.Изобретение от1носится к аппаратам сенсорнаго Протезирования, в частности к тифлотехническим приборам, и предназначено для самостоятельного чтения слеными обычного печатного текста в условиях, когда и сам текст, и его носитель (бумага) не подготовлены специально для указанной цели.
После некоторых переделок, замены или исключения ряда основных и вспомогательных узлов возможно использование читающей машины также в полиграфии, технике связи, вычислительной технике, шифровальном деле и в других отраслях, где целесообразно автоматическое чтение печатных знаков.
Известен ряд электромеханических и электронных читающих мащин, не предназначенных для тифлотехнического использования.
Все такие машины конструктивно сложны и дороги, эксплуатация их также сложна, а обслуживание требует специального оператора. Поэтому для тифлотехнических целей подобные машины непригодны.
Известен аппарат для чтения сле-пыми плоскопечатного текста, который преобразует изображения печатных знаков в условный полифонический сигнал.
Однако, в этом аппарате перемежающиеся сигналы разных тонов на выходе не обеспечивают высокой разборчивости читаемого текста;
восприятие незрячим этих сигналов происходит в обстановке напряженного внимания и носит субъективный характер, так как сигналы Необъективно однозначны;
для пользования аппаратом необходимо специальное обучение;
оптическая головка (датчик) движется но строке возвратно-поступательно, что ухудшает кинематику аппарата;
0
скорость чтения невелика - примерно пять знаков в сек;
установку строки в плоскости двпжения датчика и коррекцию ее перекоса незрячий должен производить вручную, что для него край5не затруднительно из-за отсутствня ориентиров;
одинаковые по значению печатные буквы разной конфигурации (нанример А и а) воспроизводятся на выходе аппарата совершенно
0 разными по звуковому рисунку сигналами;
сигнал от читаемого знака (буквы) воспроизводится не одновременно на выходе, а последовательно во времени, по мере прохождения контура знака оптической головкой.
Целью настоящего изобретения является
5 повыи ение надежности п разборчивости распознавания слепыми с помоп1ью .машины обычных печатных знаков (букв и цифр); падающих по значению знаков (например и е); достижение скорости чтения в 10 и более знаков в сек, соотаетствующей максимальной скорости, с которой слепые могут читать знаки азбуки Брайля; преобразование обычных печатных знаков в хорошо знакомые подавляющему большинству Незрячих тактильные знаки азбуки Брайля а не в трудно распознаваемые, непривычные для незрячих сложные звуковые сигналы разных тонов; воспроизведение ,в выходном устройстве (сигнализатора) каладого очередного прочитанного знака Не ,но частям, по мере продвижения датчика по строке, а комплексно - сразу после схода датчика с контура знака; а-втоматичеокая, а не ручная настройка (наведение) датчика на строку и автоматическое устранение бокового сдвига (перекоса) строки ПО отношению к плоскости движения датчика;улучшение кинематики машины путем применения вращательного движения датчика (без регулярного изменения направления этого движения) с тем, чтобы на холостом ходу датчик одновременно автоматически смещался вниз, на следующую строку .печатного текста. Предлагаемое устройство содержит генератор импульсов отсечки, подключенный к выходам фотоэлементов .воспринимающего узла, и фотоэлектрический узел настройки на строку, связанный с электроприводом каретки механизма перемещения и воспринимающим узлом, который закреплен на вращающемся валу привода, соосным желобообразному откидному держателю носителя текста, а блок сигнализации выполнен в виде многознакового такторного столика со знаками азбуки Брайля. На фиг. 1 показана общая блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема размещения световодов на строке текста; на фиг. 3 - компоновочный эскиз устройства в трех проекциях. Предлагаемое устройство содержит оптическую систему с осветителем и объективом I, воспринимающий узел 2, генератор импульсов отсечки 3, амплитудный селектор 4, блок логической обработки 5, блок сигнализации 6, механизм подачи текста с держателем 7, электропривод перемещения каретки 8, фотоэлектрический узел настройки на строку 9, станина 10, подвижная карет1ка //, место размещения электронных узлов 12 и электропривода подачи, горизонтальный вал 13 привода вращения воспринимающего узла, электропривод 14 воспринимающего узла, воспринимающий узел в кожухе 15, откидной желобообразный держатель 16, направляющие валы 17 с резьбой, контактный узел 18 и такторный столик 19. Для листов с текстом имеется полукруглый откидной держатель из двух секций (крыльев) с прорезью .