DE19722183A1 - Binärinformationsanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Umfeld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Binärinformationsanzeigevorrichtung, welche Informationen angibt oder anzeigt, ausgedrückt als Binärcodes, wie z. B. Braille-Buchstaben, und zwar mittels eines Feldes bzw. eines Bereiches einer Vielzahl von parallelen Stiften, welche über einen Bereich bzw. ein Feld an­ geordnet sind unter einer vorbestimmten Beabstandung, und welche unabhängig vorspringbar von und zurückziehbar hinter einer Anzeigefläche sind. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet, obwohl nicht ausschließlich, zur Ver­ wendung als eine Braille-Anzeigevorrichtung.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein typisches Beispiel von diesem Typ von Binärinformationsvorrichtung ist eine Braille-Anzeigevorrichtung, welche offenbart ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 7-36376. Diese Vorrichtung hat einen einfachen Aufbau, beruhend auf elektrischer Stift- bzw. Pinbewegungssteuerung, während der elektrische Strom- bzw. Leistungsverbrauch reduziert ist.

Insbesondere, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, weist diese Vorrichtung eine Vielzahl von Bereichen bzw. Feldern von parallelen Stiften 32 auf, welche Felder jeweils drei Braille-Stifte aufweisen, jeweils einem erhöhten Braille-Punkt entsprechend. Die Stifte 32 sind gleitfähig aufgenommen in Durchgangsbohrungen 34, welche in einem tafelartigen Stützlied 33 gebildet sind, so daß sie unabhängig gleitfähig bzw. gleitbar sind in der Richtung ihrer Achsen. Eine zylindrische Nocke 35 mit einer Achse senkrecht zu der Achse der Stifte 32 ist derart angeordnet, daß sie in Eingriff bringbar ist mit einem Ende von jedem der Stifte bzw. Pins 32. Die Anordnung ist derart, daß die Stifte 32 selektiv vorspringbar von und rückziehbar hinter eine Fläche des Stützgliedes sind, da die oben erwähnten Enden der Stifte 32 einem konkaven Abschnitt 35a und einem konvexen Abschnitt 35b der Fläche bzw. Oberfläche der Nocke 35 folgen, und zwar entsprechend der Rota­ tion der Nocke 35 bezüglich ihrer Achse.

Bei dieser Braille-Anzeigevorrichtung 31 wird die Nocke 35 durch einen Schritt­ motor 36 angetrieben, welcher direkt damit verbunden ist, so daß die unter­ schiedlichen Phasen oder Schritte der Rotation des Schrittmotors 36 unter­ schiedliche Kombinationsmuster der konkaven und konvexen Abschnitte der Nocke 35 entlang des Feldes bzw. Bereiches der Stifte bereitstellen, wodurch unterschiedliche Muster von vorspringenden Stiften 32 erhalten werden, um somit verschiedene Typen von Braille-Buchstaben anzuzeigen.

Somit inkorporiert bzw. umfaßt die typische Buchstabenanzeige (Tastanzeige) für Sehbehinderte als Mittel zur selektiven und unabhängigen Betätigung der Stifte bzw. Pins 32 nach oben und unten den Schrittmotor 36 und die Stiftbetätigungs­ nocke 35, welche mit der Welle des Motors 36 verbunden ist. Der einzelne Schrittmotor 36 betätigt drei Stifte bzw. Pins 32, wobei acht (2³ = 8) Kombina­ tionsmuster von Zuständen der Stifte 32 verfügbar sind. Der Schrittmotor 36 wird bei 45° Schrittintervallen betrieben, so daß acht Schrittpositionen in einer vollen Rotation bzw. Umdrehung der Motorwelle vorliegen. Zur Zuordnung eines Musters der Braille-Stiftzustände zu jedem der acht Schritte des Motorbetriebes ist es somit möglich, acht Typen von Stift- bzw. Pinmustern während einer Umdrehung bzw. Rotation der Motorwelle zu erhalten. Aktuell wird ein Einheiten­ paar in Kombination verwendet, und zwar Seite an Seite, wobei jede Einheit die oben beschriebenen Elemente enthält, so daß sechs Stifte verwendet werden, um selektiv vorspringbar und zurückziehbar zu sein, wodurch unterschiedliche Buchstaben dargestellt werden.

Jedoch verwendet die Braille-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik üblicherweise eine 8-Punkt-Braille-Anzeige, in welcher jeder Buchstabe dar­ gestellt wird durch ein spezifisches Muster aus einer Kombination von acht Braille-Punkten. Die 8-Punkt-Braille-Darstellung kann erreicht werden unter Verwendung der oben beschriebenen typischen Braille-Anzeigevorrichtung, vorausgesetzt, daß jeder Motor selektiv vier Braille-Stifte nach oben und unten betätigt, da solch eine Anordnung 16 (2⁴ = 16) unterschiedliche Kombinations­ muster von Zuständen der Braille-Stifte bzw. -Pins bereitstellt. Somit ist die 8- Punkt-Braille-Anzeige möglich durch eine Anordnung, in welcher der Schritt- bzw. Stufenmotor betrieben wird bei einem Schrittintervall von 22,50, so daß 16 Schrittpositionen während einer Vollumdrehung bzw. -rotation der Motorwelle vorliegen.

Die 8-Punkt-Braille-Darstellung mittels der bekannten Vorrichtung mit vier Braille-Stiften führt jedoch zu dem folgenden Problem.

