CN107791840A - 一种防止车内乘客超载的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防止车内乘客超载的装置及方法，包括有超载检测模块、控制单元、警报器和无线通信器；超载检测模块包括连接于控制单元上的车速传感器、压力传感器和红外传感器。车速传感器用于检测车速，压力传感器有若干个且分别设置于汽车座位上用于检测汽车座位上是否有乘客，所述的红外传感器设置于车内用于检测车内过道区以及座位上是否有乘客；控制单元包括基于处理器的决策模块，所述的警报器、所述的无线通信器与所述的控制单元连接，所述的决策模块与汽车ECU相连接，该决策模块基于超载检测模块的传感数据判断车内是否超载，并在确定为超载状态下通过汽车ECU控制汽车发动机熄火。本发明的优点是以较小的成本达到有效防止车内乘客超载的目标。

Description

一种防止车内乘客超载的装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车乘客安全保障领域，尤其涉及到一种防止车内乘客超载的装置及方法。

背景技术

由于我国人口众多，带来了巨大的交通运输压力，汽车超载问题十分严峻，屡禁不止，尤其在节假日期间，超载问题更是甚嚣尘上，给公共交通带来了极大地危害。近年来，农村校车超载和高速上客车超载等安全事故频频发生，每次都以血的教训告诉世人汽车乘客超载不仅对司机和乘客的生命财产安全构成威胁，也会带来社会公共交通安全问题。

目前，无论是一般的乘用车还是商用车，都没有安装防止乘客超载的装置，虽然已有与防止超载相关的专利出现，但是大都存在造价昂贵或者不能阻止不良司机故意损坏检测装置等问题，以至于无法实现大规模应用于汽车尤其是客车领域。汽车在走进千家万户的同时，行车安全也越来越受到重视，防止汽车乘客超载问题不仅要靠交通法律法规约束司机的驾驶行为，同时也要在汽车制造技术尤其是乘客安全保障技术上确保乘客的行车安全。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种防止车内乘客超载的装置，提高行车安全。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有超载检测模块、控制单元、警报器和无线通信器；

超载检测模块包括分别信号连接于控制单元上的车速传感器、压力传感器和红外传感器，车速传感器用于检测车速，压力传感器包括有一个或者多个且分别设置于汽车座位上用于检测汽车座位上是否有乘客，所述的红外传感器设置于车内用于检测车内过道区以及座位上是否有乘客；

控制单元包括有基于处理器的决策模块，所述的警报器、所述的无线通信器与所述的控制单元连接。所述的决策模块与汽车ECU相连接，该决策模块基于超载检测模块的传感数据判断车内是否超载，并在确定为超载状态下通过汽车ECU控制汽车发动机熄火。

进一步设置是车速传感器检测到车速超过设定的车速阈值的情形下，决策模块基于该车速信号给予压力传感器初始启动检测信号，以介入乘客超载检测工作；

所述的决策模块根据压力传感器检测的压力信号判断该座位上为有人乘坐的情形下，再给予红外传感器初始启动检测信号，以介入下一步的乘客超载检测工作。

进一步设置是还包括有连接于控制单元上的警报器；

所述的控制单元驱动所述的警报器在三种情形下进行报警工作：

所述的决策模块接受所述的压力传感器的检测信号判断为有人而没有接收到所述的红外传感器的检测信号，红外传感器可能发生损坏，所述的警报器报警；

所述的决策模块接受所述的压力传感器的检测信号判断为有人而接受所述的红外传感器的信号判断检测的座位区为无人乘坐时，判定为红外传感器的检测区域有人为遮挡，所述的警报器报警；

所述的决策模块接受所述的压力传感器的检测信号判断为有人并且接受所述的红外传感器的信号判断检测的过道区为有人时，司机涉嫌超载，所述的警报器报警。

进一步设置是该警报器包括语音提示模块和危险提示模块；所述的警报器的语音提示模块与车内的音响系统相连接用于车内语音播放，危险提示模块通过汽车ECU与车内仪表盘显示连接用于超载危险提示。

进一步设置是所述的警报器的报警时间达到时间阈值后，所述的超载检测模块再次进行乘客超载检测，决策模块基于该超载检测模块再次判断为乘客超载时，驱动警报器做出60s后发动机熄火的警报语音播报和仪表盘图标显示。