внизу между ними и плоской подпружиненной подставкой, закрепленной на подвижной каретке с опорами, нередвигающейся по двум направляющим валам с резьбой, связанным через редуктор с реверсивным мотором. Имеются также вспомогательные устройства - для смещепия датчика иа следующую строку, для сигнализации об окончании чтения страницы и для перелистывания страниц. Воспринимающий узел 2 выполнен в виде системы световодов со светочувствительными элементами, расиоложенными так, чтобы использовать для лучшего распознавания печатных знаков междубуквенный .пробел, имеет вспомогательные устройства - для членения контура читаемых знаков на стандартные .вертикальные полоски (элементы) и для настройки (наведения) .датчика на читаемую строку и удержания его на этой строке, причем воспринимающий узел, с целью сообщить ему непрерывное вращательное движение, закреплен на горизонтальной оси транспортера. Блок логической обработки 5, электрически связанный с датчиком, выполнен в виде цепочек запоминающих устройств и логических схем «И и «ИЛИ, и имеет вспомогательное устройство для нредварительной дифференциации читаемых знаков по основным группам в зависимости от конфигурации их переднего фронта и для отключения цепей распознавания знаков в блоке, контуры которых целиком покрываются контуром другой буквы. Механизм подачи текста с электроприводом и кареткой 11 расположен в станине 10, где также размещены электронные узлы 12. Устройство может быть оборудовано узлом сигнализации об окончании чтения страницы и механизмом перелистывания прочитанных страниц. На станине 10 расположен горизонтальный вал 13 с электроприводом 14, на одном конце которого укреплен воспринимающий узел в кожухе /5; на том же конце станины (ниже оси) находится двухсекторный полукруглый откидной держатель 16 и плоская подвижная . каретка 11 для носителя читаемого текста (на.пример книги). Через каретку // проходят два направляющих вала 17 с резьбой, пмеющих шаг в один типографский пункт (0,375 л/л), которые связаны через редукторы с реверсивным мотором. На горизонтальном валу 13 находятся также скользящие контакты 18 для питания фотоэлементов воспринимающего узла 2 и передачи импульсов от них к блоку .логической обработки 5. Датчик состоит из кожуха освеТ-ителя, оптической системы. «Читающие световоды расположены на «главной вертикали (перпендикулярно линии шрифта) и дополнительно - рядом с пей вертикально, горизонтально и по диагонали. Фотоэлементы отрегулированы на различение разных градаций освещенности - диффузного отражения света от чистого фонда носителя текста (бумаги), и такого же отражения
света от штриха читаемого знака («белый и «черный сигналы).
Генератор импульсо-в отсечки 3 представляет собой генератор низкой частоты, связанный через, схему совпадения «И с группой читающих фотоэлементов воспринимающего узла, расположенных на «главной вертикали и подключенный к цепям всех читающих фотоэлементо в.
Фотоэлектрический узел «астройки на строку 9 состоит из двух световодов (см. фиг. 2) или двух групп световодов, расположенных параллельно линии шрифта, -фотоэлементов, электронных балансных схем и подключен к реле питания двигателя привода, который приводит в движение направляющие валики подающего механизма.
Блок сигнализации 6, электрически связанный с блоком логической обработки, расположенный перед механизмом подачи со стороны воспринимающего узла, представляет узкую горизонтальную площадку (многознаковый такторный столик со знаками 19 Брайля), на которой размещены IB гнездах (отверстиях) группами по шесть штифты с опускными пружинами и общей защелкой. Под такторной площадкой размещена на рельсах-направляющих передвижная каретка с шестью электромагнитными ударниками (типа соленоидов), расположенными, как и штифты такторного столика, соответственно шеститочию азбуки Брайля. Оптимальное число знаков на такторном столике соответствует количеству лечатных знаков в строке читаемого текста (порядка 70-100).
