CN216211510U - 一种盲人语音过街提示器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交通设备领域，公开了一种盲人语音过街提示器系统。包括控制模块、相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块，所述相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块均与所述控制模块通信连接；所述相位采集模块能够采集信号机相位信号；所述噪音采集模块能够采集周围环境噪音；所述控制模块能够根据所述信号机相位信号生成对应的相位语音播报信号，以及能够根据所述周围环境噪音确定语音播报的音量；所述语音播报模块能够根据所述相位语音播报信号以及相位语音播报的音量播报语音提示。本实用新型提供的盲人语音过街提示器系统能够实现对提示音音量的调节。

Description

一种盲人语音过街提示器系统

技术领域

本实用新型涉及交通设备领域，尤其是一种盲人语音过街提示器系统。

背景技术

目前，盲人语音提示器作为一种人性化的交通设备已经被广泛应用，为盲人出行提供了便利。但是目前市面大多数盲人语音提示器功能单一，提示音会影响到周边居民正常生活。

发明内容

本实用新型提供了一种盲人语音过街提示器，该提示器解决了当前市面上盲人语音提示器提示音音量不能调节的问题。

本实用新型采用如下技术方案：包括控制模块、相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块，所述相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块均与所述控制模块通信连接；

所述相位采集模块能够采集信号机相位信号；

所述噪音采集模块能够采集周围环境噪音；

所述控制模块能够根据所述信号机相位信号生成对应的相位语音播报信号，以及能够根据所述周围环境噪音确定语音播报的音量；

所述语音播报模块能够根据所述相位语音播报信号以及相位语音播报的音量播报语音提示。

进一步地，所述噪音采集模块包括噪音采集电路和噪音放大电路，所述噪音采集电路的输出端与噪音放大电路的输入端连接，所述噪音放大电路的输出端与控制模块连接；

所述噪音采集电路能够采集周围环境噪音，生成噪音信号；

所述噪音放大电路将所述噪音信号放大。

进一步地，所述噪音采集电路包括传声器和第一电阻；

所述第一电阻的一端连接供电电压，所述第一电阻的另一端连接传声器的正极，所述传声器的负极连接信号地，所述第一电阻的另一端作为噪音采集电路的输出端。

进一步地，所述噪音放大电路包括第一比例放大器、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述第一比例放大器的正相输入端连接所述噪音采集电路的输出端，所述第一比例放大器的负相输入端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接信号地，所述第三电阻的一端连接所述第一比例放大器的负相输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一比例放大器的输出端，所述第一比例放大器的供电端连接供电电压，所述第一比例放大器的接地端连接信号地。

进一步地，所述噪音采集模块还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端连接噪音放大电路的输出端，所述滤波电路的输出端连接控制模块，所述滤波电路能够对放大的噪音信号进行滤波，生成稳定的噪音信号。

进一步地，其特征在于，所述的语音播报模块包括语音模块和扬声器，所述语音模块连接主控模块与扬声器，所述语音模块能够存储语音提示，并根据所述相位语音播报信号调用相应的语音提示，所述扬声器用于播放语音提示。

进一步地，所述语音模块包括语音驱动电路和功放电路，所述语音驱动电路输入端连接控制模块，所述语音驱动电路输出端连接功放电路的输入端，所述接功放电路的输出端连接扬声器。

进一步地，还包括时钟模块，所述时钟模块与控制模块通信连接，能够给控制模块提供时钟信号，所述控制模块根据时钟信号确定当前时间段。

进一步地，还包括掉电存储模块，所述掉电存储模块与控制模块通信连接，用于保存断电时的时段参数、信号机相位信息。

进一步地，还包括电源模块，所述电源模块与控制模块电连接，用于为所述控制模块的工作提供电源供应。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过噪音采集模块收集噪音，通过控制模块对噪音进行等级区分，从而确定环境噪音等级，自动增减输出语音的音量。在环境噪音大时，提示器会相应提高语音输出音量，在环境噪音小时，提示器会减小相应语音输出音量，不会对周围居民生活造成影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的具体实施方式框图。

