專利名稱：全球定位系統用的公共交通客流數據實時采集系統的制作方法
技術領域：
本發明是全球定位系統(GPS)用的公共交通客流數據實時采集系統，屬自動檢測和通信技術，特別涉及GPS(全球定位系統)的前端數據采集和實時傳送技術。
背景技術：
智能化城市建設中逐步引入GPS對公共交通載體進行實時監控、調度和管理，作為主要公共交通載體的公共汽車客流量數據的電子化采集技術，成了GPS實現載體調度和管理迫切要解決的瓶頸問題。基于公共汽車所處的動態工作環境復雜，且檢測設備的安裝空間極受限制，光源環境以及種種電氣干擾影響嚴重，客流數據采集技術要面對和解決上列諸類難題。
發明內容
本發明的目的就是為了克服和解決現在公共汽車所處的動態工作環境復雜、檢測設備的安裝受限制、光源環境及種種電氣干擾影響嚴重，GPS對公共交通載體采集客流數據存在待迫切解決的瓶頸問題，研究發明、設計一種便于安裝使用、抗計量誤動作能力強、信息自保存和向GPS實時傳送兩者兼容的用于公共交通客流數據電子自動實時采集系統。
本發明是通過下述技術方案來實現的GPS用的公共交通客流數據實時采集系統的外形結構示意圖如圖1所示，其電路方框圖如圖2所示，其實施之一的電路原理圖如圖3所示。它由前后門兩客流數據采集器和客流數據實時處理器的各自機殼7、11和1，面板、電路板、電纜線共同構成，前后門兩客流數據采集器的工作面板上分別設置有紅外發射/接收對孔9、10和13、14以及分別裝有客流標志燈8、12，并分別與電路板上相應點相電氣連接；客流數據實時處理器的工作面板上裝有數碼顯示器4，時間標志指示燈5，系統復位按鈕2，程序切換用撥動開關3，GPS信道傳送接口及其引出線6，并分別與電路板上相應點相電氣連接；其中前后門兩通道客流數據采集器電路由各自的載波與調制發生電路21、25，紅外脈沖發射電路22、26，前門/后門反射式紅外接收與解調電路23、27、計量脈沖成型與處理電路24、28共同電氣連接構成，其相互連接關系為紅外脈沖發射電路22、26分別通過載波與調制發生信號輸出線、紅外脈沖發射波分別與載波與調制發生電路21、25、前門/后門反射式紅外接收與解調電路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電路23、27、客流數據實時處理器中的客流數據控制與處理電路31相電氣連接；其客流數據實時處理器電路由門控式計量與時鐘切換電路29、實時時間基準發生/校準電路30、客流數據控制與處理電路31、數據采集與預清理識別電路32、客流時段數據實時存取電路33、步進計量/實時時鐘顯示電路34共同連接構成，其相互連接關系為客流數據控制與處理電路31分別通過門控式計量與時鐘切換信號輸出線、實時時間基準發生/校準信號線、數據采集與預清理識別信號輸出線、客流時段數據實時存取信號線、步進計量/實時時鐘顯示信號線、分別與門控式計量與時鐘切換電路29、實時時間基準發生/校準電路30、數據采集與預清理識別電路32、客流時段數據實時存取電路33、步進計量/實時時鐘顯示電路34相電氣連接；其中前門的載波與調制發生電路21由集成件U12構成；紅外脈沖發射電路22由電阻R21、R22、紅外發射管RF1和晶體驅動管Q4共同電氣連接構成；前門反射式紅外接收與解調電路23由紅外接收模塊U10、電阻R18、電容C5共同電氣連接構成；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、發光二極管LED3共同電氣連接構成；后門的載波與調制發生電路25由集成件U13構成；紅外脈沖發射電路26由電阻R23、R24、紅外發射管RF2和晶體驅動管Q5共同電氣連接構成；后門反射式紅外接收與解調電路27由紅外接收模塊U11、電阻R20、電容C8共同電氣連接構成；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、發光二極管LED4共同電氣連接構成；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S1、S2共同電氣連接構成；實時時間基準發生/校準電路30由集成件U6與U1、U7共同電氣連接構成；客流數據控制與處理電路31由集成件U1，晶體振蕩器Q1，電容C1、C2，電阻排RY1共同電氣連接構成；數據采集與預清理識別電路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S4共同電氣連接構成；客流時段數據實時存取電路33由集成件U2、U3與U7、U1共同電氣連接構成；步進計量/實時時鐘顯示電路34由字段譯碼集成件U4、字位驅動集成件U5、數碼顯示器L1～L4，限流電阻R1～R7，時間標志發光二極管LED1、LED2、電阻R8共同電氣連接構成。
