專(zhuān)利名稱(chēng)：交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置。
背景技術(shù)：
交通信號(hào)燈是道路交通系統(tǒng)的重要組成部分，它以燈光作為信號(hào)來(lái)指揮和疏導(dǎo)車(chē)輛及行人的流向，對(duì)于正常人而言識(shí)別交通信號(hào)燈是非常容易的，況且一些城市的交通信號(hào)燈還增加了倒計(jì)時(shí)裝置，但是對(duì)于盲人、色盲人、眼病和弱視人群來(lái)說(shuō)，交通信號(hào)燈和倒計(jì)時(shí)裝置的識(shí)別就比較困難了。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，它是道路交通系統(tǒng)的輔助設(shè)備，與交通信號(hào)燈配合使用時(shí)，可用音樂(lè)和語(yǔ)言告訴人們目前是紅燈還是綠燈、剩余時(shí)間為多少秒，為眼疾殘障人士穿越馬路提供方便和安全。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，該裝置包括接收交通信號(hào)燈信號(hào)的信號(hào)及電源變換電路，信號(hào)及電源變換電路的信號(hào)和電源分別送至單片微處理器和開(kāi)關(guān)電源，單片微處理器的控制信號(hào)送至語(yǔ)音處理芯片，語(yǔ)音處理芯片的音頻經(jīng)音頻功率放大器后由揚(yáng)聲器播放。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，該裝置包括接收交通信號(hào)燈信號(hào)的信號(hào)及電源變換電路，信號(hào)及電源變換電路的信號(hào)和電源分別送至單片微處理器和開(kāi)關(guān)電源，單片微處理器的控制信號(hào)送至語(yǔ)音處理芯片，語(yǔ)音處理芯片的音頻經(jīng)音頻功率放大器后由揚(yáng)聲器播放；所述單片微處理器連接有光感/手動(dòng)開(kāi)關(guān)和工作模式開(kāi)關(guān)；所述光感/手動(dòng)開(kāi)關(guān)為光敏電阻或按鈕或觸發(fā)開(kāi)關(guān)，與傳感器輸入端CGQ連接；所述工作模式開(kāi)關(guān)為四組PIN撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K1；所述信號(hào)及電源變換電路包括“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”三組信號(hào)燈電源輸入端，“R1，R2”輸入端經(jīng)D1-D4橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D5、D6在“250V”端輸出，脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R1、R2降壓后加在光電耦合處理器GO1輸入端，光電耦合器GO1輸出脈沖經(jīng)IC1A整形后送至單片微處理器IC2輸入口，“G1，G2”輸入端經(jīng)D7-D10橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D11、D12在“250V”端輸出，脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R6、R7降壓后加在光電耦合處理器GO2輸入端，光電耦合器GO2輸出脈沖經(jīng)IC1B整形后送至單片微處理器IC2輸入口，“Y1，Y2”輸入端經(jīng)D13-D16橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D17、D18在“250V”端輸出；所述單片微處理器采用P87LPC764，輸入P0.5經(jīng)R18連接有光敏電阻或按鈕或觸發(fā)開(kāi)關(guān)，輸入口P0.1、P0.2、P0.3、P0.4連接有四組PIN撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K1，由單片機(jī)根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)按不同工作模式進(jìn)行工作，輸出TXD、RXD為串行通信口，負(fù)責(zé)向語(yǔ)言芯片發(fā)送語(yǔ)音碼地址命令，P0.6輸入口負(fù)責(zé)接收語(yǔ)言芯片返回的EOM信號(hào)，P0.7接語(yǔ)言芯片片選端SS，J1、C1、C2為單片機(jī)時(shí)鐘振蕩；所述語(yǔ)音處理芯片采用1SD4002，內(nèi)部由時(shí)鐘非易失性存儲(chǔ)陣列、錄音、放音、濾波等部分組成，它在單片機(jī)控制下工作，將單片指定的存儲(chǔ)地址的語(yǔ)音碼還原為優(yōu)質(zhì)模擬音頻輸出；所述音頻經(jīng)功率放大器由2片LM384構(gòu)成，可按實(shí)際需要連接1個(gè)或2個(gè)揚(yáng)聲器，W1為音量調(diào)整電位器；所述開(kāi)關(guān)電源為市售通用220VAC輸入、24VDC輸出的開(kāi)關(guān)電源，其輸出連接“24V+”、“24V-”，機(jī)內(nèi)所需的三組電源+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分別滿(mǎn)足音頻功率放大器、單片機(jī)以及語(yǔ)音電路工作需要。