Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства
Полезная модель относится к устройствам, устанавливаемым в транспортных средствах и предназначенным для выдачи команд об изменении движения транспортного средства в виде речевых сообщений, а именно, к устройствам оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства с применением системы глобального позиционирования. Задачей полезной модели является создание полностью автоматического устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте наземного транспортного средства, выполнение которого могло бы обеспечить оповещение об остановке заранее, на подъезде к ней, а также в случае незначительного отклонения транспортного средства от линии маршрута. Полезная модель предусматривает, что устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства содержит электронный узел управления, работающий по записанной программе, и аудио проигрыватель, являющийся программно реализованным или аппаратно реализованным и соединенным с электронным узлом управления. К тому же, устройство имеет соединенный с электронным узлом управления GPS-приемник с активной антенной и стабилизатор напряжения постоянного тока. При этом устройство выполнено с возможностью загрузки с постоянного встроенного и/или перепрограммируемого встроенного и/или съемного и/или внешнего электронного носителя информации данных географических координат, определенных только долготой и широтой, и речевых сообщений о связанных с этими координатами запланированных остановках на маршруте транспортного средства. К тому же, устройство выполнено с возможностью автоматического приема внешнего спутникового сигнала GPS-приемником и передачи данных долготы и широты места нахождения антенны на вход электронного узла управления, который автоматически осуществляет анализ этих данных, не реже одного раза в секунду. Кроме того, устройство выполнено с возможностью автоматической передачи электрического сигнала речевого сообщения о запланированной остановке на акустическую систему транспортного средства при получении GPS-приемником данных долготы и широты места нахождения антенны, которые соответствуют точке, находящейся в зоне, которая определяется программно заданным расстоянием до географической точки соответствующей запланированной остановки на маршруте транспортного средства. К тому же, устройство оповещения выполнено с возможностью обеспечения питанием путем подключения через стабилизатор напряжения постоянного тока к электрической сети транспортного средства.
Полезная модель относится к устройствам, устанавливаемым в транспортных средствах и предназначенным для выдачи команд об изменении движения транспортного средства в виде речевых сообщений, а именно, к устройствам оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства с применением системы глобального позиционирования.
С повышением насыщенности движения автотранспорта в условиях современного города становится значительно сложнее управлять автотранспортным потоком, в частности городским транспортом, например, вследствие незапланированного снижения скорости движения и остановок в результате чрезмерного увеличения транспортного потока и образования заторов. Исходя из этого водителям городского транспорта становится все сложнее одновременно следить за резкими изменениями интенсивности движения и одновременно управлять аудио устройствами для голосового объявления названий маршрутных остановок, которые в большинстве случаев осуществляются путем ручного запуска и выключения аудио устройства. Ситуация осложняется ввиду расположения запланированных остановок на маршруте транспортного средства, которые расположены на различных перекрестных и встречных маршрутах движения транспортного средства, а так же вблизи перекрестков. Существуют автоматические аудио устройства для голосового объявления маршрутных остановок, но в таких устройствах объявление названия остановки не всегда своевременно или может не соответствовать действительности, вводит в заблуждение пассажиров.
Так, известна система распространения информационных сообщений (патент Украины на изобретение 
63040; МПК: G09F 27/00; опубл. 15.01.2004), которой предусматривается, что в каждом из вагонов поезда устанавливают по три блока воспроизведения аудиовизуальной информации, состоящих из двух соединенных тыльными сторонами мониторов, дополнительный понижающий напряжение блок питания и разветвитель-повторитель, прокладывают и осуществляют соответствующие подключения информационных кабелей и кабелей питания. Компьютер, управляющий всей системой, размещают в одном из головных вагонов, причем его блок управления выводят в оба главных вагона и присоединяют к панели управления информатора. Во время прибытия на станцию машинист нажимает на кнопку информатора оповещения пассажиров, в результате чего в вагонах звучит голос диктора о названии станции, на которую прибывает поезд, а ее название одновременно дублируется соответствующей информацией на экранах мониторов. То есть в виде информационных сообщений используют аудиовизуальную информацию. Одновременно с нажатием машинистом кнопки информатора, к компьютеру поступает сигнал о прекращении трансляции рекламных роликов на блоки воспроизведения аудиовизуальной информации и на их мониторы выводится техническая информация. Подача этой технической информации прекращается одновременно с нажатием второй кнопки на информаторе оповещением о закрытии дверей и отправлением поезда далее по маршруту. В этот момент техническую информацию компьютер заменяет аудиовизуальной информацией, например, рекламным роликом. Рекламная информация передается постоянно на протяжении всего пути следования поезда и по прибытию на следующую станцию процесс снова повторяется. При этом сама техническая информация может содержать: указания о направлениях выхода в город, название станций, название станций переходов, информацию об освобождении пассажирами вагонов, о следовании поезда в депо и т.п.
