專利名稱：一種用于公交車的車門智能化安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于公共交通領(lǐng)域，具體的說，涉及一種用于公交車的車門智能化安
全裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國城市面積的不斷擴(kuò)大、城市化進(jìn)程日趨加快，城市公共交通逐步向智能化方向發(fā)展。交通擁堵現(xiàn)象已成為各大城市建設(shè)中亟待解決的問題，為了緩解這個(gè)問題，為公眾創(chuàng)造良好的工作和生活環(huán)境，國家積極倡導(dǎo)公交優(yōu)先，大中城市公交車輛也在更新?lián)Q代，給市民出行帶來方便的同時(shí)，也經(jīng)常發(fā)生乘客被車門碰傷、夾傷的事故。因此研究一種用于公交車的車門智能化安全裝置尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于公交車的車門智能化安全裝置，該裝置通過在車門上安裝的攝像頭，實(shí)時(shí)采集乘客上下車門的圖像信息傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)采集到的信號判斷是否有乘客需要上車或下車，如果無乘客上下車控制電機(jī)關(guān)閉乘客門， 如果有乘客上下車控制電機(jī)打開乘客門。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種用于公交車的車門智能化安全裝置，包括公交車的車門以及和車門相連接的直流電機(jī)，其特征在于，在公交車車門上安裝有攝像頭，攝像頭和一個(gè)微控制器相連接，微控制器上連接有H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路。本實(shí)用新型的其它一些特點(diǎn)是所述的微控制器選擇Freescale MC9S12DG128B單片機(jī)。所述的攝像頭選用S440Y攝像頭。所述的H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路采用4個(gè)場效應(yīng)管制作。本實(shí)用新型的用于公交車的車門智能化安全裝置，根據(jù)攝像頭采集到圖像的信息，判斷是否有乘客通過乘客門，控制H橋驅(qū)動電路中場效應(yīng)管的開關(guān)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的扭矩輸出，從而達(dá)到控制車門開關(guān)的目的。具有智能化程度高、使用方便、控制精度高、控制方式簡單等特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的控制原理圖；圖2a和圖2b分別是裝置工作流程圖；其中，圖2a是開門時(shí)的工作流程，圖2b是關(guān)門時(shí)的工作流程；圖3是本實(shí)用新型的硬件電路連接示意圖；圖4是H橋功率驅(qū)動原理以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例給出一種用于公交車的車門智能化安全裝置，公交車的車門以及和車門相連接的直流電機(jī)，在公交車車門上安裝有攝像頭，攝像頭和一個(gè)微控制器相連接，微控制器上連接有H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路。其中，攝像頭的功能在于采集乘客上下車門的圖像信息；微控制器的功能在于處理攝像頭采集到的信息，根據(jù)圖像信息判斷是否有乘客通過乘客門，控制直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，從而達(dá)到控制車門開關(guān)的目的。本實(shí)施例中，微控制器選擇Freescale MC9S12DG128B單片機(jī)。與車門連接的直流電機(jī)，其功能在于驅(qū)動車門的打開或關(guān)閉；本實(shí)施例中直流電機(jī)選用常州永安電機(jī)有限公司生產(chǎn)的DC24-75型直流電機(jī)。參照圖2，圖2為裝置的工作流程圖。當(dāng)公交車到站點(diǎn)后，駕駛員按下開門按鈕后，不是立即打開車門，而是單片機(jī)要對攝像頭采集到的圖像進(jìn)行處理，檢測轉(zhuǎn)軸附近是否有障礙物(人體)，如圖2(a)，若沒有障礙物(人體)，則門打開；反之，若有障礙物(人體)，則單片機(jī)產(chǎn)生信號控制電機(jī)暫不運(yùn)轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生信號控制語音報(bào)警裝置(或是蜂鳴器)以提醒司乘人員注意危險(xiǎn)，并不斷循環(huán)檢測，直至車門打開。在駕駛員按下關(guān)門按鈕后，不是立即關(guān)上車門，也要進(jìn)行車門附近的障礙物(人體)檢測，如圖2(b)，若沒有障礙物(人體)，則單片機(jī)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)閉車門；反之，若有障礙物(人體)，則產(chǎn)生信號控制電機(jī)暫不運(yùn)轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生信號控制語音報(bào)警裝置(或是蜂鳴器)以提醒司乘人員注意危險(xiǎn)，并不斷循環(huán)檢測，直至車門關(guān)閉。