防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其包括公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置、監(jiān)控裝置、顯示器、報(bào)警器和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵；探測(cè)裝置包括車門(mén)景攝像頭(21)和車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)；車門(mén)景攝像頭(21)朝向車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處；車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)朝向車門(mén)后側(cè)方；監(jiān)控裝置包括控制器和監(jiān)控模塊；控制器為微處理器；公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置、顯示器、報(bào)警器和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接；監(jiān)控模塊置于控制器內(nèi)，用于控制公交車門(mén)系統(tǒng)。其能監(jiān)視公交車門(mén)場(chǎng)景，并能根據(jù)門(mén)外右后方來(lái)車及車門(mén)卡人等情形控制車門(mén)的開(kāi)關(guān)，并能及時(shí)報(bào)警，極大減少了乘客下車被撞、車門(mén)卡人、甚至卡人拖行的事故的發(fā)生。
【專利說(shuō)明】防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種門(mén)系統(tǒng)，特別是一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的公交車在行駛要靠站時(shí)，司機(jī)先看看右邊反光鏡，右邊沒(méi)有人時(shí)就往路邊靠停車，然后司機(jī)按壓開(kāi)門(mén)開(kāi)關(guān)，車門(mén)隨即打開(kāi)，車上的人就從車門(mén)(一般為后門(mén))下車，等乘客上下車結(jié)束時(shí)，司機(jī)再按壓關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)，車門(mén)關(guān)閉，司機(jī)隨即加油行走。這種憑司機(jī)觀看后視鏡的方式來(lái)決定打開(kāi)或者關(guān)閉車門(mén)的運(yùn)行方式存在以下問(wèn)題:
1.有時(shí)間差，會(huì)存在安全隱患。公交車要靠站時(shí)，一般是司機(jī)從后視鏡中看到右邊公路交通情況，當(dāng)沒(méi)有行人或者電動(dòng)車(包括摩托車、自行車、三輪車等車，下同，不再贅述)在右邊占道或者快速?gòu)暮蠓今倎?lái)，才向公路右邊的車站靠攏，在公交車?？亢螅蜷_(kāi)車門(mén)，讓乘客上下車。當(dāng)車門(mén)打開(kāi)后，司機(jī)不再監(jiān)視車門(mén)，這時(shí)車門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)，乘客開(kāi)始下車，也就是說(shuō)司機(jī)的監(jiān)視時(shí)機(jī)與乘客的下車時(shí)段之間存在時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差內(nèi)很有可能有電動(dòng)車從車后向車的右側(cè)快速駛過(guò)，這時(shí)正乘客走出車門(mén)，由于距離短，電動(dòng)車往往來(lái)難以剎住，經(jīng)常會(huì)撞上從公交車上下來(lái)的乘客，國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了多起這樣的事故。
[0003]2.司機(jī)通過(guò)后視鏡觀察車門(mén)及其周圍情況，存在視角不好和一定死角區(qū)，難以完全看清場(chǎng)景，在關(guān)門(mén)時(shí)，公交車門(mén)夾人(或叫卡人)甚至夾人拖行的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，其主要原因是a.公交車在關(guān)門(mén)過(guò)程中或者關(guān)門(mén)后，駕駛員不能有效地看清公交車門(mén)口處的情形，
b.由于司機(jī)只有瞟一眼，時(shí)間短，c.只通過(guò)人的感觀來(lái)判斷事物沒(méi)有百分之百準(zhǔn)確的。目前也出現(xiàn)一些基于機(jī)械方面的公交車門(mén)防夾人措施，但是靈敏度普遍不夠，照樣出現(xiàn)事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其能監(jiān)視公交車門(mén)場(chǎng)景，并能根據(jù)門(mén)外右后方來(lái)車及車門(mén)卡人等情形控制車門(mén)的開(kāi)關(guān)，并能及時(shí)報(bào)警，極大地防止了車門(mén)外右后方來(lái)車撞上下車的乘客情況，以及防止了車門(mén)卡人、甚至卡人拖行的事故的發(fā)生，提高了公交車的安全性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其包括公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置、監(jiān)控裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵；
公交車門(mén)系統(tǒng)包括公交車門(mén)、車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，公交車門(mén)包括車門(mén)扇和車門(mén)框；車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為可以推動(dòng)車門(mén)的機(jī)構(gòu)，車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與公交車門(mén)相連接，以推動(dòng)車門(mén)的開(kāi)關(guān)；車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置設(shè)有輸出端和控制端，其輸出端與車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過(guò)其控制端可以控制車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置工作，從而控制車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，達(dá)到控制公交車門(mén)的開(kāi)關(guān)的目的；
