CN105913535A - 一种复合检测型乘客计数装置 - Google Patents

Abstract

一种复合检测型乘客计数装置，包括电源[1]、控制器单元[2]、显示操作单元[3]、激光亮度设置单元[4]、A组激光传感信号[5]、B组激光传感信号[6]、编程接口[7]、数字显示单元[8]、激光信号指示单元[9]、通信接口单元[10]、告警提示单元[11]。利用高性能单片机作为控制器单元，通过接收每组2对激光传感信号作为检测上车、下车人数的基本信号，进行数字抗干扰滤波，再对2组激光传感信号进行波形相关性分析，确定是否有人上车或下车，通过显示操作单元提供的按键信号，由控制器单元判断当前在OLED显示屏上显示上车人数、下车人数或车内剩余的人数，也可根据通信接口单元接收到的指令发送相关的信息。其优点是人数计数准确，性能好，工作温度范围宽。

Description

一种复合检测型乘客计数装置

技术领域

本发明涉及一种乘客计数装置，特别是一种用于客车的乘客人数自动计数装置，属于自动化技术领域。

背景技术

在一些需要统计人数的场合需要人数计数器，例如为了监测客车在某种荷载下的能耗，需要对客车上的乘客进行计数。但是，目前的一些人数计数器误差大，或者价格昂贵。有的人数计数器对安装要求特别苛刻，且误差大，有的人数计数器对同时进2个人或一群人只计一人次，这种计数器没有实用价值。

当前也有一些通过图像来分析计算人数的，如CN101770642A公开了一种车内人数计数方法和系统，通过获取车内的图像，比较当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值，判断该座位是否有人。又如CN1687955公开了一种对出入口人数计数的方法及仪器，由CCD摄像机及PC机组成，PC机上安装有图像采集卡以及图像识别算法软件，其计数方法为图像采集卡循环采集图像，实时识别采集完毕的每帧图像，然后对该目标图像进行目标背景分离、重建，连通性分析，虚假目标消除，粘连目标分离后与标准人体目标图像进行对比，判断进出行为，最后对进出人数计数输出。CN202049539U公开的车辆上下车人数智能计数实现装置，由双排矩阵红外发光管和双排矩阵红外接收器组成，通过上车时人与行李对红外发光管的遮挡情况进行处理，从而计算上车的人数，及上车人员的身高情况，以及身高免票的情况；利用视频摄像机采集图像，利用计算机识别图像技术识别同时上车的情况，从而实现上车人数的精确计数。

这些人数计数装置虽然准确性较高，但系统较复杂，价格较昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提出一种复合检测型乘客计数装置，重点是满足乘客人数计数的准确性，同时也考虑降低装置的成本和体积，并且易于操作和控制。

本发明是这样实现的：一种复合检测型乘客计数装置，包括：电源[1]、控制器单元[2]、显示操作单元[3]、激光亮度设置单元[4]、A组激光传感信号[5]、B组激光传感信号[6]、编程接口[7]、数字显示单元[8]、激光信号指示单元[9]、通信接口单元[10]、告警提示单元[11]；其中：

电源［1］：为复合检测型乘客计数装置提供直流工作电源；

控制器单元［2］：内含程序存储器、非易失性可擦写存储器、定时器及控制程序，是复合检测型乘客计数装置的核心单元；

显示操作单元［3］：用于显示上车人数、下车人数及数字清零，与控制器单元［2］构成电气连接；

激光亮度设置单元[4]：用于设置激光信号的亮度，与控制器单元［2］构成电气连接；

A组激光传感信号[5]：用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对A组激光发射器的亮度进行调节，与控制器单元［2］构成电气连接；

B组激光传感信号[6]：用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对B组激光发射器的亮度进行调节，与A组激光传感信号相配合构成复合检测，与控制器单元［2］构成电气连接；

