專利名稱：盲文生成方法及其閱讀、打字裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種盲文生成方法及其閱讀、打字裝置，屬教育設備技術領域。
盲人不能閱讀普通書籍、報刊、電腦屏幕顯示信息等用視覺獲取信息的文字資料，而只能閱讀盲文書寫的文字資料。盲文又稱點字，國際通用的點字由6個凸起平坦的圓點為基本結構組成，如圖1所示，是專供盲人摸讀、書寫的文字符號。經(jīng)不斷演變與改良，目前由中國殘聯(lián)提出并正式由民政部、國家教委等有關部門批準的盲文方案為《漢語雙拼盲文方案》。其基本特點是以兩方盲符拼寫漢語的實有音節(jié)(以第一方拼寫聲母，以第二方拼寫韻母)，是一種拼音文字。由于盲文只能由盲人通過指尖觸摸，一個盲符一個盲符地感知和摸讀，因此，分詞連寫成為漢語盲文的一個重要基礎。所謂分詞，即把一個一個詞分開寫，所謂連寫，是按照盲文的特殊性，避免音節(jié)結構過于松散，便于摸讀，將一些詞連起來寫，這樣，便提高了盲文在表達語意上的準確性，提高了盲文的閱讀速度。
但是，目前，除了盲文書籍以外，日常生活中沒有用肓文表示的信息。而盲文書籍(用厚牛皮紙裝訂而成，在紙上用打孔器扎出小凸起，進行盲文書寫)出版品種少，內(nèi)容貧乏、單一，出版周期長，制作費時費力，實效性差，使廣大盲人了解信息面狹窄，獲取的信息量少。
本發(fā)明目的是提供一種盲文生成方法及其閱讀、打字裝置，使盲人通過它就可以獲取原來需要用視覺才能獲取的信息。
本發(fā)明提出的盲文生成方法，包括以下各步驟(1)信息輸入部分將信息用掃描設備、鍵盤或語音手段輸入計算機；(2)將漢字、字母、數(shù)字、符號轉(zhuǎn)化為盲文編碼；(3)將已經(jīng)轉(zhuǎn)化好的盲文編碼依照《盲文雙拼方案》進行分詞連寫和標點位置處理；(4)將處理完的盲文編碼與可供數(shù)字電路處理的高低電平相對應，實現(xiàn)與輸出設備的通訊。
本發(fā)明針對提出的盲文生成方法，特別設計了盲文閱讀裝置和打字裝置。其中的盲文閱讀裝置包括控制電路和閱讀板。控制電路包括由計數(shù)器和譯碼器組成的控制器、鎖存器和緩沖驅(qū)動器，其中的控制器通過計算機接口接收來自計算機的信號，并使選通信號加到鎖存器上，鎖存器通過緩沖驅(qū)動器控制閱讀板。閱讀板包括觸摸器、面板和底板，觸摸器根據(jù)盲文結構特點成三行排列設置在面板與底板之間，觸摸器由可活動內(nèi)芯和中空框架組成，中空框架的上端部與面板相對固定，可活動內(nèi)芯置于中空框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的上端部為觸摸頭，下端伸出中空框架，其端部設有定位突起，定位突起位于底板上，中空框架的外面繞有控制線圈，該線圈與控制電路的緩沖驅(qū)動器相接。
本發(fā)明的盲文打字裝置包括控制電路和打字板，控制電路包括鎖存器和緩沖驅(qū)動器，其中的鎖存器通過計算機接口接收來自計算機的輸出數(shù)據(jù)和控制信號，鎖存器將輸入的數(shù)據(jù)鎖存，并經(jīng)緩沖驅(qū)動器控制打字板。打字板包括面板、底板、平面框架和打字頭，打字頭由可活動內(nèi)芯和中空框架組成，中空框架的上端部與面板相對固定，可活動內(nèi)芯置于框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的下端伸出中空框架，伸出部分纏有縱向復位彈簧，伸出部分穿過平面框架，穿出后的端部設有定位凸起，定位凸起位于底板上，平面框架的一側設有銜鐵，該銜鐵可受電磁鐵作用，另一側設有橫向復位彈簧。
