DE4333399A1 - Braille - Anzeige - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft tastbare Braille-Anzeigen.
Eine tastbare Braille-Anzeige umfaßt ein Feld mit sechs Stiften, wobei
jeweils drei gleichmäßig beabstandete Stifte in zwei parallelen Spalten
angeordnet sind. Ein jeder Stift ist zwischen einer erhöhten und einer
untenliegenden Position selektiv bewegbar, so daß für die sechs Stifte
64 Permutationen möglicher Positionen bestehen. Die Anzeige kann von
einem Blinden oder einer Person mit eingeschränktem Sehvermögen berührt
werden und ein Zeichen wie beispielsweise eine Ziffer oder ein Buch
stabe kann durch die Positionen der Stifte ähnlich der traditionellen
Braille-Anzeige mit einer Lochkarte oder anderen Relief-Mustern ange
zeigt werden.
Es ist schwierig, eine praktikable, elektrisch angetriebene, tastbare
Braille-Anzeige zur Verfügung zu stellen, nachdem unter anderem eine
kleine Baugröße und ein geringer Energieverbrauch gefordert wird. Sol
che Anzeigen können piezoelektrische oder elektromagnetische Betäti
gungseinrichtungen für die Stifte umfassen. Ein Nachteil der piezo
elektrischen Betätigungseinrichtungen ist der kontinuierliche Strom
verbrauch, der erforderlich ist, um die Stifte in der erhöhten oder der
untenliegenden Position zu halten, selbst wenn die Anzeige nicht gerade
gelesen wird, sondern in Bereitschaft gehalten wird, um später durch
den Benutzer gelesen zu werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Braille-
Anzeige zu schaffen, welche eine elektrisch gesteuerte Bewegung der
Stifte und gleichzeitig einen geringen Stromverbrauch ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Braille-Anzeige zum Anzeigen
von Zeichen durch die Positionen von sechs bewegbaren Vorsprüngen vorge
sehen, die in zwei parallelen Spalten angeordnet sind, wobei eine jede
Spalte drei dieser Vorsprünge umfaßt und jeder Vorsprung zwischen einer
erhöhten Position und einer untenliegenden Position bewegbar ist, mit
einer Betätigungseinrichtung zum selektiven Bewegen eines jeden der
Vorsprünge zwischen den genannten zwei Positionen, wobei die Betäti
gungseinrichtung eine Dreheinrichtung mit unterschiedlichen Drehpositio
nen umfaßt, die Dreheinrichtung wirkungsmäßig mit den Vorsprüngen gekop
pelt ist, um Bewegungen der Vorsprünge zu bewirken, und die Dreheinrich
tung in den unterschiedlichen Drehpositionen bewirkt, daß die Vor
sprünge unterschiedliche, vorbestimmte Permutationen der erhöhten und
der untenliegenden Positionen der Vorsprünge entsprechend den in der
Braille-Anzeige anzuzeigenden Zeichen einnehmen, wobei die Betätigungs
einrichtung weiterhin eine Antriebseinrichtung zum selektiven Drehen
der Dreheinrichtung zwischen ihren unterschiedlichen Drehpositionen
umfaßt.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht durch eine vergrößerte Braille-
Anzeige-Zelle gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer langestreck
ten Braille-Anzeige mit mehreren einzelnen sechs-stiftigen
Braille-Anzeige-Zellen entsprechend der vorliegenden Erfin
dung.
In der Zeichnung umfaßt die Braille-Zelle 16 sechs Vorsprünge in der
Form von Stiften, von denen in Fig. 1 drei durch die Bezugsziffern 10,
11 und 12 bezeichnet sind. Die Stifte 10 und 11 sind in ihrer erhöhten
Position gezeigt und der Stift 12 ist in seiner untenliegenden Position
gezeigt. Die Stifte 10, 11 und 12 sind beispielsweise jeweils um 2,5 in
entsprechend dem standardisierten Braille-Stiftabstand beabstandet. Die
Stifte 10, 11 und 12 sind in einem Führungsblock 10, der mit Durchgangs
bohrungen zur gleitbaren Aufnahme der Stifte versehen ist, in vertikaler
Richtung bewegbar. Eine vollständige Braille-Zelle 16, wie sie in
Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt zwei Spalten, von denen eine jede drei
solcher Stifte 10, 11 und 12 umfaßt, wobei die Spalten ungefähr um 5 mm
beabstandet sind.
