Устройство для тактильного восприятия информации

 

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 регистрации 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 выходами с входами блока сопряжения инфор (Л мации , причем второй выход блока обновления кодов соединен с вторым входом блока формирования сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН

З(50 09 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3494509/18-12 (22) 20.08.82 (46) 30.01.84. Бюл.9 4 (72) О.Г.Мягков (53.) 681.136.51(088.8) (56) 1. Патент Франции Р 2465285, кл.G 08 В 21/06, 1981. (54 ) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержацее блок датчиков тактильной чунствительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации, о т л и ч а ю а е е с я тем, что, с целью повыиения эффективности предъявления тактильных воздействий, узел подготовки предъявляемой инфор- . мации имеет блок формирования сигналов, блок памяти, блок обновления кодов, блок распределения импульсов и блок регйстрации межсимвольных ин„„SU„„1070596 тервалов, при этом выходы блока памяти соединены с первыми входами блока формирования сигналов, блока распределения импульсов и блока регистрации межсимвольных интервалон, выходы которого подключены к второму нходу блока распределения импуль-сов, первому входу блока обновления кодов и первым входам блока памяти, вторые входы 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 распреде- Я ления импульсов, связанного выходами с входами блока сопряжения информации, причем второй выход блока обновления кодов соединен с вторым ( входом блока формиронания сигналов.

1070596 счетчика и первым входом селектора, второй вход которого связан с вторым управляющим входом счетчика и входом элемента задержки, соединен-1 ного выходом с третьим входом селектора, информационные выходы которо15 ro подключены к входам элемента

И-НЕ.

Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятия информации.

Известно устройство для тактильного восприятия информации, содер- 5 жащее блок датчиков тактильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации .с узлом подготовки предъявляемой информации 13.

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность предъявления тактильных воздействий.

Цель изобретения - повышение эффективности предъявлейия тактильных

15 воздействий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для тактильного восприятия информации, содержащем блок датчиков тактильной чувствителн- 20 ности, соединенный .через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации, узел подготовки предъявляемой информации имеет блок формирования сигналов, 25 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 межсимвольных интервалов,выходы которого подключены к второму входу блока распределения импульсов, первому 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, вто- 40 рому входу блока обновления кодов и первому выходу блока формирования

2. Устройство по *.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что 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 датчика и выходом первого элемента

И-НЕ, соЕдиненного первым 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 по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок об- новления кодов имеет счетчик, элемент задержки, селектор и элемент

И-НЕ, при этом выход счетчика соединен с первым управляющим входом

2 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 вто- рым 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 соедянен 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 вход первого элемента H-HE 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.

Причем блок обновления кодов име,ет счетчик, элемент задержки, селек тор и элемент И-НЕ, при этом выход

|счетчика соединен с первым управляющим входом счетчика и первым входом селектора, второй вход которого связан с вторим управляющим входом счетчика и входом элемента задержки, сое-. 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 стимулов; на фиг.З вЂ” структурная схема

1070596 блока формирования сигналовр на фиг.4 — блок-схема блока обновления, кода, на фиг.5 — схема блока распределения импульсову на фиг.б — 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 информационными 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 межсим- 15 вольных 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 первую (левую) и вторую (правую) группы

8 и 9 соответственно.

Узел 1 предназначен для работы в трех режимах: обучения оператора вос25 приятию информации, считывания символов и их восприятие с установленной длительностью стимулов, диалога оператора с источником. Он также предназначен для приема и записи кодов, эквивалентных устанавливаемой оператором длительности символов, устанавливаемых с пульта (не показан) приема и записи параллельных кодов . символов, выработке кодов, эквивалентных длительности символов и ин- 35 тервалов между ними, формирования сигналов. Перечисленные функции распределены между отдельными блоками.

Устройство также включает ячейки

10 памяти, регистры 11-13, ячейки 40

14 и 15 памяти, элементы Й-HE 16-18,. счетчик 19 кодов, сигнальную шину

20, шины 21 и 22 ввода признака

"гласная-согласная", триггер. 23, счетчик 24, селектор 25, делитель 26 частоты, сигнальный выход 27 блока

3, элементы И-НЕ 28, пусковой вход

29 блока 3, элемент И-НЕ 30, элементы 31 задержки, шину 32 выдачи сигнала "Готовность" во внешнее устройство, счетный вход 33 блока 5, шину 50

34 выдачи сигнала "Готовность", элемент 35 задержки, выход 36 блока 5, пусковой вход 37 блока 3, элемент

ИЛИ 38, выходы 39 и 40 блока 5, дешифратор 41, элемент И-НЕ 42, эле- 55 менты И 43, ключи 44 и 45, усилитель

46 и браслет 47.