利用本發(fā)明的盲文生成方法和專為盲人設計的閱讀打字裝置，可以極大地加快的盲文的印刷、傳播、出版，從而有利于盲文的文化教育。


圖1為盲文結構示意圖。
圖2為本發(fā)明原理框圖。
圖3為建立盲文數(shù)據(jù)庫流程圖。
圖4為盲文輸出流程圖。
圖5為閱讀裝置控制框圖。
圖6為閱讀裝置控制電路圖。
圖7為閱讀板結構示意圖。
圖8為圖7的A-A剖面圖，以表示觸摸器的結構。
圖9為打字裝置控制框圖。
圖10為打字裝置電路圖。
圖11為打字器結構示意圖。
圖12為圖11的B-B剖視圖，以表示打字器的結構。
下面結合附圖，詳細介紹本發(fā)明的內(nèi)容。
圖1到圖12中，1是面板，2是觸摸器，3是中空框架，4是觸摸頭，5是控制線圈，6是可活動內(nèi)芯，7是定位凸起，8是接線頭，9是底板，10是打字頭，11是銜鐵，12是電磁鐵，13是平面框架，14是橫向復位彈簧，15是縱向復位彈簧，16是平面框架的內(nèi)部凸起。
本發(fā)明的基本原理如圖2所示，首先是信息輸入部分，是把需用視覺才能了解的文字資料變?yōu)榭晒┯嬎銠C處理的信息這樣一個設備或過程，然后軟件處理部分依托計算機硬件將可供計算機處理的信息轉(zhuǎn)化為電信號，并控制它們輸出。最后，將所述電信號經(jīng)輸出裝置，轉(zhuǎn)化為盲人依靠觸覺、聽覺等可感知的信息。
本發(fā)明的方法包括以下步驟信息輸入這一部分利用已有技術。例如用掃描儀將書籍、報刊等文字資料掃描輸入計算機，并轉(zhuǎn)化為可供處理的文件(例如用漢字、外文識別軟件OCR將掃描來的信息轉(zhuǎn)化為文本文件)。為方便盲人使用，可將所有計算機操作步驟用軟件方式記錄下來(例如用WINDOWS 3.X中的一個自帶程序RECORDER宏記錄器)，并定義一個快捷鍵來激活此操作，即可用一個按鍵完成全部操作。也可以用其他方式，例如用鍵盤或語音等手段將文字資料輸入計算機。
將漢字、字母、數(shù)字、符號轉(zhuǎn)化為盲文編碼一個漢字在計算機中的存儲方式是占2個字節(jié)，高位字節(jié)數(shù)值范圍是BOH-FEH(十六進制)，低位字節(jié)數(shù)值范圍是AOH-FEH(十六進制)。因此，一個漢字與其高、低字節(jié)是一一對應的。利用這一特點，若建立一字庫文件(取名為ZIKU.TXT)，建立方法是按漢字對應高、低字節(jié)的十六進制數(shù)值大小將每個漢字對應的盲文編碼依次存儲起來(漢字與盲文的對應關系見后文“盲文的編碼方法”)，過程如圖2。如果想得到一個漢字的盲文編碼，只要以漢字的高、低字節(jié)做索引即可找到其對應的盲文編碼，如圖3。
下面闡述盲文的編碼方法一個漢字對應的盲文由2個“方”表示，每個“方”由6個點組成，其中點的凸起和平坦的不同組合代表不同漢語拼音，第一“方”代表了聲母，第二“方”代表韻母。例如“班”字，其盲文為如圖1所示。在每個“方”中，給點的位置編號，規(guī)則是一個“方”中，左邊一列三個點，從上至下依次編號為1、2、3，右邊一列三個點，從上至下依次編號為4、5、6，其中點凸起用1表示，點平坦用0表示，這樣可用一個字節(jié)二進制數(shù)表示一個“方”中點的狀態(tài)此字節(jié)的低6位，是1或是0表示相應位置點的凸起或平坦，而高2位恒為0。按上述規(guī)則，一個漢字對應盲文的形態(tài)在計算機中用2個字節(jié)即可表示，其中第一個字節(jié)記錄第一“方”盲文的形態(tài)，第二個字節(jié)記錄第二“方”盲文的形態(tài)，例如，圖1中盲文編碼為00010100，0011100。
