DE69723565T2

DE69723565T2 - Tragbare leseeinrichtung für blinde

Info

Publication number: DE69723565T2
Application number: DE69723565T
Authority: DE
Inventors: Raoul Parienti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2017-01-18
Also published as: FR2743922B1; US6159013A; EP0925570B1; WO1997026639A1; EP0925570A1; DE69723565D1; FR2743922A1; ES2202570T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine tragbare Lesevorrichtung für auf herkömmliche Art gedruckten Text für Blinde.
Die spektakuläre Entwicklung von Informatik- und Elektronikentwicklungen ermöglichte es, einer immer breiteren Öffentlichkeit mehr und mehr leistungsfähige Geräte zu attraktiven Kosten anzubieten: Computer, Scanner, Drucker und Fax bilden die Werkzeuge des täglichen Lebens.
Leider hatten diese Fortschritte keine Auswirkungen für Blinde, und insbesondere für den Zugang zum Lesen und allgemeiner zu Kultur und Kenntnis.
Gewiss können Blinde Radiosendungen verfolgen, um Zugang zu kultureller oder anderer Information zu erhalten. Aber bis heute bleibt ihm der Zugang zu einer von ihm selbst gewählten Information quasi untersagt.
Man sah hier und da einige Experimente, um es dem Blinden zu ermöglichen, über im voraus aufgenommene Audiokassetten den Zugang zum Buch zu ermöglichen. Dann wurden eher kürzlich einige Experimente gemacht, um dem Blinden mit der Eingabe von Text über Scanner, der Verarbeitung der Daten und der Wiedergabe des besagten Textes in Braille-Schriftzeichen, das Patent EP-A-0 542 054 beschreibt diese Art von Vorrichtung, Zugang zum Buch zu verschaffen.
Aber diese Verfahren sind komplex und kostspielig und geben dem Blinden keinerlei reelle Autonomie.
Die Methode der von Louis Braille erfundene Methode der heraustretenden Punkte ist heute erschöpfend verbreitet. Blinde, die im Lesen in Braille geübt sind, sind zu einer sehr hohen Lesegeschwindigkeit und zu einem bemerkenswerten Integrationsniveau fähig. Leider ist die Anzahl der in Braille übertragenen Bücher sehr beschränkt und ihr Volumen genau wie ihr Preis beträchtlich.
Es wurden einige Versuche mit tragbaren Verfahren durchgeführt. Das Patent DE-A-39 01 023 beschreibt ein tragbares Gerät, welches der Blinde über eine korrekt gegen einen für diesen Zweck vorgesehenen Rand gebrachte Zeitung bewegt, wobei der aufgenommene Text auf eine Braille-Zeile überfragen wird.
Dieses Patent beschreibt eine Vorrichting, die allerdings in dem Maße mehrere Nachteile aufweist, dass die Nutzung des in Braille übertragenen Textes nicht exakt zur selben Zeit wie die Eingabe verläuft:

– Erfordernis einer Führungsvorrichtung,
– ist weiterhin sperrig.

Die in diesem Patent beschriebene Erfindung ermöglicht es, allen diesen Nachteilen abzuhelfen.
Denn tatsächlich ermöglicht es die besagte Erfindung dem Blinden, jede beliebige Schrifft, Zeitung oder auch gedrucktes Dokument auf jeder Unterlage in herkömmlichen Schriftzeichen ohne jedes Zubehör dank einer Miniaturvorrichtung zu lesen, die die Form einer Hülse hat, welches nach der Art eines Fingerhuts auf das Ende des Zeigefingers aufgesteckt wird.
Die Erfindung betrifft eine tragbare Lesevorrichtung für Blinde, in die optische Fühler integriert sind, die einen gedruckten Text erfassen können, sowie eine Elektronik, in der Softwares, die dafür ausgelegt sind, die gedruckten Schriftzeichen zu erkennen, sowie Softwares zum Umwandeln dieser gedruckten Schriftzeichen in Braille-Schriftzeichen, gespeichert sind, und eine Zone zur Tasterkennung, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung aus einer Mikroeinheit besteht, die an einer Hülse befestigt ist, die nach der Art eines Fingerhuts auf das Ende des Zeigefingers des Blinden aufgesteckt wird, wobei die Mikroeinheit eine Matrix von optischen Fühlern aufweist, eine elektromagnetische Einheit, die dafür ausgelegt ist, auf einer Tastfläche Schriftzeichen für Schriftzeichen in Braille-Schrift anzulegen, sobald der Zeigefinger des Blinden über ein gedrucktes Schriftzeichen gleitet und wenn der Zeigefinger sich genau über diesem Schriftzeichen befindet, wobei in die elektromagnetische Einheit sechs Elektromagnete integriert sind, die dazu bestimmt sind, die Braille-Schriftzeichen wiederzugeben, sowie zwei andere, die dazu bestimmt sind, dem Leser einen Führungsfehler anzuzeigen, wobei diese letzteren aktiviert werden, wenn der Blinde mit seinem Zeigefinger nach unten oder nach oben abweicht, wenn er ihn längs einer Zeile eines Textes bewegt.
