УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРИЁМА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ ШРИФТА БРАЙЛЯ Российский патент 2018 года по МПК G09B5/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к информационным технологиям и может быть использовано при тактильном приеме и передаче информации, кодированной по принципу рельефно-точечного тактильного шрифта Луи Брайля, с использованием компьютеров, мобильных телефонов, электронных устройствах, регистрирующих устройствах и системах управления для расширения возможностей и границ общения людей с нарушениями зрения, слуха и/или речи. В частности, настоящее изобретение представляет собой устройство в виде перчатки с расположенными на нем контактными группами, которые при соединении между собой используются для передачи сигналов, определяемых как точки в шрифте Брайля, и расположенными на нем вибрационными сигнализаторами, использующимися для приема сигналов, определяемых как точки в шрифте Брайля. Указанное устройство используется в предоставляемом в настоящем изобретении способе приема и передачи информации посредством шрифта Брайля.

Уровень техники

В настоящее время известно использование дисплеев Брайля для ввода и вывода данных, предназначенных для людей с нарушениями зрения. Дисплеи Брайля представляют собой электромеханические устройства, формирующие на ровной горизонтальной поверхности рельефно-точечные элементы шрифта Брайля, которые могут считываться осязательными рецепторами кончиков пальцев рук. Такие устройства выполняют в виде пишущих машинок, имеющих программное управление, ручные манипуляторы и исполнительные механизмы, подключаемые в качестве дополнительного устройства к компьютеру с помощью USB- или Bluetooth-интерфейса. Однако такие устройства являются очень дорогими и громоздкими, также они не предоставляют возможности мобильного и ситуативного общения людей с нарушениями зрения, слуха и голоса с другими людьми.

В патенте США №5571020 описано образовательное устройство для оказания помощи в обучении набору текста на клавиатуре. Устройство включает в себя набор перчаток и изображений или знаков, расположенных на пальцах перчаток, обеспечивающих представление в виде пиктограмм и буквенно-цифровое представление клавиатуры компьютера. Визуальное и тактильное запоминание изображений на перчатке дополняются слуховым и ассоциативным запоминанием предоставленного образовательного метода рассказа. Однако описанное устройство не предназначено для коммуникации людей с нарушениями зрения, слуха и/или голоса с использованием шрифта Брайля и не обеспечивает ее.

Наиболее близким аналогом предлагаемого в настоящей заявке устройства является устройство и способ ввода информации, описанные в патенте РФ №2141685. Описанное устройство содержит тактильные элементы, размещенные на подложке и связанные с контроллером, при этом по крайней мере один тактильный элемент размещен и зафиксирован по крайней мере на одной фаланге по крайней мере одного пальца посредством подложки, например гибкой или эластичной, причем тактильный элемент расположен в поле доступа концевой фаланги пальца этой же руки. При этом тактильные элементы с проводящим покрытием расположены в виде информационной матрицы Брайля и содержат датчики тактильной чувствительности, например обмотки возбуждения электромагнитных вибраторов, обращенных к кожному покрову пальцев руки. Описанное устройство является довольно сложным в изготовлении, поскольку содержит матрицы Брайля в каждом из тактильном элементов, а получение информации посредством таких матриц не обеспечивает четкость и допускает неоднозначность интерпретации получаемой информации.

Краткое описание настоящего изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление компактного, простого в изготовлении и пользовании, а также доступного для людей с нарушениями зрения, слуха и/или голоса устройства, позволяющего осуществлять прием и передачу информации посредством шрифта Брайля.

Указанная цель была достигнута посредством создания устройства в форме перчатки, в котором для передачи и приема данных используется контактный способ, а для приема данных - осязательный. Описанное устройство используется в способе передачи и приема данных посредством шрифта Брайля.

Предлагаемое устройство является простым и удобным в использовании и позволяет осуществлять коммуникацию людей с нарушениями зрения, слуха и/или голоса с другими людьми, в том числе при мобильном и ситуативном общении с использованием смартфона.

