TW201440011A - 無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統 - Google Patents

Abstract

一種無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，係設有一發射裝置及一接收裝置，該發射裝置辦識一運輸工具之一位置而獲取複數個定位資料後，分析形成一定位點資料及一定位點序號並記錄於具有一路線編號之一路線表單中。該運輸工具行駛時，該發射裝置依該路線表單比對即時之該等定位資料而沿路廣播該路線編號及該定位點序號，供該接收模組利用一預報號進行比對。當該路線編號與該預報號之路徑編號相符且該定位點序號與該預報號之定位點編號間之數值差小於一基值時輸出一預報訊號。如此，整體系統架構簡單且建置成本低廉，利於建置實用。

Description

無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統

本發明係屬於動態資訊回報系統之技術領域，特別是關於一種建置成本低廉且操作簡單之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，以準確通知民眾垃圾車或交通運輸工具之到點訊息，避免因錯失時間而無法傾倒垃圾或錯過交通運輸工具的情況發生。

為維護民眾生活品質，政府規劃有一系列清潔措施，諸如街道清潔大隊、資源回收隊或垃圾車等。其中，垃圾車係沿固定路徑行駛至各地區，以於一固定時段至一固定點收集垃圾後，運往焚化爐或掩埋場處理。由於受交通狀況及垃圾量的影響，垃圾車往往無法準時到固定點，故為避免民眾錯失倒垃圾的時間，其係沿途播放音樂來提醒民眾。然而，因受限於傳播距離限制，以及不同路徑與方向的垃圾車皆使用相同音樂的因素，民眾經常無法準確判斷垃圾車是否即將到達而處於緊張的等候狀態。

為此，習知技藝及台灣專利M436863提出一種利用3G網路傳輸垃圾車動態資訊之顯示裝置，係使一監控中心透過全球定位系統(Global Positioning System,GPS)持續搜尋垃圾車與民眾所持之行動裝置之移動訊號，當該垃圾車進入該行動裝置預設範圍內時，該監控中心傳送並顯示該垃圾車之距離及預估到達時間於該行動裝置上。如此，上述監控中心需分析大量的數據方能產生通知資訊，不僅系統架構複雜與建置成本高昂，且藉由3G網路與行動裝置提供通知的服務方式，對於部份民眾而言無疑是種操作上的困擾而不利於使用。另一方面，台灣專利201009764係於垃圾車上裝置一無線電發射裝置而沿路透過一選擇頻道發送一PWM特定信號，使垃圾車持續駛近而與民眾間距離小於一預設距離時，民眾持有 之該無線電接收裝置即可接收到該特有信號而發出提醒音效或燈號。上述雖無需額外建置之監控中心運算大量定位數據而可簡化系統架構及成本，但，垃圾車的實際路徑複雜，使大範圍之該預設距離內之該無線電接收裝置將因陸續接收到不同路徑之垃圾車而不斷發出通知，造成民眾無法辦識而實用性不佳，又若不同路徑之垃圾車分別發出不同之該特定信號，則造成該無線電接收裝置的構造複雜而高成本。反之，設置小範圍之該預設距離將因緩衝時間不足而造成民眾無法即時趕到垃圾收集點而錯失垃圾車。

有鑑於此，如何不採用3G網路系統架構而利用ZigBee系統晶片與全球定位系統晶片透過簡單的路徑資訊運算提供精準的預報服務，以簡化系統架構而利於系統導入與降低施行成本，即為本發明所探究之課題。

有鑑於習知技藝之問題，本發明之目的在於提供一種高經濟價值之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，供垃圾車或交通運輸工具沿路廣播通知訊號而驅動組件簡單的警示器，以提供簡易的操作方式方便各年齡層之使用者使用，達提升實用性及適用性之功效。

