专利名称：盲文生成方法及其阅读、打字装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种盲文生成方法及其阅读、打字装置，属教育设备技术领域。
盲人不能阅读普通书籍、报刊、电脑屏幕显示信息等用视觉获取信息的文字资料，而只能阅读盲文书写的文字资料。盲文又称点字，国际通用的点字由6个凸起平坦的圆点为基本结构组成，如图1所示，是专供盲人摸读、书写的文字符号。经不断演变与改良，目前由中国残联提出并正式由民政部、国家教委等有关部门批准的盲文方案为《汉语双拼盲文方案》。其基本特点是以两方盲符拼写汉语的实有音节(以第一方拼写声母，以第二方拼写韵母)，是一种拼音文字。由于盲文只能由盲人通过指尖触摸，一个盲符一个盲符地感知和摸读，因此，分词连写成为汉语盲文的一个重要基础。所谓分词，即把一个一个词分开写，所谓连写，是按照盲文的特殊性，避免音节结构过于松散，便于摸读，将一些词连起来写，这样，便提高了盲文在表达语意上的准确性，提高了盲文的阅读速度。
但是，目前，除了盲文书籍以外，日常生活中没有用肓文表示的信息。而盲文书籍(用厚牛皮纸装订而成，在纸上用打孔器扎出小凸起，进行盲文书写)出版品种少，内容贫乏、单一，出版周期长，制作费时费力，实效性差，使广大盲人了解信息面狭窄，获取的信息量少。
本发明目的是提供一种盲文生成方法及其阅读、打字装置，使盲人通过它就可以获取原来需要用视觉才能获取的信息。
本发明提出的盲文生成方法，包括以下各步骤(1)信息输入部分将信息用扫描设备、键盘或语音手段输入计算机；(2)将汉字、字母、数字、符号转化为盲文编码；(3)将已经转化好的盲文编码依照《盲文双拼方案》进行分词连写和标点位置处理；(4)将处理完的盲文编码与可供数字电路处理的高低电平相对应，实现与输出设备的通讯。
本发明针对提出的盲文生成方法，特别设计了盲文阅读装置和打字装置。其中的盲文阅读装置包括控制电路和阅读板。控制电路包括由计数器和译码器组成的控制器、锁存器和缓冲驱动器，其中的控制器通过计算机接口接收来自计算机的信号，并使选通信号加到锁存器上，锁存器通过缓冲驱动器控制阅读板。阅读板包括触摸器、面板和底板，触摸器根据盲文结构特点成三行排列设置在面板与底板之间，触摸器由可活动内芯和中空框架组成，中空框架的上端部与面板相对固定，可活动内芯置于中空框架内，可活动内芯的上端部为触摸头，下端伸出中空框架，其端部设有定位突起，定位突起位于底板上，中空框架的外面绕有控制线圈，该线圈与控制电路的缓冲驱动器相接。
本发明的盲文打字装置包括控制电路和打字板，控制电路包括锁存器和缓冲驱动器，其中的锁存器通过计算机接口接收来自计算机的输出数据和控制信号，锁存器将输入的数据锁存，并经缓冲驱动器控制打字板。打字板包括面板、底板、平面框架和打字头，打字头由可活动内芯和中空框架组成，中空框架的上端部与面板相对固定，可活动内芯置于框架内，可活动内芯的下端伸出中空框架，伸出部分缠有纵向复位弹簧，伸出部分穿过平面框架，穿出后的端部设有定位凸起，定位凸起位于底板上，平面框架的一侧设有衔铁，该衔铁可受电磁铁作用，另一侧设有横向复位弹簧。
利用本发明的盲文生成方法和专为盲人设计的阅读打字装置，可以极大地加快的盲文的印刷、传播、出版，从而有利于盲文的文化教育。
图1为盲文结构示意图。
图2为本发明原理框图。
图3为建立盲文数据库流程图。
图4为盲文输出流程图。
图5为阅读装置控制框图。
图6为阅读装置控制电路图。