Одним из вариантов выполнения настоящего изобретения является устройство в форме перчатки для приема и передачи информации посредством шрифта Брайля с расположенными на нем контактными группами, которые при соединении между собой используются для передачи сигналов, определяемых как точки в шрифте Брайля, и с расположенными на нем вибрационными сигнализаторами, использующимися для приема сигналов, определяемых как точки в шрифте Брайля. Контактные группы указанного устройства выполнены из токопроводящего материала.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению содержит контактные группы, использующиеся для передачи сигналов, расположенные на кончиках пальцев руки и на ладони.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению содержит две дополнительные контактные группы, расположенные на боковой поверхности указательного пальца.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению содержит вибрационные сигнализаторы, использующиеся для приема сигналов, расположенные на тыльной стороне дистальных фаланг пальцев и на тыльной стороне кисти руки.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению содержит фиксирующий элемент на запястье руки.

В одном из вариантов способа согласно настоящему изобретению прием и передача информации посредством шрифта Брайля с использованием описанного выше устройства передаваемые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, формируются путем последовательного или одновременного образования соответствующих контактов между контактными группами устройства; принимаемые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, преобразуются в вибрацию соответствующих вибрационных сигнализаторов; а преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь и обратно обеспечивается с помощью программного обеспечения, установленного на компьютер или смартфон, соединенный с указанным устройством.

Еще одним из вариантов выполнения настоящего изобретения является устройство в форме перчатки для приема и передачи информации посредством шрифта Брайля, описанное выше, которое дополнительно содержит блок управления для анализа и преобразования данных, а также приема и передачи сигналов, соединенный проводами с контактными группами и вибрационными сигнализаторами.

В одном из вариантов выполнения описанного выше устройства согласно настоящему изобретению указанный блок управления выполнен с возможностью подключения к компьютеру или смартфону для приема и передачи сигналов проводным или беспроводным способом.

В одном из вариантов выполнения указанного выше устройства прием и передача сигналов осуществляется посредством Bluetooth или Wi-Fi.

В одном из вариантов способа приема и передачи информации посредством шрифта Брайля согласно настоящему изобретению с использованием описанного выше устройства передаваемые сигналы, определяемые блоком управления как точки в шрифте Брайля, формируют путем последовательного или одновременного образования соответствующих контактов между контактными группами устройства; принимаемые сигналы, определяемые блоком управления как точки в шрифте Брайля, преобразуют в вибрацию соответствующих вибрационных сигнализаторов; а блок управления осуществляет прием и передачу сигналов между указанным устройством и компьютером или смартфоном.

В одном из вариантов выполнения способа согласно настоящему изобретению преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь и обратно обеспечивают с помощью соответствующего программного обеспечения, установленного на компьютере или смартфоне.

В одном из вариантов выполнения способа согласно настоящему изобретению блок управления подключен к компьютеру или смартфону проводным или беспроводным способом.

В одном из вариантов выполнения способа согласно настоящему изобретению блок управления подключен к компьютеру или смартфону посредством Bluetooth или Wi-Fi.

Описание чертежей

На Фиг. 1 представлена схема размещения контактных групп устройства и фиксирующего элемента на запястье руки. Контакты с 2 по 7 используются при последовательном образовании контактов, соответствующих точкам в шрифте Брайля. Необязательные дополнительные контакты А и Б на внешней стороне указательного пальца могут использоваться при одновременном образовании контактов, соответствующих точкам в шрифте Брайля.

На Фиг. 2 представлена схема размещения вибрационных сигнализаторов устройства и блока управления, соединенного проводами с вибрационными сигнализаторами.

На Фиг. 3 представлено соответствие контактов и точек шрифта Брайля при последовательном образовании контактов.

На Фиг. 4 представлено соответствие контактов и точек шрифта Брайля при одновременном образовании контактов.

