專利名稱：全球定位系統(tǒng)用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是全球定位系統(tǒng)(GPS)用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)，屬自動檢測和通信技術(shù)，特別涉及GPS(全球定位系統(tǒng))的前端數(shù)據(jù)采集和實(shí)時傳送技術(shù)。
背景技術(shù)：
智能化城市建設(shè)中逐步引入GPS對公共交通載體進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、調(diào)度和管理，作為主要公共交通載體的公共汽車客流量數(shù)據(jù)的電子化采集技術(shù)，成了GPS實(shí)現(xiàn)載體調(diào)度和管理迫切要解決的瓶頸問題?；诠财囁幍膭討B(tài)工作環(huán)境復(fù)雜，且檢測設(shè)備的安裝空間極受限制，光源環(huán)境以及種種電氣干擾影響嚴(yán)重，客流數(shù)據(jù)采集技術(shù)要面對和解決上列諸類難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服和解決現(xiàn)在公共汽車所處的動態(tài)工作環(huán)境復(fù)雜、檢測設(shè)備的安裝受限制、光源環(huán)境及種種電氣干擾影響嚴(yán)重，GPS對公共交通載體采集客流數(shù)據(jù)存在待迫切解決的瓶頸問題，研究發(fā)明、設(shè)計一種便于安裝使用、抗計量誤動作能力強(qiáng)、信息自保存和向GPS實(shí)時傳送兩者兼容的用于公共交通客流數(shù)據(jù)電子自動實(shí)時采集系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的GPS用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其電路方框圖如圖2所示，其實(shí)施之一的電路原理圖如圖3所示。它由前后門兩客流數(shù)據(jù)采集器和客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器的各自機(jī)殼7、11和1，面板、電路板、電纜線共同構(gòu)成，前后門兩客流數(shù)據(jù)采集器的工作面板上分別設(shè)置有紅外發(fā)射/接收對孔9、10和13、14以及分別裝有客流標(biāo)志燈8、12，并分別與電路板上相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接；客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器的工作面板上裝有數(shù)碼顯示器4，時間標(biāo)志指示燈5，系統(tǒng)復(fù)位按鈕2，程序切換用撥動開關(guān)3，GPS信道傳送接口及其引出線6，并分別與電路板上相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接；其中前后門兩通道客流數(shù)據(jù)采集器電路由各自的載波與調(diào)制發(fā)生電路21、25，紅外脈沖發(fā)射電路22、26，前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路23、27、計量脈沖成型與處理電路24、28共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為紅外脈沖發(fā)射電路22、26分別通過載波與調(diào)制發(fā)生信號輸出線、紅外脈沖發(fā)射波分別與載波與調(diào)制發(fā)生電路21、25、前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路23、27相電氣連接；計量脈沖成型與處理電路24、28分別通過前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)信號輸出線、計量脈沖成型與處理信號輸出線分別與前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路23、27、客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器中的客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31相電氣連接；其客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器電路由門控式計量與時鐘切換電路29、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路30、客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路32、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路33、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路34共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31分別通過門控式計量與時鐘切換信號輸出線、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)信號線、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別信號輸出線、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取信號線、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示信號線、分別與門控式計量與時鐘切換電路29、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