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Dokumentenidentifikation DE19540844C2 15.02.2001
Titel Anzeigevorrichtung für Binärinformation und Verfahren zur Erzeugung eines Musters von Vorspüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken
Anmelder Mitsubishi Materials Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Ida, Takashi, Omiya, Saitama, JP
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Anmeldedatum 30.10.1995
DE-Aktenzeichen 19540844
Offenlegungstag 02.05.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse G09B 21/02
IPC-Nebenklasse G06F 3/00   B41F 3/32   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für Binärinformation zur Anzeige von Information, wie beispielsweise Brailleschrift, die in einer binären Notation angezeigt wird, indem eine Vielzahl von parallel angeordneten, voneinander beabstandeten Stiften einzeln zum Erscheinen oder zum Verschwinden gebracht werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen linearer Nocken, der derart gestaltet ist, daß er es ermöglicht, den Zustand, in welchem die Stifte erscheinen oder verschwinden, zu ändern. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Musters von Vorsprüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken, der in einem binaren Anzeigevorrichtung verwendet wird.

Fig. 9 ist eine Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Anzeigevorrichtung, insbesondere einer Braillevorrichtung mit einem Feld von 4 × 2 Punkten. Bezieht man sich auf Fig. 9, so bezeichnen die Bezugszeichen P1 bis P8 Braillestifte, die in vier Zeilen und zwei Reihen angeordnet sind; die Bezugszahl 1 bezeichnet eine Halte- beziehungsweise Tragevorrichtung für die verschiebbare Halterung der Braillestifte P1 bis P8; Bezugszahl 2 bezeichnet einen nahezu rechtwinkligen linearen Nocken, der Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen aufweist, die auf seiner oberen Oberfläche ausgeformt sind, und die Bezugszahl 3 bezeichnet einen Schrittmotor, der eine Welle 3a aufweist. Ein entsprechender Gewindekanal ist im linearen Nocken 2 und der Welle 3a ausgeformt, und wenn der Schrittmotor 3 angetrieben wird, wird der lineare Nocken 2 linear parallel zur Welle bewegt. Im hinteren Teil sind ein linearer Nocken, der dieselbe Form wie der lineare Nocken 2 aufweist, und ein Schrittmotor (beide sind nicht gezeigt) vorgesehen, und es wird der gleiche Betrieb ausgeführt.

Die Fig. 10(a) und 10(b) sind Darstellungen der Form des linearen Nockens 2 und des Zustands der Stifte P1 bis P4 zu dieser Zeit. Beim in Fig. 10(a) gezeigten linearen Nocken 2 sind Vorsprünge oder Vertiefungen, die eine vorbestimmte Höhe aufweisen, im Stiftintervall L ausgebildet. Die Braillestifte P1 und P2 entsprechen den Vertiefungen 2a und 2b des abfallenden linearen Nockens 2 und die Braillestifte P3 und P4 entsprechen den Vorsprüngen 2c und 2d, die von einer Anzeigeoberfläche 1a vorstehen. Als Ergebnis erfolgt die binäre Anzeige "0011", und wenn der lineare Nocken 2 um das Stiftintervall L in Richtung des Pfeiles A bewegt wird, wird, wie in Fig. 10(b) gezeigt, "0110" angezeigt.

Auf diese Art wechselt durch Bewegung des linearen Nockens 2 in Einheiten des Stiftintervalls L das Erscheinungs-/Verschwindemuster der Stifte P1 bis P4, und in ähnlicher Art wechselt das Erscheinungs-/Verschwindemusterder Stifte P5 bis P8 durch den (nicht gezeigten) linearen Nocken.

Es gibt 16 Arten von Mustern, die 4-Bit Binärzahlen, wie das Erscheinungs-/Verschwindemuster der oben beschriebenen Braillestifte P3 und P4, anzeigen können. Muster aus Vorsprüngen und Vertiefungen, die alle diese Erscheinungs- /Verschwindemuster erzeugen können, müssen auf dem linearen Nocken 2 ausgebildet werden.

Wenn jedoch 16 Arten von Mustern einfach in einer Reihe miteinander verbunden sind, beträgt die Länge des Musters 64 und die gesamte Länge des linearen Nockens beträgt 64 × L. Wenn die gesamte Länge des linearen Nockens lang wird, nimmt das Gewicht des linearen Nockens zu, und es treten die unten beschriebenen Probleme auf.

Der Reibungswiderstand und die Reaktionszeit nehmen beide zu, wenn die Entfernung, über die sich die lineare Nocken bewegt, lang wird und das Gewicht zunimmt. Auch die Braillevorrichtung des Stands der Technik, die einen linearen Nocken aufweist, ist unpraktisch groß und schwer.

