DE4333399A1 - Braille - Anzeige - Google Patents

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.