Der Nockenumriß ist derart, daß konkave und konvexe Abschnitte für jeden Stift bzw. jeden Pin bei 22,5°-Intervallen erscheinen, so daß der Umriß der gesamten Nocke kompliziert ist, wobei gleichzeitig der Neigungsgradient der Nockenfläche bzw. -oberfläche unvermeidbar erhöht ist. Demzufolge muß jeder Braille-Stift entlang einer tiefen bzw. steilen Neigung der Nockenfläche gleiten, wodurch die Widerstandskraft bzw. -last erhöht ist, welche an der Nocke und somit an dem Schrittmotor bewirkt ist. Als eine Folge ist das Risiko erhöht, daß der Schritt­ motor außer Phase tritt, was zu einer Verschlechterung in der Genauigkeit der Braille-Anzeige resultiert.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die mechanische Stärke bzw. Festigkeit des Stiftes, den der Finger des Benutzers berührt, bei reduziertem Pindurch­ messer entsprechend reduziert ist, was zu einer Verschlechterung der Zuverläs­ sigkeit der Braille-Anzeigevorrichtung als ein kommerziell verfügbares Produkt führt.

Währenddessen wurde vorgeschlagen, obwohl in den Zeichnungen nicht dar­ gestellt, eine Braille-Anzeigevorrichtung, bei welcher anstelle des oben erwähn­ ten Schrittmotors ein Betätiger verwendet wird, gebildet aus piezoelektrischen Elementen des bimorphen Types, welche auf die unteren Enden der jeweiligen Stifte bzw. Pins wirken. Dieser Typ von Braille-Anzeigevorrichtung zeigt nicht das oben erwähnte Problem, angetroffen durch die Vorrichtung unter Verwen­ dung eines Schrittmotors, wobei gleichzeitig die Abmessungen in der Richtung senkrecht zu dem Bereich bzw. Feld von Stiften bzw. Pins gewissermaßen reduziert ist.

Jedoch erfordert das Antreiben eines Betätigers, gebildet aus bimorphen piezo­ elektrischen Elementen, generell eine hohe Spannung. Es ist nämlich notwendig, eine Hochspannungserzeugungsschaltung neben dem Hauptteil der Braille-Anzeigevorrichtung zu verwenden. Es ist daher schwierig, die Größe und das Gewicht der gesamten Vorrichtung zu reduzieren. Ein weiteres Problem besteht darin, daß es aus denselben Gründen, wie oben aufgeführt, unmöglich ist, einen Bedarf zu decken für Einfachheit des Transportes der Vorrichtung.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kleine und einfache Binärinformationsanzeigevorrichtung anzugeben, welche einen hohen Grad an Genauigkeit von Braille-Informationsanzeige bereitstellt und welche nicht das Problem bezüglich der mechanischen Stärke bzw. Festigkeit der Stifte bzw. Pins zeigt.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck eine Binärinformationsanzeigevorrichtung bereitgestellt, umfassend: ein Feld bzw. Bereich einer Vielzahl von Stiften bzw. Pins, welche angeordnet bzw. feldartig angeordnet sind bei einer konstanten Aufteilung parallel zueinander; ein Stützglied zum Stützen der Stifte derart, daß die Stifte unabhängig und linear bewegbar entlang ihrer Achsen sind; eine erste Rotationsnocke, welche in Eingriff bringbar ist mit Enden der Stifte einer Gruppe ausschließlich eines Endstiftes, welcher sich an einem Ende des Feldes bzw. Bereiches befindet, um somit die Stifte der Gruppe axialwärts derart zu drängen bzw. zu beaufschlagen, daß die Stifte unabhängig betätigt werden durch die erste Rotationsnocke, mit dem Ergebnis, daß die anderen Enden der unabhängi­ gen Stifte der Gruppe selektiv vortreten bzw. erscheinen von einer Anzeigefläche bzw. -oberfläche des Stützgliedes; einen Motor zum Stützen der ersten Rota­ tionsnocke, so daß die erste Nocke um ihre Achse gedreht wird; eine zweite Rotationsnocke zum Betätigen des Endstiftes, wobei die zweite Rotationsnocke drehbar montiert ist, um der ersten Rotationsnocke gegenüberzuliegen; einen Antriebseingriffsabschnitt, bereitgestellt an einer Seitenfläche der ersten Rota­ tionsnocke, gegenüberliegend der zweiten Rotationsnocke; einen angetriebenen Eingriffsabschnitt, bereitgestellt an einer Seitenfläche der zweiten Rotations­ nocke, um somit in Eingriff bringbar zu sein durch den Antriebseingriffsabschnitt, entsprechend der Rotation bzw. Drehung der ersten Rotationsnocke, wodurch die zweite Rotationsnocke gedreht wird; und einen rotationseinschränkenden Vorsprung, bereitgestellt an der anderen Seitenfläche bzw. -oberfläche der zweiten Rotationsnocke, wobei der rotationseinschränkende Vorsprung in Eingriff bringbar ist mit einem Stopp- bzw. Anschlagabschnitt des Stützgliedes, um somit die zweite Rotationsnocke an einer ersten Anschlag- bzw. Stopp- bzw. Anlageposition oder an einer zweiten Anschlagposition zu halten; wobei der Nockenumriß der zweiten Rotationsnocke derart ist, daß der Endstift von der Anzeigefläche bzw. -oberfläche vorspringt, wenn die zweite Rotationsnocke zu einer der Anschlagpositionen gedreht wurde, als ein Ergebnis der Rotation der Welle des Motors in einer Richtung, und daß der Endstift zurückgezogen von der Anzeigefläche ist, wenn die zweite Rotationsnocke zu der anderen Anlage- bzw. Anschlagposition gedreht wurde als ein Ergebnis der Drehung bzw. Rotation der Welle des Motors in der anderen Richtung.

Die Vielzahl von Stiften kann vier Stifte umfassen, wobei der Motor ausgelegt sein kann zum Halten der ersten Rotationsnocke an einer von acht Schrittpositio­ nen, welche angeordnet sind bei 45°-Intervallen.

Der Motor kann ein Schrittmotor sein.

Wenn vier Stifte verwendet werden und ein Schrittmotor zum Einsatz kommt als Betätiger, veranlaßt die Rotationsbewegung der Motorwelle die Rotation der ersten Nocke, welche eine Tripletnocke bzw. eine Dreifach- bzw. eine Dreiflä­ chennocke ist.

