글로벌 포지셔닝 시스템 또는 GPS는 우주에서 지구로 돌아가는 위치를 찾는 데 사용되는 궤도 위성 네트워크입니다. 이러한 종류의 기술은 전 세계의 상업적 사용, 군사 및 공무원 서비스와 같은 다양한 분야에서 사용될 수 있습니다. GPS는 완벽한 타이밍, 삼변 측량, 위성 위치 및 오류 연결 등의 목적으로 사용할 수 있습니다. 이 시스템은 24 시간 동안 보편적으로 사용할 수 있습니다. 시각 장애인을위한 GPS 기반 여행 도우미를 논의하기 전에 GPS 기술 .
글로벌 포지셔닝 시스템
GPS (Global Positioning System) 소개
그만큼 글로벌 포지셔닝 시스템 공간 세그먼트 (SS), 제어 세그먼트 (CS) 및 사용자 세그먼트 (US)의 세 세그먼트로 구성됩니다. 제어 및 우주 부문은 미 공군에 의해 개발, 운영 및 유지 관리되며 사용자 부문에는 민간 및 군용 사용자와 GPS 장비가 모두 포함됩니다.
GPS 시스템
공간 세그먼트
이 구간은 24 개의 위성으로 구성되며 21 개는 내비게이션 우주선이고 3 개는 11000 해리 고도에서 궤도를 도는 활성 예비입니다. 이 위성은 고도가 높아 예측 가능하고 안정적입니다. 이 시스템은 55도 기울어 진 6 개의 궤도면으로 구성되며 적도면에서 약 60도에 동일하게 배치됩니다.
제어 세그먼트
마스터 제어 스테이션, 대체 모터 제어 스테이션, 6 개의 모니터 스테이션 및 4 개의 접지 안테나로 구성됩니다. 이 모니터 스테이션은 각 위성의 궤도 모델에 통합 된 우주선의 신호를 측정하기 위해 전 세계에 배치되어 있습니다. 전용 지상 안테나는 위성에 신호를 방송하는 데 사용됩니다.
사용자 세그먼트
이 시스템은 핸드 헬드 또는 항공기, 선박, 잠수함, 자동차 및 트럭에 설치할 수있는 수신기로 구성됩니다. GPS 수신기는 위성 신호를 디코딩, 감지 및 처리 할 수 있습니다. 이러한 신호는 위치, 시간 및 속도로 변경할 수 있습니다. 이 세그먼트는 위성 포지셔닝, 배송, 군사, 측량 및 추적과 같은 다양한 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.
이것은 GPS 기술에 관한 것이고 여기에서이 GPS의 응용으로서 우리는 시각 내비게이션 시스템으로서 시각 장애인을 안내하는 프로젝트를 제공하고 있습니다.
시각 장애인을위한 GPS (Global Positioning System) 기반 음성 내비게이션 시스템
실명이라는 용어는 시력이 전혀없는 사람이나 시력이 약한 사람을 말합니다. 대부분의 시각 장애인은 안내견의 도움을 받아 걷는다. 시각 장애인을위한 GPS 및 음성 내비게이션 시스템에 대해 설명합니다. 이 시각 장애인은 명령을 내리고 오디오 신호를 사용하여 응답을받습니다. GPS 수신기는 위도와 경도 값을 지속적으로 수신하는 데 사용됩니다. 기술이 발전함에 따라 음성 인식의 사용은 시각 장애인에게 방향에 관한 명령을 더 쉽게 보낼 수 있습니다. 이 GPS 기술의 응용으로서 시각 장애인을위한 GPS 기반 음성 경보 시스템은 다음 단락에서 실질적으로 설명됩니다.
시각 장애인 용 음성 내비게이션 시스템 블록 다이어그램
사용 된 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소
이 블라인드 내비게이션 시스템은 마이크로 컨트롤러, GPS 수신기, 음성 인식 모듈, 음성 재생 장치, 스피커, 초음파 센서 및 전원 공급 장치 . 이러한 모든 구성 요소에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.
마이크로 컨트롤러
이 컨트롤러는 ARM LPC2148 프로세서, 마이크로 컨트롤러와 32KB에서 512KB 범위의 고속 플래시 메모리를 결합합니다. 온칩 플래시 프로그램 메모리와 온칩 정적 RAM이 있습니다. 10 비트 A to D 변환기 USB 2.0 전속 전송을 지원합니다. 저비용, 저전력 소비 및 취급 용이성으로 인해이 마이크로 컨트롤러는이 프로젝트에서 신뢰할 수 있습니다.
