[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

(一)技術領域：

每個公交站均構成公交車到站信息查詢系統，對行駛中公交車之間和公交站與公交車之間，均采用串口Wi-Fi模塊將信息傳遞到前方公交站，系統每隔2至3公交站設置一個手機短信收發裝置，采用短信息通信的兩個公交站之間的其它公交站，通過公交車之間通信完成到站信息交換。

(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處理器端口準確捕捉識別，再送入微處理器端口。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。所述設定的時間間隔需保證同時到站的公交車全部離開,使下一輛公交車在到站位置停靠。

無處不在的Wi-Fi連接促進了利用Wi-Fi快速發展無線基礎設施，使Wi-Fi嵌入式應用不斷增長性能不斷提高成本不斷降低。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，是內嵌TCP/IP協議的Wi-Fi模塊。其硬件構成主要是由內嵌的一個單片機和Wi-Fi模塊構成，串口Wi-Fi模塊對外提供UART串口或者SPI接口，因而可以通過串口和單片機連接。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。

公交車的車載控制器和公交站控制器設置串口Wi-Fi模塊，選用Microchip的RN-171，也可以選用其它Wi-Fi模塊。RN-171模塊片上集成完整的TCP/IP協議棧，無需外部驅動，RN-171模塊可以進入低功耗休眠并且能自動掃描和連接AP，因此是一款高集成度超低功耗Wi-Fi模塊，適用于電池供電的設備。模塊工作于2.4G頻段，核心芯片集成了32位微處理器，發射功率可通過軟件調整，并支持外接天線。車載控制器的RN-171模塊采用外接天線以增加通信距離。公交站間控制器中的RN-171模塊與手機短信收發裝置中單片機連接時只要將RN-171模塊的電源、地及TX和RX腳與單片機連接即可,其中TX和RX為交叉相接。