Преимуществом этой системы является то, что машинист сам контролирует когда осуществить объявления о прибытии поезда на станцию, и это возможно сделать таким образом, чтобы оставалось некоторое расстояние до станции и пассажиры имели возможность подготовиться к выходу. Но главным недостатком этой системы является то, что такое управление устройством отвлекает машиниста от его главных функций, таких как управление поездом, отслеживание необходимых для управления показателей. К тому же, в результате занятости машиниста, эта система не позволяет оповещать об остановке заранее за одинаковый промежуток времени, что не позволяет пассажирам приготовиться к выходу вовремя.
Известна информационная установка, размещаемая на транспортном средстве (патент на изобретение Российской Федерации 2133506; МПК: G09B 25/00; опубл. 20.07.1999). Эта установка содержит электронный узел управления, работающий по записанной программе, и устройство оповещения, которое начинает предоставлять информацию после получения внешнего управляющего сигнала. При этом внешний управляющий сигнал может быть следствием ручного действия водителя - нажатия кнопки, расположенной в доступном месте, или автоматическим, например, при закрывании двери транспортного средства, в результате чего формируется соответствующий сигнал и включается система оповещения.
Преимуществом этой системы является то, что водитель сам контролирует, когда осуществить объявление о прибытии транспортного средства к остановке, например, на необходимом расстоянии, что позволит пассажирам подготовиться и не создавать скопления у выходов. Установка является полуавтоматической, выключение объявления происходит не в следствии внешнего воздействия, когда водитель рукой нажимает кнопку, а в следствии закрывания дверей, после чего автоматически формируется сигнал, что минимизирует участие водителя в процессе управления установкой. Но чтобы устройство оповещения выдало объявление, водителю все равно необходимо рукой нажать на соответствующую кнопку, в результате чего сформируется соответствующий управляющий сигнал, который поступит к устройству оповещения, что тоже занимает время, и отвлекает водителя от его главных функций.
Последнее описанное решение избранно в качестве прототипа.
В основу полезной модели поставлена задача создания полностью автоматического устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте наземного транспортного средства, выполнение которого могло бы обеспечить оповещение об остановке заранее, на подъезде к ней, а также в случае незначительного отклонения транспортного средства от линии маршрута.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства, содержащее электронный узел управления, работающий по записанной программе, и аудио проигрыватель, согласно полезной модели, аудио проигрыватель является программно реализованным или аппаратно реализованным и объединенным с указанным электронным узлом управления через последовательный стык. К тому же, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства имеет соединенный с этим электронным узлом управления через последовательный стык GPS-приемник с активной антенной и стабилизатор напряжения постоянного тока. При этом устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью загрузки с постоянного встроенного и/или перепрограммируемого встроенного и/или съемного и/или внешнего электронного носителя информации данных географических координат, определенных только долготой и широтой, и речевых сообщений о связанных с этими координатами запланированных остановках на маршруте транспортного средства. К тому же, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью автоматического приема внешнего спутникового сигнала GPS-приемником и передачи данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны на вход указанного электронного узла управления, который автоматически осуществляет анализ этих данных, не реже одного раза в секунду. Кроме того, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью автоматической передачи электрического сигнала речевого сообщения о запланированной остановке на маршруте транспортного средства на акустическую систему этого транспортного средства через собственный аудио усилитель или внешний аудио усилитель транспортного средства при получении GPS-приемником данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны, которые соответствуют точке, находящейся в зоне, которая определяется программно заданным расстоянием, составляющим от 20 м до 120 м до географической точки соответствующей запланированной остановки на маршруте транспортного средства. К тому же, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью обеспечения питанием путем подключения через вышеуказанный стабилизатор напряжения постоянного тока к электрической сети транспортного средства.
