Устройство для тактильного восприятия информации Советский патент 1984 года по МПК G09B21/00 

2. Устройство по ft.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигналов имее.т элемент задержки, триггер, делитель частоты, элементы И-НЕ, элемент ИЛИ и датчик, при этом выход элемента ИЛИ соединен с первым входом триггера,.второй вход которого связан с входом элемента задержки, управляющим входом датчика и выходом первого элемента И-НЕ, собдиненного первьп входом с выходом счетчика, второй вход первого элемента. И-НЕ соединен с информационным входом счетчика и через делитель частоты подключен к выходу второго элемента И-НЕ, один из входов которого подсоединен к выходу

триггера, причем выход элемента задержки связан с управляющим входом элемента ИЛИ.

3. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок обновления кодов имеет счетчик, элемент задержки, селектор и элемент И-НЕ, при этом выход счетчика соединен с первым управляющим входом счетчика и первым входом селектора,

второй вход которого связан с вторым управлянмцим входом счетчика и входом элемента задержки, соединен ного выходом с третьим входом селектора, информационные выходы котЪрого подключены к входам элемента И-НЕ.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок датчиков тактильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации, отличающееся тем, что, с целью повы11ения эффективности предъявления тактильных воздействий, узел подготовки предъявляемой информации имеет блок формирования сигналов, блок памяти, блок обновления кодов, блок распределения импульсов и блок регистрации межсимвольных интервалов, при этом выходы блока памяти соединены с первыми входами блока формирования сигна: ов, блока распределения импульсов и блока регистрации межсимвольных интервалов, выходы которого подключены к второму входу блока распределения и myльсов, первому входу блока обновления кодов и первым входам блока памяти, вторые входы которого подсоединены к первым выходам блока обновления кодов, второму входу блока регистра- ции межсимвольных интервалов, второму входу блока обновления кодов и первому выходу блока формирования сигналов, второй выход которого связан с третьим входом блока распреде- g i ления импульсов, связанного выхода- ми с входами блока сопряжения инфор(Л мации , причем второй выход блока обновления кодов соединен с вторым входом блока формирования сигналов.

1

Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятия информации, -

Известно устройство для тактильного восприятия информации, содержащее блок датчиков тактильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации .с. узлом подготовки предъявляемой информации tl3Недостатком известного устройства является невысокая эффективность предъявления тактильных воздествий.

Цель изобретения - повышение эффективности предьявле11ия тактильнь.5х воздействий.

Поставленная цель достигается те что в устройстве для тактильного восприятия информации, содержащем блок датчиков тактильной чувствителности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой инфОЕ 1ации, узел подготовки предъявляемой информации имеет блок фО1 1ироваиия сигналов, блок памяти, блок обновления кодов, блок распределения импульсов и блок регистрации межсимвольных интервалов , при этом выходы блока памяти соединены с первыми входами блока формирования сигналов, блока распределения импульсов и блока регистрации межонмвольных интервалов,выходы которого подключены к второму входу блока распределения импульсов первсшу входу блока обновления кодов и первым входам блока памяти, вторые входь которого подсоединены к первым выходам блока обновления кодов, второму входу блока регистрации межсимвольных интервалов, второму входу блока обновления кодов и первому выходу блока формирования

сигналов, второй выход которого связан с. третьим входом блока распределения импульсов. Связанного выходами с входами блока сопряжения

информации, причем второй выход блока обновления кодов соединен с вторым входом блока формирования сигналов .

Кроме того, блок формирования

сигналов имеет элемент задержки, триггер, делитель частоты, элементы И-НЕ; элемент ИЛИ и датчик, при этом выход элемента ИЛИ соединен с первым входом триггера, второй вход которого связан с входом элемента задержки, управляющим входом счетчика и выходом первого элемента И-НЕ, соединенного первым входом с выходом счетчика, второй первого элемента И-НЕ соединен с информационным

входом счетчика и через делитель частоты подключен к выходу второго элемента И-НЕ, один из входов которого подсоединен к выходу триггера, причем выход элемента задержки

связан с управлякнцим входом элемента ИЛИ.

Причем блок обновления кодов има-ет счетчик, элемент задержки, селе1ртор и элемент И-НЕ, при этом выход

счетчика соединен с первым управляюЬим входом счетчика и первым входом селектора, второй вход которого связан с вторым управляющим входом счетчика и входом элемента задержки, сое-т

диненного выходом с третьим, входом селектора, информационные выходы которого подключены к входам элемента И-НЕ.

