1、1基于 GPS 的公交车自动语音报站系统研究摘要：阐述一种报站系统的研制，采用 GPS 卫星定位技术，通过GPS 接收机接收 GPS 工作卫星的导航信息，从而解算出车辆目前的经、纬度等信息，而后将其与站点信息相比较，利用站点经纬度信息作为触发条件，自动、准确地播报站名、服务用语，并提供广告等增值业务。 关键词：GPS 公交车 报站系统 PM66 语音合成 随着城市的扩建，现在的交通系统也有了很大的发展，人们生活节奏的加快，公共交通问题显得日益重要智能公交服务系统对减少车辆拥挤、提高运行的安全性和有效性有着重要的意义，同时也是解决公共交通服务问题较为有效的手段。它在人们的出行生活中起着尤为明显的
2、作用，它的服务主要面对乘客与驾驶员来进行考虑，GPS 自动语音报站器正是为此考虑而产生的。 1 系统实施方案 GPS 语音自动报站系统结构框图如图 1 所示，通过 GPS 接收机接收GPS 工作卫星的导航信息，从而解算出车辆目前的经、纬度等信息，而后将其与站点信息相比较，利用站点经纬度信息作为触发条件，自动、准确地播报站名、服务用语，并提供广告等增值业务。 经过市场调研确定 MCU 核心模块使用指令系统与 MCS-51 完全兼容的STC12C5A60S2 单片，该单片机高速、高可靠，强抗静电、强抗干扰，低功耗、超低价，单机器周期指令系统且程序无法破解。为了减少成本，2显示模块采用了实验室常用的
3、共阳 LED 数码管，采用动态扫描方式。为了正确指示报站器的工作状态，在显示模块上加了指示 LED 小灯。按键就采用实验室常用的轻触点按键，采用独立式按键接口，程序扫描方式。语音模块采用了性价比较高的 PM66，PM66 系列是中青世纪科技公司于 2009 年推出的一款智能语音产品。该系列芯片在使用方式及外部电路上基本可以和 PM50 系列兼容，但较 PM50 具有录音时间更长，放音音质更佳的优势，是一个整合了录放音电路，快闪存储，ADPCM 编、解码器，功率放大器，稳压器等线路的全功能录放系统。因为我们已经把它包装成标准的 COB-28 管脚，所以使用者可以很方便的将 PM66 设计整合到需
4、要录放音的场合上，只需接上电源、喇叭、按键，PM66 就是一个独立的声音播放系统。 GPS 接收模块采用鼎天国际股份有限公司（RoyalTak）生产的 REB-3571LP，该 GPS 模块是鼎天公司新一代产品，采用最新的 SiRF Star III 芯片，低功耗，体积小，20 通道，与 MCU 接口简单，用串口通信，TTL 电平输出，定位精度小于 10 米。 由于公交车的电源电压一般为直流 12V 或 24V，系统中功放可以直接使用公交车上的功放，由 12V 或 24V 供电；其他的各模块都得使用 5V 电压，所以电源模块主要解决 12V 或 24V 到 5V 的降压，并且要提供最够的电流驱
5、动模块。LM2567 系列的稳压器是单片集成电路，能提供降压开关稳压器的各种功能，能驱动 3A 的负载，有优异的线性和负载调整能力。这些器件的固定输出电压有 3.3V，5V，12V，15V 及可调整输出的型号。3这些稳压器内部含有频率补偿器和一个固定频率振荡器，将外部的元件的数目减到最少，使用简便。 2 各个模块 MCU 控制编程 系统上电运行后，开始搜索 GPS 信号，一旦搜索到 GPS 信号后，LED指示灯指示 GPS 信号正常，就开始进入正常工作状态。首先载入上次运行的线路参数，并指示上行还是下行，其次是把 GPS 时间在数码管上显示出来。下面进入待机状态，等待按键或是经、纬度触发。整个
6、流程图如图 2 所示。 本系统虽然采用的是 GPS 自动报站技术，但有时会有 GPS 信号接收不到的情形，所以增加了人工干预报站功能，增加了按键。按键采用程序扫描方式，把按键程序和显示程序一起作为主程序。 传统的语音报站器的站点语音都是请专人在录音棚录制，而后经过剪辑再下载到报站器里面。这样就给报站器后期的升级及维护带来麻烦，如该公交要换线或是改某几个站名，则得再次请人录制语音，无疑增加了成本，费时费力。 语音合成技术 TTS（Text-To-Speech） ，可以使计算机象人一样将提供的文字通过放音设备读出来，或者转化为 WAV 或其它格式的语音文件存储起来。 本系统中采用了捷通华声语音合成
7、技术（简称 jTTS） ，捷通华声语音合成技术具有连续流畅、自然度高、音库大小可调节、音色可转换的特点，并且特别支持中英文的混读，使 TTS 可以更加广泛地应用于现代文本的阅读和电子邮件的阅读。 4对 GPS 的编程主要是解读 GPS 数据，取出时间、速度及经、纬度信息，然后与站点的经、纬度进行比对，以此来判断是否到站，是否播放语音。整个系统的运行流程图如图 3 所示。 3 结论 本系统彻底改变传统公交车语音报站器必须由司机操控的落后方式，采用先进的卫星定位技术与大规模语音合成技术的方式，进站、出站自动播报站名及服务用语。它将为公交车的管理人员和乘客带来福音，是公交车语音报站的一项技术革命，准确、及时、完全不需要人工介入，同时也将为公交企业和社会带来较大的经济和社会效益。 参考文献： 1周锦荣，魏志明.基于 AT89C51 控制的公交车自动报站系统的设计J.漳州师范学院学报（自然科学版） ，2010.3（总第 69 期）. 2林小军，赵怀坤等.城市公交车自动报站器设计J.兰州工业高等专科学校学报，2011.12. 3许连华，李学庆.基于 GPS 的公交车自动报站系统J.计算机工程，2005.12.
