DE60300882T2

DE60300882T2 - Rotierendes Blindenschrift-Anzeigegerät.

Info

Publication number: DE60300882T2
Application number: DE2003600882
Authority: DE
Inventors: Jiro Neyagawa-Shi Kajino; Michinori Yawata-Shi Hashizume; Kaoru Osaka-shi Shimizu; Tomohiro Sakai-Shi Asao
Original assignee: ASKK Co Ltd Hirakata; ASKK Co Ltd
Current assignee: ASKK Co Ltd Hirakata; ASKK Co Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: DE60300882D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Taststift-Haltegerät zum Halten einer Mehrzahl von Stiften, zum Beispiel sechs Stiften, acht Stiften oder mehr, und auf ein Taststift-Anzeigegerät zur kontinuierlichen Anzeige gewünschter Zeichen und/oder Grafiken, entweder Blindenschrift oder allgemein (zum Beispiel für Nichtbehinderte), zweidimensional oder dreidimensional. Genauer bezieht sie sich auf einen Taststift-Halte- und Bewegungsmechanismus, durch den die Stifte von und zu einer Tastfläche auf- und abbewegt und an gewünschten Positionen oder Höhen über der Tastfläche gehalten werden.
Technischer Hintergrund
In einem herkömmlichen Blindenschrift-Anzeigegerät, das gewöhnlich ein Taststift-Anzeigegerät ist, ist eine Mehrzahl von Blindenschriftzellen, d.h. Anzeigezellen, in einer gegebenen Anzahl in einer (Blindenschrift-)Zeile angeordnet. Die Taststifte (hiernach oft einfach als Stifte bezeichnet) in den Blindenschrift- oder Anzeigezellen einer (Blindenschrift-)Zeile werden für die Taststiftanzeige elektromagnetisch auf- und abbewegt. Nachdem ein Benutzer (sehbehindert) die Taststifte in einer Blindenschriftzeile berührt und gelesen hat, wird die nächste Blindenschriftzeile angezeigt. Durch sequenzielle Anzeige solcher Blindenschriftzeilen aus Anzeigezellen liest der Benutzer Zeile um Zeile die Blindenschriftinformation.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 2000-122526 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs der vorliegenden Erfindung. Insbesondere offenbart sie ein kontinuierliches Blindenschrift-Anzeige- oder Taststift-Anzeigegerät, das folgende sechs Bestandteile umfasst. Ein erster Bestandteil umfasst eine rotierende Anzeigetrommel mit einer Mehrzahl von Blindenschriftzellen, jede aus sechs Stiften bestehend, worin die sechs Stifte in jeder Blindenschriftzelle auf verschiedene Weise angehoben und abgesenkt werden, um ein Blindenschriftzeichen anzuzeigen. Ein zweiter Bestandteil umfasst einen Anzeigedeckel, der die Anzeigetrommel abdeckt, aber einen Teil der Anzeigetrommel an ihrem Blindenschrift-Anzeigefenster, d.h. der Blindenschrift-Anzeigestelle, frei lässt. Ein dritter Bestandteil umfasst eine Anzeigebefehls-Eingabeeinheit zur Eingabe von Anzeigebe fehlen. Ein vierter Bestandteil umfasst eine Anzeigen-Einstelleinheit zur selektiven Auf- und Abbewegung der sechs Stifte in einer Blindenschriftzelle relativ zu einer Tastfläche an einer Nichtanzeigestelle der Blindenschriftzellen, wodurch die Kombination der Positionen (der Höhen relativ zur Tastfläche) der sechs Stifte zur Anzeige eines Blindenschriftzeichens in Übereinstimmung mit einer Zeichensignaleingabe an der Anzeigebefehls-Eingabeeinheit voreingestellt wird.
Ein fünfter Bestandteil umfasst eine Anzeigetrommel-Rotationsantriebseinheit, um die Anzeigetrommel auf einen Blindenschrift-Anzeigebefehl hin relativ zum Anzeigendeckel zu drehen, damit die Blindenschriftzelle, die bezüglich der Kombination der Positionen der sechs Stifte voreingestellt worden ist, an das Blindenschrift-Anzeigefenster gebracht wird, um dort nach aussen hin freigelegt zu werden, und damit die Blindenschriftzelle, die am Blindenschrift-Anzeigefenster nach aussen hin freigelegt worden war, an eine Nichtanzeigestelle der Blindenschriftzellen gebracht wird. Ein sechster Bestandteil umfasst eine Anzeige-Halteeinheit, um die Kombination der Stifte der Blindenschriftzelle an der Anzeigestelle, d.h. dem Blindenschrift-Anzeigefenster, zu halten.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 2000-206873 schlägt ein anderes kontinuierliches Blindenschrift-Anzeigegerät vor, umfassend: eine rotierende Anzeigetrommel mit einer Mehrzahl von Blindenschriftzellen, jede aus sechs Stiften bestehend, die auf verschiedene Weise angehoben und abgesenkt werden, um ein Blindenschriftzeichen anzuzeigen, wobei jeder Stift aus einem Dauermagneten besteht; eine erste Anordnung, um die Stifte unter Verwendung von Elektromagneten selektiv anzuheben oder abzusenken; und eine zweite Anordnung, um die Stifte durch zwei Arten von Formgedächtnislegierungs-Federn und Heizorgane in den angehobenen und abgesenkten Positionen zu halten.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Hei 09-127859 offenbart eine Anordnung, bei der ein aus einer Blattfeder bestehender elastischer Ausleger verwendet wird, um die Stifte an bestimmten Positionen (Höhen) der Stifte über einer Tastfläche zu halten.
Des Weiteren offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift Hei 09-311622 eine Anordnung, bei der die Reibungskraft einer Kautschukfolie verwendet wird, um die Stifte relativ zur Tastfläche auf- und abbewegbar zu halten.
Die herkömmlichen Blindenschrift-Anzeigegeräte beispielsweise nach den japanischen Patent-Offenlegungsschriften 2000-122526 und 2000-206873 haben aber Nachteile wie einen komplizierten Aufbau der Organe zum Bewegen und Halten der Stifte, wodurch es schwierig ist, die Grösse, das Gewicht und den Preis zu verringern.
Die herkömmlichen Blindenschrift-Anzeige- oder Taststift-Anzeigegeräte werden konkreter hierunter beschrieben.
Erstens verlangt die japanische Patent-Offenlegungsschrift 2000-122526 einen sehr komplizierten Aufbau, umfassend: Gleitschutzelemente (Bezugsziffer 15 in 5 und 6 der Offenlegungsschrift), um zu verhindern, dass die Stifte an Nichtanzeigestellen in einer unbeabsichtigten Richtung entweder nach oben oder nach unten weggleiten; sowie eine Anzeige-Halteeinheit (Bezugsziffer 9 in 2 ebenda), d.h. Hakenabschnitte (Bezugsziffer 22 in 4, 8 und 9 ebenda) von Sperrgliedern (Bezugsziffer 22a in 8 und 9 ebenda), um die Stifte entgegen einer starken Kraft zu halten, zum Beispiel der Kraft eines Fingers des Benutzers, der die Stifte nach unten drückt.
Um zu verhindern, dass die Stifte geschwenkt oder gedreht werden, ist es weiter erforderlich, ein Ende jedes Stiftes (Bezugsziffer 7b in 6 ebenda) zu biegen und Schwenkschutzschlitze (Bezugsziffer 4e in 5 und 6 ebenda) vorzusehen. Ausserdem werden drei Stifte (Bezugsziffer 7 ebenda) in jeder Spalte jeder Blindenschriftzelle (Bezugsziffer 6 ebenda) durch drei Stellglieder (Bezugsziffer 17 in 7 ebenda) auf- und abbewegt, die an der gleichen Stelle angeordnet sind und gleichzeitig angetrieben werden. Ausserdem wird unter abnormalen Bedingungen die Drehung des Drehantriebsmotors gestört oder unterbrochen, wenn zum Beispiel ein Fremdkörper wie eine Büroklammer an dem nach aussen hin freiliegenden Blindenschrift-Anzeigefenster auf die Blindenschriftzellen fällt und zwischen der rotierenden Anzeigetrommel (Bezugsziffer 4 ebenda) und einem anderen Element des Geräts stecken bleibt. Dadurch erfährt der Motor eine unerwünschte Überlastung oder abnormale Belastung. Das kann unerwünschterweise dazu führen, dass das Gerät zu heiss wird, Rauch abgibt oder sogar Feuer fängt, wenn keine Mittel vorhanden sind, um das Gerät davor zu schützen.
Zweitens ist das in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 09-127859 offenbarte Gerät kein kontinuierliches Blindenschrift-Anzeigegerät. Eine Anzeigeplatte (Bezugsziffer 2 dort) ist feststehend und zeigt die Blindenschriftzeichen linear an. Anders gesagt, weder dreht sich die Anzeigeplatte (2) noch zeigt sie Blindenschriftzellen kontinuierlich in einer Linearbewegung an.
Des Weiteren werden Stifte (Bezugsziffer 3 dort) zur Anzeige von Blindenschriftzeichen durch Blattfedern (Bezugsziffer 8 dort) gehalten. Die Blattfedern (8) sind aber nicht in die Anzeigeplatte. (2) oder eine Platte (Bezugsziffer 4 dort) integriert, sondern an einer Halteelement-Trägerplatte (Bezugsziffer 9 dort) befestigt. Die Blattfedern (8) können die Stifte (3) entgegen der Abwärtsbewegung der Stifte (3) zur Anzeigeplatte (2) halten, aber nicht entgegen der Aufwärtsbewegung der Stifte (3) von der Anzeigeplatte (2). Das bedeutet, dass sie nur eine einseitig gerichtete Haltekraft liefern.
Schliesslich kann das in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 09-311622 offenbarte Gerät keine kontinuierliche Anzeige liefern. Stifte (Bezugsziffer 2 dort) sind in einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen und Spalten in einem einzigen Anzeigebereich für die Anzeige von Zeichen und/oder Grafiken angeordnet. Der Anzeigebereich kann sich nicht bewegen, weder drehen noch linear bewegen, so dass eine kontinuierliche Anzeige nicht realisiert werden kann. Eine untere Bremsplatte (Bezugsziffer 10 dort) aus Kautschukmaterial ist vorgesehen, um die Stifte (2) zu halten. Die untere Bremsplatte (10) wird aber nicht integral mit einer flachen Anzeigeplatte (Bezugsziffer 1 dort), auf der die Stifte (2) angeordnet sind, gestützt oder gehalten, sondern ist als ein von der flachen Anzeigeplatte (1) getrenntes Element im Gerät befestigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendes Problem besteht darin, ein Taststift-Haltegerät und ein Taststift-Anzeigegerät zur Verfügung zu stellen, das Zeichen und/oder Grafik kontinuierlich anzeigen kann, wobei das Gerät einen sehr einfachen Mechanismus zum Bewegen und Halten der Stifte besitzt, wodurch geringe Grösse, geringes Gewicht und ein geringer Preis realisiert werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Taststift-Haltegerät zur Verfügung, umfassend: ein Halteelement mit einer Tastfläche und einer ersten Anzahl von Löchern, dafür vorgesehen, um eine erste Anzahl von Taststiften in den Löchern aufzunehmen, die darin relativ zur Tastfläche auf- und abbewegt werden können, um Zeichen und/oder Grafik anzuzeigen, wobei die Taststifte in mehreren Zeilen und mehreren Spalten sowie in einer zweiten Anzahl von Gruppen auf der Tastfläche angeordnet sind; sowie elastische Elemente in der zweiten Anzahl, die der zweiten Anzahl von Gruppen von Taststiften entsprechen und an den Halteelementen angeordnet sind, um die Taststifte mit dem Halteelement so zu pressen und zu halten, dass jeder Taststift in jeder Gruppe von Taststiften durch das ihm entsprechende elastische Element gepresst wird und dadurch in einer erwünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten werden kann und dass jeder Taststift auf- und abbewegt werden kann, wenn eine Kraft, die einen gegebenen Wert überschreitet, nach oben und nach unten an jedem der Taststifte angreift, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl kleiner als die erste Anzahl ist und dass jeder Taststift an seiner einen Seite durch das jeder Gruppe von Taststiften entsprechende elastische Element gepresst wird.
Diesem Taststift-Haltegerät entsprechend können Taststifte durch einen einfachen Mechanismus bewegt und gehalten werden, wobei ein einziges elastisches Element mehrere Taststifte presst und hält, wodurch das Gerät klein, leicht und billig gestaltet werden kann.
Es muss hier bemerkt werden, dass der vorliegenden Beschreibung zufolge der Begriff „elastisches" Element in einem weiten Sinne ein elastisches Element bedeuten soll. Konkreter kann „elastisches" Element nicht nur ein kautschukartig elastisches Element bedeuten, sondern auch ein federartig elastisches Element, das als ein „federndes" Element bezeichnet werden kann, solange ein solches „elastisches" Element die dafür erforderliche Funktion besitzt.
Eine erste bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass die zweite Anzahl die Anzahl von Zeilen der Taststifte ist und dass jedes der elastischen Elemente, das für jede Zeile von Taststiften vorgesehen ist, ein elastischer Ring ist, der ringförmig auf dem Halteelement (oder dem rotierenden Element) sitzt, um jeden er Taststifte in jeder Zeile von seiner einen Seite zu pressen und zu halten.
Weiter besteht eine zweite bevorzugte Ausgestaltung darin, dass die zweite Anzahl die halbe Anzahl von Spalten der Taststifte ist und dass jedes der elastischen Elemente ein elastischer Stab ist, der sich in der Richtung der Spalten erstreckt und so zwischen ein Paar benachbarter Spalten von Taststiften eingefügt ist, dass die Taststifte in der einen Spalte des Spaltenpaares durch die eine Seite des elastischen Stabes gepresst und gehalten werden, während die Taststifte in der anderen Spalte von der entgegengesetzten Seite des elastischen Stabes gepresst und gehalten werden. In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff der „Spaltenrichtung" in der Bedeutung einer Richtung verwendet, in der Taststifte in jeder Spalte ausgerichtet sind.
