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Die Erfindung betrifft ein Assistenz-System für behinderte Menschen zur Steuerung von Arbeits- und Kommunikationseinrichtungen, welches eine Bedieneinheit aufweist, an welche Bedieneinheit einerseits Peripheriemodule angeschlossen sind, die ihrerseits zur Steuerung von Kommunikationseinrichtungen bzw. zur Herstellung von Kommunikationsverbindungen und/oder zur Steuerung mechanischer Hilfseinrichtungen ausgebildet sind, und an welche Bedieneinheit andererseits Eingabegeräte und Anzeigegeräte bzw. Signalisiergeräte angeschlossen sind, wobei die Eingabegeräte zur Bildung von Steuerbefehlen für die Peripheriemodule und die Anzeigegeräte bzw.
Signalisiergeräte zur Darstellung und Lenkung der Steuerfunktionen der Eingabegeräte und/oder zur Darstellung der Funktion der Peripheriemodule ausgebildet sind.
Es sind verschiedene Geräte und Systeme zur Kommunikation und zur Steuerung der Umgebung für behinderte Menschen bekannt (DE 38 28 487, CH 660 956, CH 666 179, WO 91/01699, EP 0 294 812). Im wesentlichen bestehen diese Geräte zumeist aus einer Bedien- und Steuereinheit in Form eines Personal Computers oder einer anderen mikroprozessorgesteuerten Einheit. An diese Steuereinheit sind verschiedene wählbare Eingabegeräte (Tastsensoren, Saug/Blasschalter usw. ) angeschlossen. Auf einem Bildschirm werden dem behinderten Menschen mögliche Kommandos oder Kommunikationsinhalte zur Auswahl angeboten. Nach verschiedenen Auswahlverfahren, die durch ein oder mehrere Eingabegeräte gesteuert werden, können vom behinderten Benutzer bestimmte Kommandos oder Kommunikationsinhalte aktiviert werden.
Wegen des grossen Umfanges an in Betracht kommenden Leistungsmerkmalen ist eine individuelle Anpassung solcher Geräte oder Systeme an den jeweiligen behinderten Benutzer notwendig. Dies muss in zweierlei Hinsicht erfolgen : Einerseits müssen die Funktionen und Kommandos des Systems an die Umgebung des behinderten Menschen, bzw. an die in dieser Umgebung zu bewirkenden oder vorliegenden Vorgänge und Funktionen, angepasst werden. Andererseits müssen die Art und Weise der Präsentation dieser Vorgänge und Funktionen, das Verfahren zu ihrer Auswahl und Aktivierung sowie die Kommunikationsinhalte an den Benutzer angepasst werden.
Bisherige Geräte oder Systeme weisen den gravierenden prinzipiellen Nachteil auf, dass sie entweder der Forderung nach einer derartig weitreichenden Möglichkeit zur Anpassung nicht gerecht werden oder
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aber die im jeweiligen Einzelfall durchzuführende Anpassung weitreichendes technisches Fachwissen erfordert. Dieser in der Konstruktionsweise bisheriger Systeme begründete Nachteil hat im praktischen Einsatz zur Folge, dass die Anpassung nicht durch eine Fachkraft aus dem Bereich der Rehabilitation (z. B. Ergotherapie) erfolgen kann, sondern durch einen geschulten Techniker erfolgen muss.
Damit wird die Einbindung technischer Assistenz-Systeme in Rehabilitationsprogramme behindert, laufende Korrekturen der Anpassung des Systems durch den therapeutischen Betreuer werden erschwert, die effektive Nutzbarkeit des Systems wird drastisch eingeschränkt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines AssistenzSystems, welches die beschriebenen Nachteile der bekannten Geräte und Systeme vermeidet.
Diese Aufgabe wird bei einem Assistenz-System der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Bedieneinheit einerseits für die durch die Anschlussstellen der Peripheriemodule gebildete Ausgangsschnittstelle eine eigene konfigurierbare Steuereinheit, der ein eigenes Konfigurationswerkzeug zugeordnet ist, vorgesehen ist, und dass in der Bedieneinheit andererseits für die durch die Anschlussstellen der Eingabegeräte und Anzeigegeräte bzw.
Signalisiergeräte gebildete Benutzerschnittstelle eine eigene weitere Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit der erstgenannten Steuereinheit über eine weitere Schnittstelle verbunden ist, die eine frei wählbare interne textlichen und/oder graphischen und/oder akustischen Elementen entsprechende Repräsentation der von der Benutzerschnittstelle zur Ausgangsschnittstelle zu leitenden Kommandos und der von der Ausgangsschnittstelle zur Benutzerschnittstelle zu leitenden Meldungen erlaubt.
Das System ist einerseits durch seine weitreichenden Möglichkeiten zur individuellen Anpassung und den damit verbundenen grossen Leistungsumfang universell einsetzbar. Dies betrifft sowohl verschiedenste Formen der Bewegungsbehinderung und verschiedene Kombinationen mit anderen sekundären Behinderungen, wie Sprechbehinderung, Sehbehinderung etc., wie auch verschiedene Anwendungssituationen und Anforderungen an unterstützte Funktionen. Das System bietet andererseits Möglichkeiten zur einfachen und effizienten Anpassung an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten und
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Bedürfnisse, wobei diese Anpassung durch nicht technisch geschulte Personen vorgenommen werden kann.
