PL211070B1 - Urządzenie do kodowania i dekodowania testów sonorycznych - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211070 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 378588 ^{(51) Int.Cl.}

G09B 29/10 (2006.01) G06T 9/00 (2006.01) G06F 3/16 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 29.12.2005 _{G09B 21/00 (2006.01)}

G01D 7/12 (2006.01) G09B 5/04 (2006.01) (54) Urządzenie do kodowania i dekodowania testów sonorycznych

	(73) Uprawniony z patentu:
	UNIWERSYTET PRZYRODNICZY
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	WE WROCŁAWIU, Wrocław, PL
26.06.2006 BUP 13/06	(72) Twórca(y) wynalazku:
	JANUSZ KUCHMISTER, Wrocław, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	EWA KRZYWICKA-BLUM, Wrocław, PL
30.04.2012 WUP 04/12	(74) Pełnomocnik:
	rzecz. pat. Stanisław Mączka

PL 211 070 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kodowania i dekodowania testów sonorycznych, mających postać określonych zbiorów punktów.

Urządzenie to może być wykorzystywane np. do kodowania i dekodowania modeli kartograficznych, grafiki użytkowej i artystycznej, rysunków konturowych, deseniowych, technicznych oraz rysunków rzeczywistych modeli obiektów inżynierskich. Może być również wykorzystywane do kodowania i dekodowania zestawów plansz i rysunków dydaktycznych.

Powszechnie znane są urządzenia zapisujące, które posiadają klawiaturę ze znakami Braille'a.

Znane są również szablony do tworzenia prostych map zorganizowanych taktualnie (dotykowo), przeznaczonych głównie dla osób niewidomych.

Z opisu patentowego EP 0249920 znane jest urządzenie komunikacyjne dla niewidomych. Za pomocą optycznego urządzenia dotykowego i specjalnej, punktowej klawiatury niewidomy tylko komunikuje się z danym dokumentem zawierającym tekst lub grafikę. Po skomunikowaniu się użytkownika z urządzeniem, co jest sygnalizowane dźwiękowo, w głośniku pojawiają się informacje w postaci mowy syntetycznej.

Z opisu DE 19624402 znane jest komputerowe interaktywne urządzenie dla niewidomych. Posiada ono jednostkę sterującą (komputer), czułą na nacisk płytę (detektor), jednostkę emisji grafiki (drukarka wytłoczeń Braille'a), skaner, obrotowe ramię, na którym umieszczona jest klawiatura, panel sterujący oraz sensor (czujnik). Urządzenie to służy zarówno do skanowania jak i do prezentacji osobom niewidomym obiektów graficznych wykonanych w formie rysunków wypukłych. Niewidomy, po naprowadzeniu palca na określony kontur wytłoczony w matrycy umieszczonej na powierzchni czułej na dotyk i nacisk (detektor) oraz po naciśnięciu tej powierzchni, uzyskuje informację słowną (syntetyczna mowa) o danym konturze, np. wejście, schody, itp. Nośnikiem informacji jest wypukły, wytłoczony na kartce papieru rysunek oraz komentarz dźwiękowy do treści rysunku (mowa syntetyczna). Naciśnięcie takich samych rodzajów konturów znajdujących się na rysunku powoduje emisje takich samych sygnałów dźwiękowych. W przypadku planu miasta np. wszystkie: wejścia, przeszkody, schody, itp., będą miały taki sam ton brzmienia niezależnie od usytuowania.

Z opisu US 4364056 znany jest interaktywny system graficzny, który posiada urzą dzenie rejestrujące, konwerter, program z danymi zarządzającymi, wyświetlacz, sterownik, karetki, zespoły piszące i naprowadzające oraz specjalną klawiaturę. Jest to urządzenie plotująco-skanujące służące do przetwarzania map analogowych (graficznych) do postaci cyfrowej lub odwrotnie. Urządzeniem tym mogą się posługiwać tylko osoby widzące.

Żadne z opisanych wyżej urządzeń nie może być stosowane do kodowania konturów sonorycznych w nawiązaniu do istoty mapy sonorycznej.

Z czterech opisów patentowych PL 189881, PL 190364, PL 189919 i PL 189920 znane są urządzenia, odpowiednio: do odtwarzania, do tworzenia, do kodowania i odsłuchiwania oraz do dekodowania testów sonorycznych.

