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

Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятия информации Известно устройство для тактильного восприятия информации; содержащее блок датчиков такхильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом . подготовки предъявляемой информации ij , Недостатком известного устройства является невысокая эффективность предъявления тактильных воздействий , Целью изобретения является повышение эффективности предъявления .пьных воздействий. Поставленная цель достигается тем. что устройство для тактильного восприятия информации, содержащее блок датчиков тактильной чувствител ности, соединенный через блок сопря жени.я информации с узлом подготовки предъявляемой информации, имеет узел логических совпадений, узел памяти символов Брайля, мультиплексор , регистр памяти, блок электронных ключей и узел предъявления символов в коде Брайля, при этом управ ляющие выходы узла подготовки предъ являемой информации подключены к со ответствующим входам узла логически совпадений, первому вкоду мультипле сора и первому входу блока электрон нь:х ключей, вторые входы которого связаны с выходом регистра памяти, выходы узла .логических совпадений через узел памяти символов Брайля подключены к вторым входам мультиплексора, выходы которого соединены с информационными- входами регистра памяти, причем выходы блока электро ных ключей связаны с входами узла предъявления символов в коде Брайля На фиг 1 представлена блок-схем устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока памяти кода длительност стимулов; на фиг. 3 - структурная схема блока формирования сигналов; на фиг 4 структурная схема блока обновления кода; на фиг. 5 структурная, схема блока распределения импульсов; на фиг, 6 - устройство, оби-Ий вид „ Устройство содержит узел 1 подготовки предъявляемой информации, который состоит из блока 2 памяти кода д,пительности стимулов, входами соединенный с информационныгли шина(ми и шинами управляющих сигналов, а выходами -- с входами блока ...адрования сигналов, который вторым и третьим входами соединен с шинами тактовой частоты и. сигнала Запуск входами блока 4 формирования интервалов и подключенных последовательно им блока 5 обновления кода и блока б распределения импульсов, выходы которого соединены с входами датчиков 7 тактильной чувствительности, объединенных в первую и вторую группы, и входами блока 8 формирования символа в код Брайля, вторым входом соединенного с выходом блока 3 формирования сигналов, третьим - с шиной сброса в ноль, четвертым - с шиной памяти, а выходами с входами узла 9 предъявления символов в коде Брайля. Устройство также содержит , (фиг. 2-6) ячейку 10 памяти длительности , регистры 11, 12 и 13,: ячейки 14 и 15 памяти длительности символа, элементы И-НЕ 16, 17 и 18, счетчик 19, сигнальную шину 20 признака символа, шины 21 и 22,ввода признака Гласная - Согласная, триггер 23, счетчик 24, селекторкоммутатор 25, делитель 26 частот, сигнальный выход 27 блока 3, элемент И-НЕ 28, пусковой вход 29 блока 3, элемент И-НЕ 30, элемент 31 задержки, выходная шина 32, счетный вход 33 блока 5, выходная шина 34, элемент 35 задержки, выход 36 блока 5, вход 37 элемента ИЛИ 38, выходы 39 и 40 блока 5, дешифратор 41, И-НЕ 42, элементы И 43, клю-i чи 44, 45, усилитель 46, элементы И 47, ячейки 48 памяти символов Брай ля, мультиплексор 49, регистр 50 памя|:и, ключи 51, ключ 52 выработки пульсации, провода 53 к датчикам и браслет 54. Узел логических совпадений состоит из элементов И 47. Узел памяти символов Брайля содержит ячейки 48 памяти символов Брайля. Блок электронных ключей имеет 51 и ключ 52 выработки пульсации. Датчики 7 тактильной чувствительности входят в блок датчиков тактильной чувствительности. При этом управляющие выходы узла1 подготовки предъявляемой информации подключены к соответствующим входам узла логических совпадений, первому входу мультиплексора 49 и первому входу блока электронных ключей, вторые входы которого связаны с выходом регистра 50 памяти, выходы узла логических совпадений через узел памяти символов Брайля подключены к вторым входам пультиплексора 49, выходы которого соединены с информационными входами регистра 50 памяти, причем выходы блока электронных ключей связаны с входами узла 9 предъявления символов в коде Брайля. Устройство предназначено для работы в грех .режимах: обучения лиц с дефектом зрения восприятию информации, считывания символоо и их восприятие с установленной длительностью, диалога оператора с источциком, кода длительность символов и интервалов между ними, а также точечно-рельефных эквивалентов в коде Брайля формируется внешним устройством.

