本實(shí)用新型涉及基于Arduino控制的紅外測(cè)控裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置。

背景技術(shù)：

近幾年，校車的安全問題日益受到關(guān)注，經(jīng)常發(fā)生幼兒因到達(dá)目的地未下車，被關(guān)在車?yán)锒鴲炈赖氖录?。發(fā)生這類事故主要有兩大原因：第一，對(duì)于校車司機(jī)，如果需要知道車上人數(shù)到底是多少，必須在上車和下車的時(shí)候?qū)θ藬?shù)進(jìn)行清點(diǎn)，而清點(diǎn)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)清點(diǎn)出錯(cuò)的情況；第二，年齡較小的學(xué)生被遺忘校車?yán)?，自身沒有自救的能力，而車內(nèi)溫度高、氧氣稀薄，導(dǎo)致發(fā)生悲劇。

為了解決上述問題，一系列的人數(shù)統(tǒng)計(jì)器應(yīng)運(yùn)而生，目前的現(xiàn)有車輛上車人數(shù)統(tǒng)計(jì)器常采用基于攝像機(jī)的圖像處理技術(shù)、基于壓力傳感器踏板的壓敏技術(shù)和基于紅外傳感器的紅外感應(yīng)技術(shù)。

圖像處理技術(shù)準(zhǔn)確率最高，但是基于DM642的圖像處理器價(jià)格比較昂貴?；趬毫鞲衅鞯膲好籼ぐ逡?yàn)槭褂眠^程中無法消除環(huán)境影響，而且雨水等雜物滲入容易損壞電路，靈敏度太高容易被掉落物體影響準(zhǔn)確率，太低則容易導(dǎo)致漏計(jì)。因此，紅外感應(yīng)檢測(cè)通過發(fā)射器和接收器，利用紅外技術(shù)無接觸的優(yōu)點(diǎn)，可以長(zhǎng)時(shí)間保持較高的正確率，同時(shí)紅外傳感器價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。在紅外傳感器方面，現(xiàn)有技術(shù)使用如圖1所示的加法器和減法器，加上數(shù)碼管作為顯示器，但是由于車廂中搖晃的環(huán)境，器件太多容易損壞，該傳感器的系統(tǒng)可靠性較差。

綜上，研發(fā)一種成本較低、準(zhǔn)確率較高和可靠性較好的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，顯得格外重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于如何克服現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)器成本較高、準(zhǔn)確率較低和可靠性較差的缺陷。

為了解決這一問題，本實(shí)用新型提供了一種基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，安裝在校車上，其包括Arduino控制裝置、電源裝置、顯示裝置、紅外感應(yīng)裝置和報(bào)警裝置，所述顯示裝置、所述紅外感應(yīng)裝置和所述報(bào)警裝置分別于所述Arduino控制裝置電連接，所述顯示裝置、所述紅外感應(yīng)裝置、所述報(bào)警裝置和所述Arduino控制裝置分別與所述電源裝置電連接；所述紅外感應(yīng)裝置包括第一紅外感應(yīng)裝置和第二紅外感應(yīng)裝置，所述第一紅外感應(yīng)裝置設(shè)置在校車前門，所述第二紅外感應(yīng)裝置設(shè)置在校車后門。

優(yōu)選地，所述第一紅外感應(yīng)裝置設(shè)置在所述校車前門的外側(cè)部，所述第二紅外感應(yīng)裝置設(shè)置在所述校車后門的外側(cè)部。

優(yōu)選地，所述第一紅外感應(yīng)裝置距離地面的高度和所述第二紅外感應(yīng)裝置距離地面的高度均為75cm。

具體地，所述第一紅外感應(yīng)裝置和所述第二紅外感應(yīng)裝置均為對(duì)射式紅外傳感器。

優(yōu)選地，所述顯示裝置設(shè)置在校車前門的上方或校車后門的上方。

具體地，所述顯示裝置為液晶顯示器或數(shù)碼管顯示器。

具體地，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器。

進(jìn)一步地，所述電源裝置為包括車載電源和蓄電池。

本實(shí)用新型的基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，具有如下有益效果：

本實(shí)用新型的基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，具有如下有益效果：

1.本實(shí)用新型的控制裝置為Arduino控制裝置，Arduino是一個(gè)開源電子原型平臺(tái)，主控芯片是AVR、ARM芯片，功能強(qiáng)大，紅外感應(yīng)裝置和顯示裝置可以由Arduino裝置直接驅(qū)動(dòng)，不需要另外的編碼器和驅(qū)動(dòng)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型成本較低，可靠性較好，人數(shù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率較高。

