技术领域
[0001] 本
发明属于公共智能交通电子技术领域，具体涉及一种模块化的智能电子公交站牌。
背景技术
[0002] 随着城市经济建设的飞速发展，城市交通问题日趋突出。为了满足日益增长的出行需求，近年来城市公交发展迅速，通过增开车线，基本上能满足广大市民的需求。但这仅仅是一个方面，现代化大都市对现代化公共交通系统的需求越来越迫切。因此加强运营调度指挥系统建设，增强对大型活动的调度能
力和突发事件的应变能力，显得越来越重要。
[0003] 公交车调度系统中的电子显示站牌，能够显示车辆实时信息，为乘客提供必须的乘车信息。例如，现在还有没有公交车，距离本站多远，大约需要多长时间车辆到达本站等，使乘客出行、乘车、等车都能做到心中有数，合理安排时间，提高办事效率，从而为市民提供更加人性化的公交运营服务，降低社会成本，使得社会效益和经济效益能够双赢。
[0004] 目前的智能公交站牌大多是通过
液晶屏显示，可查看部分路线公交车与本站之间的距离，或者可通过某些手机
软件APP查看公交车在路上的
位置。然而这些方便掌握公交车实时状况的手段却并不直观，对于经常乘坐公交车的老人小孩来说这类查询手段也并不方便。如果在公交车站牌上能够非常直观地显示某路公交车车辆所处位置以及该路线不同路段的拥堵情况，将有利于乘客根据路况选择适合的出行路线并及时调整。
[0005] 虽然市面上也出现了一些可以显示公交车位置的智能公交站牌，只是只有少量的路线采用了这种公交站牌，没有大面积推广应用。原因在于不同的线路，公交车站数量不一样，因而要对不同线路进行
电路定制，当要更改公交线路和增减公交车站时，电路又要重新定制，很是麻烦，实行起来成本也很高，使得公交公司不愿意大面积推广应用。因此需要提出一种容易日后维护的，低成本的智能公交站牌的方法来解决上述问题。
发明内容
[0006] 针对
现有技术所存在的上述技术
缺陷，本发明提供了一种模块化的智能电子公交站牌，便于在公交车站的站牌上直观的显示车辆所处位置和路况，可以有效降低日后变更、修维的成本，同时提高大家乘坐公交车的热情。
[0007] 一种模块化的智能电子公交站牌，由站牌主机模块、公交站名模块、路名字符模块、票价模块、工作时间模块以及下一站模块依次通过通信总线
串联组成；其中：所述的站牌主机模块通过通信总线与其它各模块进行通信，为其它模块分配通信地址，识别其它模块的类型并控制其它模块的显示状态；所述的公交站名模块用于显示本路公交车所途经的其中一个公交站名，同时
定位显示当前公交车是否在本站以及站与站之间道路是否拥堵，其个数由本路公交车途经的公交站个数而定；所述的路名字符模块用于组合显示公交车的线路编号；所述的票价模块用于显示本路公交车的票价；所述的工作时间模块用于显示本路公交车首班车与末班车的发车时间；所述的下一站模块用于显示本路公交车即将驶向的下一公交站的站名。
[0008] 所述的下一站模块、工作时间模块、票价模块、路名字符模块以及公交站名模块均包含有通信总线电路、ID号存储电路以及显示部件。
[0009] 所述的显示部件采用积木块印刷的形式显示其所在模块的相关信息(如公交站名、线路编号、票价、工作时间、下一公交站名)。
[0010] 所述的通信总线电路包括上行通信
接口、减法器、比较器、下行
通信接口、切换
逻辑电路以及
控制器；其中，所述的上行通信接口和下行通信接口分别为连接上下模块的电路接口且均拥有两路总线：一路是单向的
地址总线，用于模块寻址；另一路是双向的
数据总线，用于双向数据通信；
[0011] 上行通信接口的地址总线输出地址A0给所述的减法器，减法器减去数字1后，得到地址A1，紧接着将地址A1传输给下行通信接口的地址总线；上行通信接口的地址总线输出的地址A0同时还给所述的比较器，比较器将地址A0与数字0进行比较，当地址A0等于数字0时，切换逻辑电路把上行通信接口的数据总线与控制器的数据总线连通，这样当前模块就被选中，且可以与所述的站牌主机模块进行通信；当地址A0不等于数字0时，切换逻辑电路把上行通信接口的数据总线与下行通信接口的数据总线电路连通，这样当前模块就没被选中，所述的站牌主机模块接着寻址下一个模块。