编程接口[7]：用于编程与仿真调试，与控制器单元［2］构成电气连接；

数字显示单元［8］：用于显示上车人数、下车人数以及客车上的实际人数，与控制器单元［2］构成电气连接；

激光信号指示单元[9]：用于实时指示每对激光发射与接收的状态，与控制器单元［2］构成电气连接；

通信接口单元[10]：用于与外部通信，根据外部通信指令可发送上车人数、下车人数、客车上的实际人数以及激光传感器状态的信息，与控制器单元［2］构成电气连接；

告警提示单元[11]：用于声光告警信号，与控制器单元［2］构成电气连接。

所述的A组激光传感信号[5]，包括2只激光发射器JG1A和JG2A、2只激光接收器JG1B和JG2B、由电阻R27和三极管V2组成的激光发射器的亮度调节电路；激光发射器JG1A与电容C28并联连接，激光发射器JG2A与电容C29并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R27和三极管V2的集电极的并联位置，电阻R27和三极管V2发射极的并联位置接地；三极管V2的基极经串联电阻V26接至插头CT6的第4脚；激光接收器JG1B的第1脚电源端与电容C26并联连接，第2脚及电容C26的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第2脚相连接；激光接收器JG2B的第1脚电源端与电容C27正极并联连接，第2脚及电容C27的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第3脚相连接。

所述的B组激光传感信号[6]，包括2只激光发射器JG3A和JG4A、2只激光接收器JG3B和JG4B、由电阻R29和三极管V3组成的激光发射器的亮度调节电路；激光发射器JG3A与电容C32并联连接，激光发射器JG4A与电容C33并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R29和三极管V3的集电极的并联位置，电阻R29和三极管V3发射极的并联位置接地；三极管V3的基极经串联电阻V28接至插头CT7的第4脚；激光接收器JG3B的第1脚电源端与电容C30并联连接，第2脚及电容C30的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第2脚相连接；激光接收器JG4B的第1脚电源端与电容C31正极并联连接，第2脚及电容C31的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第3脚相连接。

激光发射器JG1A与激光接收器JG1B构成A 组的第1对激光对射光电开关，激光发射器JG2A与激光接收器JG2B构成A 组的第2对激光对射光电开关，激光发射器JG3A与激光接收器JG3B构成B组的第1对激光对射光电开关，激光发射器JG4A与激光接收器JG4B构成B组的第2对激光对射光电开关。每个激光发射器的内部均设置有调制电路，输出的激光信号均为一定频率的脉冲信号，每个激光接收器的内部均设置有信号解调电路，对所接收的激光信号进行解调，以增强抗干扰性能。

激光对射光电开关安装在车门侧边的合适位置，A组激光传感信号的2对激光对射光电开关安装高度为0.8～1.0米，沿进出车门方向的前后水平相距约15厘米布置，人体经A组的第1对激光对射光电开关到A组的第2对激光对射光电开关的方向为上车人数计数，反之为下车人数计数。

B组激光传感信号的2对激光对射光电开关安装高度比A组的2对激光对射光电开关高出15～25厘米，B组的2对激光对射光电开关沿进出车门方向的前后水平相距约15厘米布置，人体经B组的第1对激光对射光电开关到B组的第2对激光对射光电开关的方向为上车人数计数，反之为下车人数计数。B组的第1对激光对射光电开关安装在A 组的第1对激光对射光电开关的正上方，B组的第2对激光对射光电开关安装在A 组的第2对激光对射光电开关的正上方。

激光发射器安装在门的一边，激光接收器安装在门的另一边，每对激光对射光电开的激光发射器分别对准各自的激光接收器。

本发明是按照上述构思使用上述主要部件组合而成、按照设计的软件程序进行工作的，其工作原理是：

利用高性能单片机作为控制器单元，通过接收每组2对激光传感信号作为检测上车、下车人数的基本信号，进行数字抗干扰滤波，再对2组激光传感信号进行波形相关性分析，确定是否有人上车或下车，通过显示操作单元提供的按键信号，由控制器单元判断当前在OLED显示屏上显示上车人数、下车人数或车内剩余的人数，也可根据通信接口单元接收到的指令发送相关的信息。

