全地球測位システムまたはGPSは、地球に戻る宇宙のどこにでも位置を特定するために使用される軌道衛星のネットワークです。この種の技術は、世界中の商用利用、軍事、公務員などのさまざまな分野で使用できます。 GPSは、完璧なタイミング、三辺測量、衛星の測位、エラー接続などの目的に使用できます。このシステムは24時間普遍的に使用することができます。視覚障害者向けのGPSベースのトラベルアシスタントについて説明する前に、 GPSテクノロジー。

全地球測位システム

全地球測位システム（GPS）の概要

ザ・全地球測位システムスペースセグメント（SS）、コントロールセグメント（CS）、ユーザーセグメント（US）の3つのセグメントで構成されています。制御および宇宙セグメントは、米国空軍によって開発、運用、および保守されています。ユーザーセグメントには、民間および軍の両方のユーザーとそのGPS機器が含まれます。

GPSシステム

スペースセグメント

このセグメントは24個の衛星で構成され、そのうち21個は航法宇宙船で、3個は高度11000海里を周回するアクティブなスペアです。これらの衛星は、高度が高いため、予測可能で安定しています。このシステムは、55度に傾斜し、赤道面に約60度で均等に配置された6つの軌道面で構成されています。

コントロールセグメント

これは、マスター制御ステーション、代替モーター制御ステーション、6つのモニターステーション、および4つの地上アンテナで構成されます。これらの監視ステーションは、各衛星の軌道モデルに組み込まれている宇宙船からの信号を測定するために、世界中に配置されています。専用の地上アンテナは、衛星に信号を放送するために使用されます。

ユーザーセグメント

このシステムは、航空機、船、潜水艦、自動車、およびトラックにハンドヘルドまたは設置できる受信機で構成されています。 GPS受信機は、衛星への信号をデコード、検出、処理できます。これらの信号は、位置、時間、速度に変更できます。このセグメントは、衛星測位、海運、軍事、測量、追跡などのさまざまなアプリケーションで使用できます。

これはGPS技術についてであり、このGPSのアプリケーションとして、視覚障害者を音声ナビゲーションシステムとしてガイドするプロジェクトを提供しています。

GPS（全地球測位システム）ベースの視覚障害者向け音声ナビゲーションシステム

失明という用語は、視力がまったくない人、または視力が弱い人を指します。目の不自由な人のほとんどは盲導犬のサポートを受けて歩きます。目の不自由な方のためのGPSと音声ナビゲーションシステムについて説明しています。この視覚障害者では、コマンドを発行してから、音声信号を使用して応答を受け取ります。 GPS受信機は、緯度と経度の値を継続的に受信するために使用されます。技術の進歩により、音声認識の使用法は、視覚障害者への指示に関するコマンドを送信するのが簡単になりました。ここでのこのGPS技術の応用として、視覚障害者のためのGPSベースの音声警報システムについては次の段落で実際に説明します。

視覚障害者のための音声ナビゲーションシステムのブロック図

使用されるハードウェアおよびソフトウェアコンポーネント

このブラインドナビゲーションシステムは、マイクロコントローラー、GPS受信機、音声認識モジュール、音声再生ユニット、スピーカー、超音波センサーなどの主要コンポーネントで構築されています。電源ユニット。これらすべてのコンポーネントについて詳しく見ていきましょう。

マイクロコントローラー

このコントローラーは ARM LPC2148プロセッサ、これは、マイクロコントローラを32〜512KBの範囲の高速フラッシュメモリと組み合わせたものです。オンチップフラッシュプログラムメモリとオンチップスタティックRAMを備えています。それは10ビットを持っています A / Dコンバータ USB2.0フルスピード転送をサポートします。低コスト、低消費電力、取り扱いの容易さにより、このマイクロコントローラーはこのプロジェクトで信頼性があります。

“アナログ-デジタルコンバーターマイクロコントローラー ”

