DE2729271C2 - Vorrichtung zur Durchführung von Einordnungs-Tests, insbesondere von Farbeinordnungs-Sehtests - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchfflhrung von Einordnungs-Test, insbesondere von Farbeinordnungs-Sehtests, mit einem ortsfest angeordneten Satz elektrischer Kontaktstellen zur Aufnahme von von der zu testenden Person in einer bestimmten Reihe einzuordnenden, jeweils mit einmaligen, charakteristisehen Eigenschaften versehenen Teststücken, die elektrische Anschlußstücke tragen, über die das jeweilige Teststüc£ eindeutig identifizierbar ist, wobei den ortsfesten Kontaktstellen an zugeordnete elektrische Leiter angeschlossene elektrische Kontaktstücke zugeordnet sind, derart daß beim Einfügen eines bestimmten Teststücks in eine bestimmte Kontaktstelle das Teststück über die elektrischen Leiter mit einer Einrichtung zur Feststellung von Fehlern bei der Zuordnung der Teststücke zu den Kontaktstellen in Verbindung kommt.

Einordnungs-Tests sind allgemein bekannt und verlangen von einer Testperson das Anordnen einer Anzahl von Gegenständen, sogenannten Teststücken, mit eindeutig kennzeichnenden Eigenschaften in einer bestimmten Reihe. Wenn beispielsweise die eindeutig kennzeichnende Eigenschaft der Farbton oder die Farbschattierung ist, besteht die Aufgabe des Tests darin, die verschiedenen Farbtöne oder Farbsättigungen zu ordnen. Der von Farnsworth eingeführte und in J.O.S.A., Band 33, Seite 568 (veröffentlicht 1943) beschriebene Einhundert-Farben-Test hat dieses Prinzip als Grundlage und ist seit langem sowohl im klinischen Bereich als auch in der Forschung bei Farbsehstörungen weit verbreitet.

so Um das Ergebnis eines Testes festzustellen, wurden Auswertemethoden erarbeitet, die auf der Zusammenfassung von Fehlern beruhen, welche durch falsches Einordnen eines jeden Teststücks in bezug auf seine Nachbarteststücke oder in bezug auf seine richtige Lage bedingt sind. Bisher wurde das Auswerten gemäß dieser Auswertemethode von Hand vorgenommen, indem Zahlen Verwendung fanden, die auf jedem Teststück an einer für die Testperson unsichtbaren Stelle aufgedruckt waren. Demzufolge war die Feststellung eines Testergebnisses sehr mühevoll und so zeitraubend, daß ein Wiederholen des Testes durch die zu testende Person ausgeschlossen werden mußte, was es gestatten würde, statistisch zuverlässsigere Informationen aus einem Satz von Tests abzuleiten.

Bei einer aus der DE-PS 34 56 31 bekannten Einrichtung zur Ermittlung der Fehlergröße beim ^Ordnen von Gegenständen für psychotechnische Zwecke sind in einer Ausführungsform die Teststücke in

Gestalt von aus Isoliermaterial bestehenden Stöpseln ausgebildet, die jeweils einen Metallbolzen enthalten, mit dem ein Metallring leitend verbunden ist. Der Metallring liegt bei den einzelnen Stöpseln stufenweise in unterschiedlicher Höhe und bildet gemeinsam mit dem Metallbolzen ein Ansohlußstück. Die die Identifizierung des einzelnen Teststücks ermöglichenden einmaligen charakteristischen Eigenschaften sind somit bei jedem Stöpsel durch die Höhe des Metallringes gegeben. Die ortsfesten Kontaktstellen sind durch eine Reihe vertikaler Steckbuchsen oder -hülsen gebildet, denen elektrische Kontaktstücke zugeordnet sind, die ihrerseits an elektrische Leiter angeschlossen sind. Die Anordnung ist derart getroffen, daß beim Einfügen eines bestimmten Stöpsels in eine bestimmte Steckbuchse oder -hülse das von dem Stöpsel gebildete Teststück über die elektrischen Leiter mit einer Einrichtung in Gestalt eines Ohm-Meters oder dergleichen zur Feststellung von Fehlern bei der Zuordnung der Teststücke zu den Kontaktstellen in Verbindung kommt.

