可編程無線公交車報站報號及數據採集器的製作方法
2023-09-13 13:36:45 1
專利名稱：可編程無線公交車報站報號及數據採集器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數據採集器，尤其是一種可編程的，通過無線信號傳輸數據的公交車報站報號及數據採集器。該設備安裝在車站站點和車輛上，可以通過程序來設定它們的工作狀態和方式。
(2)背景技術目前城市中的公交車輛一般是採用無人售票，前門上車，後門下車，或前後門上車，中門下車的服務模式。在這樣的情況下，汽車上一般安裝有報站器，每到一個站點或道路拐彎處，都由駕駛員通過人工操作報站器來完成報站或者拐彎提示。駕駛員在駕駛汽車過程中既要觀察道路情況，保證安全駕駛，又要手工操作報站器，這實際上是增加了駕駛員的負擔，非常不利於安全行駛。同時也經常由於駕駛員為了安全行車，往往無法及時和準確地操作報站器報站，造成錯報或漏報。目前的報站器多為手工操作按鈕來報站，可靠性差，故障率高；儀器中的語音也多為固化，不便維護。如果某路車要臨時改線路，就無法適用於新的路線，需要重新修改固化語音數據，非常不便。CN1314633A號專利申請公開了一種環保型車載多線路電腦語音報站控制裝置，包括控制器、LED顯示器及F卡、控制器設有CPU晶片、大容量存儲器、時控電路、溫控電路和聲控電路，存儲器預先儲存有多條線路語音報站或旅遊景點的語音數據資料，CPU經一鍵盤，控制存儲器調出報站語音數據資料，並經數/模轉換電路後輸送給聲控、時控電路，並同步顯示站名或旅遊景點資料，存儲器內的語音數據資料可用一F卡對其作部份刷新，時控、聲控電路按不同時間段分別輸出不同報站語音的強度。CN1383109A號專利申請公開了一種衛星定位技術、地理信息技術和移動通信技術集成的智能管理系統，包括車載智能控制裝置和監控管理系統(中心)，其中車載智能控制裝置由車輛定位單元、車輛監視單元、移動顯示終端和緊急處理單元組成，監控管理系統(中心)，由兩路數字移動通信、兩路電話線和一臺電腦伺服器組成，車載智能控制裝置將車輛定位單元的適時車輛位置信息和車輛監視單元的信息，由控制裝置的數據處理器處理後，一方面在移動顯示終端顯示和語音自動報站，一方面通過數字移動通信網發送至監控管理中心，監控管理中心用系統軟體處理，並存入後臺資料庫，同時在電子地圖上顯示各公交車輛的適時位置和車輛運行狀態(誤點、道路阻塞或安全事故)，監控管理中心通過電話線向車隊調度站傳送上述數據信息，調度站的電腦顯示屏即顯示該路車輛的適時區間位置。CN1395409A號專利申請公開了一種車載LED顯示多屏聯動及網絡信息控制裝置，它設置一信息控制器，通過開放式多路輸出接口電路，與車內、外多個LED顯示屏，實施雙向數據通訊，同步顯示多種信息，信息控制器與多個屏通訊方式，可用直接通訊的並聯式，或用間接通訊的串聯式，顯示屏設有CPU程序控制和EPROM存儲器，並與數據輸入接收電路連接，接收信息控制器發出的顯示指令和數據，實施LED光陣顯示，信息控制器設有SMS簡訊息移動通訊接收電路、語音數據處理單元、語音及音樂播放電路、開放式多路輸出接口電路以及與PC機連接的接口卡，以便經PC機從INTERNET網上下載各種最新信息，經開放式多路輸出接口電路和顯示屏的數據接收電路通訊，實現多個LED顯示屏同步顯示各種信息。
(3)發明內容本實用新型的目的在於提供一種無須人工幹預，可準確自動報站或拐彎等提示，並且可以通過無線方式或有線方式修改程序和設定參數、更新數據，便於報站器的維護，通用性好，成本較低的可編程無線公交車報站報號及數據採集器。
本實用新型設有車載報站器和站臺報號器，兩者分別設有微電腦主機控制器，用於根據設定的程序與存儲的數據資料對裝置的信號傳輸、語音播放以及圖文顯示等進行控制，它包括CPU晶片、時鐘裝置和存儲器；無線信號發送接收裝置，用於傳輸公交車載報站器的報站信號和站臺報號器的報號信號，包括由調製電路和發送電路組成的發送裝置以及由接收電路和解調電路組成的接收裝置，發送裝置的輸入端接微電腦主機控制器的輸出埠，接收裝置的輸出端接微電腦主機控制器的輸入埠；語音播放裝置，用於根據環境音量大小以及程序設定的時間、音量調節等參數來調節播放的音量，它至少包括環境音量檢測電路、音量調節電路和功放電路，語音播放裝置的輸入端接微電腦主機控制器的語音數據輸出埠；圖文顯示裝置，用於車載報站器顯示到站站臺名和站臺報號器顯示到站車線路號，它至少包括顯示電路和顯示器，可採用LED或LCD顯示器，圖文顯示裝置的輸入端接微電腦主機控制器的圖文數據輸出埠；電源裝置，用於提供裝置各部份所需的電源，可採用太陽能電池，蓄電池，變壓穩壓電源等電源，對站臺報號器還可直接駁接市電。
