Способ считывания графической информации и устройство для его осуществления

Союз СоветскихСоцкалистическихРеспублик ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и,734752 1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 25, 1 1, 77 (21) 2546700/18-2присоединением заявки23) Приоритет(51 8 06 К 11/00 оудврстееииыи комите во делам изобретений и открытий(54) С ПОСОБ С ЧИТЫВАН ИЯ ГРАФ ИЧЕСК ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ к автоматике и может быть устройств по- электронныефической ин создани использов Изобретение относится ычислительной технике луавтоматического ввода ввычислительные машины граформации.Известны способы и устройства считывания графической информации, основанные на определении координат путем разбиения поля считывания на дискрет 10 ные участки, формировании электромагнитного поля на каждом участке при поочередной подаче импульсов в каждый проводник дпя грубого" определения участка нахождения искомой координаты и после 15 дующем изменении амплитуды импульсов тока в последовательностях при точном определении координат 11).Недостаток известного способа и устройства состоит в том, что при изменении толщины носителя информации может быть неправильно определено положение центра съемника, т, е, координата считываемой точки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ, основанныйна ,на разбиении поля считывания на дис- кретные . уч астки формировании электромагнитного поля путем поочередной подачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие дискретные участ- ки, преобразовании электромагнитного поля в управляющий сигнал н выделении ., дискретного участка считываемой точки по моменту изменения полярчости управляющего сигнала. Устройство дпя считывания графической информации содержит коммутаторы, выходы которых соответственно соединены с ортогональными превопниками планшета, одни входы коммутаторов соединены с выходами распредели - телей импульсов, сьемник координат, подключенный через последовательно соединенные усилитель-формирователь и узел стробирования к одному входу блока управления, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подкло 7347ченного к импульсным входам распределителей импульсов, узла стробированиялогического блока и блока определениякоординат, выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутаторов, распределителей импульсов, логического блока и блока определениякоординат КНедостаток этого устройства - низкая точность при считывании с носителей 1 Оинформации различной толщины.Целью изобретения является повышениеточности считывания,Указанная цель достигается тем, чтов способе формируют разностное электромагнитное поле путем одновременнойподачи импульсов тока в проводники планшета, ограничивающие выделенный участок,соответственно изменяют амплитуду импульсов тока в указанных проводниках до момента повторного изменения полярностиуправляющего сигнала и определяют координату считываемой точки, а также тем,что устройство содержит блок измененияамплитуды импульсов тока, один вод кокоторого соединен с выходом генератораимпульсов, другой - с выходом логического блока, а выходы - с другими входамикоммутаторов,На фиг. 1 представлены эксперимен- ЗОтально установленные зависимости сигналов электродвижущей силы (ЭДС), индуцируемой в катушке съемника координатдо проводника планшета, возбуждаемогоимпульсом тока, на фиг. 2-участок планше та, ограниченный двумя проводниками,на фиг. 3 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ считывания графической информации.Устройство содержит планшет 1, накотором расположены две ортогональныесистемы проводников, съемник 2 коорди-нат, представляющий собой однослойную .катушку индуктивности, усилитель-формирователь 3, узел 4 стробирования, генера тор 5 импульсов, блок 6 управления, логический блок 7, распределители 8 импульссов, коммутаторы 9, блок 10 измененияамплитуды импульсов тока и блок 11 определения координат.Предварительное ".грубое определениесчитываемой точки графика, т. е. выделение участка планшета, в котором находится эта точка, производится по изменениюполярности управляющего сигнала со съем 55ника координат. При этом катушка индуктивности съемника эквивалентна рамкегрубого" отсчета. 52 4Точноеопределение точки кодирования линии и графика поясняется фиг. 1,2 и 3.Предлагаемый способ считывания графической информации основывается напринципе суперпозиции электромагнитныхполей от двух проводников (рамок), возбуждаемых с помощью последовательностей импульсов тока, с взаимно изменяемыми амплитудами.Зависимости (фиг. 1) приведены дпяюух катушек съемника с различными радиусами. Первая - для радиуса 10 мм.