[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

(一)技術領域：

每個公交站均構成公交車到站信息查詢系統，每條公交線路每隔2至3站設置大廈屋頂的nRF905模塊，利用大廈屋頂的nRF905實現公交站間到站信息交換。設置在屋頂nRF905模塊的兩站間的其它公交站，利用行駛中公交車之間和公交站與公交車之間，經nRF905模塊將信息傳遞到前方公交站。乘客可利用手機APP通過Internet網，獲得各路公交車到站信息數據。

(二)背景技術：

隨著公交事業的蓬勃發展，越來越多的人開始乘坐公交車出行，城市公交線路隨著公交事業的發展迅猛增多，因此道路也越來越擁擠，乘客等候乘車的時間變得很不確定，造成有的公交車很擁擠有的公交車乘客卻很少，由于擁擠的公交車上下車人數多時間長，每一站都需要停留更長時間，如果乘客能知道各線路公交車到站信息，避開擁堵線路就可以在一定程度上緩解公交線路擁堵情況，同時也方便乘客乘車。

現有基于GPS全球定位的智能公交站牌系統，通過該系統提供的擴展GPS功能，對公交車輛進行實時衛星定位，雖然可以實時掌握公交車輛目前的位置、行駛速度、方向等信息，但是基于GPS全球定位的系統架構復雜昂貴靈活性差，而且城市多高樓大廈，一些地區衛星信號不暢，因此影響普及，目前只有超大城市才有試用。

(三)發明內容：

由于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，前方排隊等候通過十字路口的車輛數量不同，造成等候紅綠燈變換次數不同，等候時間不同，以及公交車行駛中路況不同、車速不同、駕駛員使用的技巧不同、影響行駛的各種機遇不同，從而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，采用行駛中公交車之間通信，就可以將信息傳遞到前方公交站，無需通過GPS全球定位系統獲得公交車到站信息，使系統結構簡單運用靈活，大大降低成本。

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，對里程表傳感器輸出脈沖信號計數就可反映車輪轉數，獲取車速與行駛里程信息，該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使輸出信號可由微控制器端口準確捕捉識別，再送入微控制器端口。各線路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到站時兩站間里程減去實際測量到站時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，為了說明方便這里的微控制器選用C8051F330芯片，射頻模塊選用nRF905。nRF905利用SPI口雙向通訊，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。

車載控制器的射頻通信模塊中的nRF905提供了強大的跳頻機制以及大量的頻道支持，可以用在許多特殊的場合，在公交車與公交車之間的通信發生干擾時，可以采用跳頻方式解決。它即使利用無增益的PCB天線其傳輸距離也可達200m，如果需要更遠距離的傳輸，也可以改成帶增益的天線，傳輸距離即可擴大到1千米以上，可滿足不同用處的需求，

nRF905數據接收：微控制器控制TRX_CE為高電平、TX_EN為低電平，nRF905進入接收模式；650us后，nRF905監測空中的信息，等待接收數據；當nRF905檢測到與接收頻率相同的載波時，設置載波檢測管腳CD為高電平；當nRF905接收到有效的地址時，設置地址匹配管腳AM為高電平；當一個正確的數據包接收完畢后，nRF905自動去掉數據包的字頭、地址和CRC校驗碼，然后將數據接收完成管腳置為高電平；微控制器將TRX_CE設置為低電平并通過SPI接口以一定的速率提取數據包中的有效接收數據；當所有的有效數據接收完畢，微控制器控制nRF905數據接收完成管腳DR和地址匹配管腳AM為低電平；nRF905進入待機模式。接收過程主循環一直處于監聽狀態，循環調用接收函數。如果收到數據包，則發送響應包。