CN105430092A - 智能公交站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能公交站，属于信息处理技术领域。公交站包括控制单元、第一无线通信单元、显示装置和存储器，第一无线通信单元用于与在公交车辆上的车装置进行通信，用于获取即将到站的公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间，并存储到存储器，控制单元从存储单元中取出公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间并显示在显示装置上。本发明提供的公交站，能够实时掌握公交车辆到站的时间，便于乘客规划出行线路。

Description

智能公交站

技术领域

本发明涉及一种智能公交站，属于信息处理技术领域。

背景技术

现有公交系统，在每个公交站设置1个或者多个站牌，每个站牌书写了车次，首发时间，停运时间及途中各个站名。在乘客需要乘坐某辆公交车出行时，需要到最近的公交站等候，由于交通路况不明，乘客不知道会等待多久，因此，浪费了乘客的宝贵时间。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的发明目的是提供一种智能公交站，其能实时显示即将到站的公交车的时间，使乘客对需要等待的时间心中有数，便于乘客规划出行线路。

为实现所述发明目的，本发明提供了一种公交站，其包括控制单元、第一无线通信单元、显示装置和存储器，第一无线通信单元用于与设置在公交车辆上的车装置进行通信，用于获取即将到站的公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间，并存储到存储器，控制单元从存储单元中取出公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间并显示在显示装置上。

优选地，公交站还包括输入单元，所述输入单元用于获取即将乘车的乘客信息并采用广播的方式通过第一无线通信单元发送给车载装置。

优选地公交站还包括第二无线通信单元，第二无线通信单元用于与公交指控中心的管理服务器进行通信，以接收管理服务器的广播信息，所述广播信息包括交通信息。

优选地，存储器中存储有公交站的位置信息，控制单元将公交站的位置信息打包成帧并通过采用广播的方式通过第二无线通信单元发送出去。

优选地，用户的智能终端搜索到公交站的广播信息后，公交站的位置信息能够被智能终端的导航系统捕获，导航系统引导用户寻找公交站。

与现有技术相比，本发明提供的智能公交系统能实时显示即将到站的公交车的时间，使乘客对需要等待的时间心中有数，便于乘客规划出行线路。

附图说明

图1是本发明提供的智能公交系统的组成框图；

图2是本发明提供的智能公交站的组成框图；

图3是本发明提供的输入单元的电路图；

图4是本发明提供的车载装置的组成框图；

图5是本发明提供的管理服务器的组成框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式详细说明本发明。

图1是本发明提供的智能公交系统的组成框图。如图1所示，本发明提供的智能交通系统（ITS）包括：多个智能公交站P1，…,PM，多路安装了智能车载装置的公交车B1,…,BN以及设置在公交站指控中心的服务器S，它们通过无线网络进行通信，所述无线网络包括移动数据网、WIFI网络、蓝牙网络和2.4G网络，其中，智能公交站被设置在诸如公交车辆行驶的道路和停车场附近，其具有多个电子指示牌，每个电子指示牌向准备乘车的用户显示即将到站的公交车的位置、乘客信息及大约到站的时间，并将已到站的公交车次向公交站指控中心报告；车载装置用于向司机及乘客提供道路交通信息，并实时将公交车的位置信息、乘客信息、车辆信息提供给公交站指控中心的管理服务器，也向即将到达和智能公交站提供位置信息、乘客数量及所需要时间；公交站指控中心的服务器接收智能公交站及车载装置的信息，并向车载装置提供指令信息以及通信信息，向智能公交站提供交通信息。

车载装置是道路交通信息的提供装置，车载装置不断地搜索智能公交站的广播信息，当搜索到与其相关的公交站的信息时，将公交站中即将乘车的乘客数据提供给公交车辆的司机；而且还将公交车编号信息（ID）（该公交车编号信息与公交车路数相关联地在公交站指控中心注册）等广播出去。智能公交站不断地搜索智能车载装置的广播信息，当搜索到与其相关的公交车的信息时，将公交车的公交车的编号信息ID、位置、乘客信息及大约到站的时间在电子指示牌上进行显示，智能公交站还向用户的智能终端显示附近的公交站的位置信息以引导用户寻找。；而且还将公交车编号信息（ID）。车载装置与公交站指挥中心的服务器建立通信链接时，将接收公交站指挥中心的调度指令，并将公交车辆的位置信息，乘客信息提供给公交站指挥中心。

