JP2022117926A - 点字学習装置及び作動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、
前記埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、
前記埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせる。
各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御される。
昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、前記モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムに接続され、
ナットがナットボタンキャップの内部に設けられ、ナットボタンキャップがナットを介してボルトに外嵌され、ボルトがボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターによってボルト固定部を回転駆動し、ボルトを回転駆動し、
ナットボタンキャップの外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する。
前記ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して1つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、又は、前記ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して1つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続される。
埋込式制御システムが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識を行い、テキスト情報に変換するステップと、
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換するステップと、
埋込式制御システムが点字情報に基づいて、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成するステップと、
埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせるステップとを含む。
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、且つ対応する点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する。
教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
第1ステップにおいて、先ずバイドゥクラウドプラットフォームウエブサイトにログインし、APPIDを申し込み、使用するとき、プログラムは、語音認識クラスvoice_recognition()を新規作成し、且つ関連リソースを初期化し、
第2ステップにおいて、録音ボタンによって語音認識を起動し、語音認識が起動した後、クラスのmy_record()を呼び出して4秒録音し、録音ファイルのフォーマットがwavファイルであり、サンプリング周波数が16000であり、録音ファイルを処理するには、先ずwavファイルに対してフレーム分割を行い、各フレームの長さが25msであり、フレームシフトが10msであり、2つのフレーム間に25-10=15ms重なり、そして、分割後の録音に対してMFCC特徴抽出を行い、各フレームの録音データから13次元長さの固有値を計算し、最終的にこれらの固有値をニューラルネットワークに転送して計算して音素タイプに変換し、話した後、後続に呼び出すために、ファイルを埋込式制御システムのローカルに記憶し、
第3ステップにおいて、getToken()を呼び出してtokenを取得し、プラットフォームで取得されたapi key及びsecret keyをパラメータとして入力し、プラットフォームが正確なtokenを受信した場合のみ、サービスを提供し、そしてvoice_recognition()のspeech2text()関数を呼び出すことで録音ファイルをアップロードし、パラメータは、それぞれspeech_data、token、dev_pid=1537であり、speech_dataパラメータは、語音データであり、tokenは、get_tokenで得られたデータであり、dev_pidは、言語を指定するためのものであり、1537に対応する言語は、マンダリンであり、そしてクラウドは、データを受信し、認識完了後に埋込式制御システムのローカルに返送して認識結果を得、語音認識が完了した後、結果をvocie_recognitionのsentence属性に割り当て、また、語音再生ユニットを制御して認識結果をアナウンスさせることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認し、
埋込式制御システムは、TextRankアルゴリズムに基づいて、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを取得した後、埋込式制御システムは、点字編集ルールに基づいて対応する点字情報を取得し、それにより点字に対応する凸点を決定する。
(1)本発明の点字学習装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容(例えば、漢字、英語、数字、アルファベットなど)をアナウンスさせる。本発明の点字学習装置では、学習者は、語音再生ユニットによって語音情報を埋込式制御システムに入力し、埋込式制御システムは、テキスト情報に変換し、埋込式制御システムは、テキスト情報を点字情報に変換し、次に点字学習板における昇降可能な凸点によって表示し、これに基づいて、学習者は、教学学習及び自己学習などを行うことができ、本発明の点字学習装置によって、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援できる。また、埋込式制御システムは、点字学習板における昇降可能な凸点によって、異なる点字の英語、数字、声母及び韻母を表示でき、それにより、点字を構成し、大量の点字板を使用する必要がないため、大量の点字板を使用せずに、漢字などの大量学習を実現でき、点字学習過程において点字板の使用数を節約し、点字学習のコストを削減させる。
(8)本発明の点字学習装置の作動方法では、点字学習装置は、異なる作動モード、例えば、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、教学モードで、教師により発行された教学内容を学習し、自律学習モードで、学習者が学習したい点字を録音で自律学習でき、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、高頻度ワードの点字を学習でき、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、対応する学習内容を記録することができ、記録ワード復習モードに入るとき、記録ワードを学習できる。また、上記様々なモードの学習過程において、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容(例えば、漢字、英語、数字、アルファベット、ピンインなど)の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせ、学習者の異なる学習ニーズを効果的に満たし、点字学習効率をさらに向上させる。
本実施例は、点字学習装置を開示し、この装置は、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援し、図1に示すように、この装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含む。
本実施例は、実施例1に記載の点字学習装置の作動方法を開示し、図6に示すように、ステップは、S1~S3を含む。