Diese vorteilhaften Eigenschaften gegenüber bekannten Geräten und Systemen werden durch eine funktionelle Auftrennung der Bedieneinheit des Systems in eine Steuereinheit des Applikationsteils des Systems und in eine Steuereinheit der Benutzerschnittstelle des Systems, durch Kopplung dieser beiden Steuereinheiten mittels einer weiteren Schnittstelle, die eine frei wählbare vornehmlich textliche und/oder grafische und/oder akustische Repräsentation der Steuerimpulse in beiden Richtungen erlaubt, und durch Ausstattung mit einem Konfigurationswerkzeug für die Steuereinheit des Applikationsteils und einem davon getrennten zweiten Konfigurationswerkzeug für die Steuereinheit der Benutzerschnittstelle erreicht. Das Konfigurationswerkzeug für die Steuereinheit des Applikationsteils ist für die Benutzung durch den Systemtechniker ausgelegt.
Das Konfigurationswerkzeug für die Steuereinheit für der Benutzerschnittstelle ist für die Benutzung durch den therapeutischen Betreuer oder eine andere technisch nicht ausgebildete Person ausgelegt.
Für die Arbeiten bei der Anpassung und Einstellung des Systems durch den Techniker ist es von Vorteil, wenn die an der weiteren Schnittstelle vorzusehende Repräsentation mit der der Ausgangsschnittstelle zugeordneten Steuereinheit festlegbar ist.
Desgleichen ist es für die vom Techiker, der für die Anpassung und Einstellung der Peripheriegeräte zuständig ist, vorzunehmenden Arbeiten vorteilhaft, wenn mit dem der Ausgangsschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeug die der Ausgangsschnittstelle angehörenden Anschlussstellen der Peripheriemodule und die Ansteuerseite der Peripheriemodule entsprechend den an diese Peripheriemodule anschliessbaren Kommunikationseinrichtungen und Hilfseinrichtungen konfigurierbar sind.
Es ist im Zusammenhang mit den vom Techniker durchzuführenden Arbeiten weiter günstig, wenn mit dem der Ausgangsschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeug auch die der Benutzerschnittstelle angehörenden Anschlussstellen entsprechend den an diese Anschlussstellen anschliessbaren Eingabegeräten und Anzeigegeräten bzw. Signalgeräten konfigurierbar sind.
Für die Durchführung der vom Therapeuten oder Betreuer vorzunehmenden Einstellungen ist es von Vorteil, wenn mit dem der
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Benutzerschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeug sowohl die Aktivierung von einzelnen Anschlussstellen der Benutzerschnittstelle konfigurierbar ist, als auch die Aktivierung von einzelnen Anschlussstellen der Ausgangsschnittstelle sowie die gegenseitige Zuordnung von Anschlussstellen der Benutzerschnittstelle zu Anschlussstellen der Ausgangsschnittstelle durch Zugriff auf die an der weiteren Schnittstelle vorliegende Projektion der an den Anschlussstellen der Ausgangsschnittstelle gegebenen Konfiguration konfigurierbar ist.
Des weiteren ist es für den Benutzer von Vorteil, wenn die Bedieneinheit mobil ausgebildet und über eine serielle Busverbindung mit den Peripheriemodulen verbunden ist.
Es ist auch für die vom Techniker auszuführenden Arbeiten vorteilhaft, wenn die Repräsentation der über die weitere Schnittstelle zu leitenden Kommandos und Meldungen mit dem der Ausgangsschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeug wählbar bzw. festlegbar ist.
Weiter ist es für die vom Therapeuten vorzunehmenden Arbeiten günstig, wenn die externe Präsentation an der Benutzerschnittstelle der intern an der weiteren Schnittstelle präsentierten Kommandos und Meldungen, mittels des der Benutzerschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeuges in Form einer frei wählbaren Grafik, eines frei wählbaren akustischen Elementes, eines frei wählbaren textlichen Elementes, oder eines frei wählbaren sprachlichen Elementes, oder in Form von Kombinationen davon festlegbar ist.
Von besonderem Vorteil ist es auch für den Therapeuten und den Benutzer, wenn die Anschlussstelle der Benutzerschnittstelle für Eingabegeräte verschiedener Art, wie beliebige Tastsensoren, verschiedene Zeigegeräte und Spracherkennungseinheiten, und für Anzeigegeräte bzw. Signalisiergeräte verschiedener Art, wie Bildschirme, Sprachsynthesegeräte, Klang- und Geräuschwiedergabeeinheiten sowie für Auswahlverfahren verschiedener Art, wie verschiedene Scanningverfahren mit und ohne automatischem Weiterschalten sowie direkte Auswahl durch Zeigen mit dem der Benutzerschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeug beliebig auswählbar, parametrierbar und festlegbar sind.
Für die Sicherheit des Benutzers ist zweckmässig vorgesehen,
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dass eines der Peripheriemodule zur dezentralen Überwachung der Funktionsfähigkeit des Systems ausgebildet und an das öffentliche Fernsprechnetz koppelbar ist, um im Fehlerfall eine entsprechende Meldung an dazu vorgesehene Fernsprechteilnehmer abzusetzen.
Zur Steuerung von elektrischen Verbrauchern und Geräten sowie zur Information des Benutzers über externe Anlagen, Geräte oder dgl. ist es von Vorteil, wenn eines der Peripheriemodule zur Ankopplung an den Europäischen Installationsbus ausgebildet ist, wobei diese Ankopplung so erfolgt, dass die Steuerbefehle eines beliebigen auf dem Europäischen Installationsbus beruhenden Hausinstallationssystemes nachträglich von diesem Peripheriemodul erlernt werden können und nicht bekannt sein müssen.
