專利名稱：便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)覽器，具體涉及一種為旅游景點(diǎn)、博物館及展覽廳等進(jìn)行 智能語(yǔ)音導(dǎo)覽的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，外出參觀游覽已經(jīng)成為人們不可或缺的休閑方式。與 此同時(shí)，人們不僅僅滿足于走過、看過，更要對(duì)景點(diǎn)的歷史淵源、人文背景等加以了解。雖然 配置導(dǎo)游是個(gè)不錯(cuò)的解決方法，但是傳統(tǒng)的人工導(dǎo)覽方式，游客/參觀者只能被動(dòng)跟隨著 導(dǎo)游/講解員，因而在某種程度上影響了游客/參觀者的自主性；此外，若同一地點(diǎn)出現(xiàn)了 多批游客/參觀者，則不同批次的游客/參觀者之間容易出現(xiàn)相互干擾，游客/參觀者很難 全面聽清導(dǎo)游/講解員講解的內(nèi)容。為了克服傳統(tǒng)人工導(dǎo)覽方式的這些不足，各種各樣的 電子導(dǎo)覽器則應(yīng)運(yùn)而生。市面上常見的電子導(dǎo)覽器，分為存儲(chǔ)式和非存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器，所謂存 儲(chǔ)式導(dǎo)覽器就是將講解內(nèi)容存于導(dǎo)覽器中，由游客/參觀者選擇內(nèi)容來(lái)進(jìn)行收聽，這種存 儲(chǔ)式導(dǎo)覽器容易選錯(cuò)播放內(nèi)容而出現(xiàn)景點(diǎn)與講解內(nèi)容不一致的不足；而非存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器是 通過設(shè)置在景點(diǎn)/講解點(diǎn)上的無(wú)線有源發(fā)射器來(lái)播放講解內(nèi)容，這種采用單一無(wú)線有源發(fā) 射器作為電子標(biāo)簽的非存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器，為了避免不同景點(diǎn)之間的干擾而造成的識(shí)別誤差， 每個(gè)景點(diǎn)/講解點(diǎn)上設(shè)置無(wú)線有源發(fā)射器的頻率覆蓋一般都會(huì)小于該景點(diǎn)/講解點(diǎn)的所有 范圍，因此容易出現(xiàn)導(dǎo)覽盲區(qū)；此外，若需要獲取同一個(gè)景點(diǎn)/講解點(diǎn)內(nèi)的某些的更為細(xì)化 的景點(diǎn)和展品的詳細(xì)信息時(shí)，則單一的無(wú)線有源發(fā)射器便難以獲得更為全面和完善的講解 fn息ο

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是目前單一無(wú)線有源發(fā)射器作為電子標(biāo)簽的非 存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器存在的導(dǎo)覽盲區(qū)和獲取信息不全面的不足，提供一種便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)。為解決上述問題，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，主要由隨身攜帶的 導(dǎo)覽器和固定在景點(diǎn)或講解點(diǎn)上的電子標(biāo)簽所組成，所述電子標(biāo)簽包括無(wú)源電子標(biāo)簽和有 源電子標(biāo)簽；其中導(dǎo)覽器則主要由電源管理模塊、按鍵、主控器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、無(wú)源近距離 電子標(biāo)簽識(shí)別模塊、以及有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊構(gòu)成；上述電源管理模塊連接在主 控器的電源端上，控制按鍵與主控器的被控端連接，無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊和有源 遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊分別連接在主控器的通信端口上，語(yǔ)音播報(bào)模塊則與主控器的控 制端相連。上述方案所述無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊主要由射頻卡讀卡芯片和近距離天 線構(gòu)成，該射頻卡讀卡芯片的一端與主控器相連，另一端則與近距離天線連接。上述方案所述無(wú)源電子標(biāo)簽為非接觸式IC卡。上述方案所述有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊主要由單片射頻收發(fā)芯片和遠(yuǎn)距離 天線構(gòu)成，該單片射頻收發(fā)芯片的一端與主控器相連，另一端則與遠(yuǎn)距離天線連接。[0008]上述方案所述語(yǔ)音播報(bào)模塊主要由音頻芯片、存儲(chǔ)器和揚(yáng)聲器所組成，其中音頻 芯片與主控器相連，存儲(chǔ)器連接在音頻芯片上，音頻芯片的輸出連接揚(yáng)聲器。