基於gps的公交車自動報站系統的製作方法
2023-08-07 19:14:46 1
專利名稱：基於gps的公交車自動報站系統的製作方法
技術領域：
本實用新型特別涉及公交車自動報站系統，特別涉及基於GPS的公交車自動報站系統。
背景技術：
自動開關門系統是公交系統中非常重要的一個組成部分，也是實現公交車智能化的重要環節。而目前公交車上的開關門系統基本都需要人工操作。每當公交車到站後，司機都需要手動控制車門的開關。這種方式不僅非常麻煩，不夠智能，而且還由於司機在控制中帶有的人為因素，存在很多安全隱患。通過調查發現，手動控制車門開關主要存在的弊端有I):安全隱患由於車門開關在人工操作下，完全由司機自主判斷是否進行門的開關，而本應注意力高度集中進行駕駛的司機，不得不分神分心進行車門開關的操作，這樣給公交車駕駛中的帶來安全隱患。同時，由於司機也會由於各種幹擾存在判斷不準確的情況，再加上當客流量較大時，上下車的乘客增多，往往出現車還未到站，未停穩的情況下，車門打開，以至於對乘客的生命安全帶來隱患。事實上，關於公交車未停穩，車門就打開而造成的乘客受傷的事件可以找到很多的報導。2):手動操作麻煩，不夠智能作為信息化的時代，公交車的車門開關還需要通過人為的方式來判斷，從而進行控制，是很不適合當今社會的發展需求的。再加上其本身所存在的一系列安全隱患，無疑會對公交系統在公眾心中的形象產生不利的影響，而且也會影響整個城市的形象。
實用新型內容本實用新型的目的在於，提出一種新的技術方案來解決以上所提到的弊端，該技術方案採用全球衛星定位(GPS)、大容量FLASH存儲、語音合成等先進技術，並使用了目前正在興起的FPGA代替了傳統的單片機作為控制系統來實現無需任何人工操作、完全自動報站。為實現上述實用新型目的，本實用新型提出基於GPS的公交車自動報站系統，特徵在於，該系統包括GPS接收機、存儲器、FPGA控制晶片和語音播報器；所述GPS接收機分別與所述存儲器和所述FPGA控制晶片相連，所述存儲器與所述FPGA控制晶片相連，所述FPGA控制晶片與所述語音播報器相連。更優選地，該系統還包括與所述FPGA控制晶片相連的語音存儲器。更優選地，該系統還包括與所述FPGA控制晶片相連的擴展接口。更優選地，所述存儲器為FLASH存儲器。更優選地，所述GPS接收機通過RS232串口與所述FPGA控制晶片相連。更優選地，所述擴展接口為RS232串口。[0016]更優選地，所述語音存儲器為MP3格式。本實用新型的優點在於，本技術方案利用GPS接受模塊精確定位的特性，來獲得公交車實時的速度，位置等信息，杜絕了人為的幹擾，自動報站，準確可靠。本實用在自動的工作模式下，無需人工操作，避免了注意力高度集中進行駕駛的司機分神進行報站操作帶來的安全隱患。語音存儲器和大容量FLASH中所存的語音信息和站點信息可以根據站點、路線的變化隨時更新，不必依靠報站器廠家來處理。本實用新型採用了 FPGA作為控制終端，相比傳統的單片機，性能更加穩定，工作效率也得到一定提升。
圖I為本實用新型提出的基於GPS的公交車自動報站系統框圖； 圖2為本實用新型提出的基於GPS的公交車自動報站系統工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型的技術方案進行進一步詳細的說明。如圖I所示，圖I為本實用新型提出的基於GPS的公交車自動報站系統框圖。全球衛星定位(GPS)接收器不斷接收衛星發來的定位信息，經過GPS接收機處理後通過RS232串口與FPGA控制晶片進行通信。FPGA控制晶片將GPS接收機送來的公交車的速度、位置等數據信息放入寄存器中暫存。此時，FPGA控制晶片將這些信息與預先存儲在大容量FLASH中的基礎站點信息進行比對，當獲取到的GPS定位信息處在預存的基礎站點坐標範圍內，此時公交車一定處在進出站點過程中，便通過語音播報器以及電子LED屏等輸出報站信息。當滿足要求後FPGA在語音存儲器中找到以MP3格式存儲的語音信息，送入輸出語音模塊，並對輸出語音模塊發出驅動指令，使語音經功放後，通過外置的廣播輸出，達到自動報站的目的。除自動報站外，該實用新型還可實現手動操作，即通過輸入鍵盤選擇所需的工作模式。FPGA通過鍵盤上輸入的信息，來切換自己的工作狀態。該實用新型還包括擴展接口，其主要為RS232串口，方便與外部設備進行通信，或者再加入另外的工作模塊，如GPRS模塊，以便於通過無線網絡與後臺進行通信，將公交車的實時信息傳送給指揮系統等。如圖2所示，圖2為本實用新型提出的基於GPS的公交車自動報站系統工作流程圖。工作過程為(I)公交車位置信息提取自動報站器上電之後，GPS接收模塊便開始工作，首先其進入初始化階段，GPS模塊通過接收天線尋找衛星。當接收到多顆衛星的信號後，對接收到的信號進行解碼，處理，以特定的協議打包通過串口送入FPGA控制晶片中。FPGA控制晶片對接收到的信息進行判斷，看其是否處於某一站點的坐標範圍內。如果恰好處於站點範圍內，驅動語言模塊播放站點語音。(2)語音信息播放FPGA控制晶片根據FLASH中存儲的路況信息來從語音存儲模塊中讀取相應的mp3格式數據，並且送入語言模塊UDA1314中轉換為模擬信號，再通過功放後，由音響設備輸出
