直射式红外线公交站点客流检测器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直射式红外线公交站点客流检测器，目的在于，乘客在上下车时，能够自动检测上下客情况，并能够转化为上下乘客数量自动完成客流统计，所采用的技术方案为：包括红外发射模块、红外接收模块和处理模块，红外发射模块、红外接收模块和处理模块均连接至电源模块，所述红外发射模块包括时基集成电路IC1，时基集成电路IC1上设置有红外发射探头D1；所述红外接收模块包括依次连接的红外接收集成芯片IC2和时基集成电路IC3，红外接收集成芯片IC2上设置有红外接收探头D2；所述处理模块为单片机，单片机连接时基集成电路IC3；所述红外发射探头D1和红外接收探头D2分别设置在车门的两侧。
【专利说明】
直射式红外线公交站点客流检测器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种红外线检测装置，具体涉及一种直射式红外线公交站点客流检测器。
【背景技术】
[0002]目前针对红外检测器应用范围比较广泛，如获取交叉口或路段上交通量时有红外车辆检测器，同理可以在公交上应用相类似的装置以获取公交客流数据。当前获取公交各站点沉降量的方法主要是人工驻站观测计数方法，该方法需要消耗大量的人力、物力和财力，但是由于种种原因所获取的数据跟实际数据也存在较大偏差。基于以上原因，设计出能够在公交车上应用的红外线检测器简易装备，将会极大方便研究人员获取各公交站点客流乘降情况，该类红外线检测器需要提前安置于公交车门两侧，并且安装时将红外发射探头与红外接收探头分开安装，并要求使用高度合适，然后对准光路。其余原件用一个金属屏蔽盒安装好，固定在一个较为隐蔽之处，同时必须严格要求乘客仅能在上车们上车，后门下车的原则。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种乘客在上下车时，能够自动检测上下客情况，并能够转化为上下乘客数量自动完成客流统计的直射式红外线公交站点客流检测器。
[0004]为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为:包括红外发射模块、红外接收模块和处理模块，红外发射模块、红外接收模块和处理模块均连接至电源模块，所述红外发射模块包括时基集成电路ICl，时基集成电路ICl上设置有红外发射探头Dl;所述红外接收模块包括依次连接的红外接收集成芯片IC2和时基集成电路IC3，红外接收集成芯片IC2上设置有红外接收探头D2;所述处理模块为单片机，单片机连接时基集成电路IC3;所述红外发射探头Dl和红外接收探头D2分别设置在车门的两侧。
[0005]所述红外接收集成芯片IC2的输出端通过三极管BGl与时基集成电路IC3的输入端连接。
[0006]所述三极管BGl为3DG12或9013硅三极管。
[0007 ]所述时基集成电路IC3的输出端通过继电器K与单片机连接。
[0008]所述继电器K为40986V继电器。
[0009 ]所述时基集成电路I Cl的输入端连接有电位器Wl。
[0010]所述时基集成电路ICl和时基集成电路IC3采用NE555时基集成电路，红外接收集成芯片IC2采用CX20106或KA2184芯片。
[0011]所述时基集成电路ICl的4脚和8脚与电源相连，7脚与第一电阻Rl相连，2脚连接电位器Wl，6脚与第一电容Cl相连，I脚接地，5脚与第二电容C2连接，3脚与第二电阻R2、和红外发射探头Dl连接;所述红外接收集成芯片IC2的I脚与红外接收探头D2连接，2脚与第三电阻R3和第三电容C3相连，3脚与第四电容C4连接，4脚接地，5脚与第四电阻R4连接，6脚与第五电容C5连接，8脚与电源相连，7脚与第六电阻R6和三极管BGl相连;所述时基集成电路IC3的4脚和8脚与电源相连，7脚与第八电阻R8相连，2脚连接三极管BGl，6脚与第七电容C7相连，I脚接地，5脚与第八电容C8连接，3脚与继电器K和二极管D3连接;单片机与时基集成电路IC3的8脚和3脚连接。
[0012]所述单片机为STC89C52单片机。
[0013]所述红外发射探头Dl的发光峰值波长和红外光信号红外接收探头D2的受光峰值波长均为0.88μηι?0.94μηι。
