即時反饋的公交車下車提示系統(tǒng)設(shè)計

何俊華，張穎卿，梁鑄強

（廣州通達汽車電氣股份有限公司，廣州 510450）

0 引言

21 世紀(jì)步入20年代，公共交通運輸客車仍然是國內(nèi)外最重要的公共運輸途徑之一，以福州為例，公交日均客流量近90 萬人次［1］。公共交通運輸客車具有價格便宜、線路眾多、覆蓋區(qū)域廣、搭乘方便等特點，成為目前市民出行的重要選擇。公交車下車提示系統(tǒng)承擔(dān)著連接乘客與司機的責(zé)任，讓乘客可以及時將自己的下車需求通過下車提示系統(tǒng)傳遞給司機，提醒司機在車輛到站后按需停車，能有效避免司乘爭執(zhí)，甚至出現(xiàn)搶奪方向盤的危險情況［2］。下車提示系統(tǒng)幫助公交車輛更加高效、有序、平穩(wěn)、和諧地運營。

然而，在日常的公交運營實踐中發(fā)現(xiàn)目前的下車提示系統(tǒng)仍存在一些影響使用性能的情況：按壓下車按鈕后沒有給予乘客即時反饋，導(dǎo)致乘客反復(fù)按壓下車按鈕［3］；用于提醒司機的提示器，如蜂鳴器、喇叭等，音量較小或環(huán)境嘈雜，且提醒形式單一，導(dǎo)致司機到站時沒有停車或忘記停車［4］；系統(tǒng)各部分硬件和電路，包括下車按鈕、蜂鳴器、車廂喇叭、提示燈等相互獨立，沒有與車輛實時狀態(tài)交互，未能形成閉環(huán)系統(tǒng)。

為解決上述問題，提升司機和乘客的乘車體驗，提高下車提示系統(tǒng)的工作效率，降低其工作能耗，達到即時、高效、節(jié)能的效果，本文設(shè)計了即時反饋公交車下車提示系統(tǒng)，通過檢測車輛狀態(tài)和按鍵狀態(tài)的電路信號，根據(jù)信號進行邏輯判斷，系統(tǒng)控制器協(xié)調(diào)、驅(qū)動車載喇叭、司機儀表盤提示燈、下車提示燈、按鈕指示燈等設(shè)備工作或停止工作，給予了司機和乘客即時的提醒和反饋。同時通過判斷邏輯的設(shè)計和優(yōu)化，系統(tǒng)達到高效、節(jié)能的效果。

1 公交車輛下車提示系統(tǒng)構(gòu)成

一般公交車輛的下車提示系統(tǒng)硬件主要由下車按鈕和提示器組成，由下車按鈕直接與蜂鳴器通過電線連接，按下接通即發(fā)出聲光信號提示［3］。本文所設(shè)計的下車提示系統(tǒng)克服了公交車日常運營中發(fā)現(xiàn)的問題，在原有硬件基礎(chǔ)上加入控制器和指示器，與下車按鈕和提示器共同組成系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。系統(tǒng)設(shè)有車輛狀態(tài)監(jiān)控電路、按鍵信號轉(zhuǎn)換電路、信號輸出電路和指示電路4 大功能性電路，分別與車輛各處硬件連接，實現(xiàn)相應(yīng)的信號收發(fā)功能，確保公交車乘客下車提示功能正常使用。

1.1 車輛狀態(tài)檢測電路

車輛狀態(tài)檢測電路與整車中控系統(tǒng)相連，能實時獲取車門狀態(tài)、車速、車胎轉(zhuǎn)速等車輛狀況，并將獲取的信號傳遞給下車提示系統(tǒng)的控制器，用于邏輯控制和信號輸出。

1.2 按鍵信號轉(zhuǎn)換電路

按鍵信號轉(zhuǎn)換電路將下車按鈕的按壓信息轉(zhuǎn)換為控制器可以識別和處理的電信號，以便監(jiān)測和記錄儲存下車按鈕狀態(tài)，判斷乘客是否有下車需求并按壓了下車按鈕。按鍵信號轉(zhuǎn)換電路起到了收集需求、監(jiān)控觸發(fā)狀態(tài)和轉(zhuǎn)換電路信號的作用。

1.3 信號輸出電路

下車提示系統(tǒng)的控制器接收了車輛狀態(tài)檢測電路和按鍵信號轉(zhuǎn)換電路的信號后，根據(jù)控制流程，通過信號輸出電路輸出相應(yīng)的信號，完成對提示器的控制驅(qū)動。

