DE19513825C1 - Vorrichtung zur Auswertung von Bedienungseingaben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung von Bedienungseingaben, die mindestens eine Eingangs­ schnittstelle zur Verbindung mit einer Eingabeeinrich­ tung, mindestens eine Ausgangsschnittstelle für eine Ausgabeeinrichtung und einen Decoder zur Zuordnung von Eingangssignalen zu Ausgangsfunktionen aufweist und bei der der Decoder zur Nachbildung von Eingangssignalen für einen Personalcomputer ausgebildet ist und bei der die mindestens eine Ausgangsschnittstelle an eine Personalcomputereingangsschnittstelle des Personalcomputers anschließbar ist.

Zur Bedienung moderner Geräte wird in der Regel vor­ ausgesetzt, daß ein Benutzer mit den üblichen menschlichen Handhabungsfähigkeiten ausgestattet ist. Dies macht es für behinderte Menschen oft schwierig oder unmöglich, derartige Geräte zu bedienen. Insbe­ sondere die Bedienung von Computern, die üblicherweise mit Hilfe von Tastaturen oder graphischen Eingaben, sogenannten "Mäusen" erfolgt, ist für behinderte Per­ sonen mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Ähnliche Schwierigkeiten liegen aber auch bei der Be­ dienung von Telefonen, Radio- und Fernsehgeräten sowie anderen Geräten des täglichen Lebens vor.

Die oben geschilderten Probleme treten besonders in­ tensiv bei Schwerbehinderten und Schwerstbehinderten auf, die nur geringe motorische Fähigkeiten besitzen.

In der DE 40 37 049 C2 wird eine Bedienungsvorrichtung beschrieben, die dazu verwendbar ist, Personalcomputer von behinderten Personen bedienen zu lassen. Die Be­ dienungseinrichtung weist eine Steuereinheit auf, die mit einer Schalteinrichtung verbunden ist, die ein Tasterfeld aufweist. Die Schalter im Bereich des Tasterfeldes sind durch Zungenkontakte bedienbar. Zum Anschluß an den Personalcomputer ist eine entsprechende Ausgangsschnittstelle vorgesehen. Zur Ankopplung der Steuereinrichtung an den Personalcomputer ist es er­ forderlich, auf dem Personalcomputer eine spezielle Treibersoftware zu installieren.

In der DE 41 14 926 C1 wird eine Datenverarbeitungsan­ lage mit optischer Eingabeeinrichtung beschrieben, die ebenfalls als Eingabehilfe für Behinderte vorgesehen ist. Um einen Bildschirm herum sind optische Sensorein­ heiten angeordnet, die von einem Bediener ausgeleuchtet werden können. In Abhängigkeit von zeitlichen Mindest­ ausleuchtungsdauern werden Signale für eine Tastatur oder eine Mausschnittstelle geliefert. Die Bedienung setzt allerdings erheblich motorische Fähigkeiten voraus, da ein präzises Erreichen eines Eingabefeldes auf dem Bildschirm, beziehungsweise das Bedienen eines Signalhandschuhes, erforderlich ist. Ebenfalls ist es erforderlich, erhebliche Eingriffe in den zu be­ dienenden Personalcomputer vorzunehmen, um eine Appli­ kation zu ermöglichen.

In der DE 42 34 680 A1 wird in allgemeiner Form eine Vorrichtung zur Erzeugung von Koordinatendaten be­ schrieben, welche einen Decoder und eine Umsetzungs­ tabelle zur Transformation von Schaltsignalen einer Maus in Bedienungssignale für einen Personalcomputer aufweist. Es ist allerdings nicht möglich, eine kon­ ventionelle Tastatur zur ersetzen, ebenfalls ist keine erleichterte Bedienbarkeit für behinderte Personen ge­ geben.

Aus dem Zeitschriftenaufsatz US-Z.: Personal Computer Keyboard Port Multi-Device Adapter. In: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 33, No. 6A, November 1990, S. 204/205 ist es bekannt, eine Mehrfachnutzbarkeit für eine Tastaturschnittstelle zu realisieren. Die Nutzbar­ keit kann für Eingabegeräte wie Scanner, Magnetkarten­ leser oder eine Computermaus vorgesehen sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung der einleitend genannten Art derart zu kon­ struieren, daß auch bei geringen motorischen Fähig­ keiten eine Bedienung komplexer Geräte ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Decoder eine Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen der Eingabeeinrichtung in Be­ dienungssignale für den Personalcomputer aufweist, daß für die Erzeugung der Schaltsignale der Eingabevor­ richtung verschiedene unterschiedlich komplexe Schalt­ vorrichtungen bestehend aus mindestens einem Einfach­ kontakt-Schalter, mindestens einem Doppelkontakt-Schalter und mindestens einem Mehrfachkontakt-Schalter vorgesehen sind, welche durch eine Umschaltvorrichtung jeweils wahlweise aktivierbar sind, und daß als Bedienhilfe eine optische Anzeige einer Bedienoberfläche vorgesehen ist, die zu einem Bedienzeitpunkt aktivierbare Schaltungsmöglichkeiten darstellt.