Das Ziel der Erfindung wird besser beim Lesen der detaillierten Beschreibung in Bezug auf die Zeichnungen verstanden:
1 zeigt eine Gesamtansicht der Erfindung mit der Hülse, die an der Hülse befestigte Einheit ist an eine am Handgelenk befestigte Elektronikeinheit angebracht,
2 zeigt eine detailliertere Ansicht der Leseeinheit mit einer Matrix von optischen Fühlern, einer Einheit zur Tasterkennung mit Elektromagneten und einer Optik,
3 zeigt ein anderes Beispiel zur Befestigung der Elektronikeinheit am Gürtel, der die Energiequelle enthält,
4 zeigt ein Detail des Anschlusses zwischen der Elektronikeinheit und dem Gürtel
5 zeigt eine Einzelteilansicht der Leseeinheit,
6 zeigt ein Detail der Funktionsweise des mit dem feststehenden Stift öffnenden Kerns des Elektromagneten,
7 zeigt eine Vergrößerung des in 6 aufgeführten Details, um die Funktionsweise der kleinen Punkte (feststehende Stifte) und der großen Punkte (bewegliche Kerne) beim Lesen in Braille sowie die Funktionsweise der Blattfeder hervorzuheben,
8 zeigt die Funktionsweise der beweglichen, über und unter der Tastzone angebrachten Positionsanzeiger,
9 zeigt einen Querschnitt zur Verdeutlichung der lateralen Anhebungen,
10 zeigt eine besondere Ausführung, der die Betätigung der kleinen Punkte und der großen Punkte der Braille-Schrift ermöglichen, womit die Stifte beweglich werden und am unteren Teil einen an den Stäben befestigten eisenhaltigen Kern aufweisen,
11 zeigt die Funktionsweise von zahlreichen, eine Fläche „graphischen" Typs bildenden Punkte,
12 zeigt eine Übersicht der Elektronik der Einheit,
13 zeigt ein Beispiel zur Einteilung des Gesichtsfeldes der Matrix sowie die beigeordneten Medianachsen.
Die Erfindung setzt sich aus einer Hülse (1) zusammen, um vorzugsweise auf das Ende des Zeigefingers des Blinden aufgesteckt zu werden, kann sich jedoch auch in mehrere gleichzeitig auf verschiedene Finger aufgesteckte Hülsen aufteilen. Die Mikro-Leseeinheit (2) ist an der Hülse (1) befestigt. Das System aus Hülse (1) und Mikroeinheit (2) ist mit einer Elektronikeinheit (3) verbunden, 1.
Betrachten wir mehr im Detail die drei Untersysteme der Mikroeinheit (2), 2, die enthält:

– Eine transparente Linse (4), um über den Text zu gleiten,
– eine Matrix mit optischen Fühlern (5), gebildet aus einer Mikrokamera auf Basis einer Pixelmatrix,
– einen elektromechanischen Teil (6), der die Tasterkennungseinheit bildet, bestehend aus einer Tastfläche (32) in ständigem Kontakt mit der Spitze des Zeigefingers des Blinden, wobei die Tasterkennungseinheit in ihrer Basisversion mit acht Mikro-Elektromagnete (7) versehen ist, von denen sechs für die Wiedergabe der Braille-Schriftzeichen und von denen zwei dafür bestimmt sind, dem Leser einen Führungsfehler anzuzeigen. Diese beiden Führungs-Elektromagnete (27 und 28) werden angeregt, wenn der Blinde mit seinem Zeigefinger nach unten oder nach oben abweicht, wenn er ihn längs einer Zeile eines Textes bewegt.

Zum Erkennen einer eventuellen Abweichung des Fingers des Blinden während dem Lesen wird die Bezugsführung anhand der Leerzonen der Durchschüsse vorgenommen. Zu diesem Zweck ist in die Elektronik (3) eine Positionierungssoftware integriert, die neben der Erkennung der Schriftzeichen und ihrer Übertragung in Braille die Identifizierung der Durchschüsse in einem Absatz oder jeder einen Text umgebenden Leerzone gestattet, um die Elektromagnete (27 oder 28) nach einem zuvor festgelegten Kode im Fall des Abweichens des Zeigefingers während des Lesens anzuregen.
Außerdem ist die Positionierungssoftware dazu in der Lage, den Blinden, wenn er nach dem Lesen jeder Zeile zur folgenden Zeile wechseln muss, zu führen. Während nur die vom Mittelteil der Fühler (5) aufgenommenen Schriftzeichen in Braille überfragen werden, werden die Schriftzeichen der Zeilen darüber und darunter permanent aufgenommen, um das Ende jeder Zeile und den Anfang der folgenden Zeile exakt zu identifizieren. Eine wodurch der Anfang und das Ende jeder Zeile gespeichert wird, so dass kodierte Anregungen der Elektromagnete (27 und 28) dem Blinden das Zeilenende und die sehr genaue Positionierung der folgenden Zeile angeben. Eine besondere Kodierung der Tastanregungen zeigt dem Blinden das Ende einer Zeile an: Z. B. die gleichzeitige Anregung der Elektromagnete (27 und 28). Die Führung, die es dem Blinden ermöglicht, genau am Anfang einer Zeile zu beginnen, verläuft wie zuvor über die Anregung oben oder unten der selben Elektromagnete (27 und 28).
