CN202499161U - 自动报站装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自动报站装置，所述自动报站装置位于车辆上，包括：GPS模块、中央控制器、存储模块、显示模块和播音模块；GPS模块，用于接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到中央控制器发送的请求之后，将GPS定位数据发送给中央控制器；中央控制器，用于接收GPS模块发送的GPS定位数据，根据GPS定位数据确定车辆的位置信息，并根据车辆的位置信息与存储模块保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定车辆即将驶入的站点，以及车辆与站点之间的距离；如果车辆与站点之间的距离小于预定阈值，则向显示模块和播音模块发送站点的信息。本实用新型可以实现自动准确地播报站名，并且精度高，成本低，实现简便灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术，尤其涉及一种自动报站装置。
背景技术
城市轨道交通是城市公共交通体系的重要组成部分，与其他运输方式比较，具有投资少、速度快、运量大、成本低、绿色环保和适应性强的特点，且有利于城市发展。
报站系统是旅客信息系统(Passenger Information System；以下简称：PIS)最重要的组成部分之一，通过语音、文字或者动态地图等方式向乘客传递到站信息和预报站等信息。目前，城轨车辆报站系统的实现方式主要有以下几种：
(1)半自动报站系统，即通过人工干预语音信箱进行语音报站，和传统的人工报站相比，其声音洪亮清晰。但是人工干预语音信箱存在人为因素，如天气不好、道路打滑和/或驾驶员心情不好等原因引发漏报站和/或错报站的现象。漏报站和/或错报站会导致乘客下错站，从而带来不必要的麻烦，也会相应影响城市形象。
(2)通过信号系统获得站点信息的自动报站系统。这种方式需要地面和车载信号系统的配合，准确度较高。但是由于需要在地面和车辆上同时增加信号系统设备，成本高，很多城市轨道交通线路不具备从信号系统获得站点信息的条件。
(3)通过车辆主控单元软件实现的自动报站系统。通过记录车辆运行的距离和存储的站点之间的距离进行比较，当城轨车辆驶入站点一定距离范围内时自动进行报站。这种方式不用增加额外的设备，但是会增加软件设计的工作量和复杂程度，同时由于轮径磨损等原因也会导致计算的距离不准，造成误报站等问题，稳定性不强。
实用新型内容
本实用新型一方面提供一种自动报站装置，所述自动报站装置位于车辆上，所述自动报站装置包括：全球定位系统GPS模块、中央控制器、存储模块、显示模块和播音模块；所述GPS模块，用于接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到所述中央控制器发送的请求之后，将所述GPS定位数据发送给所述中央控制器；所述存储模块，用于保存电子矢量地图；所述中央控制器，用于接收所述GPS模块发送的GPS定位数据，根据所述GPS定位数据确定所述车辆的位置信息，并根据所述车辆的位置信息与所述存储模块保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定所述车辆即将驶入的站点，以及所述车辆与所述站点之间的距离；如果所述车辆与所述站点之间的距离小于预定阈值，则向所述显示模块和所述播音模块发送所述站点的信息；所述显示模块，用于接收并显示所述中央控制器发送的所述站点的信息；所述播音模块，用于接收并播报所述中央控制器发送的所述站点的信息。
进一步地，所述自动报站装置还包括：存储控制模块，用于根据所述中央控制器的指令，将所述存储模块保存的电子矢量地图发送给所述中央控制器。
所述中央控制器，还用于根据所述车辆的位置信息在所述存储模块保存的电子矢量地图中进行查找，确定所述车辆所处的地点，并将与所述地点对应的信息发送给所述显示模块和所述播音模块；所述信息至少包括景点信息、广告信息和公益信息；
所述显示模块，用于接收并显示所述中央控制器发送的与所述地点对应的信息；
所述播音模块，用于接收并播放所述中央控制器发送的与所述地点对应的信息。
本实用新型一方面的技术效果是：GPS模块接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到中央控制器发送的请求之后，将上述GPS定位数据发送给中央控制器；中央控制器接收到上述GPS模块发送的GPS定位数据之后，根据上述GPS定位数据确定上述车辆的位置信息，并根据上述车辆的位置信息与存储模块保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定上述车辆即将驶入的站点，以及上述车辆与上述站点之间的距离；如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则向显示模块和播音模块发送上述站点的信息，由显示模块显示上述中央控制器发送的上述站点的信息，以及由播音模块播报上述中央控制器发送的上述站点的信息。从而可以实现自动准确地播报站名，并且精度高，成本低，实现简便灵活。
