校车超载检测和预警装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及校车的超载检测和预警技术领域，具体而言涉及一种校车超载检测和预警装置与方法。
【背景技术】
[0002]车辆在行驶过程中，由于超载引发事故的概率极大，事故发生后往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。校车作为承载学生的车辆，近年来超载事故频发。例如:2012年4月，广东省某市一辆幼儿园校车与一辆货车相撞，造成2名儿童死亡，18名儿童受伤，该校车限载11人，实载19人；2014年6月，湖南省某市一辆幼儿园校车翻入水塘，乘客全部遇难，该校车限载7人，实载15人。为了避免悲剧再次发生，校车需要一种超载检测预警装置来提示相关人员，以便及时解决超载问题。
[0003]目前，国内已经有关于校车超载检测预警的发明专利，这些专利一般是通过对载重量的检测来判断校车是否超载，关于载客量的检测较少，并且没有把载重量检测和载客量检测联系起来。同时，在预警显示方面形式比较单一。
[0004]为了使校车超载检测结果更准确，可以将载重量与载客量同时作为检测标准，避免出现漏检的现象。另外，可以丰富校车超载预警的显示形式:包括车内警报和车外LED显示器，以及发送超载预警信息到学校监控终端和家长手机终端等；通过多形式的预警显示，促使各方人员监督和管理校车超载现象，从而更加有效地避免校车超载事故的发生。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种校车超载检测和预警装置与方法，基于底盘压力传感器/客流计数器实现对校车载重量以及乘客人数信息的采集，通过分析实现对校车超载的检测和预警。
[0006]为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]—种校车超载检测和预警装置，包括底盘压力参数采集模块、乘客人数信息采集模块、存储模块、控制模块、检测预警模块、显示模块以及通信模块。控制模块作为核心模块用于控制底盘压力参数采集模块、乘客人数信息采集模块、存储模块、检测预警模块、显示模块以及通信模块的功能实现。其中:
[0008]底盘压力参数采集模块用以对校车底盘压力参数进行监测，并将监测信息记录在存储模块中；
[0009]乘客人数信息采集模块用以对上下乘客人数进行监测，并将监测信息记录在存储模块中；
[0010]存储模块用以储存前述底盘压力参数和乘客人数信息，并可在控制模块的控制下通过通信模块传输底盘压力参数和乘客人数信息；
[0011]检测预警模块用以对前述采集得到的底盘压力参数和乘客人数信息进行检测和预警，根据检测结果判定当前校车是否超载，若超载，可在控制模块的控制下将超载信息发送到显示模块，同时，在控制模块的控制下通过通信模块对外传输校车超载信息，从而实现对校车超载的检测和预警过程；
[0012]显示模块用以对前述预警信息进行显示；
[0013]通信模块作为检测预警装置中的对外通信模块，在控制模块的控制下通过无线发射向外界以无线信号，或者通过GPRS/CDMA接口以短信的形式传输编码信息、短信信息，实现装置与学校监控室上位机终端以及家长手机终端通信。
[0014]进一步的实施例中，所述的控制模块采用单片机实现，底盘压力参数采集模块采用传感器实现，乘客人数信息采集模块采用客流计数器实现，存储模块采用存储介质实现，例如SD卡，TF卡，MMC卡等，检测预警模块以程序的形式储存在控制模块的单片机内并可由单片机进行调用执行，显示模块采用语音提醒和LED显示屏实现，所述通信模块采用无线发射电路实现。
[0015]进一步的实施例中，所述底盘压力参数采集模块包括压力传感器，置于车辆底盘上方，用于检测车厢内乘客以及所带物品的重量，包括GPS系统，用于定位，包括GPRS系统，用于确定时间信息。
[0016]进一步的实施例中，所述乘客人数信息采集模块包括客流计数器，置于车辆上下车门处。
[0017]进一步的实施例中，所述显示模块包括超载预警语音装置，置于上车门处，包括LED显示屏，置于车辆内后方挡风玻璃处。
