本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，確切地說是一種公交安全門控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人類現(xiàn)在工業(yè)文明的飛速發(fā)展，改革的進(jìn)一步深化和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大規(guī)模的人口流動(dòng)和貨物的流通，目前汽車客運(yùn)成為我國乃至世界重要的客運(yùn)方式。

國內(nèi)對(duì)汽車客運(yùn)管理的安全問題上存在著很大的不足。例如：許多公交車輛在營運(yùn)過程中，車輛未停穩(wěn)開門，起步時(shí)車門未關(guān)穩(wěn)，這給交通極大的安全隱患。因此，提高公交汽車的管理監(jiān)督水平，避免車輛在營運(yùn)過程中存在的違規(guī)操作，具有非常重要的意義。隨著公共汽車布入人們生活的同時(shí)，越來越多的有關(guān)安全方面的問題圍繞著駕乘人員及家人。對(duì)于每一位乘坐汽車的人來說，意外的安全保護(hù)問題也隨之出現(xiàn)，其中最常見的就是汽車車門的快速關(guān)閉造成的乘客被夾的問題，尤其是小孩子被夾，在很多城市中都發(fā)生過汽車車門夾傷乘客的現(xiàn)象。汽車車門的關(guān)閉安全以及防夾功能設(shè)計(jì)問題也逐漸成為人們?nèi)找骊P(guān)注的方面，也成為人們購買車輛時(shí)所要考慮的方面之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是一種公交安全門控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能減少乘客或者家人在不經(jīng)意間關(guān)閉車門時(shí)對(duì)靠近車門以及門框的手或者身體的其他部位的意外傷害率，滿足人們對(duì)駕駛或者乘坐汽車時(shí)的方便和安全性的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)手段：

一種公交安全門控系統(tǒng)，由控制器，與控制器電連接的傳感器及執(zhí)行器組成；控制器與狀態(tài)顯示器、壓力傳感器、測速傳感器及開關(guān)門控制模塊分別電連接，狀態(tài)顯示器顯示數(shù)據(jù)信息，壓力傳感器設(shè)置在公交門的車門的門側(cè)，車門設(shè)有紅外傳感器，紅外傳感器檢測車門關(guān)閉范圍內(nèi)人或物并把信號(hào)傳送給控制器，開關(guān)門控制模塊設(shè)有電機(jī)、繼電器，控制器通過繼電器連接控制電機(jī)。

logo可在家庭和工程中進(jìn)行安裝使用，例如用于樓梯照明、室外照明、遮陽蓬、百葉窗、商店櫥窗照明等，也可在開關(guān)柜和機(jī)電設(shè)備中使用，例如：門控制統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、或雨水泵等。logo也可以作為專用的控制系統(tǒng)應(yīng)用在暖房或溫室中，用于控制操作信號(hào)，如果連接了通訊模塊(例如：as-i模塊)，還可分散式本地控制機(jī)器和流程。此外，還提供無帶操作面板和顯示單元的特殊型號(hào)，它們適用于小型機(jī)械設(shè)備、電氣裝置、控制柜以及安裝工程等一系列應(yīng)用。

logo通過邏輯控制模塊有8種基本功能和26種特殊功能，它代替了很多定時(shí)器、繼電器、時(shí)鐘和接觸器所實(shí)現(xiàn)的功能，取代了數(shù)以萬計(jì)的繼電器設(shè)備。logo模塊不需要太多的附件和放置空間，因而它使得控制體積變得更小，而且隨時(shí)能夠擴(kuò)展其功能。所以，logo模塊不僅降低了花費(fèi)，也節(jié)省了多達(dá)70％的時(shí)間。logo易于安裝，幾乎不需要任何接線，而且編程十分簡單。logo也具有抗振性，及很強(qiáng)的電磁兼容性(emc)，并完全符合各項(xiàng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠應(yīng)用于各種氣候條件，因此logo在全世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用。

西門子公司生產(chǎn)的微型可編程控制器西門子logo同plc及其他控制器相比較，logo系列產(chǎn)品具有體積小、價(jià)格便宜、編程簡單、便于操著等優(yōu)點(diǎn)。logo是本產(chǎn)品正常運(yùn)行的核心，其精確的控制、完善的功能將有力保障本產(chǎn)品的高效與節(jié)能，因此受到廣大電氣工作者的歡迎。logo作為智能型的邏輯組合單元，具有邏輯控制、現(xiàn)場編程、有輸入輸出功能而成為在工控應(yīng)用中更為直接的選擇。logo不僅可以完成plc才能完成的控制任務(wù)，而且配有簡易型的人機(jī)界面的logo在小規(guī)模的系統(tǒng)或設(shè)備上使用的合理性和必要性大大增強(qiáng)。

logo主控器通過各路傳感器采集數(shù)據(jù)并能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在文本顯示器上。同時(shí)logo根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷并給出輸出控制信號(hào)；最后，logo的輸出信號(hào)作用于被控電機(jī)，從而控制車門的開閉。