图3为本实用新型的环境噪音采集模块电路原理图。

图4为本实用新型的语音模块电路原理图。

图5为本实用新型相位采集模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在本实施例中提供了一种盲人语音过街提示器，图1是根据本实用新型实施例提供的结构框图，包括控制模块11、相位采集模块12、噪音采集模块13和语音播报模块14，所述相位采集模块12、噪音采集模块13和语音播报模块14均与所述控制模块11通信连接；所述相位采集模块12能够采集信号机相位信号；所述噪音采集模块13能够采集周围环境噪音；所述控制模块11能够根据所述信号机相位信号生成对应的相位语音播报信号，以及能够根据所述周围环境噪音确定语音播报的音量；所述语音播报模块14能够根据所述相位语音播报信号以及相位语音播报的音量播报语音提示。

本实用新型通过噪音采集模块13收集噪音，通过控制模块11对噪音进行等级区分，从而确定环境噪音等级，自动增减输出语音的音量。在环境噪音大时，提示器会相应提高语音输出音量，在环境噪音小时，提示器会减小相应语音输出音量，不会对周围居民生活造成影响。

在本实用新型实施例中，控制模块11可以采用MCU实现。

相位采集模块12具体可采用图5中所示的电路结构来实现，包括第一电阻R1、TVS管DT1、光耦运用电路PC814、第二电阻R2、电容C2，所述第一电阻人R1的一端连接信号线火线端，第一电阻R1的另一端连接TVS管DT1的一端，TVS管DT1的另一端连接光耦运用电路PC814，光耦运用电路PC814的输入端连接信号线零线端，所述光耦运用电路PC814的输出端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接信号地，第二电阻R2的一端与电容C2的一端连接，电容C2另一端连接信号地。

图中，AC_R接入信号线火线端，AC_N接入信号线零线端，当有灯色信号输出，则PC814左侧电路导通，同时，右侧受光器也因为接受光线而导通，从而引起PC814右侧电路导通，控制模块接到R_OFF端，控制模块可以检测到高电平，从而判断为有灯色输出，而当PC814右侧电路未导通的情况下，控制模块则只能检测到低电平，从而判断为无灯色输出。其中，相位采集模块12设置三路该电路，每路分别连接红灯线、黄灯线和绿灯线，从而分辨当前相位状况。

在一个实施例中，环境噪音采集模块13电路原理图如图3所示，所述噪音采集模块13包括噪音采集电路1和噪音放大电路3，所述噪音采集电路1的输出端与噪音放大电路3的输入端连接，所述噪音放大电路1的输出端与控制模块11连接；所述噪音采集电路1能够采集周围环境噪音，生成噪音信号；所述噪音放大电路3将所述噪音信号放大。

其中，所述噪音采集电路1可以采用如下结构，包括传声器MIC和第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接供电电压，所述第一电阻R1的另一端连接传声器MIC的正极，所述传声器MIC的负极连接信号地，所述第一电阻R1的另一端作为噪音采集电路的输出端。

其中，所述噪音放大电路3可以采用如下结构，包括第一比例放大器U1A、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1。所述第一比例放大器U1A的正相输入端连接所述噪音采集电路的输出端，所述第一比例放大器U1A的负相输入端连接所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端连接所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接信号地，所述第三电阻R3的一端连接所述第一比例放大器U1A的负相输入端，所述第三电阻R3的另一端连接所述第一比例放大器U1A的输出端，所述第一比例放大器U1A的供电端连接供电电压，所述第一比例放大器U1A的接地端连接信号地。

在一个实施例中，环境噪音采集模块13还包括滤波电路2，所述滤波电路2的输入端连接噪音放大电路3的输出端，所述滤波电路2的输出端连接控制模块11，所述滤波电路2能够对放大的噪音信号进行滤波，生成稳定的噪音信号。