Diese erste und zweite Ausgestaltung sind bevorzugte Ausgestaltungen, um die Vorteile eines einfachen Mechanismus, einer geringen Grösse, eines geringen Gewichts und eines geringen Preises des Taststift-Haltegeräts bzw. des das Taststift-Haltegerät verwendenden Taststift-Anzeigegeräts zu realisieren.
Weiter besteht eine dritte bevorzugte Ausgestaltung darin, dass jeder der Taststifte eine Ringnut zum Eingriff des elastischen Elements besitzt. Durch diese Ausgestaltung kann jeder Taststift sicherer durch das elastische Element gehalten werden.
Weiter besteht eine vierte bevorzugte Ausgestaltung darin, dass das Halteelement (oder das rotierende Element) scheiben-, trommel- oder förderbandförmig ist.
Weiter besteht eine fünfte bevorzugte Ausgestaltung darin, dass jedes der elastischen Elemente ein nichtmetallisches ringförmiges Element, ein nichtmetallisches stabförmiges Element, ein nichtmetallisches röhrenförmiges Element oder eine Spiraldruckfeder ist.
Weiter besteht eine sechste bevorzugte Ausgestaltung darin, dass jedes der Löcher einen Eingriffsabschnitt umfasst und dass jeder der Taststifte in jedem Loch einen Stufenabschnitt umfasst, der mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher so in Eingriff kommen kann, dass jeder der Taststifte in einer gewünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten wird, wenn sich der Stufenabschnitt jedes der Taststifte mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher im Eingriff befindet.
Durch diese sechste bevorzugte Ausgestaltung wird ermöglicht, dass die Taststifte sicherer und mit einer geringeren Haltekraft jedes der elastischen Elemente in der gewünschten Höhe gehalten werden, wodurch die Taststifte mit einer geringeren Kraft auf- und abbewegt werden können, wenn der Stufenabschnitt jedes Taststiftes aus dem Eingriffsabschnitt jedes Loches gelöst ist.
In der sechsten bevorzugten Ausgestaltung besteht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung darin, dass das Taststift-Haltegerät weiter den Eingriff lösende Elemente umfasst, die an jeden Taststift anzukoppeln sind, um den Eingriff des Stufenabschnitts jedes Taststiftes am Eingriffsabschnitt jedes der Löcher zu lösen.
Durch diese weitere bevorzugte Ausgestaltung wird ermöglicht, dass die Taststifte sicherer und mit einer geringeren Haltekraft jedes der elastischen Elemente in der gewünschten Höhe gehalten werden, wodurch die Taststifte mit einer geringeren Kraft auf- und abbewegt werden können, wenn der Stufenabschnitt jedes Taststiftes aus dem Eingriffsabschnitt jedes Loches gelöst ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, die wahlweise eine jede der obigen, bevorzugten Ausgestaltungen einbeziehen kann, umfasst ein Taststift-Anzeigegerät: ein rotierendes Element, das eine Tastfläche und eine erste Anzahl von Löchern besitzt und dafür vorgesehen ist, in den entsprechenden Löchern die erste Anzahl von Taststiften aufzunehmen, die darin relativ zur Tastfläche auf- und abbewegt werden können, um Zeichen und/oder Grafik anzuzeigen, wobei die Taststifte in mehreren Zeilen und mehreren Spalten sowie in einer zweiten Anzahl von Gruppen auf der Tastfläche angeordnet sind und die zweite Anzahl kleiner als die erste Anzahl ist; elastische Elemente in der zweiten Anzahl, die der zweiten Anzahl von Gruppen von Taststiften entsprechen und auf dem rotierenden Element angeordnet sind, um die Taststifte mit dem rotierenden Element so zu pressen und zu halten, dass jeder der Taststifte in jeder Gruppe von Taststiften an seiner einen Seite durch das jeder Gruppe von Taststiften entsprechende elastische Element gepresst und dadurch in einer erwünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten werden kann und dass jeder Taststift auf- und abbewegt werden kann, wenn eine Kraft, die einen gegebenen Wert überschreitet, nach oben und nach unten an jedem der Taststifte angreift; ein an das rotierende Element angekoppeltes Drehantriebsorgan, um das rotierende Element zu drehen; ein Stifthöhen-Rückführelement, das nahe dem rotierenden Element angebracht ist, um die Taststifte zu einer Rückführhöhe zurückzuführen, wenn während der Drehung des rotierenden Elements die Taststifte mit dem Stifthöhen-Rückführelement in Berührung gebracht werden; Stellglieder, die nahe dem rotierenden Element angebracht sind, um die Taststifte zu bewegen; sowie an die Stellglieder angekoppelte, selektive Antriebsorgane, um die Stellglieder selektiv anzutreiben, um die Taststifte selektiv auf erwünschten Höhen relativ zur Tastfläche zu positionieren.
Diesem Taststift-Anzeigegerät entsprechend können Taststifte durch einen einfachen Mechanismus, in dem ein einziges elastisches Element mehrere Taststifte presst und hält, bewegt und gehalten werden, wodurch das Gerät klein, leicht und billig gestaltet werden kann. Weiter können Zeichen und/oder Grafik (Blindenschriftzeichen und/oder Blindengrafik) in jeder gewählten Länge oder Anzahl durch einen Benutzer, der zum Beispiel einfach seinen Finger auf das rotierende Element legt, kontinuierlich ertastet bzw. gelesen werden.
In der beispielhaften Ausführungsform besteht eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass die Anzahl von Stellgliedern gleich der Anzahl der Zeilen von Taststiften ist und die Stellglieder voneinander beabstandet angebracht sind. Durch diese Ausgestaltung wird ein noch einfacheres, kleineres und leichteres Taststift-Anzeigegerät mit einer kleinen Anzahl von Stellgliedern realisiert und die Freiheit für die Auslegung der Aussenabmessungen jedes Stellgliedes weiter erhöht.
Weiter besteht in der beispielhaften Ausführungsform eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass die Anzahl der Stellglieder gleich der Anzahl der Zeilen von Taststiften ist und die Stellglieder zu voneinander verschiedenen Zeitpunkten angetrieben werden. Durch diese Ausgestaltung wird ein noch einfacheres, kleineres und leichteres Taststift-Anzeigegerät mit einer kleinen Anzahl von Stellgliedern realisiert und der volle Spitzenstrom für den Antrieb der Stellglieder durch die selektiven Antriebsorgane weiter verringert.
Weiter besteht in der beispielhaften Ausführungsform eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass das Taststift-Anzeigegerät weiter ein Organ zur Erkennung einer abnormalen Belastung umfasst, um eine am rotierenden Element anliegende, abnormale Belastung zu erkennen. Dadurch kann die Sicherheit des Taststift-Anzeigegeräts erhöht werden, indem verhindert wird, dass das Drehantriebsorgan (der Motor) überhitzt, Rauch aussendet oder sogar Feuer fängt.
Weiter besteht in der beispielhaften Ausführungsform eine bevorzugte Ausgestaltung darin, dass das Taststift-Anzeigegerät weiter einen nahe dem rotierenden Element angebrachten markierten Abschnitt umfasst, an den ein Benutzer seinen Finger legt, um die Taststifte zu ertasten. Dadurch kann der (sehbehinderte) Benutzer leicht die Position (die anfängliche Tastposition) erkennen, an die ein Finger zu legen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird in Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es sei bemerkt, dass alle Zeichnungen zu dem Zweck gezeigt werden, das technische Konzept bzw. Beispiele der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen, aber keine genauen Abmessungen oder Parameter der darin ersichtlichen Elemente darstellen.
1 ist eine schematische Draufsicht, die einen Hauptteil eines rotierenden Elements für ein kontinierliches Taststift-Anzeigegerät (Blindenschrift-Anzeigegerät) gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Ebene S1X-S1Y von 1, in der ein Teil des rotierenden Elements der 1 mit der daran befestigten oberen Scheibe zu sehen ist.
3 ist eine schematische Draufsicht, die einen Teil eines weiteren rotierenden Elements als einer Komponente eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Ebene S2X-S2Y von 3, in der das rotierende Element der 3 mit einer daran angebrachten oberen Scheibe zu sehen ist.
5 ist eine schematische Draufsicht, die einen Teil noch eines weiteren rotierenden Elements als einer Komponente eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Ebene S3X-S3Y von 5, in der das rotierende Element der 5 mit einer daran angebrachten oberen Scheibe zu sehen ist.
7 ist eine schematische Draufsicht, die einen Teil eines flachen Plattenelements als einer Komponente eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine obere flache Platte entfernt worden ist.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Ebene S4X-S4Y von 7, in der das flache Plattenelement der 7 mit einer daran angebrachten oberen flachen Platte zu sehen ist.
9 ist eine schematische Schrägansicht, die das Konzept eines Teils eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine schematische Draufsicht, die das Konzept eines Teils des Geräts der 9 zeigt, wobei ein in 9 gezeigtes Gehäuse entfernt worden ist.
11 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils des Geräts der 10.
12 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Steuerschaltung für die Steuerung eines Antriebsmotors des rotierenden Elements, der Stellglieder usw. zeigt.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Teils eines Taststift-Haltegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Stift sich mit einer unteren Scheibe im Eingriff befindet.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht des gleichen Geräts wie in 13, in der ein Vorgang des Lösens des Eingriffs des Stifts mit der unteren Scheibe, wie in 13 gezeigt, zu sehen ist.
15 ist eine schematische Querschnittsansicht des gleichen Geräts, die einen Zustand zeigt, wenn der Eingriff des Stifts mit der unteren Scheibe gelöst worden ist.
16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil eines weiteren Taststift-Haltegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine schematische Querschnittsansicht des gleichen Geräts wie in 16, in der ein Vorgang des Lösens des Eingriffs des Stifts mit der unteren Scheibe, wie in 16 gezeigt, zu sehen ist.
18 ist eine schematische Draufsicht, die das Konzept eines Teils eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils des Geräts der 18.
20 ist eine schematische Querschnittsansicht, in der Teil A des Geräts der 18 vergrössert zu sehen ist.
21 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Teils des Geräts der 18 in der Ebene SX-SY.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäss dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht es das Taststift-Anzeigegerät, auf einem rotierenden Element kontinuierlich jede gewünschte Anzahl von Stiften (Stiftzellen oder Blindenschriftzellen), d.h. Sätze jeder gewünschten Länge, anzuzeigen (zu ertasten oder zu lesen). Dies ist daher anders als der Fall, in dem nur eine Zeile (eine Blindenschriftzeile) auf einmal angezeigt (ertastet oder gelesen) und aufgefrischt wird. Ausserdem hat der (sehbehinderte) Benutzer in dem Taststift-Anzeigegerät gemäss dem oben beschriebenen Aspekt, wenn er seinen Finger auf die zylindrische Oberfläche (die Tastfläche) legt, das Gefühl, als ob er den Finger auf einem Blinden schriftpapier von links nach rechts bewegt oder der Finger einem Blindenschriftpapier von links nach rechts folgt.
Weiter wird gemäss dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung in dem Taststift-Haltegerät bzw. dem Taststift-Anzeigegerät bevorzugt ein Halteelement bzw. ein rotierendes Element verwendet, das aus einer Doppelschichtscheibe, einer Doppelschichttrommel oder einem Förderband besteht, das einen Doppelschicht-Stifthalteplattenmechanismus bewegt. Die Aussenseite der Scheibe, der Trommel oder des Stifthalteplattenmechanismus wirkt als Tastfläche. Der Begriff einer „Tastfläche" wird hier in der Bedeutung einer Oberfläche für einen Benutzer (z.B. eine behinderte Person) verwendet, der die Kopfflächen der Stifte mit seinem Finger (gewöhnlich einem Zeigefinger) ertastet. Durch ein solches Tasten kann der Benutzer Unterschiede in den Höhen der Stifte erkennen. Gewöhnlich besteht eine Anzeigezelle (Blindenschriftzelle) aus sechs Stiften, die in drei Zeilen und zwei Spalten angeordnet sind. Durch Berührung von kontinuierlich angeordneten Anzeigezellen kann der Benutzer die Veränderungen in den Höhen der Stifte als Anzeigezellen (Blindenschriftzellen) wahrnehmen. Dem elementaren Blindenschriftsystem zufolge wird die Höhe jedes Stiftes entweder als null (gleiches Niveau wie oder tiefer als die Tastfläche) oder eins (auf eine bestimmte Höhe über der Tastfläche angehoben) gewählt. Durch die Auswahl unterschiedlicher Null-Eins-Kombinationen der Stifte werden unterschiedliche Blindenschriftzeichen zugeordnet.
Der vorliegenden Beschreibung zufolge wird der Begriff einer „zweidimensionalen Anzeige" in der Bedeutung einer Anzeige verwendet, die auf Null-Eins-Kombinationen oder Zwei-Werte-Kombinationen beruht. Hingegen wird der Begriff einer „dreidimensionalen Anzeige" in der Bedeutung einer Anzeige benutzt, die auf Kombinationen aus drei oder mehr Werten beruht. Konkreter kann bei der dreidimensionalen Anzeige die Höhe jedes Taststifts nicht nur null oder eins sein, sondern kann auch einen anderen Wert bzw. andere Werte zwischen null und eins annehmen.
Die Höhe und der Durchmesser jedes Stifts kann wahlfrei ausgelegt werden. Praktisch wird es als bevorzugt angesehen, dass jeder Stift einen Durchmesser im Bereich von etwa 1,0 mm bis 2,0 mm besitzt, während die Anhebung in einem Bereich von etwa 0,5 bis 0,8 mm liegt. Der Grund dafür, diese Parameter innerhalb der Bereiche veränderlich zu lassen, besteht darin, das Taststift-Halte- oder -Anzeigegerät ganz bestimmten Benutzern anzupassen.
