CN101968942B - 一种多功能公交信息显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能公交信息显示系统，不仅拥有传统的静态显示单元，用于显示公交线路和静态喷涂彩色广告，还引入了LED游动显示屏作为公交实时监测显示终端，更拥有可播放高清视频节目的LED全彩屏等，从而满足了乘客、政府、广告商和设备制造商的需求，且本发明所述显示系统便于维护，有利于提高LED显示技术在公共交通领域的推广和应用水平。
Description
技术领域
本发明涉及公交信息显示控制技术领域，尤其涉及一种多功能公交信息显示系统。
背景技术
近年来，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)芯片的制作工艺水平和显示技术不断进步，使得它在大面积显示，特别在体育、广告、金融、剧院、展览、机场和交通等领域日益得到广泛的推广和应用，而目前正朝着更高亮度、更小密度、更好的均匀性、更优的色彩表现能力和更全的功能提升方面发展，各类显示屏的开发前景极为广阔。LED显示屏在公交路牌显示方面也得到了一些运用，但由于受到前几年LED灯芯亮度低、允许设计密度小的限制，一般仅局限于红色LED小屏的制作，用于显示公交车辆的位置和等待时间。具有较大公众效应的绘画广告屏，也采用单独分立设计，例如现在各城市已经普及的静态喷涂彩色广告候车亭。
一方面，随着各色LED芯片亮度的不断提高和日益小型化，使原来用于室内的LED器件亦可用于户外，并在更小的面积内显示更高的分辨率，另一方面，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位系统的成熟和成本的不断下降，给公交系统的无线营运监测也带来了发展的契机。如何适应现代公交系统信息显示的发展需要，综合运用各方面的技术优势，成为公交信息显示控制领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种多功能公交信息显示系统，在显示公交线路信息的同时，兼有公交实时监测、显示静态喷涂彩色广告以及播放LED全彩高清视频的功能。
本发明采用的技术方案是，所述多功能公交信息显示系统，包括静态显示单元、动态视频显示单元、文字显示单元、异步图文显示单元和控制处理单元，控制处理单元对动态视频显示单元和异步图文显示单元的显示状态和内容进行控制。
所述多功能公交信息显示系统采用不锈钢包边双面矩型结构，所述静态显示单元位于所述双面矩形结构中一面的中央，用于显示彩色喷绘广告和/或其它艺术广告，所述动态视频显示单元位于所述双面矩形结构中另一面的中央，用于播放LED全彩高清视频，所述文字显示单元位于所述静态显示单元和所述动态视频显示单元的两侧，用于显示文字公交路牌，所述异步图文显示单元位于所述文字显示单元下部，用于显示各线路的来车信息。
所述控制处理单元包括嵌入式微处理器、视频切换处理器、动态视频显示控制器和异步图文显示控制器，嵌入式微处理器通过系统总线分别与视频切换处理器、动态视频显示控制器和异步图文显示控制器相连，视频切换处理器与动态视频显示控制器相连。
所述视频切换处理器同时接收从无线电视接收模块和嵌入式微处理器输入的两路视频信号，并在嵌入式微处理器的控制下选择输出到动态视频显示控制器的视频信号。
所述动态视频显示控制器通过总线驱动器与动态视频显示单元相连，所述动态视频显示控制器在嵌入式微处理器的控制下将从所述视频切换处理器输出的视频信号送入动态视频显示单元。与所述动态视频显示控制器相连的存储器采用动态随机存储器或静态随机存储器，用于视频信号的缓存。
所述异步图文显示控制器在嵌入式微处理器的控制下将从无线数据通讯模块输入的实时公交线路信息送入异步图文显示单元。
所述动态视频显示控制器还与温度传感器和亮度传感器相连，根据环境温度和亮度的变化对系统温度和显示亮度进行调整。
所述嵌入式微处理器进一步通过外部存储设备接口、网络接口和串行接口分别与外部存储设备、互联网络和个人电脑相连，负责从外部存储器或互联网络获取视频节目信息、通过互联网络接受远程控制以及通过个人电脑进行现场维护，所述嵌入式微处理器还具有实时时钟，用于日期、时间的显示和定时控制
所述异步图文显示单元是高亮度LED图文显示屏。
所述动态视频显示单元是采用高亮度三基色表贴LED构成的LED全彩视屏。
所述无线数据通讯模块采用标准GSM或GPRS专用数据通信模块并与公交GPS实时监测中心联网，以实时获取各线路公交车的位置信息。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：
