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| 盲文点字显示器和便携式 | ||
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随着信息时代的到来，电脑在人们的学习、工作、生活、娱乐中发挥了不可替代的作用。而盲人对电脑的需求也十分迫切。但是，普通供明眼人使用的电脑过多地依赖于视觉,使得盲人或者有视觉障碍的人难以利用计算机。 听觉界面是多通道用户界面的一个分支,它可为视障人士提供声音信息，视障者依*听觉通道来取得信息。在人的五个感觉通道中,听觉通道的作用和使用频率仅次于视觉通道。无疑，对于视障者来说，由听觉来获取外界信息是最直接和有效的。 盲人另一个重要界面是触觉。以往盲人阅读的盲文书，就是利用在厚牛皮纸上打出的凸点形成的盲文，供盲人进行摸读。而专为盲人设计的点字显示器则可以省去纸介质，将电脑中的文字信息转换为盲文，让盲人通过触觉和电脑进行人机交互。 图1是盲人通过听觉界面和触觉界面，与电脑的人机交互示意图： 屏幕朗读软件构成了听觉界面，盲人可以根据语音提示和屏幕朗读来使用电脑，接收来自电脑的信息。语音识别系统则可使电脑“听取”盲人的话语，实现盲人对电脑的操作。尽管这是一项很吸引人的技术，但迄至为止这项技术还未能达到实用阶段，有待于投入更多的研发工作才能真正造福于盲人。 从前，个人电脑只有DOS操作系统，在那时的系统上开发适合于盲人用的语音系统和汉字－语音转换系统是相当复杂的。十多年前清华大学就首先开发了DOS版的盲用系统，它包括了硬件的语音合成板和七八张软盘，安装使用都比较复杂。而今在多媒体电脑和新型操作系统的基础上开发盲用语音软件和屏幕朗读相对说来是简单得多了。而且只是盲用屏幕朗读的软件系统也容易制作，成本低，容易推广。 语音无疑是盲人获取信息的重要手段，但是，语音是一过性的信息，不便于反复听取；而且接受语音信息是一种被动的过程，因此和许多明眼人一样，盲人不喜欢“听书”而愿意“读书”。盲用点字显示器则构成了盲人可读取文字信息的触觉界面，为视障者提供自由“读书”的条件，本文重点将介绍盲用点显器的相关内容。 二、盲用点显器概述 从教育的意义上看，点字对于盲人获取信息有着不可替代的作用。一般的盲文点字是用盲文印制机印制的，但是纸制盲文书的制作费时费力，成本很高，而且更新周期慢。如果推广使用盲文点显示器则可大大节省这方面的开支，为盲人迅速获取文字信息提供了最好的途径。点字显示器对于提高盲人受教育的水平和谋生能力都有很大作用， 从国外情况来看，在欧美等发达国家，点字显示器的普及率非常高，盲人使用点字显示器学习、娱乐，点显器成为他们工作的辅助工具，可以说只要使用电脑，就离不开点显器。有了点显器，盲人可以很方便地从事文字处理、编程、校对、翻译等很多工作，同时在学习、娱乐上也方便。普及率高的原因还在于欧美国家经济发展水平高，盲人可以从各种途径获得经济支持或补贴，盲人个人只需负担部分费用即可购买点显器。据了解，有些国家每个盲人每4年可以享受一次国家补贴，购买点显器和其他盲用高科技产品。 从国内情况来看，盲人高科技产品的应用正处在快速发展期，电脑和配套软件普及较为迅速，但是，盲用点显器的普及率还没有跟上发展步伐。其原因是：一方面，我国盲人高科技发展，特别是硬件推广起步较晚，盲人接受有一个过程；另一方面，硬件产品相对软件而言，研发周期长，制作成本高。从购买力来说，用户一般是有了钱先买电脑和软件，有了更多钱才会考虑购买点字显示器这类硬件设备。 三、清华盲用点显器硬件系统 过去盲文点字显示器只有美国、日本、德国等少数技术先进的国家能够生产，价格昂贵，且不支持汉语的发音和汉字盲文的转换，我国盲人有了也没法使用。清华大学从1992年研发了盲人的语音电脑，推广使用到全国的各主要盲校。2001年开始开发点字显示器，产品逐年升级，目前已开发到第3代产品，并拥有4项国家专利。由于是自主开发，价格远比国外同类产品便宜，性能良好，且能够和多种盲用软件配合。经过几年的探索和改进，目前，清华点显器在功能和质量上都有了很大提高。 清华点字显示器THDZ-40共有40方点字单元，每次可以显示40个盲文字母。点字显示器的大小和一张A4纸相当，厚度2厘米，便于携带。点显器只有一根电缆和电脑的USB接口相连，电源和信号都由这根电缆提供，不需要外接电源。方便使用，可以即插即用。