DE2420154A1 - Kode-steuervorrichtung, insbesondere fuer eine fuer behinderte bestimmte schreibmaschine - Google Patents

Description

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Kode -St eue r vo r richtung, insbesondere für eine für Behinderte bestimmte Schreibmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Schreibmaschine, deren Betätigung äußerst einfach ist und die ein Minimum an Bewegung erfordert. Derartige Maschinen sind insbesondere für Kranke, Gelähmte, doppelseitig Gelähmte usw. bestimmt, die in ihren Bewegungen, die sie ausführen können, stark beeinträchtigt sind.

Es bestehen bereits Schreibmaschinen, deren Steuerung durch den Mund, insbesondere durch die Erzeugung einer kodierten Folge von Überdrücken und Unterdrücken von Luft in einem Schlauch erfolgt, wobei diese Folge durch Einatmen und Ausatmen des Bedienenden hervorgerufen wird. Der Nachteil der vorhandenen Maschinen besteht darin, daß der Benutzer einen durch die Maschine aufgezwungenen Rhythmus für die Folge der Atemzüge oder das Einatmen einhalten muß, um nicht den Steuerkode

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zu stören. Die Mehrzahl der Patienten kann sich einem derartigen Arbeitsrhythmus nicht unterziehen und verspüren sehr bald eine unerträgliche Ermüdung, die zu einer tatsächlichen Steuerung außerhalb des aufgezwungenen Rhythmus führt und eine fehlerhafte Funktionsweise der Schreibmaschine nach sich zieht.

Ein weiterer Nachteil dieser Maschinen besteht darin, daß der Benutzer einen physischen Kontakt mit einem Teil der Maschine haben muß, was dem Patienten häufig eine unkomfortable Lage aufzwingt, die er nur während einer kurzen Zeit einnehmen kann.

Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beabsichtigt diese vorerwähnten Nachteile zu vermeiden. Sie umfaßt einen Meßfühler für aus kurzen und langen Impulsen, beispielsweise nach Art der Morseimpulse, bestehenden Signale, einen Decoder und (Verstärker)-Schaltungen zur Steuerung verschiedener Funktionen der Schreibmaschine, und diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine elektronische Vorrichtung zur Integration, Speicherung und zum Vergleich, die für jedes kodierte Steuersignal die Bedeutung eines jeden Elementes des Steuersignals derart deutet, daß die Steuerung der Funktionen unabhängig von dem Rhythmus, mit dem die Elemente des Signals abgegeben werden, sowie unabhängig von deren absoluten Dauer erfolgt.

Die beigefügte Zeichnung zeigt in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine allgemeine schaubildliche Darstellung einer Schreibmaschine mit ihrer Steuervorrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuervorrichtung und

Fig. 3 die verschiedenen Spannungsformen an den verschiedenen Punkten des Blockschaltbildes der Steuervorrichtung.

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Die Steuervorrichtung einer Schreibmaschine ist insbesondere zur Steuerung einer elektrischen Schreibmaschine desjenigen Typs angepaßt, bei dem jeweils ein bestimmtes Steuerelement, beispielsweise ein Elektromagnet, für jede Funktion der Maschine vorgesehen ist.

Die Schreibmaschine 1 ist beispielsweise eine elektrische Schreibmaschine "Olympia", und die Steuervorrichtung 2 ist in einem Gehäuse 3 angeordnet, -während der Meßfühler oder ein Steuerorgan 4 aus einem Mikrophon besteht. Bei einer Variante kann der Meßfühler durch einen Kleinstausschalter gebildet sein, der beispielsweise eine äußerst geringe Bewegung seitens des Benutzers erfordert.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Meßfühler ein auf Zischlaute empfindliches Mikrophon, welche die akustischen Signale darstellen, die fff, sss, chchch usw,, ausgesprochen werden.

"Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die gesamte Maschine 1 und die Steuervorrichtung 2 auf einem fahrbaren Wagen 6 angeordnet, und das Mikrophon 4 ist durch einen flexiblen Arm 5 getragen, wodurch die Maschine leicht in die Nähe des Benutzers herangezogen werden kann, der bettlägerig ist oder den Rollstuhl nicht verlassen kann. Hierdurch kann der Benutzer sehen, was die Maschine geschrieben hat, und er kann auch leicht seine Töne in das Mikrophon 4 diktieren.

Diese Maschine gestattet einer behinderten Person, Schreibmaschine zu schreiben und, wie man es weiter unten sehen wird, aus einer gewissen Entfernung verschiedene Vorrichtungen zu bedienen. Die Maschine wird betätigt durch eine Folge von kurzen und langen "Punkt-" und "Strich-¹¹ Signalen nach Art von Morsesignalen, die entweder durch eine leichte Verschiebung eines Gliedes (Verwendung eines Kleinstaus schalters) oder durch akustische Signale (Verwendung eines Mikrophons) erzeugt werden.

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Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Das Steuersignal i kann entweder durch Betätigung eines Kleinstaus schalters 7 oder durch das Mikrophon 4 erzeugt werden. Im letzteren Falle wird das von dem Mikrophon gelieferte Signal zu einem Hochpaßver stärker 8 geleitet, dessen kritische bzw. Grenzfrequenz beispielsweise in der Größenordnung von 8 bis 12 kHz liegt, damit die Zischlaute ,nicht jedoch die in einer normalen Unterhaltung enthaltenen Frequenzen, verstärkt werden, was die Maschine gegen eine Unterhaltung unempfindlich macht, die einige Zentimeter neben dem Mikrophon stattfindet.

Die Steuersignale i werden demoduliert und bei 9 umgewandelt, um Impulse mit einem Niveau bzw, einem Wert und einer Polarität zu erzeugen, die geeignet sind, zwei Analogie-Integratoren 10 und 11 zu beeinflussen. Dieser Umformerkreis 9 steuert auch einen Hörfrequenzgenerator, der an einen Lautsprecher 12 und/oder eine Lampe 13 angeschlossen ist, um die Steuersignale i wiederzugeben, damit der Benutzer eine visuelle oder hörbare Kontrolle darüber hat, wie er die Maschine steuert.

Der Integrator 10 integriert die Dauer der Elemente der Steuersignale, die in I₁ umgewandelt wurden. Er speichert den Wert während des Intervalls bzw. der Pause zwischen zwei Elementen eines ununterbrochenen Signals. Ein Steuersignal kann höchstens sechs Elemente "Striche" oder "Punkte" aufeinanderfolgend aufweisen.

Der zweite Integrator 11 integriert die Zeitdauer zwischen den Elementen eines Steuersignales, d.h. die Impulspausen, und wird am Anfang jeder dieser Elemente durch ein Signal ζ auf Null zurückgestellt, das durch den Umformerkreis, geliefert wird. Dieser letztere stellt auch den Integrator 10 am Anfang eines jeden neuen Elementes des Steuersignals auf Null zurück.

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Diese beiden Integratoren 10 und 11 sind Integratoren vom Typ Miller und können mit üblichen Operationsverstärkern, beispielsweise vom Typ 741, aufgebaut werden. Der Beginn der Integration und das Zurückstellen auf Null der Integratoren wird durch das Öffnen und das Schließen von Feldeffekttransistoren gesteuert. Die Übertragung zu dem Speicher wird durch das aufeinanderfolgende Schließen und Öffnen von Feldeffekt-Umschaltern S.., S ... S, durchgeführt, die durch einen Ringzähler 13 für die Anzahl der Signale gesteuert werden.

Am Ende eines jeden Elementes eines Steuersignals wird der durch den Integrator 10 erzielte Wert auf einen kapazitiven Speicher 12a bis 12f jeweils für jedes aufeinanderfolgende Element des Signales übertragen. Die Anzahl dieser Speicher 12 hängt von der maximalen Anzahl der Elemente ab, die ein Steuersignal bilden.