Dank dieser Erfindung verläuft für den Blinden alles so, als ob alle Schriftzeichen direkt in Braille gedruckt wären.
Erinnern wir daran, dass die Braille-Schrift im Wesentlichen aus 80 Schriftzeichen besteht und das gesamte Alphabet mit Angabe von Großbuchstaben, Zeichensetzung, Zahlen und Rechenzeichen sowie andere weniger gängige Zeichen enthält.
Jeder Buchstabe wird aus der Kombination von großen Punkten und kleinen Punkten gebildet dank einer Matrix, die 3 Zeilen und 2 Spalten aufweist. Tatsächlich stehen nur die großen Reliefpunkte für Schriftzeichen, während die kleinen Punkte, ebenfalls in Relief, nur die Position der großen Punkte in jeder Gruppe von 6 anzeigen. Bis heute verwenden moderne Informatikmittel bei der Braille-Schrift nur die großen Punkte. Die in diesem Dokument beschriebene Erfindung verwendet unterschiedslos die beiden Methoden.
Das Funktionsprinzip ist folgendes: Um einen Text zu lesen kann der Blinde einfach seinen mit der Mikroeinheit (2) versehenen Zeigefinger den Text entlang gleiten lassen, und die besagten Schriftzeichen werden direkt von der Mikrokamera aufgenommen, eine angepasste Elektronik (3) erkennt die alphanumerischen Schriftzeichen und überträgt die Nutzsignale an die Mikro-Elektromagnete (7) des Mechanikteils (6).
Jedes gedruckte Schriftzeichen, weiches von den optischen Fühlern (5) aufgenommen und von der Elektronik (3) erkannt wurde, bewirkt eine Reliefbildung der großen Punkte unter dem Zeigefinger des Blinden. Somit erscheint jedes gedruckte Schriftzeichen eines Textes in Braille dank der Anregung der Mikro-Elektromagnete, die von einer in die Einheit (3) integrierten elektronischen Verarbeitungseinheit gesteuert werden.
Beschreiben wir jetzt eine besondere und detailliertere Ausführungsform der Erfindung: Sie besteht aus einer Hülse (1), um das Ende des Zeigefingers des Anwenders zu umhüllen. Eine an der besagten Hülse befestigte Leseeinheit (2) enthält die drei weiter oben definierten Untereinheiten (4, 5 und 6).
Die optische Fühlereinheit (5) wird von einer transparenten Linse (4) geschützt, sie ist aus Glas oder nicht mineralischem Stoff gefertigt und dient den Fühlern (5) sowie der abgestimmten Optik als Schutz.
Wenn die Optik (4) über die Schriftzeichen gleitet werden diese von den Pixeln der optischen Fühlern (5) aufgenommen, die daraus entweder über Graustufen (einfarbig) oder den verschiedenen Farben nach die Zeichen auswerten.
Die von der Matrix der optischen Fühlern (5) gesammelten Zeichen werden zur Elektronikeinheit (3) überfragen. Diese Einheit kann am wie ein Walkman am Bund oder wie eine große Uhr, 1, am Arm oder auch in einer beliebigen Tasche des Anwenders getragen werden.
Beachten wir allerdings, dass der Gürtel nahe am Schwerpunkt einer Person aus diesem Grund die zum möglichst geringen Ermüden beim Tragen einer Last am besten geeignete Stelle ist.
Nach einer Version der Erfindung enthält der Gürtel die Versorgung der Elektronikeinheit (3) über aufladbare Akkumulatoren, herkömmlich oder besser dynamische Art wie Lithium oder noch anders, sowie eine spezielle Schaltung (10), die das Laden der Akkumulatoren durch einfache Einführung von Schließstiften (12) in eine Stromanschlussdose des Netzes gestattet. Diese Annehmlichkeit erleichtert das Leben von Blinden ungemein.
Somit wird die Einheit (3), in der die Elektronik der Erfindung integriert ist, vorzugsweise am Gürtel (8) befestigt und mit einem geeigneten Stecker- und Steckdosenpaar (11), 3 und 4, an das Netz angeschlossen. Selbstverständlich kann der mit der Versorgung versehene Gürtel (8) und sein Ladesystem auch andere Einheiten wie einen Walkman oder andere versorgen.
Beschreiben wir nun die verschiedenen Untereinheiten der Elektronikeinheit (3). In diese integriert sind ein Mikroprozessor (13), von einer Uhr (14) getaktet, wobei der besagte Mikroprozessor einen Direktzugriffsspeicher RAM (15) und einen Festspeicher ROM (16) verwaltet. Dem Speicher ROM wird eine Software integriert, die zum Erkennen von Schriftzeichen geeignet ist, vom Typ „OCR", und eine Software, die geeignet ist, jedes Schriftzeichen dementsprechend in Braille zu übertragen. Bei der Erkennung jedes von den optischen Fühlern (5) aufgenommenen Schriftzeichens gibt der Mikroprozessor (13) die notwendigen Anweisungen für die Abgabe von elektrischen Impulsen über eine Logikschaltung (17) an die Mikro-Elektromagnete (7), um das von den optischen Fühlern (5) aufgenommene Schriftzeichen an dem in der Hülse (1) befindlichen Zeigefinger des Anwenders in Braille auszugeben.