Die Tripletnocke weist einen spezifischen Nockenumriß auf, gebildet aus konka­ ven und konvexen Abschnitten, angeordnet bei einem spezifischen Muster, so daß die Rotation der Tripletnocke zugeordnete Enden der Braille-Stifte derart drängt bzw. beaufschlagt, daß unabhängige axiale Versetzungen bzw. Bewegun­ gen der Stifte veranlaßt sind. Demzufolge werden die Enden der Stifte, gestützt durch das Stützglied, selektiv veranlaßt, vorzuspringen von und zurückgezogen zu werden hinter die Anzeigefläche, wodurch eine 3-Bit-Binärinformation verfüg­ bar ist an der Anzeigefläche bzw. -oberfläche.

Wenn ein vierter Nockenabschnitt, d. h. die zweite Rotationsnocke, sich an einer der ersten und zweiten Anschlagpositionen befindet, kann der Schrittmotor 7 Schritte bei 45°-Intervallen durchführen, ohne die Rotation bzw. Drehung des vierten Nockenabschnittes (zweite Rotationsnocke) zu veranlassen, wenn die Richtung bzw. der Sinn der Rotation bzw. Drehung der Schrittmotorwelle derart ist, daß die Drehung bzw. Rotation des vierten Nockenabschnittes nicht einge­ schränkt bzw. beschränkt ist, da die Eingriffsabschnitte an den ersten und zweiten Rotationsnocken nicht miteinander in Eingriff treten. Demzufolge wird keine Veränderung in dem Zustand des Endstiftes (vierten Stiftes) veranlaßt, so daß der vierte Stift z. B. in der vorspringenden Position gehalten wird. Es ist somit möglich, 8 Kombinationsmuster von Pinzuständen zu realisieren, wobei der vierte Stift in dem vorspringenden Zustand gehalten wird, und zwar aus den 16 Mustern, welche mit den vier Stiften erhaltbar sind.

In ähnlicher Weise, wenn der vierte Nockenabschnitt, d. h. die zweite Rotations­ nocke, sich an der anderen der Anschlag- bzw. Stopp- bzw. Anlagepositionen befindet, kann der Schrittmotor 7 Schritte von 45°-Intervallen durchführen, ohne eine Rotation des vierten Nockenabschnittes (der zweiten Rotationsnocke) zu veranlassen, wenn die Rotationsrichtung bzw. der Drehsinn der Schrittmotorwel­ le derart ist, daß die Rotation des vierten Nockenabschnittes nicht eingeschränkt ist, da die Eingriffsabschnitte an den ersten und zweiten Rotationsnocken nicht miteinander in Eingriff treten. Demzufolge wird keine Veränderung in dem Zu­ stand des Endstiftes (vierten Stiftes) veranlaßt, so daß der vierte Stift z. B. in der zurückgezogenen Position gehalten bzw. beibehalten wird. Es ist somit möglich, weitere acht Kombinationsmuster von Pinzuständen zu erreichen, wobei der vierte Stift in dem zurückgezogenen Zustand vorliegt, und zwar aus den 16 Mustern, welche erhaltbar sind mit den vier Stiften.

Es ist somit möglich, 16 unterschiedliche Kombinationsmuster von Zuständen der vier Stifte wiederzugeben bzw. zu repräsentieren, d. h. 4-Bit-Informationen zu zeigen, und zwar durch schrittweise 45° Inkremental- bzw. zunehmende Rota­ tion bzw. Drehung der Welle des Schrittmotors.

Eine Initialisierung des Schrittmotors kann bewirkt werden, indem der Schritt­ motor veranlaßt wird, mehrere Schritte in der Richtung durchzuführen, in wel­ cher die vierte Nocke angehalten bzw. anschlagend bzw. anliegend bzw. ge­ stoppt ist, wenn die vierte Nocke sich an einer der Stopp- bzw. Anschlag- bzw. Anlagepositionen befindet. Nämlich veranlaßt das schrittweise Bewegen des Motors in solch einer Richtung ebenfalls zwangsweise, daß die Welle des Schritt­ motors stoppt, da der Antriebseingriffsabschnitt an der Tripletnocke, verbunden mit der Motorwelle, in Eingriff tritt mit dem angetriebenen Eingriffsabschnitt an dem vierten Nockenabschnitt, um somit von dem letzteren gestoppt bzw. an­ gehalten zu werden. Wenn die Antriebspulse bzw. -takte der Spannung nachfol­ gend angelegt werden an dem Schrittmotor in diesem Zustand, wird der Motor, welcher bezüglich der Rotation eingeschränkt ist, natürlich außer Phase ge­ bracht, so daß die ursprüngliche Beziehung zwischen den Nockenpositionen und der Phase des Schrittmotors wiederhergestellt wird, wodurch die Vorrichtung zu der anfänglichen Bedingung zurückgesetzt ist.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wenn dieselbe gelesen wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Binärinfor­ mationsanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) sind Darstellungen von Nockenabschnitten, wenn gesehen in der Richtung eines Pfeiles X in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Braille-Anzeige­ vorrichtung, umfassend die in Fig. 1 gezeigte Binärinformations­ anzeigevorrichtung.

Fig. 4(a) bis 4(i) zeigen gemeinsam die positionsmäßige Beziehung zwischen dem ersten Nockenabschnitt und dem vierten Nockenabschnitt.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches den Ablauf der Steuerung eines Schrittmotors zeigt.

