专利名称：一种用于公交车的车门智能化安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于公共交通领域，具体的说，涉及一种用于公交车的车门智能化安
全装置。
背景技术：
随着我国城市面积的不断扩大、城市化进程日趋加快，城市公共交通逐步向智能化方向发展。交通拥堵现象已成为各大城市建设中亟待解决的问题，为了缓解这个问题，为公众创造良好的工作和生活环境，国家积极倡导公交优先，大中城市公交车辆也在更新换代，给市民出行带来方便的同时，也经常发生乘客被车门碰伤、夹伤的事故。因此研究一种用于公交车的车门智能化安全装置尤为重要。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种用于公交车的车门智能化安全装置，该装置通过在车门上安装的摄像头，实时采集乘客上下车门的图像信息传递给单片机，单片机根据采集到的信号判断是否有乘客需要上车或下车，如果无乘客上下车控制电机关闭乘客门， 如果有乘客上下车控制电机打开乘客门。为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案予以实现。一种用于公交车的车门智能化安全装置，包括公交车的车门以及和车门相连接的直流电机，其特征在于，在公交车车门上安装有摄像头，摄像头和一个微控制器相连接，微控制器上连接有H桥直流电机驱动电路。本实用新型的其它一些特点是所述的微控制器选择Freescale MC9S12DG128B单片机。所述的摄像头选用S440Y摄像头。所述的H桥直流电机驱动电路采用4个场效应管制作。本实用新型的用于公交车的车门智能化安全装置，根据摄像头采集到图像的信息，判断是否有乘客通过乘客门，控制H桥驱动电路中场效应管的开关实现直流电机的扭矩输出，从而达到控制车门开关的目的。具有智能化程度高、使用方便、控制精度高、控制方式简单等特点。
图I是本实用新型的控制原理图；图2a和图2b分别是装置工作流程图；其中，图2a是开门时的工作流程，图2b是关门时的工作流程；图3是本实用新型的硬件电路连接示意图；图4是H桥功率驱动原理以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1，本实施例给出一种用于公交车的车门智能化安全装置，公交车的车门以及和车门相连接的直流电机，在公交车车门上安装有摄像头，摄像头和一个微控制器相连接，微控制器上连接有H桥直流电机驱动电路。其中，摄像头的功能在于采集乘客上下车门的图像信息；微控制器的功能在于处理摄像头采集到的信息，根据图像信息判断是否有乘客通过乘客门，控制直流电机旋转方向，从而达到控制车门开关的目的。本实施例中，微控制器选择Freescale MC9S12DG128B单片机。与车门连接的直流电机，其功能在于驱动车门的打开或关闭；本实施例中直流电机选用常州永安电机有限公司生产的DC24-75型直流电机。参照图2，图2为装置的工作流程图。当公交车到站点后，驾驶员按下开门按钮后，不是立即打开车门，而是单片机要对摄像头采集到的图像进行处理，检测转轴附近是否有障碍物(人体)，如图2(a)，若没有障碍物(人体)，则门打开；反之，若有障碍物(人体)，则单片机产生信号控制电机暂不运转，并产生信号控制语音报警装置(或是蜂鸣器)以提醒司乘人员注意危险，并不断循环检测，直至车门打开。在驾驶员按下关门按钮后，不是立即关上车门，也要进行车门附近的障碍物(人体)检测，如图2(b)，若没有障碍物(人体)，则单片机控制电机运转关闭车门；反之，若有障碍物(人体)，则产生信号控制电机暂不运转，并产生信号控制语音报警装置(或是蜂鸣器)以提醒司乘人员注意危险，并不断循环检测，直至车门关闭。但当遇到两扇车门在合拢的瞬间若有人突然伸手于门缝间或是门缝间多了障碍物(人体)的情况时，系统会立即产生信号控制电机运转状态改变，从而电机的运转方向，使车门立即恢复打开状态。参照图3，图3为Freescale MC9S12DG128B单片机最小核心板电路图。MC9S12DG128B单片机是Motorola公司M68HC12系列16位单片机中的一种，其内部结构主要有单片机基本部分和CAN功能块部分组成，基本结构包括一个中央处理器单元HCS12 (CPU)，2个异步串行通信口 SCI，2个同步串行通信口 SPI，8通道输入捕捉/输出比较定时器，I个8通道脉宽调制模块以及49个独立数字I/O 口(其中20个具有外部中断及唤醒功能)，在片内还拥有128KB的Flash ROM, 8KB的RAM，2KB的EEPROM。将转角传感器输出信号与ADO连接，PSO与场效应管SI连接，PSl与场效应管S2连接，PS2与场效应管S3连接，PS3与场效应管S4连接。参照图4，图4是H桥功率驱动原理图，场效应管(SI、S2、S3、S4，型号为IRF3703Mosfet管)由4个T0-220封装组成H型双极模式转换电路进行调压，控制电机转动方向和转速。该驱动电路方便地实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H型全桥式驱动电路的4只场效应管(IRF3703 Mosfe)都工作在斩波状态。SI、S4为一组，S2、S3为一组，这两组状态互补，当一组导通时，另一组必须关断。当SI、S4导通时，S2、S3关断，电机两端加正向电压实现电机的正转或反转制动；当S2、S3导通时，SI、S4关断，电机两端为反向电压实现电机的反转或正转制动。实际控制中，需要不断地使电机在四个象限之间切换，即在正转和反转之间切换，也就是在S1、S4导通且S2、S3关断到SI、S4关断且S2、S3导通，这两种状态间转换。实现直流电机转速和方向的调节控制。
权利要求1.一种用于公交车的车门智能化安全装置，包括公交车的车门以及和车门相连接的直流电机，其特征在于，在公交车车门上安装有摄像头，摄像头和一个微控制器相连接，微控制器上连接有H桥直流电机驱动电路。
2.如权利要求I所述的用于公交车的车门智能化安全装置，其特征在于，所述的微控制器选择 Freescale MC9S12DG128B 单片机。
3.如权利要求I所述的用于公交车的车门智能化安全装置，其特征在于，所述的摄像头选用S440Y摄像头。
4.如权利要求I所述的用于公交车的车门智能化安全装置，其特征在于，所述的H桥直流电机驱动电路采用4个场效应管制作。
专利摘要本实用新型中公开了一种用于公交车的车门智能化安全装置，包括公交车的车门以及和车门相连接的直流电机，在公交车车门上安装有摄像头，摄像头和一个微控制器相连接，微控制器上连接有H桥直流电机驱动电路。根据摄像头采集到图像的信息，判断是否有乘客通过乘客门，控制H桥驱动电路中场效应管的开关实现直流电机的扭矩输出，从而达到控制乘客门开关的目的。具有智能化程度高、使用方便、控制精度高、控制方式简单等特点。
文档编号E05F15/20GK202359939SQ20112046223
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月20日 优先权日2011年11月20日
发明者余曼, 张亚妮, 朱荣荣, 田学英, 许世维, 许菁, 高洁 申请人:长安大学