附图说明
图1为本实用新型自动报站装置一个实施例的结构示意图；
图2为本实用新型自动报站装置另一个实施例的结构示意图；
图3为本实用新型自动报站装置再一个实施例的结构示意图；
图4为本实用新型自动报站方法一个实施例的流程图。
具体实施方式
本实用新型提供的自动报站装置基于GPS实现。GPS定位的基本原理是将高速运动的卫星的瞬间位置作为已知的起始数据，采用空间距离后方交汇的方法，确定待测点的位置。假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间为Δt，再加上接收机所接收到的卫星星历等其他数据可以确定以下四个方程式：
[(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)2]1/2+c(Vt1-Vt0)＝d1
[(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2]1/2+c(Vt2-Vt0)＝d2
[(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2]1/2+c(Vt3-Vt0)＝d3
[(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2]1/2+c(Vt4-Vt0)＝d4
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z及钟差；GPS接收机再由此得到经纬度、时间等信息；最后将这些信息通过串口以GPS信息的形式发送出去。
图1为本实用新型自动报站装置一个实施例的结构示意图，本实施例中的自动报站装置位于车辆上，如图1所示，上述自动报站装置可以包括：GPS模块11、中央控制器12、存储模块13、显示模块14和播音模块15；
其中，GPS模块11，用于接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到中央控制器12发送的请求之后，将上述GPS定位数据发送给中央控制器12。
存储模块13，用于保存电子矢量地图。
中央控制器12，用于接收GPS模块11发送的GPS定位数据，根据上述GPS定位数据确定上述车辆的位置信息，并根据上述车辆的位置信息与存储模块13保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定上述车辆即将驶入的站点，以及上述车辆与上述站点之间的距离；如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则向显示模块14和播音模块15发送上述站点的信息；
本实施例中，上述车辆的位置信息包括上述车辆所处的经度和纬度；另外，中央控制器12还可以根据上述GPS定位数据还可以确定上述车辆的速度和格林威治时间等定位信息。
其中，上述站点的信息可以为上述站点的名称。
本实施例对上述预定阈值的大小不作限定，在具体实现时可以根据实际需要和系统性能要求设定。
显示模块14，用于接收并显示中央控制器12发送的上述站点的信息。
播音模块15，用于接收并播报中央控制器12发送的上述站点的信息。
本实施例中，在车辆驶出上述站点一定范围，或该车辆距离拐弯点一定范围时，播音模块15可以进行语音提示，并由显示模块14可以显示与语音提示相同的信息，给乘客一种全方位的提示与服务。
上述实施例中，GPS模块11接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到中央控制器12发送的请求之后，将上述GPS定位数据发送给中央控制器12；中央控制器12接收到上述GPS模块发送的GPS定位数据之后，根据上述GPS定位数据确定上述车辆的位置信息，并根据上述车辆的位置信息与存储模块13保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定上述车辆即将驶入的站点，以及上述车辆与上述站点之间的距离；如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则中央处理器12向显示模块14和播音模块15发送上述站点的信息，由显示模块14显示上述中央控制器12发送的上述站点的信息，以及由播音模块15播报上述中央控制器12发送的上述站点的信息。从而可以实现自动准确地播报站名，并且精度高，成本低，实现简便灵活。
图2为本实用新型自动报站装置另一个实施例的结构示意图，与图1所示的自动报站装置相比，不同之处在于，图2所示的自动报站装置还可以包括：
存储控制模块16，用于根据中央控制器12的指令，将存储模块13保存的电子矢量地图发送给中央控制器12。
进一步地，中央控制器12，还可以根据上述车辆的位置信息在存储模块13保存的电子矢量地图中进行查找，确定上述车辆所处的地点，并将与上述地点对应的信息发送给显示模块14和播音模块15；上述信息至少包括景点信息、广告信息和公益信息；