Jeder der Stifte 10, 11 und 12 nimmt vorzugsweise seine untenliegende
Position ein und kann daher eine ihm zugeordnete Vorspannungsfeder 20,
21 bzw. 22 aufweisen, welche den entsprechenden Stift in seine unten
liegende Position vorspannt (vgl. Stift 12). Die Stifte können in ihre
untenliegenden Positionen jedoch auch aufgrund ihres eigenen Gewichtes
beweget werden, so daß, falls gewünscht, auf die Vorspannungsfedern
verzichtet werden kann.
Eine Betätigungseinrichtung 30 bewegt die Stifte 10, 11 und 12 gegen
die Wirkung der Federn 20, 21 und 22, so daß sie ihre erhöhte Position
einnehmen (Stifte 10 und 11) und sie ermöglicht den Stiften, sich in
ihre untenliegenden Positionen unter der Wirkung der zugeordneten
Federn zurückzuziehen (Stift 12). Die Betätigungseinrichtung 30 umfaßt
eine als Nockeneinrichtung 31 dargestellte Dreheinrichtung in Form von
zwei ähnlichen Zylindern mit Vertiefungen 32 an vorbestimmten Positio
nen am Unfang des Zylinders und ausgerichtet mit entsprechenden Köpfen
33 der Stifte. Ein jeder Zylinder 31 betätigt eine Spalte von drei
Stiften. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, ermöglicht eine Drehung
des Zylinders 31, daß der Kopf 33 in die Vertiefungen 32 unter der
Wirkung der zugeordneten Vorspannungsfeder 21 eintritt oder daß in
alternativer Weise der Kopf 33 aus den Vertiefungen 32 herausgehoben
werden kann, wenn der Zylinder rotiert, um hierdurch die entsprechen
den, zugeordneten Stifte 11, wie dargestellt, in ihre erhöhten bzw.
angehobenen Positionen zu bewegen.
In Fig. 1 und 3 wird der Zylinder 31 über eine Welle 36 zwischen
acht möglichen Drehpositionen entsprechend Drehinkrementen von 45°
mittels eines Motors 35 wie beispielsweise eines kleinen Schrittmotors
angetrieben. Indem acht Drehpositionen vorgesehen sind, können acht
unterschiedliche Permutationen der Positionen der drei Stifte 10, 11
und 12 durch geeignete Anordnung der Vertiefungen 32 vorgesehen sein.
Wenn somit pro Braille-Zelle zwei Motoren 35 vorgesehen sind, wie dies
in Fig. 3 dargestellt ist, so können alle 64 möglichen Permutationen
der Positionen der sechs Stifte in der Braille-Zelle 16 zur Verfügung
gestellt werden, indem die zwei Nockenzylinder 31 in 45°-Schritten
selektiv und unabhängig voneinander rotiert werden.