Für den Benutzer ist es weiter vorteilhaft, wenn eines der Peripheriemodule zur Steuerung eines beliebigen handelsüblichen fernabfragbaren an das Peripheriemodul angeschlossenen Anrufbeantworters ausgebildet ist, wobei die Steuerung über die elektrische Simulation von Telefonleitung und Signalisierung sowie durch die Generierung von Fernabfragetönen erfolgt.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn eines der Peripheriemodule über Steuerausgänge verfügt, die die Steuerung eines handels- üblichen elektrischen Rollstuhls ermöglichen.
Für den Komfort des Benutzers ist es weiter günstig, wenn eines der Peripheriemodule mit einem Sensor und einem Sender für Infrarotlicht ausgestattet ist und imstande ist, beliebige Infrarotsignale aufzuzeichnen und zu reproduzieren.
Um eine gute Kompaktheit des Systems zu erhalten ist es vorteilhaft, wenn die Implementierung der Steuereinheit der Benutzerschnittstelle und der Steuereinheit der Ausgangsschnittstelle gemeinsam in einem Computerprogramm erfolgt, wobei die unabhängigen Funktionen, die im Bereich dieser Schnittstellen vorgesehen sind, erhalten bleiben.
Zur bequemen Handhabung des Systems durch den Benutzer ist es von Vorteil, wenn die serielle Busverbindung über einen durch eine Drahtverbindung oder eine Funkverbindung oder eine Infrarotstrahlungsverbindung gebildeten Signalweg führt.
Man kann das System beispielsweise zur Ausführung folgender Funktionen ausbilden : a) Umgebungssteuerung : Fernsteuerung von Beleuchtung, Heizung,
Jalousien, Haushaltsgeräten, Geräten der Unterhaltungs-
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elektronik usw. b) Kommunikation : Bildsymbolkommunikation, Sprachsynthese,
Bedienung von Telekommunikationsgeräten etc. c) Sicherheit :
Telefonnotruffunktion, Totmanneinrichtung etc. d) Computerbenutzung : Emulation von Tastatur und Maus eines
Personal Computers e) Steuerung eines elektrischen Rollstuhls Das System kann vorteilhaft modular aufgebaut werden und folgende Komponenten aufweisen :
Einen Satz von Bausteinen, die verschiedene der genannten
Funktionen des Systems ausführen, den sogenannten Peripherie- modulen, eine mobile Bedieneinheit, die an Art und Grad der Behinderung des Benutzers bzw. dessen persönliche Vorlieben und Bedürf- nisse angepasst ist und ihm die Bedienung des Systems erlaubt, ein serielles Bussystem zur Verbindung von mobiler Bedienein- heit und stationären Peripheriemodulen.
Die Bussignale können drahtgebunden, über Funk oder Infrarotlicht geführt werden, und spezielle, vornehmlich behindertengerecht ausgebildete Ein- gabegeräte und Anzeigegeräte, die dem behinderten Benutzer die
Interaktion mit der Bedieneinheit erlauben.
Das System enthält einerseits einen für die Funktionalität des Systems verantwortlichen ersten Teil bzw. Applikationsteil bestehend aus den Peripheriemodulen, dem seriellen Bussystem und der in der Bedieneinheit integrierten Steuereinheit des Applikationsteils.
Andererseits enthält das System einen für die Benutzerschnittstelle des Systems verantwortlichen zweiten Teil bestehend aus Eingabegeräten und Anzeigegeräten bzw. Signalisiergeräten sowie der in die Bedieneinheit integrierten Steuereinheit der Benutzerschnittstelle.
Diese beiden Systemteile sind zwar räumlich verflochten angeordnet aber in technischer Hinsicht strikt voneinander getrennt.
Die Verbindung zwischen der Steuereinheit des Applikationsteils und der Steuereinheit der Benutzerschnittstelle erfolgt über eine besondere weitere Schnittstelle, die eine freie Festlegung der Repräsentation der Steuerimpulse zwischen den beiden Systemteilen gestattet.
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Zur Verhinderung der Isolation des Benutzers im Falle eines Systemausfalles kann das System mit einer dezentralen Systemüberwachungseinheit ausgestattet werden, die über einen Anschluss an das Telefonnetz imstande ist, im Fehlerfall eine vordefinierte Meldung an dazu vorgesehene Fernsprechteilnehmer abzusetzen.
Die Erfindung wird nun an Hand von Beispielen unter Bezugnahme auf die schematisch gehaltene Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. l eine schematische Darstellung des Aufbaues einer Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Assistenz-Systems, Fig. 2 ein Blockschaltbild der einzelnen Komponenten eines erfindungsgemäss ausgebildeten Assistenz-Systems, Fig. 3 ein Blockschaltbild einer in einem erfindungsgemässen System verwendeten Bedieneinheit mit an diese Bedieneinheit angeschlossenen Systemkomponenten, und die Figuren 4,5a, 5b, 5c, 6a und 6b Ablaufdiagramme für die Steuerung des Systems.