Fig. 6 ist eine Vertikalschnittansicht einer herkömmlichen Braille-Anzeige­ zelle.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Binärinforma­ tionsanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) sind Darstellungen von Nockenabschnitten 8, 5, 6, 7, wenn gesehen in der Richtung eines Pfeiles X von Fig. 1; Fig. 3 ist eine schemati­ sche perspektivische Ansicht einer Braille-Anzeigevorrichtung, umfassend die in Fig. 1 gezeigte Binärinformationsanzeigevorrichtung; und Fig. 4(a) bis 4(i) sind Darstellungen, welche illustrativ sind für die positionsmäßige Beziehung zwischen dem ersten Nockenabschnitt und dem vierten Nockenabschnitt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist die Binärinformationsanzeige­ vorrichtung dieser Ausführungsform ausgelegt zum Anzeigen von 4-Bit-Informationen und weist auf eine Vielzahl von parallelen Stiften (4 Braille-Stifte bzw. -Pins, verwendet in diesem Fall) 11, 12, 13, 14, ein Stützglied 2, welches diese Stifte 11, 12, 13, 14 derart stützt, daß die Stifte unabhängig gleitbar bzw. gleitfähig in vertikalen Richtungen sind, und einen Betätigungsmechanismus 21, welcher auf die unteren Enden der Stifte 11, 12, 13, 14 wirkt, um somit diese Stifte nach oben zu drängen bzw. zu beaufschlagen, wodurch unabhängige vertikale Bewegungen der Stifte veranlaßt werden.

Das Stützglied 2 dient ebenfalls als ein Gehäuse zum Montieren bzw. Halten eines später aufgeführten Schrittmotors 3, welcher einen Teil des Betätigungs­ mechanismus 21 bildet. Parallele Durchgangsbohrungen 20 sind in diesem Gehäuse gebildet, um in der Decke bzw. an der Oberseite des Gehäuses bei einem vorbestimmten Intervall zu öffnen bzw. zu münden. Die Durchgangs­ bohrungen 20 sind ausgelegt zum jeweiligen Aufnehmen der zuvor erwähnten Stifte 11, 12, 13, 14. Die Durchgangsbohrungen 20 weisen einen leicht größe­ ren Durchmesser auf als die Stifte 11, 12, 13, 14, so daß die Stifte gestützt sind zur gleitfähigen Bewegung lediglich in der Richtung ihrer Achsen. Die Anordnung kann derart sein, daß die Stifte 11, 12, 13, 14 nach unten gedrängt bzw. beaufschlagt bzw. vorgespannt sind durch Federn, wie es in der herkömmlichen Vorrichtung, wie in Fig. 6 gezeigt, der Fall ist.

Beispielhaft wird ein 4-Bit-Wert "1111" dargestellt bzw. repräsentiert, wenn sämtliche der Stifte 11, 12, 13, 14 nach oben vorspringen von der Anzeigeflä­ che bzw. -oberfläche 2a, dargestellt durch die obere Fläche des Stützgliedes 2. Somit, wenn sämtliche der Stifte zurückgezogen oder abgesenkt werden, so daß ihre oberen Enden sich hinter der Anzeigefläche bzw. -oberfläche 2a befinden, wird ein 4-Bit-Wert "0000" angezeigt an der Anzeigefläche 2a.

Der Betätigungsmechanismus 21 ist maßgeblich gebildet aus den folgenden Komponenten: einem kleinen Schrittmotor von etwa 4 mm Durchmesser, einer Triplet- bzw. Dreiphasen- bzw. Dreiflächennocke 4, ebenfalls bezeichnet als "erste Rotationsnocke", verbunden mit der Welle 3a des Schrittmotors 3, und auf­ weisend erste, zweite und dritte Nockenabschnitte 5, 6, 7, einem später zu erwähnenden Antriebsvorsprung 17, einstückig bzw. integral ausgebildet an einer Seitenfläche des ersten Nockenabschnittes 5 der Tripletnocke 4, um davon vorzuspringen, und einem vierten Nockenabschnitt 8 (ebenfalls bezeichnet als "zweite Rotationsnocke" oder "vierte Nocke"), welcher drehbar montiert ist an dem Stützglied 2, um dem ersten Nockenabschnitt 5 der Tripletnocke 4 gegen­ überzuliegen, wobei der vierte Nockenabschnitt 8 bereitgestellt ist an beiden Seiten mit einem angetriebenen Vorsprung 18 und einem rotationseinschränken­ den bzw. -hemmenden bzw. -begrenzenden Vorsprung 19.

Insbesondere weist die an der Welle 3a des Schrittmotors 3 befestigte Triplet­ nocke 4 den ersten Nockenabschnitt 5 auf, den zweiten Nockenabschnitt 6 und den dritten Nockenabschnitt 7, welche ausgelegt sind zum unabhängigen Be­ tätigen des ersten Stiftes 11, des zweiten Stiftes 12 bzw. des dritten Stiftes 13. Jeder der Stifte 11, 12 und 13 ist wählbar bzw. selektiv bewegbar zwischen einer erhöhten bzw. angehobenen Position und einer abgesenkten Position. Die Nockenabschnitte 5, 6 und 7 sind so ausgebildet bzw. konfiguriert, daß sie 8 (= 2³) Muster bezüglich der Positionen dieser drei Stifte 11, 12 und 13 bereit­ stellen. Sozusagen ist die Tripletnocke 4 gebildet aus den ersten, zweiten und dritten Nockenabschnitten 5, 6 und 7, welche zugeordnet bzw. zuzuordnen sind den drei Stiften 11, 12 und 13 von den vier Stiften bzw. Pins 11, 12, 13 bzw. 14, um somit die unteren Enden der zugeordneten Stifte axialwärts zu beauf­ schlagen bzw. zu drängen, so daß die anderen Enden der Stifte unabhängig voneinander über und unter die Anzeigefläche 2a des Stützgliedes 2 vorspringbar und davon zurückziehbar sind.

Das untere Ende von jedem der Stifte 11, 12, 13 und 14 ist sphärisch, um somit in der Lage zu sein, glatt bzw. weich entlang der konkaven und konvexen Fläche bzw. oberen Fläche der zugeordneten Nockenabschnitte zu gleiten, wodurch effi­ ziente und glatte bzw. weiche Vertikalbewegungen der Stifte bzw. Pins 11, 12, 13 und 14 gesichert wird.