[0012] 所述的站牌主机模块包括CPU、
服务器通信接口以及通信总线电路，该通信总线电路只包含有下行通信接口；当前模块通过下行通信接口与下一模块的上行通信接口对接，使得所有模块被连成一串，站牌主机模块即可以通过通信总线给串上的每一个模块分配通信地址并进行双向数据通信；站牌主机模块从下行通信接口的地址总线上输出地址每经过一个模块，地址就会被所经过模块上的减法器减去1，当地址被减至0时，则当前模块就会被选中，与站牌主机模块相邻的公交站名模块地址总被分配为0，沿着成串的模块地址依次为0、1、2、3、4、5…，就此即实现了通信地址的自动分配功能。
[0013] 所述的ID号存储电路用于存储其所在模块的ID号以及相关信息(如公交站名、线路编号、票价、工作时间、下一公交站名)。
[0014] 当站牌主机模块给其他各模块分配了通信地址后，就可以与其他模块进行通信，从而读取其他模块ID号存储电路中的信息；当站牌主机模块从其他模块ID号存储电路中读取到模块的ID号后，就能够识别该模块属于哪一类模块。
[0015] 当站牌主机模块识别出当前模块为公交站名模块之后，从该模块ID号存储电路中读取该模块所显示的公交站名，当把所有公交站名读出之后结合分配给各公交站名模块的通信地址，在站牌主机模块的CPU中就形成此路公交车的公交站名列表，该列表中公交站名的次序与自动分配给各公交站名模块的通信地址次序是一样的；
[0016] 当站牌主机模块识别出当前模块为路名字符模块之后，从该模块ID号存储电路中读取该模块所显示的一位字符，当把所有字符读出之后结合分配给各路名字符模块的通信地址，站牌主机模块的CPU就能够自动识别了此路公交车的线路编号；
[0017] 当站牌主机模块识别出当前模块为票价模块之后，从该模块ID号存储电路中读取该模块所显示的票价信息，站牌主机模块的CPU就能够自动识别了此路公交车的票价；
[0018] 当站牌主机模块识别出当前模块为工作时间模块之后，从该模块ID号存储电路中读取该模块所显示的工作时间信息，站牌主机模块的CPU就能够自动识别了此路公交车的工作时间；
[0019] 当站牌主机模块识别出当前模块为下一站模块之后，从该模块ID号存储电路中读取该模块所显示的下一公交站名，站牌主机模块的CPU就能够自动识别了此路公交车即将驶向的下一公交站的站名；
[0020] 站牌主机模块的CPU把识别出来的关于公交站名列表、线路编号、工作时间、票价、本站以及下一站的公交站名的信息通过服务器通信接口上报给服务器校对，服务器就可以发现此公交站牌是否有拼接错误，并提示工作人员及时更改。
[0021] 所述的公交站名模块还包括有车定位显示电路和路况显示电路；所述的车定位显示电路具有三种显示状态：无车到站状态、将要到站状态以及有车到站状态，且这三种显示状态的转换关系是单向的，即无车到站状态可转换至将要到站状态，将要到站状态可转换至有车到站状态，有车到站状态可转换至无车到站状态；由站牌主机模块根据服务器的相关信息触发对应公交站名模块的车定位显示电路进行状态转换；
[0022] 所述的路况显示电路也具有三种显示状态：畅通状态、拥堵状态以及严重拥堵状态，且这三种显示状态可以相互转换；由站牌主机模块根据服务器的相关信息触发对应公交站名模块的路况显示电路进行状态转换。
[0023] 所述的路名字符模块还包括有字符闪烁电路；所述的字符闪烁电路具有三种显示状态：本站无车状态、本站将要到车状态以及本站有车状态，且这三种显示状态的转换关系是单向的，即本站无车状态可转换至本站将要到车状态，本站将要到车状态可转换至本站有车状态，本站有车状态可转换至本站无车状态；由站牌主机模块根据服务器的相关信息触发所有路名字符模块的字符闪烁电路进行状态转换。