Вторая - дпя радиуса 20 мм. Зависимостьэта имеет сложную форму. Нулевое значение ЭДС, индуцируемой в катушке съемника координат,соответствует положениюего центра на проводнике (рамке) планшета. Максимум ЭДС соответствует расстоянию, равному радиусу В катушки индуктивности съемника с небольшим сдвигом к проводнику (рамке)планшета. Спадающая ветвь зависимости соответствуетудалению центра съемника от проводника (рамки) планшета на расстояние большее радиуса К. Восходящая ветвь зависимости имеет значительный, близкий клинейному, участок, Его длина равна 5060% радиуса К катушки съемника, а нелинейность не превышает нескольких процентров (12 %) Крутизна линейногоучастка зависит от амплитуды импульсатока последовательности, подаваемой впроводник (рамку) планшета, Незначительная нелинейность участка восходящейветви зависимости позволяет использоватего в предпагаемом способе считыванияграфической информации,На фиг, 2 показан выделенный "грубо участок планшета, ограниченный двумя проводниками А и В, в котором находится кодируемая точка пинии графика С. Расстояние (шаг) "б" между проводниками А и В грубого отсчета определяется длиной линейного участка рассмотренной зависимости, и при радиусе катушки съемника равном 20 мм может быть 10-15 мм, Точное положение; кодируемой точки С внутри выделенного участка определяется следующим образом. Дискретизируют выделенный участок в соответствии с заданной точностью определения координат точки С. Для упрощения рассмотрим только определение координаты Х . Границы дискретов от 1-го до О" показаны штриховыми линиями, При одновременной подаче импуль 7347сов тока одного направления в проводники (рамки) А и В, в катушке съемника индуцируется суммарная ЭДС, Причем знак и амплитуда суммарной ЭДС зависит от знаков и амплитуд ЭДС, индуцированных в катушке съемника от импульсов тока, подаваемых в проводники А и В, В проводник А, расположенный слева от кодируемой точки С, с которой совпадает центр съемника, подаются импульсы по стоянкой амплитуды, а в проводник В- изменяемой амплитуды. Значение амплитуды ЭДС индуцируемой в съемнике, при возбуждении проводника А импульсами тока и движении центра съемника вправо 15 по оси Х в точке С (фиг. 2) отрезком прямой линии, соответствующим линейнс му участку рассмотренной зависимости, Учитывая, что полярность индуцируемой в катушке съемника ЭДСОН может быть 20 либо положительной, либо отрицательной, в зависимости от направления тока в проводнике и расположения центра съем- ника (справа или слева) относительно проводника, примем положительное значение индуцируемой ЭДС . На фиг. 2 зто показано расположением ее нац осью Х. Тогда от импульсов тока, подаваемых в проводник В, ЭДС в катушке съемника имеют противоположную, отрицательную полярность, что показано оч- резками прямых линий, расположенных под осью Х. При равенстве амплитуд ЭДСОНи ЭДС амплитуда суммарной ЭДС, индуцируемой в катушке съемника, равйа ну- З 5лю, причем можно добиться, изменяяамплитуду импульсов тока в проводнике В того, что нулевые значения суммарнойЭДС точно совпадают с границами дисЕкретных участков. Это эквивалентно как ф бы введению проводников (рамок) в места соответствующие границам дискретов выделенного "грубого" участка планшета. Количество пар импульсов тока, подаваемых последовательно в проводники А иВ, равно числу границ дискретных участков.Сигнал суммарной ЭДС, т, е. управляющий сигнал, внутри каждого дискрета при нахождении в нем центра съемника отличен от нуля, а амплитуда и его полярность определяются амплитудами импульсов тока, подаваемых в проводники А и В. При прохождении центра съемника координат, или что то же55 самое кодируемой точки С линии графика в-ом дискрете, управляющий сигнал со съемника изменит свою полярность на 52 6противоположную при подаче в проводники Л и Б пары импульсов тока соответствующей 1 + 1 границе дискрета, так как амплитуда ЭДСстанет меньше амплитуды ЭДС . ЭДС (управляющий сигнал) станет отрицательным.Таким образом, из рассмотрения. фиг, 2 видно, что днскрет, в котором находится кодируемая точка С, может быть выделен по факту изменения полярности сигнала индуцируемого в катушке съемника координат, Необходимые амплитуды импульсов возбуждения проводников планшета могут быть получены экспериментально.Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом.Совмещают центр съемника с кодируемой точкой линии графика. При этом блок 6 управления вырабатывает сигналы, обеспечиваю.пие работу всего устройства, в целом. Координаты кодируемой точки непрерывно поступают в блок 11 опреде ления координат.