Устройство для считывания графической информации Советский патент 1983 года по МПК G06K11/00 

Изобретение относится к автоматике и В1лчислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания графической информации. Известно устройство для считывания графической информации,. содержащее генератор импульсов, выходы которого соединены с излучателями, установленными по двум взаимно перпендикулярным сторонам стеклянного планшета-звукопровода, и двумя входами блока формирования временных координатных интервалов, и пьезоэлек трический приемник, соединенный с фо мирователем стробимпульсов, выход ко торого подключен к двум другим входам Г блока формирования временных координатных интервалов. Блок формирования временных координатных интервалов со держит тактовый генератор и последов тельно соединенные триггеры,элементы И и счетчики Щ Недостатками данного устройства являются высокие технологические тре бования к элементам акустического уз планшета из-за необходимости возбуж ден1;я высокочастотных поверхностныз волн Релея, а также значительное зат хание акустических волн из-за высокой частоты V 3-10 МГц генерируемых ультразвуковых волн, что налагает определенные ограничения на размеры планшета. Крсяле того, в пьезоприемни ке используется контактная систола, которая является источнике дополнительных помех и уменьшает надежность работы устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические плас ти ны, акустически евязанныё с акустическим приемниксш, выполненным в виде металлического трехгранн эгй стержня, на боковых гранях которого закреплены пьеэоэлементы, соединенные со входами уси лителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, под ключенного к одним из входов элементов и, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами 2 . В известном устройстве в зависи.мости от степени прижатия, изменяется величина акустического импеданса в месте контакта пЬезоприемиика с поверхностью планшета, что приводит к изменению с1мплитуды выходного сигнала с;/мматора, имеющего вид колебаний с экспоненциальными огибающими. Ввиду того, что координатный триггер блока определения координат сбрасывается полуволной при дост ижении ею определенного уровня, то в зависимости от степени прижатия пьезоприемника к поверхности планшета, сброс координатного триггера производится различными полуволнами, что приводит к сбоям в работе устройства. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлит ческого трехгранного стержня, на боковых гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляющий ждущий генератор, причем в блок определения координат введены дополнительные элементы И, выходы которых подключены к входам вычитания счетчиков, а входы соответственно к выходу тактового генератора, первому и второму выходам блока управления и выходу управляемого ждущего генератора, которого соединен также с импульсным входом управляемого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу порогового элемента. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. .Устройство содержит стеклянный планшет-звукопровод 1, пьезоэлектрические пластины линейных деформаций излучатели 2, установленные по двум взаимно перпендикулярным сторонам планшета, акустический приемник 3, блок 4 формирования строб-импульсов, блок 5 управления, блок б определения координат, блок 7 селекторов импульсных последовательностей, управляемый ждущий генератор 8, Блок 6 определения координат содержит Тс1ктовый генератор 9, два координатньлх триггера 10, два элемента

И 11, два реверсивных счетчика 12 и два дополнительных элемента И 13.

Блок.селекторов 7 импульсных последовательностей выполнен V) -канальным, каждый из каналов содержит селе тор 14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов и длительностями межимпульсных интервалов. .

Блок формирования 4 строб-импульсов содержит усилители 15, детекторы 16, трехвходовый сумматор 17, пороговый элемент 18, например триггер Шмитта.

Управляемый генератор 8, представляет собой ждусшй генератор,который при поступлении импульсного сигнал на соответствующий управляющий вход формирует временной интервал соответствующей заданной длительности. В предлагаемом устройстве реализована одна из известных схем цифрового генератора, который содержит шифратор 19, счетчик 20, триггер 21 и имеет -вход тактовых импульсов, подаваемых от тактового генератора 9 расположенного в блоке б определения координат.

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 управления формирует прямо угольные импульсы, подаваемые на пьезоэлектрические пластины 2 планшета 1. Прд воздействием этих им-. пульсов поочередно возбуждаются пьезоэлектрические пластины - излучатепи 2. Упругая бегущая акустическая волна, возбуждаемая при этом в планшете-звукопроводе 1, распространяются с постоянной скоростью вдоль, оси, перпендикулярной к-соответствующей стороне планшета. .

