即时反馈的公交车下车提示系统设计

何俊华，张颖卿，梁铸强

（广州通达汽车电气股份有限公司，广州 510450）

0 引言

21 世纪步入20年代，公共交通运输客车仍然是国内外最重要的公共运输途径之一，以福州为例，公交日均客流量近90 万人次［1］。公共交通运输客车具有价格便宜、线路众多、覆盖区域广、搭乘方便等特点，成为目前市民出行的重要选择。公交车下车提示系统承担着连接乘客与司机的责任，让乘客可以及时将自己的下车需求通过下车提示系统传递给司机，提醒司机在车辆到站后按需停车，能有效避免司乘争执，甚至出现抢夺方向盘的危险情况［2］。下车提示系统帮助公交车辆更加高效、有序、平稳、和谐地运营。

然而，在日常的公交运营实践中发现目前的下车提示系统仍存在一些影响使用性能的情况：按压下车按钮后没有给予乘客即时反馈，导致乘客反复按压下车按钮［3］；用于提醒司机的提示器，如蜂鸣器、喇叭等，音量较小或环境嘈杂，且提醒形式单一，导致司机到站时没有停车或忘记停车［4］；系统各部分硬件和电路，包括下车按钮、蜂鸣器、车厢喇叭、提示灯等相互独立，没有与车辆实时状态交互，未能形成闭环系统。

为解决上述问题，提升司机和乘客的乘车体验，提高下车提示系统的工作效率，降低其工作能耗，达到即时、高效、节能的效果，本文设计了即时反馈公交车下车提示系统，通过检测车辆状态和按键状态的电路信号，根据信号进行逻辑判断，系统控制器协调、驱动车载喇叭、司机仪表盘提示灯、下车提示灯、按钮指示灯等设备工作或停止工作，给予了司机和乘客即时的提醒和反馈。同时通过判断逻辑的设计和优化，系统达到高效、节能的效果。

1 公交车辆下车提示系统构成

一般公交车辆的下车提示系统硬件主要由下车按钮和提示器组成，由下车按钮直接与蜂鸣器通过电线连接，按下接通即发出声光信号提示［3］。本文所设计的下车提示系统克服了公交车日常运营中发现的问题，在原有硬件基础上加入控制器和指示器，与下车按钮和提示器共同组成系统硬件结构，如图1 所示。系统设有车辆状态监控电路、按键信号转换电路、信号输出电路和指示电路4 大功能性电路，分别与车辆各处硬件连接，实现相应的信号收发功能，确保公交车乘客下车提示功能正常使用。

1.1 车辆状态检测电路

车辆状态检测电路与整车中控系统相连，能实时获取车门状态、车速、车胎转速等车辆状况，并将获取的信号传递给下车提示系统的控制器，用于逻辑控制和信号输出。

1.2 按键信号转换电路

按键信号转换电路将下车按钮的按压信息转换为控制器可以识别和处理的电信号，以便监测和记录储存下车按钮状态，判断乘客是否有下车需求并按压了下车按钮。按键信号转换电路起到了收集需求、监控触发状态和转换电路信号的作用。

1.3 信号输出电路

下车提示系统的控制器接收了车辆状态检测电路和按键信号转换电路的信号后，根据控制流程，通过信号输出电路输出相应的信号，完成对提示器的控制驱动。

例如，车辆状态监测电路给控制器传递车辆处于正常行驶状态的信号，此时有乘客需要下车并按压下车按钮，按键信号转换电路将按压动作转换为电信号并传递给控制器，控制器根据控制流程判断后，通过信号输出电路向提示器输出信号，驱动仪表盘提示灯、下车提示灯、蜂鸣器或喇叭等提示器工作，发出声光信号来提醒司机有乘客需要下车，到站需要停车。

1.4 指示电路

指示电路负责输出给乘客反馈信号输出电路是否成功输出信号的信息，一般为下车按钮内部装有的提示灯或震动装置。乘客按压下车按钮后，触感上会感受到震动或视觉上看见指示灯亮，是指示电路给乘客反馈按压成功的标志。在某些公交车上，按压下车按钮后，指示灯会常亮，直到车辆停车并开门才会熄灭。指示电路的存在有利于提高乘客的使用满意度，减少乘客反复按压下车按钮，提高按钮机械寿命。

2 即时反馈系统设计

相比一般的下车提示系统，即时反馈系统控制流程高效、即时、稳定，体现了节能思想，具有面向乘客的即时反馈功能，可以提升乘客的乘车体验，减少司乘人员因到站停车问题产生的矛盾［5-6］。图2 所示为即时反馈系统的控制流程。

图2 即时反馈下车提示系统的控制流程

2.1 获取公共交通工具的门状态信息

即时反馈系统首要是获取公共交通工具的门状态信息，根据获取的门状态信息，判断公交车的车门处于开启状态还是关闭状态。若车辆处于停车开门的状态，则不需要再获取其他设备的信息，也不用输出相关信号来触发提示器和指示器，此状态下系统收发信号很少，达到了节能的效果。获取公共交通工具的门状态信息是即时反馈系统设计逻辑的第一步，当车门处于开启状态时，系统停止收发其他信号；当车门处于关闭状态时，才涉及其他电路信号的获取、判断和控制驱动。