其中，滤波电路2可以采用如下结构，包括第一肖基特二极管D1、第二肖基特二极管D2、第三电容C3、第五电阻R5、第四电阻R4和三极管Q1，所述第一肖基特二极管D1的负极与第二肖基特二极管D2的正极连接，所述第一肖基特二极管D1的正极连接信号地，第一肖基特二极管D1的负极作为该滤波电路4的输入端，与噪音放大电路3的输出端连接。所述第三电容C3的一端与第五电阻R5一端连接，所述第三电容C3与第五电阻R5的另一端均连接信号地，所述第三电容C3的一端与第二肖基特二极管D2的负极连接，所述三极管Q1基级连接第四电阻R4的一端，三极管Q1的集电极连接第一肖基特二极管D1的负极，三极管Q1发射极连接信号地，第四电阻R4的另一端连接控制模块11，控制信号为图2中EN_AD。滤波电路4对放大后的噪音进行滤波，控制模块11通过对滤波后的稳定噪声信号进行采样（图2中MIC_AD信号为稳定噪声信号），确定噪音等级。噪音放大电路3与滤波电路2之间设置有第二电容C2，用于屏蔽前级直流偏置，即屏蔽噪音放大电路3的直流偏置。

在本实用新型的一个实施例中，所述语音播报模块14包括语音模块141和扬声器142，所述语音模块141连接主控模块与扬声器142，所述语音模块141能够存储语音提示，并根据所述相位语音播报信号调用相应的语音提示，所述扬声器142用于播放语音提示。

其中，所述语音模块141可以采用如下结构，如图4所示，包括语音驱动电路和功放电路，所述语音驱动电路6输入端连接控制模块11，所述语音驱动电路输出端连接功放电路7的输入端，所述接功放电路7的输出端连接扬声器142。语音驱动电路6包括语音芯片U7，语音芯片U7可选择WT588D内置有flash存储器，用于存储语音内容。功放电路7包括功放芯片U6，功放芯片U6可以选用NS4165芯片。语音驱动电路6用来产生语音输出。

在本实用新型的一个实施例中，语音模块141进一步包括SPWM滤波电路5，SPWM滤波电路5可以采用如下结构包括第三十电阻R30、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十六电容C36、第二运放U10B，所述第三十电阻R30一端连接供电电源，另一端连接第三十五电阻R35和第三十六电阻R36的一端，第三十五电阻R35的另一端连接信号地，第三十六电阻R36的另一端连接第二运放U10B的正相输入端。第三十六电容的第一端连接第二运放U10B的正相输入端，另一端连接信号地。所述第二运放U10B的负相输入端短接输出端，输出端连接第三十一电阻R31的一端，三个电阻的接点用于输入SPWM，SPWM是一种占空比按正弦规律变化的方波，SPWM由单片机产生后，经过SPWM滤波电路后即可产生正弦波信号。基于上述内容，SPWM滤波电路5用来产生700HZ正弦波输出，语音驱动电路6用来产生语音输出。通过添加SPWM滤波电路，可以改变播放语音的标准度，两者通过第三十一电阻R31来选择，当短接第三十一电阻R31时，功放电路7输入700HZ正弦波，当断开第三十一电阻R31时，只有语音驱动电路6输入。短接与断开电阻，需要人工进行操作。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，该系统还包括时钟模块15，所述时钟模块15与控制模块11通信连接，能够给控制模块11提供时钟信号，所述控制模块11根据时钟信号确定当前时间段。时钟模块15的具体结构及工作原理为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。控制模块11可以根据当前时间段，确定该时段的音量进行语音输出。

在上述实施例的基础上，进一步设置掉电存储模块16，所述掉电存储模块16与控制模块11通信连接，用于保存断电时的时段参数、信号机相位信息。掉电存储模块16的具体结构及工作原理为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

在本实用新型的一个实施例中，该系统还包括电源模块17，所述电源模块17与相位采集模块12电连接，用于为所述控制模块11的工作提供电源供应。

在本实用新型的一个实施例中，该系统还包括通信模块，通信模块与控制模块11通信连接。通信模块包括串口RS232、GPS模块、无线模块和网口。串口RS232与上位机软件通信，支持在线校时和修改系统工作参数信息；GPS模块为时钟模块15提供脱机校时和远程定位功能；扩展网络接口，支持远程喊话。

