Гезотайп

В настоящее время для печати букв, цифр на носителе информации используются различные клавиатуры типа клавиатуры пишущей машинки, телетайпа, линотипа и других, где для передачи знака необходимо нажатие на определенную клавишу при соответствующем положении регистра.

В США используется клавиатура типа стенотайп [1] с 23 клавишами, где печатаемый знак определяется комбинацией нажатых за удар клавиш. На ней можно печатать вдвое быстрее, но из-за сложности обучения, так как нужно запомнить до 4000 сокращений английского стенокода, распространения не имеет.

Аппарат гезотайп действует по принципу аппарата произношения [2], где произносимый звук, фонема определяется фактором звонкости, динамикой и соответственным положением губ, языка и небной заслонки.

Печатаемые знаки определяются по следующим правилам, учитывающим вероятность букв [3], возможности пальцев [4] и удобство запоминания:

1. При печати по одному знаку за удар печатаемый знак определяется комбинацией пальцев или их расположением (рис. 1) во время удара по клавиатуре.
2. При печати по два любых знака за удар каждой рукой, первый из знаков определяется по рис. 1, а второй - положением большого пальца относительно кисти руки (см. таблицу и рис. 2).

При работе на гезотайпе должны быть определены с достаточной точностью координаты каждого пальца. Для этого можно использовать различные физические свойства пальцев (непрозрачность, диэлектрическую проницаемость, электропроводность и др.). Рассмотрим один из вариантов технической реализации гезотайпа.

Гезотайп (рис. 3) имеет клавиатуру из семи рядов по 20 элементов 1, шириной 3 мм (считаем направление вдоль ряда - У). Расстояние между рядами 18 мм. Каждый элемент 1, имеет магнитопроводящую пластинку 2, которая удерживает его в верхнем положении силой магнитного поля между планками 3 в раме 4.

Рис. 1. Комбинации пальцев, соответствующие буквам для печати по одному знаку правой рукой за удар. Для левой руки соответствие комбинаций буквам то же в зеркальном отражении, т. е. указательному пальцу правой руки соответствует указательный палец левой и т. д. На пунктирной линии изображен средний палец, левее - указательный, правее - безымянный, за ним - мизинец. Например, буква Л - указательный и средний пальцы рядом. Буква Т - средний палец выше указательного на один интервал. Один интервал соответствует разнице в диапазоне от 6 до 15 мм. Двум интервалам соответствует расстояние между пальцами по Y больше 15 мм. Если не указано расстояние, например для мизинца, то имеет значение его наличие в комбинации, а не положение. Для удобства запоминания расположение букв в таблице соответствует фонетическому сходству. Комбинации для букв второго столбца образуются из комбинаций букв для первого столбца добавлением следующего пальца. Двум буквам Й и Ь соответствует одна и та же комбинация, так как в русском тексте они определяются по предшествующей букве, соответствующей гласному звуку для Й или согласному дл Ь.

Рис. 2. То же, что и в таблице в виде, удобно для запоминания. Центр обозначен пунктирным кружочком, стрелки к другим кружкам указывают направление смещения удара от центра, чтобы напечатать вторую букву, указанную в кружке. Порядок верхних букв в каждом кружке указывает на положение большого пальца при ударе. Первая буква - большой палец отклонен влево, вторая - большой палец параллельно кисти руки (нормально), третья - большой палец отклонен вправо. Величина смещения вправо и влево соответствует смещению удара на соседний ряд, а удар выше и ниже соответствует смещению центра комбинации от геометрического центра клавиатуры вверх или вниз больше чем на 10 мм. Центр комбинации определяется математически как 1/2(minY_i+maxY_i), где Y_i - координаты указательного, среднего или безымянного пальцев в комбинации.

Удар в центр считается когда по X: указательный палец попадает на 3-й ряд, средний на 4-й, безымянный на 5-й, по Y: координаты указательного, среднего и безымянного пальцев Y_i удовлетворяют условию: -10 мм< 1/2 (minY_i+maxY_i)<10 мм. Середина рядов по Y соответствует координате Y=0.

