ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2001 года по МПК G06K11/16 G08C21/00 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для устройств определения координат графической информации на плоскости, ввода и запоминания графической информации для последующей обработки.

Известно устройство для преобразования графических данных в электрический сигнал (патент Японии 56-45081, МКИ G 08 C 21/00). Известное устройство содержит анизотропный упругий материал с высокой электропроводностью, образующий поверхность планшета и являющийся первичным преобразователем; проводящие шины, расположенные в плоскости планшета, соответственно по направлению осей координат X и Y; изолирующие пластины, установленные между шинами в точках из крепления, блок считывающего устройства и карандаш.

Известное устройство работает следующим образом. На поверхность планшета из упругого материала накладывается чертеж, координаты точек которого необходимо вводить в ЭВМ. При нажатии карандашом на точку чертежа происходит деформация токопроводящего материала в данной точке и закорачивание приводящих шин. Сигналы, характеризующие координаты точки, могут быть переданы по линии связи, введены в запоминающее устройство и использованы для последующей обработки.

Недостатками известного устройства является использование координатной сетки, образуемой проводящими шинами, в результате чего, оно имеет большую погрешность и как следствие, за счет дискретности шага этих шин, сложность и низкую надежность.

Известно устройство ввода графических данных точки установки пера-ручки относительно двумерной сетки (патент Великобритании 1361057, МКИ G 08 C 21/00).

Известное устройство содержит перо, двумерную сетку проводников, счетчики координат X и Y, устройства управления пером и схему считывания информации, куда входят запоминающее устройство и устройство кодирования.

Известное устройство работает следующим образом. Для кодирования положения пера в поле двумерной сетки определяется временной интервал, начало которого соответствует началу координат, а конец совпадает с импульсом, наведенным в проводниках при нажатии пера.

Недостатками известного устройства является дискретность считывания информации за счет использования координатной сетки из проводящих шин, а также сложность и низкая надежность схемы кодирования.

Наиболее близким к предлагаемому преобразователю является "Устройство для считывания графической информации" (а.с. N 1552205, МКИ G 06 K 9/00, 11/06).

Устройство содержит (стеклянный) планшет, пьезоэлектрические пластины линейных деформаций - излучатели, установленные по двум взаимно перпендикулярным сторонам планшета, пьезоприемник в виде звукопроводящего стержня, снабженного пьезопластиной, укрепленной на свободном конце стержня, блок формирования строб импульсов, генератор импульсов (возбуждения и управления), блок формирования сигнала разрешения, блок элементов И, блок формирования временных координатных интервалов.

Недостатком известного устройства является его сложность и невысокая точность.

Задачей заявляемого изобретения является уменьшение погрешности и повышение точности измерения и упрощение преобразователя.

Поставленная задача достигается тем, что преобразователь графической информации содержит планшет, щуп с приемником, два усилителя, два излучателя, выполненных в виде проводников из упругого материала. Они представляют собой рулетки с нанесенными на проводник масштабными делениями. Излучатели ориентированы вдоль ортогональных осей планшета. Кроме того, преобразователь содержит два генератора переменного тока, масштабный усилитель и два фильтра. Каждый генератор переменного тока последовательно соединен через усилитель с излучателем. Эти соединения образуют два канала. Выход приемника через масштабный усилитель подключен к входам фильтров.

Сущность изобретения в предлагаемом преобразователе заключатся в специальном излучателе в виде проводника, который создает интенсивное электромагнитное поле, зависящее от длины проводника по каждой координате при соответствующем положении щупа с приемником. Эти сигналы в масштабном усилителе разделяются и через фильтры поступают для последующей обработки, т.е. для преобразования в соответствующую координату. В результате получаем выборку координат, плотность которой достаточно велика. При этом в процессе ввода графической информации в зависимости от характеристического размера выбирается размер проводников излучателя.

Таким образом уменьшается погрешность в определении линии координат и повышается точность измерения и вместе с тем технически упрощается преобразователь.

Из вышесказанного следует, что совокупность отличительных признаков и их взаимосвязи являются существенными.

На фиг. 1 показано графическое изображение определения координат на плоскости при работе преобразователя, а на фиг 2 приведена структурная схема. Заявляемый преобразователь графической информации содержит генераторы переменного тока 1, 2; усилители 3, 4; излучатели, выполненные в виде рулеток 5, 6; щуп с приемником 7, масштабный усилитель 8, фильтры 9, 10; планшет 11 и источник питания 12.

Выходы генератора переменного тока 1 и 2 через усилители 3, 4 подключены к излучателям 5, 6.

Выход приемника 7 через масштабный усилитель 8 подключен к входам фильтров 9, 10.

Преобразователь графической информации работает следующим образом. В начале устанавливаются проводники (рулетки) вдоль осей X и Y планшета 11. При включении генератора переменного тока 1, 2 вокруг излучателей 5, 6 образуется магнитное поле с частотой генераторов переменного тока 1, 2. При перемещении щупа с приемником 7 по планшету его местоположение через масштабный усилитель 8 и фильтры 9, 10 передаются для дальнейшей обработки. Интенсивность сигналов, снимаемых с приемника 7, изменяется пропорционально расстоянию относительно излучателей 5 и 6, т.к. излучатели 5 и 6 ориентированы вдоль осей X и Y, и отфильтрованные фильтрами 9 и 10 сигналы несут информацию о местоположении щупа-пера в плоскости планшета. Сигналы с выходов фильтров 9 и 10, несущие информацию о координатах щупа, передаются для последующей обработки.

Именно измерение переменного магнитного поля, создаваемого двумя ортогонально ориентированными излучателями, а также возможность изменения масштаба работы преобразователя в зависимости от характеристического размера графической информации позволяет уменьшить погрешность и повысить точность.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для устройств определения координат графической информации на плоскости, ввода и запоминания графической информации для последующей обработки. Техническим результатом является повышение точности и упрощение преобразователя. Преобразователь содержит планшет, щуп с установленным на нем приемником, два усилителя, два фильтра, два излучателя, масштабный усилитель и два генератора переменного тока. 2 ил.

Преобразователь графической информации, содержащий планшет, щуп с установленным на нем приемником, усилитель, излучатели, выполненные из упругого материала и ориентированные вдоль ортогональных осей планшета, отличающийся тем, что он содержит два генератора переменного тока, усилитель, масштабный усилитель и два фильтра, причем каждый из генераторов переменного тока последовательно соединен через усилитель с излучателем, который выполнен в виде проводника и представляет собой рулетку с нанесенным на нем масштабом, а выход приемника через масштабный усилитель подключен к входам фильтров.