基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统，包括电源模块、控制模块、时钟模块、信号采集模块、频率发生器以及语音模块，所述控制模块的输入端分别与电源模块、时钟模块以及信号采集模块连接，控制模块的输出端连接频率发生器的输入端，频率发生器的输出端连接语音模块的输入端。本实用新型根据人行横道交通信号变化，利用频率发生器产生不同频率波动的信号来代表不同的交通信号信息，使盲人以及导盲犬能够根据本实用新型设计的各自生物频率敏感范围感知人行横道信号灯的变化方便它们安全通过人行横道，避免交通事故的发生。
【专利说明】基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及交通信号控制【技术领域】，特别是一种基于生物频率条件下的人行 横道交通信号灯提醒装置。
【背景技术】
[0002] 目前交通人行横道大多数只是使用交通信号灯或者简单的蜂鸣音提示盲人和普 通行人通过人行横道，功能十分单一，是属于被动式交通信号提示。随着交通信号控制技术 的迅速发展，盲人过街语音提示器得到了广泛应用，它能够用自动的语音方式和蜂鸣方式 主动提示路口信号状况，变信号的被动显示为主动提示，提醒盲人和普通行人按照交通信 号指示通过人行横道，加强了信号的提示效果；但是也仅仅对盲人通过人行横道有一定的 帮助，而对于重症盲人或者导盲犬则难以充分发挥人行横道交通信号的引导、提示作用；并 且盲人过街语音提示器所发出的声音分贝大小也是固定的，当上下班高峰期，车多人多，声 音嘈杂，提示信号就会淹没在噪声中，难以通过声效分辨红绿灯。 实用新型内容
[0003] 本实用新型需要解决的技术问题是提供一种适用于导盲犬和盲人的人行横道交 通信号提醒装置。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
[0005] 基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统，包括电源模块、控制模块、时钟模 块、信号采集模块、频率发生器以及语音模块，所述控制模块的输入端分别与电源模块、时 钟模块以及信号采集模块连接，控制模块的输出端连接频率发生器的输入端，频率发生器 的输出端连接语音模块的输入端。
[0006] 本实用新型的改进在于：所述语音模块为蜂鸣器。
[0007] 由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
[0008] 本实用新型根据人行横道交通信号变化，利用频率发生器产生不同频率波动的信 号来代表不同的交通信号信息，使盲人以及导盲犬能够根据本实用新型设计的各自生物频 率敏感范围感知人行横道信号灯的变化，使它们和正常人一样根据感知警示提醒做到红灯 停、绿灯行以及黄灯等一等的要求，方便它们安全通过人行横道，避免交通事故的发生，促 进了社会和谐稳定的发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型的结构框图。
[0010] 图2为本实用新型所述电源模块的电路图；
[0011] 图3为本实用新型所述信号采集模块的电路图；
[0012] 图4为本实用新型所述控制模块的电路图；
[0013] 图5为本实用新型所述音频放大电路的电路图。
【具体实施方式】
[0014] 下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
[0015] 一种基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统，其结构框图如图1所示，包 括电源模块、控制模块、时钟模块、信号采集模块、频率发生器以及语音模块，所述控制模块 的输入端分别与电源模块、时钟模块以及信号采集模块连接，控制模块的输出端连接频率 发生器的输入端，频率发生器的输出端连接语音模块的输入端。本实施例中语音模块为蜂 鸣器。
[0016] 由于人耳能听到的频率范围是20Hz-20kHz，人敏感的声音范围是 400Hz-4000Hz ;而动物的听觉范围相对较大，狗的听觉范围是15Hz-50kHz，狗哨频率范围 5. 4kHz-12. 8kHz，这个范围一般人耳听不到。根据盲人和导盲犬对不同频率的声音范围感 知能力，本实用新型的控制模块中嵌入了预先编写的由多个频率以及频率持续的时长组合 而成的代表交通信号的程序，用于控制频率发生器发出与人行横道交通信号灯发出的信号 相应的特殊语音信号，用于帮助盲人及导盲犬安全通过人行横道。本实用新型中的频率发 生器能够产生15_50kHz的语音信号。
