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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-08
(45)【発行日】2022-04-18
(54)【発明の名称】点字学習装置及び作動方法
(51)【国際特許分類】
G09B 21/02 20060101AFI20220411BHJP
G09B 21/00 20060101ALI20220411BHJP
G09B 19/00 20060101ALI20220411BHJP
【ＦＩ】
G09B21/02
G09B21/00 C
G09B19/00 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021139981
(22)【出願日】2021-08-30
【審査請求日】2021-08-30
(31)【優先権主張番号】202110136673.X
(32)【優先日】2021-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】519295166
【氏名又は名称】▲広▼州大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】伍 馮▲潔▼
(72)【発明者】
【氏名】劉 ▲偉▼譜
(72)【発明者】
【氏名】劉 慶焜
(72)【発明者】
【氏名】羅 文俊
(72)【発明者】
【氏名】郭 子▲チェン▼
(72)【発明者】
【氏名】胡 思▲チー▼
(72)【発明者】
【氏名】陳 江涛
(72)【発明者】
【氏名】杜 俊杰
(72)【発明者】
【氏名】▲デン▼ 柏鋒
【審査官】松山 紗希
(56)【参考文献】
【文献】韓国登録特許第１０－１９９９２８１（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特開２００７－１９６４７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１０７２２０３２（ＣＮ，Ｕ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００１４３７２（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２００５－１４８１３２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｂ ２１／００－２１／０６
Ｇ０９Ｂ １／００－９／５６、１７／００－１９／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、
前記埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、
前記埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせ、
前記点字学習板は、少なくとも３組の点字凸点を含み、各組の点字凸点は、６つの昇降可能な凸点を含み、各昇降可能な凸点は、それぞれ各昇降制御機構に設けられ、昇降制御機構を介して制御され、点字学習板が取り付けられるケーシングの外部まで上昇して延出したり、点字学習板が取り付けられるケーシングの内部まで降下して収縮したりし、
各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御され、
前記昇降可能な凸点は、ナットボタンキャップ、ナット、ボルト及びボルト固定部を含み、点字学習板が取り付けられるケーシングには、各昇降可能な凸点を取り付けるための昇降チャンネルが設けられ、
昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、前記モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムに接続され、
ナットがナットボタンキャップの内部に設けられ、ナットボタンキャップがナットを介してボルトに外嵌され、ボルトがボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターを介してボルト固定部を駆動回転し、ボルトを回転駆動し、
ナットボタンキャップの外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する、ことを特徴とする点字学習装置。
【請求項2】
前記埋込式制御システムは、ラズベリーパイ（登録商標）及びラズベリーパイに接続されるシングルチップマイクロコンピュータを含み、前記音声入力ユニット及び語音再生ユニットは、ラズベリーパイに接続され、点字学習板は、シングルチップマイクロコンピュータに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の点字学習装置。
【請求項3】
ユーザ端末をさらに含み、前記ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、又は、前記ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の点字学習装置。
【請求項4】
埋込式制御システムに接続される機能選択ボタン、録音ボタン、前へボタン、次へボタン及び記録ボタンをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の点字学習装置。
【請求項5】
埋込式制御システムが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識を行い、テキスト情報に変換するステップと、埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換するステップと、
埋込式制御システムが点字情報に基づいて、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成するステップと、
埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせるステップとを含む、ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の点字学習装置の作動方法。
【請求項6】
埋込式制御システムは、音声入力ユニット収集の語音情報を受信すると、語音認識技術によって語音情報をテキスト情報に変換し、埋込式制御システムは、テキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、且つ対応する点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムは、昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する、ことを特徴とする請求項５に記載の点字学習装置の作動方法。
【請求項7】
機能選択ボタンによって作動モードを切り替えるステップをさらに含み、作動モードは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである、ことを特徴とする請求項５に記載の点字学習装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は点字学習の技術分野に関し、特に点字学習装置及び作動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
