專利名稱：電腦航海伴侶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能防止近海船舶上舵工因困倦或精神煥散而肇事的電腦航海伴侶儀器。
近海中小型船舶一般不配備雷達(dá)或自動導(dǎo)航設(shè)備，因其價格昂貴，所以安全駕駛主要靠舵工的駕駛責(zé)任心及精神集中，但船舶，尤其是漁船出海常常是數(shù)十日甚至數(shù)月。長時間單調(diào)乏味的海況及操作常會使舵工困倦或精神渙散而難集中精力駕駛，由此而發(fā)生的船舶相撞事故或駛離航線事件屢見不鮮，這在航海事故中占有很大的比例，給國家、集體和船員造成巨大損失。目前國內(nèi)外除采用價格昂貴的雷達(dá)或自動導(dǎo)航設(shè)備外，尚無一種能夠監(jiān)視舵工精神狀態(tài)而又能夠調(diào)節(jié)其興趣的廉價的儀器。
本實用新型的目的是提供一種基于對人體的睡眠過程的生理學(xué)研究并利用電子技術(shù)、語音數(shù)字化處理技術(shù)實現(xiàn)的成本低、判斷可靠、富有趣味性的電腦航海伴侶儀器，它不但能在一定程度上調(diào)節(jié)舵工的情緒，更重要的是它能可靠地判斷舵工是否困倦或精神煥散，并及時報警，使之恢復(fù)正常，避免事故。
本實用新型的目的是通過如下方案實現(xiàn)的電腦航海伴侶儀器，包括有前置放大電路(5)、功率放大電路(6)、穩(wěn)壓電源電路(11)、語音處理電路(1)、定時邏輯控制電路(2)、左右聲道揚聲器(13)、間歇報警音響電路(10)和清醒回答電路(8)，其特殊之處在于它還包括有多段音樂電路(3)、音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)、揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)、船長室報警功放電路(9)和收放機(jī)電路(12)；語音處理電路(1)存貯語言信息之后，通過開關(guān)給定時邏輯控制電路(2)一個電平信號，其輸出傳給多段音樂電路(3)，多段音樂電路(3)的輸出一路輸入到音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)，另一路輸入到功率放大電路(6)；音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)的輸出傳送到語音處理電路(1)，語音處理電路(1)的輸出一路送至揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)，揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)將左右聲道揚聲器(13)接至功率放大電路(6)，左右聲道揚聲器(13)為收放機(jī)電路(12)的揚聲器；當(dāng)使用收放機(jī)電路(12)時，斷開揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)中的配樂開關(guān)K7；語音處理電路(1)的輸出另一路送至前置放大電路(5)，前置放大電路(5)的輸出送至功率放大電路(6)，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)送至左右聲道揚聲器(13)；多段音樂電路(3)的另一路連到功率放大電路(6)的輸入端，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)連至左右聲道揚聲器(13)；當(dāng)清醒回答電路(8)收到舵工的清醒回答時，其輸出經(jīng)邏輯控制電路(2)中斷其與間歇報警音響電路(10)的連接；當(dāng)清醒回答電路(8)收不到舵工的清醒回答時，其輸出送至定時邏輯控制電路(2)，定時邏輯控制電路(2)的另一路輸出送至間歇報警音響電路(10)，間歇報警音響電路(10)的輸出一路送功率放大電路(6)，另一路送船長室報警功放電路(9)；穩(wěn)壓電源電路(11)接通除收放機(jī)電路(12)的各電路；采用語音處理電路(1)將提醒舵工集中精力駕駛的語言事先進(jìn)行數(shù)字化處理并存入該電路中，由定時邏輯控制電路(2)根據(jù)舵工的需要定時觸發(fā)存貯多段音樂的音樂電路片，發(fā)出一段音樂經(jīng)功率放大電路(6)驅(qū)動揚聲器，一段音樂結(jié)束后，由音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