图7为阅读板结构示意图。
图8为图7的A-A剖面图，以表示触摸器的结构。
图9为打字装置控制框图。
图10为打字装置电路图。
图11为打字器结构示意图。
图12为图11的B-B剖视图，以表示打字器的结构。
下面结合附图，详细介绍本发明的内容。
图1到图12中，1是面板，2是触摸器，3是中空框架，4是触摸头，5是控制线圈，6是可活动内芯，7是定位凸起，8是接线头，9是底板，10是打字头，11是衔铁，12是电磁铁，13是平面框架，14是横向复位弹簧，15是纵向复位弹簧，16是平面框架的内部凸起。
本发明的基本原理如图2所示，首先是信息输入部分，是把需用视觉才能了解的文字资料变为可供计算机处理的信息这样一个设备或过程，然后软件处理部分依托计算机硬件将可供计算机处理的信息转化为电信号，并控制它们输出。最后，将所述电信号经输出装置，转化为盲人依靠触觉、听觉等可感知的信息。
本发明的方法包括以下步骤信息输入这一部分利用已有技术。例如用扫描仪将书籍、报刊等文字资料扫描输入计算机，并转化为可供处理的文件(例如用汉字、外文识别软件OCR将扫描来的信息转化为文本文件)。为方便盲人使用，可将所有计算机操作步骤用软件方式记录下来(例如用WINDOWS 3.X中的一个自带程序RECORDER宏记录器)，并定义一个快捷键来激活此操作，即可用一个按键完成全部操作。也可以用其他方式，例如用键盘或语音等手段将文字资料输入计算机。
将汉字、字母、数字、符号转化为盲文编码一个汉字在计算机中的存储方式是占2个字节，高位字节数值范围是BOH-FEH(十六进制)，低位字节数值范围是AOH-FEH(十六进制)。因此，一个汉字与其高、低字节是一一对应的。利用这一特点，若建立一字库文件(取名为ZIKU.TXT)，建立方法是按汉字对应高、低字节的十六进制数值大小将每个汉字对应的盲文编码依次存储起来(汉字与盲文的对应关系见后文“盲文的编码方法”)，过程如图2。如果想得到一个汉字的盲文编码，只要以汉字的高、低字节做索引即可找到其对应的盲文编码，如图3。
下面阐述盲文的编码方法一个汉字对应的盲文由2个“方”表示，每个“方”由6个点组成，其中点的凸起和平坦的不同组合代表不同汉语拼音，第一“方”代表了声母，第二“方”代表韵母。例如“班”字，其盲文为如图1所示。在每个“方”中，给点的位置编号，规则是一个“方”中，左边一列三个点，从上至下依次编号为1、2、3，右边一列三个点，从上至下依次编号为4、5、6，其中点凸起用1表示，点平坦用0表示，这样可用一个字节二进制数表示一个“方”中点的状态此字节的低6位，是1或是0表示相应位置点的凸起或平坦，而高2位恒为0。按上述规则，一个汉字对应盲文的形态在计算机中用2个字节即可表示，其中第一个字节记录第一“方”盲文的形态，第二个字节记录第二“方”盲文的形态，例如，图1中盲文编码为00010100，0011100。
将已经转化好的盲文编码依照《盲文双拼方案》进行分词连写和标点位置处理建立一词库文件(取名为CIKU.TXT)，在此文件中将所有可能连写的词语、短语、成语等储存起来，首汉字相同的词语、短语、成语放置位置相邻，并以它们的首汉字作为索引。将原文字信息与词库文件CIKU.TXT对比，发现一致的词语、短语、成语，说明应进行分词连写，就在已转化好的盲文编码中加入一个“空方”，即加入一个各位全为0的字节，以示隔开，实现分词连写的目的。
