Устройство для воспроизведения информации слепым

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ СЛЕПЫМ, содержащее блок хранения информации и тактильный дисплей, отличающееся тем, что, с целью повышения качества воспроизведения графической информации, оно имеет блок преобразования графических символов в электрические сигналы со съемником координат графических символов и блок считывания информации из памяти, включающий элементы И, элементы ИЛИ, счетчики, генератор импульсов, триггер, узел формирователей импульсов, линии задержки, сдвигающий и информационные регистры, при этом выход блока преобразования графических символов в электрические сигналы соединен с входами сдвигающего и информационных регистров, первыми входами первых элементов И и первых элементов ИЛИ, входом первого элемента задержки и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки подключен к первому входу блока хранения информации, выходы первого информационного регистра связаны с вторыми входами первых элементов И, выходы которых соединены с входами первого счетчика, подключенного первыми выходами к вторым входам блока хранения информации, третьи входы которого связаны с выходами второго счетчика , второй выход первого счетчика соединен с вторыми входами первых элементов ИЛИ и управляющим входом третьего счетчика , выходы второго информационного регистра и выходы первых элементов ИЛИ подсоединены к соответствующим входам вторых элементов ИЛИ, подключенных выходами к первым входам второго счетчика, выходгенератора импульсов связан с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера , выход третьего элемента И подключен к i синхровходам второго счетчика и сдвигающего регистра, второму входу второго эле (Л мента ИЛИ и информационному входу третьего счетчика, выход которого связан с первым входом триггера, соединенного вторым входом с выходом первого элемента задержки , выходы сдвигающего регистра свя-, заны с первыми входами четвертых и пятых элементов И, выходы которых через узел формирователей импульсов подключены к вхосо дам тактильного дисплея, причем первый выход блока хранения информации соедисо со нен с вторыми входами четвертых элементов И, а вторые входы пятых элементов И подключены к второму выходу блока хранения информации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1191931 (5D4 G 09 В 21 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ первых элементов И, выходы которых соединены с входами первого счетчика, подключенного первыми выходами к вторым входам блока хранения информации, третьи входы которого связаны с выходами второго счетчика, второй выход первого счетчика соединен с вторыми входами первых элементов

ИЛИ и управляющим входом третьего счетчика, выходы второго информационного регистра и выходы первых элементов ИЛИ подсоединены к соответствующим входам вторых элементов ИЛИ, подключенных выходами к первым входам второго счетчика, выход генератора импульсов связан с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, выход третьего элемента И подключен к синхровходам второго счетчика и сдвигаю- @ щего регистра, второму входу второго эле- уу мента ИЛИ и информационному входу треть- 1/Ф

его счетчика, выход которого связан с пер- С вым входом триггера, соединенного вторым входом с выходом первого элемента задержки, выходы сдвигающего регистра свя-, заны с первыми входами четвертых и пятых элементов И, выходы которых через узел формирователей импульсов подключены к входам тактильного дисплея, причем первый выход блока хранения информации соединен с вторыми входами четвертых элемен- Я тов И, а вторые входы пятых элементов И (А) подключены к второму выходу блока хранения информации. (21) 3635825/18-12 (22) 8.08.83 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (72) О. В. Постников (53) 681.611 /613:681.611.06 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1420629, кл. G 09 В 21/00, !976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ СЛЕПЫМ, содержащее блок хранения информации и тактильный дисплей, отличающееся тем, что, с целью повышения качества воспроизведения графической информации, оно имеет блок преобразования графических символов в электрические сигналы со съемником координат графических символов и блок считывания информации из памяти, включающий элементы И, элементы ИЛИ, счетчики, генератор импульсов, триггер, узел формирователей импульсов, линии задержки, сдвигающий и информационные регистры, при этом выход блока преобразования графических символов в электрические сигналы соединен с входами сдвигающего и информационных регистров, первыми входами первых элементов И и первых элементов ИЛИ, входом первого элемента задержки и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки подключен к первому входу блока хранения информации, выходы первого информационного регистра связаны с вторыми входами

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1191931

Изобретение относится к средствам для восприятия графической информации слепыми.

Цель изобретения — повышение качества воспроизведения графической информации.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — пример конкретного выполнения блока считывания информации из памяти вывода на тактильный дисплей массива данных и соединение этого блока с другими блоками устройства; на фиг. 3 — функциональная схема записи графической информации в блок хранения информации.