Man speichert so den Wert der Dauer eines jeden Elementes eines Steuersignales "Strich" oder "Punkt", ohne jedoch den Sinn des" S tr ich" oder "Punkt" hinzugefügt zu haben.

Um zu wissen, ob der Wert der Speicher 12 einem "Strich" oder einem "Punkt" entspricht, wird der Ausgang dieser Speicher zu Wert-Komparatoren 14a bis 14f geschickt, deren Bezugs spannung r oder deren Vergleichs spannung^die allen Komparatoren 14 gemeinsam ist» bei 15 gespeichert wurden, und zwar durch eine logische Schaltung "n oder l/n¹¹ (n liegt zwischen 2 und 3 und beträgt vorzugsweise 2,3)·

Am Ende eines jeden neuen vollständigen Signals vergleicht die Schaltung den Wert des Speichers 12a für das erste Signal mit demjenigen des Integrators 10, während die erste oder die Schaltung "n oder l/n" durch den Zähler für die Elemente durch ein Signal b blockiert ist. Wenn am Ende eines Signals die Spannung des Integrators 10 den Wert des Speichers 14a des ersten Signals um das η-fache übersteigt, so ist dies der Wert "η-Mal" der in einem Hauptspeicher 15 gespeichert yard. Wenn dagegen

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der Integrator 10 den Wert des ersten Signals nicht um das l/n-fache überstiegen hat, so ist dies der Wert l/n, der als Bezugs spannung r ausgewählt ist und in dem Hauptspeicher 15 gespeichert wird.

Wenn irgendeiner der beiden vorerwähnten Fälle nicht am Ende eines Signales erreicht wird, d,h, daß der Integrator 10 einen Wert zwischen l/n und η erreicht, so wird kein neuer Wert zu dem Hauptspeicher übertragen, welcher den alten Wert der Bezugs spannung r beibehält.

Der Zustand der Komparatoren 14 und derjenige des Zählers 13 der Signale werden durch eine Diodenmatrix 17 decodiert, um den gewünschten Buchstaben oder die gewünschte Funktion auszuwählen, bevor die Ausführung durch die Schreibmaschine erfolgt.

Aufgrund der beschriebenen Vorrichtung ist der Benutzer nicht verpflichtet, weder einem aufgezwungenen Rhythmus zu folgen, noch die jeweils für die "Punkte" und "Striche" bestimmte Zeitdauer zu berücksichtigen. Tatsächlich bestimmt die Vorrichtung durch Vergleich zwischen den Zeichen eines Steuersignals, welche von ihnen als "Striche" und welche als "Punkte" betrachtet werden sollen.

Der Befehl zum Drucken oder zum Ausführen einer dem Kode des Steuersignals entsprechenden Funktion erfolgt nur mit einer gewissen Verzögerung am Schluß des letzten Signals, und zwar aufgrund eines Komparators 18, der durch den Integrator 11 für die Impulspausen und durch die Bezugs spannung r gespeist wird, welcher eine Schaltung zum Drucken bzw. eine Druckertreiberschaltung 19 steuert. Diese Verzögerung vor dem Drucken ist folglich proportional der Dauer der Signale.

Die Schaltung 19 steuert auch die Schaltung 21 zum Zurückstellen sämtlicher Schaltungen auf Null.

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Ein zusätzlicher Komparator kann gewünschtenfalls den Befehl an die Matrix 17 zum Weiterrücken der Maschine um einen Leerabstand geben, wenn eine gewisse Frist nach dem letzten Signal verstrichen ist. Diese automatische Steuermöglichkeit des Leerabstandes ist vorgesehen, damit Personen, die eine gewisse Geschicklichkeit erworben haben, es nicht mehr nötig haben, noch einmal den Kode "Leertaste" am Schluß eines jeden Wortes anzuführen.