控制器单元通过编程接口进行编程或仿真操作，如果需要扩展乘客计数装置的功能，一般不需要改变硬件，只需修改软件，在软件的控制下实现其功能的扩展。

PC机或其它外部设备可通过通信接口单元给控制器单元发送相应的指令以获取相关数据。

本发明的优点及效果：

(1)有2组激光传感信号，2组激光器构成复合检测，运用数字滤波以增强抗干扰性能，对信号的信息进行波形相关性分析，计数准确。

(2)使用OLED显示屏，性能好，工作温度范围宽。

(3)以本发明生产的复合检测型乘客计数装置成本低、体积小、准确性好、可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理方框图。

图2是实施例的电源电路原理图。

图3是实施例的控制器单元及告警提示单元电路原理图。

图4是实施例的显示操作单元电路原理图。

图5是实施例的激光亮度设置单元电路原理图。

图6是实施例的A组激光传感信号电路原理图。

图7是实施例的B组激光传感信号电路原理图。

图8是实施例的激光信号指示单元电路原理图。

图9是实施例的通信接口单元电路原理图。

图10 是实施例的OLED数字显示单元电路原理图。

图11 是实施例的软件控制程序主程序流程图。

图12 是实施例的软件控制程序的按键检测子程序流程图。

图13 是实施例的软件控制程序的人数计数检测与分析计算子程序流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参看图1，一种复合检测型乘客计数装置，包括：电源[1]、控制器单元 [2]、显示操作单元[3]、激光亮度设置单元[4]、A组激光传感信号[5]、B组激光传感信号[6]、编程接口[7]、数字显示单元[8]、激光信号指示单元[9]、通信接口单元[10]、告警提示单元[11]；其中：电源［1］为复合检测型乘客计数装置提供直流电压和电流，与相关的部分构成电气连接；控制器单元［2］内含程序存储器、非易失性可擦写存储器、定时器及控制程序，分别与显示操作单元[3]、激光亮度设置单元[4]、A组激光传感信号[5]、B组激光传感信号[6]、编程接口[7]、数字显示单元[8]、激光信号指示单元[9]、通信接口单元[10]、告警提示单元[11]构成电气连接，是复合检测型乘客计数装置的核心单元；显示操作单元［3］用于显示上车人数、下车人数及数字清零，与控制器单元［2］构成电气连接；激光亮度设置单元[4]用于设置激光信号的亮度，与控制器单元［2］构成电气连接；A组激光传感信号[5]用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对A组激光发射器的亮度进行调节，与控制器单元［2］构成电气连接；B组激光传感信号[6]用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对B组激光发射器的亮度进行调节，与A组激光传感信号相配合构成复合检测，与控制器单元［2］构成电气连接；编程接口[7]用于编程与仿真调试，与控制器单元［2］构成电气连接；数字显示单元［8］用于显示上车人数、下车人数以及客车上的实际人数，与控制器单元［2］构成电气连接；激光信号指示单元[9]用于实时指示每对激光发射与接收的状态，与控制器单元［2］构成电气连接；通信接口单元[10]用于与外部通信，根据外部通信指令可发送上车人数、下车人数、客车上的实际人数以及激光传感器状态的信息，与控制器单元［2］构成电气连接；告警提示单元[11]用于发出声光告警信号，与控制器单元［2］构成电气连接。

请进一步参看图2，电源由插座CZ1、集成稳压块U1、集成稳压块U2、电容C1、C2、C3、C4、C5、电阻R1、R2、发光二极管D1组成，与电路的其它部分构成电气连接，为相关部分提供工作电源。从CZ1输入9～12V直流电压，经U1（型号为LM7805）稳压后输出5V电压，再经U2（型号为LD1117S33C）稳压后输出3.3V的VDD电压，为单片机及相关电路供电。电阻R1和电容C5组成单片机上电复位电路，为单片机提供复位信号。电阻R2和发光二极管D1提供电源的状态指示。