显示模块14，用于接收并显示中央控制器12发送的与上述地点对应的信息。
播音模块15，用于接收并播放中央控制器12发送的与上述地点对应的信息。
上述自动报站装置可以实现自动准确地播报站名，并且精度高，成本低，实现简便灵活。
图3为本实用新型自动报站装置再一个实施例的结构示意图，本实施例中的自动报站装置位于车辆上，如图3所示，该自动报站装置包括：GPS模块31、中央控制器32、通用串行总线(Universal Serial Bus；以下简称：USB)控制器33、USB存储器34、显示屏35、音频设备36和扬声器37。
其中，中央控制器32分别与GPS模块31、USB控制器33、显示屏35和音频设备36连接；USB存储器34与USB控制器33连接；扬声器37与音频设备36连接。
本实施例中，数据传输路径为：GPS数据通过GPS模块31进入中央控制器32；USB存储器34中存储的数据进入USB控制器33，再进入中央控制器32；经中央控制器32处理后的数据一路进入显示屏35，实现显示功能，另一路进入音频设备36，最后进入扬声器37实现语音播报功能。
具体地，GPS模块31，用于接收GPS卫星针对车辆发送的定位数据，在接收到中央控制器32的请求后，GPS模块31将中央控制器32请求的数据发送给中央控制器32。本实施例中的GPS模块31可以实现本实用新型图1和图2所示实施例中GPS模块11的功能。
中央控制器32，用于接收GPS模块31发送的定位数据，根据该定位数据确定车辆的位置信息，将上述位置信息与USB存储器34的数据库中保存电子矢量地图进行匹配，确定上述车辆即将驶入的站点，以及上述车辆与上述站点之间的距离；如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则中央控制器32向显示屏35和音频设备36发送上述站点的信息。本实施例中的中央控制器32可以实现本实用新型图1和图2所示实施例中央控制器12的功能。
其中，上述车辆的位置信息包括上述车辆所处的经度和纬度。另外，中央控制器32根据上述GPS定位数据还可以确定上述车辆的速度和格林威治时间等定位信息。
本实施例中，中央控制器32还可以根据上述车辆的位置信息在上述电子矢量地图中进行查找，确定上述车辆所处的地点，并将与上述地点对应的信息发送给显示屏35进行显示，以及发送给音频设备36进行语音的播报，上述信息至少可以包括景点信息、广告信息和公益信息。
USB控制器33，用于将USB存储器34中保存的数据，例如：电子矢量地图经过解码处理后传给中央控制器32；以及读取中央控制器32写入USB总线控制寄存器中的数据，经过编码处理后传给USB存储器34。本实施例中的USB控制器33可以实现本实用新型图2所示实施例中存储控制模块16的功能。
USB存储器34，使用U盘或移动硬盘等带USB接口的存储器，用于对存储容量的扩展，存储电子矢量地图，以及广告等多媒体文件。本实施例中的USB存储器34可以实现本实用新型图1和图2所示实施例中存储模块13的功能。
显示屏35，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display；以下简称：LCD)显示屏，接收中央控制器32发送的数据，显示站点信息、景点信息、公益信息和广告信息等。本实施例中的显示屏35可以实现本实用新型图1和图2所示实施例中显示模块14的功能。
音频设备36，接收中央控制器32的数据，经解码后驱动扬声器37。
扬声器37，接受音频设备36的驱动，实现语音播报。
本实施例中的音频设备36和扬声器37可以实现本实用新型图1和图2所示实施例中播音模块15的功能。
本实施例中的中央控制器32为基于高级精简指令集7中央处理器(Advanced Reduced Instruction Set Computer Machines 7 Central ProcessingUnit；以下简称：ARM7 CPU)核的中央控制器，负责GPS模块31、USB控制器33、显示屏35和音频设备36的数据交换，具有图形化编程接口。中央控制器32运行符合IEC61131-3的可编程逻辑控制器(Programmable LogicController；以下简称：PLC)解释器，解释执行用户编写的应用程序。中央控制器32通过标准的通用异步接收/发送(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter；以下简称：UART)接口来控制GPS模块31，通过发送数据通道和接收数据通道来访问GPS定位数据。中央控制器32负责控制USB控制器33，实现访问和调用USB存储器34中的数据。中央控制器32及其外围接口电路实现了该报站系统的中央控制功能，主要包括中央控制器32、代码存储器、配置存储器和程序存储器。中央控制器32具有速度快、体积小、接口丰富、功耗低和/或无需辅助散热设备的优点，主要负责运行PLC解释器和用户的应用程序。代码存储器由非易失性闪存(Flash)组成，永久存储控制代码。配置存储器由非易失性闪存(Flash)组成，永久存储用户的应用数据和配置数据。程序存储器由同步动态随机访问存储器(SynchronousDynamic Random Access Memory；以下简称：SDRAM)组成，具有速度快、容量大的优点，用于代码运行时的内存分配。用户可以通过图形化编程工具进行应用程序的编写和编译，生成二进制代码文件后通过网络接口下载至配置存储器中，运行于中央控制器32的PLC解释器将自动加载并执行用户应用程序，对数据进行逻辑处理。
