Перо для ввода рукописной инфор-мации

1118 ИЗОУ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик. Д, Остудин, А. П. Рыбкин, Л, М. Хохлов и Н, М,. МешкоВ": 1) Заявители Государственное союзное конструкторско-технологическое бюро по проектированию счетных машин и Опытный завод ИСНО 4) ПЕРО ДЛЯ ВВО ОРМАЦИ Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам ввода в ЭВМ рукописных символов, слов, подписей и другой рукописной информации с целью ее распознавания, иденти фикации и дальнейшей машинной обработки.Известно звуковое перо для считывания рукописной информации 11, содержащее корпус, в котором укреплены излучатель и 10 пишущий стержень, причем излучатель выполнен в виде сферы со сквозным отверстием, в котором укреплен пишущий стержень. Однако это устройство обладает низкой достоверностью воспроизведения рукопис ных символов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является перо для ввода рукописной информации 2, содержащее полый корпус, внутри которого расположе ны пишущий элемент, датчик давления и датчики ускорения, выполненные в виде взаимно перпендикулярных пластин с инерционными элементами.Недостатком такого пера является низ кая помехоустойчивость сигналов, вызванная тем, что датчики ускорения, регистрирующие колебания пера, связаны не только с движением конца пишущего элемента по бумаге, но также связаны вариациями на 2клона пера по отношению к плоскости бумаги, а датчик давления, .выполненный в виде контактного устройства, фиксирует факт написания только при определенном, достаточно большом давлении пера на бумагу, в то время как при реальном письме давление на перо непостоянно. Это приводит как к появлению паразитной информации с датчиков ускорения, так и к потере полезной информации, что в конечном итоге снижает помехоустойчивость сигналов.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости пера при формировании электрических сигналов,Поставленная цель достигается тем, что пьезопластины датчиков ускорения расположены вдоль оси пишущего элемента в два ряда, в верхнем из которых инерционные элементы закреплены на нижних концах пьезопластин, а в нижнем - соответственно на верхних концах пьезопластпн. Датчик давления выполнен в виде пьезопластины, плоскость которой параллельна оси пишущего элемента и один конец которой жестко закреплен в корпусе, а другой соединен с рычагом, одна сторона которого через амортизирующий элемент связана с корпусом, а другая через подпружиненный толкатель - с пишущим элементом. Кроме того, устройство содержит разделительные50 дд 00 65 и суммирующие емкостные элементы, причем одноименные обкладки пьезопластин датчиков верхнего ряда соединены с противоположными по знаку обкладками пьезопластин датчиков нижнего ряда и с одними из обкладок суммирующих емкостных элементов, другие обкладки которых подключены через разделительные емкостные элементы к соответствующим оокладкам пластин датчиков верхнего и нижнего рядов.На фиг. 1 показано предложенное перо; на фиг. 2 - схема соединения датчиков ускорения и датчиков давления.Перо содержит корпус 1, датчики 2 и 3 ускорений верхнего ряда, датчики 4 и 5 ускорений нижнего ряда, пьезопластину О, рычаг 7, амортизатор 8, подпружиненный толкатель 9, пружину 10, пишущий элемент 11, разделительные емкостные элементы 12 и суммирующие емкостные элементы 13.Перо работает следующим образом.При касании пишущим элементом 11 поверхности бумаги в нем возникают механические колебания звукового диапазона. Распространяясь вдоль пишущего элемента, эти колебания через толкатель 9, который постоянно прижат пружиной 10 к рычагу 7, и рычаг 7 возбуждают пьезопластину 6 и на ее обкладках возникает соответствующий сигнал. Если вслед за этим сигналом возникает более низкочастотный сигнал, вызываемый изгибом пьезопластины из-за давления пишущего элемента через толкатель 9 на рычаг 7, то первоначальный звуковой сигнал от касания пишущим элементом бумаги воспринимается как начало письма. 11 ри этом сигнал, снимаемый с пьезопластипы б при давлении пишущего элемента на бумагу, воспринимается как информационный сигнал, несущий сведения о написанном изображении, так как при написании различных изображений характер изменения давления пишущего элемента в процессе письма различен. Одновременно движение корпуса 1 пера вследствие инерции грузов, закрепленных на датчиках ускорения 2 - 5, деформирует пьезопластины этих датчиков. Поскольку все датчики выполнены одинаковыми, то при плоскопараллельном перемещении пера на пьезопластинах возникают одинаковые сигналы, но полярности сигналов датчиков 2 и 3 верхнего ряда и датчиков 4 и 5 нижнего ряда противоположны.