CN105206087A - 一种基于无线网络的公交智能电子线路牌 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线网络的公交智能电子线路牌，包括能够实时获取车辆运行信息的车载GPS终端设备，能够设置车辆基本信息、并基于车辆基本信息和车辆运行信息对车辆进行远程调控的数据运营中心，能够对车辆基本信息和/或车辆运行信息和/或对车辆的远程调控信息进行显示的LED显示装置，以及数据传输的无线传输装置；所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置，依次通过所述无线传输装置连接。本发明所述基于无线网络的公交智能电子线路牌，可以克服现有技术中功能少、可靠性低和用户体验差等缺陷，以实现功能多、可靠性高和用户体验好的优点。

Description

一种基于无线网络的公交智能电子线路牌

技术领域

本发明涉及智能公交设备技术领域，具体地，涉及一种基于无线网络的公交智能电子线路牌。

背景技术

公共汽车从设计和技术特性的角度看，与其它大、中型客车的车型(如长途客车、旅游客车、团体客车等)不同，这种车辆设有乘客座椅及供乘客站立与走动的通道，要求站立面积大，车厢内通道与出入口宽、两个以上车门，踏板低。如果是城郊公共汽车，则由于主要用于中距离城镇间的客运，座位较城市公共汽车要多些，还应有行李舱或行李架。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在功能少、可靠性低和用户体验差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于无线网络的公交智能电子线路牌，以实现功能多、可靠性高和用户体验好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于无线网络的公交智能电子线路牌，包括能够实时获取车辆运行信息的车载GPS终端设备，能够设置车辆基本信息、并基于车辆基本信息和所述车载GPS终端设备获取的车辆运行信息对车辆进行远程调控的数据运营中心，能够对所述数据运营中心设置的车辆基本信息和/或所述车载GPS终端设备获取的车辆运行信息和/或所述数据运营中心对车辆的远程调控信息进行显示的LED显示装置，以及实现所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置之间的数据传输的无线传输装置；

所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置，依次通过所述无线传输装置连接。

进一步地，该基于无线网络的公交智能电子线路牌，还包括与所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置连接的车载安全机构；和/或，与所述LED显示装置和公交汽车本体连接的车载电源保护电路。

进一步地，所述车载安全机构，包括依次连接的固定IP地址服务器、企业端防火墙、企业端路由器、DDN或E1专线、移动端路由器、GPRS内网和HLR鉴权中心，与所述GPRS内网连接的BSC/PCU，以及分别与所述BSC/PCU连接的BTS和MS；

所述企业端防火墙和企业端路由器分别与数据运营中心连接，所述移动端路由器与车载GPS终端设备连接，所述GPRS内网与LED显示装置连接。

进一步地，所述车载电源保护电路，包括分别与公交汽车的发动机启动信号输入端和汽车蓄电池连接的接线端子排，分别与所述接线端子排连接的12/24-5VDC/DC开关电源组、12/24V-5V电源和自动控制电路，以及连接在汽车蓄电池正极与接线端子排之间的保险管；

所述接线端子排的一端为各元件的负极工地连接端，所述12/24-5VDC/DC开关电源组和12/24V-5V电源分别与LED显示装置连接。

进一步地，所述自动控制电路，包括第一固定端和第四固定端分别与所述接线端子排连接的自动控制开关，与所述自动控制开关的第一控制端和第二控制端连接的9～36V-12VDC/DC模块电源，依次连接在所述自动控制开关的第二固定端和第三固定端之间的延时闭合触点和延时断路触点，分别与所述延时闭合触点和延时断路触点连接的电源切断控制开关，连接在所述电源切断控制开关与接线端子排的一个接线端子之间的12V继电器线圈，以及连接在所述12V继电器线圈与接线端子排的另一个接线端子之间的主电源接通触点。

进一步地，所述车载GPS终端设备，具体为能够支持GSM/GPRS的终端设备。

进一步地，所述LED显示装置，包括与所述数据运营中心连接的控制卡，以及依次与所述控制卡连接的驱动电路和LED屏。

进一步地，所述控制卡，具体为MCU；和/或，所述LED屏，包括安装在公交汽车前部的LED前路牌和/或安装在公交汽车后部的LED后路牌和/或安装在公交汽车侧部的LED侧路牌和/或安装在公交汽车内部所需部位的LED内屏。