点字显示器耗电极低，可以连接笔记本电脑。点字显示器的主体由点字显示屏和控制按键两部分组成。点字显示屏的关键部件是点字显示单元(见图2)。 点字显示器中的显示单元中采用了一种名叫压电陶瓷的新材料，这种材料通上电压时会发生伸缩、弯曲的变形，从而推动小杆的升起或下降，以此来显示盲文。每个单元上有八个(或六个)这样的小杆，可组成256个(或64)个不同的文字信息。将如此的单元排成一行或多行，组成加上控制电路，就成为盲文点字显示器。盲文点字显示器可以是单功能的、仅仅用作显示盲文，如图3所示的清华盲文点字显示器。它的工作必须和主电脑相连，随时显示主电脑中的信息。也可以制成独立的盲用电脑，不用另接电脑，使用和携带都很方便，后面还将详细介绍。 清华研制的盲文点字显示器上所采用的点字单元上还有一个游标按键，按动40个单元中的任何一个单元上的游标按键，屏幕上的光标就会移动到相应文字的下面，这就便于盲人进行文字编辑。点字显示器的正面前方还有四个控制按键，分别用左右手的拇指控制，根据软件设置，可以进行滚屏和换行的控制，这种设计符合人体工程学原理。 点字显示器需要软件支持，一般来说，盲文点字显示器是和屏幕朗读系统联合使用的，或者说，屏幕上的文字信息如果是发送到屏幕朗读器，就发出语音来，如果送到点字显示器上，就显示出点字来。目前，清华点字显示器可以支持清华双星、阳光、JAWS等软件。 四、便携式盲用电脑的开发与研制 在盲人和电脑的人机交互方面，用户在信息设备的移动性、小巧性和易用性方面提出了多种要求。许多盲人希望得到一种便携式的电脑，能够随时随地记笔记，查电话簿，读小说等等，就如同明眼人使用笔记本电脑一样。针对这种需求，国外早已研制了多种便于携带和使用的盲用文字处理机——盲人便携电脑。这种盲用电脑通常包括便于盲人操作的六指输入键盘和一些快捷键，机器内部有完整的操作系统和语音合成器，其原理图见图4。这种盲用笔记本不仅可以提供语音信息，也可提供点字显示，还包括有文字编辑器，可以编辑文本。这种电脑多数也可与主机相连，从主机下载或上传、存储文档。通常这种笔记本电脑可以外接电源，也可由内部电池供电。面板上的一些按键可以实现快捷键的功能，使用十分方便。高档的盲人笔记本电脑还具有无线上网、MP3等功能，方便盲人使用。这种盲人便携式电脑对于盲人来说是十分必要的，特别是在盲童教育中会发挥很大作用，如果实现人手一台的话，就可以使盲人脱离开盲字板，用这种电脑来记笔记，做作业，阅读教材等等。由于国外的盲人便携电脑价格高，而且全部是英文提示，即使买来了我国盲童也没法使用，所以必须为我国盲童自行开发相应的软件和硬件。 为了填补空白，让国内盲人能够用上适用的盲用电脑，清华大学研究开发了中文盲用便携电脑，外形图见图5。面板上除了有24个点字显示单元，还有六指或八指式的输入按键和几个快捷键，并一个小的液晶显示器，方便明眼人作辅导时可以看到实际内容。可由电池供电，也可由外接电源供电。带有FLASH存储器，可以存储编辑文字。另外也有电脑接口，可以从电脑下载或文档，也可将笔记本中的内容上传至主电脑，这样的设计已经达到十分完备的地步。 这种盲用笔记本不仅为盲人提供了点字信息或语音信息，连接到电脑上，就可以将汉字文本逐行用盲文凸字显示出来，也可独立工作，为盲人提供了极为方便的人机交互功能。将来盲人学生借助于这些先进的电脑设备不仅可以阅读教材，也可以打开编辑器做作业，再经过USB通信线将作业传送到老师的主机上来交作业。这样就不必再费力地用杵杆在厚纸上“写”盲文点字了。这种盲用电脑将为盲人的生活和学习提供极大的方便。 五、总结 近年来国内外盲用高科技产品都有很大发展，因此盲人也可以体验信息技术带来的种种便利，并从中受益。利用先进的盲用电脑这一信息工具来工作、娱乐、交流。随着我国经济实力的迅速提升，盲人事业日益受到重视，广大盲人朋友也迫切希望提高自身的生活质量和受教育的水平，盲用人机交互系统的研究必将有广阔的发展前景。 我们期待着盲人的信息技术取得更快、更好的发展。我们将为此贡献自己的力量。 参考文献： 1.胡国兴等：听觉界面与盲人用户手机界面，《人类工效学》Vol 9,No. 2, Jun 2003 2.赵宇，茅于杭：盲人人机交互系统的特点和现状，《计算机应用》Vol.25，No.10，2005 |
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