Устройство для тактильного восприятия информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗЖ 1 0 РЕТЕНИЯ ТЕЛ УС 8 ВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ.(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержацее блок датчиков тактильной чунствительности, соединенный через блоксопряжения информации с узлом подготовки предъявляемой информации,о т л и ч а ю в 1 е е с я тем, что,с целью повыиения эффективностипредъявления тактильных воздействий,узел подготовки предъявляемой инфор- .мации имеет блок формирования сигналов, блок памяти, блок обновлениякодов, блок распределения импульсови блок регйстрапии межсимвольных ин,ЯО,1 07059 тервалов, при этом выходы блока памятисоединены с первыми входамиблока формирования сигналов, блокараспределения импульсов и блока регистрации межсимвольных интервалон,вь 1 ходы которого подключены к второму нходу блока распределения импульсов, первому входу блока обновлениякодов и первым входам блока памяти,вторые входы которого подсоединенык первым выходам блока обновлениякодов, второму входу блока регистрации межсимвольных интервалов, второму входу блока обновления кодови первому выходу блока формированиясигналов, второй выход которого связан с третьим входом блока распреде- Яления 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, 10 второй вход которого связан с вторым управляющим входом счетчика и входом элемента задержки, соединенного выходом с третьим входом селектора, информационные выходы которо го подключены к входам элементаИ-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 13.10Недостатком известного устройства является невысокая эффективность предъявления тактильных воздействий.Цель изобретения - повышение эфФективности предъявления тактильных15 воздействий.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для тактильного восприятия информации, содержащем блок датчиков тактильной чувствителн 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, вторыевходь которого подсоединены к первым выходам блока обновления кодов, второму входу блока регистрации межсимвольных интервалов, вто рому входу блока обновления кодов и первому выходу блока формирования 30 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 элементазадержки 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 2сигналов, 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 И-Йе 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 - структурная схемаблока Формирования сигналов; 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 0 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 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 вос 25 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 тервалов между ними, формированиясигналов. Перечисленные Функции распределены между отдельными блоками.Устройство также включает ячейки 10 памяти, регистры 11-13, ячейки 4 14 и 15 памяти, элементы И-НЕ 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 фГотовность" во внешнее устройство, счетный вход 33 блока 5, шину 50 34 выдачи сигнала фГотовность", 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 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 Г, 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 Г 2 и Р 3 , эквивалентных длительности символов в ячейки 14 и 15 памяти для обеспечения режима обучения оператора; для считывания из ячеек 14 и 15 кодов ри у , автоматически различаемых отдельйо для "гласных" и отдельно для "согласных" с помощью группы элементовИ-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 р+ = Т в регистр 13 при опросе ячеек 10 памяти и выдачи кода в блок 3, а также для записи кода адреса символа в режиме диалога в регистр 11, а его дополнительной части - кода длительности р. в регистр 12 с выдачей в б.пок 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 Г - Г, 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-согласнаяф.Блок 5 обновления кодов (Фиг.4) предназначен для синхронизации юаботы элементов отдельных Ютоков 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 Р в регистр 13 и в счетчик 19, а также импульса записи кода у межсимвольбного интервала в счетчик 24.Блок б распределения импульсов (фиг.5) служит для дешифрации адреса -го ключа (44,45) и включения электрической цепи выдачи пачки импульсов Г на вход. соответствующего датчика 7, а также для усиления импульсов в последовательности Г сиг. нала.При этом выходы блока 2 памяти соединены с первыми входами блока 3Формирования сигналов, блока б распределения импульсов и блока 4 регистрации межсимвольных интервалов, вы;ходы которого подключены к второмувходу блока б распределения импульсов, первому входу блока 5 обновления кодов и первым входам блока 2памяти,вторые входы которого подсоединены к первым выходам блока 5 обновления кодов, второму входу блока4 регистрации межсимвольных интервалов, второму входу блока 5 обновления кодов и первому выходу блока 3формирования сигналов, второй выход,которого связан с .третьим входом блока б распределения импульсов, свяванного выходами с входами блока,сопряжения инФормации, причем второйвыход блока 5 обновления кодов соединен с вторым входом блока 3 Формирования сигналов. 20Блок 3 Формирования сигналов содержит элемент 31 задержки, триггер23, делитель 26 частоты, элементыИ"ЙЕ 28,30, элемент ИЛИ 38 и счетчик19, При этом выход элемента ИЛИ 38 25соединен с первым входом триггера23, второй вход которого связан свходом элемента 31 задержки, управляющим входом счетчика 19 и выходомпервоГо элемента И-НЕ ЗО,соединенно- ЗОго первым входом с выходом счетчика19, второй вход первого элементаИ-ЙЕ 30 соединен с инФормациониымвходом счетчика 19 и через делитель26 частоты подключен к выходу второ- З 5го элемента И-НЕ 28, один из входовкоторого подсоединен к выходу триг-гера 23, причем выХод, элемента 31задержки свивав с управляющим входомэлемента ИЛИ 38,Блок 5 обновления кодов имеет . 