Urządzenie do odtwarzania testów sonorycznych znane z opisu patentowego PL 189881 charakteryzuje się tym, że posiada pulpit operacyjny, na którym ma osadzoną płytę z zamocowaną na niej prowadnicą poziomą z przesuwną karetką. W karetce, wyposażonej w przetwornik obrotowy, ma zamocowaną prowadnicę pionową, na której ma osadzony przesuwny suwak z oznaczonym krzyżem celowniczym oraz z przetwornikiem obrotowym i detektorem położenia posiadającym przycisk. Wspomniane przetworniki obrotowe karetki i suwaka ma połączone przewodem transmisyjnym sygnałów elektronicznych i przewodem łączącym, poprzez detektor położenia, z Systemem Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych (CRiPD), który wyposażony jest w wyłącznik zasilania, dekoder, stację dysków z lampką kontrolną oraz wejścia foniczne zestawu fonicznego.

Urządzenie do tworzenia testów sonorycznych, znane z opisu patentowego PL 190364, różni się od wyżej opisanego głównie tym, że suwak dodatkowo posiada pisak, dekoder położenia ma trzy przyciski: lewy, środkowy i prawy, a System Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych jest dodatkowo wyposażony w mikrofon.

Urządzenie do kodowania i odsłuchiwania testów sonorycznych, znane z opisu patentowego PL 189919, różni się od wyżej opisanego głównie tym, że inaczej rozwiązano w nim układ mechaniczny przesuwu karetek względem prowadnic poziomej i pionowej oraz sposób sprzęgnięcia detektora położenia z układem mechanicznym.

PL 211 070 B1

Urządzenie do dekodowania testów sonorycznych, znane z opisu patentowego PL 189920, różni się od wyżej opisanego głównie tym, że umożliwia automatyczne dekodowanie testów sonorycznych dzięki zastosowaniu odpowiednich jezdnych mechanizmów napędowych sterowanych przez system CRiPD.

Podstawowa różnica pomiędzy wymienionymi znanymi urządzeniami a urządzeniem do dekodowania testów sonorycznych (PL 189920) polega na zastosowaniu mechanizmów jazdy, które umożliwiają automatyczne dekodowanie testów sonorycznych.

We wszystkich wyżej wymienionych urządzeniach w systemie CRiPD następuje zamiana obrazu graficznego mapy na postać sonoryczną, zgodnie ze sposobem sonorycznej lokalizacji zbiorów punktów, znanym z opisu patentowego PL 178328, która polega na zakodowaniu, to jest przypisaniu każdemu punktowi leżącemu w kartezjańskim układzie współrzędnych płaskich x, y ściśle określonej głośności i wysokości dźwięku.

Urządzenie, według wynalazku, składa się z kilku podzespołów, powiązanych wzajemnie konstrukcyjnie i funkcjonalnie.

Istotą urządzenia, według wynalazku, jest to, że na pulpicie ma umieszczone, wewnątrz ramki orientującej, zwierciadło z naniesioną siatką ustawczą oraz wodzik z punktem świetlnym. Na pulpicie ma również osadzoną prowadnicę pionową z oznaczoną podziałką. Na prowadnicy pionowej umocowany jest przesuwnie suwak pionowy, który ma zamocowaną prowadnicę podłużną wyposażoną w suwak podłużny z oznaczoną podziałk ą. Do suwaka podłużnego przymocowana jest prowadnica poprzeczna posiadająca podziałkę i suwak poprzeczny. Suwak poprzeczny posiada płytkę górną, wyposażoną w śruby poziomujące, która poprzez przegub połączona jest z płytką dolną, do której od spodu przytwierdzony jest trzpień, z obrotowo zamocowaną na nim tuleją. Na tulei osadzony ma wspornik kątowy, z przymocowaną kamerą cyfrową, która połączona jest przewodami z Systemem Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych oraz z komputerem. Obiektyw kamery ma przymocowany zestaw ustawczy z naniesioną siatką orientującą.

Korzystnie jest, gdy tuleja, suwak pionowy, suwak poprzeczny i suwak podłużny posiadają zaciski i pokrętła, a siatka ustawcza ma centralnie oznaczony środek geometryczny ramki orientującej a przegub jest przegubem kulowym.