本实用新型中，根据环境噪音调整扬声器输出的原理如下：控制模块通过内部设置的ADC模块对环境噪音采集模块反馈的电信号进行采样，采样后通过求极值、递推平均等一系列软件滤波后，得到量化后的噪音等级，将量化后的噪音等级经过一个转换表转换成分贝值，控制模块根据噪音分贝值将扬声器音量调整至稍高于噪音的分贝值。在自动模式下，时段参数也会决定是否输出语音：如果当前时段音量非零，则语音提示器会发出声响，并且会随着环境噪音变化；如果当前时段音量为零，则语音提示器进入禁音状态。

基于上述，控制模块获取相位采集模块反馈过来的信号机相位信息，并选择语音模块中与相位对应的语音文件，通过语音模块将音频文件转换成电信号，再通过语音放大后由扬声器输出。语音音量由提示器工作方式决定：工作于自动模式下，提示器会根据环境噪音等级自动调整输出语音音量大小，在环境噪音大时，提示器会适当提高语音输出音量，在环境噪音小时，提示器会适当减小语音输出音量；工作于固定模式下，提示器会根据当前所处时段的音量大小设置输出语音音量的大小。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种盲人语音过街提示器系统，其特征在于，包括：

控制模块、相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块，所述相位采集模块、噪音采集模块和语音播报模块均与所述控制模块通信连接；

所述相位采集模块能够采集信号机相位信号；

所述噪音采集模块能够采集周围环境噪音；

所述控制模块能够根据所述信号机相位信号生成对应的相位语音播报信号，以及能够根据所述周围环境噪音确定语音播报的音量；

所述语音播报模块能够根据所述相位语音播报信号以及相位语音播报的音量播报语音提示。

2.如权利要求1所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述噪音采集模块包括噪音采集电路和噪音放大电路，所述噪音采集电路的输出端与噪音放大电路的输入端连接，所述噪音放大电路的输出端与控制模块连接；

所述噪音采集电路能够采集周围环境噪音，生成噪音信号；

所述噪音放大电路将所述噪音信号放大。

3.如权利要求2所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述噪音采集电路包括传声器和第一电阻；

所述第一电阻的一端连接供电电压，所述第一电阻的另一端连接传声器的正极，所述传声器的负极连接信号地，所述第一电阻的另一端作为噪音采集电路的输出端。

4.如权利要求2所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述噪音放大电路包括第一比例放大器、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述第一比例放大器的正相输入端连接所述噪音采集电路的输出端，所述第一比例放大器的负相输入端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接信号地，所述第三电阻的一端连接所述第一比例放大器的负相输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一比例放大器的输出端，所述第一比例放大器的供电端连接供电电压，所述第一比例放大器的接地端连接信号地。

5.如权利要求2所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述噪音采集模块还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端连接噪音放大电路的输出端，所述滤波电路的输出端连接控制模块，所述滤波电路能够对放大的噪音信号进行滤波，生成稳定的噪音信号。

6.如权利要求1至5任一所述的一种盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述的语音播报模块包括语音模块和扬声器，所述语音模块连接主控模块与扬声器，所述语音模块能够存储语音提示，并根据所述相位语音播报信号调用相应的语音提示，所述扬声器用于播放语音提示。

7.如权利要求6所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，所述语音模块包括语音驱动电路和功放电路，所述语音驱动电路输入端连接控制模块，所述语音驱动电路输出端连接功放电路的输入端，所述接功放电路的输出端连接扬声器。

8.如权利要求1至5任一所述的一种盲人语音过街提示器系统，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与控制模块通信连接，能够给控制模块提供时钟信号，所述控制模块根据时钟信号确定当前时间段。

9.如权利要求8所述的盲人语音过街提示器系统，其特征在于，还包括掉电存储模块，所述掉电存储模块与控制模块通信连接，用于保存断电时的时段参数、信号机相位信息。

10.如权利要求1至5任一所述的一种盲人语音过街提示器系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块与控制模块电连接，用于为所述控制模块的工作提供电源供应。

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