專利名稱：：公共交通車輛客流采集裝置和方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及自動檢測技術，特別是一種公共交通車輛客流采集裝置，適用于公交車輛每一站上下車人數(shù)的采集。
背景技術：
：現(xiàn)在城市建設日新月異，城市的格局在不斷的變化，舊的小區(qū)拆遷、新小區(qū)的建立、城市軌道交通發(fā)展等都影響著公交的運營線路，公交的運營線路需要經(jīng)常進行調(diào)整以適應城市的發(fā)展變化并且提高運營效率。對公交線路的調(diào)整、實現(xiàn)調(diào)度的優(yōu)化都需要以客流統(tǒng)計為基礎，現(xiàn)在通常采用人工進行客流統(tǒng)計，實時性差，統(tǒng)計量也比較小，影響了統(tǒng)計的準確性，不能及時有效的調(diào)整公交線路。迫切需要引入先進的技術來解決乘客數(shù)量統(tǒng)計等問題。中國專利CN200520043023公開了一種車輛客流量統(tǒng)計踏板傳感器的結(jié)構，該踏板傳感器的結(jié)構包括了L型底板、點陣式壓力傳感器、防滑墊、罩殼。該專利申請，將點陣壓力傳感器安裝于L型底板上，再作為一個整體置于車輛的進出口階梯上，解決了點陣式壓力傳感器在使用環(huán)境較差的安裝問題。但是，壓力傳感器件在沒有臺階的公交車輛上使用時，計數(shù)不可靠。另外，系統(tǒng)部件易損壞、可維護性差，由于設備合適的安裝位置對于準確計數(shù)至關重要，所以安裝調(diào)試費用也較高。中國專利CN200510060288公開了一種基于立體視覺的公交客流統(tǒng)計方法，該發(fā)明采用立體視覺裝置和算法。立體視覺圖像采集設備放置于公交車車門頂端，實時采集乘客上下車圖像，處理器采用立體視覺算法對采集到的雙目圖像進行處理，獲取圖像深度信息，結(jié)合單目圖像的處理信息獲得乘客頭頂部的位置、大小、灰度等信息，再由跟蹤部分對獲取的乘客頭頂部信息實時跟蹤，由跟蹤結(jié)果獲知乘客上下車人數(shù)。該專利申請，在硬件上，需要采用攝像機等設備，成本較高，在軟件上，僅僅對圖像提取了人體頭部信息，位置、半徑、灰度信息交由跟蹤算法實施，從而判斷客流的運動方向，此種判斷方法對攝像機、跟蹤算法精確性的依賴程度很高，從技術上難以實施，難以達到較高的分辨率。中國專利CN200410155552公開了一種公交車客流量實時統(tǒng)計的方法，在公交車上下車車門上方，垂直向下裝有人體紅外傳感器和紅外反射式開關陣列，陣列的每個點由一個人體紅外傳感器和一個紅外反射式開關捆綁組成；人體紅外傳感器和紅外反射式開關感應到的人體信號分別經(jīng)過多路選擇器和信號處理電路進行放大、濾波、比較轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，再由CPU的I/0口讀入，數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器中，CPU根據(jù)讀到陣列感應脈沖的個數(shù)和圖案按照一定的算法判斷上、下車的方向和統(tǒng)計上、下車的人數(shù)，最終由CPU的串口把每站上、下車人數(shù)發(fā)送給車載終端或控制中心。該專利申請的主要特點是采用陣列感應脈沖計數(shù)來判斷客流數(shù)和上下車方向，并未對如何采集圖案以及如何圖案進行處理提出切實可行方案，因此，仍舊存在精確度較低，誤判率較高的缺點。中國專利CN200420082513公開了一種公共交通車輛客流計數(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一客流統(tǒng)計模塊和一信息采集模塊，客流統(tǒng)計模塊，用于對上車和下車的客流人數(shù)進行統(tǒng)計，信息采集模塊將客流人數(shù)進行記錄、存儲、顯示。