帶有語音提示的智能行人過街按鈕裝置的製作方法
2023-07-19 19:16:16
專利名稱：帶有語音提示的智能行人過街按鈕裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交通管理中設於路口的行人過街請求按鈕裝置。
背景技術：
現有技術中，在裝備有行人過街請求按鈕的路口，如果沒有行人過街請求，信號燈則不會給出行人放行信號，而把時間用於放行機動車。如果有行人想要過街，而又不知道按請求按鈕，則其總也得不到放行信號；如果其失去耐心強行過街，則將是十分危險的。另外，由於行人按下請求按鈕後，信號機將進行分析處理，然後選擇適當的時間進行放行，因此行人並非是按下請求按鈕後立即就能得到放行信號，從而導致有的行人認為是發生了故障而不顧信號強行過街。
發明內容
本發明的目的，就是解決現存行人過街按鈕功能單一、沒有信息反饋和信息提示的問題，提供一種帶有語音提示的智能行人過街按鈕。對過街行人進行幫助性的信息提示，以提高行人過街的安全性。其另一功能就是有利於盲人過街時對請求按鈕位置和當前信號燈色的判斷。
本實用新型是這樣實現的帶有語音提示的行人過街按鈕裝置，包括交通信號燈、行人過街請求按鈕，其特徵是還包括行人檢測器、輸入信號處理電路、語音選擇信號處理及功放電路、揚聲器。
輸入信號處理電路的輸入端平行引入紅燈信號、綠燈信號、過街請求信號作為觸發信號，輸出端語音提示對應輸出信號的輸出埠與公共信號輸入端相接，行人檢測器的輸出信號輸至公共信號接通開關電路的觸發端；輸入信號處理電路的輸出信號作為語音選擇信號處理及功放電路的輸入信號，該輸入信號在選通信號控制下觸發相應語音信息的生成並輸出，該語音信息信號經功放播出。
在上述方案基礎上，本實用新型還可這樣實現其輸入信號處理電路包括IC1、IC2、IC3三個藕合開關電路。
行人檢測器的輸出信號S3接於IC3的觸發端，一個公共端信號源接於IC3的輸出端腳，另一對應輸出端腳與IC2三對輸出端中各一個輸出端腳相接，IC2的三個輸出端中另外三個輸出端腳分別為Y1、Y2、Y3信號輸出端；綠燈輸入信號S2、紅燈輸入信號S1及行人按鈕信號S4分別經過各自整流降壓電路輸至IC1的三個觸發端，IC1的三個輸出端中各一個輸出端腳共同接於一個信號源上，IC1對應的另三個輸出端腳通過各自的延時觸發電路接到IC2的三個觸發端上。
實現本實用新型時，其語音選擇信號處理及功放電路可由一個單片機IC5與一個語音芯先IC6及一個功放模塊IC7構成。
本實用新型優點是適應我國現國情，以語音信號這一最有效的形式提示過路行人如何使用請求過街按鈕、注意交通安全，可極大提高城市交通管理水平。
圖1為本實用新型結構原理圖。
圖2為本實用新型實施例中輸入信號處理電路原理圖。
圖3為實施例中語音選擇信號處理及功放電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型在所有原信號控制設備保持不變的基礎上，將信號燈的紅燈狀態信號S1和綠燈狀態信號S2、行人過街請求按鈕狀態信號S4，以及行人檢測器的信號S3輸入到輸入信號處理板上，該板對S1、S2、S3和S4進行組合處理，根據如表一所示的組合生成語音選擇信號Y1、Y2、Y3和Y4，然後將Y1、Y2、Y3和Y4輸入到語音選擇信號處理及功放板，從語音晶片選擇出對應的語音信息，並送至揚聲器播發。對於不在表一所列的其它狀態則不進行語音提示。
表一輸入信號S1、S2、S3、S4與語音播放選擇信號Y1、Y2、Y3、Y4的對照表
輸入信號處理電路組成如圖2所示。
紅燈、綠燈和過街請求按鈕信號均為交流220V。