进一步设置是还包括有无线通信器，该无线通信器包括信息接收模块和信息发送模块，该无线通信器与交通指挥终端无线通讯连接；

所述的警报器做出乘客人数超载警报的同时做出60s后发动机熄火警报，并且控制单元通过无线通信器向交通指挥终端发送违规车辆信息。

进一步设置是红外传感器安装于车内顶棚靠近前挡风玻璃上部。

本发明还提供一种防止车内乘客超载的方法，其在如上所述的装置中实现，包括以下步骤：

S01：车速传感器检测到车速超过设定的车速阈值的情形下，决策模块基于该车速信号给予压力传感器初始启动检测信号，以介入乘客超载检测工作；

S02：所述的决策模块根据压力传感器检测的压力信号判断该座位上为有人乘坐的情形下，再给予红外传感器初始启动检测信号，以介入下一步的乘客超载检测工作；

S03：所述的决策模块接受所述的压力传感器的检测信号判断为有人并且接受所述的红外传感器的信号判断检测的过道区内同时有人时，判断为车内乘客超载，并在确定为超载状态下通过汽车ECU控制汽车发动机熄火。

本发明的优点是：可以准确判断车内乘客超载状态，并能基于超载状态制止车辆行驶，从而有效保障乘车安全，本发明所设置的警报器有助于保障超载检测模块检测的准确性，防止人为破坏，且以警报方式进行报警，有助于及时提醒和制止超载行为。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明提供的一种防止车内乘客超载的装置示意图；

图2为压力传感器的一个实施例和红外传感器的检测区域示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

如图1至图2所示，为本发明实施例中，本发明提供的一种防止车内乘客超载的装置，如图1，包含有超载检测模块10、控制单元20、警报器30、无线通信器40，为使本发明更加完整和具有较大的可行性，该装置结合交通指挥终端50一并形成整个防止乘客超载的装置。

需要说明的是：超载检测模块10由车速传感器11、压力传感器12和红外传感器13构成，并且所述的车速传感器11为目前汽车上已经广泛应用的车速传感器，所述的压力传感器为汽车生产厂家随机隐秘安装于其中一个或者多个乘客座位区，压力传感器12作用既是为了用于判断车内是否有空位，也是为了防止不良司机蓄意阻碍红外传感器13在车内乘客防超载的检测；控制单元20包含有决策模块21，并且决策模块21是具体的可执行的程序，控制单元20实际是汽车ECU或者说是发动机ECU；警报器30由语音提示模块31和危险提示模块32两大部分组成，语音提示模块31借助车内已安装的音响系统进行警报工作，危险提示模块32由汽车ECU控制仪表盘进行警报工作；无线通信器40由信息接收模块41和信息发送模块42组成，信息发送模块42可以向所述的交通指挥终端50发送相关信息，信息接收模块41也能够接收交通指挥终端50反馈的指挥信息。

进一步说明，所述压力传感器12的一个实施例和红外传感器13的检测区域如图2所示，将红外传感器13的检测区域固定，不仅是为了减少控制单元20的计算量，也是为了使车内过道是否存在乘客人数超载的判断结果更加精确。

本发明具体的工作过程和本发明预期效果如下：

车速传感器11将车速信号传递给控制单元20，当车速由零开始增加至控制单元20设定的车速阈值时，控制单元20通过压力传感器12检测该装有压力传感器12的座位是否有人乘坐，当控制单元20接收到压力传感器12的信号判断为无人乘坐时，说明车内有空位，不存在超载问题，超载检测模块10 的检测工作就此结束。

进一步地，当控制单元20接收到压力传感器12的信号判断为有人乘坐时，控制单元20便控制安装于车内顶棚的红外传感器13进行人体红外辐射检测工作，若控制单元20的决策模块21无法得到红外传感器13的反馈信号，司机可能故意损坏红外传感器13，警报器30的语音提示模块31在车内音响进行语音警示，车内防乘客超载检测装置损坏，在一定的时间阈值内，若司机没有做出相应处理措施即决策模块21依旧没有接收到红外传感器13的反馈信号，语音提醒司机60s后发动机将熄火，同时汽车仪表盘进行危险信号提示。若决策模块21得到红外传感器13的反馈信号判断所述的安装压力传感器12的座位检测区为无人乘坐时，语音模块31进行报警，司机可能故意阻挡车内乘客超载检测区域，在一定的时间阈值内若没有得到相应的处理结果，语音提醒司机60s后发动机将熄火，同时汽车仪表盘进行危险信号提示。若决策模块21得到红外传感器13的反馈信号判断所述的车内过道检测区为无人乘坐时，说明车内没有发生超载现象，检测过程至此结束。若决策模块21接收到红外传感器13的反馈信号判断所述的车内过道检测区域为有人乘坐时，警报器30报警，语音提示模块31警告司机有超载现象，语音提醒司机60s后发动机将熄火，同时汽车仪表盘进行危险信号提示，控制单元20通过无线通信器40的发送模块42向远程交通指挥终端50发送车辆违规信息。