进一步地，所述LED显示装置，还包括与所述控制卡连接的存储器；和/或，所述LED显示装置，还包括LED控制按钮；所述LED控制按钮，能够安装在公交汽车本体上公交车报站器上靠近报站扬声器控制按钮处。

进一步地，所述数据运营中心，具体为公交系统远程监控中心。

本发明的技术方案，不仅能够实时显示车辆状态，还能通过无线网络实时下发更新提示文字或广告内容；数据传输稳定，更新实时，数据库安全性好，登录快捷方便，可操作性好。

本发明各实施例的基于无线网络的公交智能电子线路牌，由于包括能够实时获取车辆运行信息的车载GPS终端设备，能够设置车辆基本信息、并基于车辆基本信息和车辆运行信息对车辆进行远程调控的数据运营中心，能够对车辆基本信息和/或车辆运行信息和/或对车辆的远程调控信息进行显示的LED显示装置，以及数据传输的无线传输装置；车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置，依次通过所述无线传输装置连接；从而可以克服现有技术中功能少、可靠性低和用户体验差的缺陷，以实现功能多、可靠性高和用户体验好的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中数据安全保障机制示意图；

图2为本发明中车载电源保护电路的工作原理示意图；

图3为本发明基于无线网络的公交智能电子线路牌的应用实施例的工作原理示意图；

图4为本发明中车载屏接线规则图；

图5为本发明中实例照片，其中，(a)为LED车载显示屏(前路牌)照片，(b)为LED车载显示屏(后路牌)，(c)为LED车载显示屏(侧路牌)，(d)为单元板照片。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-保险管；2-接线端子排；3-维护/自动开关；4-10秒钟延时闭合触点；5-3分钟延时断路触点；6-电源切断控制开关；7-主电源接通触点；8-报站扬声器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1-图5所示，提供了一种基于无线网络的公交智能电子线路牌。

本实施例的基于无线网络的公交智能电子线路牌，包括能够实时获取车辆运行信息的车载GPS终端设备，能够设置车辆基本信息、并基于车辆基本信息和车载GPS终端设备获取的车辆运行信息对车辆进行远程调控的数据运营中心，能够对数据运营中心设置的车辆基本信息和/或车载GPS终端设备获取的车辆运行信息和/或数据运营中心对车辆的远程调控信息进行显示的LED显示装置，以及实现车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置之间的数据传输的无线传输装置；车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置，依次通过无线传输装置连接。车载GPS终端设备，具体为能够支持GSM/GPRS的终端设备。数据运营中心，具体为公交系统远程监控中心。

在一个实施例中，该基于无线网络的公交智能电子线路牌，还包括与车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置连接的车载安全机构；和/或，与LED显示装置和公交汽车本体连接的车载电源保护电路。

在一个实施例中，车载安全机构，包括依次连接的固定IP地址服务器、企业端防火墙、企业端路由器、DDN或E1专线、移动端路由器、GPRS内网和HLR鉴权中心，与GPRS内网连接的BSC/PCU，以及分别与BSC/PCU连接的BTS和MS；企业端防火墙和企业端路由器分别与数据运营中心连接，移动端路由器与车载GPS终端设备连接，GPRS内网与LED显示装置连接。

在一个实施例中，车载电源保护电路，包括分别与公交汽车的发动机启动信号输入端和汽车蓄电池连接的接线端子排(如接线端子排2)，分别与接线端子排连接的12/24-5VDC/DC开关电源组、12/24V-5V电源和自动控制电路，以及连接在汽车蓄电池正极与接线端子排之间的保险管(如保险管1)；接线端子排的一端为各元件的负极工地连接端，12/24-5VDC/DC开关电源组和12/24V-5V电源分别与LED显示装置连接。

