Устройство для тактильного восприятия информации

(19) (11) 3(51) О 09 В 21 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЫЬА)(01) 1 я К АВТОРСКОМУ 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 а входами узла предъявления символов в кодЕ Брайля.(5 б) 1, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3494509/12,кл. 0 09 В 21/00, 20,08.82(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГОВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащееблок датчиков тактильной чувствительности, соединенный через блок сопряжения информации с узлом подготовкипредъявляемой информации, о т л ич а ю.щ .е е с ятем, что, с цельюповьпаения эффективности предъявления тактильных воздействий, оно имеет узел логических совпадений, узелпамяти символов Брайля, мультиплекраспределения импульсов, ныхсдыкоторого соединены с входами датчиков 7 тактильной чувствительности,объединенных в перную и вторуюгруппы, и входами блока 8 формирования симнола н код Брайля, вторымвходом соединенного с выходом бло,.ка 3 формирования сигналов, третьим - с шиной сброса в ноль, четвертым - с шиной памяти, а выходами 1 О с входами узла 9 предъявления символов в коде Брайля.Устройство также содержитфиг. 2-б) ячейку 10 памяти длительности символа, регистры 11, 12 и 13, 15 ячейки 14 и 15 памяти длительностисимвола, элементы И-НЕ 1 б, 17 и 18,счетчик 19, сигнальную шину 20 признака символа, шины 21 и 22 вводапризнака "Гласная" - "Согласная", 2 р триггер 23, счетчик 24, селекторкоммутатор 25, делитель 2 б частот,сигнальный выход 27 блока 3, элементИ-НЕ 28, пусковой вход 29 блока 3,элемент И-НЕ 30, элемент 31 задерж ки, выходная шина 32, счетный вход33 блока 5, выходная шина 34, элемент 35 задержки, выход Зб блока 5,вход 37 элемента ИЛИ 38, выходы39 и 40 блока 5, дешифратор 41, элеМент "И-НЕ" 42, элементы И 43, клю-,чи 44, 45, усилитель 4 б, элементыИ 47, ячейки 48 памяти символов Брай" лов в коде Брайля. Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятияинформации.Известно Устройство жал тактильНого восприятия информации, содержащее блок датчиков тактильной чунстнительности соединенный черезблок сопряжения информации с узломпоцготонки предъявляемой информа-.ции ЦНедостатком известного устройства является пенысокая эффектиннОсть предъяВления тактильных ВОз -действий,ЦельЮ изобретения является повышение эффективности предъявлениятактильных воздействийПоставленная цель достигаетсятем, что устройство для такт 11 льногсноспр.ятия информации, содержащееб 1101( Датчиков тактильной чувствительности, сседипепный через блок сопряжения информации с узло 1 псдгстОнкипредьявляемой информации, имеетузел логических совпацений узелпамяти символов Брайля, мультиплексор, регистр памяти, блок электронных ключей и узел предъявления символов н коде Брайля, при этом управляющие выходы узла подготовки предъявляемой информации подключены к со-,ответствующим входам узла логическихсовпадений, первому входу мультиплек"сора и первому входу блока электроннь(х ключей, вторые входы которогосвязаны с выходом регистра памяти,Выхс;ы узла ,логических совпаденийчерез узел памяти символов Брайляподключены к вторым входам мультиплексора, выходы которого соединеныс информационными входами регистрапамяти, причем Выхоцы блока электрон ных ключеЙ связаны с Входами узлапредьянления символов в коде Брайля,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - структурнаясхема блока памяти кода длительности 45стимулов; н 1 Фиг. 3 - структурнаясхема блока Формирования сигналов;на фиг. 4 - структурная схема блокаобновления кода; на фиг. 5 - структурная. схема блока распределения 5 Оимпульсов; на фиг, б - устройство,.