图2是本发明提供的智能公交站的组成框图，如图2所示，本发明提供的智能公交站包括控制单元4、存储装置3、ROM5、RAM6、触摸显示屏7、无线通信单元（包括发送和接收功能）1、输入单元8、WIFI模块9、蓝牙模块10和/或2.4G模块39以及总线2。

ROM5存储整个智能公交站的操作控制所需要的操作系统(OS)、应用程序以及各种数据，所述应用程序包括待乘人员登记信息程序及公交车过滤程序。

控制单元4用于执行智能公交站的操作，其包括处理器等。RAM6用作控制单元3的工作区域。

总线2是用于在组件之间传输命令和数据的传输路径。

输入单元8用以输入待乘人员的信息，其可以是智能公交卡的贴近刷卡电路。用户在购买智能公交卡时，将用户的身份信息及面部图像信息也进行了相关联地注册。控制单元4检测到输入单元8的信息时，调用ROM中存储的待乘人员登记信息程序，并引导用户输入其所要乘的某路公交车，而后控制单元4将所对应的路的公交车的待乘人员数量进行累加，而后将数量信息通过第一无线通信单元（包括WIFI模块9、蓝牙模块10和/或2.4G模块39）广播出去，并通过第二无线通信单元1发送给管理服务器。

第一无线通信单元搜索公交车辆的车载装置的广播信息，当搜索到车载装置的广播信息时，控制单元4调用公交车过滤程序，解析车载装置ID（其与公交车的路数据相关联），使解析得到公交车ID与公交站的存储装置中公交车ID逐一进行比对，如果是公交站对应公交车时，进一步接收其它数据，如公交车的当前位置信息，即将到站的时间信息及公交车上的乘客数量信息等，并显示数据内容，否则返回重新搜索。第二无线通信单元1还通过ITS通信网络被连接至公交站指控中心的管理服务器，控制单元4通过第二无线通信单元从管理服务器中接收广播信息，将所接收的并存储到存储装置3中，该广播信息包括交通信息、天气信息等。

存储装置3存储多个车载装置的编码信息（ID）及公交站的位置信息。车载装置ID是为每个车载装置设置的编码ID，并且认证组织将此ID与公交车辆相关联地注册。车载装置ID是用于识别公交车辆的一种ID，因此，能够从车载装置ID获取关于公交车辆的信息。智能公交站还具有预定的设备编号(ID)，并且当智能公交站广播信息时，同时也将智能公交站设备编号(ID)广播出去。

智能公交站以广播的方式依次向外发送SSID(服务集标识码)格式的信息和数据信息，SSID格式的信息为控制单元向WIFI模块发送的路由名称信息，其为如下格式：

包头+长度+S/s+数据+包尾；

数据信息为控制单元4向WIFI模块发送的公交站ID信息，数据信息的格式为：

包头+长度+P/p+数据+包尾

其中，数据信息中的数据利用下述方式进行打包：

第一步：将每次需要传送的数据限定为32个字节，数据包括M字节的标识头和N字节的标识尾，M字节的标识头可以为公司的LOG信息，如“bbtong”，其长度解析公交站ID由公司的LOG信息的长度决定；标识尾的长度N也是可调的

第二步：去除M字节的标识头和N字节的标识尾，给剩余32-M-N个字节的每个字符分配6个位，每个位对应一个2进制数，则共有6×（32-M-N）位，6个位的前三位对应10进制的十位，后三位对应10进制的个位，则得到一个10进制数；将6个位转换成为1个64进制数，则得到一个64进制的索引表，本发明选用阿拉伯数字0到9、大小写字母、下横杆“_”和横杆“-”共64个字符作为64进制数；

第三步：再给6×（32-M-N）位分配相应的存储内容，所存储的内容中包括公交站的ID。

车载装置不停地搜索公交站的广播信息，当搜索到公交站发送的信息时，解析公交站ID，并调用过滤程序，使解析得到公交站ID与车载装置的存储装置中公交站ID逐一进行比对，如果是车载装置对应路的公交站时，进一步接收其它数据，并显示数据内容，否则返回重新搜索。智能公交站还以广播的方式发送位置信息，当用户在其智能终端上搜索某路公交车时，智能终端将智能公交站的位置作为用户的目的地址，而后引导用户寻找智能公交站。

