臺灣博碩士論文加值系統

摘 要
台灣地區因都市化程度高，由民國99年人口及住宅普查結果綜合報告統計得知，高達四分之三人口住在三成土地面積上，每平方公里人口密度高達1551.6人，在人車爭道情況下，交通事故層出不窮；事故發生時，行人通常處於無安全防護狀態，致使歷年行人交通死亡比例始終居高不下。近年行人受傷比例雖有下滑，歸因交通事故逐年大幅上昇而比例相對下降，而實際受傷人數卻較十年前成長近倍。本系統將指向性超音波喇叭結合現行路口交通號誌，替代傳統有聲號誌警示設備，藉由警示音限定區域投射，提昇行人注意力及安全導引通過斑馬線，可降低交通事故中行人傷亡比例。
音源設備採用指向性超音波喇叭，著眼聲音高度集中且音束繞射性低之特性，可依需求將警示音限制投射於斑馬線等特定區域，當行人正確走在斑馬線範圍，可安心尋聲前進；若偏離斑馬線範圍，將不再聽到聲響，提醒行人此時已偏離斑馬線範圍，需修正路徑重回斑馬線才可再次聽到聲響。本系統在引導行人正確通過斑馬線同時，不會製造過多聲響，減少對週遭環境及居民不當噪音危害，進而大大提昇公用設備冀望造福民眾的美意。
本系統亦可結合馬路導盲磚、有聲多工導盲杖、導盲犬等設施與輔具，來協助老年、幼童、弱視、色盲及視障人員等視力不佳人仕，以增進通過馬路時的便利性與安全性；在文明與科技飛快演進等主客觀環境驅使，智慧行動裝置已成為現代人生活必需，進而延生出重度依賴行動裝置的新世代族群，低頭族即是在此發展過程裡所產生的副產品；低頭族常因視線過度專注行動裝置，在通過馬路未注意路況而發生事故的報導時有所聞；本系統透過警示音發送，對低頭族亦有適時提醒作用，以降低馬路上交通意外發生機率。
行人通過馬路的交通意外時有所聞，早期主要是人車雙方應注意而未注意引起，而近期不少案例，肇因低頭族疏忽路況以致傷亡，有鑑於科技日新月異，若能善加利用指向性超音波喇叭特性，搭配其他新型技術，甚至藉由軟體開發特點來加強現有硬體功能，如同本系統使用MIT App Inventor來編寫程式，補足硬體無法達到的功能，將使實際應用更加完善；MIT App Inventor等開發軟體完全免費，加上Android行動裝置作業系統無授權金問題，讓軟體開發除了人工成本外，無太多其他延伸費用，促使近年掀起一波軟體開發熱潮，產生不少新型態行業，無形中也出現許改變未來生活的商機。
在行動裝置作業系統免費開放使用下，軟體開發成本大幅下降，也間接促使各國政府主動推出相關免費公用軟體，協助國民發展自身產業與提昇國際能見度，在各項優勢條件推波助瀾，軟體開發成本遠較過往低廉許多，軟體在開發難度不高、不用繳交作業系統授權金及大量生產等情況下，甚至可將軟體開發費用忽略；本系統單就指向性超音波喇叭電子硬體部份討論成本，在大量規格化生產，相關費用可降至仟元以下，加上軟硬體又與市場現行產品相容性極高，相信對於未來導入相關應用領域將有極大助益。

