CN1152353C - 动态公共汽车位置显示系统 - Google Patents

Abstract

一种动态公共汽车位置显示系统，它能在公共汽车站台的站名牌上以及汽车内显示出本路线上所有正在运行的公共汽车的位置，从而能把公共汽车的动态运行分布情况提供给等车的乘客以及公共汽车驾驶员。本发明的实现不采用任何定位技术，而是利用公共交通系统本身固有的特点，通过对特定方式的数据传输而将公共汽车的位置信息表达出来，使本发明的实现成本非常低。

Description

动态公共汽车位置显示系统

本发明涉及一种动态公共汽车位置显示系统的设备和方法，具体地说是一种能在公共汽车站台的站名牌上和公共汽车上显示出本路线上所有正在运行的公共汽车的位置的动态公共汽车位置显示系统。

美国休斯航空公司申请号为No.87105803的专利公开了一种运载具定位系统，它通过若干个装在运载工具上的自动射频发射机，按一个预定的时间间隔重复发射发射机识别码，由中继站转发上述信号到中央处理站，根据到达中央处理站的时间差确定每个发射机的位置。由于采用无线电定位技术来确定发射机的位置，它必须包含三个信号中继站和若干个基准发射机，以及中央处理站，中央处理站包括操作员显示和控制装置，信号到达时间差处理器等，如果将这种运载工具定位系统用于能在公共汽车站台上显示公共汽车位置方面，则每个站台上的接收机都相当于一个中央处理站，对于拥有庞大数量公交站台的公交系统来说，这种方法如果实现费用是极其高昂的。

台湾新竹市95年9月份开始应用一种动态公车资讯系统，它采用装在公共汽车上的卫星定位导航仪器来确定公共汽车的位置，并将这个位置数据传送给中央处理站再利用电视台的一个频道将处理后的公共汽车的位置信息转发给各个公共汽车站台上的接收电视机，乘客通过电视屏幕了解公车所在的位置。这种系统需要昂贵的卫星定位导航仪器和将卫星定位导航仪器接收的数据传送给中央处理站的发射装置，而且占用一个电视频道，每个站台上需一台接收电视机，在占用频率方面它占用发射机的一个数据发送频道和一个6MH2带宽的电视频道。

本发明就是针对现有技术的不足，不需要无线电定位或卫星定位等任何定位技术，仅需要转低费用的数据发射装置和数据接收处理装置就能实现在公共汽车的站台的站名牌上和公共汽车上显示出该路所有的正在运行的公共汽车的位置，而且本发明装置在公共汽车上的设备能让汽车驾驶员掌握本路线上公共汽车的动态运行分布情况，从而能使驾驶员以一个合理的速度驾驶，提高公共汽车运行效率。本发明设有一个中央处理站，它能对有每一辆装有本发明的公共汽车的运行动态监视和记录，并能进行各种统计，如每年每天运行的班次、时间等。

按照本发明，动态公共汽车位置显示系统可用于确定任何一辆公共汽车的位置，组成公共汽车位置显示系统的有一些适合装在公共汽车上的，同样的射频信号发射机，并有若干个分别装在各公共汽车站台上的射频信号接收机，用于接收从公共汽车上的发射机发来的信号，接收机对信号加以处理，得到本路公共汽车的位置信息，提供给正在等车的乘客或公共汽车驾驶员。

每个发射机做成能发射射频信号，每个发射机除具有能把发射机识别码及信息码编到它所发射的信号中去的装置外，所有发射机的射频信号都是类似的。

每个接收机能接收上述发射机的射频信号，每个接收机除地址编码不外，所有的接收机电路都是相同的，这样每个接收机只能对地址编码与它相同的射频发射机发来的信号进行处理，每个发射机完整地发射一个足够让接收机识别的编码信息时间极短，小于百分之一秒。

装置在公交公司内部的中央处理站的接收机接收所有发射机发射来的信号。并对所有的信号加以处理，对每一路线每一辆公共汽车的运行情况分析统计和监视记录下每辆公共汽车运行动态，并对各辆车每天所运行的班次加以统计，作出日报表。

对于大型城市，每条公交路线可能会太长，这时如果要使每个发射机都能覆盖整个路线，则必需提高单个发射机功率，这样对于大量的发射机来说则成本会大幅度增加，建议彩一个射频信号中继站，中继站接收射频信号发射机发来的信号，并将这个信号以较大的功率转发。中继站的位置应相对高，一方面可增大射频信号覆盖范围，另一方面可减少高楼的屏蔽效应，更好地保证信息传递。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