[0014]与现有技术相比，本实用新型红外发射探头Dl和红外接收探头D2分别设置在车门的两侧，红外发射探头Dl不断发射红外光信号，乘客上下车时遮挡了红外线，红外接收探头D2将乘客上下车的光信号转换为电信号，并经过红外接收集成芯片IC2和时基集成电路IC3处理后传送给单片机，单片机对乘客客流量计数，来获取乘客上下车的数量，从而可以获取各公交站点客流乘降量信息，大大节约了当前获取公交乘客数据所需要耗费的人力、物力、财力。此外，本实用新型还具有获取数据真实、可靠，误差较低，并且所使用技术较容易实现的优点。
[0015]进一步，红外接收探头D2接收到红外发射探头Dl辐射的红外光脉冲，红外接收集成芯片IC2的输出端为低电平，三极管BGl呈截止状态，时基集成电路IC3的输入端为高电平，输出端为低电平输出，因此后续电路均不会工作，单片机不计数；当车门打开，前门和后门开始上下客，挡了一下红外光线，在挡住的瞬间，红外接收集成芯片IC2的输出端立即转化为高电平，从而使三极管BGl饱和导通，时基集成电路IC3的输入输出端翻转，时基集成电路IC3的输入端立即变为低电平，输出端为高电平，接通单片机，完成公交站点乘客客流量计数，采用三极管BGl提高了整个装置控制的精准度，使获取得数据真实、可靠，误差较低。
[0016]进一步，时基集成电路IC3的输出端通过继电器K与单片机连接，利用继电器提高了对单片机控制的可靠性。
[0017]进一步，时基集成电路ICl的输入端连接有电位器Wl，利用电位器Wl控制时基集成电路ICl的输入功率，调整红外发射探头Dl发射红外线的频率。
[0018]更进一步，红外发射探头Dl能够连续发出峰值波长为0.88μπι?0.94μπι的红外光信号，可以通过用频率调制红外线发射信号，把发射的红外线和周围环境光源发射的红外线区别开，从而避免阳光和灯光等光线中红外线成分的干扰，提高装置的可靠性。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的模块图；
[0020]图2为红外发射模块的等效电路图；
[0021 ]图3为红外接收模块和处理模块的等效电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体的实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的解释说明。
[0023]参见图1，本实用新型包括红外发射模块、红外接收模块和处理模块，红外发射模块、红外接收模块和处理模块均连接至电源模块，所述红外发射模块包括时基集成电路ICl，时基集成电路ICl上设置有红外发射探头Dl，时基集成电路ICl的输入端连接有电位器Wl;所述红外接收模块包括依次连接的红外接收集成芯片IC2和时基集成电路IC3，红外接收集成芯片IC2的输出端通过三极管BGl与时基集成电路IC3的输入端连接，三极管BGl为3DG12或9013硅三极管，红外接收集成芯片IC2上设置有红外接收探头D2;处理模块为单片机，单片机连接时基集成电路IC3，时基集成电路IC3的输出端通过继电器K与单片机连接，继电器K为40986V继电器;红外发射探头Dl和红外接收探头D2分别设置在车门的两侧。
[0024]时基集成电路ICl和时基集成电路IC3采用NE555时基集成电路，红外接收集成芯片IC2采用CX20106或KA2184芯片，单片机为STC89C52单片机，红外发射探头Dl的发光峰值波长和红外接收探头D2的受光峰值波长均为0.88μπι?0.94μπι。
[0025]参见图2，时基集成电路ICl的4脚和8脚与电源相连，7脚与第一电阻Rl相连，2脚连接电位器Wl，6脚与第一电容Cl相连，I脚接地，5脚与第二电容C2连接，3脚与第二电阻R2、和红外发射探头Dl连接;参见图3，红外接收集成芯片IC2的I脚与红外接收探头D2连接，2脚与第三电阻R3和第三电容C3相连，3脚与第四电容C4连接，4脚接地，5脚与第四电阻R4连接，6脚与第五电容C5连接，8脚与电源相连，7脚与第六电阻R6和三极管BGl相连;时基集成电路IC3的4脚和8脚与电源相连，7脚与第八电阻R8相连，2脚连接三极管BGl，6脚与第七电容C7相连，I脚接地，5脚与第八电容C8连接，3脚与继电器K和二极管D3连接;单片机与时基集成电路IC3的8脚和3脚连接。