路30、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路32、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路33、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路34相電氣連接；其中前門的載波與調(diào)制發(fā)生電路21由集成件U12構(gòu)成；紅外脈沖發(fā)射電路22由電阻R21、R22、紅外發(fā)射管RF1和晶體驅(qū)動管Q4共同電氣連接構(gòu)成；前門反射式紅外接收與解調(diào)電路23由紅外接收模塊U10、電阻R18、電容C5共同電氣連接構(gòu)成；計量脈沖成型與處理電路24由集成件U8、晶體振蕩器Q2、電容C6、C7、電阻R17、發(fā)光二極管LED3共同電氣連接構(gòu)成；后門的載波與調(diào)制發(fā)生電路25由集成件U13構(gòu)成；紅外脈沖發(fā)射電路26由電阻R23、R24、紅外發(fā)射管RF2和晶體驅(qū)動管Q5共同電氣連接構(gòu)成；后門反射式紅外接收與解調(diào)電路27由紅外接收模塊U11、電阻R20、電容C8共同電氣連接構(gòu)成；計量脈沖成型與處理電路28由集成件U9、晶體振蕩器Q3、電容C9、C10、電阻R19、發(fā)光二極管LED4共同電氣連接構(gòu)成；門控式計量與時鐘切換電路29由集成件U15、電阻R9、R10，門控開關(guān)S1、S2共同電氣連接構(gòu)成；實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路30由集成件U6與U1、U7共同電氣連接構(gòu)成；客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31由集成件U1，晶體振蕩器Q1，電容C1、C2，電阻排RY1共同電氣連接構(gòu)成；數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路32由集成件U14、電阻R11～R16，電容C3、C4，晶體三極管Q3，雙刀雙擲型撥動開關(guān)S4共同電氣連接構(gòu)成；客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路33由集成件U2、U3與U7、U1共同電氣連接構(gòu)成；步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路34由字段譯碼集成件U4、字位驅(qū)動集成件U5、數(shù)碼顯示器L1～L4，限流電阻R1～R7，時間標(biāo)志發(fā)光二極管LED1、LED2、電阻R8共同電氣連接構(gòu)成。
其電路方框圖工作原理為載波與調(diào)制發(fā)生電路21、25各自產(chǎn)生的編碼調(diào)制脈沖，分別通過紅外脈沖發(fā)射電路22、26向外發(fā)射紅外脈沖串，前門或后門的人體客流反射波經(jīng)前門或后門反射式紅外接收與解調(diào)電路23或27接收并解調(diào)出脈沖串，送至各自的計量脈沖成型與處理電路24或28進(jìn)行識別判斷，輸出單脈沖計量信號，送客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31分別進(jìn)行加1計數(shù)，并由步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路34的四位數(shù)碼顯示器4實(shí)時顯示計數(shù)值。另方面，實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路30每秒鐘更新客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31內(nèi)部的時間緩沖區(qū)，當(dāng)門控式計量與時鐘切換電路通過門控開關(guān)17和18檢測到前門和后門全部關(guān)閉、表示新的行車段開始之后，該段客流的上/落計數(shù)值以及對應(yīng)的時鐘顯示電路34的顯示內(nèi)容轉(zhuǎn)換為顯示實(shí)時時間。與此同時，把該段客流數(shù)據(jù)經(jīng)客流數(shù)據(jù)控制與處理電路31的串行通信口線RXD、TXD向GPS信道傳送接口送出；當(dāng)數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路32中的撥動開關(guān)被撥動換向，客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路33中的存儲空間則被清空，可進(jìn)入新一日的順序存取運(yùn)作。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在公共交通載體自動采集客流上/落數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)并伴有時刻標(biāo)志；(2)本發(fā)明系統(tǒng)可與GPS聯(lián)機(jī)使用，進(jìn)行實(shí)時客流數(shù)據(jù)傳送；(3)本發(fā)明系統(tǒng)采取同側(cè)反射式紅外采集手段解決了現(xiàn)有公共交通載體安裝空間受到限制的困擾；(4)本發(fā)明系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集具有強(qiáng)抗誤動作能力；(5)本發(fā)明能使日客流量停電不失性存儲和實(shí)時向GPS信道傳送方式兩者兼容，為調(diào)度管理和統(tǒng)計分析提供現(xiàn)場數(shù)值依據(jù)。