2.本實(shí)用新型的紅外感應(yīng)裝置采用符合Arduino 5V輸出電壓的對(duì)射式紅外傳感器E18-D80NK，節(jié)約空間，價(jià)格便宜。

3.本實(shí)用新型的紅外感應(yīng)裝置包括設(shè)置在校車前門的第一紅外感應(yīng)裝置和設(shè)置在校車后門的第二紅外感應(yīng)裝置，第一紅外感應(yīng)裝置用于檢測(cè)上車人數(shù)，第二紅外感應(yīng)裝置用于檢測(cè)下車人數(shù)，本實(shí)用新型的上下車人數(shù)通過設(shè)置在不同位置的不同紅外感應(yīng)裝置來檢測(cè)，人數(shù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率較高，可靠性較好。

4.本實(shí)用新型的電源裝置包括車載電源和蓄電池，當(dāng)車輛熄火時(shí)，通過蓄電池供電，可靠性較好。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型的人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置與校車的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)為：1-校車，2-Arduino控制裝置，3-電源裝置，4-顯示裝置，5-紅外感應(yīng)裝置，51-第一紅外感應(yīng)裝置，52-第二紅外感應(yīng)裝置，6-報(bào)警裝置，7-校車前門，8-校車后門。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：

如圖2所示，本實(shí)用新型公開了一種基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，安裝在校車1上，包括Arduino控制裝置2、電源裝置3、顯示裝置4、紅外感應(yīng)裝置5和報(bào)警裝置6，所述顯示裝置4、所述紅外感應(yīng)裝置5和所述報(bào)警裝置6分別于所述Arduino控制裝置2電連接，所述顯示裝置4、所述紅外感應(yīng)裝置5、所述報(bào)警裝置6和所述Arduino控制裝置2分別與所述電源裝置3電連接，所述電源裝置3為包括車載電源和5V蓄電池，在使用過程中，即使車輛熄火，Arduino也可以在蓄電池供電情況下工作一定時(shí)間。

Arduino是一個(gè)開源電子原型平臺(tái)，它構(gòu)建于開放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。主要包含兩個(gè)主要的部分：硬件部分是可以用來做電路連接的Arduino電路板；另外一個(gè)則是Arduino IDE，你的計(jì)算機(jī)中的程序開發(fā)環(huán)境。你只要在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會(huì)告訴Arduino電路板要做些什么了。

Arduino的主控芯片是AVR、ARM芯片，功能強(qiáng)大，能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。對(duì)Arduino的編程是利用Arduino編程語言(基于Wiring)和Arduino開發(fā)環(huán)境(基于Processing)來實(shí)現(xiàn)的。Arduino可以使用現(xiàn)有的電子元件，例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。Arduino也可以獨(dú)立運(yùn)行，并與軟件進(jìn)行交互。

本實(shí)施例，在Arduino平臺(tái)上不需要增加其他器件即可直接驅(qū)動(dòng)紅外感應(yīng)裝置和顯示裝置。該人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置所用的器件較少，在搖晃的車廂環(huán)境中相對(duì)于現(xiàn)有車內(nèi)人數(shù)統(tǒng)計(jì)器可靠性更高。

如圖3所示，所述紅外感應(yīng)裝置5包括第一紅外感應(yīng)裝置51和第二紅外感應(yīng)裝置52，所述第一紅外感應(yīng)裝置51設(shè)置在校車前門7，所述第二紅外感應(yīng)裝置52設(shè)置在校車后門8，所述第一紅外感應(yīng)裝置51設(shè)置在所述校車前門7的外側(cè)部，所述第二紅外感應(yīng)裝置52設(shè)置在所述校車后門8的外側(cè)部，為了方便中幼兒的檢測(cè)，所述第一紅外感應(yīng)裝置51距離地面的高度和所述第二紅外感應(yīng)裝置52距離地面的高度均為75cm。紅外感應(yīng)裝置采用符合Arduino 5V輸出電壓的對(duì)射式紅外傳感器E18-D80NK，優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約空間，價(jià)格便宜。

繼續(xù)如圖3所示，所述顯示裝置4設(shè)置在校車前門7的上方，方便跟車?yán)蠋?、司機(jī)獲得車內(nèi)幼兒數(shù)目信息，所述顯示裝置4為數(shù)碼管顯示器，該數(shù)碼管顯示器的成本較低。

繼續(xù)如圖3所示，所述報(bào)警裝置6為12065蜂鳴器，用于在Arduino控制裝置2的控制下發(fā)出報(bào)警信號(hào)，向司機(jī)提出車內(nèi)仍有乘客的提醒。