Die DE 43 33 399 A1 offenbart eine Braille-Anzeige zum Anzeigen von Zeichen durch die Positionen von sechs bewegbaren Vorsprüngen. Ein jeder Vorsprung ist zwischen einer erhöhten und einer unterliegenden Position mittels einer drehbaren Nocken-Betätigungseinrichtung derart bewegbar, daß unterschiedliche Drehpositionen der Nockenglieder bewirken, daß die Vorsprünge unterschiedliche, vorbestimmte Permutationen der erhöhten und untenliegenden Positionen der Vorsprünge entsprechend den von der Braille-Anzeige anzuzeigenden Zeichen einnehemen.

Die DE 195 35 132 A1 offenbart eine Anzeigevorrichtung für Binärinformation, bei der ein linearer Nocken verwendet wird. Ein Antriebsmechanismus für das Anschieben einer Vielzahl von parallel angeordneten und von einer Haltevorrichtung derart gehaltenen Stiften, daß diese sich linear bewegen können, um die Stifte aus einer Anzeigeoberfläche hinauszuschieben oder in sie zurückzuziehen, besteht aus einem linearen Nocken, der in eine Richtung rechtwinklig zur Achse der Stifte bewegt wird, um die Stifte in Axialrichtung zu bewegen, und einem linearen Bewegungsmechanismus einschließlich eines Schrittmotors für die lineare Bewegung des linearen Nockens, einer Unwandlungsvorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung einer Welle des Schrittmotors, wenn der lineare Nocken eine Referenzposition erreicht, womit eine Verkleinerung der Dimension in Querrichtung und wobei die Struktur der gesamten Vorrichtung durch das Weglassen eines Drehwinkelpositionsdetektors vereinfacht wird.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung für Binärinformation, die alle die Erscheinungs-/Verschwindemuster einer Vielzahl von Stiften erzeugen kann, und die von kleiner Große und leichtem Gewicht ist, einen linearen Nocken zur Verwendung in der Vorrichtung, dessen Gesamtlänge verkürzt ist und ein Verfahren zur Erzeugung eines optimalen Formmusters zur Festlegung der Form des linearen Nockens, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 und eine Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 3. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Musters von Vorsprüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken bereitgestellt, der in einer binären Anzeigevorrichtung verwendet wird, in welcher n Stifte, die in Serie angeordnet sind, durch Bewegung des linearen Nockens gegenüber einer Anzeigeoberfläche in ausgewählter Weise zum Erscheinen und zum Verschwinden gebracht werden, so daß eine Vielzahl unterschiedlicher Phasen einer n-Bit Information als Muster aus "Einsern" und "Nullen" auf der Basis des Erscheinungs- /Verschwindemusters der Stifte, das durch die Vorsprünge und Vertiefungen hervorgerufen wird, angezeigt wird, derart daß der lineare Nocken eine möglichst kleine Zahl von Vorsprüngen und Vertiefungen und einen möglichst kleinen Betrag der Änderungen in den Vorsprüngen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

einen ersten Schritt der Initialisierung, bei dem das Muster der n-Bit Information auf Null gesetzt und der Bewegungsphase des linearen Nockens die Phasennummer k = 1 zugewiesen wird;

einen zweiten Schritt des Verschiebens des Musters der n-Bit Information um ein Bit, um ein neues letztes Bit des Musters der n-Bit Information durch das Setzen des letzten Bits des Musters der Information auf "1" oder "0" zu errichten, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden;

einen dritten Schritt des Festsetzens einer n-Bit Information, die sich von der n-Bit Information unterscheidet, die im zweiten Schritt beim letzten Bit der n-Bit Information festgelegt wurde, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden; und

einen vierten Schritt der Wiederholung der zweiten und dritten Schritte zur Erzeugung einer ausgewählten Vielzahl von Phasen, die verschiedene Muster der n-Bit Information definieren;

einen fünften Schritt, in dem ein Muster aus der Vielzahl von Mustern, die im vierten Schritt erhalten wurden, ausgewählt wird, derart, daß die gesamte Zahl der Wechsel in nebeneinanderliegender Binärinformation klein ist, und die Zahl der Binärinformation, die den Vorsprüngen des linearen Nockens entspricht, klein ist;

einen sechsten Schritt, in dem dem linearen Nocken eine Vorsprungs- und Vertiefungsform gegeben wird, die dem Muster entspricht, das durch den fünften Verfahrensschritt ermittelt wurde.