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本實(shí)用新型的信號(hào)源及電源均取自紅綠信號(hào)燈，因而不需要專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)電源線以及與信號(hào)燈控制機(jī)的通訊線，所有信息是采用“學(xué)習(xí)”方式完成的。
2.本實(shí)用新型采用大容量語(yǔ)言芯片存儲(chǔ)語(yǔ)言，減少語(yǔ)言拼接，提高發(fā)音效果。
3.本實(shí)用新型采用高效率功率放大電路，減少發(fā)熱，以適應(yīng)室外高溫惡劣環(huán)境。
4.本實(shí)用新型可有多種工作模式的設(shè)定，適合各種人群的愛(ài)好。
5.本實(shí)用新型把音樂(lè)和語(yǔ)言結(jié)合使用，給人們以親切而輕松的感覺(jué)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
其中1交通信號(hào)燈；2信號(hào)及電源變換電路；3單片微處理器；4開(kāi)關(guān)電源；5語(yǔ)音處理芯片；6音頻功率放大器；7揚(yáng)聲器；8光感/手動(dòng)開(kāi)關(guān)；9工作模式開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖1、圖2所示，一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，由信號(hào)及電源變換電路(2)、單片微處理器(3)、語(yǔ)言處理芯片(5)、音頻功率放大器(6)以及開(kāi)關(guān)電源(4)等部分組成。
信號(hào)及電源變換電路(2)由二極管陣列、光電耦合器等組成，將信號(hào)燈控制機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈的電源進(jìn)行分離變換，即將表征不同燈色及點(diǎn)亮?xí)r間的信號(hào)送到單片微處理器(3)輸入端，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈的能量送到開(kāi)關(guān)電源，以便產(chǎn)生各部分所需的工作電源。
單片微處理器(3)對(duì)信號(hào)變換電路所送來(lái)的燈色、時(shí)間信息進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量和學(xué)習(xí)，由于交通信號(hào)機(jī)在某個(gè)時(shí)間段點(diǎn)亮紅燈和綠燈的時(shí)間是固定的，因而單片微處理器(3)不斷地對(duì)紅(綠)燈開(kāi)啟時(shí)間進(jìn)行記錄，同時(shí)又不斷地將上次測(cè)定所得的總時(shí)間減去本次巳開(kāi)啟時(shí)間，得到本次紅(綠)燈剩余時(shí)間，并控制信號(hào)語(yǔ)音芯片(5)工作，將語(yǔ)言處理芯片(5)中非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)事先錄制的語(yǔ)言數(shù)字碼拼接還原成語(yǔ)言，最后由音頻功率放大器(6)放大后送至揚(yáng)聲器(7)發(fā)音。
本實(shí)用新型有多種工作模式，第一種語(yǔ)言為“現(xiàn)在是紅燈XX秒”、“現(xiàn)在是綠燈XX秒”，適用于指定方向的行人過(guò)道；另一種是“現(xiàn)在是東西向綠燈XX秒”、“現(xiàn)在是南北向綠燈XX秒”，適用過(guò)道距離較近處，以避免兩個(gè)方向語(yǔ)言發(fā)生串音。
語(yǔ)音前可選擇有無(wú)音樂(lè)，行人可由不同的音樂(lè)判別紅燈或綠燈，且給人以輕松的感覺(jué)。另外，發(fā)音可選擇連續(xù)發(fā)音或開(kāi)關(guān)觸發(fā)后兩種模式，關(guān)閉語(yǔ)音可以隨信號(hào)燈關(guān)閉而自動(dòng)關(guān)閉，也可以用光傳感器控制，在夜間自動(dòng)關(guān)閉語(yǔ)言報(bào)時(shí)。以上各種工作模式都是由一組小型撥動(dòng)開(kāi)關(guān)人工進(jìn)行設(shè)定，開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息由微處理器(3)讀入后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的控制程序。