本實(shí)用新型的工作原理和過程如下：

S1、通過Arduino IDE編寫相應(yīng)的程序，將程序燒錄到Arduino中，將校車的前門和后門的紅外感應(yīng)裝置得到的感應(yīng)結(jié)果聯(lián)合處理，校車上下車時(shí)采用排隊(duì)依次上下，且控制前門進(jìn)后門出；

S2、當(dāng)幼兒開始上車時(shí)，Arduino控制裝置2開始統(tǒng)計(jì)人數(shù)，并將結(jié)果顯示在所述顯示裝置2上，得出上車人數(shù)，具體為：第一紅外感應(yīng)裝置51產(chǎn)生信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給Arduino控制裝置2，所述Arduino控制裝置控制顯示裝置4上的數(shù)字加一；

S3、當(dāng)幼兒陸續(xù)下車時(shí)，Arduino控制裝置2開始統(tǒng)計(jì)下車人數(shù)，并將結(jié)果顯示在所述顯示裝置2上，得出車上現(xiàn)有人數(shù)，具體為：第二紅外感應(yīng)裝置52產(chǎn)生信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給Arduino控制裝置2，所述Arduino控制裝置控制顯示裝置4上的數(shù)字減一；

S4、電源包括5V蓄電池和車載電源，車輛未熄火之前通過車載電源進(jìn)行供電，當(dāng)車輛熄火時(shí)，蓄電池給Arduino控制裝置2供電，當(dāng)Arduino控制裝置2檢測(cè)到蓄電池供電時(shí)，自動(dòng)對(duì)車內(nèi)人數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)車內(nèi)還有人時(shí)(即顯示裝置4上顯示的數(shù)字大于0時(shí))，報(bào)警裝置6發(fā)出警報(bào)，提醒司機(jī)，避免幼兒遺留，有效地避免了幼兒被遺留悶死在車上這類悲劇的發(fā)生。如果檢查無誤，編譯好的程序會(huì)控制報(bào)警裝置6會(huì)短時(shí)間連續(xù)響三次，然后控制蓄電池停止供電。

實(shí)施例二：

如圖2所示，本實(shí)用新型公開了一種基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，安裝在校車1上，包括Arduino控制裝置2、電源裝置3、顯示裝置4、紅外感應(yīng)裝置5和報(bào)警裝置6，所述顯示裝置4、所述紅外感應(yīng)裝置5和所述報(bào)警裝置6分別于所述Arduino控制裝置2電連接，所述顯示裝置4、所述紅外感應(yīng)裝置5、所述報(bào)警裝置6和所述Arduino控制裝置2分別與所述電源裝置3電連接，所述電源裝置3為包括車載電源和5V蓄電池，在使用過程中，即使車輛熄火，Arduino也可以在蓄電池供電情況下工作一定時(shí)間。

Arduino是一個(gè)開源電子原型平臺(tái)，它構(gòu)建于開放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。主要包含兩個(gè)主要的部分：硬件部分是可以用來做電路連接的Arduino電路板；另外一個(gè)則是Arduino IDE，你的計(jì)算機(jī)中的程序開發(fā)環(huán)境。你只要在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會(huì)告訴Arduino電路板要做些什么了。

Arduino的主控芯片是AVR、ARM芯片，功能強(qiáng)大，能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境。板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序，編譯成二進(jìn)制文件，燒錄進(jìn)微控制器。對(duì)Arduino的編程是利用Arduino編程語言(基于Wiring)和Arduino開發(fā)環(huán)境(基于Processing)來實(shí)現(xiàn)的。Arduino可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。Arduino也可以獨(dú)立運(yùn)行，并與軟件進(jìn)行交互。

本實(shí)施例，在Arduino平臺(tái)上不需要增加其他器件即可直接驅(qū)動(dòng)紅外感應(yīng)裝置和顯示裝置。該人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置所用的器件較少，在搖晃的車廂環(huán)境中相對(duì)于現(xiàn)有車內(nèi)人數(shù)統(tǒng)計(jì)器可靠性更高。

如圖3所示，所述紅外感應(yīng)裝置5包括第一紅外感應(yīng)裝置51和第二紅外感應(yīng)裝置52，所述第一紅外感應(yīng)裝置51設(shè)置在校車前門7，所述第二紅外感應(yīng)裝置52設(shè)置在校車后門8，所述第一紅外感應(yīng)裝置51設(shè)置在所述校車前門7的外側(cè)部，所述第二紅外感應(yīng)裝置52設(shè)置在所述校車后門8的外側(cè)部，為了方便中幼兒的檢測(cè)，所述第一紅外感應(yīng)裝置51距離地面的高度和所述第二紅外感應(yīng)裝置52距離地面的高度均為75cm。紅外感應(yīng)裝置采用符合Arduino 5V輸出電壓的對(duì)射式紅外傳感器E18-D80NK，優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約空間，價(jià)格便宜。