Des weiteren wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Musters von Vorsprüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken bereitgestellt, der in einer binären Anzeigevorrichtung verwendet wird, in welcher n Stifte, die in Serie angeordnet sind, durch Bewegung des linearen Nockens gegenüber einer Anzeigenoberfläche in ausgewählter Weise zum Erscheinen und zum Verschwinden gebracht werden, so daß eine Vielzahl unterschiedlicher Phasen einer n-Bit Information als Muster aus "Einsern" und "Nullen" auf der Basis des Erscheinungs-/Verschwindemusters der Stifte, das durch die Vorsprünge und Vertiefungen hervorgerufen wird, angezeigt wird, derart daß der lineare Nocken eine möglichst kleine Zahl von Vorsprüngen und Vertiefungen und einen möglichst kleinen Betrag der Änderungen in den Vorsprüngen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

einen ersten Schritt der Initialisierung, bei dem das Muster der n-Bit Information auf Null gesetzt und der Bewegungsphase des linearen Nockens die Phasennummer k = 1 zugewiesen wird;

einen zweiten Schritt des Verschiebens des Musters der n-Bit Information um ein Bit, um ein neues letztes Bit des Musters der n-Bit Information durch das Setzen des letzten Bits des Musters der Information durch das Setzen des letzten Bits des Musters der Information auf "1" oder "0" zu errichten, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden;

einen dritten Schritt des Festsetzens einer n-Bit Information, die sich von der n-Bit Information unterscheidet, die im zweiten Schritt beim letzten Bit der n-Bit Information festgelegt wurde, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden; und

einen vierten Schritt der Wiederholung der zweiten und dritten Schritte zur Erzeugung einer ausgewählten Vielzahl von Phasen, die verschiedene Muster der n-Bit Information definieren;

einen fünften Schritt des Teilens der Vielzahl von Mustern der n-Bit Information, die im vierten Schritt erhalten wurden, in zwei Teile, und des Überlagerns eines der geteilten zwei Muster über ein anderes mit einer Phasenverschiebung von 1/2;

einen sechsten Schritt, in dem ein Muster aus der Vielzahl von Mustern, die im vierten Schritt erhalten wurden, ausgewählt wird, derart, daß die gesamte Zahl der Wechsel in nebeneinanderliegender Binärinformation klein ist, und die Zahl der Binärinformation, die den Vorsprüngen des linearen Nockens entspricht, klein ist;

einen siebten Schritt, in dem dem linearen Nocken eine Vorsprungs- und Vertiefungsform gegeben wird, die dem Muster entspricht, das durch den fünften Verfahrensschritt ermittelt wurde.

Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzeigevorrichtung für Binärinformation, die einen erfindungsgemäßen linearen Nocken aufweist, bereitgestellt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, in der zeigt:

Fig. 1 die Form des linearen Nockens 5 gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 Muster (B1 bis B4), die in jeder Phase (F1 bis F16) des linearen Nockens der Fig. 1 angezeigt werden;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Erzeugung einer Phasensequenz (Fig. 2) darstellt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das sich aus Fig. 3 fortsetzt;

Fig. 5 eine Darstellung der Phasensequenzen, die man beim Verfahren der Fig. 3 und 4 erhält;

Fig. 6(a) und 6(b) die Form des linearen Nockens mit halben Abstand gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 7 eine erste Darstellung eines Verfahrens zur Festlegung der Form in Fig. 6;

Fig. 8(a) und 8(b) zusätzliche Darstellungen eines Verfahrens zur Festlegung der Form in Fig. 6;

Fig. 9 die Konstruktion einer Braillevorrichtung nach dem Stand der Technik, die einen linearen Nocken aufweist; und

Fig. 10(a) und 10(b) die Beziehung zwischen der Form eines linearen Nockens 2 der Fig. 9 und den Braillestiften P1 bis P4.

Fig. 1 zeigt die Form eines linearen Nockens 5 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und den wesentlichen Teil einer entsprechenden Braillevorrichtung (siehe Fig. 9). Den Komponenten in Fig. 1, die denen in Fig. 9 entsprechen, wurden die gleichen Bezugszahlen gegeben und auf deren Beschreibung wurde verzichtet.