世界保健機関の信頼性データによれば、全世界の視覚障害者の数は１．５億より多く、そのうち盲人の数は４５００万に達し、かつ盲人の増加速度は驚くほど速く、平均わずか５秒に一人増加する。中国の人口数が膨大であり、中国盲人協会の公式ウェブサイトの配信データによれば、中国の視力障害者が約７５５１．２万人であり、そのうち盲人数が約８２４．８万人であり、低視力者が約６７２７．４万人であり、全国人口の約０．００５％を占め、数が世界の第一であり、障害者のうち、無視できない大規模なグループである。
【0003】
調査によれば、市場には、視覚障害者が点字を学習することを支援できる装置が少なく、関連する点字表示技術もさらに開発されていない。また、点字の教育については、中国内外では効率的な解決手段が提供されず、従来の点字板により視覚障害者に点字を教えることが多い。このような教学は、専門家が傍に一対一で補助教学を行う必要があり、かつ従来の点字板の利用率が低いため、実際に教学する時に複数の点字板を購入する必要があり、点字者が点字を学習するコストを大幅に増加させ、多くの点字者が正常に学習に参加できず、予想される教育効果を達成できないことを引き起こしやすい。したがって、繰り返し使用でき、ネットワークに接続でき、盲人が自律制御しやすくかつ先生と交流できる点字学習機を製造することは、非常に急迫している。
【0004】
現在、いくつかの点字学習機も出現したが、これらの学習機は一般的に、一部の初歩的な学習（点字のアルファベット、数字、声母、韻母等を含む）用のものであり、具体的には、学習機に点字のアルファベット、数字、声母、韻母の点字キーを配置し、対応する点字キーを押すと、学習機は対応する点字を音声アナウンスし、このような学習機は点字のキー数が限られ、点字の初歩的な内容のみを学習することに適し、盲人が大量の漢字又は他の言語の文字を学習することを助けることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の第１目的は、従来技術の欠点及び欠陥を克服するために、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援でき、大量の点字板を使用せずに、漢字などを大量学習することを実現でき、点字学習過程において点字板の使用数を節約し、点字学習のコストを削減させる、点字学習装置を提供する。
【0006】
本発明の第２目的は、点字学習装置の作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１目的は、以下の技術的解決手段で実現される。点字学習装置であって、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、
音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、
前記埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、
前記埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせる。
音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、
前記埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、
前記埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせる。
【0008】
好適には、前記埋込式システムは、ラズベリーパイ及びラズベリーパイに接続されるシングルチップマイクロコンピュータを含み、前記音声入力モジュール及び語音再生ユニットは、ラズベリーパイに接続され、点字学習板は、シングルチップマイクロコンピュータに接続される。
【0009】
好適には、前記点字学習板は、少なくとも３組の点字凸点を含み、各組の点字凸点は、６つの昇降可能な凸点を含み、各昇降可能な凸点は、それぞれ各昇降制御機構に設けられ、昇降制御機構を介して制御され、点字学習板が取り付けられるケーシングの外部まで上昇して延出したり、点字学習板が取り付けられるケーシングの内部まで降下して収縮したりし、
各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御される。
各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御される。
【0010】
さらに、前記昇降可能な凸点は、ナットボタンキャップ、ナット、ボルト及びボルト固定部を含み、点字学習板が取り付けられるケーシングには、各昇降可能な凸点を取り付けるための昇降チャンネルが設けられ、
昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、前記モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムに接続され、
ナットがナットボタンキャップの内部に設けられ、ナットボタンキャップがナットを介してボルトに外嵌され、ボルトがボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターによってボルト固定部を回転駆動し、ボルトを回転駆動し、
ナットボタンキャップの外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する。
昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、前記モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムに接続され、
ナットがナットボタンキャップの内部に設けられ、ナットボタンキャップがナットを介してボルトに外嵌され、ボルトがボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターによってボルト固定部を回転駆動し、ボルトを回転駆動し、
ナットボタンキャップの外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する。
【0011】
好適には、ユーザ端末をさらに含み、
前記ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、又は、前記ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続される。
前記ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、又は、前記ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続される。
【0012】
好適には、埋込式制御システムに接続される機能選択ボタン、録音ボタン、前へボタン、次へボタン及び記録ボタンをさらに含む。
【0013】
本発明の第２目的は、以下の技術的解決手段で実現される。本発明の第１目的に記載の点字学習装置の作動方法であって、
埋込式制御システムが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識を行い、テキスト情報に変換するステップと、
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換するステップと、
埋込式制御システムが点字情報に基づいて、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成するステップと、
埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせるステップとを含む。