Через время, соответствующее расстоянию пробега фронта бегущей волны от пластины 2 до места контакта акустического приемника 3 с поверхностью планшета 1, приемник 3 начинает формировать электрический сигнал, подаваемый на вход блока 4 формирования строб-импульсов. На выходе сумматора

17блока 4 формируется сигнал, имеющий вид пачек синусоидальных полуволн с экспоненциальными огибающими, который с помощью порогового элемент

18преобразуется в импульсную последовательность прямоугольной формы, которая подается в блок 6.определени координат.

При этом на выходах координатных триггеров 10 блока б формируются временные интервалы. Передний фронт каждого из этих интервалов формируется с помощью импульсов поступакмцих с блока 5 управления одновременно с импульсом, подаваемым на пьезоэлектрические пластины 2, а задний фронт в момент прихода прямоугольных импульсов с выхода блока 4 формирования строб-импульсов.

Формируемые временные интервалы на выходах координатных триггеров 10, разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 9 через соответствующий элемент И 11 на счетный вход соответствующего счетчика 12.

По окончании временного интервала в счетчиках 12 фиксируется результат измерения соответствз/ющей координаты.

Поскольку в зависимости от степени прижатия изменяется величина акустического импеданса в месте контакта приемника 3 с поверхностью планшета 1, то изменяется также и амплитуда . выходного сигнала сумматора 17 блока 4 формирования строб-импульсов. Поэтому импульсная последовательность на выходе порогового элемента 18 начинает формироваться в момент, когда на его вход поступает полуволна, амплитуда которой первой достигает порогового уровня, так называемая регистрируемая полуволна. .

В зависимости от порядкового номера регистрируемой полуволны в совокупности полуволн сигнала на выходе сумматора 17 импульсная последоватетгьность прямоугольной формы на выходе блока формирования 4 строб-импульсов характеризуется индивидуальными для срответствующей регистрируемой полуволны информативными параметрами, в частности длительностями импульсов и межимпульсных интервалов.

При этом в зав 1симости от порядкового номера регистрируемой полуволп ны формирование импульсной последовательности начинается с определенной фазы огибающей, что влечет за собой строго индивидуальные параметры формируемой импульсной последовательности.

При наличии селекторов 14, позволяющих по совокупности таких индивидуальных параметров идентифицировать формируемую импульсную последовательность, можно получить информацию о порядковом номере регистрируемой полволны в совокупности полуволн на выходе сумматора 17.

Достаточно высокая достоверность идентификации формируемых импульсных последовательностей достигается уже при анализе длительностей первых тре импульсов и межимпульсных интервалов в указанных последовательностях.

Сигналы с выхода блока 4 формирования строб-импульсов подаются на вход блока7 селекторов, каждый из каналов которого содержит селектор 14 импульсной последовательности с заданным числом импульсов, длительностями импульсов и длительностями межимпульсных интервалов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее планшет, на взаимно перпендикулярных сторонах которого установлены пьезоэлектрические пластины, акустически связанные с акустическим приемником, выполненным в виде металлического трехгранного стержня, на боковых гранях которого закреплены пьезоэлементы, соединенные с входами усилителей, выходы которых подключены через детекторы к входам сумматора, блок определения координат, состоящий из последовательно соединенных триггеров, элементов И и счетчиков, а также тактового генератора, подключенного к одним из входов элементов И, другие выходы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены с пьезоэлектрическими пластинами, о т л ичающееся тем, что, с целью повьлиения надежности, оно содержит последовательно соединенные пороговый элемент, блок селекторов импульсных последовательностей и управляемый ждущий генератор, причем в блок определения координат введены дополнительные элементы И, выходы кото- ff i рых подключены к входам вычитания in счетчиков, а входы - соответственно к В.ЫХОДУ тактового генератора, первому и второму выходам блока управления и выходу управляемого ждущего генератора, выход которого соединен также с импульсным входом управляемого ждущего генератора, а выход сумматора подключен к входу пороiroBoro элемента. СП со ел СХ5