Eingabe über Codes - Alternative Eingabe - THKP MEG ISYV CLOJ ADFX QUNW BRZ Leertaste fü

THKP MEG ISYV CLOJ ADFX QUNW BRZ Leertaste für die Bestätigung

2.2 Alternative Eingabe

2.2.6 Eingabe über Codes

Eine Eingabe von Texten oder Befehlen mit einem oder wenigen Schaltern ist außer durch Scannen auch durch (zeitliche) Codierung des Signals möglich [SER 99, HAW 99]. Der wohl bekannteste Code zur Darstellung von Schriftzeichen mit nur einem Schalter (Signal) ist der in Abb. B 2.30 dargestellte Morsecode. Der Morse Code setzt sich aus Folgen von kurzen (Punkte) und langen (Striche) Tönen zusammen. Der Strich ist dabei dreimal so lang wie der Punkt. Die Töne werden durch kurze Pausen und die einzelnen Buchstaben durch lange Pausen getrennt. Die durchschnittlich für die Bildung eines Buchstabens erforderliche Zahl von Schalterbetätigungen ist für Deutsch⁹⁶ 2,2 für Englisch sogar nur 1,77 (es ist zu beachten, daß Leerzeichen ja nicht eingegeben werden müssen, sondern durch Pau-sen entstehen [HSI 00].

96 Errechnet aus den in Tabelle B 2.3 angegebenen Zeichenfrequenzen für deutsche Texte.

Abb. B 2.30: Morsealphabet für codierte Eingabe.

Verglichen mit Scanning Methoden erweist sich die Eingabe von Zeichen mittels Morsecode wesent-lich schneller und benötigt in Summe weniger motorische Aktivität. Allerdings werden behinderte An-wender/innen meistens nicht in der Lage sein, die geforderten Zeiteinheiten genau einzuhalten, sodaß Programme, die Schaltersignale als Morsecode interpretieren, in der Lage sein müssen, auch zeitlich instabile Signale zu verwerten [HSI 00].

Anstelle der drei zeitlich über eine Taste eingegebenen Elemente des Morse Codes (Punkt, Strich und Pause), können auch drei getrennte Taster vorgesehen werden. Die einzelnen Morsezeichen werden durch zeitlich unkritisches Betätigen der Tasten für Punkt und Strich eingegeben und mit der dritten Taste abgeschlossen. Anstelle der dritten Taste kann natürlich auch eine Pause nach der Eingabe verwertet werden [SPI 98, BLE 01a].

Zur Erleichterung der Einhaltung des Zeitmusters können für Personen, die in der Lage sind, auch mehr als nur einen einzigen Taster zu betätigen, auch elementare Sequenzen von Morsezeichen auf eine Taste codiert werden. Abb. B 2.31 zeigt einen Vorschlag für eine Morse-Tastatur, bei der sich alle Zeichen⁹⁷ aus zwei sequentiellen Tastenanschlägen bilden lassen [HSI 99].

Abb. B 2.31: Tastatur zur Eingabe von Morsecode [HSI 99].

Außer dem Morse Code können auch andere binäre Codes wie der ASCII Code verwendet werden.

Beim CID 2 Code (Computer Input Device) werden zwei Schalter verwendet, bei deren Betätigung eine Reihe von Tönen ausgegeben wird. Der Code baut darauf auf, daß der Benutzer / die Benutzerin für die Bildung eines codierten Zeichens die Tasten so drückt und losläßt, bis eine bestimmte Anzahl von Tönen hörbar geworden ist. Diese akustische Rückmeldung hilft, die Zeiten für die Codierung genau einzuhalten. Die Sequenzen sind länger als beim Morse Code aber für manche Anwender/inner leichter zu beherrschen [HAW 99, BLE 01a]. Als Code kann auch das (binäre) Punktmuster der Brailleschrift herangezogen werden und mittels 6 Schaltern sequentiell eingegeben oder gescannt werden [HAW 99].

2.2.7 Schalter

Aus der fast unüberschaubaren Fülle der für die Schalter-Auswahl und für das Scannen angebotenen Spezialschalter für behinderte Menschen sollen hier nur einige typische Vertreter besprochen werden.

Obwohl es sich bei diesen Eingabegeräten strenggenommen immer um Taster (also Schalter mit Momentkontakt) handelt, hat sich die generelle Bezeichnung Schalter (switch) eingebürgert.

Für einen erfolgreichen Einsatz von Schaltern sollten mit dem Benutzer / der Benutzerin unter ande-rem folgenden Punkte abgeklärt werden [ANG 00]:

 Kann die für die Schalterbetätigung vorgesehene Bewegung zuverlässig ausgeführt werden?

