[发明专利]基于WIFI和GSM的公交站牌显示系统

摘要

本发明涉及一种基于WIFI和GSM的公交站牌显示系统，其每个公交站均构成公交车到站信息查询系统，对行驶中公交车之间和公交站与公交车之间，均采用串口WiFi模块将信息传递到前方公交站，系统每隔2至3公交站设置一个手机短信收发装置，采用短信息通信的两个公交站之间的其它公交站，通过公交车之间通信完成到站信息交换。

主权项

基于WIFI和GSM的公交站牌显示系统,其特征是利用公交车经过各站时的上下车乘客人数不同,到站时的停留时间不同,通过红绿灯控制的十字路口时等候时间不同,行驶中路况不同,车速不同,驾驶员使用的技巧不同造成同时出站的同线路或不同线路的公交车逐渐拉开不同的距离形成了信息传递通道,利用行驶中公交车之间通信,将信息传递到前方公交站；公交车行驶里程的信号源为安装在变速器或车轮轮毂上的里程表传感器,里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路抗干扰后送入微控制器端口,公交车的车载控制器均预置各站间里程数据,以获得行驶中位置；公交车与公交站通信时,当公交车的车载控制器计算设定两站间里程减去实际测量两站间里程的误差值在+8米与‑5米之间时,表示前面没有停靠的公交车,该公交车为到站位置停靠,则所述误差值作标记M,公交车的车载控制器将标有M的各次到站里程误差值,取5次以上按设定比例次数删去数次最大到站里程误差值,其余取平均值作为补偿值,用于纠正测量里程；公交车和公交站均安装串口Wi‑Fi模块,公交车的车载控制器和公交站控制器中的串口Wi‑Fi模块,均选用RN‑171,它是内嵌TCP/IP协议的Wi‑Fi模块,适用于电池供电的设备,或选用其它Wi‑Fi模块,各公交车的车载控制器之间和车载控制器与公交站控制器之间,通过串口Wi‑Fi模块进行无线通信交换公交车到站信息；每个公交站均构成公交车到站信息查询系统,各公交站控制器依据该站公交车的线路地址循环发送侦测信号,到站停车的公交车的车载控制器应答后与公交站实现信息交换,同线路多辆公交车同时到站向信道发送应答信号时,公交站控制器将会连续收到数个错误数据包或监听到频道信号叠加后的强度超限,说明当前信道受到干扰,这时,各公交车按其停车位置与站点位置之间距离S,按公交车行驶方向,从向前超过站点位置6米开始,自动依每隔6米范围递增编号往后至离站点18—60米,按S值落入所述的编号范围来编号,公交站控制器对到站公交车干扰线路依所述编号顺序再发送侦测信号,如再产生干扰则对未成功通信的公交车,减少所述每隔6米范围的值重新不重复编号,重复上述过程至不产生干扰,其编号到下一站时失效；公交站控制器和到站停车的公交车的车载控制器通信时,交换各线路公交车包含该站和先前4‑6站的公交车的到站信息,其到站信息由各公交站控制器产生,到站信息包含公交站地址、各线路公交车最后到站的线路地址及其到站时间和当前时间,并按本站行驶方向至下一站所需行驶时间平均值的0.2‑0.6作为时间段，来分配站间通信信道发送侦测信号的时间，所述时间段以本公交站控制器提供的当前时钟时间为基准，所分配的时间段的时间不重叠，其时间段具体占用时间长短，由前一时间段中经过本站至下一站的行驶车辆密度确定，密度大的取时间段短，然后选择一辆经过本站和下一站的公交车作为主通信公交车来分配一个所述时间段,在略早于该时间段的结束时间选择下一辆主通信公交车，按此接续下去，公交站控制器向主通信公交车发送到站信息和车通信表,车通信表提供预置时间间隔内经过本站至下一站的各线路公交车的线路地址、所述公交车的编号、到达本站时间和所述时间段,该预置时间间隔由站间平均行驶时间确定，主通信公交车离开本站后,按到达本站时间从远到近顺序对车通信表中的各公交车发送侦测信号,其应答内容包含公交车的编号和公交车离下一站的距离,主通信公交车的车载控制器收到各公交车应答信号后,选择离下一站最近的公交车向其发送到站信息和车通信表,该公交车的车载控制器收到到站信息和车通信表后更新到站信息,并被接力成为主通信公交车接续所述时间段中未用完的时间按上述方法通信,所述时间段结束，主通信公交车即转为从通信公交车；主通信公交车为动态分配,其余作为从通信公交车,在本站与下一站间使用约定的站间通信信道,从通信公交车在站间行驶中均处于接收状态,各公交车离下一站40米至80米的设定距离时,该站间公交车与公交车通信结束,准备与下一公交站的通信,所述到站信息只记录每路公交车最后到站时间,删去之前记录内容,所述站间通信信道是依其通信覆盖范围设置相邻站的不同站间通信信道,防止发生同频干扰；公交线路按站间距离和行驶的公交车繁忙状况选择每隔2至3站设置一个采用短信通信的手机短信收发装置,各公交线路共用站点手机短信收发装置共用；手机短信收发装置向终端控制器交换到站信息,各公交站的到站信息发送,是在收到终端控制器指令后发送与接收,终端控制器按设定的到站信息更新时间内,依序完成一次收发任务,以节省各手机短信收发装置使用的电话号码数量；平时各公交站的手机短信收发装置处于接收状态；所述采用短信息通信的两个公交站之间的其它公交站,通过行驶中公交车与公交车之间通信,完成到站信息传递,并在所述进行短信息通信的公交站间控制器中进行到站信息处理,使到站信息更准确；公交线路终点站设置终端控制器和手机短信收发装置,终端控制器通过与其相连的安装有计算机监控软件的计算机与Internet网相联,乘客即可利用手机APP通过GSM网,获得公交到站信息短信,或登陆该计算机的网络端口获得监控软件中各路公交车到站信息里的数据；手机短信收发装置包括GSM模块、SIM卡、单片机和EEPROM存储器,利用单片机对GSM模块进行控制,以SMS短信方式实现数据远程无线传输,单片机的串行口与GSM模块直接相联实现短信息的收发功能,单片机还通过扩展串口与所属公交站控制器或终端控制器连接进行数据交换。