所述客流統(tǒng)計模塊進一步包括壓力點陣陣列傳感器、點陣掃描電路、統(tǒng)計部分微處理器、開關門信號電路、CAN通信接口，壓力點陣陣列傳感器接收乘客壓力信號并將該信號轉(zhuǎn)換為電信號，點陣掃描電路對壓力點陣陣列傳感器的輸出的不同腳形、方向的電信號進行掃描并將其輸出到統(tǒng)計部分微處理器，統(tǒng)計部分微處理器對點陣掃描電路輸出數(shù)字信號進行處理，計算出上/下車人數(shù)并通過CAN、通信接口發(fā)送出去。該專利申請在硬件上需要采用特制的壓力傳感陣列，成本較高，而且耐久度有限。軟件上通過對點陣掃描電路對壓力點陣陣列傳感器的輸出的不同腳形、方向的電信號進行分析，統(tǒng)計人數(shù)。該專利中只是提出根據(jù)兩只腳之間距離不同，前后腳離開時形狀變化趨勢不同，并沒有給出具體分析算法。所以該方法在多人復雜的情況下難于保證高分辨率和高精度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種公共交通車輛客流釆集裝置，可以克服現(xiàn)有技術的不足，為公交客流采集提供了價格低、精度高、誤判斷率低、實時性好的紅外光電壓力傳感器的客流采集裝置。本發(fā)明公共交通車輛客流采集裝置主要包括客流統(tǒng)計模塊、信息采集模塊、通訊模塊，報站模塊?？土鹘y(tǒng)計模塊，用于對上下車的客流人數(shù)進行統(tǒng)計并將統(tǒng)計結(jié)果進行記錄。信息采集模塊，用于對GPS信息和GPRS信息進行采集，并根據(jù)GPS信息通過比較當前經(jīng)緯度信息和各車站經(jīng)緯度信息來自動確定是否到站。通訊模塊，用于將客流信息、站點信息、時間信息等傳輸給服務終端。報站模塊，用于進行語音報站。所述的客流統(tǒng)計模塊包括MCU、2個光電裝置、壓力踏板、開關門信號電路。2個光電裝置安裝在車門內(nèi)部踏步側(cè)前方。壓力踏板安放在車輛的第2踏步上，MCU在主控制盒中，光電裝置和門信號通過防干擾信號線與MCU的I/O端口P1.4、P1.5、P2.1相連，壓力踏板與MCU的兩個比較器CP0、CP1正輸入端和A/D端口相連。所述的信息釆集模塊包括MCU、GPS接收機。MCU和GPS接收模塊均安放在主控制盒中，GPS接收天線放于車輛外。GPS和MCU共用車載電源。兩者通過RS232通訊。所述的通訊模塊包括MCU、GPRS模塊、藍牙模塊。MCU、GPRS模塊和藍牙模塊均安放在主控制盒中，共用車載電源。GPRS和藍牙模塊通過RS232與MCU通訊。所述的報站模塊包括MP3播放器、與主控MCU的連接電路。MP3播放器安放在主控制盒內(nèi)，其通過信號線與主控MCU的3個I/0端口相連。本發(fā)明公共交通車輛客流采集裝置實現(xiàn)公交客流采集的方法包括的步驟-1)將一個能采集壓力的壓力傳感器放于車門的2級踏步處。2)將兩個反射型光電傳感器放于車門內(nèi)部踏板側(cè)前方處。3)主控機與壓力傳感器、光電傳感器連接，獲取壓力傳感器、光電傳感器兩者所產(chǎn)生的信號。4)獲取門信號，判斷是否進入開門狀態(tài)，開門時進入步驟5)，否則進入步驟6)。5)開門時根據(jù)獲取的由壓力傳感器和光電傳感器所產(chǎn)生的中斷信號和壓力信號，通過人數(shù)分析算法(見實施方式中的計數(shù)模塊)統(tǒng)計乘客人數(shù)、方向。返回步驟4)。6)關門時將乘客人數(shù)、時間、站號等信息進行存儲并發(fā)送給服務終端。并獲取GPS信息進行自動尋站。返回步驟4)。