[实用新型]一种基于GPS和NiosII的汽车自动报站器

说明书

技术领域

本实用新型涉及公共交通技术领域，具体涉及一种基于GPS和NiosII的汽车自动报站器。 

背景技术

GPS是20世纪70年代由美国陆、海、空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候、全球性的导航服务，可用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。经过20余年的研究实验，到1994年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可，通过这三个要素，可以完成车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。 

NiosII是32位RSIC软核嵌入式处理器，也是Altera的第二代FPGA嵌入式处理器，其性能超过200DMIPS。设计者能够用Altera QuartusII开发软件中的SOPC Builder系统开发工具创建专用的处理器系统，并能够根据系统的需求添加Nios II处理器核的数量，自动生成适用于系统硬件的专用C/C++运行环境，并提供许多软件模板，简化项目设置。系统同时可以利用FPGA上的剩余资源进行外围电路适配电路的生成，其中包括音频解码电路、USB接口等。 

在现有公交系统所使用的报站器中，80％是使用按键控制的报站器，这类报站器在城市公交系统中的使用效果不理想，其主要原因是：在使用过程中，需要驾驶员根据进出站和行驶路段状况进行手动触控，只有在手动控制正确的情况下，才能正常进行报站及提示信息的播报，很显然，这种播报过程分散了驾驶员的驾驶注意力，给驾驶员增加了额外的驾驶负担，因此，该类报站器在公共交通上使用的效果不好，多数存在漏报、错报现象，更严重的是，在驾驶过程中，很多驾驶员不开启报站器，使报站器的功能失效，影响乘客出行。公共交通是高速发展城市的一个对外窗口，如果车上没有一个可靠、有效的自动报站器，必将会影响一个城市的公共交通事业的形象和城市的形象。 

因此，本实用新型将GPS技术应用于公共交通行业，使用FPGA芯片构建了一个包含NiosII嵌入式控制器、音频解码器和多种功能电路接口的系统，再结合少量的外围电路，从而实现了一个全自动的汽车报站器。 

发明内容

一种基于GPS和NiosII的汽车自动报站器包括GPS数据采集模块的接口电路、NiosII的MPU控制器、程序数据存储器、MP3音频解码器、SD卡接口电路以及USB接口电路。在系统运行过程中，通过MPU的控制不断自动读取GPS数据，再根据GPS数据，自动地利用MP3高品质语音进行站点信息和提示信息的播报，从而真正实现了无人员干预的自动报站，大大提高了报站性能及使用效率。 

一种基于GPS和NiosII的汽车自动报站器采用的技术方案是：使用GPS模块采集汽车运行的坐标位置，再根据存储器中存储的行车路线坐标来进行站点及提示信息播报点的识别；语音信息使用了MP3格式文件存储，系统利用MP3解码模块来进行解码，通过语音放大电路进行语音还原、放大、播放；MP3格式语音文件、站点和提示信息播报点坐标信息以及相关文字信息均存储于SD卡中，当公交汽车更换其行车线路时，只需将报站器中的SD卡更换或重新写入文件即可，非常方便、可靠、适用。 

系统提供了USB接口电路，可以根据需要直接对报站器的工作模式、相关文件以及各种坐标信息进行修改，对于其中的坐标信息还可以分类在线读取。