本实施例提供的自动报站装置采用GPS卫星定位技术及嵌入式ARM处理器芯片，利用站点经纬度信息作为触发条件，自动、准确地播报站名、服务用语，并提供广告等增值业务。该装置具有精度高，成本低，实现方式简便灵活等特点，具有很好的应用前景。
下面对本实用新型提供的自动报站装置实现自动报站的方法进行介绍。
图4为本实用新型自动报站方法一个实施例的流程图，如图4所示，该自动报站方法可以包括：
步骤401，接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据。
步骤402，根据上述GPS定位数据确定上述车辆的位置信息。
本实施例中，上述车辆的位置信息包括上述车辆所处的经度和纬度。
另外，根据上述GPS定位数据还可以确定上述车辆的速度和格林威治时间等定位信息。
步骤403，根据上述车辆的位置信息与保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定上述车辆即将驶入的站点，以及上述车辆与上述站点之间的距离。
步骤404，如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则播报并显示上述站点的信息。
其中，上述站点的信息可以为上述站点的名称。
本实施例对上述预定阈值的大小不作限定，在具体实现时可以根据实际需要和系统性能要求设定。
本实施例中，当车辆与该车辆即将驶入的站点之间的距离小于预定阈值时，不用人工干预，可以自动播报并显示上述站点的信息。
进一步地，本实施例中，还可以根据上述车辆的位置信息在上述电子矢量地图中进行查找，确定上述车辆所处的地点，并显示与上述地点对应的信息，上述信息至少可以包括景点信息、广告信息和公益信息。
另外，还可以在车辆驶出上述站点一定范围，或该车辆距离拐弯点一定范围时，进行语音提示，并显示与语音提示相同的信息，给乘客一种全方位的提示与服务。
上述实施例中，接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，根据上述GPS定位数据确定上述车辆的位置信息；根据上述车辆的位置信息与保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定上述车辆与站点之间的距离；如果上述车辆与上述站点之间的距离小于预定阈值，则播报并显示上述站点的信息。从而可以实现自动准确地播报站名，并且精度高，成本低，实现简便灵活。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种自动报站装置，其特征在于，所述自动报站装置位于车辆上，所述自动报站装置包括：全球定位系统GPS模块、中央控制器、存储模块、显示模块和播音模块；
所述GPS模块，用于接收GPS卫星针对车辆发送的GPS定位数据，并在接收到所述中央控制器发送的请求之后，将所述GPS定位数据发送给所述中央控制器；
所述存储模块，用于保存电子矢量地图；
所述中央控制器，用于接收所述GPS模块发送的GPS定位数据，根据所述GPS定位数据确定所述车辆的位置信息，并根据所述车辆的位置信息与所述存储模块保存的电子矢量地图中站点的位置信息，确定所述车辆即将驶入的站点，以及所述车辆与所述站点之间的距离；如果所述车辆与所述站点之间的距离小于预定阈值，则向所述显示模块和所述播音模块发送所述站点的信息；
所述显示模块，用于接收并显示所述中央控制器发送的所述站点的信息；
所述播音模块，用于接收并播报所述中央控制器发送的所述站点的信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
存储控制模块，用于根据所述中央控制器的指令，将所述存储模块保存的电子矢量地图发送给所述中央控制器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，
所述中央控制器，还用于根据所述车辆的位置信息在所述存储模块保存的电子矢量地图中进行查找，确定所述车辆所处的地点，并将与所述地点对应的信息发送给所述显示模块和所述播音模块；所述信息至少包括景点信息、广告信息和公益信息；
所述显示模块，用于接收并显示所述中央控制器发送的与所述地点对应的信息；
所述播音模块，用于接收并播放所述中央控制器发送的与所述地点对应的信息。
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