無線信號發送接收裝置可採用數字電路或模擬電路。
本實用新型可方便安裝在運營車輛、車站站點以及其它需要自動語音提示的地方(以下稱副站點)，如道路拐彎地段。對所有的運營車輛、線路編號、車站站點以及其它安裝點進行統一編碼，做到每個站點(副站點)、每條線路號、每輛車都有唯一的識別碼，該統一識別碼存儲在存貯器中，可以通過可編程接口進行修改設定。本實用新型所包括的每臺儀器都有一個唯一的設備識別碼。
車載報站器安裝在車輛上，可以直接使用車輛上的電源；站臺報號器安裝在站點，或採用太陽能，或直接駁接市電。
當程序全部預先設定好後，接通電源，設備進入工作狀態。具體的工作流程如下一、車載報站器工作流程1、車載報站器不斷發出信號，發出的信號包含有該車輛路線的識別碼，如果車輛是末班車則還發出末班車信號。
2、當車輛經過站點(包括副站點)時候，站臺報號器接收到路線識別碼信號立即反饋包含該站點的識別碼信息信號給車載報站器。車載報站器收到站點識別碼信號後，微電腦主機控制器即啟動相應程序，語音播放裝置播放對應的站點名稱或是車輛拐彎語音提示等語音資料，圖文顯示裝置也用圖文方式給出相應的提示如站點名稱等。同時線路指示牌相應的站點標識處的指示燈顏色由綠色變為紅色。
3、當車輛離開站點後接收不到站臺報號器的反饋信號時，線路指示牌上該站點和下一站點間相應的箭頭標識處的指示等閃爍，標識車輛正在這兩個站點間運行，同時圖文顯示裝置按預先設定的程序播放廣告等圖文資料，語音播放裝置播放預先設定的語音廣告等資料。當車輛到達下一站點時候，該站點對應的指示燈常亮為紅色。
二、站臺報號器工作流程1、站臺報號器處於信號接收等待狀態。
2、當車輛經過站點(包括副站點)時候，站臺報號器接收到路線識別碼信號立即反饋包含該站點的識別碼信息信號給車載報站器。同時站臺報號器的微電腦主機控制器即啟動相應程序，語音播放裝置播放對應的車輛路線號或是車輛進入站點離開站點語音提示等語音資料，圖文顯示裝置也用圖文方式給出相應的提示如車輛路線號等。此時對該路線車輛上一班次離開站點的累計時間清零並在車輛離站時間指示牌顯示出來，若車輛是末班車，則顯示末班車標識，例如用99代表末班車標識。
3、當車輛離開站點後，站臺報號器接收不到車載報站器的信號時，開始對該線路班次車輛離開站臺的時間進行累計，並在車輛離站時間指示牌顯示出來。
三、數據採集需要做數據採集的時候，只需通過程序設定，直接把車站報站器或站臺報號器記錄的信息無線方式傳輸到電腦中。
本實用新型的優點是1、車載報站器和站臺報號器的硬體設備通用，可以互換，只是程序的設置不同而已。
2、可以方便升級和更新程序或語音或圖文數據，可以通過擴大存儲器容量來保存更多或所有語音等數據資料，這樣如果車輛臨時改變線路，車載報站器也照樣可以工作。同樣站點報號器也可以挪到另外一個站點照樣工作，大大降低了維護成本。
3、車載報站器無須人工幹預，準確自動報站或拐彎等提示，大大減輕司機的負擔，降低事故風險。同時也給乘客帶來很大方便，可以通過語音和圖文來了解車輛運行的位置，不用擔心因為報錯站點而下錯車。
4、站點報號器一改傳統只有報站器報站的缺陷，乘客在等候車輛時，無論到站的車輛有多少，也可以準確知道自己要等候的車輛是否到達。同時還可以通過顯示裝置上顯示的班車離開站點的累計時間來判斷自己是否要繼續等待下一班車。
5、可通過有線接口有線方式或無線信號發送接收裝置無線方式進行數據傳輸，以此對程序和數據進行更新、設定和上傳、下載。尤其是無線方式快捷方便，維護成本低廉。
(4)
圖1為可編程無線公交報站報號及數據採集器方框圖。
圖2為線路指示牌方框圖。
圖3為車載報站器軟體方框圖。
圖4為站臺報號器軟體方框圖。
圖5為本實用新型實施例電路組成原理圖。
圖6為車輛離站時間指示牌示意圖。
(5)具體實施方式
圖1為可編程無線公交報站報號及數據採集器方框圖，本實用新型設有車載報站器和站臺報號器，兩者分別設有微電腦主機控制器，用於根據設定的程序與存儲的數據資料對裝置的信號傳輸、語音播放以及圖文顯示等進行控制，它包括CPU晶片1、時鐘裝置2和存儲器3以及可編程接口。程序和數據可通過有線接口有線方式或無線信號發送接收裝置無線方式進行更新或設定。