Durch die Transformation von einfachen Schaltfunktionen in komplexe Bedieneingaben ist es möglich, komplexe Eingabeeinheiten wie Tastatur und Maus durch einfache Schaltanordnungen zu ersetzen. Die wahlweise Aktivie­ rung unterschiedlich komplexer Schaltvorrichtungen er­ möglicht es, die jeweils verwendeten Schalteranord­ nungen individuell auf den Behinderungsgrad des Be­ dieners zuzuschneiden. Hierdurch ist es möglich, die maximal vorhandenen motorischen Fähigkeiten aus zu­ nutzen. Ein mit größeren motorischen Fähigkeiten versehener Behinderter ist nicht dazu gezwungen, eine umständlichere Bedienung über elementare Einfach­ schalter vorzunehmen. Vielmehr kann dieser je nach seinen Fähigkeiten Einfachkontakt-, Doppelkontakt- oder Mehrfachkontakt-Schalter verwenden. Zur Ermöglichung einer Adaption an standardisierte Geräte ist vorgesehen, die Vorrichtung an eine übliche Tastatureingangsschnittstelle anzuschließen. Es sind somit keine Veränderungen im Bereich des zu bedienenden Gerätes erforderlich.

Zur Nachbildung üblicher Tastatureingaben wird vorge­ schlagen, daß die Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Tastatur ausgebildet ist.

Für die Bedienung von graphisch unterstützten Pro­ grammen ist vorgesehen, daß die Umsetzungstabelle zur Transformation von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Maus ausgebildet ist.

Eine Bedienung von Hausinstallationstechnik wird da­ durch unterstützt, daß eine Peripherieschnittstelle zur Ansteuerung von Umweltkontrollfunktionen ausgebildet ist.

Die Kommunikation mit nicht anwesenden Personen wird dadurch erleichtert, daß eine Peripherieschnittstelle zur Ansteuerung von Kommunikationsgeräten ausgebildet ist, zum Beispiel zur Ansteuerung eines Telefones.

Eine weitere Erweiterung des Leistungsspektrums kann dadurch erfolgen, daß eine Peripherieschnittstelle zum Anschluß einer Fernbedienung ausgebildet ist.

Eine wahlweise Bedienung des Personalcomputers sowohl durch gesunde als auch durch behinderte Menschen wird dadurch unterstützt, daß eine Zentraleinheit zur Funktionskoordinierung vorgesehen ist, und daß durch die Zentraleinheit wahlweise die Schaltvorrichtungen oder konventionelle Ein­ gabegeräte aktivierbar sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaues der Vorrichtung und

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Wieder­ gabe der wesentlichen Vorrichtungskomponenten.

Fig. 1 veranschaulicht den Aufbau der Vorrichtung. Zur Koordinierung der Abläufe ist eine Zentraleinheit (1) vorgesehen, die über konventionelle Anschlüsse mit einer Tastatur (2) und einer Maus (3) verbindbar ist. Über eine Eingabeschnittstelle (4) ist eine Verbindung mit Schaltvorrichtungen (5) möglich. Die Schaltvorrich­ tungen (5) können beispielsweise als Einfachkontakt-Schalter, Doppelkontakt-Schalter (6), Mehrfachkontakt-Schalter (7) in Form eines Joysticks oder als Schaltmatrix (8) ausgebildet sein.

Über zusätzliche Peripherieschnittstellen (9, 10, 11, 12) ist es möglich, weitere Funktionen zu aktivieren. Bei­ spielsweise ist es möglich, eine Umweltkontrolle durch­ zuführen, eine Infrarotfernbedienung anzuschließen, einen Anschluß eines LCD-Displays als Eingabehilfe vor­ zunehmen oder ein Telefon oder sonstige Kommunikations­ geräte zu bedienen. Ebenfalls ist es möglich, bei­ spielsweise Unterhaltungsgeräte wie Fernsehgeräte oder Rundfunkgeräte zu bedienen, wenn diese über eine Infra­ rotschnittstelle verfügen.