)發(fā)出正脈沖啟動語音處理電路(1)，使存貯的語言信息經(jīng)前置放大電路(5)、功率放大電路(6)送至揚聲器發(fā)出語言音響，在發(fā)出語言期間，舵工必須按動清醒回答電路(8)中的清醒鍵表示清醒，否則定時邏輯控制電路(2)將輸出一電平信號啟動間歇報警音響電路(10)，間歇地產(chǎn)生類似警笛的高低頻交替振蕩信號，一路送到功率放大電路(6)驚醒舵工，一路送至船長室報警功放電路(9)通知船長采取措施；如果舵工希望使用收放機(jī)收聽節(jié)目時，只需撥動揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)中的開關(guān)，在定時判斷司機(jī)的精神狀態(tài)時，儀器仍能正常工作，只是不發(fā)出音樂，暫停收放機(jī)放音而定時發(fā)出語言聲響，如果儀器得不到清醒回答鍵的信號，儀器將鳴響警報，直至按動清醒回答鍵為止。
本實用新型由于采用人機(jī)對話形式來判斷舵工是否困倦或精神是否渙散，因而勿需在舵工身上連接任何傳感器，不給舵工增添負(fù)擔(dān)，而又操作方便，事先貯存于儀器的語言信息可以是舵工家人親切的叮嚀也可以是領(lǐng)導(dǎo)和同志的囑托，能引起其興趣，在使用本儀器的收放機(jī)來調(diào)節(jié)單調(diào)的航海操作同樣可以實現(xiàn)上述功能，故可避免引人入勝的音樂節(jié)目轉(zhuǎn)移航海操作的注意力。
本實用新型的具體細(xì)節(jié)由以下實施例及其附圖給出。



圖1是本實用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型電路方框圖。
圖3是本實用新型電路原理圖。
如
圖1，本實用新型的外部結(jié)構(gòu)主要由配有收放機(jī)左、右聲道揚聲器12、13，船長室報警揚聲器11及裝有印刷線路板及收放機(jī)2的殼體1和設(shè)置于殼體1面板上的微音器3(MIC)、配樂開關(guān)4(K7)、錄音保持開關(guān)5(K1)、工作開關(guān)6(K3)、電源開關(guān)7(K2)、輸入鍵8(K4)、輸出鍵9(K5)、清醒回答鍵10(K6)、工作指示燈14(LED2)、輸入指示燈15(LED3)、錄放音指示燈16(LED1)、錄音保持指示燈17(LED4)及定時電位器18(W1)組成。
如圖2，電腦航海伴侶儀器，包括有前置放大電路(5)、功率放大電路(6)、穩(wěn)壓電源電路(11)、語音處理電路(1)、定時邏輯控制電路(2)、左右聲道揚聲器(13)、間歇報警音響電路(10)和清醒回答電路(8)，其特殊之處在于它還包括有多段音樂電路(3)、音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)、揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)、船長室報警功放電路(9)和收放機(jī)電路(12)；語音處理電路(1)存貯語言信息之后，通過開關(guān)給定時邏輯控制電路(2)一個電平信號，其輸出傳給多段音樂電路(3)，多段音樂電路(3)的輸出一路輸入到音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)，另一路輸入到功率放大電路(6)；音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)的輸出傳送到語音處理電路(1)，語音處理電路(1)的輸出一路送至揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)，揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)將左右聲道揚聲器(13)接至功率放大電路(6)，左右聲道揚聲器(13)為收放機(jī)電路(12)的揚聲器；當(dāng)使用收放機(jī)電路(12)時，斷開揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)中的配樂開關(guān)K7；語音處理電路(1)的輸出另一路送至前置放大電路(5)，前置放大電路(5)的輸出送至功率放大電路(6)，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)送至左右聲道揚聲器(13)；多段音樂電路(3)的另一路連到功率放大電路(6)的輸入端，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)連至左右聲道揚聲器(13)；當(dāng)清醒回答電路(8)收到舵工的清醒回答時，其輸出經(jīng)邏輯控制電路(2)中斷其與間歇報警音響電路(10)的連接；當(dāng)清醒回答電路(8)收不到舵工的清醒回答時，其輸出送至定時邏輯控制電路(2)，定時邏輯控制電路(2)的另一路輸出送至間歇報警音響電路(10)，間歇報警音響電路(10)的輸出一路送功率放大電路(6)，另一路送船長室報警功放電路(9)；穩(wěn)壓電源電路(11)接通除收放機(jī)電路(12)的各電路。