無線信號發送接收裝置4用於傳輸公交車載報站器的報站信號和站臺報號器的報號信號，包括由調製電路和發送電路組成的發送裝置以及由接收電路和解調電路組成的接收裝置，發送裝置的輸入端接微電腦主機控制器的輸出埠，接收裝置的輸出端接微電腦主機控制器的輸入埠；語音播放裝置5用於根據環境音量大小以及程序設定的時間、音量調節等參數來調節播放的音量，它至少包括環境音量檢測電路、音量調節電路和功放電路，語音播放裝置的輸入端接微電腦主機控制器的語音數據輸出埠；圖文顯示裝置6用於車載報站器顯示到站站臺名和站臺報號器顯示到站車線路號，它至少包括顯示電路和顯示器，可採用LED或LCD顯示器，圖文顯示裝置的輸入端接微電腦主機控制器的圖文數據輸出埠；電源裝置7用於提供裝置各部份所需的電源，可採用太陽能電池，蓄電池或變壓穩壓電源等電源，對站臺報號器還可直接駁接市電。
無線信號發送接收裝置可採用數字電路或模擬電路。
本實用新型的工作順序是當工作電源接通後，微電腦主機控制器先進行初始化。
對車載報站器來說是從存儲器中取出下一站編碼數據並把這一數據輸出到無線信號發送接收裝置，使其處於發送狀態把數據用無線發送出去。當站臺收到該線路信號後，經核對正確後，立即發出回答信號，車載報站器的無線信號發送接收裝置收到編碼信號後便送到微電腦主機控制器，經過處理核實後送相關數據到語音播放裝置報出站點名稱以供乘客作下車準備。微電腦主機控制器還送相關數據到圖文顯示裝置顯示出到站的名稱，這樣就實現了聲，光同時報站，有利於乘客準確下車。接下去微電腦主機控制器又從存儲器中取出下一站點的編碼數據送到無線信號發送接收裝置，重複上一過程，車載報站器就這樣周而復始的工作。車載報站器的電源裝置主要是起穩壓作用供各裝置用電，而站點的電源裝置是對交流進行降壓整流穩壓作用；使太陽能電池對蓄電池進行充電和保護。時鐘裝置是為系統提供時鐘信號，計時之用。
對站臺報號器來說，電源接通後，微電腦主機控制器是其無線信號發送接收裝置處於接收狀態，等待該線路的車輛上的車站報站器發來的編碼數據，當接收的數據符合要求時，微電腦主機控制器便把相關的數據發送到無線信號發送接收裝置並使其作為應答信號發送到車載報站器。同時微電腦主機控制器把接收到的相關數據進行處理，發送相關數據到語音播放裝置，語音通知在站臺候車的乘客，哪一路車到了，以便準確上車；微電腦主機控制器也發送相關數據到圖文顯示裝置，顯示到站的車輛信息。然後微電腦主機控制器使無線信號發送接收裝置處於接收狀態，準備接收下一輛車輛編碼信號。
車載報站器可設有線路指示牌，線路指示牌設有站點標識、站點標識間的箭頭標識和指示燈，通過指示燈的顏色變化或亮滅來指示車輛到達的站點或正在兩站點間運行狀態。圖2為線路指示牌方框圖，此指示牌可掛在下車門的上端或者使車體的內部的側面上端。用燈光指示到達的各站點，方便乘客準確下車。上方為上行線路站點A，站點B……站點N；下方為下行線路站點N，站點M……站點B，站點A。
圖3為車載報站器軟體方框圖，控制程序的工作流程是按照此框圖進行的。電源接通後，車載報站器進行初始化。初始化後，微電腦主機控制器輸出車輛的路線編碼信息，等待站點的站臺報號器的應答信號——站點編碼信號。若沒有收到，就繼續發送，直到接收到為止。車站報站器收到站臺編碼信息進行確認，然後進行數據處理，將相關的數據送到語音播放裝置、圖文顯示裝置。至此，控制程序又重複這個過程，如此循環工作。
圖4為站臺報號器軟體方框圖。電源接通後，站臺報號器進行初始化。初始化後，微電腦主機控制器使無線信號發送接收裝置處於接收等待狀態，等待車載報站器發送過來的車輛路線編碼信號。當核實路線編碼信號後，便輸出站點編碼信號做為應答，同時對接收到的車輛路線編碼信號進行處理，確認後，進行數據處理，將相關的數據送到語音播放裝置、圖文顯示裝置和線路指示牌。至此，控制程序又重複這個過程，如此循環工作。通過程序設定可以記錄如站點編號、車輛編號、時間等數據，並可以有線方式或無線方式傳輸到電腦中。站臺報號器可顯示每條路線的車輛離開站臺後的累計時間，直至下一班車經過時清零重新累計。
每臺設備都設有唯一的設備識別碼存儲在存儲器中，可在程序中被調用。
設有統一編碼的車站站點、車輛、車輛路線號的識別碼存貯在存儲器中，可在程序中被調用。