上述步驟5)中所述人數(shù)分析算法主要步驟(1)門打開，開啟比較器CPO上升沿和下降沿中斷，開啟P1.4和P1.5外部中斷。(2)等待門關閉。a)當有第一個乘客踏上踏板時，由于MCU比較器CP0壓差產(chǎn)生第一個上升沿中斷。進入步驟(3)。b)當?shù)谝粋€乘客走下踏板時，由于MCU比較器CPO壓差產(chǎn)生第二個下降沿中斷。進入步驟(4)。c)當踏板上已站上一個乘客這時再由乘客踏上時，由于MCU比較器CP1壓差產(chǎn)生第二個上升沿中斷。進入步驟(5)。d)當踏板上由兩個乘客其中一人走下踏板時，由于MCU比較器CP1壓差產(chǎn)生第一個下降沿中斷。進入步驟(6)。(3)MCU記錄光電傳感器信號，若有光電變化信號，則記錄該乘客為上車方向。開啟定時器T0。讀取壓力值，加上10kg的值輸出到D/A端，D/A端與CP1輸入負端相連。開啟CP1上升沿中斷返回步驟(2)。(4)MCU判斷TO所記錄時間是否達到100ms，若達到記錄人次，若沒有達到不記錄人次，認為為異常干擾。關閉定時器TO。關閉CP1所有中斷。返回步驟(2)。(5)MCU判斷T0所記錄時間是否達到50ms，若沒有達到，關閉CP1上升沿中斷，返回步驟(2)。若達到，MCU記錄光電傳感器信號，若有光電變化信號，則記錄該乘客為上車方向。讀取壓力值，減少15kg的值輸出到D/A端。開啟CP1下降沿中斷。重新開啟定時器TO。返回步驟(2)。(6)MCU判斷T0所記錄時間是否達到50ms，若達到記錄人次，若沒有達到不記錄人次，認為為異常干擾。關閉CP1所有中斷。返回步驟(2)。本發(fā)明結(jié)合GPS/GPRS、壓力傳感技術，紅外技術、藍牙技術。在公車行駛過程中接收GPS傳輸?shù)男盘枺c各站點的位置信息進行比較，當達到一定閾值范圍內(nèi)啟動語音報站。在開門之后啟動壓力傳感器和紅外光電裝置，根據(jù)紅外光電反射和壓力參數(shù)可以準確分析記錄乘客的數(shù)量與行進方向。關門后將站點位置、時間和客流信息寫入外存，并將檢測的站點客流數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到調(diào)度中心，或者等到車輛回到車場，通過藍牙技術一次性導入。本發(fā)明產(chǎn)品具有如下幾個功能1.客流計數(shù)本發(fā)明利用壓力傳感技術、紅外技術對客流數(shù)據(jù)進行采集。通過壓力傳感器可以準確分析記錄乘客的數(shù)量。并且，利用兩個紅外光電裝置和壓力傳感器結(jié)合判斷出乘客的行進方向。2.實時通訊在GPRS傳輸方式下，可以進行實時通訊。包括車輛的實時定位監(jiān)控，采集數(shù)據(jù)的實時回傳，包括車輛的位置信息、速度信息、時間信息、客流信息等。3.數(shù)據(jù)的無線傳輸本產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸可以釆用兩種方式藍牙和GPRS。這兩種方式都是無線傳輸?shù)姆绞?。兩種特點不同，藍牙傳輸距離短，在百米以內(nèi)，但成本低，不需要附加費用；GPRS不受距離限制，可以進行實時通訊，但傳輸數(shù)據(jù)需要附加費用。選擇哪種方式可根據(jù)客戶需求選擇。4.自動報站本產(chǎn)品結(jié)合GPS技術，進行實時準確定位，當車輛進站出站時進行自動報站，完全脫離人工干預。報站器采用了技術比較成熟，而且價格比較低廉的MP3。其特點就是成本低廉，存儲容量大而且音質(zhì)好。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點和產(chǎn)生的積極效果以往單一的紅外式或壓力踏板式客流計數(shù)方法誤差大，不適于公交環(huán)境。