在一个实施例中，自动控制电路，包括第一固定端和第四固定端分别与接线端子排连接的自动控制开关(如维护/自动开关3)，与自动控制开关的第一控制端和第二控制端连接的9～36V-12VDC/DC模块电源，依次连接在自动控制开关的第二固定端和第三固定端之间的延时闭合触点(如10秒钟延时闭合触点4)和延时断路触点(如3分钟延时断路触点5)，分别与延时闭合触点和延时断路触点连接的电源切断控制开关(如电源切断控制开关6)，连接在电源切断控制开关与接线端子排的一个接线端子之间的12V继电器线圈，以及连接在12V继电器线圈与接线端子排的另一个接线端子之间的主电源接通触点(如主电源接通触点7)。

在一个实施例中，LED显示装置，包括与数据运营中心连接的控制卡，以及依次与控制卡连接的驱动电路和LED屏。

在一个实施例中，控制卡，具体为MCU；和/或，LED屏，包括安装在公交汽车前部的LED前路牌和/或安装在公交汽车后部的LED后路牌和/或安装在公交汽车侧部的LED侧路牌和/或安装在公交汽车内部所需部位的LED内屏。

在一个实施例中，LED显示装置，还包括与控制卡连接的存储器；和/或，LED显示装置，还包括LED控制按钮；LED控制按钮，能够安装在公交汽车本体上公交车报站器上靠近报站扬声器(如报站扬声器8)控制按钮处。

本发明技术方案的数据传输平台：

GPRS/CDMA1X是中国移动、中国联通两大移动通信运营商目前各自的主营数据业务，对这两种业务的网络支撑、网络扩容、技术升级仍在不断进行和不断完善，数据传输可靠性、稳定性和经济性不断提高。

其中，GPRS业务因具有接入迅速、永远在线、流量计费等特点，在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输，对应于本项目其优势是显而易见的，因而GPRS传输平台特别适合在本项目上的应用。

该电子线路牌不仅能够实时显示车辆状态，(例如：左转弯、右转弯、刹车等)，还能通过无线网络实时下发更新提示文字或文字广告内容(例如：车辆转弯请抓稳扶好)。

本发明技术方案的设备组成：

公交智能电子线路牌主要由数据运营中心、移动运营商传输网络、公共汽车LED前路牌、后路牌、内屏，车载GPS终端(含GPRSDTU)几大部分组成。

本发明技术方案的网络安全机制：

a、操作安全

⑴用户访问服务器采用授权的方式，从用户到服务器采用随机的变长密码，该密码在客户端和数据服务器共享，防止非法用户侵入；

⑵用户端设置读卡器，用户进入信息编辑、信息审查、信息上传需通过用户卡进行身份验证；

⑶拟采用基于组合公钥算法(CombinedPublicKey，CPK)的标识认证技术嵌入系统用户---数据库及系统终端---数据库的数据发送/接收过程，以确保网络不被非法入侵。

b、信息安全

⑴对各业务应用公司客户端上传到中央数据库的数据信息进行加密处理；⑵中央数据库通过防火墙、防病毒系统防止非法入侵及病毒危害；⑶多级人工审查机制，以人工隔离的方式阻断错误信息进入系统；⑷控制中心及各业务应用公司均设专人监控终端接收数据，一旦出现错误信息，中心立即停止发送并关闭相应终端的运行。

c、保障机制

参见图1，第一层保护：合法用户的保护。只有合法的移动终端才能通过GPRS网络登陆企业服务器。这层保护由移动公司的HLR鉴权中心实现。移动公司在HLR上对企业指定的合法移动终端定义APN(AccessPointName接入点名称)，只有定义了该企业APN的移动终端才是合法的，才能附着在GPRS网络上。

第二层保护：数据包的保护。GPRS网络采用GRE或IPSEC隧道的二层封装技术，保证在合法移动终端和企业内部服务器间传送的数据包不被黑客从公网非法截取。GRE或IPSEC隧道的二层封装技术是当前IP网络使用的数据包过滤策略，也是当今最为成熟和广泛应用的安全技术。