97 Alle Buchstaben können mit maximal 4 Impulsen (Punkten und Strichen) gebildet werden. Für die Ziffern und für Sonderzeichen sind 5 oder mehr Impulse erforderlich.

 Besteht dabei die Fähigkeit für zeitgerechte Reaktionen?

 Ist die Bewegung angenehm, natürlich und ohne Belastung ausführbar?

 Ist die Bewegung mit Ausdauer ausführbar?

Da die Bewegungen, mit denen die Schalter betätigt werden oft von unbeabsichtigten Aktionen des Benutzers / der Benutzerin überlagert sein können, ist es erforderlich, eine geeignete Filterung des Schaltersignals vorzunehmen. Vor allem müssen kurze Schalterbetätigungen vor und nach der ge-wünschten Betätigung eliminiert werden [COL 90].

Um die Bedienung des Betriebssystems Windows ohne Tastatur und Maus auch für Verwender / Ver-wenderinnen von Einzelschaltern möglich zu machen, wurde das Programm SAW (Switch Access to Windows) entwickelt⁹⁸.

a) Ergotaster

Als Ergotaster werden großflächige, leichtgängige und meist mit deutlichen Farben oder Symbolen beschriftbare Taster bezeichnet. Sie können als Einzeltaster oder in Gruppen verwendet werden. Er-gotherapeuten / Ergotherapeutinnen verwenden solche Schalter beim "basalen Schaltertraining", wenn einer schwerbehinderten Person ein erstes Verständnis für die Funktion eines Hilfsmittel vermit-telt werden soll. Zwei Schalter, beispielsweise deutlich grün und rot gekennzeichnet, dienen zur Ver-mittlung der Antworten "Ja" und "Nein".

Für die berührungslose Schalterbetätigung werden Bewegungs- und Näherungssensoren auf kapazi-tiver und indukkapazi-tiver Basis sowie Infrarot-Lichtschranken angeboten [WEB 92, LAU 98].

b) Fingerbeuge-Schalter

Der in Abb. B 2.32 links gezeigte Schalter reagiert auf das Beugen des Mittelfingers. Der Sensor ist in einen Handschuh eingeschoben. Schalter dieser Art haben den Vorteil, daß sie nur auf die Bewegung des Fingers, nicht aber auf Bewegungen der ganzen Hand reagieren. Bewegungsbehinderung heißt ja nicht in jedem Fall, daß eine Bewegungsunfähigkeit vorliegt (Lähmung) sondern daß es oft auch zu unkontrollierten Bewegungen kommt. Im Falle von unkontrollierten Bewegungen des Armes bzw. des Handgelenkes wäre ein fest auf der Unterlage montierter Schalter nicht zuverlässig bedienbar.

c) Drehbewegungsschalter, Neigungsschalter

Abb. B 2.32 rechts zeigt einen am Handgelenk befestigten Schalter (z.B. mit Quecksilberkontakt), der auf Drehbewegungen des Unterarms reagiert. Für Schalter dieser Art sind keine Betätigungskräfte erforderlich.

Abb. B 2.32: links: Fingerbeuge-Schalter; rechts: Neigungsschalter.

d) Berührungsschalter

Manche Behinderungen gehen mit einem derartigen Kräfteverlust einher, daß selbst die Betätigung leichtgängiger mechanischer Schalter unmöglich wird. Der in Abb. B 2.33 dargestellte 2-fach Schalter reagiert auf bloße Berührung seiner Oberfläche (konischer Teil und zylindrischer Teil stellen je einen Schalter dar).

Abb. B 2.33: Berührungsschalter.

98 SAW ist als Freeware erhältlich: http://www.ace-centre.org.uk

e) Mehrfachschalter

Abb. B 2.34 links zeigt einen typischen Fünffach-Schalter mit großen Schaltflächen, der für matrixför-migen Auswahlfelder verwendet werden kann. Vier Schalter sind den vier Himmelsrichtungen (Rich-tungen der Cursor-/Fokus-Bewegung) zugeordnet. Der fünfte Schalter (rechts) dient der Auswahl.

Abb. B 2.34: links: Fünffach-Schalter mit großen Flächen

rechts: Fünffach-Schalter zur Betätigung mit der Faust, dem Ellenbogen oder dem Fuß.

