发明名称 代码信号输入系统
摘要 本发明系为一种代码信号输入系统,尤其可供身心障碍人士使用的电脑输入工具,使用者藉由单或双信号配合自动调整摩斯码长短音判断阀值功能的Fuzzy摩斯码辨识演算法,作有声及无声序列之摩斯码长短音辨识,调整摩斯码长短音的阀值,让使用者可以更轻松快速的输入摩斯码,作字元或控制命令的输出;该系统主要包括单信号或双信号输入装置、Fuzzy摩斯码辨识演算法、I/O介面三部分,使操作者可选择以键盘模式、滑鼠模式、训练模式或遥控模式,藉此系统操控电脑或其他相关的设备。
申请公布号 TWI238963 申请公布日期 2005.09.01
申请号 TW092126574 申请日期 2003.09.26
申请人 罗锦兴 发明人 罗锦兴;吴崇民
分类号 G06F3/00 主分类号 G06F3/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种代码信号输入系统,其主要架构包括单信号输入装置、Fuzzy摩斯码辨识演算法及I/O介面,操控者藉由本系统之单信号输入装置输入摩斯码后,经Fuzzy摩斯码辨识演算法调整长短音之判断阀値,辨识摩斯码长短音后,将输入的摩斯码转换成可读字元,再透过标准I/O协定介面传送给电脑,或其他相关的设备,以构成方便使用者操控之输入系统者。2.如申请专利范围第1项所述之「代码信号输入系统」,其中,单信号输入装置系为单一信号之控制装置,其可为单键开关做为输入装置者。3.如申请专利范围第2项所述之「代码信号输入系统」,其中,单键开关得以嘴控之咬合式或吹气式者。4.如申请专利范围第1项所述之「代码信号输入系统」,其中,摩斯码辨识演算法系以模糊逻辑(FuzzyAlgorithm)为基础,应用Fuzzy演算法随时修正长短音的判断阀値,以提高单信号输入装置的输出正确率,该系统变数定义如下:Ik摩斯码短音输入,若输入为长音,则依摩斯码3:1的比例关系将长音正规化成短音输入xk(输入变数),yk:摩斯码短音的预测値(输出变数),ek:输入与预测値之间的误差量(Fuzzy输入变数),e'k:预测値的修正量(Fuzzy输出变数),Tk:摩斯码长短音的判别阀値,将yk乘以2(取3:1的中间値),即为摩斯码长短音的判别阀値,作为下一次输入的长短音判别准位;而Fuzzy演算步骤说明如下:1、当有输入(Ik)进入系统时,先由初始设定的长短音判别阀値(Tk)判断后,再以函数fT来调整输入値,xk=Ik,if Ik<TkfT{xk=(1/3)Ik,if Ik≧Tk (1)2、求出预测误差ek,作为Fuzzy演算法的输入値,ek=xk-yk-1 (2)利用语意式模糊规则计算短音误差修正値e'k,语意变数LN表负大,SN表负小,ZE表零,SP表正小,LP表正大:∣命题部∣∣推论部∣模糊规则1:if ek is LN then e'k is LN(打字速度很快),模糊规则2:if ek is SN then e'k is SN(打字速度快),模糊规则3:if ek is ZE then e'k is ZE(打字速度普通),模糊规则4:if ek is SP then e'k is SP(打字速度慢),模糊规则5:if ek is LP then e'k is LP(打字速度很慢);3、修正短音预测値及长短音判别阀値,作为下一次输入的辨识准位,yk=yk-1+e'k (3)Tk=2yk-1 (4)以上,重覆步骤1~3,使系统可随使用者的使用状态而调整系统参数,以达稳定的输入效果。5.如申请专利范围第1项所述之「代码信号输入系统」,其中,操作者可利用单信号输入相对应的摩斯码模式切换码,且选择可为键盘模式、滑鼠模式、练习模式或遥控模式来操控本系统,又依模式的不同而以不同的介面传送资料,键盘、滑鼠以标准的PS2或USB协定来传送;练习模式以标准的RS232协定来传送者。