Korzystnie też jest gdy kamera cyfrowa ma połączenie rozłączne ze wspornikiem kątowym a oś optyczna obiektywu jest prostopadła do płaszczyzny zestawu ustawczego, która jest równoległa do płaszczyzny płytki dolnej.

Dalszą korzystną cechą urządzenia według wynalazku, jest to, że płaszczyzna pulpitu jest prostopadła do osi podłużnej prowadnicy pionowej, która ma zachowany warunek prostopadłości do osi podłużnej prowadnicy podłużnej.

Korzystnie jest, gdy oś podłużna prowadnicy podłużnej jest prostopadła do osi podłużnej prowadnicy poprzecznej, a ponadto oś podłużna prowadnicy poprzecznej i oś podłużna prowadnicy podłużnej leżą w płaszczyznach równoległych, do których jest prostopadła oś podłużna prowadnicy pionowej.

Korzystnie jest również, gdy odpowiednie boki zwierciadła są równoległe do odpowiednich boków ramki orientującej, a odpowiednie boki zestawu ustawczego są równoległe do odpowiednich boków matrycy CCD kamery cyfrowej.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest to, że umożliwia ono tworzenie i odtwarzanie mentalnego modelu geometrii obiektów rzeczywistych, ich wielkości i kształtu, a więc rozkładu przestrzennego obiektów punktowych, liniowych i powierzchniowych, zwłaszcza z przeznaczeniem dla osób niewidomych i niedowidzących.

Zasadnicza różnica pomiędzy znanymi z opisów patentowych PL 189881, PL 190364, PL 189919 i PL 189920, urządzeniami a urządzeniem, według wynalazku, polega na zastosowaniu wodzika z punktem świetlnym, który współdziała z matrycą kamery CCD, w miejsce przetworników obrotowych, współdziałających poprzez karetki, z detektorem położenia.

Ponadto zastosowany w wynalazku wodzik z punktem świetlnym w znacznym stopniu ogranicza tarcie, podczas prowadzenia go w polu operacyjnym pulpitu, w porównaniu do układu mechanicznego złożonego z karetek i prowadnic związanego z detektorem położenia. W związku z tym poruszanie dłonią wodzika jest łatwiejsze i precyzyjniejsze niż detektora położenia, zwłaszcza przez dłoń dziecka.

Urządzenie przyspiesza proces kodowania testów sonorycznych oraz ich dekodowania.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku przedstawiającym schematycznie urządzenie w rzucie pionowym i częściowo aksonometrycznym.

PL 211 070 B1

P r z y k ł a d. Urządzenie według wynalazku, posiada pulpit 34, na którym, wewnątrz ramki orientującej 3, umieszczone jest zwierciadło 37 z naniesioną siatką ustawczą 35. Siatka ustawcza 35 ma centralnie oznaczony punkt, który jest środkiem geometrycznym 36 ramki orientującej 3. We wnętrzu ramki orientującej 3, o wymiarach a i b, podczas dekodowania i kodowania umieszcza się arkusz mapy 38, który przytrzymują płytki mocujące 1 i przykrywa płyta przezroczysta 31 oraz wodzik 33 z punktem ś wietlnym 32.

Na pulpicie 34 osadzona jest również prowadnica pionowa 14 w taki sposób, że jej oś podłużna z-z jest prostopadła do płaszczyzny pulpitu 34. Prowadnica pionowa 14 ma oznaczoną podziałkę 4 i wyposażona jest w suwak pionowy 15, w którym zamocowana jest prowadnica podłużna 19 z podziałką 4 i suwakiem podłużnym 17. Suwak podłużny 17 połączony jest z prowadnicą poprzeczną 18 posiadającą podziałkę 4 i suwak poprzeczny 16. Suwak poprzeczny 16 posiada płytkę górną 20, wyposażoną w śruby poziomujące 13, która poprzez przegub kulowy 22 połączona jest z płytką dolną 21. Płytka dolna 21 ma od spodu przytwierdzony trzpień 23, na którym obrotowo zamocowana jest tuleja 12 ze wspornikiem kątowym 9. Do wspornika kątowego 9 przymocowana jest rozłącznie, poprzez śrubę 8, kamera cyfrowa 24, która połączona jest przewodami 7 ze znanym Systemem Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych 5 i z komputerem 29, na którego monitorze obserwuje si ę obraz siatek ustawczej i orientującej 28. Do obiektywu 27 kamery 24 jest przymocowany zestaw ustawczy 25 z siatką orientującą 26 w taki sposób, że oś optyczna c-c obiektywu 27 jest prostopadła do płaszczyzny zestawu ustawczego 25. Ponadto płaszczyzna zestawu ustawczego 25 jest równoległa do płaszczyzny płytki dolnej 21.

