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专利号: 2019100126568
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 道路、铁路或桥梁的建筑
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,包括铜箔(b1)、电源模块(1)、控制器(2)、电容传感器(3)、语音播报模块(4)、4G透传模块(5)、APP端(6),降压模块(7)和舵机(8);其中:所述电源模块(1)用于为所述控制器(2)、电容传感器(3)、语音播报模块(4)、4G透传模块(5)、APP端(6)、降压模块(7)、舵机(8)供电,所述4G透传模块(5)用于通过云端服务器与手机APP端(6)进行通信;

所述铜箔(b1)安装于待测位置,所述电容传感器(3)的输入端连接至一LC振荡电路,所述铜箔(b1)与所述LC振荡电路相连接,当有人接近所述铜箔(b1)时,所述LC振荡电路的振荡频率发生变化,所述控制器(b1)与所述电容传感器(3)相连接,用于接收所述电容传感器(3)的检测值;

所述电容传感器设置有四个通道:第一通道用于检测闸机门前部铜箔对应的LC振荡电路的变化值,第二通道用于检测闸机门后部铜箔对应的LC振荡电路的变化值,第三通道用于检测包括长防护栏的闸机左侧的上表面铜箔对应的LC振荡电路的变化值;第四通道用于检测包括长防护栏的闸机右侧的上表面铜箔对应的LC振荡电路的变化值;

所述控制器(2)接收所述电容传感器的各个通道的检测值,并判断所述电容式传感器(3)的是否第一通道的检测值大于预设阈值或第三、四通道的检测值大于预设阈值,如果是,则所述控制器(2)控制所述语音模块(4)播放预设的提示信息且所述控制器(2)控制所述4G透传模块(5)向所述手机APP端(6)发送报警信号,如果所述电容式传感器(3)的各个通道的检测值小于等于预设阈值且检测到乘客刷卡时,所述控制器(2)控制所述舵机(8)旋转预订角度,打开闸机,闸机打开后,所述控制器(2)继续判断所述电容式传感器(3)的第一通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则所述控制器(2)控制所述舵机(8)反转预订角度,关闭闸机,所述控制器(2)控制所述语音模块(4)播放预设的提示信息且所述控制器(2)控制所述4G透传模块(5)向所述手机APP端(6)发送报警信号,如果闸机打开后,所述电容式传感器(3)的第一通道的检测值小于等于预设阈值,则所述控制器(2)判断所述电容式传感器(3)的第二通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则所述控制器(2)控制所述舵机(8)反转预订角度,关闭闸机。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述控制器(2)采用STM32F103开发板。

3.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述电容传感器(3)采用FDC2214电容传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述LC振荡电路包括一个电感和一个电容,所述铜箔(b1)与所述电容相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述控制器(2)在预定时间内从所述电容传感器(3)采集预设数量的检测值,去掉采集到的检测值中最大值和最小值,然后将剩下的检测值计算均值,并将均值作为电容传感器(3)的检测值。

6.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述控制器(2)通过串口发送报警信号给所述4G透传模块(5)。

7.根据权利要求1所述的一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,其特征在于,所述控制器(2)控制舵机(8)旋转预定角度,以打开闸机时,如果所述闸机受外力影响,没有开启,则所述控制器(2)持续向舵机(8)发送闸机旋转信号,令舵机(8)旋转预订角度,使得闸机打开;

如果闸机打开前,所述电容式传感器(3)的第一通道的检测值小于等于预设阈值,且第三、四通道的检测值小于等于预设阈值,则所述控制器(2)等待乘客刷卡,如果预设间隔时间内没有检测到乘客刷卡,在预设等待时间后,继续判断第一通道和第三、四通道的检测值是否大于预设阈值;

所述闸机打开后,如果电容式传感器(3)的第一通道的检测值小于等于预设阈值,且第二通道的检测值小于等于预设阈值,则在预设等待时间后,继续判断第一通道的检测值是否大于预设阈值。

8.一种基于电容传感器的地铁闸机防逃票方法,其特征在于,采用权利要求1至7中任一项所述的基于电容传感器的地铁闸机防逃票系统,所述方法包括如下步骤:A1:防逃票方法程序启动;

A2:防逃票程序待机,所述控制器(2)接收所述电容传感器(3)各个通道的检测值;

A3:所述控制器(2)判断电容式传感器(3)的第三、四通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则继续步骤A13,否则继续步骤A2;

A4:所述控制器(2)判断电容式传感器(3)的第一通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则继续步骤A13,否则继续步骤A5;

A5:等待乘客刷卡;

A6:如果检测到刷卡,控制器(2)控制舵机(8)旋转预定角度,打开闸机,并判断闸机是否开启,如果是,则继续步骤A9,如果否,则继续步骤A8;

A7:如果未检测到刷卡,则延迟预设等待时间,继续步骤A4;

A8:如果闸机受外力影响,没有开启,则控制器(2)持续发送闸机旋转信号,令闸机打开;并继续步骤A9;

A9:所述控制器(2)判断电容式传感器(3)的第一通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则继续步骤A11,否则继续步骤A10;

A10:所述控制器(2)判断电容式传感器(3)的第二通道的检测值是否大于预设阈值,如果是,则继续步骤A12,否则继续步骤A15;

A11:所述控制器(2)控制所述舵机(8)反转预定角度,关闭闸机,然后继续步骤A13;

A12:所述控制器(2)控制所述舵机(8)反转预定角度,关闭闸机,然后继续步骤A14;

A13:所述控制器(2)控制语音模块(4)播放预设的提示信息且控制器(2)控制所述4G透传模块(5)向所述手机APP端(6)发送报警信号,然后继续步骤A14;

A14:结束防逃票方法程序;

A15:在预设等待时间后,继续步骤A4。

9.根据权利要求8所述的基于电容传感器的地铁闸机防逃票方法,其特征在于,所述步骤A2中,控制器(2)接收所述电容传感器各个通道的检测值,包括如下步骤:所述控制器(2)在预定时间内从电容传感器采集预设数量的检测值;

所述控制器(2)去掉采集到的检测值中最大值和最小值,然后将剩下的检测值计算均值,并将均值作为电容传感器的检测值。