公交车智能安全隔离门

杨颖 曹力壬 李林臻

目前，公交车上的隔离门主要分为半封闭式和全封闭式。半封闭式安全隔离门门体较矮，无法很好地保护司机。全封闭式隔离门虽能保护司机免受干扰，但在司机因伤病或高强度工作而晕倒时，也会影响乘客对司机的救援，甚至还会使公交车因无人驾驶而失控，造成更大的损失。

所以，我們决定对公交车全封闭式隔离门的缺点进行改进。

一、设计思路

在全封闭式隔离门的内部设置一个监测装置，当司机倒下时能接通声、光报警系统，使周围车辆知道此车有危险，随后能控制刹车系统缓缓刹车，并且打开隔离门以便乘客及时对司机实施救援。

二、结构设计

该装置的一组光电开关被安装于司机头部后方的座椅上，其上的激光发生器会打出一束激光到相应的接收器上。

司机正常工作时，头部阻断信号，系统不报警;当司机倒下时信号接通，这时连接的电路会瞬间被激发，有源蜂鸣器及车内、外显示牌发出声光警报，提醒车内、外的人们车上出现了紧急情况，并提醒后面的车辆减速，随后车内刹车系统被接通，强制车辆缓缓刹车。

同时，连接隔离门的电磁铁被断电，乘客可从外部直接推开隔离门，避免救援司机时受阻。模型图如图1所示。

通过数十位志愿者现场模拟实验，我们发现，倒下时人体位置变低，激光无阻挡，信号自然接通，说明该设计完全可行。

三、电路设计

如图2所示，电路上设置了两个激光发生器，会打出两束激光。司机位置一侧的为中束，远离司机一侧的为右束。

两束激光分别连接一个有源蜂鸣器，有人触碰时，电路瞬间通电，有源蜂鸣器发出警报。同时，两束激光控制的电路利用或非门连接，当中束先被触发时，说明司机自身出现危险，中侧电路被接通，连接声光报警系统及刹车系统，提醒乘客救援。

倒下的司机会触发右侧电路，然而由于或非门的存在，右侧电路被锁死而无法触发。若右侧电路先被触发，说明有人试图攻击司机。在有源蜂鸣器被触发的同时，设计的攻击电路会被触发（由于攻击电路的危险性难以评估与实验，所以攻击电路只是设想，虽然我们在电路设计中预留了攻击电路的空间，但在实际的模型中并没有体现），也会连接刹车系统。

为了实现复位的需要以及误碰时的取消，我们利用密特触发器（相当于普通非门）来实现手动复位以及在激光被触碰时才激发电路的设计。（指导老师：贾文俊）