壓力傳感器采用應(yīng)變片壓力傳感器，電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件，應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。hx711是一款專為高精度壓力傳感器而設(shè)計(jì)的24位a/d轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該芯片與后端mcu芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng)，無需對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開關(guān)可任意選取通道a或通道b，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道a的可編程增益為128或64，對(duì)應(yīng)的滿額度差分輸入信號(hào)幅值分別為±20mv或±40mv。通道b則為固定的64增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的a/d轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動(dòng)復(fù)位功能簡化了開機(jī)的初始化過程。

測速傳感器為zls-px測速傳感器也是特別定制的一款測速傳感器，傳感器有2個(gè)正交測量信號(hào)輸出能同時(shí)測量兩個(gè)方向的速度，不但能覺察被測體是否停止，而且能覺察被測體的運(yùn)動(dòng)方向。將傳感器固定在穩(wěn)定的支架上能測出轉(zhuǎn)動(dòng)被測體的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并且它是非接觸的傳感器，可測量無法接觸的物體。除能測量速度外，還可以識(shí)別開機(jī)、關(guān)機(jī)和運(yùn)動(dòng)方向。通過設(shè)置速度傳感器，控制系統(tǒng)建立車門開閉過程中車速與車門開關(guān)的限制關(guān)系，車門未關(guān)穩(wěn)公車無法開動(dòng)；車速為0時(shí)，司機(jī)按下按鈕才能打開車門；將壓力傳感器和紅外傳感器同時(shí)應(yīng)用于公交門控系統(tǒng)，雙重保護(hù)功能極大提高了公交車門的安全性，有效控制車門的關(guān)閉開啟運(yùn)行狀態(tài)和提高安全防夾性能。減少乘客或者家人在不經(jīng)意間關(guān)閉車門時(shí)對(duì)靠近車門以及門框的手或者身體的其他部位的意外傷害率，滿足人們對(duì)駕駛或者乘坐汽車時(shí)的方便和安全性的需求。

煙霧傳感器采用煙霧傳感器mq-2檢測車內(nèi)的煙霧濃度，mq-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。

紅外傳感器，主要由紅外發(fā)射器和接收器、專用柔性電纜三大部分組成。用光幕檢測物體(比如手)進(jìn)入的測試原理結(jié)構(gòu)中，光幕的一邊等間距安裝有多個(gè)紅外發(fā)射管，另一邊排列著紅外接收管，每一個(gè)紅外發(fā)射管都對(duì)應(yīng)著若干個(gè)紅外接收管。當(dāng)紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(hào)(光信號(hào))能順利到達(dá)紅外接收管。紅外接收管接收到調(diào)制信號(hào)后，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，而在有障礙物的情況下，紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(hào)(光信號(hào))不能順利到達(dá)紅外接收管，這時(shí)該紅外接收管接收不到調(diào)制信號(hào)，從而無法進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。這樣，通過對(duì)內(nèi)部電路狀態(tài)進(jìn)行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。

語音電路芯片，采用isd1730，是isd公司最新推出的單片高音質(zhì)語音錄放電路，該芯片提供多項(xiàng)創(chuàng)新功能，包括多信息管理系統(tǒng)，新信息提示(valert)，雙運(yùn)作模式(獨(dú)立&嵌入式)，以及可定制的信息操作指示音效。芯片內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。

進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案如下：

所述的控制器連接控制語音控制模塊。

語音控制模塊進(jìn)行開、關(guān)門語音提示及圖文顯示，以實(shí)現(xiàn)公交車的開、關(guān)門的語音播報(bào)，圖文的顯示。語音控制模塊設(shè)有語音電路芯片isd1730，語音電路芯片isd1730包括多信息管理系統(tǒng)，新信息提示(valert)，雙運(yùn)作模式(獨(dú)立&嵌入式)，以及可定制的信息操作指示音效。語音電路芯片isd1730內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。

所述的壓力傳感器通過固定在車門上，橡膠條設(shè)有固定槽，壓力傳感器安裝在固定槽內(nèi)，壓力傳感器均勻間隔分布。上述設(shè)置，使壓力傳感器測量的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