将处理完的盲文编码与可供数字电路处理的高低电平相对应，实现与输出设备的通讯将盲文编码的1、0与可供数字电路处理的高、低电平相对应，通过软件方式向计算机接口写入控制命令和数据，通过它将高、低电平输出到数字电路中，控制输出装置。
最后，实现与已有语音输出软件的连接，使得输出部分工作的同时，输出的信息和提示信息也由语音进行输出。在盲文输出的同时，利用已有的语音输出软件通过已有计算机声音外设(如喇叭，音箱)设备完成全过程的语音输出。
本发明设计的盲文阅读装置中的控制电路基本功能是将计算机输出的电信号从计算机接口读出，并使之正确地输出到触摸器上。触摸器是利用电磁原理将上述电信号转化为机械运动，产生若干可供盲人触摸的小凸起。
阅读装置控制电路框图如图5虚线框中所示。
工作原理由计算机通过计算机接口控制控制器，使得选通信号依次加到若干锁存器上，被选通的锁存器可以从数据信号线上读取数据，并锁存。这样，通过不断向数据信号线传输数据，并依次选通若干锁存器，便可将数据信号线上的数据读入锁存器并锁存起来。而每个锁存器的输出又接在阅读板触摸器的接线头8上。这样，便可由计算机控制将什么样的电信号输出并反应，从而控制阅读板产生不同凸起组合。状态信号则将控制器的工作状态反馈给计算机(通过计算机接口)，以便计算机判断其工作状态。
具体电路如图6所示(其中Y2→Y15都接有锁存器，为做图简单而省略)控制器由计数器(LS161)和译码器(LS154)构成。计算机通过计算机接口发出控制信号，则计数器便计数，并将计数结果传输给译码器，译码器译出选通哪个锁存器(LS174)，并使此选通信号有效。
接口部分用PC机标准并行接口，数据传输方向如下引脚 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脚均可作为数据输出位，在此选用其中6个引脚2-7脚。除2-9脚外，方向为OUT的脚均可用做传输控制信号，选择1脚、14脚、16脚用作发出控制信号，而所有方向为IN的脚均可作为状态信号读入脚，在此选择10脚、11脚。
并口地址为0378H-037AH(这是PC机的默认值)，则通过向0378H端口输出字节即可控制引脚2-9上的电平高低，从0379H端口可读入10-13脚和15脚电平高低，向037AH端口输出字节，可控制1脚、14脚、16脚、17脚电平高低。
计算机控制数字电路的工作过程为1)并口16脚电平从高到低，再恢复高，使计数器清零，即QAQBQCQD＝0000，则经译码器译出Y0＝0，Y1→Y15＝1，同时，锁存器全部被清零。
2)计算机发送数据(6位)到并口的2-7脚上，这样，所有锁存器的D1＝D6数据输入端均存在数据。
3)并口1脚从高到低，再恢复高，由于Y0＝0，只有连接Y0的或非门输出端电平从低到高，再恢复低，而其余或非门由于Y1→Y15＝1，则输出端保持0，则锁存器LS174(1)便读入数据，在Q1-Q6上出现D1-D6的信号，并且被锁存。
4)并口14脚从低到高，再恢复低，计数器计1个数，QAQBQCQD＝1000，译码器译出Y1＝0，Y0、Y2→Y15＝1，5)将第2组数据(6位)发送到并口的2-7脚上。
6)并口1脚从高到低，再恢复高，使锁存器LS174(2)读入数据并锁存，这时，在锁存器LS174(2)的Q1-Q6上便会锁存器第2组数据。
7)在Y2→Y15上都连接有形如Y0、Y1上连接的锁存器，它们工作原理均如上述。
