DE8804750U1

DE8804750U1 - Kommunikations- und Umweltkontrollgerät

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Publication number: DE8804750U1
Application number: DE8804750U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-02-09

Description

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Siegfried Webeii, Dipl^irig. (FH) Am Weiherberg 11
7590 Aciheiin

Gebräuchaiitusterartmeldung "Kommunikätions- Und Umweltkontrollgerät"

Beschreibung Blatt

Einleitung:

Die vorliegende Erfingung bezieht sich auf ein Kommunikationsund Umweltkontrollgerät, das es z. B. körperbehinderten Perso·* nen erlaubt, sich mit der Umwelt zu verständigen oder über die Ausgabeeinheiten des Gerätes auf die Umwelt einzuwirken. Ein wesentliches Merkmal ist, daß Bedienhandlungen, die normalerweise komplexe Bewegungen des menschlichen Körpers erfordern, durch einfachere Bewegungsabläufe möglich sind. Durch das rhythmische Drücken eines Knopfes können auf diese Weise Mitteilungen an das Pflegepersonal gegeben werden (Kommunikation), oder es kann das Licht, das Fernsehgerät oder die Pneumatik des Krankenbettes bedient werden (Umwelftkontrolle). Der Einsatz ist jedoch nicht auf körperbehinderte Personen beschränkt. Das Gerät ist überall dort einsatzfähig, wo eine Bedienung durch Spracheingabe oder Eingabe über eine Tastatur ausscheidet. Die wesentlichste Forderung an ein universell einsetzbaares Korn-^ munikations- und Umweltkontrollgerät ist, daß es bei g'iter Badienbarkeit durch möglichst einfache Körperbewegungen oder Willensakte gehandhabt werden kann. Beim Einsatz an behinderten Personen soll das Gerät auch bei weiterer Verschlechterung des Gesundheitszustandes noch angewendet werden können. Weitere Forderungen sind: Ermüdungsfreie Bedienung, kurze Einlernzeit und leichte Anpassung an die verschiedenen Krankheitsbilder bzw. an die verschiedenen Erfordernisse bei der Umweltkontrolle. Auch klein und mobil sollte ein solches Gerät sein.

Stand der Technik:

Eine wichtige Funktion des Kommunikations- und Umweltkontrollgerätes ist die Rückmeldung der Eingaben an den Bediener (Bedienerführung) . Folgende Lösungen sind bereits bekannt: Die Kommunikations-Steuereinheit besteht aus einem Personal-Computer oder ähnlichem. Die einzelnen Zeichen oder Umweltkontrollanweisungen sind am Bildschirm in Matrixform dargestellt und können durch einen Zeiget, der durch das Betätigen meherer Taster oder Sensoren über den Bildschirm bewegt wird, angewählt, abgespeichert oder ausgeführt werden. Eine weitere Lösung besteht darin, die Zeichen oder Anweisungen in Form eines Codes, z. B. des Körsecodes, einzugeben- Als Sensoren werden die unterschiedlichsten Typen verwendet, meist jedoch einfache Schalter, die in die Hand genommen und dann per Daumendruck betätigt werden. Sensoren, die auf Saugen und Blasen reagieren und komplexe optische Sensoren, die die Augen als Kommunikationsmittel verwenden {Infrarotkamera), sind bekannt.

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Beschreibung Blatt 2

Naöhteilei

Alle dieäe Systeme haben jedoch entscheidende Nachteile, die einen Vertrieb in größeren Stückzahlen verhindern« Die Lösung mit der¹ Infrarotkamera bedingt einen zu hohen Hard- Und Softwareäüfwa>;L Der Preis liegt zur Zeit bei etwa viefzigtäusend Mark (Information&iacgr; Reha-Fachgeschäft), Ein Personal-Computer' mit Bildschirm erlaubt zwar beliebig viele Varianten der Bedienerführung, reduziert den Entwicklungsaufwand auf den Söftwärebereich, ist abiär wegen seinen äußeren Abmessungen nicht universell einsetzbar (Tischgerät). Viele Kranke und Behinderte sind oder werden bettlägrig. Installationen am Bett sind kompliziert Und deshalb vom Benutzer bzw. dessen Pflegepersonal nicht durchzuführen. Die Lösung mit dem Morsecoede überfordert den Behinderten leicht, da hier mehrere definierte Sensorbetätigungen pro Zeichen notwendig sind. Bei Krankheiten wie der niüeotropischsn Lateralsklerose sind die Krankheitsverläufe zudem so unterschiedlich, daß das Risiko einer Fehlinvestition schlecht abgeschätzt werden kann.