本發(fā)明將紅外技術、壓力傳感技術相結(jié)合，研發(fā)了一種新的客流計數(shù)方法。雖然該方法也以壓力踏板式為主，但和以往壓力踏板式有很大區(qū)別。以往的壓力踏板式一般都采用簡單的開關量的計數(shù)方法，這種方法不但不能辨別乘客的行進方向，而且當多個乘客同時站在傳感計上時還會發(fā)生誤差，造成丟失人次的情況。本發(fā)明利用壓力傳感器、兩個紅外光電裝置，可以在一定程度上分析出乘客行進方向。并且，本發(fā)明的最大特點在于兩人同時通過踏板情況下也可準確識別出人次。本發(fā)明利用GPS技術，獲取定位信息，經(jīng)過修正，能夠準確定位到公交各個車站，及時進行報站，并采集每站上下車乘客，進行存儲或?qū)崟r傳輸。圖l本發(fā)明產(chǎn)品硬件連接框架圖。圖2本發(fā)明產(chǎn)品安裝示意圖。圖3本發(fā)明光電傳感安裝俯視圖。圖4本發(fā)明客流采集裝置接線圖。圖5本發(fā)明主控程序的流程圖。圖6本發(fā)明C8051F00X內(nèi)部比較器結(jié)構示意圖。圖7本發(fā)明比較器連接示意圖。圖8本發(fā)明乘客上車示意圖。圖9本發(fā)明比較器中斷沿示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明本發(fā)明包括客流統(tǒng)計模塊，用于對上下車的客流人數(shù)進行統(tǒng)計并將統(tǒng)計結(jié)果進行記錄。信息采集模塊，用于對GPS信息和GPRS信息進行采集，并根據(jù)GPS信息通過比較當前經(jīng)緯度信息和各車站經(jīng)緯度信息來自動確定是否到站。通訊模塊，用于將客流信息、站點信息、時間信息等傳輸給服務終端。報站模塊，用于進行語音報站?？土鹘y(tǒng)計模塊包括MCU、2個光電裝置、壓力踏板、開關門信號電路。2個光電裝置安裝在車門內(nèi)部踏步側(cè)前方，距地面高度約lm處。壓力踏板安放在車輛的第2踏步上，MCU在主控制盒中，光電裝置和門信號通過防干擾信號線與MCU的1/0端口P1.4、P1.5、P2.1相連，壓力踏板與MCU的兩個比較器CPO、CP1正輸入端和A/D端口相連。當有乘客遮擋2個光電裝置時，其輸出的電信號產(chǎn)生改變，MCU檢測到后記錄用于判斷乘客的行進方向。壓力踏板接收人體壓力信號，并將該信號轉(zhuǎn)化為模擬量的電信號傳輸給MCU，MCU通過壓力所產(chǎn)生的比較器中斷信號和壓力信號分析乘客的人次和上下車方向，進行記錄。開關門信號電路將開關門信號傳輸給MCU，當有開門信號時開始記錄客流人次，關門時停止統(tǒng)計。信息采集模塊具體包括MCU、GPS接收機。MCU和GPS接收模塊均安放在主控制盒中，GPS接收天線放于車輛外。GPS和MCU共用車載電源。兩者通過RS232通訊。GPS接收機負責接收GPS信號并通過RS232傳輸給MCU，MCU根據(jù)GPS信息確定車輛行駛的當前位置和時間，并判斷是否到達站點，到達站點時通知報站模塊。通訊模塊具體包括MCU、GPRS模塊、藍牙模塊。MCU、GPRS模塊和藍牙模塊均安放在主控制盒中，共用車載電源。GPRS和藍牙模塊通過RS232與MCU通訊。GPRS模塊和藍牙模塊用于接收服務終端的信息指令，并通過RS232傳輸給MCU。報站模塊具體包括MP3播放器、與主控MCU的連接電路。MP3播放器安放在主控制盒內(nèi)，其通過3根信號線與主控MCU的3個I/0端口相連。當信息采集模塊確定到達一個站點時，將站號信息通過連接電路傳輸給MP3播放器，MP3播放器根據(jù)所給站號搜尋所對應的音頻文件進行播放。