SU849253A1 - Способ считывани графическойиНфОРМАции и уСТРОйСТВО дл ЕгООСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  создани  акустических- устройств ввода в электронные вычислительные машины (ЭВМ) графической информации, а также при разработках систем автоматики, использующих акустические методы и средства измерени  рассто ни  или координат.

Известны способы считывани  графи- ,.. ческой информации, реализованные в устройствах и основанные на том, что в каждом измерительном цикле формируют зондирующий электрический импульс , преобразуют его в ультразвуко- ,5 вые колебани  в зоне считывани  или на кра х пол  считывани , формируют импульсную поаледовательность с посто нной частотой следовани  импульсов , преобразуют ультразвуковые ко- 20 лебани  на кра х пол  считывани  или в зоне считывани  в электрический измерительный импульс, по моменту по влени  которого прекращают формирование импульсной последовательности, пропорциональной измер емой координате , после чего измерительный цикл повтор ют 1 , 2 , И и 4 .

Недостатком этого способа  вл ютс  мапое быстродействие и низка  точность измерени  координат.

Малое быстродействие обусловлено тем, что последукнций измерительный цикл всегда может быть начат после того, как закончитс  предыдущий измерительйый цикл, на который уходит значительное врем . Низка  точность считывани  обусловлена тем, что частота следовани  импульсов импульсной последовательности в процессе измерений остаетс  посто нной, в то врем  как скорость распространени  ультразвука в плоскости пол  считывани  в общем случае измен етс  во времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  известный способ считывани  графической информации, реализованный в устройстве и основанный на формировании в кадцом измерительном цикле зондируьтгщего акустического импульса и электрического измерительного импульса, во временном интервале между которыми , формируют координатную импульсную последовательность.

Известное устройство, реализующее способ считывани  графической инфор-мации , содержит электроакустический преобразователь, акустически св занный со звукоприемниками, установлен1-1ЫМИ на кра х планшета, измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных врем импульсного преобразовател  и счетчика , преобразователь скорости распространени  ультразвука в частоту тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов врем -импульсных преобразователей, другие входы которых соединены с электроакустическим преобразователем СзЗ.

Однако быстродействие известного устройства ограничиваетс  временем, необходимым дл  измерени  максимального рассто ни  на рабоче;м поле считывани . Последующий измерительный цикл в принципе нельз  начинать раньше , чем закончитс  предьщущий.

Цель изобретени  - повьшение быстродействи  считывани  гра |ической информации.

Указанна  цель достигаетс  в способе считываьш  графической информации , основанном на формировании в каждом измерительном цикле зондирующего акустического импульса и электрического измерительного импульса, в временном интервале между которыми формируют координатную импульсную последовательность, тем, что зондирующий импульс каждого последующего цикла формируют до момента по влени  электрического измерительного импульса предыдущего цикла, фиксируют первую опорную импульсную последовательность в интервале между двум  электрическими измерительными импульсами и вторую опорную импульсную последовательность в интервале между зондирующими, акустическими импульсами , формируют результирующую импульсную последовательность путем суммировани  координатной и первой опорно импульсных последовательностей и вычтани  второй опорной импульсной послдовательности и по количеству импудьсов результирующей импульсной последовательности суд т о координате считываемой точки.

В устройстве дл  осуществлени  способа , содержащем электроакустический преобразователь, акустически св занный со звукоприемниками, установленными на кра х планшета, измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных врем -импульсного преобразовател  и счетчика, преобразователь скорости распространени  ультразвука в частоту тактовых импульсов , выход которого соединен с одними

из входов врем -импульсных преобразователей , другие входы которых соединены с электроакустическим преобразователем , указанна  цель достигаетс  тем, что каждый измерительный канал

содержит первый и второй дополнительные врем -импульсные преобразователи, одни из входов которых подключены к выходу преобразовател  скорости.распространени  ультразвука в частоту

тактовых импульсов, другие - соответственно с электроакустическим преобразователем и выходом звукоприемника, а выходы - соответственно с пр мым и обратным входами счетчика.

На фиг. 1 схематично изображено устройство дп  осуществлени  предлагаемого способа;„на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства .

В соответствии с предлагаемым способом дл  измерени  -координаты считываемой точки в измерительном цикле формируют зондирующий акустический

Claims (5)

1. импульс, формируют координатную импульсную последовательность по первому зондирующему импульсу, (фиг.,в ) импульс, по которому прекращают формирование коорданатной импульсной последовательности . В первом измерительном цикле величина координатной импульсной последовательности соответствует значению измер емой координаты считываемой точки. Однако в отличие от известного способа второй зондирующий импульс (фиг, 2..в) формируют до по влени  первого измерительного импульса (фиг.2;б), т.е. до окончани  координатной импульсной последовательности . Таким образом, зовдирук ций импульс последующего измерительного цикла формируют до измерительного импульса предыдущего цикла. Дл  определени  величины второго отсчета измер емой координаты необхо димо сформировать импульсную .последо вательность, пропорциональную времен ному интервалу.между вторым зондирую щим и вторым измерительным импульсами . Дл  этого формируют первую опорную импульсную последовательность, пропорциональную временному интервал между даум  измерительными импульсами (предыдущем и последующим)(фиг.2 суммируют ее с координатной импульсной последовательностью, получа  пр этом сз ммарную импульсную последовательность , величина которой пропорциональна времени Топ.+Тнзмь, затем формируют вторую опорную импульсную последовательность, пропорциональную периоду зондирующих импульсов - и вычитают ее из суммарной импульсно последовательности; Величина результ рующей импульсной последовательности пропорциональна времени Топ.+Тизм,Тзонд . ЭтО врем  равно временному ин тервалу между вторым зондирующим и вторым измерительным X,., импульсами и пропорционально второму отсчету измер емой координаты X,j . Последующие от счеты определ ютс  аналогично. При неподвижном съемнике. Тизм.Тзрнд. и цоследукшщй отсчет равен предыдущему в соответствии с выражением Х| Трп.+Тизм.-Тзонд. В зависимости от направлени  движени  съемника вдоль измер емой координаты в процессе считывани  измен етс  знак выражени  (ТизмгТзонд) и тем самым измен етс  величина последнего отсчета, измер емой координаты, т.е. при движении съемника в интервале между двум  зондирукщими импульсами интервал между двум  измерительными импульсами уменьшитс  или увеличитс  в зависимости от направлени  движени  (от звукоприемника или к звукоприемнику) Устройство дл  осуществлени  способа содержит электроакустический преобразователь (съемник коорданат) 1 звукоприемники (координатные микрофоны ) 2 и 3, идентичные измерительные каналы 4 и 5, в состав которых вход т врем -импульсные преобразователи .6-11 и реверсивные счетчики (координат) 12 и 13, преобразователь 14 скорости распространени  ультразвука в час- тоту тактовых импульсов, состо щий из электроакустического преобразовател  16 и электронной 15, звукоприемника схемы 17. Электроакустический преобразователь 1 акустически св з IH со звукоприем- 1шками 2 и 3, подключенными к измерительным каналам 4 и 5 соответственно. Каждый измерительный канал содержит три врем -импульсных преобразовател  и счетчик координат. Выходы врем -импульсных преобразователей в каждом канале соединены со входами счетчика, выход которого  вл етс  выходом устройства . ,Врем -импульсные преобразователи 6 и 7 одним входом соединены с выходом преобразовател  14, другим с выходом соответствующего звукоприемника , третьим - с электрическим преобразователем 1, а выходами - с пр - . мыми счетчиков соответственно 12 и 13. Врем -импульсные преобразователи 8 и 9 одним входом соединены с преобразователем 14, другим с электроакустическим преобразователем 1, а выходами - с реверсивными входами счетчиков соответственно 12 и 13, Врем -импульсиые преобразователи 10 и 11 одним входом соединены с преобразователем 14, другим - с соот ветствующим звукоприемником, а выходами - с пр мыми входами счетчиков соответственно 12 и 13. Электроакустический преобразователь 15 и звукоприемник 16 св заны акустически, расположены один от другого на фиксиро- . ванном рассто нии и подключены к схеме 1 7 . Устройство работает следующим образом ., Электроакустический преобразователь преобразует зондирующие импульсы в льтразвуковые волны в зоне считываи  . Одновременно он выполн ет функию указател  координат. Звукоприемники 2 и 3 преобразуют льтразвуковые волны на кра х пол  читьшани  в измерительные импульсы. Измерительные каналы 4 и 5 формиуют KOfSfn координат. Врем -импульсные преобразователи и 7 формируют координатную импульсую последовательность, преобразоваели 8-9 формируют вторую опорную имульсную последовательность, а пребразователи 10 и 11 - первую опорную мпульсную последовательность в канаах 4 и 5 сойтаетственно. Преобразователь 14 имеет излучаель 15 и звукоприемник 16, предназначенные дл  измерени  эталонного рас сто ни  & эт, и электронную цифровую схему 17, котора  в процессе измерени  рассто ни  8- эт, измен ет выходную тактовую частоту импульсов. Считывание осуществл ют следукнцим образом. На поле считьшани  закрепл ю носитель графической информации, помещают электроакустический преобразователь 1 в зону считывани , совмещают его с точкой изображени , подлежащей считьшанию, и нажимают кнопку, расположенную непосредственно на преобразователе 1 (не показана), При этом формируетс  первый зондирующий импульс (фиг,2), который возбуждает электроакустический преобразователь В зоне считывани  возникают ультра звуковые волны. Одновременно зондиру щим импульсом разрешаетс  врем -импульсное преобразование в преобразовател х 6 и 7 и на их выходах формируетс  координатна  импульсна  последовательность . Как только ультразвукова  волна достигнет звукоприемника 3, на его выходе по витс  электрический измерительный импульс, который пре:кратит формирование координатной импульсной последовательности на выходе врем -импульсного преобразовате л  7. Записанный при этом в счетчике 13 код, соответствующий координатной импульсной последовательности, может быть передан во внешнее устройство. Он представл ет собой значение перво из измер емых координат. Но на этом работа счетчика не прекр.