В отдельных случаях выполнения полезной модели, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства имеет вышеупомянутую активную антенну, которая выполнена внешней. При этом, GPS-приемник может быть соединен с вышеупомянутым электронным узлом управления через интерфейс RS-232. К тому же, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства может быть выполнено с возможностью подключения к электрической сети транспортного средства через разъем электрического прикуривателя.
В отдельных случаях выполнение полезной модели, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства, в случае аппаратной реализации аудио проигрывателя, имеет вышеупомянутый электронный узел управления на основе ARM-процессора с архитектурой RISC.
Как можно увидеть, применение в устройстве стабилизатора напряжения постоянного тока обеспечивает необходимую надежность работы цифровых узлов всего устройства.
Загрузка в устройство и применение для сравнения и обработки в устройстве данных географических координат, которые определяются только лишь долготой и широтой, позволяет обеспечить необходимую экономию вычислительных ресурсов устройства и обеспечить необходимую надежность работы устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства.
Применение в устройстве аудио усилителя обеспечивает необходимое усиление электрического сигнала речевого сообщения для его воспроизведения через акустические системы.
Выполнение устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства с возможностью обеспечения питанием путем подключения к электрической сети транспортного средства обеспечивает возможность работы устройства, причем без необходимости применения дополнительных источников электрической энергии.
Один из возможных вариантов реализации предложенной полезной модели описан ниже.
Так, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства может иметь корпус, в котором размещен электронный узел управления, работающий по записанной программе, аудио проигрыватель, GPS-приемник с активной антенной, электронный носитель информации и стабилизатор напряжения постоянного тока. Устройство также может иметь собственный аудио усилитель.
Указанный электронный узел управления может быть выполнен, например, на печатной плате в виде микроконтроллера на базе ARM-процессора с архитектурой RISC. В таком случае аудио проигрыватель может быть аппаратно реализованным и соединенным с электронным узлом управления через последовательный стык, в частности, через интерфейс RS-232. Однако, электронный узел управления может быть реализован с применением других, более мощных процессоров, которые могут позволить совместную программную реализацию аудио проигрывателя.
GPS-приемник соединяется с электронным узлом управления через последовательный стык и может иметь как выносную активную антенну, которая может быть размещена в любом месте крыши или салона транспортного средства, так и встроенную активную антенну. При этом следует обратить внимание на то, что устройство будет получать и обрабатывать координаты нахождения именно антенны.
Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью загрузки с электронного носителя информации данных географических координат, определенных только долготой и широтой, и речевых сообщений о связанных с этими координатами запланированных остановках на маршруте транспортного средства. То есть устройство выделяет и осуществляет сравнение и обработку данных только долготы и широты, без учета высоты, которая, как известно, также может определяться GPS-приемниками. Указанные координаты являются координатами всех точек остановок определенного маршрута. В устройство могут вводиться данные нескольких маршрутов с соответствующим набором точек остановок, а так же программно распознаваемым описанием зон вокруг точек остановок. Указанные речевые сообщения могут представлять собой, например, электронный файл в формате МРЗ. Указанный электронный носитель информации может быть постоянным встроенным, то есть отдельным или на базе самого процессора электронного управляющего устройства, куда вышеуказанные данные были внесены производителем и не могут быть изменены. Он может быть перепрограммируемым встроенным, куда вышеуказанные данные могут быть записаны или изменены в любое время, например, через USB-порт. Может быть съемным, например, в виде карты памяти. Или загрузка этих данных может осуществляться с внешнего носителя при подключении, например, через USB-порт. К тому же, устройство может обеспечивать возможность применения нескольких описанных носителей информации.
Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью автоматического приема внешнего сигнала GPS-приемником и передачи данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны на вход электронного узла управления, который автоматически осуществляет анализ и сравнение этих данных, не реже одного раза в секунду. Такая частота передачи и обработки полученных координат обеспечивает достаточную точность определения местоположения с учетом допустимой скорости движения наземного маршрутного транспортного средства.