Устройство для воспроизведения информации слепым содержит блок 1 хранения информации, тактильный дисплей 2, блок 3 преобразования графических символов в электрические сигналы со съемником 4 координат и блок 5 считывания информации из памяти и вывода на тактильный дисплей массива A(i, j), i = Х, Х+ 1, Х+ 2, Х+п; j= Y, Y+1, Y+2, „Y+m (где

Х, Y — текущие координаты расположения съем ника 4 координат блока считывания графической информации; и и m — число тактильных элементов тактильного дисплея по оси абсцисс и ординат соответственно).

Блок 1 хранения информации предназначен для хранения предварительно записанной в него графической информации. В ячейках памяти, адреса которых соответствуют координатам точек графического изображения, записаны «1», а в остальных — «О».

Например, точке графического изображения («черному полю») с координатами Y = 7, Х = 2 (в десятичной системе счисления) или соответственно 00000111 и 00000010 в двоичной системе счисления соответствует ячейка памяти с адресом 0000011100000010, в ко орой записана «1». Если в ячейке памяти с адресом .0000010100000100 записан «О», то это означает, что в соответствующей точке читаемого графического изображения с координатами Y = 5, Х = 4 будет «белое поле».

Блок 3, который имеет съемник 4 координат, предназначен для определения координат Х и Y местоположения съемника координат на поле считывания и их одновременного вывода (по вырабатываемому блоком стробирующему импульсу).

Блок 5 считывания информации из памяти и вывода на тактильный дисплей массива А (i, j), i = Х, Х + 1, Х + 2, ..., Х + и;

j = Y, Y+ 1, Y+ 2, ..., Y+ m предназначен для считывания указанного двумерного массива A(i, j), начиная с адреса Х, У, поступающего на вход блока, и последующего его вывода на тактильный дисплей. Из сказанного следует, что массиву А (1, !) соответствует часть графического изображения, заключенного в прямоугольник n )(m, левый нижний угол которого имеет координаты Х, Y.

З5

Блок 5 содержит регистры 6 и 7, элементы И 8 — 13, элементы ИЛИ 14, 15 и 16, счетчики 17, 18 и 19, генератор 20 импульсов, триггер 21, формирователи 22 импульсов, линии 23 и 24 задержки, сдвигающий регистр 25 и элемент И 26.

Прямые выходы каждого разряда регистра 6 соединены с входами соответствующих элементов И 8, а инверсные выходы (на фиг. 2 они обозначены кружками) — с входами соответствующих элементов И 9. Выходы элементов И 8 и 9 соединены с единичным и нулевым входами соответствующих разрядов счетчика 17. Информация из регистра 6 переписывается в счетчик 17 через элементы И 8 и 9 в парафазном коде.

Прямые выходы регистра 7 каждого разряда соединены с входами соответствующих элементов И 10, а инверсные выходы с входами соответствующих элементов И 11.

Выходы элементов И 10 соединены с единичными входами соответствующего разряда счетчика 18, а выходы элементов И 11 — с нулевыми входами. Информация из регистра

7 переписывается в счетчик 18 также в парафазном коде. Один вход элемента И 12 соединен с выходом генератора 20 импульсов, другой вход — с выходом триггера

21, а выход — со счетными входами счетчика 17 и 19, с входом элемента ИЛИ 16 и сдвигающим входом регистра 25. Выход одного из разрядов счетчика 19 соединен со счетным входом счетчика 17 и входами элементов ИЛИ 14 и 15, выходы которых соединены с входами элементов И 10 и 11 соответственно. При и = m = 7 (в дальнейшем рассматривается этот случай) таким разрядом счетчика 19 будет четвертый младший разряд. Старший разряд счетчика 19 (в данном случае восьмой), формирующий сигнал переполнения, соединен с нулевым входом триггера 21, единичный вход которого соединен с выходом линии 23 задержки. Вход линии 24 задержки соединен с выходом элемента ИЛИ 16. Выход регистра сдвига 25 соединен с входами соответствующих элементов И 13 и 26, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами соответствующих элементов И 13 и 26, выходы которых соединены с первыми и вторыми входами соответствующего формирователя 22 импульсов. Формирователь 22 импульсов предназначен для формирования импульсов тока положительной полярности при поступлении «1» на его первый вход и импульсов отрицательной полярности при поступлении «1» на его второй вход.

Входами блока 5 являются входы регистров 6 и 7, входы элементов И 13 и 26, а также шина (по этой шине подается стробирующий импульс, вырабатываемый блоком 3) подключения к входам элементов

И 8 и 9, ИЛИ 14, 15 и 16, линии 23 задержки, единичному входу младшего разряда регистра 25 (запись «1» в младший

1191931

55 разряд) и нулевым входам остальных его разрядов (установка их в состояние «0») .

Выходами блока 5 являются выходы счетчиков 18 и 19, задающие адрес ячейки памяти, подлежащий считыванию, и выходы формирователей 22 импульсов.