本发明所述多功能公交信息显示系统，不仅拥有传统的静态显示单元，用于显示公交线路和静态喷涂彩色广告，还引入了LED图文显示屏作为公交实时监测显示终端，更拥有可播放高清视频节目的LED全彩视屏等，从而满足了乘客、政府、广告商和设备制造商的需求，且本发明所述显示系统便于维护，有利于提高LED显示技术在公共交通领域的推广和应用水平。
附图说明
图1为本发明所述多功能公交信息显示系统双面矩形结构正面示意图；
图2为本发明所述多功能公交信息显示系统双面矩形结构背面示意图；
图3为本发明所述多功能公交信息显示系统组成结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的所述多功能公交信息显示系统，详细说明如后。
本发明具体实施例，一种多功能公交信息显示系统，如图1、2所示，所述多功能公交信息显示系统采用不锈钢包边双面矩型结构，该显示系统包括：静态显示单元1、动态视频显示单元2、文字显示单元3、异步图文显示单元4和控制处理单元6，控制处理单元6对动态视频显示单元2和异步图文显示单元4的显示状态和内容进行控制。
如图1所示，静态显示单元1位于所述双面矩形结构中一面的中央，并盖有耐热不易变形的防静电聚碳酸酯板，晚上采用灯光照明。静态显示单元1用于显示彩色喷绘广告和/或其它艺术广告，与传统广告制作工艺相同。
如图2所示，动态视频显示单元2是LED全彩视屏，采用高亮度三基色表贴LED，包括表贴三合一、表贴三拼一和亚表贴三并一，像素间距小于等于但不限于6mm，位于所述双面矩形结构中另一面的中央，用于播放各种LED全彩高清视频电视节目、滚动广告和政府发布的信息，在LED全彩视屏上盖有耐热不易变形的防静电聚碳酸酯板，可白天晚上全天候工作。由于动态视频显示单元2采用的LED全彩视屏是现有技术中已经出现的产品，其具体的结构和参数并不是本发明所关注的重点，故此处不详述。
多个文字显示单元3位于静态显示单元1和动态视频显示单元2的两侧，并盖有耐热不易变形的防静电聚碳酸酯板，晚上采用灯光照明，文字显示单元3用于显示经过本站的各公交线路有关的固定文字信息即文字公交路牌。
异步图文显示单元4采用高亮度LED图文显示屏，位于文字显示单元3中的下部，用于显示各线路的来车信息。
如图3所示，控制处理单元6位于双面矩型结构的内部下方，靠近异步图文显示单元4的位置，包括嵌入式微处理器611、视频切换处理器613、动态视频显示控制器612和异步图文显示控制器614，嵌入式微处理器611通过系统总线分别与视频切换处理器613、动态视频显示控制器612和异步图文显示控制器614相连，嵌入式微处理器611还通过数据线与视频切换处理器613相连，视频切换处理器613与动态视频显示控制器612相连。视频切换处理器613和动态视频显示控制器612均能与控制处理单元6上的嵌入式微处理器611通讯。动态视频显示控制器612通过总线驱动器606与动态视频显示单元2相连，总线驱动器606可任意采用LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)芯片或网络PHY(Port Physical Layer，端口物理层)高速串行芯片，用于串行输出视频数据和控制信号到动态视频显视单元2。
嵌入式微处理器611支持嵌入式操作系统WinCE或Linux，优选例是ARM系列嵌入式微处理器，例如采用恩智浦公司内嵌16/32位ARM926EJ-S的LPC32系列或内嵌16/32位ARM7TDMI-S的LPC23系列芯片，本身具有10/100MEthernet MAC、SD(Secure Digital)卡、USB 2.0和异步UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)串口等丰富的接口，并具有实时时钟，可满足本系统所需外设要求，具体包括：
嵌入式微处理器611内部具有的实时时钟，用于日期、时间的显示和定时控制，例如LED屏体的分时亮度控制。
嵌入式微处理器611通过USB 2.0的移动硬盘接口602与移动硬盘62相连接，通过SD卡接口601与SD卡61相连接，可以从移动硬盘62和SD卡61等外部存储设备上获取视频节目信息进行播放。移动硬盘采用具有USB 2.0接口的移动硬盘，用于节目、广告和公交信息数据库等的存储。
嵌入式微处理器611通过其上具有的10/100M Ethernet MAC(EthernetMedia Access Control，以太网媒体接入控制器)与网络接口芯片608、网络接口603相连，可以实现对本发明所述显示系统的远程监控、播放内容和节目表的更换以及网络信息和网络视频的播放等。
