专利名称：公交车信息系统的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种公交车信息系统，属于电子技术应用技术领域。
背景技术：
随着我国城市人口的急剧增加，城市交通越来越拥挤，特别是私家车拥有量的持续 攀升，城市交通压力也越来越大。而发展公共交通运输，提高城市公交的运行速度，使 更多的人乘坐公交车出行则是解决上述问题的途径之一，也是当前大中城市为缓解交通 压力的而采取主要方式之一。
目前大中城市的公交车普遍到站停靠，同时司机按下按键播放到站语音信息，这种 方式简单易行，但也存在许多不足。首先，站牌的设置是在数年前甚至十几年前就已经 完成的，这些站牌在设置之初，就有许多不合理的地方，有些地方乘坐公交车的人较多， 但站牌设置的较稀疏，给人们乘坐公交车带来许多不便；有些地方乘坐公交车的人较少， 但站牌设置的较密集，造成资源的浪费以及公交车的不必要停靠。随着时代的发展，这 种站牌的不合理设置表现越来越突出。其次，目前的公交车几乎是逢站必停，而有许多 时候，公交车靠站后，根本没有乘客上下车，这既造成了资源的浪费(机动车刹车，启 动时耗油很多)又大大降低了公交车的运行速度，这种只停车而无乘客上下的情况在大 城市的市郊线路和中小城市大多公交线路中表现尤为突出。再次，司机到站通过按键播 报到站信息，有时会因为失误，到站后忘记按键，导致以后的播报的站点信息全是错误 的，同时乘客不能通过公交车的信息显示了解公交车的实时位置，这给乘客乘车带来了 极大的不便。
通过GPS卫星定位系统技术，进行数据采集，以地理信息系统GIS为操作平台进行 发车时间间隔、票价制定等"智能公交系统"已被提出(《京华时报》)也投入使用。
集卫星定位、实时调度指挥、交通信息查询、多媒体信号传输、视频监控、沙盘模型系 统等于一体的全方位调度管理服务系统也被研发(百极网)。但是这类系统安装投资巨大，
维护费用也很高，并且不能实现公交车靠近站牌时自动提示是否应该靠站停车，也不能
自动统计每一站乘客上下车的数目。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种可以提示司机是否应该到站停车、自动播 报到站信息、统计乘客上下车数据并且在公交车内实时显示公交车当前大概位置的公交 车信息系统。
一种公交车信息系统，包括车上装置和站牌装置两部分，车上装置包括车上单片机、 LED点阵显示屏、按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块，车上单片机通过 SPI总线与LED点阵显示屏、按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块的SPI接口连接，站牌装置包括站牌单片机、无线模块、按键和发光二极管，站牌单片机与无 线模块、按键和发光二极管电连接。
所述的车上单片机与LED点阵显示屏安装在驾驶台上，按键盘安装在车前门入口， 红外对管分别安装在车前门入口和车后门出口；车上单片机用LPC2138， LED点阵显示屏 用HS12864。
所述的站牌单片机与无线模块、按键和发光二极管都安装在站牌上，站牌单片机用 ATMEGA16，无线模块用NRF905。
公交车信息系统的工作方法如下
站牌装置部分的工作方法如下-
1) 开机后进行初始化，系统开始工作；
2) 乘客在站台选择将要乘坐的车次并按下对应的按键，对应的发光二极管变亮，系 统接收按键输入信息，并且发送是否有乘客上车的信息以及当前站牌编号信息；
3) 公交车到来时，向站台发送查询信息，站台单片机返回被选择的车次；如果来的 车次与站台返回的车次匹配，则公交车会在该站台停靠，同时，向站台发送将要停靠的 信息，此时，对应站台车次按键处LED闪烁，表示公交车即将到来；公交车离站出发时， 向站台发送离开信息，站台接收该信息，将对应的发光二极管熄灭，等待下一次的服务；
车上装置部分的工作方法如下
1) 开机后进行初始化，系统开始工作；
2) 液晶模块显示预定信息，公交车行驶过程中点阵大屏显示当前到站信息；
3) 公交车驶近站牌时，接收到站牌发射的数据，包括站牌编号以及是否有乘客上下 车等信息，公交车上的主单片机根据此信息播报当前站牌信息，综合分析本站乘客上下 车信息，并将是否应该靠站停车的信息显示在液晶和点阵大屏上；