4 Осчетчик 24, элемеит 35 задержки, селектор 25 и элемент И-НЕ 42, приэтом выход счетчика 24 соедйнен спервым управляющим входомсчетчика24 и первым входом селектора 25, 45второй вход которого связан с вторымуправляющим входам, счетчика 24 и выходом элемента 35 задержки, соединенного выходом с третьим входом селектора 25, инФормаиионные выходы кото Орого йодключены к входам элементай-ЯЕ 42.Устройство работает следующим об"разом.ф Подготовка оператора зак)ючаетсяв ознакомлении его с методикой итекстом, подлежащим усвоению в соответствуиаих .символах,Предварительно инструктор записывает с пульта (не показан) в ячейки14 и 15 памяти соответствующую темпу Мвосйриятия информации длительностьсимволов в Мсще, эквивалентном отделвно осредненным "согласнымф ифгласныме стимулам, соответственносреднему темпу Произношения речевых 5 сигналов (РС). Диапазон их изменения1000-20 мс.Затем обучаемый устанавливаетдатчики на пальцы рук в соответствиис принятым порядком их расположения.Рассмотрим работу узла 1 в этом режиме. В исходном состоянии триггер23, счетчики 19 и 24, .селектор-коммутатор 25 (Фиг.2-4) установлены вноль низким уровнем сигнала навходе. Импульсы тактовой частоты непроходят на вход делителя 26 частоты, так как на ( втором) входЬ элемента И-НЕ 28 запрещающий потенциалс 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 моментвремени , чем осуществляется егозапуск. Сигнал "Запуск" с выходаэлемента ИЛИ 38 поступает на Б-входтриггера 23, который меняет свое состояние, и потенциальным сигналом синверсного выхода открывает элементИ-НЕ 28,Тактовые импульсы Г. 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. Последунзций импульс с выхода делителя 26 проходит на выход элемента И-НЕ 30 и устанавливает счетчик 19 в нуль, переключает триггер 23 и с помощью. элемента 31 задержки Формирует первый интервал Г,(в пределах 1-3 мс), как 2-ю часть межсимвольного интервала Т. 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 готовность 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 Р опрашиваются ячейки 10,14,15, памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6. Импульсами С выходов 32 блока 3, 36 блока 5 спрашиваются выходы ячеек памяти блока 4 и по шинам 21 и 22 выдается в блок 2 признак негласная-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 периодомобеспечивается за счет внутренней синхронизации блока 3 по цепи обратнбй связи, включающей элемент 31 задержки, элемент ИЛИ 38 и Я-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 с .завершается период форми,2рования 1-го символа и очередного сигнала фГотовность". Однако без под тверждения сигнала фГотовность" блбком 5 код последующего символа внешним устройством не выставляется.Так как в счетчик 24 записан код межсимвольного интервала, то период длительности интервала составитТ 3Тц угде у - количество переключенийтриггера 23, равное количеству единиц, записанныхв счетчик 24Т - период следования импульсапо цепи обратной связи.Одновременно с приходом на вход33 очередного импульса с выхода 32он коммутирует селектор 25 и с еговыходов 36, 39 и 40 со сдвигом наТ, обеспечиваемым элементом 35 задержки, поступают в ячейки памятиимпульсы записи и считывания. Таким образом, период времени, необходи. мый для опроса ячеек памяти и перезаписи кодов длительности в счетчики 19 и 24, совмещен по времени смежсимвольным интервалом. При обнулении счетчика 24 очередной импульсс 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 сим-. вола составит+где Т - межсимвольный интервал,установленный кодом пред-шествующего символа;Т - период формирования импульсной последовательнос-:ти г текущего символа.Импульсная последовательность Рсформированная в блоке 3, поступае в блок 6 и через общий усилитель 46на сигнальный вход ключей 44 и 45,другой вход 1-го ключа управляетсяпотенциальным сигналом высокого уровня с 1-й .шинн дешифратора 41 через1-й элемент И 43, другие входы которых соединены с инверсным выходомтриггера 23. С выхода 1-го ключа пач. ка импульсов Рпоступает на входсоответствующего координате символа 10 датчика 7 (фиг.1), подвижный элемент которого возбуждает рецепторыкожного анализатора на участках поверхности пальца руки (фиг.б.), при,легающего к 1-му датчику.15 Предъявление текста заключаетсяв выработке вибростимулов конкретной длительности и координаты возбуждения рецепторов КА на поверхности пальцев рук, а также интервалов 2 О между стимулами.. Для ускорения процесса обучеНияоператору параллельно предъявляютна индикаторетренажера 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 15памяти.ЗО. В основном режиме синхронизация,записи и считывания кодов Р 4 осуществляется после выдачи с пульта сигнала высокого уровня на первый входэлемента И-НЕ 16 (фиг.2). Считыва ние и перезапись кода Р в регистр13 осуществляются импульсами с выходов 39,40 блока 5 (фиг.4). Приэтом первый импульс считывания поступает на первый вход элемента И-НЕ 40 42 и открывает его, а второй импульспроходит на выход элемента И-НЕ 42,выход 40;блока 5 и по второму входуэлемента И-НЙ 16 проходит на входзаписи. кода Р 4 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 синхроимпуль- Я сом от внешнего источника. Длительность символа устанавливается в соответствии с речевыми сигналами, покоторым Формируется символ.Испоаьзование изобретения повыша-ет эффективность предъявления тактильных воздействий.1070596 1687/48 Тираж,447 ,ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открит 13035, Москва, Ж, Ррушская наб Заказ исное у д фю 1 иал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 Составитель С.Алексановедактор А.МОтыль ТехредЛ.Мартяшова Корректор