Bei der in Fig. 1 dargestellten systeminternen Ausbildung bezeichnet 1 einen Benutzer, der durch an seine Bedürfnisse angepasste Eingabegeräte 2a und Anzeigegeräte bzw. Signalisiergeräte 2b über eine Benutzerschnittstelle 3 mit einer Steuereinheit 4 einer mobilen Bedieneinheit 5 des Assistenz-Systems in Verbindung treten kann. Die Steuereinheit 4 steht ihrerseits über eine weitere Schnittstelle 6 mit einer Steuereinheit 7 des Applikationsbereiches des Assistenz-Systems in Verbindung, wobei die Schnittstelle 6 eine freie Festlegung der Repräsentation von Steuerimpulsen zwischen den beiden Steuereinheiten 4 und 7 gestattet.
Die Steuereinheit 7 des Applikationsbereiches ist über eine Ausgangsschnittstelle 8 und eine daran angeschlossene serielle Busverbindung 9 mit Peripheriemodulen 10 verbunden, mit denen die im jeweils vorliegenden Einzelfall die in der Umgebung zu bewirkenden Vorgänge und Funktionen, z. B. Fernsteuerung von Beleuchtung, Heizung, Jalousien usw. oder die Herstellung von Kommunikationsverbindungen, gesteuert werden können.
Der Steuereinheit 7 ist ein Konfigurationswerkzeug 14 zugeordnet, mit dem ein Techniker 13 die der Ausgangsschnittstelle 8 angehörenden Anschlussstellen der Peripheriemodule 10 und die Ansteuerseite der Peripheriemodule 10 in ihrer Gesamtheit entsprechend den Peripheriemodulen für die Kommunikationseinrichtungen und elektronischen Geräte und Systeme und Hilfseinrichtungen konfigurieren kann.
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Es ist vorgesehen, dass der Techniker auch die der Benützerschnittstelle 3 angehörenden Anschlussstellen für Eingabegeräte und Anzeigegeräte bzw. Signalisiergeräte in ihrer Gesamtheit konfiguriert ; hiezu ist die Ausbildung des Konfigurationswerkzeuges 14 vorzugsweise so getroffen, dass auch dieser Konfigurationsvorgang an der Benützerschnittstelle mit diesem Konfigurationswerkzeug ausgeführt werden kann. Um dem Techniker auf einfache Weise auch die Wahl bzw. Festlegung der über die Schnittstelle 6 zu leitenden Kommandos und Meldungen zu ermöglichen, sieht man vorteilhaft die Ausbildung des Konfigurationswerkzeuges 14 dahingehend vor, dass auch die Repräsentation dieser Kommandos und Meldungen mit diesem Konfigurationswerkzeug wählbar bzw. festlegbar ist.
Im Rahmen der solcherart vom Techniker gebildeten Gesamtkonfiguration kann dann ein Therapeut oder Betreuer 11 mittels eines der Steuereinheit 4 der Benutzerschnittstelle zugeordneten Konfigurationswerkzeuges 12 über die Steuereinheit 4 eine den jeweils vorliegenden individuellen Anforderungen entsprechende Auswahl bzw. Aktivierung von Anschlussstellen der Benutzerschnittstelle 3 und daran anzuschliessenden Eingabegeräten und Ausgabegeräten bzw.
Signalisiergeräten und eine Parametrierung und Festlegung dieser Anschlussstellen und Geräte vornehmen. Der Therapeut oder Betreuer soll auch im Rahmen der genannten Gesamtkonfiguration die den jeweils vorliegenden individuellen Anforderungen entsprechenden Peripheriemodule bzw. deren Anschlussstellen in der Ausgangsschnittstelle auswählen, zu Anschlussstellen der Benutzerschnittstelle zuordnen, parametrieren und festlegen. Vorteilhaft wird das Konfigurationswerkzeug 12 auch zur Durchführung dieser Vorgänge ausgebildet, wobei vom Therapeuten bzw. Betreuer mit dem Konfigurationswerkzeug 12 auf die an der weiteren Schnittstelle 6 vorliegende Projektion der aus den Anschlussstellen der Ausgangsschnittstelle 8 gegebenen Konfiguration zugegriffen wird. Es ist dabei z.
B. möglich den einzelnen Anschlussstellen der Benutzerschnittstelle 3 je eine oder mehrere Anschlussstellen der Ausgangsschnittstelle zuzuordnen.
Bei der im Blockschaltbild nach Fig. 2 dargestellten Ausführung sind mehrere Möglichkeiten zur Realisierung der an die Bedieneinheit angeschlossenen Busverbindung 9 dargestellt. Es folgt dabei auf einen Busmaster'15 eine Funkverbindung mit Funk-Tranceivern 17,18, eine Infrarotverbindung mit IR-Tranceivern 19,20, und
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eine Drahtverbindung 21. Man kann eine oder mehrere dieser Verbindungen vorsehen und beim Vorhandensein mehrerer Verbindungen diese wahlweise oder miteinander betreiben. Die in Fig. 2 eingezeichneten Verzweigungsstellen 16, 16'sollen dies schematisch zum Ausdruck bringen.
Die Peripheriemodule 10 umfassen beispielsweise ein IR/CAD-Modul 22, welches die Ausführung von Fernsteuerfunktionen über Infrarotsignale oder über Trägerfrequenzmodulation über die Netzversorgungsleitungen ermöglicht, wobei Signale gemäss den Standards CAD (Legrand) und RC 5 (Philips) generiert, sowie beliebige Infrarotsignale abgetastet, abgespeichert und reproduziert werden können. Ein weiteres Peripheriemodul ist ein EIB-Modul 23, welches eine Schnittstelle zum Europäischen Installationsbus herstellt. In einem bereits vorhandenen EIB-System können durch Anschluss des EIB-Moduls 23 an eine Datenschnittstelle beliebige an dieser Schnittstelle auftretende Befehle ohne Zugriff auf eine Installationsdatenbasis erlernt und reproduziert werden.
