[發明專利]公交線路半波通信與到站信息顯示系統

在審

• 申請號: 201710162584.6
• 申請日: 2017-03-18
• 公開（公告）號: CN106953912A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 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: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04B3/54;H04B10/11
• 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，公交站與公交車之間采用紅外收發射裝置傳遞信息，公交線路利用電力線路半波通信實現各公交站之間信息交換,當兩公交站之間距離較長時采用Wi-Fi通信，乘客可利用手機APP登陸計算機的網絡端口獲得各路公交車到站信息。

(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：

在公交終點站設置公交站的主控制器，在各公交站設置公交站控制器，主控制器與各公交站控制器通過電力線半波通信組網。每輛公交車安裝有車載控制器用于與公交站控制器進行無線通信信息交換，系統架構簡單造價低廉信號穩定性好。

主控制器和各公交站控制器的周波甄別電路結構示意圖如圖2所示，由二個采用滯回比較器的電壓比較器組成，二個比較器分別設置在周波正半周下降段，峰值電壓的60％至80％處作為甄別點1和30％至45％處作為甄別點2，周波正半周下降段接近通信中斷INT1的斷點處，甄別點設置在通信中斷INT1的斷點附近，濾去了大部分干擾，并使通信在周波負半波的位置更準確。每個電壓比較器中均包含濾波電路，其電壓比較器的基準電壓由穩壓電路提供，從電力網線經信號調理、電阻降壓、分壓、穩壓后接比較器輸入端。

如圖1所示，在周波過零處，即甄別點0設置電壓過零檢測模塊，它采用周波正半波信號經電阻分壓、二極管進一步隔離負半周、信號調理后送入D觸發器的時鐘端CLK，D觸發器的Q端接單片機外部中斷口INT0，該外部中斷口INT0設置成電平觸發，D觸發器的D端接地，S端接單片機I/O口，平時該I/O口置1。當周波正半波信號到來時，緊接其后的CLK信號上升沿使D觸發器Q端為0，單片機外部中斷口INT0低電平，從而產生中斷，中斷時間為T0，從T0處開始計時，經5MS延時，單片機掃描甄別點T1處電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓，當周波電壓達到﹙V1﹚的閾值電壓時，輸出電壓產生跳變，掃描記錄其跳變時的計時時間t1；同樣掃描記錄甄別點T2處電壓比較器﹙V2﹚輸出電壓跳變的時間t2，將t1、t2分別與t1、t2相對應的跳變時間設定值Ts1、Ts2作比較；如果在允許誤差范圍內，則檢測到的該周波信號為真，否則為假。為假時關中斷INT1，執行中斷返回，當為真時D觸發器置0，執行指令：開中斷INT1、所述I/O口置0、關中斷INT0、所述I/O口置1。

同步時間采用對電網周波的累計計數值N與電網一個周波的平均時間T相乘的積，再加上計時時間點ti與電網周波整數值之間的計時值Ts得到同步時間TZ，其電網周波的平均時間是在電網周波計數過程將100個電網周波時間的測量值取其平均值得到。

系統是在約定的同步時間通信。在各站控制器和主控器的通信電路中各安裝一個通信電子開關、開關驅動模塊。通信電子開關的開關驅動模塊是從電力網線經電阻降壓、信號調理并反相后接D觸發器A的CLK端，D觸發器A的Q端接單片機的外部中斷口INT1，該中斷口設置為電平觸發。D觸發器A的D端接地，其S端與單片機的I/O口相接，初始狀態S端置1。當CLK端的正方波信號到來時，其上升沿使D觸發器置0中斷口INT1低電平產生中斷，在中斷服務程序中先經0.5MS延時后接通通信電子開關，開始計時，并使S端置0，D觸發器置1即Q端為1而關中斷INT1，然后進行通信，通信電子開關依所采用通信方式接于單片機相應端口，并進行信號調理，計時9MS以內這一周波的通信結束，關斷通信電子開關，S端置1使開中斷等待下一周波的通信，如此周而復始實現半波通信。本次通信結束時主控器向各站控制器發送關斷通信電子開關，關中斷INT1的指令。