Über eine Ausgabeschnittstelle (13) kann ein Anschluß an einen Personalcomputer (14) erfolgen, der mit einem Bildschirm (15) ausgestattet sein kann.

Fig. 2 veranschaulicht in einer weiter vereinfachten Blockschaltbilddarstellung die wesentlichen Funktions­ komponenten. Zusätzlich zur Zentraleinheit (1), der Eingabeschnittstelle (4) und der Ausgabeschnittstelle (13) sind der Decoder (16) und die Umsetzungstabelle (17) dargestellt. Beispielhaft für die Peripherie­ schnittstellen (9, 10, 11, 12) ist die Peripherieschnitt­ stelle (9) eingezeichnet. Zum Anschluß der Tastatur (2) oder der Maus (3) ist die Zentraleinheit (1) mit standardschnittstellen (18) versehen.

An die Peripherieschnittstelle (9) für die Umweltkon­ trolle können beispielsweise Heizungseinrichtungen, Lampen oder Türöffner angeschlossen werden. Durch die Ausstattung der Zentraleinheit (1) mit zusätzlichen Standardschnittstellen (18) kann der jeweils ange­ schlossene Personalcomputer (14) sowohl von gesunden als auch von behinderten Personen bedient werden. Eine Umschaltung erfolgt in Abhängigkeit davon, ob von der Tastatur (2) beziehungsweise der Maus (3) oder von den Schaltvorrichtungen (5) Eingangssignale zur Verar­ beitung anstehen.

Über entsprechende Konfigurationskommandos kann die Zentraleinheit (1) an die tatsächlich vorhandenen Ein­ gabegeräte beziehungsweise die von den Schaltvorrich­ tungen (5) zu simulierenden Tastaturen beziehungsweise Eingabemäusen angepaßt werden. Die Anpassung kann bei­ spielsweise im Hinblick auf die Datengeschwindigkeit, das Datenformat und Übertragungsprotokolle erfolgen. Ebenfalls ist es möglich, in Abhängigkeit von der je­ weiligen physischen Konstitution eines Benutzers Re­ aktionszeit und Reaktionshäufigkeit bei Bedienungen im Bereich der Schaltvorrichtungen (5) durch Steuer­ kommandos im Bereich der Zentraleinheit (1) verfügbar zu halten.

Bei einer Bedienung über eine Schaltvorrichtung (5), die lediglich mit Einzelkontakten ausgestattet ist, wird auf einer Bedienoberfläche das zur Zeit auswähl­ bare Kommando hervorgehoben dargestellt. Bei einem Aus­ lösen des Kontaktes erfolgt die Anwahl. Bei Verwendung eines Doppelkontakt-Schalters (6) sind auf der Bedienoberfläche jeweils zwei Schaltungsmöglichkeiten dargestellt. Jede der Schaltfunktionen ist dabei einem der Kontakte zugeordnet. Bei einer Bedienung mit Hilfe von Mehrfachkontakt-Schaltern werden auf der Bedienoberfläche in Abhängigkeit von der Anzahl der bedienbaren Kontakte die wählbaren Schaltvarianten angezeigt. Zweckmäßigerweise erfolgt eine Verwendung einer Schaltmatrix mit 4, 8, 16, 32 oder 64 Schaltmöglichkeiten.

Für den Fall, daß die Anzahl von auswählbaren Varianten die Anzahl an Kontakten der Schaltvorrichtung (5) übersteigt, ist es möglich, eine Gruppierung der Schaltvarianten vorzunehmen. Es erfolgt dann zunächst eine Anwahl der zugeordneten Gruppe, anschließend er­ folgt die Auswahl der Schaltvariante innerhalb der aus­ gewählten Gruppe.

Eine schaltungstechnische Realisierung der Vorrichtung kann mit Hilfe eines Einplatinencomputers erfolgen. Der Einplatinencomputer übernimmt die Bedienung der Ein­ gabeschnittstelle (4) sowie der als Tastaturschnitt­ stelle ausgebildeten Ausgabeschnittstelle (13) im Ver­ bindungsbereich zum Personalcomputer (14). Ebenfalls erfolgt über die Ausgabeschnittstelle (13) eine An­ steuerung der Eingabeschnittstelle des Personalcompu­ ters (14) für die Maus. Gleichfalls werden vom Einpla­ tinencomputer die Peripherieschnittstellen (9, 10, 11, 12) bedient. Für die bereits erwähnten Möglichkeiten zur Konfigurierung des Systems kann eine spezielle Kon­ figurationsschnittstelle vorgesehen werden.

