主动服务式道路交通诱导装置,涉及智能交通领域,特别涉及一种用于道路交通中进行主动服务式交通诱导装置。解决了现有的交通的诱导作用有限的问题。该诱导装置的CPU采用单片机MC9S12XS128,因此装置具有高可靠性,高稳定性,快速数据处理的能力;装置集成了文本朗读TTS模块,因此具有很高的实用性和人性化功能。道路交通诱导系统以无线GPRS网络通信方式,安装在需要对车进行诱导的道路旁的主动服务式道路交通诱导装置接收监控中心的诱导信息;以Wi-Fi网络通信方式,实现对安装在车辆上的主动服务式道路交通诱导装置进行准确诱导;该装置无需人工行为,接收到诱导信息后即可真人朗读诱导信息,实现主动服务式诱导。
1.主动服务式道路交通诱导装置,该装置包括MC9S12XS128单片机(MCU)、SD卡接口电路、Wi-Fi通信模块、文本朗读语音模块(TTS)、网口接口电路;SD卡接口电路选用SDxa0CARD器件,SDxa0CARD器件与MC9S12XS128单片机连接:SDxa0CARD器件的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的P2.0管脚连接;SDxa0CARD器件的CLK管脚与MC9S12XS128单片机的P2.1管脚连接;SDxa0CARD器件的DI管脚与MC9S12XS128单片机的P2.2管脚连接;SDxa0CARD器件的DO管脚与MC9S12XS128单片机的P2.3管脚连接;SDxa0CARD器件的VSS管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;SDxa0CARD器件的VDD管脚与+3.3V电源连接;Wi-Fi通信模块包括:Wi-Fi通信模块选用RN-171模块,RN-171模块与MC9S12XS128单片机的连接:RN-171模块的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD1管脚连接;RN-171模块的RXD管脚与MC9S12XS128单片机的TXD1管脚连接;RN-171模块的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;RN-171模块的VCC管脚与+5V电源连接;文本朗读语音模块(TTS)包括:文本朗读SYN6288芯片、非门74LS04芯片、扬声器;构成TTS语音模块的器件之间的连接:文本朗读SYN6288芯片的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的RXD管脚与非门74LS04的输出端(2)连接,非门74LS04的输入端(1)与MC9S12XS128单片机的TXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;文本朗读SYN6288芯片的BP0和BN0管脚分别连接扬声器的A端和B端;文本朗读SYN6288芯片的VCC管脚与+5V电源连接;网口接口电路包括:ENC28J60芯片、第一发光二极管、第二发光二极管、集成RJ45插座;构成网口接口电路的器件之间的连接:ENC28J60芯片的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的I/O连接;ENC28J60芯片的SCK管脚与MC9S12XS128单片机的SCK管脚连接;ENC28J60芯片的SI管脚与MC9S12XS128单片机的SO管脚连接;ENC28J60芯片的SO管脚与二输入与门74HCT08的输入端(1、2)连接,二输入与门74HCT08的输出端(3)与MC9S12XS128单片机的SI管脚连接;ENC28J60芯片的/INT管脚与二输入与门74HCT08的输入端(4、5)连接,二输入与门74HCT08的输出端(6)与MC9S12XS128单片机的INT0管脚连接;ENC28J60芯片的/WOL管脚与二输入与门74HCT08的输入端(9、10)连接,二输入与门74HCT08的输出端(8)与MC9S12XS128单片机的INT1管脚连接;ENC28J60芯片的LEDA管脚与第一发光二极管的正极连接;ENC28J60芯片的LEDB管脚与第二发光二极管的正极连接;第一发光二极管的负极和第二发光二极管的负极接地;ENC28J60芯片的TPIN+/-管脚与集成RJ45插座的TPOUT+/-管脚连接,ENC28J60芯片的TPOUT+/-管脚与集成RJ45插座的TPIN+/-管脚连接。技术领域
本发明涉及智能交通领域,特别涉及一种用于道路交通中进行主动服务式交通诱导装置。
背景技术
随着社会的发展,人们生活水平的极大提高,大城市交通面临着越来越多的问题。其表现在以下几个方面,首先随着社会化进程的加快,越来越多的人涌入大城市,造成了道路容量的严重不足;其次生活水平的提高,人们购买汽车的欲望越来越强,汽车数量的不断增大致使搭乘公共交通的人群逐渐减少,私人轿车的过快增长,将引起很多的交通问题,如交通事故、道路拥塞、环境污染和能源消耗等。因此,整个社会对交通运输的安全、便利性提出了更高的要求,如何在有限的土地上合理建设以及规划交通道路,如何合理配置交通信号,对交通流进行有效的诱导,最大限度地降低交通事故的发生,减轻环境污染,降低能源消耗,提高出行效率,是摆在交通领域相关部门和人员的一大课题。为了解决上述一系列问题,中国取得了很大的成就。主要包括,静态道路交通诱导指示牌,比如在一个十字路口,有指示牌用箭头标示告诉驾驶员左转是哪条路、右转是哪条路、前方有哪条路等信息;还有就是通过交通诱导屏,分别用红、黄、绿三种颜色提供堵塞、拥挤、畅通三种交通状态信息,诱导驾驶员选择合适的线路,避免交通拥堵。