[發明專利]基于nRF905的公交站智能顯示牌

在審

• 申請號: 201710162559.8
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106940936A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州臺江區超人電子有限公司
• 主分類號: G08G1/123
• 分類號: G08G1/123;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于nRF905的公交站智能顯示牌,其特征是利用公交車經過各站時的上下車乘客人數不同,到站時的停留時間不同,通過紅綠燈控制的十字路口時等候時間不同,行駛中路況不同,車速不同,駕駛員使用的技巧不同造成同時出站的同線路或不同線路的公交車逐漸拉開不同的距離形成了信息傳遞通道,利用行駛中公交車之間通信,將信息傳遞到前方公交站；

公交車行駛里程的信號源為安裝在變速器或車輪輪轂上的里程表傳感器,里程表傳感器輸出信號經電平轉換電路、低通濾波電路抗干擾后送入微控制器端口,公交車的車載控制器均預置各站間里程數據,以獲得行駛中位置；公交車與公交站通信時,當公交車的車載控制器計算設定兩站間里程減去實際測量兩站間里程的誤差值在+8米與-5米之間時,表示前面沒有停靠的公交車,該公交車為到站位置停靠,則所述誤差值作標記M,公交車的車載控制器將標有M的各次到站里程誤差值,取5次以上按設定比例次數刪去數次最大到站里程誤差值,其余取平均值作為補償值,用于糾正測量里程；

公交車之間及公交車與公交站之間采用射頻通信,射頻通信由射頻模塊、微控制器和非易失存儲器構成,微控制器選用C8051F330芯片,射頻模塊選用nRF905,微控制器C8051F330通過其SPI接口與nRF905通信,公交車里程輸出信號接于C8051F330的I/O口,由C8051F330讀取后保存在非易失存儲器中,車載控制器的通信數據也保存在非易失存儲器中；

每個公交站均構成公交車到站信息查詢系統,各公交站控制器依據該站公交車的線路地址循環發送偵測信號,到站停車的公交車的車載控制器應答后與公交站實現信息交換,各線路公交車均預置有唯一的編號,同線路多輛公交車同時到站向信道發送應答信號時,公交站控制器將會連續收到數個錯誤數據包或監聽到頻道信號疊加后的強度超限,說明當前信道受到干擾,這時公交站控制器對干擾線路依所述編號順序重新發送偵測信號,使到站的所述同線路公交車完成應答及通信；

公交站控制器和到站停車的公交車的車載控制器通信時,交換各線路公交車包含該站和先前4-6站的公交車的到站信息,其到站信息由各公交站控制器產生,到站信息包含公交站地址、各線路公交車最后到站的線路地址及其到站時間和當前時間,并按本站行駛方向至下一站所需行駛時間平均值的0.2-0.6作為時間段，來分配站間通信信道發送偵測信號的時間，所述時間段以本公交站控制器提供的當前時鐘時間為基準，所分配的時間段的時間不重疊，其時間段具體占用時間長短，由前一時間段中經過本站至下一站的行駛車輛密度確定，密度大的取時間段短，然后選擇一輛經過本站和下一站的公交車作為主通信公交車來分配一個所述時間段,在略早于該時間段的結束時間選擇下一輛主通信公交車，按此接續下去，公交站控制器向主通信公交車發送到站信息和車通信表,車通信表提供預置時間間隔內經過本站至下一站的各線路公交車的線路地址、所述公交車的編號、到達本站時間和所述時間段,該預置時間間隔由站間平均行駛時間確定，主通信公交車離開本站后,按到達本站時間從遠到近順序對車通信表中的各公交車發送偵測信號,其應答內容包含公交車的編號和公交車離下一站的距離,主通信公交車的車載控制器收到各公交車應答信號后,選擇離下一站最近的公交車向其發送到站信息和車通信表,該公交車的車載控制器收到到站信息和車通信表后更新到站信息,并被接力成為主通信公交車接續所述時間段中未用完的時間按上述方法通信,所述時間段結束，主通信公交車即轉為從通信公交車；

主通信公交車為動態分配,其余作為從通信公交車,在本站與下一站間使用約定的站間通信信道,從通信公交車在站間行駛中均處于接收狀態,各公交車離下一站40米至80米的設定距離時,該站間公交車與公交車通信結束,準備與下一公交站的通信,所述到站信息只記錄每路公交車最后到站時間,刪去之前記錄內容,所述站間通信信道是依其通信覆蓋范圍設置相鄰站的不同站間通信信道,防止發生同頻干擾；

公交線路終點站設置終端控制器,終端控制器通過與其相連的安裝有計算機監控軟件的計算機與Internet網相聯,乘客即可利用手機APP登陸該計算機的網絡端口獲得監控軟件中各路公交車到站信息里的數據,公交線路按站間距離和行駛的公交車繁忙狀況選擇每隔2至4站設置安裝在高樓大廈屋頂的nRF905射頻模塊,實現無線信息傳遞,其兩個公交站之間為直線距離但是在地面卻需要設置2—4個公交站,通過公交站的屋頂的nRF905射頻模塊進行到站信息交換,屋頂的nRF905射頻模塊還與相對應的地面公交站控制器進行信息交換,所述采用屋頂射頻通信的兩個公交站之間的其它公交站,通過行駛中公交車與公交車之間通信,完成到站信息傳遞,并在公交站控制器中進行到站信息處理,使到站信息更準確。

2.根據權利要求1所述的基于nRF905的公交站智能顯示牌,其特征在于包含:

公交車的車載控制器(1)、公交站間控制器(2)、公交站控制器(3)、屋頂的nRF905射頻模塊(4)；其中車載控制器(1)由射頻通信模塊和里程表傳感器構成,射頻通信模塊由nRF905模塊、微控制器C8051F330和非易失存儲器AT24C32構成,nRF905通過SPI接口與微控制器C8051F330通信,nRF905的其它功能管腳與C8051F330的I/O口相連,C8051F330通過I2C總線方式與AT24C32通信；公交站控制器(3)和公交站間控制器(2)均由射頻模塊和LCD顯示器構成,其中射頻模塊由nRF905模塊、微控制器C8051F330和非易失存儲器AT24C64構成,LCD顯示器與C8051F330的I/O口相連；屋頂的nRF905射頻模塊(4)由nRF905模塊、微控制器C8051F330和非易失存儲器AT24C32構成；公交站間控制器(2)定時與屋頂的nRF905射頻模塊(4)進行公交車到站信息交換,屋頂的nRF905射頻模塊(4)接收后方屋頂射頻模塊發出的到站信息,經公交站間控制器(2)處理后,發送給前方屋頂射頻模塊,從而實現站間信息傳遞。