一种分层电磁式的盲文显示装置及盲文阅读的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种分层电磁式的盲文显示装置及盲文阅读机。盲文显示装置包括三层盲文显示模块和触摸板，每层盲文显示模块包括五块板以及用于驱动盲文触点凸起和复位的多个触点驱动机构；触摸板上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个显示盲文字符的盲文点字格；并由微处理器分别与盲文翻译转换模块、语音播放模块和触点控制器连接，触点控制器与盲文显示装置连接，形成盲文阅读机。本实用新型的盲文显示装置，采用了电磁感应工作原理，可显示一行或多行盲文字符，结构设计精巧，成本低，性能稳定，可靠性高，可实时刷新盲文，且盲文显示与语音播放同步，满足盲人阅读和学习需求，对社会的意义巨大。
【专利说明】一种分层电磁式的盲文显示装置及盲文阅读机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及了一种盲文装置及阅读机，尤其是涉及了一种分层电磁式的盲文显示装置及盲文阅读机，便于视觉障碍人士和弱视群体携带，主要用于阅读盲文以及学习盲文。
【背景技术】
[0002]据世界卫生组织2010年统计，全球有2.85亿人视力受损，其中盲人数目占3900万，低视力者占2.46亿。庞大的盲人群体需要社会各界更多的关爱和支持。
[0003]触摸阅读速度快、辨识度高，是盲人最主要的阅读方式。然而，传统盲文书籍专用纸张昂贵、制作工序复杂、耗费时间长，而且，出版的盲文书籍少、品种单一、资讯滞后、信息量小、体积笨重、不便携带，这些因素导致传统的盲文读物远远满足不了盲人的阅读需求。如何利用现代科技为盲人研发一种无障碍的阅读工具一一盲文阅读机，日益成为社会的关注热点。
[0004]盲文阅读机可以将传统的纸质书籍或者电子文档中的文字显示成动态盲文点字，以盲文电子书代替传统上笨重的盲文书籍，盲人通过指尖触摸阅读动态盲文文字，能够很好地满足盲人的阅读需求，是解决当前盲人阅读困境的重要途径。
[0005]20世纪90年代以来，英国、美国、日本等国家高度重视，尝试研制盲文阅读机。1997年，英国1奶101~ ？ 1等人开发出一款由形状记忆合金作为驱动源的触针阵列盲文显示器。1999年，美国桑迪亚国家实验室八11(161*8011 I等人研制了一种基于电磁驱动式的2X3探针阵列的盲文显示装置，安装于操作者的手指上，能够产生微小的振幅，盲人根据手指尖的振动，识别盲文点字。2000年，美国国家标准技术研宄所⑶131)开发出一种回旋式盲文显示机，将盲文点阵排布在轮上且依一定的速度转动，实现不必移动手指也能继续阅读盲文。2004年，东京大学1(4111101:0等人提出了一种&系统。该系统通过光传感器采集视觉信息，并将其转化为人手可以识别的触觉信息。电极材料为不锈钢，电极直径为1.0皿，以盲文显示器的形式排布成点刺激阵列，电极纵向间距2.横向间距2.实验使用正/负脉冲有选择地对16461细胞(压力觉)和161881161~小体(振动觉)分别进行了刺激，从而使人的手指端产生触觉，以识别盲文码字。2005年，东京大学研宄生院工学系染谷隆夫和东京大学国际产学共同研宄中心樱井贵康组成的研宄小组，联合开发出了一种使用有机晶体管的薄膜型盲文显示器，由在柔性基板上形成的有机晶体管驱动高分子材料制成的激励器，通过电流控制表面产生或消除凸起，形成盲文，这是首次将有机晶体管和激励器嵌入同一基板并成功驱动。
[0006]与国外相比，国内在盲文显示【技术领域】的研宄起步比较晚，在规模和深度上都存在较大差距。2001年，我国清华大学茅于杭教授等人开始研发清华盲文点显器，采用压电陶瓷材料，通过电压强弱控制压电陶瓷发生伸缩、弯曲的变形，从而推动探针的上升或下降，以此来显示盲文，实现盲人通过触觉与电脑进行人机交互。2010年，东南大学古春笑等人采用3X3半圆头刺激电极对操作者指端进行刺激，实现视觉图文显示，但电触觉的动态范围较窄，对电刺激参数范围要求较高，难度较大，刺激参数不稳定，时常会引起刺痛感。
[0007]上述研宄成果，绝大部分还处在实验室研宄的原理测试阶段，小部分已产品化，然而，已产品化的盲文显示装置售价高，目前，一个盲文点字格(即一个盲文字符)的价格大概是100至150美元，也就是说一个四十格的盲文显示装置的价格为4000至6000美元，而一个八十格的盲文显示装置则需要8000至12000美元。如此昂贵价格，严重障碍了盲文显示装置的推广和普及，难以让大部分盲人弱势群体受益，主要原因主要在于研宄难点多、技术实现难度大、研发成本高、原材料成本高和加工制造成本高等。