Bezieht man sich auf Fig. 1, so bezeichnen die Bezugszeichen d1, d2, . . . d19 Anzeigepunkte, die entweder eine Höhe h1 oder h2 (h2 > h1) aufweisen und die im gleichen Intervall, wie das Intervall L der Braillestifte P3 und P4 festgelegt sind. Die Form, die man durch Verbinden dieser fortlaufenden Anzeigepunkte d1, d2, . . . d19 durch gerade Linien erhält, ist ein Vorsprung- und Vertiefungsmuster, das auf der oberen Oberfläche eines linearen Nockens 5 ausgeformt ist. Als Ergebnis aus obigem kann die Position des Stiftes sanft von einer Vertiefung zu einem Vorsprung und umgekehrt durch eine lineare Bewegung des linearen Nockens 5 bewegt werden.

Die Stifte P1 bis P4 sind an den fortlaufenden vier Anzeigepunkten positioniert. Wenn die Höhe des entsprechenden Anzeigepunktes h2 beträgt, so steht der Stift von der Anzeigeoberfläche 1a vor, und "1" wird angezeigt; wenn die Höhe des entsprechenden Anzeigepunktes h1 ist, verschwindet der Stift und "0" wird angezeigt. Auf diese Weise wird ein Anzeigemuster in Übereinstimmung mit dem Vorspringen oder dem Abfallen der Braillestifte P1 bis P4 festgelegt.

Hier wird, wenn die laufende Phase des in Fig. 1 gezeigten linearen Nockens 5 mit F1 bezeichnet wird, die Phase, nachdem der lineare Nocken 5 linear um das Stiftintervall L in Richtung des Pfeiles A bewegt wurde, mit F2 bezeichnet, und die Phasen, wenn der lineare Nocken in Einheiten des Stiftintervalls L bewegt wurde als F3, F4, . . . F16 in ähnlicher Weise bezeichnet, wobei jede der Phasen F1 bis F16 eine Entsprechung zu den Anzeigemustern B1 bis B4 besitzt, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind (nachfolgend wird darauf unter der Bezeichnung "Phasensequenz" Bezug genommen).

Wie man in Fig. 2 sieht, sind in den Phasen F1 bis F16 alle Muster, die durch vier Bit dargestellt werden können, gezeigt, und es ist kein doppeltes Muster vorhanden. Das heißt, es wird zu jeder Zeit, wenn der linearen Nocken 5 in Einheiten des Stiftintervalls L bewegt wurde, eine verschiedene Anzeige dargestellt und es werden alle Muster dargestellt.

Die Anzeigepunkte d1, d2, . . . d19, die das oben beschriebene Vorsprung- und Vertiefungsmuster des linearen Nockens 5 bilden, werden in der Praxis auf der Basis der in Fig. 2 gezeigten Phasensequenz festgelegt. Ein Verfahren zur Erzeugung einer Phasensequenz wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Hierbei wird ein Anzeigepunkt, der eine Höhe h1 aufweist mit "0" und ein Anzeigepunkt, der eine Höhe h2 aufweist, mit "1" bezeichnet, und es wird ein Fall beschrieben, bei dem n Braillestifte vorhanden sind. Es wird weiterhin die k-te Phase durch die folgende Gleichung dargestellt:



Fk = (f(1, k), f(2, k), f(3, k), . . ., f(n, k))

Zu Beginn wird in Schritt SP1 (siehe Fig. 3) die erste Phase F1 initialisiert (alles auf "0" gesetzt) und die zweite Phase F2 initialisiert (alles auf "0" gesetzt, bis auf das Endbit, das auf "1" gesetzt wird). In Schritt SP2 wird die Phasennummer k auf "3" gesetzt.

In Schritt SP3 wird jedes Bit f(i, j) der (k - 1)-ten Phase um ein Bit verschoben und das Endbit m vorübergehend auf "0" gesetzt, um die k-te Phase Fk zu erhalten. Die somit erhaltene Phase Fk wird mit allen Phasen Fc(1ck - 1) verglichen, die schon festgesetzt wurden. Wenn eine passende Phase vorhanden ist, wird das Endbit m wieder auf "1" gesetzt und das Verfahren schreitet fort zu Schritt SP10, der später beschrieben wird. Wenn keine passende Phase vorhanden ist, schreitet das Verfahren zu Schritt SP6 fort, wo eine Überprüfung durchgeführt wird, um festzustellen, ob die Phase FK die letzte Phase ist (k = 2n). Wenn die Phase Fk nicht die letzte Phase ist, wird in Schritt SP9 die Phasennummer k aktualisiert und das Verfahren kehrt zum oben beschriebenen Schritt SP3 zurück.