例如，車輛狀態(tài)監(jiān)測電路給控制器傳遞車輛處于正常行駛狀態(tài)的信號，此時有乘客需要下車并按壓下車按鈕，按鍵信號轉(zhuǎn)換電路將按壓動作轉(zhuǎn)換為電信號并傳遞給控制器，控制器根據(jù)控制流程判斷后，通過信號輸出電路向提示器輸出信號，驅(qū)動儀表盤提示燈、下車提示燈、蜂鳴器或喇叭等提示器工作，發(fā)出聲光信號來提醒司機有乘客需要下車，到站需要停車。

1.4 指示電路

指示電路負(fù)責(zé)輸出給乘客反饋信號輸出電路是否成功輸出信號的信息，一般為下車按鈕內(nèi)部裝有的提示燈或震動裝置。乘客按壓下車按鈕后，觸感上會感受到震動或視覺上看見指示燈亮，是指示電路給乘客反饋按壓成功的標(biāo)志。在某些公交車上，按壓下車按鈕后，指示燈會常亮，直到車輛停車并開門才會熄滅。指示電路的存在有利于提高乘客的使用滿意度，減少乘客反復(fù)按壓下車按鈕，提高按鈕機械壽命。

2 即時反饋系統(tǒng)設(shè)計

相比一般的下車提示系統(tǒng)，即時反饋系統(tǒng)控制流程高效、即時、穩(wěn)定，體現(xiàn)了節(jié)能思想，具有面向乘客的即時反饋功能，可以提升乘客的乘車體驗，減少司乘人員因到站停車問題產(chǎn)生的矛盾［5-6］。圖2 所示為即時反饋系統(tǒng)的控制流程。

圖2 即時反饋下車提示系統(tǒng)的控制流程

2.1 獲取公共交通工具的門狀態(tài)信息

即時反饋系統(tǒng)首要是獲取公共交通工具的門狀態(tài)信息，根據(jù)獲取的門狀態(tài)信息，判斷公交車的車門處于開啟狀態(tài)還是關(guān)閉狀態(tài)。若車輛處于停車開門的狀態(tài)，則不需要再獲取其他設(shè)備的信息，也不用輸出相關(guān)信號來觸發(fā)提示器和指示器，此狀態(tài)下系統(tǒng)收發(fā)信號很少，達到了節(jié)能的效果。獲取公共交通工具的門狀態(tài)信息是即時反饋系統(tǒng)設(shè)計邏輯的第一步，當(dāng)車門處于開啟狀態(tài)時，系統(tǒng)停止收發(fā)其他信號；當(dāng)車門處于關(guān)閉狀態(tài)時，才涉及其他電路信號的獲取、判斷和控制驅(qū)動。

2.2 獲取下車按鈕的按壓信號

當(dāng)車門處于關(guān)閉狀態(tài)時，系統(tǒng)需要獲取下車按鈕的按壓信號。若公交車上有乘客需要下車并按壓下車按鈕，按鍵信號轉(zhuǎn)換電路傳來按鈕被按壓的信號，系統(tǒng)根據(jù)信號進行下一步信號輸出和控制驅(qū)動。

2.3 控制信號輸出和驅(qū)動

當(dāng)車門處于關(guān)閉狀態(tài)，且下車按鈕被按壓時，系統(tǒng)控制信號輸出電路驅(qū)動公交車的提示器發(fā)出提示信息，提醒司機有乘客需要下車，到站后注意停車開門。同時指示電路驅(qū)動下車按鈕上的指示器給予乘客即時的信息反饋，讓客戶能在嘈雜的公共交通環(huán)境中及時知道按壓已成功，安心等待到站下車。

2.4 復(fù)位

系統(tǒng)不僅控制信號輸出電路和指示電路來驅(qū)動提示器和指示器對司乘人員進行提醒和反饋，還會記錄下車按鈕被按壓的信息，即使乘客不再持續(xù)按壓下車按鈕，按壓記錄也不會消失。此后系統(tǒng)停止獲取下車按鈕的按壓信號，但會保持繼續(xù)獲取公共交通工具的門狀態(tài)信息。指示電路驅(qū)動指示器給予乘客按壓成功的反饋，信號輸出電路持續(xù)驅(qū)動提示器提醒司機到站后停車開門。

直到公交車輛到站停車并打開車門，系統(tǒng)獲取到門狀態(tài)為打開，即進行復(fù)位：停止收發(fā)除門狀態(tài)信息以外的其他信息信號，清除下車按鈕的按壓記錄，停止驅(qū)動提示器和指示器發(fā)出提醒和反饋。