общИй нид,1 Устройство содержит узел 1 подго. тонки предъявляемой информации, которьтй состоит из блока 2 памяти кода длительности стимулон, входами соединенный с инфармациснными шинами и шинами управляющих сигналов, а выходами - с входами блока 3 формирования сигналсн, который вторым60 и третьим Входами соединен с шинами тактовой частоты и сигнала "3 апуск", входами блока 4 формирования интерналон и подключенных последовательно им блока 5 обновления кода и блока б 5 ля, мультиплексор 49, регистр 50 памяти, 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 ипервому 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 соединены с информационными входами регистра 50 памяти, причем выходы блока электронных ключей связаныс входами узла 9 предъявления симвоУстройство предназначено для работы н . рех режимах: обучения лиц с дефектом зрения восприятию информации, считывания символов и их восприятие с установленной длитель50 ностью, диалога оператора с источником, кода длительность символов и интервалов между ними, а также точечно-рельефных эквивалентов в коде Брайля формируется внешним устройством.5Узел 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, управля" ющих работой, параллельного формирования текущего символа в коде Брайля и выдачи сигнала на датчик. 15 Перечисленные функции распределены междуотдельными блоками.Блок 2 (фиг. 2) предназначен для длительного хранения кодов Г, Г 9, Г 4, эквивалентных длительности символов 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 Г текущего символа с помощью регистра11 и выдачи. адреса для опроса ячеек памяти, блока 4 и дешифратора 41 блока 6, предварительной записи с Мульта кодов Гу и Г, эквивалентных .длительности символов в ячейки 14и 15 памяти для обеспечения обучения оператора, считывания из ячеек14 и 15 памяти кодов Г 2,и Г 3, автоматически различаемых "Гласная" и "Согласная", автоматического включения основного канала обмена с помощью элемента И-НЕ 16, блокиру ющего синхровход регистра 13 в ре- жиме обучения и диалога, перезаписи кода длительности Г 4 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 Г - в регистр 12 с выдачей в блок 3.Блок 3 (фиг. 3) 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 1-го 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 от дельных блоков при обмене с внешнимустройством путем формирования ивыдачи сигнаца, утверждающего готовность блока 2 к приему кода следующего символа, синхроимпульсов для опроса ячеек 10, 14 и 15 памяти, импульса записи кода Г в регистр 13,импульса записи кода межсимвольногоинтервала в счетчик 24,Блок 6 распределения импульсов,(фиг. 5) предназначен для дешифрации адреса З.-го ключа 44 и .45 ивключения электрической цепи выдачипачки импульсов Г на вход соответствующего датчика 7, а также выдачиадреса ячейки 48 памяти символовБрайля, для усиления мощности (напряжения) импульсных последовательностей.Блок 8, (фиг. 1) предназначен длязаписи 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 -мсимволом Брайля, для обеспеченияпульсации питающего напряжения наактивизируемых выходах блока.Подготовка обучаемого заключается в ознакомлении его с методикойи текстом, записанным шрифтом Брайля и подлежащим усвоению в символах.Предварительно инструктор записывает с пульта (не показан) в ячейки14 и 15 памяти коды длительностисимволов, эквивалентные осредненнымСогласная". и "Гласная", соответственно среднему темпу произношенияречевых сигналов (РС) в диапазонеот 1000 до 20 мс. Ячейки 10 и 48памяти прошиваются при изготовленииблока датчиков,Затем обучаемый устанавливаетдатчик 7 на пальцы рук в соответствии с принятым порядком их распоряжения, а.указательный палец левойруки устанавливает на осязательнуюповерхность датчика тактильной чувствительности узла 9.Работа узла 1 в этом редимеВ исходном состоянии триггер 23,счетчики 19 и 24, селектор-коммутатор 25,(фиг. 2-4) установлены в нольнизким уровнем сигнала на входе.Импульсы тактовой частоты не проходят на вход делителя 26 частоты, таккак на первом входе элемента И-ЙЕ28 запрещающий потенциал с прямоговыхода триггера 23, В этом режимеосновной. канал (ячейки 10 памяти ирегистр 13 блокирован элементомИ-НЕ 16, на первом входе которогосигнал низкого уровня, а в регистр12 информация не заносится. Выводинформации из накопителя начинаютподачей сигнала высокого уровня навход 29 блока 3 в момент временичем осуществляется его запуск. Сигнал "Запуск" с выхода элемента ИЛИ 38 поступает на Я-вход триггера 23, который меняет свое состояние и потенциальным сигналом высокого уровня открывает элемент И-НЕ 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 с (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 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 вы ход ина 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 О вола и сигнал записи на синхровход регистра 11. Далее адресом Г опрашиваются ячейки 14 и 15 памяти (в том числе ячейки памяти блока 4 интервала и дешифратор 41 в блоке 6).