Подробное описание настоящего изобретения

В устройстве согласно настоящему изобретению для передачи и приема данных используется контактный способ, а для приема данных - осязательный. Для передачи данных контактным способом не требуются использования тактильных ощущений, а при приеме данных осязательным способом не требуется внимательность к фактуре шрифта. Данные передаются посредством свободного, последовательного или одновременного соединения контактов, расположенных на перчатке, надетой на руке. А принимаются данные посредством восприятия вибрации вибрационных сигнализаторов.

Один из вариантов выполнения устройства согласно настоящему изобретению изображен на Фиг. 1 и 2.

Устройство выполнено в форме перчатки (1), предпочтительно из текстиля или из другого приемлемого не токопроводящего материала. Устройство содержит контактные группы, выполненные из токопроводящего материала (Фиг. 1). Контактные группы расположены на большом пальце (2), на указательном пальце (3), среднем пальце (4), на безымянном пальце (5), на мизинце (6), а также на внутренней стороне ладони (7). Контактные группы (2)-(6) предпочтительно расположены на кончиках пальцев. Указанные контактные группы используются для последовательного образования контактов между контактными группами устройства, соответствующих точкам штифта Брайля.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению может содержать две дополнительные контактные группы (А) и (Б), расположенные на боковой поверхности указательного пальца. Указанные контактные группы вместе с остальными контактными группами могут использоваться для одновременного образования контактов между контактными группами устройства, соответствующих точкам штифта Брайля.

Принцип соответствия указанных контактов точкам штифта Брайля подробно раскрыт ниже при описании способа согласно настоящему изобретению.

Устройство также содержит вибрационные сигнализаторы (8), обеспечивающие прием информации (Фиг. 2). Вибрационные сигнализаторы (8) предпочтительно расположены на тыльной стороне дистальных фаланг пальцев и на тыльной стороне кисти руки.

В одном из вариантов выполнения устройство согласно настоящему изобретению содержит фиксирующий элемент на запястье руки (13).

Контактные группы и вибрационные сигнализаторы соединены с компьютером или смартфоном, на котором установлено программное обеспечение, устанавливающее соответствие между передаваемыми с контактных групп сигналами и точками шрифта Брайля и обеспечивающее преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь, а также обеспечивающее обратное преобразование текста или речи в шрифт Брайля с последующим направлением сигналом в соответствующие вибрационные сигнализаторы.

Принцип соответствия указанных вибрационных сигнализаторов точкам штифта Брайля подробно раскрыт ниже.

В наиболее предпочтительном варианте выполнения устройство также содержит блок управления для анализа и преобразования данных (10), соединенный соединительными проводами (9) с контактными группами и вибрационными сигнализаторами, содержащий кнопки настроек (11) и рельефные элементы обозначения кнопок (12) (Фиг. 2).

В указанном предпочтительном варианте выполнения устройство подключено к компьютеру или, предпочтительно, носимому смартфону для приема и передачи сигналов беспроводным способом. Прием и передача сигналов между устройством и компьютером или смартфоном осуществляется посредством Bluetooth или Wi-Fi. При этом установка соответствия между передаваемыми с контактных групп сигналами и точками шрифта Брайля, а также обратное направление сигналов на соответствующие вибрационные сигнализаторы, соответствующие точками шрифта Брайля, осуществляет блок управления для анализа и преобразования данных (10), расположенный на устройстве согласно настоящему изобретению, а преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь осуществляется программным обеспечением, установленным на компьютере или смартфоне.

Использование носимого смартфона позволяет осуществлять простой и легкий прием и передачу информации и обеспечивать мобильное и ситуативное общение людей с нарушениями зрения, слуха и/или голоса с другими окружающими людьми.

Устройство согласно настоящему изобретению функционирует следующим образом в соответствии со способом приема и передачи информации согласно настоящему изобретению.

Передаваемые буквенные или цифровые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, составляются и передаются поточечно путем последовательного или одновременного образования соответствующих контактов между контактными группами устройства, расположенных на кончиках пальцев перчатки и на ладони. Соединение определенных контактов между собой обозначают определенные точки в символе, знаке или букве шрифта Луи Брайля. Могут использоваться соответствия символов шрифта Луи Брайля и букв и цифр всех возможных раскладок и языков, включая языки, основанные на латинице, кириллице и т.п.