Nach einer komplexeren Version der Erfindung kann die Optik (4) auch Schriftzeichen auf Distanz aufnehmen, ohne Kontakt mit dem in Braille zu „übersetzenden" Text. Dafür kann die Optik (4) entweder austauschbar sein oder ein „Autofokus"-System unter Verwendung gut bekannter Verfahren integrieren, wie die Kontrastanalyse oder Infrarotstrahlung, um für die dementsprechende Scharfeinstellung die Distanz Optik/Text zu bestimmen.
Die Einstellung kann mit einem festen Fokus unter Verwendung der hyperfokalen Eigenschaften gemacht werden, um den Erhalt einer ausreichenden Feldtiefe zu ermöglichen und vom Kontakt der Linse mit dem Text bis zu mehreren Zentimetern Abstand ein scharfes Bild zu erhalten.
Die optische Möglichkeit, auf Entfernung zu lesen, wird es insbesondere ermöglichen, Buchstaben mit großen Abmessungen wie die Überschriften von Büchern zu verarbeiten.
Wir werden jetzt eines der prinzipiellen Elemente der Erfindung beschreiben, d. h. das mechanische Modul zur Übertragung der Tastsignale an Blinde.
Bis heute musste der Blinde seinen Finger entlang einem in Braille übertragenen Text führen. Die für Braille charakteristisch heraustretenden Punkte werden generell durch Eindrücken in ein Spezialpapier oder neueren Verfahren zufolge in eine Stifttafel angefertigt. Um Braille jedoch zu lesen musste der Finger des Blinden sich stets über eine Fläche mit sämtlichen Reliefpunkten bewegen.
Die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht die Reduzierung der übermittelnden Tastfläche auf ihr absolutes Mindestmaß, d. h. die Fläche der Zeigefingerspitze.
Der Blinde fühlt somit die Tastzeichen dank der Funktion der Elektromagneten.
Um den Realismus des mit dem virtuellen Ablaufen des Fingers verbundenen Tastgefühls zu vervollkommnen werden die Elektromagneten zur Darstellung des jeweiligen Schriftzeichens nicht gleichzeitig, sondern leicht verschoben angeregt:
Die Funktion der heraustretenden Punkte der ersten Spalte wird einige Bruchteile von Sekunden vor der der zweiten Spalte angeregt, und umgekehrt verschwinden die der zweiten Spalte einige Bruchteile von Sekunden nach denen der ersten Spalte, um das neue Schriftzeichen hervorzubringen.
Wir werden einige nicht erschöpfenden, als Beispiel gegebene Ausführungsformen im Detail beschreiben.
Nach einer einfacheren Ausführungsform der Erfindung ist deren Tastfläche mit 6 beweglichen Punkten versehen.
Eine andere Ausführungsform verwendet 6 kleine feste Punkte und 6 große bewegliche Punkte
5 zeigt eine Einzelteilansicht der Einheit (2), nach dieser letzten Form ausgeführt, und insbesondere die Platte (1B), auf der 6 nicht metallische Stifte (6) befestigt sind. Das Ende jeden Stifts ist dazu bestimmt, ständig herauszutreten und als kleine Bezugspunkte zu dienen. Die großen Punkte stellen Schriftzeichen dar, tatsächlich sind sie bewegliche Kerne (20) der Mikro-Elektromagnete (7), wobei das Ende dieser Kerne abgerundet ist. Jeder Kern (20) ist hohl und von dem nicht metallische Stift (19) durchquert, womit in Ruheposition nur die Bezugspunkte hervorstehend und aus den sechs Löchern (21) heraustretend, die sich auf der oberen Platte (22) der Tastfläche (32) befinden, siehe 6. Wenn ein Mikro-Elektromagnet angeregt wird, wird der große gebildete Punkt des beweglichen Kerns (2) heraustreten und somit der kleine Punkt verschwinden, 7. Eine Blattfeder (23) wird den Kern des Elektromagneten in seine Ruheposition zurückbringen, wenn der seine Spule (24) anregende Strom des Elektromagnets aufhört. Die Blattfeder kann vorteilhaft auf eine Auskehlung (25) des Kerns (20) wirken, indem sie auf 2 elastische O-Ringe (26) drückt, 7.
Die von der Verformung der elastischen O-Ringe herrührende Trägheit ermöglicht es, den schnellen Bewegungen des Kerns (20) eine gewisse Schrittfolge zu verleihen. Diese Trägheit verleiht dem Blinden zusammen mit der leichten Verschiebung zwischen der Anregung der Punkte der ersten Spalte und der der zweiten Spalte, wie zuvor beschrieben, eine sehr realistische Wahrnehmung des virtuellen Ablaufens des Fingers auf den Reliefzeichen.
