專利名稱：一種汽車超載監控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于道路交通安全領域，具體涉及一種汽車超載監控裝置。
背景技術：
隨著人民生活水平的不斷提高，外出打工、探親、旅游的人數越來越多，尤其是節假日，而與此相關的公路客運車輛的運力卻未能充分滿足出行的需求，致使超員現象頻頻出現。目前，客車超載對公路客運市場造成了不良影響，一是超載影響車輛的行使穩定性，容易引發事故；二是一旦發生事故，將會加重事故的嚴重程度。客車超載已成為一個嚴重影響道路運輸安全的重大問題。客車超載會帶來一系列的不安全因素，如制動效能變差、橫向穩定性能變差、不利于安全防火、加重事故的嚴重程度等，具體表現為以下三點:第一，制動效能變差。根據汽車制動器熱衰退的原理，有關人員對BJ130汽車試驗資料顯示，當制動蹄片溫度高達436 460°C時，其前輪制動力矩下降為只有正常溫度(200°C以內)時制動力矩的23%，后輪的制動力矩只有正常溫度時的27%。由此可知，超載的車輛(所有機動車)在下長大、陡坡時連續使用制動后，會加劇制動蹄片受熱衰退的影響而導致制動效能變差。制動距離延長，還會造成制動跑偏、側滑，嚴重的將會導致制動失效。第二，橫向穩定性能變差。汽車的橫向穩定是指汽車在行駛轉彎時抵抗側滑和側翻的能力。這種能力是有限的，當汽車轉彎或行駛中轉向時，就出現一種離心力而直接和橫向穩定力相抵抗，如果發生離心力大于或等于橫向穩定力的情況時，就會發生側滑或翻車。超載車輛加劇了側滑或側翻的趨勢。第三，不利于安全防火，加重事故的嚴重程度。因為超載，一旦發生事故，一是不利于快速疏散，二是發生翻車、墜車等事故，會增加人員傷亡的數量。目前，我國出臺了一系列的政策法規來制止客車超載，各地政府也制定了相關的制度來對客車超載進行管理。這在一定程度上減少了客車的超載現象，但在節假日等客流高峰期，超載現象還是屢有發生。一是源于監管部門監管不足，二是源于客車司機受經濟利益驅使。借助計算機智能控制技術來自動預防和避免客車超載具有極其重要的意義和實用性。另外，《交通運輸部、國家發展與改革委員會文件》交運發[2009]275號中的汽車運價規則第二章第十二條規定“成人及身高超過1.5米的兒童乘車購買全票。身高1.2米以下、不單獨占用座位的兒童乘車免票，身高1.2 — 1.5米的兒童乘車購買兒童票，革命傷殘軍人、因公致殘的人民警察乘車分別憑《中華人民共和國殘疾軍人證》、《中華人民共和國傷殘人民警察證》購買優待票。兒童票和優待票按照具體執行票價的50%計算。”由此可知，
1.2米以上乘客均須有獨立座位，在該實用新型中得到體現。
發明內容針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種能夠精確統計乘客人數的超載監控裝置。為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現:一種汽車超載監控裝置，包括紅外線發射/接收對管、壓力傳感器、單片機、電控閘機、電子顯示屏、報警器、無線信號發射器和無線信號接收器，其中，紅外線發射/接收對管和壓力傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過閘機控制電路與電控閘機相連，單片機的輸出端連接有電子顯示屏和報警器，單片機的輸出端還連接有無線信號發射器，無線信號發射器通過無線電波與無線信號接收器相連。本實用新型還具有如下技術特點:所述的紅外線發射/接收對管采用TLN104/TLP104紅外線發射/接收對管。所述的壓力傳感器采用MPX2200壓力傳感器。所述的無線信號發射器和無線信號接收器均采用GSM通信模塊或CDMA通信模塊。所述的單片機采用AT89S51單片機。本實用新型考慮了免票人員乘車、為躲避計數器采集到而彎腰通過的作弊情況、司機在未啟動該系統時讓乘客上車等傳統檢測系統無法有效控制的情形并對其進行監控。另外，與視頻采集乘客上下車需要的高速率處理器、大容量存儲器相比，本實用新型價格低廉、結構簡單、實用性強，便于客運部門推廣使用。
圖1是本實用新型的連接關系示意圖。圖2是本實用新型的工作過程示意圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。
具體實施方式
以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。遵從上述技術方案，如圖1所示，一種汽車超載監控裝置，包括紅外線發射/接收對管、壓力傳感器、單片機、電控閘機、電子顯示屏、報警器、無線信號發射器和無線信號接收器，其中，紅外線發射/接收對管和壓力傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過閘機控制電路與電控閘機相連，單片機的輸出端連接有電子顯示屏和報警器，單片機的輸出端還連接有無線信號發射器，無線信號發射器通過無線電波與無線信號接收器相連。無線信號發射器和無線信號接收器均采用GSM通信模塊或CDMA通信模塊，用來發送、接收該客車的超載信息。紅外線發射/接收對管采用TLN104/TLP104紅外線發射/接收對管，考慮到1.2米以上乘客須占用一個座位，兩副對管水平并排安裝于距離第一級臺階上方1.2米的門框處，通過紅外線斷開/接通的次數和順序記錄須單獨占用座位的乘客人數及乘客流向，并將采集到的數據輸入單片機的儲存單元。例如處于外側的紅外線接收器先于靠近車廂內側的接收器感應到光線斷開的信息，判斷乘客上車，反之乘客下車。壓力傳感器采用MPX2200壓力傳感器，第一級臺階下面安裝2個，當臺階受到壓力作用時將其產生的電壓信號輸入到單片機的儲存單元。