埋込式制御システムが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識を行い、テキスト情報に変換するステップと、
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換するステップと、
埋込式制御システムが点字情報に基づいて、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成するステップと、
埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせるステップとを含む。
【0014】
好適には、埋込式制御システムは、音声入力ユニット収集の語音情報を受信すると、語音認識技術によって語音情報をテキスト情報に変換し、
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、且つ対応する点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する。
埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、且つ対応する点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する。
【0015】
好適には、機能選択ボタンによって作動モードを切り替えるステップをさらに含み、作動モードは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、
教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることであり、
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
【0016】
好適には、音声入力ユニットによって収集された語音情報に対して、埋込式制御システムがバイドゥクラウドＡＰＩを呼び出すことで語音認識を行い、具体的には、以下のとおりである。
第１ステップにおいて、先ずバイドゥクラウドプラットフォームウエブサイトにログインし、ＡＰＰＩＤを申し込み、使用するとき、プログラムは、語音認識クラスｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）を新規作成し、且つ関連リソースを初期化し、
第２ステップにおいて、録音ボタンによって語音認識を起動し、語音認識が起動した後、クラスのｍｙ＿ｒｅｃｏｒｄ（）を呼び出して４秒録音し、録音ファイルのフォーマットがｗａｖファイルであり、サンプリング周波数が１６０００であり、録音ファイルを処理するには、先ずｗａｖファイルに対してフレーム分割を行い、各フレームの長さが２５ｍｓであり、フレームシフトが１０ｍｓであり、２つのフレーム間に２５－１０＝１５ｍｓ重なり、そして、分割後の録音に対してＭＦＣＣ特徴抽出を行い、各フレームの録音データから１３次元長さの固有値を計算し、最終的にこれらの固有値をニューラルネットワークに転送して計算して音素タイプに変換し、話した後、後続に呼び出すために、ファイルを埋込式制御システムのローカルに記憶し、
第３ステップにおいて、ｇｅｔＴｏｋｅｎ（）を呼び出してｔｏｋｅｎを取得し、プラットフォームで取得されたａｐｉ ｋｅｙ及びｓｅｃｒｅｔ ｋｅｙをパラメータとして入力し、プラットフォームが正確なｔｏｋｅｎを受信した場合のみ、サービスを提供し、そしてｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）のｓｐｅｅｃｈ２ｔｅｘｔ（）関数を呼び出すことで録音ファイルをアップロードし、パラメータは、それぞれｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａ、ｔｏｋｅｎ、ｄｅｖ＿ｐｉｄ＝１５３７であり、ｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａパラメータは、語音データであり、ｔｏｋｅｎは、ｇｅｔ＿ｔｏｋｅｎで得られたデータであり、ｄｅｖ＿ｐｉｄは、言語を指定するためのものであり、１５３７に対応する言語は、マンダリンであり、そしてクラウドは、データを受信し、認識完了後に埋込式制御システムのローカルに返送して認識結果を得、語音認識が完了した後、結果をｖｏｃｉｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎのｓｅｎｔｅｎｃｅ属性に割り当て、また、語音再生ユニットを制御して認識結果をアナウンスさせることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認し、
埋込式制御システムは、ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムに基づいて、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを取得した後、埋込式制御システムは、点字編集ルールに基づいて対応する点字情報を取得し、それにより点字に対応する凸点を決定する。
第１ステップにおいて、先ずバイドゥクラウドプラットフォームウエブサイトにログインし、ＡＰＰＩＤを申し込み、使用するとき、プログラムは、語音認識クラスｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）を新規作成し、且つ関連リソースを初期化し、
第２ステップにおいて、録音ボタンによって語音認識を起動し、語音認識が起動した後、クラスのｍｙ＿ｒｅｃｏｒｄ（）を呼び出して４秒録音し、録音ファイルのフォーマットがｗａｖファイルであり、サンプリング周波数が１６０００であり、録音ファイルを処理するには、先ずｗａｖファイルに対してフレーム分割を行い、各フレームの長さが２５ｍｓであり、フレームシフトが１０ｍｓであり、２つのフレーム間に２５－１０＝１５ｍｓ重なり、そして、分割後の録音に対してＭＦＣＣ特徴抽出を行い、各フレームの録音データから１３次元長さの固有値を計算し、最終的にこれらの固有値をニューラルネットワークに転送して計算して音素タイプに変換し、話した後、後続に呼び出すために、ファイルを埋込式制御システムのローカルに記憶し、
第３ステップにおいて、ｇｅｔＴｏｋｅｎ（）を呼び出してｔｏｋｅｎを取得し、プラットフォームで取得されたａｐｉ ｋｅｙ及びｓｅｃｒｅｔ ｋｅｙをパラメータとして入力し、プラットフォームが正確なｔｏｋｅｎを受信した場合のみ、サービスを提供し、そしてｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）のｓｐｅｅｃｈ２ｔｅｘｔ（）関数を呼び出すことで録音ファイルをアップロードし、パラメータは、それぞれｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａ、ｔｏｋｅｎ、ｄｅｖ＿ｐｉｄ＝１５３７であり、ｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａパラメータは、語音データであり、ｔｏｋｅｎは、ｇｅｔ＿ｔｏｋｅｎで得られたデータであり、ｄｅｖ＿ｐｉｄは、言語を指定するためのものであり、１５３７に対応する言語は、マンダリンであり、そしてクラウドは、データを受信し、認識完了後に埋込式制御システムのローカルに返送して認識結果を得、語音認識が完了した後、結果をｖｏｃｉｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎのｓｅｎｔｅｎｃｅ属性に割り当て、また、語音再生ユニットを制御して認識結果をアナウンスさせることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認し、
