专利名称：公交车辆监控系统中的移动终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有定位和无线通信功能的车载终端。
背景技术：
现有的车辆监控系统中，设有与无线通信网络相联接的控制中心; 该控制中心内设置车辆管理数据库和车辆调度终端；并在系统内的每 一台车辆上安装具有定位、状态检测和无线通信功能的移动终端。每 台车辆在行驶过程中，移动终端不断地将该车辆的位置、方向和速度 等运动数据以及车辆状态数据通过无线通信网络发送给控制中心。控 制中心一方面将这些车辆运动数据和状态数据分类保存在车辆管理数 据库中；另一方面按照调度员在车辆调度终端发出的指令，对车辆管 理数据库的车辆运动数据和状态数据进行相应的分析处理，并将处理 结果数据回送到车辆调度终端，供调度员进行调度决策。调度员通过 车辆调度终端发出的调度命令，经无线通信网络传送到对应的移动终 端，由该车辆的驾驶员执行之。如此，控制中心的调度员可以对大量 的车辆进行及时、高效的调度管理。当上述车辆监控系统运用于以乘 客为中心的公交车辆运营活动后，要求各公交车辆配备的移动终端能 适应以乘客为中心的运营特点，至少具备检测车辆进出站及自动以语 音/图文方式报站的功能。例如，中国发明专利说明书CN1275808C公 开了专利号为ZL 200310105784.6,名称为"公交车载机控制系统及 其方法"的技术方案，提出公交车载机利用GPS定位模块实现公交车 辆的自行定位和定位数据处理;利用GPRS通信模块向公交车辆监控系统的控制中心提供包括运行情况、运行线路和进出站点的定位信息等
实时运行数据，并接收控制中心发布的调度指令和调度信息；实现公 交运营车辆的可视化监控。公交车载机在获得卫星定位数据的基础上， 对所获得的数据进行处理分析和比较，准确地确定公交车站的位置， 利用语音播放器和文字显示屏做到自动语音和文字报站，不再需要驾 驶员的干预；公交车载机实现与控制中心调度的实时通讯，实时交互， 调度员可以随时向公交车辆下达调度指挥命令。但是其还存在有如下 缺点1，由于市区内高大建筑物或建筑群的影响及各种电磁干扰，在 某些站点附近GPS定位模块不能可靠地实现定位，因而会造成漏报甚 至错报本车进出站点的信息。2，控制中心的调度员需要及时地了解各
公交车辆上的客流数据，来调配公交车辆的发车间隔或运行区间；但 该公交车载机不能提供客流数据。该技术方案不适应运行可靠性高和 按客流精确调度的公交管理调度要求。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种公交车辆监控系统中的移动终端，它能 可靠地提供本车运行中进出各站点的信息及客流数据。
本实用新型的技术方案是公交车辆监控系统中的移动终端，具 有在CPU协调控制下的GPS定位模块、GPRS通信模块、语音播放器 和文字显示屏；还具有在CPU协调控制下的接收安装在每个公交站点 上的无线射频发射模块发出来的站点位置信息的无线射频接收模块和 客流统计器；客流统计器的传感器分别安装在各车门处。在CPU的协 调控制下，GPS定位模块自行实现公交车辆的定位和定位数据处理；GPRS通信模块通过无线通信网络向公交车辆监控系统的控制中心提 供包括运行定位信息、运行线路和进出站点的信息等实时运行数据， 并接收控制中心发布的调度指令和调度信息；实现公交运营车辆的可 视化监控。CPU在获得卫星定位数据的基础上，对所获得的数据进行 处理分析和比较，准确地确定本车辆与公交车站的位置关系，利用语 音播放器和文字显示屏做到自动向乘客播报进站和离站的语音和文字 信息，不再需要驾驶员的干预；在GPS定位模块受环境影响或电磁干 扰不能定位的情况下，CPU控制无线射频接收模块接收安装在公交站 点上的无线射频发射模块发出来的站点位置信息，确定本车辆与公交 车站的位置关系，并控制语音播放器和文字显示屏自动向乘客播报进 站和离站的语音和文字信息；提高运行可靠性。在CPU协调控制下， 客流统计器统计每一站点上下车的乘客数量，进而计算出当前车上乘 客的数量由GPRS通信模块发送给控制中心，供调度人员及时处置突发 的客流变化情况。由于GPRS通信模块与控制中心实现调度的实时通 讯，实时交互，调度员可以随时向公交车辆下达调度指挥命令。