單片機采用AT89S51單片機，根據來自紅外線發射/接收對管采集的數據判斷出乘客數量及其流向，如有必要再根據壓力傳感器的電壓信息判斷乘客是否有彎腰通過的作弊行為。將最后得到的實際上車人數與預先設定的滿載人數比較，進而對報警器、電控閘機、電子顯示屏和無線信號發射器實行相應控制。電控閘機，安裝于第一個座位與最后一級臺階之間的狹長過道處，下車方向常開，根據單片機的控制信息實現上車方向的鎖止與開放。另外，車輛電源關閉時，閘機正向自動鎖止。報警器包括警示燈和喇叭，安裝于操作面板上，用于提醒司機及乘客該車是否達到滿載人數。電子顯示屏安裝在車廂前頂部，根據單片機采集到的信息，將車上實際人數實時反映到顯示屏上，以便司機、乘客、監管人員查閱，實時了解客車載客情況。本發明的工作過程如下所述:如圖2所示，要求乘客在上下車過程中，車輛電路保持開啟，以使該智能控制系統工作。為避免乘客在計數設備未開啟時上車，發生漏記乘客的情況，關閉車輛電源時，電控閘機正向自動鎖止，即斷電情況下由于電控閘機的阻隔，即使車門打開，乘客也不能入座。乘客從踏上第一級臺階起，該智能控制系統開始工作。對于紅外線發射/接收對管采集的計數信息，若該乘客高于1.2米，紅外線發射/接收對管采集到數據，單片機記錄為“ 1”，再根據兩副接收管采集信息的先后順序判斷出乘客流向，上車記為“ + ”，下車記為
U _，，
O`由于壓力傳感器采用壓電材料(壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料)，當乘客踏上臺階時會由于壓力的變化產生電壓，將此電壓輸入到單片機的儲存單元。若紅外線發射/接收對管采集到信息，單片機不對該電壓信號進行處理。若紅外線發射/接收對管未采集到信息，單片機將最近輸入到儲存單元的電壓信號調用出來，計算后進行判斷:若判斷出該電壓信號來自體重小于等于35KG的乘客，不作處理，繼續對下一名乘客的信息進行計數和判斷方向；若判斷出該電壓信號來自體重大于35KG的乘客，處理器記錄為“+I”。(此處有充足理由認為出現低于1.2米且大于35KG的下車乘客屬于極小概率事件。因為將低于1.2米且大于35KG的上車乘客認為欲躲避超載檢測系統的計數而故意彎腰作弊，并且此概率已經很小。)單片機將紅外線發射/接收對管和壓力傳感器采集的信息進行累加、累減計算，得出實時的承載人數輸出到電子顯示屏上。與此同時，通過單片機的求和運算與預先設定的滿載人數作出對比，小于滿載人數，維持原態；等于滿載人數，接通電控閘機控制電路，電控閘機正向鎖止；大于滿載人數，維持電控閘機電路，接通警報電路，中斷車門控制電路使車門不能關閉，防止司機在超載情況下強行開車。與此同時，將超載信息通過無線信號發射器發送給管理系統平臺的無線信號接收器，告知監管人員來采取進相應處理措施。直至單片機通過紅外線發射/接收對管和壓力傳感器采集到下車乘客的數量信息并與荷載人數作對比后，等于荷載人數，警報器才停止工作，恢復車門控制電路；小于荷載人數時，斷開電控閘機電路，電控閘機正向可通過。為避免單片機由于車輛電源的斷開而導致數據丟失，在斷電后單片機的儲存單元可儲存當前保存的數據達到24小時以上。當單片機檢測到當前承載人數為零時，自動清空前期采集到的數據，節省儲存單元的空間，提高計算、判別速度。單片機還應具備人工調節功能，若電子顯示屏顯示數據與實際情況不符，司機應及時向監管人員匯報，監管人員核查后需對單片機采集的數據進行人工修改。
權利要求1.種汽車超載監控裝置，其特征在于，包括紅外線發射/接收對管、壓力傳感器、單片機、電控閘機、電子顯示屏、報警器、無線信號發射器和無線信號接收器，其中，紅外線發射/接收對管和壓力傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過閘機控制電路與電控閘機相連，單片機的輸出端連接有電子顯示屏和報警器，單片機的輸出端還連接有無線信號發射器，無線信號發射器通過無線電波與無線信號接收器相連。
2.權利要求1所述的汽車超載監控裝置，其特征在于，所述的紅外線發射/接收對管采用TLN104/TLP104紅外線發射/接收對管。
3.權利要求1所述的汽車超載監控裝置，其特征在于，所述的壓力傳感器采用MPX2200壓力傳感器。
4.權利要求1所述的汽車超載監控裝置，其特征在于，所述的無線信號發射器和無線信號接收器均采用GSM通信模塊或CDMA通信模塊。
5.權利要求1所述的汽車超載監控裝置，其特征在于，所述的單片機采用AT89S51單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車超載監控裝置，其中，紅外線發射/接收對管和壓力傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過閘機控制電路與電控閘機相連，單片機的輸出端連接有電子顯示屏和報警器，單片機的輸出端還連接有無線信號發射器，無線信號發射器通過無線電波與無線信號接收器相連。本實用新型考慮了免票人員乘車、為躲避計數器采集到而彎腰通過的作弊情況、司機在未啟動該系統時讓乘客上車等傳統檢測系統無法有效控制的情形并對其進行監控。另外，與視頻采集乘客上下車需要的高速率處理器、大容量存儲器相比，本實用新型價格低廉、結構簡單、實用性強，便于客運部門推廣使用。
文檔編號G08G1/04GK202929844SQ20122061371
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月17日 優先權日2012年11月17日
發明者楊京帥, 胡大偉, 孫正一, 羅鈿, 王江蘭 申請人:長安大學