即時反饋的公交車下車提示系統設計

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 世紀步入20年代，公共交通運輸客車仍然是國內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承擔著連接乘客與司機的責任，讓乘客可以及時將自己的下車需求通過下車提示系統傳遞給司機，提醒司機在車輛到站后按需停車，能有效避免司乘爭執，甚至出現搶奪方向盤的危險情況［2］。下車提示系統幫助公交車輛更加高效、有序、平穩、和諧地運營。

然而，在日常的公交運營實踐中發現目前的下車提示系統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，導致乘客反復按壓下車按鈕［3］；用于提醒司機的提示器，如蜂鳴器、喇叭等，音量較小或環境嘈雜，且提醒形式單一，導致司機到站時沒有停車或忘記停車［4］；系統各部分硬件和電路，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交互，未能形成閉環系統。

為解決上述問題，提升司機和乘客的乘車體驗，提高下車提示系統的工作效率，降低其工作能耗，達到即時、高效、節能的效果，本文設計了即時反饋公交車下車提示系統，通過檢測車輛狀態和按鍵狀態的電路信號，根據信號進行邏輯判斷，系統控制器協調、驅動車載喇叭、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計和優化，系統達到高效、節能的效果。

1 公交車輛下車提示系統構成

一般公交車輛的下車提示系統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，按下接通即發出聲光信號提示［3］。本文所設計的下車提示系統克服了公交車日常運營中發現的問題，在原有硬件基礎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硬件結構，如圖1 所示。系統設有車輛狀態監控電路、按鍵信號轉換電路、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，實現相應的信號收發功能，確保公交車乘客下車提示功能正常使用。

1.1 車輛狀態檢測電路

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

1.2 按鍵信號轉換電路

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

1.3 信號輸出電路

下車提示系統的控制器接收了車輛狀態檢測電路和按鍵信號轉換電路的信號后，根據控制流程，通過信號輸出電路輸出相應的信號，完成對提示器的控制驅動。

例如，車輛狀態監測電路給控制器傳遞車輛處于正常行駛狀態的信號，此時有乘客需要下車并按壓下車按鈕，按鍵信號轉換電路將按壓動作轉換為電信號并傳遞給控制器，控制器根據控制流程判斷后，通過信號輸出電路向提示器輸出信號，驅動儀表盤提示燈、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

指示電路負責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，減少乘客反復按壓下車按鈕，提高按鈕機械壽命。

2 即時反饋系統設計

相比一般的下車提示系統，即時反饋系統控制流程高效、即時、穩定，體現了節能思想，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生的矛盾［5-6］。圖2 所示為即時反饋系統的控制流程。

圖2 即時反饋下車提示系統的控制流程

2.1 獲取公共交通工具的門狀態信息

即時反饋系統首要是獲取公共交通工具的門狀態信息，根據獲取的門狀態信息，判斷公交車的車門處于開啟狀態還是關閉狀態。若車輛處于停車開門的狀態，則不需要再獲取其他設備的信息，也不用輸出相關信號來觸發提示器和指示器，此狀態下系統收發信號很少，達到了節能的效果。獲取公共交通工具的門狀態信息是即時反饋系統設計邏輯的第一步，當車門處于開啟狀態時，系統停止收發其他信號；當車門處于關閉狀態時，才涉及其他電路信號的獲取、判斷和控制驅動。

2.2 獲取下車按鈕的按壓信號

當車門處于關閉狀態時，系統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，按鍵信號轉換電路傳來按鈕被按壓的信號，系統根據信號進行下一步信號輸出和控制驅動。

2.3 控制信號輸出和驅動

當車門處于關閉狀態，且下車按鈕被按壓時，系統控制信號輸出電路驅動公交車的提示器發出提示信息，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境中及時知道按壓已成功，安心等待到站下車。

2.4 復位

系統不僅控制信號輸出電路和指示電路來驅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，即使乘客不再持續按壓下車按鈕，按壓記錄也不會消失。此后系統停止獲取下車按鈕的按壓信號，但會保持繼續獲取公共交通工具的門狀態信息。指示電路驅動指示器給予乘客按壓成功的反饋，信號輸出電路持續驅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，系統獲取到門狀態為打開，即進行復位：停止收發除門狀態信息以外的其他信息信號，清除下車按鈕的按壓記錄，停止驅動提示器和指示器發出提醒和反饋。

車門關閉后，系統開始新一輪的信號獲取、判斷和控制驅動。

3 系統應用

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

3.1 設備及安裝布局

公交車輛的即時反饋下車提示系統設備安裝布局如圖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有特殊下車按鈕。

圖3 下車提示系統設備布局

指示器是下車按鈕內置的指示燈，當乘客在車門關閉時按壓按鈕，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的風道內，靠近車輛中部，以便與車上各處設備，包括車輛中控系統、下車按鈕、提示裝置等的距離都相對較短。

公交車上設有提示器，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 系統應用實例

本文即時反饋的公交車下車提示系統在公交車上的應用如下。

（1）車輛停車時，且系統控制器通過車輛狀態監控電路獲取到公共交通工具的門狀態信息為開啟，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，也不會產生按壓信號。

（2）若門狀態為關閉，則開始循環獲取下車按鈕的按壓信號，不進行信號輸出。

（3）當乘客需要下車，按壓下車按鈕后，按鍵信號轉換電路將按壓信息轉換為高電平觸發信號。控制器接收并儲存按壓指示信號，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，指示電路驅動下車按鈕內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動提示器對司機發出提醒信息：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監控電路傳來的車門開啟信號，即停止驅動提示器發出提醒信息，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）等公交車再次發動，車門處于關閉狀態，系統再進行新一輪的信號獲取、判斷和控制驅動。

4 結束語

本文所設計的即時反饋系統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。同時系統給予乘客即時的信號輸出成功的反饋，避免乘客產生焦慮情緒，反復按壓下車按鈕。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。系統設計避免了反復、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的硬件狀態，控制系統形成閉環，既即時高效，又體現了節能思想。本文的系統設計在現實應用中具有控制流程高效、穩定性高、硬件壽命延長的特點，系統運行效果滿足設計要求。