所述的控制器與煙霧傳感器電連接，煙霧傳感器設(shè)置在車體內(nèi)部的頂板上。

紅外傳感器主要由紅外發(fā)射器和紅外接收器、專用柔性電纜三大部分組成。通過對(duì)內(nèi)部電路狀態(tài)進(jìn)行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。紅外傳感器接收到門關(guān)閉范圍內(nèi)無障礙物的信號(hào)時(shí)，才可以正常開關(guān)門。

控器通過各路傳感器采集數(shù)據(jù)并能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在文本顯示器上。

煙霧傳感器采用煙霧傳感器mq-2、煙霧傳感器b6分別檢測車內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度、煙霧濃度，當(dāng)煙霧傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。門控系統(tǒng)配備煙霧傳感器模塊，遇到公交車突發(fā)火災(zāi)具備自動(dòng)識(shí)別和控制開門繼電器，電機(jī)工作，自動(dòng)開門。

為防止緊急情況下系統(tǒng)無法工作，本系統(tǒng)設(shè)有應(yīng)急按鈕手動(dòng)開門轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)本系統(tǒng)無法工作時(shí)，可以通過應(yīng)急按鈕手動(dòng)開門轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到手動(dòng)模式。

本實(shí)用新的技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)雙重車門防夾功能：提供一種基于西門子logo的的公交車門防夾系統(tǒng)，包括按鍵模塊、logo控制模塊、紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊、壓力傳感器模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)的有益效果是只有在紅外接收器接收到門關(guān)閉范圍內(nèi)無障礙物的信號(hào)時(shí)，才可以正常開關(guān)門，同時(shí)，對(duì)開的車門一側(cè)設(shè)有與車門相連的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，車門關(guān)閉時(shí)相鄰的兩個(gè)邊緣設(shè)有橡膠條，橡膠條的橫截面為向車門方向凹陷的弧形，橡膠條內(nèi)側(cè)表面均勻分布有壓力傳感器；所述的壓力傳感器均連接到一個(gè)控制器上，所述控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，車門夾住其他物體時(shí)壓力傳感器會(huì)及時(shí)的感應(yīng)到并向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)將車門開啟，有效避免了夾住乘客身體或其他物品的現(xiàn)象，極大降低發(fā)生車門被夾傷的概率，且采用西門子logo極大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以配合公交車本身的系統(tǒng)使用，極具推廣使用價(jià)值。

(2)下車保護(hù)功能：包括車門開關(guān)電路和發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路，通過車門開關(guān)電路中的測速傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路中的車門狀態(tài)檢測傳感器，建立停車開車過程中車門與車速的限制關(guān)系，汽車?？抗徽军c(diǎn)，車速為零時(shí)，司機(jī)按下開關(guān)按鈕車門方能打開，從而確保乘客安全。

(3)上車保護(hù)功能：通過檢測控制電路中的車門狀態(tài)檢測傳感器信號(hào)，建立發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和車門閉合狀態(tài)的的限制關(guān)系，車門關(guān)穩(wěn)，汽車方能啟動(dòng)，有效防止“甩客”事故的發(fā)生。

(4)煙霧報(bào)警功能：包括煙霧傳感器、logo控制模塊、車門開關(guān)控制電路,當(dāng)車內(nèi)突發(fā)火情時(shí)，煙感器報(bào)警，通過logo控制模塊閉合打開車門開關(guān)控制電路,車門開啟，為挽救乘客的生命贏得第一逃生時(shí)間。

(5)語音提示功能：設(shè)計(jì)公交車關(guān)門語音及漢字顯示系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)公交車的語音播報(bào)，即在車門關(guān)閉時(shí)自動(dòng)播報(bào)語音提示信息及服務(wù)用語，同時(shí)利用led顯示屏進(jìn)行漢字顯示。

(6)應(yīng)急按鈕功能：車門頂端安裝有應(yīng)急開關(guān)，應(yīng)急開關(guān)平時(shí)有外罩罩著防止乘客誤觸，在遇到遇到電路短路致使車門打不開的情況或者緊急情況時(shí)，只要把外罩打開，按照標(biāo)注方向扳動(dòng)應(yīng)急開關(guān)后，輕輕一推車門就可打開。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工作原理圖。

圖2是本發(fā)明的框架結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1－傳感器；2－控制器；3－執(zhí)行器；4－壓力傳感器；5－紅外傳感器；6－測速傳感器；7－煙霧傳感器；8－開關(guān)門控制模塊；9－語音控制模塊；10－狀態(tài)顯示器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。