На фиг.1 приведена блок-схема узла подготовки предъявляемой информании; на фиг.2 - структурная схема блока памяти кода длительности на фиг.З - структурная схема блока формирования сигналов , на фиг.4 - блок-схема блока обновления кода; на фиг.5 - схема блока распре деления импульсов/ на фиг.6 - группа датчиков, установленных на левой руке, общий вид. Устройство содержит узел 1 подготовки предъявляемой информации, выполненный из блока 2 памяти кода длительности стимулов, соединенный входами с информаиионными шинами, а выходами - с входами блока 3 формирования сигналов , который вторым и третьим входами соединен с шинами тактовой частоты и сигнала Запуск входами блока 4 регистрации межсимвольных интервалов и подключенных последовательно им блока 5 обновления кодов и блока 6 распределения импульсов, выходы которого соединены с входами датчиков 7 тактильной чувствительности, объединенных в пе вую (левую) и вторую (правую) групп 8 и 9 соответственно. Узел 1 предназначен для работы в трех режимах: обучения оператора во приятию информации, считывания символов и их восприятие с установленной длительностью стимулов, диалога оператора с источником. Он также предназначен для приема и записи ко дов, эквивалентных устанавливаемой оператором длительности символов, устанавливаемых с пульта (не показа приема и записи параллельных кодов символов, выработке кодов, эквивалентных длительности символов и интервалов меяоду ними, фОЕЯиирования сигналов. Перечисленные функции рас пределены меладу отдельными блоками. Устройство также включает ячейки 10 памяти, регистры 11-13, ячейки 14 и 15 памяти, элементы И-НЕ 16-18 счетчик 19 кодов, сигнальную шину 20, ыины 21 и 22 ввода признака гласная-согласная, триггер.2 3, счетчик 24, селектор 25, делитель 2 частоты, сигнальный выход 27 блока 3, элементы И-НЕ 28, пусковой вход 29 блока 3, элемент И-НЕ 30, элемен ты 31 зёщержки, шину 32 выдачи сигнала Готовность во внешнее устрой ство, счетный вход 33 блока 5, шину 34 вьщачи сигнала Готовность, эле мент 35 задержки, выход 36 блока 5, пусковой вход 37 блока 3, элемент ИЛИ 38, выходы 39 и 40 блока 5, деитифратор 41, элемент И-НЕ 42, элементы И 43, ключи 44 и.45, усилител 46 и браслет 47. Блок 2 предназначен для длительного хранения кодов, эквивалзен.тных длительности символов в ячейках 1о памяти (фиг.2), выполненных на стан дартных интегральных микросхемах, в ключ дешифратор адреса ячейки п .мяти,в которую записан кодинтервала времени предъявления текущего символ Блок 2 служит для записи кода F, эквивалентного стандартному коду текущего символа с помощью регистра 11, и выдачи адреса символа для опроса ячеек 10,14 и 15 памяти, блока 4 и дердафратора блока 6; для предварительной з-аписи с пульта кодов F2 и Fj , эквивалентных длительности символов в ячейки 14 и 15 памяти для обеспечения режима обучения оператора; для-считывания из ячеек 14 и 15 кодов Fp и F, , автоматически различаемых отдельно для гласных и отдельно для согласных с помощью группы элементов И-НЕ 17 и 18 по сигналам признака, поступающего из . блока 4, и импульсов считывс1ния, поступающих из блока 3; для автоматического включения основного канала обмена с помощью элемента И-НЕ 16, блокирующего синхровход регистра 13 в режиме обучения и диалога; для перезаписи кода длительности F Т в регистр 13 при опросе ячеек 10 памяти и выдачи кода в блок 3, а также для записи кода адреса символа в режиме диалога в регистр 11, а его дополнительной части - кода длительности Fj- в регистр 12 с выдачей в блок 3. Блок 3 (фиг.3) во всех трех режимах работы блока предназначен для отсчета межсимвольного интервала (совместно с блоками 4 и 5); для записи в счетчик 19 кодов 7у Fy/ эквивалентных длительности текущего символа и отсчета соответствукедего им количества импульсов, а также для выдачи сигнала Готовность по окончании формирования пачки импульсов и сброса в ноль схемы по окончании предъявления соответствующего символа. Блок 4 предусмотрен для записи и хранения кодов межсимвольных интервалов, а также для выработки признака гласная-согласная. Блок 5 обновления кодов (фиг.4) предназначен для синхронизации работы элементов отдельных оков при обмене с внешним устройством путем формирования и выдачи сигнала, утверждающего готовность блока 2 к приему кода следующего символа; синхроимпульсов для опроса ячеек 10,14 и 15 памяти, импульса записи кода F в регистр 13 ив счетчик 19, а также импульса записи кода F межсимвольного интервала в счетчик 24. Блок 6 распределения импульсов (фиг.5) служит для дешифрации ад Зеса i-ro ключа (44,45) и включения электрической цепи вьщачи пачки импульсов F- на вход соответствующего датчика7, а также для усиления импульсов в последовательности FJ сигнала. При этом выходы блока 2 памяти Соединены с первыми входами блока 3 формирования сигналов, блока б распреузеления импульсов и блока 4 рёгис трации межсимвольных интервалов, вы,-ходы которого подключены к второму входу блока б распределения импульсов, первому входу блока 5 обновлеНИН кодов и первым входам блока 2 памяти,Iвторые входы которого подсоединены к первым выходам блока 5 обнЪвления кодов, второму входу -блока 4 регистрации межсимвольных интервалов, второму входу блока 5 обновления кодов и- первому выходу блока 3формирования сигналов, второй выход. которого связан с .