探測(cè)裝置包括車門(mén)景攝像頭和車門(mén)側(cè)后景攝像頭；車門(mén)景攝像頭安裝在車門(mén)扇或者車門(mén)框上，車門(mén)景攝像頭朝向車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處，車門(mén)景攝像頭可以拍攝到車門(mén)扇處可能存在的物體；車門(mén)側(cè)后景攝像頭安裝在車門(mén)所在的車外側(cè)面上，其位于車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處前部，其朝向車門(mén)后側(cè)方，其能拍攝到車門(mén)至車門(mén)側(cè)后處的場(chǎng)景；
開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵為開(kāi)關(guān)，其安裝在公交車的駕駛臺(tái)的位置；
監(jiān)控裝置包括控制器和監(jiān)控模塊；控制器為微處理器；公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接，即車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端、車門(mén)景攝像頭、車門(mén)側(cè)后景攝像頭和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接；
監(jiān)控模塊置于控制器內(nèi)，其用于執(zhí)行如下循環(huán)式操作：初始化控制器；檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭的視頻圖像，同時(shí)根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V，當(dāng)該物體的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于車門(mén)側(cè)后景攝像頭的速度V超過(guò)規(guī)定值R時(shí)，即V時(shí)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，使公交車門(mén)打開(kāi)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)景攝像頭的視頻圖像，并判斷車門(mén)處是否存在物體，若存在物體，不向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，否則向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，關(guān)閉公交車門(mén)，再重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：其還包括顯示器和報(bào)警器，顯示器和報(bào)警器均安裝在公交車風(fēng)；顯示器和報(bào)警器均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接；監(jiān)控模塊還用于執(zhí)行如下操作：開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭的視頻圖像，在顯示器上顯示車門(mén)側(cè)后景攝像頭采集的視頻圖像；當(dāng)RS V時(shí)，就向報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)景攝像頭的視頻圖像，并將相應(yīng)視頻圖像發(fā)送到顯示器上顯示，判斷車門(mén)處若存在物體，就向報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音。
[0007]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的顯示器包括乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器，乘客顯示器安裝在車內(nèi)位于車門(mén)的位置，即一般安裝在車門(mén)扇上方的車門(mén)框處，便于要下車的乘客觀看；駕駛臺(tái)顯示器安裝在駕駛臺(tái)的位置，便于司機(jī)觀看；報(bào)警器包括乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器，乘客報(bào)警器安裝在公交車上位于公交車門(mén)處，用于向要下車的乘客提醒車外的情況；駕駛臺(tái)報(bào)警器安裝在車上位于駕駛臺(tái)處，用于向司機(jī)提醒車外的情況。
[0008]本發(fā)明再進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的車門(mén)景攝像頭的軸向與豎直方向的夾角α為O至60度，即0° ( α <60° ;車門(mén)側(cè)后景攝像頭的軸向與水平面的后下方向夾角β為10至60度，S卩10° ( β <60° ;車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置為開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器，其為一種繼電器；車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸或步進(jìn)電機(jī)配合齒輪齒條結(jié)構(gòu)；控制器為0ΜΑΡ3530模塊。
[0009]本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的公交車門(mén)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器與控制器OMAP3 5 3O的信號(hào)輸出接口相連接，其間還串接有光電隔離元件TLP115，車門(mén)景攝像頭和車門(mén)側(cè)后景攝像頭分別通過(guò)USB方式與控制器0ΜΑΡ3530相連接；乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器分別通過(guò)電纜與控制器0ΜΑΡ3530的視頻接口相連接；開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵通過(guò)電纜與控制器ΟΜΑΡ3530的信號(hào)輸入接口相連接。
[0010]本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的R=3m/s。