8)当计数器计满16(LS161为4位计数器，最大计数值为16)，则QCC＝1，此时并口11脚＝1，计算机程序中有指令监视并口11脚，只要并口11脚为1，则自动终止向并口2-7脚再发送数据，以便有时间对锁存器控制的触摸器进行摸读。
9)摸读结束后，将原来一直接低电平的并口10脚接高电平(由操作者控制一触摸开关实现)，计算机程序中有监视这个引脚的指令，它为高电平则程序将重新运行，又可以将下16组数据锁存如锁存器中，如此循环，即可将计算机输出的信息依次读入锁存器中。
盲文阅读装置的具体结构如图7和图8所示，阅读板包括触摸器2、面板1和底板9。触摸器2根据盲文结构特点成三行排列设置在面板1与底板9之间。触摸器由可活动内芯6和中空框架3组成，中空框架3的上端部与面板1相对固定，可活动内芯6置于中空框架内，可活动内芯的上端部为触摸头4，下端伸出中空框架，其端部设有定位突起7，定位突起位于底板9上，中空框架的外面绕有控制线圈5，该线圈与控制电路的缓冲驱动器相接。
触摸器的工作原理是在线圈接线头两端加上电信号，即通以电流，则线圈会在中空框架中产生磁场，可活动内芯(由可以被磁场吸引的材料制成，如铁、钢)在磁场作用下便会向上运动，由于触摸头与可活动内芯固定在一起，则触摸头便会凸出中空框架。由于可活动内芯下端设有定位凸起，则可活动内芯不会由于惯性而运动到中空框架以外，而是被定位凸起固定住，磁力与定位凸起产生的阻力及可活动内芯、触摸头的合重力抵消，可活动内芯和触摸头便静止下来，由于触摸头突出中空框架，便可触摸到。
在触摸器和控制电路输出之间还增加一级缓冲驱动电路，作用是增大驱动电流并防止线圈产生的感生电流过大而损坏锁存器。可选用ULN2003A。
本发明设计的盲文打字装置可用于盲文书藉的出版，把由软件功能A、B处理得来的盲文编码输出到已有的盲文出版装置中，就可以将任意计算机中的普通文字信息转化为盲文而出版，也可以在纸上打出盲文，供盲人摸读。
本发明设计的盲文打字装置，包括控制电路和打字板。控制电路包括锁存器和缓冲驱动器，其中的锁存器通过计算机接口接收来自计算机的输出数据和控制信号，锁存器将输入的数据锁存，并经缓冲驱动器控制打字板。打字板包括面板1、底板9、平面框架13和打字头10。打字头10出可活动内芯和中空框架组成，中空框架的上端部与面板相对固定，可活动内芯置于框架内，可活动内芯的下端伸出中空框架，伸出部分缠有纵向复位弹簧15，伸出部分穿过平面框架13，穿出后的端部设有定位凸起7，定位凸起位于底板上，平面框架的一侧设有衔铁11，该衔铁可受电磁铁12作用，另一侧设有横向复位弹簧14。
打字装置的原理框图如图9所示，其中计算机通过计算机接口输出数据及控制信号，锁存器负责将输出的数据锁存，经缓冲驱动部分驱动打印头，计算机发出第一路控制信号控制锁存器清除旧数据，读入新数据。第二路控制信号经缓冲驱动部分控制电磁铁12工作。第三路控制信号控制一个电磁铁，用磁力使整个打印头撞击纸面。
具体实现如图10所示。可利用PC机标准并口。并口2-7脚接锁存器的D1-D6，Q1-Q6经缓冲驱动电路(仍选用ULN2003A)，驱动控制线圈5工作。
控制上述电路工作的过程如下1、并口1脚(第一路控制信号)从高到低，再恢复高，将锁存器清零。
2、向并口2-7脚输出数据。
3、并口14脚(第一路控制信号)从低到高，再恢复低，使锁存器读入数据，并锁存，在Q1-Q6上便锁存了数据，可驱动图13中线圈工作。
4、并口16脚(第二路控制信号)输出高电平，通过缓冲驱动电路控制图11中电磁铁工作，完成带弹性片托架的移动。