С выхода блока 3 координаты местоположения съемника 4 координат подаются на входы регистров 6 и 7 соответственно, а стробирующий импульс подается, как было отмечено выше, на входы элементов И 8 и 9, ИЛИ 14, 15 и 16, линии задержки 23, единичный вход младшего разряда 25 (запись

«1» в младший разряд) и нулевые входы остальных его разрядов (установка их в состояние «О»). Выходами блока 5 являются выходы счетчиков 18 и 19, задающие адрес ячейки памяти, подлежащий считыванию, и выходы формирователей импульсов 22.

С выхода блока 3 координаты Х и Y местоположения съемника 4 координат подаются на входы регистров 6 и 7 соответственно, а стробирующий импульс подается, как было отмечено выше, на входы элементов

И 8 и 9, ИЛИ 14, 15 и 16, линии задержки

23, единичный вход младшего разряда регистра 25 и нулевые входы остальных его разрядов. Выходы счетчика 17 подключены к одним входам дешифратора 27 блока 1 хранения информации, к другим входам которого подключены выходы счетчика 18. Выходы формирователей 22 импульсов соединены с тактильным дисплеем 2.

Устройство также содержит триггеры 28, элемент И 29, элемент ИЛИ 30 и элемент

НЕ 31. Входы элементов И 29 соединены с выходами дешифратора 27, а выходы подключены к входу элемента ИЛИ 30. Выход элемента ИЛИ 30 подключен к входам элементов И 13, а выход элемента НЕ 31— к входам элементов И 26. Входы элементов И 29 соединены с выходом линии 24 задержки.

Тактильный дисплей представляет собой матрицу из и Q m преобразователей элект-. рического сигнала в тактильный. Если подать на вход одного из преобразователей электрического сигнала в тактильный (не показаны) импульс тока положительной полярности, то над плоскостью матрицы выступит и зафиксируется в этом положении штырь, воспринимаемый слепым осязанием.

Если подать импульс тока отрицательной полярности, то штырь вернется в исходное положение (он не будет выступать над поверхностью матрицы). Тактильный дисплей 2 жестко связан со съемником координат Х и Y при считывании графической информации. Съемник 4 координат может быть как ,прикреплен к корпусу тактильного дисплея, так и соединен с ним разъемным сечением (если один и тот же съемник координат используется при черчении и чтении чертежа) . Важно выполнение условия обеспечение взаимнооднозначного соответствия между пространственным распоЛожением съемника координат и тактильным дисплеем за счет жесткой связи между ними.

Тактильный дисплей располагается на плоскости поля считывания блока 3 с возможностью перемещения по нему и сохранения параллельности сторон тактильного дисплея соответствующими осями координат поля считывания. Это может быть обеспечено прикреплением тактильного дисплея к одному из двух шарнирно соединенных параллелограммов (не показан), используемых для этой цели в кульманах.

Запись графической информации в запоминающее устройство осуществляется зрячим сепаратором, как обычно, путем обвода съемником координат линий чертежа. Отличие заключается в том, что в запоминающее устройство записываются не сами значения координат Y и Х, а «1» по адресу Y и Х. Например, точке, лежащей на линии чертежа, с координатами Y = 7, Х = 2 соответствует ячейка памяти запоминающего устройства с «1», адрес которой

000001110000010 (в двоичном коде).

Координаты Y и Х с выхода блока 3 поступают на дешифратор 28 (фиг. 3), выходы которого соединены с входами соответствующих элементов И 31. Одновременно с координатами Y и Х с выхода блока 3 через линию 32 задержки на другие входы элементов И 31 поступает стробирующий импульс, который задерживается в линии 32 задержки на время, необходимое для окончания переходных процессов в дешифраторе 28. Таким образом «1» запишется лишь в триггер 33 (ячейку памяти), который соответствует координате У, Х (фиг. 3).

Устройство после включения работает, следующим образом.

Слепой помещает тактильный дисплей на гладкое поле планшета (не показан) блока считывания графической информации и начинает перемещать его на поле считывания, графической информации блока 3 соответствует часть графического изображения, которая выводится из запоминающего устройства на тактильный дисплей. Перемещая по полю тактильный дисплей, габариты которого (nxm) много меньше габаритов поля считывания блока 3, у слепого создается иллюзия того, что перед ним расположен весь рельефный чертеж, который он просматривает по участкам (процесс чтения чертежа в какой-то степени аналогичен чтению слабовидящим чертежа с использованием лупы).

Информация, массив А (i, j), которая выводится на тактильный дисплей, соответствует местоположению (координатам Х и Y) съемника 4 координат. Координаты местоположения съемника 4 задают начальный адрес массива А (i, j), по которому блок 5 осуществляет считывание массива А (i, j) 1191931 из запоминающего устройства и его вывод на тактильный дисплей.

