车载监控装置和车辆的制作方法

本实用新型属于汽车电子技术领域，尤其涉及车载监控装置和车辆。

背景技术：

目前公共汽车的乘客人数统计多基于摄像头的图像处理得到，但这对摄像头的分辨率和处理芯片有较高要求，导致硬件成本高，且识别准确率不高，另外图像处理对车内光照、座位布置有苛刻要求，应用具有局限性。

另外，车辆速度和位置监控装置是车辆常用监控设备之一。以往各车载监控装置都单独为一个设备，造成车载设备过多、接线复杂、耗电量大、总成本高等问题，数据发送到服务器后，还需要重新整合处理，耗费大量的人力物力。如果车载监控设备能整合乘客统计、车辆速度、车辆位置监控等功能于一体，共用控制芯片，则有利于降低开发成本、设备成本和提高数据协调性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种车载监控装置及车辆，旨在解决传统的技术方案中车辆乘客数量、车辆速度及车辆位置实时监控分别为独立的设备，存在成本高问题。

一种车载监控装置，包括：

中央处理器；

与所述中央处理器连接，用于监测车内乘客数量的多个非接触式传感器；

与所述中央处理器连接，用于检测行驶速度的GPS定位模块；

与所述中央处理器连接，用于显示所述行驶速度的显示模块；

与所述中央处理器连接，在所述行驶速度超过限定速度发出声光提示的超速预警模块；及

与所述中央处理器连接，将所述乘客数量和所述行驶速度发送至后台服务器的通讯模块。

在其中一个实施例中，所述非接触式传感器为超声波传感器、激光传感器或红外传感器。

在其中一个实施例中，所述非接触式传感器包括发射器和接收器。

在其中一个实施例中，一个所述非接触式传感器与一个座位相对设置。

在其中一个实施例中，多个所述非接触式传感器矩阵排布于车辆顶棚。

在其中一个实施例中，所述中央处理器为ARM处理器。

在其中一个实施例中，所述显示模块为七段两位LED数码管。

在其中一个实施例中，所述超速预警模块包括用于发声提示的蜂鸣器和用于发光提示的发光二极管。

在其中一个实施例中，所述通讯模块为2G、3G或4G模块。

此外，还提供了一种车辆，包括上述的车载监控装置。

上述的车载监控装置对车辆座位是否占用进行判断，进而统计出车辆载客人数，发送到后台服务器行车调度员根据车辆载客人数和载客率进行车辆调度安排，方便乘客及时乘坐到公共汽车。另外，对车辆速度进行监控，通过显示模块实时显示速度，不仅有利于司机更清楚地了解车辆行驶速度，也有利于乘客了解速度后对司机驾驶进行监督，防止车辆超速。实时预警模块在车辆超速后及时进行声光预警，提醒司机已经超速，声光信号也有利于提高司机警惕性，让司机从驾驶疲劳的生理睡眠状态及时进入生理觉醒状态。车载监控装置集合了车辆乘客数量、车辆速度及车辆位置实时监控，降低了设备成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的车载监控装置的模块示意图；

图2为图1所示的车载监控装置的应用于车厢的结构示意图；

图3为图1所示的车载监控装置的显示模块的示例电路原理图；

图4为图1所示的车载监控装置的超速预警模块的蜂鸣器模块示例电路原理图；

图5为图1所示的车载监控装置的超速预警模块的LED灯组示例电路原理图；

图6为图1所示的车载监控装置的中央处理器的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例的车载监控装置可以用在公交车、大巴车和旅游观光车等固定座位式公共汽车上，包括：中央处理器10、多个非接触式传感器20、GPS定位模块30、显示模块40、超速预警模块50及通讯模块60。

多个非接触式传感器20与中央处理器10连接，用于监测车内乘客数量；GPS定位模块30与中央处理器10连接，用于检测行驶速度；显示模块40与中央处理器10连接，用于显示行驶速度；超速预警模块50与中央处理器10连接，在行驶速度超过限定速度发出声光提示；通讯模块60与中央处理器10连接，将乘客数量和行驶速度发送至后台服务器。