[0026]本实用新型包括红外发射模块、红外接收模块、处理模块以及为整个装置供电的电源模块;红外发射模块与供电的电池模块相连接，包括ΝΕ555芯片、电阻Rl?R2、电容Cl?C2、红外发射探头D1、电位器Wl等原件组成，红外发射模块的功能即是不断的发射多谐振荡的红外光脉冲信号；红外接收模块包括红外接收单元与数据处理单元，具体包括CX20106、电阻R3?R8、电容C3?C8、红外接收探头D2、二极管D3、三极管BGl、继电器K等元件组成，功能即是接收来自红外发射器的红外红线信息，并将光信号转化为能够被处理模块识别的电信号。当有乘客上下车时，由于遮挡红外信号使红外接收模块无法接收来自红外发射模块的红外信号，这时，处理模块被启动并完成数据统计。
[0027]型号为ΝΕ555的时基集成电路ICl的4、8脚直接与电源相连，7脚与第一电阻Rl相连接，2脚接电位器Wl，6脚与第一电容Cl相连接，I脚直接接地，5脚与第二电容C2连接，3脚与第二电阻R2和红外发射探头Dl连接；
[0028]型号为CX20106的红外接收集成芯片IC2和红外接收探头D2等组成红外光接收、整形及放大电路，把放大后的红外信号变成电脉冲信号，CX20106的I脚与红外接收探头D2连接，2脚与第三电阻R3和第三电容C3相连，3脚与第四电容C4连接，5脚与第四电阻R4连接，6脚与第五电容C5连接，8脚与电源相连，7脚为信号输出端，与第六电阻R6、三极管BGl相连接;型号为ΝΕ555的时基集成电路IC3及外围元件组成处理模块执行电路，一旦ΝΕ555的2脚为低电平，电路立即翻转，3脚立即为高电平输出，同时具有延迟功能。
[0029]时基集成电路ICl和时基集成电路IC3选用555时基集成电路，红外接收集成芯片IC2选用CX20106或ΚΑ2184。三极管BGl选用3DG12或9013硅三极管，继电器K选用40986V小型继电器，其余元件无特殊要求。
[0030]参见图1和图2，本实用新型包括红外发射模块、红外接收模块、处理模块以及为整个装置供电的电源模块;红外发射模块和红外接收模块需要提前安置于公交车门两侧，并且安装时将红外发射探头与红外接收探头分开安装，并要求使用高度合适，然后对准光路。红外发射模块该装置主要由红外发射探头和供电电源构成。红外发射探头的功能是连续发出峰值波长为0.88μπι?0.94μπι的红外光信号，可以通过用频率调制红外线发射信号，把红外发射探头发射的红外线和周围环境光源发射的红外线区别开，从而避免阳光和灯光等光线中红外线成分的干扰，提高装置的可靠性。
[0031]红外接收模块主要由红外接收管、微处理器、供电电源构成，红外接收探头的受光峰值波长为0.88μπι?0.94μπι之间，恰好可以与红外发射探头的光峰值波长相匹配并避开了可见光的波长区间。红外发射模块采用ΝΕ555芯片，与电源和红外发射探头直接相连;红外接收模块采用CX20106A芯片和ΝΕ555芯片，处理器模块采用STC89C52单片机，STC89C52单片机直接与ΝΕ555芯片相连，处理模块根据红外接收管接收信号情况来触发并完成计数功能。
[0032]图2所示，本实用新型红外发射模块的ΝΕ555的4、8脚直接与电源相连，7脚与第一电阻Rl相连接，2脚接Wl，6脚与Cl相连接，I脚直接接地，5脚与电容C2连接，3脚与第二电阻R2、发射器探头Dl连接;如图3，CX20106和红外接收探头D2等组成红外光接收、整形及放大电路，把放大后的红外信号变成电脉冲信号，CX20106的I脚与接收探头D2连接，2脚与电阻R3、电容C3相连，3脚与电容C4连接，5脚与电阻R4连接，6脚与电容C5连接，8脚与电源相连，7脚为信号输出端，与电阻R6、三极管BGl相连接;处理模块由开关控制并直接与NE555芯片的8脚和3脚相连。
[0033]图2为红外发射模块的微观电路连接控制图，设有红外发射探头并安装于公交车门一侧，不断发射红外光信号；图3为红外接收模块及处理模块的微观电路图，通过利用多个微观电容式传感器，并将其连接成为一个完整系统，作为整个装置的感应器及控制器，该感应器设有红外接收探头装置设在公交车门另外一侧，用于感应有无乘客上下车的信息。
[0034]本实用新型的工作原理及过程:
[0035]没有乘客上下车时，红外接收探头D2接收到红外发射探头Dl辐射的红外光脉冲，红外接收集成芯片IC2的输出端7脚为低电平，三极管BGl呈截止状态，时基集成电路IC3的2脚为高电平，3脚为低电平输出，因此后续电路均不会工作，处理模块不计数。