[0024] 所述的智能电子公交站牌还包括有站牌
框架，其用于固定智能电子公交站牌中的各功能模块。
[0025] 所述的字符闪烁电路、车定位显示电路以及路况显示电路均通过LED实现。
[0026] 本发明将普通公交站牌改成带
电路板的公交车站牌，采用积木拼接方式，公交站牌上每个公交站名、公交线路信息、下一站站名信息、工作时间信息、票价信息等都作为一个个小积木，根据公交线路实际需要拼接成整体公交站牌。当公交车线路调整，需要调整部分
站点信息时，可以通过只更换相应的模块，而不需要更改整块公交车站牌；同时在没电的情况下或者是在电路损坏的情况下，就是一块普通的公交站牌也能使用。同时，本发明通过以上模块化标准化的设计，可以有效降低日后变更、修维的成本，同时提高大家乘坐公交车的热情。
附图说明
[0027] 图1为本发明公交站牌积木模块的组成示意图。
[0028] 图2为本发明公交站牌的模块连接及其内部结构示意图。
[0029] 图3为车定位显示电路的显示状态转换图。
[0030] 图4为路况显示电路的显示状态转换图。
[0031] 图5为字符闪烁电路的显示状态转换图。
[0032] 图6为通信总线电路的结构示意图。
[0033] 图7为通信地址自动分配的原理示意图。
[0034] 图8为本发明站牌上电时模块自动识别和查错的流程示意图。
具体实施方式
[0035] 为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
[0036] 如图1所示，本发明模块化的智能电子公交站牌，包括站牌主机模块105、空白模块106、公交站名模块107、路名字符模块101、票价模块102、工作时间模块103、下一站模块104以及站牌框架模块108；其中：
[0037] 站牌主机模块105可以同公交站名模块107、路名字符模块101、票价模块102、工作时间模块103以及下一站模块104进行双向通信。
[0038] 公交站名模块107只显示本路公交车途经的其中一个站名，所以公交站名模块107的数量同本路公交车所途经的公交站数量相等。
[0039] 站牌框架模块108是用来固定站牌主机模块105、空白模块106、公交站名模块107、路名字符模块101、票价模块102、工作时间模块103以及下一站模块104。
[0040] 空白模块106是在当本路公交车所途经的公交车站少于公交站牌能显示的公交站的最大数量时，用空白模块106来填补。
[0041] 路名字符模块101只能显示公交车路名的其中一个字符，所以公交车路名中有几个字符，就有几个路名字符模块101。
[0042] 票价模块102用来显示本路公交车的票价；工作时间模块103用来显示本路公交车首班车与末班车发车时间；下一站模块104用来显示本路公交车即将驶向的公交车站站名。
[0043] 图2所示了模块之间的连接及模块内部结构。站牌主机模块105内含通信总线电路211、服务器通信接口213和CPU 212。通信总线电路211内含下一模块通信接口，通过此接口可以同其它模块进行电气上的连接，CPU 212是指
微处理器电路，CPU 212通过服务器通信接口213同远处的服务器214进行通信。
[0044] 公交站名模块107内含通信总线电路201、车定位显示电路208、路况显示电路209、ID号存储电路203以及站名显示部件210。ID号存储电路203保存的信息包括公交站名模块107的ID号和公交车其中一个站名信息。站名显示部件210采用积木块印刷，在通电和断电的情况下都能显示公交车其中一个站名信息。
