CN103147414A - 一种自动栏杆机的防砸车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动栏杆机的防砸车系统，包括栏杆机主机和栏杆，其特征在于，该系统集成在栏杆机主机上，包括电机执行单元、控制单元、漫反射式光学发射管和漫反射式光学接收管，所述漫反射式光学发射管和光学接收管安装在栏杆机主机里，通过采集车辆反射的光信号来判断是否有车辆通过，从而控制栏杆的是否落下的动作。本发明是以高灵敏度的漫反射式光学发射和接收装置代替普通的投射遮挡式红外发射接收装置，直接检测车辆表面的漫反射光以确定车辆存在从而防止自动栏杆机意外砸车的故障。

Description

一种自动栏杆机的防砸车系统

技术领域

本发明涉及车辆拦截系统中的自动栏杆机，尤其涉及一种自动栏杆机中防止栏杆意外砸车的系统。 

背景技术

目前现有技术中的自动栏杆机一般通过埋设于路面下的检测线圈检测到车辆通过后，自动控制落杆，但在一些意外情况下，比如线圈失灵，或货车底盘太高无法可靠检测，则会出现意外落杆，将正在通行的车辆砸坏。有技术采用红外线发射开关配合反射板，形成穿过路面上方的红外光束，若车辆正在栏杆下通过时，会阻挡红外光束，触发开关动作，给栏杆机主机提供安全信号，可以避免栏杆意外动作。该技术和检测线圈配合形成防砸车系统。但是该技术由于需要在主机本身之外，在车道对面放置一面小型的反射板，系统施工比较复杂。而且一旦反射板偏移方向，则不能可靠反射光束，导致栏杆机一直处于保护状态，无法落杆，带来不稳定因素，致使该技术无法推广。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种在栏杆机主机内部集成光学发射和接收装置，利用车辆本身的反射效应，实现对车辆的检测从而控制栏杆机安全落杆的防砸车系统。 

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种自动栏杆机的防砸车系统，包括栏杆机主机和栏杆，其特征在于，该系统集成在栏杆机主机上，包括电机执行单元、控制单元、漫反射式光学发射管和漫反射式光学接收管，所述漫反射式光学发射管和光学接收管安装在栏杆机主机表面，所述漫反射式光学发射管的光线发射方向朝向车道，所述光学接收管的接收方向朝向车道；所述控制单元输出电平信号连接漫反射式光学发射管，即控制单元可以连接控制漫反射式光学发射管的开启和关闭，所述漫反射式光学接收管将接受到的光信号转化成电压信号输出连接控制单元，所述控制单元将接受到的电压信号处理后输出指令连接电机执行单元；；所述电机执行单元控制栏杆机的栏杆的落杆动作；

进一步的，所述控制单元由电压信号放大器、滤波电路和电压比较器组成。电压信号放大器将光学接收管采集的电压信号进行放大，通过滤波电路滤除干扰后，与设定的标准电压阀值进行比较，如果达到阀值则输出表示有车存在的电平信号。

进一步的，所述漫反射式光学发射管是红外线发光二极管；漫反射式光学接收管微红外光敏传感器。 

进一步的，所述电机执行单元主要由电机和控制器组成，由控制器根据所述控制单元传输来的电压信号驱动电机带动栏杆转动或停止。 

该系统具体应用方法如下，包括如下步骤： 

1) 控制单元给出电平信号，漫反射式光学发射管收到信号后启动向车道方向发射出光线；

2) 若车道有车辆存在，射出的光线直射到车辆表面后，一部分光线形成漫反射后返回，光学接收管接受该部分光线反射回的光信号后转换为电压信号传送给控制单元；若车道无车辆存在，射出的光线在车道宽度距离内无反射光线或者较远距离的反射信号未达到设定阀值，光学接收管则没有信号传送给控制单元；

较远距离的反射信号未达到设定阀值，如一般车道宽度为3米至3.5米，本系统阀值设定为2米，所有通过的车辆均会反射足够的光强，而没有车辆存在时，则背景反射的杂散光学不会超过阀值产生动作。

  3) 若控制单元接受到光学接收管传送过来的电压信号，经处理后，获得有车辆存在信息，从而产生禁止落杆的指令传送给电机执行单元，所述电机执行单元控制栏杆机不落杆；若控制单元未接受到光学接收管传送的电压信号，则产生允许落杆的指令传送给电机执行单元，所述电机执行单元可以控制栏杆机进行落杆。 