Im Schritt SP10 wird der gleiche Vergleich wie im oben beschriebenen Schritt SP4 durchgeführt. Wenn eine passende Phase vorhanden ist, schreitet das Verfahren zu Schritt SP14 fort; wenn keine passende Phase vorhanden ist, wird eine Überprüfung durchgeführt, um festzustellen, ob Phase Fk die letzte Phase ist. Wenn Phase Fk nicht die letzte Phase ist, wird die Phasennummer k aktualisiert und das Verfahren kehrt zum oben beschriebenen Schritt SP3 zurück (Schritte SP11 und SP12).

Wenn die letzte Phase im obigen Verfahren festgesetzt wurde, werden alle erhaltenen Phasen F1 bis F2n in Schritt SP7 oder SP12 als Phasensequenzen ausgegeben. Fig. 5 zeigt die erste Phasensequenz, die man erhält, wenn die Zahl n der Braillestifte 4 beträgt.

Andererseits schreitet, wenn eine vorher passende Phase vorhanden ist, sogar wenn m entweder auf "0" oder "1" gesetzt ist, das heißt, wenn beide Schritte SP4 und SP10 auf "Ja" sind, das Verfahren zum nachfolgend beschriebenen Schritt SP14 fort. Da immer eine passende Phase in der Phase vorhanden ist, in welcher m = 1 in Schritt SP8 gesetzt wurde, nachdem die Phasensequenz im oben beschriebenen Schritt SP7 ausgegeben wurde, schreitet das Verfahren in ähnlicher Weise zu Schritt SP14 fort.

In Schritt SP14 wird ein Maximum c, das f(n, c) erfüllt, aus den Phasen, die schon festgesetzt wurden, ausgewählt. In Schritt SP15 (siehe Fig. 4) wird eine Überprüfung durchgeführt, um festzustellen ob c sich in dieser Auswahl befindet. Wenn c vorhanden ist, wird das ausgewählte c auf die Phasennummer k gesetzt, und f(n, k) wird auf "1" gesetzt (Schritte SP16 und SP17). Die Phase Fk, die man durch diese Einstellung erhält, wird mit allen Phasen Fc verglichen, die vorher in Schritt SP18 festgesetzt wurden. Wenn keine passende Phase vorhanden ist, wird die Phasennummer k aktualisiert (Schritt SP19), und das Verfahren kehrt zum oben beschriebenen Schritt SP3 zurück. Wenn eine passende Phase vorhanden ist, kehrt das Verfahren zu Schritt SP14 zurück und die oben beschriebenen Verfahren werden wiederholt.

Wenn kein c im Schritt SP15 vorhanden ist, wurden alle Phasensequenzen erhalten, und das Verfahren wird beendet.

Jede der somit erhaltenen gesamten Phasensequenzen repräsentiert alle Muster, und jede stellt eine Optimierungsphasensequenz da, die kein Duplikat ist.

Es sind insgesamt 16 Typen von Phasensequenzen vorhanden, die man erhält, wenn die Zahl der Braillestifte 4 beträgt, einschließlich der oben beschriebenen Phasensequenz der Fig. 5. Das Optimierungsmuster S1 erhält man von jedem Bit, das durch die gepunktete Linie der Fig. 5 umgeben ist.

S1 = "0000100110101111000"

In ähnlicher Weise erhält man von den anderen Phasensequenzen die unten beschriebenen Optimierungsmuster S2 bis S16.

S2 = "0000100111101011000"

S3 = "0000101001101111000"

S4 = "0000101001111011000"

S5 = "0000101100111101000"

S6 = "0000101101001111000"

S7 = "0000101111001101000"

S8 = "0000101111010011000"

S9 = "0000110010111101000"

S10 = "0000110100101111000"

S11 = "0000110101111001000"

S12 = "0000110111100101000"

S13 = "0000111100101101000"

S14 = "0000111101001011000"

S15 = "0000111101011001000"

S16 = "0000111101100101000"

Das Optimalmuster, das Muster S10 unter den Optimalmustern entspricht, ist eine Phasensequenz der Fig. 2, und die Anzeigepunkte d1, d2, . . . d19 des linearen Nockens 5 (siehe fig. 1) werden auf der Basis des Optimalmusters festgelegt.

Durch die Verschiebung der in Fig. 2 gezeigten optimierten Phasensequenzen F1 bis F16 kann eine neue Phasensequenz gebildet werden. Wenn beispielsweise die Phasen, wie F3, F4, F5, . . ., F16, F1 und F2 verschoben werden, so erhält man das unten gezeigte Optimierungsmuster S10'.