图3是本发明提供的车载装置的组成框图。如图3所示，本发明提供的车载装置包括控制单元13、存储装置12、ROM14、RAM15、显示装置16、操作单元17、导航定位单元18、总线接口19、前门摄像设备20、后门摄像设备21、前门刷卡单元22、后门刷卡单元25、前门显示单元24、后门显示单元26、无线通信单元（包括发送和接收功能）11、WIFI模块40、蓝牙模块41和/或2.4G模块42、总线23。

ROM14存储整个车载装置的操作控制所需要的操作系统(OS)、应用程序、以及各种数据。所述应用程序包括时间计算程序、计费程序、乘客信息程序、公交站过滤程序等。

控制单元13用于执行车载装置的操作，其包括处理器等。RAM15用作控制单元12的工作区域。

存储装置12存储从公交站指控中心接收到的指令信息、广播信息、智能公交站ID信息及其位置信息、车载装置ID等等。

系统总线23是用于互连组件并且传输命令和数据的传输路径。

导航定位单元18用于实时获取公交车辆的位置信息，并将位置信息暂时存储于ROM，控制单元13调用ROM14中存储的时间计算应用程序，根据公交车辆当前的位置信息、下一公交站的位置信息及当前的交通状况估算出到达该站可能需要的时间，并将该时间信息及公交车辆上的乘客数量打包成数据帧，而后通过第三无线通信单元（包括WIFI模块40、蓝牙模块41和/或2.4G模块42）将数据帧广播出去。

车载装置以广播的方式依次向外发送SSID格式的信息和数据信息，SSID格式的信息为控制单元向WIFI模块发送的路由名称信息，其为如下格式：

包头+长度+S/s+数据+包尾；

数据信息为控制单元向WIFI模块发送的车载装置ID信息，数据信息的格式为：

包头+长度+P/p+数据+包尾

其中，数据信息中的数据利用下述方式进行打包：

第一步：将每次需要传送的数据限定为32个字节，数据包括M字节的标识头和N字节的标识尾，M字节的标识头可以为公司的LOG信息，如“bbtong”

第二步：去除M字节的标识头和N字节的标识尾，给剩余32-M-N个字节的每个字符分配6个位，每个位对应一个2进制数，则共有6×（32-M-N）位，6个位的前三位对应10进制的十位，后三位对应10进制的个位，则得到一个10进制数；将6个位转换成为1个64进制数，则得到一个64进制的索引表，本发明选用阿拉伯数字0到9、大小写字母、下横杆“_”和横杆“-”共64个字符作为64进制数；

第三步：再给6×（32-M-N）位分配相应的存储内容，所存储的内容中包括车载装置的ID。

公交站不停地搜索车载装置的广播信息，当搜索到车载装置发送的信息时，公交站的控制单元解析车载装置ID，并调用公交车过滤程序，使解析得到车载装置ID与公交站的存储装置存储的车载装置ID逐一进行比对，如果如果是公交站对应路的车载装置时，进一步接收其它数据，并显示数据内容，否则返回重新搜索。

总线接口19用于与公交车辆的总线相连接，用于获取公交车辆的速度等信息。

前门刷卡单元22和后前门刷卡单元25通过公交卡记录乘客第一次刷卡的站点，也记录乘客第二次刷卡的站点，并将该信息提暂时存储于ROM14中，控制单元13调用ROM14中存储的计费应用程序，根据两次次刷卡的距离计算出乘客所需要支付的费用，而后从卡中扣除，而后控制单元13将乘客所支付的费用及剩余的费用显示在前门显示单元24或者后门显示单元26上。公交卡在注册时也记录了用户的身份信息及面部图像信息。