5、并口17脚(第三路控制信号)输出高电平，通过缓冲驱动电路控制一个电磁铁工作，用磁力将打印头击到纸上。
6、击出小凸起后，并口17脚恢复低电平，释放电磁铁，打印头离开纸面。
7、并口16脚恢复低电平，图11中电磁铁断电，带弹性片托架复位。
8、用已有打印机移动打印头和进纸控制方式，即可将盲文打在纸上。
打字板结构如图11和图12所示，打字装置的工作原理为在线圈中通入电流，则可活动内芯会在磁力作用下凸起，此时在电磁铁12中通入电流，则电磁铁吸引衔铁11，则衔铁运动而带动平面框架13向右运动。当可活动内芯6上升时，与它邻近的平面框架内部凸起16便会运动到其下方，这样，此打字头从面板上表面撞击纸面，由子凸起的可活动内芯6被平面框架从下面支住，不会在强大外力作用下缩回中空框架中，这样就会在纸上扎出小凸起。如果打字头与纸相对运动，则可扎出一排排的小凸起，以供盲文摸读。横向复位弹簧14在电磁铁12断电后，使平面框架13复位，同时也使纵向复位弹簧15在控制线圈5断电后，使可活动内芯6重新缩回到中空框架3内。
权利要求
1.一种盲文生成方法，其特征在于，该方法包括以下各步骤(1)信息输入部分将信息用键盘或语音手段资料输入计算机；(2)将汉字、字母、数字、符号转化为盲文编码；(3)将已经转化好的盲文编码依照《盲文双拼方案》进行分词连写和标点位置处理；(4)将处理完的盲文编码与可供数字电路处理的高低电平相对应，实现与输出设备的通讯。
2.一种盲文阅读装置，其特征在于，该装置包括控制电路和阅读板，所述的控制电路包括由计数器和译码器组成的控制器、锁存器和缓冲驱动器，其中的控制器通过计算机接口接收来自计算机的信号，并使选通信号加到锁存器上，锁存器通过缓冲驱动器控制阅读板；所述的阅读板包括触摸器、面板和底板，触摸器根据盲文结构特点成三行排列设置在面板与底板之间，触摸器由可活动内芯和中空框架组成，中空框架的上端部与面板相对固定，可活动内芯置于中空框架内，可活动内芯的上端部为触摸头，下端伸出中空框架，其端部设有定位突起，定位突起位于底板上，中空框架的外面绕有控制线圈，该线圈与控制电路的缓冲驱动器相接。
3.一种盲文打字装置，其特征在于，该装置包括控制电路和打字板，所述的控制电路包括锁存器和缓冲驱动器，其中的锁存器通过计算机接口接收来自计算机的输出数据和控制信号，锁存器将输入的数据锁存，并经缓冲驱动器控制打字板，所述的打字板包括面板、底板、平面框架和打字头，打字头由可活动内芯和中空框架组成，中空框架的上端部与面板相对固定，可活动内芯置于框架内，可活动内芯的下端伸出中空框架，伸出部分缠有纵向复位弹簧，伸出部分穿过平面框架，穿出后的端部设有定位凸起，定位凸起位于底板上，平面框架的一侧设有衔铁，该衔铁可受电磁铁作用，另一侧设有横向复位弹簧。
全文摘要
本发明涉及一种盲文生成方法,首先将信息输入计算机,然后将汉字、字母、数字、符号转化为盲文编码,将已经转化好的盲文编码依照《盲文双拼方案》进行分词连写和标点位置处理;最后将处理完的盲文编码实现与输出设备的通讯。本发明设计了盲文阅读装置和打字装置。盲文阅读装置包括控制电路和阅读板。盲文打字装置包括控制电路和打字板。利用本发明的方法和装置,可以极大地加快的盲文的印刷、传播、出版,从而有利于盲文的文化教育。
文档编号G09B21/00GK1262488SQ001032
公开日2000年8月9日 申请日期2000年3月17日 优先权日2000年3月17日
发明者赵宇 申请人:赵宇