10 zeigt eine besondere Anordnung der beiden Elektromagnete (7 und 7B) jeweils für den großen Punkt und den kleinen Punkt. In dieser Ausführungsform ermangelt die Tastfläche (32) jeglichen Ruhereliefs, während die kleinen und großen Punkte bei jedem Braille-Zeichen auftreten.
Nach einer anderen besonderen Ausführungsform der Erfindung werden eine Vielzahl mobiler Stifte (31) verwendet. Jeder kleine Punkt wird mit der Reliefbildung eines Stifts dargestellt, jeder große Punkt wird mit der Reliefbildung mehrerer Stifte dargestellt, 11. Diese komplexere Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es, dem Blinden Komfort und optimalen Tastrealismus zu verleihen.
Denn in dieser Ausführungsform treten die kleinen Punkte und die großen Punkte der Braille-Schriftzeichen nicht plötzlich unter dem Finger des Blinden hervor sondern verlaufen nach und nach von rechts nach links des Zeigefingers mit einem Welleneffekt, um exakt das Lesegefühl beim Bewegen des Fingers über das Relief der Schriftzeichen wiederzugeben.
Außerdem ermöglicht es diese Ausführungsform auch, nach und nach Bilder zu „lesen", wenn der Finger des Blinden darüber gleitet. Die optischen Fühler (5) werden die Umrisse des Bildes aufnehmen, deren Reliefform in Echtzeit unter dem Finger des Blinden über die Anregung der Elektromagnete (7) auf die Stifte wiedergegeben wird.
In einer weiterentwickelteren Version dieser Ausführungsform sind die optischen Fühler (5) dazu fähig, mehrere Kontraststufen der Umrisse des aufzunehmenden Bildes einzuschätzen, so dass die Elektronik der Einheit (3) in Echtzeit die verschiedenen auf die Elektromagnete (7) einwirkenden Strompegel proportional überträgt, um entsprechend dem zu überfragenden Bild mehrere Reliefhöhen der Stifte (31) zu erhalten.
Wie weiter oben gesagt wurde ist die Erfindung mit einer Führungsvorrichtung ausgestattet: Um einer Textzeile richtig zu folgen wird der obere und untere Teil der Tastfläche (32) mit einem beweglichen Positionsanzeiger (27 und 28) ausgestattet. Wenn im Laufe des Lesens der Finger des Blinden leicht von einer Zeile nach unten abweichen sollte, erkennt das optische System diese Versetzung, und auf Anweisung des Mikroprozessors (13) wird der untere Positionierer (27) wiederum durch den angeregten Elektromagnet heraustreten, 8. Diese Funktion veranlasst den Leser dazu, seinen Weg leicht nach oben zu korrigieren. Der obere Positionsanzeiger (28) funktioniert nach dem selben Prinzip, wenn der Anwender von einer Zeile nach oben abweicht.
Zur Erkennung der Versetzung nach oben oder nach unten wird die Matrix mit einer zentralen optischen Fühlereinheit und mit einer peripheren optischen Fühlereinheit ausgestattet, die eine Erkennung der Durchschüsse und der einen Text umgebenden Leerzone gestattet.
Die Fühler dürfen das Schriftzeichenbild ausschließlich im zentralen Teil fokussieren, während die Versetzung des Schriftzeichenbildes an den peripheren oberen oder unteren Fühlern jeweils die Stimulation der oberen und unteren Positionsfühler bewirken wird.
Wenn die Tastfläche oben und unten mit Positionsanzeigern ausgestattet ist, werden der rechte und linke Teil dagegen mit einer ruhenden Anhebung (29 und 29B) ausgestattet. Jede dieser Anhebungen ist mit einem Druckfühler versehen, während ein leichter Druck auf den rechten Fühler (29) den virtuellen Ablauf der Braille-Schriftzeichen unter dem Zeigefinger auslösen, ein stärkerer Druck den Ablauf der besagten Schriftzeichen beschleunigen wird, selbstverständlich nur wenn diese letzteren bereits von dem Fühler aufgenommen und in dem Pufferspeicher des RAM (15) abgelegt wurden, und dagegen wird ein leichter Druck auf den linken Fühler (29B) den Ablauf stoppen und ein stärkerer Druck auf denselben Fühler wird die Schriftzeichen umgekehrt ablaufen lassen und so eine Bewegung des Fingers nicht von links nach rechts sondern von rechts nach links simulieren. Sämtliche soeben beschriebenen Funktionen liegen der Auslegung der Fühlerzeichen (29 und 29B) durch den Mikroprozessor (13) zugrunde.
