專利名稱:一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源適配器、站名顯示器和音響播放器，單片機(jī)的輸入端分別連接公交車行程信號(hào)檢測單元，轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測單元，制動(dòng)信號(hào)檢測單元，和車門開關(guān)信號(hào)檢測單元，以及GPRS網(wǎng)絡(luò)通信單元，單片機(jī)輸出端分別連接顯示控制器和語音控制器；單片機(jī)預(yù)存的里程信息與輸入的行程信號(hào)檢測和轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測數(shù)據(jù)相比對，單片機(jī)輸出站名的信號(hào)至站名顯示器和音響播放器，制動(dòng)信號(hào)和車門開關(guān)信號(hào)觸發(fā)單片機(jī)輸出出站和轉(zhuǎn)彎提示信息至站名顯示器和音響播放器。本實(shí)用新型采用車輛行駛路徑與車輛信號(hào)燈相結(jié)合的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)公交車自動(dòng)報(bào)站和顯示，具有結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，價(jià)格低廉，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，特別是一種利用公交車的行程信息和轉(zhuǎn)向信號(hào)與計(jì)算機(jī)預(yù)存信息共同作用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保意識(shí)的深入人心和節(jié)能減排的需要，綠色出行已成為大眾的首選。而公共汽車成了大多數(shù)人每天必不可少的交通工具。作為一種重要的出行方式，公交的服務(wù)質(zhì)量直接關(guān)系到乘客的出行方便。因此公交站名的精確報(bào)站對廣大乘客特別是外地游客顯得尤其重要。
[0003]城市公交站名的報(bào)站，經(jīng)歷了售票員人工報(bào)站，到無人售票的駕駛員手動(dòng)按鈕報(bào)站，再到全自動(dòng)報(bào)站的方式發(fā)展。
[0004]目前，公交車自動(dòng)報(bào)站有采用GPS定位技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)及紅外傳感技術(shù)等。特別是GPS定位技術(shù)的應(yīng)用，為公交自動(dòng)報(bào)站的發(fā)展起到了很好的推廣作用。但城市道路旁高樓聳立公交車在經(jīng)過該路段時(shí)衛(wèi)星的高頻信號(hào)受到多次反射和遮蔽影響，車載GPS衛(wèi)星定位模塊接收到的衛(wèi)星信號(hào)存在嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)，造成GPS衛(wèi)星定位模塊定位精度差，在在經(jīng)過立交橋、高架橋、隧道時(shí)也會(huì)出現(xiàn)形成定位盲區(qū)，出現(xiàn)提前報(bào)站或延遲報(bào)站甚至出現(xiàn)漏報(bào)站名的現(xiàn)象，影響了乘客的上下車。這時(shí)就需要駕駛員的人工干預(yù)，但這又會(huì)分散駕駛員的精力從而影響公交車的行駛安全。而采用射頻技術(shù)和紅外感應(yīng)技術(shù)的，都需要在站臺(tái)安裝發(fā)射裝置，而且汽車在行駛時(shí)會(huì)對設(shè)備產(chǎn)生較大的電磁干擾從而影響報(bào)站效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型根據(jù)上述報(bào)站系統(tǒng)不足，提供一種根據(jù)車輛的行程記錄和車輛信號(hào)燈相結(jié)合與單片機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)相對比來實(shí)現(xiàn)公交車自動(dòng)報(bào)站顯示的系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源適配器、站名顯示器和音響播放器，其特征在于:單片機(jī)的輸入端分別連接公交車行程信號(hào)檢測單元，轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測單元，制動(dòng)信號(hào)檢測單元，和車門開關(guān)信號(hào)檢測單元，以及GPRS網(wǎng)絡(luò)通信單元，單片機(jī)輸出端分別連接顯示控制器和語音控制器;單片機(jī)預(yù)存的里程信息與輸入的行程信號(hào)檢測和轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測數(shù)據(jù)相比對，單片機(jī)輸出站名的信號(hào)至站名顯示器和音響播放器，制動(dòng)信號(hào)和車門開關(guān)信號(hào)觸發(fā)單片機(jī)輸出出站和轉(zhuǎn)彎提示信息至站名顯示器和音響播放器。