將已經(jīng)轉(zhuǎn)化好的盲文編碼依照《盲文雙拼方案》進行分詞連寫和標點位置處理建立一詞庫文件(取名為CIKU.TXT)，在此文件中將所有可能連寫的詞語、短語、成語等儲存起來，首漢字相同的詞語、短語、成語放置位置相鄰，并以它們的首漢字作為索引。將原文字信息與詞庫文件CIKU.TXT對比，發(fā)現(xiàn)一致的詞語、短語、成語，說明應進行分詞連寫，就在已轉(zhuǎn)化好的盲文編碼中加入一個“空方”，即加入一個各位全為0的字節(jié)，以示隔開，實現(xiàn)分詞連寫的目的。
將處理完的盲文編碼與可供數(shù)字電路處理的高低電平相對應，實現(xiàn)與輸出設備的通訊將盲文編碼的1、0與可供數(shù)字電路處理的高、低電平相對應，通過軟件方式向計算機接口寫入控制命令和數(shù)據(jù)，通過它將高、低電平輸出到數(shù)字電路中，控制輸出裝置。
最后，實現(xiàn)與已有語音輸出軟件的連接，使得輸出部分工作的同時，輸出的信息和提示信息也由語音進行輸出。在盲文輸出的同時，利用已有的語音輸出軟件通過已有計算機聲音外設(如喇叭，音箱)設備完成全過程的語音輸出。
本發(fā)明設計的盲文閱讀裝置中的控制電路基本功能是將計算機輸出的電信號從計算機接口讀出，并使之正確地輸出到觸摸器上。觸摸器是利用電磁原理將上述電信號轉(zhuǎn)化為機械運動，產(chǎn)生若干可供盲人觸摸的小凸起。
閱讀裝置控制電路框圖如圖5虛線框中所示。
工作原理由計算機通過計算機接口控制控制器，使得選通信號依次加到若干鎖存器上，被選通的鎖存器可以從數(shù)據(jù)信號線上讀取數(shù)據(jù)，并鎖存。這樣，通過不斷向數(shù)據(jù)信號線傳輸數(shù)據(jù)，并依次選通若干鎖存器，便可將數(shù)據(jù)信號線上的數(shù)據(jù)讀入鎖存器并鎖存起來。而每個鎖存器的輸出又接在閱讀板觸摸器的接線頭8上。這樣，便可由計算機控制將什么樣的電信號輸出并反應，從而控制閱讀板產(chǎn)生不同凸起組合。狀態(tài)信號則將控制器的工作狀態(tài)反饋給計算機(通過計算機接口)，以便計算機判斷其工作狀態(tài)。
具體電路如圖6所示(其中Y2→Y15都接有鎖存器，為做圖簡單而省略)控制器由計數(shù)器(LS161)和譯碼器(LS154)構成。計算機通過計算機接口發(fā)出控制信號，則計數(shù)器便計數(shù)，并將計數(shù)結果傳輸給譯碼器，譯碼器譯出選通哪個鎖存器(LS174)，并使此選通信號有效。
接口部分用PC機標準并行接口，數(shù)據(jù)傳輸方向如下引腳 1 2-9 10 11 12 13 14 15 16 17 18-25方向 OUT OUT IN IN IN IN OUT IN OUT OUT GND2-9腳均可作為數(shù)據(jù)輸出位，在此選用其中6個引腳2-7腳。除2-9腳外，方向為OUT的腳均可用做傳輸控制信號，選擇1腳、14腳、16腳用作發(fā)出控制信號，而所有方向為IN的腳均可作為狀態(tài)信號讀入腳，在此選擇10腳、11腳。