嵌入式微处理器611还可通过异步UART串口607与个人电脑通讯，主要用于现场维护。
嵌入式微处理器611还与第一存储器615相连，用于嵌入式微处理器611各种事务处理的缓存。
嵌入式微处理器611还与FLASH芯片605相连，FLASH芯片605是非易失可擦除存储器，用于配置命令、程序、屏体参数及固化数据的存储，嵌入式微处理器611可以调用FLASH芯片中的配置命令或数据执行相应操作。
可选的，嵌入式微处理器611还与ASDL接口芯片609及ADSL接口604相连接，使本发明所述显示系统具有灵活的市话宽带互联网接入功能，增加了视频资源的获取方式，以便用户选用。
视频切换处理器613采用可编程FPGA芯片，优选例是ALTERA公司的Cyclone III系例芯片，例如EP3C5E144，视频切换处理器613有两路视频信号输入，一路是无线电视接收模块63输出的数字电视信号，一路是嵌入式微处理器611通过内部LCD液晶控制器输出的视频信号，该视频信号的内容包括外部存储器预存的节目视频信号、网络数字视频信号以及广告、通知、新闻等，视频切换处理器613在嵌入式微处理器611的控制下选择一路解码输出给动态视频显示控制器612，其中：
与视频切换处理器611相连的无线电视接收模块63采用标准移动电视接收模块，优选例是汉镭公司的HT7473ADVB-T移动电视接收盒，其输出的数字电视信号传入视频切换处理器613。
动态视频显示控制器612采用大规模可编程FPGA芯片，优选例是ALTERA公司的Cyclone III系例芯片，例如EP3C10F256，主要用于对输入的视频数据进行缓存、格式转换、色彩空间变换和LED全彩视屏的数据分配、扫描显示控制和状态监测等，同时与嵌入式微处理器611通讯，显示日期、时钟，通过嵌入式微处理器611接收网络远程传来的控制命令，例如定时开关机、节目切换、亮度控制、参数更改，或将状态监测数据传给嵌入式微处理器611，再传回控制中心等。由于视频切换处理器613输出的都是目前液晶显示器能够显示的视频数据格式，动态视频显示控制器612须对其进行格式转换、色彩空间变换和LED全彩视屏的数据分配后才能显示在LED全彩视屏上，这是LED全彩视屏中现有的格式转换功能，故此处不详述。
与动态视频显示控制器612相连的第二存储器616采用动态存储器或静态存储器，用于视频信号的缓存。
与动态视频显示控制器612相连的总线驱动器606采用多片LV1023芯片SN65LV1023或网络PHY芯片，用于串行输出视频数据和控制信号到动态视频显视单元2。
动态视频显示控制器612还与温度传感器65和亮度传感器66相连，根据环境温度和亮度的变化对系统温度和显示亮度进行调整。
温度传感器65采用数字式温度传感器，用于侦测本发明所述显示系统内的温度并传给动态显示控制芯片612，以便控制LED发光管的电流和控制交流散热风扇67的开启和关闭，以达到调整本发明所述显示系统内的温度的目的。
亮度传感器66采用数字式亮度传感器，用于感应环境亮度并传给动态显示控制芯片612，以便自动控制动态视频显示单元2的显示亮度。
异步图文显示控制器614将从无线数据通讯模块64输入的实时公交线路信息经过处理后送入异步图文显示单元4，异步图文显示单元4为高亮度LED图文显示屏。无线数据通讯模块64采用标准GSM(Global System for MobileCommunications，全球移动通讯系统)、TD-CDMA(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access，时分同步码分多址接入)、CDMA2000、WCDMA或GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)专用数据通信模块，优选标准GSM或GPRS专用数据通信模块，并与公交GPS实时监测中心联网以实时的获取各线路公交车的位置信息，在异步图文显示单元4上滚动显示各线路到达本发明所述多功能公交信息显示系统所在站牌的来车位置和等待时间，白天晚上均可使用。同时，异步图文显示控制器614还可以根据实时公交线路信息计算出公交车距本站的距离，并通过异步图文显示单元4显示出来。这一内容是公交实时监测技术中的常用技术手段，故此处不详述。异步图文显示控制器614还与嵌入式微处理器611相连，可以通过嵌入式微处理器611接收外部存储器或者互联网络中的图文信号。