下面對說明書附圖進(jìn)一步說明如下圖1是GPS用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)連接外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是其電路方框圖；圖3是其實(shí)施例之一的電路原理圖。各圖中1、7、11是各自客流數(shù)據(jù)采集器和處理器的機(jī)殼，2是裝于客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器面板的復(fù)位按鈕，3是撥動開關(guān)，4是四位數(shù)碼顯示器，5是時間標(biāo)志指示燈，6是GPS信道傳送接口及其引出傳送線，8、12分別是客流標(biāo)志指示燈，9、10和13、14分別是裝于客流數(shù)據(jù)采集器面板上的紅外發(fā)射/接收組件對孔，15、16是客流數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)實(shí)時處理器的信號連接電纜，17、18是門控開關(guān)，19、20是門控開關(guān)與客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器連接電纜。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人經(jīng)過較長時間的研究試驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選方式可為(1)按圖1所示，設(shè)計加工制造處理器機(jī)殼1和客流數(shù)據(jù)采集器的機(jī)殼7和11，例如，可選用工程塑料采用注塑方法加工成120×50×70mm的機(jī)殼1；工作顯示面板上開設(shè)四個數(shù)碼顯示器安裝孔位4和兩個時間標(biāo)志指示燈LED管位5，左側(cè)開設(shè)一個復(fù)位開關(guān)按鈕孔位2和一個撥動開關(guān)孔位3；另外，按圖1所示用工程塑料做材料采用注塑方法加工成兩個50×40×50mm的機(jī)殼7和11，其各自的工作面板上分別開設(shè)兩個紅外發(fā)射/接收對孔9、10和13、14，左上角各自開設(shè)客流標(biāo)志指示燈孔位8和12；(2)作為本發(fā)明的實(shí)施例之一，電路方框2和電路原理3所示，制作電路板，并篩選元器件后進(jìn)行安裝連接，例如集成件U12和U13可選用M50560型，紅外發(fā)射管RF1和RF2可選用LTE327型，紅外接收與解調(diào)電路模板U10和U11可選用P2C2，晶體管Q4、Q5可選用8050型，Q3可選用9014型，集成件U8和U9可選用87C751型，U1可選83C550型，U2可選HC373型，U3可選2964型，U4可選4511型，U5可選2003型，U6可選146818型，U7可選HC138型，U14可選4528型，U15可選HC08型，數(shù)碼顯示器L1～L4可選LED型，晶體振蕩器Q1～Q3可選12MHZ型，整機(jī)用外接5V電源供電；可按圖2、圖3所示以及上面說明書所述的相互連接關(guān)系進(jìn)行電路板安裝連接，并與相關(guān)部件進(jìn)行電氣連接，安裝連接好電路板后，進(jìn)行簡單加電調(diào)試，便能較好地實(shí)施本發(fā)明。
作為本實(shí)施例之一的電路原理3，其電路工作原理是前門和后門紅外發(fā)射管RF1、RF2和反射式紅外接收模塊U10、U11分別裝在機(jī)殼7和11的發(fā)射/接收對孔9、10和13、14之內(nèi)，U12和U13分別產(chǎn)生載波和調(diào)制脈沖串，經(jīng)晶體管Q4和Q5驅(qū)動，由紅外發(fā)射管RF1和RF2向外發(fā)射；其反射信號由紅外接收模塊U10和U11檢測并解調(diào)后，分別送至U8和U9進(jìn)行識別處理和成型變換，對應(yīng)的LED3和LED4指示燈伴隨著發(fā)亮，從各自的P1.7口輸出單脈沖計量信號，送至客流數(shù)據(jù)控制與處理電路U1的T1和T0口，分別進(jìn)行上客量和落客量的加1計數(shù)，并送至U4進(jìn)行字段譯碼和U5進(jìn)行字位驅(qū)動，由L1～L4數(shù)碼顯示器顯示計數(shù)值。與此同時，U6把每秒鐘的時基信號送至U1，更新內(nèi)部的時間緩沖器。當(dāng)門控開關(guān)S1和S2檢測到前門和后門全部關(guān)閉時U15向U1的P1.6口輸入高電平，表示新的行車時段開始，U1便把時間緩沖器的數(shù)據(jù)送到L1～L4顯示實(shí)時時間，標(biāo)志指示燈LED1和LED2伴隨發(fā)亮，U1同時把計數(shù)值及對應(yīng)時刻值經(jīng)U2地址鎖存后送入U3進(jìn)行停電不失性存儲，另一路則經(jīng)串行通信口線TXD和RXD向GPS信道接口送出客流數(shù)據(jù)。U7在U1的控制下分別譯碼選通U3、U5和U6使之進(jìn)入上述相應(yīng)的操作。手動復(fù)位按鈕S3使U1的RESET口輸入高電平實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)程序切換用撥動開關(guān)S4撥向右側(cè)，U14的Q端產(chǎn)生高電平使Q3導(dǎo)通，使U1的RESET輸入復(fù)位信號并使P1.7口輸入高電平，U1檢測到高電平則進(jìn)入把U3的記錄清空的操作，S4向左側(cè)復(fù)原后再開始新一日的數(shù)據(jù)采集和存儲運(yùn)作。
權(quán)利要求