третьим входом бло ка б распределения импульсов, связанного выходами с входами блока.сопряжения информации, причем второй выход блока 5 обновления кодов соеДинен с вторым входом блока 3 формирования сигналов. : Блок 3 формйр|Ования сигналов содержит элемент 31 задержки, триггер 23 делитель 26 ч астоты, элементы И-йЕ 28,30, элемент ИЛИ 38 и счетчик 19. При этом вижод элемента ИЛИ 38 соединен с первым входом триггера 23, второй вход которого связан с входом элегяента 31 задержки, управляющим -входом счетчика- 19 и выходом первого элемента Н-НЕ ЗО,соединенного первым входом с выходом счетчика 19, второй вход первого элемента И-НЕ 30 соединен с информационным входом счетчика 19 и через делитель 26 частоты подключен к выходу второго элем1ента И-НЕ 28, один из входов которого подсоединен к выходу триггера 23, причем выход ,элемента 31 задержки связан с управляющим входом элемента ИЛИ 38. Блок 5 обновления кодов имеет счётчик 24, элемент 35 задержки, се лектор 25 и элемент Й-НБ 42, при Этом ВКЕХОД счетчика 24 соединен с йервым управляявдим входом счетчика 24 и первым B gofiOM сеяектора 25, второй &ХОД которого связан с вторым управлшвдим входом счетчика 24 и вы &сщ(УМ элемента 35 задержки,соединен ного выходеяй с третьим входом селек тора 25, информационные выходы кото рого подключённ к входам элемента И-Ш: 42 Уст|Е ойство работает слёдуялаим об разом. Йозяртотойка оператора заключается в ознакомлений его с методикой и текстом, подлежащим усвоений в соот эетствукййихсшетолах. Предварительно инструктор записы вает с пульта (не показан) в ячейки 14 и 15 памяти соответствующую темп восйриятия информации длительность символов S йоде, эквивалентном отделвно осредненным согласным и гласным стимулам, соответственно средйему темпу йроизношейия речевше сигналов (PC). Диапазон их изменения 1000-20 мс. Затем обучаемый устанавливает атчики на пальцы рук в соответствии с принятым порядком их расположения. Рассмотрим работу узла 1 в этом режиме. В исходном состоянии триггер 23, счетчики 19 и 24, селектор-ком; мутатор 25 (фиг,2-4) установлены в ноль низким уровнем сигнала на входе. Импульсы тактовой частоты не проходят на вход делителя 26 частоты, так как на {втором) входе элемента И-НЕ 28 запрещакяций потенциал с выхода (инверсного) триггера 23. В этом режиме основной канал (ячейки 10 памяти и регистр 13) блокирован элементом И-НЕ 16, на первом вхвде которюго сигнал низкого уровня, а в регистр 12 информация не заносится. Вывод инф01 «ации из. накопителя начинают порачей сигнала высокого уровня на вход 29 блока 3 в момент времени ц, чем осуществляется его запуск. Сигнал Запуск с выхода элемента ИЛИ 38 поступает на s-вход триггера 23, который меняет свое состояние , и потенциальным сигналом с инверсного выхода открывает элемент И-НЕ 2В. Тактовые импульсы fg поступают от внешнего источника через делитель 26 частоты на вход счетчика 19 и сигнальный выход 27. Первый импульс проходит на выход счетчика и открывает элемент И-НЕ 30. Последующий импульс с выхода делителя 26 проходит на выход элемента И-НЕ 30 и устанавливает счетчик 19 в нуль, переключает триггер 23 я с помсяцью. элемента 31 задержки формирует первый интервал % в пределах 1-3 мс), как JB-ю часть межсимвольногЬ интервала Т,. Одновременно этот же импульс с выхода 32 блока 3 поступает во внешнее устройство в виде сигнала Готовность, а также на счетн лй вход 33 блока 5 (фиг.4). Так как счетчик 24 находится в обнуленном состоянии, то . этот же импульс проходит на его выход и на шину 34, подтверждая готовность блока 2 к приему текущего символа из внешнего устройства, ко торое в ответ выставляет по входам регистра 11 код текущего символа S, и соответствующий сигнал записи на синхро-вход регистра 11. Далее адресом FV опрашиваются ячейки ,15 : памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6. Импульсами б выходов 32 блока 3, 36 блока 5 опрашиваются выходы ячеек памяти блока 4 и поши1 ам 21 и 22 выдается в блок 2 признак гласная-согласная .и код межсимвольного интервала, ко- торый заносится в счетчик 24. Появление импульсов на выходах 27 и 32блока 3 и J6 блАка 5 с периодом fa обеспечивается за счет внутренней синхронизации блока 3 по цепи обратной связи, включающей элемент 31 задержки, элемент ИЛИ 38 и 5--вход триггера 23.