Нормальное положение большого пальца - он находится на пол ряда левее указательного, отклонен влево - смещен от нормального больше, чем на 10 мм, отклонен вправо - смещен от нормального больше чем на 10 мм вправо.

Рис. 3. Схема гезотайпа.

Для создания поля с двух сторон рамы установлены постоянные магниты 5 разноименными полюсами навстречу. На рис. 3 в первом ряду часть рамы вырезана и показан элемент 1 полностью. Под каждым элементом 1 находится индукционный датчик 5 с сердечником 6 и двумя обмотками с выходами «аб» и «бв». Концы «а» в каждом ряду соединены и образуют семь выходов к дешифратору 7, концы «в» датчиков по оси X соединены и образуют 20 входов, подключенных к коммутатору 8, концы «б» всех датчиков заземлены.

Для регистрации положения руки во время удара имеется источник света 9, расположенный на высоте около метра над уровнем клавиатуры, и два направленных фотоприемника 10 и 11, установленных так, что при ударе указательным пальцем по второму ряду оба фотоприемника будут освещены, при ударе указательным пальцем по третьему ряду фотоприемник 10 должен быть закрыт, при ударе по четвертому ряду оба фотоприемника должны быть закрыты. Слева и справа от клавиатуры установлены два зеркала 12 и 13 так, что луч света от источника 14 через щель 15, многократно отражаясь слева направо, попадает в фотоприемник 16, образуя над клавиатурой световую защиту.

При нажатии элементы 1 под действием пальцев выходят из зоны действия магнитного поля и опускаются на соответствующие сердечники индукционных датчиков. При отводе пальцев от клавиш открывается фотоприемник 15. В результате чего поступает сигнал через блок управления 16 на коммутатор 8; и для осуществления считывания импульсы начинают последовательно поступать на концы «в», возбуждая на обмотках «аб» напряжение, амплитуда которого отлична от нуля в индукционном датчике с замкнутым якорем.

С обмоток «аб» импульсы поступают на дешифратор 7 для запоминания. После считывания данных с последнего ряда элементов по X: 1) из блока управления подается сигнал на соленоид 16, якорь 17 которого поднимает гребенку 18 вместе с элементами 1, находящимися в нижнем положении. Входя в зону действия магнитного поля, элементы 1 притягиваются к планкам 3, а гребенка 18 опускается в начальное положение; 2) из дешифратора 7 по одному из 32 каналов для первого знака и одному из 32 каналов для второго знака поступают сигналы на преобразователь 19 для согласования с печатающим устройством, линией связи и др.

Работа на гезотайпе осуществляется следующим образом: нажатие на клавиши производится поочередно разными руками в соответствии с комбинацией пар букв, начиная с начала слова. Если слово кончается на нечетную букву, т. е. за удар печатаем одну букву и пробел, то начало следующего слова печатается другой рукой. Если слово оканчивается на пару букв, то пара букв следующего слова печатается той же рукой. Иначе говоря, специального движения для печати пробела между словами не производится. Гезотайп позволяет передать вдвое больше информации, чем на телетайпе при том же количестве элементарных движений рук, пальцев и при трех ударах в секунду каждой рукой печатать до 720 зн/мин. Кроме того, для обучения работе вслепую при печати по одной букве за удар требуется от 1 до 3 час. [6].

Литература

1. Galli E. J. The stenowriter. «IRE Trans.», 1962, EC-bl, № 2, 187-199.
2. Жинкин Н. И. Механизмы речи. Изд-во АПН. М., 1958.
3. Яглом А. М., Яглом И. М. Вероятность и информация. М., Физматгиз, 1960.
4. Ломов Б. Ф. Человек и техника. М., 1966.
5. Ступель Ф. А. Электромеханические датчики и преобразователи неэлектрических величин. М., Изд-во «Энергия», 1965.
6. Зернов А. Проворный гезотайп. «Ленинградская правда», 5 сентября 1968.

Статья поступила в редакцию 1 ноября 1968 г.

Г. А. Загорельский

НТИ. Сер. 1. № 7, 1969. Технические средства