Dies geschieht durch Überwachung und Abspeicherung von Bustelegrammen und ermöglicht die unkomplizierte Inbetriebnahme einer Steuerung über einen am Einsatzort des erfindungsgemässen Systems gegebenenfalls vorhandenen Installationsbus. Ein Telekommunikationsmodul 24 ermöglicht nicht nur die ferngesteuerte Benutzung eines Telefons durch Wählen beliebiger Nummern und Freisprechen, sondern ist auch mit einer Notrufeinrichtung ausgestattet, die gemäss einer Liste definierbarer Nummern einen Notruf durchführen kann. Zum Absetzen einer Notrufinformation kann ein Sprachrecorder eingebaut sein.
Eine mit dem Telekommunikationsmodul 24 gekoppelte Systemüberwachungseinheit 25 überwacht laufend die Funktionsfähigkeit des Systems und beauftragt im Fehlerfall das Telekommunikationsmodul 24 mit der Durchführung eines Systemnotrufes. Darüber hinaus kann eine Gegensprechanlage (nicht dargestellt) und ein Anrufbeantworter (nicht dargestellt) angesteuert werden, wobei die Steuerung des Anrufbeantworters durch elektrische Simulierung einer Telefonleitung sowie deren Signalisierung erfolgt. Über die vom Telekommunikationsmodul 24 generierten Fernabfragetöne kann jeder handelsübliche Anrufbeantworter, der über Mehrfrequenzwahltöne fernabfragbar ist, in das System integriert werden. Ein PC-Modul 26 verfügt über einen Emulator für Tastatur und Maus und dient zur Ansteuerung eines Personal-Computers.
Letztlich ermöglicht ein mit universellen Schaltausgängen versehenes Peripheriemodul 27 ver-
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schiedene Steuerungen, z. B. die Steuerung eines Rollstuhles oder eines elektrisch verstellbaren Bettes.
Das in Fig. 3 dargestellte praktische Ausführungsbeispiel des Bereiches einer Bedieneinheit 5 eines erfindungsgemässen Systems umfaBt eine Datenverarbeitungseinheit 28, welche die Steuereinheit 4 der Benutzerschnittstelle 3, die Steuereinheit 7 des Applikationsbereiches, sowie die oben erwähnte weitere Schnittstelle 6 enthält. Ein Konfigurationsprogramm II und eine Datenbasis I sind für die Steuereinheit 4, und ein Konfigurationsprogramm IV und eine Datenbasis III sind für die Steuereinheit 7 vorgesehen. Die Datenverarbeitungseinheit 28 ist über die Ausgangsschnittstelle 8, den Busmaster 15, und das serielle Bussystem 9 mit den in Fig. 3 nicht dargestellten Peripheriemodulen verbunden.
Zur Ausführung einer Watchdogfunktion, d. h. in Zeitabständen erfolgenden Kontrollen, ob das System richtig arbeitet oder gestört ist, enthält der Busmaster 15 ein Überwachungsmodul und ist mit einem Relais 29 zur Unterbrechung der Stromversorgung der Datenverarbeitungseinheit 28 verbunden, welches im Störungsfall die Stromversorgung kurzzeitig unterbricht, wonach das System wieder selbsttätig seine Funktion aufnimmt. Die Stromversorgung kann durch eine Batterie 30, z. B. eine Rollstuhlbatterie, erfolgen. Der Funktransceiver 17 ermöglicht die Datenübertragung über Funk, der IR-Transceiver 19 die Datenübertragung über Infrarotlicht, und die Drahtverbindung 21 die Datenübertragung über Draht. Zur Bedienung des Systems können z. B. Tastsensoren oder Joysticks 31 angeschlossen werden.
Die Ankopplung an die Datenverarbeitungseinheit 28 erfolgt über ein Modul 32, das einen Tastaturcoder und eine Weiche enthält, wobei eine Tastatur 33 an das Modul 32 angeschlossen sein kann, sowie über eine Tastaturschnittstelle 34. Weiters können zur Bedienung des Systems beliebige Zeigegeräte 35, wie Maus, Trackball, eyetracker, über eine Schnittstelle 36, z. B. eine RS232-Schnittstelle, angeschlossen werden. Ein Touchscreen 37 kann direkt über einen Bus 38 der Datenverarbeitungseinheit 28 angeschlossen sein.
Als weiteres Eingabemedium steht Spracherkennung zur Verfügung.
Hierzu kann ein externes Spracherkennungsgerät 39 angeschlossen werden ; auch interne, softwaremässig realisierte Geräte können zur Anwendung gelangen. Ein Soundprozessor 40, der über einen Bus 41 angeschlossen ist, ermöglicht die Ein- und Ausgabe von akustischen Informationen über ein Mikrofon 42 bzw. einen Lautsprecher 43,
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wobei die akustischen Informationen über eine NF-Verbindung 44 zu bestimmten Peripheriemodulen, wie Telefonmodul oder Gegensprechanlagenmodul (beide nicht dargestellt) übertragen werden können.