Блок 2 предназначен для длительного хранения кодов, эквивалентных длительности символов в ячейках 10 60 памяти (фиг.2), выполненных на стандартных интегральных микросхемах, включающих дешифратор адреса ячейки па. мяти, в которую записан код интервала времени предъявления текущего символа. 65

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 дешифратора блока б; для предварительной записи с пульта кодов F2 и

F>, эквивалентных длительности символов в ячейки 14 и 15 памяти для обеспечения режима обучения оператора; для считывания из ячеек 14 и

15 кодов F и уз, автоматически различаемых отдельйо для "гласных" и отдельно для "согласных" с помощью группы элементов И-НЕ 17 и 18 по сигналам признака, поступающего из блока 4, и импульсов считывания, 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+ = TC в регистр 13 при опросе ячеек 10 памяти и вьдачи кода в блок 3, а также для записи кода адреса символа в режиме диалога в регистр 11, à его дополнительной части — кода длительности F< 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 F - F, эквивалентных длительности текущего символа и отсчета соответствующего 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 юаботы элементов отдельных Иноков 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 и в счетчик 19, а также импульса записи кода F межсимвольб ного интервала в счетчик 24.

Блок б распределения импульсов (фиг.5) служит для дешифрации адреса i-го ключа (44,45) и включения электрической цепи выдачи пачки импульсов F на вход. соответствующего датчика 7, а также для усиления импульсов в последовательности F> сигнала.

При этом выходы блока 2 памяти соединены с первыми входами блока 3

1070596 формирования сигналов, блока 6 распределения импульсов и блока 4 регистрации межсимвольных интервалов, вы;ходы которого подключены к второму входу блока 6 распределения импульсов, первому входу блока 5 обновления кодов и первым входам блока 2 памяти, вторые входы которого подсоединены к первым выходам блока 5 обновления кодов, второму входу блока

4 регистрации межсимвольных интервалов, второму входу блока 5 обновления кодов и первому выходу блока 3 формирования сигналов, второй выход. которого связан с .третьим входом блока 6 распределения импульсов, свя- 15 занного выходами с входами блока,сопряжения информации, причем второй выход блока 5 обновления кодов соединен с вторым входом блока 3 формирования сигналов. 20

Блох 3 формирования сигналов содержит элемент 31 задержки, триггер

23, делитель 26 частоты, элементы

И-ЙЕ 28,30, элемент ИЛИ 38 и счетчик

19. При этом выход элемента HJN 38 25 соединен с первым входом триггера

23, второй вход которого связан с входом элемента 31 задержки, управляющим -входом счетчика 19 и выходом первоГо элемента И-НЕ ЗО,соединенно- gg го первым входом с выходом счетчика

19, второй вход первого элемента

И-ЙЕ 30 соединен с информационным входом счетчика 19 и через делитель

26 частоты подключен к выходу второ 35 го элемента И-НЕ 28, один из входов которого подсоединен к выходу триг- гера 23, причем выход .элемента 31 задержки связан с управляющим входом элемента ИЛИ 38.

Блок 5 обновления кодов имеет . 4О счетчик 24, элемент 35 задержки, селектор 25 и элемент И-НЕ 42, при . этом выход счетчика 24 соедйнен с первым управляющим входом счетчика

24 и первым входом селектора 25, 45 второй извод которого связан с вторым управляющим. входам, счетчика 24 и выходом элемента 35 задержки, соединенного выходом с третьим входом селектора 25, информационные выходы кото- 5О рого йодключены к входам элемента

И-ЯЕ 42.

Устройство работает следующим образом. Подготовка оператора зак1ючается в ознакомлении его с методикой и текстом, подлежащим усвоению в соответствукш их .символах.

Предварительно инструктор записы вает с пульта (не показан) в ячейки 14 и 15 памяти соответствующую темпу:6O восйриятия информации длительностьсимволов s Мсще, эквивалентном отделвно осредненным "согласным" и

"гласным" стимулам, соответственно среднему темпу Произношения речевых 6$ сигналов (РС). Диапазон их изменения

1000-20 мс.

Затем обучаемый устанавливает датчики 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-ком1 мутатор 25 (фнг. 2-4 ) установлены в ноль низким уровнем сигнала на входе. Импульсы тактовой частоты не проходят на вход делителя 26 частоты, так как на (втором) входЬ элемента И-НЕ 28 запрещающий потенциал с выхода (инверсного) триггера 23.