Узел 1 предназначен для приема символов, зашифрованных в двоичном стандартном коде, выработки соответствующих им кодов длительности предявления символов и интервалов между ними, формирр;вания импульсных последовательностей сигналов, управля-. ющих работой, параллельного формирования текущего символа в коде Брайля и вы,дачи сигнала на датчик. Перечисленные функции распределены междуотдельными блоками.

Блок 2 (фиг. 2) предназначен, для длительного хранения кодов F , F , .F, эквивалентных длительности символов в ячейках10, 14 и 15 памяти, выполненных на стандартных интегралных микросхемах с электрической перезаписью информации, включающих в себя дешифратор адреса ячейки памяти, в которые записаны в двоичном коде интервалы времени предъявления символа, приема и. запись кода F;| текущего символа с помощью регистра 11 и выдачи-адреса для опроса ячеек памяти, блока 4 и дешифратора 41 блока 6, предварительной записи с Ьульта кодов Fj и F, эквивалентных .длительности символов в ячейки 14 . и 15 рамяти для обеспечения обучения оператора, считывания из ячеек

14и.15 памяти кодов Y. и F, автоматически различаемых Гласная и Согласная, автоматического включения основного канала обмена с помощью элемента И-НЕ 16,.блокирующего синхровход регистра 13 в режиме обучения и диалога, перезаписи .кода длительности F ;в регистр 13

при опросе ячеек 10 памяти и выдачи кода в блок 3, записиКода адреса символа в режиме диалога в регистр 11, а его дополнительной части кода длительности F - в регистр 12 с выдачей в блок 3.

Блок 3 (фиг. 3) во всех режимах работы блока предназначен для запуска в работу блока датчиков, отсчета межсимвольного интервала (совместно с блоками 4 и 5), записи в счетчик

15кодов длительности и отсчета импульсов, выдачи сигнала Готовность по окончании формирования пачки импульсов , сброса в ноль схемы по око чании предъявления i-ro символа.

Блок 4 (не показан) предназначен для записи и хранения кодов меженивольных интервалов, выработки признака Гласная -.Согласная,

Блок 5 (фиг. 4) предназначен для синхронизации работы элементов отдельнцх блоков 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 1Ь памяти, импульса записи кода в регистр 13, импульса записи кода межсимвольного интервала в счетчик 24.

Блок 6. распределения импульсов

,(фиг. .5) предназначен для дешифрации адреса i-ro ключа 44 и 45 и включения электрической цепи выдачи пачки импульсов Fj на- вход соответствующего датчика 7, а также выдачи

адреса ячейки 48 памяти символов Брайля, для усиления мощности (на.пряжения) импульсных последовательностей. , . .

Блок 8, (фиг. 1) предназначен для

записи и хранения в ячейках 48 памяти символов .Врайля, для коммутации выходов ячеек 48 памяти с входами регистра 50. и управления работой ключей в соответствии с i-м

символом Брайля, для обеспечения пульсации питающего напряжения на активиз-ируемых, выходах блока.

Подготовка обучаемого заключается в ознакомлении, его с методикой

и текстом, записанным шрифтом Брайля и подлежащим усвоению в символах. Предварительно инструктор записывает с пульта (не показан) в ячейки 14 и 15 памяти коды длительности символов, эквивалентные осредненным

Согласная и Гласная, соответст- венно среднему темпу произношения речевых сигналов (РС) в диапазоне от 1000 до 20 мс. Ячейки 10 и 48 памяти прошиваются при изготовлении

блока датчиков,

Затем обучаемый- устанавливает датчик 7 на пальцы рук в соответст- . ВИИ с принятым порядком ИХ распоряжения, а.указательный палец левой

руки устанавливает на осязательную поверхность датчика тактильной чувствительности узла 9.