2.2 获取下车按钮的按压信号

当车门处于关闭状态时，系统需要获取下车按钮的按压信号。若公交车上有乘客需要下车并按压下车按钮，按键信号转换电路传来按钮被按压的信号，系统根据信号进行下一步信号输出和控制驱动。

2.3 控制信号输出和驱动

当车门处于关闭状态，且下车按钮被按压时，系统控制信号输出电路驱动公交车的提示器发出提示信息，提醒司机有乘客需要下车，到站后注意停车开门。同时指示电路驱动下车按钮上的指示器给予乘客即时的信息反馈，让客户能在嘈杂的公共交通环境中及时知道按压已成功，安心等待到站下车。

2.4 复位

系统不仅控制信号输出电路和指示电路来驱动提示器和指示器对司乘人员进行提醒和反馈，还会记录下车按钮被按压的信息，即使乘客不再持续按压下车按钮，按压记录也不会消失。此后系统停止获取下车按钮的按压信号，但会保持继续获取公共交通工具的门状态信息。指示电路驱动指示器给予乘客按压成功的反馈，信号输出电路持续驱动提示器提醒司机到站后停车开门。

直到公交车辆到站停车并打开车门，系统获取到门状态为打开，即进行复位：停止收发除门状态信息以外的其他信息信号，清除下车按钮的按压记录，停止驱动提示器和指示器发出提醒和反馈。

车门关闭后，系统开始新一轮的信号获取、判断和控制驱动。

3 系统应用

本文以国外某公交客车的即时反馈公交车下车提示系统为实例，描述系统控制器、下车按钮、提示器、指示器等硬件的功能和4 大电路的执行应用。

3.1 设备及安装布局

公交车辆的即时反馈下车提示系统设备安装布局如图3 所示。公交车各个门两旁的扶手柱上装分别装有下车按钮，每个残疾人、母婴爱心专座旁都设有特殊下车按钮。

图3 下车提示系统设备布局

指示器是下车按钮内置的指示灯，当乘客在车门关闭时按压按钮，指示灯会闪烁或者常亮，即时给乘客反馈按压成功的信息。指示灯常亮的效果如图4 所示。

图4 下车按钮

控制器一般安装于车门侧的风道内，靠近车辆中部，以便与车上各处设备，包括车辆中控系统、下车按钮、提示装置等的距离都相对较短。

公交车上设有提示器，包括司机仪表盘上的提示灯、车头靠近前门处的“STOP”下车提示灯、播放音乐或语音提示的车厢喇叭、蜂鸣器等。

3.2 系统应用实例

本文即时反馈的公交车下车提示系统在公交车上的应用如下。

（1）车辆停车时，且系统控制器通过车辆状态监控电路获取到公共交通工具的门状态信息为开启，则停止获取下车按钮的按压信号，停止信号输出和控制驱动，并清除储存的信号。此时即使有乘客按压下车按钮，也不会产生按压信号。

（2）若门状态为关闭，则开始循环获取下车按钮的按压信号，不进行信号输出。

（3）当乘客需要下车，按压下车按钮后，按键信号转换电路将按压信息转换为高电平触发信号。控制器接收并储存按压指示信号，即使乘客松开按钮，按压信息也不会消失。

（4）下车按钮被按压后，指示电路驱动下车按钮内置的指示灯保持常亮，即时反馈乘客按压已成功，可以安心等待停站下车，其他乘客看到指示灯亮也无需重复按压。

（5）控制器获取到下车按钮被按压的信号后，通过信号输出电路驱动提示器对司机发出提醒信息：车载喇叭间歇性响起提示音乐，司机仪表盘指示灯和“STOP”下车指示灯常亮，以防到站后司机忘记停车开门。

（6）公交车到站停车并开启车门，控制器获取到车辆状态监控电路传来的车门开启信号，即停止驱动提示器发出提醒信息，司机仪表盘指示灯和“STOP”下车指示灯灭灯，储存的按压信号被清除，停止获取下车按钮的按压信号。

（7）等公交车再次发动，车门处于关闭状态，系统再进行新一轮的信号获取、判断和控制驱动。

4 结束语

本文所设计的即时反馈系统作为连接乘客和司机的桥梁，解决了以往运营中存在的问题，使乘客在不直接打扰司机驾驶的情况下能够文明、便捷地表达自身的下车需求。同时系统给予乘客即时的信号输出成功的反馈，避免乘客产生焦虑情绪，反复按压下车按钮。并有效提醒司机到站停车开门，让司乘人员的出行舒适感提升，有效降低司乘矛盾。系统设计避免了反复、累赘和多余的信号接收及辨别，控制流程和判断逻辑清晰有序，整合了公交客车上相关的硬件状态，控制系统形成闭环，既即时高效，又体现了节能思想。本文的系统设计在现实应用中具有控制流程高效、稳定性高、硬件寿命延长的特点，系统运行效果满足设计要求。