专利名称：一种盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置的制作方法
技术领域：
本发明属于语音与数字显示相结合的电子设备技术领域，特别涉及一种专门为辅助视力障碍人士乘坐公共交通工具而设计的便携式公交求助装置。
背景技术：
公共汽车常出现不报站或多车排队进站的情况。这使得视力障碍人士无法分辨车号，经常错过想乘坐的公交车。与此同时，由于距离远、进站时间短暂等原因，司乘人员也无法得知视障人士想乘坐哪趟车，故无法提供帮助。目前没有专门针对视障人士乘坐公共交通工具而设计开发的手持电子设备。但类似目的在专利号为200720095606.3的实用新型专利《盲人语音道路牌》有所体现。该专利将固定公交站牌电子化，视障人士可以通过点击按钮听取提前存储的信息播报，得知该站点公交运行信息。但是该发明并未解决公交车进站时，司乘人员或其他乘客快速得知视障人士想乘坐的公交车的信息，故无法有效帮助其搭乘公交车。同时，该发明需要更换所有公交站牌，更换和维护成本极大，不利于在短期内取得政府和社会的支持。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置，使用者可向司乘和其他乘客展示公交车号，以便协助其乘坐公交车。本发明提出的一种盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置，其特征在于，该装置包括一个外壳盒体及固定在外壳盒体内的电路板，该电路板上安装有单片机、语音输出芯片及扬声器、 播音按钮、下载芯片、编码/解码器、输出显示器及输入旋钮，电源芯片、电池及电源开关；其中，单片机分别与语音输出芯片、下载芯片、播音按钮、编码/解码器相连；编码/解码器分别与输入旋钮、输出显示器相连，电池通过电源芯片分别与语音输出芯片、下载芯片、编码/解码器、输出显示器相连，为这些元器件供电。本发明的特点及有益效果:通过使用本发明装置，盲人可以向司乘人员和共同等候公交车的路人展示自己想乘坐的公交车号，寻求他们的帮助。本发明具有公益性、可实现性强、成本低、使用时间长、程序可更新、充电方便等特点。无论是白天还是傍晚，盲人都可以利用该设备发出寻求帮助的信号。生产这样的残疾人帮扶用具，可以得到政府的支持和推广，其不仅仅能够带来经济效益，也会带来巨大的社会效益。
图1为本发明的电路板组成框图。图2为本发明装置总体组成示意图。
具体实施例方式本发明的技术方案结合附图及实施例详细说明如下:本发明的盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置，包括一个外壳盒体及固定在外壳盒体内的电路板，该电路板结构如图1所示，安装有单片机、语音输出芯片及扬声器、播音按钮、下载芯片、编码/解码器、输出显示器及输入旋钮，电源芯片、电池及电源开关；其中，单片机分别与语音输出芯片、下载芯片、播音按钮、编码/解码器相连；编码/解码器分别与输入旋钮、输出显示器相连，电池通过电源芯片分别与语音输出芯片、下载芯片、编码/解码器、输出显示器相连，为这些元器件供电。上述各元器件的具体功能及实现方式分别说明如下:本实施例的输入旋钮为三个并列安置的段位旋钮。每个段位旋钮为I至12段可调整波段开关，组装前将其调整为10段，分别对应数字状态为“O”至“9”。本实施例的播音按钮采用不带锁自复位开关，默认处于常开状态，连接到单片机的一个输入口(I 口)。本实施例的编码/解码器包括编码器和解码器。编码器采用“10至4线优先编码器”，将每个段位旋钮开关的输入信号简化为BCD编码形式。编码器通常可采用型号为“74LS147”或“74HC147”的集成芯片。解码器采用“B⑶码至7段数码管解码器”，将B⑶编码的信号直接转换为7段数码管的驱动信号。解码器通常可采用型号为“74LS47”或“74HC4511”的集成芯片。解码器和编码器中间采用反相器进行连接。反相器通常可采用型号为“74LS04”或“74HC04”的集成芯片。采用编解码单元的好处有两点。一是可以不通过单片机的处理，就直接利用3个段位旋钮的信号，直接控制三位数字的显示；二是为单片机获取三个段位开关旋钮的信号简化了输入输出口(10 口)的需求数量，从而使得在单片机选型时可以选择价格低廉的型号。 本实施例的输出显示器，采用三个亮度超过100坎德拉(mcd)的7段数码管，从而解决了因为普通数码管亮度不足所导 致的室外无法看清数码管上数字显示的问题。每个7段数码管，可完整显示从“O”到“9”共10个数字。本实施例的语音芯片采用“ISD400X”系列语音芯片作为语音存储和控制单元，还在语音芯片的输出端连接一“LM386”功放芯片，以达到声音的放大。“ISD400X”系列语音芯片有成本低和可录制时间长等优点，通过“LM386”功放芯片的放大，可以满足公交车站嘈杂环境中语音播报的响度要求。预先存储在语音芯片中的语音信息至少包括“请您帮助我乘坐”、“路公交车，谢谢！ ”两段话，从“O”到“9”十个数字的读音，以及开机铃声。如要更新语音芯片中的语音内容，可将板载语音输入端连接到电脑耳机输出端，通过单片机程序控制进行语音更新。扬声器选用“4 Ω 2W”规格的喇口八。本实施例的单片机，选取型号为“STC15F204EA”的单片机。