SE458501B - Anordning foer styrning av en elektriskt driven apparat - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 och endast en signal vid blåsströmning, förmår anordningen redan avge över ettusen olika signalkombinationer- Om munstycket upp- Fig. 2 är en schematisk ovanvy av en av operatören; Pig. 3 visar en sidøvy av fig. 2; Pig. 4 är i förstorad skala ett horisontalsnitt av de de- lar av fig. 1, vilka samverkar med munstycket och med olika varianter av en positionsgivare; Pig. 5 visar en delvis i snitt återgiven vy; Pig. 6 avger ett snitt längs linjen VI-VI i fig. 4; Pig. 7 är ett snitt längs linjen VII och i pilens V i fig. 4 -VII vid från vilo- 10 15 20 25 30 35 458 501 Pig. 8 är ett förenklat blockschema av en praktiskt ut- nyttjad koppling.

Först skall pâpekas, att det munstycke som beskrives i det följande deltar i de rörelser, som den munstycket betjä- nande personen utför med munnen och följaktligen också med huvudet. Denna persons svängningsrörelser med huvudet (fram och åter i sidled) betecknas nedan som rörelse i X- riktning och det momentana svängläget.som X-koordinat, under det att nickrörelsen (uppåt och nedåt) betecknas som rörelse i Y-riktning och det momentana nickläget som Y-koordinat.

I fig._1 framgår uppifrån en persons huvud 10. Med 11 be- tecknas den i rät vinkel mot ritningsplanet gående axeln, Omkring vilken huvudet 10 kan vridas, d.v.s. svängas. En stationärt anordnad, med vertikal axel försedd drivmotor 12, vilken medelst en omkopplare 13 kan in- och urkopplas resp. är, med avseende på rotationsriktningen, omkastbar.

Motorn 12 uppbär en i horisontalplanet svängbar svängarm 14, vid vilken en hållare 15 med en bâgformig styrskena 16 är fäst. Längs denna styrskena 16 är en vagn 17 för- skjutbar, såsom är antytt med pilarna 18. I resp. vid vag- nen 17 är - såsom kommer att beskrivas - ett munstyckeå inbyggt resp. anordnat. Detta munstycke kan personen röra längs skenan 16, således i X-riktningen, med munnen, var- vid skenan beskriven en båge omkring axeln 11. Om nu per- sonen exempelvis med hjälp av kinden eller tinningen på- verkar omkopplaren 13, efter det att denne har frigivit munstycket, svänger den av motorn 12 drivna armen 14 hål- laren 15 med vagnen 17 medsols (pilen 19) till det med streckade linjer antydda passiva läget och frilägger där- vid personens ansikte. Pâverkas omkopplaren 13 ytterligare en gång styrs hâllaren 15 med vagnen 17 tillbaka till det med heldragna linjer visade arbetsläget. Den i fig. 1 âskådliggjorda utföringsformen behöver inte nödvändigt- vis vara stationärt monterad, exempelvis vid en si tmöbel, 458 501 10 15 20 25 30 varpå operatören sitter, utan kan även vara fäst vid per- sonens kropp. Hållaren 15 kunde således vara fäst vid ett vid personens kropp fastgjort stativ.

Utföringsformen enligt fig. vid personens kropp och rör , är å rtikalplanet sväng- vars övre stativ påverkar en resp. Y-riktningen , varvid alla dessa signaler styrs vidare genom en endast schematiskt antydd ledning 33. 10 15 20 25 30 ' Å 458 so1 I anslutning till fig. 4-7 skall det i vagnen 17 i fig. 1 inbyggda munstycket närmare beskrivas. Munstycket 27 en- ligt fig. 2 och 3 kan i inskränkt bemärkelse vara utfor- mat på samma sätt som det i fig. 4-7 visade munstycket.

