Устройство для считывания графической информации Советский патент 1980 года по МПК G06K11/00 

(54) УСТРОПСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ Изобретение относится к вычисли,тельной технике, в частности к полуавтоматическим устройствам считьтания координат элементов изображения С документа, принцип действия которых основан на измерении времени рас пространения ультразвуковой волны в различных средах. . Известны устройства для считывания графической информации, содержащие планшет, электроакустический пре образователь, акустически связанный с координатными микрофонами подключенныь и к каналам преобразования, каждый из которых состоит из последо вательно соединенных согласующего усилителя, амплитудного дискриминато ра, триггера, логического элемента И и счетчика координат, генератор тактовых импульсов, подключенный к одним из входов -логических элементов И и блок управления, выход которого :подключен к электроакустическому пре образователю и к установочным входам триггеров 1 . Недостатком этого устройства явля ется низкая точность измерения координат и отсутствие возможности.ввода командной информации. ИНФОРМАЦИИ Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности устройство для считьтания графической информации, содержащее планшет, первый электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микрофонами, каналы преобразования, каждый из которых состоит из последевательно соединенных согласующего усилителя с управляемым коэффициентом передачи, соединенного с соответствующим микрофоном, фильтра верхних частот, селектора импульсов по длительности, амплитудного дискриминатора, триггера, логического элемента И исчетчика координат, второй .электроакустический преобразователь и звукоприемник, подключенные к блоку коррекции, первый выход которого соединен с одними из входов логических элементов И, генератор экспоненциального напряжения, выход которого подключен к управляющим входам согласующих усилителей, и блок управления, первый выход которого соединен с управляющим входом генератора экспоненциального напряжения, второй - с первым электроакустическим преобраэователем и установ очными входами триггерой, а третий - с блоком коррекции 2 .

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности прямого ввода в. вычислительную машину символов и команд проблемно орйёнтиройанных языков, используемых в продессе ввода графической информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности кодирования командной информацией, v,;™,;.--..%,.,-

Указанная цель достигается тем, что устройство содер ит третий электроакустический преобразователь, акустически связанный со звукоприемником дополнительные триггер и логический элемент И, первый и второй счетчики кодов команд, блок анализа, блок формирования кЬманд, регистр запроса, бйок обмена информацией и коммутатор, причем третий электроакустический преобразователь подключен к соотВ1етствующему выходу блока упра1ВЛёния и через посугедовательно соединенные депЬлнйтёльНИИ триггер, один из входов кЬт э1рогЬ соединен со вторым выходом блока коррекций, и дополмитель:ньй ло1таческйй элемент И, один из входов которого подключён к первому вйходубло1са коррекции, ко входу эыЧйтанйй Первогоечефчяйа кодов , Суммирующие iaходы первого и второго . счетчиков команд соединены с выходами логических элёмёитов И каналов преобразования, выходы счетчиков кодов команд йоедийены через блок анализа с регистром запроса и 1ёрез блок формирования команд, о Дин из выходов которого подключен к выходу блока анализа, с коммутатором, другие ВХОДЫ которого иЬдключёни к выходам счетчиков координат я выходу блока обмена инфЪрмациёй.

Кроме того, IB устройстёё третий электроакустический преобразоваггель расположен на подвижной консоли, свободно перемещаемой по рабочему полю планшета.

На чеЕ)ет€же представлена блок-схема устройства.

Устройство для считывания графической информации содержит ггпанше 1 йёрвый электроакустический преобразователь 2, координатные микрофоны 3 и 4, согласующие усилители 5 и 6, фйЛьтЕ 7, 8 верхних частот, селекторы 9 и 10 импульсов по длительноеTil, амплитудные дискриминаторы 11 н 12 триггеры 13 и 14, логические элементы 15 и 16 И счетчики 17 и 18 1еоординат, генератор 19 экспрнен(шальйого напряжения, блок 20 управления, блок 21 коррекции, второй электроакустический преобразователь 22 и звукоприемник 23, пульт 24 ввода команд, третий электроакустический щэеобразователь 25, триггер 26, логи «еский элемент И 27, счетчики 28 и

29 кодов команд,блок 30 анализа, регистр 31 запроса, блок 32 формирования команд, коммутатор 33 и блок 34 обмена информацией.

