一種復合檢測型乘客計數裝置的制造方法
【專利摘要】一種復合檢測型乘客計數裝置，包括電源[1]、控制器單元[2]、顯示操作單元[3]、激光亮度設置單元[4]、A組激光傳感信號[5]、B組激光傳感信號[6]、編程接口[7]、數字顯示單元[8]、激光信號指示單元[9]、通信接口單元[10]、告警提示單元[11]。利用高性能單片機作為控制器單元，通過接收每組2對激光傳感信號作為檢測上車、下車人數的基本信號，進行數字抗干擾濾波，再對2組激光傳感信號進行波形相關性分析，確定是否有人上車或下車，通過顯示操作單元提供的按鍵信號，由控制器單元判斷當前在OLED顯示屏上顯示上車人數、下車人數或車內剩余的人數，也可根據通信接口單元接收到的指令發送相關的信息。其優點是人數計數準確，性能好，工作溫度范圍寬。
【專利說明】
一種復合檢測型乘客計數裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種乘客計數裝置，特別是一種用于客車的乘客人數自動計數裝置，屬于自動化技術領域。
【背景技術】
[0002]在一些需要統計人數的場合需要人數計數器，例如為了監測客車在某種荷載下的能耗，需要對客車上的乘客進行計數。但是，目前的一些人數計數器誤差大，或者價格昂貴。有的人數計數器對安裝要求特別苛刻，且誤差大，有的人數計數器對同時進2個人或一群人只計一人次，這種計數器沒有實用價值。
[0003]當前也有一些通過圖像來分析計算人數的，如CN101770642A公開了一種車內人數計數方法和系統，通過獲取車內的圖像，比較當前車內圖像和所述背景圖像，得到每個座位區域的差異值，判斷該座位是否有人。又如CN1687955公開了一種對出入口人數計數的方法及儀器，由CCD攝像機及PC機組成，PC機上安裝有圖像采集卡以及圖像識別算法軟件，其計數方法為圖像采集卡循環采集圖像，實時識別采集完畢的每幀圖像，然后對該目標圖像進行目標背景分離、重建，連通性分析，虛假目標消除，粘連目標分離后與標準人體目標圖像進行對比，判斷進出行為，最后對進出人數計數輸出。CN202049539U公開的車輛上下車人數智能計數實現裝置，由雙排矩陣紅外發光管和雙排矩陣紅外接收器組成，通過上車時人與行李對紅外發光管的遮擋情況進行處理，從而計算上車的人數，及上車人員的身高情況，以及身高免票的情況;利用視頻攝像機采集圖像，利用計算機識別圖像技術識別同時上車的情況，從而實現上車人數的精確計數。
[0004]這些人數計數裝置雖然準確性較高，但系統較復雜，價格較昂貴。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種復合檢測型乘客計數裝置，重點是滿足乘客人數計數的準確性，同時也考慮降低裝置的成本和體積，并且易于操作和控制。
[0006]本發明是這樣實現的:一種復合檢測型乘客計數裝置，包括:電源[1]、控制器單元
[2]、顯示操作單元[3]、激光亮度設置單元[4]、A組激光傳感信號[5]、B組激光傳感信號
[6]、編程接口 [7]、數字顯示單元[8]、激光信號指示單元[9]、通信接口單元[10]、告警提示單元[11];其中:
電源[I ]:為復合檢測型乘客計數裝置提供直流工作電源；
控制器單元[2]:內含程序存儲器、非易失性可擦寫存儲器、定時器及控制程序，是復合檢測型乘客計數裝置的核心單元；
顯示操作單元[3]:用于顯示上車人數、下車人數及數字清零，與控制器單元[2]構成電氣連接；
激光亮度設置單元[4]:用于設置激光信號的亮度，與控制器單元[2]構成電氣連接；
A組激光傳感信號[5]:用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對A組激光發射器的亮度進行調節，與控制器單元[2]構成電氣連接；
B組激光傳感信號[6]:用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對B組激光發射器的亮度進行調節，與A組激光傳感信號相配合構成復合檢測，與控制器單元[2]構成電氣連接；
編程接口 [7]:用于編程與仿真調試，與控制器單元[2]構成電氣連接；
數字顯示單元[8]:用于顯示上車人數、下車人數以及客車上的實際人數，與控制器單元[2]構成電氣連接；