Die gleiche Funktion erfüllt der in Abb. B 2.34 rechts dargestellte Fünffach-Schalter, welcher für die Bedienung mit dem Unterarm bzw. Ellenbogen (für amputierte Personen) oder für Fußbetätigung kon-zipiert ist. Die Trennwände zwischen den einzelnen Schaltern verhindern ein Abrutschen auf den Nachbarschalter.

f) Lidschlagschalter

Auch bei hohen Querschnittlähmungen ist der Lidschlag eine gut verwertbare willentliche Bewegung.

Mittels einer z.B. auf einem Brillengestell angebrachten Infrarot-Lichtschranke (Abb. B 2.35 links) kann aus dem Schließen der Augenlider ein Impuls abgeleitet werden. Lidschlagschalter müssen in der Lage sein, zwischen einem willentlichen Lidschlag (Dauer > 250 ms) und den unwillkürlichen Lid-schlägen (Dauer < 100 ms) zu unterscheiden [LAU 96].

g) Gesichtsmuskel-Schalter, Wangen-Schalter

Ebenfalls mit Reflex-Lichtschranken, die am Brillengestell befestigt werden, können Bewegungen wie das Runzeln der Stirn, das Heben der Augenbrauen oder das Aufblasen der Wangen für Steuerungs-zwecke nutzbar gemacht werden (Abb. B 2.35 rechts).

Abb. B 2.35: links: Lidschlagschalter auf einem Brillengestell;

rechts: Optischer Schalter für Gesichtsmuskeln.

Ein anderer Typ von Schaltern reagiert auf die leichteste Anspannung eines Muskels, die mit einem Piezo-Element detektiert werden kann. Mittels eines Bandes auf der Stirn getragen reagiert dieser Schalter z.B. auf das Runzeln der Stirn.

h) Akustische Schalter

Anstelle von mechanischen Schaltern können auch vom Anwender / von der Anwenderin hervorgeru-fene akustische Ereignisse, die über ein Mikrophon aufgenommen werden, als Schaltereignis ausge-wertet werden. Über die Soundkarte eines PC können akustische Ereignisse leicht erfaßt werden [EVA 02a].

i) Kamera als Schalter

Für die berührungslose Erfassung von Körperbewegungen lassen sich auch an den PC angeschlos-sene Kameras mit relativ einfacher Bildverarbeitung verwenden. Besonders der berührungslosen Er-fassung des Lidschlages (ohne BrillenEr-fassungen und Lichtschranken wie in Abb. B 2.35 links) kommt besondere Bedeutung zu. Um dabei auch unterschiedliche Beleuchtungssituationen zu beherrschen,

wird der Farbwechsel registriert, der beim Schließen des Augenlids auftritt. Eine dafür eingesetzt Ka-mera muß allerdings in der Lage sein, etwa 30 Bilder je Sekunde aufzunehmen [BUR 01, GRA 01a].

j) Zungenschalter

Für die Auswertung von "externen" Bewegungen der Zunge stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:

Berührung einer oder mehrerer Sensorflächen mit der Zungenspitze oder Betätigung eines mechani-schen Schalters (Abb. B 2.36 links).

k) Gaumen-Zungen-Schalter (Lingu-Control)

Wesentlich eleganter (und hygienischer) ist es, die Bewegungen der Zunge "intern" in der Mundhöhle (als bei geschlossenem Mund) abzufragen. Hierfür wurde eine Gaumenplatte mit einer Anzahl von Elektroden entwickelt. Bei Berührung dieser Elektroden mit der Zungenspitze werden auf drahtlosem Wege Steuersignale weitergegeben [SCH 94, FUG 01].

l) Saug-Blas-Schalter

Saug-Blas-Schalter (sip-puff-switch, suck-blow-switch) sind pneumatische, durch die Atemluft betätig-te 2-fach oder 4-fach Schalbetätig-ter. Durch Saugen an einem Röhrchen oder Mundstück bzw. durch Hinein-blasen können zwei unterschiedliche Kommandos gegeben werden. Manche Modelle gestatten die Auswertung von zwei unterschiedlichen Stärken von Saugen und Blasen und kommen somit auf vier Kommandos.

In Abb. B 2.36 rechts ist ein Saug-Blas-Schalter dargestellt, der mit einem isometrischen Joystick für Betätigung mit Lippen oder Zähnen kombiniert ist. Damit lassen sich alle Funktionen der Maus mit dem Mund ausführen [FUG 01].

Abb. B 2.36: links: Mechanischer Zungenschalter

rechts: Saug-Blas-Schalter in Verbindung mit einem Mund-Joystick (IntegraMouse).

Im Dokument behinderte und alte Menschen (Seite 166-170)