Nach einer zusätzlichen Variante der soeben beschriebenen Erfindung wird ein Tonsignal die Information in Braille ergänzen, die der Blinde nutzen kann. So wird parallel zum Entziffern des Textes dank der Aufnahme der Schriftzeichen und ihrer Übertragung in Braille ein diskreter, an die Elektronik angeschlossener Ohrhörer (30) eine Reihe akustischer Signale an das Ohr des Blinden überfragen. Die Abgabe dieser Tonsignale wird es dem Blinden zunächst ermöglichen, das Layout des Textes zu verstehen. Denn der zu lesende Text kann mit Bildern versehen und in einer oder mehreren Spalten angeordnet sein. Vor dem Lesen wird der Leser mit seinem mit der Vorrichtung versehenen Zeigefinger die verschiedenen Bereiche der „zu lesenden" Seite kurz passieren, die weißen oder farbigen Passagen werden von der Elektronik in eine Serie spezifischer Tonarten übertragen, die der Anwender zunächst erlernen muss. Nach der Speicherung des Textlayouts kann der Blinde eine effiziente Aufnahme der Schriftzeichen vornehmen. Ein Signalton ermöglicht außerdem die Einschätzung des Schriftgrads, z. B. tiefer für größere Buchstaben und höher für kleinere Buchstaben, um dem Blinden eine Anpassung der Bewegungsgeschwindigkeit seines Fingers über den Text zu ermöglichen.
Nach einer weiterentwickelteren Version der Erfindung ist die Matrix von optischen Fühlern konzipiert, um Farben zu erkennen.
Die weiter oben erwähnte Entsprechung sichtbare Farbe/hörbare Frequenz ist nicht nur eine schlichte geistige Haltung, der Ausdruck Chromatik wird unterschiedslos bei der Farb- oder Musiklehre verwendet. Das chromatische System der Musik gründet auf der Teilung einer Oktave in 12 gleiche Teile.
Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um eine mögliche, zwischen Farben und Tönen bestehende Entsprechung nachzuweisen.
Zur Information geben wir hiernach ein Beispiel für die Entsprechung zwischen Farben und Tonfrequenzen, in verschiedenen Abhandlungen vorgeschlagen:
Wenn das mittlere C eines Klaviers auf eine Frequenz von 256 Perioden pro Sekunde gestimmt wird, wird die Note G direkt neben dem mittleren C auf 192 Herz gestimmt und entspricht dem Dunkelrot, und wenn man nach höheren Noten geht:

– Die G # Note entspricht dem Rot
– Die A Note entspricht dem Rotorange
– Die A # Note entspricht dem Orange
– Die H Note entspricht dem Gelb
– Die C Note entspricht dem Gelbgrün
– Die C # Note entspricht dem Grün
– Die D Note entspricht dem Grünblau
– Die D # Note entspricht dem Blau
– Die E Note entspricht dem Blauviolett
– Die F Note entspricht dem Violett

Wenn der Finger des Blinden über die Schriftzeichen gleitet, wird die Anregung in Braille an seinem Finger vom Erzeugen am Ohrhörer (30) eines vordefinierten, der dominierenden Farbe entsprechenden Tonsignals begleitet.
Wenn der Blinde das kontaktlose Lesen z. B. eines Buchtitels vornimmt, wird das Tonsignal ihm anzeigen, dass die dominante Farbe des Einbands Rot ist und dass der Titel in Weiss gedruckt ist.
Eine weiterentwickeltere Version der Erfindung besteht im Durchführen einer Abtastung der Matrix von optischen Fühlern, indem jedem angeschlossenen Modul ein oder mehrere Pixel zu der entsprechenden vordefinierten Tonfrequenz zugeteilt werden, wobei die Leistung des Tonsignals von der Lichtintensität des abgetasteten Moduls abhängig ist.
Auf einer Grundmatrix von ca. 10 × 16, reichend von (x₁y₁) bis (x₁₆y₁₆), analysiert die Elektronik z. B. zuerst das Modul (x₁y₁) und dann entlang der Horizontalen (x₁y₁) bis (x₁₆y₁₆) und so fort bis zu letzten Zeile von (x₁y₁₀) bis (x₁₆y₁₀) (13).
Der Sprung von einer Zeile eines Bildes zur anderen wird durch ein spezifisches Tonsignal oder eine sehr kurze Stille von einigen Millisekunden beim Wechsel von einer Zeile zur anderen und von einigen Dutzend Millisekunden vom beim Wechsel von einem Bild zum anderen gekennzeichnet.
In diesem Abtastverfahren des „Gesichtsfeldes" wird somit das gesamte Feld analysiert, und jedesmal wenn in dem besagten Feld alphanumerische Zeichen aufgenommen werden erkennt die Elektronik des Systems sie und überträgt die entsprechenden Impulse an die Elektromagneten (7), um so die aufgenommenen Schriftzeichen an den Zeigefinger des Anwenders in Braille zu übertragen.
Nach einer noch weiterentwickelteren Version der Erfindung ist diese mit einer Optik ausgerüstet, die eine Fokussierung über größere Abstände als nur Zentimeter ausführen kann, womit der Anwender durch Einordnung der mit jedem Modul des Felds verbundenen Musiktöne und Kenntnisnahme der in dem Feld enthaltenen alphanumerischen Schriftzeichen dank der Übertragung in Braille an den Zeigefinger des Blinden dieser über eine neue Autonomie verfügen. Er kann z. B. in Erfahrung bringen, dass das Schaufenster vor ihm dominant gelber Farbe ist und dass über dem Schaufenster in dominantem Rot die Aufschrift Bäckerei steht.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ermöglichen es die optischen Fühler (5), infrarotes „Licht" zu erkennen und übertragen dies mit einer bestimmten Tonfrequenz, um dem Blinden das Vorhandensein von Menschen oder Tieren oder einer Wärmequelle anzuzeigen.