激光信號指示單元[9]:用于實時指示每對激光發射與接收的狀態，與控制器單元[2]構成電氣連接；
通信接口單元[10]:用于與外部通信，根據外部通信指令可發送上車人數、下車人數、客車上的實際人數以及激光傳感器狀態的信息，與控制器單元[2]構成電氣連接；
告警提示單元[11]:用于聲光告警信號，與控制器單元[2]構成電氣連接。
[0007]所述的A組激光傳感信號[5]，包括2只激光發射器JGlA和JG2A、2只激光接收器JGlB和JG2B、由電阻R27和三極管V2組成的激光發射器的亮度調節電路;激光發射器JGlA與電容C28并聯連接，激光發射器JG2A與電容C29并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R27和三極管V2的集電極的并聯位置，電阻R27和三極管V2發射極的并聯位置接地;三極管V2的基極經串聯電阻V26接至插頭CT6的第4腳;激光接收器JGlB的第I腳電源端與電容C26并聯連接，第2腳及電容C26的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第2腳相連接;激光接收器JG2B的第I腳電源端與電容C27正極并聯連接，第2腳及電容C27的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第3腳相連接。
[0008]所述的B組激光傳感信號[6]，包括2只激光發射器JG3A和JG4A、2只激光接收器JG3B和JG4B、由電阻R29和三極管V3組成的激光發射器的亮度調節電路;激光發射器JG3A與電容C32并聯連接，激光發射器JG4A與電容C33并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R29和三極管V3的集電極的并聯位置，電阻R29和三極管V3發射極的并聯位置接地;三極管V3的基極經串聯電阻V28接至插頭CT7的第4腳;激光接收器JG3B的第I腳電源端與電容C30并聯連接，第2腳及電容C30的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第2腳相連接;激光接收器JG4B的第I腳電源端與電容C31正極并聯連接，第2腳及電容C31的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第3腳相連接。
[0009]激光發射器JGlA與激光接收器JGlB構成A組的第I對激光對射光電開關，激光發射器JG2A與激光接收器JG2B構成A組的第2對激光對射光電開關，激光發射器JG3A與激光接收器JG3B構成B組的第I對激光對射光電開關，激光發射器JG4A與激光接收器JG4B構成B組的第2對激光對射光電開關。每個激光發射器的內部均設置有調制電路，輸出的激光信號均為一定頻率的脈沖信號，每個激光接收器的內部均設置有信號解調電路，對所接收的激光信號進行解調，以增強抗干擾性能。
[0010]激光對射光電開關安裝在車門側邊的合適位置，A組激光傳感信號的2對激光對射光電開關安裝高度為0.8?1.0米，沿進出車門方向的前后水平相距約15厘米布置，人體經A組的第I對激光對射光電開關到A組的第2對激光對射光電開關的方向為上車人數計數，反之為下車人數計數。
[0011]B組激光傳感信號的2對激光對射光電開關安裝高度比A組的2對激光對射光電開關高出15?25厘米，B組的2對激光對射光電開關沿進出車門方向的前后水平相距約15厘米布置，人體經B組的第I對激光對射光電開關到B組的第2對激光對射光電開關的方向為上車人數計數，反之為下車人數計數。B組的第I對激光對射光電開關安裝在A組的第I對激光對射光電開關的正上方，B組的第2對激光對射光電開關安裝在A組的第2對激光對射光電開關的正上方。
[0012]激光發射器安裝在門的一邊，激光接收器安裝在門的另一邊，每對激光對射光電開的激光發射器分別對準各自的激光接收器。
[0013]本發明是按照上述構思使用上述主要部件組合而成、按照設計的軟件程序進行工作的，其工作原理是:
利用高性能單片機作為控制器單元，通過接收每組2對激光傳感信號作為檢測上車、下車人數的基本信號，進行數字抗干擾濾波，再對2組激光傳感信號進行波形相關性分析，確定是否有人上車或下車，通過顯示操作單元提供的按鍵信號，由控制器單元判斷當前在OLED顯示屏上顯示上車人數、下車人數或車內剩余的人數，也可根據通信接口單元接收到的指令發送相關的信息。
[0014]控制器單元通過編程接口進行編程或仿真操作，如果需要擴展乘客計數裝置的功能，一般不需要改變硬件，只需修改軟件，在軟件的控制下實現其功能的擴展。
[0015]PC機或其它外部設備可通過通信接口單元給控制器單元發送相應的指令以獲取相關數據。
[0016]本發明的優點及效果:
(I)有2組激光傳感信號，2組激光器構成復合檢測，運用數字濾波以增強抗干擾性能，對信號的信息進行波形相關性分析，計數準確。
[0017](2)使用OLED顯示屏，性能好，工作溫度范圍寬。
[0018](3)以本發明生產的復合檢測型乘客計數裝置成本低、體積小、準確性好、可靠性尚O
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0020]圖1是本發明的電路原理方框圖。
[0021]圖2是實施例的電源電路原理圖。
[0022]圖3是實施例的控制器單元及告警提示單元電路原理圖。
[0023]圖4是實施例的顯示操作單元電路原理圖。
[0024]圖5是實施例的激光亮度設置單元電路原理圖。
[0025]圖6是實施例的A組激光傳感信號電路原理圖。
[0026]圖7是實施例的B組激光傳感信號電路原理圖。
[0027]圖8是實施例的激光信號指示單元電路原理圖。
[0028]圖9是實施例的通信接口單元電路原理圖。
[0029]圖10是實施例的OLED數字顯示單元電路原理圖。
[0030]圖11是實施例的軟件控制程序主程序流程圖。
[0031 ]圖12是實施例的軟件控制程序的按鍵檢測子程序流程圖。
[0032]圖13是實施例的軟件控制程序的人數計數檢測與分析計算子程序流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明作進一步的詳細說明，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0034]請參看圖1，一種復合檢測型乘客計數裝置，包括:電源[1]、控制器單元[2]、顯示操作單元[3]、激光亮度設置單元[4]、A組激光傳感信號[5]、B組激光傳感信號[6]、編程接口 [7]、數字顯示單元[8]、激光信號指示單元[9]、通信接口單元[10]、告警提示單元[11];其中:電源[I]為復合檢測型乘客計數裝置提供直流電壓和電流，與相關的部分構成電氣連接;控制器單元[2]內含程序存儲器、非易失性可擦寫存儲器、定時器及控制程序，分別與顯示操作單元[3]、激光亮度設置單元[4]、A組激光傳感信號[5]、B組激光傳感信號[6]、編程接口 [7]、數字顯示單元[8]、激光信號指示單元[9]、通信接口單元[10]、告警提示單元[11]構成電氣連接，是復合檢測型乘客計數裝置的核心單元;顯示操作單元[3]用于顯示上車人數、下車人數及數字清零，與控制器單元[2]構成電氣連接;激光亮度設置單元[4]用于設置激光信號的亮度，與控制器單元[2]構成電氣連接;A組激光傳感信號[5]用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對A組激光發射器的亮度進行調節，與控制器單元[2]構成電氣連接;B組激光傳感信號[6]用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對B組激光發射器的亮度進行調節，與A組激光傳感信號相配合構成復合檢測，與控制器單元[2]構成電氣連接;編程接口 [7]用于編程與仿真調試，與控制器單元[2]構成電氣連接;數字顯示單元[8]用于顯示上車人數、下車人數以及客車上的實際人數，與控制器單元[2]構成電氣連接;激光信號指示單元[9]用于實時指示每對激光發射與接收的狀態，與控制器單元[2]構成電氣連接;通信接口單元[10]用于與外部通信，根據外部通信指令可發送上車人數、下車人數、客車上的實際人數以及激光傳感器狀態的信息，與控制器單元[2]構成電氣連接;告警提示單元[11]用于發出聲光告警信號，與控制器單元[2]構成電氣連接。