[0008]所述轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測單元包括右轉(zhuǎn)檢測和右轉(zhuǎn)向燈，左轉(zhuǎn)檢測和左轉(zhuǎn)向燈。
[0009]所述制動(dòng)信號(hào)檢測單元包括制動(dòng)檢測和制動(dòng)燈。
[0010]所述車門開關(guān)信號(hào)檢測單元包括車門信號(hào)檢測和車門開關(guān)。
[0011]所述公交車行程信號(hào)檢測單元包括行程信號(hào)檢測和行程信號(hào)。
[0012]所述GPRS網(wǎng)絡(luò)通信單元包括異步通信模塊和GPRS控制器。
[0013]站名的顯示播放和車門開關(guān)還利用手動(dòng)按鍵實(shí)現(xiàn)應(yīng)急使用。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:系統(tǒng)通過公交車的行程檢測來確定車輛的相對位置，結(jié)合轉(zhuǎn)向信號(hào)燈來確定到站的具體位置，克服了利用GPS定位會(huì)出現(xiàn)公交站名提前播報(bào)、延遲播報(bào)或漏報(bào)的現(xiàn)象。同時(shí)根據(jù)檢測到的信號(hào)燈、制動(dòng)燈和車門開啟的信息，能精確播放“車輛左轉(zhuǎn)”、“車輛右轉(zhuǎn)”，“車輛起步”、“車輛制動(dòng)”、“車輛開門”、“車輛關(guān)門”等溫馨提示信息。另外通過GPRS模塊實(shí)現(xiàn)的信息傳輸功能，實(shí)現(xiàn)公交車位置信息的聯(lián)網(wǎng)和公交調(diào)度的最優(yōu)化。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全價(jià)格低廉等特點(diǎn)，適合作為城市公交車的站名自動(dòng)播報(bào)顯示單元。
【附圖說明】

[0015]圖1公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。
[0016]圖2為公交車轉(zhuǎn)向和制動(dòng)燈信號(hào)采集工作示意圖。
[0017]圖3為公交車車門開關(guān)信號(hào)采集工作示意圖。
[0018]圖4為公交車行程信號(hào)采集工作示意圖。
[0019]圖5為公交車站名顯示工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0021]如附圖1所示，一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，包括安裝在箱體的電源適配器I，單片機(jī)2，和接線端子11，電源適配器I連接單片機(jī)2為其提供電源。通過接線端子11連接的公交車左轉(zhuǎn)信號(hào)檢測6、右轉(zhuǎn)信號(hào)檢測7、制動(dòng)信號(hào)檢測8，其輸入接信號(hào)燈兩端測量電壓，共采集左轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向燈和制動(dòng)燈3路信息，輸出連單片機(jī)2的P0.0至P0.2引腳。同時(shí)通過接線端子11連接的公交車門信號(hào)檢測9，其輸入連接車門行程開關(guān)，輸出連至單片機(jī)2的P0.3口。另外，通過接線端子11連接的公交車?yán)锍绦盘?hào)檢測10，其輸出連接單片機(jī)2的P3.2 口。
[0022]單片機(jī)2的Pl.0至連接顯示控制14，由站名顯示15來顯示公交車的當(dāng)前進(jìn)站狀態(tài)。單片機(jī)2的Pl.1和Pl.2連接語音控制12，通過揚(yáng)聲器13來播報(bào)站名和其它提示信息。另外，報(bào)站按鍵5連接至單片機(jī)2的Pl.4~P2.7，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)站名的播報(bào)及系統(tǒng)的其它功能。