前门摄像设备20用于获取从前门上车的乘客的图像信息以及车内后半部分的图像信息，并将图像信息存储到存储器12中。后门摄像设备21用于获取从后门上车的乘客的图像信息以及车内前半部分的图像信息，并将图像信息存储到存储器12中。控制单元13还从存储器中取出图像信息并在显示装置16中显示显示，以方便公交司机掌握整车的情况。乘客信息程序中包括人脸识别模块，所述人脸识别模块用于识别上车的乘客的面部图像信息，控制单元13根据所识别的面部图像信息与从第一次刷卡记录的公交卡上存储的乘客面部图像信息进行逐一对比，如果有对比成功的面部图像信息，则该乘客为诚信乘客，如果比对不成功，则控制单元13使用寻卡单元28进行寻卡操作。寻卡单元28用于在公交车辆上寻找智能卡，所述智能卡包括公交卡、电话卡或者二代身份证等，并将所寻找到智能卡上记载的乘客的身份信息与第一次刷卡记录的公交卡上存储的身份信息再次进行比对，如果有对比成功的，则记录该乘客为“诚信”乘客，如果比对不成功，则记录该乘客为“上车未刷卡的乘客”或者“可能为不诚信乘客”；而后控制单元将该乘客的面部图像信息与第二次刷卡（下车刷卡）记录的公交卡上存储的乘客面部图像信息进行比对和/或将该乘客的身份信息与第二次刷卡（下车刷卡）记录的公交卡上存储的身份信息进行比对，如果有对比成功的，则该乘客为“上车未刷卡的乘客”，其乘车费用从寻卡成功时的位置和第二次刷卡的位置计算，如果对比均不成功，则该乘客为“不诚信乘客”，第二次该单元13通过第四无线通信单元11将该乘客的面部图像信息和/或身份信息通过第四无线通信单元11发送给管理服务器。

音频单元27将接收到的公交指控中心接收的广播信息，如交通信息进行处理而后通过扬声器转为声音信息，其可通过操作单元17进行音量，静音等的控制。

操作单元可以是布置在车载装置上的按钮。操作单元17基于由用户输入的指令生成指令输入信号并且将信号输入到控制单元13。

通过CPU(中央处理单元)组成控制单元13用于控制整个车载装置的操作。例如，车载装置还不停地搜索公交站的广播信息，当搜索到公交站发送的信息时，解析公交站ID，并调用公交站过滤程序，使解析得到公交站ID与车载装置的存储装置中存储的公交站ID逐一进行比对，如果是车载装置对应路的公交站时，进一步接收其它数据，并显示数据内容，否则返回重新搜索。

基于来自于操作单元17的指令输入信号以预定的顺序读出存储在存储单元12中的指令信息，并且将该信息传输到音频单元27。此外，控制单元13能够将发声输出停止信号(诸如复位信号)发送到音频单元27以即时停止音频单元27的发声输出(同时没有产生时间滞后)。可以从存储单元12删除从存储装置12读出的指令信息或者被确定为不需要的指令信息。

图4是本发明提供的寻卡单元的电路图。如图4所示，寻卡单元包括卡识别芯片、天线及其滤波匹配电路。卡识别芯片采用MFRC522芯片。MFRC522通过SPI方式与MCU连接，即采用4根数据线，数据线MISO、数据线MOSI、时钟线SCK、选通线NSS相连。供电电压均为3.3V，所以不再需要外围的电压转换电路，外接一个天线及简单的滤波匹配电路，即可实现与智能卡的通信。滤波匹配电路包括匹配电路和EMC滤波电路。在发送部分，MFRC522的引脚TX1和TX2上发送的信号是由包络信号调制的13.56MHz载波能量，经过L1、C8、L2和C9的组成的滤波电路以及C1、C6、C2、和C7组成的匹配电路，就可直接用来驱动天线L3。在接收部分，使用R1和C10以保证Rx引脚的直流输入电压保持在VMID，R2和C11的作用是调整Rx引脚的交流输入电压。身份识别器芯片的RST端通过电阻R4连接于电源VCC1。

MCU通过对卡识别芯片内寄存器的读写来控制卡识别芯片，卡识别器芯片收到MCU发来的命令后，按照非接触式射频卡协议格式，通过天线及其匹配电路向附近发出一组固定频率的调制信号(13.56MHz)进行寻卡，若此范围内有智能卡存在，智能卡内部的LC谐振电路(谐振频率与身份识别器发送的电磁波频率相同)在电磁波的激励下，产生共振，在智能卡内部电压泵的作用下不断为其另一端的电容充电，获得能量，当该电容电压达到2V时，即可作为电源为智能卡的其他电路提供工作电压。