Man sieht, daß die Gesamtheit der Schaltungen von Komparatoren und Integratoren uns in die Lage versetzt, eine Maschine zu konstruieren, die auf der Grundlage von kurzen und langen Signalen arbeitet. Man ist nicht verpflichtet, Kode-Signale während einer bestimmten und unab~ änderlichen Zeitdauer abzugeben. Falls man den Rhythmus beschleunigt oder verzögert, ändert die Bezugs spannung unmittelbar den Wert, und die Maschine wird automatisch an den neuen Rhythmus angepaßt, ohne daß man einen Knopf drehen muß.

Dies ist ein besonders wichtiger Vorteil insbesondere für behinderte Personen.

Die Komparatoren verwenden einfache Operationsverstärker bekannter Bauart, beispielsweise vom Typ 741, dessen beide Eingänge auf dem zu vergleichenden Niveau verbunden sind. Um LadungsVerluste bei den Kondensatoren zu vermeiden, die als kapazitive Speicher dienen, sind diese an Feldeffekttransistoren oder an integrierte Schaltungen angeschlossen, die bereits am Eingang einen Transistor mit geringem Stromverlust, beispielsweise die Schaltung vom Typ 8007, aufweisen.

Die Matrix 17 steuert direkt sowohl die Steuer schaltungen bzw. Steuerkreise einer elektrischen Schreibma β chine 22, als auch externe Verbrauche rkreise 23.

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Ein durch die Matrix 17 gesteuerter Wandler 24 bestimmt, ob die Schreibmaschine 22 oder die externen Verbraucherkreise 23 durch die Matrix 17 gesteuert werden sollen. Die externen Verbraucherkreise können beispielsweise die Einschaltung eines Radios oder eines Fernsehers, die Öffnung einer Tür, die Steuerung einer Lichtanlage, eines Alarms usw., sein.

Fig. 3 zeigt für ein Steuersignal, das drei aufeinanderfolgenden Elementen "Punkt" , "Strich", "Punkt" entspricht, die Formen der Ausgangs; signale der verschiedenen Elemente der Steuervorrichtung.

Es ist ersichtlich, daß es nicht notwendig ist, mit dieser Steuervorrichtung eine Schreibmaschine zu steuern, sondern mit dieser Steuervorrichtung kann jede beliebige Maschine oder Funktion gesteuert werden.

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Claims (7)

1. Kode-Steuervorrichtung, insbesondere für eine für Behinderte bestimmte Schreibmaschine, umfassend einen Meßfühler für aus kurzen und langen Impulsen zusammengesetzte Signale, einen Decoder und Verstärkerschaltungen zur Steuerung verschiedener Funktionen, gekennzeichnet durch eine elektronische Vorrichtung zur Integration (10, 11), Speicherung (12, 15) und zum Vergleich (14, 18), die für jedes kodierte Steuersignal die Bedeutung eines jeden Elementes desSteu— signals .derart bewertet, daß die Steuerung der Funktionen unabhängig von dem Rhythmus, mit dem die Elemente des Signals abgegeben werden, sowie unabhängig von deren absoluten Dauer erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler für die Steuersignale ein Mikrophon (4) ist.

3, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler für die Steuersignale ein Mikrophon (4) ist, das einen Hochpaßverstärker (8) speist,

4, Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnets daß nach der Umwandlung (9) der Elemente eines Steuersignals diese einerseits zu einem Meßfühler (12, 13) und andererseits einem Integrator (10) für die Zeitdauer der Elemente weitergeleitet werden.

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5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Speicher (12a bis 12f) für jedes Element eines Steuersignals, sowie einen Hauptspeicher (15), der einen Bezugs· wert speichert, welcher durch Vergleich der Werte der Elemente des Steuersignals untereinander bestimmt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Komparatoren (14a bis 14f), die die Werte eines jeden Speichers (12a bis 12f) mit dem Bezugswert vergleichen und eine Matrix (17) zum Decodieren des Steuersignals speisen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Integrator (H)₅ der die Intervalle zwischen den Elementen (Intervallpausen) eines Steuersignals integriert und durch einen Komparator (18), der den Bezugswert und den durch den Integrator (11) erzielten Wert vergleicht und entweder ein automatisches Weiterrücken oder das Drucken eines Buchstabens steuert.

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