埋込式制御システムは、ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムに基づいて、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを取得した後、埋込式制御システムは、点字編集ルールに基づいて対応する点字情報を取得し、それにより点字に対応する凸点を決定する。
【発明の効果】
【0017】
本発明は従来技術に比べて以下の利点及び効果を有する。
（１）本発明の点字学習装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容（例えば、漢字、英語、数字、アルファベットなど）をアナウンスさせる。本発明の点字学習装置では、学習者は、語音再生ユニットによって語音情報を埋込式制御システムに入力し、埋込式制御システムは、テキスト情報に変換し、埋込式制御システムは、テキスト情報を点字情報に変換し、次に点字学習板における昇降可能な凸点によって表示し、これに基づいて、学習者は、教学学習及び自己学習などを行うことができ、本発明の点字学習装置によって、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援できる。また、埋込式制御システムは、点字学習板における昇降可能な凸点によって、異なる点字の英語、数字、声母及び韻母を表示でき、それにより、点字を構成し、大量の点字板を使用する必要がないため、大量の点字板を使用せずに、漢字などの大量学習を実現でき、点字学習過程において点字板の使用数を節約し、点字学習のコストを削減させる。
（１）本発明の点字学習装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容（例えば、漢字、英語、数字、アルファベットなど）をアナウンスさせる。本発明の点字学習装置では、学習者は、語音再生ユニットによって語音情報を埋込式制御システムに入力し、埋込式制御システムは、テキスト情報に変換し、埋込式制御システムは、テキスト情報を点字情報に変換し、次に点字学習板における昇降可能な凸点によって表示し、これに基づいて、学習者は、教学学習及び自己学習などを行うことができ、本発明の点字学習装置によって、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援できる。また、埋込式制御システムは、点字学習板における昇降可能な凸点によって、異なる点字の英語、数字、声母及び韻母を表示でき、それにより、点字を構成し、大量の点字板を使用する必要がないため、大量の点字板を使用せずに、漢字などの大量学習を実現でき、点字学習過程において点字板の使用数を節約し、点字学習のコストを削減させる。
【0018】
（２）本発明の点字学習装置は、ユーザ端末を含み、ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続されてもよく、又は、ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続されてもよい。ユーザ端末及び埋込式制御システムが前の接続関係である場合、近距離の通信を実現でき、ユーザ端末は、教師であり得、この場合、教師は、ユーザ端末を介して教学内容を所定の領域範囲内、例えば、同じ教室での学生の点字学習装置に送信でき、従来の一対多教学を実現する。ユーザ端末及び埋込式制御システムが後の接続関係である場合、教師は、ユーザ端末を介して点字教学の関連内容をサーバにアップロードし、教師ユーザ端末が各点字学習装置における埋込式制御システムと交換した全ての情報をクラウドサーバに送信して転送させ、教師がユーザ端末を介してこのサーバにアクセスして関連する教学内容を取得し、複数台の学習機を一括制御して点字を表示し、それにより、一対多教学を実現し、点字ワードの教学効率を向上させ、教学コストを低減させ、良好な教学効果を実現する。また、遠隔教学も実現でき、点字学習装置における埋込式制御システムがネットワークに接続できれば、学習者はどこにいても教学することができる。
【0019】
（３）本発明の点字学習装置では、点字学習板は、少なくとも３組の点字凸点を含み、各組の点字凸点は、２列３行、合計６つの昇降可能な凸点を含み、この構造に基づいて、本発明の点字学習板は、１つの点字漢字を少なくとも表示してもよいし、実際のニーズに応じて点字板の数を設定し、より多くの点字を表示してもよい。また、本発明では、各昇降可能な凸点は、ナットボタンキャップ、ナット、ボルト及びボルト固定部を含み、昇降可能な凸点のナットボタンキャップがその突起部分を介して昇降チャンネルに取り付けられ、ボルトがボルト固定部に固定され、モーターがねじりモーメントをボルト固定部に提供するとき、ボルトを回転させるが、ボルトの縦方向位置及びナット回転が制限され、ナットが縦方向に変位し、それにより、ナットボタンキャップを昇降させ、昇降可能な凸点は、構成が簡単で、昇降制御がシンプルであるという利点を有する。
【0020】
（４）本発明の点字学習装置では、埋込式制御システムは、様々な高速計算機能を有するラズベリーパイ及びラズベリーパイに接続されるシングルチップマイクロコンピュータを含み、音声入力モジュール及び語音再生ユニットは、ラズベリーパイに接続され、点字学習板は、シングルチップマイクロコンピュータに接続され、本発明は、ラズベリーパイによって語音認識し、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを点字に変換し、クローラー技術によって公衆網からデータを取得するなどの複雑な機能を実現でき、高性能、低コスト、低消費電力のシングルチップマイクロコンピュータに接続されることで、ＩＯポートの拡張を実現でき、それにより、より多くの周辺機器、例えば、点字学習板における昇降可能な凸点の制御を実現でき、本発明は、ラズベリーパイ及びシングルチップマイクロコンピュータで構成される埋込式制御システムに基づいて、強い機能を保証するとともに、コストの節約を実現する。
【0021】
（５）本発明の点字学習装置は、埋込式制御システムに接続される機能選択ボタン、録音ボタン、前へボタン、次へボタン及び記録ボタンをさらに含み、機能選択ボタンによって、様々な作動モード、例えば、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードに入るように制御でき、異なる作動モードで異なる学習を行い、録音ボタンによって、録音機能を駆動でき、高頻度ワードを学習し、記録ワードを復習するモードでは、前へボタン、次へボタンによって、前に学習した／次に学習しようとする高頻度ワード又は記録ワードのうちの点字ワード情報に切り替えることができ、一対多教学、自律学習、高頻度ワード学習モードでは、記録ボタンによって、システムが現在のワード及びその点字情報を記録する。本発明では、上記ボタンに基づいて、異なる機能を実現して駆動でき、異なるモードの学習を実現し、学習者が点字をより高効率に学習する。
【0022】
（６）本発明の点字学習装置の作動方法では、埋込式制御システムは、テキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、次に点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムは、昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、これに基づいて、本発明の方法は、点字の英語、数字、声母及び韻母を高効率に表示でき、点字学習者が点字を学習する効率を向上させることに寄与する。
【0023】