图1是射频发射机的一个工作流程图。

图2是一个有代表性的射频信号发射机功能框图，其中指明了主要部件。

图3是一个有代表性的具体的射频信号发射机电路图，图中不包括显示部分。

图4是一个有代表性的具体的射频信号发射机显示部分电路图，它能分别显该路线的本车位置和其它车辆分布情况。

图5是一个有代表性的射频信号发射机显示器效果图。

图6是一个有代表性的具体的射频信号接收机电路图。

图7是一个有代表性的射频信号接收机显示器的效果图。

图8是中央处理站的一个工作流程图。

电路IC1的地址设置在本发明中代表路线，在不同路线运行的公共汽车的地址编码设置是不同的，仅在同一条路线上运行的公共汽车才有相同的地址编码，比如所有的10路车地址编码相同，所有的7路车地址编码也相同，而10路车和7路车的地址编码不同，IC1采用UR3578-108A/AM时，地址编码有10位，在本发明中可设成2¹⁰＝1024种状态，也即可区分1024条不同的公交路线，8位数据编码被用于表示某一路线的站台编码，其中4位数据组成的编码代表站台识别码，D5位数据被用作上下线显示控制，D6位数据用作禁止显示触发，D7位用作智能关闭控制。在一条路线上，上行和下行的站台是对称的，所以相同的名子的站台编码设置相同，一般情况下一条路线上站台数目在15个以内，本发明如果包括上下线可对一条路线上的2⁴×2＝32个不同的站台进行准确区分。为了便于公交公司对运营情况高效管理，本电路中还设置有车辆识别功能，通过这个功能，公交公司采用本发明的装置能知道任何一辆车到达任一站台的时间，车辆识别功能通过如下原理实现，某车到站台发射信号时，先发射该车所在的站台。识别码，发射完2-3遍后(根据所采用的集成电路确定)，在不中断载波信号的同时再发射本车的车辆识别码。站台识别码及车辆识别编码通过通道选择电路IC4切换到IC1数据端。

装置在公共汽车上的本发明的射频部分也包括接收电路，此接收电路一方面能给本车驾驶员提供本路线上所有正在运行的辆的动态，而决定本车应该的速度，求得一个较佳的运营效率。另一方面，通过接收电路判断是否有其它车辆正在发射信号，而使本车自动能在没有其它车辆发射射频信号时才发射本车信号，形成一种排队发射时序，可以有效地防止互相重叠的信号出现。

不发射信号时，电路被设置成守候状态，此时IC1的NDDE端为低电平，处于解码方式，电子开关IC16-1、2断开，IC14断开，IC15接通，接收电路IC3工作。当等某辆公共汽车到达站台发射信号时，这个信号被IC3接收，放大整形后送入IC1，如果接收的地址位与该IC1设置的地址位相匹配，则数据位就被存贮，当第二个数据来到后，地址位必须再次匹配，匹配后对原先存贮的数据位进行数据位检查，如果两数据匹配一致，这个数据就被送到输出端(D1、D2……D8)，详细的工作原理会因所余用的具体的集成电路不同而不同。D1、D2、D3、D4表示站台识别码，D5端数据控制译码器是否译码，也即片选控制，当D5为1时译码器只对上行线路的公共汽车发射的信号译码并显示，D5为0时，只对下行线译码。若接收到的数据为站台识别码，D6端为1，若接收到的是表示公共汽车本身代码的数据，D6端为0，禁止译码器译码显示。

D7位数据控制IC25或IC26，使IC19或IC24能准确做到在顺序触发下一位LED显示时关闭原来正显示的LED，因为公共汽车从起始站出发时，作加法计数来依次表示各站台编码，这样当IC18或IC23译码时输出端是从Y0到Y15依次触发的，当新的站台编码到来时，译码器输出设为Yn端变高，则原来显示的是Yn-1位，需将其关闭，由IC19成IC24输出Yn-L的高电平脉冲，做到Yn-1对应端显示器关闭，当公共汽车从终点站返回时，计数器作减法计数，IC18或IC23译码输出端是顺序从Y15到Y0端依次为高，这时设当Yn端变为高时，则原来正在显示的是Yn+1端，关闭Yn+1端由IC19或IC24的Yn+1端输出高使对应显示器复位来完成，IC19或IC24是使Yn-1端还是Yn+1端输出为高由IC25或IC26作自动控制，原理如下：当一个能被译码的编码信号来到时，如果是公共汽车从始点方向住终点行驶时开关K置S端，输出端 Q为低电平，则CH7也为低电平，IC25的CPu端被置为高电平，CP_D端置为低电平，IC25被置为减法计数，一个编码信号到来时，如此信号能被译码，则CH5端传来低电平脉冲，微它后使置位端 PR得到一个低电平尖脉冲，CH1-CH4的数据被打到IC25输出端，同时CH5的低电平脉冲被反相后使IC25作减1计数，由于在CHOS电路中，经一级反相后传输时间大于200ns，使得IC25对输出端数据作减计数，作减法计数的时序在PR置位以后。

模拟开关IC17、IC16的作用为总线隔离，功率开关IC14、IC15可采用TWH7778或三极管开关电路等。

图5中1为显示器面板，2为LED显示器，3和4是未画出的部分，5为站名，两层LED中上层可用红色LED代表本车位置，下层用绿色LED表示其它车辆分布情况。实际使用时用深色透明板覆盖在LED上将会有更好的显示效果。