Abgesehen davon, daß bei einem Farbeinordnungs-Sehtest der erwähnten Art mit hundert V'arben sich notwendigerweise sehr lange Stöpsel ergeben würden, die die Handhabung erschweren, gestattet diese bekannte Vorrichtung lediglich die Messung einer arithmetischen Fehlersumme, weil bei einer fehlerhaften Einordnung von Stöpseln den jeweiligen Kontaktstellen zugeordnete Widerstände einfach elektrisch hintereinander geschaltet werden und der resultierende Widerstandswert gemessen wird. Die Vorrichtung erlaubt es nicht, eine Wertung der einzelnen aufgetretenen Fehler (falsche Reihenfolge, richtige Reihenfolge aber falschc Zuordnung zu den Kontaktstellen etc.) vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Durchführung von Einordnungs-Tests, insbesondere von Farbeinordnungs-Sehtests, derart ermöglicht ist, daß auch bei einer großen Anzahl von Teststücken bei der Berechnung der Fehlerquote eine Berücksichtigung der Art der aufgetretenen F.hler möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch geVennzeichnet, daß mit den Anschlußstücken jedes Teststücks wenigstens ein in dem Teststück angeordnetes, vorbestimmte elektrische Eigenschaften des jeweiligen Teststücks unverwechselbar kennzeichnendes, eigenes elektrisches Bauelement verbunden ist und die zu den Kontaktstükken der einzelnen, identisch aufgebauten Kontaktstellen führenden elektrischen Leiter an eine Ausleseanordnung angeschlossen sind, die einen die einzelnen Kontaktstellen aufeinanderfolgend mit einer die speziellen elektrischen Eigenschaften der Teststücke in den einzelnen Kontaktstellen feststellenden Abfrageschaltung in Verbindung setzenden Umschalter aufweist, sowie ein der Abfrageschaltung nachgeschaltetes, das Testergebnis ermittelndes Rechenwerk enthält.

Bei dieser Vorrichtung werden die einzelnen Kontaktstellen einzeln aufeinanderfolgend abgefragt, so daß die Fehler an jeder Kontaktstelle einzeln ermittelt werden, während das Rechenwerk rasch und sicher das Testergebnis ermittelt. Damit besteht auch die Möglichkeit, die Testperson aufeinanderfolgend mehreren Tests zu unterziehen, um damit den Aussagewert des Teslergebnisses zu verbessern.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand de Unteransprüche.

In der Zeichnung ι-Λ ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung von Farbeinordnungs-Sehtests, in schematischer Darstellung, unter Veranschaulichung ci.:s Gehäuses in teilweiser Schnittdarstellung und einer Ausleseanordnung in einem Blockschaltbild,

F i g. 2 ein Teststück für die Vorrichtung nach F i g. 1, im auseinandergenommenen Zustand, teilweise im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht,
F i g. 3A bis 3D elektrische Schaltbilder verschiedener

ίο Ausfüfirungsformen von in das Teststuck nach Fig.2 eingesetzten elektrischen Bauelementen,

Fig.4 das Prinzipschaltbüd eines Meßsdialtkreises der Vorrichtung nach F i g. 1, und
F i g. 5 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Meßschaltkreises der Vorrichtung nach Fig. 1.