ABSTRACT
Taiwan high degree of urbanization, Three-quarters of the people live in 31% of the land area. The population density per square kilometer up to 1551.6 people, causing traffic accidents occur frequently. When traffic accidents, resulting in a high proportion of deaths of pedestrians. In recent years the proportion of pedestrian injuries decreased. In recent years the proportion of pedestrian injuries decreased. The reason is that a significant increase in traffic accidents. Resulting in the relative decline in the proportion of pedestrian injuries, the actual number of people injured and more than a decade ago nearly doubled. The system will combine directional ultrasonic speakers with existing traffic signals, instead of the traditional acoustic traffic device. Warning sound emission in a defined area, attention to enhance pedestrian safety and guided through the zebra crossing. Reduce pedestrian injuries and deaths in accidents proportion.
Audio equipment using ultrasound speaker directivity, focusing on the characteristics of the sound is highly concentrated. To follow the projected demand will limit warning tone in a zebra crossing. When pedestrian walking on the scope of the zebra crossing, you can feel at ease following the sound advance. Departing from the zebra crossing will not hear a warning tone. This time to remind pedestrians departing from the scope of the zebra, zebra back before you can hear the sound again. The guide pedestrian zebra crossing right through the same time, do not create too much noise, noise-reducing harm the surrounding environment and residents.
This system can be combined with street guide brick, multi-voiced guide cane, guide dogs and other facilities and aids to enhance the visually impaired persons by road safety. Over-reliance on the wisdom of modern mobile devices, resulting in mobile phone overuse phenomenon. Through this system warning tone is sent to the mobile phone overuse reminder also reduce the incidence of traffic accidents.
Free and open mobile operating system use, resulting in a substantial decline in software development costs. Government initiative launched a free software utility to assist in the development of industry and enhance the international visibility. Software License without pay and mass production, software development costs much lower than many previous low. Directional ultrasonic speaker hardware in a large number of standardized production costs can be reduced thousand or less. Hardware and software compatibility with products on the market is extremely high, for import-related applications will benefit greatly.

目 錄

中文摘要 ----------------------------------------------------------------- i
英文摘要 ----------------------------------------------------------------- iii
誌謝 ----------------------------------------------------------------- v
目錄 ----------------------------------------------------------------- vi
表目錄 ----------------------------------------------------------------- ix
圖目錄 ----------------------------------------------------------------- x
第一章 緒論 ---------------------------------------------------------- 1
1.1 引言 ---------------------------------------------------------- 1
1.2 研究動機 ---------------------------------------------------- 2
1.3 章節說明 ---------------------------------------------------- 3
第二章 文獻探討 ---------------------------------------------------- 5
2.1 指向性超音波喇叭發展歷程-----------------------------
----------------------------- 5
2.1.1 指向性超音波喇叭運作理論基礎----------------------- 6
2.1.2 指向性超音波喇叭架構與相關功能-------------------- 12
2.1.3 指向性超音波喇叭對交通環境的影響----------------- 14
2.2 開發軟體系統說明----------------------------------------- 18
2.2.1 Android作業系統介紹------------------------------------- 18
2.2.2 應用程式編寫軟體----------------------------------------- 20
2.2.3 文字轉語音服務網----------------------------------------- 23
2.3 行人導引系統比較----------------------------------------- 26
2.3.1 人員帶領通行----------------------------------------------- 26
2.3.2 有聲號誌提醒----------------------------------------------- 27
2.3.3 導引手杖輔助----------------------------------------------- 28
2.3.4 導盲犬隨行-------------------------------------------------- 29
第三章 人性化指向性導引系統----------------------------------- 30
3.1 系統架構----------------------------------------------------- 31
3.2 系統硬體----------------------------------------------------- 33
3.2.1 功率放大器線路佈局圖----------------------------------- 33
3.2.2 功率放大器電子元件表----------------------------------- 34
3.2.3 功率放大器電子元件線路圖----------------------------- 35
3.2.4 功率放大器實品-------------------------------------------- 46
3.2.5 指向性超音波喇叭發射器元件佈建圖----------------- 37
3.2.6 指向性超音波喇叭發射器實品-------------------------- 38
3.2.7 伺服器系統架構-------------------------------------------- 39
3.2.8 Android影音檔播放平台---------------------------------- 40
3.3 系統軟體----------------------------------------------------- 41
3.3.1 程式編輯軟體系統----------------------------------------- 41
3.3.2 文字轉語音軟體-------------------------------------------- 42
第四章 系統整合與測試------------------------------------------- 43
4.1 系統整合-------------------------------------------------- 43
4.1.1 硬體架設--------------------------------------------- 43
4.1.2 軟體執行程序--------------------------------------- 45
4.2 系統測試--------------------------------------------- 48
第五章 結果與討論-------------------------------------------------- 50
參考文獻 ----------------------------------------------------------------- 53
附錄 ----------------------------------------------------------------- 59

參 考 文 獻
（References）
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