4) 公交车靠站后，乘客上下车时挡住红外对管，主单片机将此数据统计得出乘客上 下车的数目；
5) 乘客上车时按下目的站牌对应的按键，单片机将此信息记录。
车上单片机是本发明的核心控制部分。公交车每个门安装光电对管，它们的数据输 出端(图llout接线)直接连接主单片机的I/0口，乘客上下车时挡住对管，对管产生 电平变化，单片机将这个变化捕捉并计数，得出乘客流量。数据存储卡用于存储乘客流 量数据。液晶和LED点阵屏是公交车上的显示系统。主单片机通过总线向液晶写入数据， 液晶显示当前站牌，目的站牌是否有乘客上下车，是否应该在目的站牌停车靠站等信息 给司机看；点阵屏显示当前站牌以及下一个有乘客下车的站牌等信息给乘客看。车载按 键盘(图6、 7)用于乘客输入目的站牌信息。每一个站牌对应一个按键和一个LED指示 灯。乘客上车时按下自己目的站牌的按键，此时按键值被主单片机读取并记录，同时点 亮对应的指示灯，后面在同样站牌下车的乘客不必重复按键。到站后，主单片机熄灭对 应的指示灯。无线数据模块用于公交车和站牌进行数据交流，包括站牌将是否有乘客上 车以及站牌编号的信息发送给公交车，公交车将已经到站信息发送给站牌。站牌处对应站牌的按键由候车的乘客按下，从单片机读取此键值并且点亮对应指示灯，控制无线模 块发送数据。
本发明能的优势以及功能是
1、 通过站点与公交车的无线信息交流，得出目的站牌是否有乘客上车的信息，通过 乘客在公交车上的按键输入得到目的站牌是否有乘客下车的信息，单片机将这些信息综 合分析，将公交车是否应该在目的站牌停靠以及其他相关信息通过液晶显示给公交车司 机，这样可以减少公交车不必要的停靠站， 一方面减少能源消耗，降低公交运行成本， 另一方面大大提高了公交车的运行速度，解决了人们乘坐公交出行难出行慢的问题。
2、 记录乘客上下车的信息，并将乘客数据信息存储到大容量数据存储卡，从而为公 交公司设置站牌提供事实依据，使人们更加方便、快捷的乘坐公交车出行。
3、 公交车靠近站牌时，与站牌发生信息交流，自动播报到站信息。
4、 LED点阵屏显示下一站点以及是否停车的信息，使乘客了解当前行车信息，避免 坐过站等现象。
图l是本发明的整体结构框图。
图2是本发明站牌装置的按键的硬件电路图。
图3是本发明站牌装置的发光二极管的硬件电路图。
图4是本发明数据存储卡的硬件连接电路。。
图5是本发明液晶的硬件电路连接图。
图6是本发明按键管理芯片的硬件电路图。
图7是本发明按键的内部硬件连接图。
图8是本发明的无线通讯模块的硬件电路图。
图9是本发明的红外对管测乘客数据流量模块的硬件电路图。
图io是本发明的主单片机的硬件电路图。
图11是本发明的从单片机的硬件电路图。
图12是本发明站牌装置单片机的软件流程图。
图13是本发明的车上单片机的软件流程图。
其中，1、无线数据收发模块，2、车上单片机，3、按键盘，4、液晶显示屏，5、 LED 点阵显示大屏，6、数据存储卡，7、红外对管；8、站牌单片机，9、按键，10、发光二 极管。
具体实施例方式
实施例
一种公交车信息系统，整体结构如图1所示，图l一图111是系统硬件组成部分的电 路图，图12和图13分别是本发明中站牌装置单片机和车上单片机的软件流程图。
公交车信息系统包括车上装置和站牌装置两部分，车上装置包括车上单片机2、 LED 点阵显示屏5、按键盘3、红外对管7、数据存储卡6和无线数据收发模块1，车上单片机2通过SPI总线与LED点阵显示屏5，按键盘3、红外对管7、数据存储卡6和无线数 据收发模块1的SPI接口连接，站牌装置包括站牌单片机8、无线模块、按键9和发光二 极管，站牌单片机与无线模块、按键和发光二极管电连接。
所述的车上单片机2与LED点阵显示屏5安装在驾驶台上，按键盘3安装在车前门 入口，红外对管7分别安装在车前门入口和车后门出口；车上单片机2用LPC2138， LED 点阵显示屏5用HS12864。
所述的站牌单片机8与无线模块、按键9和发光二极管都安装在站牌上，站牌单片 机8用ATMEGA16，无线模块用NRF905。
公交车信息系统的工作方法如下
站牌装置部分的工作方法如下
1) 开机后进行初始化，系统开始工作；
2) 乘客在站台选择将要乘坐的车次并按下对应的按键，对应的发光二极管变亮，系 统接收按键输入信息，并且发送是否有乘客上车的信息以及当前站牌编号信息；
