基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，包括：傳感器陣列、信息采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、GPS接收器、GPRS無線通訊模塊；所述傳感器陣列分別安裝在前后車門處，且分別與信息采樣模塊連接，所述信息采樣模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與控制模塊連接，所述控制模塊的輸入端與GPS接收器連接，其輸出端與GPRS無線通訊模塊連接。本實用新型的采用傳感器陣列在車輛空間上采用分布式結(jié)構(gòu)的設(shè)計，采用該結(jié)構(gòu)可以有效地避免開關(guān)式壓力傳感器信號由于傳輸所受電磁干擾而引發(fā)的信號衰減，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
【專利說明】
基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，計算機(jī)視覺技術(shù)在公交乘客流量自動檢測方面的應(yīng)用也備受關(guān)注，我國眾多的大學(xué)、研究院所也開始了這方面的研究工作，并取得了一定的研究成果。在利用紅外線計數(shù)方面，研究主要集中在改進(jìn)算法來提高精確度上，在經(jīng)驗基礎(chǔ)上提出預(yù)測乘客的算法模型。利用紅外線的主要缺點是乘客擁擠的情況下，系統(tǒng)的誤差會比較大，由于誤差的不確定性，對預(yù)測算法提出了很高的要求?；谝曨l的人流量檢測技術(shù)是計算機(jī)智能視覺領(lǐng)域的前沿方向，因而備受關(guān)注。在乘客流量檢測中，對人的有效檢測和跟蹤是技術(shù)核心，國內(nèi)外很多研究都集中在此方面，但檢測的精度和有效性存在較大不足。
[0003]如中國專利公開號為CN 202282010 U，該實用新型公開了一種公交車客流量監(jiān)測裝置，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，然而，這種公交車客流量監(jiān)測裝置，錯誤率大，準(zhǔn)確性低。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種準(zhǔn)確率高的基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型供一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，包括:傳感器陣列、信息采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、GPS接收器、GPRS無線通訊模塊；
[0007]所述傳感器陣列分別安裝在前后車門處，且分別與信息采樣模塊連接，所述信息采樣模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與控制模塊連接，所述控制模塊的輸入端與GPS接收器連接，其輸出端與GPRS無線通訊模塊連接；
[0008]其中，所述傳感器陣列包括開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列，所述開關(guān)狀態(tài)傳感器分別安裝在前后車門處，所述開關(guān)式壓力傳感器陣列分布式平鋪在前后車門的上下車臺階處，所述開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列都與信息采樣模塊連接。
[0009]優(yōu)選的，所述信息采樣模塊包括多個低通濾波器和與低通濾波器對應(yīng)數(shù)量的光電隔離器，每個所述低通濾波器的輸入端連接傳感器陣列的一個傳感器，其輸出端連接一個光電隔離器，所述光電隔離器的輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊。
[0010]優(yōu)選的，還包括移動存儲模塊，所述移動存儲模塊與控制模塊連接。
[0011]優(yōu)選的，還包括讀/寫卡系統(tǒng)，所述讀/寫卡系統(tǒng)與控制模塊連接。
[0012]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集接口，所述數(shù)據(jù)采集接口包括多個雙向模擬開關(guān)、多個譯碼器，每個譯碼器與對應(yīng)的所述雙向模擬開關(guān)連接，每個所述雙向模擬開關(guān)與控制模塊連接。
[0013]優(yōu)選的，所述傳感器陣列表面設(shè)有導(dǎo)電膜。
[0014]本實用新型的基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，具有以下有益效果:
[0015]1、本實用新型的采用傳感器陣列在車輛空間上采用分布式結(jié)構(gòu)的設(shè)計，采用該結(jié)構(gòu)可以有效地避免開關(guān)式壓力傳感器信號由于傳輸所受電磁干擾而引發(fā)的信號衰減，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0016]2、本實用新型采用分布式的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效減小設(shè)備布線的復(fù)雜，解決由于傳感器多引起的線路雜亂無章的問題。