Das Gerät zur Durchführung von Farbeinordnungs-Sehtests weist ein Gehäuse 10 auf, das mit mehreren in einer Reihe angeordneten als Buchsen 12 ausgebildeten Kontaktstellen versehen ist. Die P-;;hsen 12 bilden die Kontaktstellen und enthalten elektrische Kontaktstück^ 13, die mittels elektrischer Leiter 15 mit einem an einem Ende des Gehäuses 10 angeordneten Anschlußblock 14 verbunden sind. In dem Gehäuse 10 befindet sich vorübergehend in einer Vorratsnut 16 ein Satz Teststücke bildender Teststöpsel 18, die einzeln aus der Vorratsnut 16 herausgenommen und in eine der Buchsen 12 eingesteckt werden können. Dazu besteh; jeder Teststöpsel 18, wie in F i g. 2 dargestellt ist, aus einem topfförmigen Teil 20, in dem ein elektrisches Bauelement 22 untergebracht ist, das mit einem an der Unterseite des topfförmigen Teils 20 befestigten Anschlußstück in Gestalt eines Steckers 24 elektrisch verbunden ist. Der Stecker 24 ist so bemessen, daß er in jede der Buchsen t2 paßt. Das topfförmige Teil 20 ist an seiner Außenseite mit einem Gewinde versehen und ist durch eine ebenfalls mit einem Gewinde versehene Kappe 26 mit einer Öffnung 28 abgedeckt die als Rahmen und als Klammer zur Befestigung einer gefärbten Scheibe 300 auf dem lopfförmigen Teil 20 d'snt. Alle Kappen 26 sind aus schwarzem Kunststoff hergestellt, wobei die Scheiben 300 der einzelnen Teststöpsel 18 unterschiedliche Farben haben. Somit haben die Teststöpsel 18 jeweils eindeutige visuelle Eigenschaften und können infolge dei Anordnung der Stecker 24 und Buchsen 12 austauschbar in die Buchsen 12 eingesetzt werden, so daß über die elektrischen Kontaktstücke 13 und den Anschlußblock 14 die Beschaffenheit der elektrischen Eigenschaften eines

so jeden Teststöpsels 118, die von Teststöpsel 18 zu Teststöpsel 18 verschieden ist, mittels einer Ausleseanordnung 30 abgefragt werden kann.

Die Ausleseanordnung 30 enthält einen Umschalter 32, über den jedes der elektrischen Kontaktstücke 13 nacheinander mit einer Abfrageschaltung 34 verbunden wird, die zur Bestimmung der elektrischen Eigensch.-ften der Bauelemente 22 der jeweiligen Teststöpsel 18 dient. An den Ausgang der Abfrageschaltung 34 ist ein Rechenwerk 36 jngeschlossen, das nach einem vorherbestimmten Algorithmus entweder in analoger oder digitaler Weise arbeilet, um ein Maß für das Ergebnis des Sehtestes zu liefern, welches auf er.ier Anzeigeeinheit 38 dargestellt wird.

Der Aufbau der Ausleseanordnung 30 ist teilweise durch die Art des elektrischen Bauelements 22 des Teststöpsels 18 und zum Teil durch die Anzahl der Teststöpsel 18 bestimmt, durch die der notwendige Trennungsgrad festgelegt wird. Beispielsweise kann das

elektrische Bauelement 22 ein Widerstand R mit unterschiedlichen Widerstnndswerten für jeden Teststöpsel 18 sein. Andererseits kann das elektrische Bauelement 22 aus einer Parallelschaltung aus einem Widerstand R und einer Zenerdiode /, deren Werte sich von Teststöpsel 18 zu Teststöpscl 18 unterscheiden, bestehen. Weiterhin kann das elektrische Bauelement 22 Widerstände R und Dioden D oder Widerstände R. Zenerdioden Z und Dioden D aufweisen, wobei die Dioden mit entgegengesetzter Polarität in parallelen Zweigen liegen. Diese Möglichkeiten sind in den I i g. 3A bis 3D dargestellt und in jedem lall ist die Abfrageschaluing 34 der Ausleseariordnung JO wie in Fig. 4 gezeigt aufgebaut, um das elektrische Bauelement 22 in Reihe mit einem Bezugselement 40 /u schalten und an diese Reihenschaltung eine Bezugsspan-IHing der Be/ugsspannungsquellc VW anzulegen sowie die an dem Bezugselement 40 auftretende Spannung V dem Rechenwerk Jt> als ein Maß fur die Große des Bauelements 22 zuzuführen.