【发明内容】
[0008]为了解决上述【背景技术】中存在的问题，本实用新型提出了一种分层电磁式的盲文显示装置及盲文阅读机，采用电磁感应工作原理，可显示一行或多行盲文字符，结构设计精巧，成本低、体积小且便于携带，性能稳定，可靠性高，可实时刷新盲文，且盲文显示与语音播放同步，满足盲人阅读和学习需求，实现盲人无障碍的阅读，由此可有助于提高盲人的文化水平，改善众多盲人弱势群体的生活质量，具有巨大的社会意义。
[0009]本实用新型的技术方案是:
[0010]一、一种分层电磁式的盲文显不装置:
[0011]包括从下而上依次安装的第三层盲文显示模块、第二层盲文显示模块、第一层盲文显示模块和触摸板；第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块均安装在机壳中，触摸板安装在最上方作为机壳的壳盖；触摸板上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个间隔均布排列的盲文点字格，一个盲文点字格显不一个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点；触摸板上设有电源开关键、播放键、停止键、上翻页键、下翻页键和扬声器。
[0012]所述的第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块均包括由下往上依次平行排布安装的底板、固定板、压板、铁芯板、电路板和对应于各个盲文点字格的多组触点驱动机构；每行盲文点字格有六组触点驱动机构，六组触点驱动机构用于驱动盲文触点的突起和复位，六组触点驱动机构中以两组为一单位分别安装在第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块中。
[0013]所述的每组触点驱动机构包括多个结构相同且间隔均布排列的驱动组件，驱动组件的数量与每行盲文点字格中盲文点字格的数量相等，一个驱动组件控制盲文点字格的一个盲文触点；驱动组件包括触点驱动件、复位弹簧、线圈构件、铁芯和针帽，触点驱动件安装在固定板和压板之间，复位弹簧、线圈构件和铁芯安装在压板与铁芯板之间，针帽位于触点驱动件顶端并安装在触摸板上，作为盲人触摸的盲文触点；
[0014]触点驱动件包括驱动针、驱动块、衔铁和固定轴；驱动针下端与驱动块一端固定连接，驱动块另一端通过固定轴铰接在固定板上的槽内，驱动针上端依次穿过压板、复位弹簧、铁芯板和电路板后与触摸板上的针帽连接；线圈构件包括线圈座和线圈，线圈座中心开通孔，线圈绕在线圈座上，线圈座下端设有用于连接驱动块的脚座，线圈座上端设有两个固定脚，两个固定脚穿过铁芯板固定在电路板上；驱动块中部设有衔铁，衔铁穿过压板上的通槽嵌在线圈座的中心通孔内，线圈座下端的脚座穿过压板卡在驱动块上将驱动块位置固定；铁芯固定在铁芯板底面并安装在线圈座的中心通孔内，底板固定在固定板底面，位于盲文显示模块的底层。
[0015]所述的每个盲文点字格包括六个以2X3间隔均布排列的盲文触点，左侧的盲文触点自上而下依次为第一点、第二点和第三点，右侧的盲文触点自上而下依次为第四点、第五点和第六点；第一层盲文显不模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第三点盲文触点和第四点盲文触点，第二层盲文显示模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第二点盲文触点和第五点盲文触点，第三层盲文显示模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第一点盲文触点和第六点盲文触点。
[0016]二、一种分层电磁式的盲文阅读机:
[0017]包括盲文翻译转换模块、语音播放模块、微处理器、触点控制器以及所述的盲文显示装置；微处理器分别与盲文翻译转换模块、语音播放模块和触点控制器连接，触点控制器与盲文显示装置连接；微处理器将输入的普通电子文本经盲文翻译转换模块转换为盲文文件，盲文文件再经微处理器处理为盲文控制信号传送到触点控制器，触点控制器控制盲文显示装置进行盲文显示，微处理器将输入的普通电子文本处理为语音信号传送到语音播放模块进行播放；