本實(shí)用新型采用的單片處理器芯片(3)為P87LPC764，語(yǔ)言處理芯片(5)采用ISD4002，音頻功率放大器(6)采用LM384。
1.信號(hào)變換部分“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”為三組信號(hào)燈電源輸入端，用于連接交通信號(hào)燈電源輸入，以第一路為例當(dāng)信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r，220V交流電壓經(jīng)D1-D4四個(gè)二極管組成的橋路，整流輸出脈動(dòng)直流電經(jīng)D5、D6在“250V”端輸出，送開(kāi)關(guān)電源輸入端。另外，脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R1、R2降壓后加在光電耦合器GO1輸入端，光電耦合器輸出脈沖經(jīng)IC1A整形后送單片微處理器IC2輸入口。同樣，當(dāng)?shù)诙M輸入端出現(xiàn)220V信號(hào)燈電源電壓時(shí)，“250V”端輸出脈動(dòng)直流電壓，單片機(jī)輸入口會(huì)出現(xiàn)100Hz方波脈沖。至于第三路“Y1、Y2”輸入與前二路電路上略有不同，它僅交流脈沖直流信號(hào)送至“250V”輸出口，并沒(méi)有將信號(hào)送至單片機(jī)，其用途是保持“250V”輸出持續(xù)電壓，而不因前二路信號(hào)中斷時(shí)開(kāi)關(guān)電源失電。因而“R1，R2”、“G1，G2”可接紅燈、綠燈或者東西向綠燈、南北向綠燈，前者因紅綠兩燈中總有一個(gè)燈亮，Y1、Y2可不接，而后者則必須連接一個(gè)紅燈信號(hào)至“Y1、Y2”，保持持續(xù)供電。
2.電源部分開(kāi)關(guān)電源為市售通用220VAC輸入24VDC輸出的開(kāi)關(guān)電源，其輸出連接“24V+”、“24V-”。機(jī)內(nèi)共需三組電源+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分別滿(mǎn)足音頻功率放大器、單片機(jī)以及語(yǔ)音電路工作需要。
由于C15容量很大，在信號(hào)閃爍斷電過(guò)程中能保持供給片機(jī)的工作電壓不變。
3.單片微處理器部分“CGQ”為傳感器輸入端，可接光敏電阻或按鈕或觸發(fā)開(kāi)關(guān)，經(jīng)R18送單片機(jī)輸入口，當(dāng)電平為“0”時(shí)，單片機(jī)控制語(yǔ)音輸出，當(dāng)電平為“1”時(shí)，停止語(yǔ)音輸出。
K1為4組PIN撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或接通產(chǎn)生高低電平送單片機(jī)輸入口，由單片機(jī)根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)按不同工作模式進(jìn)行工作。
另外，單片機(jī)輸出口TXD、RXD為串行通信口，負(fù)責(zé)向語(yǔ)言芯片發(fā)送語(yǔ)音碼地址命令，P0.6輸入口負(fù)責(zé)接收語(yǔ)言芯片返回的EOM信號(hào)，P0.7接語(yǔ)言芯片片選端SS。J1、C1、C2為單片機(jī)時(shí)鐘振蕩。
單片機(jī)的工作是按事先編制好的軟件工作的。
4.語(yǔ)言處理部分語(yǔ)言處理器ISD4002內(nèi)部由時(shí)鐘非易失性存儲(chǔ)陣列、錄音、放音、濾波等部分組成，它在單片機(jī)控制下工作，將單片指定的存儲(chǔ)地址的語(yǔ)音碼還原為優(yōu)質(zhì)模擬音頻輸出。
5.音頻功率放大部分音頻功率放大部分由2片LM384構(gòu)成，它是一種高效率、極少外圍元件的優(yōu)良放大器，其電路為廠商推薦，可按實(shí)際需要連接1個(gè)或2個(gè)揚(yáng)聲器，W1為音量調(diào)整電位器。