Aufgabe:

Benötigt wird daher ein preiswertes Gerät, das auch beim maximal denkbaren Lähmungszustand (nur noch Atmung und Hirn- und Herztätigkeit) eingesetzt werden kann, möglichst mit einem einzigen Sensor und einem Minimum an Bedienhandlungen auskommt (Entlastung des Bedieners).

Lösung:

Die Lösung der Aufgabe liefert diese Erfincjung, Die Kommunikations-steuereinheit (1), ein Mikroprozessor-System, wird über die Eingabeeinheit (2), ein Sensor oder Sensor-System, angesprochen. Das Ansprechen, im weiteren bedienen genannt, kann unterschiedlich erfolgen, im einfachsten Fall durch Drucktaster. Ein wichtiges Element eines Kommunikations- und Umweltkontrollgerätes ist die Bedienerführung. Die Bedienhandlungen müssen hierzu über Ausgabeeinheiten an den Bediener akustisch, visuell oder taktil zurückgemeldet werden. Visuell geschieht dies hier über ein alphanumerisches Display (3), akustisch über einen Lautsprecher (4), taktil über Hautreizung (ohne Abbildung). Weitere Ausgabeeinheiten, die hier nicht alle behandelt werden sollen, dienen der Ausführung von Umweltkontrollanweisungen, der Ausgabe von Daten an weitere Personen (z. B. Pflegepersonal) oder sie dienen Dokumentationszwecken. Als Beispiel soll hier ein Drucker (6) dienen. Der Gelenkarm (5) dient der mechanischen Befestigung des Gerätes. Die Bedienerführüng geht visuell folgendermaßen vonstatten: Zunächst ist das Display geloscht, wird ein Sensor bedient, so erscheinen an ein und derselben Stelle bzw. an den selben Stellen zeitlich nacheinander Zeichen oder Zeichengruppen so lange die Bedienung andauert. Endet die Bedienung, so wird dies als Bestätigung gewertet. Das zuletzt erschienene Zeichen oder die zuletzt erschienene Zeichengruppe wird bestätigt, d. h. gespeichert. Bei einer nochmaligen Bedienhandlung geschieht gleiches mit der/den nächsten Anzeigestelle(n) usw.. Aus bestimmten Zeichenfolgen können bestimmte Umweltkontrollanweisungen abgeleitet und ausgeführt werden. Soll z. B. fortlaufender Text geschrieben werden, so gibt das Gerät die Buchstaben (anfänglich) in alphabetischer Reihenfolge zeitlich nacheinander auf eine