图7中1为显示器面板，2为站名，3为本站标记，4为LED显示器，5和6为未画出的部分。

另外接收机的体积可以做的很小，如BP机般大小，从而可以将接收电路带在乘客身上，可使乘客在任何地方都能了解公共汽车动态。

按发明人估计，每个射频部分的电路造价在150元以内，每个射频接收部分的电路造价在50元以内。

本发明中所附电路图只是实现本发明的形式之一，接收电路，发射电路都常规设计，从而不需要进一步说明，关于编解码电路，可采用任何功能相似的电路IC。

编解码电路IC1的A1-A10端的设置代表其被安装的公共汽车的运行路线，比如7路车编码成0000000111时，将A1-A3端对应开关断开，其余闭合即可。

站台识别码按从起始站到终点站的顺序由电路自动生成。

车辆识别码的设置由IC4的1B-4B端的开关设置，在所附电路中每条路线能识别16辆不同的公共汽车。

按动开关AN作发射控制，当本车每到一站台时，由售票员或驾驶员按动一下AN开关，电路即自动工作。

开关K为上下线选择功能，当公共汽车是从起始站往终点站方向行始时，开关K置于IC6-3的S端，当从终点站返回起始站时，开关K置R端。

接收电路对IC22的A1-A10端对应开关设置根据其被安装的站台的所在路线确定，ICC22的D5端对应的开关根据被安装的站台是在起始站至终点站方向还是终点站到起始站方向，确定是否使信号经过反相器。

对信息统计处理方面，利用IC10-3的输出信号，D6端为低电平时代表此信息是车辆编码信息对D1-D5数据以及时间统一处理，实现对任一辆车到任一站的时间记录统计，这些都是常规设计，从而不需要进一步说明。

为了说明本发明可被有效利用的方式，这里已按照本发明对动态公共汽车位置显示系统、作了介绍，但是应当理解，本发明的应用不限于上述方式，从而，对于由内行的人们所作的任何及所有修改和变型，都被认为是在所附权利要求中确定的本发明的范围和精神以内。

Claims (14)

1、一种动态公共汽车位置显示系统，它用于在公共汽车站台的站名牌上，公共汽车上以及公交公司内显示公共汽车的位置，这种动态公共汽车位置显示系统包含：

a.若干适合装在公共汽车上的，同样的发射机，上述的每个发射机做成能发射射频信号，每个发射机除能把发射机识别码、站台识别码、路线识别码编入所发射的信号中去的装置外，所有发射机的射频信号都类似；

b.若干个适合装在公共汽车站台上的接收机，每个接收机能接收上述发射机发来的信号，每个接收机除根据所在路线决定的地址编码不同外，所有的接收机都类似；

c.一个中央处理站，它有接收每个发射机发射的射频信号的装置，将信号中的地址码、数据码和时间记录在一起的装置，以及打印输出、显示输出装置。

2、在权利要求1中所述的动态公共汽车位置显示系统，其中每个上述发射机中包含接收装置，接收装置判断其它发射机的工作情况，同时如果有其它发射机在工作则禁止本发射机工作，即使本发射机有发射请求也必须在其它发射机发射完毕后才能工作，这种方式可以有效地防止出现互相重叠的信号。

3、如权利要求2中所述的动态公共汽车位置显示系统，其中每次发射信号的时间不超过百分之一秒。

4、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：能将预先设置的编码编到发射机发射的信号中去的电路采用专用集成电路进行编码。

5、如权利要求4所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：具有编码功能的集成电路能对至少4位以上的地址码和至少7位数据码进行编码。

6、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：能将发射机发射的编码信号进行解码的电路采用专用集成电路进行解码。

7、如权利要求6所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：所述的具有解码功能的集成电路能对专用编码电路的编码信号进行解码。

8、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中发射机信号中的编码信号，用地址码代表公共汽车的路线识别码，发射机识别码也即车辆识别编码用数据码表示，站台的识别码也用数据码表示。

9、如权利要求8所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：识别码采用分时发射方式，也即先发射地址码和代表站台识别码的数据码，然后在载波信号不中断的情况下再发射地址码和代表车辆识别码的数据码，每次发射要保证接收机接收到完整的足以做出正确反映的信号。

10、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中地址码由编码开关设定，对应的发射机和接收机地址码设定相同。

11、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中代表车辆识别码的数据码由编码电路数据编码端的编码开关设定。

12、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中代表站台识别码的数据码由发射机内的加法电路自动生成，加法电路对发射机发射的次数作加法计算。

13、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中代表站台识别码的数据码包含5个数据位，对每个地址码也即对每路线来说能识别2⁵＝32个不同的站台。

14、如权利要求1所述的动态公共汽车位置显示系统，其特征是：其中装在公共汽车内及站台上的射频接收机的显示器只能显示关于站台的信息。

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