[0018]盲文显示装置包括从下而上依次安装的第三层盲文显示模块、第二层盲文显示模块、第一层盲文显示模块和触摸板；第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块均安装在机壳中，触摸板安装在最上方作为机壳的壳盖；触摸板上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个间隔均布排列的盲文点字格，一个盲文点字格显示一个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点。
[0019]所述的第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块均包括由下往上依次平行排布安装的底板、固定板、压板、铁芯板、电路板和对应于各个盲文点字格的多组触点驱动机构；每行盲文点字格有六组触点驱动机构，六组触点驱动机构用于驱动盲文触点的突起和复位，六组触点驱动机构中以两组为一单位分别安装在第一层盲文显示模块、第二层盲文显示模块和第三层盲文显示模块中。
[0020]所述的每组触点驱动机构包括多个结构相同且间隔均布排列的驱动组件，驱动组件的数量与每行盲文点字格中盲文点字格的数量相等，一个驱动组件控制盲文点字格的一个盲文触点；驱动组件包括触点驱动件、复位弹簧、线圈构件、铁芯和针帽，触点驱动件安装在固定板和压板之间，复位弹簧、线圈构件和铁芯安装在压板与铁芯板之间，针帽位于触点驱动件顶端并安装在触摸板上，作为盲人触摸的盲文触点。
[0021]所述的触点驱动件包括驱动针、驱动块、衔铁和固定轴；驱动针下端与驱动块一端固定连接，驱动块另一端通过固定轴铰接在固定板上的槽内，驱动针上端依次穿过压板、复位弹簧、铁芯板和电路板后与触摸板上的针帽连接；所述的线圈构件包括线圈座和线圈，线圈座中心开通孔，线圈绕在线圈座上，线圈座下端设有用于连接驱动块的脚座，线圈座上端设有两个固定脚，两个固定脚穿过铁芯板固定在电路板上；驱动块中部设有衔铁，衔铁穿过压板上的通槽嵌在线圈座的中心通孔内，线圈座下端的脚座穿过压板卡在驱动块上将驱动块位置固定；铁芯固定在铁芯板底面并安装在线圈座的中心通孔内，底板固定在固定板底面，位于盲文显示模块的底层。
[0022]所述的每个盲文点字格包括六个以2X3间隔均布排列的盲文触点，左侧的盲文触点自上而下依次为第一点、第二点和第三点，右侧的盲文触点自上而下依次为第四点、第五点和第六点；第一层盲文显不模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第三点盲文触点和第四点盲文触点，第二层盲文显示模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第二点盲文触点和第五点盲文触点，第三层盲文显示模块中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第一点盲文触点和第六点盲文触点。
[0023]所述的触摸板上设有电源开关键、播放键、停止键、上翻页键、下翻页键和扬声器；电源开关键、播放键、停止键、上翻页键、下翻页键均与微处理器连接，扬声器与语音播放模块连接，作为声音输出设备。
[0024]本实用新型有以下有益效果:
[0025]本实用新型利用了法拉第电磁感应效应，通电后，螺管式电磁铁产生吸力，推动盲文触点显示模块中的驱动件向上运动，实现盲文触点的凸起，断电后，在复位弹簧的作用下，实现盲文触点的复位。
[0026]本实用新型符合盲文点字的排布规则，适合盲人的阅读习惯，结构装置精巧，盲文触点的控制易于实现，能够快速生成盲文以及及时更新盲文，有助于提高盲人的阅读效率以及生活质量，总结而言具有以下效果:
[0027](1)分层设计的盲文显示装置结构精巧，不仅满足了盲文触点分辨率的要求，而且极大降低了加工制造和装配的难度。
[0028](2)电磁式驱动盲文显示，不仅原材料易于获取，而且易于控制盲文触点的升降。
[0029](3)盲文字符数目可以扩展，以满足盲人个性化阅读需求。
[0030](4)体积小、重量轻便于盲人携带。
[0031](5)相对于已产品化的盲文显示装置，本实用新型成本低(原材料成本低和加工制造成本低),有利于盲文阅读机的推广和普及，让大部分盲人弱势群体受益，具有巨大的经济前景和社会价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型的外形图。
