Устройство для тактильного восприятия информации

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (и) 3(59 G 09 В 21 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!

1 ь(ь1)(01) )< (Н АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сор, регистр памяти, блок электронных ключей и. узЕл предъявления символов в коде Брайля, при этом управляющие выходы узла подготовки .предъявляемой 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 входам мультиплексора, выходы которого соединены с информационными входами регистра памяти, причем выходы блока электронных ключей связаны с щ входами узла предъявления символов в кодЕ Брайля. (2i) 3499025/18-12 (22) 27.08.82 (46} 15.03.84. Бюл. Р 10 (72) Ю.Г. Мягков и P.A. Алиев (53) б81.136.5(088.8) (5б) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 3494509/12, кл. 0 09 В 21/00, 20.08.82 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ TAKTHJIbHOI 0

ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок датчиков тактильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации, о т л ич а ю-щ .е е с я тем, что, с целью повьпаения эффективности предъявления тактильных воздействий, оно имеет узел логических совпадений, узел памяти символов Брайля, мультиплекОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о рраассппррееддееллеенниия я ииммппууллььссоовв, ныходы которого соединены с входами датчиков 7 т — ê--ильной чувствительности, объединенных в перную и вторую

5 группы, и входами блока 8 формирования симнола н код Брайля, вторым входом соединенного с выходом бло.. ка 3 формирования сигналов, третьим - c шиной сброса в ноль, четвертым — c шиной памяти, а выходами с входами узла 9 предъявления символов в коде Брайля.

Устройство также содержит (фиг. 2-6) ячейку 10 памяти длительности символа, регистры 11, 12 и 13,.

15 ячейки 14 и 15 памяти длительности символа, элементы И-HE 16, 17 и 18, счетчик 19, сигнальную шину 20 признака символа, шины 21 и 22 ввода признака "Гласная" — "Согласная", 20 триггер 23, счетчик 24, селекторкоммутатор 25, делитель 26 частот, сигнальный выход 27 блока 3, элемент

H-НЕ 28, пусковой вход 29 блока 3, элемент И-HE 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, эле

Мент "И-НЕ" 42, элементы И 43, клю-, чи 44, 45, усилитель 46, элементы

И 47, Ячейки 48 памяти символов Брай"

Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятия инфОрмации °

H3BPcTHQ устройство для такт11ль.* пого Восприятия информации, содержащее блок датчиков тактильной чунстнительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом поцготонки предъявляемой информа-ции (1) .

Недостатком известного устройства является пенысокая эффективность предъявления тактильных воздействий.

Целью изобретения Является повышение эффективности предъявления тактильных воздействий.

Пост-.-.ëëåííàë цель достигается тем, 1-.О устройство для тактильногс

Воспр ятия информации, содержащее бло даT !11кон тактильной ности, соедипепный через блок сопряЖЕНПЯ ИпфОРМаЦИИ С УЗЛОМ ПОД1 ОТОВКИ предьянляемой информации, имеет узел логических совпацепий, узел памяти символов Брайля, мультиплексор, регистр памяти, блок электронных ключей и узел предъявления симВолов В коде Брайля, при этом управляющие выходы узла подготовки предьявляемой информации подключены к со-, ответствующим входам узла логических

"à-впадений, первому входу мультиплек" сора и первому входу блока электронных ключей, вторые входы которого связаны с выходом регистра памяти, выходы узла,логических совпадений через p:ÇCT1 памяти симвОлоВ Брайля подключены к вторым входам мультипле1ссора, выходы которого соединены с информационными входами регистра памяти, причем Выхоцы Олока электрон=— fQ ных ключеЙ с вяз аны с Входами y ýла предьявления символов в коде Брайля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока памяти кода длительности 45 стимулов; н фиг. 3 — структурная схема блока формирования сигналов; на фиг. 4 — структурная схема блока обновления кода; на фиг. 5 — структурная. схема блока распределения 50 импульсов; на фиг. 6 — устройство,. общяй Вид .

