CN104183040B - 客车超载检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种客车超载检测系统及其检测方法，它包括传感器模块、数据采集模块、控制器单元、LCD显示模块、语音模块和信息发射器，所述的传感器模块包括4个红外传感器，红外传感器1和红外传感器2设置在客车车门右侧，红外传感器3设置在客车车门左侧，红外传感器4设置客车车门的正上方，传感器模块与数据采集模块连接，数据采集模块与控制器单元连接，控制器单元分别与LCD显示模块、语音模块和信息发射器连接。本发明采用人体三个维度的尺寸实现客车乘客的检测的方法，利用布置的红外传感器测得了乘客的身高、身体厚度、身体宽度，结合统计学得到的人体身体尺寸参数，实现了对乘客通过车门的检测，较一般的系统具有更高的准确性。

Description

客车超载检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种客车超载检测系统及其检测方法。

背景技术

采用红外传感器(或雷达)进行客车超员检测的方法较多，应用也较广泛，本质上都是采用表征人体的方式进行检测。通常的采用红外传感器(或雷达)进行客车超员检测的方法都是通过一个维度的数据来表征人体。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种客车超载检测系统及其检测方法，解决了现有客车超载检测系统通过一个维度数据表征人体不准确的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：客车超载检测系统，它包括传感器模块、数据采集模块、控制器单元、LCD显示模块、语音模块和信息发射器，所述的传感器模块包括4个红外传感器，红外传感器1和红外传感器2设置在客车车门右侧，红外传感器3设置在客车车门左侧，红外传感器4设置客车车门的正上方，传感器模块与数据采集模块连接，数据采集模块与控制器单元连接，控制器单元分别与LCD显示模块、语音模块和信息发射器连接。

所述的红外传感器1设置在垂直方向距离第一级台阶阶面1米以及水平方向距离门沿0.05米的位置，所述的红外传感器2设置在垂直方向距离第一级台阶阶面0.5米以及水平方向距离门沿0.1米的位置，所述的红外传感器3设置在垂直方向距离第一级台阶阶面1米以及水平方向距离门沿0.15米的位置。

所述的红外传感器1、红外传感器3和红外传感器4为主动式模拟量红外测距传感器，红外传感器2为被动式开关量红外传感器。

客车超载检测系统它还包括一个车载供电装置，所述的车载供电装置通过控制器单元分别与传感器模块、数据采集模块、LCD显示模块、语音模块和信息发射器连接。

客车超载检测系统的检测方法，它包括以下步骤：

S1：乘客上车或者下车，进入红外传感器的测量范围，红外传感器测量数据：

S11：当乘客进入车门正上方的红外传感器4的测量范围时，红外传感器4测出其与乘客的距离，当乘客到达红外传感器4正下方时，该距离值达到最小值，记为L1min；若红外传感器4与第一级台阶阶面的距离为L1，则该乘员的身高H为(单位为cm)：

H＝L1-L1min；

S12：当乘客进入车门右侧的红外传感器1的测量范围时，红外传感器1测出其与乘客右侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L2min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t1，最后检测到乘客的时间为t2；

S13：当乘客进入车门左侧的红外传感器3的测量范围时，红外传感器3测出其与乘客左侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L3min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t3，最后检测到乘客的时间为t4；

S14：由布置在车门两侧的两个红外测距传感器间的距离10cm，并结合乘客通过车门过程中的时间t1、t2、t3、t4，可推导得到乘客身体的厚度Lhou为(单位为cm)：

$\mathrm{Lhou}=[\frac{10}{t2-t1}*(t3-t1)+\frac{10}{t4-t3}*(t4-t2)]/2;$

S15：若门的宽度为Lmen，则人体肩部的宽度Lkuan为(单位为cm)：

Lkuan＝Lmen-L2min-L3min；

S16：当乘客进入车门右下方的红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出高电平信号；当乘客离开红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出低电平；

S2：判断是否有乘客正常通过或者侧身通过车门：

S21：如果满足以下四个条件则表明乘客正常通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>30cm；

(3)Lkuan>17cm；

(4)在t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S22：如果满足以下四个条件则表明乘客侧身通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>17cm；

