[發明專利]基于WIFI和GSM的公交站牌顯示系統

在審

• 申請號: 201710162575.7
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106920419A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 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;H04W4/14;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于WIFI和GSM的公交站牌顯示系統,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?？康墓卉?該公交車為到站位置?？?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；

公交車和公交站均安裝串口Wi-Fi模塊,公交車的車載控制器和公交站控制器中的串口Wi-Fi模塊,均選用RN-171,它是內嵌TCP/IP協議的Wi-Fi模塊,適用于電池供電的設備,或選用其它Wi-Fi模塊,各公交車的車載控制器之間和車載控制器與公交站控制器之間,通過串口Wi-Fi模塊進行無線通信交換公交車到站信息；

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,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,各公交車按其停車位置與站點位置之間距離S,按公交車行駛方向,從向前超過站點位置6米開始,自動依每隔6米范圍遞增編號往后至離站點18—60米,按S值落入所述的編號范圍來編號,公交站控制器對到站公交車干擾線路依所述編號順序再發送偵測信號,如再產生干擾則對未成功通信的公交車,減少所述每隔6米范圍的值重新不重復編號,重復上述過程至不產生干擾,其編號到下一站時失效；

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；

公交線路按站間距離和行駛的公交車繁忙狀況選擇每隔2至3站設置一個采用短信通信的手機短信收發裝置,各公交線路共用站點手機短信收發裝置共用；手機短信收發裝置向終端控制器交換到站信息,各公交站的到站信息發送,是在收到終端控制器指令后發送與接收,終端控制器按設定的到站信息更新時間內,依序完成一次收發任務,以節省各手機短信收發裝置使用的電話號碼數量；平時各公交站的手機短信收發裝置處于接收狀態；所述采用短信息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,并在所述進行短信息通信的公交站間控制器中進行到站信息處理,使到站信息更準確；

公交線路終點站設置終端控制器和手機短信收發裝置,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通過GSM網,獲得公交到站信息短信,或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；手機短信收發裝置包括GSM模塊、SIM卡、單片機和EEPROM存儲器,利用單片機對GSM模塊進行控制,以SMS短信方式實現數據遠程無線傳輸,單片機的串行口與GSM模塊直接相聯實現短信息的收發功能,單片機還通過擴展串口與所屬公交站控制器或終端控制器連接進行數據交換。

2.根據權利要求1所述的基于WIFI和GSM的公交站牌顯示系統,其特征在于包含:

公交車的車載控制器(1),公交站控制器(2),公交站間控制器(3),手機短信收發裝置(5)；其中車載控制器(1)由串口Wi-Fi模塊和里程表傳感器構成,串口Wi-Fi模塊采用RN-171模塊,里程表傳感器輸出信號經電平轉換電路、低通濾波電路送入RN-171模塊中微處理器的I/O端口；公交站間控制器(3)和公交站控制器(2)均由串口Wi-Fi模塊、LCD顯示器構成,串口Wi-Fi模塊采用RN-171模塊,通信數據保存在RN-171模塊存儲器中,；公交站間控制器(3)通過手機短信收發裝置(5)經GSM網(4)進行公交站間信息交換，將其RN-171模塊中TX腳與手機短信收發裝置中單片機RX腳連接,RN-171模塊的RX腳與單片機TX腳連接即可通信；

手機短信收發裝置(5)由GSM模塊芯片TC35i、單片機89C51、EEPROM存儲器AT24C32構成，89C51通過擴展I2C總線與所屬公交站控制器連接進行數據交換,TC35i是RS232數據口,89C51通過串行接口集成電路和電平轉換電路芯片MAX232與TC35i連接。