Konkreter bestehen die Unterschiede zwischen Erwachsenen und Kindern, zwischen Menschen mit gossen und kleinen Fingern sowie zwischen Menschen, die an Blindenschriftzeichen gewöhnt sind, und Menschen, die nicht daran gewöhnt sind. Für diejenigen, die an Blindenschriftzeichen gewöhnt sind, können der Durchmesser und die Höhe jedes Stifts klein sein, während für nicht daran Gewöhnte diese Abmessungen goss sein sollten. Die Lesegeschwindigkeit (Tastgeschwindigkeit) schneller Leser soll etwa 300 bis 400 Zeichen pro Minute betragen, während sie bei langsamen Lesern etwa 50 bis 100 Zeichen pro Minute beträgt. Somit beträgt die Lesegeschwindigkeit im Durchschnitt etwa 200 Zeichen pro Minute.
Es wird bevorzugt, dass jeder Stift eine gekrümmte Oberfläche, zum Beispiel halbkugelförmig oder grob halbkugelförmig, an seinen beiden Enden besitzt. Der Werkstoff der Stifte wird bevorzugt aus rostfreiem Stahl, Nickel, Aluminium, das einer anodischen Oberflächenbehandlung unterworfen wurde, Messing, Metallen der Eisengruppe, die einer Rostschutzbehandlung unterworfen wurden, Metallen der Eisengruppe, die zum Rostschutz mit einem fluorierten Kunststoff überzogen wurden, Kupferwerkstoffen mit einer antibakteriellen Wirkung, Kunststoffen, Kunststoffen mit zugemischten Photokatalysatorteilchen sowie mit einem Photokatalysator versehenem rostfreiem Stahl ausgewählt. Des Weiteren ist die mit den Fingern zu berührende, gekrümmte Fläche unter dem Gesichtspunkt eines niedrigen Reibungswiderstands bevorzugt eine Spiegelfläche.
Alle elastischen Elemente wie zum Beispiel ein nichtmetallisches ringförmiges Element, ein nichtmetallisches stabförmiges Element oder ein nichtmetallisches röhrenförmiges Element, wie oben in Verbindung mit den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung beschrieben, bestehen bevorzugt aus einem Kautschukwerkstoff, einem weichen Kunstharz (Weichplastik) oder einem Kautschuk-O-Ring. Das Kautschukmaterial ist bevorzugt ein Siliconkautschuk (Si), ein Fluorkautschuk (FKM), ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder ein Naturkautschuk (NR). Das weiche Kunstharz ist bevorzugt ein Material mit genügend grosser elastischer Verformung, das aus Nylonkunstharz, Polyvinylkunstharz, fluoriertem Kunstharz, Siliconkunstharz, Polyethylenkunstharz und dergleichen ausgewählt wird.
Im Falle von O-Ringen ist es aus Kostengründen von Vorteil, im Handel erhältliche O-Ringe zu verwenden. Der Querschnitt des O-Rings, d.h. der Querschnitt der Schnur für den O-Ring hat bevorzugt die Gestalt eines Kreises, groben Kreises, Rechtecks oder Rhombus. Ausserdem ist gemäss der vorliegenden Erfindung die O-Gestalt des O-Rings nicht notwendigerweise eine vollkommene O-Gestalt. Sie kann im Wesentlichen O-förmig sein. Zum Beispiel kann sie einen herausgeschnittenen Abschnitt haben, der die O-Gestalt unterbricht, so dass die Gestalt eine C-Gestalt genannt werden kann. In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff eines „O-Ringes" in der Bedeutung verwendet, O-Ringe zu erfassen, die einen herausgeschnittenen Abschnitt haben können, solange der O-Ring die erforderliche Funktion des Pressens und Haltens besitzt, um zusammen mit einem Stifthalteelement oder einem rotierenden Element einen oder mehrere Taststifte in dem entsprechenden einen oder in mehreren Löchern zu halten.
Für das elastische Element ist es wirkungsvoll, ein schmierendes Material wie fluorierten Kunststoff auf seiner Aussen- oder Innenseite zu besitzen, und zwar deshalb, weil dadurch die Reibungskraft zwischen dem elastischen Element und dem Taststift über eine lange Zeit hinweg stabil gehalten werden kann.
Das Material für die Spiraldruckfeder wird bevorzugt aus metallischen Werkstoffen wie Pianodraht und aus weichen Kunstharzmaterialien wie Nylonkunstharz und Polyvinylkunstharz gewählt.
Dem Taststift-Haltegerät der vorliegenden Erfindung entsprechend können die Taststifte durch einen einfachen Mechanismus bewegt und gehalten werden, wobei ein einziges elastisches Element eine Mehrzahl von Taststiften presst und hält. Entsprechend ist ein solches Gerät nicht nur wirksam, um Taststifte so zu halten, dass Blindenschriftzeichen angezeigt werden, sondern auch, um Taststifte so zu halten, dass sie zweidimensional oder dreidimensional allgemeine Zeichen und/oder allgemeine Grafiken anzeigen, indem die Taststifte in einer wahlfreien Anzahl von Zeilen und einer wahlfreien Anzahl von Spalten angeordnet werden.
In einem solchen Falle ist es auch möglich, ein elastisches Element in Gestalt eines langen Stabes (oder einer Schnur oder eines Fadens) zwischen jedem Paar benachbarter Spalten von Stiften oder zwischen jedem Paar benachbarter Zeilen von Stiften anzuordnen, wobei das elastische Element auf seiner einen Seite die mehreren Stifte in der einen Spalte (Zeile) und auf seiner anderen Seite die mehreren Stifte in der anderen Spalte (Zeile) presst. Es ist ferner möglich, ein sehr langes elastisches Element in Gestalt eines solchen langen Stabes herzustellen und das elastische Element zwischen jedem Paar von benachbarten Spalten (Zeilen) von Stiften anzuordnen, indem das elastische Element wellen förmig gefaltet wird, wobei die Mehrzahl von Faltungen in ihrer Zahl der Zahl von Spalten-(Zeilen-)paaren entspricht. Der vorliegenden Beschreibung entsprechend kann daher die Mehrzahl von zwischen die Taststifte einzubringenden elastischen Elementen ein einziges durchgehendes elastisches Element sein, das wie oben beschrieben wie eine Mehrzahl von elastischen Elementen wirkt. In anderen Worten kann der Begriff von „elastischen Elementen" ein einziges elastisches Element bedeuten, das die Funktion mehrerer elastischer Elemente, elastischer Stäbe oder elastischer Segmente hat.
Allgemein gesagt beträgt die Stifthaltekraft, mit der jedes elastische Element jeden Taststift hält, bevorzugt 0,3 bis 1,0 N (Newton), stärker bevorzugt 0,4 bis 0,8 N.
Die Stifthaltekraft wird in der vorliegenden Beschreibung als eine kritische Kraft definiert, derart dass, wenn an jedem Stift eine Kraft angreift, die gleich der kritischen Kraft bzw. kleiner als diese ist, der Stift in der Position bzw. Höhe relativ zur Tastfläche verbleibt, die er gerade hat, während der Stift sich von dieser Position bzw. Höhe relativ zur Tastfläche entfernt, wenn eine die kritische Kraft übersteigende Kraft an jedem Stift angreift. Die Stifthaltekraft ist daher typischerweise diejenige kritische Kraft, dass, wenn ein Benutzer jeden Stift mit seinem Finger mit einer Kraft drückt, die die kritische Kraft übersteigt, der Stift zur Tastfläche hinabgedrückt wird, während der Stift in seiner jeweiligen Höhe verbleibt, wenn der Benutzer mit einer Kraft, die gleich der kritischen Kraft bzw. kleiner als diese ist, auf den Stift drückt. Allgemein beträgt die durchschnittliche Druckkraft des Fingers eines Benutzers nur etwa 0,1 N.
Im Falle der sechsten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann aber die Stifthaltekraft, die durch jedes elastische Element ausgeübt wird, nur etwa 0,1 N betragen, da die Höhe jedes Stiftes relativ zur Tastfläche durch den Eingriff zwischen dem Stufenabschnitt des Stifts und dem Eingriffsabschnitt des Loches gehalten werden kann. Ein Vorteil einer solch niedrigen Haltekraft besteht darin, dass die Kraft, mit der jedes Stellglied den Stift relativ zur Tastfläche auf- und abbewegt, klein gehalten werden kann, wodurch das Stellglied in seiner Grösse und seinem Energieverbrauch kleiner gemacht werden kann und das ganze Gerät ebenfalls in seiner Grösse, seinem Gewicht und seinem Preis kleiner gemacht werden kann.
Damit jedes elastische Element die gewünschte Stifthaltekraft haben kann, wird bevorzugt, den Werkstoff, die Härte, den Schnurdurchmesser, die Struktur und dergleichen für das elastische Element zu wählen. Dies wird hierunter in Übereinstimmung mit den verschiedenen Ausgestaltungen der elastischen Elemente bzw. Stifthaltemechanismen beschrieben.
Im Falle der elastischen Ausleger, die aus Blattfedern bestehen, die aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, wird bevorzugt, dass die Blattfeder eine Blattstärke von etwa 0,06 bis 0,07 mm, eine Blattbreite von etwa 2 mm und einen Betrag der Federauslenkung von etwa 0,7 bis 0,8 mm besitzt.
Im Falle der O-Ringe, die jeweils ringförmig auf einem rotierenden Element angeordnet sind, um mit ihrer einen Seite jeweils eine Mehrzahl von Taststiften mit einem Durchmesser von etwa 1,2 mm, die aus Nitrilkautschuk bestehen, zu pressen und zu halten, wird bevorzugt, dass der O-Ring einen Schnurdurchmesser von etwa 1,4 bis 1,6 mm hat, während die elastische Kompression (Betrag der Schnurdurchmesserschrumpfung) jedes O-Rings, die durch das Pressen der Stifte verursacht wird, etwa 0,3 bis 0,6 mm beträgt, und dass der Schnurquerschnitt des O-Rings die Gestalt eines Kreises, groben Kreises, Rechtecks oder Rhombus besitzt, wie aus handelsüblichen O-Ringen ausgewählt.
Als Nächstes kann wahlweise an jedem Taststift-Anzeigegerät ein markierter Abschnitt angebracht werden, an den ein Benutzer seinen Finger legt. Wenn ein solcher markierter Abschnitt benötigt wird, sollte er in der Nähe des rotierenden Elements angebracht werden. Die Gestalt des markierten Abschnitts kann gewählt werden. Im Falle eines scheibenförmigen rotierenden Elements wird er zum Beispiel gebildet, indem zuerst in der Nähe der Peripherie des rotierenden Elements eine Wand mit einer Breite von etwa 2 mm und einer Höhe von etwa 0,3 mm angebracht und dann ein Abschnitt der Wand entfernt wird, wodurch der entfernte Abschnitt zum markierten Abschnitt wird. Andererseits kann ein Abschnitt des Gerätegehäuses, der so ausgelegt ist, dass er sich auf im Wesentlichen dem gleichen Niveau wie das rotierende Element sowie nahe der Peripherie des rotierenden Elements befindet, mit einer Aussparung versehen werden, die eine Tiefe von etwa 0,3 mm und einen Boden von z.B. dreieckiger oder grob pfeilspitzenartiger Gestalt besitzt, wodurch die Aussparung zu einem markierten Abschnitt wird. Dadurch kann der Benutzer mit dem Finger gleichzeitig sowohl den markierten Abschnitt als auch die Stifte auf der Tastfläche des scheibenförmigen rotierenden Elements ertasten.
Im Falle von zylinderförmigen und förderbandförmigen rotierenden Elementen kann ein markierter Abschnitt ebenfalls wahlweise angebracht werden. Zum Beispiel ist ein zylinderförmiges rotierendes Element normalerweise so ausgelegt, dass die Achse des Zylinders parallel zur Grundfläche bzw. zu einer waagerechten Ebene des Taststift-Anzeigegeräts verläuft und dass daher die zylindrische Oberfläche sich so dreht, dass sie in einem oberen Teil des Anzeigegeräts frei liegt und in einem unteren Teil des Anzeigegeräts verborgen ist. Gewöhnlich ist der obere Teil des Anzeigegeräts fensterartig über einen Drehwinkel von etwa 45 Grad offen. In einem solchen Falle wird daher ein markierter Abschnitt an einem Endabschnitt des Gehäuses des Anzeigegeräts angebracht, wobei sich dieser Abschnitt nahe bei einem Ende des Zylinders des zylinderförmigen rotierenden Elements an der Oberseite des Anzeigegeräts befindet und diesem zugewandt ist. Daher kann ein Benutzer mit dem Finger gleichzeitig sowohl den markierten Abschnitt als auch die Taststifte auf der zylindrischen Oberfläche ertasten.
In gleicher Weise ist ein Taststift-Anzeigegerät, in dem ein förderbandförmiges rotierendes Element verwendet wird, so ausgelegt, dass die Achsen aller Drehantriebsorgane wie Rollen und Zahnräder im Anzeigegerät parallel zur Grundfläche bzw. zu einer waagerechten Ebene sind und dass daher die Förderbandoberfläche sich so dreht, dass sie in einem oberen Teil des Anzeigegeräts frei liegt und in einem unteren Teil des Anzeigegeräts verborgen ist. Hier ist der obere Teil des Anzeigegeräts gewöhnlich mit einem offenen Fenster versehen, in dem etwa 40 bis 50 Anzeigezeichen (Blindenschriftzeichen) angezeigt werden. In einem solchen Falle wird ein markierter Abschnitt an einem Endabschnitt des Gehäuses des Taststift-Anzeigegeräts angebracht, wobei sich dieser Abschnitt nahe bei einem Ende des Gurts oder der Kette des Förderbandes an der Oberseite des Anzeigegeräts befindet und diesem zugewandt ist. Daher kann ein Benutzer mit dem Finger gleichzeitig sowohl den markierten Abschnitt als auch die Taststifte auf der Oberfläche des Förderbandes ertasten.