Планшет 1 является рабочим полем устройства. Электроакустические преобразователи 2,22и25 генерируют короткие звуковые импульсы. Звукоприемники 3,4 и 23 преобразуют принятые звуковые импульсы в электрические сигналу. Усилители 5 и 6 выполнены по схеме четырехполюсника с управляемым коэффициенте передачи и имеют линейную зависимость коэффициента усления от управляющего напряжени-я. Фильтры 7 и 8 верхних частот обеспечивают подавление сигналов нижних частот.

Селекторы 9 и 10 импульсов по длительности учитывают форму и длительность импульсов, получаемых от электроакустических преобразователей различных типов. Амплитудные дискриминаторы 11 и 12 служат для устранения ложных срабатываний устройства на шумы различной природы, близкие по своим характеристикам к полезному сигналу, но отличающиеся от последнего меньшей амплитудой. Триггеры 13, 14 и Se совместно с соответствующими логическими элементами 15, 16 и 27 И преобразуют время распространения звуковой волны от электроакустических преобразователей 2,22 и 25 до Микрофонов 3,4 и звукоприемника 23 в серию тактовых импульсов. Счетчики 17 и 18 координат служат для фиксации кодов расстояний по осям X и У Генератор 19 формирует напряжение, нарастающее по времени по экспоненциальному закону. Блок 20 управления предназначен Для координации работы всего усггройства. Блок 21 коррекции устраняет влияние параметров воздушной среды на результаты измерений.

Второй электроакустический преобразователь 22 ,и звукоприемник 23 расположены на строго фиксированном расстоянии друр (5т друга и образуют эталонный канал для определения количества импульсов, подсчитываемых за время прохождения звуком строго фиксированного расстояния между ними. ,

Пульт 24 ввода команд служит для ввода командной информации и расположен на подвижной консоли (на чертеже не указана). Электроакустический преобразователь 25 совместно со звукоприемником 23 служат для определения координаты X пульта 24 ввода команд. Счетчики 28 и 29 служат для определения кодов вводимой команды, причем счетчик 28 - реверсивный. Блок 30 анализа служит для определения типа вводимой информации: вводятся ли точки изображения или команд. Регистр 31 запроса служит для хранения запросов на выдачу

в вычислительную машину командной информации и значений координат X и у.

Блок 2 формирования команд служит для формирования условного кода команды, cooTBeTCTBSTomefi числам, находящимся в счетчиках 28 и 29 кодов команд. Коммутатор 33 коммутирует на выходные шины либо информацию со счетчиков X и,у, либо код с блока 32 формирования команд. Блок 34 информацией разрешает выдачу информации после получения от вычислительной машины соответствующих сигналов управления.

Первый электроакустический преобразователь 2 акустически связан с координатными микрофонами 3 и 4, подключенными к каналам преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных согласующего усилителя 5 (6) с управляемым коэффициентом передачи, фильтра верхних частот 7 (8), селектора 9 {10) импулсов по длительности, амплитудного дискриминатора 11 (12) , триггера 13 (14), логического элемента И 15 (16) и бчетчика 17 (18) координат. Генератор 19 подключен к первому выходу. блока 20 управления, и к управляющим входам согласующих усилителей 5 и 6. Второй выход блока 20 управления подключен к электроакустическому преобразователю 2 и установочным входам триггеров 13 и 14, а третий - к блоку 21 коррекции и второму электроакустическому преобразователю 22. Блок 21 коррекции соединен с одним из входов логических элементов 15 и 16 И и подключен к звукоприемнику 23.