[0045] 如图3所示，车定位显示电路208有三种显示状态：无车到站状态301、将要到站状态302、有车到站状态303；无车到站状态301表示公交车离本模块站名显示部件210所显示的车站很远；将要到站状态302表示公交车离本模块站名显示部件210所显示的车站很近了；有车到站状态303表示有公交车到达了本模块站名显示部件210所显示的车站，三种显示状态的转换关系单向的，无车到站状态301可转换到将要到站状态302，将要到站状态302可转换到有车到站状态303，有车到站状态303可转换到无车到站状态301，状态转换是由站牌主机模块105控制。
[0046] 如图4所示，路况显示电路209有三种路况显示状态：畅通状态401、拥堵状态402、严重拥堵状态403，这三种状态在站牌主机模块105控制下可以相互转换。因此整条线路上的路况信息就能清楚地显示在本公交站牌上，使的乘坐公交车的乘客能对将要乘坐公交车的时间做到心中有数。
[0047] 路名字符模块101内含路名字符显示部件207、ID号存储电路203、通信总线电路201以及字符闪烁电路206。ID号存储电路203保存的信息有路名字符模块101的ID号和路名中的其中一个字符信息；路名字符显示部件207采用积木块印刷，在通电和断电的情况下都能显示路名中的其中一个字符信息；路名是指公交车的名字。
[0048] 如图5所示，字符闪烁电路206具有三种显示状态：本站无车状态501、本站将要到车状态502、本站有车状态503；本站无车状态501是指没有车到达本公交车站，或者指离本站的公交车还很远；本站将要到车状态502是指有公交车离本站很近了；本站有车状态503是指本站有公交车到站了。三种显示状态的转换关系单向的，只能是从本站无车状态501转换到本站将要到车状态502，由本站将要到车状态502转换到本站有车状态503，由本站有车状态503转换到本站无车状态501；状态转换是由站牌主机模块105控制。
[0049] 票价模块102内含ID号存储电路203、通信总线电路201以及票价显示部件202；ID号存储电路203保存的信息有票价模块102的ID号和票价信息；票价显示部件202采用积木块印刷，在通电和断电的情况下都能显示本路公交车的票价信息。
[0050] 工作时间模块103内含ID号存储电路203、通信总线电路201以及时间显示部件203；ID号存储电路203保存的信息有工作时间模块103的ID号和工作时间信息；时间显示部件203采用积木块印刷，在通电和断电的情况下都能显示本路公交车的工作时间信息。
[0051] 下一站模块104内含ID号存储电路203、通信总线电路201以及下一站显示部件204；ID号存储电路203保存的信息有下一站模块104的ID号和下一站站名信息；下一站显示部件204采用积木块印刷，在通电和断电的情况下都能显示下一站站名信息。
[0052] 通信总线电路211内含一个下行通信接口215，通信总线电路211同通信总线电路201通信时有主从关系，通信总线电路211是主发起方，通信总线电路201是被动响应方。
[0053] 如图6所示，通信总线电路201内含下行通信接口217、一个为上行通信接口216、地址减法器601、地址比较器602、切换逻辑603和本模块控制器604；其中：下行通信接口217和上行通信接口216各有两条总线，一条向外输出的地址总线，一条是可以双向通信的数据总线。上行通信接口216通过地址总线输出地址A0给减法器601进行减法运算得到地址A1，然后把地址A1输给下行通信接口217的地址总线。地址A0同时也输给地址比较器602进行比较，比较器602同数字0进行比较，结果去控制切换逻辑603，当地址A0等于0时，切换逻辑603把上行通信接口216的双向数据总线同本模块控制器604的双向数据总线连起来，使得上行通信接口216同本模块控制器604可以进行双向通信。当地址A0不等于0时，切换逻辑603把上行通信接口216的双向数据总线同下行通信接口217的双向数据总线连起来，使得上行通信接口216同下行通信接口217可以进行双向通信。