[0011]本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的監(jiān)控模塊置于控制器內(nèi)，其用于主導(dǎo)控制器0MAP3530按照如下方式操作：初始化控制器0MAP3530 ;檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭的視頻圖像，在乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器上顯示車門(mén)側(cè)后景攝像頭采集的視頻圖像，同時(shí)根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V，當(dāng)測(cè)到有物體的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于車門(mén)側(cè)后景攝像頭的速度V超過(guò)規(guī)定值R時(shí)，即R < V時(shí)，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音，并不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，使公交車門(mén)打開(kāi)，然后返回重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于沒(méi)按下，則采集車門(mén)景攝像頭的視頻圖像，并將相應(yīng)視頻圖像發(fā)送到乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器上顯示，并判斷車門(mén)處是否存在物體，若存在物體，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音，且不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，并重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，再重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理。
[0012]本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V具體為如下操作：先識(shí)別出圖像中亮度明顯大于周邊亮度的點(diǎn)，再累加該行的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)和這種點(diǎn)的個(gè)數(shù)，得到X坐標(biāo)的累加值ZX和該種像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N ;再求該行這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX，其等于X坐標(biāo)的累加值ZX除以點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，即PX=ZX/N ;然后與前5幀該行這種點(diǎn)像素X坐標(biāo)平均值PX5進(jìn)行比較，得到這種像素點(diǎn)的物體的運(yùn)行速度，即將當(dāng)前幀這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX減去前5幀的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX5，得到坐標(biāo)差DPX，也即DPX=PX- PX5 ;然后再根據(jù)5幀所用的時(shí)間t及車門(mén)側(cè)后景攝像頭的安裝角度β，計(jì)算出這種像素點(diǎn)的物體的移動(dòng)速度，即V=DPX/(t*sin(0 ))。
[0013]m/s :速度單位，米每秒。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：
1、其能監(jiān)視公交車門(mén)場(chǎng)景，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車門(mén)外右后方來(lái)車較快時(shí)，車門(mén)不會(huì)打開(kāi)；車門(mén)卡人時(shí)，車門(mén)不會(huì)關(guān)閉，極大地防止了車門(mén)外右后方來(lái)車撞上下車的乘客情況，以及防止了車門(mén)卡人、甚至卡人拖行的事故的發(fā)生；
2、同時(shí)提供出現(xiàn)相當(dāng)情況時(shí)報(bào)警的功能，更加減少了事故的發(fā)生；
3、還提供參考視頻，讓人直觀地知道車門(mén)周圍的情況，簡(jiǎn)單方便與解決問(wèn)題。
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對(duì)發(fā)明的范圍無(wú)任何限制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的車門(mén)景攝像頭和車門(mén)側(cè)后景攝像頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2沿D線范圍內(nèi)的局部放大圖；
圖4為圖2的左視圖；
圖5為圖4沿B線范圍內(nèi)的局部放大圖；
圖6為本發(fā)明的監(jiān)控模塊的工作原理流程圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】。
[0018]實(shí)施例I
如圖1-6所示，一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其包括公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置、監(jiān)控裝置、顯示器、報(bào)警器和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵。
[0019]公交車門(mén)系統(tǒng)包括公交車門(mén)11、車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸或步進(jìn)電機(jī)配合齒輪齒條式結(jié)構(gòu)等可以推動(dòng)車門(mén)的機(jī)構(gòu)，車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與公交車門(mén)11相連接，以推動(dòng)車門(mén)的開(kāi)關(guān)；車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器，其與車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，即與氣缸的氣門(mén)、油缸的油門(mén)或步進(jìn)電機(jī)的電源開(kāi)關(guān)相連接，以控制車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，從而控制公交車門(mén)11的開(kāi)關(guān)；公交車門(mén)11包括車門(mén)扇和與車側(cè)面為一體的車門(mén)框，車門(mén)框上設(shè)有與車門(mén)扇相配合的門(mén)洞，車門(mén)扇可以是單門(mén)扇，也可以是雙門(mén)扇（如附圖2所示)。