（７）本発明の点字学習装置の作動方法では、ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムを用い、語音認識後に抽出されたテキスト中の非キーワードをフィルタリングし、点字学習機が語音を変換した後のテキストキー情報の検索効率及び正確率をさらに向上させる。
（８）本発明の点字学習装置の作動方法では、点字学習装置は、異なる作動モード、例えば、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、教学モードで、教師により発行された教学内容を学習し、自律学習モードで、学習者が学習したい点字を録音で自律学習でき、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、高頻度ワードの点字を学習でき、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、対応する学習内容を記録することができ、記録ワード復習モードに入るとき、記録ワードを学習できる。また、上記様々なモードの学習過程において、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容（例えば、漢字、英語、数字、アルファベット、ピンインなど）の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせ、学習者の異なる学習ニーズを効果的に満たし、点字学習効率をさらに向上させる。
（８）本発明の点字学習装置の作動方法では、点字学習装置は、異なる作動モード、例えば、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、教学モードで、教師により発行された教学内容を学習し、自律学習モードで、学習者が学習したい点字を録音で自律学習でき、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、高頻度ワードの点字を学習でき、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、対応する学習内容を記録することができ、記録ワード復習モードに入るとき、記録ワードを学習できる。また、上記様々なモードの学習過程において、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容（例えば、漢字、英語、数字、アルファベット、ピンインなど）の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせ、学習者の異なる学習ニーズを効果的に満たし、点字学習効率をさらに向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の点字学習装置の構造原理図である。
【図2a】本発明の点字学習装置のケーシング構造の模式図である。
【図2b】本発明の点字学習装置ケーシングの平面図である。
【図2c】本発明の点字学習装置ケーシングの下面図である。
【図3】本発明の点字学習装置における昇降可能な凸点の構造模式図である。
【図4a】ラズベリーパイ中継ヘッダの回路原理図である。
【図4b】ラズベリーパイが接続される各ボタンの回路原理図である。
【図5a】第１電源の電圧変換回路の回路原理図である。
【図5b】第２電源の電圧変換回路の回路原理図である。
【図5c】点字学習板における各点字ブロックに対応するモータードライバの回路原理図である。
【図6】本発明の点字学習装置の作動方法のフローチャートである。
【図7】「北」の点字模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、実施例及び図面を組み合わせて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明の実施の形態は、これに限られない。
【0026】
実施例１
本実施例は、点字学習装置を開示し、この装置は、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援し、図１に示すように、この装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含む。
本実施例は、点字学習装置を開示し、この装置は、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援し、図１に示すように、この装置は、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含む。
【0027】
本実施例では、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信する。本実施例では、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続されるマイクロホンであり得、ユーザは、マイクロホンを介して語音信号を埋込式制御システムに入力できる。
【0028】
本実施例では、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させる。
【0029】
本実施例では、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御し、点字学習板に表示された点字に対応する内容をアナウンスさせる。本実施例では、語音再生ユニットは、スピーカ、サウンドなど、語音再生機能を有する機器であってもよい。
【0030】
本実施例では、図１に示す埋込式制御システムは、ラズベリーパイ及びラズベリーパイに接続されるシングルチップマイクロコンピュータを含み、前記音声入力モジュール及び語音再生ユニットは、ラズベリーパイに接続され、点字学習板は、シングルチップマイクロコンピュータに接続され、シングルチップマイクロコンピュータによって点字学習板を制御し、シングルチップマイクロコンピュータは、ＳＴＭ３２シリーズ、例えば、ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６であり得る。本実施例では、ラズベリーパイは、語音認識し、テキストからキーワードを抽出し、キーワードを点字に変換し、クローラー技術によって公衆網からデータを取得するなどの複雑な機能を実現でき、高速計算能力を有し、また、接続されるシングルチップマイクロコンピュータによってラズベリーパイのＩＯポートを拡張でき、それにより、より多くの周辺機器、例えば、本実施例では、点字学習板における昇降可能な凸点の昇降制御を実現する。
【0031】
本実施例では、図２ａに示すように、点字学習板は、少なくとも３組の点字凸点を含み、各組の点字凸点は、２列３行、合計６つの昇降可能な凸点を含み、このような構造に基づいて、本発明の点字学習板は、１つの点字漢字を少なくとも表示してもよいし、実際ニーズに応じて点字板の数を設定し、より多くの点字内容を表示してもよい。
【0032】
本実施例では、図２ａに示すように、各昇降可能な凸点は、それぞれ各昇降制御機構に設けられ、昇降制御機構を介して制御され、点字学習板が取り付けられるケーシング６の外部まで上昇して延出したり、点字学習板が取り付けられるケーシング６の内部まで降下して収縮したりする。本実施例では、図２ａ～２ｃに示すように、ケーシングは、本体、カバー及び底板の３つの部分で構成され、ケーシングのサイズは、１２６ｍｍ×１９５ｍｍ×８３ｍｍである。本体の中部には、１８個の昇降チャンネルが設計され、本体の真上に１つの介在層が設計され、この介在層は、ラズベリーパイ、ＳＴＭ３２制御パネル及びその他の部材を配置するためのものであり、ＯＬＥＤディスプレイスクリーンを取り付けるように、介在層の最上部には、大きさが３８ｍｍ×１９５ｍｍの長方形切り欠があり、底板を固定して密閉空間をなすように、本体の底部には、底板を固定する６つのボルト孔が設計される。本実施例では、図２ｂ及び２ｃに示すように、昇降チャンネルの内側壁に溝が設けられる。