6.如申请专利范围第5项所述之「代码信号输入系统」,其中,遥控模式以红外线或无线作为其传输格式者。7.一种代码信号输入系统,其主要架构包括双信号输入装置、Fuzzy摩斯码辨识演算法及I/O介面,操控者藉由本系统之双信号输入装置输入摩斯码的长短音后,经Fuzzy摩斯码辨识演算法调整字与字之间的间隔时间后,将输入的摩斯码转换成可读字元,再透过标准I/O协定介面传送给电脑,或其他相关的设备,以构成方便使用者操控之输入系统者。8.如申请专利范围第7项所述之「代码信号输入系统」,其中,摩斯码辨识演算法系以模糊逻辑(FuzzyAlgorithm)为基础,应用Fuzzy演算法随时修正字与字之间隔时间的判别阀値,以提高双信号输入装置的输出正确率,该系统变数定义如下:Ik摩斯码输入之无声短音时间(即字元组成之摩斯码的间隔时间),若输入为无声长音(即字与字的间隔时间),则不处理(输入变数),yk:摩斯码无声短音的预测値(输出变数),ek:输入与预测値之间的误差量(Fuzzy输入变数),e'k:预测値的修正量(Fuzzy输出变数),Tk:字与字之间隔时间的判别阀値,亦即将yk乘以2(取3:1的中间値),作为下一次输入的判别准位;而Fuzzy演算步骤说明如下:1、当有输入(Ik)进入系统时,先由初始设定的字与字之间隔时间的判别阀値(Tk)判断后,再以函数fT来设定输入値,fT:xk=Ik,if Ik<Tk (1)2、求出预测误差ek,作为Fuzzy演算法的输入値,ek=xk-yk-1 (2)利用语意式模糊规则计算短音误差修正値e'k,语意变数LN表负大,SN表负小,ZE表零,SP表正小,LP表正大:∣命题部∣∣推论部∣模糊规则1:if ek is LN then e'k is LN(打字速度很快),模糊规则2:if ek is SN then e'k is SN(打字速度快),模糊规则3:if ek is ZE then e'k is ZE(打字速度普通),模糊规则4:if ek is SP then e'k is SP(打字速度慢),模糊规则5:if ek is LP then e'k is LP(打字速度很慢);3、修正无声短音预测値及字与字之间隔时间判别阀値,作为下一次输入的辨识准位,yk=yk-1+e'k (3)Tk=2yk-1 (4)以上,重覆步骤1~3,使系统可随使用者的使用状态而调整系统参数,以达稳定的输入效果。9.如申请专利范围第7项所述之「代码信号输入系统」,其中,操作者可利用双信号输入相对应的摩斯码模式切换码,且选择可为键盘模式、滑鼠模式、练习模式或遥控模式来操控本系统,又依模式的不同而以不同的介面传送资料,键盘、滑鼠以标率的PS2或USB协定来传送;练习模式以标准的RS232协定来传送者。10.如申请专利范围第9项所述之「代码信号输入系统」,其中,遥控模式以红外线或无线作为其传输格式者。图式简单说明:第一图:本发明之系统主机各侧面实施例图,其中(a)上视图:系统功能指示灯(b)后视图:电脑连接插座(c)前视图:包括使用者输入插座、速度调整开关、及系统重置(d)侧视图:家庭自动化遥控器连接插座。第二图:本发明之咬合式嘴控开关实施例图。(含奶嘴型嘴控开关)。第三图:本发明之吹气式嘴控开关实施例图。第四图:本发明之Fuzzy辨识系统方块图。第五图:本发明之Fuzzy辨识系统稳定性测试图。第六图:本发明之训练模式视窗。第七图:本发明之单音练习视窗。第八图:本发明之指定练习视窗。第九图:本发明之英文字母摩斯码易记图。第十图:本发明之注音符号摩斯码易记图。
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