S10' = "0011010010111100001"

Auf diese Art erhält man insgesamt 16 Typen von Optimierungsphasensequenzen aus einer Optimierungsphasensequenz. Als Ergebnis erhält man 16 Typen von Optimierungsmustern. Das heißt, wenn n Anzeigestifte vorhanden sind, erhält man 2y (wobei y = 2(n-1)) Typen von Optimierungsphasensequenzen und entsprechende Optimierungsmuster.

Wenn die Vorsprung- und Vertiefungsmuster des linearen Nockens 5 nach dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt werden, ist es möglich die gesamte Länge des linearen Nockens 5 zu verkürzen und die Vorrichtung kompakt und leichtgewichtig zu machen. Es wird weiterhin die Bewegungsdistanz zwischen den Phasen verkürzt und das Ansprechverhalten der Musterumschaltung wird verbessert.

Das Stiftintervall L der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Stifte P1 bis P4 beträgt bei einer Braillevorrichtung im allgemeinen 2,4 mm. Wenn Vorsprung- und Vertiefungsmuster im linearen Nocken in Übereinstimmung mit diesem Intervall ausgebildet werden, so ist deren Neigung sanfter als notwendig. Daher befaßt sich eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Fall, bei welchem die Vorsprung- und Vertiefungsabstände die Hälfte des Stiftintervalls L betragen.

Fig. 6(a) zeigt die Form eines linearen Nockens 6 mit halbem Abstand gemäß dieser Ausführungsform. Anzeigepunkte d1 und d22, die eine vorbestimmte Höhe aufweisen, sind in einem Intervall L/2 auf der oberen Oberfläche des linearen Nockens 6 der Fig. 6(a) festgelegt und Vorsprung- und Vertiefungsmuster sind ausgeformt. Fig. 8(b) zeigt einen Zustand, in welchem der lineare Nocken 6 um ein Intervall L/2 in Richtung des Pfeiles A bewegt ist. Zu jeder Zeit, wenn der lineare Nocken 6 um das Intervall L/2 bewegt wird, wird durch die Anzeigestifte P1 bis P4 eine unterschiedliche Anzeige dargestellt.

Ein Verfahren zur Festlegung der Vorsprung und Vertiefungsmuster des linearen Nockens 6 mit halbem Abstand wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben.

Zu Beginn wird die Phasensequenz, die man durch das Verfahren der ersten Ausführungsform erhalten hat, in zwei Teile geteilt, und es werden zwei Muster aus jeder geteilten Phasensequenz erzeugt. Dann werden die beiden Muster einander überlagert, wobei man jedes andere Bit der zwei Muster durch Division erhält. Als Ergebnis erhält man ein Optimalmuster mit halbem Abstand.

Um es detaillierter zu beschreiben, wird im Fall der Phasensequenz der Fig. 2, die Phasensequenz, wie in Fig. 7 gezeigt, geteilt und man erhält zwei Muster, die mit der gestrichelten Linie umrandet sind. Das heißt, es werden, wie in Fig. 8(a) gezeigt, Muster S101 und S102 aus dem Optimalmuster S10 gebildet.

S101 = "00001101001"

S102 = "00101111000"

Als nächstes wird, wie in Fig. 8(b) gezeigt, das Muster S102 bezüglich des Musters S101 um eine halbe Phase verschoben, die Muster S101 und S102 werden einander überlagert, und man erhält ein Optimalmuster S103 mit halbem Abstand.

S103 = "0000010011110111000010"

Die Anzeigepunkte d1 und d22 werden auf der Basis dieses Optimalmusters mit halbem Abstand bestimmt, und die Vorsprung- und Vertiefungsmuster des in Fig. 6 gezeigten linearen Nockens mit halbem Abstand werden bestimmt. Wenn der lineare Nocken 6 mit halbem Abstand sequentiell um ein Intervall L/2 in Richtung des Pfeiles A bewegt wird, so werden alle Anzeigemuster, die durch vier Bit dargestellt werden können, durch die Stifte P1 bis P4 ohne Duplizierung dargestellt.

Es ist auch möglich, ein Optimalmuster mit halbem Abstand mit dem gleichen Verfahren des Optimalmusters, das man aus den anderen im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Phasensequenzen und den Phasensequenzen, die man durch Verschiebung der vorherigen Phasensequenzen erhält, zu erhalten. Es ist deswegen möglich, aus einer optimierten Phasensequenz 16 Typen von Optimalmustern mit halbem Abstand zu erhalten.

Gemäß der zweiten oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, die gesamte Länge des liniearen Nockens 6 mit halbem Abstand auf die Hälfte des linearen Nockens 5 der ersten Ausführungsform zu verkürzen, womit man eine kompaktere und leichtgewichtigere Vorrichtung und ein verbessertes Ansprechverhalten erzielen kann.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Auswahl eines bevorzugteren Musters aus einer Vielzahl von Optimalmustern mit halbem Abstand, die man durch das oben beschriebene Verfahren erhalten hat, beschrieben.