通过编码器、反相器之后的信号连接至单片机的输入口(I 口)进行判断。单片机的一个有数模转换功能的输入输出口连接电池的正极，以达到电池电量检测的目的。当电池电量不足时，可用单片机控制板载蜂鸣器予以适当反馈。单片机通过SPI接口与语音芯片相连接，从而控制语音芯片合成相对应的求助信息。单片机预先存储了控制程序，以及语音芯片中存储的至少13段语音(“请您帮助我乘坐”、“路公交车，谢谢！ ”两段话，从“O”到“9”十个数字的读音，以及开机铃声)的起始位置和长度等信息，能够检测开机情况、检测三个输入旋钮和播音按钮的电位变化、合成语音信息并与语音芯片进行通信。本实施例的电源芯片包括型号为“SX1301”的电池升压芯片，以及型号为“REG1117”的降压芯片，从而满足不同芯片不同电压的需求。同时采用了型号为“CN3052A”的USB充电芯片，以满足用户对于使用USB线缆对设备充电的需求。本实施例的下载芯片，选取型号为“PL2303HX”的USB-RS232接口转换芯片。下载芯片的输出端与单片机的下载端相连接。通过下载芯片，可以对单片机中存储的程序进行修改，以便今后进一步的完善和更多功能的开发利用。本装置的工作过程为:在单片机每个时钟周期内，利用单片机的输入口，检测三个段位旋钮所处在的位置，即其所对应的数字，发现某一位数字与上一周期内该数字不相同时，便发送语音信号给语音芯片朗读该数字。当 单片机检测到播音按钮电位发生变化时，则调取“请您帮助我乘坐”、三位车号所对应的三段语音和“路公交车，谢谢！ ”这五段话的地址信息，将其合成后发送给语音芯片，播放求助信息。本装置开机时，第一个时钟周期调取开机铃声地址，发送给语音芯片播放开机铃声，以提示系统正常开机。本发明外壳盒体结构实施例如图2所示,盒体I正面如图2(a)所示,镶嵌由三个7段数码管表面构成的显示屏2，可显示盲人想乘坐的公交车的三位号码，侧面安装有USB接口 7，用来给电源芯片充电。反面如图2(b)所示，安装有电源开关3、三个输入旋钮4、播音按钮5、扬声器6,本实施例盒体的整体尺寸为:160mm*80mm*30mm,可方便用户手持。使用本装置时，盲人用户首先打开背面的电源开关，此时会播放开机声音。确认开机后，用户依次从左向右旋动三个旋钮，调整到想乘坐的公交车的三位号码。每当旋转其中一个旋钮时，会播报调整后的数字。当三个数字均被调整好后，盲人用户可以手持本公交求助装置，并按播音按钮开始播音。本装置会播报:“请您帮助我乘坐XXX路公交车，谢谢！ ”(XXX为盲人用户想乘坐的公交车的三位号码)本装置可以实时地显示盲人想乘坐的车辆号，并在盲人按“播音”按钮后，朗读标准的求助短语。在对公交车司机和乘务员进行培训后，当车进站时，他们也可以及时发现和帮助盲人了。有了这样的一个装置，盲人可打消麻烦他人的顾虑，避免了尴尬，提高了出行的便捷度和安全度。同时，本装置开机有铃声进行提示，方便盲人识别状态；关机后装置根据旋钮位置存储公交车号信息，当再次开机时，保留车号信息，满足盲人乘一路车来某地，再乘该路车返回的需求。通过使用该装置，盲人可以向司乘人员和共同等候公交车的路人展示自己想乘坐的公交车号，寻求他们的帮助。
权利要求
1.一种盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置，其特征在于，该装置包括一个外壳盒体及固定在外壳盒体内的电路板，该电路板上安装有单片机、语音输出芯片及扬声器、播音按钮、下载芯片、编码/解码器、输出显示器及输入旋钮，电源芯片、电池及电源开关；其中，单片机分别与语音输出芯片、下载芯片、播音按钮、编码/解码器相连；编码/解码器分别与输入旋钮、输出显示器相连，电池通过电源芯片分别与语音输出芯片、下载芯片、编码/解码器、输出显示器相连，为这些元器件供电。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述编码/解码器包括编码器和解码器，解码器和编码器中间采用反相器进行连接。
3.如权利要求1所述装置，其特征在于，还在所述语音芯片的输出端连接一功放芯片，以达到声音的放大。
4.如权利要求1 所述装置，其特征在于，所述电源芯片包括电池升压芯片、降压芯片以及USB充电芯片。
全文摘要
本发明涉及一种盲人用便携式语音与电子数字相结合的公交求助装置，属于语音与数字显示相结合的电子设备技术领域，该装置包括一个外壳盒体及固定在外壳盒体内的电路板，该电路板上安装有单片机、语音输出芯片及扬声器、播音按钮、下载芯片、编码/解码器、输出显示器及输入旋钮，电源芯片、电池及电源开关；其中，单片机分别与语音输出芯片、下载芯片、播音按钮、编码/解码器相连；编码/解码器分别与输入旋钮、输出显示器相连，电池通过电源芯片分别与语音输出芯片、下载芯片、编码/解码器、输出显示器相连，为这些元器件供电。本发明的使用者可向司乘和其他乘客展示公交车号，以便协助其乘坐公交车。
文档编号G08G1/005GK103236155SQ20131012365
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者廖晨, 郑晓洁, 胡静, 刘逸硕, 周真旭, 戴晨旭, 吴天颖, 佟悦, 金帝, 赵延恺 申请人:廖晨, 郑晓洁