本發(fā)明的實際應用是一個車載產(chǎn)品，采用單片機作為主控器10;客流計數(shù)功能使用傳送模擬量的壓力傳感器20來實現(xiàn)，外接兩個紅外光電裝置30，用以輔助判別乘客行進方向；車輛定位功能通過GPS接收機40來實現(xiàn)；通訊功能則采用GPRS模塊50和藍牙模塊60實現(xiàn)；采用MP3播放器70實現(xiàn)自動報站功能；其中要保存一定數(shù)量的數(shù)據(jù)，因此需要通過I./0外接外部存儲芯片80;門開關信號電路90產(chǎn)生門開關狀態(tài)信號。其整體硬件框架圖如附圖1所示?？土鞑杉b置的主機可以放到公交車輛前方的儀表盤下面空位，放置方便。另外，兩個紅外光電盒rl需安裝在車輛上下門bl內(nèi)左側(cè)圍欄支架處wl。壓力傳感踏板安放在第2級踏步t2處。由于公交車輛車型較多，現(xiàn)場環(huán)境復雜多樣，安裝起來較困難。然而通過研究所有公交車輛的共性，本發(fā)明適合安裝到多種車型，非常方便。附圖2為廈門金龍某車型的安裝示意圖。其中一級踏步為tl，車門軸為b2，光電裝置支架為r2。附圖3為光電傳感安裝俯視圖。另外所有接線均從車盤底座下面通過，不會影響車輛美觀，也不會對乘客安全造成影響。附圖4為主機與光電裝置的連線圖，其中SM-5Y、SM-4Y、SM-3Y、SM-2Y分別為5連線端子、4連線端子、3連線端子、2連線端子。h0為與客流采集裝置連接端，g0為與外設連接端。drl、dr2為與光電裝置30連接端子。yl為與壓力傳感器20連接端子。Sl為與門開關信號90連接端子。本發(fā)明主要包括6個軟件功能模塊GPS采集模塊，査站模塊，通訊模塊，存儲模塊，語音控制模塊和計數(shù)模塊。開機后主控程序開始運行，首先進行初始化，包括硬件的檢測設置及內(nèi)存單元的分配管理。初始化后進入其它5個模塊的調(diào)度狀態(tài)，首先判斷計數(shù)標志countflag是否置位，若置位調(diào)用計數(shù)模塊開始計數(shù)，計數(shù)完畢調(diào)用存儲模塊，信息存儲完畢返回管理模塊。否則，依次調(diào)度GPS采集模塊、查站模塊和通訊模塊，3個模塊采取分時復用的原則。當査站模塊確定到達一站時與報站模塊通訊，報站模塊進行報站。主控程序根據(jù)狀態(tài)標志進行各場景的切換，保證各模塊能夠按需求及時運行，也保證模塊之間能及時準確的通信，并且通過對各模塊的正確管理和資源的合理分配為整個系統(tǒng)的安全性提供保障。主控程序的流程如附圖5所示。GPS釆集模塊主要負責從GPS接收機端接收數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)的正確性和各數(shù)據(jù)的意義，并把有用的數(shù)據(jù)進行存儲。GPS接收機每一秒鐘傳輸一次數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)格式采用KODENBINARY。數(shù)據(jù)包由包頭、數(shù)據(jù)和包尾3部分組成，其中包頭包尾各一個字節(jié)，包身24個字節(jié)，共26個字節(jié)。GPS釆集模塊首先對傳輸數(shù)據(jù)進行判斷，當接收到正確的包頭標志時將以后的24個字節(jié)內(nèi)容存儲到相應的內(nèi)部緩沖區(qū)中，覆蓋掉前一次査詢到的數(shù)據(jù)。査站模塊負責査詢站點的工作。預先將公車運行線路中的各站點位置信息以表的形式記錄下來。位置信息表有兩個，一個為上行表tablel，一個為下行表(table2)，分別記錄上、下行各站點的位置。當GPS采集模塊運行完畢后，查站模塊啟動，首先判斷GPS所采集的信息是否可靠，主要根據(jù)其星數(shù)來判斷，當星數(shù)大于3顆時可認為信息準確。之后根據(jù)現(xiàn)存站號bn判斷是否為第一次尋站。若為第一次，調(diào)用第一次尋站模塊。