Работа узла 1 в этом редиме. В исходном состоянии триггер.23, счетчики 19 и 24, селектор-коммутатор 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 перв.ом входе элемента И-НЕ 28 запрещающий потенциал с прямого выхода тригге ра 23. В этом режиме

основной.канал (ячейки 10 памяти и регистр 13 блокирован элемен.том

И-НЕ 16, на первом входе которого сигнал низкого уровня, а в регистр 12 информация не заносится. Вывод информации из накопителя начинают подачей сигнала высокого уровня на

.вход 29 блока 3 в момент времени t. чем осуществляется ef-o запуск. Сигнал Запуск с выхода элемента ИЛИ 38 поступает на S-вход триггера 23, который меняет свое состояние и потенциальным сигналом высокого уровн открывает элемент И-НБ 28, Тактовые импульсы поступают от внешнего источника через делитель 26 частоты . на вход счетчика 19 и сигнальный вы ход 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 устанавливает счетчик 19 в ноль, переключает триг гер 23 и с помощью элемента 31 задержки формирует первый интервал Со (в пределах от 1 до 3 мс), как 1-ю часть межсимвольного интервала Т, . Одновременно этот же импульс с выхо 32 блока 3 поступает во внешнее уст ройство в виде сигнала Готовность а также на счетный 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 готов нЪсть блока,2 к приему информации текущего символа, из внешнего устрой ства, которое в ответ выставляет по входам регистра 11 код текущего сим вола и сигнал записи на синхровход регистра 11. Далее адресом F опрашиваются ячейки 14 и 15 памяти (в том числе ячейки памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6 Импульсами с выходов 32 блока 3 и 36 блока 5 опрашиваются выходы ячеек памяти блока 4 и по шинам 21 1И 22 в блок 2 выдается признак Гла ная - Согласная и код межсимволь ного интервала, который заносится в счетчик. 24. Формирование импульсо на выходах 27 и 32 блока 3 и 36 бло ка 5 с периодом обеспечения внутрен ней синхронизацией блока 3 по цепи обратной связи, включающей элемент 31 задержки, выполненный на счетчик элемент ИЛИ 38 и триггер 23. Импульсы с выхода 36- поступают по шине 20 и через открытый элемент 17 либо 18 считывают с выходов ячеек 14 либо 15 памяти код (F дли тельности текущего символа, который устанавливается по входам- счетчика 19. Счетчик 19 работает на вычитание и при его обнулении в момент времени t завершается период формирован.ия i-ro символа и- очередного сигнала Готовность. Однако без подтверждения сигнала блоком 5 внешнее устройство не выставляет код последующе го символа. Так как в счетЧик 24 записан код межсимвольного интервала, то период его определится т; где; - количество переключений триггера 23, равное количеству единиц, записанных в счетчик 24; Од - период следования импульса по цепи обратной связи. С приходом на вход 33 очередного импульса с выхода 32 блока 3 он коммутирует селектор-коммутатор 25 и с его выходов 36, 39 и 40 со сдвигом на 2 за счет элемента 35 задержки пЪступают в ячейки памяти импульсы считывания и здписи. Период времени, необходимый для опроса ячеек памяти и перезаписи кодов длительности в счетчики. 19 и 24, совмещен. с межсимвольным интервалом. При обнулении счетчика 24 очередной импульс с выхода 32 блока 3 проходит на выход счетчика, сбрасывает в ноль селектор-коммутатор 25, проходит на выход 34 блока 5 и подтверждает сигнал готовности. Период цикла предъявления символа составит к Р,, Т„ + Т, где - межсимвольный интервал,. установленный предшествующим символом, Т - период., формирования импульсной последовательности символа . Импульсная последовательность F , сформированнаяв 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, снимаемым с i-й шины дешифратора 41 через i-й элемент И 43. Другие входы элементов И 43 соединены с инверсным выходом триггера 23, С выхода i-ro ключа 44 (45) пачка импульсов F поступает на входJ.-го датчика 7 (фиг. l), координата которого на пальцах рук соответствует текущему символу. Подвижный элемент i-ro датчика 7 при прохождении импульсов по обмотке электромагнитного вибратора датчика возбуждает рецепторы кожного анализатора (КА) на участке поверхности пальца руки (фиг. 6), прилегающего к i-му датчику. Предъявление текста заключается в выработке вибростимулов определенной длительности и координаты возбуждения рецепторов КА на поверхности пальцев рук, а также интервалов между символами. Обучение восприятию информации осуществляют путем параллельного предъявления i-ro знака в коде Брайля. Фop poвaниe знака на осязательной поверхности соответствующего датчика узла 9 об еспечивается с помощью блока 8.