[0033]图2为本实用新型的内部结构示意图。
[0034]图3为本实用新型的总体结构爆炸图。
[0035]图4为本实用新型的局部结构爆炸图。
[0036]图5为铁芯板底面与线圈构件的装配关系示意图。
[0037]图6为触点驱动件的结构示意图。
[0038]图7为线圈构件的结构示意图。
[0039]图8为一个盲文字符的组成图。
[0040]图9为多行盲文显示的示意图。
[0041]图中:1为电源开关键，2为播放键，3为停止键，4为上翻页键，5为下翻页键，6为扬声器，7为盲文触点，8为第一层盲文显示模块，9为第二层盲文显示模块，10为第三层盲文显示模块，11为固定轴，12为线圈，13为铁芯，14为复位弹簧，15为驱动针，16为针帽，17为触摸板，18为机壳，19为电路板，20为铁芯板，21为套筒，22为压板，23为固定板，24为底板，25为驱动块，26为衔铁，27为脚座，28为固定脚，29为线圈座。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0043]如图1所示，本实用新型的分层电磁式盲文阅读机包括:
[0044]包括盲文翻译转换模块、语音播放模块、微处理器、触点控制器、盲文显示装置；微处理器分别与盲文翻译转换模块、语音播放模块和触点控制器连接，触点控制器与盲文显示装置连接；微处理器将输入的普通电子文本经盲文翻译转换模块转换为盲文文件，盲文文件再经微处理器处理为盲文控制信号传送到触点控制器，触点控制器控制盲文显示装置进行盲文显示，微处理器将输入的普通电子文本处理为语音信号传送到语音播放模块进行同步播放；
[0045]其中，微处理器通过串口与触点控制器连接，控制触点控制器向盲文显示装置输出电流信号，在通电的作用下，盲文显示装置完成指定的盲文显示任务。
[0046]上述盲文翻译转换模块可采用最大双向匹配方法，将普通电子文字文件分词，再将分词后的普通电子文字文件转换为普通电子拼音文件，各个词汇的拼音之间由空格分离，接着再将普通电子拼音转换为盲文拼音码，最后将盲文拼音码组合生成盲文文本，实现普通电子文字与盲文文本的转换。
[0047]上述语音播放模块可采用JXW0213-080M语音芯片，将从普通电子文本中读取的文字信息编码发送至数据库，进行数字信息转换，再将转换后的数字信息发送至音频输出设备(如图1的扬声器6)，从而实现语音的播放。
[0048]微处理器可采用ARM1026EJ-S，体积小，低功耗，高性能，指令执行速度快，在微处理器内将普通电子文件转换成盲文文件。
[0049]触点控制器可采用CMOS集成电路完成对盲文触点的控制。
[0050]如图1和图2所示，本实用新型的盲文显示装置具体为:包括从下而上依次安装的第三层盲文显示模块10、第二层盲文显示模块9、第一层盲文显示模块8和触摸板17 ;第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9和第三层盲文显示模块10均安装在机壳18中，触摸板17安装在最上方作为机壳18的壳盖，与机壳固定于一体；触摸板17上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个间隔均布排列的盲文点字格，一个盲文点字格显示一个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点。
[0051]本实用新型盲文点字格的总数可以按行数增加，行与行的间距按国家标准(GB/T15720-2008)设为5?6mm，每行盲文点字格的数量相同，可实现多行盲文字符的整页显示，如图9所示，更符合盲人日常阅读习惯；盲文点字格每增加一行，第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9和第三层盲文显示模块10中的触点驱动机构均需增加两组。
[0052]如图3和图4所示，上述第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9和第三层盲文显示模块10均包括由下往上依次平行排布安装的底板24、固定板23、压板22、铁芯板20、电路板19和对应于各个盲文点字格的多组触点驱动机构；每行盲文点字格有六组触点驱动机构，触点驱动机构根据每行盲文点字格的数量(即盲文字符的数目)而扩展，触点驱动机构安装在各个盲文显示模块上，触点驱动机构用于驱动盲文触点的突起和复位，六组触点驱动机构中以两组为一单位分别安装在第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9和第三层盲文显示模块10中；第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9和第三层盲文显示模块10每层的触点驱动机构组数是盲文点字格的行数的二倍。
