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地鐵車輛信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用
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1．概況
語音識(shí)別技術(shù)成為21世紀(jì)“數(shù)字 時(shí)代 ”的重要開發(fā)領(lǐng)域，在 計(jì)算 機(jī)的多媒體技術(shù) 應(yīng)用 和 工業(yè) 自動(dòng)化控制應(yīng)用等方面，成果令人屬目。語音識(shí)別技術(shù)是指用 電子 裝置來識(shí)別某些人的某些特征語音，語音識(shí)別的手段一般分為二大類，一類利用在計(jì)算機(jī)上開發(fā)語音識(shí)別系統(tǒng)，通過編程軟件達(dá)到對(duì)語音的識(shí)別，另一類采用專門的語音識(shí)別芯片來進(jìn)行簡(jiǎn)單的語音識(shí)別。利用專門的語音識(shí)別芯片應(yīng)用在地鐵車輛上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，并且語音識(shí)別器有較高的可靠性、穩(wěn)定性的特點(diǎn)，是簡(jiǎn)單語音識(shí)別在自動(dòng)控制應(yīng)用上的一種優(yōu)先方案。
目前 上海地鐵一、二、三、五、六、八號(hào)線在車輛信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上缺少實(shí)用性和操作性，對(duì)乘客來講缺少在實(shí)時(shí)報(bào)站時(shí)的人性化。如：地鐵車廂內(nèi)的乘客信息顯示系統(tǒng)和車廂外側(cè)的列車信息顯示系統(tǒng)。如果在每個(gè)車門的上方安裝車站站名動(dòng)態(tài)顯示地圖，實(shí)時(shí)顯示與車廂廣播同步的信息，以及在每節(jié)車廂外側(cè)顯示列車的終點(diǎn)站，良好的工業(yè)設(shè)計(jì)不僅能給廣大的乘客帶來非常大的幫助，而且能夠提升上海地鐵服務(wù)的形象。由于在設(shè)計(jì)以上地鐵列車時(shí)，受 科技 發(fā)展 的限制�，F(xiàn)在上海地鐵4號(hào)線在車輛信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上滿足了廣大的乘客的需求，
增加了車站站名動(dòng)態(tài)顯示地圖。
對(duì)使用者來講仍然存在比較多的 問題 。對(duì)于應(yīng)用在某條線路上數(shù)字傳輸顯示系統(tǒng)，其操作 方法 不僅給司機(jī)帶來了任務(wù)，每站需要手動(dòng)操作二次，同時(shí)顯示的相關(guān) 內(nèi)容 沒有實(shí)時(shí)性，總之乘客信息顯示系統(tǒng)比較落后。
設(shè)計(jì)一種符合 現(xiàn)代 化要求的乘客信息顯示系統(tǒng)是非常必要。
2．設(shè)計(jì)
針對(duì)目前上海地鐵列車在車廂內(nèi)外無LED動(dòng)態(tài)站名顯示而設(shè)計(jì)，通過將列車車廂廣播的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，自動(dòng)控制LED發(fā)光二極管，在列車在車廂內(nèi)使得廣播的內(nèi)容（每個(gè)車站站名）與發(fā)光二極管顯示面板聲光同步，將顯示面板放置地鐵車輛的每扇車門上方，并且顯示面板以地鐵運(yùn)營(yíng)線路為背景，達(dá)到列車進(jìn)站和出站時(shí)能分別指示。在列車車廂外讓乘客非常直觀地、一目了然地了解車輛的終點(diǎn)站方向，從而方便乘客的上下車，提高了地鐵服務(wù)水平。在國外的地鐵列車上應(yīng)用已相當(dāng)普遍。 （1）輸入控制部分：
通過麥克風(fēng)或（結(jié)合器）連接，如圖4所示，要求模擬語音輸入點(diǎn)的電壓必須控制在大約20mv左右，以確保后期語音識(shí)別的正確性。在輸入電路中增加了聲音控制部分的電路，即將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字方波信號(hào)，對(duì)語音輸入進(jìn)行開關(guān)量的控制，確保在T<0.9秒內(nèi)的正確輸入語音字長(zhǎng)。
（2）語音識(shí)別部分：
利用語音識(shí)別芯片HM2007和外接6264SRAM存儲(chǔ)器組成為主要部分，（HM2007中ROM已經(jīng)固化了語音語法技術(shù)）對(duì)語音的存儲(chǔ)及語音語法算法進(jìn)行控制。HM2007的詳細(xì) 內(nèi)容 見產(chǎn)品說明書。
（3）噪音濾波部分：
濾波功能是自動(dòng)識(shí)別（阻擋）我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的各個(gè)工況的語音情況，例如：司機(jī)的講話及車輛雜音等（在麥克風(fēng)的工況下），以確保輸入語音的可靠性、穩(wěn)定性，特采用UM3758串行編譯碼一體化進(jìn)行濾波電路。如圖5。
�。�4）執(zhí)行顯示部分：
將車廂廣播喇叭的模擬信息通過語音識(shí)別器轉(zhuǎn)變成數(shù)字信息，最終經(jīng)過譯碼電路、4/16多路數(shù)據(jù)選擇器及RS485接口，去控制車廂內(nèi)車門上十個(gè)LED顯示面板，如圖6。
�。�5）錄音功能部分：
在進(jìn)行廣播內(nèi)容更改時(shí)，本項(xiàng)目最大的特點(diǎn)是：不需要任何手段的手工軟件編程的修改，而是通過遠(yuǎn)程音頻電路控制技術(shù)進(jìn)行按動(dòng)相關(guān)按鈕，選擇地址然后自動(dòng)錄入內(nèi)容，如圖6。
3. 結(jié)論
語音識(shí)別器及LED顯示面板的設(shè)計(jì)，能 應(yīng)用 到以前沒有LED顯示面功能的地鐵車輛上，與其他所設(shè)計(jì)的方式相比較，語音識(shí)別控制簡(jiǎn)單、可靠性好、安裝方便、相對(duì)投資最小和不改動(dòng)車廂內(nèi)任何電器為特點(diǎn)，僅提供110VDC電源和音頻輸入接口。
本項(xiàng)目的開發(fā)具有一定 社會(huì) 效益，得到國內(nèi)外乘客和殘疾人員的歡迎，提高了地鐵服務(wù)質(zhì)量。
參考 文獻(xiàn) ：
1. HUALON MICRELECTRONICS CORPORATION TIWAN PRODUCT NUMBER: HM2007
2. 555集成電路實(shí)用大全 上海 科技 普及出版社
3．①獲得“2003年上海市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽三等獎(jiǎng)”
4．①編入《 中國 科技 發(fā)展 精典文庫》第四輯
5 ①編入《中國科技發(fā)展論壇》建設(shè)科技卷
6．文章供有關(guān)人員參考和交流
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