Устройство содержит узел 1 подготовки предъявляемой информации, который состоит из блока 2 памяти кода длительности стимулон, входами соединенный с инфармационными шина ми и шинами управляющих сигналон, а выходами — c входами блока 3 формирования сигналон, который вторым 60 и третьим входами соединен с шинами тактовой частоты и сигнала "Запуск", входами блока 4 формирования интервалон и подключенных последовательно

BM блока 5 обновления кода и блока 65 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 ключи

51 и.ключ 52 выработки пульсации.

Датчики 7 тактильной чувствительности входят в блок датчиков тактильной чувствительности.

При этом управляющие выходы узла

1 подготовки предъявляемой информации подключены к соответствующим нходам 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 нторым входам пультиплексора 49, выходы которого соедиИены 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 н рех режимах: обучения лиц с дефектом зрения восприятию информации, считывания символов и их восприятие с установленной длитель1080188

50 ностью, диалога оператора с источником, 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 предь. явления символов и интервалов между ними, формирования импульсных последовательностей сигналов, управляющих работой, параллельного формирования текущего символа в коде

Брайля и выдачи сигнала на датчик. 15

Перечисленные функции распределены между отдельными блоками.

Блок 2 (фиг. 2) предназначен для длительного хранения кодов F,,F9, F4, эквивалентных длительности сим- 20 волов в ячейках 10, 14 и 15 памяти, выполненных на стандартных интегральных 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

Мульта кодов Fg и Fq, эквивалентных .длительности символов в ячейки 14 и 15 памяти для обеспечения обучения оператора, считывания из ячеек

14 и 15 памяти кодов F и F3, автоматически различаемых "Гласная" и

"Согласная", автоматического включения основного канала обмена с помощью элемента И-НЕ 16, блокиру- 40 ющего синхровход регистра 13 в ре- жиме обучения и диалога, перезаписи кода длительности F4 в регистр 13 при опросе ячеек 10 памяти и выдачи кода в блок 3, записи кода адреса 45 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. 33 во всех режимах работы блока предназначен для запуска в работу блока датчиков, отсчета межсимвольного интервала (совместно с блоками 4 и 5), записи в счетчик

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

Блок 4 (не показан) предназначен 60 для записи и хранения кодов межсиывольных интервалов, выработки признака "Гласная" - ."Согласная". .Блок 5 {фиг. 4) предназначен для .синхронизации работы элементов отдельных блоков при обмене с внешним устройством путем формирования и выдачи сигнала, утверждающего готовность блока 2 к приему кода следующе. го символа, синхроимпульсов для опроса ячеек 10, 14 и 15 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 (напряжения) импульсных последовательностей.

Блок 8. (фиг. 1) предназначен для записи и хранения в ячейках 48 памяти символов Брайля, 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 активизируемых 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", соответственно 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 соответствии с принятым порядком их распоряжения, а.указательный палец левой руки устанавливает на осязательную поверхность датчика тактильной чувI ствительности 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 первом входе элемента И-ЙЕ

28 запрещающий потенциал с прямого выхода триггера 23. В этом режиме основной. канал (ячейки 10 памяти и регистр 13 блокирован элементом

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

1080188 чем осуществляется его запуск. Сигнал "Запуск" с выхода элемента ИЛИ

38 поступает íà S-вход триггера 23, который меняет свое состояние и потенциальным сигналом высокого уровня открывает элемент И-HE 28. Тактовые импульсы 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 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 выхода

32 блока 3 поступает во внешнее уст- 7Р 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 готовность блока,2 к приему информации текущего символа из внешнего устройства, которое в ответ выставляет по входам регистра 11 код текущего сим- 3д вола и сигнал записи на синхровход

Регистра 11. Далее адресом Р опрашиваются ячейки 14 и 15 памяти (в том числе ячейки памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6).З5

Импульсами с выходов 32 блока 3 . и 36 блока 5 опрашиваются выходы ячеек памяти блока 4 и по шинам 21 и 22 в блок 2 выдается признак "Гласная" — "Согласная" и код межсимвольного интервала, который заносится в счетчик 24. Формирование импульсов на выходах 27 и 32 блока 3 и 36 блока 5 с периодом обеспечения внутрен ней синхронизацией блока 3 по цепи обратной связи, включающей элемент

31 задержки, выполненный на счетчике элемент ИЛИ 38 и триггер 23. (2) Обучение восприятию информации осуществляют путем параллельного предъявления i-ro знака в коде Брайля. Форп ирование знака на осязательной поверхности соответствующего датчика узла 9 обеспечивается с помощью блока 8.

