专利名称：一种汽车超载监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于道路交通安全领域，具体涉及一种汽车超载监控装置。
背景技术：
随着人民生活水平的不断提高，外出打工、探亲、旅游的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运车辆的运力却未能充分满足出行的需求，致使超员现象频频出现。目前，客车超载对公路客运市场造成了不良影响，一是超载影响车辆的行使稳定性，容易引发事故；二是一旦发生事故，将会加重事故的严重程度。客车超载已成为一个严重影响道路运输安全的重大问题。客车超载会带来一系列的不安全因素，如制动效能变差、横向稳定性能变差、不利于安全防火、加重事故的严重程度等，具体表现为以下三点:第一，制动效能变差。根据汽车制动器热衰退的原理，有关人员对BJ130汽车试验资料显示，当制动蹄片温度高达436 460°C时，其前轮制动力矩下降为只有正常温度(200°C以内)时制动力矩的23%，后轮的制动力矩只有正常温度时的27%。由此可知，超载的车辆(所有机动车)在下长大、陡坡时连续使用制动后，会加剧制动蹄片受热衰退的影响而导致制动效能变差。制动距离延长，还会造成制动跑偏、侧滑，严重的将会导致制动失效。第二，横向稳定性能变差。汽车的横向稳定是指汽车在行驶转弯时抵抗侧滑和侧翻的能力。这种能力是有限的，当汽车转弯或行驶中转向时，就出现一种离心力而直接和横向稳定力相抵抗，如果发生离心力大于或等于横向稳定力的情况时，就会发生侧滑或翻车。超载车辆加剧了侧滑或侧翻的趋势。第三，不利于安全防火，加重事故的严重程度。因为超载，一旦发生事故，一是不利于快速疏散，二是发生翻车、坠车等事故，会增加人员伤亡的数量。目前，我国出台了一系列的政策法规来制止客车超载，各地政府也制定了相关的制度来对客车超载进行管理。这在一定程度上减少了客车的超载现象，但在节假日等客流高峰期，超载现象还是屡有发生。一是源于监管部门监管不足，二是源于客车司机受经济利益驱使。借助计算机智能控制技术来自动预防和避免客车超载具有极其重要的意义和实用性。另外，《交通运输部、国家发展与改革委员会文件》交运发[2009]275号中的汽车运价规则第二章第十二条规定“成人及身高超过1.5米的儿童乘车购买全票。身高1.2米以下、不单独占用座位的儿童乘车免票，身高1.2 — 1.5米的儿童乘车购买儿童票，革命伤残军人、因公致残的人民警察乘车分别凭《中华人民共和国残疾军人证》、《中华人民共和国伤残人民警察证》购买优待票。儿童票和优待票按照具体执行票价的50%计算。”由此可知，
1.2米以上乘客均须有独立座位，在该实用新型中得到体现。
发明内容针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种能够精确统计乘客人数的超载监控装置。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种汽车超载监控装置，包括红外线发射/接收对管、压力传感器、单片机、电控闸机、电子显示屏、报警器、无线信号发射器和无线信号接收器，其中，红外线发射/接收对管和压力传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过闸机控制电路与电控闸机相连，单片机的输出端连接有电子显示屏和报警器，单片机的输出端还连接有无线信号发射器，无线信号发射器通过无线电波与无线信号接收器相连。本实用新型还具有如下技术特点:所述的红外线发射/接收对管采用TLN104/TLP104红外线发射/接收对管。所述的压力传感器采用MPX2200压力传感器。所述的无线信号发射器和无线信号接收器均采用GSM通信模块或CDMA通信模块。所述的单片机采用AT89S51单片机。本实用新型考虑了免票人员乘车、为躲避计数器采集到而弯腰通过的作弊情况、司机在未启动该系统时让乘客上车等传统检测系统无法有效控制的情形并对其进行监控。另外，与视频采集乘客上下车需要的高速率处理器、大容量存储器相比，本实用新型价格低廉、结构简单、实用性强，便于客运部门推广使用。
图1是本实用新型的连接关系示意图。图2是本实用新型的工作过程示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。遵从上述技术方案，如图1所示，一种汽车超载监控装置，包括红外线发射/接收对管、压力传感器、单片机、电控闸机、电子显示屏、报警器、无线信号发射器和无线信号接收器，其中，红外线发射/接收对管和压力传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过闸机控制电路与电控闸机相连，单片机的输出端连接有电子显示屏和报警器，单片机的输出端还连接有无线信号发射器，无线信号发射器通过无线电波与无线信号接收器相连。无线信号发射器和无线信号接收器均采用GSM通信模块或CDMA通信模块，用来发送、接收该客车的超载信息。红外线发射/接收对管采用TLN104/TLP104红外线发射/接收对管，考虑到1.2米以上乘客须占用一个座位，两副对管水平并排安装于距离第一级台阶上方1.2米的门框处，通过红外线断开/接通的次数和顺序记录须单独占用座位的乘客人数及乘客流向，并将采集到的数据输入单片机的储存单元。例如处于外侧的红外线接收器先于靠近车厢内侧的接收器感应到光线断开的信息，判断乘客上车，反之乘客下车。压力传感器采用MPX2200压力传感器，第一级台阶下面安装2个，当台阶受到压力作用时将其产生的电压信号输入到单片机的储存单元。