并口地址為0378H-037AH(這是PC機的默認值)，則通過向0378H端口輸出字節(jié)即可控制引腳2-9上的電平高低，從0379H端口可讀入10-13腳和15腳電平高低，向037AH端口輸出字節(jié)，可控制1腳、14腳、16腳、17腳電平高低。
計算機控制數(shù)字電路的工作過程為1)并口16腳電平從高到低，再恢復高，使計數(shù)器清零，即QAQBQCQD＝0000，則經(jīng)譯碼器譯出Y0＝0，Y1→Y15＝1，同時，鎖存器全部被清零。
2)計算機發(fā)送數(shù)據(jù)(6位)到并口的2-7腳上，這樣，所有鎖存器的D1＝D6數(shù)據(jù)輸入端均存在數(shù)據(jù)。
3)并口1腳從高到低，再恢復高，由于Y0＝0，只有連接Y0的或非門輸出端電平從低到高，再恢復低，而其余或非門由于Y1→Y15＝1，則輸出端保持0，則鎖存器LS174(1)便讀入數(shù)據(jù)，在Q1-Q6上出現(xiàn)D1-D6的信號，并且被鎖存。
4)并口14腳從低到高，再恢復低，計數(shù)器計1個數(shù)，QAQBQCQD＝1000，譯碼器譯出Y1＝0，Y0、Y2→Y15＝1，5)將第2組數(shù)據(jù)(6位)發(fā)送到并口的2-7腳上。
6)并口1腳從高到低，再恢復高，使鎖存器LS174(2)讀入數(shù)據(jù)并鎖存，這時，在鎖存器LS174(2)的Q1-Q6上便會鎖存器第2組數(shù)據(jù)。
7)在Y2→Y15上都連接有形如Y0、Y1上連接的鎖存器，它們工作原理均如上述。
8)當計數(shù)器計滿16(LS161為4位計數(shù)器，最大計數(shù)值為16)，則QCC＝1，此時并口11腳＝1，計算機程序中有指令監(jiān)視并口11腳，只要并口11腳為1，則自動終止向并口2-7腳再發(fā)送數(shù)據(jù)，以便有時間對鎖存器控制的觸摸器進行摸讀。
9)摸讀結束后，將原來一直接低電平的并口10腳接高電平(由操作者控制一觸摸開關實現(xiàn))，計算機程序中有監(jiān)視這個引腳的指令，它為高電平則程序?qū)⒅匦逻\行，又可以將下16組數(shù)據(jù)鎖存如鎖存器中，如此循環(huán)，即可將計算機輸出的信息依次讀入鎖存器中。
盲文閱讀裝置的具體結構如圖7和圖8所示，閱讀板包括觸摸器2、面板1和底板9。觸摸器2根據(jù)盲文結構特點成三行排列設置在面板1與底板9之間。觸摸器由可活動內(nèi)芯6和中空框架3組成，中空框架3的上端部與面板1相對固定，可活動內(nèi)芯6置于中空框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的上端部為觸摸頭4，下端伸出中空框架，其端部設有定位突起7，定位突起位于底板9上，中空框架的外面繞有控制線圈5，該線圈與控制電路的緩沖驅(qū)動器相接。
觸摸器的工作原理是在線圈接線頭兩端加上電信號，即通以電流，則線圈會在中空框架中產(chǎn)生磁場，可活動內(nèi)芯(由可以被磁場吸引的材料制成，如鐵、鋼)在磁場作用下便會向上運動，由于觸摸頭與可活動內(nèi)芯固定在一起，則觸摸頭便會凸出中空框架。由于可活動內(nèi)芯下端設有定位凸起，則可活動內(nèi)芯不會由于慣性而運動到中空框架以外，而是被定位凸起固定住，磁力與定位凸起產(chǎn)生的阻力及可活動內(nèi)芯、觸摸頭的合重力抵消，可活動內(nèi)芯和觸摸頭便靜止下來，由于觸摸頭突出中空框架，便可觸摸到。