当有智能卡处在卡识别器的有效工作范围内时，MCU向智能卡发出寻卡命令，智能卡将回复智能卡类型，建立智能卡与卡识别器的联系，若同时有多张智能卡在天线的工作范围内，身份识别器通过启动防冲撞机制，根据智能卡序列号来选定一张智能卡，被选中的智能卡再与身份识别器进行密码校验,确保身份识别器对智能卡有操作权限以及智能卡的合法性，而未被选中的则仍然处在闲置状态，等待下一次寻卡命令。密码验证通过之后，就可以对智能卡进行读写等应用操作。

寻卡单元还包括时钟电路，述时钟电路包括电容C3、C4和晶体振荡器Y1，其中，C3的第一端与晶体振荡器Y1的第一端相连接并连接到MCU的XTAL2管脚，C3的第二端与C4的第一端相连，并连接到地；C4的第二端与晶体振荡器Y1的第二端相连接并连接到MCU的XTAL1管脚。

寻卡单元还包括复位电路，复位电路包括电容C5和电阻R4，其中，电容C5的第一端接电源VCC1，电容C5的第二端连接于MCU的RST复位端，还经电阻R4接地。

图5是本发明提供的管理服务器的组成框图，如图5所示，公交站管理服务器包括输入单元37、输出单元38、无线通信单元31、控制单元33、存储装置32、ROM34、RAM35、显示单元36以及系统总线39。

输入单元37包括一个或者多个键盘、鼠标、输入接口等等并且输入各种数据和指令。

显示装置36用于显示数据、消息等等。输出单元38包括连接打印机的接口等。

无线通信单元31通过ITS通信网络被连接至多个公交车上的车载装置和智能公交站，将交通信息、指令信息等发送给智能公交站和智能公交车，并且从智能公交站和智能公交车接收信息。

存储装置32包括诸如硬盘装置的存储装置，并且存储车载装置ID、智能公交站ID及其它们发送来交通信息、人员信息等等。存储装置32还存储智能公交车的位置信息以及附近的地理信息等。

ROM34存储整个管理服务器的操作控制所需要的各种数据、操作系统(0S)以及操作程序。RAM35用作控制单元33的工作区域。系统总线39是用于在组件之间传输命令和数据的传输路径。

本发明中提供的管理服务器还包括通过诸如电话线和因特网的普通通信网络的通信模块与以与外部设备进行通信，以获取各种信息。

本发明的实施例仅用于解释目的，并且不限制本发明的范围。例如，用于操作车载装置、公交站、管理服务器的整体或者一部分的计算机程序可以被存储在诸如用于分发的存储卡、CD-ROM、DVD、MO(磁光盘)的计算机可读记录介质中，并且计算机程序可以被安装另外的计算机中以使计算机操作车载装置、公交站。此外，程序可以被存储在被包括在因特网上的磁盘装置等等中，通过将程序叠加在载波上将程序发送到用作车载装置、公交站的计算机上。

以上结合附图详细说明了本发明，但是说明书仅是用于解释权利要求书的。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种公交站，其特征在于，包括控制单元、第一无线通信单元、显示装置和存储器，第一无线通信单元用于与设置在公交车辆上的车装置进行通信，用于获取即将到站的公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间，并存储到存储器，控制单元从存储单元中取出公交车辆的位置信息、乘客信息以及到站所需时间并显示在显示装置上。

2.根据权利要求1所述的公交站，其特征在于，还包括输入单元，所述输入单元用于获取即将乘车的乘客信息并采用广播的方式通过第一无线通信单元发送给车载装置。

3.根据权利要求2所述的公交站，其特征在于，还包括第二无线通信单元，第二无线通信单元用于与公交指控中心的管理服务器进行通信，以接收管理服务器的广播信息，所述广播信息包括交通信息。

4.根据权利要求3所述的公交站，其特征在于，存储器中存储有公交站的位置信息，控制单元将公交站的位置信息打包成帧并通过采用广播的方式通过第二无线通信单元发送出去。

5.根据权利要求4所述的公交站，其特征在于，用户的智能终端搜索到公交站的广播信息，公交站的位置信息能够被智能终端的导航系统捕获，导航系统引导用户寻找公交站。

6.根据权利要求1-5任一所述的公交站，其特征在于，显示装置为多个，分别显示不同路的公交车。