[0035]請進一步參看圖2，電源由插座CZl、集成穩壓塊Ul、集成穩壓塊U2、電容Cl、C2、C3、C4、C5、電阻Rl、R2、發光二極管Dl組成，與電路的其它部分構成電氣連接，為相關部分提供工作電源。從CZI輸入9?12 V直流電壓，經UI (型號為LM780 5 )穩壓后輸出5 V電壓，再經U2 (型號為LDl 117S33C)穩壓后輸出3.3V的VDD電壓，為單片機及相關電路供電。電阻Rl和電容C5組成單片機上電復位電路，為單片機提供復位信號。電阻R2和發光二極管Dl提供電源的狀態指示。
[0036]請參看圖3，控制器單元由高性能的C8051F340單片機U3及其相關的電路構成，單片機U3內部集成有振蕩器、在系統可編程的FLASH存儲器、調試電路、溫度傳感器、ADC模數轉換電路、比較器、通用16位定時器/計數器、硬件SMBus (12C兼容)、雙UART串口、PCA模塊，它是本裝置的核心控制器件，與外圍各單元構成電氣連接，在程序的控制下運行。晶振Y1、電容C6、C7、電阻R3與單片機U3第47、48引腳內部電路組成振蕩電路，作為單片機的時鐘源。
[0037]編程接口由插座CZ2、電阻R4組成，CZ2的引腳I接至電源VDD，引腳2與單片機U3的引腳14連接，引腳3連接至復位信號RST端，并與電阻R4串聯后接至單片機U3的引腳13，CZ2的引腳4直接與單片機U3的引腳13相連接，CZ2的引腳5接地(S卩GND)。單片機通過此接口進行仿真、編程、調試和程序下載。
[0038]告警提示單元由發光二極管D2、電阻R5?R7、三極管V1、電容C8、蜂鳴器FMl組成，與單片機構成電氣連接。單片機U3的引腳15與電阻R5、R7連接;發光二極管D2的陽極與電阻R7連接，D2的陰極與GND連接，以發光的形式指示告警信息；電阻R6與NPN型三極管Vl的發射結并聯，與R5串聯連接，Vl的發射極與地連接;三極管Vl的作用是將單片機U3的引腳15輸出的告警信號進行放大，驅動蜂鳴器FMl發聲;跳線器JPl將+5V電壓接到蜂鳴器FMl的正極引腳，通過跳線器JPl的短路或開路來允許或禁止蜂鳴器FMl發聲。當單片機檢測到異常情況或激光信號被擋達到10秒以上時，單片機的第15引腳輸出高電平的告警信號，通過三極管驅動FMl發聲，作為檢測到異常情況時的聲音信號提示，同時發光二極管D2點亮，作為檢測到異常情況時的光信號指示。
[0039]插座CZ3是連接OLED數字顯示單元的插座，與單片機U3的第21?32引腳及VDD、GND相連接，單片機通過此插座輸出上車人數、下車人數或車內人數的數字信號到OLED數字顯示單元。
[°04°]插座CZ4是連接顯示操作單元的插座，將顯示上車人數、下車人數或計數清零的操作信號送到單片機U3的第18?20引腳。
[0041]插座CZ5是連接激光亮度設置單元的插座，將激光亮度設置的操作信號送到單片機U3的16、17引腳。
[0042]插座CZ6是A組激光傳感信號的插座，與單片機U3的39、37、36引腳及+5V、GND相連接，CZ6的第I腳接+5V，CZ6的第2腳接單片機U3的第39引腳，CZ6的第3腳接單片機U3的第37引腳，CZ6的第4腳接單片機U3的第36引腳，CZ6的第5腳接GND。
[0043]插座CZ7是B組激光傳感信號的插座，與單片機U3的33?35引腳及+5V、GND相連接，CZ7的第I腳接+5V，CZ7的第2腳接單片機U3的第35引腳，CZ7的第3腳接單片機U3的第34引腳，CZ7的第4腳接單片機U3的第33引腳，CZ7的第5腳接GND。
[0044]插座CZ8是激光信號指示單元的插座，用于指示激光發射器與激光接收器是否對準，與單片機U3的43?46引腳及GND相連接，CZ8的第I腳經串聯電阻R8連接到單片機U3的第46引腳，CZ8的第2腳經串聯電阻R9連接到單片機U3的第45引腳，CZ8的第3腳經串聯電阻Rl O連接到單片機U3的第44引腳，CZ8的第4腳經串聯電阻Rl I連接到單片機U3的第43引腳，CZ8的第5腳接GND。