Als Nächstes wird in Fällen, wenn elastische Ausleger als die elastischen Elemente verwendet werden, jeder elastische Ausleger bevorzugt aus einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl und einem Pianodraht ausgewählt, die an ihren freien Enden je einen V-förmig gebogenen Abschnitt als Eingriffsabschnitt besitzen, der mit der Ringnut jedes Taststiftes in Eingriff kommen soll. Indem der zum Beispiel V-förmige Eingriffsabschnitt elastisch in die Ringnut des Stifts gepresst wird, kann der Stift mit einer gewünschten Haltekraft auf der Höhe gehalten werden, die durch den Eingriff zwischen dem. Eingriffsabschnitt des elastischen Auslegers und der Ringnut definiert wird. Hierbei ist es leicht möglich, bei der Aufwärtsbewegung jedes Stiftes in jedem Loch eine andere Stifthaltekraft jedes elastischen Auslegers als bei der Abwärtsbewegung vorzusehen.
Was als Nächstes die Stellglieder betrifft, um die Taststifte relativ zur Tastfläche des Halteelements bzw. des rotierenden Elements gemäss vorliegender Erfindung zu bewegen (entweder aufwärts oder abwärts), so wird bevorzugt, dass jedes solche Stellglied unter den folgenden Elementen oder Mechanismen ausgewählt wird: einem Motor (Impulsmotor oder dergleichen) mit auf seine Welle montierter Nockenscheibe; einem elektrischen Zylinder (Motor mit einer Führungsschraube auf seiner Welle); einem Linearmotor; einer elektromagnetischen Spule; einem aus einem Dauermagneten hergestellten und durch einen Elektromagneten gedrehten Nocken; einem in der Richtung seiner Dicke polarisierten, plattenförmigen elektromechanischen Umformerelement (einem piezoelektrischen Element); und dergleichen.
Ein bevorzugtes Element, um die Taststifte zu ihrer Rückführposition oder -höhe zurückzuführen (die Stifte zu ihrer ersten Position abzusenken oder anzuheben), ist ein Nocken mit stufig geneigter Oberfläche bzw. eine drehbare Walze.
Es wird bevorzugt, dass die Stellglieder, der Nocken, die Walze und dergleichen, mit denen die Taststifte bewegt werden, in der Nähe des rotierenden Elements angeordnet sind, z.B. auf dem Gehäuse oder Sockel des Taststift-Anzeigegeräts.
Es wird weiter bevorzugt, dass das Taststift-Haltegerät und das Taststift-Anzeigegerät an allen Stiftbewegungsabschnitten mit einem Schmiermittel versehen werden. Zum Beispiel wird bevorzugt, jeden Stift fest mit einem Fluorkunstharz (z.B. durch Sinterbeschichtung) oder mit einem festen Schmiermittel auf der Basis von Kunststoff zu beschichten. Weiter ist es möglich zuzulassen, dass das Halteelement, das rotierende Element, die Taststifte und die ringförmigen Elemente zum Beispiel ein Fluorkunstharz enthalten. Dadurch kann die Reibungskraft zwischen jedem Taststift und einem Element oder Elementen, die den Stift stützen und halten, verringert und konstant gemacht werden. Im Ergebnis kann z.B. auch die Stifthaltekraft jedes elastischen Elements konstant gemacht werden.
Hiernach werden Taststift-Haltegeräte oder -Anzeigegeräte (Blindenschrift-Halte- oder Anzeigegeräte) gemäss bestimmten, nicht einschränkenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In 1, 3, 5, 10, 13, 16 und 18 ist nur ein Teil der Taststifte für die Anzeige von Stiftmustern (Blindenschrift) zu sehen, um die Zeichnungen zu vereinfachen. In Wirklichkeit ist eine wahlfreie Anzahl von Stiftegruppen (Blindenschriftzellen) für etwa 8 bis 50 Zeichen (Blindenschriftzeichen) ringförmig und in gleichen Winkelabständen auf der Tastfläche jedes rotierenden Elements angeordnet.
AUSFÜHRUNGSFORM NR. 1
1 ist eine schematische Draufsicht, die einen Hauptteil eines rotierenden Elements für ein kontinierliches Taststift-Anzeigegerät (Blindenschrift-Anzeigegerät) gemäss vorliegender Ausführungsform zeigt, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht in der Ebene S1X-S1Y von 1, in der ein Hauptteil des rotierenden Elements der 1 mit der daran befestigten oberen Scheibe zu sehen ist. 9 ist eine schematische Schrägansicht, die das Konzept eines Hauptteils eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss vorliegender Ausführungsform zeigt. 10 ist eine schematische Draufsicht, die das Konzept eines Hauptteils des Geräts der 9 zeigt, wobei ein in 9 gezeigtes Gehäuse entfernt worden ist. 11 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptteils des Geräts der 10. 12 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Steuerschaltung für die Steuerung eines Antriebsmotors des rotierenden Elements, der Stellglieder usw. zeigt.
Das Taststift-Anzeigegerät 400 umfasst sieben Hauptbestandteile. Ein erster Hauptbestandteil umfasst ein rotierendes Element 410 mit einer Mehrzahl von Zellen (Blindenschriftzellen), die aus auf- und abbewegbaren Stiften 601 bestehen, wie in 9 gezeigt, und ringförmig auf seiner Tastfläche angeordnet sind. Ein zweiter Hauptbestandteil umfasst drei O-Ringe 370A, 370B und 370C, die aus Kautschuk bestehen und in eingelassenen Nuten auf dem rotierenden Element 410 ringförmig angeordnet sind, um die Stifte 601 radial von der einen Seite jedes Stifts zu pressen und die Stifte zu halten, wie in 1 gezeigt. Ein dritter Hauptbestandteil umfasst drei Stellglieder (Impulsmotoren 1 bis 3, scheibenartige Nocken usw.), um die Stifte 601 auf eine Höhe von etwa 0,7 mm über der Tastfläche anzuheben, wenn das rotierende Element 410 so gedreht wird, dass die Stellglieder mit den Stiften in Berührung kommen, wie in 10 gezeigt. Ein vierter Hauptbestandteil umfasst drei Walzen 440, um die Höhe, auf die die Stifte angehoben worden sind, einheitlich zu machen, wenn das rotierende Element 410 so gedreht wird, wie in 10 gezeigt. Ein fünfter Hauptbestandteil umfasst drei Walzen 430, die in der Dreh richtung des rotierenden Elements 410 abwärts von den Walzen 440 angeordnet sind und die mit den Stiften 401 in Berührung gebracht werden und die Stifte zur Tastfläche (d.h. der ersten Position oder Stiftrückführposition oder Stiftrückführhöhe) absenken oder aber zulassen, dass die Stifte in ihrer abgesenkten Position (d.h. ihrer ersten Position) verbleiben, wenn das rotierende Element 410 gedreht wird, wie in 10 gezeigt. Somit können die Walzen 430 als Stifthöhen-Rückführelemente (Stiftpositions-Rückführelemente) bezeichnet werden. Ein sechster Hauptbestandteil umfasst (nicht gezeigte) selektive Betätigungsorgane, um die drei Stellglieder selektiv zu aktivieren. Ein siebenter Hauptbestandteil umfasst ein (nicht gezeigtes) Drehantriebsorgan für die Drehung des rotierenden Elements 410.
Die vorliegende Ausführungsform, wie zum Beispiel in 1 und 9 gezeigt, veranschaulicht einen Fall, in dem jede Zelle (Blindenschriftzelle) aus sechs Stiften (drei Zeilen und zwei Spalten) besteht, um ein Zeichen (Blindenschriftzeichen) anzuzeigen. Die sechs Stifte sind einander grundsätzlich gleich. Jeder Stift 601 besteht aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 1,2 mm und einer Länge von etwa 8 mm und hat an jedem seiner Enden eine grob halbkugelförmige Gestalt.
1 und 2 zeigen schematisch ein Beispiel einer Struktur, um die Stifte 601 zu halten. Drei O-Ringe 370A, 370B und 370C sind in Übereinstimmung mit jeder der drei Zeilen jeder Zelle ringförmig und koaxial angeordnet. Alle ringförmig angeordneten Stifte in den ersten Zeilen jeder Zelle werden auf ihrer einen Seite durch den ringförmig angeordneten O-Ring 370A in Pfeilrichtung gepresst, wie in 2 gezeigt, wodurch die Stifte gehalten werden. In gleicher Weise werden alle ringförmig angeordneten Stifte in den zweiten Zeilen sowie die in den dritten Zeilen auf ihrer einen Seite durch die O-Ringe 370B bzw. 370C gepresst und dadurch gehalten, wie in 1 und 2 gezeigt.
Obwohl hier nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass jeder Stift so mit einer Ringnut (oder Ringnuten) versehen wird, wie später in 20 gezeigt (Ringnuten 2 und 3), dass es jedem O-Ring ermöglicht wird, in solche Ringnuten einzugreifen, um die Haltekraft des Stiftes durch den O-Ring zu erhöhen. Wenn solche Ringnuten) vorgesehen werden, wird bevorzugt, dass solche Ringnuten) an solchen Positionen angebracht werden, dass sich der Stift an seiner ersten Position (Rückführposition) oder an einer später beschriebenen zweiten Position (Anzeigeposition) befindet, wenn sich jeder O-Ring mit (einer) solchen Ringnuten) jedes Stifts im Eingriff befindet.
Jeder der drei O-Ringe besteht aus Nitrilkautschuk und hat einen Durchmesser von etwa 1,5 mm. Er ist so ausgelegt, dass die elastische Kompression jedes O-Rings, die durch das Pressen der Stifte hervorgerufen wird, etwa 0,4 mm beträgt.
Die Fingerdruckkraft eines gewöhnlichen Benutzers (einer sehbehinderten Person) bei Ertasten der Stifte 601 beträgt nur etwa 0,1 N (Newton). Daher ist die Kraft zum Halten der Stifte in der Struktur der 1 und 2 auf etwa 0,4 N ausgelegt. Daher können die Stifte stehen bleiben, ohne abgesenkt zu werden, wenn der Benutzer die Stifte berührt.
Der Taststift-Haltemechanismus bzw. das Taststift-Haltegerät ist einfach, weil die durch jeden O-Ring ausgeübte Stifthaltekraft unabhängig von der Position der Anzeigeeinheit (Blindenschrift-Anzeigeeinheit) einheitlich ist.
10 und 11 veranschaulichen schematisch ein Konzept für Stellglieder, die die Stifte 601 auf eine Höhe von etwa 0,7 mm über der Tastfläche des rotierenden Elements 410 anheben. Drei Stellglieder sind in Übereinstimmung mit der Anzahl von Stiften (nämlich der Anzahl von Zeilen) in jeder Spalte jeder Zelle (Blindenschriftzelle) für ein Zeichen (Blindenschriftzeichen) angeordnet. Die betreffenden Stellglieder sind am Gehäuse oder einem Ständer (nicht gezeigt) so angebracht, dass sie voneinander beabstandet an der Peripherie des rotierenden Elements 410 sitzen. Des Weiteren werden die betreffenden Stellglieder zu unterschiedlichen Zeitpunkten angetrieben. Da die Stellglieder voneinander beabstandet angebracht sind, können die Aussenmasse der Stellglieder ziemlich frei ausgelegt werden. Ausserdem kann der Spitzenwert des Stellglied-Antriebsstromes auf Grund der verschiedenen Antriebszeitpunkte der Stellglieder, d.h. durch eine sequenziellen Verschiebung der Betriebszeiten der Stellglieder, verringert werden.
Jedes Stellglied umfasst: einen scheibenartigen Nocken 421 (421A bis 421C), der mit den Stiften 601 in Berührung kommt; einen Impulsmotor 1 (1A bis 1C) für die Drehung des scheibenartigen Nockens 421; sowie ein Getriebe G1 und G2, um den scheibenartigen Nocken 421 mit dem Impulsmotor in Eingriff zu bringen. Wenn das rotierende Element 410 im Uhrzeigersinne gedreht wird, wie durch den Pfeil in 10 gezeigt, werden die Stifte 601 der ersten, dritten und zweiten Zeilen der Zellen (Blindenschriftzellen) sequenziell so mit den scheibenartigen Nocken 421A, 421B und 421C zusammengebracht, dass die beiden Stifte in jeder Zeile jeder Zelle, der ersten, dritten und zweiten Zeile, entweder über das Niveau der Tastfläche angehoben werden oder dort verbleiben, wodurch die insgesamt sechs Stifte 601 jeder Zelle selektiv gegen elastische Berührungskräfte (Reibungskräfte) an den O-Ringen 370A, 370B und 370C zu einer Höhe von etwa 0,7 mm über der Tastfläche des rotierenden Elements 410 angehoben und dort gehalten werden. Das bedeutet, dass die Impulsmotoren 1A, 1B und 1C die Stifte der ersten Reihe, der dritten Reihe bzw. der zweiten Reihe der Zelle selektiv anheben. Es bleibt frei, einen (nicht gezeigten) Anschlag am oberen Ende jedes Stiftes 601 vorzusehen, um den Stift 601 daran zu hindern, dass er durch jeden scheibenartigen Nocken auf eine grössere Höhe als gewünscht angehoben wird.
In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Walzen 430, die unabhängig voneinander gedreht werden können, vorgesehen, um die Stifte 601 zur Tastfläche abzusenken. Wenn das rotierende Element 410 im Uhrzeigersinne gedreht wird, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Stifte jeder Zeile von der der Stifte der anderen Zeilen verschieden. Daher wird bevorzugt, dass die drei Walzen 430 unabhängig voneinander und in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Stifte in den entsprechenden Zeilen gedreht werden können. Die Bezugszahl 440 bezeichnet Walzen, um die Höhen der über die Tastfläche angehobenen Stifte einheitlich zu machen. Es wird bevorzugt, dass diese Walzen 440 ebenfalls unabhängig voneinander und in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Stifte in den entsprechenden Zeilen gedreht werden können.
Das rotierende Element 410 kann durch eine wahlfreie Anordnung gedreht werden, zum Beispiel unter Verwendung eines Getriebes und eines Impulsmotors. Konkreter kann, obwohl dies nicht gezeigt wird, ein Zahnrad an einem Nabenabschnitt an der Unterseite des rotierenden Elements 410, das von einer Welle 470 drehbar gehalten wird, vorgesehen werden, das mit einem Antriebsrad, einem Impulsmotor usw. in Eingriff gebracht werden kann.