如图2所示，红外传感器13安装于车内顶棚131靠近前挡风玻璃区域，检测区域为所述的车厢132内过道边界线A—B 之间的区域以及所述的安装有压力传感器13的座位区。为保证红外传感器13检测结果较为精准，所述的红外传感器13可以由固定的外壳包裹，在外壳上固定的区域“漏出”所述的检测区域。红外传感器13以一定的角度和固定的检测区域安装于车内。图2中的黑点表示压力传感器12，图中只画有一个，在具体实施时可以根据实际需要对车辆内的所有座位上均设置有压力传感器12。

本发明的控制单元20包括基于处理器的决策模块21以及外围接口电路和供电电路，其中决策模块21可以采用基于MS430型号的单片机，其内设置有相关判断的是否为超载的判断指定。当然本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：包括有超载检测模块（10）、控制单元（20）、警报器（30）和无线通信器（40）；

超载检测模块（10）分别包括连接于控制单元（20）上的车速传感器（11）、压力传感器（12）和红外传感器（13）；

车速传感器（11）用于检测车速，压力传感器（12）有若干个且分别设置于汽车座位上用于检测汽车座位上是否有乘客，所述的红外传感器设置于车内用于检测车内过道区以及座位上是否有乘客；

控制单元（20）包括基于处理器的决策模块（21）；

所述的警报器（30）、所述的无线通信器（40）与所述的控制单元（20）连接；

所述的决策模块（21）与汽车ECU相连接，该决策模块（21）基于超载检测模块（10）的传感数据判断车内是否超载，并在确定为超载状态下通过汽车ECU控制汽车发动机熄火。

2.根据权利要求1所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：

车速传感器（11）检测到车速超过设定的车速阈值的情形下，决策模块（21）基于该车速信号给予压力传感器（12）初始启动检测信号，以介入乘客超载检测工作；

所述的决策模块（21）根据压力传感器（12）检测的压力信号判断该座位上为有人乘坐的情形下，再给予红外传感器（13）初始启动检测信号，以介入下一步的乘客超载检测工作。

3.根据权利要求1所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：

还包括有连接于控制单元（20）上的警报器（30）；

所述的控制单元（20）驱动所述的警报器（30）在以下三种情形下进行报警工作：

所述的决策模块（21）接受所述的压力传感器（12）的检测信号判断为有人而没有接收到所述的红外传感器（13）的检测信号，红外传感器（13）可能发生损坏，所述的警报器（30）报警；

所述的决策模块（21）接受所述的压力传感器（12）的检测信号判断为有人而接受所述的红外传感器（13）的信号判断检测的座位区为无人乘坐时，司机可能进行故意遮挡红外传感器（13）的检测区域，所述的警报器（30）报警；

所述的决策模块（21）接受所述的压力传感器（12）的检测信号判断为有人并且接受所述的红外传感器（13）的信号判断检测的过道区为有人时，司机涉嫌超载，所述的警报器（30）报警。

4.根据权利要求3所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：该警报器（30）包括语音提示模块（31）和危险提示模块（32）；所述的警报器（30）的语音提示模块与车内的音响系统相连接用于车内语音播放，危险提示模块通过汽车ECU与车内仪表盘显示连接用于超载危险提示。

5.根据权利要求4所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：所述的警报器（30）的报警时间达到时间阈值后，所述的超载检测模块（10）再次进行乘客超载检测，决策模块（21）基于该超载检测模块（10）再次判断为乘客超载的，驱动警报器（30）做出60s后发动机熄火的警报语音播报和仪表盘图标显示。

6.根据权利要求5所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：还包括有无线通信器（40），该无线通信器（40）包括信息接收模块（41）和信息发送模块（42），该无线通信器（40）与交通指挥终端（50）无线通讯连接；

所述的警报器（30）做出乘客人数超载警报的同时做出60s后发动机熄火警报，并且控制单元（20）通过无线通信器（40）向交通指挥终端（50）发送违规车辆信息。

7.根据权利要求1所述的一种防止车内乘客超载的装置，其特征在于：红外传感器（13）安装于车内顶棚靠近前挡风玻璃处。

8.一种防止车内乘客超载的方法，其特征在于：其在如权利要求1-7之一所述的装置中实现，包括以下步骤：

S01：车速传感器（11）检测到车速超过设定的车速阈值的情形下，决策模块（21）基于该车速信号给予压力传感器（12）初始启动检测信号，以介入乘客超载检测工作；

S02：所述的决策模块（21）根据压力传感器（12）检测的压力信号判断该座位上为有人乘坐的情形下，再给予红外传感器（13）初始启动检测信号，以介入下一步的乘客超载检测工作；

S03：所述的决策模块（21）接受所述的压力传感器（12）的检测信号判断为有人并且接受所述的红外传感器（13）的信号判断检测的过道区内同时有人时，判断为车内乘客超载，并在确定为超载状态下通过汽车ECU控制汽车发动机熄火。