吳 哲

(西安交通工程學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院, 陜西 西安 710300)

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,城市中的交通出行方式也在不斷地豐富。從最初固定線路的公交車(chē)到現(xiàn)今逐步走進(jìn)日常生活的線路預(yù)約定制,從地面交通逐步發(fā)展為地面輕軌以及地鐵軌道交通,可選擇的出行方式越來(lái)越多。在乘坐公共交通工具的過(guò)程中,及時(shí)準(zhǔn)確地獲知當(dāng)前所在站點(diǎn)位置,是提高乘客乘坐公共交通工具效率的一個(gè)重要因素。語(yǔ)音播報(bào)站點(diǎn)實(shí)時(shí)信息以及交通換乘信息,能夠更直接更高效地將有用信息傳遞給乘客。在一些與人文歷史相關(guān)聯(lián)的站點(diǎn),通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)的形式,對(duì)人文歷史信息加以介紹,也是城市文化宣傳的有效途徑。LabVIEW軟件是NI公司提供的一款圖形化編程軟件,廣泛用于測(cè)量、控制等領(lǐng)域,利用其自身的圖形化編程方式,也可以實(shí)現(xiàn)具有特定功能且人機(jī)界面友好的功能軟件。

1 公交站點(diǎn)信息語(yǔ)音播報(bào)的需求

公交站點(diǎn)語(yǔ)音播報(bào),需要能夠?qū)⒄麠l線路的公交站名按照到站的先后順序進(jìn)行排列,在公交車(chē)行進(jìn)過(guò)程中能夠進(jìn)行站點(diǎn)的切換,正確的對(duì)應(yīng)當(dāng)前站點(diǎn)站名,并語(yǔ)音播報(bào)站名信息,播報(bào)與當(dāng)前所到站點(diǎn)相關(guān)的人文歷史信息等內(nèi)容。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)公交車(chē)的去程和回程的不同,調(diào)整站點(diǎn)切換的順序。對(duì)于語(yǔ)音播報(bào)時(shí)候的語(yǔ)速和語(yǔ)調(diào),應(yīng)具備可調(diào)整功能。

2 公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 站點(diǎn)切換功能設(shè)計(jì)

公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)是模擬真實(shí)的公交車(chē)行進(jìn)過(guò)程,站點(diǎn)的切換由公交車(chē)司機(jī)通過(guò)點(diǎn)擊公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)前界面的“下一站”按鈕,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)名稱(chēng)的切換?；爻虝r(shí),點(diǎn)擊“上一站”按鈕實(shí)現(xiàn)回程時(shí)候站點(diǎn)名稱(chēng)的切換。站點(diǎn)切換功能的實(shí)現(xiàn)是利用LabVIEW軟件的“事件結(jié)構(gòu)”函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,將公交線路所有的站點(diǎn)進(jìn)行編號(hào),去程行駛的時(shí)候,通過(guò)點(diǎn)擊“去程下一站”按鈕,按鈕狀態(tài)值的改變,觸發(fā)“事件結(jié)構(gòu)”中程序的運(yùn)行,進(jìn)行初值的加1功能,改變之后的站點(diǎn)編號(hào)信息,用于對(duì)“條件結(jié)構(gòu)”的條件分支進(jìn)行選擇?；爻绦旭偟臅r(shí)候,通過(guò)點(diǎn)擊“回程下一站”按鈕,按鈕狀態(tài)值的改變,觸發(fā)“事件結(jié)構(gòu)”中程序的運(yùn)行,進(jìn)行初值的減1功能,改變之后的站點(diǎn)編號(hào)信息,也用于對(duì)“條件結(jié)構(gòu)”的條件分支進(jìn)行選擇[2]。條件分支被選擇后,會(huì)將該分支程序中的站點(diǎn)文本信息以字符串常量的形式輸出,傳遞至Speak子VI進(jìn)行讀取,轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音的形式朗讀出來(lái)。程序如圖1所示。