请参看图3，控制器单元由高性能的C8051F340单片机U3及其相关的电路构成，单片机U3内部集成有振荡器、在系统可编程的FLASH存储器、调试电路、温度传感器、ADC模数转换电路、比较器、通用16位定时器/计数器、硬件SMBus（I2C兼容）、双UART串口、PCA模块，它是本装置的核心控制器件，与外围各单元构成电气连接，在程序的控制下运行。晶振Y1、电容C6、C7、电阻R3与单片机U3第47、48引脚内部电路组成振荡电路，作为单片机的时钟源。

编程接口由插座CZ2、电阻R4组成，CZ2的引脚1接至电源VDD，引脚2与单片机U3的引脚14连接，引脚3连接至复位信号RST端，并与电阻R4串联后接至单片机U3的引脚13，CZ2的引脚4直接与单片机U3的引脚13相连接，CZ2的引脚5接地（即GND）。单片机通过此接口进行仿真、编程、调试和程序下载。

告警提示单元由发光二极管D2、电阻R5～R7、三极管V1、电容C8、蜂鸣器FM1组成，与单片机构成电气连接。单片机U3的引脚15与电阻R5、R7连接；发光二极管D2的阳极与电阻R7连接，D2的阴极与GND连接，以发光的形式指示告警信息；电阻R6与NPN型三极管V1的发射结并联，与R5串联连接，V1的发射极与地连接；三极管V1的作用是将单片机U3的引脚15输出的告警信号进行放大，驱动蜂鸣器FM1发声；跳线器JP1将+5V电压接到蜂鸣器FM1的正极引脚，通过跳线器JP1的短路或开路来允许或禁止蜂鸣器FM1发声。当单片机检测到异常情况或激光信号被挡达到10秒以上时，单片机的第15引脚输出高电平的告警信号，通过三极管驱动FM1发声，作为检测到异常情况时的声音信号提示，同时发光二极管D2点亮，作为检测到异常情况时的光信号指示。

插座CZ3是连接OLED数字显示单元的插座，与单片机U3的第21～32引脚及VDD、GND相连接，单片机通过此插座输出上车人数、下车人数或车内人数的数字信号到OLED数字显示单元。

插座CZ4是连接显示操作单元的插座，将显示上车人数、下车人数或计数清零的操作信号送到单片机U3的第18～20引脚。

插座CZ5是连接激光亮度设置单元的插座，将激光亮度设置的操作信号送到单片机U3的16、17引脚。

插座CZ6是A组激光传感信号的插座，与单片机U3的39、37、36引脚及+5V、GND相连接，CZ6的第1脚接+5V，CZ6的第2脚接单片机U3的第39引脚，CZ6的第3脚接单片机U3的第37引脚，CZ6的第4脚接单片机U3的第36引脚，CZ6的第5脚接GND。

插座CZ7是B组激光传感信号的插座，与单片机U3的33～35引脚及+5V、GND相连接，CZ7的第1脚接+5V，CZ7的第2脚接单片机U3的第35引脚，CZ7的第3脚接单片机U3的第34引脚，CZ7的第4脚接单片机U3的第33引脚，CZ7的第5脚接GND。

插座CZ8是激光信号指示单元的插座，用于指示激光发射器与激光接收器是否对准，与单片机U3的43～46引脚及GND相连接，CZ8的第1脚经串联电阻R8连接到单片机U3的第46引脚，CZ8的第2脚经串联电阻R9连接到单片机U3的第45引脚，CZ8的第3脚经串联电阻R10连接到单片机U3的第44引脚，CZ8的第4脚经串联电阻R11连接到单片机U3的第43引脚，CZ8的第5脚接GND。