Ein Antriebsvorsprung 17, welcher als Antriebseingriffsabschnitt dient, ist an einer Seitenfläche bzw. -oberfläche des ersten Nockenabschnittes 5 bereit­ gestellt, und zwar nahe dem radialwärts äußeren Ende davon, um somit diesbe­ züglich vorzuspringen. Ein angetriebener Vorsprung 18, welcher als angetriebe­ ner Eingriffsabschnitt dient, ist einstückig bzw. integral an einer Seitenfläche des vierten Nockenabschnitts 8 befestigt, und zwar an derselben radialen Position wie der Antriebsvorsprung 17. Wenn sich die Tripletnocke 4 dreht, wird der Antriebsvorsprung 17 in Kontakt gebracht mit dem angetriebenen Vorsprung 18, wobei nachfolgend der vierte Nockenabschnitt 8 zusammen gedreht wird mit der Tripletnocke 4.

Der vierte Nockenabschnitt 8 weist eine integrale bzw. einstückige Stützwelle (Mittelwelle) 9 auf, welche drehbar getragen wird durch das Stützglied 2. Ein rotationshemmender bzw. -einschränkender bzw. -beschränkender Vorsprung 19 ist integral bzw. einstückig vorspringend von der Seitenfläche des vierten Nockenabschnittes 8 vorgesehen, und zwar gegenüberliegend zu dem angetriebenen Vorsprung 18, bei derselben radialen Position wie der angetriebene Vorsprung 18. Eine Schritt- bzw. Stufenfläche 10, welche als ein Stopp- bzw. Anschlag- bzw. Anlageabschnitt dient, ist an einem Abschnitt des Stützgliedes 2 oberhalb der stützenden bzw. Stützwelle (Mittelwelle) 9 des vierten Nockenabschnittes 8 bereitgestellt. Demzufolge ist der vierte Nockenabschnitt 8 drehbar bezüglich eines Winkels (dieser Winkel ist in Fig. 2(a) durch Θ angegeben) zwischen einer ersten Stopposition in Fig. 2(a) und 4(a) gezeigt, bei welcher der rotationsein­ schränkende Vorsprung 19 an der Stufen- bzw. Schrittfläche 10 anliegt, als ein Ergebnis der im Uhrzeigersinn (CW) Drehung des vierten Nockenabschnittes 8, wenn gesehen in der Richtung des Pfeiles X, und einer zweiten Stopp- bzw. Anschlag- bzw. Anlageposition, gezeigt in Fig. 4(e), bei welcher der rotations­ einschränkende bzw. -hemmende Vorsprung 19 an der Stufenfläche 10 anliegt bzw. anschlägt, als ein Ergebnis der Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn (CCW) des vierten Nockenabschnittes 8. Obwohl in der dargestellten Aus­ führungsform der vierte Nockenabschnitt 8 fest bzw. festgelegt getragen wird durch die drehbare Stütz- bzw. stützende Welle 9, kann die Anordnung derart sein, daß der vierte Nockenabschnitt 8 drehbar gestützt bzw. getragen wird durch eine Stützwelle, welche an dem Stützglied 2 befestigt bzw. festgelegt ist.

Der vierte Nockenabschnitt 8 weist solch einen Nockenumriß auf, daß der vierte Stift 14 von der Anzeigefläche 2a vorspringt, wenn der vierte Nockenabschnitt 8 die erste Stopp- bzw. Anschlagposition nach Betrieb im Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3 erreicht hat, und daß der vierte Stift 14 zurückgezogen ist von der Anzeigefläche 2a, wenn der vierte Nockenabschnitt 8 die zweite Stopposi­ tion erreicht hat nach Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn CCW des Schritt­ motors 3.

Es wird nun eine Beschreibung angegeben bezüglich des Betriebes der Binärinfor­ mationsanzeigevorrichtung mit der beschriebenen Konstruktion, und zwar le­ diglich beispielhaft.

Tabelle 1 zeigt eine Braille-Folge bzw. -Sequenz, welche explanatorisch bezüglich des Zustandes der Stifte 11, 12, 13, 14 ist, wie erhalten, wenn die Tripletnocke 4 durch den Schrittmotor 3 gedreht bzw. rotiert ist, und zwar mit Bezug auf die Betriebsrotationsrichtung des Schrittmotors 3, zusammen mit zusätzlichen Erläuterungen. Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches das Steuerverfahren des Schrittmotors 3 zeigt.

Tabelle 1

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 werden im Schritt S1 Braille-Anzeigeanweisungen bzw. -instruktionen empfangen von einer Steuereinheit (nicht gezeigt). Im Schritt S2, wenn die Binärinformation, welche durch den vierten Stift 14 anzuzeigen ist "1" ist (vorspringend), so schreitet das Verfahren bzw. der Ablauf mit Schritt S3 fort, bei welchem der Schrittmotor 3 im Uhrzeigersinn betrieben wird, wie es in Fig. 4(a) gezeigt ist, so daß der vierte Nockenabschnitt zu der ersten Stopp- bzw. Anlage- bzw. Anschlagposition gebracht wird. In diesem Zustand wird eine 4-Bit-Binärinformation von "1011" durch die Stifte 11, 12, 13 und 14 angezeigt.

Das Verfahren geht dann über zum Schritt S4, in welchem der Schrittmotor 3 sich entgegen dem Uhrzeigersinn schrittweise bewegt bei einer winkelmäßigen Zunahme bzw. einem winkelmäßigen Inkrement von 45°, wie es in Fig. 4(b) gezeigt ist, so daß die drei Stifte 11, 12, 13 selektiv und unabhängig betätigt werden nach oben und unten. Währenddessen verbleibt der vierte Nocken­ abschnitt 8 an der ersten Anlageposition, so daß der vierte Stift 14 in dem vorspringenden Zustand verbleibt.