Als erstes werden zwei nebeneinanderliegende Bit des kontinuierlichen Bitstromes der Optimalmuster mit halbem Abstand miteinander verglichen, und die Zahl der Nichtübereinstimmungen wird gezählt. Als Ergebnis erhält man die Zahl Q der Fälle, bei denen das Muster von "0" auf "1" oder von "1" auf "0" wechselt. Die Zahl Q der Änderungen wird für alle Optimalmuster mit halbem Abstand geprüft, und es wird das Optimalmuster mit halbem Abstand, das die kleinste Zahl Q von Änderungen aufweist, ausgewählt.

In einem Fall, bei dem die Vorsprung- und Vertiefungsmuster des linearen Nockens durch die auf diese Art ausgewählten Optimalmuster mit halbem Abstand ausgebildet werden, beträgt die Zahl der Zeitpunkte, bei denen die Braillestifte P1 bis P4 erscheinen oder verschwinden, wenn der lineare Nocken bewegt wird, Qmin, die kleiner ist als die Zahl der Zeitpunkte für die anderen Muster. Das heißt, der Verschleiß der Braillestifte und jedes Teils, das sich in Kontakt mit diesen Stiften befindet, wenn der lineare Nocken bewegt wird, wird reduziert.

Weiterhin wird die gesamte Zahl von "1" Bit für jedes Optimalmuster mit halbem Abstand, das die Anzahl Qmin von Wechseln aufweist, gezählt, und es wird ein Muster ausgewählt, so daß die gesamte Zahl R ein Minimum darstellt. Wenn die Vorsprung- und Vertiefungsmuster des linearen Nockens durch die Optimalmuster mit halbem Abstand ausgebildet werden, auf diese Art ausgewählt werden, wird, da die Zahl der Vorsprünge des linearen Nockens reduziert wurde, das Volumen des linearen Nockens und das Gewicht im Verhältnis zu den anderen Fällen reduziert.

Es kann, wie oben beschrieben, ein linearer Nocken mit halbem Abstand verwirklicht werden, der eine geringe Reibung aufweist und leichtgewichtig ist, da das Optimalmuster mit halbem Abstand durch das oben beschriebene Verfahren ausgewählt wurde.

Das Optimalmuster und das Optimalmuster mit halbem Abstand des im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Nockens stellen nur ein Beispiel dar. Zusätzlich zu diesem Beispiel kann ein optimales Muster durch das oben beschriebene Verfahren erzielt werden.

Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen einen Fall beschreiben, bei dem eine Anzeige in einer binären Notation durch vier Braillestifte P1 bis P4 erfolgt, ist es möglich, ein Optimalmuster und ein Optimalmuster mit halbem Abstand durch das oben beschriebene Verfahren zu erzeugen, auch wenn die Zahl der Braillestifte mehr oder weniger als vier beträgt.

Die Vorsprung- und Vertiefungsform, die im linearen Nocken, basierend auf dem optimalen Muster ausgebildet wird, ist nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt. Es können beispielsweise die Vorsprünge und Vertiefungen durch eine Krümmung ausgebildet werden.

Wie bis hierher beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch Vorteile erzielt werden, daß die gesamte Länge des linearen Nockens stark vermindert werden kann, und daher die Vorrichtung, in welche der lineare Nocken eingefügt ist, kompakt und leichtgewichtig gestaltet werden kann, und man beim Umschalten der Muster eine Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit erhält.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Erzeugung eins Musters von Vorsprüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken (5), der in einer binären Anzeigevorrichtung verwendet wird, in welcher n Stifte (P), die in Serie angeordnet sind, durch Bewegung des linearen Nockens (5) gegenüber einer Anzeigenoberfläche (1a) in ausgewählter Weise zum Erscheinen und zum Verschwinden gebracht werden, so daß eine Vielzahl unterschiedlicher Phasen einer n-Bit Information als Muster aus "Einsern" und "Nullen" auf der Basis des Erscheinungs-/Verschwindemusters der Stifte (P), das durch die Vorsprünge und Vertiefungen hervorgerufen wird, angezeigt wird, derart daß der lineare Nocken (5) eine möglichst kleine Zahl von Vorsprüngen und Vertiefungen und einen möglichst kleinen Betrag der Änderungen in den Vorsprüngen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

