专利名称：电脑航海伴侣的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能防止近海船舶上舵工因困倦或精神焕散而肇事的电脑航海伴侣仪器。
近海中小型船舶一般不配备雷达或自动导航设备，因其价格昂贵，所以安全驾驶主要靠舵工的驾驶责任心及精神集中，但船舶，尤其是渔船出海常常是数十日甚至数月。长时间单调乏味的海况及操作常会使舵工困倦或精神涣散而难集中精力驾驶，由此而发生的船舶相撞事故或驶离航线事件屡见不鲜，这在航海事故中占有很大的比例，给国家、集体和船员造成巨大损失。目前国内外除采用价格昂贵的雷达或自动导航设备外，尚无一种能够监视舵工精神状态而又能够调节其兴趣的廉价的仪器。
本实用新型的目的是提供一种基于对人体的睡眠过程的生理学研究并利用电子技术、语音数字化处理技术实现的成本低、判断可靠、富有趣味性的电脑航海伴侣仪器，它不但能在一定程度上调节舵工的情绪，更重要的是它能可靠地判断舵工是否困倦或精神焕散，并及时报警，使之恢复正常，避免事故。
本实用新型的目的是通过如下方案实现的电脑航海伴侣仪器，包括有前置放大电路(5)、功率放大电路(6)、稳压电源电路(11)、语音处理电路(1)、定时逻辑控制电路(2)、左右声道扬声器(13)、间歇报警音响电路(10)和清醒回答电路(8)，其特殊之处在于它还包括有多段音乐电路(3)、音乐段结束触发脉冲电路(4)、扬声器转换电路(7)、船长室报警功放电路(9)和收放机电路(12)；语音处理电路(1)存贮语言信息之后，通过开关给定时逻辑控制电路(2)一个电平信号，其输出传给多段音乐电路(3)，多段音乐电路(3)的输出一路输入到音乐段结束触发脉冲电路(4)，另一路输入到功率放大电路(6)；音乐段结束触发脉冲电路(4)的输出传送到语音处理电路(1)，语音处理电路(1)的输出一路送至扬声器转换电路(7)，扬声器转换电路(7)将左右声道扬声器(13)接至功率放大电路(6)，左右声道扬声器(13)为收放机电路(12)的扬声器；当使用收放机电路(12)时，断开扬声器转换电路(7)中的配乐开关K7；语音处理电路(1)的输出另一路送至前置放大电路(5)，前置放大电路(5)的输出送至功率放大电路(6)，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)送至左右声道扬声器(13)；多段音乐电路(3)的另一路连到功率放大电路(6)的输入端，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)连至左右声道扬声器(13)；当清醒回答电路(8)收到舵工的清醒回答时，其输出经逻辑控制电路(2)中断其与间歇报警音响电路(10)的连接；当清醒回答电路(8)收不到舵工的清醒回答时，其输出送至定时逻辑控制电路(2)，定时逻辑控制电路(2)的另一路输出送至间歇报警音响电路(10)，间歇报警音响电路(10)的输出一路送功率放大电路(6)，另一路送船长室报警功放电路(9)；稳压电源电路(11)接通除收放机电路(12)的各电路；采用语音处理电路(1)将提醒舵工集中精力驾驶的语言事先进行数字化处理并存入该电路中，由定时逻辑控制电路(2)根据舵工的需要定时触发存贮多段音乐的音乐电路片，发出一段音乐经功率放大电路(6)驱动扬声器，一段音乐结束后，由音乐段结束触发脉冲电路(4)发出正脉冲启动语音处理电路(1)，使存贮的语言信息经前置放大电路(5)、功率放大电路(6)送至扬声器发出语言音响，在发出语言期间，舵工必须按动清醒回答电路(8)中的清醒键表示清醒，否则定时逻辑控制电路(2)将输出一电平信号启动间歇报警音响电路(10)，间歇地产生类似警笛的高低频交替振荡信号，一路送到功率放大电路(6)惊醒舵工，一路送至船长室报警功放电路(9)通知船长采取措施；如果舵工希望使用收放机收听节目时，只需拨动扬声器转换电路(7)中的开关，在定时判断司机的精神状态时，仪器仍能正常工作，只是不发出音乐，暂停收放机放音而定时发出语言声响，如果仪器得不到清醒回答键的信号，仪器将鸣响警报，直至按动清醒回答键为止。
本实用新型由于采用人机对话形式来判断舵工是否困倦或精神是否涣散，因而勿需在舵工身上连接任何传感器，不给舵工增添负担，而又操作方便，事先贮存于仪器的语言信息可以是舵工家人亲切的叮咛也可以是领导和同志的嘱托，能引起其兴趣，在使用本仪器的收放机来调节单调的航海操作同样可以实现上述功能，故可避免引人入胜的音乐节目转移航海操作的注意力。