其電路方框圖工作原理為載波與調制發生電路21、25各自產生的編碼調制脈沖，分別通過紅外脈沖發射電路22、26向外發射紅外脈沖串，前門或后門的人體客流反射波經前門或后門反射式紅外接收與解調電路23或27接收并解調出脈沖串，送至各自的計量脈沖成型與處理電路24或28進行識別判斷，輸出單脈沖計量信號，送客流數據控制與處理電路31分別進行加1計數，并由步進計量/實時時鐘顯示電路34的四位數碼顯示器4實時顯示計數值。另方面，實時時間基準發生/校準電路30每秒鐘更新客流數據控制與處理電路31內部的時間緩沖區，當門控式計量與時鐘切換電路通過門控開關17和18檢測到前門和后門全部關閉、表示新的行車段開始之后，該段客流的上/落計數值以及對應的時鐘顯示電路34的顯示內容轉換為顯示實時時間。與此同時，把該段客流數據經客流數據控制與處理電路31的串行通信口線RXD、TXD向GPS信道傳送接口送出；當數據采集與預清理識別電路32中的撥動開關被撥動換向，客流時段數據實時存取電路33中的存儲空間則被清空，可進入新一日的順序存取運作。
本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果(1)本發明可實現在公共交通載體自動采集客流上/落數據，數據并伴有時刻標志；(2)本發明系統可與GPS聯機使用，進行實時客流數據傳送；(3)本發明系統采取同側反射式紅外采集手段解決了現有公共交通載體安裝空間受到限制的困擾；(4)本發明系統數據采集具有強抗誤動作能力；(5)本發明能使日客流量停電不失性存儲和實時向GPS信道傳送方式兩者兼容，為調度管理和統計分析提供現場數值依據。
下面對說明書附圖進一步說明如下圖1是GPS用的公共交通客流數據實時采集系統連接外形結構示意圖；圖2是其電路方框圖；圖3是其實施例之一的電路原理圖。各圖中1、7、11是各自客流數據采集器和處理器的機殼，2是裝于客流數據實時處理器面板的復位按鈕，3是撥動開關，4是四位數碼顯示器，5是時間標志指示燈，6是GPS信道傳送接口及其引出傳送線，8、12分別是客流標志指示燈，9、10和13、14分別是裝于客流數據采集器面板上的紅外發射/接收組件對孔，15、16是客流數據采集器與數據實時處理器的信號連接電纜，17、18是門控開關，19、20是門控開關與客流數據實時處理器連接電纜。
具體實施例方式發明人經過較長時間的研究試驗，認為實現本發明的優選方式可為(1)按圖1所示，設計加工制造處理器機殼1和客流數據采集器的機殼7和11，例如，可選用工程塑料采用注塑方法加工成120×50×70mm的機殼1；工作顯示面板上開設四個數碼顯示器安裝孔位4和兩個時間標志指示燈LED管位5，左側開設一個復位開關按鈕孔位2和一個撥動開關孔位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的機殼7和11，其各自的工作面板上分別開設兩個紅外發射/接收對孔9、10和13、14，左上角各自開設客流標志指示燈孔位8和12；(2)作為本發明的實施例之一，電路方框2和電路原理3所示，制作電路板，并篩選元器件后進行安裝連接，例如集成件U12和U13可選用M50560型，紅外發射管RF1和RF2可選用LTE327型，紅外接收與解調電路模板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，數碼顯示器L1～L4可選LED型，晶體振蕩器Q1～Q3可選12MHZ型，整機用外接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系進行電路板安裝連接，并與相關部件進行電氣連接，安裝連接好電路板后，進行簡單加電調試，便能較好地實施本發明。