根據本發明之目的，該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統係通告一運輸工具之即時行徑位置，以方便掌握其行駛進度，其包含一發射裝置及一接收裝置，該發射裝置設有一定位模組、一處理模組及一輸出模組，而該接收裝置設有一預報模組，該定位模組裝設於該運輸工具上並電訊連接該處理模組，且該輸出模組電訊連接該處理模組及該預報模組。該定位模組具有一全球定位系統晶片，供辦識該運輸工具之一位置而截取形成複數個定位資料。該處理模組接收並運算該等定位資料，以於路徑錄製時形成各該位置間之一距離後分別比對一預設值，當該距離小於該預設值時，該處理模組捨棄對應之該定位資料，反之，則記錄對應之該定位資料之經緯度而形成並記錄一定位點資料及一定位點序號於一路線表單中，且該路線表單具有一路線編號；於該運輸工具行駛移動而進行路徑預 報時，該處理模組利用該路線表單所記錄之該等定位點資料比對該定位模組即時反饋之該等定位資料，以判斷該運輸工具當下所在之定位點序號，並輸出該路線編號及該定位點序號，使該輸出模組接收並廣播該路線編號及該定位點序號。並且，該預報模組內存有一預報號，以於無線接收該路線編號及該等定位點序號時分別比對該預報號之路徑編號及定位點編號，使於該路徑編號相符且該定位點編號與該定位點序號間之數值差小於一基值時輸出一預報訊號。

其中，該處理模組及該輸出模組為ZigBee系統晶片，且該定位模組透過國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association,NMEA)所制定之協定格式傳送該等定位資料至該處理模組。該輸出模組透過載波偵聽多路存取/衝突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA)協定周期性地廣播該路線編號及各該定位點序號，且其設有一功率放大器，供增強放大該路線編號及該定位點序號之訊號功率而強化訊號傳輸距離。

各該定位資料之經緯度以二維坐標表示，而於相互正交之X軸線方向與Y軸線方向上定義相對位置。於該運輸工具錄製路徑時，新接收之定位資料與上一記錄之定位資料間之該距離於X軸線上呈一第一絕對距離△x；於Y軸線上呈一第二絕對距離△y，且該距離與該預設值r滿足、或關係式時，該處理模組記錄新接收之定位資料而形成該定位點資料並賦予一定位點序號，否則捨棄該新接收之定位資料。於該運輸工具行駛移動時，該處理模組根據新接收之定位資料與各該定位點資料之第一絕對距離△x及第二絕對距離△y，分析取出符合、及關係式之該定位點資料，以輸出該定位點序號。如此，即可簡化定位運算程序且有效縮小資料量。

為簡化設定程序而便於使用，該接收裝置設有一初始鈕，供初始設定時按壓該初始鈕達一時間周期，以記錄即時接收之該路線編號及該定位點序號而形成該預報號之路徑編號及定位點編號。爾後，當接收到之該路線編號與該預報號之路徑編號相符，並且該定位點序號與該定位點編號間之數值差小於一基值時，該接收裝置即輸出該預報訊號，且該預報 訊號以亮燈、閃燈或聲鳴方式呈現而有效警示使用者。

並且，該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統更包含抽取式之一儲存裝置，係電訊連接該處理模組而供記錄該路線表單，以於該運輸工具更換行駛路徑時更換該儲存裝置而讀取對應之該路線表單。如此，因實際需求而調度運輸工具或變換清潔路徑時，只需裝載對應路徑之該儲存裝置即可立即運作，使無需重新進行路徑學習而可降低工作等待時間，方便駕駛人員操作。

綜上所述，本發明係採用IEEE 802.15.4低速無線個人網路(Low-Rate Wireless Personal Area Networks,LR-WPAN)傳送訊號而觸發該接收裝置，故相對於習知採用工業電腦、3G網路、後端伺服器及智慧型手機等設備之預報系統，係具有極低複雜度之優勢而易於維護設備，且可廣泛應用於各式具固定行駛路線之交通運輸工具，諸如學童接送車、交通車等等，其路徑錄製功能亦可應用以記錄交通工具之軌跡路徑，或用以記錄巡邏人員之軌跡以取代現有巡邏箱裝置。再者，該接收裝置僅設單一功能而無需具備定位與發射位置資訊等功能，故操作簡單而方便各年齡者使用，且其構造簡單而成本低廉，有利於本發明之導入實施，落實高實用性之功效。