1.一種全球定位系統(tǒng)用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)，其特征在于它由前后門客流數(shù)據(jù)采集器和客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器的各自機(jī)殼(7)、(11)和(1)，面板、電路板、電纜線共同構(gòu)成，前后門兩客流數(shù)據(jù)采集器的工作面板上分別設(shè)置有紅外發(fā)射/接收對孔(9)、(10)和(13)、(14)以及客流標(biāo)志燈(8)、(12)，并分別與電路板上相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接；客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器的工作面板上裝有數(shù)碼顯示器(4)，時間標(biāo)志指示燈(5)，系統(tǒng)復(fù)位按鈕(2)，程序切換用撥動開關(guān)(3)，GPS信道傳送接口及其引出線(6)，并分別與電路板上相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種全球定位系統(tǒng)用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)，其特征在于前后門兩通道客流數(shù)據(jù)采集器電路由各自的載波與調(diào)制發(fā)生電路(21)、(25)，紅外脈沖發(fā)射電路(22)、(26)，前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路(23)、(27)、計量脈沖成型與處理電路(24)、(28)共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為紅外脈沖發(fā)射電路(22)、(26)分別通過載波與調(diào)制發(fā)生信號輸出線、紅外脈沖發(fā)射波分別與載波與調(diào)制發(fā)生電路(21)、(25)、前門/后門發(fā)射式紅外接收與解調(diào)電路(23)、(27)相電氣連接；計量脈沖成型與處理電路(24)、(28)分別通過前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)信號輸出線、計量脈沖成型與處理信號輸出線分別與前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路(23)、(27)、客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器中的客流數(shù)據(jù)控制與處理電路(31)相電氣連接。
3.按權(quán)利要求1所述的一種全球定位系統(tǒng)用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)，其特征在于所述的客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器電路由門控式計量與時鐘切換電路(29)、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路(30)、客流數(shù)據(jù)控制與處理電路(31)、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路(32)、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路(33)、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路(34)共同連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為客流數(shù)據(jù)控制與處理電路(31)分別通過門控式計量與時鐘切換信號輸出線、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)信號線、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別信號輸出線、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取信號線、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示信號線分別與門控式計量與時鐘切換電路(29)、實(shí)時時間基準(zhǔn)發(fā)生/校準(zhǔn)電路(30)、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路(32)、客流時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路(33)、步進(jìn)計量/實(shí)時時鐘顯示電路(34)相電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明是GPS用的公共交通客流數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng),它由客流數(shù)據(jù)采集器和客流數(shù)據(jù)實(shí)時處理器各自的機(jī)殼、面板、電路板、電纜線共同連接構(gòu)成,數(shù)據(jù)采集器面板設(shè)置有紅外發(fā)射/接收對孔,客流標(biāo)志燈,其電路由各自的載波與調(diào)制電路、紅外脈沖發(fā)射電路、前門/后門反射式紅外接收與解調(diào)電路、計量脈沖成型與處理電路通過各自信號線共同連接構(gòu)成;數(shù)據(jù)實(shí)時處理器面板裝有數(shù)碼顯示器、標(biāo)志燈、復(fù)位按鈕、撥動開關(guān),其電路由計量與時鐘切換電路、實(shí)時時基發(fā)生/校準(zhǔn)電路、數(shù)據(jù)控制與處理電路、數(shù)據(jù)采集與預(yù)清理識別電路、時段數(shù)據(jù)實(shí)時存取電路、計量/實(shí)時時鐘顯示電路等分別通過各自信號線共同連接構(gòu)成。本發(fā)明采取便于同側(cè)安裝的反射式紅外檢測采集器,分別在前門和后門采集上客和落客流量,并伴以實(shí)時時刻記錄;客流數(shù)據(jù)既能按日客流量累積存儲,每項(xiàng)數(shù)據(jù)又能向GPS實(shí)時傳送,能解決GPS智能交通調(diào)度管理中數(shù)據(jù)采集的瓶頸問題。
文檔編號G07C9/00GK1385327SQ02115348
公開日2002年12月18日 申請日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者林土勝 申請人:華南理工大學(xué)