При осуществлении одного из вариантов способа согласно настоящему изобретению, когда символы, определяемые как точки в шрифте Брайля, составляются и передаются последовательно, образование контакта между контактной группой (4) на среднем пальце и контактной группой на ладони (7) соответствует точке 1, образование контакта между контактной группой (5) на безымянном пальце и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 2, образование контакта между контактной группой (3) на указательном пальце и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 3, образование контакта между контактной группой на мизинце (6) и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 4, образование контакта между контактной группой (4) на среднем пальце и контактной группой (2) на большом пальце соответствует точке 5, образование контакта между контактной группой (5) на безымянном пальце и контактной группой (2) на большом пальце соответствует точке 6 (см. Фиг. 3).

При осуществлении одного из вариантов способа согласно настоящему изобретению, когда символы, определяемые как точки в шрифте Брайля, составляются и передаются одновременно, образование контакта между контактной группой (4) на среднем пальце и контактной группой на ладони (7) соответствует точке 1, образование контакта между контактной группой (S) на безымянном пальце и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 2, образование контакта между контактной группой (3) на указательном пальце и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 3, образование контакта между контактной группой на мизинце (6) и контактной группой (7) на ладони соответствует точке 4, образование контакта между контактной группой (А) на внешней стороне указательного пальца и контактной группой (2) на большом пальце соответствует точке 5, образование контакта между контактной группой (Б) на внешней стороне указательного пальца и контактной группой (2) на большом пальце соответствует точке 6 (см. Фиг. 4). Указанная конфигурация допускает одновременное образование контакта между контактными группами (А) и (Б) и контактной группой (2) на большом пальце для одновременного получения точек 5 и 6 в шрифте Брайля, что, в свою очередь позволяет одномоментно составить символ, одновременно включающий точки 5 и 6 в шрифте Брайля.

Например, для ввода буквы «А» шрифта Брайля как на латинице, так и на кириллице, необходимо контактной группой (4) среднего пальца коснуться контактной группы (7) на ладони. Для ввода латинской буквы «С» шрифта Брайля необходимо контактными группами (4) и (5) среднего и безымянного пальцев коснуться контактной группы (7) на ладони. Для ввода кириллической буквы «С» шрифта Брайля необходимо контактными группами (5) и (3) безымянного и указательных пальцев коснуться контактной группы (7) на ладони, а также контактной группой (2) большого пальца коснуться контактной группы (А) на внешней стороне указательного пальца при одновременном формировании символа буквы «С» шрифта Брайля, либо контактной группой (2) большого пальца коснуться контактной группой (4) на среднем пальце при последовательном формировании символа буквы «С» шрифта Брайля.

После ввода информации сигнал шрифта Брайля соотносится с буквой алфавита и отображается на дисплее компьютера или смартфона в визуальном виде в форме буквы алфавита языка (русского, английского или иного). Также с помощью программного обеспечения, установленного на компьютере или смартфоне, возможно преобразование введенного текста в речь.

При осуществлении приема информации в виде текста на дисплее или в файле на компьютере или смартфоне, или в виде речи человека, общающегося с пользователем устройства согласно настоящему изобретению, принимаемые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, преобразуются в вибрацию соответствующих вибрационных сигнализаторов, расположенных на тыльной стороне дистальных фаланг пальцев и на тыльной стороне кисти руки (см. Фиг. 2). При этом вибрационный сигнализатор, расположенный на среднем пальце, соответствует точке 1, вибрационный сигнализатор на безымянном пальце соответствует точке 2, вибрационный сигнализатор на указательном пальце соответствует точке 3, вибрационный сигнализатор на мизинце соответствует точке 4, вибрационный сигнализатор на большом пальце соответствует точке 5, а вибрационный сигнализатор на тыльной стороне кисти руки соответствует точке 6.