上述方案所述揚(yáng)聲器為耳機(jī)和/或外置喇叭，其中耳機(jī)直接與音頻芯片相連，外 置喇叭則通過功放與音頻芯片相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了無(wú)源和有源兩種電子標(biāo)簽，很好 的結(jié)合了兩種射頻識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。無(wú)源電子標(biāo)簽選用的非接觸IC卡為無(wú)源器件，系統(tǒng)中 可將多張IC卡放置于需導(dǎo)覽的位置，維護(hù)方便，性價(jià)比高；有源電子標(biāo)簽采用低功耗的單 片機(jī)制作且按區(qū)域放置，延長(zhǎng)的電池使用時(shí)間；整個(gè)系統(tǒng)從大到小的定位導(dǎo)覽方式更具智 能化，語(yǔ)音數(shù)據(jù)更新方面采用USB2. 0與電腦連接，更新系統(tǒng)中的語(yǔ)音數(shù)據(jù)及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充 電，具有語(yǔ)言模式切換功能可以滿足多國(guó)語(yǔ)言的播報(bào)；該系統(tǒng)可廣泛的運(yùn)用于各旅游景點(diǎn)、 博物館及展覽廳等語(yǔ)音導(dǎo)覽系統(tǒng)中，具有很好的創(chuàng)新性和實(shí)用性有很好市場(chǎng)前景，已經(jīng)投 入生產(chǎn)使用。

圖1為本實(shí)用新型一種導(dǎo)覽器的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型一種便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型一種便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)如圖1所示，其主要由隨身攜帶的導(dǎo)覽器和 固定在景點(diǎn)或講解點(diǎn)上的電子標(biāo)簽所組成。所述電子標(biāo)簽包括無(wú)源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo) 簽。上述導(dǎo)覽器則主要由電源管理模塊、按鍵、主控器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、無(wú)源近距離電子標(biāo) 簽識(shí)別模塊、以及有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊構(gòu)成；上述電源管理模塊連接在主控器的 電源端上，控制按鍵與主控器的被控端連接，無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊和有源遠(yuǎn)距離 電子標(biāo)簽識(shí)別模塊分別連接在主控器的通信端口上，語(yǔ)音播報(bào)模塊則與主控器的控制端相 連。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，主控器采用STC89LEMRD+單片機(jī)構(gòu)成，該單片機(jī)采 用3. 3V供電，該單片機(jī)內(nèi)部包含16K Flash和16K E2PROM0控制器負(fù)責(zé)與各模塊電路工作， 實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)覽。本實(shí)用新型所述語(yǔ)音播報(bào)模塊主要由音頻芯片、存儲(chǔ)器和揚(yáng)聲器所組成，其中音 頻芯片與主控器相連，存儲(chǔ)器連接在音頻芯片上，音頻芯片的輸出連接揚(yáng)聲器。其中揚(yáng)聲 器為耳機(jī)和/或外置喇叭，其中耳機(jī)直接與音頻芯片相連，外置喇叭則通過功放與音頻 芯片相連。在本實(shí)用新型優(yōu)選是實(shí)施例中，音頻芯片采用WT8601M02芯片，該芯片支持 8Kbps 320Kbps位速率MP3格式音頻播放，以及VBR可變位速率及CBR恒定位速率。采用 NAND-FLASH作為存儲(chǔ)中心，最大可支持2GB byte NAND-FLASH數(shù)據(jù)的傳送方式為USB2. 0。 WT8601M02支持四種控制模式分別是MP3控制模式、按鍵一對(duì)一控制模式、隨機(jī)播放模式、 MCU控制模式。設(shè)計(jì)中采用MCU控制模式，通信協(xié)議采用以標(biāo)準(zhǔn)DSA模式做為基礎(chǔ)修改，占 用系統(tǒng)資源少，對(duì)時(shí)間沒有嚴(yán)格要求。MCU控制模式通過DSA_DATA、DSA_ACK、DSA_STB三個(gè) 端口來(lái)控制WT8601M02工作。本實(shí)用新型所述無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊主要由射頻卡讀卡芯片和近距離天線構(gòu)成，該射頻卡讀卡芯片的一端與主控器相連，另一端則與近距離天線連接。與之相配 合的無(wú)源電子標(biāo)簽為非接觸式IC卡。非接觸IC卡，又稱為射頻卡，射頻卡能夠存儲(chǔ)有關(guān)物 體的數(shù)據(jù)信息，在每一張射頻卡中保存著一個(gè)物體的屬性、狀態(tài)、編號(hào)等信息，射頻卡具有 智能讀寫和加密通信功能。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，射頻卡讀卡芯片采用FM1702SL芯 片，該芯片支持IS014443TYPE A通信協(xié)議，支持多種加密算法。