客车超员检测研究

张小翠

（新乡职业技术学院，河南 新乡 453000）

客车超员检测研究

张小翠

（新乡职业技术学院，河南 新乡 453000）

客车超员运输给国家和人民带来了难以弥补的财产损失和心理伤害，为确保人民群众安全出行，必须遏制超员运输。在超员检测方面采用测力传感器和激光传感器配合使用，实现乘客人数的自动检测，它具有简单实用、实时性强、可靠性高等优点，具有良好的应用参考价值。

激光传感器；超员检测

《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定汽车超员是违法行为，严禁超员超载车辆上路行驶。车辆超员会对汽车自身的制动性能、转向性能和轮胎产生重大影响，不仅缩短了车辆使用寿命，引发交通拥堵，妨碍道路秩序安全畅通，而且极易诱发群死群伤的特大恶性事故，因此，遏制超员运输成为交管部门的重要职责，其中超员检测是难点之一。

1 设计方案

本文通过在客车座位的坐垫下安装测力传感器，用以检测座位上是否有人，同时输出信号至AT89S51单片机，若计数达到额定值（荷载人数）说明已满员，此时启动激光传感器检测过道上是否有人/物，若有，将相关信息传送至单片机，由单片机启动报警系统，进行下一步的控制和处理。若计数值小于荷载人数值，无须启动激光传感器进行过道检测，汽车正常启动。

2 系统硬件设计

2.1 单片机的设计。本文采用AT89S51单片机作为主控单元，AT89S51是一个低功耗、高性能的CMOS8位单片机，含有4B ISP（In-systemprogrammable）的可反复擦写1 000次的Flash只读程序存储器。它采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，也方便以后的功能扩展。

2.2 测力传感器的设计。座椅上检测人数采用PLD204E圆板式测力传感器，该传感器结构简单，安装方便，互换性好，工作性能稳定，精准度高，适应能力强，受环境因素干扰小。其主要性能参数如下：输出灵敏度为2.0±1%mV/V，综合误差为0.05-0.1% F.S，零点输出为±2%F.S，工作温度范围为-35°～+65°，输入阻抗为350±10，输出阻抗为350±3，建议激励电压为5～10V，安全过载为150%F.S，极限过载为200%F.S。测力传感器分别安装在每一个客车座椅的底部[1]，用以检测该座位上是否有人。

2.3 激光传感器的设计。为了弥补测力传感器在客车满载时无法确定有无超载现象，在过道处设置激光传感器以判定过道处有无人/物。激光传感器是一种常见的非接触式测量的工具，由于其输出回路和输入回路是光电隔离，没有电磁联系，所以其寿命长、抗光电干扰能力强，在机械制造和控制等领域得以很好地应用。按检测方式激光传感器可以分为对射式、漫反射式、镜反射式等。本文采用的是对射式激光传感器，它是由结构上相互分离但光轴相对放置的发射器和接收器两部分组成，发射器发出的光线直射入接收器，当不透明的被检测物体经过发射器和接收器之间时，激光束被中断，接收端就产生了一个开关变化信号[2]。

系统选择波长为650nm的高性能激光发射管和接收管作为主要的元器件，将对射式检测电路的发射管和接收管分别安装在与车头、车尾同一光轴上，正对安装，高度在距离车厢底部50厘米处。发射传感器发射激光信号，接收传感器对激光信号进行接收，接收器的out端直接连接到单片机的两位I/O端口上。当过道处有高于50厘米的人/物存在时，通过判断发射传感器被遮挡物挡住激光束，接收管接收不到激光，此时out端为低电平，LED指示灯点亮，确定过道处是有人/物存在；当发射传感器未被遮挡挡住激光束时，接收器的out端输出为高电平，LED指示灯熄灭，完成对过道处有无人/物的检测。

3 系统工作原理

当接通点火开关时，系统开始工作，PLD204E圆板式测力传感器开始实时检测座椅的受力情况，如果1号座椅上有乘客，则其底部的传感器将向单片机发送一个高电平信号，单片机计数为1，如果2号座椅上也有乘客，其底部的传感器也将向单片机发送一个高电平信号，单片机计数器自动加1，计数为2，以此类推，单片机可实时计算出客车上乘客的数量X，与此同时，单片机将实测的乘客数量值X与客车的额定荷载量Y值比较，如果X＜Y，则单片机判断为客车未超载，客车正常行使；如果X＝Y，则单片机判断客车已满载，此时启动激光传感器检测过道处是否有人/物，如果无，继续运行，如果有，说明客车已超载，单片机启动报警单元进行后续控制处理。

4 结论和研究方向

自左而右布置激光传感器可以精确检测过道处是否有遮挡物，由于激光的聚光性好，不存在信号交叠干扰问题，测量精度取决于传感器在过道宽度处的布置间距，在一定的宽度范围内，传感器对数越多，检测精度越高。为了规避司乘人员做伪，可以安装双激光传感器以提高检测准确性。为更加有效地遏制超员现象，有必要增加控制系统，当检测到乘客人数超出荷载人数时，启动报警系统，在规定时间内如果不采取相应措施，则通过继电器使点火线路断开从而锁定客车，待超载解除后即解除声光报警，客车解锁恢复运行。乘客人数显示单元、远程监控系统都能使系统更加丰满，同时也是本文下一步的研究方向。

[1]宋永刚，郝飞，王海鸣.激光传感器在工程机械中的应用[J].建筑机械，2007（9）：62-65.

[2]赵正平，钱久春，陈蕴.一种用于识别车辆进出的激光检测系统[J].激光杂志，2012（2）：46-47.

[3]朱旭，李丽宏.双激光传感器测量车辆高度和宽度[J].电子设计工程，2012（8）：77-79.

TP277

A

1671-0037（2014）12-113-1

张小翠（1984-），女，硕士研究生，讲师，研究方向：电力控制教学和研究。