Det visade munstycket 27 uppvisar två enligt munmaskprin- cipen anatomiskt utformade läppar 34,35 avsedda att anlig- ga mot de till personens munvinkel sig anslutande kindpar- tierna. I området mellan läpparna 34,35 förefinnes två blås- resp. sugöppningar 36,37 och var och en av dessa mynnar i en kammare 38 resp. 39. Från kamrarna 38 och 39 utgår en med den omgivande atmosfären kommunicerande av- luftningsledning 40,41 med en spjällreglerad, företrädes- vis inställbar genomsläppsförmåga samt anslutningsnipplar 42,43. Sistnämnda förbinder kamrarna 38,39 med ena sidan av hålltrycksomvandlare 44,45 (exempelvis av fabrikatet Micro Switch Corporation, Nr. 140 PC, Typ D), vars andra sida står i förbindelse med omgivningen över en tryckut- jämningsöppning 46 resp. 47. Hålltrycksomvandlarna 44,45 alstrar en efter värde och förtecken för tryckskillnaden mellan kamrarna 38 resp. 39 och omgivningen karakteristisk signal. som särskilt framgår av fig.5-7 är munstycket 27 förbundet med vagnen 17 över tvâ par över varandra anordnade, exem- pelvis av ett konstmaterial gjorda bladfjädrar 48,49, var- vid vagnen 17 är förskjutbar längs den bågformiga styrske- nan 16. De övre och de undre bladfjädrarna 48 resp. 49 är med ena ändarna fästade vid vagnen 17 och med andra ändar- na vid de sidoanordnade läpparnas 34 resp. 35 fria änd- områden och gör det därmed möjligt för munstycket 27 att kunna förskjutas tvärs styrskenans 16 sträckning och mot bladfjädrarnas inverkan, d.v.s. i Y-riktningen, eller kun- na kopplas bort. Hur denna rörelse bestämmes beskrives i det följande.

Med en bâgformig, i tvärsnitt T-formad fortsättning 50 gri- 10 15 20 25 30 35 pelvis en ljusemitterande diod (LED). Pâ andra sidan om denna är ljuskänsliga element 55 (t.ex. fototransistorer) anordnade på ett vid hållaren fäst och således relativt styrskenan 16 stationärt stöd S4. De ljuskänsliga elemen- ten S5 är anordnade i en med styrskenans båge koncentrisk rad. Ljuskällan 53 bildar därmed tillsammans med raden av Av fig. 7 framgår att dessa positionsgivare för X-riktnin- å kan vara bildad genom ett parallellt med skenans 16 bågform förlöpande motstândsbelag S6, som beröres av en vid fortsättningen 50 fäst släpkontakt 57. Släpkontak- ten 57 berör också ett med motstândsbelaget 56 parallellt, dock från detta isolerat släpringsegment S8,.så att mot- gen ocks stândsvärdet mellan belagets 56 ena ände och släpringseg- ledes en positionsgivare för X-riktningen, som i detta fall avger en för X- låget karakteristisk, analog signal.

Det har redan sagts, att munstycket 27 i förhållande till vagnen kan förflyttas uppåt och n edåt mot verkan av blad- fjädrarna 48,49 , alltså tvärs skenans 16 riktning, kopplar bort. Denna rörelseriktning är Y-riktningen 7 är munstycket maximalt förflyttat uppåt). denna rörelse resp. resp. (i fig.

För att låta bortkoppling bestämma Y-riktningen, är i fig. 5 en vinkelkodare 59 fäst vid släden 17 och denna vinkelkodare är påverkbar via en gaffelarm 60, vilken gri- per om ett vid sidan av munstycket 27 fäst stift 61. kelkodaren 59 bildar således ningen.

Vin- positionsgivaren för Y-rikt- 10 15 20 25 30 35 7 458 so1 Enligt fig. 7 kan positionsgivaren för X-riktningen också vara en potentiometer, som består av ett vid vagnen 17 fäst motståndsbelag 62, vilket beröres av en vid munstycket 27 anordnad släpkontakt 63. Motståndsvärdet mellan en ände av belaget 62 och släpkontakten 63 resp. det därut- över uppstående spänningsfallet alstrar en analog, för munstyckets 27 momentanläge i Y-riktningen karakteristisk signal.