內(nèi)部的發(fā)射器不需要增加 有源電路就可以驅(qū)動(dòng)近距離天線(可達(dá)IOcm)，接收電路采用了正交解調(diào)方式來(lái)解調(diào)RX上 信號(hào)FM1702SL的TXl和TX2引腳輸出13. 56MHz調(diào)制的信號(hào)，經(jīng)過一級(jí)LC低通濾波器和電 容耦合后，通過13. 56MHz的LC并聯(lián)諧振，由天線將輸出信號(hào)最大限度的發(fā)射出去。TXl和 TX2輸出的是幅度相同、相位相反的信號(hào)，保證天線的中間位置電位為零。用戶卡發(fā)送的信 息通過天線接收，經(jīng)電容耦合后送至RX引腳，內(nèi)部解調(diào)并處理得到卡片內(nèi)的數(shù)據(jù)，VMID引 腳是為RX輸入信號(hào)提供一個(gè)偏置電壓。本實(shí)用新型所述有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊主要由單片射頻收發(fā)芯片和遠(yuǎn)距 離天線構(gòu)成，該單片射頻收發(fā)芯片的一端與主控器相連，另一端則與遠(yuǎn)距離天線連接。在 本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，所述單片射頻收發(fā)芯片采用NRFMOl來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)收發(fā)，它 是一款功能強(qiáng)大的單片射頻GFSK收發(fā)芯片，工作在2. 4-2. 5GHz ISM頻率，其通訊頻道可 多達(dá)125個(gè)，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要，工作速率為Ο-lMbps，外圍元件極少，內(nèi)置硬件 CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制。NRFMOl的收發(fā)前端配置了功率放大器和 低噪聲放大器，還有頻率合成器以及GFSK濾波器。另外，nRFMOl還內(nèi)置解調(diào)器、時(shí)鐘恢復(fù) 數(shù)據(jù)限幅器、地址解碼器、CRC編碼解碼器，以及先入先出堆棧區(qū)。本實(shí)用新型的電源管理模塊包括對(duì)電池的充電和低功耗線性穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。為方 便充電，系統(tǒng)采用KB4540直接從USB端口取電，該芯片是高度集成度單提Li+蓄電池的充 電管理芯片，充電電壓為4. 2V，充電電流可以通過外部電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型的工作 電源包括兩種，分別是3. 3V和1. 8V，考慮到為手持設(shè)備，系統(tǒng)為降低設(shè)備的功耗做如下措 施第一、采用的STC89LEMRD+單片機(jī)為3. 3V供電；第二、采用低功耗低壓差線性穩(wěn)壓器 XC6401，直接穩(wěn)壓輸出3. 3V和1. 8V ；第三、由于讀寫器與非接觸IC卡之間無(wú)需實(shí)時(shí)通信， 控制器控制讀寫器間斷式的工作方式。這一點(diǎn)在該系統(tǒng)中至關(guān)重要，充分考慮到低功耗問 題，提升便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間，經(jīng)測(cè)試采用500mAh的鋰電池供電系統(tǒng)持續(xù)作時(shí) 間可達(dá)8小時(shí)以上，當(dāng)電池電壓低于2. 5V時(shí)，電池自動(dòng)保護(hù)。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)是一個(gè)基于射頻識(shí)別技術(shù)的語(yǔ)音導(dǎo) 覽系統(tǒng)，系統(tǒng)共包含兩種射頻的電子標(biāo)簽，工作頻段分別是在13. 56Mhz的無(wú)源近距離和 2. 45GHz的有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽。系統(tǒng)充分利用這兩種不同的電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)智能化的語(yǔ)音 導(dǎo)覽。導(dǎo)覽系統(tǒng)框圖如圖2所示，該系統(tǒng)由導(dǎo)覽器、無(wú)源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo)簽三大部分 組成。無(wú)源電子標(biāo)簽被放置在不同的展廳或景區(qū)內(nèi)的某些固定位置，每個(gè)區(qū)域內(nèi)可放置多 個(gè)無(wú)源電子標(biāo)簽；有源電子標(biāo)簽放置在區(qū)域內(nèi)中間，且同一個(gè)區(qū)域內(nèi)放置一個(gè)有源電子標(biāo) 簽。參觀游覽者手持導(dǎo)覽器進(jìn)入?yún)^(qū)域1時(shí)，導(dǎo)覽器能夠自動(dòng)讀取有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)展廳或景區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)介紹并引導(dǎo)游覽者的參觀路線，在區(qū)域1內(nèi)游覽時(shí)， 游覽者需要獲取某些展品或景點(diǎn)詳細(xì)信息時(shí)，只需將導(dǎo)覽器靠近無(wú)源電子標(biāo)簽，導(dǎo)覽器識(shí) 別到存儲(chǔ)在無(wú)源電子標(biāo)簽內(nèi)的ID號(hào)并進(jìn)行信息處理完成自動(dòng)播報(bào)該點(diǎn)語(yǔ)音信息，進(jìn)行詳 細(xì)的語(yǔ)音導(dǎo)覽。參觀者離開區(qū)域1進(jìn)入?yún)^(qū)域2后其工作機(jī)制相同。