Хотя указанные изобретения описаны в деталях выше, для специалиста в указанной области техники, очевидно, что могут быть сделаны изменения и произведены эквивалентные замены, и такие изменения и замены не выходят за рамки настоящего изобретения, которые определяются приложенной формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к устройству в форме перчатки для приема и передачи информации посредством шрифта Брайля и к способу приема и передачи информации с использованием указанного устройства людьми с ограниченными физическими возможностями по зрению, голосу и/или слуху. Устройство изготовлено, например, из текстильного материала с расположенными на нем контактными группами, которые при соединении между собой используются для передачи сигналов, при этом одно соединение между разными контактными группами определяется как одна точка в шрифте Брайля и расположенными на нем вибрационными сигнализаторами, использующимися для приема сигналов, при этом один переданный вибрационный сигнал соответствует одной точке в шрифте Брайля. Устройство может содержать блок управления для анализа и преобразования данных, а также приема и передачи сигналов, который соединен проводами с контактными группами и вибрационными сигнализаторами. Способ приема и передачи информации осуществляют с использованием указанного устройства, соединенного с компьютером или смартфоном, на котором установлено соответствующее программное обеспечение для преобразования шрифта Брайля в символы алфавита или речь и обратно. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство в форме перчатки для приема и передачи информации посредством шрифта Брайля, содержащая:

- контактные группы, расположенные на внутренней стороне пяти пальцев и на ладони и использующиеся для передачи сигналов, при этом одно соединение между разными контактными группами определяется как одна точка в шрифте Брайля, и

- вибрационные сигнализаторы, расположенные на тыльной стороне дистальных фаланг пяти пальцев и на тыльной стороне кисти руки и использующиеся для приема сигналов, при этом один вибрационный сигнал, переданный на конкретный палец или на тыльную сторону кисти руки, соответствует одной точке в шрифте Брайля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактные группы, использующиеся для передачи сигналов, расположены на кончиках пальцев руки и на ладони.

3. Устройство по п. 2, содержащее две дополнительные контактные группы, расположенные на боковой поверхности указательного пальца.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактные группы выполнены из токопроводящего материала.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное устройство содержит фиксирующий элемент на запястье руки.

6. Способ приема и передачи информации посредством шрифта Брайля с использованием устройства по п. 1, в котором:

- передаваемые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, формируются путем последовательного или одновременного образования соответствующих контактов между контактными группами устройства;

- принимаемые сигналы, определяемые как точки в шрифте Брайля, преобразуются в вибрацию соответствующих вибрационных сигнализаторов;

- преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь и обратно обеспечивается с помощью программного обеспечения, установленного на компьютере или смартфоне, соединенном с указанным устройством.

7. Устройство в форме перчатки для приема и передачи информации посредством шрифта Брайля по любому из пп. 1 - 5, которое дополнительно содержит блок управления для анализа и преобразования данных, а также приема и передачи сигналов, соединенный электрическими проводами с контактными группами и вибрационными сигнализаторами.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что указанный блок управления выполнен с возможностью подключения к компьютеру или смартфону для приема и передачи сигналов проводным или беспроводным способом.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что прием и передача сигналов осуществляется посредством Bluetooth или Wi-Fi.

10. Способ приема и передачи информации посредством шрифта Брайля с использованием устройства по п. 7, в котором:

- передаваемые сигналы, определяемые блоком управления как точки в шрифте Брайля, формируют путем последовательного или одновременного образования соответствующих контактов между контактными группами устройства;

- принимаемые сигналы, определяемые блоком управления как точки в шрифте Брайля, преобразуют в вибрацию соответствующих вибрационных сигнализаторов;

- блок управления осуществляет прием и передачу сигналов между указанным устройством и компьютером или смартфоном.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что преобразование шрифта Брайля в символы алфавита или речь и обратно обеспечивают с помощью соответствующего программного обеспечения, установленного на компьютере или смартфоне.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что блок управления подключен к компьютеру или смартфону проводным или беспроводным способом.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что блок управления подключен к компьютеру или смартфону посредством Bluetooth или Wi-Fi.