第三层保护：数据服务器的保护。通过企业端防火墙的设置，可以防止非法终端或黑客通过公网对企业内部服务器的攻击。企业端防火墙的安全策略由企业自己定义，只放通合法的业务端口号和合法的IP地址。另外，建立自己的内部RADIUS认证服务器并对用户进行管理，设置用户的接入权限。

d、车载GPS终端设备

公交智能电子线路牌通过与车载GPS终端设备的连接，实现数据传输，从而达到公交智能电子线路牌能够实时显示车辆位置、车辆状态，并且通过车载GPS终端设备接收数据进行转发后，传输给公交智能电子线路牌，实现各项实时控制功能。

e、各组成部分功能描述

公交智能电子线路牌显示单元：由1块LED屏、驱动电路和控制卡组成，用于信息的存储和显示。

无线传输单元：用于接收信息内容、控制指令，并将数据传输至公交智能电子线路和相关执行设备。

DC-DC电源：将车载24VDC转换成5VDC，为公交智能电子线路供电。

外壳：铝合金材质外框，起防护和美观造型作用。

安装支架及紧固单元：用于将公交智能电子线路固定在公共汽车的选定位置上。

其中，为了保护车载电源，设备终端另外具备了启动延时保护、维护/检测定时切断保护及应急关停系统，在汽车发动机未启动、发电机未向车载电源供电之前，即使车辆电源系统已经打开(钥匙开关在“ON”位置)，终端也不会接通电源启动显示，只有检测到汽车发电机开始工作后相应电源控制电路才导通，其原理图如图2所示。

GPRS数据：支持GSM/GPRS，900/1800MHZ双频，GPRSClass2～10。接口：天线接口：50Ω/SMA-K(阴头)。SIM卡：3V/5V自动检测。串行数据接口：标准RS-232/DCE，输出端要求有防反插单向锁定设计。数据速率：300～115200bps。接口端子：3.5mm可插拔接线端子(14～24AWG线)。配置接口：RS-232(57600bps)。供电：+5VDC(电压适应范围+7.5V～+26VDC)。功耗：峰值电流：≤2A；通信时平均工作电流：≤0.3A；空闲时平均工作电流：≤0.15A。

f、LED控制卡技术指标

控制范围：256列×64行(双色)；扫描场频：≥120HZ；扫描方式：支持1/16及1/8扫描工作模式；处理器：16位以上高效处理器；总存储量：≥4M位；通讯接口：RS232电平通讯口，有防反插单向锁定设计；电源接口：有防反插单向锁定设计；输出接口：16PIN扁平信号线输出接口，有防反插单向锁定设计；电压：+5VDC(电压适应范围+10％)；功耗：工作电流≤0.2A、瞬间启动电流≤1A。

g、DC电源技术指标

最大负载：24VDC30A(5VDC20A×6)；输入电压：+24VDC(电压适应范围+20％)；输出电压：+5VDC(电压波动范围+5％)；具备延时电路，即接通电源后延时10秒再向负载供电；电源插座为间距4.0mm的2PIN带互锁的插座。

h、共性指标

EMC：传导发射满足GB18655-2002的骚扰限值等级3；辐射发射满足GB18655-2002的骚扰限值等级3；射频电磁场辐射抗扰度(自由场法：24V/m，20-1000MHz)满足GB/T17619-1998中第9项要求的试验方法和评定标准；可靠性：平均无故障时间MTBF不低于5000h；工作环境温度：-30℃～+70℃；IP防护等级：达到54级；抗震性：在振动频率5Hz～55Hz～5Hz，振幅为0.19mm，5min扫描一次，二个方向，每个方向扫描二次的情况下，设备能正常工作；其他保护：有防雷击保护及浪涌抑制功能。

本发明技术方案中LED显示控制单元嵌入式软件功能：

⑴传输方式：RS232接口输入；⑵提供实时时钟RTC管理和设置；⑶信息发送方式：无校验方式和有校验方式；⑷系统支持：支持动画(GIF)、图片、文本、时钟、温度等多种节目类型；⑸存贮量大：多节目方式，屏体上最大可存储640个节目，节目内存最大可扩充到64Mbit；支持任意选择单个、多个节目更新；⑹LED亮度调节：支持外挂光敏，可支持十级不同的LED亮度调节；⑺掉电保护：掉电后，数据永久保存。