本发明所述多功能公交信息显示系统，不仅拥有传统的静态显示单元，用于显示公交线路和静态喷涂彩色广告，还引入了LED图文显示屏作为公交实时监测显示终端，更拥有可播放高清视频节目的LED全彩视屏等，从而满足了乘客、政府、广告商和设备制造商的需求，且本发明所述显示系统便于维护，有利于提高LED显示技术在公共交通领域的推广和应用水平。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。例如对本发明所述显示系统各个单元，可由用户灵活选用搭配、增删，以构建不同模式不同造型的各种多功能LED公交信息显示屏。
Claims (9)
1.一种多功能公交信息显示系统，其特征在于包括静态显示单元、动态视频显示单元、文字显示单元、异步图文显示单元和控制处理单元，控制处理单元对动态视频显示单元和异步图文显示单元的显示状态和内容进行控制；
所述控制处理单元包括嵌入式微处理器、视频切换处理器、动态视频显示控制器和异步图文显示控制器，嵌入式微处理器通过系统总线分别与视频切换处理器、动态视频显示控制器和异步图文显示控制器相连；
所述异步图文显示控制器在嵌入式微处理器的控制下将从无线数据通讯模块输入的实时公交线路信息送入异步图文显示单元，同时，异步图文显示控制器还根据实时公交线路信息计算出公交车距本站的距离，并通过异步图文显示单元显示出来；
所述无线数据通讯模块采用标准GSM或GPRS专用数据通信模块并与公交GPS实时监测中心联网，以实时获取各线路公交车的位置信息，在异步图文显示单元上滚动显示各线路到达所述多功能公交信息显示系统所在站牌的来车位置和等待时间。
2.根据权利要求1所述多功能公交信息显示系统，其特征在于采用不锈钢包边双面矩型结构，所述静态显示单元位于所述双面矩形结构中一面的中央，用于显示彩色喷绘广告和／或其它艺术广告，所述动态视频显示单元位于所述双面矩形结构中另一面的中央，用于播放LED全彩高清视频，所述文字显示单元位于所述静态显示单元和所述动态视频显示单元的两侧，用于显示文字公交路牌，所述异步图文显示单元位于所述文字显示单元下部，用于显示各线路的来车信息。
3.根据权利要求1或2所述多功能公交信息显示系统，其特征在于视频切换处理器与动态视频显示控制器相连。
4.根据权利要求3所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述视频切换处理器同时接收从无线电视接收模块和嵌入式微处理器输入的两路视频信号，并在嵌入式微处理器的控制下选择输出到动态视频显示控制器的视频信号；
所述动态视频显示控制器通过总线驱动器与动态视频显示单元相连，所述动态视频显示控制器在嵌入式微处理器的控制下将从所述视频切换处理器输出的视频信号送入动态视频显示单元，与所述动态视频显示控制器相连的存储器采用动态随机存储器或静态随机存储器，用于视频信号的缓存。
5.根据权利要求4所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述动态视频显示控制器还与温度传感器和亮度传感器相连，根据环境温度和亮度的变化对系统温度和显示亮度进行调整。
6.根据权利要求3所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述嵌入式微处理器进一步通过外部存储设备接口、网络接口和串行接口分别与外部存储设备、互联网络和个人电脑相连，负责从外部存储器或互联网络获取视频节目信息、通过互联网络接受远程控制以及通过个人电脑进行现场维护，所述嵌入式微处理器还具有实时时钟，用于日期、时间的显示和定时控制。
7.根据权利要求4或5所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述嵌入式微处理器进一步通过外部存储设备接口、网络接口和串行接口分别与外部存储设备、互联网络和个人电脑相连，负责从外部存储器或互联网络获取视频节目信息、通过互联网络接受远程控制以及通过个人电脑进行现场维护，所述嵌入式微处理器还具有实时时钟，用于日期、时间的显示和定时控制。
8.根据权利要求1所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述异步图文显示单元是高亮度LED图文显示屏。
9.根据权利要求1所述多功能公交信息显示系统，其特征在于所述动态视频显示单元是采用高亮度三基色表贴LED构成的LED全彩视屏。
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