【0033】
本実施例では、各昇降制御機構は、それぞれ埋込式制御システムに接続され、埋込式制御システムによって作動状態が制御され、本実施例では、昇降制御機構は、モーター及びモータードライバを含み、モーターは、モータードライバを介して埋込式制御システムにおけるシングルチップマイクロコンピュータに接続され、シングルチップマイクロコンピュータは、モータードライバによって、減速モーターのモーターを制御して正転又は反転させ、図５ｃに示すように、モータードライバは、ＲＺ７８８９ＤＣデュアルモーター駆動チップを用いることができ、このチップは、作動範囲が３～１５Ｖであり、過熱、過電流、短絡保護機能を有し、単一のチップは、２つのロジック入力によって、モーターを制御して進退させ、モーターに対して速度調節を行うことができる。本実施例では、各組の点字凸点は、６つの昇降可能な凸点に対応し、本実施例では、６つのモーター駆動チップは、それぞれ６つのモーターを制御し、６つの昇降可能な凸点の昇降制御を実現する。
【0034】
本実施例では、図３に示すように、昇降可能な凸点は、ナットボタンキャップ１、ナット２、ボルト３及びボルト固定部を含む。
【0035】
本実施例では、ナット２がナットボタンキャップ１の内部に設けられ、ナットボタンキャップ１がナット２を介してボルト３に外嵌され、ボルト３がボルト固定部に固定して取り付けられ、ボルト固定部がモーターの出力軸に外嵌され、モーターによって、ボルト固定部を回転駆動し、ボルトを回転駆動し、表示の便宜上のために、図３において、ナットがナットボタンキャップ１の内部に取り付けられない。ナットボタンキャップ１の外壁には、昇降チャンネルの長さ方向に沿って突起部分１０１が設けられ、昇降可能な凸点が昇降チャンネルに設けられるとき、ナットボタンキャップの突起部分が昇降チャンネル内側壁の溝に位置する。
【0036】
本実施例では、ナットボタンキャップ１の上半部は、ユーザと接触することで、ユーザが点字を認識することができ、構造上、Ｒ面取りの設計を用い、それにより、より快適な触感をもたらし、下半部には、４つの突起部分１０１が設計され、４つの突起部分１０１は、昇降チャンネルの長さ方向、すなわち、ナットボタンキャップの昇降方向に沿って設けられ、ナットボタンキャップの回転を制限することができる。
【0037】
本実施例では、ボルト固定部は、第１ボルト固定部４及び第２ボルト固定部５を含むことができ、第１ボルト固定部がボルトに固定して外嵌され、ボルトが第２ボルト固定部４のスルーホールに挿入された後、第１ボルト固定部４が第２ボルト固定部の外部に外嵌され、両者がグルー又はねじで固定され、ボルトが回転中に第２ボルト固定部から離脱することを回避する。第２ボルト固定部５が底部を介してモーターの出力軸に外嵌される。モーターが回転するとき、ねじりモーメントをボルト固定部に提供し、ボルトを回転駆動し、ボルト縦方向位置及びナット回転が制限されるとき、ナットが縦方向に変位し、それにより、ナットボタンキャップの昇降を制御し、学習板における昇降可能な凸点がケーシングの外部まで上昇突出することができるし、ケーシングの内部まで降下収縮することもできる。
【0038】
本実施例では、ユーザ端末をさらに含む。ユーザ端末は、無線通信ユニットを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに直接接続され、本実施例では、ユーザ端末は、教師の携帯電話、ｉｐａｄなどであってもよく、無線通信ユニットは、ＷＩＦＩユニットであってもよく、ユーザ端末及び埋込式制御システムにいずれもＷＩＦＩユニットが接続され、ユーザ端末は、Ｓｏｃｋｅｔプロトコルによって教学内容を複数の学生端末の点字学習装置における埋込式システムに同時に送信する。
【0039】
本実施例では、ユーザ端末は、通信ユニットを介してサーバに接続され、サーバを介して１つ又は複数の点字学習装置における埋込式制御システムに接続されてもよい。教師は、ユーザ端末を介して点字教学の関連内容をサーバにアップロードし、教師ユーザ端末が各点字学習装置における埋込式制御システムと交換した全ての情報をクラウドサーバに送信して転送させ、教師は、ユーザ端末によってこのサーバにアクセスして関連する教学内容を取得し、複数台の学習機を一括制御して点字を表示させ、それにより、一対多教学を実現する。
【0040】
本実施例では、埋込式制御システムにおけるラズベリーパイのＩＯポートに機能選択ボタンＢ１、録音ボタンＢ２、前へボタンＢ３、次へボタンＢ４、記録ボタンＢ５が接続される。図４ａ及び４ｂは、ラズベリーパイ中継ヘッダ及び上記各ボタンの回路原理図を示し、ＧＰＩＯは、ラズベリーパイのＩＯポートである。図２ａに示すように、機能選択ボタンＢ１、録音ボタンＢ２、前へボタンＢ３、次へボタンＢ４、記録ボタンＢ５がそれぞれケーシングの両側に設けられる。
【0041】
本実施例では、機能選択ボタンＢ１によって、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードなどの各作動モードに入るように制御することができ、本実施例では、機能選択ボタンの一端がプルアップ抵抗を介して直流電源に接続され、且つラズベリーパイ中継ヘッダを介してラズベリーパイに対応するＩＯポートに接続され、他端が接地され、機能選択ボタンを押すと、ラズベリーパイに対応するＩＯポートは、ローレベル信号を受信し、本実施例では、機能選択ボタンを押すたびに、１つのモードを順に切り替え、５回押すと、教学モードに戻る。
【0042】
本実施例では、録音ボタンＢ２によって録音機能を駆動でき、本実施例では、録音ボタンＢ２の一端がプルアップ抵抗を介して直流電源に接続され、且つラズベリーパイ中継ヘッダを介してラズベリーパイに対応するＩＯポートに接続され、他端が接地され、録音ボタンＢ２を押すと、ラズベリーパイに対応するＩＯポートがローレベル信号を受信し、ラズベリーパイは、対応するＩＯポートのローレベル信号を検出すると、録音機能を駆動し、音声入力ユニットすなわちマイクロホンから入力された語音情報を受信する。
【0043】
本実施例では、前へボタンＢ３及び次へボタンＢ４の一端は、それぞれプルアップ抵抗を介して直流電源に接続され、且つそれぞれラズベリーパイ中継ヘッダを介してラズベリーパイに対応する２つのＩＯポートに接続され、他端は、接地され、高頻度ワードを学習し、記録ワードを復習するモードで、前へボタンＢ３、次へボタンＢ４によって、前に学習した／次に学習しようとする高頻度ワード又は記録ワードのうちの点字ワード情報に切り替えることができる。
【0044】
本実施例では、記録ボタンＢ５によって、ラズベリーパイの記録機能を駆動でき、記録ボタンＢ５の一端は、プルアップ抵抗を介して直流電源に接続され、且つラズベリーパイ中継ヘッダを介してラズベリーパイに対応するＩＯポートに接続され、他端は、接地され、一対多教学、自律学習、高頻度ワード学習モードでは、記録ボタンＢ５によって、ラズベリーパイは、現在のワード及びその点字情報を記録する。
【0045】
本実施例では、電源装置をさらに含み、電源装置は、入力電源、第１電源の電圧変換回路及び第２電源の電圧変換回路を含み、図５ａに示すように、第１電源の電圧変換回路は、１２Ｖ電圧を５Ｖ電圧に変換し、ラズベリーパイに給電する。図５ｂに示すように、第２電源の電圧変換回路は、第１電源の電圧変換回路で得られた５Ｖ電圧を３．３Ｖ電圧に変換し、入力電源は、電源アダプタに１２Ｖ電圧を入力し、第１電源の電圧変換回路及び第２電源の電圧変換回路によって、それぞれ５Ｖ及び３．３Ｖに対応して変換した後、それぞれラズベリーパイ及びシングルチップマイクロコンピュータに対応して給電する。