Существенным является то, что устройство оповещения выполнено с возможностью автоматического передачи электрического сигнала речевого сообщения о запланированной остановке на маршруте транспортного средства на акустическую систему этого транспортного средства через собственный аудио усилитель или внешний аудио усилитель транспортного средства при получении GPS-приемником данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны, которые соответствуют точке, находящейся в зоне, которая определяется программно заданным расстоянием, составляющим от 20 до 120 м до географической точки соответствующей запланированной остановки на маршруте транспортного средства. То есть указанная зона может иметь любую форму и определяется расстоянием от 20 до 120 м до запланированной остановки. Указанное расстояние может быть постоянным и учтенным в программе электронного узла управления или может изменяться путем ручного ввода через средства управления на панели устройства. Это расстояние, в указанном диапазоне, может быть как одинаковым для всего маршрута, так и отличаться в отношении определенных остановок данного маршрута. Выбор конкретного расстояния в пределах указанного диапазона обусловлен необходимостью формирования вышеуказанной зоны с определенной формой и размерами, в зависимости от условий маршрута, планируемой скорости движения транспортного средства, расстояния между запланированными остановками, их расположения относительно остановок встречного, пересекающегося или другого маршрута. Максимальное расстояние 120 м применяется преимущественно для участков маршрута без пересечения с другими маршрутами, данные которых так же занесены в устройство, и в отсутствии непосредственной близости других учтенных в устройстве остановок. Минимальное расстояние 20 м может применяться в случае непосредственной близости остановок других учтенных маршрутов и остановок на встречных маршрутах. При чем даже пересечение зон, связанных с остановками встречных маршрутов, не приведет к неверному оповещения об остановке. Указанное минимальное расстояние может так же применяться на участках с перегруженным движением транспортного потока, резкими поворотами, перекрестками, пересечениями путепроводов, многоуровневыми развязками, участками с поврежденным дорожным покрытием и т.п. При этом, указанная зона может иметь, например, форму круга или его сектора, в центре которого расположена точка остановки, или иметь другую форму. Программное определение этой зоны позволяет создать любую ее форму, в зависимости от вышеописанных условий маршрута, городского и географического рельефа. Определение момента попадания антенны устройства в эту зону осуществляется в результате сравнения координат точки остановки с координатами антенны устройства.
Кроме того, описанное устройство позволяет, в случае наличия остановок с одним и тем же названием, расположенных на противоположных сторонах дороги, площади, перекрестка и т.п., описать их одной зоной, если расстояние между ними не превышает 120 метров. Такое возможно, если линия маршрута пролегает на встречных сторонах одного участка дороги. При этом антенна маршрутного транспортного средства будет получать данные о координатах остановки как в процессе следования к остановке, так и при движении в сторону удаления от остановки. Речевое сообщение во время движения маршрутного транспортного средства в пределах зоны будет воспроизводиться единожды. Для этого в электронном узле управления может быть предусмотрен компаратор, на котором реализуется определение момента попадания антенны устройства в новую зону в результате сравнения координат точки остановки с координатами антенны устройства. Новое речевое сообщение будет воспроизведено в том случае, когда будут приняты координаты точки остановки другой зоны и сравнены с координатами антенны устройства. В случае отклонения маршрутного транспортного средства от линии заданного маршрута будет происходить сравнение координат антенны маршрутного транспортного средства и зоны соответствующей остановки, даже если эта зона не является зоной остановки маршрута следования маршрутного транспортного средства, что позволяет предоставлять достоверную информацию о маршруте следования маршрутного транспортного средства.
Программная реализация таких расчетов позволяет применить различные математические и геометрические методы и устраняет необходимость внесения в память устройства большого количества координат точек, совокупность которых может образовывать подобные зоны. Применение же образования такой зоны позволяет, во-первых, обеспечить оповещение остановки заранее, на подъезде к ней, а, во-вторых, обеспечивает такое оповещения даже в случае отклонения транспортного средства от линии маршрута.
Звуковая система, на которую поступают сигналы речевых сообщений от устройства оповещения, состоит из оконечных устройств оповещения, преимущественно пассивных колонок. Оконечные устройства звуковой системы размещены в салоне маршрутного транспортного средства в количестве, необходимом для обеспечения оповещения звуковых сигналов. Как правило, такие оконечные устройства звуковой системы являются предусмотренными конструкцией маршрутного транспортного средства, поэтому подключение к ним производится с учетом величины входного сопротивления оконечных устройств.