Импульсы с выхода 27 поступают по шине 20 и через открытый элемент 17 либо 18 считывают с ячеек 14 либо 15 памяти код Fj либо F длительности текущего К-Т симйола, который затем устанавливается по входам счетчика 19. Счетчик 19 работает На вычитание и при его обнулении в момент времени tg .завершается период формирования 1-го символа и очередного сйгнсша Готовность. Однако без псштверждения сигнала Готовность блоком 5 код последующего символа внешним устройством не выставляется.

Так как в счетчик 24 зешисан код межсимвольного интервала, то период длительности интервала составит

TH -т.,

где I - количество переключений

триггера 23, равное количеству единиц, записанных в счетчик 24; Tj - период следования импульса

по цепи обратной связи. Одновременно--С приходом на вход 33 очередного импульса с выхода 32 он кс мутирует селектор 25 и с его выходов 3€, 39 и 40 со сдвигом на Т(,, обеспечиваемым элементом 35 задержки, поступают в ячейки памяти импульсы записи и считывания. Таким образе, период времени, необходимый для опроса ячеек памяти и пере«записи кодов длительности в счетчики 19 и 24, совмещен по времени с мёжсимвольным интервалом. При обнулении счетчика 24 очередной импульс с выхода 32 блока 3 проходит на выход счетчика, сбрасывает в нуль селектор-коммутатор 25, проходит на -ВЫХОД 34 блока 5 и подтверждает сигнал готовности.

Период цикла предъявления символа составит

Тд т; + TC,

где Tjj - межсимвольный интервал,

установленный кодом пред- шествуклцего символа ; Тр - период формирования импульсной последовательноети F: текущего символа. ; Импульсная последовательность Fir сформированная в блоке 3, поступает

в блок б и через общий усилитель 46 на сигнальный вход ключей 44 и 45, другой вход i-ro ключа управляется потенциальным сигналом высокого уровня с i-й .шины дешифратора 41 череэ i-й элемент И 43, другие входы которь х соединены с инверсным выходом триггера 23. С выхода i-ro ключа пачка импульсов F- поступает на вход соответствуияцето координате символа

датчика 7- (фиг.1), подвижный элемент которого возбуждает рецепторы кожного анализатора на участках поверхности пальпа руки (фиг.6), при.легающего к i-му датчику.

Предъявление текста заключается в выработке внбростимулов конкретной длительности и координаты возбуждения рецепторов КА на поверхности пальиев рук, а также интервалов

между стимулами.

Для ускорения, процесса обучения оператору параллельно предъявляют на индикатЪре тренажера соответствующий знак алфатива.

В ходе обучения длительность символов сокращается до оптимальной. По окончании обучения либо прерывается выход 36 (шина 20), либо списывается содержимое ячеек 14 и 15

памяти.

В основном режиме синхронизация записи и считывания кодов- F осуществляется после вьщачи с пульта сигHaJia высокого уровня на первый вход элемента И-НЕ 16 (фиг.2). Считывание и перезапись кода F4 в регистр 13 осуществляются импульсами с выходов 39,40 блока 5 (фиг.4). При этом первый импульс считывания поступает на первый вход элемента И-НЕ

42 и открывает его, а второй импульс проходит на выход элемента И-НЕ 42, i выход 40.блсжа 5 и по второму входу элемента И-НЁ 16 проходит на вход записи кода F4 в регистр 13.

в режиме диалога с оператором дополнительно ,к адресу символа из внешнего устройства выдается код FC длительности, который заносится на входы регистра 12 вторым синхроимпульсом от внешнего истрчника. Длительность символа устанавливается в соответствии с речевыми сигналами, по : ко торьам формируется символ.

спсшьзовйние изобретения повышает эффективность предъявления тактильных воздействий.

S,

Л И

DC

W

tt-t

rlMh-

IF