在觸摸器和控制電路輸出之間還增加一級緩沖驅(qū)動電路，作用是增大驅(qū)動電流并防止線圈產(chǎn)生的感生電流過大而損壞鎖存器?？蛇x用ULN2003A。
本發(fā)明設計的盲文打字裝置可用于盲文書藉的出版，把由軟件功能A、B處理得來的盲文編碼輸出到已有的盲文出版裝置中，就可以將任意計算機中的普通文字信息轉(zhuǎn)化為盲文而出版，也可以在紙上打出盲文，供盲人摸讀。
本發(fā)明設計的盲文打字裝置，包括控制電路和打字板?？刂齐娐钒ㄦi存器和緩沖驅(qū)動器，其中的鎖存器通過計算機接口接收來自計算機的輸出數(shù)據(jù)和控制信號，鎖存器將輸入的數(shù)據(jù)鎖存，并經(jīng)緩沖驅(qū)動器控制打字板。打字板包括面板1、底板9、平面框架13和打字頭10。打字頭10出可活動內(nèi)芯和中空框架組成，中空框架的上端部與面板相對固定，可活動內(nèi)芯置于框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的下端伸出中空框架，伸出部分纏有縱向復位彈簧15，伸出部分穿過平面框架13，穿出后的端部設有定位凸起7，定位凸起位于底板上，平面框架的一側設有銜鐵11，該銜鐵可受電磁鐵12作用，另一側設有橫向復位彈簧14。
打字裝置的原理框圖如圖9所示，其中計算機通過計算機接口輸出數(shù)據(jù)及控制信號，鎖存器負責將輸出的數(shù)據(jù)鎖存，經(jīng)緩沖驅(qū)動部分驅(qū)動打印頭，計算機發(fā)出第一路控制信號控制鎖存器清除舊數(shù)據(jù)，讀入新數(shù)據(jù)。第二路控制信號經(jīng)緩沖驅(qū)動部分控制電磁鐵12工作。第三路控制信號控制一個電磁鐵，用磁力使整個打印頭撞擊紙面。
具體實現(xiàn)如圖10所示。可利用PC機標準并口。并口2-7腳接鎖存器的D1-D6，Q1-Q6經(jīng)緩沖驅(qū)動電路(仍選用ULN2003A)，驅(qū)動控制線圈5工作。
控制上述電路工作的過程如下1、并口1腳(第一路控制信號)從高到低，再恢復高，將鎖存器清零。
2、向并口2-7腳輸出數(shù)據(jù)。
3、并口14腳(第一路控制信號)從低到高，再恢復低，使鎖存器讀入數(shù)據(jù)，并鎖存，在Q1-Q6上便鎖存了數(shù)據(jù)，可驅(qū)動圖13中線圈工作。
4、并口16腳(第二路控制信號)輸出高電平，通過緩沖驅(qū)動電路控制圖11中電磁鐵工作，完成帶彈性片托架的移動。
5、并口17腳(第三路控制信號)輸出高電平，通過緩沖驅(qū)動電路控制一個電磁鐵工作，用磁力將打印頭擊到紙上。
6、擊出小凸起后，并口17腳恢復低電平，釋放電磁鐵，打印頭離開紙面。
7、并口16腳恢復低電平，圖11中電磁鐵斷電，帶彈性片托架復位。
8、用已有打印機移動打印頭和進紙控制方式，即可將盲文打在紙上。