Третий электроакустический преобразователь 25 подключен к дополнительному выходу блока 20 управления и через последовательно соединенные триггер 26, второй вход которого соединен с дополнительным выходом блока 21 коррекции, и логический элемент И 27, второй вход которого подключен к основному выходу блока 21 коррекции, ко входу вычитания счетчика 28 кодов команд. Суммирующие входы счетчиков 28 и 29 соединены с выходами логических элементов 15, 16 И соответственно, выходы счетчиков 28 и 29 соединены через блок 30 анализа с регистром 31 и через блок 32 формирования команд, один из выходов которого соединен с выходом блока 31 анализа, ,с коммутатором 33, другие входы которого подключены к выходам счетчиков 17 и 18 координат и к выходу блока 34 обмена информацией, подсоединенного к выходу регистра 31 запроса и к шинам подключения вычислительной машины, к другим шинам которой подключен выход коммутатора 33.

Устройство для считывания графической информации работает следующим образом.

Первый-электроакустический преобразователь 2 (съемник координат) помещают на рабочем поле планшета 1 (в точку изобрс1жения, координаты которой необходимо определить, или в точку пульта 24 соответствующего определенной команде) и нажимают кнопку на корпусе преобразователя 2, при

0 этом блок 20 управления формирует нижеперечисленные циклы работы устройства.

В первом цикле запускается электроакустический преобразователь 22 и

5 разрешается автоподстройка генератора тактовой частоты блока 2.1 коррекции (на схеме не;указай). После того как звуковой сигнал, излучаемый преобразователем 22, достигает звуко0приемника 23, на выходе последнего появляется сигнал, который осуществляет подстройку генератора тактовой частоты блойа 21 коррекции, на чем цикл коррекции заканчивается и часто5та генератора соответствует текущюл климатическим условиям. ,

Во втором цикле запускается электроакустический преобразователь 25, расположенный на подвижном пульте 24,

0 и триггер 26 устанавливается в еди|iH4Hoe состояние, котЬрой разрешает прохождение через логический элемент. 27 И тактовых импульсов от блока 21 коррекции на вход вычитания счетчика 28 для определения местоположения

5 подвижного пульта 24. После того как звуковой сигнал, излучаемый преобразователем, 25, достигает зйукоприемника 23, на его выходе появляется сигнал, который в блоке 21 коррекции

0 формирует сигнал установки триггера 26 в нулевое состояние и тем самым прекращает прохождение тактовых импульсов на вход вычи ания счетчика 28; число, находящееся к этому вре5мени в счетчике 28, соответствует координате X пульта 24 в обратном коде и второй цикл - цикл определения местоположения пульта 24 - заканчивается.

0

В третьем цикл блок 20 управления запускает преобразователь 2. Одновременно запускается генератор 19 экспоненциального напряжения и устанавливаются- в единичное состояние

5 триггеры 13 и 14, которые разрешают поступление тактовых импульсов из блока 21 коррекции,в счетчики 17 и 18 координат, и На суммирукзщие входы счетчиков 28 и 29 кодов команд через