Kür die Darstellung der Wirkungsweise der in F i g. 4 veranschaulichten Schaltung des einfachsten Falles, in dem das elektrische Bauelement 22 ein einzelner Widerstand mit dem Wert /?.·.? und das Bezugselement 40 ebenfalls ein einzelner Widerstand mit dem Wert Rv, ist. gilt

I -

woraus das Rechenwerk 36 - weil gilt, daß

Λ,, ■--■

Vr„- η

ist - den Widerstandswert des Bauelement 22 bestimmen kann und so seinerseits den betreffet. . -n Teststöpsel identifizieren kann.

Das Rechenwerk 36 kann unter Verwendung der Spannung V der F i g. 4 auf einer analogen Grundlage arbeiten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Spannung Vdurch Vergleich mit einer treppenförmigen Spannung zu digitalisieren: das Rechenwerk 36 kann dann auf digitaler Grundlage betrieben werden.

Zusätzlich zu der Bestimmung des Widerstandswertes Rn dient das Rechenwerk 36 nach einem vorherbestimmten Algorithmus ebenfalls zur Auswertung und Aufzeichnung des Einordnungstestes. Beispielsweise besteht ein in dem Famsworth-Test üblicherweise verwendeter Algorithmus darin, für jede Buchse 12 einen »Ferilerwert« zu bestimmen, indem zunächst der jeweilige Widerstandswert R₂₂ für die Teststöpsel in jeder Buchse 12 bestimmt wird, die numerischen Differenzen (Skalar) zwischen den so identifizierten Teststöpselwerten von benachbarten Buchsen berechnet werden und für jede Buchse 12 die benachbarten Differenzwerte addiert werden. Diese Fehlerwerte werden dann in grafischer Form auf der Anzeigeeinheit 38 dargestellt und werden als eine zusammengefaßte Fehlerdarstellung für den Test zusammengefaßt und dargestellt Der grafische Teil der Darstellung wird üblicherweise in Polarkoordinaten aufgezeichnet, wobei die radiale Koordinate die Fehlerwerte und die Winkelkoordinate die verschiedenen Buchsen 12 darstellt.

Wenn das elektrische Bauelement in der in Fig.3B dargestellten Weise ausgeführt ist, wird der Wert des Bauelements in einem System mit zwei Parametern dargestellt, wobei der Widerstand R den ersten Parameter und die Zenerdiode Z den anderen Parameter liefert. Die Abfrageschaltung 34 arbeitet in zwei Abschnitten. Zunächst wird eine erste Bezugsspannung angelegt, die groß genug ist, um die Zenerdioden aller Teststöpsel 18 durchzuschallen, so daß ein Ausgangssignal abgegeben wird, das unabhängig von dem jeweiligen Widerstandswert, aber abhängig von der jeweiligen Zenerspannung ist. Danach wird eine

ίο zweite Bezugsspannung angelegt, die kleiner als die Durchbnichsspanniinpen der Zenerdioden ist, so daß ein Ausgangssignal erhalten wird, das unabhängig von der Zeiicrspannung. jedoch abhängig von dem Widerstandswert ist.

ii Falls das elektrische Bauelement 22 die in F'ig. 3t' dargestellte Anordnung aufweist, wird der Wert des Bauelements 22 wie oben im Zusammenhang mit F i g. 3A beschrieben festgestellt, jedoch wird eine erste Bczugsspanniing mit beispielsweise positiver Polarität und danach eine zweite Bez.ugsspannung mit der entgegengesetzten Polarität verwendet. Wenn das Bauelement 22 wie in Fig. 3D dargestellt aufgebaut ist. kann das im Zusammenhang mit Fig. 3B beschriebene Arbeitsverfahren ebenfalls verwendet werden, wobei auf eine Bezugsspannung mit beispielsweise positiver Polarität eine negative Bezugsspannung folgt, um das Bauelement auszumessen.