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Beschreibung Blatt 3

Displaystelle* Normalerweise benotigt dieses Verfahren bei einer Taktfrequenz von 1 Zeichen/Sekunde pro Zeichen eine durchsdhnittiiche Zeit von ca* 11 Sekunden* Diese recht lange Zeit kann daduräh verkürzt werden/ daß das Gerät sich merkt, wie oft ein Zei^ chen, eine Zeichenfolge oder eins Ümweltkontröllanweisung nach einem/einer anderen kommt, um dann später die Zeichen, Zeichen-' gruppen oder Umweltkontrollanweisüngen in der Reihenfolge der Wahrscheinlichkeit vorzuschlagen. Ein einfaches Beispiel soll dies verdeutlichen: Nach den Zeichen "se" ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein "h" folgt sehr hoch. Das Gerät wird also nach se den Buchstaben h anbieten. In der jeweiligen Sprache nicht vorkommende Kombinationen werden erst zum Schluß angeboten. Im Idealfall wird der Sediener pro Zeichen oder Zeichengruppe so nur einmal den Sensor bedienen müssen (7). Ein weiterer Schritt wäre, dss nächste Zeichen nicht erst bsi ncehraaler Bedienung des Sensors anzuzeigen, sondern automatisch nach der Bestätigung, Im idealfall, wenn z. B. die am häufigsten vorkommende Mitteilung an das Pflegepersonal gegeben werden soll, braucht der Bediener nur noch das erste Zeichen im Satz anzuwählen. Da ein unbetätigter Sensor Bestätigung signalisiert, werden alle weiteren Zeichen im eingestellten Rhythmus automatisch angefügt. Der zweithäufigste Satz benötigt dann eine zusätzliche Sensorbedienung, der dritthäufigste maximal zwei usw. (8). Gestoppt werden kann z. B* mit einem Punkt oder ein Sonderzeichen.

Es ist also festzuhalten, daß das Gerät sich auf den jeweiligen Bediener ungeachtet dessen Sprache und dessen Sprechgewohnheiten einstellt.

Die akustische Bedienerführung geht analog der visuellen vonstatten. Die Zeichen werden hierbei durch eine Sprachausgabe, die dem Stand der Technik entspricht, über Lautsprecher ausgegeben.

Wahl und Anordung der Sensoren machen einen Schwerpunkt der Erfindung aus:

Abstandssensor: Die Ausrichtung zweier analoger Abstandssensoren auf das bedienende Körperteil oder die bedienenden Körperteile (hier die beiden Gesichtshälten des Bedieners) und die Auswertung des Differenzsignals dieser Sensoren läßt eine sichere Bedienung in einem großen Abstandsbereich zu. üblicherweise werden an dieser Stelle Sensoren mit Schaltcharakteristik verwendet. Ein Verdrehen des Kopfes nach der Seite hin bewirkt ein unterschiedliches Ausgangssignal der Sensoren. Aus der Größe des Differenzsignal lassen sich auch Bedienanweisungen wie etwa die Geschwindigkeit des Bedienvorganges ableiten.

Atmungssensor: Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist, von der Atmung des Bedieners die benötigten Bedienfunktionen abzuleiten. Dies kann dadurch geschehen, dap &zgr;. B. an der rlase oder am Brustkorb des Bedieners (Band mit Dehnungsmeßstreifen) ein Sensor angebracht wird, der den Atemrhythmus überwacht. Eine Willkürliche Atempause (10) bewirkt ein Änderung und kann als Bedienung gewertet werden. Aus Änderungen der Atemamplitude (12), der Atemphase (13) und der Atemfrequenz (11) können weitere Informationen abgeleitet werden.

Claims

·* te ·■ * » ■ · I 21.07.88 G 88 04 750.4 WEBER, Siegfried SCHUTZANSPRÜCHE

1. Kommunikations- und Umweltkontrollgerät, gekennzeichnet durch eine an einem Gelenkarm (5) befestigte Knmmunikations-Steuereinheit (1) mit einem alphanumerischen Display (3), einem Lautsprecher (4) und eine einen Sensor oder ein Sensorsystem aufweisenden Eingabeeinheit (2) und eine Ausgabeeinheit. S

2. Kommunikations- und Umweltkontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (2) aus einem Drucktaster besteht. «/

3. Kommunikations- und Umweltkontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (2) aus zwei analogen Abstmdssensoren besteht. /

4. KommuniKations- und Umweltkontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (2) aus einem Atmungssensor mit einem

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Band mit Dehnungsmeßstreifen besteht, der am Brustkorb des Bedieners anbringbar ist. J

5. Kommunikations- und Umweltkontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (2) aus einem im Bereich der Nase des Bedieners anbringbaren Atmungssensor besteht. J

6. Kommunikations- und Umweltkontrollgerät nach einem oder

f &zgr;\ mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinheit

aus einem Drucker (6) besteht. ^

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