[0023]單片機(jī)2是MCS51系列單片機(jī)兼容的可多次編程的快速微處理器選用W77E58，在它內(nèi)部集成有32K的可重復(fù)編程的flash R0M、256字節(jié)的片內(nèi)存儲(chǔ)器、IK的用MOVX指令訪問的SRAM、可編程的看門狗定時(shí)器、3個(gè)16位定時(shí)器、2個(gè)增強(qiáng)型的全雙工串行口、片內(nèi)RC振蕩器、雙16位數(shù)據(jù)指針等諸多功能。在很多場合，幾乎不用擴(kuò)展外圍芯片就能夠滿足系統(tǒng)要求，而且，由于它采用了全新設(shè)計(jì)的微處理器內(nèi)核，去除多余的時(shí)鐘和存儲(chǔ)周期，因此，在相同的晶振頻率下，根據(jù)不同的指令類型，其運(yùn)行速度一般比傳統(tǒng)8051系列快1.5到3倍，一般情況下，平均可達(dá)2.5倍以上。另外，由于W77E58采用全靜態(tài)CMOS設(shè)計(jì)，能工作在低速晶振頻率下，因此，和普通的8051相比，若W77E58采用低速工作頻率，在相同的指令吞吐量下，W77E58的節(jié)電性能也將大大提高。
[0024]單片機(jī)2的Pl.2和Pl.3通過異步通訊3與GPRS控制器4相連實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳送，通過GPRS控制器4把當(dāng)前公交車的位置信息傳送到實(shí)時(shí)公交網(wǎng)絡(luò)中，方便系統(tǒng)調(diào)度及乘客的查詢。
[0025]本實(shí)用新型是通過公交車的行程檢測來確定車輛行駛的相對位置，結(jié)合右轉(zhuǎn)向燈信號(hào)來確定到站點(diǎn)的具體時(shí)間進(jìn)行顯示和播音，還包括車輛進(jìn)站、出站和轉(zhuǎn)彎提示。
[0026]公交車進(jìn)站報(bào)站顯示播放，在單片機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存貯了站名及每一站之間的距離，車輛離開始發(fā)站時(shí)開始記錄行程，當(dāng)車輛行駛的位置在與設(shè)置的進(jìn)站距離50米內(nèi)時(shí)確定為預(yù)備進(jìn)站，播報(bào)“車輛即將進(jìn)站”的信息，同時(shí)當(dāng)右轉(zhuǎn)向燈閃爍時(shí)通過右轉(zhuǎn)信號(hào)檢測7檢測到右轉(zhuǎn)向燈閃爍就確定為車輛進(jìn)站。揚(yáng)聲器播報(bào)“車輛已經(jīng)到站”信息，車輛進(jìn)站后，車門打開，旅客下車。
[0027]公交車出站顯示播放，旅客上車后，車門關(guān)閉，制動(dòng)燈熄滅，此時(shí)進(jìn)入出站模式。當(dāng)左轉(zhuǎn)向燈閃爍時(shí)，系統(tǒng)通過左轉(zhuǎn)信號(hào)檢測6、制動(dòng)信號(hào)檢測8及車門信號(hào)檢測9檢測到這些信號(hào)后就確定為車輛已出站，播放安全提示信息及下一站點(diǎn)信息。
[0028]公交車轉(zhuǎn)向顯示播放，當(dāng)車輛的行駛位置與設(shè)置的車輛轉(zhuǎn)向位置相近時(shí)，車輛進(jìn)入轉(zhuǎn)向區(qū)域，此時(shí)，如果公交車的左轉(zhuǎn)向燈亮則通過左轉(zhuǎn)信號(hào)檢測6或右轉(zhuǎn)信號(hào)檢測7檢測到上述信號(hào)后可確定為車輛轉(zhuǎn)彎，播報(bào)“車輛轉(zhuǎn)彎，請拉好扶手”等信息。
[0029]附圖2所示，為公交車右轉(zhuǎn)向燈的信號(hào)采集工作示意圖(左轉(zhuǎn)向燈及制動(dòng)燈的信號(hào)采集原理和右轉(zhuǎn)向燈相同)，R21為限流電阻，Q21為光電耦合器，R22為光電耦合器的集電極限流電阻。采集的信號(hào)通過Q21的集電極連到單片機(jī)的P0.0引腳。
[0030 ]當(dāng)右轉(zhuǎn)向燈點(diǎn)亮?xí)r，光電耦合器Q21的二極管導(dǎo)通，通過耦合作用，使連接在Q21集電極產(chǎn)生電流，電阻R22由于通電產(chǎn)生電壓降，使集電極Q21為低電平。光電耦合器Q21的工作狀態(tài)是由其輸入的二極管的導(dǎo)通電流決定的，只有當(dāng)其輸入的二極管電流達(dá)到一定值時(shí)Q21的集電極才處于導(dǎo)通狀態(tài)。因此，通過調(diào)整限流電阻R21的阻值就可以達(dá)到調(diào)整信號(hào)燈電壓與電阻R22兩端電壓之間的對應(yīng)關(guān)系。從而使檢測電路具有更廣的電壓調(diào)整范圍同時(shí)也能消除干擾電壓對信號(hào)狀態(tài)的影響。