请参看图4，显示操作单元由插头CT4、电阻R21～R23、电容C21～C23、按钮S1～S3组成，提供显示操作按键输入信号。CT4连接到图3的CZ4插座，将显示上车人数、下车人数或计数清零的操作信号送到图3的单片机U3的第18～20引脚。当按钮S1按下时，AN1为低电平信号，OLED数字显示单元此时显示上车的总人数；当按钮S2按下时，AN2为低电平信号，OLED数字显示单元此时显示下车的总人数；当按钮S3按下时，AN1为低电平信号，当AN1的低电平信号持续时间达到3秒时，单片机将上车的总人数、下车的总人数、及车内剩余人数全部清零，OLED数字显示单元此时显示0；无按钮按下时，OLED显示车内剩余的实际人数。

请参看图5，激光亮度设置单元由插头CT5、电阻R24～R25、电容C24～C25、按钮S4～S5组成，提供激光亮度设置按键输入信号。CT5连接到图3的CZ5插座，将A组激光亮度及B组激光亮度的设置操作信号送到图3的单片机U3的第16～17引脚。当按钮S4按下时，AN4为低电平信号，图3的单片机U3的第17引脚检测到此低电平信号时，U3的第36引脚输出高电平；当按钮S4未按下时，AN4为高电平信号，图3的单片机U3的第17引脚检测到此高电平信号时，U3的第36引脚输出低电平。当按钮S5按下时，AN5为低电平信号，图3的单片机U3的第16引脚检测到此低电平信号时，U3的第33引脚输出高电平；当按钮S5未按下时，AN5为高电平信号，图3的单片机U3的第16引脚检测到此高电平信号时，U3的第33引脚输出低电平。

请参看图6，A组激光传感信号包括插头CT6、2只激光发射器JG1A和JG2A、2只激光接收器JG1B和JG2B、由电阻R26～R27和三极管V2组成的激光发射器的亮度调节电路、电容C26～C29，向单片机提供是否有人体通过A组激光传感器的信号。激光发射器JG1A与激光接收器JG1B组成激光对射光电开关传感器，激光发射器JG2A与激光接收器JG2B组成激光对射光电开关传感器。激光发射器JG1A与电容C28并联连接，激光发射器JG2A与电容C29并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R27和三极管V2的集电极的并联位置，电阻R27和三极管V2发射极的并联位置接地；三极管V2基极经串联电阻V26接至插头CT6的第4脚；激光接收器JG1B的第1脚电源端与电容C26并联连接，第2脚及电容C26的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第2脚相连接；激光接收器JG2B的第1脚电源端与电容C27正极并联连接，第2脚及电容C27的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第3脚相连接。

插头CT6连接到图3的CZ6插座，CT6的第1脚接+5V，CT6的第5脚接地；CT6的第2脚通过图3的CZ6插座接单片机U3的第39引脚，向单片机提供激光接收器JG1B的信号；CT6的第3脚通过图3的CZ6插座接单片机U3的第37引脚，向单片机提供激光接收器JG2B的信号；CT6的第4脚通过图3的CZ6插座接单片机U3的第36引脚，由单片机控制激光发射器JG1A及JG2A的发光强度，该引脚为低电平时，三极管V2截止，激光发射器JG1A～JG2A工作于低亮度方式，该引脚为高电平时，三极管V2饱和导通，激光发射器JG1A～JG2A工作于高亮度方式。

请参看图7，B组激光传感信号包括插头CT7、2只激光发射器JG3A和JG4A、2只激光接收器JG3B和JG4B、由电阻R28～R29和三极管V3组成的激光发射器的亮度调节电路、电容C30～C33，向单片机提供是否有人体通过B组激光传感器的信号。激光发射器JG3A与激光接收器JG3B组成激光对射光电开关传感器，激光发射器JG4A与激光接收器JG4B组成激光对射光电开关传感器。激光发射器JG3A与电容C32并联连接，激光发射器JG4A与电容C33并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R29和三极管V3的集电极的并联位置，电阻R29和三极管V3发射极的并联位置接地；三极管V3基极经串联电阻V28接至插头CT7的第4脚；激光接收器JG3B的第1脚电源端与电容C30并联连接，第2脚及电容C30的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第2脚相连接；激光接收器JG4B的第1脚电源端与电容C31正极并联连接，第2脚及电容C31的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第3脚相连接。