車門關(guān)閉后，系統(tǒng)開始新一輪的信號獲取、判斷和控制驅(qū)動。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

本文以國外某公交客車的即時反饋公交車下車提示系統(tǒng)為實例，描述系統(tǒng)控制器、下車按鈕、提示器、指示器等硬件的功能和4 大電路的執(zhí)行應(yīng)用。

3.1 設(shè)備及安裝布局

公交車輛的即時反饋下車提示系統(tǒng)設(shè)備安裝布局如圖3 所示。公交車各個門兩旁的扶手柱上裝分別裝有下車按鈕，每個殘疾人、母嬰愛心專座旁都設(shè)有特殊下車按鈕。

圖3 下車提示系統(tǒng)設(shè)備布局

指示器是下車按鈕內(nèi)置的指示燈，當(dāng)乘客在車門關(guān)閉時按壓按鈕，指示燈會閃爍或者常亮，即時給乘客反饋按壓成功的信息。指示燈常亮的效果如圖4 所示。

圖4 下車按鈕

控制器一般安裝于車門側(cè)的風(fēng)道內(nèi)，靠近車輛中部，以便與車上各處設(shè)備，包括車輛中控系統(tǒng)、下車按鈕、提示裝置等的距離都相對較短。

公交車上設(shè)有提示器，包括司機儀表盤上的提示燈、車頭靠近前門處的“STOP”下車提示燈、播放音樂或語音提示的車廂喇叭、蜂鳴器等。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用實例

本文即時反饋的公交車下車提示系統(tǒng)在公交車上的應(yīng)用如下。

（1）車輛停車時，且系統(tǒng)控制器通過車輛狀態(tài)監(jiān)控電路獲取到公共交通工具的門狀態(tài)信息為開啟，則停止獲取下車按鈕的按壓信號，停止信號輸出和控制驅(qū)動，并清除儲存的信號。此時即使有乘客按壓下車按鈕，也不會產(chǎn)生按壓信號。

（2）若門狀態(tài)為關(guān)閉，則開始循環(huán)獲取下車按鈕的按壓信號，不進行信號輸出。

（3）當(dāng)乘客需要下車，按壓下車按鈕后，按鍵信號轉(zhuǎn)換電路將按壓信息轉(zhuǎn)換為高電平觸發(fā)信號?？刂破鹘邮詹Υ姘磯褐甘拘盘?，即使乘客松開按鈕，按壓信息也不會消失。

（4）下車按鈕被按壓后，指示電路驅(qū)動下車按鈕內(nèi)置的指示燈保持常亮，即時反饋乘客按壓已成功，可以安心等待停站下車，其他乘客看到指示燈亮也無需重復(fù)按壓。

（5）控制器獲取到下車按鈕被按壓的信號后，通過信號輸出電路驅(qū)動提示器對司機發(fā)出提醒信息：車載喇叭間歇性響起提示音樂，司機儀表盤指示燈和“STOP”下車指示燈常亮，以防到站后司機忘記停車開門。

（6）公交車到站停車并開啟車門，控制器獲取到車輛狀態(tài)監(jiān)控電路傳來的車門開啟信號，即停止驅(qū)動提示器發(fā)出提醒信息，司機儀表盤指示燈和“STOP”下車指示燈滅燈，儲存的按壓信號被清除，停止獲取下車按鈕的按壓信號。

（7）等公交車再次發(fā)動，車門處于關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)再進行新一輪的信號獲取、判斷和控制驅(qū)動。

4 結(jié)束語

本文所設(shè)計的即時反饋系統(tǒng)作為連接乘客和司機的橋梁，解決了以往運營中存在的問題，使乘客在不直接打擾司機駕駛的情況下能夠文明、便捷地表達自身的下車需求。同時系統(tǒng)給予乘客即時的信號輸出成功的反饋，避免乘客產(chǎn)生焦慮情緒，反復(fù)按壓下車按鈕。并有效提醒司機到站停車開門，讓司乘人員的出行舒適感提升，有效降低司乘矛盾。系統(tǒng)設(shè)計避免了反復(fù)、累贅和多余的信號接收及辨別，控制流程和判斷邏輯清晰有序，整合了公交客車上相關(guān)的硬件狀態(tài)，控制系統(tǒng)形成閉環(huán)，既即時高效，又體現(xiàn)了節(jié)能思想。本文的系統(tǒng)設(shè)計在現(xiàn)實應(yīng)用中具有控制流程高效、穩(wěn)定性高、硬件壽命延長的特點，系統(tǒng)運行效果滿足設(shè)計要求。