Импульсы с выхода 36 поступают по шине 20 и через открытый элемент

17 либо 18 считывают с выходов ячеек 14 либо 15 памяти код Fg (Fy) длительности текущего символа, который устанавливается по входам счетчика

19. Счетчик 19 работает на вычитание и при его обнулении в момент времени tn завершается период формирования i-ro символа и очередного сигнала "Готовность". Однако без подтверждения сигнала блоком 5 внешнее уст-, ройство не выставляет код последующе-Фо го символа. Так как в счетчик 24 за.— писан код межсимвольного интервала, то период его определится где; — количество переключений триггера 23, равное количеству единиц, записанных в счетчик 24; и ьо — 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 л на за счет элемента 35 задержки поступают в ячейки памяти импульсы считывания и записи. 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 блок- 5 и подтверждает сигнал готовности. Период цикла предъявления символа составит

Р14, ТИ + Tc где T межсимвольный интервал, установленный предшествующим символом, T — период формирования импульС сной последовательности символа .

Импульсная последовательность F, сформированная в блоке 3, поступает в блок 6 и через общий усилитель 46 на сигнальный вход ключей 44 и 45.

Другой вход i-го 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-го ключа 44 (45) пачка импульсов F поступает на вход 1.-го датчика 7 (фиг. 1), координата которого на пальцах рук соответствует текущему символу. Подвижный элемент

i-го 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 возбуж. дения рецепторов КА на поверхности пальцев рук, а также интервалов между символами.

1080188

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. Сигнал с i-ro выхода дешифратора 41 (фиг. 5) поступает на первый вход i-.ão элемента И 47 (фиг. 1), с выхода которого последо,вательность импульсов F опрашивает

i-ю ячейку 48 памяти символа Брайля и i-й управляющий вход м, мультиплексора 49, который под действием управляющих сигналов на определен- „ ном входе Х ; коммутирует выходы -й ячейки 48 памяти и подключает их 15 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 gg

Брайля. Так как выходы ключей являются выходами блока 8, то их состояние повторяют подвижные элементы матрицы Зх2 (не показана) датчика тактильной чувствитеп.ности узла 9, которую осязает обуч.самый указательным пальцем руки.

С помощью дополнительного ключа

52, соединенного одним входом с шиной питания, другим — с сигнальным входом блока 8, а выходом — с сигнальными входами ключей 51, обеспечивается пульсация выходных сигналов с частотой 200-210 Гц. Это улучшает эффективность 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 сигна ла высокого уровня на первый вход элемента И-НЕ 16 (фиг. 2). Считывание и перезапись.кодов г4 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-НЕ

42 и открывает его, а второй импульс проходит на выход элемента И-НЕ 42, выход 40 блока 5 и по второму входу элемента И-HE 16 проходит на вход записи кода F4 в регистр 13, с выхода которого код длительности посту пает на счетчик 19 блока 3. Далее работа устройства аналогична рассмот. ренной.

В режиме диалога с ОпЕратором дополнительно к адресу символа из внеш— него устройства выдается код Fg длительности, который заносится на входы регистра 12 вторым синхроимпульсом от внешнего устройства..

Длительность символа устанавливается в соответствии с речевыми сигналами, по которым формируется длительность символа.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность предъявления тактильных воздействий.

1080188

1080188

1080183

Составитель С. Алексанов

Редактор М. Петрова Техред Т.Маточка

Корректор М. Демчик

Заказ 1364/51 Тираж 447

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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