Ein Beispiel einer Steuerschaltung für die Steuerung eines Motors (eines Antriebsmotors für das rotierende Element), eines Stellgliedes (wie zum Beispiel eines Impulsmotors) usw. im Taststift-(Blindenschrift-)Anzeigegerät 400 wird mit dem Blockdiagramm der 12 gezeigt. Um das Blockdiagramm kurz zu beschreiben, umfasst eine Steuerschaltung 120 eine parallele Eingabe/Ausgabe-Einheit (PIO: parallel input/output unit) 121, eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU: central processing unit) 122, einen Analog-Digital-Wandler (A/D) 123, einen Speicher 124 und eine serielle Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (SIO: serial input/output Interface) 125. Die an die CPU 122 angeschlossene PIO 121 empfängt ein Signal, das von einer Sechspunkt-Stiftanzeigetastatur 126, einem Anzeigesteuerschalter 127 und einem optischen Koppler 128 ausgegeben wird, und liefert sein Ausgangssignal gesteuert von der CPU 122 an ein stift-antreibendes Stellglied 129. Der A/D-Wandler 123 empfängt Signale von einem Anzeigegeschwindigkeits-Steuerschalter 130 und liefert sein Ausgangssignal an die CPU. Die SIO 125 ist sowohl an die CPU 122 als auch ein einen universellen seriellen Bus (USB) 131 angeschlossen. Die CPU 122 ist an den Speicher 124 und einen externen Speicher 134 angeschlossen. Ansprechend auf Signale von der PIO 121, dem A/D-Wandler 123, der SIO 125, dem Speicher 124 und/oder dem externen Speicher 134 liefert die CPU 122 ihr Ausgangssignal an eine Motorsteuereinheit 132. Die Motorsteuereinheit 132 liefert ihr Ausgangssignal an einen Motor 133 und steuert ihn.
Die Drehung des Impulsmotors des Stellgliedes wird zu Zeitpunkten betrieben, die auf einer von einem optischen Unterbrecher (nicht gezeigt; z.B. eine rotierende Scheibe mit Lochungen) durchgeführten Phasenerkennung beruhen. Der optische Unterbrecher hat Lochungen, deren Anzahl der Gesamtzahl von Stiftspalten gleicht, die auf dem rotierenden Element 410 vorhanden sind. Die Zahl der Lochungen beträgt zum Beispiel 96, wenn Stifte für 48 Zeichen (48 Zellen) auf dem rotierenden Element vorgesehen sind. Die Zeitpunkte zum Antrieb der Stellglieder können auch unter Benutzung des zum Antrieb des rotierenden Elements 410 verwendeten Impulsmotors abgeleitet werden. Die Phasenerkennung kann des Weiteren auch mit zwei optischen Kopplern erfolgen, die die Anfangsposition für die Aktivierung bzw. die Taststiftposition erkennen.
Das rotierende Element 410, das ein Bauteil des Taststift-Anzeigegeräts 400 ist, kann aus einem Polystyrolharz (PS) bestehen, wobei eine untere Scheibe 410B und eine obere Scheibe 410A beide als Scheiben geformt und miteinander verbunden worden sind. Die Oberseite der oberen Scheibe 410A funktioniert als eine Tastfläche (Lesefläche), wie durch die Buchstaben TS (tactile surface) in 2 angedeutet. Wie zum Beispiel in 2 gezeigt, sind des Weiteren die O-Ringe 370A, 370B und 370C in die vertieften Ringnuten eingesetzt, die an der unteren Scheibe 410B angebracht sind. Die Stifte 601 werden so gehalten, dass sie durch die obere und untere Scheibe 410A und 410B gleiten können. Um die Gleitbewegung jedes Stiftes 601 zu glätten und zu stabilisieren, wird ein Gleitabschnitt der Stifte wie die Oberfläche des Stiftes 601 bevorzugt mit einem festen Schmiermittel auf Fluoridbasis beschichtet.
Es wird angenommen, dass im Taststift-Anzeigegerät 400 48 Zellen (Zeichen) ringförmig auf der Tastfläche des rotierenden Elements 410 angeordnet sind. Da eine Zelle aus sechs Stiften (drei Zeilen und zwei Spalten) besteht, beträgt die Gesamtzahl der Stifte 288.
Unter der Annahme, dass die Lesegeschwindigkeit (die Tastfertigkeit) 200 Schriftzeichen pro Minute beträgt, sollte das rotierende Element 410 eine Drehgeschwindigkeit von etwa 4 U/min (Umdrehungen pro Minute) besitzen. Wenn ein Benutzer einen Finger auf die Tastfläche des sich im Uhrzeigersinne drehenden, rotierenden Elements 410 legt, hat er das Gefühl, als ob sein Finger einem Blindenschriftpapier von links nach rechts folgt. Ausserdem kann das Taststift-Anzeigegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform Zeichen kontinuierlich und sequenziell anzeigen, so dass der Finger nicht zu jeder neuen Zeile bewegt werden muss, was im Falle eines Blindenschriftpapiers oder eines herkömmlichen Taststift-(Blindenschrift-)Anzeigegeräts der Fall ist, das jeweils nur eine Zeile (eine Blindenschriftzeile) auf einmal anzeigt und auffrischt. Dementsprechend ist dieses Gerät für Benutzer (die Sehbehinderten) sehr bequem.
Im Taststift-Anzeigegerät 400, wie es in 9 gezeigt wird, wird ein grob halbkreisförmiger Teil des rotierenden Elements 410 mit den Stiften 601 von einem Gehäuse 800 offen gelassen. Ein markierter Abschnitt 840, der durch eine Vertiefung oder Erhebung gebildet wird, ist in der Nähe des freiliegenden Teils des rotierenden Elements 410 angebracht. Durch den markierten Abschnitt 840 kann der (sehbehinderte) Benutzer leicht die anfängliche Tastposition erkennen, an die ein Finger zu legen ist. Bezugszahl 841 bezeichnet eine Führungsschiene für den Finger. Die Führungsschiene ist ein bogenförmiger Vorsprung mit einer Höhe von etwa 0,3 mm und einer Breite von etwa 2 mm. Über diesen Vorsprung lässt sich erkennen, dass sich der Finger auf dem rotierenden Element oder nahebei befindet.
Obwohl nicht gezeigt, umfasst das Taststift-Anzeigegerät 400 gemäss vorliegender Ausführungsform eine Detektorschaltung, um eine abnormale Belastung zu erkennen und den das rotierende Element antreibenden Motor automatisch und augenblicklich anzuhalten, wenn wegen einer Störung, zum Beispiel weil ein Fremdkörper zwischen dem rotierenden Glied und der Öffnung im Gehäuse eingeklemmt ist, eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Belastung am Motor anliegt.
Bezugszahl 811 bezeichnet einen Schalter für Vorwärtsdrehung (Schalter für kontinuierliches Lesen), um das rotierende Element 410 im Uhrzeigersinn zu drehen und se quenziell und kontinuierlich Zeichen (Blindenschriftzeichen) anzuzeigen. Bezugszahl 812 bezeichnet einen Schalter zum Unterbrechen der Drehung, um das kontinuierliche Lesen zu unterbrechen. Bezugszahl 813 bezeichnet einen Schalter für Rückwärtsdrehung (Schalter für wiederholtes Lesen), um das rotierende Element 410 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, d.h. in der umgekehrten Richtung, und Zeichen noch einmal zu lesen, die bereits einmal gelesen worden sind. Bezugszahlen 814 bis 819 sind Zeichen-(Blindenschrift-)Eingabeschalter nach Perkins, mit denen ein (sehbehinderter) Benutzer Zeichen (Blindenschriftzeichen) eingibt. Diese Zeichen-(Blindenschrift-)Eingabeschalter 814 bis 819 entsprechen den Blindenschriftnummern 3, 2, 1, 4, 5 und 6. Bezugszahl 820 bezeichnet einen Zeicheneingabe-(Blindenschrifteingabe-)Überprüfungsschalter (Eintragsschalter), mit dem die eingegebenen Zeichen (eingegebenen Blindenschriftzeichen) überprüft werden, wenn der Benutzer prüft, ob die eingegebenen Zeichen richtig sind. Bezugszahl 830 bezeichnet einen Einführungsschlitz, um eine Speicherkarte, auf der zum Beispiel verschiedene Textdaten gespeichert sind, in das Gerät einzuführen.
Wie aus dem Vorangegangenen offensichtlich ist, erlaubt es das Taststift-Anzeigegerät 400 gemäss der vorliegenden Ausführungsform, den Taststift-Haltemechanismus bzw. das Taststift-Haltegerät und den Taststift-Absenkmechanismus sehr einfach zu gestalten, so dass Grösse und Preis verringert werden können. Ein Beispiel des Taststift-Anzeigegeräts 400, das die gegenwärtigen Erfinder wirklich angefertigt haben, hat eine Breite von 210 mm, eine Tiefe von 130 mm und eine maximale Höhe von 30 mm als Aussenmasse sowie ein Gewicht von etwa 450 g.
Hiernach wird jetzt ein weiterer Taststift-Haltemechanismus bzw. ein weiteres Taststift-Haltegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 zeigt einen Teil eines weiteren rotierenden Elements als Bauteil für ein Taststift-Anzeigegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform und stellt eine schematische Draufsicht seines Hauptteils dar, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht des rotierenden Elements der 3 in der in 3 gezeigten Ebene S2X-S2Y, wobei die obere Scheibe darauf angebracht ist. Unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen hat ein rotierendes Element 910 eine obere Scheibe 910A und eine untere Scheibe 910B, die integral miteinander kombiniert sind. Die Oberseite der oberen Scheibe 910A funktioniert als Tastfläche (Lesefläche), wie durch die Buchstaben TS (tactile sur face) in 4 angedeutet. Ein elastisches Element 900 ist in eine auf der unteren Scheibe 910B angebrachte Nut eingesetzt.
Im Falle dieses weiteren Taststift-Haltemechanismus bzw. -geräts wie auch im Falle des oben beschriebenen Taststift-Haltemechanismus bzw. -geräts wird jeder Stift 601 an seiner einen Seite durch das elastische Element 900 (das zum Beispiel aus einem Kautschukstab mit kreisförmigem Querschnitt besteht) gepresst, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt, und kann dadurch in der Richtung der Auf- und Abbewegung jedes Stiftes 601 an einer gewünschten Position gehalten werden. Konkreter erstreckt sich jedes elastische Element (jeder elastische Stab) 900 in Richtung der Spalten und ist so zwischen ein Paar benachbarter Spalten 601 eingefügt, dass die Stifte 601 in der einen Spalte des Spaltenpaares von der einen Seite des elastischen Elements 900 gepresst und gehalten werden, während die Stifte 601 in der anderen Spalte von der entgegengesetzten Seite des elastischen Elements 900 gepresst und gehalten werden. Die Stifte 601 und die elastischen Elemente 900 sind so angeordnet, dass das rotierende Element 910 mit Hilfe der elastischen Elemente die auf- und abzubewegenden Stifte trägt und dass die Längsrichtung jedes elastischen Elements 900 senkrecht zur Längsrichtung jedes Stiftes 601 ist. Es wird bevorzugt, dass der Kautschukstab für das elastische Element aus Nitrilkautschuk besteht und einen Aussendurchmesser von 1,5 mm sowie eine Härte von 70 IRHD (International Rubber Hardness Degree: Internationaler Gummihärtegrad) besitzt. Weiter wird bevorzugt, dass die elastische Kompression des Kautschukstabes durch das Pressen der Stifte etwa 0,4 mm beträgt, während die Stifthaltekraft etwa 0,4 N beträgt.
Obwohl hier nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass jeder Stift so mit einer Ringnut (oder Ringnuten) versehen wird, wie später in 20 gezeigt (Ringnuten 2 und 3), dass es jedem elastischen Element 900 ermöglicht wird, in solche Ringnuten) einzugreifen, um die Haltekraft des Stiftes durch das elastische Element 900 zu erhöhen. Wenn solche Ringnuten) vorgesehen werden, wird bevorzugt, dass solche Ringnuten) an solchen Positionen angebracht werden, dass sich der Stift an seiner ersten Position (Rückführposition) oder an einer später beschriebenen zweiten Position (Anzeigeposition) befindet, wenn sich jedes elastische Element 900 mit (einer) solchen Ringnuten) jedes Stifts im Eingriff befindet.
Noch ein weiterer Taststift-Haltemechanismus bzw. ein weiteres Taststift-Haltegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben. 5 zeigt schematisch einen Teil noch eines weiteren rotierenden Elements als eines Bauteils für ein Taststift-Anzeigegerät gemäss vorliegender Ausführungsform; sie ist eine Draufsicht seines Hauptteils, wobei eine obere Scheibe entfernt worden ist. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht des rotierenden Elements der 5 entlang der in 5 gezeigten Ebene S3X-S3Y, wobei die obere Scheibe angebracht ist. Auf diese Zeichnungen Bezug nehmend, besitzt ein rotierendes Element 920 eine obere Scheibe 920A und eine untere Scheibe 920B, die integral miteinander kombiniert sind. Die Oberseite der oberen Scheibe 920A funktioniert als eine Tastfläche (Lesefläche), wie durch die Buchstaben TS (tactile surface) in 6 angedeutet. Elastische Elemente 930 sind in vertieften Abschnitten auf der unteren Scheibe 920B angebracht.