[0020]探測(cè)裝置包括車門(mén)景攝像頭21和車門(mén)側(cè)后景攝像頭22 ;車門(mén)景攝像頭21安裝在車門(mén)扇或者車門(mén)框（即車門(mén)所在的車側(cè)面，車門(mén)框與車側(cè)面一般為一體式結(jié)構(gòu)）上，最好安裝在車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫對(duì)應(yīng)的車門(mén)扇上方的車門(mén)框上，車門(mén)景攝像頭21朝向車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處(即車門(mén)景攝像頭21的鏡頭軸向朝向車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處)，車門(mén)景攝像頭21的軸向（鏡頭軸向）與豎直方向的夾角α為O至60度，即0° ( α <60°，最好為45度(如圖5所示)，車門(mén)景攝像頭21可以拍攝到車門(mén)扇處可能存在的物體，用于監(jiān)視到車門(mén)扇有否卡人（即夾人)、卡物等意外情況；車門(mén)側(cè)后景攝像頭22安裝在車門(mén)所在的車外側(cè)面上，其位于車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處前部(靠近車頭方向的部)，以方面能拍攝到車門(mén)處的場(chǎng)景，其朝向車門(mén)后側(cè)方，以能拍攝到車門(mén)側(cè)后處的場(chǎng)景，為監(jiān)測(cè)后方來(lái)車，車門(mén)側(cè)后景攝像頭22的軸向與水平面的后下方向夾角β為10至60度，S卩10°彡β彡60°，最好為45度(如圖3所示）；車門(mén)景攝像頭21和車門(mén)側(cè)后景攝像頭22均可采用帶夜視功能的藍(lán)色妖姬Μ2200攝像頭。
[0021]監(jiān)控裝置包括控制器和監(jiān)控模塊；控制器直接采用帶CPU的微處理器，本實(shí)施例采用TI公司的0ΜΑΡ3530處理器。0ΜΑΡ3530為T(mén)I公司（美國(guó)德州儀器公司（英語(yǔ)：TexasInstruments，簡(jiǎn)稱：TI))推出的新一代移動(dòng)應(yīng)用處理器——0MAP3530，是專門(mén)為智能手機(jī)、GPS系統(tǒng)和筆記本電腦等低功耗便攜式應(yīng)用而設(shè)計(jì)；0MAP3530處理器采用720 MHz ARM?Cortex?-A8內(nèi)核與520 MHz TMS320C64x+? DSP，可幫助用戶加速訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)手冊(cè)、演示文檔、電子郵件、音視頻附件、Web瀏覽以及視頻會(huì)議應(yīng)用。
[0022]顯示器包括乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器，乘客顯示器安裝在車內(nèi)位于車門(mén)的位置，即一般安裝在車門(mén)扇上方的車門(mén)框處，便于要下車的乘客觀看；駕駛臺(tái)顯示器安裝在駕駛臺(tái)（即司機(jī)操控臺(tái)處）的位置，便于司機(jī)觀看；乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器均可采用優(yōu)派VA2037a-LED 19. 5英寸電腦液晶顯示器。
[0023]報(bào)警器包括乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器，乘客報(bào)警器安裝在公交車上位于公交車門(mén)11處，用于向要下車的乘客提醒車外的情況；駕駛臺(tái)報(bào)警器安裝在車上位于駕駛臺(tái)處，用于向司機(jī)提醒車外的情況，報(bào)警器可采用普通的小蜂鳴器、喇叭、音箱等發(fā)音設(shè)備。
[0024]開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵為按鍵式開(kāi)關(guān)，其安裝在公交車的駕駛臺(tái)的位置，便于駕駛員（司機(jī)）操作。
[0025]公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置、顯示器、報(bào)警器和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜（即導(dǎo)線，也即電線，當(dāng)然，也可以通過(guò)無(wú)線方式連接，這僅僅是等同技術(shù)替換）與監(jiān)控裝置的控制器相連接，即公交車門(mén)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器與控制器0MAP3530的信號(hào)輸出接口相連接，其間還可以串接光電隔離元件TLP115，以控制公交車門(mén)11的開(kāi)關(guān)，兩個(gè)藍(lán)色妖姬M2200攝像頭（即車門(mén)景攝像頭21和車門(mén)側(cè)后景攝像頭22)分別通過(guò)USB方式與控制器0MAP3530相連接；兩個(gè)優(yōu)派VA2037a-LED19.5英寸電腦液晶顯示器（即乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器)分別通過(guò)電纜與控制器0MAP3530的視頻接口（如VGA接口）相連接；開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵通過(guò)電纜（即電線）與控制器0MAP3530的信號(hào)輸入接口相連接，使得控制器0MAP3530可以獲取開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0026]如果公交車有兩個(gè)門(mén)，以上所述的公交車門(mén)11主要指車后門(mén)。
[0027]控制器0MAP3530經(jīng)USB接口從車門(mén)景攝像頭21和車門(mén)側(cè)后景攝像頭22采集兩路圖像信號(hào)，根據(jù)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的狀態(tài)，決定經(jīng)VGA 口向乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器輸送出相應(yīng)視頻圖像。