Somit veranlassen die nachfolgenden 7 (sieben) Schritte entgegen dem Uhr­ zeigersinn bei 45° Inkrement, durchgeführt durch den Schrittmotor 3, ausgehend von dem Zustand, in welchem die vierte Nocke 8 an der ersten Stopp- bzw. Anlageposition eingestellt ist, keine Rotation des vierten Nockenabschnittes 8, so daß der Zustand des vierten Stiftes 14, d. h. vorspringender Zustand in dieser Ausführungsform, während dieser sieben Schritte entgegen dem Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3 sich nicht verändert. Es ist daher möglich, 8 (acht) Muster von Informationen darzustellen bzw. anzuzeigen, ausgedrückt durch "1011", "0011", "0001", "1001", "1101", "0101", "0111" und "1111", und zwar von den 16 (sechzehn) Mustern, welche verfügbar bzw. möglich sind aus der Kombi­ nation der Zustände der vier Braille-Stifte 11, 12, 13 und 14, wie es aus Tabelle 1 folgt.

Ein weiterer Betrieb des Schrittmotors 3 entgegen dem Uhrzeigersinn bringt den Antriebsvorsprung 17 des ersten Nockenabschnittes 5 in Kontakt mit dem ange­ triebenen Vorsprung 18 des vierten Nockenabschnittes 8, wie es in Fig. 4(c) gezeigt ist. Nachfolgend, wie es in Fig. 4(d) gezeigt ist, wird der vierte Nocken­ abschnitt veranlaßt, sich zusammen mit der Tripletnocke 4 zu drehen, um die zweite Stopp- bzw. Anlageposition zu erreichen, wie es in Fig. 4(e) gezeigt ist. In diesem Zustand bzw. Stadium wird der vierte Stift 14 in der zurückgezogenen Position gehalten, somit den Binärwert "0" angebend.

Zur Information wird angegeben, daß eine Initialisierung des Motors 3 möglich ist, indem der Motor 3 veranlaßt wird, mehrere Schritte entgegen dem Uhrzeiger­ sinn durchzuführen, ausgehend von dem in Fig. 4(e) gezeigten Zustand. Solch eine Schrittgebung entgegen dem Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3 bringt den Antriebsvorsprung 17 der Tripletnocke 4 in Kontakt mit dem angetriebenen Vor­ sprung 18 des vierten Nockenabschnittes 8, welcher befestigt bzw. festgelegt wurde gegen Drehung bzw. Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch die Tripletnocke 4 und somit die Motorwelle 3a, befestigt an der Tripletnocke 4, befestigt bzw. festgelegt sind gegen weitere Drehung bzw. Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn weitere Antriebsspannungspulse an den Schrittmotor 3 angelegt werden unter solch einer Bedingung, wird der Schrittmotor 3 außer Phase gebracht, so daß eine Initialisierung auf die ursprüngliche Position statt­ findet. Demzufolge wird der Schrittmotor 3 zu der Original- bzw. Ausgangs- bzw. ursprünglichen Position zurückgesetzt, ohne Zuhilfenahme von jeglichen Abtast- oder Erfassungseinrichtungen. Es ist daher möglich, eine kostengünstige Mehrinformationsanzeigevorrichtung zu erhalten, welche eine einfache Kon­ struktion bzw. einen einfachen Aufbau aufweist, und welche klein ist.

Unter erneuter Bezugnahme auf den Schritt S2 des in Fig. 5 gezeigten Fluß­ diagrammes, wenn die durch den vierten Stift 14 anzugebende Binärinformation "0" ist (zurückgezogen), schreitet das Verfahren mit Schritt S5 fort, in welchem der Schrittmotor 3 entgegen dem Uhrzeigersinn betrieben wird, wie es in Fig. 4(e) gezeigt ist, so daß der vierte Nockenabschnitt 8 zu der zweiten Stopp- bzw. Anlageposition gebracht wird. In diesem Zustand wird die 4-Bit-Binärinformation "0000" durch die Stifte 11, 12, 13 und 14 angezeigt.

Das Verfahren geht dann über zum Schritt S6, in welchem der Schrittmotor 3 im Uhrzeigersinn schrittweise betrieben wird, so daß die drei Stifte 11, 12 und 13 selektiv und unabhängig nach oben und unten betätigt werden. Währenddessen verbleibt der vierte Nockenabschnitt 8 an der zweiten Stopposition, so daß der vierte Stift 14 in dem zurückgezogenen Zustand verbleibt.

Somit veranlassen die nachfolgenden 7 (sieben) Schritte im Uhrzeigersinn bei 45° Inkrement bzw. Zuwachs, durchgeführt durch den Schrittmotor 3, ausgehend von dem Zustand, in welchem der vierte Nockenabschnitt 8 an der zweiten Stopposition eingestellt ist, keine Rotation bzw. Drehung des vierten Nocken­ abschnittes 8, so daß der Zustand des vierten Stiftes, d. h. zurückgezogener Zustand in dieser Ausführungsform, nicht verändert wird während dieser sieben Schritte im Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3. Es ist daher möglich, weitere 8 (acht) Muster von Informationen anzuzeigen, ausgedrückt durch "0000", "0010", "1010", "1110", "0110", "0100", "1100" und "1000", und zwar von den 16 (sechzehn) Mustern, welche verfügbar bzw. möglich sind aus der Kombi­ nation der Zustände der vier Braille-Stifte 11, 12, 13 und 14, wie es aus Tabelle 1 folgt.