圖1 公交站點(diǎn)切換程序

2.2 語(yǔ)音播報(bào)程序設(shè)計(jì)

公交站點(diǎn)信息語(yǔ)音播報(bào)的內(nèi)容,可以在LabVIEW軟件里預(yù)先進(jìn)行文字編輯,編輯成文本的形式,內(nèi)容可以是中文,也可以是英文,對(duì)于完成中英文站點(diǎn)信息中英文的播報(bào)提供了很大的便利。在PC上預(yù)先安裝語(yǔ)音引擎包Microsoft SDK, LabVIEW軟件就能夠調(diào)用PC中的語(yǔ)音引擎。SpVoice類(lèi)是支持語(yǔ)音合成的核心類(lèi)。通過(guò)SpVoice對(duì)象調(diào)用TTS引擎,從而實(shí)現(xiàn)朗讀功能。朗讀功能可以朗讀中文或英文文本。

為了實(shí)現(xiàn)文本的語(yǔ)音播報(bào)功能,LabVIEW通過(guò)調(diào)用微軟的插件(Microsoft Speech Object Library Version 5.4)來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。

“ISpeechVoice”屬性節(jié)點(diǎn)可以完成語(yǔ)音播報(bào)時(shí)候聲音的大小以及播報(bào)語(yǔ)速的設(shè)置。

在LabVIEW軟件的前面板選擇控件,在“新式”菜單頁(yè)選擇“引用句柄”,選擇“自動(dòng)化句柄”,將“自動(dòng)化引用句柄”控件放置于前面板。選擇“自動(dòng)化引用句柄”,單擊右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇“選擇ActiveX類(lèi)”,在彈出的選擇菜單中選擇“瀏覽”,從而進(jìn)入“從類(lèi)型庫(kù)中選擇對(duì)象”窗口,單擊窗口中的下拉菜單,可以進(jìn)入到操作系統(tǒng)所安裝的可創(chuàng)建的對(duì)象庫(kù)。從中選擇“Microsoft Speech Object Library Version 5.4”,選中以后可以進(jìn)入“Microsoft Speech Object Library Version 5.4”所包含的類(lèi)型庫(kù),從中選擇“SpVoice(SAPI.SpVoice.1)”,點(diǎn)擊前面的加號(hào),打開(kāi)其包含項(xiàng),從中選擇“ISpeechVoice”,從而完成該屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用[3]。

在程序框圖中選擇函數(shù)/編程/互連接口/ActiveX,從中選擇“打開(kāi)自動(dòng)化”函數(shù)。在“打開(kāi)自動(dòng)化”函數(shù)的“自動(dòng)化引用句柄”輸出端單擊右鍵,選擇 “創(chuàng)建”,在“SpeechLib.ISpeechVoice類(lèi)屬性”中選擇“Voice”,將該屬性節(jié)點(diǎn)放置于函數(shù)面板,通過(guò)拖拽的方式增加節(jié)點(diǎn)內(nèi)容可選項(xiàng),從中選擇“Rate”和“Volume”。這兩個(gè)選項(xiàng)可以設(shè)置文本的閱讀速度“Rate”和音量“Volume”,

所要朗讀的文本信息,能夠根據(jù)需要進(jìn)行修改和增減,可以調(diào)用“SpeechLib.ISpeechVoice類(lèi)的方法”來(lái)實(shí)現(xiàn)。在“SpeechLib.ISpeechVoice類(lèi)屬性”的引用輸出連線端單擊鼠標(biāo)右鍵,選擇“創(chuàng)建”,在“SpeechLib.ISpeechVoice類(lèi)的方法”中選擇“Speak”,放置對(duì)應(yīng)的屬性節(jié)點(diǎn)。