Claims (10)
- 音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、
音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、
前記埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、
前記埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせる、ことを特徴とする点字学習板。 - 前記埋込式システムは、ラズベリーパイ及びラズベリーパイに接続されるシングルチップマイクロコンピュータを含み、前記音声入力モジュール及び語音再生ユニットは、ラズベリーパイに接続され、点字学習板は、シングルチップマイクロコンピュータに接続される、ことを特徴とする請求項1に記載の点字学習装置。
- 前記点字学習板は、少なくとも3組の点字凸点を含み、各組の点字凸点は、6つの昇降可能な凸点を含み、各昇降可能な凸点は、それぞれ各昇降制御機構に設けられ、昇降制御機構を介して制御され、点字学習板が取り付けられるケーシングの外部まで上昇して延出したり、点字学習板が取り付けられるケーシングの内部まで降下して収縮したりし、
各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御される、ことを特徴とする請求項1に記載の点字学習装置。 - 前記昇降可能な凸点は、ナットボタンキャップ、ナット、ボルト及びボルト固定部を含み、点字学習板が取り付けられるケーシングには、各昇降可能な凸点を取り付けるための昇降チャンネルが設けられ、
昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、前記モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムに接続され、
ナットがナットボタンキャップの内部に設けられ、ナットボタンキャップがナットを介してボルトに外嵌され、ボルトがボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターを介してボルト固定部を駆動回転し、ボルトを回転駆動し、
ナットボタンキャップの外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する、ことを特徴とする請求項3に記載の点字学習装置。 - ユーザ端末をさらに含み、
前記ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して1つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、又は、前記ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して1つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続される、ことを特徴とする請求項1に記載の点字学習装置。 - 埋込式制御システムに接続される機能選択ボタン、録音ボタン、前へボタン、次へボタン及び記録ボタンをさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の点字学習装置。
- 埋込式制御システムが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識を行い、テキスト情報に変換するステップと、
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換するステップと、
埋込式制御システムが点字情報に基づいて、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成するステップと、
埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせるステップとを含む、ことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の点字学習装置の作動方法。 - 埋込式制御システムは、音声入力ユニット収集の語音情報を受信すると、語音認識技術によって語音情報をテキスト情報に変換し、
埋込式制御システムは、テキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、且つ対応する点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムは、昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する、ことを特徴とする請求項7に記載の点字学習装置の作動方法。 - 機能選択ボタンによって作動モードを切り替えるステップをさらに含み、作動モードは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、
教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである、ことを特徴とする請求項7に記載の点字学習装置の作動方法。 - 音声入力ユニットによって収集された語音情報に対して、埋込式制御システムがバイドゥクラウドAPIを呼び出すことで語音認識を行い、具体的には、
第1ステップにおいて、先ずバイドゥクラウドプラットフォームウエブサイトにログインし、APPIDを申し込み、使用するとき、プログラムは、語音認識クラスvoice_recognition()を新規作成し、且つ関連リソースを初期化し、
第2ステップにおいて、録音ボタンによって語音認識を起動し、語音認識が起動した後、クラスのmy_record()を呼び出して4秒録音し、録音ファイルのフォーマットがwavファイルであり、サンプリング周波数が16000であり、録音ファイルを処理するには、先ずwavファイルに対してフレーム分割を行い、各フレームの長さが25msであり、フレームシフトが10msであり、2つのフレーム間に25-10=15ms重なり、そして、分割後の録音に対してMFCC特徴抽出を行い、各フレームの録音データから13次元長さの固有値を計算し、最終的にこれらの固有値をニューラルネットワークに転送して計算して音素タイプに変換し、話した後、後続に呼び出すために、ファイルを埋込式制御システムのローカルに記憶し、
第3ステップにおいて、getToken()を呼び出してtokenを取得し、プラットフォームで取得されたapi key及びsecretkeyをパラメータとして入力し、プラットフォームが正確なtokenを受信した場合のみ、サービスを提供し、そしてvoice_recognition()のspeech2text()関数を呼び出すことで録音ファイルをアップロードし、パラメータは、それぞれ、speech_data、token、dev_pid=1537であり、speech_dataパラメータは、語音データであり、tokenは、get_tokenで得られたデータであり、dev_piは、言語を指定するためのものであり、1537に対応する言語は、マンダリンであり、そしてクラウドは、データを受信し、認識完了後に埋込式制御システムのローカルに返送して認識結果を得、語音認識が完了した後、結果をvocie_recognitionのsentence属性に割り当て、また、語音再生ユニットを制御して認識結果をアナウンスさせることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認し、
埋込式制御システムは、TextRankアルゴリズムに基づいて、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを取得した後、埋込式制御システムは、点字編集ルールに基づいて対応する点字情報を取得し、それにより点字に対応する凸点を決定する、ことを特徴とする請求項7に記載の点字学習装置の作動方法。
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