Tuleja 12, suwak pionowy 15, suwak poprzeczny 16 i suwak podłużny 17 posiadają zaciski 10 i pokrę t ł a 11, które umoż liwiają precyzyjne przesuwanie, a nastę pnie zablokowanie wspomnianych suwaków: pionowego 15, poprzecznego 16 i podłużnego 17, na odpowiednich prowadnicach: pionowej 14, poprzecznej 18 i podłużnej 19 a także obrót i zablokowanie tulei 12 wokół trzpienia 23. Oś podłużna z-z prowadnicy pionowej 14 jest prostopadła do osi podłużnej y-y prowadnicy podłużnej 19, której oś podłużna jest prostopadła również do osi podłużnej x-x prowadnicy poprzecznej 18, a ponadto oś podłużna x-x prowadnicy poprzecznej 18, oraz oś podłużna y-y prowadnicy podłużnej 19 leżą w płaszczyznach równoległych, do których jest prostopadła oś podłu ż na z-z prowadnicy pionowej 14. System Centralny Rejestracji i Przetwarzania Danych 5 posiada wyłącznik 6 i układy elektroniczne, wraz z odpowiednim oprogramowaniem umożliwiają współdziałanie z kamerą 24 i zespołem fonicznym 30 podczas odtwarzania testów sonorycznych zapisanych na dysku.

Przed przystąpieniem do odsłuchiwania testów sonorycznych należy urządzenie według wynalazku odpowiednio przygotować.

Po sprzęgnięciu kamery cyfrowej 24 ze wspornikiem kątowym 9, przy pomocy śrub 8 obiektyw 27 umieszcza się na odpowiedniej wysokości nad pulpitem 34, tak aby oś c-c znalazła się nad środkiem geometrycznym ramki orientującej 37. Do tych wstępnych czynności ustawczych wykorzystuje się suwaki pionowy 15, poprzeczny 16 i podłużny 17, poruszające się odpowiednio po prowadnicach: pionowej 14, poprzecznej 18 i podłużnej 19 i oznaczonych podziałkach 4. Do precyzyjnej orientacji osi c-c służą pokrętła 11 i śruby poziomujące 13. Efekty czynności ustawczych obserwuje się na monitorze komputera 29 połączonego przewodem 7 z kamerą 24. Po doprowadzeniu do koncentryczności okręgów siatki ustawczej 35 i siatki orientującej 26, blokuje się pokrętła 11 zaciskami 10. Następnie na powierzchni pulpitu 34 umieszcza się arkusz mapy 38, z graficznym obrazem treści testu do zakodowania, tak aby wspomniany arkusz 38 znalazł się wewnątrz ramki orientującej 3. Po tych czynnościach wykonuje się zdjęcie mapy i przesyła je do komputera 29. Z użyciem odpowiedniego oprogramowania kontur mapy poddaje się generalizacji sonorycznej i zaopatruje w komentarz dźwiękowy.

W celu odsł uchania przygotowanego w powyż szy sposób testu sonorycznego (mapy) odtwarza się warunki orientacji obiektywu 27 kamery cyfrowej 24, podczas wcześniej opisanego sposobu fotografowania arkusza mapy 38. Czynności te wykonuje się z użyciem pokręteł 11 i śrub poziomujących 13 realizując właściwe ustawienie suwaków: pionowego 15, poprzecznego 16 i podłużnego 17 na odpowiednich prowadnicach: pionowej 14, poprzecznej 18 i podłużnej 19 z użyciem podziałek 4. Efekty czynności ustawczych obserwuje się na monitorze komputera 29, podłączonego przewodem 7 z kamerą 24. Po doprowadzeniu do koncentryczności okręgów siatki ustawczej 35 i siatki orientującej 26 zaciskami 10 blokuje się pokrętła 11. Zakodowany i poddany generalizacji sonorycznej graficzny obraz mapy przesyła się z komputera 29, przewodem 7, do Systemu Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych 5 (CRiPD), w którym przetwarza się graficzny obraz mapy na sygnały dźwiękowe o określonej wysokości i natężeniu.