需要特別指出的是關於綠燈閃爍的判斷。綠燈閃爍時，綠燈以400ms的間隔亮滅。因此，將綠燈輸入信號進行延時處理，即只有連續亮600ms以上(可調)才認為綠燈亮，也就是說，綠燈閃爍被處理為綠燈滅。判斷出是綠燈滅後，再檢測紅燈是否亮，紅燈亮則說明綠燈確實是滅的，紅燈也不亮則說明此時正處於綠燈閃爍狀態(由於停電導致紅綠燈都不亮時，本設備也因停電而不工作)。通過這種方法將綠燈亮和綠燈閃爍區分開。輸入信號處理板工作過程如圖2所示當作為行人檢測器的傳感器工作時(有人時傳感器輸入端斷開，無人時接通)，C5通過W5充電，C5的電壓達到一定值時，即觸發IC3的1、2腳、使IC3的3、4腳導通，把公共端的信號導入信號處理板。
(一)當綠燈信號過來(S2＝1)時，通過R4、2W01、C6、R10、R7組成的整流降壓電路(把220V交流信號變成1.5V的直流信號)觸發IC1的1、2腳，使IC1的16、15腳導通，D1、W1、C1、V1組成的延時觸發電路開始工作觸發IC2的1、2腳，使IC2的16、15腳導通，把傳感器工作時導入的信號(公共端信號)送到Y1信號輸出端。
當沒有綠燈信號時(IC1的15、16腳斷開停止給電容C1充電)R1、VT1組成的放電電路開始工作，把C1中的電迅速放完，使IC2的1、2腳迅速停止工作、斷開Y1端的信號輸出(IC2的15、16腳斷開)。
(二)當綠燈閃爍，紅燈和按鈕無信號時，D4、D5、D6、VT4、C4、W5組成的延時觸發電路(D4、D5、D6沒有電壓給VT4，VT4停止工作，C4開始充電)開始工作觸發IC2的7、8腳，使IC2的10、9腳導通，把當傳感器工作時導入的信號(公共端信號)送到Y4信號輸出端。
當綠燈或紅燈或按鈕信號過來時使D4、D5、D6、VT4、C4、W5組成的延時觸發電路(D4、D5、D6有電壓給VT4，VT4開始工作、C4開始放電)停止工作，IC2的7、8腳也停止工作，從而斷開(傳感工作時導入的公共端信號)Y4端的信號輸出。
(三)當紅燈信號過來時，通過R5、2W02、C7、R11、R87組成的整流降壓電路(把220V交流信號變成1.5V的直流信號)觸發IC1的3、4使IC1的14、13腳導通，使D2、W2、C2、V2組成的延時觸發電路開始工作觸發IC2的3、4腳使IC2的14、13腳導通，把當傳感器工作時導入的信號(公共端信號)送到Y2信號輸出端。
當沒有紅燈信號時(IC1的13、14腳斷開停止給電容C2充電)R2、VT2組成的放電電路開始工作，把C2中的電迅速放完，使IC2的3、4腳迅速停止工作，從而斷開Y2端的信號輸出(IC2的13、14腳斷開)。
(四)當紅燈有信號和按鈕信號過來時，通過R6、2W03、C8、R12、R9組成的整流降壓電路(把220V交流信號變成1.5V的直流信號)觸發IC1的5、6腳使IC1的12、11腳導通，使D3、W3、C3、V3組成的延時觸發電路開始工作觸發IC2的5、6腳使IC2的12、11腳導通，把當傳感器工作時導入的信號(公共端信號)送到Y3信號輸出端。同時VT5開始工作使紅燈觸發電路停止工作(VT5給C2放電使IC2的3、4腳停止工作)。
當沒有按鈕信號時R3、VT3組成的放電電路開始工作，把C3中的電迅速放完，使IC2的5、6腳迅速停止工作，從而斷開Y3端的信號輸出(傳感工作時導入的公共端信號)。
語音選擇信號處理及功放板電路組成如圖3所示，其中IC1為HT48R2單片機，IC2為ISD4004語音晶片。
基本工作原理，如圖3所示輸入信號處理板的輸出Y1、Y2、Y3和Y4分別連接到IC5的28腳、27腳、1腳和2腳。