Zur Realisierung der im Bereich der Schaltvorrichtung (5) vorgesehenen Schalter bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Einfachkontakt-Schalter können beispielsweise als Zungenkontakte, Kissenkontakte oder Blaskontakte ausgebildet werden. Die Doppelkontakt-Schalter (6) werden beispielsweise als Saug-Blasrohr oder Kissenkontakt ausgebildet. Kreuzkontakte können beispielsweise als handelsüblicher Joystick ausgebildet sein. Für Schaltmatrizen (8) können zur Ausbildung von Mehrfachkontakten Zehnertastaturen oder vorgefertigte Matrixanordnungen verwendet werden. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, Mischanordnungen der oben beschriebenen Schaltervarianten zu verwenden.

Durch die Ausgabeschnittstelle (13) wird dafür gesorgt, daß von der Vorrichtung standardisierte Ausgangssignale von konventionellen Tastaturen (2) oder Mäusen (3) an den Personalcomputer (14) übertragen werden. Hierdurch werden Eingriffe im Bereich des Personalcomputers (14) vermieden. Es erfolgt somit eine Signalanpassung sowohl in bezug auf Ausgangspegel, Zeitverhalten und Daten­ format als auch auf das Dialogformat. Dies bezieht sich sowohl auf die Signale von üblichen Tastaturen (2) als auch von üblichen Mäusen (3).

Im Bereich der Peripherieschnittstelle (12) für Kommu­ nikationsgeräte, beispielsweise für Telefone oder Telefaxgeräte, werden Signalverläufe und Signalpegel entsprechend von üblicherweise verwendeten Geräten be­ reitgestellt. Über eine Peripherieschnittstelle (10) können auch Geräte der Unterhaltungselektronik ange­ schlossen werden, wenn diese über eine Infrarotschnitt­ stelle verfügen. Darüber hinaus ist es möglich, lern­ fähige Fernbedienungen anzuschließen.

Die Signalpegel im Bereich der Peripherieschnittstelle (9) für die Umweltkontrolle werden ebenfalls sowohl bezüglich der Signalpegel als auch bezüglich der Daten­ formate an übliche technische Geräte angepaßt, die zur Steuerung von Licht, Temperatur oder anderen Umwelt­ funktionen verwendet werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Auswertung von Bedienungseingaben, die mindestens eine Eingangsschnittstelle zur Ver­ bindung mit einer Eingabeeinrichtung, mindestens eine Ausgangsschnittstelle für eine Ausgabeein­ richtung und einen Decoder zur Zuordnung von Ein­ gangssignalen zu Ausgangsfunktionen aufweist und bei der der Decoder zur Nachbildung von Eingangs­ signalen für einen Personalcomputer ausgebildet ist und bei der die mindestens eine Ausgangsschnitt­ stelle an eine Personalcomputereingangsschnittstelle des Personalcomputers anschließbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Decoder (16) eine Umsetzungsta­ belle (17) zur Transformation von Schaltsignalen der Eingabeeinrichtung in Bedienungssignale für den Personalcomputer (14) aufweist, daß für die Erzeu­ gung der Schaltsignale der Eingabevorrichtung ver­ schiedene unterschiedlich komplexe Schaltvor­ richtungen (5) bestehend aus mindestens einem Einfachkontakt-Schalter, mindestens einem Doppelkontakt- Schalter (6) und mindestens einem Mehrfachkontakt- Schalter (7) vorgesehen sind, welche durch eine Umschaltvorrichtung jeweils wahlweise aktivierbar sind, und daß als Bedienhilfe eine optische Anzeige einer Bedienoberfläche vorgesehen ist, die zu einem Bedienzeitpunkt aktivierbare Schaltungsmöglich­ keiten darstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umsetzungstabelle (17) zur Transforma­ tion von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Tastatur (2) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umsetzungstabelle (17) zur Transforma­ tion von Schaltsignalen in Ausgangssignale einer Maus (3) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Peripherieschnitt­ stelle (9) zur Ansteuerung von Umweltkontrollfunk­ tionen ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Peripherieschnitt­ stelle (12) zur Ansteuerung von Kommunikationsge­ räten ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Peripherieschnitt­ stelle (10) zum Anschluß einer Fernbedienung ausge­ bildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Zentraleinheit (1) zur Funktionskoordinierung vorgesehen ist, und daß durch die Zentraleinheit (1) wahlweise die Schalt­ vorrichtungen (5) oder konventionelle Eingabegeräte (2, 3) aktivierbar sind.