1‧‧‧無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統

10‧‧‧發射裝置

100‧‧‧定位模組

1000‧‧‧GPS晶片

101‧‧‧處理模組

1010‧‧‧路線表單

1011‧‧‧八邊型區域

102‧‧‧輸出模組

1020‧‧‧功率放大器

11‧‧‧接收裝置

110‧‧‧預報模組

1100‧‧‧初始鈕

1101‧‧‧預報號

1102‧‧‧預報訊號

12‧‧‧儲存裝置

13‧‧‧顯示模組

130‧‧‧路徑錄製

131‧‧‧路徑預報

132‧‧‧路徑刪除

14‧‧‧無線路徑訊號接收單元

15‧‧‧電腦

150‧‧‧處理單元

151‧‧‧路徑資料庫

2‧‧‧垃圾車

20‧‧‧位置

D‧‧‧距離

△x‧‧‧第一絕對距離

△y‧‧‧第二絕對距離

r‧‧‧預設值

第1圖 係為本發明較佳實施例之一實施態樣之系統方塊圖。

第2圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之系統方塊圖。

第3圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之路徑錄製流程圖。

第4圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之路徑預報流程圖。

第5圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之接收裝置流程圖。

第6圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之路徑錄製示意圖。

第7圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之路徑預報示意圖。

第8圖 係為本發明較佳實施例之次一實施態樣之示意圖。

為使 貴審查委員能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1~8圖，其係分別為本發明較佳實施例之一實施態樣之系統方塊圖、次一實施態樣之系統方塊圖、路徑錄製流程圖、路徑預報流程圖、接收裝置流程圖及各示意圖。如圖所示，該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統1係適用於供通告該垃圾車2或具固定行駛路線之該交通運輸工具之即時行徑位置，以方便民眾準切掌握該車輛到達的時間。該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統1包含一發射裝置10、複數個接收裝置11、抽取式之一儲存裝置12、一顯示模組13、一無線路徑訊號接收單元14及一電腦15，且該發射裝置10設有一定位模組100、一處理模組101及一輸出模組102，該接收裝置11設有一預報模組110，該電腦15具有一處理單元150及一路徑資料庫151並透過USB埠插接該無線路徑訊號接收單元14，以透過無線電訊連接該輸出模組102或直接插接該儲存裝置12而讀取錄製完成之路線表單，該電腦15亦可自路徑資料庫151中選取一路線表單1010以複製至該儲存裝置12。

該處理模組101電訊連接該定位模組100、該輸出模組102、該儲存裝置12及該顯示模組13，該接收裝置11無線電訊連接該輸出模組102且為設有一初始鈕1100之獨立警鳴元件，以方便民眾隨處擺放或攜帶，又該定位模組100、該處理模組101及該輸出模組102裝設於該垃圾車2上，該顯示模組13為裝設於該垃圾車2上之操作顯示器。該輸出模組102設有一功率放大器1020，該處理模組101及該輸出模組102可結合設於ZigBee系統晶片CC2530內而使用2.4GHz頻道進行訊號傳輸，且該定位模組100為EM-406A GPS模組而具有一GPS晶片1000，又該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統1之作動流程可如下述步驟：首先，路徑錄製流程如第3圖所示，步驟S101，啟動該無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統1而使該顯示模組13顯示目錄首頁後，自目錄上選擇一路徑錄製130選項，以進行路徑學習而初始化設定該 垃圾車2之行駛路徑。

步驟S102，如第6圖所示，隨該垃圾車2的行駛移動，該定位模組100即利用該GPS晶片1000辦識該垃圾車2現時之一位置20，以截取形成複數個定位資料後透過NMEA所制定之協定格式傳送予該處理模組101。

於步驟S103中，該處理模組101接收該等定位資料後，將該定位模組100即時反饋之一筆資料與上一筆儲存之定位點資料相互加減運算而獲得該二資料位置之一距離D。各該定位資料之經緯度以二維坐標表示而於相互正交之X軸線方向與Y軸線方向上定義相對位置，換言之，各該定位資料間，例如與間之該距離D於X軸線上係呈一第一絕對距離△x，且於Y軸線上呈一第二絕對距離△y。