Bei einer zum dargestellten Zylinder alternativen Konstruktion der
Nockeneinrichtung kann die Nockeneinrichtung drei Nockenabschnitte
umfassen, die koaxial auf der Motorwelle 36 befestigt sind, wobei ein
jeder Nockenabschnitt einem entsprechenden Stift zugeordnet ist und ein
vorbestimmtes Profil aufweist, um den entsprechenden Stift in der ge
wünschten Weise zu bewegen. Sowohl bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel mit einem Nockenzylinder 31 als bei der alternativen Möglich
keit mit drei koaxial befestigten Nockenabschnitten kann die Anordnung
und die Konfiguration der Nockenprofile so ausgebildet werden, daß
sichergestellt ist, daß, wenn der Motor die Nockeneinrichtung zwischen
ihren Drehpositionen bewegt, zu jedem Zeitpunkt nur jeweils ein Stift
gleichzeitig bewegt wird. Das heißt, während jeder inkrementalen Dreh
bewegung über 45°, selbst wenn 2 oder 3 Stifte zwischen ihren ent
sprechenden Positionen bewegt werden müssen, und zu jedem Zeitpunkt
muß nur ein einziger Stift bewegt werden, zum Zeitpunkt jedoch, wenn
die 45° Bewegung abgeschlossen ist, wurden alle Stifte bewegt, die
bewegt werden sollten. Dies hilft, die Drehmomentbelastung eines jeden
Motors zu verteilen, indem sichergestellt wird, daß eine Drehmoment
spitze, die durch eine versuchte gleichzeitige Bewegung von zwei oder
Stiften verursacht wird, vermieden wird.
Man sieht, daß bei der oben beschriebenen, dargestellten Anordnung zwei
kleine Schrittmotoren 35 verwendet werden können, um eine Braille-Zelle
mit sechs Stiften zu steuern und die Zelle in die Lage zu versetzen,
Zeichen anzuzeigen, die von einem Blinden oder von einer sehbehinderten
Person gelesen werden können.
Die acht Drehpositionen der Nockeneinrichtung entsprechend den acht
Permutationen der Positionen der drei zugeordneten Stifte können ohne
andauernde Stromversorgung gehalten werden. Insbesondere hat die Nocken
einrichtung 31 acht diskrete, stabile Drehpositionen, so daß die Stift
positionen aufrecht erhalten werden, selbst wenn die Energiezufuhr zur
Anzeige unterbrochen wird.
Es ergibt sich somit, daß das beschriebene und dargestellte, bevorzugte
Ausführungsbeispiel eine wirksame, relativ einfache Braille-Anzeige mit
niedrigem Energiebedarf zur Verfügung stellt.
Gelegentlich hat eine Braille-Anzeige zwei zusätzliche Stifte, woraus
sich acht Stifte in einem 4×2 Feld ergeben. In diesem Fall hat dann
der Nockenzylinder sechzehn Drehpositionen mit 22,5° Winkelinkrementen
und die acht Stifte stellen einen möglichen Zeichensatz von 128 Zeichen
zur Verfügung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine sechs
stiftige Braille-Anzeige beschränkt, vielmehr ist sie auch auf eine
solche acht-stiftige Anzeige anwendbar.
Claims (8)
1. Braille-Anzeige zum Anzeigen von Zeichen durch die Positionen von
sechs bewegbaren Vorsprüngen (10, 11, 12), die in zwei parallelen Spalten
angeordnet sind, wobei jede Spalte drei Vorsprünge umfaßt und jeder
Vorsprung zwischen einer erhöhten Position und einer untenliegenden
Position bewegbar ist, mit einer Betätigungseinrichtung (30) zum selek
tiven Bewegen eines jeden der Vorsprünge (10, 11, 12) zwischen dessen
beiden Positionen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung eine Dreheinrichtung (31) mit unter
schiedlichen Drehpositionen umfaßt, wobei die Dreheinrichtung wirkungs
mäßig mit den Vorsprüngen (10, 11, 12) gekoppelt ist, um Bewegungen der
Vorsprünge zu bewirken, wobei die Dreheinrichtung in den unterschied
lichen Drehpositionen die Vorsprünge dazu veranlaßt, unterschiedliche
vorbestimmte Permutationen der erhöhten und untenliegenden Positionen
der Vorsprünge entsprechend den entsprechenden, von der Braille-Anzeige
anzuzeigenden Zeichen einzunehmen, und daß die Betätigungseinrichtung
weiterhin eine Antriebseinrichtung (35, 36) umfaßt, um die Dreheinrich
tung (31) selektiv zwischen ihren unterschiedlichen Drehpositionen zu
drehen.