GPS受信機

このプロジェクトで使用されている全地球測位システムまたはGPS受信機は、GPS衛星からの放送信号を利用するGR87です。これは、すべての気象条件におけるこの世界のすべての位置からの経度、緯度、高度の値などの3次元の場所を提供します。このレシーバーの主な機能は、低消費電力、オンチップ1MB SRAM、0.1秒の再取得時間、およびマルチパス軽減ハードウェアです。

音声認識モジュール

このモジュールは、マイクを介してユーザーの話し言葉を検出します。音声分析は、入力音声信号が取得された後、このユニットによって実行されます。このシステムは、トレーニングフェーズと認識フェーズの2つのフェーズで構成されています。訓練段階の間、話者はシステムを訓練するために音声信号を与えなければならず、他の段階では話者は訓練段階中に保存されている間に保存された信号とさらに一致する音声コマンドを与えなければならない。このプロジェクトでは、ICHM2007を認識モジュールとして使用します。

音声再生ユニット

これは、2MBのEPROMが組み込まれたCMOSプロセッサで製造された高性能AP89085ICです。 85秒までメッセージを保存できるサウンドレコードと返信ICです。この録音された音は、電源を抜いても保持され、再生される音はノイズレベルが最小限で高品質です。

超音波センサー

このセンサーは、このプロジェクトの視覚障害者の途中の障害物を検出するために使用されます。このセンサーは超音波バーストを送信し、それに応じてバーストエコーがに戻るのに必要な時間に基づいて出力パルスを出します。超音波センサー。このように、エコーパルス幅に依存し、距離ターゲットを簡単に検出および測定できます。

スピーカーユニット

スピーカーは、音声再生ユニットの信号または録音された音に基づいて視覚障害者をナビゲートするように案内するために使用されます。

MAX 232

GPS受信機とマイクロコントローラー間の通信を提供するために、MAX232が使用されます。これは、データ端末とデータ通信ユニット間の標準的なシリアルバイナリデータ相互接続ユニットです。 GPS受信機からのRS232レベル信号は、本機によりマイクロコントローラのTTLレベル信号に変換されます。

ソフトウェアコンポーネント

のようなソフトウェアツール組み込みC、Keil IDE 、およびUc-Flashは、マイクロコントローラーをプログラミングするためにこのプロジェクトで使用されます。

音声ナビゲーションシステムの動作

ブロック図に示すように、回路全体は安定化DC電源で給電されます。このプロジェクトで使用されるGPS受信機は、65個のGPS（全地球測位システム）衛星からの信号を受信することができます。これらの受信信号は、この受信機のRS232ポートから読み取ることができる正確な位置とタイミング情報に転送されます。この経度、緯度、高度、およびタイミングデータは、を介してマイクロコントローラユニットに送信されます。 MAX232 IC 。これらの値は、マイクロコントローラーで継続的に処理されます。

音声ナビゲーションシステムの動作

音声認識モジュールは、ユーザーの話し言葉を認識し、それに応じてそれらの信号をマイクロコントローラーに送信します。マイクロコントローラーは、その話された場所の値（経度、緯度、および高度）をGPS受信機からの信号と比較します。この比較の際、マイクロコントローラは、ユーザに音声ナビゲーションを提供するために音声再生ユニットを駆動する。事前定義された音声は、視覚障害者へのナビゲートコマンドとしてこのモジュールに保存されます。宛先を認識するために、マイクロコントローラーに音声コマンドの各音声の宛先値を保存できます。超音波センサーが目的地に向かう途中の障害物を検出し、マイクロコントローラーが障害物を検出して視覚障害者に警告します。

これは、全地球測位システムまたは視覚障害者向けのGPSベースの音声ナビゲーションシステムに関するものです。この実用的なアプリケーションでGPSをよりよく理解していただければ幸いです。さらに、このプロジェクトまたはその他のプロジェクトを実装するためのヘルプエレクトロニクスプロジェクト、特にGPS受信機とその構成プロセスを接続する場合は、以下にコメントを残すことができます。