如圖3，語音處理電路(1)由語音處理器IC1(T－6668)、動態(tài)存儲器IC2(41256)、微音器MIC、四非門IC11(7406)的一個非門電路、輸入鍵K4、輸出鍵K5、輸入指示燈LED3、工作指示燈LED2、錄放音指示燈LED1及工作開關(guān)K3組成，當(dāng)工作開關(guān)K3置于“輸入”位置，LED3亮，按下輸入鍵K4，錄放音指示燈LED1亮，對準(zhǔn)微音器MIC說話，語音信號便經(jīng)IC1數(shù)字化處理后變?yōu)閿?shù)字信息存入動態(tài)存貯器IC2，IC2信息存滿后，LED1滅，當(dāng)工作開關(guān)K3置于“工作”位置，工作指示燈LED2亮，定時邏輯控制電路(2)開始工作。
定時邏輯控制電路(2)由定時集成電路IC6(555)、單穩(wěn)態(tài)集成電路IC7(555)、四比較器集成電路IC8(LM339)、四或門集成電路IC12(74LS32)的一個或門、晶體管T5(9013)及電位器W1組成，當(dāng)工作開關(guān)K3置于“工作”位置，通過C18的負(fù)脈沖啟動定時電路使IC6的第3腳輸出端變?yōu)楦唠娖剑〞r時間由定時電位器W1確定(時間可在1－20分鐘內(nèi)任意調(diào)整)，定時時間到后，IC6第3腳電平變低，其下跳沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)集成電路IC7，使之輸出10ms脈沖通過或門及T5啟動多段音樂電路(3)。
多段音樂電路(3)由12段音樂片IC5(MD－482)及晶體管T6(9013)組成，其輸出一路送至功率放大電路(6)，一路送至音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)。
功率放大電路(6)由IC13(TDA2030)組成，輸入的音樂信號經(jīng)放大后通過揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)送到左右聲道揚聲器(13)。
音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)由比較器IC8(LM339)的一部分組成的整形電路及單穩(wěn)電路IC3(555)組成，一段音樂結(jié)束后，IC3產(chǎn)生10ms正脈沖啟動IC1，將原存入的數(shù)字語言信息恢復(fù)至音頻模擬信號，由第19腳送至前置放大電路(5)。
前置放大電路(5)由晶體管T2(9013)組成，輸出的信號經(jīng)C34送至功率放大電路(6)。
間歇報警音響電路(10)由雙穩(wěn)態(tài)電路IC9(555)、雙音頻振蕩電路IC10(556)、四或門IC12(74LS32)中的一個或門及四非門IC11(7406)中的一個非門組成。
清醒回答電路(8)由繼電器J1(JRC－5M)及清醒鍵K6組成，本儀器的揚聲器放送語言期間，必須按動K6作為回答，如不回答則比較器IC8的第2腳輸出低電平，此低電平一路送至間歇音響報警電路(10)，一路送至揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)。
揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)由與門IC4(74LS08)的一個與門、晶體管T3(9013)、T4(9013)、繼電器J2(JRC－5M)及配樂開關(guān)K7組成，由IC8第2腳輸入的低電平使J2工作，將左右聲道揚聲器(13)接至功放電路(6)，由IC1第41腳送入低電平也可使J2工作，這樣在語音處理電路(1)輸出語言信號及報警電路輸出報警信號時，皆可由揚聲器放音響，在無語言信號時，左右聲道揚聲器電路(13)與收放機(jī)電路(12)接通，只放出收放機(jī)的信號音響，在使用收放機(jī)時，不采用儀器在發(fā)出語言前配一段音樂的方法增加趣味，應(yīng)將配樂開關(guān)K7置于斷開位置，當(dāng)不用收放機(jī)而用儀器的防困倦功能時，為增加趣味性，每次放送語言前都先配一段音樂，每次放樂不同，有12段音樂循環(huán)使用，這時應(yīng)將配樂開關(guān)K7撥至配樂位置。