[0053]如图4和图5所示，上述每组触点驱动机构包括多个结构相同且间隔均布排列的驱动组件，驱动组件的数量与每行盲文点字格中盲文点字格的数量相等，一个驱动组件控制盲文点字格的一个盲文触点；驱动组件包括触点驱动件、复位弹簧14、线圈构件、铁芯13和针帽16，触点驱动件安装在固定板23和压板22之间，复位弹簧14、线圈构件和铁芯13安装在压板22与铁芯板20之间，针帽16位于触点驱动件顶端并安装在触摸板17上，作为盲人触摸的盲文触点。
[0054]如图6所示，上述触点驱动件包括驱动针15、驱动块25、衔铁26和固定轴11，驱动针15下端与驱动块25—端固定连接，上端与针帽16固定，驱动块25另一端通过固定轴11铰接在固定板23上的槽内，驱动针15上端依次穿过压板22、复位弹簧14、铁芯板20和电路板19后与触摸板17上的针帽16连接。
[0055]如图5和图7所示，上述线圈构件包括线圈座29和线圈12，线圈座29中心开通孔，线圈12绕在线圈座29上，线圈座29下端设有用于连接驱动块25的脚座27，线圈座29上端设有两个固定脚28，两个固定脚28穿过铁芯板20固定在电路板上，通过两个固定脚28将线圈固定在铁芯板20且与电路板相连。
[0056]驱动块25中部设有衔铁26，衔铁26穿过压板22上的通槽嵌在线圈座29的中心通孔内，线圈座29下端的脚座27穿过压板22卡在驱动块25上将驱动块25位置固定，触点驱动件沿着固定的轨迹运动；铁芯13固定在铁芯板20底面并安装在线圈座29的中心通孔内，底板24固定在固定板23底面，位于盲文显示模块的底层。
[0057]如图8所不，盲文点字格的盲文触点以盲文字符形式排布，每个盲文点字格包括六个以2X3固定间隔均布排列的盲文触点，左侧的盲文触点自上而下依次为第一点、第二点和第三点，右侧的盲文触点自上而下依次为第四点、第五点和第六点；第一层盲文显示模块8中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第三点盲文触点和第四点盲文触点，实现了这两个触点的凸显和复位；第二层盲文显示模块9中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第二点盲文触点和第五点盲文触点，实现了这两个触点的凸显和复位；第三层盲文显示模块10中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第一点盲文触点和第六点盲文触点，实现了这两个触点的凸显和复位。
[0058]如图8所示，盲文触点的针帽16作为触点，其形状一般为半球形或抛物面形，每组盲文触点组的六个盲文触点之间为固定点距，呈三行两列排布，触点底部直径为1.0?1.6臟、高为0.2?0.5臟、点距为2.2?2.8臟、方距为3.5?4.0臟。
[0059]触摸板17上的功能键区，包括电源开关键1、播放键2、停止键3、上翻页键4、下翻页键5 ；电源开关键1、播放键2、停止键3、上翻页键4、下翻页键5均与微处理器连接。电源开关键1实现电源的接通与断开，播放键2实现语音的播放及停止，停止键3实现盲文显示与语音播放的暂停及恢复，上翻页键4和下翻页键5能够实现阅读的上下翻页功能。
[0060]本实用新型利用了电磁效应，通电时，通过电磁铁(由线圈12与铁芯13组成)产生的吸力实现盲文触点的凸起，断电时，在复位弹簧14的作用下，实现盲文触点的复位。每一个盲文触点对应盲文字符中的一个点，不同触点的凸显形式，代表不同的盲文字符。
[0061]电路接通后，线圈12中有电流流过，在电流的作用下，电磁铁两端产生电磁力，在电磁力的作用下，驱动块上的衔铁26被吸向固定在铁芯板上的铁芯13，在衔铁26的带动下，驱动块上的驱动针15向上运动，使其在触摸板17表面形成触点，六个触点根据输出需要进行显示，构成了具有意义的一个盲文字符。
[0062]电路断开后，线圈12中的电流为0，此时电磁铁两端产生的电磁力消失，处于压缩状态的复位弹簧14，对驱动针15有向下的作用力，致使驱动针15向下运动，原先形成的触点就会消失，驱动针15恢复到原始位置。