Механизм подачи удерживает носитель текста (книгу и т. д.) в фиксированном положении, перемещает датчик по строке читаемого текста, а также передвигает лист или книгу относительно датчика, обеспечивая переход датчика с прочитанной строки на следующую строку.
На каретку 11 механизма подачи укладывается книга, причем часть ее листов в вертикальном положении пачкой вдвигается в прорезь держателя 16 и фиксируется прижимными рамками на обоих полукруглых крыльях держателя.
После включения мотора /воспринимающий узел 15 начинает вращение против часовой стрелки.
По окончании чтения строки датчик проходит часть окружности, -не входящую в сектор работы (т. е. часть окружности, где нет листа бумаги с текстом), .вхолостую и на повышенной скорости. Одновременно включается мотор, имеющий привод к направляющим валам 17 с резьбой. Контактные лепестки на валах при каждом обороте последних дают им.пульсы на счетчик кегля шрифта. При кегле «10, например, счетчик, отсчитав десять о:боротов валика, выключает через реле мотор. Таким образом, воспринимающий узел оказьгвается передвинутым вниз на одну строку. Когда воспринимающий узел вступает в свой рабочий
сектор, в действие вступает узел наведения 9 датчика на строку.
Как указано, после прочтения последней строки на странице воспринимающий узел 2 передвигается на одну строку вниз. В свою очередь, узел настройки на строку, начав работать, обнаруживает только белое поле и немедленно возвращает воспринимающий узел вверх на /предыдущую строку. Затем цикл
повторяется, после чего включается автомат сигнализации об окончании чтения страницы. Воспринимающий узел преобразует изображения печатных знаков в группы электрических импульсов.
Осветитель (лампа) отбрасывает пучок света на участок читаемого текста, находящийся под датчиком. Оптическая система направляет свет, диффузно отраженный от бу.маги и штрихов печатных знаков, на торцы световодов, через которые свет попадает «а фотоэлементы, которые подают импульсы тока различной силы на вход амплитудных реле селектора.
Генератор отсечки 3 запускается от первого
«черного импульса на любом фотоэлементе «главной вертикали (см. фиг. 2) и выключается, когда на всех этих элементах от междубуквенного пробела возникает «белый сигнал. Это обеспечивает идентичность размещения
полосок сканирования, выделяемых на изображении знака с генератора отсечки, при чтении одинаковых знаков шрифта одной гарнитуры и кегля.
Генератор импульсов отсечки подает отпирающие импульсы на выходы всех читающих фотоэлементов. В это время торцовые части световодов последовательно .проходят вертикальные сечения изображения знака. Таким Образом, на знаке поочередно выделяются
вертикальные полоски, отражение света от которых регистрируют фотоэлементы. Ширина полосок интегрирования не должна превышать междубуквенного пробела, чтобы срабатывание на нем было достаточно отчетливым для
разделения одного знака от другого и для включения сигнализатора, а также сброса на нуль электронных схем селектора.
Узел настройки на строку действует во время рабочего хода датчика. Первый световод
узла (см. фиг. 2) находится нормально ниже линии шрифта и получает «белый сигнал, а второй световод в .пра-вильном положении датчика на строке расположен на линии шрифта и получает «черный сигнал неполного насыщения.
При смещении воспринимающего узла вверх .по строке первый световод начинает получать «черный сигнал и электронная балансная схема меняет состояние, включая через реле мотор, вследствие чего направляющие валы поворачиваются на определенный угол. В результате узел 2 продвигается вниз :по строке в нормальное положение, и балансная схема возвращается в исходное положеПри смещении воспринимающего узла 2 из правильного положения вниз по строке второй световод начипает получать «белый сигнал и балапсная схема сра.батывает таким образом, что узел 2 передвигается вверх и нормальная ситуация восстанавливается.
Блок логической обработки 5 перерабатывает полученные от узла 2 импульсы, запоминает их, отбирает и направляет к сигнализатору.
Амплитудиые реле селектора 4, на входы которых лоступают импульсы от воспринимающего узла 2, формируют при «черном сигнале (минимум тока фотоэлементов) импульс необходимой амплитуды, а при «белом сигнале (максимум тока) - не выдают импульса вовсе.