繼續(xù)如圖3所示，所述顯示裝置4設(shè)置在校車后門的上方，方便跟車?yán)蠋?、司機(jī)獲得車內(nèi)幼兒數(shù)目信息，所述顯示裝置4為液晶顯示器LCD1602，該液晶顯示器的可靠性較好。

繼續(xù)如圖3所示，所述報(bào)警裝置6為12065蜂鳴器，用于在Arduino控制裝置2的控制下發(fā)出報(bào)警信號(hào)，向司機(jī)提出車內(nèi)仍有乘客的提醒。

本實(shí)用新型的工作原理和過程如下：

S1、通過Arduino IDE編寫相應(yīng)的程序，將程序燒錄到Arduino中，將校車的前門和后門的紅外感應(yīng)裝置得到的感應(yīng)結(jié)果聯(lián)合處理，校車上下車時(shí)采用排隊(duì)依次上下，且控制前門進(jìn)后門出；

S2、當(dāng)幼兒開始上車時(shí)，Arduino控制裝置2開始統(tǒng)計(jì)人數(shù)，并將結(jié)果顯示在所述顯示裝置2上，得出上車人數(shù)，具體為：第一紅外感應(yīng)裝置51產(chǎn)生信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給Arduino控制裝置2，所述Arduino控制裝置2控制顯示裝置4上的數(shù)字加一；

S3、當(dāng)幼兒陸續(xù)下車時(shí)，Arduino控制裝置2開始統(tǒng)計(jì)下車人數(shù)，并將結(jié)果顯示在所述顯示裝置2上，得出車上現(xiàn)有人數(shù)，具體為：第二紅外感應(yīng)裝置52產(chǎn)生信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給Arduino控制裝置2，所述Arduino控制裝置控制顯示裝置4上的數(shù)字減一；

S4、電源包括5V蓄電池和車載電源，車輛未熄火之前通過車載電源進(jìn)行供電，當(dāng)車輛熄火時(shí)，蓄電池給Arduino控制裝置2供電，當(dāng)Arduino控制裝置2檢測(cè)到蓄電池供電時(shí)，自動(dòng)對(duì)車內(nèi)人數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)車內(nèi)還有人時(shí)(即顯示裝置4上顯示的數(shù)字大于0時(shí))，報(bào)警裝置6發(fā)出警報(bào)，提醒司機(jī)，避免幼兒遺留，有效地避免了幼兒被遺留悶死在車上這類悲劇的發(fā)生。如果檢查無誤，編譯好的程序會(huì)控制報(bào)警裝置6會(huì)短時(shí)間連續(xù)響三次，然后控制蓄電池停止供電。

本實(shí)用新型的基于Arduino的校車人數(shù)統(tǒng)計(jì)裝置，具有如下有益效果：

1.本實(shí)用新型的控制裝置為Arduino控制裝置，Arduino是一個(gè)開源電子原型平臺(tái)，主控芯片是AVR、ARM芯片，功能強(qiáng)大，紅外感應(yīng)裝置和顯示裝置可以由Arduino裝置直接驅(qū)動(dòng)，不需要另外的編碼器和驅(qū)動(dòng)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型成本較低，可靠性較好，人數(shù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率較高。

2.本實(shí)用新型的紅外感應(yīng)裝置采用符合Arduino 5V輸出電壓的對(duì)射式紅外傳感器E18-D80NK，節(jié)約空間，價(jià)格便宜。

3.本實(shí)用新型的紅外感應(yīng)裝置包括設(shè)置在校車前門的第一紅外感應(yīng)裝置和設(shè)置在校車后門的第二紅外感應(yīng)裝置，第一紅外感應(yīng)裝置用于檢測(cè)上車人數(shù)，第二紅外感應(yīng)裝置用于檢測(cè)下車人數(shù)，本實(shí)用新型的上下車人數(shù)通過設(shè)置在不同位置的不同紅外感應(yīng)裝置來檢測(cè)，人數(shù)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率較高，可靠性較好。

4.本實(shí)用新型的電源裝置包括車載電源和蓄電池，當(dāng)車輛熄火時(shí)，通過蓄電池供電，可靠性較好。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。