Ein weiterer Betrieb im Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3 bringt den Antriebsvor­ sprung 17 des ersten Nockenabschnittes 5 in Kontakt mit dem angetriebenen Vorsprung 18 des vierten Nockenabschnittes 8, wie es in Fig. 4(g) gezeigt ist. Nachfolgend, wie es in Fig. 4(h) gezeigt ist, wird der vierte Nockenabschnitt 8 veranlaßt, sich zusammen mit der Tripletnocke 4 zu drehen, um die erste Stopp­ position zu erreichen, wie es in Fig. 4(i) gezeigt ist. In diesem Zustand bzw. Stadium wird der vierte Stift 14 in der vorspringenden Position gehalten, wo­ durch der Binärwert "1" angegeben wird.

Zur Information wird angegeben, daß die Initialisierung des Schrittmotors 3 mög­ lich ist, indem der Motor 3 veranlaßt wird, mehrere Schritte im Uhrzeigersinn durchzuführen, ausgehend von dem in Fig. 4(i) gezeigten Zustand. Solch eine Schrittgebung im Uhrzeigersinn des Schrittmotors 3 bringt den Antriebsvor­ sprung 17 der Tripletnocke 4 in Kontakt mit dem angetriebenen Vorsprung 18 des vierten Nockenabschnittes 18, welcher befestigt ist bzw. festgelegt wurde bzw. ist, gegen Rotation bzw. Drehung im Uhrzeigersinn, wodurch die Triplet­ nocke 4 und somit die Motorwelle 3a, befestigt bzw. festgelegt an der Triplet­ nocke 4, festgelegt bzw. befestigt sind gegen weitere Drehung im Uhrzeigersinn. Wenn weitere Antriebsspannungspulse an dem Schrittmotor 3 unter solch einer Bedingung angelegt werden, wird der Schrittmotor 3 außer Phase gebracht, um somit initialisiert, um in der ursprünglichen bzw. Original- bzw. Ausgangsposition vorzuliegen.

Wie es aus der vorangegangenen Beschreibung verstanden wird, ist es in der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, eine Binär­ informationsanzeigevorrichtung zu erhalten, welche vier Stifte 11, 12, 13 und 14 verwendet, wobei 8 (acht) Informationsmuster bzw. Muster von Informationen, d. h. die Hälfte von 4-Bit-Informationen, erzeugt werden können durch 7 (sieben) aufeinanderfolgende Schritte des Schrittmotors 3 in einer Richtung bei 45° Inkrement, und wobei weitere 8 (acht) Informationsmuster, d. h. der Rest der 4-Bit-Information, erzeugt werden kann durch 7 (sieben) aufeinanderfolgende Schritte des Schrittmotors 3 in der anderen Richtung bei 45° Inkrement, wo­ durch 16 (sechzehn) Muster an Information bzw. Informationsmuster insgesamt erhaltbar sind über vorwärtigen und rückwärtigen Betrieb des Schrittmotors.

Gemäß dieser Anordnung ist die Widerstandslast, beaufschlagt bzw. bewirkt an der Nocke beim Anheben der Braille-Stifte, reduziert im Vergleich mit der her­ kömmlichen Vorrichtung, in welcher vier Nockenabschnitte integriert bzw. umfaßt sind, wodurch ein geringeres winkelmäßiges Inkrement der Schrittgebung und ein demzufolge größeren Neigungsgradienten des Nockenumrisses erforder­ lich ist. Die auf den Schrittmotor 3 bewirkte bzw. auferlegte Last ist ebenfalls entsprechend abgesenkt, so daß die Neigung des Schrittmotors 3, außer Phase zu treten, reduziert ist, wodurch die Genauigkeit der Braille-Informationsanzeige verbessert ist.

Des weiteren erfordert die beschriebene Ausführungsform keine Reduktion des Durchmessers der Stifte, welche die Nocke berühren, so daß die Stifte eine genügende Steife bzw. Festigkeit zum Stützen bzw. Aushalten der manuellen Kraft, welche durch die Finger der Benutzer ausgeübt wird, aufweisen können. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit der Braille-Anzeigevorrichtung als kommer­ zielles Produkt verbessert werden.

In der beschriebenen Ausführungsform ist der Auflösungs- oder Schrittwinkel des Schrittmotors eingestellt auf 45°, so daß die 16 Informationsmuster ange­ zeigt werden. Dies ist jedoch nicht ausschließlich der Fall, wobei der Schritt­ winkel des Schrittmotors bestimmt werden kann entsprechend der Anzahl an Informationsmustern.

Ferner, obwohl die Binärinformationsanzeigevorrichtung der beschriebenen Aus­ führungsform ausgelegt ist zum Anzeigen von 16 Informationsmustern mittels von vier Stiften, ist dies nicht ausschließlich der Fall, wobei die Erfindung eben­ falls ausgeführt werden kann bei einer unterschiedlichen Form. Zum Beispiel kann die Erfindung ausgeführt werden zum Anzeigen von 16 Informations­ mustern unter Verwendung einer geeigneten Anzahl an Stiften, z. B. 6 Stiften. Somit ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß ein Endstift, welcher ein Ende des Bereiches bzw. Feldes von Stiften bildet, lediglich nicht direkt bzw. nicht unmittelbar angetrieben wird durch die Rotationsnocke, welche an der Welle des Motors befestigt ist.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Braille-Anzeigevor­ richtung, umfassend die Binärinformationsanzeigevorrichtung der beschriebenen Ausführungsform. In der Braille-Anzeigevorrichtung ist durch das Bezugszeichen 16 ein Paar von Binärinformationsanzeigevorrichtungen 1 angedeutet, jeweils aufgebaut, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar angeordnet Seite an Seite, um somit ein Modul 15 zu bilden. Die Braille-Anzeigevorrichtung 16 verwendet ein einziges solches Modul 15 oder verwendet eine Vielzahl von solchen Modulen 15 zum Bilden einer Matrix bzw. Matrize von Stiften bzw. Pins. Jede Tripletnocke 4 wird in jedem Modul schrittweise gedreht bzw. rotiert bei 45° Inkrement, um somit 8 (acht) Schrittpositionen aufzuweisen. Die 8 (acht) Stifte von jedem Modul 15 sind selektiv und unabhängig bewegbar nach oben und unten, so daß 128 Informationsmuster erhaltbar sind, entsprechend den Zuständen der 8 (acht) Stifte des Modules 15. Die Anzeigefläche bzw. -oberfläche ist durch Finger von Benutzern berührbar, wie z. B. von Sehbehinderten, so daß die Benutzer Buch­ staben, wie z. B. Zahlen oder Buchstaben, lesen können, welche in derselben Weise angezeigt sind, wie jene in herkömmlichen Braille-Anzeigesystemen, wie z. B. unter Verwendung von Lochkarten oder Reliefplatten.