För enkelhetens skull är i fig. 7 (och även i fig.1) en ytterligare utföringsform av en positionsgivare för Y-rikt- ningen visad. När munstycket 27 förflyttas tvärs styrske- nan 16 resp. børtkappias, böjer sig b1aafjaararna'4a,49 (fig. 7) i form av ett "S". Denna böjning har för en del av vàrje bladfjäderyta en töjning till följd och för en annan del av samma yta en stukning, varvid töjningen och/ /eller stukningen utgör ett mått av munstyckets 27 rörel- se i Y-riktningen. Därför är vid den i fig. 7 (och fig.1) visade utföringsformen två töjningsmätkanter 65,66 fixe- rade vid en av de undre bladfjädrarna 49, vilka töjnings- mätkanter å sin sida också anvisar en positionsgivare för Y-riktningen och levererar en analog utgângssignal.

Därmed är de i närheten av operatörens mun befintliga ele- menten beskrivna, vilka levererar följande signaler: - Hålltrycksomvandlare 28 resp. 44,45: Tryckskillnad i en resp. två från varandra skilda kamrar relativt omgivnin- gen (alstrad genom blâsning resp. sugning genom öppnin- garna 36 och/eller 37); - Vinkelgivare 29 (fig.2) eller LED 53 och fototransisto- rer 55 (fig. 4) eller potentiometrar 56,57,58 (fig.7)= munstyckets momentananliggning i X-riktningen; - Vinkelgivare 30 (fig.3) eller vinkelkodare 59 (fig.5) eller potentiometrar 62,63 (fig.7) eller töjningsmät- kanter 65,66 (fig.1,7): munstyckets 2? momentananligg- ning i Y-riktningen; - Bitkontakc 31 (fig.3 den 6): ytterligare omkopplings- signal. 10 15 20 25 30 endast som exempel i fig. 8 och betecknas där med 64.

Kopplingens 64 ingângssteg bildar liksom en mikroprocessor 67 ( exempelvis fabrikat Motorola, typ MC 6805, eller fab- rikat Intel, typ 8048), vars in- och utgångar är integrerad med en centralenhet (CPU), en arb etsmatare (RAM), en fast log/digital- samt digi- . Till mikroprocessorns ingângssida är anslutna: hâlltrycksomvandlare 44,45 (resp.28), posi- tionsgivare för X- och Y-riktningen (här betecknade med X-pos resp. Y-pos) samt - om sådan finnes - bitkontakten 31.

- Mottagning av de av givarna m och analoga signalerna - digitalisering av de analoga signalerna ' - utvärdering och bearbetnin öjligen erhållna digitala 10 15 20 25 30 458 501 streckade linjer), eller för båda dataflödesriktningarna ett drivblock 69 (t.ex. Motorola MC 1488) och ett till resp. drivblock kopplat mottagarblook 70 (exempelvis Moto- rola MC 1489), varvid kopplingsformen mellan driv- och ' mottagarblocken kan vara trådlös eller via ledare.

En mikrodator 71 är ansluten till gränsstället 68 resp. till blocken 69,70, varvid mikrodatorn 71 via ett ytter- ligare gränsställé 72 styr apparaten 73 och å andra sidan är ansluten till ett perifert redskap, exempelvis i form av en bildskärm 74. Denna bildskärm 74 är direkt eller via en projektor uppställd inom siktområdet för den an- ordningen utnyttjande personen. På bildskärmen kan åter- ges exempelvis de funktioner som är avsedda att utföras av apparaten 73 i form av text eller symboler samt en mar- kering (Cursor), som anger munstyckets 27 momentana läge i X-, Y-koordinatsystemet. Om nu markeringen återges med en funktionstext resp. en funktionssymbol kan exempelvis genom blåsning och/eller sugning motsvarande funktion ut- lösas i apparaten 73, varvid funktionens fullbordan åter visas på bildskärmen 74.

Om exempelvis apparaten är en skrivmaskin eller en EDV-an- läggning visas på bildskärmen exempelvis motsvarande tan- gentbord för inmatning och eventuellt (för korrekturända- mål) ett bestämt antal av de på förhand inmatade dataupp- gifterna.