在對(duì)應(yīng)的閱讀速度“Rate”和音量“Volume”功能端,創(chuàng)建輸入控件,就可以完成程序運(yùn)行時(shí),在程序前面板實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音大小和語(yǔ)速的調(diào)整[4]。

軟件程序如圖2所示。

2.3 系統(tǒng)前界面設(shè)計(jì)

公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)軟件界面包含了需要用到的站點(diǎn)切換按鈕、當(dāng)前站點(diǎn)信息顯示窗口、播音類(lèi)型選擇控件、音頻輸出設(shè)備選擇控件、播音聲音大小設(shè)置控件、播音語(yǔ)速調(diào)節(jié)控件和播音狀態(tài)指示燈控件。為了方便乘客直觀地看到當(dāng)前站點(diǎn)行進(jìn)位置,還添加了站點(diǎn)行進(jìn)位置顯示,通過(guò)站點(diǎn)行進(jìn)位置顯示,乘客可以直觀地看到當(dāng)前到站,經(jīng)過(guò)了幾站,離目的地剩余幾站。站點(diǎn)的數(shù)量和名稱(chēng)可根據(jù)需要進(jìn)行添加和修改。

為了使公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)站點(diǎn)狀態(tài)顯示更加生動(dòng),在程序前界面增加了線路地圖,使得乘客可以清楚地看到公交車(chē)行進(jìn)的方向,了解該線路在城區(qū)行進(jìn)的位置。在前面板設(shè)置了進(jìn)度條,通過(guò)進(jìn)度條,可將已駛過(guò)的站點(diǎn)顯示出來(lái),方便提醒乘客,離目的地還有幾站。在這個(gè)功能上,為了方便乘客區(qū)分去程和回程,以免坐錯(cuò)方向,特別在進(jìn)度條上添加了“去程”文字及指示箭頭,添加了“回程”文字以及箭頭,并且將相應(yīng)的文字和箭頭與行進(jìn)方向進(jìn)度條的填充顏色對(duì)應(yīng)起來(lái),方便乘客識(shí)別。同時(shí)利用LabVIEW軟件的布爾燈功能,在地圖中的每個(gè)站點(diǎn),均放置了布爾燈,結(jié)合報(bào)站時(shí)條件分支函數(shù)的分支選項(xiàng),行進(jìn)到相應(yīng)站點(diǎn)時(shí),通過(guò)“True”常量,點(diǎn)亮此站的布爾燈,并保留點(diǎn)亮狀態(tài)。通過(guò)這樣的設(shè)置,當(dāng)程序運(yùn)行,前面板上會(huì)以布爾燈點(diǎn)亮的形式顯示已經(jīng)過(guò)的所有站點(diǎn)。

軟件系統(tǒng)前界面如圖3所示。

圖3 軟件系統(tǒng)前界面

3 結(jié)論

基于LabVIEW的公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了利用這款圖形化編程軟件,實(shí)現(xiàn)了公交站點(diǎn)切換,語(yǔ)音播報(bào)站點(diǎn)信息的功能。相比較其他編程語(yǔ)音,語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)的前界面設(shè)計(jì)和后面板程序編程設(shè)計(jì)直觀易懂,修改方便。該系統(tǒng)前界面控制參數(shù)的調(diào)整如果借助觸摸屏,操作過(guò)程更為便捷。對(duì)于該系統(tǒng),仍有很多功能可增加,例如對(duì)每輛公交車(chē)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位,通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)借助手機(jī)APP可以查詢(xún)距離當(dāng)前站點(diǎn)最近的車(chē)輛信息。借助公交車(chē)數(shù)量,分布的廣度,每輛公交車(chē)都可以視作是一個(gè)移動(dòng)的觀測(cè)平臺(tái),可以提供當(dāng)前行駛位置的交通擁堵情況。隨著人們生活水平的不斷提高,科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,公交語(yǔ)音報(bào)站系統(tǒng)的功能一定會(huì)越來(lái)越豐富,越來(lái)越高效。