Bei den akustischen Informationen kann es sich um Signalisierungen an den Benutzer aber auch um vom Benutzer ausgewählte Kommunikationsinhalte (Sprachsynthese) handeln. Zur optischen Anzeige und Signalisierung dient ein CRT- oder LCD-Bildschirm 45. Die Anordnung ermöglicht z. B. Sprachsynthese in Kombination mit Telekommunikation, wobei ein Mischer 46 für die Zusammenführung der Signale sorgt. Ein optionaler Funktransceiver 47 ermöglicht die Übertragung der NF-Signale zu den Peripheriemodulen über Funk.
Anschliessend folgt eine Erläuterung von Beispielen von für das erfindungsgemässe System vorgesehener Software, und zwar ein Konfigurationsprogramm IV für den Techniker 13, ein Konfigurationsprogramm II für den Betreuer oder Therapeuten 11, und ein Betriebsprogramm für das in Fig. 3 dargestellte System.
Das Betriebsprogramm läuft im Betriebszustand des Systems.
Alle, die Peripherie betreffenden Informationen (Codierung von Befehlen und Ereignismeldungen etc. ) sind in der Datenbasis III abgelegt und werden von der Steuereinheit 7 des Applikationsteils gelesen. Alle Informationen, welche die Benutzerschnittstelle 3 betreffen, sind in der Datenbasis I abgelegt und werden von der Steuereinheit 4 der Benutzerschnittstelle 3 gelesen. Die Verbindung zwischen den beiden Steuereinheiten 3 und 7 erfolgt über eine Liste von Befehlen und Ereignismeldungen an der Schnittstelle 6, die eine Verkettung zwischen in einer Metasprache (im Klartext) formulierten Befehls- und Ereignisbezeichnungen und den zugehörigen hardwarespezifischen Codes herstellt. Diese Metasprache ist als Teil der Datenbasis III abgespeichert. Zum Erstellen der Datenbasis III dient das Konfigurationsprogramm IV. Es dient dem technischen Setup des Systems.
Beim technischen Setup werden auch alle unterstützten Funktionen in Form von Befehlen und Ereignismeldungen in einer leicht verständlichen, selbsterklärenden Metasprache (im Klartext) definiert. Das Konfigurationsprogramm II dient dem Setup der Benutzerschnittstelle 3. Dabei kann auf die in der Datenbasis III abgespeicherte Befehls- und Meldungsliste aufgebaut werden (Lesezugriff).
Das Konfigurationsprogramm IV dient dem technischen Setup des Systems (Konfiguration der Steuereinheit 7 des Applikationsteils)
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Fig. 4 zeigt das Ablaufdiagramm des Konfigurationsprogramms IV.
(1) Start (2) AUSWAHL : Befehl bearbeiten (wird dem Benutzer zur Auswahl angeboten)
Ereignis bearbeiten
Ende (3) Befehl bearbeiten (Verzweigung in Programmteil "Befehl bearbeiten") (4) AUSWAHL : neuen Befehl erstellen vorhandenen Bef. editieren (wird dem Benutzer zur
Auswahl angeboten) (5) neuen Befehl erstellen (Verzweigung in Programmteil "neuen Befehl erstellen") (6) Metabezeichnung angeben (Der Benutzer gibt die Klartext- bezeichnung des neuen Befehls ein. Beispiel :"Telefon abheben", "Deckenleuchte einschalten") (7) Beschreibung angeben (Eine zusätzliche textliche Be- schreibung kann angegeben werden) (8) Befehlscode festlegen (Festlegen des Befehlscodes, wie er vom entsprechenden Peripherie- modul benötigt wird) (9) Befehlsfunktion testen (Der Befehlscode wird an das
Peripheriemodul geschickt, die
Funktion kann überprüft werden) (10) Abspeichern bzw.
Verwerfen (11) Weiteren Befehl bearbeiten ? (Wahlmöglichkeit für den
Benutzer) (12) Vorhandenen Befehl editieren (Verzweigung in Programm- teil "vorhandenen Befehl editieren") (13) Befehl auswählen (Eine Liste der vorhandenen
Befehle wird dem Benutzer zur
Auswahl angeboten) (14) Änderungen durchführen (Änderungen an Beschreibung,
Bezeichnung, Befehlscode. Löschen des Befehls etc.) (15) Befehlsfunktion testen (Der Befehlscode wird an das
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Peripheriemodul geschickt, die
Funktion kann überprüft werden) (16) Abspeichern bzw. Verwerfen (17) Ende (Verzweigung in Programmteil "Ende") (18) Programm beenden (19) Ereignis bearbeiten (Verzweigung in Programmteil "Ereignis bearbeiten") (20) AUSWAHL : neues Ereignis erstellen vorh.
Ereignis editieren (wird dem Benutzer zur
Auswahl angeboten) (21) neues Ereignis erstellen (Verzweigung in Programmteil "neues Ereignis erstellen") (22) Metabezeichnung angeben (Der Benutzer gibt die Klartext- bezeichnung des neuen Ereignisses an. Beispiel :"Telefon läutet") (23) Beschreibung eingeben (24) Ereigniscode festlegen (Herstellung der Verknüpfung mit dem vom Peripheriemodul generierten Ereigniscode) (25) Ereignisfunktion testen (26) Abspeichern bzw. Verwerfen (27) Weiteres Ereignis bearbeiten ? (Wahlmöglichkeit für den
Benutzer) (28) Vorhandenes Ereignis editieren (Verzweigung in Programm- teil"vorhandes Ereignis editieren") (29) Ereignis auswählen (Eine Liste der bereits definier- ten Ereignisse wird dem Benutzer zur Auswahl angeboten) (30) Änderungen durchführen (Änderungen an Beschreibung,
Bezeichnung, Verknüpfung mit
Ereigniscode.
