[发明专利]一种点阵式盲文点显触控屏

说明书

技术领域

本发明涉及到一种盲文触控显示装置，使用机械传动以及电容式触控技术组成的点阵屏，盲人能够通过使用该设备在感知输出的文字和图像信息的同时反馈输入。

技术背景

盲文，是一种为盲人设计的六点凸字，盲人可以通过手部的触摸对其进行感知。盲文输入，是指盲人使用输入设备对盲文进行输入。目前，盲人在书写时，使用的都是针扎纸或者盲文键盘输入的方法，前者容易导致受伤且效率低下，后者则无法和盲文显示设备结合。

相较于传统的按键式手机，触摸屏手机最大的特点就是成功的将屏幕与键盘整合在了一起，也就是将信息的输入及输出整合在了一起。也就是在非盲文显示领域，人们已经成功的使用了触摸屏这一技术极大的提升了文字图像输入及输出的效率。

而在盲文显示领域，用于输出显示盲文的盲文点显器与用于输入的盲文输入键盘还是分离的两个设备，导致盲文输入输出的效率低下，并且一套成套的输入输出设备往往由两个价格高昂的设备组成（如佳视佳）这也降低了盲文输入输出设备的普及度。

目前，盲文输出设备主要分类为：机械驱动式、电磁驱动式、压电陶瓷式、电刺激式、温度式五种，五种设备中，各有各的优缺点。

目前盲文输入设备的技术现状：

1.使用物理键盘（如CN2932474Y及CN203259975U）。

缺点：输入输出设备分离，成本高，使用效率相对较低。

2.使用语音输入（如搜狗语音输入）。

缺点：不能适用于所有盲人，识别率不稳定易导致输入出错。

3.使用现有设备（如手机、平板电脑）+盲文输入法（如CN102591476B）。

缺点：现有设备并非针对盲人的特性而设计，使用起来会不方便。

发明内容

考虑到上述内容，本发明的主要目的在于提供一种点阵式盲文点显触控屏，整合盲文输入输出设备，为视觉障碍者提供一种低成本且实用的一体式盲文输入输出解决方案。

在明确了上述要求之后，本发明采用如下技术方案来完成：

点阵式盲文点显触控屏，由4X16方的点显触控单元外加4X2方的固定盲文触控单元以及底层驱动感应模块和核心处理模块组成。其中，一个点显触控单元由三行两列六个触点组成，分为顶层部分和机械部分，顶层部分从上而下为表面覆膜、表面材料层、触感电路层、六个小珠分别位于六个通孔中、底部的机械部分由带特定设计的圆形凹槽的滑竿以及其导轨、电机和连接杆与齿轮组成。此外，四个固定盲文触控单元位于设备左边一列排开，每个固定盲文点显单元由两方的固定盲文凸点组成，从上而下为表面覆膜、固定盲文凸点、表面材料层、触感电路层，底部无机械部分。在设备顶表面设置有边栏及多行导向栏。

进一步的，所述四个固定盲文触控单元为行导航用，分别固定显示阿拉伯数字1、2、3、4对应的盲文凸字，能帮助盲人在阅读盲文时对行进行快速定位。

进一步的，所述边栏在设备的右边，用于在阅读盲文且需要换行时给与触觉反馈，多行导向栏与边栏垂直且位于每行点显触控单元的上下两边，能在盲人阅读时保证其一直在正确的行上进行阅读。

进一步的，所述的通孔采用如通孔轮廓所述的顶窄底宽孔，这样就可使小珠顶部部分露出成为凸点，同时又不会掉出。

进一步的，所述点显触控单元及固定盲文触控单元的触控原理为电容式触控，反应快，感应精确。

进一步的，所述每个点显触控单元的触感电路层的敷铜为4.5mmX7mm的矩形，每个矩形中去除了六个圆形，每个圆形的直径大于通孔106的直径1mm，增加了整个触控电路层的感触精度。

进一步的，所述的固定盲文凸点与顶层部分的表面材料层为一体，增强了稳定性。

进一步的，所述电机为高精度二相四线微型步进电机，能精确控制滑竿的前后移动。

进一步的，所述滑竿上的圆形凹槽的凹槽中心点间距经过了状态转换图优化与插入点优化，圆形凹槽的凹槽中心点间距为从左到右为5mm、10mm、2.5mm、2.5mm、2.5mm、2.5mm。

此外，本发明所用核心处理模块的嵌入式处理器为树莓派3代，其与底层驱动模块的ARM处理器之间采用USB2.0协议进行通信，速度快，间接提升了点显触控单元的刷新速率。

与现有技术相比较，本发明具有下述有益效果：

本发明提出并实现了，盲文点显触控屏，这一之前未有人提出的概念，将盲文输入输出设备有机的整合在了一起，提升了盲文的阅读体验以及输入输出的效率。