Исходной информацией для формирования знака в коде Брайля является адрес датчика 7, который формирует дешифратор 41 на выходных шинах, и последовательность импульсов с

выхода блока 3. с i-ro выхода дешифратора 41 (фиг. 5) поступает на первый вход i-ro элемента И 47 I(фиг. 1), с выхода которого последоi вательность импульсов FJ опрашивает i-ю ячейку 48 памяти символа Брайля и i-й управляющий вход Xj , г льти- плексора 49, который под действием J управляющих сигналов на определен- , ном входе Х| коммутирует выходы i-й ячей-ки 48 памяти и подключает их поразрядно к соответствующим входам регистра 50. Потенциальные сигналы с входов регистра 50 проходят на его выходы и управляют работой ключей 51 в соответствии с Текущим знаком Брайля. Так как выходы ключей являются выходами блока 8, то их состояние повторяют подвижные элементь матрицы 3x2 (не показана) датчика . тактильной чувствитепьности узла 9, которую осязает обуча1:мый указательным пальцем руки.

С помощью дополнительного ключа 52, соединенного одним входом с шиной питания, другим - с сигнальным входом блока 8, а выходом - с сигНсшьными входами ключей 51, обеспечивается пульсация выходных сигналов с частотой 200-210 Гц. Это улучшает эффекя-ивность предъявления символов в коде Брайля с помощью датчика узла 9 .

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 синхронизации записи и считывания кодов F осуществляется после выдачи с пульта сигнаIna высокого уровня на первый вход элемента й-НЕ 16 (фиг. 2). Считывание и перезапись кодов F в регистр 13 осуществляется импульсами с выходов 39 и 40 блока 5 (фиг. 4). При этом первый импульс считывания по-, ступает на первый вход.элемента И-НБ 42 и открывает его, aiвторой импульс проходит на выход элемента И-НЕ 42, выход 40 блока 5 и по второму входу элемента И-НЕ 16 проходит на вход записи кода F4 в регистр 13, с выхода которого код длительности поступает на счетчик 19 блока .3. Далее работа устройства аналогична рассмотренной.

В режиме диалога с Оператором дополнительно к адресу символа из внеш н.его устройства выдается код Fj длительности, который заносится на входы регистра 12 вторым синхроимпульсом от внешнего устройства. Длительность символа устанавлива.ется в соответствии с речевЕЛми сигналами, по которьм формируется длительность символа.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность предъявления Тактильных воздействий.

-

Запуск

TI

I--0-

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГО ЮСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок датчиков тактильной чувствительиости/ соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации, о т л ич а юЩ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности предъявления тактильных воздействий, оно имеет узел логических совпадений, узел памяти символов Врайля, мультиплексор, регистр памяти, блок электронных ключей и узел предъявления символов в коде Брайля, при этом управляющие выходы узла подготовки предъявл:яемой информации подключены к соответствующим входам узла логических совпадений, первому входу мультиплексора и первому входу блока электронных ключей, вторые входы которого связаны с выходом регистра памяти, выходы узла логических совпадений через узел памяти символов Брайля подключены к вторым в.ходам мультиплексора, выходы которого соединены с информационными входами регистра памяти, причем выходы блока электронных ключей связаны с входами узла предъявления символов в коде Брайля.

i

Г1--Г

a

/I.. 37 SS C6

C1

ее

J .™

50

e e «

V--i

I // Xn

ICr

ДЗиг.З

R