Löschen etc.) (31) Ereignisfunktion testen (32) Abspeichern bzw. Verwerfen
Das Konfigurationsprogramm II dient dem Setup der Benutzerschnittstelle 3 des Systems (Konfiguration der Steuereinheit 4 der Benutzerschnittstelle 3)
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Die Figuren 5a bis 5c zeigen das Ablaufdiagramm des Konfigurationsprogramms II Beschreibung von Fig. 5a : (101) Start (102) AUSWAHL : neue Konfiguration erstellen (Wird zur Auswahl angeboten) vorh. Konfiguration laden
Programm beenden (103) Neue Konfiguration erstellen (Verzweigung in Programm- teil"Neue Konfiguration erstellen") (104) Name eingeben (105) Neue Konfigurationsdatenbasis wird angelegt (106) AUSWAHL : Menü editieren (Wird zur Auswahl angeboten)
Icon editieren
Ereignismeldung editieren
Systemeinstellungen editieren
Programm beenden (107) vorh.
Konfiguration laden (Verzweigung in Programmteil "Vorhandene Konfiguration laden") (108) Konfiguration auswählen (Vorhandene Konfigurationen werden in Liste zur Auswahl ange- boten. In einem System können verschiedene Konfigurationen der
Benutzerschnittstelle für verschiedene Benutzer existieren, aber nur eine zur Periperie passende Konfiguration des
Applikationsteils) (109) Konfigurationdatenbasis wird geladen (110) Ende (Verzweigung in Programmteil "Ende) (111) Programm beenden (112) Menü editieren (Verzweigung in Programmteil "Menü editieren") (113) Icon editieren (Verzweigung in Programmteil
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"Icon editieren") (114) Menü auswählen (Vorh.
Menüs werden in Liste zur
Auswahl angeboten) (115) Icon auswählen (Das gewählte Menü wird am Bild- schirm dargestellt, mit der Maus kann ein beliebiges Icon ausge- wählt werden) (116) Präsentation festlegen (Grafik wählen, Sound wählen,
Textstring eingeben) (117) Befehle zuordnen (Befehle aus der Befehlsliste wählen und zuordnen, Textstring für Sprachausgabe (bei Verwendung des Icons zur Kommunikation) eingeben) (118) Ereignismeldung editieren (Verzweigung in Programmteil "Ereignismeldung editieren". Eine
Ereignismeldung ist die Form, in der dem behinderten Benutzer ein
Ereignis (z.
B."Telefon läutet") mitgeteilt wird.) (119) Systemeinstellungen (Verzweigung in Programmteil "Systemeinstellungen") (120) Eingabegeräte und Zeitparamenter festlegen (Eintastenbedienung, Mehrtastenbedienung,
Spracheingabe, Scanfrequenz etc.) (121) Totmann/Notruf festlegen (Notrufnummern eingeben,
Totmannzeiten festlegen etc.) (122) Logbucheinstellungen (Festlegen, welche Benutzer- aktionen und Systemvariablen in
Logbuch protokolliert werden sollen) (123) Ende (Verzweigung in Programmteil "Ende") (124) Programm beenden Beschreibung von Fig. 5b :
(201) Menü wählen (Vorh. Menüs werden in Liste zur
Auswahl angeboten)
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(202) AUSWAHL : neues Untermenü erstellen (Wird zur Auswahl angeboten)
Menüeinstellungen neues Icon plazieren
Icon verschieben/kopieren (203) neues Untermenü erstellen (Verzweigung in Programmteil "neues Untermenü erstellen") (204) Menüicon plazieren (Im aktuellen Menü plaziert der
Benutzer an einer freien Position ein Icon, mit dem ein Untermenü verknüpft wird) (205) Name und Präsentation festlegen (Grafik, Sound,
Textstring...
) (206) Untermenü wird erstellt und mit Menüicon verknüpft (207) Menüeinstellungen (Verzweigung in Programmteil "Menüeinstellungen") (208) Anzahl von Seiten/Zeilen/Spalten festlegen (Ein Menü kann mehrere Seiten enthalten, die
Icons sind auf einer Seiten in einem Raster, festgelegt durch
Zeilen und Spaltenzahl angeordnet) (209) Scanverfahren auswählen (Automatisches Durchlaufen für
Einschalterbedienung, manuelles
Weiterschalten für Mehrtasten- bedienung bzw. Joystick,
Zeilen/Spaltenscannen etc.) (210) Pufferzeile konfigurieren (Die Pufferzeile ermöglicht im
Betrieb eine Zwischenspeicherung von Icons, die nicht sofort aus- geführt werden sollen. Damit kann z.