[0017] 电源模块用于为控制模块提供工作电源，其电路图如图2所示，输入的电源经稳 压、滤波后输出3. 3V直流电源，为控制模块提供工作电源。信号采集模块用于采集人行横 道交通信号的指示状态，其电路图如图3所示，采集的人行横道交通信号RED、YEL、BUL经 并联设置的光耦和电阻隔离后生成REDIN、YELIN、BULIN输送至控制模块。时钟信号用于 为控制模块提供基准时间。控制模块用于根据信号采集模块采集的当前人行横道交通信号 指示状态向频率发生器发出控制信号？八13、？414、？415、？83、？84，控制模块的电路图如图4 所示。频率发生器根据控制模块发出的控制信号发出相应声波信号，然后通过蜂鸣器进行 播放，从而起到引导盲人及导盲犬安全通过人行横道。
[0018] 为保证蜂鸣器的正常输出，在蜂鸣器和频率发生器之间还串联连接有音频放大电 路，其电路图如图5所示。
[0019] 本实用新型的工作原理如下所述：
[0020] 通过信号采集模块进行人行横道交通信号的采集；当人行横道交通信号指示为红 灯时，控制模块则向频率发生器发出红灯控制信号；当人行横道交通信号指示为绿灯时，控 制模块则向频率发生器发出绿灯控制信号；当人行横道交通信号指示为红灯时，控制模块 则向频率发生器发出黄灯控制信号。
[0021] 频率发生器根据控制模块发出的信号控制指令输出相应声波信号，本实施例中分 别与红灯、绿灯以及黄灯相应的声波信号如下：
[0022] 交通信号红灯亮时，频率发生器分别产生15Hz?570Hz、580Hz?3700Hz、 3800Hz?9900Hz、10kHz?23kHz和24kHz?50kHz五组依次循环的"频率-时长"语言提示信号， 这五组交替的信号是持续时间为0. 2s~ls的包括次声波到超声波的声音，盲人可以通过该 频率声音效果区分出是红灯信号，稍后通行；导盲犬听到后会意识到该声音为先前训练的 红灯信号，将会止步不前，达到红灯停的目的。
[0023] 交通信号灯绿灯亮时，频率发生器分别产生15Hz?570Hz、580Hz?3620Hz、 3700Hz?9880Hz、10kHz?22kHz和23kHz?50kHz五组依次循环的"频率-时长"语言提示信号， 这五组交替的信号是持续时间为ls~2s的包括次声波到超声波声音，由于其声音频率组成 和红灯完全不一致，因此盲人和导盲犬可以通过频率声音效果区分出是绿灯信号，可以安 全通行。
[0024] 交通信号灯黄灯期间，频率发生器分别产生20Hz?4800Hz、5000Hz?10kHz和 llkHf 20kHz三组依次循环的"频率-时长"语言提示信号，这三组交替的信号是持续时间 为0. 1S~0. 5s短促的包括次声波到超声波声音，由于其声音频率组成和红灯、绿灯完全不 一致，盲人和导盲犬可以通过频率声音效果区分出是黄灯信号，产生警觉。
[0025] 最后，蜂鸣器将频率发生器发出的声波进行播放。
[0026] 当然，本实用新型还可以通过调节频率发生器控制声音强度的大小，噪声声音强 度白天较大，晚上较低；更加合理的设计声音的发生强度。当上下班高峰期，车多人多，声音 嗜杂，调大声音响度，语音信号不至于淹没在噪声中，晚上相对较安静时，调低信号提不音 的强度，一是保证盲人朋友和动物能接收到语言信号，安全通过马路；二是防止扰民、吵民。
【权利要求】
1. 基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统，其特征在于：包括电源模块、控制 模块、时钟模块、信号采集模块、频率发生器以及语音模块，所述控制模块的输入端分别与 电源模块、时钟模块以及信号采集模块连接，控制模块的输出端连接频率发生器的输入端， 频率发生器的输出端连接语音模块的输入端。
2. 根据权利要求1所述的基于生物频率的人行横道交通信号灯蜂鸣系统，其特征在 于：所述语音模块为蜂鸣器。
【文档编号】G08G1/095GK203870810SQ201420295981
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】王士元, 王川, 张国云 申请人:保定维特瑞交通设施工程有限责任公司