由于一些特殊原因比如公車出了故障，掉電了等突發(fā)狀況，起始站點不一定為始發(fā)站，因此第一次尋站模塊要把GPS所采集的位置信息與兩個位置信息表中的所有位置進行比較，當與某一站的經(jīng)緯度的差值As小于70時，確定其到達一站，記錄下站號，并設置第二次查站標志sflag。當不是第一次查站時，判斷第二次查站標志，若二次標志為1(sflag==l)，調(diào)用第二次查站模塊。由于第一次查站在特殊情況下可能會發(fā)生尋站錯誤的可能，比如上行站點和下行站點距離較近當GPS信號不太精確時會造成錯向定點，上行時定位到了下行站點或者相反。所以第二次査站也需要特殊處理。具體辦法是根據(jù)第一次查到的站號進行判斷查站方式。當站號在上行中時搜索信息。當站號在下行中時搜索下行中所剩站點和上行中的所有站點。這樣就能確保第二次查站的正確性，糾正第一次的錯誤。當已經(jīng)査找到兩站之后，位置信息表的查找方向也就確定了，在以后的查站過程中就沒有必要進行全局搜索了。本可以將GPS所采集的位置信息只和已確定站點的下一站進行比較就可以了，但考慮到GPS接收機受干擾的問題，比如在某一區(qū)域干擾較強GPS接收機不能正確接收信號，如果這一區(qū)域內(nèi)正好有一站，那么當查站程序找不到這站以后就會永遠也找不到其他站了，因為GPS接收到的數(shù)據(jù)只是跟沒有找到的那站的位置信息進行比較。因此，第二次站點確定以后，每次進行之后5站的比較。這樣既避免了特殊情況下發(fā)生錯誤，又節(jié)省了尋站時間。通訊模塊主要負責車載系統(tǒng)與服務終端的實時通訊，包括采集數(shù)據(jù)的傳輸和命令的接收。當向服務終端傳送數(shù)據(jù)時，通訊模塊先判斷發(fā)送哪種類型的數(shù)據(jù)，根據(jù)類型對數(shù)據(jù)進行封裝打包傳送。當通訊模塊接收到服務終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)時，先根據(jù)事先規(guī)定好的協(xié)議對數(shù)據(jù)解析，然后決定采取何種行動。當時間片用盡后通訊模塊退出。存儲模塊負責將有用信息存儲到外部存儲器上以供以后需要時提取。本發(fā)明外部存儲器使用的是8K的AT26C64E2PROM，其中16個字節(jié)為固定存儲區(qū)，存儲了該系統(tǒng)中的一些固定信息，比如車號，當前存儲位置等。所以該模塊主要由兩部分組成，一部分是對E2PROM的讀寫操作，一部分是存儲器的維護包括越界、當前存儲位置的保護等。語音報站器作為一個獨立的系統(tǒng)存在，語音控制模塊其實就是它的管理系統(tǒng)。為了能使每一站與正確的音頻文件相關聯(lián)，本發(fā)明將音頻文件以站號作為文件名。這樣語音控制模塊根據(jù)傳輸來的站號作為文件名搜索所有文件，取得正確的音頻文件。啟動后，該模塊處于等待接受數(shù)據(jù)狀態(tài)，當有數(shù)據(jù)傳輸過來時，搜索文件，當存在時進行語音播放。當不存在時返回到接收狀態(tài)。外部按鈕功能以中斷方式實現(xiàn)。當觸發(fā)一個中斷后進入中斷服務程序，進行相應處理，然后改變標志，返回主程序。計數(shù)模塊是軟件中一個重要模塊，其主要功能是統(tǒng)計乘客人次及行進方向。本發(fā)明采用2個紅外光電裝置和1個壓力傳感器來捕獲乘客上下車所產(chǎn)生的信號。通過分析這些信號識別乘客人次和行進方向。系統(tǒng)中主控MCU采用C8051F00X系列單片機。該系列單片機內(nèi)部有兩個12位DAC和兩個比較器。MCU與每個比較器和DAC之間的數(shù)據(jù)和控制接口通過特殊功能寄存器實現(xiàn)。MCU可以將任何一個DAC或比較器置于低功耗關斷方式。