Im Falle dieses Taststift-Haltemechanismus bzw. -geräts wie auch im Falle des oben beschriebenen Taststift-Haltemechanismus bzw. -geräts wird jeder Stift 601 an seiner einen Seite durch das elastische Element 930 (das zum Beispiel aus einem Kautschukstab mit kreisförmigem Querschnitt besteht) gepresst, wie durch die Pfeile in 6 gezeigt, und kann dadurch in der Richtung der Auf- und Abbewegung jedes Stiftes 601 an einer gewünschten Position gehalten werden. Konkreter wird ein stabförmiges elastisches Element 930 an jeder Zeile jeder Zelle zwischen zwei Stifte 601 eingesetzt (insgesamt drei stabförmige elastische Elemente für jede Zelle), um die beiden Stifte in Richtung der Auf- und Abbewegung jedes Stiftes an einer wahlfreien Position elastisch zu pressen und zu halten. Es wird angenommen, dass die Gestalt des Querschnitts und der Werkstoff jedes stabförmigen elastischen Elements die gleichen wie die jedes stabförmigen elastischen Elements sind, wie es in 3 verwendet wird.
Die Längsrichtung jedes stabförmigen elastischen Elements ist hier parallel zur Längsrichtung jedes Stabes. Entsprechend kann die Stifthaltekraft jedes stabförmigen elastischen Elements leicht durch Anpassung der Länge jedes stabförmigen elastischen Elements angepasst werden.
Es ist aber auch möglich, dass die Längsrichtung jedes stabförmigen elastischen Elements senkrecht zu der jedes Stiftes ist, wie in dem oben beschriebenen Fall, und dass jeweils ein stabförmiges elastisches Element zwischen jedes Paar zweier benachbarter Stifte in jeder Spalte jeder Zelle eingesetzt wird (insgesamt vier stabförmige elastische Elemente für jede Zelle), indem entsprechende vertiefte Abschnitte für die stabförmigen elastischen Elemente vorgesehen werden.
Obwohl hier nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass jeder Stift so mit einer Ringnut (oder Ringnuten) versehen wird, wie später in 20 gezeigt (Ringnuten 2 und 3), dass es jedem elastischen Element 930 ermöglicht wird, in solche Ringnuten) einzugreifen, um die Haltekraft des Stiftes durch das elastische Element 930 zu erhöhen. Wenn solche Ringnuten) vorgesehen werden, wird bevorzugt, dass solche Ringnuten) an solchen Positionen angebracht werden, dass sich der Stift an seiner ersten Position (Rückführposition) oder an einer später beschriebenen zweiten Position (Anzeigeposition) befindet, wenn sich jedes elastische Element 930 mit (einer) solchen Ringnut(en) jedes Stifts im Eingriff befindet.
Noch ein weiterer Taststift-Haltemechanismus bzw. ein Taststift-Haltegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben, die schematisch ein Beispiel für ein zweidimensionales bzw. dreidimensionales Taststift-Anzeigegerät mit einem flachen Plattenelement zeigen, wo Stifte jeder Zelle in einer Mehrzeilen-Mehrspalten-Matrix angeordnet sind. In 7 und 8 werden konkret zwei Zellen gezeigt, wobei jede Zelle aus acht Stiften in einer 4-Zeilen-2-Spalten-Matrix besteht. Dieser Mechanismus eignet sich zum Beispiel für ein später beschriebenes Anzeigegerät, bei dem ein Gurtförderband, ein Kettenförderband oder ein Palettenförderband benutzt wird.
Der vorliegenden Beschreibung entsprechend sind der Begriff einer „zweidimensionalen Anzeige" und der Begriff einer „dreidimensionalen Anzeige" bereits oben beschrieben worden. Konkreter wird hier der Begriff einer „zweidimensionalen Anzeige" in der Bedeutung verwendet, dass jeder Stift im Anzeigezustand entweder eine bestimmte Höhe oder keine Höhe über der Tastfläche besitzen kann (d.h. entweder einen Wert von 1 oder einen Wert von 0, als Binärcode ausgedrückt). Andererseits wird der Begriff einer „dreidimensionalen Anzeige" in der Bedeutung verwendet, dass jeder Stift im Anzeigezustand eine willkürliche Höhe über der Tastfläche haben kann (nämlich jeden Wert zwischen 1 und 0).
7 zeigt einen Teil des flachen Plattenelements als eines Bauteils für ein Taststift-Anzeigegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform; sie ist eine Draufsicht seines Hauptteils, wobei eine obere flache Platte entfernt worden ist. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht des flachen Plattenelements der 7 in der in 7 gezeigten Ebene S4X-S4Y, wobei die obere flache Platte angebracht ist. Auf diese Zeichnungen Bezug nehmend, hat ein flaches Plattenelement 920 eine obere flache Platte 940A und eine untere flache Platte 940B, die integral miteinander kombiniert sind. Die Oberseite der oberen flachen Platte 940A funktioniert als eine Tastfläche (Lesefläche), wie durch die Buchstaben TS (tactile surface) in 8 angezeigt. Spiraldruckfedern 950 sind als elastische Elemente in vertiefte Abschnitte eingesetzt, die auf der unteren flachen Platte 940B angebracht sind.
Im Falle dieses Taststift-Haltemechanismus bzw. -geräts wie auch im Falle der oben beschriebenen Taststift-Haltemechanismen bzw. -geräte wird jeder Stift 601 an einer seiner Seiten durch die Spiraldruckfeder 950 gepresst und kann daher in der Richtung der Auf- und Abbewegung jedes Stiftes 601 an einer gewünschten Position gehalten werden. Konkreter werden die Stifte mit Hilfe der Spiraldruckfedern von dem flachen Plattenelement 940 so getragen, dass sie auf- und abbewegt werden können.
In jedem Paar zweier Zellen, das im Falle der 7 aus der aus acht Stiften bestehenden linken Zelle und der ebenfalls aus acht Stiften bestehenden rechten Zelle besteht, ist jede Spiraldruckfeder zwischen einem Stift in der zweiten Spalte jeder Zeile in der ersten Zelle (d.h. der linken Zelle in 7) und einem Stift in der ersten Spalte jeder Zeile in der zweiten Zelle (d.h. der rechten Zelle in 7) angeordnet. Wie dort gezeigt, ist die Längsrichtung jedes Stiftes senkrecht zur Längsrichtung (der Mittelachse) jeder Spiraldruckfeder. Bei diesem Taststift-Haltemechanismus oder -gerät können zwei Stifte durch eine einzige Spiraldruckfeder gehalten werden.
Jede Spiraldruckfeder hat zum Beispiel einen wirksamen Spulendurchmesser von 1,0 mm, einen Drahtdurchmesser von 0,2 mm, eine Kompression von 4 mm und eine wirksame Windungszahl von acht. Die Stifthaltekraft beträgt zum Beispiel 0,3 N.
Obwohl hier nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass jeder Stift so mit einer Ringnut (oder Ringnuten) versehen wird, wie später in 20 gezeigt (Ringnuten 2 und 3), dass es jeder Spiraldruckfeder 950 ermöglicht wird, in solche Ringnut(en) einzugreifen, um die Haltekraft des Stiftes durch die Spiraldruckfeder 950 zu erhöhen. Wenn solche Ringnut(en) vorgesehen werden, wird bevorzugt, dass solche Ringnut(en) an solchen Positionen angebracht werden, dass sich der Stift an seiner ersten Position (Rückführposition) oder an einer später beschriebenen zweiten Position (Anzeigeposition) befindet, wenn sich jede Spiraldruckfeder 950 mit (einer) solchen Ringnut(en) jedes Stifts im Eingriff befindet.
Weitere Beispiele von Taststift-Haltemechanismen bzw. -geräten, jeder (jedes) als ein Bauteil eines Taststift-Anzeigegeräts gemäss der vorliegenden Ausführungsform, werden nun unter Bezugnahme auf 13 bis 17 beschrieben.
13 bis 15 zeigen schematisch ein Beispiel eines Taststift-Haltemechanismus oder -geräts gemäss der vorliegenden Ausführungsform. 13 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Hauptteils des Mechanismus, wobei der Stift sich mit einer unteren Scheibe im Eingriff befindet. 14 ist eine schematische Querschnittsansicht des gleichen Mechanismus, in der ein Vorgang des Lösens des Eingriffs des Stifts mit der unteren Scheibe, wie in 13 gezeigt, zu sehen ist. 15 ist eine schematische Querschnittsansicht des gleichen Mechanismus, die einen Zustand zeigt, wenn der Eingriff des Stifts mit der unteren Scheibe gelöst worden ist.
Auf 13 Bezug nehmend, wird ein Stift 601 an seiner einen Seite durch einen O-Ring 370A gepresst, der an einem vertieften Abschnitt einer oberen Scheibe 410A ringförmig angebracht ist, und wird durch Eingriff eines Stufenabschnitts 610 des Stiftes 601 mit einem Eingriffsabschnitt (einer Stufe) 420 der unteren Scheibe 420B dort gehalten. Entsprechend wird der Stift selbst dann nicht abgesenkt und in die Tastfläche zurückgezogen, wenn der (sehbehinderte) Benutzer den Stift mit übermässiger Kraft berührt.
Wenn die Scheibe im Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt ein unteres Ende 620 des Stiftes 601 mit einem den Eingriff lösenden Nocken (einem den Eingriff lösenden Element) 700 in Berührung, wie in 14 gezeigt, der eine stufig geneigte Oberfläche besitzt und aufwärts von einer unten beschriebenen Walze 430 angeordnet ist. Der Stift 601 beginnt sich dann gegen die Presskraft des O-Rings 370A zu neigen, wodurch der Eingriff des Stufenabschnitts 610 mit dem Eingriffsabschnitt 420 schliesslich gelöst wird. Wenn der Stift 601 dann durch eine Walze 430 (Stifthöhen-Rückführelement) nach unten gedrückt wird, bewegt sich der Stift 601 nach unten und zieht sich in die Tastfläche zurück (die Lage des oberen Endes des Stiftes 601 wird im Wesentlichen auf das Niveau der Tastfläche abgesenkt), wie in 15 gezeigt.
Im Grunde wird für jeweils eine Zeile von Stiften ein den Eingriff lösender Nocken (den Eingriff lösendes Element) gebraucht. Daher hat der Stifthaltemechanismus grund sätzlich den Eingriff lösende Elemente in einer Anzahl entsprechend der Anzahl von Zeilen von Stiften, die als Mehrzeilen-Mehrspalten-Matrix angeordnet sind.
Der Eingriffsabschnitt 420 kann leicht dadurch gebildet werden, indem lediglich die Position eines durchgehenden Loches 450, das in der oberen Scheibe 410A angebracht ist, in der radialen Richtung der Scheibe (des rotierenden Elements) geringfügig gegen die eines durchgehenden Loches 460 versetzt wird, das in der unteren Scheibe 410B angebracht ist, wie zum Beispiel in 13 gezeigt. Des Weiteren kann der seitliche Druck, der durch den O-Ring 370A auf den Stift 601 ausgeübt wird, verringert werden, indem die Position einer Wandfläche 480 des vertieften Abschnitts zum Zentrum der oberen Scheibe 410A hin verschoben wird, wobei der O-Ring 370A weiter in Berührung mit dem Stift 601 gehalten wird.
Um ferner die senkrechte Position des O-Rings 370A zu fixieren, kann ein Abschnitt 490 der unteren Scheibe 410B an der Peripherie des durchgehenden Loches 460, der dem Eingriffsabschnitt 420 über das durchgehende Loch 460 hinweg entgegengesetzt ist, vom Niveau der Oberseite der unteren Scheibe 410B angehoben werden, um mit dem O-Ring 370A in Berührung zu kommen, obwohl der angehobene Zustand in den Zeichnungen nicht gezeigt ist.
Mit dem oben beschriebenen Taststift-Haltemechanismus bzw. -gerät wird es ermöglicht, den Stift sicher an einer vorbestimmten, von der Tastfläche abgehobenen senkrechten Position zu halten und einem durch Benutzer ausgeübten, übermässigen Berührungsdruck zu widerstehen.
16 und 17 zeigen schematisch einen weiteren Taststift-Haltemechanismus bzw. ein weiteres Taststift-Haltegerät, um einen Stift 6200 zu halten, der ebenfalls einen Stufenabschnitt besitzt, also einen gestuften Stift, wobei ein O-Ring auf eine untere Scheibe des rotierenden Elements aufgesetzt ist. Das Grundkonzept, wie es in diesen Zeichnungen gezeigt wird, ist das gleiche wie in 13 bis 15. In diesem Falle ist aber ein Stifteingriffsabschnitt 4200 in einer mittleren Position (mittleren Tiefe) einer unteren Scheibe 4100B vorgesehen und nicht an einer Grenzfläche zwischen der unteren Scheibe 4100B und einer oberen Scheibe 4100A. Entsprechend ist im Gegensatz zum Falle der 13 bis 15 der Stifteingriffsabschnitt konstant, selbst wenn eine Positionsdiskrepanz zwischen der oberen Scheibe 4100A und der unteren Scheibe 4100B existieren sollte. Obwohl nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass der gestufte Stift 6200 einen grösseren Durchmesser an einer Stelle besitzt, die sich geringfügig unterhalb der Unterseite der unteren Scheibe 4100B befindet (zum Beispiel ein weiterer Stufenabschnitt des gestuften Stiftes, um mit der Unterseite der unteren Scheibe in Eingriff zu kommen). Dadurch kann verhindert werden, dass der gestufte Stift 6200 auf eine Höhe über der Tastfläche auf der oberen Scheibe 4100A angehoben wird, die grösser als eine gewünschte Höhe ist, und zwar durch die Berührung zwischen dem Abschnitt grösseren Durchmessers (dem weiteren Stufenabschnitt) des Stifts und der Unterseite der unteren Scheibe.
Die anderen, in 16 und 17 mit Bezugszahlen 4300, 3700A, 6100, 4600, 7000 und 4900 bezeichneten Elemente ähneln den in 13 bis 15 mit den Bezugszahlen 430, 370A, 610, 460, 700 und 490 bezeichneten Elementen.
Es sei bemerkt, dass Kombinationen der rotierenden Elemente mit den Taststift-Haltemechanismen oder -geräten und anderen Elementen, wie sie oben in 1 bis 17 in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt worden sind, offensichtlich Beispiele der Taststift-Haltegeräte gemäss dem zuvor beschriebenen ersten oder zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
AUSFÜHRUNGSFORM NR. 2
Ein Taststift-Anzeigegerät (Blindenschrift-Anzeigegerät) der vorliegenden Ausführungsform wird hierunter unter Bezugnahme auf 18, 19, 20 und 21 beschrieben.