B. zunächst eine ganze Telefon- nummer aus einzelnen Icons zusammengebaut werden und dann geschlossen an das Telefonmodul weitergeleitet werden.) (211) Fokus konfigurieren (Markierte Objekte können durch
Umrahmung oder Vergrösserung gekennzeichnet werden. Zusätzlich
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kann die Fokusierung eines neuen
Objektes durch einen wählbaren
Sound angezeigt werden) (212) Neues Icon platzieren (Verzweigung in Programmteil "Neues Icon plazieren") (213) Freie Position wählen (Im Zeilen/Spalten-Raster eine freie Position auswählen) (214) Name festlegen (215) Präsentation festlegen (216) Funktion zuordnen (Befehle aus Befehlsliste aus- wählen und mit Icon verknüpften und/oder Textstring für Sprach- synthesizer (Kommunikation !) eingeben) (217) Icon verschieben/kopieren (Verzweigung in Programmteil "Icon verschieben/kopieren") (218)
Icon auswählen (219) Verschieben oder kopieren (z. B. mit der Maus verschieben oder "Ausschneiden" und an anderer Stelle "Einfügen") Beschreibung von Fig. 5c : (301) AUSWAHL : Neue Ereignismeldung erstellen (Wird zur Auswahl angeboten) vorh. Ereignismeldung bearbeiten (302) Neue Ereignismeldung erstellen (303) Name festlegen (304) Neue Ereignismeldung wird erstellt (305) Vorhandene Ereignismeldung bearbeiteten (Verzweigung in
Programmteil"vorh.
Ereignis- meldung bearbeiten") (306) Ereignismeldung auswählen (307) Verknüpfung mit Ereignis herstellen (Ein in der Metasprache definiertes Ereignis kann ausge- wählt und mit der Ereignismeldung verknüpft werden) (308) Präsentation festlegen (Dem behinderten Benutzer kann das Ereignis als Grafik, Text oder Sound präsentiert werden)
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(309) Dialog, Folgemenü und Befehlsliste festlegen (In einem
Dialog wird der behinderte Benut- zer gefragt, ob das System auf das Ereignis reagieren soll. Fol- gemenü und Befehlsliste legen diese Reaktion fest.
Beispiel : Ereignis "Telefon läutet" Dialog ="Hörer abheben ?" Reaktion =
Fernseher leiser stellen, Telefon abheben, ins Telefonmenü wechseln)
Das Betriebsprogramm läuft beim eigentlichen Betrieb des Systems und ermöglicht dem behinderten Benutzer die Verwendung des Systems.
Die Figuren 6a und 6b zeigen das Ablaufdiagramm des Betriebsprogrammes Beschreibung von Fig. 6a : (401) Start (402) Startmenü darstellen (Das Startmenü wird am Bildschirm dargestellt, der zugeordnete
Sound wird ausgegeben) (403) Seitenauswahl (Wenn das aktuelle Menü mehrere
Seiten enthält, wird vom Benutzer bei Bedarf als erster Schritt durch automatisches Scannen oder manuelles Scannen oder Sprachein- gabe etc. die gewünschte Seite festgelegt) (404) Blockauswahl (Wenn die aktuelle Menüseite in mehrere Scanblöcke geteilt wurde, werden diese zur Auswahl angeboten) (405) Zeilenauswahl (Wenn Zeilen/Spaltenscannen vorgesehen ist, werden die
Menüzeilen zur Auswahl angeboten
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(406) Iconauswahl (Das gewünschte Icon wird vom
Benutzer nach dem eingestellten
Scannverfahren ausgewählt.
Erhält ein Icon im Zuge des Scannens den
Fokus, so wird ein diesem Icon zugeordneter Sound abgespielt.
(Akustische Benutzeroberfläche für sehbehinderte Personen) (407) Menüicon ? (Verzweigung abhängig von
Iconart) (408) Dialog durchführen (Menüicon wurde ausgewählt : Wenn ein Dialog konfiguriert wurde, wird dieser durchgeführt (Beispiel :"Ins Telefonmenü wechseln ? JA/NEIN") (409) Neues Menü darstellen (Wechsel in das mit dem Menüicon verknüpfte Menü) (410) Sonderfunktionen ? (Verzweigung abhängig von
Iconart) (411) Dialog durchführen (Icon für Sonderfunktionen wurde gewählt (z. B. Notruf starten,
Pufferzeile ausführen...
Wenn ein
Dialog konfiguriert wurde, wird dieser durchgeführt (Beispiel : "Notruf starten ?" (Ja/Nein)) (412) Sonderfunktion ausführen (413) Dialog (414) Icon in Pufferzeile ? (Verzweigung abhängig von
Iconeigenschaft) (415) Icon in Pufferzeile stellen (Wenn das Icon bei der
Konfiguration mit dem Attribut "in Pufferzeile übertragen" versehen wurde, wird es nicht sofort abgearbeitet, sondern in die Pufferzeile übertragen) (416) Befehle ausführen (Die mit dem Icon verknüpften
Befehle werden ausgeführt, die
Textstrings werden dem Sprach- synthesizer übergeben)
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Beschreibung von Fig 6b :
Ereignisse, die vom System erkannt werden, unterbrechen den Programmablauf und führen zur Ausführung des Programmteiles "EREIGNIS" (501) EREIGNIS (Verzweigung in Programmteil "EREIGNIS") (502) laufende Iconbearbeitung fertigstellen (503) Ereignismeldung präsentieren (gemäss der Konfiguration als
Text, Grafik, Sound,...) (504) Dialog vorgesehen ? (Verzweigung) (505) Dialog präsentieren (Benutzer fragen, ob das System auf das Ereignis reagieren soll) (506) Reagieren ? (Verzweigung abhängig von
Benutzereingabe) (507) Befehle/Menüwechsel ausführen (Reaktion auf Ereignis) (508) Rücksprung (Rücksprung ins Hauptprogramm)