C8051F00X內(nèi)部比較器結(jié)構如附圖6所示。可以通過軟件設置比較器的回差電壓。每個比較器都能在上升沿或下降沿產(chǎn)生中斷，或在兩個邊沿都產(chǎn)生中斷。比較器的輸出狀態(tài)可以用軟件查詢。這些中斷能將MCU從等待方式喚醒。并且，可以通過設置交叉開關將比較器的輸出接到i/o端口引腳。DAC為電壓輸出方式，與ADC使用同一個電壓基準。DAC在作為比較器的參考電壓或為ADC差分輸入提供偏移電壓時非常有用。本發(fā)明將壓力傳感器的模擬量輸出經(jīng)過放大連接到MCU的兩個比較器的正端輸入。比較器CP0的負端輸入連接+0.4v電源。比較器CP1的負端輸入連接DACO的輸出端。比較器連接如附圖7所示。另外，將2個紅外光電裝置與MCU的外部中斷4、5連個引腳相連。當紅外光電裝置被遮擋時電壓改變，MCU產(chǎn)生中斷。當有乘客穿過紅外光電裝置時產(chǎn)生中斷，MCU記錄標志信息。乘客踩踏踏板時比較器產(chǎn)生上升沿中斷，此時通過以前的標志信息判斷乘客的行走方向。因此，通過三點可以準確地判斷出乘客的行走方向。如附圖7所示，當壓力傳感器受力，模擬量輸出到比較器O的正輸入端，當達到閾值時，比較器產(chǎn)生上升沿中斷。產(chǎn)生上升沿中斷后，當壓力減少到一定閾值時，比較器產(chǎn)生下降沿中斷。這樣一個上升沿中斷和一個相應的下降沿中斷就可以描述一個乘客上下車的完整過程。也即可以正確的記錄下乘客人次。乘客上車過程如附圖8所示。本發(fā)明最大的特點就是在一個人站在踏板上的情況下，再有人經(jīng)過時也可進行準確的識別。當兩人踏上踏板時，會產(chǎn)生兩個上升沿、兩個下降沿，如附圖9所示。壓力傳感器的模擬量輸出還與MCU的CP1正輸入端和A/D輸入端相連。當CP0產(chǎn)生上升沿中斷后，MCU由A/D端讀入壓力值，通過算法確定當前人體的壓力，然后通D/A設置CP1的負輸入端，開啟CP1的上升沿中斷。這樣當再有人踏上踏板時，壓力模擬量輸出達到一定閾值，產(chǎn)生CP1的上升沿中斷。此時，再次通過讀取A/D值，用當前的壓力值減去一定值作為CP1新的負輸入端的值。開啟CP1的下降沿中斷。當有人走下踏板時，就會產(chǎn)生CP1的下降沿中斷。之后重復以上做法即可在兩人不完全同步經(jīng)過的情況下，對人次進行準確的識別。該方法解決了以前同類產(chǎn)品在一個人站在踏板上時再有人通過時就無法進行計數(shù)的問題。權利要求1.一種公共交通客流采集裝置，其特征在于它主要包括客流統(tǒng)計模塊，用于對上下車的客流人數(shù)進行統(tǒng)計并將統(tǒng)計結(jié)果進行記錄；信息采集模塊，用于對GPS信息和GPRS信息進行采集，并根據(jù)GPS信息通過比較當前經(jīng)緯度信息和各車站經(jīng)緯度信息來自動確定是否到站；通訊模塊，用于將客流信息、站點信息、時間信息等傳輸給服務終端；報站模塊，用于進行語音報站。2、根據(jù)權利要求1所述的公共交通客流采集裝置，其特征在于所述的客流統(tǒng)計模塊包括MCU、光電裝置、壓力踏板、開關門信號電路。光電裝置安裝在車門內(nèi)部踏步側(cè)前方，壓力踏板安放在車輛的第2踏步上，MCU在主控制盒中，光電裝置和門信號通過防干擾信號線與MCU的I/O端口Pl.4、Pl.5、P2.1相連，壓力踏板與MCU的兩個比較器CP0、CP1正輸入端和A/D端口相連。3、根據(jù)權利要求1所述的公共交通客流采集裝置，其特征在于所述的信息采集模塊包括MCU、GPS接收機，MCU和GPS接收模塊均安放在主控制盒中，GPS接收天線放于車輛外；GPS和MCU共用車載電源，兩者通過RS232通訊。