在推荐的实施结构中所述的CPU与GPS定位模块和GPRS通信 模块组成车台，该车台设一个485接口；语音播放器、文字显示屏、 无线射频接收模块和客流统计器分别设485接口连接车台的485接口 。 车台与无线射频接收模块之间、车台与语音播放器之间、车台与文字 显示屏之间、车台与客流统计器之间都采用485接口方式进行通信， 485接口方式允许多个不同的485接口并接在一起，通过设置好各个 部分的工作方式，车台只通过一个485接口就能够分别与无线射频接 收模块、语音播放器、文字显示屏、客流统计器进行通信。特别是:所述的车台内CPU的一组数据输入端口分别连接各车门 处安装的车门检测器。CPU根据车门的开湖状态控制客流统计器统计 客流数据或将己统计的客流数据经GPRS通信模块发送给控制中心。
最好:所述的车台内CPU的一组控制输入端口连接至少一个报警
开关。 一旦驾驶员操作该报警开关，CPU控制GPRS通信模块将对应 交通事故、治安事件等紧急报警信息发送给控制中心。
所述的车台设有与驾驶员进行交互的键盘及显示器单元。 进而所述的GPRS通信模块具有GSM语音通讯的移动电话。
本实用新型公交车辆监控系统中的移动终端，利用无线射频接收 模块接收安装在每个公交站点上的无线射频发射模块发出来的站点位 置信息，来弥补特殊情况下车辆靠近站点而GPS定位模块受环境影响 或电磁干扰不能定位的缺陷，避免漏报站或错报站。又利用客流统计 器统计每一站点上下车的乘客数量，进而计算出当前车上乘客的数量 由GPRS通信模块发送给控制中心。使控制中心的调度员不仅能实时地 掌握各公交车辆的运行轨迹，同时还可以了解各公交车辆的客流量， 按客流调配公交车辆的发车间隔或运行区间实现精确调度公交车辆。 CPU与GPS定位模块和GPRS通信模块组成车台，该车台设一个485 接口连接语音播放器、文字显示屏、无线射频接收模块和客流统计器 的485接口 。车台经485接口分别连接无线射频接收模块、语音播放 器、文字显示屏、客流统计器，使它们在车内的安装位置灵活性高且 连接简单。车台内CPU通过各车门处安装的车门检测器监测该车门开 /闭状态，在开门时控制客流统计器统计上下车的人数，在关门后控制客流统计器停止统计并将客流数据经GPRS通信模块发送给控制中心。 CPU连接至少一个报警开关，可由驾驶员操作该报警开关将交通事 故、治安事件等紧急报警信息发送给控制中心。车台设有键盘及显示 器单元，驾驶员可以利用车台了解调度员的调度意图，并与调度员进 行交流；进而GPRS通信模块具有GSM语音通讯的移动电话，驾驶员与 调度员可利用该移动电话进行快速的交流和沟通。所以本实用新型的 移动终端为公交车辆监控系统的可靠运行和精确调度提供了高质量的 硬件保障。
图1为本实用新型公交车辆监控系统中的移动终端一个实施例的 结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公交车辆监控系统中的移动终端一个实施例的结构， 如图1所示。该移动终端具有一个固定安装在公交车仪表盘处的车台 1、 一个固定安装在公交车的车厢中部的语音播放器2、 一个固定安装 在公交车的车厢前上部的文字显示屏3、 一个固定安装在公交车前部 车厢外的无线射频接收模块4和一个固定安装在公交车的车厢内的客 流统计器5。