В этом режиме основной канал (ячейки 10 памяти и регистр 13) блокирован элементом И-НЕ 16, на первом вхеде которого сигнал низкого уровня, а в регистр 12 информация не заносится. Вывод информации из. йакопителя начинают подачей сигнала высокого. уровня на вход 29 блока 3 в момент времени „, чем осуществляется его запуск. Сигнал "Запуск" с выхода элемента ИЛИ 38 поступает íà S-вход триггера 23, который меняет свое состояние, и потенциальным сигналом с инверсного выхода открывает элемент

И-НЕ 28.

Тактовые импульсы Г. поступают от внешнего источника через делитель 26 частоты на вход счетчика 19 и сигнальный выход 27. Первый импульс про-. ходит на выход счетчика и открывает элемент И-НЕ 30. Последунлций импульс с выхода делителя 26 проходит на выход элемента И-НЕ 30 и устанавливает счетчик 19 в нуль, переключает триг.гер 23 и с помощью, элемента 31 задержки формирует первый интервал Г, (в пределах 1-3 мс), как 2-ю часть межсимвольного интервала T Одновременно этот же импульс с выхода

32 блока 3 поступает во внешнее устройство 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 готонность блока 2 к приему текущего символа из внешнего устройства, которое в ответ выставляет по входам регистра 11 код текущего символа 8 и соответствующий сигнал записи на синхро-вход регистра 11. Далее ацресом F опрашиваются ячейки 10,14,15, памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6. Импульсами С выходов 32 блока 3, 36 блока 5 опрашиВаютСЯ выходы ячеек памяти блока

4 и по шинам 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 32 блока 3 и 36 блЬка 5 с пе7

1070596 риодом f обеспечивается за счет внутренней синхронизации блока 3 по цепи обратной связи, включающей элемент 31 задержки, элемент ИЛИ 38 и S-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 Р либо Г длительности текущего К-Т символа, который затем устанавливается по входам счетчика 19. Счетчик 19 работает на вычитание и при его.обнулении в момент времени t .завершается период форми.2 рования i-ro символа и очередного сигнала "Готовность". Однако без под тверждения сигнала "Готовность" блбком 5 код последующего символа внешним устройством не выставляется.

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

ТИ =М-Т,, где у — количество переключений триггера 23, равное количеству единиц, записанных в счетчик 24

Т вЂ” период следования импульса по цепи обратной связи.

Одновременно.с приходом на вход

33 очередного импульса с выхода 32 он коммутирует селектор 25 и с.его выходов 36, 39 и 40 со сдвигом на

Т, обеспечиваемым элементом 35 задержки, поступают в ячейки памяти импульсы записи и считывания. Таким образом, период времени, необходи. мый для опроса ячеек памяти и пере-записи кодов длительности в счетчики 19 и 24, совмещен по времени с межсимвольным 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

Т.М T è + Tcf где Т„- межсимвольный интервал, Ф установленный кодом пред- шествующего символа;

Т вЂ” период формирования импульсной последовательнос-: ти F. текущего символа.

Импульсная последовательность F < сформированная в блоке 3, поступае в блок 6 и через общий усилитель 46 на сигнальный вход ключей 44 и 45, другой вход i-ro ключа управляется потенциальным сигналом высокого уровня с 1-й .шинн дешифратора 41 через

1-й элемент И 43, другие входы которьх соединены с инверсным выходом триггера 23. С выхода i-ro ключа пач. ка импульсов F поступает на вход соответствующе .о координате символа

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

-15 Предъявление текста заключается в выработке вибростимулов конкретной длительности и координаты возбуждения рецепторов KA на поверхности пальцев рук, а также интервалов . между стимулами. . Для ускорения процесса обучеиия оператору параллельно предъявляют на индикаторе 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 F4 ОсущЕОтвляется после выдачи с пульта сигнала высокого уровня на первый вход элемента И-НЕ 16 (фиг.2). Считыва35 ние и перезапись кода F+ 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

40 42 и открывает его, а второй импульс проходит на выход элемента H-HE 42, выход 40;блока 5 и по второму входу элемента И-НЙ 16 проходит на вход записи. кода F в регистр 13.

45 В Режиме диалога с оператором до :полнительно .к адресу символа из внешнего устройства выдается код Р длительности, который заносится на входы регистра 12 вторым синхроимпульЯ сом от внешнего источника. Длительность символа устанавливается в соответствии с речевыми сигналами, по которым формируется символ. ,Испоаьзование изобретения повыша ет эффективность предъявления тактильных воздействий.

1070596

1070596

Составитель C..Алексанов

Редактор A.Мотыль Техредд.мартщдова Корректор И.Муска

Заказ 11687/48 - Тираж,447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4