插头CT7连接到图3的CZ7插座，CT7的第1脚接+5V，CT7的第5脚接地；CT7的第2脚通过图3的CZ7插座接单片机U3的第35引脚，向单片机提供激光接收器JG3B的信号；CT7的第3脚通过图3的CZ7插座接单片机U3的第34引脚，向单片机提供激光接收器JG4B的信号；CT7的第4脚通过图3的CZ7插座接单片机U3的第33引脚，由单片机控制激光发射器JG3A及JG4A的发光强度，该引脚为低电平时，三极管V3截止，激光发射器JG3A～JG4A工作于低亮度方式，该引脚为高电平时，三极管V3饱和导通，激光发射器JG3A～JG4A工作于高亮度方式。

请参看图8，激光信号指示单元由插头CT8、发光二极管D3～D6组成，用于指示相应的激光发射器与激光接收器是否对准。插头CT8连接到图3的CZ8插座，即与图3的单片机U3的43～46引脚及地相连接。当激光接收器JG1B接收到的激光发射器JG1A的信号时，单片机U3的第46引脚输出高电平，发光二极管D3点亮，说明激光发射器JG1A对准了激光接收器JG1B；当激光接收器JG2B接收到的激光发射器JG2A的信号时，单片机U3的第45引脚输出高电平，发光二极管D4点亮，说明激光发射器JG2A对准了激光接收器JG2B；当激光接收器JG3B接收到的激光发射器JG3A的信号时，单片机U3的第44引脚输出高电平，发光二极管D5点亮，说明激光发射器JG3A对准了激光接收器JG3B；当激光接收器JG4B接收到的激光发射器JG4A的信号时，单片机U3的第43引脚输出高电平，发光二极管D6点亮，说明激光发射器JG4A对准了激光接收器JG4B。

请参看图9，通信接口单元由集成电路U4（型号为SP3232EEN）、电容C11～C15、插座CZ9组成，其功能是进行接口电平转换。U4的引脚15接至GND，引脚16接至电源VDD，U4的引脚1与引脚3之间接电容C11，U4的引脚5和引脚4之间接电容C12，U4的引脚2和引脚16之间接电容C13，U4的引脚16与GND之间接电容C14，U4的引脚6与引脚15之间接电容C15，U4的引脚14与插座CZ9的引脚2连接，U4的引脚13与插座CZ9的引脚3连接，CZ4的引脚5接至GND，U4的引脚11、引脚12分别连接至标号TX、RX电气网络，电气网络TX、RX与图3中的相应网络编号相连接，即分别与单片机U3的引脚2、引脚1连接。CZ9用于与具有RS232串行接口的PC机或其它通信设备连接，通过命令读取相关的数据。

请参看图10，OLED数字显示单元由OLED显示模块M1及插头CT3组成。插头CT3与图3中的插座CZ3对应的电气端子连接，即与图3的单片机U3的21～32引脚及VDD、GND相连接，单片机通过此插座向OLED显示模块M1输出上车人数、下车人数或车内人数的数字信号，由OLED显示屏进行显示。CT3是间距为2.0mm的18针插头，各插针在电路板中与OLED模块M1的18个引脚对应连接，OLED模块M1的型号为HGS128647，能够做到快速响应，并能在很低的气温环境及较宽广的温度范围下正常工作，性能优于LCD。

图2～图10的电气原理图中，相同的电气网络编号或端口是电气连通的。

图11～图13是实施例的软件控制程序流程图，提供了软件控制的基本思路。

请参看图11，主程序的工作流程是：单片机上电后，进入初始化，然后进行按键检测、人数计数检测与分析计算、通信命令检测，若串口收到命令帧，则串口输出相关的数据，然后从缓存区读出数据，向OLED模块输出显示数据。