单片机采用AT89S51单片机，根据来自红外线发射/接收对管采集的数据判断出乘客数量及其流向，如有必要再根据压力传感器的电压信息判断乘客是否有弯腰通过的作弊行为。将最后得到的实际上车人数与预先设定的满载人数比较，进而对报警器、电控闸机、电子显示屏和无线信号发射器实行相应控制。电控闸机，安装于第一个座位与最后一级台阶之间的狭长过道处，下车方向常开，根据单片机的控制信息实现上车方向的锁止与开放。另外，车辆电源关闭时，闸机正向自动锁止。报警器包括警示灯和喇叭，安装于操作面板上，用于提醒司机及乘客该车是否达到满载人数。电子显示屏安装在车厢前顶部，根据单片机采集到的信息，将车上实际人数实时反映到显示屏上，以便司机、乘客、监管人员查阅，实时了解客车载客情况。本发明的工作过程如下所述:如图2所示，要求乘客在上下车过程中，车辆电路保持开启，以使该智能控制系统工作。为避免乘客在计数设备未开启时上车，发生漏记乘客的情况，关闭车辆电源时，电控闸机正向自动锁止，即断电情况下由于电控闸机的阻隔，即使车门打开，乘客也不能入座。乘客从踏上第一级台阶起，该智能控制系统开始工作。对于红外线发射/接收对管采集的计数信息，若该乘客高于1.2米，红外线发射/接收对管采集到数据，单片机记录为“ 1”，再根据两副接收管采集信息的先后顺序判断出乘客流向，上车记为“ + ”，下车记为
U _，，
O`由于压力传感器采用压电材料(压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料)，当乘客踏上台阶时会由于压力的变化产生电压，将此电压输入到单片机的储存单元。若红外线发射/接收对管采集到信息，单片机不对该电压信号进行处理。若红外线发射/接收对管未采集到信息，单片机将最近输入到储存单元的电压信号调用出来，计算后进行判断:若判断出该电压信号来自体重小于等于35KG的乘客，不作处理，继续对下一名乘客的信息进行计数和判断方向；若判断出该电压信号来自体重大于35KG的乘客，处理器记录为“+I”。(此处有充足理由认为出现低于1.2米且大于35KG的下车乘客属于极小概率事件。因为将低于1.2米且大于35KG的上车乘客认为欲躲避超载检测系统的计数而故意弯腰作弊，并且此概率已经很小。)单片机将红外线发射/接收对管和压力传感器采集的信息进行累加、累减计算，得出实时的承载人数输出到电子显示屏上。与此同时，通过单片机的求和运算与预先设定的满载人数作出对比，小于满载人数，维持原态；等于满载人数，接通电控闸机控制电路，电控闸机正向锁止；大于满载人数，维持电控闸机电路，接通警报电路，中断车门控制电路使车门不能关闭，防止司机在超载情况下强行开车。与此同时，将超载信息通过无线信号发射器发送给管理系统平台的无线信号接收器，告知监管人员来采取进相应处理措施。直至单片机通过红外线发射/接收对管和压力传感器采集到下车乘客的数量信息并与荷载人数作对比后，等于荷载人数，警报器才停止工作，恢复车门控制电路；小于荷载人数时，断开电控闸机电路，电控闸机正向可通过。为避免单片机由于车辆电源的断开而导致数据丢失，在断电后单片机的储存单元可储存当前保存的数据达到24小时以上。当单片机检测到当前承载人数为零时，自动清空前期采集到的数据，节省储存单元的空间，提高计算、判别速度。单片机还应具备人工调节功能，若电子显示屏显示数据与实际情况不符，司机应及时向监管人员汇报，监管人员核查后需对单片机采集的数据进行人工修改。
权利要求1.种汽车超载监控装置，其特征在于，包括红外线发射/接收对管、压力传感器、单片机、电控闸机、电子显示屏、报警器、无线信号发射器和无线信号接收器，其中，红外线发射/接收对管和压力传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过闸机控制电路与电控闸机相连，单片机的输出端连接有电子显示屏和报警器，单片机的输出端还连接有无线信号发射器，无线信号发射器通过无线电波与无线信号接收器相连。
2.权利要求1所述的汽车超载监控装置，其特征在于，所述的红外线发射/接收对管采用TLN104/TLP104红外线发射/接收对管。
3.权利要求1所述的汽车超载监控装置，其特征在于，所述的压力传感器采用MPX2200压力传感器。
4.权利要求1所述的汽车超载监控装置，其特征在于，所述的无线信号发射器和无线信号接收器均采用GSM通信模块或CDMA通信模块。
5.权利要求1所述的汽车超载监控装置，其特征在于，所述的单片机采用AT89S51单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车超载监控装置，其中，红外线发射/接收对管和压力传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过闸机控制电路与电控闸机相连，单片机的输出端连接有电子显示屏和报警器，单片机的输出端还连接有无线信号发射器，无线信号发射器通过无线电波与无线信号接收器相连。本实用新型考虑了免票人员乘车、为躲避计数器采集到而弯腰通过的作弊情况、司机在未启动该系统时让乘客上车等传统检测系统无法有效控制的情形并对其进行监控。另外，与视频采集乘客上下车需要的高速率处理器、大容量存储器相比，本实用新型价格低廉、结构简单、实用性强，便于客运部门推广使用。
文档编号G08G1/04GK202929844SQ20122061371
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月17日 优先权日2012年11月17日
发明者杨京帅, 胡大伟, 孙正一, 罗钿, 王江兰 申请人:长安大学