上述組成本實用新型的各基本電路均可採用公知的電路結構，由於本實用新型的工作環境較為惡劣，性能要求較高，因此可採用可靠性較好的電路結構，並選用品質好的元器件。圖5給出一個實施例，天線與收發模塊U連接，以下給出主要元器件的型號與參數集成電路U1UN3758 108A型，U289C51型，U3CD4011型，U4IND4003型，U574HC373型，U624C01型，U7、U8TDA2003型，U9～U1182C55型；電阻R1、R4100K，R250K，R3、R8～R11、R1410K，R52K，R63M，R7470K，R12、R131K；電容C1120P，C2、C330P，C4、C6、C13、C15100μ，C5、C74.7μ，C8、C90.1μ，C10、C111μ，C1210μ，C14、C16104。
圖6給出車輛離站時間指示牌的一個實例，其中，I，II，III……X代表公交站點，T代表離站累計時間。
權利要求1.可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於設有車載報站器和站臺報號器，兩者分別設有微電腦主機控制器，包括CPU晶片、時鐘裝置、存儲器和可編程接口；無線信號發送接收裝置，包括由調製電路和發送電路組成的發送裝置以及由接收電路和解調電路組成的接收裝置，發送裝置的輸入端接微電腦主機控制器的輸出埠，接收裝置的輸出端接微電腦主機控制器的輸入埠；語音播放裝置，至少包括環境音量檢測電路、音量調節電路和功放電路，語音播放裝置的輸入端接微電腦主機控制器的語音數據輸出埠；圖文顯示裝置，至少包括顯示電路和顯示器，圖文顯示裝置的輸入端接微電腦主機控制器的圖文數據輸出埠；電源裝置，連接各裝置。
2.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於所說的電源裝置採用太陽能電池，蓄電池或變壓穩壓電源。
3.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於所說的站臺報號器的電源裝置可直接駁接市電。
4.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於無線信號發送接收裝置可採用數字電路或模擬電路。
5.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於所說的顯示器可採用LED或LCD顯示器。
6.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於車載報站器可設有線路指示牌，線路指示牌設有站點標識、站點標識間的箭頭標識和指示燈，通過指示燈的顏色變化或亮滅來指示車輛到達的站點或正在兩站點間運行狀態。
7.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於站臺報號器可設有車輛離站時間指示牌，顯示每條路線的車輛離開站臺後的累計時間或末班車標識。
8.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於車載報站器和站臺報號器均設有唯一的設備識別碼並存儲在存儲器中，可在程序中被調用。
9.如權利要求1所述的可編程無線公交車報站報號及數據採集器，其特徵在於設有統一編碼的車站站點、車輛、車輛路線號的識別碼存貯在存儲器中，可在程序中被調用。
專利摘要涉及一種可編程的，通過無線信號傳輸數據的公交車報站報號及數據採集器。設有車載報站器和站臺報號器，分別設有微電腦控制器、無線發送接收裝置、語音播放裝置、圖文顯示裝置。車載報站器和站臺報號器的硬體設備通用。可方便升級和更新程序或語音或圖文數據，可通過擴大存儲器容量來保存更多或所有語音等數據。車載報站器無須人工幹預，準確自動報站或拐彎等提示，減輕司機負擔，方便乘客，降低事故風險。可通過語音和圖文了解車輛運行的位置。還可通過顯示的班車離開站點的累計時間來判斷是否要繼續等待下一班車。可通過有線接口有線或無線方式進行數據傳輸，以此對程序和數據進行更新、設定和上傳、下載。快捷方便，維護成本低廉。
文檔編號G10L21/00GK2642593SQ0328042
公開日2004年9月22日 申請日期2003年9月9日 優先權日2003年9月9日
發明者蔣武, 潘源星 申請人:蔣武, 潘源星