Рассмотрим более подробно работу устройства.

Пусть съемник координат расположен на поле считывания блока 3 в точке с координатами Х и Y. Тогда с выхода блока 3 на регистр 6 поступит координата У, на регистр 7 — координата Х одновременно со стробирующим импульсом, поступающим на входы элементов И 8 и 9, ИЛИ 14 и 15, линию 23 задержки, элемент ИЛИ 16, единичный вход младшего разряда регистра 25 и нулевые входы остальных его разрядов (фиг. 2). В результате этого координата Y через элементы И 8 и 9 в ;парафазном коде запишется в счетчик 17, координата Х через элементы И 10 и, 11 в парафазном коде запишется в счетчик 18, в младшем разряде регистра 25 будет записана «1», а в остальных его разрядах — «О». Координаты Х и Y со счетчиков проходят через 20 элемент ИЛИ 16, задерживаются линией задержки 24 на время, необходимое для прохождения координат Х и Y на вход дешифратора 27 и окончания в этом дешифраторе переходных процессов, и поступают на входы элементов И 29, разрешая тем самым считывание содержимого одного из триггеров

28, соответствующего координате Х, Y. Если в этом триггере 28 была записана «1», то она, пройдя через соответствующий элемент И 29, ИЛИ 30 и И 13, поступает на первый вход формирователя 22 импульсов, который соответствует младшему .разряду сдвигающего регистра 25 (так как «1» в регистре 25 первоначально находится в младшем разряде). Формирователь импульсов 22 формирует импульс тока положительной полярности, который поступает на вход соответствующего преобразователя электрического сигнала в тактильный. Если в триггере 28 был записан «О», то «1» с выхода элемента НЕ 31 пройдет через элемент И 26, подключенный к выходу млад- 4О шего разряда, на второй вход формирователя 22 импульсов, который вырабатывает импульс тока отрицательной полярности.

После считывания из блока 1 содержимого ячейки памяти с адресом У, Х и вывода его на тактильный дисплей с выхода линии 23 задержки задержанный стробирующий импульс переводит триггер 21 в состояние «1»„ разрешая тем самым прохождение импульсов генератора 20 импульсов через элемент И 12 на счетный вход счетчиков 18 и

19, сдвигающий вход регистра 25 и вход элемента ИЛИ 16. При этом первый импульс с генератора 20 импульсов сдвинет

«1» в регистре 25 во второй младший его разряд, адрес в счетчике 18 увеличится на единицу. Теперь на входы дешифратора поступает адрес У, Х + l. Следовательно, по импульсу с выхода линии 24 задержки содержимое ячейки памяти с адресом У, Х + 1 поступит аналогичным образом на второй формирователь импульсов 22 (так как во втором младшем разряде регистра

23 записана «1») . Устройство будет работать аналогично до прихода с генератора импульсов 20 n + 1 импульса, т. е. до начала считывания из блока 1 хранения информации следующей строки массива А (1, i)При приходе (n + 1)-го импульса (в данном частном случае 8-го) на счетный вход счетчика 19 с его выхода (четвертого младшего разряда) «1» поступит на счетный вход счетчика 17, увеличивая его содержимое на единицу, и через элементы ИЛИ 14 на выходы элементов И 10 и 11. В результате этого в счетчик 18 в парафазном коде перепишется из регистра 7 координата Х.

В счетчике 17 будет записана координата

Y + 1. По следующим и импульсам из запоминающего устройства 1 на соответствующие формирователи импульсов будет поступать содержимое ячеек памяти с адресами (У+ 1, Х), (У+ 1, Х+ 1), (Y+ 1, Х+

+ 2), ..., (Y + 1, Х + л — 1). Когда с генератора импульсов 20 на счетный вход счетчика 19 поступит (и + m) -й импульс, сигнал переполнения счетчика 19 со старшего его разряда установит триггер 21 в «0», запрещая прохождение импульсов через элемент И 12 на счетчик 19. На этом считывание части графического изображения (массива А), соответствующего местоположению съемника координат в точке Х, У, и вывод его на тактильный дисплей заканчиваются.

Предложенное устройство позволяет слепым читать предварительно введенные в блок 1 хранения информации чертежи порядка 24-го формата (многократное чтение чертежа не ухудшает его качества). Благодаря соединению тактильного дисплея, перемещаемого слепым по полю считывания, со съемником координат облегчено уяснение слепым взаимного расположения элементов чертежа.

1191931 фиг. g

1191931

Составитель С. Алексанов

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 7159/47 Тираж 451 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4