本实用新型的具体细节由以下实施例及其附图给出。
图1是本实用新型外部结构示意图。
图2是本实用新型电路方框图。
图3是本实用新型电路原理图。
如
图1，本实用新型的外部结构主要由配有收放机左、右声道扬声器12、13，船长室报警扬声器11及装有印刷线路板及收放机2的壳体1和设置于壳体1面板上的微音器3(MIC)、配乐开关4(K7)、录音保持开关5(K1)、工作开关6(K3)、电源开关7(K2)、输入键8(K4)、输出键9(K5)、清醒回答键10(K6)、工作指示灯14(LED2)、输入指示灯15(LED3)、录放音指示灯16(LED1)、录音保持指示灯17(LED4)及定时电位器18(W1)组成。
如图2，电脑航海伴侣仪器，包括有前置放大电路(5)、功率放大电路(6)、稳压电源电路(11)、语音处理电路(1)、定时逻辑控制电路(2)、左右声道扬声器(13)、间歇报警音响电路(10)和清醒回答电路(8)，其特殊之处在于它还包括有多段音乐电路(3)、音乐段结束触发脉冲电路(4)、扬声器转换电路(7)、船长室报警功放电路(9)和收放机电路(12)；语音处理电路(1)存贮语言信息之后，通过开关给定时逻辑控制电路(2)一个电平信号，其输出传给多段音乐电路(3)，多段音乐电路(3)的输出一路输入到音乐段结束触发脉冲电路(4)，另一路输入到功率放大电路(6)；音乐段结束触发脉冲电路(4)的输出传送到语音处理电路(1)，语音处理电路(1)的输出一路送至扬声器转换电路(7)，扬声器转换电路(7)将左右声道扬声器(13)接至功率放大电路(6)，左右声道扬声器(13)为收放机电路(12)的扬声器；当使用收放机电路(12)时，断开扬声器转换电路(7)中的配乐开关K7；语音处理电路(1)的输出另一路送至前置放大电路(5)，前置放大电路(5)的输出送至功率放大电路(6)，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)送至左右声道扬声器(13)；多段音乐电路(3)的另一路连到功率放大电路(6)的输入端，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)连至左右声道扬声器(13)；当清醒回答电路(8)收到舵工的清醒回答时，其输出经逻辑控制电路(2)中断其与间歇报警音响电路(10)的连接；当清醒回答电路(8)收不到舵工的清醒回答时，其输出送至定时逻辑控制电路(2)，定时逻辑控制电路(2)的另一路输出送至间歇报警音响电路(10)，间歇报警音响电路(10)的输出一路送功率放大电路(6)，另一路送船长室报警功放电路(9)；稳压电源电路(11)接通除收放机电路(12)的各电路。
如图3，语音处理电路(1)由语音处理器IC1(T－6668)、动态存储器IC2(41256)、微音器MIC、四非门IC11(7406)的一个非门电路、输入键K4、输出键K5、输入指示灯LED3、工作指示灯LED2、录放音指示灯LED1及工作开关K3组成，当工作开关K3置于“输入”位置，LED3亮，按下输入键K4，录放音指示灯LED1亮，对准微音器MIC说话，语音信号便经IC1数字化处理后变为数字信息存入动态存贮器IC2，IC2信息存满后，LED1灭，当工作开关K3置于“工作”位置，工作指示灯LED2亮，定时逻辑控制电路(2)开始工作。
定时逻辑控制电路(2)由定时集成电路IC6(555)、单稳态集成电路IC7(555)、四比较器集成电路IC8(LM339)、四或门集成电路IC12(74LS32)的一个或门、晶体管T5(9013)及电位器W1组成，当工作开关K3置于“工作”位置，通过C18的负脉冲启动定时电路使IC6的第3脚输出端变为高电平，定时时间由定时电位器W1确定(时间可在1－20分钟内任意调整)，定时时间到后，IC6第3脚电平变低，其下跳沿触发单稳态集成电路IC7，使之输出10ms脉冲通过或门及T5启动多段音乐电路(3)。
多段音乐电路(3)由12段音乐片IC5(MD－482)及晶体管T6(9013)组成，其输出一路送至功率放大电路(6)，一路送至音乐段结束触发脉冲电路(4)。
功率放大电路(6)由IC13(TDA2030)组成，输入的音乐信号经放大后通过扬声器转换电路(7)送到左右声道扬声器(13)。
音乐段结束触发脉冲电路(4)由比较器IC8(LM339)的一部分组成的整形电路及单稳电路IC3(555)组成，一段音乐结束后，IC3产生10ms正脉冲启动IC1，将原存入的数字语言信息恢复至音频模拟信号，由第19脚送至前置放大电路(5)。