(3)Lkuan>30cm；

(4)从t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S3：判断乘客上车或者下车：

S31：如果红外传感器1先检测到乘客，红外传感器3后检测到乘客，则表示乘客正在上车；

S32：如果红外传感器3先检测到乘客，红外传感器1后检测到乘客，则表示乘客正在下车；

S4：根据步骤S2和S3的4种情况，控制器单元的计数器模块相应地增加/减小客车乘客数量一人，实现客车乘客数量统计；

S5：控制器单元驱动LCD显示模块显示当前车内乘客数量；

S6：当车内乘客数量超过额定载客数量，控制器单元驱动LCD显示模块显示超员报警，驱动语音模块发出超员报警提示；

S7：若S6中的情形的持续时间超过5分钟，控制器单元驱动信息发射器将车辆超员信息发送到交通监管部门监控终端的信息接收器，供交通监管部门进行客车超员监管。

本发明的有益效果是：(1)本发明采用人体三个维度的尺寸实现客车乘客的检测的方法。利用布置的红外传感器测得了乘客的身高、身体厚度、身体宽度，结合统计学得到的人体身体尺寸参数，实现了对乘客通过车门的检测，较一般的系统具有更高的准确性。(2)本发明结合实际使用环境和系统布置方案，增加了一个开关量输出的红外传感器，较大限度地避免了客车驾驶员的作弊行为，提高了系统的准确性。

附图说明

图1为本发明系统结构图；

图2为车门右侧红外传感器示意图；

图3为车门左侧红外传感器示意图；

图4为车门正面红外传感器示意图；

图5为本发明方法流程图；

图中，1-红外传感器1，2-红外传感器2，3-红外传感器3，4-红外传感器4。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：如图1所示，客车超载检测系统，它包括传感器模块、数据采集模块、控制器单元、LCD显示模块、语音模块和信息发射器，所述的传感器模块包括4个红外传感器，红外传感器1和红外传感器2设置在客车车门右侧，红外传感器3设置在客车车门左侧，红外传感器4设置客车车门的正上方，传感器模块与数据采集模块连接，数据采集模块与控制器单元连接，控制器单元分别与LCD显示模块、语音模块和信息发射器连接。

如图2、图3和图4所示，所述的红外传感器1设置在垂直方向距离第一级台阶阶面1米以及水平方向距离门沿0.05米的位置，所述的红外传感器2设置在垂直方向距离第一级台阶阶面0.5米以及水平方向距离门沿0.1米的位置，所述的红外传感器3设置在垂直方向距离第一级台阶阶面1米以及水平方向距离门沿0.15米的位置。

所述的红外传感器1、红外传感器3和红外传感器4为主动式模拟量红外测距传感器，红外传感器2为被动式开关量红外传感器。

客车超载检测系统它还包括一个车载供电装置，所述的车载供电装置通过控制器单元分别与传感器模块、数据采集模块、LCD显示模块、语音模块和信息发射器连接。

如图5所示，客车超载检测系统的检测方法，它包括以下步骤：

S1：乘客上车或者下车，进入红外传感器的测量范围，红外传感器测量数据：

S11：当乘客进入车门正上方的红外传感器4的测量范围时，红外传感器4测出其与乘客的距离，当乘客到达红外传感器4正下方时，该距离值达到最小值，记为L1min；若红外传感器4与第一级台阶阶面的距离为L1，则该乘员的身高H为(单位为cm)：

H＝L1-L1min；

S12：当乘客进入车门右侧的红外传感器1的测量范围时，红外传感器1测出其与乘客右侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L2min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t1，最后检测到乘客的时间为t2；

S13：当乘客进入车门左侧的红外传感器3的测量范围时，红外传感器3测出其与乘客左侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L3min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t3，最后检测到乘客的时间为t4；

S14：由布置在车门两侧的两个红外测距传感器间的距离10cm，并结合乘客通过车门过程中的时间t1、t2、t3、t4，可推导得到乘客身体的厚度Lhou为(单位为cm)：

$\mathrm{Lhou}=[\frac{10}{t2-t1}*(t3-t1)+\frac{10}{t4-t3}*(t4-t2)]/2;$

S15：若门的宽度为Lmen，则人体肩部的宽度Lkuan为(单位为cm)：

Lkuan＝Lmen-L2min-L3min；

S16：当乘客进入车门右下方的红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出高电平信号；当乘客离开红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出低电平；