[0063]本实用新型的一个具体实施例如图1、图4和图5所不，触摸板17上有一行盲文点字格，可以显示二十个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点，触摸板17共有一百二十个盲文触点。第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9、第三层盲文显示模块10均有两组触点驱动机构，每组触点驱动机构包括20个驱动组件，共计120个驱动组件，分别对应驱动触摸板17上的一百二十个盲文触点，控制盲文触点的凸起和复位。相邻两个盲文触点组之间的间隔为3.5111111，触点与触点的距离为2.51111110本实用新型盲文点字格的总数可以按行数增加，如图9所示，触摸板上有1行盲文点字格，每行可以显示~个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点，则触摸板17共有6X1^^个盲文触点。第一层盲文显示模块8、第二层盲文显示模块9、第三层盲文显示模块10均有2 XI组触点驱动机构，每组触点驱动机构包括~个驱动组件，共计3 X 2 XIX~个驱动组件，分别对应驱动触摸板17上的6 X1X?个盲文触点。
[0064]本实用新型的工作过程如下:
[0065]1)分层电磁式盲文阅读机初始状态为不显示盲文，盲文触点7处在触摸板17的孔中；盲文阅读机的工作状态为显示盲文，盲文触点7超出触摸板17的平面，形成触点。
[0066]2)初始状态时，微处理器通过串口向盲文显示装置中的触点控制器发送不显示命令，驱动针15处于初始位置，触点控制器未接通电路板19中的电流，电磁线圈12中没有电流通过，盲文显示模块8，9，10中均没有电磁力产生，驱动块25不受电磁力的作用，驱动块25下底面与底板24接触。
[0067]3)分层电磁式盲文阅读机的状态由不显示盲文到显示盲文的转换过程:微处理器通过串口向盲文显示装置中的触点控制器发送显示命令；触点控制器根据接收到的命令，接通电路板19中相关电路的电流；电磁线圈12中有电流通过，盲文显示模块8，9，10中有电磁力产生；驱动块25受电磁力的作用，带动驱动针15由初始位置向上运动，直至到达显示位置，在电磁力和复位弹簧14的共同作用下，驱动块25停止运动，驱动针15保持在显示位置。同时，微处理器通过串口向语音播放模块发送播放命令，实现语音的播放。
[0068]4)电路接通后，线圈12中有电流流过，在电流的作用下，电磁铁两端产生电磁力，在电磁力的作用下，驱动块25上的衔铁26被吸向固定的铁芯13，在驱动块25带动下，驱动针15向上运动，使固定驱动针上的针帽16在触摸板17表面形成一个个触点。这些触点就构成了具有一定意义的盲文字符。
[0069]5)在分层电磁式盲文阅读机工作过程中，微处理器可接收触摸板17上功能键的指令，并根据接到的指令控制相关的功能键工作。触摸板17上的功能键区，包括电源开关键1、播放键2、停止键3、上翻页键4、下翻页键5 ；电源开关键1、播放键2、停止键3、上翻页键4、下翻页键5均与微处理器连接。电源开关键1实现电源的接通与断开，播放键2实现语音的播放及停止，停止键3实现盲文显示与语音播放的暂停及恢复，上翻页键4和下翻页键5能够实现阅读的上下翻页功能。
[0070]6)分层电磁式盲文阅读机的状态由显示盲文到不显示盲文的转换过程:微处理器通过串口向盲文显示装置中的触点控制器发送复位命令；触点控制器根据接收到的命令，断开电路板19中所有电路的电流；电磁线圈12中的电流断开，盲文显示模块8，9，10中的电磁力消失；驱动块25不再受电磁力的作用，在复位弹簧14的作用下，驱动块25向下运动，驱动针15由显示位置恢复到初始位置。同时，微处理器通过串口向语音播放模块发送停止播放命令，从而停止语音的播放。
[0071]7)电路断开后，线圈12中的电流为0，电磁铁两端产生的电磁力消失，此时处于压缩状态的复位弹簧14，对驱动块25有向下的弹簧作用力，驱动块25向下运动，致使驱动针15随之向下运动，原先形成的盲文触点消失，驱动针15恢复到原始位置。