采用本实用新型的公交车辆监控系统中，在每个公交站点上都安 装了 一个无线射频发射模块，用来发射所在公交站点的站点位置信息。 各无线射频发射模块可以由电池或5V直流电源供电， 一直持续地以固 定的时间间隔周期性的将所在站的站点位置信息经过射频调频后往外发射。由于每个公交站点的站点位置信息都不一样，所以，每个无线 射频发射模块发射出来的站点位置信息也不一样。各无线射频发射模
块的发射距离不超过50米，所以不同无线射频发射模块发射出来的站 点位置信息不会相互干扰。
车台1是移动终端的核心部分，主要由CPU101协调控制下的存储 器102、 GPRS通信模块103和GPS定位模块104组成，本实施例中的 存储器102采用非易失性存储器，如异或型闪存(NOR FLASH);其中
预先存有控制程序和包括本线路每个公交站点的站点位置信息在内的 各种预设数据。本实施例中的GPRS通信模块103具有GSM语音通讯的 移动电话，在CPU101的控制下实现移动通讯和数据无线传输功能，如 拨打电话、收发短信息及GPSR传输等。车台1内，CPU101的一组数 据输入端口分别连接各车门处安装的车门检测器105。该CPU101的一 组控制输入端口连接至少一个报警开关106。 CPU101的一组数据端口 和控制端口通过485接口 107与外部的语音播放器2、文字显示屏3、 无线射频接收模块4、客流统计器5等设备相连接。车台1内的CPUIOI 的一组数据端口和控制端口连接供驾驶员使用的键盘及显示器单元 108。 CPU101从存储器102中读取程序和数据，执行程序进行相应的 控制操作及数据分析处理，并将处理的结果送回存储器102保存。在 CPU101的协调控制下，GPS定位模块104自行实现公交车辆的定位和 定位数据处理。在CPUIOI的协调控制下，GPRS通信模块103通过无 线通信网络向公交车辆监控系统的控制中心提供包括本车辆运行中经 纬度、方向、速度、时间的定位信息、运行线路和进出站点的信息等 实时运行数据，并接收控制中心发布的调度指令和调度信息；CPU101将GPRS通信模块接收的调度指令和调度信息保存在存储器102中，并 送给键盘及显示器单元108显示出来，提示驾驶员执行。
语音播放器2、文字显示屏3、无线射频接收模块4和客流统计器 6分别设485接口 201、 301、 401、 501连接车台1的485接口 107。
语音播放器2用来播报车辆进出公交站点信息，它的内部有数/ 模转换的语音生成单元和音频放大及播放单元。每当公交车辆到达一 个公交站点时，车台1就会给语音播放器2发进入站点播报命令。当 语音播放器2收到这个进入站点播报命令后，语音生成单元就将该命 令所指的本公交车辆当前所在站数字化的站点语音提示信息转换成音 频信号交音频放大及播放单元播报出来。每当公交车辆离开一个公交 站点时，车台1会给语音播放器2发离开站点播报命令。当语音播放 器2收到这个离开站点播报命令后，语音生成单元就将公交车辆即将 到达的下一个站点数字化的站点语音提示信息转换成音频信号交音频 放大及播放单元播报出来，以提示乘客作好下车准备。
文字显示屏3用来显示公交站点的站牌信息，可以采用发光二极 管阵列或等离子显示屏或液晶显示屏。每当公交车辆到达一个公交站 点时，车台1就会给文字显示屏3发站牌显示命令。当文字显示屏3 收到这个站牌显示命令后，就将公交车辆当前所在站的数字化站牌信 息转化为光信号阵列的字符信息显示出来。当车台l通过判断，确定 公交车要离开某个公交站点时，车台1会发停止命令给文字显示屏3。 这时，文字显示屏3就会删除刚刚显示出来的站牌名称。也就是说， 只是在公交车辆到达至离开某个公交站点的时间段内，文字显示屏3才将该站点的站牌名称显示出来，其他时间不显示站点站牌名称。