Wie es aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, bietet die vorlie­ gende Erfindung die folgenden Vorteile.

Zuerst, gemäß dem prinzipiellen charakteristischen Merkmal der vorliegenden Erfindung, wird der Endstift, welcher an einem Ende des Feldes von Stiften vorliegt, nicht unmittelbar bzw. nicht direkt angetrieben durch die Rotations­ nocke, welche direkt bzw. unmittelbar mit der Motorwelle verbunden ist. Somit kann der Neigungsgradient des Nockenumrisses reduziert werden im Vergleich mit dem Fall, in welchem sämtliche Stifte betätigt werden durch eine integrale bzw. einstückige Rotationsnocke. Dies reduziert deutlich die Widerstandslast, bewirkt an der Nocke beim Anheben der Stifte. Die auf dem Motor auferlegte Last ist ebenfalls entsprechend reduziert, so daß das Risiko, daß der Motor außer Phase tritt, reduziert ist, mit dem Ergebnis, daß die Genauigkeit der Braille-Anzeige verbessert ist.

Des weiteren ist es nicht notwendig, den Durchmesser der die Nocke berühren­ den Stifte zu reduzieren, im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, so daß die mechanische Stärke bzw. Festigkeit der Stifte nicht abgesenkt bzw. beein­ trächtigt ist. Demzufolge ist die Zuverlässigkeit der Braille-Anzeige als kommer­ zielles Produkt ebenfalls verbessert.

Die erfindungsgemäße Binärinformationsanzeigevorrichtung, wenn derart auf­ gebaut, daß der Motor schrittweise bei 45° Inkrement gedreht wird, kann 16 Informationsmuster unter Verwendung von vier Stiften anzeigen.

Ferner, wenn ein Schrittmotor verwendet wird als Antriebsmotor, ist es möglich, einfach den Zustand der Vorrichtung zu initialisieren, ohne spezifische Ein­ richtungen zu erfordern, wie z. B. einen Encoder zum Erfassen der Rotations­ position. Es ist somit möglich, eine kleine Binärinformationsanzeigevorrichtung zu erhalten mit einem einfachen Aufbau und einem hohen Grad an Präzision.

Claims (3)

1. Binärinformationsanzeigevorrichtung, umfassend:

• - ein Feld von einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Stiften, welche feldartig bei einer konstanten Aufteilung angeordnet sind;
• - ein Stützglied zum Stützen der Stifte, derart, daß die Stifte unabhängig und linear bewegbar sind entlang ihrer Achsen;
• - eine erste Rotationsnocke, in Eingriff bringbar mit Enden der Stifte einer Gruppe ausschließlich eines Endstiftes, welcher an einem Ende des Feldes vorliegt, um somit die Stifte der Gruppe axialwärts derart zu beaufschlagen, daß die Stifte unabhängig betätigbar sind durch die erste Rotationsnocke mit dem Ergebnis, daß die anderen Enden der unabhängigen Stifte der Gruppe selektiv vorspringbar von und zurückziehbar hinter eine Anzeige­ fläche des Stützgliedes sind;
• - einen Motor zum Stützen der ersten Rotationsnocke und zum Drehen der ersten Nocke um ihre Achse;
• - eine zweite Rotationsnocke zum Betätigen des Endstiftes, wobei die zweite Rotationsnocke drehbar montiert ist, um der ersten Rotationsnocke gegen­ überzuliegen;
• - einen Antriebseingriffsabschnitt, bereitgestellt an einer Seitenfläche der ersten Rotationsnocke, gegenüberliegend der zweiten Rotationsnocke;
• - einen antreibbaren Eingriffsabschnitt, bereitgestellt an einer Seitenfläche der zweiten Rotationsnocke, um somit in Eingriff bringbar zu sein mit dem Antriebseingriffsabschnitt entsprechend der Rotation der ersten Rotations­ nocke, wodurch die zweite Rotationsnocke gedreht wird; und
• - einen rotationseinschränkenden Vorsprung, bereitgestellt an der anderen Seitenfläche der zweiten Rotationsnocke, wobei der rotationseinschränken­ de Vorsprung in Eingriff bringbar ist mit einem Stoppabschnitt des Stütz­ gliedes, um somit die zweite Rotationsnocke an einer ersten Stopposition oder einer zweiten Stopposition zu halten;
  wobei der Nockenumriß der zweiten Rotationsnocke derart ist, daß der Endstift von der Anzeigefläche vorspringt, wenn die zweite Rotationsnocke zu einer der Stoppositionen gedreht wurde als ein Ergebnis der Rotation der Welle des Motors in einer Richtung, und daß der Endstift zurückgezogen von der Anzeigefläche ist, wenn die zweite Rotationsnocke gedreht wurde zu der anderen Stopposition als ein Ergebnis der Rotation der Welle des Motors in der anderen Richtung.

2. Binärinformationsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Vielzahl von Stiften vier Stifte enthält, und bei welcher der Motor die erste Rotationsnocke bei einer von acht Schrittpositionen hält, welche angeord­ net sind bei 45°-Intervallen.

3. Binärinformationsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Motor ein Schrittmotor ist.