[0028]監(jiān)控模塊置于控制器內(nèi)，其用于主導(dǎo)（即控制）控制器0MAP3530按照如下方式操作：初始化控制器0MAP3530 ;檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，一般設(shè)定為按下?tīng)顟B(tài)（即連通狀態(tài)，此時(shí)表示公交車已經(jīng)靠站，司機(jī)要打開(kāi)公交車門(mén)11，準(zhǔn)備下客)，則采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭22的視頻圖像，在乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器兩個(gè)LCD液晶顯示器上顯示車門(mén)側(cè)后景攝像頭22采集的視頻圖像，該視頻顯示的是車門(mén)外至車門(mén)外側(cè)后方的場(chǎng)景，同時(shí)根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V，當(dāng)測(cè)到有物體的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于車門(mén)側(cè)后景攝像頭22的速度V (也即相對(duì)于公交車向前方向的速度）超過(guò)規(guī)定值R時(shí)，即R彡V時(shí)（R—般取3m/s，即3m/s ( V)，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音(可以預(yù)錄“后方有危險(xiǎn)物體快速靠近，稍等開(kāi)門(mén)下車”的語(yǔ)音，然后此時(shí)播放)，提醒司機(jī)(駕駛員）和乘客，車門(mén)側(cè)后方有電動(dòng)車等快速靠近的危險(xiǎn)移動(dòng)物過(guò)來(lái)，不能開(kāi)車門(mén)讓乘客下車，防止乘客下車后被后面快速靠近的電瓶車等移動(dòng)物體撞上，并不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)（即公交車門(mén)11不能打開(kāi))，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，使公交車門(mén)11打開(kāi)，然后返回重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)(根據(jù)循環(huán)規(guī)則，如圖6所示，可以看出，如果檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵一直打開(kāi)，且沒(méi)有危險(xiǎn)物體快速靠近，則車門(mén)會(huì)一直打開(kāi)）；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于沒(méi)按下（即沒(méi)有連通狀態(tài)，此時(shí)表示公交車已經(jīng)上客完成，司機(jī)要關(guān)閉公交車門(mén)11，準(zhǔn)備起步行走)，則采集車門(mén)景攝像頭21的視頻圖像，并將相應(yīng)視頻圖像發(fā)送到乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器兩個(gè)LCD液晶顯示器上顯示，并判斷車門(mén)處是否存在物體(具體是計(jì)算視頻圖像中的公交車門(mén)11區(qū)域的邊界線是否連續(xù)，如果不連續(xù)則表示有物體位于車門(mén)口處，否則就認(rèn)定公交車門(mén)11中間沒(méi)有被夾物體)，若存在物體，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音(可以預(yù)錄“車門(mén)有物體被夾，稍等關(guān)門(mén)”的語(yǔ)音，然后此時(shí)播放)，提醒司機(jī)(駕駛員）和乘客，車門(mén)有物體被夾，不能馬上關(guān)門(mén)，且不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，并重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，關(guān)閉車門(mén)，司機(jī)可以起動(dòng)車行走了，再重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理。
[0029]上述“根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V”是通過(guò)像素的平均移動(dòng)速度進(jìn)行求取的，具體算法是：先識(shí)別出圖像中亮度明顯大于周邊亮度的點(diǎn)，再累加該行的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)(是指沿公交車前后方向的坐標(biāo)，同時(shí)要考慮車門(mén)側(cè)后景攝像頭22安裝高度，折算成接近地面的物體的實(shí)際X坐標(biāo)）和這種點(diǎn)的個(gè)數(shù)，得到X坐標(biāo)的累加值ZX和該種像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N ;再求該行這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX，其等于X坐標(biāo)的累加值ZX除以點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，即PX=ZX/N ;然后與前5幀該行這種點(diǎn)像素X坐標(biāo)平均值PX5進(jìn)行比較，得到這種像素點(diǎn)的物體的運(yùn)行速度，一般是采用當(dāng)前幀這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX減去前5幀的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX5，得到坐標(biāo)差DPX ;然后再根據(jù)5幀所用的時(shí)間t及車門(mén)側(cè)后景攝像頭22的安裝角度β，計(jì)算出這種像素點(diǎn)的物體的移動(dòng)速度，即V=DPX/(t*sin(f3))。