3) 公交车到来时，向站台发送査询信息，站台单片机返回被选择的车次；如果来的 车次与站台返回的车次匹配，则公交车会在该站台停靠，同时，向站台发送将要停靠的 信息，此时，对应站台车次按键处LED闪烁，表示公交车即将到来；公交车离站出发时， 向站台发送离开信息，站台接收该信息，将对应的发光二极管熄灭，等待下一次的服务；
车上装置部分的工作方法如下
6) 开机后进行初始化，系统开始工作；
7) 液晶模块显示预定信息，公交车行驶过程中点阵大屏显示当前到站信息；
8) 公交车驶近站牌时，接收到站牌发射的数据，包括站牌编号以及是否有乘客上下 车等信息，公交车上的主单片机根据此信息播报当前站牌信息，综合分析本站乘客上下 车信息，并将是否应该靠站停车的信息显示在液晶和点阵大屏上；
9) 公交车靠站后，乘客上下车时挡住红外对管，主单片机将此数据统计得出乘客上 下车的数目；
10) 乘客上车时按下目的站牌对应的按键，单片机将此信息记录。
权利要求
1、一种公交车信息系统，其特征在于，包括车上装置和站牌装置两部分，车上装置包括车上单片机、LED点阵显示屏、按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块，车上单片机通过SPI总线与LED点阵显示屏、按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块的SPI接口连接，站牌装置包括站牌单片机、无线模块、按键和发光二极管，站牌单片机与无线模块、按键和发光二极管电连接。
2、 如权利要求1所述的公交车信息系统，其特征在于，所述的车上单片机与LED点 阵显示屏安装在驾驶台上，按键盘安装在车前门入口，红外对管分别安装在车前门入口 和车后门出口；车上单片机用LPC2138， LED点阵显示屏用HS12864。
3、 如权利要求1所述的公交车信息系统，其特征在于，所述的站牌单片机与无线模 块、按键和发光二极管都安装在站牌上，站牌单片机用ATMEGA16，无线模块用NRF905。
4、 如权利要求1所述的公交车信息系统的工作方法，其特征在于，工作方法如下 站牌装置部分的工作方法如下1) 开机后进行初始化，系统开始工作；2) 乘客在站台选择将要乘坐的车次并按下对应的按键，对应的发光二极管变亮，系 统接收按键输入信息，并且发送是否有乘客上车的信息以及当前站牌编号信息；3) 公交车到来时，向站台发送査询信息，站台单片机返回被选择的车次；如果来的 车次与站台返回的车次匹配，则公交车会在该站台停靠，同时，向站台发送将要停靠的 信息，此时，对应站台车次按键处LED闪烁，表示公交车即将到来；公交车离站出发时，向站台发送离开信息，站台接收该信息，将对应的发光二极管熄灭，等待下一次的服务； 车上装置部分的工作方法如下1) 开机后进行初始化，系统开始工作；2) 液晶模块显示预定信息，公交车行驶过程中点阵大屏显示当前到站信息；3) 公交车驶近站牌时，接收到站牌发射的数据，包括站牌编号以及是否有乘客上下 车等信息，公交车上的主单片机根据此信息播报当前站牌信息，综合分析本站乘客上下 车信息，并将是否应该靠站停车的信息显示在液晶和点阵大屏上；4) 公交车靠站后，乘客上下车时挡住红外对管，主单片机将此数据统计得出乘客上 下车的数目；5) 乘客上车时按下目的站牌对应的按键，单片机将此信息记录。
全文摘要
一种公交车信息系统，属于电子技术应用技术领域。系统包括车上装置和站牌装置两部分，车上装置包括单片机、点阵显示屏、按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块，车上单片机通过SPI总线与点阵显示屏，按键盘、红外对管、数据存储卡和无线数据收发模块的SPI接口连接，站牌装置包括单片机、无线模块、按键和发光二极管，站牌单片机与无线模块、按键和发光二极管电连接。系统利用车上装置和站牌装置的单片机实现站点与公交车的无线信息交流，单片机将这些信息综合分析，将相关信息通过液晶显示给公交车司机，这样可以减少公交车不必要的停靠站，既减少能源消耗，降低公交运行成本，又提高了公交车的运行速度。
文档编号G08G1/00GK101299297SQ20081001693
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者华 刘, 张承琚, 徐明升, 阳 明, 杨金龙 申请人:山东大学