Falls das Elektrische Bauelement 22 der Teststöpsel 18 die in F i g. 3A dargestellte Form aufweist, kann unter Beibehaltung der Schaltung nach F i g. 4 die Abfrageschaltung 34 einen Kondensator als öezugselement 40 enthalten und kann unmittelbar die Spannung V in ein digitales Format umsetzen. Dies kann unter Verwendung des Schaltkreises nach F i g. 5 erreicht werden. Bei diesem Schaltkreis steigt beim Anlegen der Bezugsspannung die Spannung V an und nähert sich exponential dem Grenzwert VW Die Spannung Vwird als Eingangssignal einem Komparator 50 zugeführt, dessen anderes Eingangssignal eine Spannung K ■ VW ist. wobei K eine Konstante, die sehr klein gegen 1 ist. bedeutet. Der Ausgang des Komparator 50 und der Ausgang eines Taktgebers 52 mit einer Taktfrequenz von I MHz sind beide an die Eingänge eines UND-Gatters 54 angeschlossen, dessen Ausgangssignal an einen Zähler 56 angelegt ist. Eine nicht dargestellte logische Einheit ist vorgesehen, um den Schaltkreis in der Weise zu steuern, daß beim Anlegen der Spannung VW der Komparatorausgang das UND-Gatter 54 freigibt und ein Zählen der Taktgeberimpulse in dem Zähler 56 ermöglicht. Wenn die Spannung Vden Wen K ■ VW erreicht, schaltet der Komparatorausgang um und sperrt das UND-Gatter 54. Somit ist der Zählerstand in dem Zähler 56 ein Maß für die zum Laden des Kondensators 40 auf einen Wert von K ■ VW erforderliche Zeit und dies wiederum ist unmittelbar abhängig von dem Widerslandswert des Bauelements 22.

Es ist einfach, den Schaltkreis nach F i g. 5 zu steuern, um die Widerstandswerte von Bauelementen 22 zu bestimmen, die einen Satz bilden, wenn die Widerstandswerte um etwa 20% auseinander liegen, beispielsweise 1500, 1800, 2200, 2700 Ohm, und selbstverständlich ist es notwendig, zwischen den einzelnen Auswertungen den Kondensator 40 zu entladen und den Zähler

μ 56 zurückzusetzen.

Da das Rechenwerk 36 digital arbeitet, kann die den Algorithmus des Funktionsablaufs kontrollierende logi sche Einheit einfach m jeder gewünschten Weise

verändert werden. Weiterhin können die Fehlerwerte und die ermittelten Werte der Teststöpsel 18 in einem digitalen Speichersystem für eine anschließende Verwendung durch die Anzeigeeinheit 38 gespeichert werden. Diese Vorkehrung bringt den Vorteil mit sich, daß der Maßstabsfaktor für die Polarkoordinatendarstellung bestimmt werden kann, nachdem alle Fehlerwtrt? durch das Rechenwerk 36 erfaßt wurden, so daß die günstigste Darstellungsweise für die Information gewählt werden kann. Obwohl es vorteilhaft ist, die Buchsenlage in einer Folge winkelmäOig auf dem Diagramm aufzuzeichnen, kann die Anzeige weiterhin so gestaltet sein, daß Fehlerwerte den Nummern der Teststöpsel 18 zugeordnet werden und in einer Winkelfolge dargestellt werden.

Der Umschalter 32 kann einen beliebigen geeigneten Aufbau haben, beispielsweise ein durch eine Steuerlogik

angesteuertes Diodernetzwerk oder er kann die Gestalt mehrerer Transistorschalter aufweisen, die nacheinander durch eine Steuerlogik betätigt werden. Anderenfalls kann der Umschalter 32 miniaturisierte Schutzrohrrelais (Reed-Relais) enthalten.