【0046】
本実施例の点字学習装置では、学習者は、語音再生ユニットを介して語音情報を埋込式制御システムに入力し、埋込式制御システムは、テキスト情報に変換し、テキスト情報は、ユーザ端末から受信された又は語音情報から変換されたものを含み、埋込式制御システムは、それを点字情報に変換し、次に点字学習板における昇降可能な凸点を介して表示し、これに基づいて、学習者は、教学学習及び自己学習などを行うことができ、本発明の点字学習装置によって、視覚障害者が点字をより速く且つより高効率に学習することを支援できる。また、埋込式制御システムは、点字学習板における昇降可能な凸点によって、異なる点字の英語、数字、声母及び韻母を表示でき、それにより、点字を構成する。
【0047】
実施例２
本実施例は、実施例１に記載の点字学習装置の作動方法を開示し、図６に示すように、ステップは、Ｓ１～Ｓ３を含む。
本実施例は、実施例１に記載の点字学習装置の作動方法を開示し、図６に示すように、ステップは、Ｓ１～Ｓ３を含む。
【0048】
Ｓ１において、埋込式制御システムにおけるラズベリーパイが音声入力ユニットから収集された語音情報に対して、語音認識技術によって語音情報認識を行い、且つ語音情報をテキスト情報に変換する。
【0049】
本実施例では、機械学習の語音認識技術を用い、ユーザが自己学習すべきワードの録音を認識して文字に変換し、具体的には、先ずフーリエ変換を用い音波を分解し、各帯域に含まれるエネルギーを重ね、ＬＳＴＭに入力し、ＬＳＴＭニューラルネットワークは、音声を対応する音節にマッピングし、音節を文字に構成する。
【0050】
本実施例では、音声入力ユニットによって収集された語音情報の場合、埋込式制御システムは、バイドゥクラウドＡＰＩを呼び出すことで語音認識を実現してもよく、具体的には以下のとおりである。
【0051】
第１ステップにおいて、先ずバイドゥクラウドプラットフォームウエブサイトにログインし、ＡＰＰＩＤを申し込む必要があり、使用するとき、プログラムは、１つの語音認識クラスｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）を新規作成し、且つ関連するリソースを初期化する。
【0052】
第２ステップにおいて、録音ボタンによって語音認識を起動し、語音認識が起動した後、クラスのｍｙ＿ｒｅｃｏｒｄ（）を呼び出して４秒録音し、録音ファイルのフォーマットがｗａｖファイルであり、サンプリング周波数が１６０００であり、録音ファイルを処理するには、先ずｗａｖファイルに対してフレーム分割を行い、各フレームの長さが２５ｍｓであり、フレームシフトが１０ｍｓであり、２つのフレーム間に２５－１０＝１５ｍｓ重なり、そして、分割後の録音に対してＭＦＣＣ特徴抽出を行い、各フレームの録音データから１３次元長さの固有値を計算し、最終的にこれらの固有値をニューラルネットワークに転送して計算して音素タイプに変換し、話した後、後続に呼び出すために、ファイルを埋込式制御システムのローカルに記憶する。
【0053】
第３ステップにおいて、ｇｅｔＴｏｋｅｎ（）を呼び出してｔｏｋｅｎを取得し、プラットフォームで取得されたａｐｉ ｋｅｙ及びｓｅｃｒｅｔ ｋｅｙをパラメータとして入力し、プラットフォームが正確なｔｏｋｅｎを受信した場合のみ、サービスを提供し、そしてｖｏｉｃｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（）のｓｐｅｅｃｈ２ｔｅｘｔ（）関数を呼び出すことで録音ファイルをアップロードし、パラメータは、それぞれｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａ、ｔｏｋｅｎ、ｄｅｖ＿ｐｉｄ＝１５３７であり、ｓｐｅｅｃｈ＿ｄａｔａパラメータは、語音データであり、ｔｏｋｅｎは、ｇｅｔ＿ｔｏｋｅｎで得られたデータであり、ｄｅｖ＿ｐｉｄは、言語を指定するためのものであり、１５３７に対応する言語は、マンダリンであり、そしてクラウドは、データを受信し、認識完了後に埋込式制御システムのローカルに返送して認識結果を得、語音認識が完了した後、結果をｖｏｃｉｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎのｓｅｎｔｅｎｃｅ属性に割り当て、また、語音再生ユニットを制御して認識結果をアナウンスさせることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認し、語音認識が完了した後、結果をｖｏｃｉｅ＿ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎのｓｅｎｔｅｎｃｅ属性に割り当てるとともに、認識結果を語音アナウンスすることによって、ユーザが最終的に認識結果を確認することによって、プログラムが後続のｔｅｘｔｒａｎｋアルゴリズム抽出キーワード及び点字表示などの動作を行うことに寄与する。
【0054】
Ｓ２において、埋込式制御システムのラズベリーパイがテキスト情報を取得した後、テキスト情報からキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換する。上記テキスト情報は、語音情報から変換されたものであってもよいし、外部、例えば、教師のユーザ端末から直接取得されたものであってもよい。本実施例では、ラズベリーパイは、Ｐｙｔｈｏｎをコア開発言語、Ｃ及びＪａｖａをモジュール補助開発言語として用いることができ、開発の利便性、安定性及び高効性を大幅に向上させ、開発過程において関連する言語認識及び制御側のアルゴリズムを検索し、開発周期を縮むことに大幅に寄与する。
【0055】
本実施例では、埋込式制御システムがテキスト情報を取得した後、品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、本実施例では、埋込式制御システムは、ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムに基づいてテキストからキーワードを抽出し、具体的な過程は、以下のとおりである。
【0056】
ｊｉｅｂａ．ａｎａｌｙｓｅ．ｔｅｘｔｒａｎｋ（ｓｅｎｔｅｎｃｅ，ｔｏｐＫ＝３，ｗｉｔｈＷｅｉｇｈｔ＝Ｆａｌｓｅ，ａｌｌｏｗＰＯＳ＝（’ｎｓ’，’ｎ’，’ｖｎ’，’ｖ’））関数を用いてキーワードを抽出し、ｓｅｎｔｅｎｃｅは、抽出対象の文であり、ｔｏｐＫに値を割り当てることで、戻るキーワードの数を設定し、デフォルトとして３である。
【0057】
キーワードの抽出には、主にＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムを用い、ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムは、図に基づいたテキスト用の並べ替えアルゴリズムであり、テキストを複数の構成ユニット（ワード、文）に分割して図モデルを作成し、投票メカニズムを用いテキスト中の重要な成分を並べ替え、単一のドキュメント自体の情報のみを用いれば、キーワードの抽出、要約を行うことができる。
【0058】
ＴｅｘｔＲａｎｋの一般的なモデルは、有向加重グラフＧ＝（Ｖ，Ｅ）であり、点集合Ｖ及び辺集合Ｅで構成され、Ｅは、Ｖ＊Ｖのサブセットである。図における任意の２点のＶiとＶjとの間の辺の加重は、ｗjiであり、与えられた点Ｖiは、Ｉｎ（ｖi）がこの点へ指す点集合であり、Ｏｕｔ（ｖj）が点Ｖiが指す点集合である。
【0059】
【数1】
【0060】