зщаетс . На его суммирующий вход поступает перва опорна  импульсна  последовательност с выхода врем -импульсного преобразовател  1I, управл емого измеритель ными импульсами с выхода звукоприемника 3. В момент прихода второго измерительного импульса в счетчике 13 оказываетс  записанна  сумма координатной и первой опорной импульсной последовательности, пропорциональна  сумме первой измеренной координаты и пути, пройденному вдоль координатной оси съемником 1 за врем  между двум  зондирующими импульсами. :Эта сумма превышает значение очередной измер емой координаты общем случае электроакустический преобразователь I перемещаетс  на величину периода повторени  зондирующих импульсов .+Тизм.+Тзо д.( г,2). Поэтому вычитают из полученной импульсной последовательности вторую опорную импульсную последовательность , соответствующую временному интервалу между двум  соседними зондируклцими импульсами. Эту импульсную последовательность формирует преобразователь 9, В результате описанных приемов в реверсивном счетчике 13 оказьшает записанным новое число, соответствующее второй измеренной координате (фиг.2 г). Аналогичные операции осуществл ютс  и в другом измерительном канале. Чтобы операци  вычитани  из реверсивного счетчика второй опорной импульсной последовательности не занимала дополнительного времени, ее выполн ют на один такт. Это осуществл ют следующим образом. В момент прихода второго и последующих измерительных импульсов на вычитающий вход соответствующего разр да реверсивного счетчика поступает импульс с преобразовател  9 (или 8), по которому содержимое счетчика уменьшаетс  ровно на величину второй опорной импульсной последовательности. Полученный при этом код передаетс  во внешнее устройство. Таким образом, на выходе устройства коды координат по вл ютс  с частотой , равной частоте повторени  зондирующих импульсов. Предельное значение величины выигрыша в быстродействии зависит от разрешак дей способности звукоприемников , т.е. способное различить два следующих один за другим акустических сигнала. Эксперименты показывают, что данна  величина в импульсных устройствах с воздушной звукопровод щей средой может достигать величины 50. Формула изобретени  1. Способ считывани  графической информации, основанный на формировании в каждом измерительном цикле зондирующего акустического импульса и электрического измерительного импульса , во временном интервале между которыми формируют координатную импульсную последовательность, отличающ и и с   тем, что, с целью повьшгени  быстродействи , зондирукнций акустический импульс каждого последующего цикла формируют до момента по влени  электрического измерительного импульса предьщущего цикла, фиксируют первую опорную импульсную последовательность в интервале между двум  электрическими измерительными импульсами и вторую опорную-импульсную последовательность в интервале между зондируюпщми акустическими импульсами , формируют результирующую импульсную последовательность путем суммировани  координатной и первой опорной импульсных последовательностей и вычитани  второй опорной импульсной последовательности и по количеству импульсов результирующей импульсной пос ледовательности суд т о координате считываемой точки.
2. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по п.1,.содержащее электроакустический преобразователь, акустически св занный со звукоприемниками, установленными на кра х планшета, измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных врем -импульсного преобразовател  и счетчика, преобразователь скорости распространени  ультразвука в частоту тактовых импульсов, выход которого соединен с одним из входов врем -импульсных преобразователей, другие входы которых соединены с электроакустическим преобразователем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , каждый измерительный канал содержит первый и второй дополнительные врем импульсные преобразователи, одни из входов которых подключены к выходу преобразовател  скорости распространени  ультразвука в частоту тактовых импульсов, другие - соответственно с электроакустическим преобразователем и выходом звукоприемника, а выходы - соответственно с пр мым и обратным входами счетчика.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Материалы 3-го совместного советско-болгарского семинапа, ИТК

   АН БССР - ИТК БАН. Минск, 1976, с.165173 .

   2.Авторское свидетельство СССР № 488231, кл. G 06 К 11/00, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 517908, кл. G 06. К П/00, 1976.
4. 4.Авторское свидетельство СССР № 555413, кл. G 06 К 11/00, 1978.
5. 5.Авторское свидетельство СССР №634314, кл. G 06 К 11/00, 1978 (прототип ) .