權(quán)利要求1.便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，主要由隨身攜帶的導(dǎo)覽器和固定在景點(diǎn)或講解點(diǎn)上的電子標(biāo) 簽所組成，其特征在于所述電子標(biāo)簽包括無(wú)源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo)簽；其中導(dǎo)覽器則 主要由電源管理模塊、按鍵、主控器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊、以及有 源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊構(gòu)成；上述電源管理模塊連接在主控器的電源端上，控制按鍵 與主控器的被控端連接，無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊和有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊分 別連接在主控器的通信端口上，語(yǔ)音播報(bào)模塊則與主控器的控制端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)源近距離電子標(biāo) 簽識(shí)別模塊主要由射頻卡讀卡芯片和近距離天線構(gòu)成，該射頻卡讀卡芯片的一端與主控器 相連，另一端則與近距離天線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)源電子標(biāo)簽 為非接觸式IC卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，其特征在于所述有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo) 簽識(shí)別模塊主要由單片射頻收發(fā)芯片和遠(yuǎn)距離天線構(gòu)成，該單片射頻收發(fā)芯片的一端與主 控器相連，另一端則與遠(yuǎn)距離天線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，其特征在于所述語(yǔ)音播報(bào)模塊主要 由音頻芯片、存儲(chǔ)器和揚(yáng)聲器所組成，其中音頻芯片與主控器相連，存儲(chǔ)器連接在音頻芯片 上，音頻芯片的輸出連接揚(yáng)聲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，其特征在于所述揚(yáng)聲器為耳機(jī)和/ 或外置喇叭，其中耳機(jī)直接與音頻芯片相連，外置喇叭則通過功放與音頻芯片相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種便攜式智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，包括導(dǎo)覽器、無(wú)源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo)簽；其中導(dǎo)覽器則主要由電源管理模塊、按鍵、主控器、語(yǔ)音播報(bào)模塊、無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊、以及有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊構(gòu)成；上述電源管理模塊連接在主控器的電源端上，控制按鍵與主控器的被控端連接，無(wú)源近距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊和有源遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽識(shí)別模塊分別連接在主控器的通信端口上，語(yǔ)音播報(bào)模塊則與主控器的控制端相連。本實(shí)用新型采用了無(wú)源和有源兩種電子標(biāo)簽，很好的結(jié)合了兩種射頻識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，克服了目前單一無(wú)線有源發(fā)射器作為電子標(biāo)簽的非存儲(chǔ)式導(dǎo)覽器存在的導(dǎo)覽盲區(qū)和獲取信息不全面的不足。
文檔編號(hào)G09F25/00GK201886731SQ20102061639
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者丘學(xué)勇, 劉濤, 楊藝敏, 趙中華 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院