[0045]請參看圖4，顯示操作單元由插頭CT4、電阻R21?R23、電容C21?C23、按鈕SI?S3組成，提供顯示操作按鍵輸入信號。CT4連接到圖3的CZ4插座，將顯示上車人數、下車人數或計數清零的操作信號送到圖3的單片機U3的第18?20引腳。當按鈕SI按下時，ANl為低電平信號，OLED數字顯示單元此時顯示上車的總人數；當按鈕S2按下時，AN2為低電平信號，OLED數字顯示單元此時顯示下車的總人數;當按鈕S3按下時，ANl為低電平信號，當ANl的低電平信號持續時間達到3秒時，單片機將上車的總人數、下車的總人數、及車內剩余人數全部清零，OLED數字顯示單元此時顯示O;無按鈕按下時，OLED顯示車內剩余的實際人數。
[0046]請參看圖5，激光亮度設置單元由插頭CT5、電阻R24?R25、電容C24?C25、按鈕S4?S5組成，提供激光亮度設置按鍵輸入信號。CT5連接到圖3的CZ5插座，將A組激光亮度及B組激光亮度的設置操作信號送到圖3的單片機U3的第16?17引腳。當按鈕S4按下時，AM為低電平信號，圖3的單片機U3的第17引腳檢測到此低電平信號時，U3的第36引腳輸出高電平；當按鈕S4未按下時，AM為高電平信號，圖3的單片機U3的第17引腳檢測到此高電平信號時，U3的第36引腳輸出低電平。當按鈕S5按下時，AN5為低電平信號，圖3的單片機U3的第16引腳檢測到此低電平信號時，U3的第33引腳輸出高電平；當按鈕S5未按下時，AN5為高電平信號，圖3的單片機U3的第16引腳檢測到此高電平信號時，U3的第33引腳輸出低電平。
[0047]請參看圖6，A組激光傳感信號包括插頭CT6、2只激光發射器JGlA和JG2A、2只激光接收器JGlB和JG2B、由電阻R26?R27和三極管V2組成的激光發射器的亮度調節電路、電容C26?C29，向單片機提供是否有人體通過A組激光傳感器的信號。激光發射器JGlA與激光接收器JGlB組成激光對射光電開關傳感器，激光發射器JG2A與激光接收器JG2B組成激光對射光電開關傳感器。激光發射器JGlA與電容C28并聯連接，激光發射器JG2A與電容C29并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R27和三極管V2的集電極的并聯位置，電阻R27和三極管V2發射極的并聯位置接地;三極管V2基極經串聯電阻V26接至插頭CT6的第4腳;激光接收器JGlB的第I腳電源端與電容C26并聯連接，第2腳及電容C26的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第2腳相連接;激光接收器JG2B的第I腳電源端與電容C27正極并聯連接，第2腳及電容C27的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第3腳相連接。
[0048]插頭CT6連接到圖3的CZ6插座，CT6的第I腳接+5V，CT6的第5腳接地;CT6的第2腳通過圖3的CZ6插座接單片機U3的第39引腳，向單片機提供激光接收器JGlB的信號；CT6的第3腳通過圖3的CZ6插座接單片機U3的第37引腳，向單片機提供激光接收器JG2B的信號;CT6的第4腳通過圖3的CZ6插座接單片機U3的第36引腳，由單片機控制激光發射器JGlA及JG2A的發光強度，該引腳為低電平時，三極管V2截止，激光發射器JGlA?JG2A工作于低亮度方式，該引腳為高電平時，三極管V2飽和導通，激光發射器JGlA?JG2A工作于高亮度方式。
[0049]請參看圖7，8組激光傳感信號包括插頭07、2只激光發射器凡34和凡4六、2只激光接收器JG3B和JG4B、由電阻R28?R29和三極管V3組成的激光發射器的亮度調節電路、電容C30?C33，向單片機提供是否有人體通過B組激光傳感器的信號。激光發射器JG3A與激光接收器JG3B組成激光對射光電開關傳感器，激光發射器JG4A與激光接收器JG4B組成激光對射光電開關傳感器。激光發射器JG3A與電容C32并聯連接，激光發射器JG4A與電容C33并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R29和三極管V3的集電極的并聯位置，電阻R29和三極管V3發射極的并聯位置接地;三極管V3基極經串聯電阻V28接至插頭CT7的第4腳;激光接收器JG3B的第I腳電源端與電容C30并聯連接，第2腳及電容C30的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第2腳相連接;激光接收器JG4B的第I腳電源端與電容C31正極并聯連接，第2腳及電容C31的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第3腳相連接。