S2：判断是否有乘客正常通过或者侧身通过车门：

S21：如果满足以下四个条件则表明乘客正常通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>30cm；

(3)Lkuan>17cm；

(4)在t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S22：如果满足以下四个条件则表明乘客侧身通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>17cm；

(3)Lkuan>30cm；

(4)从t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S3：判断乘客上车或者下车：

S31：如果红外传感器1先检测到乘客，红外传感器3后检测到乘客，则表示乘客正在上车；

S32：如果红外传感器3先检测到乘客，红外传感器1后检测到乘客，则表示乘客正在下车；

S4：根据步骤S2和S3的4种情况，控制器单元的计数器模块相应地增加/减小客车乘客数量一人，实现客车乘客数量统计；

S5：控制器单元驱动LCD显示模块显示当前车内乘客数量；

S6：当车内乘客数量超过额定载客数量，控制器单元驱动LCD显示模块显示超员报警，驱动语音模块发出超员报警提示；

S7：若S6中的情形的持续时间超过5分钟，控制器单元驱动信息发射器将车辆超员信息发送到交通监管部门监控终端的信息接收器，供交通监管部门进行客车超员监管。

Claims (1)

1.客车超载检测系统的检测方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1：乘客上车或者下车，进入红外传感器的测量范围，红外传感器测量数据：

S11：当乘客进入车门正上方的红外传感器4的测量范围时，红外传感器4测出其与乘客的距离，当乘客到达红外传感器4正下方时，该距离值达到最小值，记为L1min；若红外传感器4与第一级台阶阶面的距离为L1，则该乘客的身高H为(单位为cm)：

H＝L1-L1min；

S12：当乘客进入车门右侧的红外传感器1的测量范围时，红外传感器1测出其与乘客右侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L2min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t1，最后检测到乘客的时间为t2；

S13：当乘客进入车门左侧的红外传感器3的测量范围时，红外传感器3测出其与乘客左侧的距离，当乘客到达该红外传感器正前方时，该距离值达到最小值，记为L3min；记该传感器开始检测到乘客的时间为t3，最后检测到乘客的时间为t4；

S14：由布置在车门两侧的两个红外测距传感器间的距离10cm，并结合乘客通过车门过程中的时间t1、t2、t3、t4，可推导得到乘客身体的厚度Lhou为(单位为cm)：

$Lhou=\[\frac{10}{t2-t1}*(t3-t1)+\frac{10}{t4-t3}*(t4-t2)\]/2;$

S15：若门的宽度为Lmen，则人体肩部的宽度Lkuan为(单位为cm)：

Lkuan＝Lmen-L2min-L3min；

S16：当乘客进入车门右下方的红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出高电平信号；当乘客离开红外传感器2的测量范围时，红外传感器2将向外输出低电平；

S2：判断是否有乘客正常通过或者侧身通过车门：

S21：如果满足以下四个条件则表明乘客正常通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>30cm；

(3)Lkuan>17cm；

(4)在t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S22：如果满足以下四个条件则表明乘客侧身通过车门：

(1)H>100cm；

(2)Lhou>17cm；

(3)Lkuan>30cm；

(4)从t1到t4的过程中，红外传感器2输出开关量；

S3：判断乘客上车或者下车：

S31：如果红外传感器1先检测到乘客，红外传感器3后检测到乘客，则表示乘客正在上车；

S32：如果红外传感器3先检测到乘客，红外传感器1后检测到乘客，则表示乘客正在下车；

S4：根据步骤S2和S3的4种情况，控制器单元的计数器模块相应地增加/减小客车乘客数量一人，实现客车乘客数量统计；

S5：控制器单元驱动LCD显示模块显示当前车内乘客数量；

S6：当车内乘客数量超过额定载客数量，控制器单元驱动LCD显示模块显示超员报警，驱动语音模块发出超员报警提示；

S7：若S6中的情形的持续时间超过5分钟，控制器单元驱动信息发射器将车辆超员信息发送到交通监管部门监控终端的信息接收器，供交通监管部门进行客车超员监管。