Um dem Bild eine größere Schärfe zu verleihen wird der Analyse seines Zentrums der Vorrang gegeben. Somit wird das Bild durch zwei Medianlinien geteilt, und bei der modulweisen Analyse steigt die Leistung des akustischen Signals in Bezug auf das von der Modulhelligkeit bereits bewertete Modul (x_ny_m) bei der Annäherung an sowohl die vertikale Achse (34) als auch die horizontale Achse (33) gleichförmig an und nimmt beim Entfernen davon gleichförmig ab.
Der Anstieg der Leistung des Tonsignals kann die Größe von 1,5 Dezibel an der vertikalen Medianlinie und 3 Dezibel an der horizontalen Medianlinie haben. Der Leistungsgewinn in der Bildmitte vermittelt zusätzlichen Komfort nahe der natürlichen Sicht. Tatsächlich begünstigt die Sicht das, was vorne ist zu Lasten des davon abrückenden Feldes.
Außerdem ermöglicht der Anstieg der Leistung zur Bildmitte eine schnellere Analyse von Bildern mit relativ wenigen Informationen. Wenn z. B. bei der Analyse des weiter oben betrachteten Bildes die Module (x₁y₁), (x₁y2) bis (x₁y7) ein identisches Leuchtsignal erhalten, wird die Elektronik, da der korrelativ analysierte Bildteil unveränderlich ist, nicht nach der Analyse jedes der sieben Module der Spalte nacheinander sieben identische Tonsignale erzeugen, sondern ein einziges Signal, dessen Leistungsvariation dem Blinden das Finden des abgetasteten Bereichs ermöglicht.
Diese Besonderheit ermöglicht es dem Blinden, sehr schnell ein Feld mit wenigen Sehinformationen zu übergehen und umgekehrt sich mehr für ein Feld mit vielen Informationen zu interessieren. In dieser Version kann die optische Fühlervorrichtung in Verbindung mit der Tastfläche vorteilhaft hiervon differenziert werden. Die optische Fühlereinheit dieser letzten Version kann an einer einfachen Brille befestigt werden, wobei es in dieser Version zwei Matrizen von optischen Fühlern gibt, von denen eine im Bereich des rechten Auges und die andere im Bereich des linken Auges liegen kann. In dieser binokularen Version, die weiterhin mit dem Lesen von alphanumerischen Schriftzeichen am Zeigefinger des Blinden in Braille verbunden ist, die auf der Matrix von optischen (5) Fühlern auftreten, die gleichzeitige Wahrnehmung der Töne der Signalanalyse von den am linken Auge angebrachten Fühlern zum linken Ohr mit den Tönen der Signalanalyse von den am rechten Auge angebrachten Fühlern zum rechten Ohr dem Blinden eine Wahrnehmung in Stereophonie liefert, was mit etwas Übung die Grundlage dafür bilden kann, ein Raumgefühl und später eine quasi stereoskopische Wahrnehmung zu gewinnen.
Die so angebotene quasi stereoskopische Wahrnehmung bietet in Verbindung mit dem Lesen in Braille sämtlicher alphanumerischer Schriftzeichen verleihen Blinden einen neuen Raum an Autonomie und Freiheit.
Schließlich ist es für den Erhalt einer geschmälerten Version der Erfindung und unter Verwendung von bekannten und bereits umgesetzten Techniken möglich, in einen Speicher ROM (16) eine Software für Sprachsynthese in Verbindung mit einem Wortschatz-Diktionär und einem entsprechenden Phonem-Diktionär verbindet, damit der Blinde begleitend zum Lesen in Braille den von den optischen Fühlern (5) aufgenommenen Text anhören kann, der außerdem mit einer geeigneten Übersetzungssoftware in eine Sprache seiner Wahl übersetzt werden kann.
Die Formen, Abmessungen und Anordnungen der verschiedenen Elemente sowie die für die Herstellung verwendeten Materialien können im Bereich der Äquivalenzen variieren, ohne deshalb das allgemeine Konzept der hier beschriebenen Erfindung zu ändern.