參見圖1、2可知，本發(fā)明的一種公交安全門控系統(tǒng)，由控制器2，與控制器2電連接的傳感器1及執(zhí)行器3組成；控制器2與狀態(tài)顯示器10、壓力傳感器4、測速傳感器6及開關(guān)門控制模塊8分別電連接，狀態(tài)顯示器10顯示數(shù)據(jù)信息，壓力傳感器4設(shè)置在公交門的車門的門側(cè)，車門設(shè)有紅外傳感器5，紅外傳感器5檢測車門關(guān)閉范圍內(nèi)人或物并把信號(hào)傳送給控制器2，開關(guān)門控制模塊8設(shè)有電機(jī)、繼電器，控制器2通過繼電器連接控制電機(jī)。

執(zhí)行器3設(shè)置狀態(tài)顯示器10、語音控制模塊9、開關(guān)門控制模塊8。

通過設(shè)置速度傳感器，控制系統(tǒng)建立車門開閉過程中車速與車門開關(guān)的限制關(guān)系，車門未關(guān)穩(wěn)公車無法開動(dòng)；車速為0時(shí)，司機(jī)按下按鈕才能打開車門；將壓力傳感器4和紅外傳感器5同時(shí)應(yīng)用于公交門控系統(tǒng)，雙重保護(hù)功能極大提高了公交車門的安全性，有效控制車門的關(guān)閉開啟運(yùn)行狀態(tài)和提高安全防夾性能。減少乘客或者家人在不經(jīng)意間關(guān)閉車門時(shí)對(duì)靠近車門以及門框的手或者身體的其他部位的意外傷害率，滿足人們對(duì)駕駛或者乘坐汽車時(shí)的方便和安全性的需求。

所述的控制器2連接控制語音控制模塊9。

語音控制模塊9進(jìn)行開、關(guān)門語音提示及圖文顯示，以實(shí)現(xiàn)公交車的開、關(guān)門的語音播報(bào)，圖文的顯示。語音控制模塊9設(shè)有語音電路芯片isd1730，語音電路芯片isd1730包括多信息管理系統(tǒng)，新信息提示(valert)，雙運(yùn)作模式(獨(dú)立&嵌入式)，以及可定制的信息操作指示音效。語音電路芯片isd1730內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。

所述的壓力傳感器4通過固定在車門上，橡膠條設(shè)有固定槽，壓力傳感器4安裝在固定槽內(nèi)，壓力傳感器4均勻間隔分布。上述設(shè)置，使壓力傳感器4測量的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

所述的控制器2與煙霧傳感器7電連接，煙霧傳感器7設(shè)置在車體內(nèi)部的頂板上。

紅外傳感器5主要由紅外發(fā)射器和紅外接收器、專用柔性電纜三大部分組成。通過對(duì)內(nèi)部電路狀態(tài)進(jìn)行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。紅外傳感器5接收到門關(guān)閉范圍內(nèi)無障礙物的信號(hào)時(shí)，才可以正常開關(guān)門。

控器通過各路傳感器采集數(shù)據(jù)并能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在文本顯示器上。

煙霧傳感器7采用煙霧傳感器7mq-2、煙霧傳感器7b6分別檢測車內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度、煙霧濃度，當(dāng)煙霧傳感器7所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。門控系統(tǒng)配備煙霧傳感器7模塊，遇到公交車突發(fā)火災(zāi)具備自動(dòng)識(shí)別和控制開門繼電器，電機(jī)工作，自動(dòng)開門。

本實(shí)施例的有益效果如下：

通過將壓力傳感器4和紅外傳感器5同時(shí)應(yīng)用于公交門控系統(tǒng)，雙重保護(hù)功能極大提高了公交車門的安全性，有效控制車門的關(guān)閉開啟運(yùn)行狀態(tài)和提高安全防夾性能。系統(tǒng)建立車門開閉過程中車速與車門開關(guān)的限制關(guān)系，提出公交門控系統(tǒng)配備車速傳感器模塊，車門未關(guān)穩(wěn)公車無法開動(dòng)；車速為0時(shí)，司機(jī)按下按鈕才能打開車門。。該設(shè)計(jì)通過安裝傳感器裝置采集感受到的傳感信號(hào)，執(zhí)行器3來警告關(guān)閉車門的人并執(zhí)行阻止車門的關(guān)閉，防止人的身體部位和手臂被夾傷的事故發(fā)生。本技術(shù)方案能有效地減少乘客或者家人在不經(jīng)意間關(guān)閉車門時(shí)對(duì)靠近車門以及門框的手或者身體的其他部位的意外傷害率，滿足了人們對(duì)駕駛或者乘坐汽車時(shí)的方便和安全性的需求。

由于以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)不限于此，任何本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能想到本技術(shù)方案技術(shù)特征的等同的變化或替代，都涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。