[0050]插頭CT7連接到圖3的CZ7插座，CT7的第I腳接+5V，CT7的第5腳接地;CT7的第2腳通過圖3的CZ7插座接單片機U3的第35引腳，向單片機提供激光接收器JG3B的信號；CT7的第3腳通過圖3的CZ7插座接單片機U3的第34引腳，向單片機提供激光接收器JG4B的信號;CT7的第4腳通過圖3的CZ7插座接單片機U3的第33引腳，由單片機控制激光發射器JG3A及JG4A的發光強度，該引腳為低電平時，三極管V3截止，激光發射器JG3A?JG4A工作于低亮度方式，該引腳為高電平時，三極管V3飽和導通，激光發射器JG3A?JG4A工作于高亮度方式。
[0051]請參看圖8，激光信號指示單元由插頭CT8、發光二極管D3?D6組成，用于指示相應的激光發射器與激光接收器是否對準。插頭CT8連接到圖3的CZ8插座，即與圖3的單片機U3的43?46引腳及地相連接。當激光接收器JGlB接收到的激光發射器JGlA的信號時，單片機U3的第46引腳輸出高電平，發光二極管D3點亮，說明激光發射器JGlA對準了激光接收器JG1B;當激光接收器JG2B接收到的激光發射器JG2A的信號時，單片機U3的第45引腳輸出高電平，發光二極管D4點亮，說明激光發射器JG2A對準了激光接收器JG2B;當激光接收器JG3B接收到的激光發射器JG3A的信號時，單片機U3的第44引腳輸出高電平，發光二極管D5點亮，說明激光發射器JG3A對準了激光接收器JG3B;當激光接收器JG4B接收到的激光發射器JG4A的信號時，單片機U3的第43引腳輸出高電平，發光二極管D6點亮，說明激光發射器JG4A對準了激光接收器JG4B。
[0052]請參看圖9，通信接口單元由集成電路U4(型號為SP3232EEN)、電容Cll?C15、插座CZ9組成，其功能是進行接口電平轉換。U4的引腳15接至GND，引腳16接至電源VDD，U4的引腳I與引腳3之間接電容Cll，U4的引腳5和引腳4之間接電容C12，U4的引腳2和引腳16之間接電容C13，U4的引腳16與GND之間接電容C14，U4的引腳6與引腳15之間接電容C15，U4的引腳14與插座CZ9的引腳2連接，U4的引腳13與插座CZ9的引腳3連接，CZ4的弓丨腳5接至GND，U4的引腳11、引腳12分別連接至標號TX、RX電氣網絡，電氣網絡TX、RX與圖3中的相應網絡編號相連接，即分別與單片機U3的引腳2、引腳I連接。CZ9用于與具有RS232串行接口的PC機或其它通信設備連接，通過命令讀取相關的數據。
[0053]請參看圖10，0LED數字顯示單元由OLED顯示模塊Ml及插頭CT3組成。插頭CT3與圖3中的插座CZ3對應的電氣端子連接，即與圖3的單片機U3的21?32引腳及VDD、GND相連接，單片機通過此插座向OLED顯示模塊MI輸出上車人數、下車人數或車內人數的數字信號，由OLED顯示屏進行顯示。CT3是間距為2.0mm的18針插頭，各插針在電路板中與OLED模塊Ml的18個引腳對應連接，OLED模塊Ml的型號為HGS128647，能夠做到快速響應，并能在很低的氣溫環境及較寬廣的溫度范圍下正常工作，性能優于IXD。
[0054]圖2?圖10的電氣原理圖中，相同的電氣網絡編號或端口是電氣連通的。
[0055]圖11?圖13是實施例的軟件控制程序流程圖，提供了軟件控制的基本思路。
[0056]請參看圖11，主程序的工作流程是:單片機上電后，進入初始化，然后進行按鍵檢測、人數計數檢測與分析計算、通信命令檢測，若串口收到命令幀，則串口輸出相關的數據，然后從緩存區讀出數據，向OLED模塊輸出顯示數據。
[0057]請參看圖12，按鍵檢測子程序的工作流程是:
掃描按鍵，若有顯示按鍵按下，則進一步判斷是否按下了清零按鍵，若清零按鍵按下達至IJ3秒，則將上車人數、下車人數及車內剩余人數都清零;若沒有按下清零按鍵，則根據所按鍵調用上車人數或下車人數送單片機的OLED數據緩存區，以便OLED顯示;若按下清零按鍵的時間不足3秒，則不進行清零操作；
檢測有無激光亮度設置按鍵按下，若有，則根據檢測到的按鍵，相應的輸出A組、B組激光亮度調節控制信號；
子程序返回。
[0058]請參看圖13，人數計數檢測與分析計算子程序的工作流程是:
分別對A組的2對激光傳感器信號進行檢測，若某個接收器檢測到對應的發射器發出的信號，則點亮相關的指示燈，若某個激光器發射的信號被擋，接收器未檢測到對應發射器發出的信號，則熄滅相關的指示燈，同時對激光信號被擋的時間計時，達到10秒或以上時，發出聲光告警信號；
對A組檢測的2對激光傳感器的激光信號進行數字濾波，緩存A組信號數據；
分別對B組的2對激光傳感器信號進行檢測，若某個接收器檢測到對應的發射器發出的信號，則點亮相關的指示燈，若某個激光器發射的信號被擋，接收器未檢測到對應發射器發出的信號，則熄滅相關的指示燈，同時對激光信號被擋的時間計時，達到10秒或以上時，發出聲光告警信號；
對B組檢測的2對激光傳感器的激光信號進行數字濾波，緩存B組信號數據；
調出緩存的A組及B組激光信號數據，進行信號波形相關性分析，從而分析判斷:
如果有人上車，則上車人數加I ；
如果有人下車，則下車人數加I;
計算車內剩余人數，車內人數=上車人數一下車人數；
子程序返回。
[0059]在本實施例中，基于上述相關硬件電路，利用高性能單片機C8051F340作為控制器單元，在軟件的調度下，構成了復合檢測型乘客計數裝置。該裝置通過接收每組2對激光傳感器的信號作為檢測上車、下車人數的基本信號，進行數字抗干擾濾波，再對2組激光傳感信號進行波形相關性分析，確定是否有人上車或下車，統計上車或下車的人數，計算車內剩余的人數。通過顯示操作單元的提供的按鍵信號，由控制器單元判斷當前在OLED顯示屏上顯示上車人數、下車人數或車內剩余的人數。程序還能根據通信接口單元接收到的指令發送相關的信息。
[0060]控制器單元通過編程接口進行編程或仿真操作，如果需要擴展乘客計數裝置的功能，一般不需要改變硬件，只需修改軟件，在軟件的控制下實現其功能的擴展。
[0061]本發明的每個激光發射器的內部均設置有調制電路，輸出的激光信號均為一定頻率的脈沖信號，每個激光接收器的內部均設置有信號解調電路，對所接收的信號進行解調，增強了抗干擾性能。而且本發明有2組激光傳感信號，運用數字濾波技術進一步提高了抗干擾性能，同時，使用2組激光器構成復合檢測，通過對信號的信息進行波形相關性分析，使得計數準確。此外，本發明使用OLED顯示屏，具有可靠性高、工作溫度范圍寬等優點。
【主權項】
1.一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，包括:電源[I]、控制器單元[2]、顯示操作單元[3]、激光亮度設置單元[4]、A組激光傳感信號[5]、B組激光傳感信號[6]、編程接口 [7]、數字顯示單元[8]、激光信號指示單元[9]、通信接口單元[10]、告警提示單元[11];其中: 電源[I ]:為復合檢測型乘客計數裝置提供直流工作電源； 控制器單元[2]:內含程序存儲器、非易失性可擦寫存儲器、定時器及控制程序，是復合檢測型乘客計數裝置的核心單元； 顯示操作單元[3]:用于顯示上車人數、下車人數及數字清零，與控制器單元[2]構成電氣連接； 激光亮度設置單元[4]:用于設置激光信號的亮度，與控制器單元[2]構成電氣連接； A組激光傳感信號[5]:用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對A組激光發射器的亮度進行調節，與控制器單元[2]構成電氣連接； B組激光傳感信號[6]:用于檢測上車、下車人數的光電信號，并根據激光亮度設置單元的按鍵狀態對B組激光發射器的亮度進行調節，與A組激光傳感信號相配合構成復合檢測，與控制器單元[2]構成電氣連接； 編程接口 [7]:用于編程與仿真調試，與控制器單元[2]構成電氣連接； 數字顯示單元[8]:用于顯示上車人數、下車人數以及客車上的實際人數，與控制器單元[2]構成電氣連接； 激光信號指示單元[9]:用于實時指示每對激光發射與接收的狀態，與控制器單元[2]構成電氣連接； 通信接口單元[10]:用于與外部通信，根據外部通信指令可發送上車人數、下車人數、客車上的實際人數以及激光傳感器狀態的信息，與控制器單元[2]構成電氣連接； 告警提示單元[11]:用于聲光告警信號，與控制器單元[2]構成電氣連接。