«Черные сигналы поступают на запоминающие элементы блока логической обработки, «аждая «3 цепочек которых фиксирует сигналы от одного фотоэлемента. Таким образом, к моменту окончания чтения знака на этих запоминаюацих элементах откладываются соот ветственные отметки (состояния спусковых схем). Когда все световоды «главной .вертикали пройдут междубуквенный пробел, т. е. получат одновременно «белый сигнал, выдается импульс на включение вентилей от запоминающих элементов к логическим схемам совладения «И.
На одной из этих схем, относящейся к читаемому знаку, возникает сигнал, однозначный для данной буквы или цифры, что вызывает в свою очередь импульс па схеме «ИЛИ, соответствующей данному знаку в любой его форме. Это приводит к срабатыванию запоминающего устройства любого типа, связанного, как и все остальные запомииаюшие элементы, через щесть схем «ИЛИ с блоком сиг ализации.
Блок логической обработки 5 производит также предварительное разделение букв на три группы:
с вертикальным передним фронтом (типа к, м, н);
€ закругленным передним фронтом (типа е, о, с);
с открытым передним фронтом (типа э, ж,
Н).
При чтении букв латинского алфавита этот же блок обеспечивает различение «зеркальных букв (вида q и р, b W d.
При чтении строчных букв блок логической обработки фиксирует на трех логических схемах «И появление (сразу после междубуквениого пробела) «черного сигнала либо на всех световода.х «главной вертикали, или только на Одном световоде, проходящем по средней линий строки, либо же только на дв5х световодах, идущих по нижней и верхней линиям строки, что соответствует трем указанным iBbinie группам букв.
парно) выдаются через схемы «ИЛИ отпирающие импульсы на группы цепочек запоминающих элементов, соответствующих группе букв, различающихся по очертанию переднего фронта.
Размещение дополнительных световодов рядом (справа) с «главной вертикалью, включаемых в один определенный момент, позволяет с высокой точностью производить селекцию знаков, трудно дифференцируемых с помощью только световодов «главной вертикали.
Блок сигнализации преобразовывает электрические импульсы, полученные от блока логической обработки в знаки азбуки Брайля, эквивалентные прочитанным машиной печатным знакам.
Импульсы от селектора вызывают срабатывание реле некоторых электромагнитов каретки такторного столика. Каждый электромагнит толкает вверх з дарник, который выдвигает над поверхностью такториого столика соответственный щтифт, закрепляющийся на общей защелке. Таким образом, на такторном
столике появляется знак Брайля, идентичный
только что прочитаииой букве или цифре.
Передвижная .каретка с электромагнитами
после этого стартстопно передвигается на один
щаг и устанавливается под следующей группой из щести щтифтов.
Постепенно к концу чтения строки печатного текста, на такторном столике появляется строка знаков Брайля.
Очистить для новой записи такторный столик можио через любое удобное для незрячего время.
Нажатие кнопки, находящейся сбоку такториого столика, вызывает срабатывание электромагиита и он оттягивает общую для всех
щтифтов защелку. При этом штифты под воздействием собственной пружины опускаются вниз, заподлицо с поверхностью столика.
Обн1ая защелка, удерживающая щтифты, быть отведена для их сброса и автоматически - по сигналу об окончании чтения строки и о выходе датчика из его ра.бочего сектора.
Предмет изобретения
Устройство для чтения слепыми печатного текста, содержащее механизм подачи носителя текста с держателем, закрепленным па подвижной каретке, оптическую систему, подвижный воспринимающий узел, выполненный в виде системы световодов со светочувствительными элементами, выходы которых через амплитудные селекторы подключены к блоку логической обработки, соединенному с блоком сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно содержит генератор импульсов отсечки, подключенный к выходам фотоэлементов воснастройки на строку, связанный с электроприводом каретки механизма перемещения и воспринимающим узлом, закрепленным на вращающемся валу .привода, соосным желобообразному откидному держателю носителя текста, а блок сигнализации выполнен в виде многознакового такторного столика со знаками азбуки Брайля.