[0036]当车门打开，前门和后门开始上下客，挡了一下红外光线，在挡住的瞬间，红外接收集成芯片IC2的7脚立即转化为高电平，从而使三极管BGl饱和导通，2脚立即为低电平，故时基集成电路IC3翻转，3脚为高电平，继电器K得电吸合，开关S闭合，接通处理模块电源，完成公交站点乘客客流量计数，处理模块通过C语言编程来来实现记录对应每个站点乘客的数量。
[0037]本实用新型通过将检测单元安置于公交车车门两侧，借助于红外检测器将乘客上下车的光信号转换为电信号来获取乘客上下车的数量，从而可以获取各公交站点客流乘降量信息，大大节约了当前获取公交乘客数据所需要耗费的人力、物力、财力等，此外，本实用新型还具有获取数据真实、可靠，误差较低，并且所使用技术较容易实现等优点。
[0038]以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，包括红外发射模块、红外接收模块和处理模块，红外发射模块、红外接收模块和处理模块均连接至电源模块，所述红外发射模块包括时基集成电路ICl，时基集成电路ICl上设置有红外发射探头Dl;所述红外接收模块包括依次连接的红外接收集成芯片IC2和时基集成电路IC3，红外接收集成芯片IC2上设置有红外接收探头D2;所述处理模块为单片机，单片机连接时基集成电路IC3;所述红外发射探头Dl和红外接收探头D2分别设置在车门的两侧。2.根据权利要求1所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述红外接收集成芯片IC2的输出端通过三极管BGl与时基集成电路IC3的输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述三极管BGl为3DG12或9013硅三极管。4.根据权利要求1所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述时基集成电路IC3的输出端通过继电器K与单片机连接。5.根据权利要求4所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述继电器K为40986V继电器。6.根据权利要求1所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述时基集成电路ICl的输入端连接有电位器Wl。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述时基集成电路ICl和时基集成电路IC3采用NE555时基集成电路，红外接收集成芯片IC2 采用 CX20106或 KA2184 芯片。8.根据权利要求7所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述时基集成电路ICl的4脚和8脚与电源相连，7脚与第一电阻Rl相连，2脚连接电位器Wl，6脚与第一电容Cl相连，I脚接地，5脚与第二电容C2连接，3脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与红外发射探头Dl连接;所述红外接收集成芯片IC2的I脚与红外接收探头D2连接，2脚与第三电阻R3和第三电容C3相连，3脚与第四电容C4连接，4脚接地，5脚与第四电阻R4连接，6脚与第五电容C5连接，8脚与电源相连，7脚与第六电阻R6和三极管BGl相连;所述时基集成电路IC3的4脚和8脚与电源相连，7脚与第八电阻R8相连，2脚连接三极管BGl，6脚与第七电容C7相连，I脚接地，5脚与第八电容C8连接，3脚与继电器K和二极管D3连接;单片机与时基集成电路IC3的8脚和3脚连接。9.根据权利要求1-6任一项所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述单片机为STC89C52单片机。10.根据权利要求1-6任一项所述的一种直射式红外线公交站点客流检测器，其特征在于，所述红外发射探头Dl的发光峰值波长和红外光信号红外接收探头D2的受光峰值波长均为0.88μηι?0.94μηι。
【文档编号】G07C9/00GK205427986SQ201521004391
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月7日
【发明人】田甜, 夏立品, 张俊
【申请人】长安大学