船長室報警功放電路(9)由晶體管T1(8050)及揚聲器SP3組成，報警信號除由左右聲道揚聲器SP1及SP2放出外，還由揚聲器SP3放出，使船長知道舵工已處于異常狀態(tài)。
穩(wěn)壓電源電路(11)由穩(wěn)壓集成塊IC14(7805)電源開關(guān)K2、錄音保持開關(guān)K1及指示燈LED4組成，當(dāng)語音處理電路(1)錄入信號后，只要不關(guān)閉K1，錄音內(nèi)容一直保持在IC2內(nèi)，維持電流只需11mA。
權(quán)利要求1.一種電腦航海伴侶儀器，包括有前置放大電路(5)、功率放大電路(6)、穩(wěn)壓電源電路(11)、語音處理電路(1)、定時邏輯控制電路(2)、左右聲道揚聲器(13)、間歇報警音響電路(10)和清醒回答電路(8)，其特征在于它還包括有多段音樂電路(3)、音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)、揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)、船長室報警功放電路(9)和收放機(jī)電路(12)；語音處理電路(1)存貯語言信息之后，通過開關(guān)給定時邏輯控制電路(2)一個電平信號，其輸出傳給多段音樂電路(3)，多段音樂電路(3)的輸出一路輸入到音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)，另一路輸入到功率放大電路(6)；音樂段結(jié)束觸發(fā)脈沖電路(4)的輸出傳送到語音處理電路(1)，語音處理電路(1)的輸出一路送至揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)，揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)將左右聲道揚聲器(13)接至功率放大電路(6)，左右聲道揚聲器(13)為收放機(jī)電路(12)的揚聲器；當(dāng)使用收放機(jī)電路(12)時，斷開揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)中的配樂開關(guān)K7；語音處理電路(1)的輸出另一路送至前置放大電路(5)，前置放大電路(5)的輸出送至功率放大電路(6)，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)送至左右聲道揚聲器(13)；多段音樂電路(3)的另一路連到功率放大電路(6)的輸入端，功率放大電路(6)的輸出經(jīng)揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)連至左右聲道揚聲器(13)；當(dāng)清醒回答電路(8)收到舵工的清醒回答時，其輸出經(jīng)邏輯控制電路(2)中斷其與間歇報警音響電路(10)的連接；當(dāng)清醒回答電路(8)收不到舵工的清醒回答時，其輸出送至定時邏輯控制電路(2)，定時邏輯控制電路(2)的另一路輸出送至間歇報警音響電路(10)，間歇報警音響電路(10)的輸出一路送功率放大電路(6)，另一路送船長室報警功放電路(9)；穩(wěn)壓電源電路(11)接通除收放機(jī)電路(12)的各電路。
專利摘要一種電腦航海伴侶主要用于船上，是集娛樂與檢測精神狀態(tài)為一體的儀器，主要包括語音處理電路(1)、定時邏輯控制電路(2)、和揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)，定時邏輯控制電路(2)根據(jù)舵工的需要啟動語音處理電路(1)發(fā)出語音信息，并通過其一端給出電平信號啟動揚聲器轉(zhuǎn)換電路(7)，使揚聲器與收放機(jī)斷開，而與儀器的主電路接通，實現(xiàn)檢測舵工的精神狀態(tài)，在其不清醒時發(fā)出報警；本實用新型可解除船員的孤獨感，防困倦與走神從而可以防止海上交通事故。
文檔編號B63J99/00GK2142819SQ9221672
公開日1993年9月29日 申請日期1992年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月11日
發(fā)明者袁自儀 申請人:袁自儀