打字板結構如圖11和圖12所示，打字裝置的工作原理為在線圈中通入電流，則可活動內(nèi)芯會在磁力作用下凸起，此時在電磁鐵12中通入電流，則電磁鐵吸引銜鐵11，則銜鐵運動而帶動平面框架13向右運動。當可活動內(nèi)芯6上升時，與它鄰近的平面框架內(nèi)部凸起16便會運動到其下方，這樣，此打字頭從面板上表面撞擊紙面，由子凸起的可活動內(nèi)芯6被平面框架從下面支住，不會在強大外力作用下縮回中空框架中，這樣就會在紙上扎出小凸起。如果打字頭與紙相對運動，則可扎出一排排的小凸起，以供盲文摸讀。橫向復位彈簧14在電磁鐵12斷電后，使平面框架13復位，同時也使縱向復位彈簧15在控制線圈5斷電后，使可活動內(nèi)芯6重新縮回到中空框架3內(nèi)。
權利要求
1.一種盲文生成方法，其特征在于，該方法包括以下各步驟(1)信息輸入部分將信息用鍵盤或語音手段資料輸入計算機；(2)將漢字、字母、數(shù)字、符號轉(zhuǎn)化為盲文編碼；(3)將已經(jīng)轉(zhuǎn)化好的盲文編碼依照《盲文雙拼方案》進行分詞連寫和標點位置處理；(4)將處理完的盲文編碼與可供數(shù)字電路處理的高低電平相對應，實現(xiàn)與輸出設備的通訊。
2.一種盲文閱讀裝置，其特征在于，該裝置包括控制電路和閱讀板，所述的控制電路包括由計數(shù)器和譯碼器組成的控制器、鎖存器和緩沖驅(qū)動器，其中的控制器通過計算機接口接收來自計算機的信號，并使選通信號加到鎖存器上，鎖存器通過緩沖驅(qū)動器控制閱讀板；所述的閱讀板包括觸摸器、面板和底板，觸摸器根據(jù)盲文結構特點成三行排列設置在面板與底板之間，觸摸器由可活動內(nèi)芯和中空框架組成，中空框架的上端部與面板相對固定，可活動內(nèi)芯置于中空框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的上端部為觸摸頭，下端伸出中空框架，其端部設有定位突起，定位突起位于底板上，中空框架的外面繞有控制線圈，該線圈與控制電路的緩沖驅(qū)動器相接。
3.一種盲文打字裝置，其特征在于，該裝置包括控制電路和打字板，所述的控制電路包括鎖存器和緩沖驅(qū)動器，其中的鎖存器通過計算機接口接收來自計算機的輸出數(shù)據(jù)和控制信號，鎖存器將輸入的數(shù)據(jù)鎖存，并經(jīng)緩沖驅(qū)動器控制打字板，所述的打字板包括面板、底板、平面框架和打字頭，打字頭由可活動內(nèi)芯和中空框架組成，中空框架的上端部與面板相對固定，可活動內(nèi)芯置于框架內(nèi)，可活動內(nèi)芯的下端伸出中空框架，伸出部分纏有縱向復位彈簧，伸出部分穿過平面框架，穿出后的端部設有定位凸起，定位凸起位于底板上，平面框架的一側設有銜鐵，該銜鐵可受電磁鐵作用，另一側設有橫向復位彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種盲文生成方法,首先將信息輸入計算機,然后將漢字、字母、數(shù)字、符號轉(zhuǎn)化為盲文編碼,將已經(jīng)轉(zhuǎn)化好的盲文編碼依照《盲文雙拼方案》進行分詞連寫和標點位置處理;最后將處理完的盲文編碼實現(xiàn)與輸出設備的通訊。本發(fā)明設計了盲文閱讀裝置和打字裝置。盲文閱讀裝置包括控制電路和閱讀板。盲文打字裝置包括控制電路和打字板。利用本發(fā)明的方法和裝置,可以極大地加快的盲文的印刷、傳播、出版,從而有利于盲文的文化教育。
文檔編號G09B21/00GK1262488SQ001032
公開日2000年8月9日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權日2000年3月17日
發(fā)明者趙宇 申請人:趙宇