对于这些静态交通指示牌一个弊端就是非常容易受到环境因素影响,还有就是驾驶员自身因素影响。比如当遇上大雾天气时或者是前面有公交车时,驾驶员来不及看清掉头标志,从而错失掉头的时机,只能继续前行寻找下一个掉头地。在城市的道路设计中,两个掉头地是相差比较远的,这无疑给驾驶员带来了不便,降低了出行效率,增加了能源消耗,也增加了此路段交通流量。还有当驾驶员不留意路边的交通标示时,特别是刚学会开车的驾驶员只专心开车不敢看道路边上的交通标示,这必然也会使得驾驶员多走路,降低出行效率。对于反映路网交通状态的诱导屏能提供前方路网的交通状态,但提供的信息比较简单,任何道路状况只能用红、黄、绿中的一种颜色表示,因此信息不够丰富,且在三种状态堵塞、拥挤、畅通的交界处或交接点附近,很难判断属于两个相邻交通状态的哪个。所以对交通的诱导作用有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有的交通的诱导作用有限的功能,提供一种主动服务式道路交通诱导装置。其中安装在需要对车辆进行诱导的道路旁的主动服务式道路交通诱导装置,称主动服务诱导装置和安装在车辆上的主动服务式道路交通诱导装置,称服务车辆装置。本发明解决其技术问题的技术方案是:主动服务式道路交通诱导装置,该装置包括:MC9S12XS128单片机、SD卡接口电路、Wi-Fi通信模块、文本朗读语音模块、网口接口电路。SD卡接口电路选用SDxa0CARD器件,SDxa0CARD器件与MC9S12XS128单片机连接:SDxa0CARD器件的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的P2.0管脚连接;SDxa0CARD器件的CLK管脚与MC9S12XS128单片机的P2.1管脚连接;SDxa0CARD器件的DI管脚与MC9S12XS128单片机的P2.2管脚连接;SDxa0CARD器件的DO管脚与MC9S12XS128单片机的P2.3管脚连接;SDxa0CARD器件的VSS管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;SDxa0CARD器件的VDD管脚与+3.3V电源连接;Wi-Fi通信模块包括:Wi-Fi通信模块选用RN-171模块,RN-171模块与MC9S12XS128单片机的连接:RN-171模块的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD1管脚连接;RN-171模块的RXD管脚与MC9S12XS128单片机的TXD1管脚连接;RN-171模块的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;RN-171模块的VCC管脚与+5V电源连接;文本朗读语音模块包括:文本朗读SYN6288芯片、非门74LS04芯片、扬声器;构成TTS语音模块的器件之间的连接:文本朗读SYN6288芯片的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的RXD管脚与非门74LS04的输出端连接,非门74LS04的输入端与MC9S12XS128单片机的TXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;文本朗读SYN6288芯片的BP0和BN0管脚分别连接扬声器的A端和B端;文本朗读SYN6288芯片的VCC管脚与+5V电源连接;网口接口电路包括:ENC28J60芯片、第一发光二极管、第二发光二极管、集成RJ45插座;构成网口接口电路的器件之间的连接:ENC28J60芯片的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的I/O连接;ENC28J60芯片的SCK管脚与MC9S12XS128单片机的SCK管脚连接;ENC28J60芯片的SI管脚与MC9S12XS128单片机的SO管脚连接;ENC28J60芯片的SO管脚与二输入与门74HCT08的输入端连接,二输入与门74HCT08的输出端与MC9S12XS128单片机的SI管脚连接;ENC28J60芯片的/INT管脚与二输入与门74HCT08的输入端连接,二输入与门74HCT08的输出端与MC9S12XS128单片机的INT0管脚连接;ENC28J60芯片的/WOL管脚与二输入与门74HCT08的输入端连接,二输入与门74HCT08的输出端与MC9S12XS128单片机的INT1管脚连接;ENC28J60芯片的LEDA管脚与第一发光二极管的正极连接;ENC28J60芯片的LEDB管脚与第二发光二极管的正极连接;第一发光二极管的负极和第二发光二极管的负极接地;ENC28J60芯片的TPIN+/-管脚与集成RJ45插座的TPOUT+/-管脚连接,ENC28J60芯片的TPOUT+/-管脚与集成RJ45插座的TPIN+/-管脚连接。本发明和已有技术相比所具有的有益效果(1)主动服务诱导装置采用无线GPRS网络方式与监控中心通信,具有较好的实时性和便捷性。(2)主动服务诱导装置与服务车辆装置之间采用Wi-Fi网络方式通信,按照通信协议可传输大量的诱导信息给服务车辆装置,具有较高的实用性。(3)主动服务诱导装置传输的诱导信息具有广泛性,包括道路名称指示、行车注意事项以及从监控中心发来的实时诱导信息。(4)主动服务诱导装置可以将诱导信息发给半径200米内的所有服务车辆装置,按照现在城市车辆的行驶速度来看,驾驶员当接到诱导信息后完全有时间根据诱导信息做好自己的行车安排,从而减少多走路,走错路的情况,也可缓解道路的交通压力。(5)主动服务式道路交通诱导装置调试方便,具有多个接口与外部设备相连,如网口接口和信息存储SD卡,如上位机和主动服务式道路交通诱导装置可通过网线根据TCP/IP协议传输数据,读取或写入文件到SD卡中,非常方便调试和配置参数。(6)主动服务式道路交通诱导装置具有硬件组成结构简单,成本低,安装方便的优点。