[0018]进一步的实施例中，还包括一个与控制模块连接的计算机处理装置，该计算机处理装置包括接口单元、操作面板和指示单元，其中:
[0019]控制模块通过接口单元提供的USB接口与计算机处理装置连接，实现计算机处理装置与控制模块之间的通信；
[0020]操作面板以触控式显示屏实现，用以实现控制模块装置的数据清理、重新启动以及对前述压力传感器的调试等操作指令；
[0021]指示单元用以监控上述底盘压力参数采集模块、乘客人数信息采集模块、存储模块、控制模块、检测预警模块、显示模块以及通信模块的工作状况，例如车辆底盘处压力传感器是否工作正常，乘客人数信息采集模块客流计数器是否工作正常，通信模块信息传输是否正常等，并表征给用户，例如可通过指示灯或者文本框的形式显示工作状态。
[0022]进一步的实施例中，所述计算机处理装置是一台触控式平板计算机。
[0023]进一步的实施例中，所述检测预警模块对校车底盘压力参数和乘客人数信息的处理和分析包括以下过程:
[0024]步骤S01:获取底盘压力参数采集模块和乘客人数信息采集模块采集的底盘压力数据和客流计数器数据，记录到存储模块中；
[0025]步骤S02:根据当前时刻从存储模块中提取最新得到的底盘压力数据和客流计数器数据；
[0026]步骤S03:控制模块将获取的数据信息进行AD转换；
[0027]步骤S04:控制模块调用检测预警模块对实时底盘压力数据和客流计数器数据进行分析，根据底盘压力数据计算乘客及物品重量，根据客流计数器数据计算乘客人数；
[0028]步骤S05:界定重量极限，界定载客量极限，乘客及物品重量与乘客人数两者中，如果有一方超过极限设定，则视为校车超载；否则，视为校车未超载；
[0029]步骤S06:如果校车未超载，则返回步骤S02，如果校车超载，则进行步骤S07 ；
[0030]步骤S07:控制模块启动预警指令，开启校车超载预警；
[0031]步骤S08:控制模块调用显示模块，上车门处开启预警语音“车辆超载”，车后LED显示屏显示“车辆超载”；
[0032]步骤S09:接通无线通信模块接口 ；
[0033]步骤S10:将超载信息通过GPRS/CDMA接口或无线发射子模块发送；
[0034]步骤S11:检测超载信息是否发送成功:如果是，则进入步骤S12，如果否(由于受到干扰或者其他原因导致信息没有成功发送)，则进入步骤S09，重新启动通信模块发送超载信息；
[0035]步骤S12:退出预警。
[0036]进一步的实施例中，所述重量极限和人数极限的界定，应根据不同车型决定。
[0037]进一步的实施例中，所述上车门处开启预警语音“车辆超载”是为了提示司机及乘客，车后LED显示屏显示“车辆超载”，是为了提示车外相关工作人员。
[0038]由以上本发明的技术方案可知，本发明的有益效果在于:
[0039](1)布设简单，维护方便。本发明以压力传感器和客流计数器作为信息采集工具分别置于校车底盘和上下车门处，利用微型单片机作为控制中心，分析校车的超载情况，利用通信模块传输预警信息，整个装置实现了校车超载检测和预警系统的便携式开发，具有布设方便的特点。同时，由于整个装置采取分散式布设的形式，因此降低了维护的难度。
[0040](2)提高检测准确性。本发明采取的是兼顾载重量和载客量的校车超载检测方法，利用压力传感器和客流计数器实时监测载重量和载客量的数据信息，通过计算判断实际载重量和实际载客量是否超标，若其中一方超标，则视为超载。本装置的超载检测方法有效地避免了漏检的情况，提高了装置的检测准确性。
[0041](3)预警方式多样化。本发明利用通信模块向学校监控终端和家长手机终端传输校车超载预警信息，同时利用显示模块向车内人员提供语音警示，向车外人员提供LED显示提醒，预警方式多样化有助于各方人员实现对校车超载的监督和管理，从而有效地避免校车超载事故的发生。
[0042]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
[0043]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的【具体实施方式】的实践中得