步驟S104，該處理模組101判斷該距離D是否小於一預設值r，該判斷捨棄涉及平方與平方根運算的傳統以做為判斷式的方式，而改用適合低階處理器的簡化型判斷方式，即判斷是否滿足、及關係式？若是，步驟S105：即時反饋之該筆資料為無效資料(○)，該處理模組101捨棄對應之該定位資料。反之，該距離D大於該預設值r而滿足、或關係式之其中一者時，步驟S106：該筆資料有效(●)，記錄對應之該定位資料之經緯度而形成一定位點資料及一定位點序號並記錄於具有一路線編號之該路線表單1010中，以完成該垃圾車2之清潔行徑路製。順帶一提的是，該預設值r可設定為20m，且該路線編號為一介於1號~4號之臨時性代碼，可於錄製路徑前由操作人員自行設定，並可於該路線表單上傳至電腦15之路徑資料庫151後，直接由資料庫賦予統一之編號。

完成路徑學習後，或是已插入具有該路線表單1010之儲存裝置12，該垃圾車2往後每次進行任務時即可直接進入如第4圖所示之路徑預報流程。於步驟S201，當該垃圾車2沿清潔路徑行駛移動時，於目錄上選擇一路徑預報131選項，以於執行勤務的同時廣播訊號而通知民眾出門傾倒垃圾。

步驟S202，如第7圖所示，該處理模組101比對該定位模 組100即時反饋之該等定位資料(★)與該路線表單1010上之定位點資料，以判斷該垃圾車2是否仍在目前該定位點資料之範圍內，或已進入下一定位點範圍內。當該定位模組100即時反饋之該等定位資料(★)與該路線表單1010上之某定位點資料之第一絕對距離△x與第二絕對距離△y符合、及等條件時，即可認定該垃圾車2在定位點附近之八邊型區域1011範圍內，該處理模組101即輸出該路線編號及對應之該定位點序號給該輸出模組102。

於步驟S203中，該輸出模組102接收到該路線編號及目前定位點序號後，利用IEEE 802.15.4之無線封包格式，將該路線編號及目前定位點序號以CSMA/CA機制送出，並以功率放大器1020增強該無線封包之訊號功率而強化訊號傳輸距離，以供該接收裝置11接收判讀。

此時，該接收裝置11執行第5圖之流程。步驟S301，當接收該路線編號及該定位點序號時，自我檢測是否內存有該預報號1101？若是，步驟S302：比對接收之該路線編號及該定位點序號與內存之該預報號1101，以確認該路線編號是否符合該預報號1101之路徑編號？是即步驟S304：進一步比對該預報號1101之定位點編號與該定位點序號間之數值差是否小於一基值？是，步驟S305：藉亮燈、閃燈、振動或聲鳴方式輸出一預報訊號1102而清楚地提醒民眾注意，而否則未被觸發作動，持續等待匹配之該定位點序號。

另一方面，若該接收模組13無內存之該預報號1101，或欲重新設定該預報號1101時，步驟S303：如第8圖所示，待該垃圾車2行駛至某一定點近處時，按壓該初始鈕1100達一時間周期，以記錄接收之該路線編號及該定位點序號而形成該預報號1101，完成初始設定。又，民眾可輕按該初始鈕1100一下而解除該預報訊號1102，如此，該接收模組11可僅設有一蜂鳴器、一LED及一振動器之其中至少一者，大幅簡化組件結構而達極低成本之功效。

本實施例中，錄製之該路線表單1010等路徑資料可記錄於該儲存裝置12中，使該電腦15讀取該儲存裝置12，亦可透過無線封包的 方式，將該路線表單1010上傳至無線路徑訊號接收單元14，再透過USB介面使該電腦15讀取該路線表單1010。當該電腦15獲得路線表單1010時，可搭配電子地圖於電腦螢幕上顯示路徑軌跡，確認無誤後即可將該路線表單1010備份至該路徑資料庫151，且可隨時自該路徑資料庫151選擇需求之路徑資料進行檢視或轉存至其他儲存媒件，使於該垃圾車2更換行駛路徑時只需更換該儲存裝置12，即可讀取對應之該路線編號、該等定位點資料及該等定位點序號而直接進行動態預報，如此，路徑無需重新錄製，方便清潔人員隨時調度該垃圾車2，提升系統實用性及運用彈性。