Claims

Tragbare Lesevorrichtung für Blinde, in die optische Fühler integriert sind, die einen gedruckten Text erfassen können, sowie eine Elektronik, in der Softwares, die dafür ausgelegt sind, die gedruckten Schriftzeichen zu erkennen, sowie Softwares zum Umwandeln dieser gedruckten Schriftzeichen in Braille-Schriftzeichen, gespeichert sind, und eine Zone zur Tasterkennung, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesevorrichtung aus einer Mikroeinheit (2) besteht, die an einer Hülse befestigt ist, die nach der Art eines Fingerhuts auf das Ende des Zeigefingers des Blinden aufgesteckt wird, wobei die Mikroeinheit (2) eine Matrix von optischen Fühlern (5) aufweist, die mit einer Linse (4) versehen ist, sowie eine elektromagnetische Einheit (6), die dafür ausgelegt ist, auf einer Tastfläche (32) Schriftzeichen für Schriftzeichen in Braille-Schrift anzulegen, sobald der Zeigefinger des Blinden über ein gedrucktes Schriftzeichen gleitet und wenn der Zeigefinger sich genau über diesem Schriftzeichen befindet, wobei in die elektromagnetische Einheit (6) sechs Elektromagnete (7) integriert sind, die dazu bestimmt sind, die Braille-Schriftzeichen wiederzugeben, sowie zwei andere (27 und 28), die dazu bestimmt sind, dem Leser einen Führungsfehler anzuzeigen, wobei diese zuletzt genannten Elektromagnete aktiviert werden, wenn der Blinde mit seinem Zeigefinger nach unten oder nach oben abweicht, wenn er ihn längs einer Zeile eines Textes bewegt.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Elektronikeinheit (3) eine Software integriert ist, die die Identifizierung der Durchschüsse in einem Absatz oder jeder einen Text umgebenden Leerzone gestattet, um die Elektromagnete (27 oder 28) nach einem zuvor festgelegten Kode im Fall des Abweichens des Zeigefingers während des Lesens anzuregen.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schriftzeichen der oberen und unteren Zeilen des gedruckten Textes ständig durch die Fühler (5) erfasst werden, wodurch der Anfang und das Ende jeder Zeile gespeichert wird, so dass kodierte Anregungen der Elektromagnete (27 und 28) dem Blinden das Zeilenende und die sehr genaue Positionierung der folgenden Zeile angeben.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der aus beweglichen Kernen (20) bestehenden großen Punkte, die die Schriftzeichen darstellen, die von Stiften (19) gebildeten feststehenden kleinen Punkte verschwinden lässt.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder bewegliche Kern (20) hohl ist und von dem feststehenden Stift (19) durchsetzt wird.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von beweglichen Stiften (31) verwendet wird, wobei jeder kleine Punkt durch das Hervorstehen eines Stiftes und jeder große Punkt durch das Hervorstehen von mehreren Stiften dargestellt wird.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Finger des Blinden über ein Bild gleitet, die optischen Fühler (5) in der Lage sind, verschiedene Kontraststufen der Umrisse des Bildes einzuschätzen, so dass die Elektronik der Einheit (3) in Echtzeit die verschiedenen auf die Elektromagnete (7) einwirkenden Strompegel überträgt, um zur Darstellung eines Bildes mehrere Reliefhöhen der Stifte (31) zu erhalten.
Zusammenfaltbares tragbares elektronisches Klavier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte und der linke Teil der Tastfläche (32) mir Erhebungen (29 und 29B) versehen ist, die bei Druckausübung auf sie in Abhängigkeit von der Richtung und der Stärke die Beschleunigung des virtuellen Ablaufens der Schriftzeichen, den Stillstand des Ablaufens oder das Zurücklaufen bewirken.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (4) in der Lage ist, die Schriftzeichen in einem Abstand zu lesen, wobei ein Autofokussystem oder die Hyperfokaleinstellung eines festen Objektivs verwendet wird.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastung jedes Moduls des Felds durch die Matrix von optischen Fühlern (5) diesem Modul, das einem oder mehreren Pixel zusammengeordnet ist, eine vordefinierte Tonfrequenz zuweist, die der dominanten Farbe dieses Moduls entspricht.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprung von einer Zeile zu einer anderen und von einem Bild zu einem anderen bei der Abtastung durch die Fühler (5) durch ein spezifisches Tonsignal oder eine sehr kurze Stille von einigen Millisekunden im Fall des Übergangs von einer Zeile zur anderen und von einigen zehntel Millisekunden im Fall des Übergangs von einem Bild zu einem anderen markiert ist.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Fühler (5) die Erfassung von Infrarotlicht gestatten und dieses durch eine spezifische Tonfrequenz wiedergegeben, die dem Blinden die Anwesenheit von Menschen oder Tieren anzeigt.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des akustischen Signals in Korrelation mit der jedem Modul (x_ny_m) zugeordneten dominanten Farbe bei Annäherung an die Medianlinien (33 und 34) gleichmäßig zunimmt und bei Entfernung von diesen gleichmäßig abnimmt.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Matrix von optischen Fühlern auf Höhe jedes Ohrs angeordnet ist, wobei die Töne, die sich aus der Analyse der Signale durch die Matrix der am rechten Ohr angeordneten optischen Fühler (5) ergeben, zum rechten Ohr geleitet werden, und die Töne, die sich aus der Analyse der Signale durch die Matrix der am linken Ohr angeordneten optischen Fühler (5) ergeben, zum linken Ohr geleitet werden, was dem Blinden eine stereophone Wahrnehmung vermittelt.
Tragbare Lesevorrichtung für Blinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bund die Versorgung der Elektronikeinheit (3) durch aufladbare Akkumulatoren sowie eine spezielle Schaltung umfasst, die das Laden der Akkumulatoren durch einfache Einführung von Schließstiften (12) in eine Stromanschlussdose des Netzes gestattet.