ｄは、減衰係数であり、値の範囲が０～１であり、図におけるある特定点からその他の任意点へ指す確率であり、一般的に、値が０．８５である。ＴｅｘｔＲａｎｋアルゴリズムを用い図における各点のスコアを計算するとき、図における点に対して任意の初期値を指定し、収束するまで再帰計算し、すなわち、図における任意点の誤差率が与えられたリミット値より小さいと、収束でき、一般的に、このリミット値を０．０００１とする。
【0061】
以上の式に基づいて、収束するまで、各ノードの加重を反復伝播し、そしてノード加重を逆の順序で並べ替え、それにより、最も重要なＴ個のワードを候補キーワードとして取得し、オリジナルテキストにおいて最も重要なＴ個のワードをマーキングし、隣接するワードグループを形成すると、複数のワードを含むキーワードとして組み合わせる。
【0062】
このアルゴリズムによってキーワードを抽出した後、キーワードをｓｐｉｄｅｒクラスに伝送し、ｓｐｉｄｅｒ．ｓｅａｒｃｈ（）を用いて関連情報をクローリングし、後続に語音アナウンスを行うために、データをカレントディレクトリでのｎｅｗｓフォルダに記憶する。
【0063】
Ｓ３において、埋込式制御システムにおけるラズベリーパイは、点字情報をシングルチップマイクロコンピュータに送信し、シングルチップマイクロコンピュータは、各組の点字凸点のうちの各昇降可能な凸点の位置に基づいて、各モータードライバによって各モーターの作動状態を対応制御し、それにより、点字学習板の各昇降可能な凸点を制御して昇降移動させ、対応する点字を形成する。本実施例では、キーワードが取得された後、埋込式制御システムは、点字編集ルールに基づいて対応する点字情報を得、それにより、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムは、昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示する。
【0064】
本実施例では、表示すべき点字が漢字である場合、点字編集ルールに基づいて漢字を「声母」、「韻母」、「声調」からなる情報に変換し、次に点字に対応する編集ルールに基づいて「声母」、「韻母」、「声調」に対応する点字凸点を決定し、それにより、各点字ブロックにおける６つの昇降可能な凸点を対応する点字として表示するように制御する。例えば、表示すべき点字が「北」である場合、「声母」、「韻母」、「声調」からなる情報の「ｂ」、「ｅｉ」、
に変換し、点字に対応する編集ルールに基づいて「ｂ」、「ｅｉ」、
に対応する凸点を得、図７に示すように、次に、これに基づいて、各点字ブロックにおける６つの昇降可能な凸点を図７に示す点字に表示するように制御する。表示すべき点字がアルファベット、数字などである場合、点字に対応する編集ルールに基づいて、対応する点字凸点を決定し、それにより、各点字ブロックにおける６つの昇降可能な凸点を対応する点字として表示するように制御する。
【数2】
【数3】
【0065】
本実施例では、埋込式制御システムは、機能選択ボタンによって、異なる作動モードに切り替えることができ、作動モードは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モード及び記録ワード復習モードを含み、様々な作動モードで、本実施例の点字学習装置の作動プロセスは、以下のとおりである。
【0066】
教学モードとは、埋込式制御システムがユーザ端末によって送信された点字教学内容、すなわち、対応する点字情報を受信し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、学習者が結果の正否を検査するために、埋込式制御システムが語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容をアナウンスさせることであり、教学モードで、教師のユーザ端末がローカルエリアネットワークにおいてＳｏｃｋｅｔプロトコルによって、学習した点字内容を複数の学生端末点字学習装置における埋込式制御システムに同時に送信する。
【0067】
自律学習モードとは、埋込式制御システムが録音指令を検出すると、音声入力ユニットによって収集された語音情報を取得し、語音認識技術を呼び出して語音情報をテキスト情報に変換し、次に品詞に基づいて分割しフィルタリングしてキーワードを抽出し、キーワードを点字情報に変換し、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが点字情報に対応する内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
【0068】
高頻度ワード学習モードとは、高頻度ワードに対応する点字情報を埋込式制御システムのローカルにテキストフォーマットデータで予め記憶し、高頻度ワード学習モードに入るとき、埋込式制御システムが高頻度ワードアクセス指令を受信した後、各高頻度ワードの点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて、埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが高頻度ワード点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
【0069】
記録ワード復習モードとは、教学モード、自律学習モード、高頻度ワード学習モードで、埋込式制御システムが記録指令を受信するとき、現在表示するように制御する点字情報をテキストフォーマットデータでローカルに記憶し、記録ワード復習モードに入るとき、埋込式制御システムが記録ワードアクセス指令を受信した後、記録ワードの各々に対応する点字情報に対して、点字に対応する凸点を決定し、これに基づいて埋込式制御システムが昇降制御機構を介して点字学習板における各昇降可能な凸点の昇降動作を制御し、点字学習機が取り付けられるケーシングの昇降可能な凸点を突出させることで、対応する点字を表示し、また、埋込式制御システムが記録ワードの点字情報の対応内容に基づいて、公衆網にアクセスしてクローラー技術によって対応内容の意義解釈を取得し、次に、学習者が結果の正否を検査するために、語音再生ユニットを制御して点字に対応する内容及びその意義解釈をアナウンスさせることである。
【0070】
上記実施例は、本発明の好ましい実施の形態であるが、本発明の実施の形態は、上記実施例に限定されず、本発明の精神実質及び原理から逸脱することなく行われる他の変更、修飾、置換、組み合わせや簡略化は、いずれも、等価置換形態であり、本発明の保護範囲に含まれる。
【要約】 （修正有）
【課題】視覚障害者が点字をより速く且つ高効率に学習することを支援でき、大量の点字板を用いずに、漢字などの大量の学習を実現でき、点字学習での点字板の使用数を節約し、点字学習のコストを削減させる。
【解決手段】点字学習装置及び作動方法を開示し、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御して点字学習板に表示された点字をアナウンスさせる。
【選択図】図１
【解決手段】点字学習装置及び作動方法を開示し、埋込式制御システム、音声入力ユニット、語音再生ユニット及び点字学習板を含み、音声入力ユニットは、埋込式制御システムに接続され、収集された語音情報を埋込式制御システムに送信し、埋込式制御システムは、点字学習板に接続され、受信された語音情報をテキスト情報に変換しテキスト情報を点字情報に変換し、点字情報に基づいて点字学習板を制御して昇降可能な凸点を介して点字を表示させ、埋込式制御システムは、語音再生ユニットに接続され、語音再生ユニットを制御して点字学習板に表示された点字をアナウンスさせる。
【選択図】図１
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図6】
【図7】