愛心優待座智能自控裝置

文 湖南省汨羅市第一中學 黎宇鹍

一、方案設計

愛心優待座智能自控裝置功能實現的技術路線如圖1所示。

1.優待者上車刷卡后，如優待座上無人，則無需任何提示，優待者直接入座。

圖1

2.優待者上車刷卡后，如優待座上坐有不具備優待資格的乘客，則座位上的燈光智能自控系統與聲音智能自控系統同時啟動，提示非優待者讓座。

若占位者起身讓座，則聲光智能自控系統立即停止運行；如果占位者沒有讓座，則聲光智能自控系統循環提示，并開啟延時信號系統，繼而啟動機械智能自控系統，使優待座的座板轉動傾斜。

此時若占位者起身讓座，則聲光停止，座位底板停轉，并馬上啟動底板反轉，恢復正常狀態；如仍不讓座，則機械智能自控系統將可傾斜座板轉動到位（傾斜角度約35°），迫使占位者離座。一旦占位者起身離座，可傾斜座板馬上自動復原，讓優待者正常就坐。

3.優待者上車刷卡入座后，再將優待卡放在優待座扶手上的刷卡鎖定口刷一下，則座位進入系統功能鎖定狀態，直到優待者離座，系統鎖定自動解除。

4.病人、孕婦等特殊乘客一時不具備優待卡，但也屬于具有優待資格的乘客，則由司機完成上車刷卡啟動和鎖定等工作程序。

二、裝置總體結構

該裝置包括燈光智能自控系統、聲音智能自控系統、機械智能自控系統等，主要由可傾斜座板、轉軸、蝸輪、蝸桿、蝸輪箱體、電動機、座板邊框、刷卡口、顯示信號窗口、支架背板、支柱及底座等組成。總體結構方案如圖2所示。

圖2

1.控制電路設計與工作原理

其中D1=a,D2=a2-bc,D3=a3-2abc+dc2.特別地，若d=0,則Dn為三對角行列式,滿足Dn=aDn-1-bcDn-2.

（1）刷卡啟動電路

圖3

如圖3，霍爾傳感器模塊包括霍爾傳感器和處理器，有效時輸出為低電平。未刷卡時模塊輸出為高電平，V11C極為高電平，V11導通，V1-2C極為低電平，V1-2截止，系統處于待機狀態。刷卡時模塊輸出為低電平，V11截止、V1-2導通，觸發 D1、J1工作，接通語言提示與延時電路。

（2）語言提示電路

圖4

如圖4，J2-1工作，接通語音錄放模塊電源，自動播放語音提示或循環播放。

（3）電機延時啟動電路

圖5

如圖5，J2-2工作，接通時間模塊電源，延時電路工作，達到設定時間后接通電機正轉電源。

（4）離座工作控制電路

圖6

如圖6，反射式紅外模塊有效時輸出低電平。座位有人時，模塊輸出低電平，V51截止，V52導通，J4-1工作接通刷卡電路電源，刷卡電路處于待機狀態。

（5）刷卡鎖定電路

圖7

如圖7，優待卡靠近刷卡口刷卡后，V61截止，V62導通，J6工作，接通刷卡鎖定電路，同時切斷刷卡啟動電路，刷卡啟動電路及其后續電路因失電而被鎖定。

三、創新點

（1）利用人的行為模式與機電系統動作的協調，設計了一種新型的公交車優待座智能自控裝置，是解決善待公交車優待座問題的原創性設計。

（2）利用聲、光、機一體化技術，同時考慮乘客的心理特征，使公交車優待座智能自控裝置具有人機和諧的功能。