18 ist eine schematische Draufsicht, die das Konzept eines Hauptteils eines Taststift-Anzeigegeräts 100 zeigt, während 19 eine schematische Seitenansicht eines Teils des Geräts der 18 gemäss der vorliegenden Ausführungsform ist. 20 ist eine schematische Querschnittsansicht eines vergrösserten Teils A der 18, während 21 eine schematische Querschnittsansicht eines Teils der 18 in der Ebene SX-SY ist.
Auf diese Zeichnungen Bezug nehmend, umfasst das Taststift-Anzeigegerät 100 gemäss vorliegender Ausführungsform sieben Hauptbestandteile. Ein erster Hauptbestandteil umfasst ein rotierendes Element 10 mit einer zylindrischen Oberfläche (wobei die Aussenseite eine Tastfläche TS ist), an der eine Mehrzahl von Lochungen angebracht sind, deren Positionen den Taststiften für die Anzeige entsprechen. Ein zweiter Hauptbestandteil umfasst ein (nicht gezeigtes) Drehantriebsorgan mit einem Motor und Getriebe zur Drehung des rotierenden Elements 10. Ein dritter Hauptbestandteil umfasst Stifte 1, von denen jeder in jedem der Löcher angeordnet ist, um zwischen einer ersten Position (der Stiftrückführposition) und einer zweiten Position (der Stiftanzeigeposition) jedes Stiftes bewegt werden zu können. Ein vierter Hauptbestandteil umfasst elastische (federnde) Halteelemente 4, um jeden Stift 1 entweder in der ersten Position oder in der zweiten Position zu halten.
Ein fünfter Hauptbestandteil umfasst eine drehbare Walze 30, um die Stifte zur ersten Position (Rückführposition oder Rückführhöhe) anzuheben oder sie bei der ersten Position verbleiben zu lassen. Daher kann die Walze 30 als ein Stifthöhen-Rückführelement (Stiftpositions-Rückführelement) bezeichnet werden. Ein sechster Hauptbestandteil umfasst als Beispiele für Stellglieder drei elektromagnetische Spulen 20, die in Drehrichtung des rotierenden Elements 10 abwärts von der Walze 30 angeordnet sind und die Stifte 1 zur zweiten Position absenken, wenn das rotierende Element 10 gedreht wird, um die Stifte 1 zur Position der Spulen 20 zu bringen und die Spulen zu aktivieren. Ein siebenter Hauptbestandteil umfasst ein selektives Betätigungsorgan zur selektiven Aktivierung der Spulen, um die Stifte 1 selektiv zur zweiten Position abzusenken, die die Betriebsposition jedes Stiftes ist, während die erste Position die Ruhelage jedes Stifts ist.
Wenn das rotierende Glied 10 durch das Drehantriebsorgan gedreht wird, werden die Stifte 1 mit der Walze 30 in Berührung gebracht, wobei die Stifte durch die Walze 30 zur ersten Position angehoben werden oder dort verbleiben. Wenn das rotierende Element 10 durch das Drehantriebsorgan weiter zur Position der Spulen 20 gedreht wird, werden die Stifte 1 selektiv durch die Spulen in die zweiten Position abgesenkt.
In der obigen Beschreibung ist die erste Position diejenige, zu der die Stifte über die Tastfläche TS (die Oberseite) des zylindrischen rotierenden Elements 10 angehoben werden. Andererseits ist die zweite Position diejenige, in der die Stifte zur Tastfläche TS des rotierenden Elements 10 abgesenkt sind.
Die Stifte 1 sind grundsätzlich so ausgelegt, dass sie zum Beispiel bezüglich des Werkstoffs und der Gestalt wie Durchmesser und Länge einander gleichen. Es wird bevorzugt, dass jeder Stift 1 einen Durchmesser von etwa 1,2 mm und eine Länge von etwa 14 mm sowie eine grob halbkugelförmige Gestalt an jedem seiner Enden besitzt. Ein Beispiel eines Taststift-Haltemechanismus bzw. Taststift-Haltegeräts wird in 20 gezeigt. Zwei V-förmige Ringnuten 2 und 3 sind in Längsrichtung der Stifte in zwei Positionen jedes Stiftes 1 angebracht. Für jeweils ein Paar benachbarter Stifte 1 steht ein elastisches (federndes) Halteglied 4 zur Verfügung, das Eingriffsabschnitte (V-förmige Abschnitte 5) besitzt, die mit den V-förmigen Ringnuten 2 und 3 im Eingriff stehen, um die Stifte 1 zu halten.
Das elastische Halteelement 4 ist zum Beispiel eine Blattfeder aus rostfreiem Stahl, die an einer zentralen Stelle U-förmig gebogen und weiter an jedem ihrer Enden V-förmig zu einem V-förmigen Abschnitt 5 gebogen ist. In anderen Worten ist der V-förmige Abschnitt 5 der Blattfeder 4 ein Eingriffsabschnitt der Blattfeder 4 (elastischer Ausleger). Weiter ist die Blattfeder 4 so ausgelegt, dass sie eine Blattstärke von etwa 0,06 mm, eine Blattbreite von etwa 2 mm und eine Federauslenkung von etwa 0,7 mm besitzt. Indem der V-förmige Abschnitt 5 (der Eingriffsabschnitt) des elastischen Halteelements 4 (des elastischen Auslegers) mit den Ringnuten 2 und 3 elastisch (federnd) in Eingriff gebracht wird, können die Stifte 1 mit einer gewünschten Haltekraft wie zum Beispiel etwa 0,3 N in der ersten Position oder in der zweiten Position gehalten werden.
Wie aus 20 ersichtlich, ist das elastische Halteelement 4 (die Blattfeder) des Weiteren bezüglich seiner Gestalt und der Art und Weise seiner Befestigung am inneren zylindrischen Element so ausgelegt, dass seine Stifthaltekraft gegen eine Bewegung des Stiftes in Richtung auf die zweite Position (d.h. gegen den Druck eines Fingers auf den Stift) grösser als seine Stifthaltekraft gegen eine Bewegung des Stiftes in der entgegengesetzten Richtung ist.
Es sei bemerkt, dass, obwohl 20 ein Beispiel zeigt, bei dem zwei V-förmige Ringnuten 2 und 3 an zwei Stellen jedes Stiftes 1 in Längsrichtung des Stiftes angebracht sind, die Zahl der V-förmigen Ringnuten in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Taststift-Anzeigefunktion verändert werden kann (indem zum Beispiel diese Anzahl auf nur eine V-förmige Ringnut verringert wird).
18 zeigt schematisch ein Konzept für ein Organ, um die Stifte 1 zur ersten Position anzuheben. Eine drehbare Walze 30, die von einer Welle 31 getragen wird, ist innerhalb des zylindrischen Elements 10 an einer Stelle mit gegebenen Abstand vom zylindrischen Element 10 angebracht. Die Welle 31 ist an einem Gehäuse oder einem Sockel (nicht gezeigt) befestigt. Wenn das rotierende Element 10 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wie durch den Pfeil R angedeutet, werden Spalten von je drei Stiften in den Zellen (Blindenschriftzellen) auf dem rotierenden Element 10 sequenziell mit der Walze 30 in Berührung gebracht. Im Ergebnis wird jeder Stift entweder zur ersten Position (Höhe) von etwa 0,7 mm über der Aussenseite (Tastfläche TS) des rotierenden Elements 10 angehoben oder dort belassen.
Wenn die Walze 30 mit jedem Stift 1, der sich in der zweiten Position befindet, in der sich der V-förmige Abschnitt 5 des elastischen Halteelements 4 im Eingriff mit der V-förmigen Nut 3 befindet, in Berührung kommt, dann hebt die Walze 30 den Stift gegen die elastische Eingriffskraft des V-förmigen Abschnitts 5 des elastischen Halteelements 4 in der V-förmigen Nut 3, wodurch der Eingriff gelöst wird. Dadurch wird der V-förmige Abschnitt 5 des elastischen Halteelements 4 zum Eingriff mit der V-förmigen Nut 2 gebracht, wodurch der Stift 1 zur ersten Position gebracht und dort gehalten wird.
Es muss bemerkt werden, dass es genügt, die Walze 30 an nur einer Position in der Drehung des rotierenden Elements 10 anzubringen. Des Weiteren kann die Walze 30 durch einen Nocken (nicht gezeigt) ersetzt werden, der an der Position befestigt wird und eine gleichförmige Neigung besitzt. Ein solcher Nocken kann ebenfalls als ein Stifthöhen-Rückführglied (Stiftpositions-Rückführglied) bezeichnet werden.
21 zeigt schematisch ein Konzept für ein Organ zum Absenken der Stifte 1 in die zweite Position. Als Stellglieder sind drei elektromagnetische Spulen 20A, 20B und 20C auf drei Stifte in jeder Spalte jeder Zelle (Blindenschriftzeichen) ausgerichtet angeordnet. 21 zeigt den Fall, in dem der mittlere der drei Stifte für die Betätigung ausgewählt worden ist und gegen die elastische Eingriffskraft zwischen dem V-förmigen Abschnitt 5 des elastischen Halteelements 4 und der V-förmigen Ringnut 2 des Stiftes 1 durch das zentrale Absenkglied 21B (von den drei Absenkgliedern 21A, 21B und 21C in den Spulen 20A, 20B und 20C) zur Tastfläche TS (zweite Position) herabgedrückt wird. Es ist vielleicht unnötig zu erwähnen, dass der abgesenkte Stift 1 da gehalten wird, wo der V-förmige Abschnitt 5 des elastischen Haltegliedes 4 wieder in die V-förmige Ringnut 3 des Stiftes eingreift.
Die drei Spulen 20A, 20B und 20C befinden sich ausserhalb des rotierenden Elements 10 und sind an einem Gehäuse oder Sockel (nicht gezeigt) in einem vorbestimmten Abstand vom rotierenden Element 10 befestigt. Es sei bemerkt, dass es genügt, die drei Spulen 20 an nur einer Position in der Drehrichtung des rotierenden Elements 10 anzubringen. Ausserdem ist es möglich, die Stifte 1 zum Beispiel durch je einen Nocken und Hebel (nicht gezeigt), die durch je eine Spule angetrieben werden, zur Tastfläche (zweite Position) abzusenken, statt sie direkt durch die Spulen 20 dorthin abzusenken.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform Nr. 2 können die Spulen 20A, 20B und 20C in Drehrichtung des rotierenden Elements 10 voneinander beabstandet an drei verschiedenen Stellen angeordnet werden, damit sie in der in 10 gezeigten Weise sequenziell zu verschiedenen Zeitpunkten aktiviert werden. Ausserdem kann wahlweise ein Anschlag (nicht gezeigt) am unteren Ende jedes Stiftes 1 vorgesehen werden, um den Stift 1 davor zu bewahren, durch die Spule tiefer als gewünscht abgesenkt zu werden.
Das rotierende Element 10 besteht zum Beispiel aus Polystyrolharz (PS) und hat ein inneres zylindrisches Element 10B sowie ein äusseres zylindrisches Element 10A, die integral zusammengefügt sind. Das äussere zylindrische Element 10A hat eine äussere bzw. oberseitige Ebene TP (topside plane), die in der Querschnittsansicht der 20 ein Bogen ist und als Tastfläche TS wirkt. Ebenso sind die unterseitige Ebene BP (bottom side plane) des äusseren zylindrischen Elements 10A sowie die oberseitige Ebene TP und unterseitige Ebene BP des inneren zylindrischen Elements 10B in der Querschnittsansicht der 20 jeweils Bögen. Die beiden zylindrischen Elemente können durch Formen zu einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt geformt werden. Das elastische Halteelement 4 ist mit einer Schraube 6 am inneren zylindrischen Element 10B befestigt.
Jeder Stift 1 wird durch die zylindrischen Elemente 10A und 10B und das elastische Halteelement so gehalten, dass er durch diese zylindrischen Elemente hindurchgleiten kann. Um die Gleitbewegung jedes Stiftes 1 zu glätten und zu stabilisieren, kann wahlweise ein gleitender Abschnitt der Stifte wie zum Beispiel die Oberfläche des Stiftes 1 mit einem Schmiermittel auf Fluoridbasis wie zum Beispiel einem festen Schmiermittel auf Fluoridbasis beschichtet werden.
Unter der Annahme, dass die Anzahl von Zellen (Blindenschriftzeichen), die auf der Aussenseite des rotierenden Elements 10 angeordnet werden müssen, 48 beträgt, und dass die Lesegeschwindigkeit (die Tastgeschwindigkeit) 200 Zeichen (Blindenschriftzeichen) pro Minute beträgt, ist die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Elements 10 etwa 4 U/min (Umdrehungen pro Minute). Wenn ein (sehbehinderter) Benutzer seinen Finger auf die zylindrische Oberfläche (Tastfläche) legt und das rotierende Element im Gegenuhrzeigersinne gedreht wird, hat er das Gefühl, als ob er seinen Finger auf Blindenschriftpapier von links nach rechts bewegt.
Das Drehantriebsorgan zur Drehung des rotierenden Elements 10 kann wahlweise mit einem Getriebe, einem Impulsmotor und dergleichen konstruiert werden. Ein Beispiel einer solchen Konstruktion ist ein Zahnrad, das an einem Nabenabschnitt des rotierenden Elements 10 befestigt wird, das drehbar durch eine Welle 11 gehalten wird, während ein Antriebsrad, ein Impulsmotor und dergleichen an das Zahnrad angekoppelt werden. Obwohl nicht gezeigt, kann die Kombination dieser Elemente an der Unterseite des rotierenden Elements 10 untergebracht werden.