前置放大电路(5)由晶体管T2(9013)组成，输出的信号经C34送至功率放大电路(6)。
间歇报警音响电路(10)由双稳态电路IC9(555)、双音频振荡电路IC10(556)、四或门IC12(74LS32)中的一个或门及四非门IC11(7406)中的一个非门组成。
清醒回答电路(8)由继电器J1(JRC－5M)及清醒键K6组成，本仪器的扬声器放送语言期间，必须按动K6作为回答，如不回答则比较器IC8的第2脚输出低电平，此低电平一路送至间歇音响报警电路(10)，一路送至扬声器转换电路(7)。
扬声器转换电路(7)由与门IC4(74LS08)的一个与门、晶体管T3(9013)、T4(9013)、继电器J2(JRC－5M)及配乐开关K7组成，由IC8第2脚输入的低电平使J2工作，将左右声道扬声器(13)接至功放电路(6)，由IC1第41脚送入低电平也可使J2工作，这样在语音处理电路(1)输出语言信号及报警电路输出报警信号时，皆可由扬声器放音响，在无语言信号时，左右声道扬声器电路(13)与收放机电路(12)接通，只放出收放机的信号音响，在使用收放机时，不采用仪器在发出语言前配一段音乐的方法增加趣味，应将配乐开关K7置于断开位置，当不用收放机而用仪器的防困倦功能时，为增加趣味性，每次放送语言前都先配一段音乐，每次放乐不同，有12段音乐循环使用，这时应将配乐开关K7拨至配乐位置。
船长室报警功放电路(9)由晶体管T1(8050)及扬声器SP3组成，报警信号除由左右声道扬声器SP1及SP2放出外，还由扬声器SP3放出，使船长知道舵工已处于异常状态。
稳压电源电路(11)由稳压集成块IC14(7805)电源开关K2、录音保持开关K1及指示灯LED4组成，当语音处理电路(1)录入信号后，只要不关闭K1，录音内容一直保持在IC2内，维持电流只需11mA。
权利要求1.一种电脑航海伴侣仪器，包括有前置放大电路(5)、功率放大电路(6)、稳压电源电路(11)、语音处理电路(1)、定时逻辑控制电路(2)、左右声道扬声器(13)、间歇报警音响电路(10)和清醒回答电路(8)，其特征在于它还包括有多段音乐电路(3)、音乐段结束触发脉冲电路(4)、扬声器转换电路(7)、船长室报警功放电路(9)和收放机电路(12)；语音处理电路(1)存贮语言信息之后，通过开关给定时逻辑控制电路(2)一个电平信号，其输出传给多段音乐电路(3)，多段音乐电路(3)的输出一路输入到音乐段结束触发脉冲电路(4)，另一路输入到功率放大电路(6)；音乐段结束触发脉冲电路(4)的输出传送到语音处理电路(1)，语音处理电路(1)的输出一路送至扬声器转换电路(7)，扬声器转换电路(7)将左右声道扬声器(13)接至功率放大电路(6)，左右声道扬声器(13)为收放机电路(12)的扬声器；当使用收放机电路(12)时，断开扬声器转换电路(7)中的配乐开关K7；语音处理电路(1)的输出另一路送至前置放大电路(5)，前置放大电路(5)的输出送至功率放大电路(6)，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)送至左右声道扬声器(13)；多段音乐电路(3)的另一路连到功率放大电路(6)的输入端，功率放大电路(6)的输出经扬声器转换电路(7)连至左右声道扬声器(13)；当清醒回答电路(8)收到舵工的清醒回答时，其输出经逻辑控制电路(2)中断其与间歇报警音响电路(10)的连接；当清醒回答电路(8)收不到舵工的清醒回答时，其输出送至定时逻辑控制电路(2)，定时逻辑控制电路(2)的另一路输出送至间歇报警音响电路(10)，间歇报警音响电路(10)的输出一路送功率放大电路(6)，另一路送船长室报警功放电路(9)；稳压电源电路(11)接通除收放机电路(12)的各电路。
专利摘要一种电脑航海伴侣主要用于船上，是集娱乐与检测精神状态为一体的仪器，主要包括语音处理电路(1)、定时逻辑控制电路(2)、和扬声器转换电路(7)，定时逻辑控制电路(2)根据舵工的需要启动语音处理电路(1)发出语音信息，并通过其一端给出电平信号启动扬声器转换电路(7)，使扬声器与收放机断开，而与仪器的主电路接通，实现检测舵工的精神状态，在其不清醒时发出报警；本实用新型可解除船员的孤独感，防困倦与走神从而可以防止海上交通事故。
文档编号B63J99/00GK2142819SQ9221672
公开日1993年9月29日 申请日期1992年8月11日 优先权日1992年8月11日
发明者袁自仪 申请人:袁自仪