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L口口 o(3)拐彎自動提示拐彎自動提示是車輛根據運行時的坐標進行數據比對，自動播報拐彎語音信息。在這裡，拐彎點被看作為一個站點，與其他站點數據一樣存儲在大容量FLASH中。當車輛在行駛過程中，遇到彎道時，GPS模塊所接收到的站點信息將與存儲坐標進行數據比對，自動播報拐彎語言信息，提示乘客注意安全。(4)站點坐標信息和語音信息的輸入若線路變換，站點變動等原因需要更改站點信息和語音信息時，可通過串口輸入數據信息(主要為RS232串口或PS2接口)將數據信息輸入到大容量FLASH中存儲，或者輸入到語音存儲晶片中以mp3格式存儲。(5)工作模式的切換由於該實用新型帶有輸入鍵盤，因此用戶可通過鍵盤選擇報站器的工作模式，分為自動模式和人工模式兩種。在人工模式下，GPS接收模塊獲得衛星信號後將不會與FLASH中所存的站點信息實時的進行比對，而是通過鍵盤直接控制語音模塊的輸出，為乘客播報站點信息。(6)切換線路該實用新型由於採用了大容量的FLASH，可存儲多條路線信息。在工作時，可以通過輸入鍵盤進行選擇切換，選擇正在行駛的路線，非常方便。(7)擴展接口使用針對該實用新型預留的擴展接口，可以加入工作模塊，如GPRS模塊，將公交的實時信息通過無線網絡發送給指揮中心，便於公交系統的運營管理。也可以在變更線路或站點信息時作為數據輸入的接口。最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制。儘管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.基於GPS的公交車自動報站系統，特徵在於，該系統包括GPS接收機、存儲器、FPGA控制晶片和語音播報器； 所述GPS接收機分別與所述存儲器和所述FPGA控制晶片相連，所述存儲器與所述FPGA控制晶片相連，所述FPGA控制晶片與所述語音播報器相連。
2.根據權利要求I所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，該系統還包括與所述FPGA控制晶片相連的語音存儲器。
3.根據權利要求I或2所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，該系統還包括與所述FPGA控制晶片相連的擴展接口。
4.根據權利要求I或2所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，所述存儲器為FLASH存儲器。
5.根據權利要求3所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，所述存儲器為FLASH存儲器。
6.根據權利要求I或2所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，所述GPS接收機通過RS232串口與所述FPGA控制晶片相連。
7.根據權利要求3所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，所述GPS接收機通過RS232串口與所述FPGA控制晶片相連。
8.根據權利要求3所述的基於GPS的公交車自動報站系統，其特徵在於，所述擴展接口為 RS232 串口。
專利摘要本實用新型涉及基於GPS的公交車自動報站系統，特徵在於，該系統包括GPS接收機、存儲器、FPGA控制晶片和語音播報器；所述GPS接收機分別與所述存儲器和所述FPGA控制晶片相連，所述存儲器與所述FPGA控制晶片相連，所述FPGA控制晶片與所述語音播報器相連。本技術方案利用GPS接受模塊精確定位的特性，來獲得公交車實時的速度，位置等信息，杜絕了人為的幹擾，自動報站，準確可靠。本實用在自動的工作模式下，無需人工操作，避免了注意力高度集中進行駕駛的司機分神進行報站操作帶來的安全隱患。語音存儲器和大容量FLASH中所存的語音信息和站點信息可以根據站點、路線的變化隨時更新，不必依靠報站器廠家來處理。
文檔編號G08G1/133GK202502626SQ20122006926
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者張曉昆, 魏本傑 申請人:張曉昆, 魏本傑