[0031]附圖3所示，為公交車車門開關(guān)信號(hào)的采集工作示意圖，E為外接電源，R31為限流電阻，Q31為光電耦合器，R32為光電耦合器的集電極限流電阻。采集的信號(hào)通過Q31的集電極連到單片機(jī)的P0.2引腳。當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，光電耦合器Q31的二極管導(dǎo)通，通過耦合作用，使連接在Q31集電極產(chǎn)生電流，電阻R32由于通電產(chǎn)生電壓降，使Q31集電極為低電平。否則，車門打開時(shí)，Q31集電極為高電平。
[0032]附圖4所示，為公交車行程信號(hào)采集工作示意圖，E為外接電源，R41為限流電阻，D41為紅外光發(fā)射二極管，Q41光電接收三極管器，R42為光電耦合器的集電極限流電阻。紅外光發(fā)射二極管D41和接收三極管Q41安裝在輪軸41兩側(cè)，輪軸一端凸起。當(dāng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)到一圈的某一位置時(shí)，D41發(fā)射的紅外光被凸起的輪軸遮擋，接收三極管Q41得不到光線而截至使連接到Q41集電極的P3.2為高電平，否則為低電平。因此當(dāng)輪軸旋轉(zhuǎn)一圈則P3.2得到一個(gè)脈沖信號(hào)。由于車輛的行程與脈沖的個(gè)數(shù)成正比，因此，記錄在單片機(jī)上的脈沖數(shù)與車輪的周長的乘積即為公交車的里程。
[0033]附圖5所示，為公交車站名顯示工作示意圖，圖中每個(gè)發(fā)光二極管代表一個(gè)站名，由單片機(jī)的Pl.0發(fā)送站名顯示信號(hào)。當(dāng)將要到站時(shí)對應(yīng)的發(fā)光二極管閃爍直到停站時(shí)變成常殼。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源適配器、站名顯示器和音響播放器，其特征在于:單片機(jī)的輸入端分別連接公交車行程信號(hào)檢測單元，轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測單元，制動(dòng)信號(hào)檢測單元，和車門開關(guān)信號(hào)檢測單元，以及GPRS網(wǎng)絡(luò)通信單元，單片機(jī)輸出端分別連接顯示控制器和語音控制器;單片機(jī)預(yù)存的里程信息與輸入的行程信號(hào)檢測和轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測數(shù)據(jù)相比對，單片機(jī)輸出站名的信號(hào)至站名顯示器和音響播放器，制動(dòng)信號(hào)和車門開關(guān)信號(hào)觸發(fā)單片機(jī)輸出出站和轉(zhuǎn)彎提示信息至站名顯示器和音響播放器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，其特征是所述轉(zhuǎn)向信號(hào)檢測單元包括右轉(zhuǎn)檢測和右轉(zhuǎn)向燈，左轉(zhuǎn)檢測和左轉(zhuǎn)向燈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，其特征是所述制動(dòng)信號(hào)檢測單元包括制動(dòng)檢測和制動(dòng)燈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，其特征是所述車門開關(guān)信號(hào)檢測單元包括車門信號(hào)檢測和車門開關(guān)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，其特征是所述公交車行程信號(hào)檢測單元包括行程信號(hào)檢測和行程信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公交車自動(dòng)報(bào)站顯示系統(tǒng)，其特征是所述GPRS網(wǎng)絡(luò)通信單元包括異步通信模塊和GPRS控制器。
【文檔編號(hào)】G08G1/133GK205722452SQ201620277407
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】施吉方
【申請人】寧波工程學(xué)院