[0072]上述【具体实施方式】用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种分层电磁式的盲文显示装置，其特征在于:包括从下而上依次安装的第三层盲文显示模块〔1(0、第二层盲文显示模块⑶)、第一层盲文显示模块(8)和触摸板(17)；第一层盲文显示模块(日)、第二层盲文显示模块(9)和第三层盲文显示模块(10)均安装在机壳(18)中，触摸板(17)安装在最上方作为机壳(18)的壳盖；触摸板(17)上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个间隔均布排列的盲文点字格，一个盲文点字格显示一个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点；触摸板(17)上设有电源开关键(1 \播放键0、停止键(3^上翻页键“)、下翻页键(5)和扬声器“)。
2.根据权利要求1所述的一种分层电磁式的盲文显示装置，其特征在于:所述的第一层盲文显示模块(日)、第二层盲文显示模块(9)和第三层盲文显示模块(10)均包括由下往上依次平行排布安装的底板〔24\固定板(23\压板(22\铁芯板〔2(0、电路板(19)和对应于各个盲文点字格的多组触点驱动机构；每行盲文点字格有六组触点驱动机构，六组触点驱动机构用于驱动盲文触点的突起和复位，六组触点驱动机构中以两组为一单位分别安装在第一层盲文显示模块中。
3.根据权利要求2所述的一种分层电磁式的盲文显示装置，其特征在于:所述的每组触点驱动机构包括多个结构相同且间隔均布排列的驱动组件，驱动组件的数量与每行盲文点字格中盲文点字格的数量相等，一个驱动组件控制盲文点字格的一个盲文触点； 驱动组件包括触点驱动件、复位弹簧(14\线圈构件、铁芯(13)和针帽(16),触点驱动件安装在固定板(23)和压板(22)之间，复位弹簧(“)、线圈构件和铁芯(13)安装在压板(22)与铁芯板(20)之间，针帽(16)位于触点驱动件顶端并安装在触摸板(17)上，作为盲人触摸的盲文触点； 触点驱动件包括驱动针(15)^^^^(25)4^^(26)^^^^(11)；驱动针(15)下端与驱动块(25) —端固定连接，驱动块(25)另一端通过固定轴(11)铰接在固定板(23)上的槽内，驱动针(15)上端依次穿过压板〔22\复位弹簧(“)、铁芯板(20)和电路板(19)后与触摸板(17)上的针帽(16)连接； 线圈构件包括线圈座(29)和线圈(12),线圈座(29)中心开通孔，线圈(12)绕在线圈座(29)上，线圈座(29)下端设有用于连接驱动块(25)的脚座(27),线圈座(29)上端设有两个固定脚(28),两个固定脚(28)穿过铁芯板(20)固定在电路板(19)上； 驱动块(25)中部设有衔铁(26),衔铁(26 )穿过压板(22 )上的通槽嵌在线圈座(29 )的中心通孔内，线圈座(29)下端的脚座(27)穿过压板(22)卡在驱动块(25)上将驱动块(25)位置固定；铁芯(13 )固定在铁芯板(20 )底面并安装在线圈座(29 )的中心通孔内，底板(24 )固定在固定板(23)底面，位于盲文显示模块的底层。
4.根据权利要求广3任一所述的一种分层电磁式的盲文显示装置，其特征在于:所述的每个盲文点字格包括六个以2X3间隔均布排列的盲文触点，左侧的盲文触点自上而下依次为第一点、第二点和第三点，右侧的盲文触点自上而下依次为第四点、第五点和第六点；第一层盲文显示模块(8)中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第三点盲文触点和第四点盲文触点，第二层盲文显示模块(9 )中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第二点盲文触点和第五点盲文触点，第三层盲文显示模块(10 )中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第一点盲文触点和第六点盲文触点。
5.一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:包括盲文翻译转换模块、语音播放模块、微处理器、触点控制器以及所述的盲文显示装置；微处理器分别与盲文翻译转换模块、语音播放模块和触点控制器连接，触点控制器与盲文显示装置连接；微处理器将输入的普通电子文本经盲文翻译转换模块转换为盲文文件，盲文文件再经微处理器处理为盲文控制信号传送到触点控制器，触点控制器控制盲文显示装置进行盲文显示，微处理器将输入的普通电子文本处理为语音信号传送到语音播放模块进行播放； 盲文显示装置包括从下而上依次安装的第三层盲文显示模块(10)、第二层盲文显示模块(9)、第一层盲文显示模块(8)和触摸板(17);第一层盲文显示模块(8)、第二层盲文显示模块(9)和第三层盲文显示模块(10)均安装在机壳(18)中，触摸板(17)安装在最上方作为机壳(18)的壳盖；触摸板(17)上设有一行或多行排列的盲文点字格，每行盲文点字格有多个间隔均布排列的盲文点字格，一个盲文点字格显不一个盲文字符，每个盲文点字格有六个盲文触点。