请参看图12，按键检测子程序的工作流程是：

扫描按键，若有显示按键按下，则进一步判断是否按下了清零按键，若清零按键按下达到3秒，则将上车人数、下车人数及车内剩余人数都清零；若没有按下清零按键，则根据所按键调用上车人数或下车人数送单片机的OLED数据缓存区，以便OLED显示；若按下清零按键的时间不足3秒，则不进行清零操作；

检测有无激光亮度设置按键按下，若有，则根据检测到的按键，相应的输出A组、B组激光亮度调节控制信号；

子程序返回。

请参看图13，人数计数检测与分析计算子程序的工作流程是：

分别对A组的2对激光传感器信号进行检测，若某个接收器检测到对应的发射器发出的信号，则点亮相关的指示灯，若某个激光器发射的信号被挡，接收器未检测到对应发射器发出的信号，则熄灭相关的指示灯，同时对激光信号被挡的时间计时，达到10秒或以上时，发出声光告警信号；

对A组检测的2对激光传感器的激光信号进行数字滤波，缓存A组信号数据；

分别对B组的2对激光传感器信号进行检测，若某个接收器检测到对应的发射器发出的信号，则点亮相关的指示灯，若某个激光器发射的信号被挡，接收器未检测到对应发射器发出的信号，则熄灭相关的指示灯，同时对激光信号被挡的时间计时，达到10秒或以上时，发出声光告警信号；

对B组检测的2对激光传感器的激光信号进行数字滤波，缓存B组信号数据；

调出缓存的A组及B组激光信号数据，进行信号波形相关性分析，从而分析判断：

如果有人上车，则上车人数加1；

如果有人下车，则下车人数加1；

计算车内剩余人数，车内人数＝上车人数－下车人数；

子程序返回。

在本实施例中，基于上述相关硬件电路，利用高性能单片机C8051F340作为控制器单元，在软件的调度下，构成了复合检测型乘客计数装置。该装置通过接收每组2对激光传感器的信号作为检测上车、下车人数的基本信号，进行数字抗干扰滤波，再对2组激光传感信号进行波形相关性分析，确定是否有人上车或下车，统计上车或下车的人数，计算车内剩余的人数。通过显示操作单元的提供的按键信号，由控制器单元判断当前在OLED显示屏上显示上车人数、下车人数或车内剩余的人数。程序还能根据通信接口单元接收到的指令发送相关的信息。

控制器单元通过编程接口进行编程或仿真操作，如果需要扩展乘客计数装置的功能，一般不需要改变硬件，只需修改软件，在软件的控制下实现其功能的扩展。

本发明的每个激光发射器的内部均设置有调制电路，输出的激光信号均为一定频率的脉冲信号，每个激光接收器的内部均设置有信号解调电路，对所接收的信号进行解调，增强了抗干扰性能。而且本发明有2组激光传感信号，运用数字滤波技术进一步提高了抗干扰性能，同时，使用2组激光器构成复合检测，通过对信号的信息进行波形相关性分析，使得计数准确。此外，本发明使用OLED显示屏，具有可靠性高、工作温度范围宽等优点。

Claims (6)

1.一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，包括：电源[1]、控制器单元 [2]、显示操作单元[3]、激光亮度设置单元[4]、A组激光传感信号[5]、B组激光传感信号[6]、编程接口[7]、数字显示单元[8]、激光信号指示单元[9]、通信接口单元[10]、告警提示单元[11]；其中：

电源［1］：为复合检测型乘客计数装置提供直流工作电源；

控制器单元［2］：内含程序存储器、非易失性可擦写存储器、定时器及控制程序，是复合检测型乘客计数装置的核心单元；

显示操作单元［3］：用于显示上车人数、下车人数及数字清零，与控制器单元［2］构成电气连接；

激光亮度设置单元[4]：用于设置激光信号的亮度，与控制器单元［2］构成电气连接；

A组激光传感信号[5]：用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对A组激光发射器的亮度进行调节，与控制器单元［2］构成电气连接；