[0017]3、本實用新型中，當(dāng)乘客或貨物上車或下車經(jīng)過車門時，只要接觸到開關(guān)式壓力傳感器陣列，便能夠?qū)⑦@種接觸信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，輸入到控制模塊，每一個傳感器只負(fù)責(zé)自已所采集的信號，兩兩之間互不干擾，所有信號到控制模塊進(jìn)行匯總，剩余工作由控制模塊負(fù)責(zé)完成，其錯誤率小，準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性能好。
[0018]4、本實用新型采用多個雙向模擬開關(guān)、多個譯碼器組成數(shù)據(jù)采集接口，通過數(shù)據(jù)采集接口與傳感器陣列中的每一個傳感器進(jìn)行通信，實現(xiàn)矩陣傳感器行掃輸出接口。
[0019]5、本實用新型的信息采樣模塊采用低通濾波器和光電隔離器的設(shè)計，可以提高采集的數(shù)據(jù)信號在傳輸過程過的抗干擾能力，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0020]6、本實用新型采用功能模塊化的設(shè)計方式，便于排錯檢查，具有便攜性，安裝配置簡單的特點。
[0021]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0022]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為本實用新型的譯碼器的電路原理圖；
[0025]圖3為本實用新型的雙向模擬開關(guān)的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例的包括:傳感器陣列1、信息采樣模塊2、數(shù)據(jù)處理模塊3、控制模塊5 (優(yōu)選MCU芯片)、GPS接收器4、GPRS無線通訊模塊6。
[0028]傳感器陣列I分別安裝在前后車門處，且分別與信息采樣模塊2連接，用于采集前后車門處的客流量信息。
[0029]信息采樣模塊2的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊3連接，用于提高采集的數(shù)據(jù)信號在傳輸過程過的抗干擾能力。
[0030]數(shù)據(jù)處理模塊3的輸出端與控制模塊5連接，用于將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊5。[0031 ]控制模塊5的輸入端與GPS接收器4連接，其輸出端與GPRS無線通訊模塊6連接，用于對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、匯總等工作。
[0032]本實用新型還包括移動存儲模塊、讀/寫卡系統(tǒng)，移動存儲模塊與控制模塊5連接，讀/寫卡系統(tǒng)與控制模塊5連接，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線及時傳輸與數(shù)據(jù)離線自動存儲，能夠提供準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，為客流信息實時監(jiān)控、統(tǒng)計分析以及公交調(diào)度決策提供原始數(shù)據(jù)。
[0033]為了能夠準(zhǔn)確甄別乘客的上、下車狀態(tài)，以及避免由于乘客攜帶貨物等導(dǎo)致壓力傳感器誤判，本實用新型的傳感器陣列采用的是開關(guān)式壓力傳感器陣列方式。
[0034]下面對傳感器陣列I進(jìn)行具體描述:
[0035]傳感器陣列I表面設(shè)有導(dǎo)電膜，且包括開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列，開關(guān)狀態(tài)傳感器分別安裝在前后車門處，開關(guān)式壓力傳感器陣列分布式平鋪在前后車門的上下車臺階處，開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列都與信息采樣模塊2連接。
[0036]整個系統(tǒng)在車輛空間上采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計。前后門公交客流采集模塊能夠獨立工作，完整地實現(xiàn)對每一次上下車客流信息的采集、分析處理、匯總等工作，并且將數(shù)據(jù)輸入到一個控制模塊(優(yōu)選MCU芯片)，完成對全部數(shù)據(jù)的分析處理。采用該硬件架構(gòu)，可以有效地避免開關(guān)式壓力傳感器信號由于傳輸所受電磁干擾而引發(fā)的信號衰減，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。另外，由于系統(tǒng)傳感器信號線路較多，采用此種分布式結(jié)構(gòu)也可以有效減小設(shè)備布線的復(fù)雜度。
[0037]由于每一個開關(guān)式壓力傳感器只負(fù)責(zé)采集壓力信號并轉(zhuǎn)換成簡單的開關(guān)量，因此，在設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計上非常簡便，本實用新型的開關(guān)式壓力傳感器采用特定彈性系數(shù)特制彈性開關(guān)傳感器組，可以完成信號采集任務(wù)，相比于現(xiàn)有公交車客流量監(jiān)測裝置上的其他傳感器(如公交IC卡、ERF和視頻技術(shù)等)，本實用新型具有更高的性能價格比。