權(quán)利要求1.一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于該裝置包括接收交通信號(hào)燈(1)信號(hào)的信號(hào)及電源變換電路(2)，信號(hào)及電源變換電路(2)的信號(hào)和電源分別送至單片微處理器(3)和開(kāi)關(guān)電源(4)，單片微處理器(3)的控制信號(hào)送至語(yǔ)音處理芯片(5)，語(yǔ)音處理芯片(5)的音頻經(jīng)音頻功率放大器(6)后由揚(yáng)聲器(7)播放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述單片微處理器(3)連接有光感/手動(dòng)開(kāi)關(guān)(8)和工作模式開(kāi)關(guān)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述光感/手動(dòng)開(kāi)關(guān)(8)為光敏電阻或按鈕或觸發(fā)開(kāi)關(guān)，與傳感器輸入端CGQ連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述工作模式開(kāi)關(guān)(9)為四組PIN撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述信號(hào)及電源變換電路(2)包括“R1，R2”、“G1，G2”、“Y1，Y2”三組信號(hào)燈電源輸入端，“R1，R2”輸入端經(jīng)D1-D4橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D5、D6在“250V”端輸出，脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R1、R2降壓后加在光電耦合處理器GO1輸入端，光電耦合器GO1輸出脈沖經(jīng)IC1A整形后送至單片微處理器IC2輸入口，“G1，G2”輸入端經(jīng)D7-D10橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D11、D12在“250V”端輸出，脈動(dòng)直流電壓經(jīng)R6、R7降壓后加在光電耦合處理器GO2輸入端，光電耦合器GO2輸出脈沖經(jīng)IC1B整形后送至單片微處理器IC2輸入口，“Y1，Y2”輸入端經(jīng)D13-D16橋路整流輸出，脈動(dòng)直流電流經(jīng)D17、D18在“250V”端輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述單片微處理器(3)采用P87LPC764，輸入口P0.5經(jīng)R18連接有光敏電阻或按鈕或觸發(fā)開(kāi)關(guān)，輸入口P0.1、P0.2、P0.3、P0.4連接有四組PIN撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K1，由單片機(jī)根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)按不同工作模式進(jìn)行工作，輸出口TXD、RXD為串行通信口，負(fù)責(zé)向語(yǔ)言芯片發(fā)送語(yǔ)音碼地址命令，P0.6輸入口負(fù)責(zé)接收語(yǔ)言芯片返回的EOM信號(hào)，P0.7接語(yǔ)言芯片片選端SS，J1、C1、C2為單片機(jī)時(shí)鐘振蕩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述語(yǔ)音處理芯片(5)采用ISD4002，內(nèi)部由時(shí)鐘非易失性存儲(chǔ)陣列、錄音、放音、濾波等部分組成，它在單片機(jī)控制下工作，將單片指定的存儲(chǔ)地址的語(yǔ)音碼還原為優(yōu)質(zhì)模擬音頻輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述音頻經(jīng)功率放大器(6)由2片LM384構(gòu)成，可按實(shí)際需要連接1個(gè)或2個(gè)揚(yáng)聲器，W1為音量調(diào)整電位器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)電源(4)為市售通用220VAC輸入、24VDC輸出的開(kāi)關(guān)電源，其輸出連接“24V+”、“24V-”，機(jī)內(nèi)所需的三組電源+24V、+5V、+3V，由IC6以及D19、BG1完成，分別滿(mǎn)足音頻功率放大器、單片機(jī)以及語(yǔ)音電路工作需要。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種交通信號(hào)燈語(yǔ)音提示裝置，該裝置包括信號(hào)及電源變換電路、單片微處理器、開(kāi)關(guān)電源、語(yǔ)音處理芯片、音頻功率放大器、揚(yáng)聲器；本實(shí)用新型是道路交通系統(tǒng)的輔助設(shè)備，與交通信號(hào)燈配合使用時(shí)，可用音樂(lè)和語(yǔ)言告訴人們目前是紅燈還是綠燈、剩余時(shí)間為多少秒，為眼疾殘障人士穿越馬路提供方便和安全。
文檔編號(hào)G08G1/095GK2658869SQ200320120178
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者王建平 申請(qǐng)人:王建平