2. Braille-Anzeige nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dreheinrichtung (31) eine drehbare Nockeneinrichtung mit Nocken
profilen umfaßt, um die Bewegungen der Vorsprünge (10, 11, 12) zwischen
ihren erhöhten Positionen und ihren untenliegenden Positionen in Ab
hängigkeit von den Drehpositionen der Nockeneinrichtung zu bewirken.
3. Braille-Anzeige nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die drehbare Nockeneinrichtung zwei Nockenglieder (31) umfaßt,
wobei ein jedes Nockenglied einer entsprechenden Spalte mit drei Vorsprüngen
(10, 11, 12) zugeordnet ist, derart, daß ein Drehen eines jeden
Nockengliedes Bewegungen der drei zugeordneten Vorsprünge zwischen
ihren erhöhten und untenliegenden Positionen bewirkt, wobei ein jedes
Nockenglied eine zugeordnete Antriebseinrichtung (35, 36) umfaßt, um das
Nockenglied zwischen seinen Drehpositionen zu bewegen.
4. Braille-Anzeige nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein jeder Vorsprung einen Stift (10, 11, 12) umfaßt, der zwischen
seiner erhöhten Position und seiner untenliegenden Position in zuge
ordneten Führungseinrichtungen bewegbar ist, wobei ein jeder Stift
vorzugsweise seine untenliegende Position einnimmt, jeder Stift einen
Kopf (33) aufweist, der mit dem zugeordneten Nockenglied (31) in Kontakt
steht, ein jedes Nockenglied Vertiefungen (32) in seinem Profil an
vorbestimmten Positionen um das Profil des Nockenglieds herum aufweist
und alle Vertiefungen derart angeordnet sind, daß sie mit dem Kopf
eines entsprechenden Stiftes ausgerichtet sind, wodurch ein jeder Kopf
in die entsprechende Vertiefung eintreten kann, um eine Bewegung des
entsprechenden Stiftes von seiner erhöhten in seine untenliegende
Position zu bewirken.
5. Braille-Anzeige nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem der Vorsprünge (10, 11, 12) eine Vorspannungseinrichtung zuge
ordnet ist und den entsprechenden Vorsprung in seine untenliegende
Position vorspannt, wobei die Nockenglieder (31) einen jeden der Vor
sprünge gegen die Wirkung der zugeordneten Vorspannungseinrichtung
bewegen, wenn der Vorsprung von seiner untenliegenden Position in seine
erhöhte Position bewegt wird.
6. Braille-Anzeige nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung (35, 36) für das Nockenglied (31) einen
Schrittmotor (35) mit einer Welle (36) umfaßt, die mit dem entsprechen
den Nockenglied gekoppelt ist, wobei der Motor (35) acht Drehstellungen
aufweist, die unter Winkelinkrementen von 45° um die Drehachse der
Welle (36) angeordnet sind, wodurch die acht Winkelstellungen des
Nockengliedes acht unterschiedliche Permutationen der Positionen der
drei zugeordneten Vorsprünge (10, 11, 12) zur Verfügung stellen.
7. Braille-Anzeige nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nockenprofile (32) derart geformt sind, daß sichergestellt ist,
daß zu jedem Zeitpunkt nur ein einziger Vorsprung vom Nockenprofil
bewegt wird, wenn die Antriebseinrichtung (35, 36) die Nockeneinrichtung
(31) zwischen ihren Drehpositionen dreht.
8. Braille-Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei zusätzliche Vorsprünge vorgesehen sind, von denen jeweils eine
in jeweils einer der zwei Spalten der Vorsprünge angeordnet ist, wobei
die Betätigungseinrichtung (30) Drehpositionen aufweist, die den unter
schiedlichen Permutationen der möglichen Positionen der acht Vorsprünge
entsprechen.
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