С помощью кнопки, расположенной в. корпусе съемника координат, подают сигнал в блок 11 определения ко ординат по этому сигналу происходит выдача координат кодируемой точки во внешнее устройство. Координаты точки кодирования определяются в два этапа. На первом этапе ос ществляется"грубое определение ее коорпннгт. Работа устройства рассматривается только при определении координаты,Х . По команде блока 6 управления импульсы генератора 5 поступают на распределитель 8 и далее через коммутатор 9 на проводники планшета. Управлякиций сигнал со съемника 2 координат поступает нг усилитель-формирователь 3 и через узел 4 стробирования в блок 6 управления, который фиксирует изменение его полярности, при этом поступление импульсов в распределитель 8 прекращается. Первое изменение полярнооти управляющего сигнала говорит о том,гчто грубо определено положение точки кодирования, т. е, грубо выделен участок планшета, в котором находится кодируемая точка линии графика. Вблоке 11 определения координат позиционный код координаты Х преобразуется в двоичнодесятичный, Далее по сигналу блока 6 управления включается логический блок 7, который, решая заданную логическую функцию, включает в блоке 10 изменения амплитуды импульсов выходы, соответствующие проводникам, ограничиваюцим "грубо выделенный участок, одцсвременно с этим блок 6 управления через коммутатор 9 подключает эти выходы к проводникам планшета. Проводники план шета, ограничивающие выделенный участок, с блока 10 изменения амплитуды импульсов поступают две последовательности импульсов тока с соответствующими амплитудами. Вторичное изменение полярности управляющего сигнала со съем- ника координат указывает на то, что произошло "точное" определение координаты точки кодирования. В блоке 11 определе ния координат унитарный код, получен ный при точном" определении, преобразуется в двоичцо-десятичный и суммируется с кодом "грубого" отсчета.Определецие координаты точки кодирования может иметь место, как в слу чае "грубого", так и точного" отсчетов, При подаче импульсов тока в прово- ники планшета управляющий сигнал со съемника отсутствует, Это указывает на то, что при грубом отсчете центр съем ника находится ца проводнике планшета, а при "точном" - ца границе дискрета, В этих случаях подается еше один возбуждающий импульс в следующий проводник планшета при "грубом" определении, З 0 и следующая пара импульсов пни "точном" определении координаты. Блок 6 управления фиксирует измецецие полярности управляющего сигнала и устройство в том и другом случае переходит к определе- З 5 нию другой координаты кодируемой точки.а блок 11 определения координат вносит соответствующую поправку в измеренную координату.Определение координаты У производит 40ся аналогично определению координаты ЪПредлагаемый способ и реализующееего устройство обеспечивает повышениенадежности и точности считывания графической информации по сравнению с из 45вестцыми. Формула изобретения 1. Способ считывания графической информации с планшета, основанный на разбиении поля считывания ца дискретныеучастки, формировании электромагнитного 7 734752 8поля путем поочередной подачи импульсовтока в проводники планшета, ограничивающие дискретные участки, преобразованииэлектромагнитного поля в управляющийсигнал и выделении дискретного участкасчитываемой точки по моменту изменения полярности управляющего сигнала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с:целью повышения точности считыванияграфической информации, формируют разностное электромагнитное поле путемодновременной подачи импульсов тока впроводццки планшета, ограничивающие выделенный участок, соответственно изменяют амплитуду импульсов тока в указанных проводниках до момента повторного изменения полярности управляющегосигнала и определяют координату считываемой точки.2. Устройство для осуществления способа по и. 1 содержащее коммутаторы,выходы которых соответственно соединены с ортогональными проводниками планшета, одни входы коммутаторов соединеныс выходами распределителей импульсов,съемник координат, подключенный черезпоследовательно соединенные у силительформирователь и узел стробировация к одному входу блока управления, другой входкоторого соединен с выходом генератораимпульсов, подключенного к импульснымвходам распределителей импульсов, узластробирования, логического блока и блока определения: координат, выходы блока управления соединены с управляющимивходами коммутаторов, распределителейимпульсов, логического блока и блокаопределения координат, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышенияточности считывания графической информации, оно содержит блок изменения амплитуды импульсов тока, один вход которогосоединен с выходом генератора импульсов,другой - с выходом логического блока, авыходы - с другими входами коммутатсров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 520603, кл. 6 06 К 11/00, 1974.2, Авторское свидетельство СССР734752 Г. Назаров едактор С. Патрушева 751 Подписикомитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Фиг.оставитель Т, ехред О, Андр Заказ 2227/14 Тираж ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ичи порович ко Корректо