Des Weiteren kann eine Steuerschaltung zur Steuerung der Elemente wie zum Beispiel der Stellglieder 20 und des Antriebsmotors für das rotierende Element, aus denen das Gerät der vorliegenden Ausführungsform besteht, in der Weise wie in der Ausführungsform Nr. 1 aufgebaut werden, wie in 12 gezeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie oben beschrieben, die Walze 30 innerhalb des Drehzylinderelements 10 untergebracht, um die Stifte 1 zur ersten Position (Rückführposition) anzuheben, während die Spulen 20 ausserhalb des Drehzylinderelements 10 untergebracht sind, um die Stifte 1 zur zweiten Position abzusenken. Die Positionen der Walze und der Spulen können aber vertauscht werden, so dass eine Walze ausserhalb des Drehzylinderelements untergebracht wird, um die Stifte zur ersten Position (Rückführposition) abzusenken, während Spulen innerhalb des Drehzylinderelements untergebracht werden, um die Stifte zur zweiten Position anzuheben.
Wie vorstehend beschrieben, können der Taststift-Haltemechanismus bzw. das Taststift-Haltegerät und der Taststift-Bewegungsmechanismus bzw. das Taststift-Bewegungsgerät im Taststift-Anzeigegerät gemäss der vorliegenden Ausführungsform sehr einfach gestaltet werden. Entsprechend kann das Taststift-Anzeigegerät klein, leicht und billig gestaltet werden.
Obwohl Auslegerglieder als die elastischen Elemente in der zweiten Ausführungsform verwendet werden, muss vermerkt werden (wie auch weiter unten erwähnt), dass stattdessen mehrere O-Ringe ringförmig an oder in vertieften Nuten auf einer zylindrischen Oberfläche des rotierenden Elements 10 (Trommel) angeordnet werden könnten, um die Stifte 1 von der einen Seite jedes Stiftes zu pressen und die Stifte 1 zu halten.
Es muss vermerkt werden, dass die oben beschriebenen Taststift-Haltemechanismen bzw. -geräte, die für kontinuierliche Taststift-(Blindenschrift-)Anzeigegeräte verwendet werden, in denen scheibenartige rotierende Elemente (Scheiben) oder rotierende Hohlzylinder (Trommeln) verwendet werden, nicht auf die konkret oben beschriebenen beschränkt sind, sondern wirksam auch für kontinuierliche Taststift-(Blindenschrift-) Anzeigegeräte verwendet werden können, in denen zum Beispiel sich drehende Förderbänder oder sich drehende Trommeln verwendet werden, die jeweils als Tastfläche eine konische Oberfläche besitzen, die so ausgelegt ist, dass Zeichen und/oder Grafiken zweidimensional oder dreidimensional angezeigt werden. Obwohl nicht gezeigt, kann zum Beispiel, anstatt eine Mehrzahl von O-Ringen ringförmig in vertieften Nuten auf einem scheibenförmigen rotierenden Element anzubringen, um eine Mehrzahl von Taststiften auf- und abbewegbar zu tragen, eine Mehrzahl von O-Ringen ringförmig auf oder in vertieften Nuten auf einer zylindrischen Oberfläche eines rotierenden Hohlzylinders (einer Trommel) angeordnet werden, um die Stifte von ihrer einen Seite zu pressen und zu halten.
Wie vorstehend beschrieben, können die Taststift-Haltemechanismen oder -geräte gemäss den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleichzeitig mehrere Stifte zusammen halten, indem zum Beispiel ringförmig z.B. auf einem rotierenden Element angeordnete elastische Elemente, zwischen Stiften angeordnete stabförmige elastische Elemente oder zwischen Stiften angeordnete Spiraldruckfedern verwendet werden.
Jedes der Taststift-(Blindenschrift-)Anzeigegeräte gemäss den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann einen (sehbehinderten) Benutzer in die Lage versetzen, es so zu berühren, als ob er ein Blindenschriftbuch oder Blindenschriftpapier berührt, und zwar zum Beispiel durch Verwendung von: einem der Stifthaltemechanismen oder -geräte; nahe einem rotierenden Element angebrachten, voneinander beabstandeten Stellgliedern; einem Mechanismus, um die Stifte in einer ersten Richtung zur anfänglichen Rückführposition zu bewegen oder es den Stiften zu erlauben, an der Rückführposition zu verbleiben, zum Beispiel unter Verwendung einer drehbaren Walze, wodurch alle Stifte in die Rückführposition gebracht werden; und einem Mechanismus, um die Stifte selektiv in einer zweiten Richtung zu Positionen zu bewegen, die sich von der Rückführposition unterscheiden, und zwar durch Stellglieder, die wenn erforderlich zu voneinander verschiedenen Zeitpunkten aktiviert werden.
Ausserdem wird es, anders als in Fällen, in denen nur eine Zeile (eine Blindenschriftzeile) auf einmal angezeigt (ertastet oder gelesen) und aufgefrischt wird, gemäss den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, zum Beispiel auf einem rotierenden Element wie einer rotierenden Scheibe jede gewünschte Anzahl von Stiften (Stiftzellen oder Blindenschriftzellen) kontinuierlich anzuzeigen (zu ertasten oder zu lesen), d.h. Sätze jeder gewünschten Länge.
Darüber hinaus können die Taststift-Anzeigegeräte gemäss den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, einschliesslich der Stiftbewegungsmechanismen und der Stifthaltemechanismen, sehr einfach konstruiert werden, und deren Grösse, Gewicht und Preis können verringert werden. Im Ergebnis wird es Benutzern (Sehbehinderten) ermöglicht, solche Geräte bequem zu benutzen und leicht zu kaufen. Entsprechend wird es ermöglicht, solche Geräte in öffentlichen Einrichtungen wie Bibliotheken und Stationen von Verkehrsbetrieben verbreitet einzusetzen.
Zusätzlich können die Taststift-Anzeigegeräte gemäss den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Blindenschrift-Anzeigeterminals verwendet werden, die zum Lesen von Internet-Homepages an Personalcomputer oder für mobile Internetanwendungen an Mobiltelefone oder PDAs (persönliche digitale Assistenten) angekoppelt sind. Es bedarf keiner Erwähnung, dass sie auch als Blindenschrift-Anzeigeterminals für verschiedene elektronische Einrichtungen wie Fahrkartenautomaten, Geldautomaten (ATMs: automated teller machines), Verkaufsautomaten, elektronische Buchlesegeräte, Fax-Geräte, Blindenschrift-Lerngeräte, elektronische Wahlmaschinen und Navigationssysteme verwendet werden können.
Durch Aufbringen eines schmierenden Materials an allen gleitenden Abschnitten der Stifte wird es ausserdem möglich, auch alle Stifthaltekräfte und alle Gleitbewegungen der Stifte zu stabilisieren.
Die vorliegende Erfindung ist oben unter Verwendung von derzeit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden, aber eine solche Beschreibung sollte nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend ausgelegt werden. Verschiedene Abwandlungen werden für den normalen Fachmann, der die Beschreibung gelesen hat, naheliegend, augenfällig oder offensichtlich werden. Entsprechend sollten die beigefügten Ansprüche so ausgelegt werden, dass sie alle Abwandlungen und Abänderungen erfassen, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Taststift-Haltegerät, umfassend: ein Halteelement (410, 910, 4100, 10) mit einer Tastfläche (TS) und einer ersten Anzahl von Löchern, und ausgerüstet, um die erste Anzahl von Taststiften (601, 6200, 1) in den Löchern aufzunehmen, so dass sie darin relativ zur Tastfläche auf- und abbewegt werden können, um Schriftzeichen und/oder Grafik anzuzeigen, wobei die Taststifte mehrzeilig und mehrspaltig sowie in einer zweiten Anzahl von Gruppen auf der Tastfläche angeordnet sind; und elastische Elemente (370, 900, 3700) in der zweiten Anzahl, der zweiten Anzahl von Gruppen von Taststiften entsprechend und am Halteelement angeordnet, um zusammen mit dem Halteelement die Taststifte so zu pressen und zu halten, dass jeder der Taststifte in jeder der Gruppen von Taststiften durch das ihm entsprechende elastische Element gedrückt und dadurch auf einer gewünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten werden kann und dass jeder der Taststifte auf- und abbewegt werden kann, wenn eine einen gegebenen Wert übersteigende Kraft in der Auf- und Abwärtsrichtung an jeden der Taststifte angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl kleiner als die erste Anzahl ist, jedes elastische Element (370, 900, 3700) gleichzeitig gegen eine Mehrzahl von Taststiften (601, 6200, 1) in der dem entsprechenden elastischen Glied (370, 900, 3700) zugehörigen Gruppe presst und jeder der Taststifte (601, 6200, 1) an seiner einen Seite durch das entsprechende elastische Element (370, 900, 3700) gepresst wird.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl die Anzahl von Zeilen der Taststifte (601, 6200, 1) ist und dass jedes der elastischen Elemente, das für jede der Zeilen von Taststiften vorgesehen ist, ein elastischer Ring (370, 3700) ist, der ringförmig am Halteelement (410, 4100, 10) angebracht ist, um seitlich gegen die Taststifte der entsprechenden Zeile zu pressen.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl gleich der halben Anzahl von Spalten der Taststifte (601) ist und dass jedes der elastischen Elemente ein elastischer Stab (900) ist, der sich in Spaltenrichtung erstreckt und so zwischen ein Paar benachbarter Spalten von Taststiften eingefügt ist, dass die Taststifte in der einen Spalte des Paares von Spalten durch die eine Seite des elastischen Stabes gepresst und gehalten werden, während die Taststifte in der anderen Spalte durch die entgegengesetzte Seite des elastischen Stabes gepresst und gehalten werden.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anzahl gleich der halben Anzahl von Taststiften ist und jedes der elastischen Elemente ein elastisches Segment ist, das so zwischen ein Paar benachbarter Taststifte in jeder Zeile eingefügt ist, dass einer der Taststifte des Paares von Taststiften durch die eine Seite des elastischen Segments gepresst und gehalten wird, während der andere Taststift durch die entgegengesetzte Seite des elastischen Segments gepresst und gehalten wird.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Taststifte (601, 6200, 1) in jeder der Gruppen von Taststiften eine Ringnut für den Eingriff mit dem elastischen Element (370, 900, 3700) besitzt, das jeder der Gruppen von Taststiften entspricht.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement scheibenförmig (401, 910, 4100) oder trommelförmig (10) ist.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der elastischen Elemente ein nichtmetallisches ringförmiges Element (370, 3700), ein nichtmetallisches stabförmiges Element (900), ein nichtmetallisches röhrenförmiges Element oder eine Spiraldruckfeder ist.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Löcher einen Eingriffsabschnitt (420, 4200) umfasst und jeder der Taststifte in jedem der Löcher einen Stufenabschnitt (610, 6100) umfasst, der so mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher in Eingriff kommen kann, dass, wenn sich der Stufenabschnitt jedes der Taststifte mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher im Eingriff befindet, jeder der Taststifte auf einer gewünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten wird.
Taststift-Haltegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter den Eingriff lösende Elemente (700, 7000) umfasst, jedes zur Ankopplung an jeden der Taststifte (601, 6200), um den Eingriff zwischen dem Stufenabschnitt (610, 6100) jedes der Taststifte und dem Eingriffsabschnitt (420, 4200) jedes der Löcher zu lösen.
Taststift-Anzeigegerät, umfassend: ein Taststift-Haltegerät, wie in einem der vorstehenden Ansprüche definiert, und worin das Halteelement ein rotierendes Element (410, 910, 4100, 10) ist; ein an das rotierende Element angekoppeltes Drehantriebsorgan, um das rotierende Element zu drehen; ein nahe dem rotierenden Element angebrachtes Stifthöhen-Rückführelement (430, 30), um die Höhe der Taststifte auf eine Rückführhöhe zurückzuführen, wenn die Taststifte während der Drehung des rotierenden Elements mit dem Stifthöhen-Rückführelement in Berührung gebracht werden; nahe dem rotierenden Element angebrachte Stellglieder (421A bis 421C, 1A bis 1C, G1, G2; 20, 20A bis 20C), um die Taststifte zu bewegen; und an die Stellglieder angekoppelte selektive Antriebsorgane, um die Stellglieder selektiv anzutreiben, um die Taststifte selektiv zu bewegen und auf gewünschte Höhen relativ zur Tastfläche zu bringen.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stellglieder gleich der Anzahl der Zeilen von Taststiften ist und die Stellglieder voneinander beabstandet angebracht sind.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stellglieder gleich der Anzahl der Zeilen von Taststiften ist und die Stellglieder zu voneinander unterschiedlichen Zeitpunkten aktiviert werden.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein Organ zur Erkennung einer abnormalen Belastung umfasst, um eine am rotierenden Element anliegende, abnormale Belastung zu erkennen.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen nahe dem rotierenden Element angebrachten markierten Abschnitt (840) umfasst, an den ein Benutzer seinen Finger legt, um die Taststifte zu ertasten.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 10, sofern von einem der Ansprüche 1 bis 7 abhängig, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Löcher einen Eingriffsabschnitt (420, 4200) umfasst und jeder der Taststifte in jedem der Löcher einen Stufenabschnitt (610, 6100) umfasst, der so mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher in Eingriff kommen kann, dass, wenn sich der Stufenabschnitt jedes der Taststifte mit dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher im Eingriff befindet, jeder der Taststifte auf einer gewünschten Höhe relativ zur Tastfläche gehalten wird, und dadurch, dass das Taststift-Anzeigegerät weiter den Eingriff lösende Elemente (700, 7000) umfasst, deren jedes während der Drehung des rotierenden Elements mit jedem der Taststifte (601, 6200) in jedem der Löcher in Berührung gebracht wird, um den Eingriff zwischen dem Stufenabschnitt jedes der Taststifte und dem Eingriffsabschnitt jedes der Löcher zu lösen, wobei die den Eingriff lösenden Glieder in Drehrichtung des rotierenden Elements aufwärts vom Stifthöhen-Rückführelement angebracht sind.
Taststift-Anzeigegerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der den Eingriff lösenden Glieder gleich der Anzahl der Zeilen von Taststiften ist.