PL 211 070 B1

Następnie na powierzchni pulpitu 34 umieszcza się arkusz mapy 38, z graficznym obrazem treści mapy do odsłuchania, tak aby wspomniany arkusz 38 znalazł się wewnątrz ramki orientującej 3. Wówczas arkusz mapy 38 przykrywa się płytą przeźroczystą 43 i unieruchamia płytkami mocującymi 1. Po tych czynnościach przystępuje się do odsłuchania treści mapy wykorzystując do tego celu wodzik 33, który przesuwa się wzdłuż linii zakodowanego konturu. Podczas przesuwania punktu świetlnego 32 wzdłuż linii zakodowanego konturu następuje trafianie, w zakodowaną na matrycy CCD kamery cyfrowej 24 linię konturową którą przekształca się w Systemie Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych 5, na ścieżkę dźwiękową. Wskutek tej czynności pojawia się, w zespole fonicznym 30, sygnał dźwiękowy o określonej wysokości i natężeniu.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do kodowania i dekodowania map sonorycznych współdziałające, poprzez kamerę, z komputerem i Systemem Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych wyposażonym w zespół foniczny i wyłącznik zasilania oraz posiadające statyw z prowadnicami, którego podstawę stanowi pulpit z oznaczoną ramką orientującą oraz wyposażony w płytki mocujące, zwierciadło i płytę przezroczystą, znamienne tym, że na pulpicie (34) umieszczone jest, wewnątrz ramki orientującej (3) zwierciadło (37) z naniesioną siatką ustawczą (35) oraz wodzik (33) z punktem świetlnym (32), przy czym prowadnica pionowa (14), która osadzona jest także na pulpicie (34), ma oznaczoną podziałkę (4) i wyposaż ona jest w suwak pionowy (15) w którym zamocowana jest prowadnica podł u ż na (19) z podziałką (4) i suwakiem podłużnym (17), który połączony jest z prowadnicą poprzeczną (18) posiadającą podziałkę (4) i suwak poprzeczny (16), posiadający płytkę górną (20) wyposażoną w śruby poziomujące (13), która poprzez przegub (22) połączona jest z płytką dolną (21) mającą od spodu przytwierdzony trzpień (23), na którym obrotowo zamocowana jest tuleja (12) ze wspornikiem kątowym (9) z przymocowaną kamerą cyfrową (24), połączoną przewodami (7) ze znanym Systemem Centralnej Rejestracji i Przetwarzania Danych (5) i z komputerem (29) i która ma do obiektywu (27) przymocowany zestaw ustawczy (25) z siatką orientującą (26).
2. 2. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e tuleja (12), suwak pionowy (15), suwak poprzeczny (16) i suwak podłużny (17) posiadają zaciski (10) i pokrętła (11).
3. 3. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e siatka ustawcza (35) ma centralnie oznaczony środek geometryczny (36) ramki orientującej (26).
4. 4. Urządzenie wed ług zastrz. 1, znamienne tym, że przegub (22) jest przegubem kulowym.
5. 5. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e kamera cyfrowa (24) jest połączona rozłącznie ze wspornikiem kątowym (9).
6. 6. Urządzenie wedł ug zastrz. 1, znamienne tym, ż e pł aszczyzna pulpitu (34) jest prostopadł a do osi podłużnej (z-z) prowadnicy pionowej (14).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś optyczna (c-c) obiektywu (27) jest prostopadła do płaszczyzny zestawu ustawczego (25).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płaszczyzna zestawu ustawczego (25) jest równoległa do płaszczyzny płytki dolnej (21).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś podłużna (z-z) prowadnicy pionowej (14) jest prostopadła do osi podłużnej (y-y) prowadnicy podłużnej (19).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś podłużna (y-y) prowadnicy podłużnej (19) jest prostopadła do osi podłużnej (x-x) prowadnicy poprzecznej (18).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś podłużna (x-x) prowadnicy poprzecznej (18) i oś podłużna (y-y) prowadnicy podłużnej (19) leżą w płaszczyznach równoległych, do których jest prostopadła oś podłużna (z-z) prowadnicy pionowej (14).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odpowiednie boki zwierciadła (37) są równoległe do odpowiednich boków ramki orientującej (3).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odpowiednie boki zestawu ustawczego (25) są równoległe do odpowiednich boków matrycy CCD kamery cyfrowej (24).