車門(mén)側(cè)后景攝像頭22安裝后，其安裝高度和角度β —般為常數(shù)，可以在計(jì)算中統(tǒng)一算成一個(gè)常量，然后計(jì)算，這樣更加簡(jiǎn)便，這屬于等同技術(shù)變換，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述公式很快修改好，不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其包括公交車門(mén)系統(tǒng)；其特征是:其還包括探測(cè)裝置、監(jiān)控裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵； 公交車門(mén)系統(tǒng)包括公交車門(mén)(^)、車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，公交車門(mén)(11)包括車門(mén)扇和車門(mén)框；車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為可以推動(dòng)車門(mén)的機(jī)構(gòu)，車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與公交車門(mén)(11)相連接，以推動(dòng)車門(mén)的開(kāi)關(guān)；車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置設(shè)有輸出端和控制端，其輸出端與車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，通過(guò)其控制端可以控制車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置工作，從而控制車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，達(dá)到控制公交車門(mén)(11)的開(kāi)關(guān)的目的； 探測(cè)裝置包括車門(mén)景攝像頭(21)和車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)；車門(mén)景攝像頭(21)安裝在車門(mén)扇或者車門(mén)框上，車門(mén)景攝像頭(21)朝向車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處，車門(mén)景攝像頭(21)可以拍攝到車門(mén)扇處可能存在的物體；車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)安裝在車門(mén)所在的車夕卜側(cè)面上，其位于車門(mén)扇關(guān)閉時(shí)的門(mén)縫處前部，其朝向車門(mén)后側(cè)方，其能拍攝到車門(mén)至車門(mén)側(cè)后處的場(chǎng)景； 開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵為開(kāi)關(guān)，其安裝在公交車的駕駛臺(tái)的位置； 監(jiān)控裝置包括控制器和監(jiān)控模塊；控制器為微處理器；公交車門(mén)系統(tǒng)、探測(cè)裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接，即車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端、車門(mén)景攝像頭(21^車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)和開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接； 監(jiān)控模塊置于控制器內(nèi)，其用于執(zhí)行如下循環(huán)式操作:初始化控制器；檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的視頻圖像，同時(shí)根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V，當(dāng)該物體的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的速度V超過(guò)規(guī)定值I？時(shí)，即I？ ? V時(shí)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，使公交車門(mén)(11)打開(kāi)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)景攝像頭(21)的視頻圖像，并判斷車門(mén)處是否存在物體，若存在物體，不向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，否則向車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制端發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，關(guān)閉公交車門(mén)(11),再重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:其還包括顯示器和報(bào)警器，顯示器和報(bào)警器均安裝在公交車風(fēng)；顯示器和報(bào)警器均通過(guò)電纜與監(jiān)控裝置的控制器相連接；監(jiān)控模塊還用于執(zhí)行如下操作:開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的視頻圖像，在顯示器上顯示車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)采集的視頻圖像；當(dāng)尺? V時(shí)，就向報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于關(guān)門(mén)狀態(tài)，則采集車門(mén)景攝像頭(21)的視頻圖像，并將相應(yīng)視頻圖像發(fā)送到顯示器上顯示，判斷車門(mén)處若存在物體，就向報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的顯示器包括乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器，乘客顯示器安裝在車內(nèi)位于車門(mén)的位置，即一般安裝在車門(mén)扇上方的車門(mén)框處，便于要下車的乘客觀看；駕駛臺(tái)顯示器安裝在駕駛臺(tái)的位置，便于司機(jī)觀看；報(bào)警器包括乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器，乘客報(bào)警器安裝在公交車上位于公交車門(mén)(11)處，用于向要下車的乘客提醒車外的情況；駕駛臺(tái)報(bào)警器安裝在車上位于駕駛臺(tái)處，用于向司機(jī)提醒車外的情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的車門(mén)景攝像頭(21)的軸向與豎直方向的夾角α為O至60度，S卩0°彡α彡60° ;車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的軸向與水平面的后下方向夾角β為10至60度，S卩10° < β <60° ;車門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置為開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器，其為一種繼電器；車門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸、油缸或步進(jìn)電機(jī)配合齒輪齒條結(jié)構(gòu)；控制器為0ΜΑΡ3530模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的公交車門(mén)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器與控制器0ΜΑΡ3530的信號(hào)輸出接口相連接，其間還串接有光電隔離元件TLP115，車門(mén)景攝像頭(21)和車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)分別通過(guò)USB方式與控制器0ΜΑΡ3530相連接；乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器分別通過(guò)電纜與控制器0ΜΑΡ3530的視頻接口相連接；開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵通過(guò)電纜與控制器0ΜΑΡ3530的信號(hào)輸入接口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的R=3m/sο
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的R=3m/s。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的R=3m/s。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的監(jiān)控模塊置用于主導(dǎo)控制器0MAP3530按照如下方式操作:初始化控制器0MAP3530 ;檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于開(kāi)門(mén)狀態(tài)，采集車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的視頻圖像，在乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器上顯示車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)采集的視頻圖像，同時(shí)根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V，當(dāng)測(cè)到有物體的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的速度V超過(guò)規(guī)定值R時(shí)，即R < V時(shí)，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音，并不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出開(kāi)門(mén)信號(hào)，使公交車門(mén)(11)打開(kāi)，然后返回重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)；如果開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵處于沒(méi)按下，則采集車門(mén)景攝像頭(21)的視頻圖像，并將相應(yīng)視頻圖像發(fā)送到乘客顯示器和駕駛臺(tái)顯示器上顯示，并判斷車門(mén)處是否存在物體，若存在物體，就向乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警控制信號(hào)，這時(shí)乘客報(bào)警器和駕駛臺(tái)報(bào)警器均發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音，且不向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，并重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理，否則向開(kāi)關(guān)門(mén)繼電器發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào)，再重新檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)按鍵狀態(tài)，進(jìn)入下次循環(huán)處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防撞防卡的公交車安全門(mén)系統(tǒng)，其特征是:所述的根據(jù)采集的視頻圖像測(cè)算出視頻圖像內(nèi)向公交車前方移動(dòng)最快的物體的速度V具體為如下操作:先識(shí)別出圖像中亮度明顯大于周邊亮度的點(diǎn)，再累加該行的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)和這種點(diǎn)的個(gè)數(shù)，得到X坐標(biāo)的累加值ZX和該種像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N ;再求該行這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX，其等于X坐標(biāo)的累加值ZX除以點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，即PX=ZX/N ;然后與前5幀該行這種點(diǎn)像素X坐標(biāo)平均值PX5進(jìn)行比較，得到這種像素點(diǎn)的物體的運(yùn)行速度，即將當(dāng)前幀這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX減去前5幀的這種像素點(diǎn)的X坐標(biāo)平均值PX5，得到坐標(biāo)差DPX，也即DPX=PX- PX5 ;然后再根據(jù)5幀所用的時(shí)間t及車門(mén)側(cè)后景攝像頭(22)的安裝角度β，計(jì)算出這種像素點(diǎn)的物體的移動(dòng)速度，即V=DPX/(t*sin(0 ))。
【文檔編號(hào)】E05F15/40GK104499864SQ201410755079
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】曾鐵軍 申請(qǐng)人:南華大學(xué)