    einen ersten Schritt (SP1) der Initialisierung, bei dem das Muster der n-Bit Information auf Null gesetzt und der Bewegungsphase des linearen Nockens die Phasennummer k = 1 zugewiesen wird;

    einen zweiten Schritt (SP3) des Verschiebens des Musters der n-Bit Information um ein Bit, um ein neues letztes Bit des Musters der n-Bit Information durch das Setzen des letzten Bits des Musters der Information auf "1" oder "0" zu errichten, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden;

    einen dritten Schritt des Festsetzens einer n-Bit Information, die sich von der n-Bit Information unterscheidet, die im zweiten Schritt beim letzten Bit der n- Bit Information festgelegt wurde, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden; und

    einen vierten Schritt der Wiederholung der zweiten und dritten Schritte zur Erzeugung einer ausgewählten Vielzahl von Phasen, die verschiedene Muster der n-Bit Information definieren;

    einen fünften Schritt, in dem ein Muster aus der Vielzahl von Mustern, die im vierten Schritt erhalten wurden, ausgewählt wird, derart, daß die gesamte Zahl der Wechsel in nebeneinanderliegender Binärinformation klein ist, und die Zahl der Binärinformation, die den Vorsprüngen des linearen Nockens (5) entspricht, klein ist;

    einen sechsten Schritt, in dem dem linearen Nocken (5) eine Vorsprungs- und Vertiefungsform gegeben wird, die dem Muster entspricht, das durch den fünften Verfahrensschritt ermittelt wurde.
  2. 2. Verfahren zur Erzeugung eins Musters von Vorsprüngen und Vertiefungen auf einem linearen Nocken (5), der in einer binären Anzeigevorrichtung verwendet wird, in welcher n Stifte (P), die in Serie angeordnet sind, durch Bewegung des linearen Nockens (5) gegenüber einer Anzeigenoberfläche (1a) in ausgewählter Weise zum Erscheinen und zum Verschwinden gebracht werden, so daß eine Vielzahl unterschiedlicher Phasen einer n-Bit Information als Muster aus "Einsern" und "Nullen" auf der Basis des Erscheinungs-/Verschwindemusters der Stifte (P), das durch die Vorsprünge und Vertiefungen hervorgerufen wird, angezeigt wird, derart daß der lineare Nocken (5) eine möglichst kleine Zahl von Vorsprüngen und Vertiefungen und einen möglichst kleinen Betrag der Änderungen in den Vorsprüngen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

    einen ersten Schritt (SP1) der Initialisierung, bei dem das Muster der n-Bit Information auf Null gesetzt und der Bewegungsphase des linearen Nockens die Phasennummer k = 1 zugewiesen wird;

    einen zweiten Schritt (SP3) des Verschiebens des Musters der n-Bit Information um ein Bit, um ein neues letztes Bit des Musters der n-Bit Information durch das Setzen des letzten Bits des Musters der Information auf "1" oder "0" zu errichten, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden;

    einen dritten Schritt des Festsetzens einer n-Bit Information, die sich von der n-Bit Information unterscheidet, die im zweiten Schritt beim letzten Bit der n- Bit Information festgelegt wurde, wobei diesem neuen Muster der n-Bit Information die Phasennummer k = k + 1 zugewiesen wird, wenn das Muster der n-Bit Information keinem der Muster der n-Bit Information entspricht, die bisher erhalten wurden; und

    einen vierten Schritt der Wiederholung der zweiten und dritten Schritte zur Erzeugung einer ausgewählten Vielzahl von Phasen, die verschiedene Muster der n-Bit Information definieren;

    einen fünften Schritt des Teilens der Vielzahl von Mustern der n-Bit Information, die im vierten Schritt erhalten wurden, in zwei Teile, und des Überlagerns eines, der geteilten zwei Muster über ein anderes mit einer Phasenverschiebung von 1/2;

    einen sechsten Schritt, in dem ein Muster aus der Vielzahl von Mustern, die im vierten Schritt erhalten wurden, ausgewählt wird, derart, daß die gesamte Zahl der Wechsel in nebeneinanderliegender Binärinformation klein ist, und die Zahl der Binärinformation, die den Vorsprüngen des linearen Nockens (5) entspricht, klein ist;

    einen siebten Schritt, in dem dem linearen Nocken (5) eine Vorsprungs- und Vertiefungsform gegeben wird, die dem Muster entspricht, das durch den fünften Verfahrensschritt ermittelt wurde.
  3. 3. Anzeigevorrichtung für Binärinformation, die einen in Anspruch 1 oder 2 beanspruchten linearen Nocken (5) aufweist.






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