在一个实施方式中，请参阅图2，多个非接触式传感器20矩阵排布于车辆顶棚100，走线连接到中央处理器10；显示模块40安装在车辆前方，司机和乘客都可以方便观察的车内空间，通过走线连接到中央处理器10；GPS定位模块30、超速预警模块50和中央处理器10可以集成到一块电路板上，安装在车辆中控台内。在其他实施方式中，非接触式传感器20可以安装在车辆侧板上。

非接触式传感器20为超声波传感器、激光传感器或红外传感器。一个传感器对准一个座位中间，当座位有乘客占用时，传感器接受的反射波有差异，进而判断有乘客占用，统计总得座位占用人数。以超声波传感器为例，包括发射器、接收器及其控制电路，每个超声波传感器与中央处理器10的IO端口连接。在一个示例中，其工作原理是通过TRIG引脚触发测距，给出高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回再通过ECHO引脚输出高电平，通过高电平时间与距离的换算公式测算出距离。超声波矩阵的安装如图2所示。

GPS定位模块30是集成了RF(Radio Frequency)射频芯片、基带芯片和核心CPU以及相关外围电路而组成的一个集成电路，具有全球定位功能。在一个示例中，采用UBLOX 6M GPS定位模块30，具有高灵敏度、低功耗、小型化、小静态漂移等特点。

在其中一个实施例中，参阅图3，显示模块40为七段两位LED数码管DS1、DS2，其基本单元为发光二极管，每个段码都由单片机的一个I/O端口进行驱动。中央处理器10根据速度通过动态扫描两位数码管DS1、DS2，分别驱动数码管DS1、DS2的不同段码，来显示车辆实时速度。超速预警模块50包括用于发声提示的蜂鸣器模块51(参阅图4)和用于发光提示的LED灯组52(参阅图5)，接受来自中央处理器10的指令，点亮发光二极管D1-D3和驱动蜂鸣器LS1/LS2进行报警，以提示司机已经超速了。通讯模块60接收来自中央处理器10的数据使用TCP/IP技术，通过Socket(套接字)方法连接通讯网关，实现将实时数据传输到中心系统服务器。所用通讯模块60为RS232转GPRS数传模块，可以在有2G网络信号的地方使用，另外，也可以为3G或4G模块。

参阅图5和6，中央处理器10接受来自非接触式传感器20、GPS定位模块30的数据，对传感器数据进行处理得到传感器与下方物体距离，对多次采到的数据进行中值滤波后，通过对距离的阈值范围进行逻辑判断，从而判断座位是否占用，座位占用总数即为车辆乘客数；对GPS数据进行处理得到车辆速度，驱动数码管实时显示当前车速，当车辆速度超过一定阈值时，还发送指令到超速预警模块50，驱动发光二极管D1-D3和蜂鸣器LS1/LS2进行警报。中央处理器10还将处理得到的车辆乘客数和车辆速度数据传输到通讯模块60，发送到服务器后台。中央处理器10选用意法半导体公司生产的STM32F103处理器，它是一款基于ARM Cortex-M3内核设计的32位ARM微处理器，具有丰富接口和高效数据处理能力。

上述的车载监控装置对车辆座位是否占用进行判断，进而统计出车辆载客人数，发送到后台服务器行车调度员根据车辆载客人数和载客率进行车辆调度安排，方便乘客及时乘坐到公共汽车。另外，对车辆速度进行监控，通过显示模块40实时显示速度，不仅有利于司机更清楚地了解车辆行驶速度，也有利于乘客了解速度后对司机驾驶进行监督，防止车辆超速。实时预警模块在车辆超速后及时进行声光预警，提醒司机已经超速，声光信号也有利于提高司机警惕性，让司机从驾驶疲劳的生理睡眠状态及时进入生理觉醒状态。车载监控装置集合了车辆乘客数量、车辆速度及车辆位置实时监控，降低了设备成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。