К тому же, устройство оповещения выполнено с возможностью обеспечения питанием путем подключения через вышеуказанный стабилизатор напряжения постоянного тока к электрической сети транспортного средства. Такое подключение может быть осуществлено через разъем (розетку) электрического прикуривателя. Однако, такое устройство может иметь и собственный автономный источник питания, или подключаться через другие разъемы к электрической сети транспортного средства. Переключения между источниками питания может осуществляться автоматически с помощью электромагнитного реле, цифрового контроллера или вручную. Преимущественно устройство подключено к сети питания транспортного средства. Переключение на автономный источник питания может быть при недостаточном уровне питающего напряжения в сети транспортного средства.
Работа устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства, подключенного к электрической сети транспортного средства, начинается с момента запуска двигателя транспортного средства. GPS-приемник начинает принимать внешний сигнал спутников глобальной системы позиционирования от активной антенны и после стандартного вычисления получает и передает данные географических координат местоположения антенны к электронному узлу управления, который выделяет из полученных данных данные широты и долготы и проверяет, не относятся ли полученные текущие координаты к одной из зон, определенной программно заданным расстоянием до географической точки любой остановки, связанной с запланированным маршрутом, и координаты которой занесены в память устройства. Как уже было отмечено, указанное расстояние может быть постоянным и учтенным в программе электронного узла управления или может изменяться путем ручного ввода через средства управления на панели устройства. Это расстояние может быть определено в пределах от 20 до 120 м, в зависимости от, например, скорости движения маршрутного транспортного средства. При определении электронным узлом управления координат точки, которая относится к одной из вышеописанных зон, каждая из которых связана с координатами определенной остановки, устройство автоматически передает электрический сигнал речевого сообщения о соответствующей запланированной остановке на акустическую систему транспортного средства через собственный аудио усилитель или внешний аудио усилитель транспортного средства. То есть, устройство предает аудио проигрывателю команду на запуск речевого сообщения, которое связано с координатами именно этой остановки.
Таким образом, описанное решение устройства оповещения о запланированных остановках на маршруте наземного транспортного средства позволяет получить достаточно автоматизированное устройство, обеспечивает уведомление об остановке заранее, на подъезде к ней, а также в случае незначительного отклонения транспортного средства от линии маршрута.
1. Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства, содержащее электронный узел управления, работающий по записанной программе, и аудио проигрыватель, отличающееся тем, что аудио проигрыватель выполнен программно реализованным или аппаратно реализованным и соединенным с указанным электронным узлом управления через последовательный стык, к тому же устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства имеет соединенный с этим электронным узлом управления через последовательный стык GPS-приемник с активной антенной и стабилизатор напряжения постоянного тока, при этом устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью загрузки с постоянного встроенного и/или перепрограммируемого встроенного и/или съемного и/или внешнего электронного носителя информации данных географических координат, определенных только долготой и широтой, и речевых сообщений о связанных с этими координатами запланированных остановках на маршруте транспортного средства, к тому же устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью автоматического приема внешнего спутникового сигнала GPS-приемником и передачи данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны на вход указанного электронного узла управления, который автоматически осуществляет анализ этих данных, не реже одного раза в секунду, кроме того, устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью автоматической передачи электрического сигнала речевого сообщения о запланированной остановке на маршруте транспортного средства на акустическую систему этого транспортного средства через собственный аудио усилитель или внешний аудио усилитель транспортного средства при получении GPS-приемником данных долготы и широты места нахождения вышеуказанной активной антенны, которые соответствуют точке, находящейся в зоне, определяемой программно заданным расстоянием, составляющим от 20 м до 120 м до географической точки соответствующей запланированной остановки на маршруте транспортного средства, к тому же устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью обеспечения питанием путем подключения через вышеуказанный стабилизатор напряжения постоянного тока к электрической сети транспортного средства.
2. Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что имеет вышеуказанную активную антенну, которая выполнена внешней, при этом GPS-приемник соединен с вышеуказанным электронным узлом управления через интерфейс RS-232, к тому же устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства выполнено с возможностью подключения к электрической сети транспортного средства через разъем электрического прикуривателя.
3. Устройство оповещения о запланированных остановках на маршруте транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что при аппаратной реализации аудио проигрывателя имеет вышеуказанный электронный узел управления на основе ARM-процессора с архитектурой RISC.