0 логические элементы 15, 16 И. В момент, когда звуковой импульс достигает определенного звукоприемника 3 (4), на его выходе формируется сигнал, который пройдя усилитель 5 (6), фильтр 7 (8), селектор 9 (10), емппя5тудный «HckpHMHHarop 11 (12), устана ливает триггер 13 (14) в нулевое с остояние и тем самым прекращает посту ление тактовьлс импульсов через логические длементы 15 Ц6). И на входы счетчиков 17 (18), 28 (29). После того как звук достиг поверх ности обоихмикрофонов 3 и 4, заканчивается третий цикл - цикл съема ко ординат точки изображения или цикл определенной команды. В четвертом цикле в блоке 30 анализа анализируется состояние и содер жимое счетчиков 28 и 29 кодов команд Возможны следующие случаи. В счетчике 28 содержится число со знаком минус. Это означает, что оператор сдвинул пульт 24 вправо й Сиял координаты точки в части изобра жения , находящейся влево от пульта 24, после чего необходимо выдать в выЧ:ислительную машину содержимое сметчиков 17 и 18, т.е; координаты ..Ж.л...-- .-- ,..-. ... -,.,:.:;:„-.„.„.Содержимре счетчика 2iB является лоложительным и не превышает числа, соответствующего ширине пульта 24. Это означает, что оператор бвел с пульта 24 конкретную команду, и необходимо сформировать код команда, соответствующий .ссЩержймому с 0т йков 28 и 29, и выдать его в вычислительную машину. .; - Содержимре счетчика 28 является положйтёльнй, но прёвьйает соответствующее ширине пульта 24. Эт означает, что оператор сдвинул пульт 24 влево и снял координаты точки йэобрйженйя, находящейся справаот пульта 24, после чего необходимо выдать содержимое счетчиков 17 и 18, т.е. координаты X и Y. .В первом и третьем случаях блок 3 анализа выдает сигнал запроса, который через регистр 31 запррса и блок 34 управления выдачёй информации вызывает прерывания в работе вычислительнрй машины. Во втЬром случае блок 30 анализа выставляет сигнал запроса йа прерывание и разрешает еЗлоку 32 сформироSitTb Йод к6|Майдал, сротвётствуюадй содержимому сче тчико :28 и 29. Выда4i информации по сигналу разрешения происходит аналогично вышеописанному jriHi.ub с той разницей, что выдается йнфо|эмацйя с блока 32, т.е .в вычислительную машину поступает код коман ды, вводимой с пульта 24. Таким обра:зе л:эавершается четвертый цикл - цикл обработки и выдачи информации (координат X, Y или команд) . С окончанием четвертого цикла уст ройство переходит в исходное сосТрйнйе и готово к съёму координат точки изобраясё-Йия или с в1вс)ду очередной команды с пульта. Как показали проведенные исследо- ванйя, с ёднее время ввода координат точки изображения составляет 2,5 с, а среднее время ввода команд со специальной планшетки, закрепленнойв фиксированном положении на рабочем поле планшета, - 10 с (перемещение к планшетке, ввод команды, возврат к вводимой области изображения, поиск последней введенной точки). В среднем на пять точек изображения приходится один ввод с планшетки. Средняя скорость ввода координат в этом случае составляет 960 точек в час. . ,. ., .,.:.„...,... После введения в состав устройства прдвижного пульта ввода команд время ввода команд равно времени ввода координат точки изображения и. равно 2,5с. В этом случае средняя скорость ввода равна 1440 точкам в час. Таким образом, средняя скорость ввода; координат возрастает на 50%. ;Введение в состав устройства подвиЖНбго пульта ввода команд и блоков, расположейноГр на подвижной консоли и обеспечивающего отделение командной информации рт кодов координат, Йбзволйёт добиться лучшего использования рабочего поля устройства, обеспечить значительные удобства оператору при вводе командной информации и за счет этогопонизить утомляемость оператора, повысить скорость его работы и уменьшить количество допускаемых им ошибок. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять ввод в вычислительную машину командной информации непосредственно в виде кодов команд, что расширяет функциональные возможности устройства. Формула изобретения 1. Устройство для считывания графическрй информации, содержащее планшет, первый электроакустический преобразователь, акустически связанный с координатными микрофонами, каналы преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных согласующего усилителя с управляемым коэффициентом передачи, соединенного с соответствующим микрофоном, фильтра верхних частот, селектора импульсов по длительности, амплитудного дискриминатора, триггера, логического элемента И, и счетчика координат, второй электроакустический преобразователь и звукоприемник, ПРДключенные к блоку коррекции, первый выход которого соединен с одними из входов логических.элементов И, генератор экспоненциального напряжения, вйход которргр подключен к управляющим вхрдам согласующих усилителей.