再者，該處理模組101允許清潔人員透過具備搖桿、方向按鍵或觸控之該顯示模組13輸入指令，以自目錄中選擇所需之路徑錄製、預報或刪除130、131、132等作動。

以上所述僅為舉例性之較佳實施例，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統

10‧‧‧發射裝置

100‧‧‧定位模組

1000‧‧‧GPS晶片

101‧‧‧處理模組

1010‧‧‧路線表單

102‧‧‧輸出模組

1020‧‧‧功率放大器

11‧‧‧接收裝置

110‧‧‧預報模組

1100‧‧‧初始鈕

1101‧‧‧預報號

1102‧‧‧預報訊號

12‧‧‧儲存裝置

13‧‧‧顯示模組

130‧‧‧路徑錄製

131‧‧‧路徑預報

132‧‧‧路徑刪除

14‧‧‧無線路徑訊號接收單元

15‧‧‧電腦

150‧‧‧處理單元

151‧‧‧路徑資料庫

2‧‧‧垃圾車

20‧‧‧位置

r‧‧‧預設值

Claims (9)

1. 一種無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，係通告一運輸工具之即時行徑位置，以方便掌握其行駛進度，其包含：一發射裝置，其設有：一定位模組，係裝設於該運輸工具上，具有一全球定位系統晶片，供辦識該運輸工具之一位置而截取形成複數個定位資料；一處理模組，係電訊連接該定位模組而接收並運算該等定位資料，以於路徑錄製時形成各該位置間之一距離後分別比對一預設值，當該距離小於該預設值時，該處理模組捨棄對應之該定位資料，反之，則記錄對應之該定位資料之經緯度而形成並記錄一定位點資料及一定位點序號於一路線表單中，且該路線表單具有一路線編號；於該運輸工具行駛移動而進行路徑預報時，該處理模組利用該路線表單所記錄之該等定位點資料比對該定位模組即時反饋之該等定位資料，以判斷該運輸工具當下所在之定位點序號，並輸出該路線編號及該定位點序號；及一輸出模組，係電訊連接該處理模組而接收並廣播該路線編號及各該定位點序號；及一接收裝置，係電訊連接該輸出模組並設有一預報模組，該預報模組內存有一預報號，該預報號包含一路徑編號及一定位點編號，以於無線接收該路線編號及該等定位點序號時分別比對該路徑編號及該定位點編號，使於該路徑編號及該路線編號相符且定位點序號與該定位點編號間之數值差小於一基值時輸出一預報訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中該處理模組及該輸出模組係為一ZigBee系統晶片，且該定位模組透過國家海洋電子協會所制定之協定格式傳送該等定位資料至該處理模組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系 統，其中各該定位資料之經緯度係以二維坐標表示而於相互正交之X軸線方向與Y軸線方向上定義相對位置，使各該定位資料與其相對上一儲存之定位資料間之該距離於X軸線上呈一第一絕對距離△x；於Y軸線上呈一第二絕對距離△y，且該距離與該預設值r滿足、或關係式時，該處理模組記錄對應之該定位資料。
4. 如申請專利範圍第3項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中於該運輸工具行駛移動時，該處理模組係運算該定位模組即時反饋之定位資料與該路線表單上之各該定位點資料之第一絕對距離△x與第二絕對距離△y，當符合、及等條件時，即認定該運輸工具在該定位點資料之範圍內，以輸出該定位點序號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中該輸出模組係透過無線封包的方式，周期性地廣播該路線編號及各該定位點序號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中該接收裝置設有一初始鈕，供初始設定時按壓該初始鈕達一時間周期，以記錄即時接收之該路徑編號及該定位點編號而形成該預報號。
7. 如申請專利範圍第6項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中該預報訊號係以亮燈、閃燈或聲鳴方式呈現。
8. 如申請專利範圍第6項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，其中該輸出模組係設有一功率放大器，供增強放大該路線編號及該定位點序號之訊號功率。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無線垃圾車及交通運輸工具之預報系統，更包含抽取式之一儲存裝置，係電訊連接該處理模組而供記錄該路線表單，以於該運輸工具更換行駛路徑時更換該儲存裝置而讀取對應之該路線表單。