2.根據權利要求1所述的一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，所述的A組激光傳感信號[5]，包括2只激光發射器JGlA和JG2A、2只激光接收器JGlB和JG2B、由電阻R27和三極管V2組成的激光發射器的亮度調節電路;激光發射器JGlA與電容C28并聯連接，激光發射器JG2A與電容C29并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R27和三極管V2的集電極的并聯位置，電阻R27和三極管V2發射極的并聯位置接地;三極管V2的基極經串聯電阻V26接至插頭CT6的第4腳;激光接收器JGIB的第I腳電源端與電容C26并聯連接，第2腳及電容C26的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第2腳相連接;激光接收器JG2B的第I腳電源端與電容C27正極并聯連接，第2腳及電容C27的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT6的第3腳相連接。3.根據權利要求1所述的一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，所述的B組激光傳感信號[6 ]，包括2只激光發射器JG3A和JG4A、2只激光接收器JG3B和JG4B、由電阻R29和三極管V3組成的激光發射器的亮度調節電路;激光發射器JG3A與電容C32并聯連接，激光發射器JG4A與電容C33并聯連接，再將2只激光發射器及電容并聯連接，并聯連接后的電源端接+5V，另一端接至電阻R29和三極管V3的集電極的并聯位置，電阻R29和三極管V3發射極的并聯位置接地;三極管V3的基極經串聯電阻V28接至插頭CT7的第4腳;激光接收器JG3B的第I腳電源端與電容C30并聯連接，第2腳及電容C30的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第2腳相連接;激光接收器JG4B的第I腳電源端與電容C31正極并聯連接，第2腳及電容C31的負極接地，第3腳輸出端與插頭CT7的第3腳相連接。4.根據權利要求1所述的一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，每個激光發射器的內部均設置有調制電路，輸出的激光信號均為一定頻率的脈沖信號，每個激光接收器的內部均設置有信號解調電路，對所接收的激光信號進行解調，以增強抗干擾性能。5.根據權利要求1所述的一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，A組激光傳感信號的2對激光對射光電開關安裝高度為0.8?1.0米，沿進出車門方向的前后水平相距約15厘米布置，人體經A組的第I對激光對射光電開關到A組的第2對激光對射光電開關的方向為上車人數計數，反之為下車人數計數。6.根據權利要求1所述的一種復合檢測型乘客計數裝置，其特征在于，B組激光傳感信號的2對激光對射光電開關安裝高度比A組的2對激光對射光電開關高出15?25厘米，B組的2對激光對射光電開關沿進出車門方向的前后水平相距約15厘米布置，人體經B組的第I對激光對射光電開關到B組的第2對激光對射光電開關的方向為上車人數計數，反之為下車人數計數;B組的第I對激光對射光電開關安裝在A組的第I對激光對射光電開關的正上方，B組的第2對激光對射光電開關安裝在A組的第2對激光對射光電開關的正上方。
【文檔編號】G07C11/00GK105913535SQ201610401482
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月10日
【發明人】孔冀, 涂金龍
【申請人】南京交通職業技術學院