作為本實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射管RF1、RF2和反射式紅外接收模塊U10、U11分別裝在機殼7和11的發射/接收對孔9、10和13、14之內，U12和U13分別產生載波和調制脈沖串，經晶體管Q4和Q5驅動，由紅外發射管RF1和RF2向外發射；其反射信號由紅外接收模塊U10和U11檢測并解調后，分別送至U8和U9進行識別處理和成型變換，對應的LED3和LED4指示燈伴隨著發亮，從各自的P1.7口輸出單脈沖計量信號，送至客流數據控制與處理電路U1的T1和T0口，分別進行上客量和落客量的加1計數，并送至U4進行字段譯碼和U5進行字位驅動，由L1～L4數碼顯示器顯示計數值。與此同時，U6把每秒鐘的時基信號送至U1，更新內部的時間緩沖器。當門控開關S1和S2檢測到前門和后門全部關閉時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據送到L1～L4顯示實時時間，標志指示燈LED1和LED2伴隨發亮，U1同時把計數值及對應時刻值經U2地址鎖存后送入U3進行停電不失性存儲，另一路則經串行通信口線TXD和RXD向GPS信道接口送出客流數據。U7在U1的控制下分別譯碼選通U3、U5和U6使之進入上述相應的操作。手動復位按鈕S3使U1的RESET口輸入高電平實現系統復位。當程序切換用撥動開關S4撥向右側，U14的Q端產生高電平使Q3導通，使U1的RESET輸入復位信號并使P1.7口輸入高電平，U1檢測到高電平則進入把U3的記錄清空的操作，S4向左側復原后再開始新一日的數據采集和存儲運作。
權利要求
1.一種全球定位系統用的公共交通客流數據實時采集系統，其特征在于它由前后門客流數據采集器和客流數據實時處理器的各自機殼(7)、(11)和(1)，面板、電路板、電纜線共同構成，前后門兩客流數據采集器的工作面板上分別設置有紅外發射/接收對孔(9)、(10)和(13)、(14)以及客流標志燈(8)、(12)，并分別與電路板上相應點相電氣連接；客流數據實時處理器的工作面板上裝有數碼顯示器(4)，時間標志指示燈(5)，系統復位按鈕(2)，程序切換用撥動開關(3)，GPS信道傳送接口及其引出線(6)，并分別與電路板上相應點相電氣連接。
2.按權利要求1所述的一種全球定位系統用的公共交通客流數據實時采集系統，其特征在于前后門兩通道客流數據采集器電路由各自的載波與調制發生電路(21)、(25)，紅外脈沖發射電路(22)、(26)，前門/后門反射式紅外接收與解調電路(23)、(27)、計量脈沖成型與處理電路(24)、(28)共同電氣連接構成，其相互連接關系為紅外脈沖發射電路(22)、(26)分別通過載波與調制發生信號輸出線、紅外脈沖發射波分別與載波與調制發生電路(21)、(25)、前門/后門發射式紅外接收與解調電路(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電路(23)、(27)、客流數據實時處理器中的客流數據控制與處理電路(31)相電氣連接。
3.按權利要求1所述的一種全球定位系統用的公共交通客流數據實時采集系統，其特征在于所述的客流數據實時處理器電路由門控式計量與時鐘切換電路(29)、實時時間基準發生/校準電路(30)、客流數據控制與處理電路(31)、數據采集與預清理識別電路(32)、客流時段數據實時存取電路(33)、步進計量/實時時鐘顯示電路(34)共同連接構成，其相互連接關系為客流數據控制與處理電路(31)分別通過門控式計量與時鐘切換信號輸出線、實時時間基準發生/校準信號線、數據采集與預清理識別信號輸出線、客流時段數據實時存取信號線、步進計量/實時時鐘顯示信號線分別與門控式計量與時鐘切換電路(29)、實時時間基準發生/校準電路(30)、數據采集與預清理識別電路(32)、客流時段數據實時存取電路(33)、步進計量/實時時鐘顯示電路(34)相電氣連接。
全文摘要
本發明是GPS用的公共交通客流數據實時采集系統,它由客流數據采集器和客流數據實時處理器各自的機殼、面板、電路板、電纜線共同連接構成,數據采集器面板設置有紅外發射/接收對孔,客流標志燈,其電路由各自的載波與調制電路、紅外脈沖發射電路、前門/后門反射式紅外接收與解調電路、計量脈沖成型與處理電路通過各自信號線共同連接構成;數據實時處理器面板裝有數碼顯示器、標志燈、復位按鈕、撥動開關,其電路由計量與時鐘切換電路、實時時基發生/校準電路、數據控制與處理電路、數據采集與預清理識別電路、時段數據實時存取電路、計量/實時時鐘顯示電路等分別通過各自信號線共同連接構成。本發明采取便于同側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,并伴以實時時刻記錄;客流數據既能按日客流量累積存儲,每項數據又能向GPS實時傳送,能解決GPS智能交通調度管理中數據采集的瓶頸問題。
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 優先權日2002年6月10日
發明者林土勝 申請人:華南理工大學