本发明技术方案的工作原理示意图，如图3所示。本发明技术方案的实例显示，参见图5。

例如，LED公交线路牌(红、黄套色车载屏)：

⑴实例图片

产品名称	整屏尺寸(长*高*厚mm)	案侧图片
			LED车载显示屏(前路牌)	1448*190*45mm(11个汉字)	参见图5(a)
LED车载显示屏(后路牌)	1448*190*45mm(11个汉字)	参见图5(b)
			LED车载显示屏(侧路牌)	1448*190*45mm(11个汉字)	参见图5(c)

⑵技术参数

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，包括能够实时获取车辆运行信息的车载GPS终端设备，能够设置车辆基本信息、并基于车辆基本信息和所述车载GPS终端设备获取的车辆运行信息对车辆进行远程调控的数据运营中心，能够对所述数据运营中心设置的车辆基本信息和/或所述车载GPS终端设备获取的车辆运行信息和/或所述数据运营中心对车辆的远程调控信息进行显示的LED显示装置，以及实现所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置之间的数据传输的无线传输装置；

所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置，依次通过所述无线传输装置连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，该基于无线网络的公交智能电子线路牌，还包括与所述车载GPS终端设备、数据运营中心和LED显示装置连接的车载安全机构；和/或，与所述LED显示装置和公交汽车本体连接的车载电源保护电路。

3.根据权利要求2所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述车载安全机构，包括依次连接的固定IP地址服务器、企业端防火墙、企业端路由器、DDN或E1专线、移动端路由器、GPRS内网和HLR鉴权中心，与所述GPRS内网连接的BSC/PCU，以及分别与所述BSC/PCU连接的BTS和MS；

所述企业端防火墙和企业端路由器分别与数据运营中心连接，所述移动端路由器与车载GPS终端设备连接，所述GPRS内网与LED显示装置连接。

4.根据权利要求2所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述车载电源保护电路，包括分别与公交汽车的发动机启动信号输入端和汽车蓄电池连接的接线端子排，分别与所述接线端子排连接的12/24-5VDC/DC开关电源组、12/24V-5V电源和自动控制电路，以及连接在汽车蓄电池正极与接线端子排之间的保险管；

所述接线端子排的一端为各元件的负极工地连接端，所述12/24-5VDC/DC开关电源组和12/24V-5V电源分别与LED显示装置连接。

5.根据权利要求4所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述自动控制电路，包括第一固定端和第四固定端分别与所述接线端子排连接的自动控制开关，与所述自动控制开关的第一控制端和第二控制端连接的9~36V-12VDC/DC模块电源，依次连接在所述自动控制开关的第二固定端和第三固定端之间的延时闭合触点和延时断路触点，分别与所述延时闭合触点和延时断路触点连接的电源切断控制开关，连接在所述电源切断控制开关与接线端子排的一个接线端子之间的12V继电器线圈，以及连接在所述12V继电器线圈与接线端子排的另一个接线端子之间的主电源接通触点。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述车载GPS终端设备，具体为能够支持GSM/GPRS的终端设备。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述LED显示装置，包括与所述数据运营中心连接的控制卡，以及依次与所述控制卡连接的驱动电路和LED屏。

8.根据权利要求7所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述控制卡，具体为MCU；和/或，所述LED屏，包括安装在公交汽车前部的LED前路牌和/或安装在公交汽车后部的LED后路牌和/或安装在公交汽车侧部的LED侧路牌和/或安装在公交汽车内部所需部位的LED内屏。

9.根据权利要求7所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述LED显示装置，还包括与所述控制卡连接的存储器；和/或，所述LED显示装置，还包括LED控制按钮；所述LED控制按钮，能够安装在公交汽车本体上公交车报站器上靠近报站扬声器控制按钮处。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的基于无线网络的公交智能电子线路牌，其特征在于，所述数据运营中心，具体为公交系统远程监控中心。