[0054] 图6所示的减法器601，在本实例说明中是与数字1相减，只是为了方便说明，此减法器也可以同其它数字相减，因而同其它数字相减也在本发明的保护范围内。图6所示的比较器602为了方便说明，只是用A0同数字0进行比较，也可以用A1同数字0进行比较，当然也可以同除了数字0以外的其它数字进行比较，因而这种情况也在本发明的保护范围内。
[0055] 图7所示站牌主机模块105的寻址原理，站牌主机模块105发出来的地址A1每经一个模块都会减去1，所以A2＝A1-1，A3＝A2-1，同理An＝An-1-1。很快可以得出，除了站牌主机模块不分配地址外，模块An的地址就为n-1。
[0056] 因而紧临站牌主机模块的模块地址总被分配为0，沿着成串的模块地址依次为0，1，2，3，4，5--------这样成功实现了通信地址的自动分配功能。
[0057] 图8为站牌上电时模块自动识别和查错
流程图。公交站名模块107、路名字符模块101、票价模块102、工作时间模块103以及下一站模块104内部都有ID号存储电路203。ID号存储电路203除了用来保存模块的识别ID号外，还可以保存路名字符，票价，工作时间，下一站，公交站名等信息。具体流程如下：
[0058] S01站牌主机模块105给各个模块分配了通信地址，即分配模块的通信地址，就可以同各模块进行通信，从而读取ID号存储电路203里各自的信息。
[0059] S02当站牌主机模块105从ID号存储电路203中读取模块ID号后，就可以识别此模块是属于哪一类模块，即读取模块ID号，识别模块的类型。
[0060] S03读取所有公交站名模块所显示的公交站名信息，从公交站名模块105中的ID号存储电路203里读取站名信息。
[0061] S04以分配的通信地址为序形成一张公交线站名列表，按照步骤S01分配的通信地址，把所有的公交站名模块107按各自的通信地址大小为序排列，就形成一张公交线站名列表。
[0062] S05读取下一站模块的下一站是什么公交站，从下一站模块104中的ID号存储电路203里读取下一站信息。此步可以同步骤S03同时进行。
[0063] S06结合站名列表就可以知道本站是什么公交站，从步骤S05中得到的下一站公交站信息同步骤S04得到的公交线站名列表，就可以得出本站的公交站是列表中的哪一站。
[0064] S07读取票价模块的票价信息，从票价模块102中的ID号存储电路203里读取票价信息；此步可以同步骤S03同时进行。
[0065] S08读取工作时间模块的公交车工作时间，从工作时间模块103中的ID号存储电路203里读取公交车工作时间信息；此步可以同步骤S03同时进行。
[0066] S09读取所有路名字符模块的路名字符信息，从路名字符模块101中的ID号存储电路203里读取路名字符信息；此步可以同步骤S03同时进行。
[0067] S10以分配的通信地址为序把路名字符组合得到公交车路名，按照第一步分配的通信地址，把所有的路名字符模块101按各自的通信地址大小为序排列，组合得到公交车路名。
[0068] S11把识别出来的信息发给服务器进行校对和注册，把识别出来的公交站名列表、工作时间、票价、本站的公交站站名等信息通过服务器通信接口213上报给服务器214校对和注册，服务器214就可以发现此公交站模块有没有拼接错误，并提示工作人员及时更改。
[0069] S12判断是否有错误，服务器214对站牌主机模块上发的站牌模块信息进行校对，没有错误，站牌上电时模块自动识别和查错流程就结束；有错误，转到步骤S13。
[0070] S13模块重新拼接，站牌各模块只能重新拼接，拼接好后，重新进行站牌上电时模块自动识别和查错流程。
[0071] 上述对
实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种
修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