无线射频接收模块4用来接收本系统中安装在每个公交站点上的 无线发射模块发出来的站点位置信息。 一旦收到来自某个公交站点上 无线射频发射模块发射出来的已调制的站点位置信息时，它就会对已 调制的站点位置信息进行解调，并将解调后的有效站点位置信息数据 通过485接口送给车台1。
客流统计器5用来统计公交车辆上的客流信息。这些信息包括本 站上车的人数、本站下车的人数以及当前公交车辆上乘客的总人数。 客流统计器5是一个具有自行运算和处理能力的小系统，它主要由若 干个人体探测传感器单元、 一个方向判断单元以及一个客流统计处理 器等部分组成。将客流统计器5的若干个传感器单元分别安装在车辆 内各个旅客上下车的车门上方，且每个车门上方至少要从外向内顺序 安装两到三个这样的传感器单元。车辆供电系统给客流统计器5上电 后，客流统计处理器一旦收到车台l发出的探测指令，客流统计处理 器就可以协调各传感器单元和方向判断单元进入人体探测状态。这时， 只要某车门有乘客上下车，安装在该车门上方的各传感器单元就会顺 序探测到人体移动的信号。各车门的各传感器单元将探测到的信号送 给方向判断单元，方向判断单元就会对每个车门的各个传感器单元送
来的信号分别进行处理。对于一个车门的各传感器单元送来的信号， 方向判断单元根据不同传感器单元送来的人体信息的先后顺序，判断 出乘客是上车还是下车，并将此结果送给客流统计处理器；由客流统 计处理器来统计公交车辆在停靠一个站点的期间内各车门上车的乘客 人数及下车的乘客人数，进而根据原来车内乘客人数及本站上下车人数计算出当前车内乘客人数。这些客流信息数据保存在客流统计处理 器中，直到客流统计处理器收到车台1发来的回传客流信息的命令时，
就将这些客流信息数据通过485接口送给车台1。
安装在公交车辆上的语音播放器2、文字显示屏3、客流统计器5 以及车台1是由公交车辆上的电瓶供电，而无线射频接收模块4的供 电则由车台l提供。公交车辆上电行驶后，这些设备立即开始启动工 作。
车台1上电后，车台1内部的GPS定位模块104开始进行位置信 息搜索，当GPS定位模块104搜索到位置信息后，GPS定位模块104 就将当前时间以及经纬度、方向、速度等其他GPS数据送给CPUIOI， CPU101将上述数据送存储器102保存并送到键盘及显示器单元108 显示出来。与此同时，GPRS通信模块103开始进行GSM网络搜索。 当搜索到GSM网络后，GPRS通信模块103会进一步进行登陆GPRS操 作。登陆上GPRS后，车台1就会与控制中心进行通信并建立连接。同 时，车台1的键盘及显示器单元108显示相应的信息，通过车台1的 键盘及显示器单元108驾驶员可以知道车台1是否已经登陆上了 GPRS 及车台1是否已经与控制中心建立了连接。
当车台1的GPS定位模块104完全定位后，CPU101会按固定的 时间间隔周期性地将当前时间以及经讳度、方向、速度等GPS数据通 过GPRS通信模块103发送给控制中心，CPU101并会定时地将当前 GPS位置信息与预先保存在车台1存储器102内的本线路每个公交站 点的位置信息进行比较；如果比较结果满足进站或离站的条件， CPU101通过485接口 107发相应的命令给语音播放器2和文字显示屏3，控制它们进行站点提示信息播报和站牌名称显示。当然，如果 在某个时候GPS定位模块104 —直搜索不到位置信息，这时车台1就 会从无线射频接收模块4读取公交站点位置数据，并将得到的有效公 交站点位置数据与预先保存在车台1存储器102内本线路的每个公交 站点的位置信息进行比较。如果比较的结果满足进站或离站条件，车 台1就会发相应的命令给语音播放器2和文字显示屏3,控制它们进 行站点提示信息播报和站牌名称显示。