IC5的6腳發送選通信號(信號公共端)。當IC5的28腳(Y1)接收到IC5的6腳發送的選通信號時，觸發了單片機IC5內部的、為IC6寫的語音信息地址選通和播放程序，該程序開始工作首先向IC6發出中斷請求，IC6響應請求後，IC5向IC6發送要播放的語音信息地址，然後IC5向IC6發出播放指令。IC6內的語音信息通過IC7放大後從揚聲器裡播放出來。
Y2、Y3和Y4的處理過程類似。
注意語音信息是循環播放的，因此為了使實際應用中每次語音提示之間有一定的間隔，在錄音時，每個語音信息被錄製成5秒長(比如1秒聲音、4秒空白)。這樣既使循環播放，聽起來也是每5秒播放一次。
實施例人體感應器檢測到設定範圍有人(即S3＝1)時，即將公共端信號源與輸入信號處理板輸出端接通，可以繼續以下的信號組合處理。
當綠燈亮S2＝1時，通過R4、2W01、C6、R10、R7組成的整流降壓電路(把220V交流信號變成1.5V的直流信號)觸發IC1的1、2，使IC1的16、15腳導通，D1、W1、C1、V1組成的延時觸發電路開始工作觸發IC2的1、2腳，使IC2的16、15腳導通，把傳感工作時導入的信號(公共端信號)送到輸出端Y1，生成語音選擇信號Y1，並送到語音選擇信號處理及功放板上，從而選擇出「正在放行，請快速通過」語音信息送至揚場器進行播放，提示該行人目前正在放行，不必等待或按過街請求按鈕，應儘快通過。
權利要求1.帶有語音提示的行人過街按鈕裝置，包括交通信號燈、行人過街請求按鈕，其特徵是還包括行人檢測器、輸入信號處理電路、語音選擇信號處理及功放電路、揚聲器，(1)輸入信號處理電路的輸入端平行引入紅燈信號、綠燈信號、過街請求信號作為觸發信號，輸出端語音提示對應輸出信號的輸出埠與公共信號輸入端相接，行人檢測器的輸出信號輸至公共信號接通開關電路的觸發端，(2)輸入信號處理電路的輸出信號作為語音選擇信號處理及功放電路的輸入信號，該輸入信號在選通信號控制下觸發相應語音信息的生成並輸出，該語音信息信號經功放播出。
2.根據權利要求1所述的行人過街按鈕裝置，其特徵是輸入信號處理電路包括IC1、IC2、IC3三個藕合開關電路，(1)行人檢測器的輸出信號S3接於IC3的觸發端，一個公共端信號源接於IC3的輸出端腳、另一對應輸出端腳與IC2三對輸出端中各一個輸出端腳相接，IC2的三個輸出端中另外三個輸出端腳分別為Y1、Y2、Y3信號輸出端，(2)綠燈輸入信號S2、紅燈輸入信號S1及行人按鈕信號S4分別經過各自整流降壓電路輸至IC1的三個觸發端，IC1的三個輸出端中各一個輸出端腳共同接於一個信號源上，IC1對應的另三個輸出端腳通過各自的延時觸發電路接到IC2的三個觸發端上。
3.根據權利要求2所述的按鈕裝置，其特徵是取IC2的上述三個觸發端信號經過一個或非門電路輸送至IC2的第四個觸發端，IC2對應有第四個輸出端輸出Y4信號。
4.根據權利要求1或2所述的按鈕裝置，其特徵是語音選擇信號處理及功放電路由一個單片機IC5與一個語音晶片IC6及一個功放模塊IC7構成。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有語音提示的智能行人過街按鈕裝置，旨在解決現存行人過街按鈕功能單一、無信息反饋和信息提示的缺欠，對過街行人進行幫助性語音提示，以提高行人過街安全性。本實用新型在原交通信號控制設備基礎上，新增設了行人檢測器、輸入信號處理電路、語音選擇信號處理及功放電路和揚聲器、利用電子技術對各輸入信號進行組合處理，生成相應語音信息播出以提示行人。
文檔編號G08G1/07GK2554742SQ0227408
公開日2003年6月4日 申請日期2002年7月7日 優先權日2002年7月7日
發明者張長久, 範茜, 姜廷順, 徐瑞紅, 朱朝暉, 張吉輝, 畢正治 申請人:大連市公安局交通警察支隊