但當(dāng)遇到兩扇車門在合攏的瞬間若有人突然伸手于門縫間或是門縫間多了障礙物(人體)的情況時(shí)，系統(tǒng)會立即產(chǎn)生信號控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)改變，從而電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，使車門立即恢復(fù)打開狀態(tài)。參照圖3，圖3為Freescale MC9S12DG128B單片機(jī)最小核心板電路圖。MC9S12DG128B單片機(jī)是Motorola公司M68HC12系列16位單片機(jī)中的一種，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有單片機(jī)基本部分和CAN功能塊部分組成，基本結(jié)構(gòu)包括一個(gè)中央處理器單元HCS12 (CPU)，2個(gè)異步串行通信口 SCI，2個(gè)同步串行通信口 SPI，8通道輸入捕捉/輸出比較定時(shí)器，I個(gè)8通道脈寬調(diào)制模塊以及49個(gè)獨(dú)立數(shù)字I/O 口(其中20個(gè)具有外部中斷及喚醒功能)，在片內(nèi)還擁有128KB的Flash ROM, 8KB的RAM，2KB的EEPROM。將轉(zhuǎn)角傳感器輸出信號與ADO連接，PSO與場效應(yīng)管SI連接，PSl與場效應(yīng)管S2連接，PS2與場效應(yīng)管S3連接，PS3與場效應(yīng)管S4連接。參照圖4，圖4是H橋功率驅(qū)動原理圖，場效應(yīng)管(SI、S2、S3、S4，型號為IRF3703Mosfet管)由4個(gè)T0-220封裝組成H型雙極模式轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行調(diào)壓，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速。該驅(qū)動電路方便地實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行，分別對應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動。H型全橋式驅(qū)動電路的4只場效應(yīng)管(IRF3703 Mosfe)都工作在斬波狀態(tài)。SI、S4為一組，S2、S3為一組，這兩組狀態(tài)互補(bǔ)，當(dāng)一組導(dǎo)通時(shí)，另一組必須關(guān)斷。當(dāng)SI、S4導(dǎo)通時(shí)，S2、S3關(guān)斷，電機(jī)兩端加正向電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)制動；當(dāng)S2、S3導(dǎo)通時(shí)，SI、S4關(guān)斷，電機(jī)兩端為反向電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)制動。實(shí)際控制中，需要不斷地使電機(jī)在四個(gè)象限之間切換，即在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間切換，也就是在S1、S4導(dǎo)通且S2、S3關(guān)斷到SI、S4關(guān)斷且S2、S3導(dǎo)通，這兩種狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的調(diào)節(jié)控制。
權(quán)利要求1.一種用于公交車的車門智能化安全裝置，包括公交車的車門以及和車門相連接的直流電機(jī)，其特征在于，在公交車車門上安裝有攝像頭，攝像頭和一個(gè)微控制器相連接，微控制器上連接有H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路。
2.如權(quán)利要求I所述的用于公交車的車門智能化安全裝置，其特征在于，所述的微控制器選擇 Freescale MC9S12DG128B 單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求I所述的用于公交車的車門智能化安全裝置，其特征在于，所述的攝像頭選用S440Y攝像頭。
4.如權(quán)利要求I所述的用于公交車的車門智能化安全裝置，其特征在于，所述的H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路采用4個(gè)場效應(yīng)管制作。
專利摘要本實(shí)用新型中公開了一種用于公交車的車門智能化安全裝置，包括公交車的車門以及和車門相連接的直流電機(jī)，在公交車車門上安裝有攝像頭，攝像頭和一個(gè)微控制器相連接，微控制器上連接有H橋直流電機(jī)驅(qū)動電路。根據(jù)攝像頭采集到圖像的信息，判斷是否有乘客通過乘客門，控制H橋驅(qū)動電路中場效應(yīng)管的開關(guān)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的扭矩輸出，從而達(dá)到控制乘客門開關(guān)的目的。具有智能化程度高、使用方便、控制精度高、控制方式簡單等特點(diǎn)。
文檔編號E05F15/20GK202359939SQ20112046223
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月20日
發(fā)明者余曼, 張亞妮, 朱榮榮, 田學(xué)英, 許世維, 許菁, 高潔 申請人:長安大學(xué)