4、根據(jù)權利要求1所述的公共交通客流采集裝置，其特征在于所述的通訊模塊包括MCU、GPRS模塊、藍牙模塊，MCU、GPRS模塊和藍牙模塊均安放在主控制盒中，共用車載電源，GPRS和藍牙模塊通過RS232與MCU通訊。5、根據(jù)權利要求l所述的公共交通客流采集裝置，其特征在于所述的報站模塊包括MP3播放器、與主控MCU的連接電路，MP3播放器安放在主控制盒內(nèi)，其通過信號線與主控MCU的3個I/0端口相連。6、權利要求1所述的公共交通客流采集裝置實現(xiàn)公交客流采集的方法，其特征在于包括的步驟1)將一個能采集壓力的壓力傳感器放于車門的2級踏步處；2)將兩個反射型光電傳感器放于車門內(nèi)部踏板側(cè)前方處；3)主控機與壓力傳感器、光電傳感器連接，獲取壓力傳感器、光電傳感器兩者所產(chǎn)生的信號；4)獲取門信號，判斷是否進入開門狀態(tài)，開門時進入步驟5)，否則進入步驟6);5)開門時根據(jù)獲取的由壓力傳感器和光電傳感器所產(chǎn)生的中斷信號和壓力信號，通過人數(shù)分析算法統(tǒng)計乘客人數(shù)、方向，返回步驟4);6)關門時將乘客人數(shù)、時間、站號等信息進行存儲并發(fā)送給服務終端，并獲取GPS信息進行自動尋站，返回步驟4);7、根據(jù)權利要求6所述的公交客流采集的方法，其特征在于步驟5)中所述人數(shù)分析算法主要步驟包括-(1)門打開，開啟比較器CPO上升沿和下降沿中斷，開啟P1.4和P1.5外部中斷；(2)等待門關閉；a)當有第一個乘客踏上踏板時，由于MCU比較器CPO壓差產(chǎn)生第一個上升沿中斷，進入步驟(3);b)當?shù)谝粋€乘客走下踏板時，由于MCU比較器CP0壓差產(chǎn)生第二個下降沿中斷，進入步驟(4);c)當踏板上已站上一個乘客這時再由乘客踏上時，由于MCU比較器CP1壓差產(chǎn)生第二個上升沿中斷，進入步驟(5);d)當踏板上由兩個乘客其中一人走下踏板時，由于MCU比較器CP1壓差產(chǎn)生第一個下降沿中斷，進入步驟(6);(3)MCU記錄光電傳感器信號，若有光電變化信號，則記錄該乘客為上車方向，開啟定時器T0;讀取壓力值，加上10kg的值輸出到D/A端，D/A端與CP1輸入負端相連；開啟CP1上升沿中斷返回步驟(2);(4)MCU判斷T0所記錄時間是否達到100ms，若達到記錄人次，若沒有達到不記錄人次，認為為異常干擾；關閉定時器TO。關閉CP1所有中斷；返回步驟(2);(5)MCU判斷T0所記錄時間是否達到50ms，若沒有達到，關閉CP1上升沿中斷，返回步驟(2)，若達到，MCU記錄光電傳感器信號，若有光電變化信號，則記錄該乘客為上車方向；讀取壓力值，減少15kg的值輸出到D/A端；開啟CP1下降沿中斷；重新開啟定時器TO;返回步驟(2)。(6)MCU判斷T0所記錄時間是否達到50ms，若達到記錄人次，若沒有達到不記錄人次，認為為異常干擾；關閉CP1所有中斷；返回步驟(2)。全文摘要本發(fā)明涉及一種公共交通車輛客流采集裝置，包括客流統(tǒng)計模塊、信息采集模塊、傳輸模塊、報站模塊?？土饔嫈?shù)模塊用于對上、下車的客流人數(shù)進行統(tǒng)計、存儲。信息采集模塊用于采集GPS信息進行車輛定位。傳輸模塊用于將客流人數(shù)、時間、站點等信息傳送給服務終端。報站模塊用于自動語音報站。本發(fā)明的客流統(tǒng)計法不受單方向、單人次的限制，能對一個車門同時雙向、兩人同時經(jīng)過的情況下進行客流統(tǒng)計。文檔編號G07C9/00GK101256686SQ20081005252公開日2008年9月3日申請日期2008年3月26日優(yōu)先權日2008年3月26日發(fā)明者張永杰,方朱,李娜娜,董永峰,韓煥平,顧軍華申請人:河北工業(yè)大學