Die Zahl und die Form der Gehäuse 10 ist nicht wesentlich. Jedoch ist es vorteilhaft, vier Gehäuse 10 mit einer Ausleseanordnung 30 zu verbinden, wobei die farbigen Scheiben 300 in jeweils einem Gehäuse zugeordnete Untergruppen aufgeteilt sein können. In einem anderen Alisführungsbeispiel sind die Buchsen 12 in einer geschlossenen Schleife angeordnet. Obwohl die Bauteile 20 und 26 der Teststöpsel 18 in der Zeichnung mit Hilfe eines Gewindes miteinander verbunden sind, können sie selbstverständlich auch so hergestellt werden, daß eine einfache Druckverbindung zustandekommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung von Einordnungs-Tests, insbesondere von Farbeinordnungs-Sehtests, mit einem ortsfest angeordneten Satz elektrischer Kontaktstellen zur Aufnahme von von der zu testenden Person in einer bestimmten Reihe einzuordnenden, jeweils mit einmaligen, charakteristischen Eigenschaften versehenen Testslücken, die elektrische Anschlußstücke tragen, über die das jeweilige Teststück eindeutig identifizierbar ist, wobei den ortsfesten Kontaktstellen an zugeordnete elektrische Leiter angeschlossene elektrische Kontaktstücke zugeordnet sind, derart, daß beim Einfügen eines bestimmten Teststücks in eine bestimmte Kontaktstelle das Teststück über die elektrischen Leiter mit einer Einrichtung zur Feststellung vo'n Fehlern bei der Zuordnung der Teststücke zu den Kontaktstellen in Verbindung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Anschlußstücken (24) jedes Teststückes (18) wenigstens ein in dem Teststück (18) angeordnetes, vorbestimmte elektrische Eigenschaften des jeweiligen Teststücks unverwechselbar kennnzeichnendes, eigenes elektrisches Bauelement (22) verbunden ist und die zu den Kontaktstücken (13) der einzelnen, identisch aufgebauten Kontaktstellen (12) führenden elektrischen Leiter (15) an eine Ausleseanordnung (30) angeschlossen sind, die einen die einzelnen Kontaktstellen (12) aufeinanderfolgend mit einer die speziellen elektrischen Eigenschaften der Teststücke (18) in den einzelnen Kontaktstellen (12) feststellenden Abfrageschaltung \34) in Verbindung setzenden Umschalter (32) aufweist, sovJe ein der Abfrageschaltung (34) nachgeschaltetes, das Testergebnis ermittelndes Rechenwerk (36) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschluß- und Kontaktstücke (13 und 24) in Gestalt von Steckern und Buchsen ausgebildet und die Stecker an den Teststücken (18) befestigt sind und daß die Buchsen die Kontaktstellen in einem Gehäuse (10) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teststück (18) nur ein elektrisches Bauelement (22) in Gestalt eines Widerstandes (R) enthält, dessen Widerstandswert (R72) für jedes Teststück (18) verschieden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageschaltung (34) ein Impedanz-Bezugselement (40) aufweist, das in Reihe mit dem elektrischen Bauelement (22) und einer Bezugsspannungsquelle (V_Rcl) geschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elektrische Bauelement (22) aus einem Widerstand (R) und einer dazu parallel geschalteten Zenerdiode (Z) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elektrische Bauelement (22) aus zwei parallel zueinanderliegenden Reihenschaltungen aus je einem Widerstand (R) und einer Diode (D) besteht und die Dioden (D) entgegengesetzt gepolt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jedes elektrische Bauelement (22) aus zwei jeweils aus einer Diode (D) und einer Parallelschaltung eines Widerstandes (R) und einer Zenerdiode (Z) bestehenden Reihenschaltungen

aufgebaut ist, die zueinander parallel angeordnet und deren Dioden (D) entgegengesetzt gepolt sind.

8, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanz-Bezugselement (40) ein Kondensator ist, dessen Spannung (V) an einen ersten Eingang eines Komparators (50) angekoppelt ist, an dessen zweiten Eingang eine Spannung angeschlossen ist, die wesentlich kleiner als die Bezugsspannung der Bezugsspannungsquelle (VrJ) ist und dessen Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gatters (54) verbunden ist, das einen zweiten, an einen Taktgenerator (52) angeschlossenen Eingang und einen an einen Zähler (56) angekoppelten Ausgang aufweist