З 5Импульсами 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 внутренней 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 1-го знака в коде Брайля. Формирование знака на осязательной поверхности соответствующего датчика узла 9 обеспечивается с помощью блока 8. Импульсы с выхода Зб поступают по шине 20 и через открытый элемент 17 либо 18 считывают с выходов ячеек 14 либо 15 памяти код Р (Р) длительности текущего символа, который устанавливается по входам счетчика 19. Счетчик 19 работает на вычитание и при его обнулении в момент времени с завершается период формирования 1-го 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 количествуединиц, записанных в счетчик 24;льо - период следования импульсапо цепи обратной связи,С приходом на вход 33 очередного импульса с выхода 32 блока 3 он коммутирует селектор-коммутатор 25 и с его выходов Зб, 39 и 40 со сдвигомлназа 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 блока 5 и подтверждает сигнал готовности. Период цикла предъявления символа составит.Р 1= Т + Тгде Т - межсимвольный интервал,установленный предшествующим символомТ - период. Формирования импульсной последовательности символа. Импульсная последовательность Р, сформированная в блоке 3, поступает в блок 6 и через общий усилитель 46 на сигнальный вход ключей 44 и 45,Другой вход 1-го ключа управляется потенциальным сигналом высокого уровня, снимаемым с з.-й шины дешифратора 41 через 1-и элемент И 43. Другие входы элементов И 43 соединены с инверсным выходом триггера 23, С выхода -го ключа 44 (45) пачка импульсов Р поступает на вход 1.-го датчика 7 (Фиг. 1), координата которого на пальцах рук соответствует текущему символу. Подвижный элемент 1-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 1-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.Исходной информацией для формирования знака в коде Брайля являетсяадрес датчика 7, который формируетдешифратор 41 на выходных шинах,и последовательность импульсов свыхода блока 3. Сигнал с 1-го выхода дешифратора 41 (фиг, 5) поступаетна первый вход -го элемента И 47(фиг. 1), с выхода которого последо,вательность импульсов Р опрашивает1-ю ячейку 48 памяти символа Брайляи 1-й управляющий вход, мультиплексора 49, который под действием 1управляющих сигналов на определен-ном входе Х;коммутирует выходы х-йячейки 48 памяти и подключает их 15поразрядно к соответствующим входамрегистра 50. Потенциальные сигналыс входов регистра 50 проходят на еговыходы и управляют работой ключей51 в соответствии с текущим знаком 2 ОБрайля. Так как выходы ключей явля"ются выходами блока 8, то их состояние повторяют подвижные элементыматрицы Зх 2 (не показана) датчикатактильной чувствительности узла 9,которую осязает обучймый указательным пальцем руки,С помощью дополнительного ключа52, соединенного одним входом с шиной питания, другим - с сигнальнымвходом блока 8, а выходом - с сигнальными входами ключей 51, обеспечивается пульсация выходных сигналовс частотой 200-210 Гц. Это улучшаетэффективностьпредъявления символовв коде Брайля с помощью датчика узла 9. В ходе обучения длительность символов сокращается до оптимальной .По окончании обучения либо прерывается выход Зб - шина 20, либо списывается содержимое ячеек 14 и 15 памяти.В основном режиме синхронизациизаписи и считывания кодов Р осуществляется после выдачи с пульта сигна"ла высокого уровня на первый входэлемента И-НЕ 16 (фиг. 2), Считывание и перезапись.кодов Р 4 в регистр13 осуществляется импульсами с выходов 39 и 40 блока 5 (фиг. 4). Приэтом первый импульс считывания по-ступает на первый вход. элемента И-НЕ42 и открывает его, а второй импульспроходит на выход элемента И-НЕ 42,выход 40 блока 5 и по второму входуэлемента И-НЕ 1 б проходит на входзаписи кода Р 4 в регистр 13, с выхода которого код длительности поступает на счетчик 19 блока 3. Далееработа устройства аналогична рассмотренной.В режиме диалога с ОпЕратором дополнительно к адресу символа из внеш -него устройства выдается код Ру 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 Составитель С. АлексановРедактор М. Петрова Техред Т,Маточка Корректор М; Демчик Заказ 1364/51 Тираж 447ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4