6.根据权利要求5所述的一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:所述的第一层盲文显示模块(8)、第二层盲文显示模块(9)和第三层盲文显示模块(10)均包括由下往上依次平行排布安装的底板(24)、固定板(23)、压板(22)、铁芯板(20)、电路板(19)和对应于各个盲文点字格的多组触点驱动机构； 每行盲文点字格有六组触点驱动机构，六组触点驱动机构用于驱动盲文触点的突起和复位，六组触点驱动机构中以两组为一单位分别安装在第一层盲文显示模块(8)、第二层盲文显示模块(9)和第三层盲文显示模块(10)中。
7.根据权利要求6所述的一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:所述的每组触点驱动机构包括多个结构相同且间隔均布排列的驱动组件，驱动组件的数量与每行盲文点字格中盲文点字格的数量相等，一个驱动组件控制盲文点字格的一个盲文触点；驱动组件包括触点驱动件、复位弹簧(14)、线圈构件、铁芯(13)和针帽(16)，触点驱动件安装在固定板(23)和压板(22)之间，复位弹簧(14)、线圈构件和铁芯(13)安装在压板(22)与铁芯板(20)之间，针帽(16)位于触点驱动件顶端并安装在触摸板(17)上，作为盲人触摸的盲文触点。
8.根据权利要求7所述的一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:所述的触点驱动件包括驱动针(15)、驱动块(25)、衔铁(26)和固定轴(11);驱动针(15)下端与驱动块(25)—端固定连接，驱动块(25)另一端通过固定轴(11)铰接在固定板(23)上的槽内，驱动针(15)上端依次穿过压板(22)、复位弹簧(14)、铁芯板(20)和电路板(19)后与触摸板(17)上的针帽(16)连接； 所述的线圈构件包括线圈座(29)和线圈(12)，线圈座(29)中心开通孔，线圈(12)绕在线圈座(29)上，线圈座(29)下端设有用于连接驱动块(25)的脚座(27)，线圈座(29)上端设有两个固定脚(28)，两个固定脚(28)穿过铁芯板(20)固定在电路板(19)上； 驱动块(25 )中部设有衔铁(26 )，衔铁(26 )穿过压板(22 )上的通槽嵌在线圈座(29 )的中心通孔内，线圈座(29)下端的脚座(27)穿过压板(22)卡在驱动块(25)上将驱动块(25)位置固定；铁芯(13 )固定在铁芯板(20 )底面并安装在线圈座(29 )的中心通孔内，底板(24 )固定在固定板(23)底面，位于盲文显示模块的底层。
9.根据权利要求5?8任一所述的一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:所述的每个盲文点字格包括六个以2X3间隔均布排列的盲文触点，左侧的盲文触点自上而下依次为第一点、第二点和第三点，右侧的盲文触点自上而下依次为第四点、第五点和第六点；第一层盲文显示模块(8)中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第三点盲文触点和第四点盲文触点，第二层盲文显示模块(9 )中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第二点盲文触点和第五点盲文触点，第三层盲文显示模块(10 )中触点驱动机构分别驱动每行盲文点字格的第一点盲文触点和第六点盲文触点。
10.根据权利要求5?8任一所述的一种分层电磁式的盲文阅读机，其特征在于:所述的触摸板(17)上设有电源开关键〔0、播放键(21停止键(31上翻页键“)、下翻页键(5)和扬声器(6)；电源开关键〔0、播放键0、停止键(3^上翻页键“)、下翻页键(5)均与微处理器连接，扬声器(6)与语音播放模块连接，作为声音输出设备。
【文档编号】G09B21/00GK204204267SQ201420670000
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】杨文珍, 许艳, 吴新丽, 祝盼飞 申请人:浙江理工大学