Если кончик пишущего элемента 11 неподвижен на бумаге, а перо совершает наклонные движения, то амплитуды сигналов датчиков 2 и 3 больше амплитуды сигналов с датчиков 4 и 5, так как размах колебания точки закрепления датчиков 4 и 5 меньше. Таким образом, при наклонных движениях пера амплитуда сигналов с датО 15 20 25 30 35 40 45 чиков зависит от их расстояния от кончика пишущего элемента,Сигналы с датчиков 3 и 5 через соответствующие разделительные емкостные элементы 12 зарякают суммирующий емкостной элемент 13. Прп этом величпны емкостпых элементов 12, подключенных к соОтветствующим датчикам, обратно пропорциональны расстоянию закрепления этих датчиков от конца пишущего элемента. Поэтому при наклонны: движениях пера заряд, накапливающийся на суммпрующи. емкостных элементах 13 от сигналов датчиков 2 и 3 верхнего ряда, компенсируется до нуля зарядом от сигналов датчиков 4 и 5 нижнего ряда.При плоскопараллельном перемещении пера заряд на суммирующих емкостных элементах 13 Отличен от нуля и составляет полезную информацию об ускорении перемещения конца пишущего элемента 11. Если плоскости чувствительности пар датчиков 3, 5 и 2, 4 взаимно перпендикулярны, то сигналов с суммирующих емкостных элементов 13 достаточно для того, чтобы решать задачу идентификации этих сигналов с широким классом графических рукописных изображений, воспроизводимых пишущим элементом.Таким образом, формирование электрических сигналов, пропорциональных ускорени 1 о дв 11 жения конца пишущего элемента в плоскости двух координат, давлению пишущего элемента на бумагу и сигналов о начале письма позволяет использовать предлагаемое изобретение в устройствах ввода, регистрации и контроля рукописны: данных в сферах бухгалтерского и статист 11 чесОГО уета, а также в сфере Обслуживания при выписывании квитанций, чеков, продаже авиа- и железнодорожных билетоь, в банках для идентификации подписи, для автоматизированного учета в здравоохранении и в подобны.; сферах, где требуется при рукописном заполнении бланков автоматизированный учет и обработка данных. Зко омический эффект от изобретения достигается за счет уменьшения ошибок ввода и соответствующего повышения производительности труда по сравнению с известными устройствами.Предлагаемое перо для ввода рукописной информации изготовлено и испытано прп вводе и рааюзнаванип рукописных символов. Результаты испытаний показали, что ошибка распознавания при простейших корреляционных алгоритмах составляет менее 2% на 1 тысячу введенных символов. Ф о р мул а изобретения1. Перо для ввода рукописной информации, содержащее полый корпус, внутри которого расположены пишущий элемент, датчик давления и датчики ускорения, выполненные в виде взаимно перпендикулярЗаказ 364 5НПО Поиск Изд. Л"в 20 Тираж 749сударсгвенного комитета СССР по делам изоб 13035, Москва, Ж, Раушскан нао., д. 4 5 Подписно енпй и огкрытийТипографпл, пр. Сапунова, 2 ных пьезопластин с инерционными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости пера при формировании электрических сигналов, в нем пьезопластины датчиков ускорения расположены вдоль оси пишущего элемента в два ряда, в верхнем из которых инерционные элементы закреплены на нижних концах пьезопластин, а в нижнем соответственно на верхних концах пьезопластин, причем датчик давления выполнен в виде пьезопластины, плоскость которой параллельна оси пишущего элемента и один конец которой жестко закреплен в корпусе, а другой соединен с рычагом, одна сторона которого через амортизирующий элемент связана с корпусом, а другая через подпружиненный толкатель - с пишущим элементом,2. Перо по п. 1, о тл и ч а ющеес я тем,что оно содержит разделительные и суммирующие емкостные элементы, причем одноименные обкладки пьезопластин датчиков5 верхнего ряда соединены с противоположными по знаку обкладками пьезопластиндатчиков нижнего ряда и с одними из обкладок суммирующих емкостных элементов, другие обкладки которых подключены1 О через разделительные емкостные элементык соответствующим обкладкам пластиндатчиков верхнего и нижнего рядов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Авторское свидетельство СССР460552, кл, Ст 06 К 9/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2516196/18-24, кл. б 06 К 11/00,23.02;78 (прототип) .