GPS 수신기
이 프로젝트에 사용 된 GPS 또는 GPS 수신기는 GPS 위성에서 오는 방송 신호를 사용하는 GR87입니다. 모든 기상 조건에서이 세계의 모든 위치에서 경도, 위도 및 고도 값과 같은 3 차원 위치를 제공합니다. 이 수신기의 주요 특징은 저전력 소비, 온칩 1MB SRAM, 0.1 초 재 취득 시간 및 다중 경로 완화 하드웨어입니다.
음성 인식 모듈
이 모듈은 마이크를 통해 사용자가 말한 단어를 감지합니다. 입력 오디오 신호가 수신 된 후이 장치에서 음성 분석이 수행됩니다. 이 시스템은 훈련 단계로 두 단계로 구성되고 다른 단계는 인식 단계입니다. 훈련 단계 동안 스피커는 시스템을 훈련하기 위해 음성 신호를 제공해야하고 다른 단계에서는 스피커가 훈련 단계 동안 저장하는 동안 저장된 신호와 더 일치하는 음성 명령을 제공해야합니다. 이 프로젝트는 IC HM2007을 인식 모듈로 사용합니다.
음성 재생 장치
2MB EPROM이 내장 된 CMOS 프로세서로 제작 된 고성능 AP89085 IC입니다. 85 초까지 메시지를 저장할 수있는 음성 녹음 및 회신 IC입니다. 이 녹음 된 사운드는 전원 공급이 제거 된 후에도 유지되며이 재생 된 사운드는 최소한의 소음 수준으로 고품질입니다.
초음파 센서
이 센서는이 프로젝트에서 시각 장애인을 위해 도중에 장애물을 감지하는 데 사용됩니다. 이 센서는 초음파 버스트를 전송하고 버스트 에코가 다시 돌아가는 데 필요한 시간에 따라 출력 펄스를 제공합니다. 초음파 센서 . 이런 식으로 에코 펄스 폭에 따라 거리 대상을 쉽게 감지하고 측정 할 수 있습니다.
스피커 유닛
스피커는 음성 재생 장치의 신호 또는 녹음 된 사운드를 기반으로 시각 장애인이 탐색하도록 안내하는 데 사용됩니다.
최대 232
GPS 수신기와 마이크로 컨트롤러 간의 통신을 제공하기 위해 MAX 232가 사용됩니다. 이것은 데이터 터미널과 데이터 통신 장치 사이의 표준 직렬 이진 데이터 상호 연결 장치입니다. GPS 수신기의 RS232 레벨 신호는이 장치에 의해 마이크로 컨트롤러의 TTL 레벨 신호로 변환됩니다.
소프트웨어 구성 요소
같은 소프트웨어 도구 임베디드 C, Keil IDE , Uc-Flash는이 프로젝트에서 마이크로 컨트롤러를 프로그래밍하는 데 사용됩니다.
음성 내비게이션 시스템 작동
전체 회로는 블록 다이어그램에 표시된대로 조정 된 DC 전원 공급 장치로 전원이 공급됩니다. 이 프로젝트에 사용 된 GPS 수신기는 65 개의 GPS (Global Positioning System) 위성으로부터 신호를 수신 할 수 있습니다. 이러한 수신 신호는이 수신기의 RS232 포트에서 읽을 수있는 정확한 위치 및 타이밍 정보로 전송됩니다. 이 경도, 위도, 고도 및 타이밍 데이터는 다음을 통해 마이크로 컨트롤러 장치로 전송됩니다. MAX232 IC . 이러한 값은 마이크로 컨트롤러에서 지속적으로 처리됩니다.
음성 내비게이션 시스템 작동
음성 인식 모듈은 사용자가 말한 단어를 인식하고 그에 따라 신호를 마이크로 컨트롤러로 보냅니다. 마이크로 컨트롤러는 음성 장소 값 (경도, 위도 및 고도)을 GPS 수신기의 신호와 비교합니다. 이 비교에서 마이크로 컨트롤러는 사용자에게 음성 내비게이션을 제공하기 위해 음성 재생 장치를 구동합니다. 미리 정의 된 음성은 시각 장애인을위한 탐색 명령으로이 모듈에 저장됩니다. 목적지를 인식하기 위해 마이크로 컨트롤러에 음성 명령의 각 음성에 대한 목적지 값을 저장할 수 있습니다. 초음파 센서는 목적지로가는 길에 장애물을 감지하여 마이크로 컨트롤러가 장애물을 감지하여 시각 장애인에게 경고합니다.
시각 장애인을위한 위성 위치 확인 시스템 또는 GPS 기반 음성 내비게이션 시스템에 대한 내용입니다. 이 실용적인 응용 프로그램을 통해 GPS를 더 잘 이해하기를 바랍니다. 또한이 프로젝트 또는 기타 구현에 대한 도움이 전자 프로젝트 , 특히 GPS 수신기 연결 및 구성 프로세스에 대해서는 아래에 의견을 남길 수 있습니다.