当车辆进站后，车台1的车门检测器105检测到供乘客上下车的 车门已打开后，车台1控制客流统计器5进入人体探测状态。当探测 到有乘客上下公交车辆时，客流统计器5就会对公交车辆上的客流信 息进行统计。车台1的车门检测器105检测到供乘客上下车的车门已 关闭后，车台l控制客流统计器5退出人体探测状态，客流统计器5 停止继续对公交车辆上的客流信息进行统计。
当车辆离站后，如果客流统计器5收到车台1的回传客流信息命 令，客流统计器5就会将统计出来的客流信息通过485接口传给车台 1。车台1会由GPRS通信模块103将客流信息发送给控制中心。
由于GPRS通信模块4与控制中心实现了调度的实时通讯,实时交 互，调度员可以随时向公交车辆下达调度指挥命令。需要驾驶员改变 车辆运行区间或线路的调度指令，会附带新区间或新线路内各站点顺 序数据、各站点的位置信息数据、各站点的本站点及下一站点语音提 示信息数据、各站点的站牌名称显示信息数据等。
在公交车辆遇到交通事故或治安事件等紧急情况时，驾驶员可以 通过触动车台1相应的报警开关106报警，车台1的CPU101收到该报警信息后紧急控制GPRS通信模块103将相应报警消息即刻传给控 制中心。供调度员就交通事故或治安事件作出紧急处置决定。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例，不以此限定本实用新型 实施的范围，依本实用新型的技术方案及说明书内容所作的等效变化 与修饰，皆应属于本实用新型涵盖的范围。
权利要求1.公交车辆监控系统中的移动终端，具有在CPU协调控制下的GPS定位模块、GPRS通信模块、语音播放器和文字显示屏；其特征在于还具有在CPU协调控制下的接收安装在每个公交站点上的无线射频发射模块发出来的站点位置信息的无线射频接收模块和客流统计器；客流统计器的传感器分别安装在各车门处。
2. 根据权利要求1所述的公交车辆监控系统中的移动终端，其特 征在于所述的CPU与GPS定位模块和GPRS通信模块组成车台，该 车台设一个485接口；语音播放器、文字显示屏、无线射频接收模块 和客流统计器分别设485接口连接车台的485接口 。
3. 根据权利要求2所述的公交车辆监控系统中的移动终端，其特 征在于:所述的车台内CPU的一组数据输入端口分别连接各车门处安 装的车门检测器。
4. 根据权利要求3所述的公交车辆监控系统中的移动终端，其特 征在于:所述的车台内CPU的一组控制输入端口连接至少一个报警开 关。
5. 根据权利要求2或3或4所述的公交车辆监控系统中的移动终 端，其特征在于所述的车台设有与驾驶员进行交互的键盘及显示器 单元。
6. 根据权利要求1或2或3或4所述的公交车辆监控系统中的移 动终端，其特征在于所述的GPRS通信模块具有GSM语音通讯的移动 电话。
专利摘要本实用新型公交车辆监控系统中的移动终端，涉及一种具有定位和无线通信功能的车载终端。解决车辆进出站点的数据可靠性差和缺少客流数据的问题。该移动终端具有CPU协调控制下的GPS定位模块、GPRS通信模块、语音播放器和文字显示屏；及接收安装在每个公交站点上的无线射频发射模块发出来的站点位置信息的无线射频接收模块和客流统计器；客流统计器的传感器分别安装在各车门处。CPU协调控制GPS定位模块和GPRS通信模块实现公交运营车辆的可视化监控，并利用语音播放器和文字显示屏播报进离站的语音和文字信息；GPS定位模块不能定位时，由无线射频接收模块提供车辆进出站点的数据。CPU控制客流统计器和GPRS通信模块向控制中心提供客流数据。
文档编号G08G1/0968GK201142139SQ20072000929
公开日2008年10月29日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者赋 任, 吴林钟, 磊 杨, 汤益明, 韦昌荣, 黄云峰 申请人:厦门雅迅网络股份有限公司