B组激光传感信号[6]：用于检测上车、下车人数的光电信号，并根据激光亮度设置单元的按键状态对B组激光发射器的亮度进行调节，与A组激光传感信号相配合构成复合检测，与控制器单元［2］构成电气连接；

编程接口[7]：用于编程与仿真调试，与控制器单元［2］构成电气连接；

数字显示单元［8］：用于显示上车人数、下车人数以及客车上的实际人数，与控制器单元［2］构成电气连接；

激光信号指示单元[9]：用于实时指示每对激光发射与接收的状态，与控制器单元［2］构成电气连接；

通信接口单元[10]：用于与外部通信，根据外部通信指令可发送上车人数、下车人数、客车上的实际人数以及激光传感器状态的信息，与控制器单元［2］构成电气连接；

告警提示单元[11]：用于声光告警信号，与控制器单元［2］构成电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，所述的A组激光传感信号[5]，包括2只激光发射器JG1A和JG2A、2只激光接收器JG1B和JG2B、由电阻R27和三极管V2组成的激光发射器的亮度调节电路；激光发射器JG1A与电容C28并联连接，激光发射器JG2A与电容C29并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R27和三极管V2的集电极的并联位置，电阻R27和三极管V2发射极的并联位置接地；三极管V2的基极经串联电阻V26接至插头CT6的第4脚；激光接收器JG1B的第1脚电源端与电容C26并联连接，第2脚及电容C26的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第2脚相连接；激光接收器JG2B的第1脚电源端与电容C27正极并联连接，第2脚及电容C27的负极接地，第3脚输出端与插头CT6的第3脚相连接。

3.根据权利要求1所述的一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，所述的B组激光传感信号[6]，包括2只激光发射器JG3A和JG4A、2只激光接收器JG3B和JG4B、由电阻R29和三极管V3组成的激光发射器的亮度调节电路；激光发射器JG3A与电容C32并联连接，激光发射器JG4A与电容C33并联连接，再将2只激光发射器及电容并联连接，并联连接后的电源端接+5V，另一端接至电阻R29和三极管V3的集电极的并联位置，电阻R29和三极管V3发射极的并联位置接地；三极管V3的基极经串联电阻V28接至插头CT7的第4脚；激光接收器JG3B的第1脚电源端与电容C30并联连接，第2脚及电容C30的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第2脚相连接；激光接收器JG4B的第1脚电源端与电容C31正极并联连接，第2脚及电容C31的负极接地，第3脚输出端与插头CT7的第3脚相连接。

4.根据权利要求1所述的一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，每个激光发射器的内部均设置有调制电路，输出的激光信号均为一定频率的脉冲信号，每个激光接收器的内部均设置有信号解调电路，对所接收的激光信号进行解调，以增强抗干扰性能。

5.根据权利要求1所述的一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，A组激光传感信号的2对激光对射光电开关安装高度为0.8～1.0米，沿进出车门方向的前后水平相距约15厘米布置，人体经A组的第1对激光对射光电开关到A组的第2对激光对射光电开关的方向为上车人数计数，反之为下车人数计数。

6.根据权利要求1所述的一种复合检测型乘客计数装置，其特征在于，B组激光传感信号的2对激光对射光电开关安装高度比A组的2对激光对射光电开关高出15～25厘米，B组的2对激光对射光电开关沿进出车门方向的前后水平相距约15厘米布置，人体经B组的第1对激光对射光电开关到B组的第2对激光对射光电开关的方向为上车人数计数，反之为下车人数计数；B组的第1对激光对射光电开关安装在A 组的第1对激光对射光电开关的正上方，B组的第2对激光对射光电开关安装在A 组的第2对激光对射光电开关的正上方。