附图说明
图1主动服务式道路交通诱导系统的总体物理结构框图。图2主动服务式道路交通诱导装置示意图。图3SD卡接口电路原理图。图4Wi-Fi通信模块原理图。图5文本朗读TTS语音模块原理图。图6网口接口电路原理图。具体的实施结合附图对本发明作进一步说明:主动服务式道路交通诱导装置,如图2至图6,该装置包括:MC9S12XS128单片机、SD卡接口电路、Wi-Fi通信模块、文本朗读语音模块、网口接口电路。SD卡接口电路,如图3,选用SDxa0CARD器件,SDxa0CARD器件与MC9S12XS128单片机连接:SDxa0CARD器件的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的P2.0管脚连接;SDxa0CARD器件的CLK管脚与MC9S12XS128单片机的P2.1管脚连接;SDxa0CARD器件的DI管脚与MC9S12XS128单片机的P2.2管脚连接;SDxa0CARD器件的DO管脚与MC9S12XS128单片机的P2.3管脚连接;SDxa0CARD器件的VSS管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;SDxa0CARD器件的VDD管脚与+3.3V电源连接;Wi-Fi通信模块,如图4,包括:Wi-Fi通信模块选用RN-171模块,RN-171模块与MC9S12XS128单片机的连接:RN-171模块的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD1管脚连接;RN-171模块的RXD管脚与MC9S12XS128单片机的TXD1管脚连接;RN-171模块的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;RN-171模块的VCC管脚与+5V电源连接;文本朗读语音模块TTS,如图5,包括:文本朗读SYN6288芯片、非门74LS04芯片、扬声器;构成TTS语音模块的器件之间的连接:文本朗读SYN6288芯片的TXD管脚与MC9S12XS128单片机的RXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的RXD管脚与非门74LS04的输出端2连接,非门74LS04的输入端1与MC9S12XS128单片机的TXD2管脚连接;文本朗读SYN6288芯片的GND管脚与MC9S12XS128单片机的GND管脚连接并同时接地;文本朗读SYN6288芯片的BP0和BN0管脚分别连接扬声器的A端和B端;文本朗读SYN6288芯片的VCC管脚与+5V电源连接;网口接口电路,如图6,包括:ENC28J60芯片、第一发光二极管、第二发光二极管、集成RJ45插座;构成网口接口电路的器件之间的连接:ENC28J60芯片的/CS管脚与MC9S12XS128单片机的I/O连接;ENC28J60芯片的SCK管脚与MC9S12XS128单片机的SCK管脚连接;ENC28J60芯片的SI管脚与MC9S12XS128单片机的SO管脚连接;ENC28J60芯片的SO管脚与二输入与门74HCT08的输入端1、2连接,二输入与门74HCT08的输出端3与MC9S12XS128单片机的SI管脚连接;ENC28J60芯片的/INT管脚与二输入与门74HCT08的输入端4、5连接,二输入与门74HCT08的输出端6与MC9S12XS128单片机的INT0管脚连接;ENC28J60芯片的/WOL管脚与二输入与门74HCT08的输入端9、10连接,二输入与门74HCT08的输出端8与MC9S12XS128单片机的INT1管脚连接;ENC28J60芯片的LEDA管脚与第一发光二极管的正极连接;ENC28J60芯片的LEDB管脚与第二发光二极管的正极连接;第一发光二极管的负极和第二发光二极管的负极接地;ENC28J60芯片的TPIN+/-管脚与集成RJ45插座的TPOUT+/-管脚连接,ENC28J60芯片的TPOUT+/-管脚与集成RJ45插座的TPIN+/-管脚连接。主动服务式道路交通诱导系统的总体物理结构框图,如图1所示,包括:安装在需要对车进行诱导的道路旁的主动服务式道路交通诱导装置,称主动服务诱导装置和安装在车辆上的主动服务式道路交通诱导装置,称服务车辆装置,和远程监控中心。主动服务诱导装置通过无线GPRS网络方式与监控中心进行通信,并采用Wi-Fi网络通信方式与服务车辆装置进行通信。监控中心根据道路交通流信息,把特定诱导信息发给指定的主动服务诱导装置,其主动服务诱导装置接收到诱导信息之后采用Wi-Fi网络形式把诱导信息传给半径200米内的所有服务车辆装置,服务车辆装置接到诱导信息后,由TTS语音播报出来。主动服务诱导装置和服务车辆装置结构一样。主动服务诱导装置包括:主动服务式道路交通诱导装置1、主动服务式道路交通诱导装置2、......、主动服务式道路交通诱导装置n。车辆包括:车辆1、车辆2、......车辆n,在每一个车辆上安装服务车辆装置。n为大于等于1的正整数,等于被监控的车辆数。