[0038]下面對信息采樣模塊2進(jìn)行具體描述:
[0039]信息采樣模塊2包括多個低通濾波器21和與低通濾波器21對應(yīng)數(shù)量的光電隔離器22，每個低通濾波器21的輸入端連接傳感器陣列I的一個傳感器，其輸出端連接一個光電隔離器22，光電隔離器22的輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊3。
[0040]此外，由于傳感器陣列的行和列比較多，單純利用單片機(jī)的I/O端口不能實現(xiàn)矩陣的掃描，因此本實用新型在數(shù)據(jù)處理模塊3內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集接口，兼顧速度和性價比。
[0041]數(shù)據(jù)采集接口包括多個雙向模擬開關(guān)、多個譯碼器，每個譯碼器與對應(yīng)的雙向模擬開關(guān)連接，每個雙向模擬開關(guān)與控制模塊連接，其中，雙向模擬開關(guān)優(yōu)選74HC4051型號，譯碼器優(yōu)選74HC154。
[0042]圖2-3為四片74HC4051和三片74HC154組成的數(shù)據(jù)采集接口電路原理圖。
[0043]工作原理:當(dāng)乘客或貨物上車或下車經(jīng)過車門時，只要接觸到開關(guān)式壓力傳感器陣列，便能夠?qū)⑦@種接觸信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，經(jīng)過信息采樣模塊2、數(shù)據(jù)處理模塊3后輸入到控制模塊5，每一個傳感器只負(fù)責(zé)自已所采集的信號，兩兩之間互不干擾，所有信號到控制模塊進(jìn)行分析、處理及匯總，并將數(shù)據(jù)傳遞給移動存儲模塊、GPRS無線通訊模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)的在線及時傳輸與數(shù)據(jù)離線自動存儲，能夠提供準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，為客流信息實時監(jiān)控、統(tǒng)計分析以及公交調(diào)度決策提供原始數(shù)據(jù)。
[0044]本實用新型的采用傳感器陣列在車輛空間上采用分布式結(jié)構(gòu)的設(shè)計，采用該結(jié)構(gòu)可以有效地避免開關(guān)式壓力傳感器信號由于傳輸所受電磁干擾而引發(fā)的信號衰減，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0045]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【主權(quán)項】
1.一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括傳感器陣列、信息采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、GPS接收器、GPRS無線通訊模塊； 所述傳感器陣列分別安裝在前后車門處，且分別與信息采樣模塊連接，所述信息采樣模塊的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與控制模塊連接，所述控制模塊的輸入端與GPS接收器連接，其輸出端與GPRS無線通訊模塊連接； 其中，所述傳感器陣列包括開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列，所述開關(guān)狀態(tài)傳感器分別安裝在前后車門處，所述開關(guān)式壓力傳感器陣列分布式平鋪在前后車門的上下車臺階處，所述開關(guān)狀態(tài)傳感器、開關(guān)式壓力傳感器陣列都與信息采樣模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述信息采樣模塊包括多個低通濾波器和與低通濾波器對應(yīng)數(shù)量的光電隔離器，每個所述低通濾波器的輸入端連接傳感器陣列的一個傳感器，其輸出端連接一個光電隔離器，所述光電隔離器的輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括移動存儲模塊，所述移動存儲模塊與控制模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括讀/寫卡系統(tǒng)，所述讀/寫卡系統(tǒng)與控制模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集接口，所述數(shù)據(jù)采集接口包括多個雙向模擬開關(guān)、多個譯碼器，每個譯碼器與對應(yīng)的所述雙向模擬開關(guān)連接，每個所述雙向模擬開關(guān)與控制模塊連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多傳感器的智能數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述傳感器陣列表面設(shè)有導(dǎo)電膜。
【文檔編號】G08C17/02GK205564003SQ201620372010
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】羅遠(yuǎn)哲, 劉瑞景, 譚健英, 燕楠, 王軍亮, 葉俊衛(wèi)
【申請人】北京億中盛科技發(fā)展有限公司