Som redan nämnts skall kopplingen 64 anpassas till typen av använd givare, till typen av den apparat som skall sty- ras, varvid mikroprocessorns 67 fasta program och eventu- ellt mikrodatorns 71 program kan anpassas till operatö- rens förmåga. Utvärderingskopplingens 64 uppbyggnad kan således variera mycket i beroende av apparattyp. Vid den beskrivna anordningen är det viktigt att kunna alstra ett obegränsat antal signalkombinationer med hålltrycksomvand- laren resp. -omvandlarna och med de direkt eller indirekt

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 PIOCESSQI' . P a t e n t k r a v ___________________ 1. Anordning för styrning av en elektriskt driven appa- rat (73), med åtminstone ett på en mänsklig blås- och/ k ä n - n e t e c k n a d därav, att till ytterligare ingångar hos den åtminstone en mikr ' två, genom resp. posi- E ingar. 10 15 20 25 30 458 501 11 3. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att hâllaren (15) uppvisar en skena (16) och en längs denna förskjutbar vagn (17), i vilken munstycket '_ (27) är rörligt anordnat i en tvärs skenan (16) förlöpan- de riktning. 4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att längs skenan (16) är en rad positionsavkänna- re (55) monterade, vilka är aktiverbara genom ett vid vag- nen (17) anordnat element (53), varvid dessa avkännare och elementet tillsammans bildar den ena positionsgiva- ren. 5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra positionsgivaren bestämmer munstyc- kets (27) tvärrörelse relativt skenan (16) och är utbil- dad som vinkelkodare (59) eller som potentiometer (62,63). 6. Anordning enligt kraven 3 och 4, k ä n n e t e c k- n a d därav, att munstycket (27) är anordnat vid vagnen (17) över åtminstone ett tvärs skenan (16) längdriktning deformerbart fjäderelement (48,49), varvid den andra posi- tionsgivaren uppvisar åtminstone en med fjäderelementet (49) förbunden töjningsmätremsa (ssßs). I 7. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att de vid skenan (16) anordnade positionsavkännar- na är ljuskänsliga element (S5), exempelvis fototransis- torer, vilka är aktiverbara genom en vid vagnen (17) an- bragt ljuskälla (53). 8. Anordning enligt kravet 3,- k ä n n e t e c k n a d därav, att ett motstånd (56) är anordnat vid skenan (16), varvid motståndet (56) samverkar med en vid vagnen (17) anordnad släpkontakt (57) och tillsammans med denna bildar en, den ena positionsgivaren utgörande potentiometern. 4ss 501 ' ' 10 15 20 25 30 12 "I 9. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hâllaren (20) uppvisar ett första, i ett förs- ta plan svängbart parallellogramsystem (25), vars änd- delar (23,24) kan förbindas med personens kr0PP, varvid åtminstone en av dessa änddelar (23) är bildad genom ett t första planet rätvinkligt stående plan svängbart parallellogramsystem, varvid munstycket (27) är fäst vid det första parallellogramsystemets mel- lersta del (26), under det att positionsgivarna är vin- kelgivare (29,30), vilka bestämmer svängningsvinkeln hos det ena och det andra parallellogramsystemet (25,23). 10. Anordning enligt kravet 9, därav, att vinkelgivarna (29,30) kodare eller som potentiometrar. k ä n n e t e c k n a d är utbildade som vinkel- k ä n - n e t e c k n a d» därav, att munstycket (27) är försett med en bitkontakt (31) som även är kopplad till utvärde- ringskopplingen. 12. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att skenan (16) medelst en svängarm (14) är sväng- bar från arbetsläge till ett viloläge och åter. 13. Anordning enligt kravet 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att svängarmen (14) medelst en motor (12) är sväng- bar från arbets- till viloläget, varvid motorn (12) är till- och frânkopplingsbar medelst en av operatörens huvud (10) pâverkbar omkopplare (13). systemet. na--a-y-afiln . t, . .,. t... 458 501 13 15. Anordning enligt något av kraven 1 - 14, k ä n n e- t e c k n a d därav, att munstycket (27) uppvisar flera, särskilt två direkt till varandra gränsande blåsöppningar (36,37) vilka var och en är anslutna till en hålltryck- omvandlare (44,45), vars resp. utgång är ansluten till resp. ingång hos utvärderingskopplingen.