与现有技术相比，本发明的优点在于： 

1）本发明是以高灵敏度的漫反射式光学发射和接收装置代替普通的投射遮挡式红外发射接收装置，不需要外部反射或接收装置，直接检测车辆表面的漫反射光，而确定车辆存在，该光学可以是红外或者激光。

2）现有技术中，红外发射接收装置需要在车道对面（车辆后面）设置反射镜或者额外的接收器，带来系统的复杂度和不可靠因素，而本发明则将整个防砸车系统完全集成在栏杆机主机内部，不需要额外的装置和施工。 

由于发明能够有效防止落杆时意外砸车，所以可广泛用于现有的公路人工收费系统、自动收费系统和停车场系统中。 

附图说明

图1是本发明自动栏杆机防砸车系统的结构示意图； 

图2为本发明自动栏杆机防砸车系统的工作原理图；

图3为本发明自动栏杆机防砸车系统的工作流程图。

其中，1、主机，2a、漫反射式光学发射管，2b、光学接收管，3、栏杆，4、车辆。 

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体工程的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。 

如图1~图3所示：一种自动栏杆机的防砸车系统，包括主机1和栏杆3，该防砸车系统集成在主机1内部，包括控制单元、电机执行单元以及漫反射式光学发射管2a和光学接收管2b，漫反射式光学发射管2a发射的光线直射到车辆4表面后，形成漫反射，其中一部分光线返回后，进入光学接收管2b，光线反射信号转换成电压信号传送给主机内的控制单元，电压信号放大器将光学接收管采集的电压信号进行放大，通过滤波电路滤除干扰后，与设定的标准电压阀值进行比较，如果达到阀值则输出表示有车存在的电平信号，控制单元将此电平信号传输给电机执行单元，产生禁止落杆的指令，实现防止砸车的功能。反之，如果车道无车辆4存在，则光线在规定距离（如设定阀值为2米）无反射而未返回接收管光学2b，或较远距离的反射信号很弱未达到设定阀值，则接收管2b没有电压信号传输给控制单元，控制单元产生允许落杆的指令传输给电机执行单元，电机执行单元控制栏杆可以进行落杆。 

需要指出的是，以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。 

Claims (5)

1. 一种自动栏杆机的防砸车系统，包括内部具有电机执行单元的栏杆机主机、控制单元、漫反射式光学发射管和漫反射式光学接收管，其特征在于，所述漫反射式光学发射管和光学接收管安装在栏杆机主机靠近车道一侧，所述漫反射式光学发射管的光线发射方向朝向车道，所述光学接收管的接收方向朝向车道；所述控制单元连接控制漫反射式光学发射管的开启和关闭，所述漫反射式光学接收管将接受到的光信号转化成电压信号输出连接到控制单元，所述控制单元将接受到的电压信号处理后输出指令连接电机执行单元；所述电机执行单元控制栏杆机的栏杆的落杆动作。

2. 根据权利要求1所述的自动栏杆机的防砸车系统，其特征在于，所述控制单元由电压信号放大器、滤波电路和电压比较器组成；电压信号放大器将光学接收管采集的电压信号进行放大，通过滤波电路滤除干扰后，与设定的标准电压阀值进行比较，如果达到阀值则输出表示有车存在的电平信号。

3. 根据权利要求2所述的自动栏杆机的防砸车系统，其特征在于，所述漫反射式光学发射管是红外线发光二极管；漫反射式光学接收管是红外光敏传感器。

4. 根据权利要求3所述的自动栏杆机的防砸车系统，其特征在于，所述电机执行单元主要由电机和控制器组成，由控制器根据所述控制单元传输来的电压信号驱动电机带动栏杆转动或停止。

5. 如权利要求1-4任一项所述的自动栏杆机的防砸车系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)  控制单元给出电平信号，漫反射式光学发射管收到信号后启动向车道方向发射出光线；

2) 若车道有车辆存在，射出的光线直射到车辆表面后，一部分光线形成漫反射后返回，光学接收管接受该部分光线反射回的光信号后转化为电压信号传送给控制单元；若车道无车辆存在，射出的光线在车道宽度距离内无反射光线或者较远距离的反射信号未达到设定阀值，光学接收管则没有信号传送给控制单元；

3) 若控制单元接受到光学接收管传送过来的电压信号，经处理后，获得有车辆存在信息，从而产生禁止落杆的指令传送给电机执行单元，所述电机执行单元控制栏杆机不落杆；若控制单元未接受到光学接收管传送的电压信号，则产生允许落杆的指令传送给电机执行单元，所述电机执行单元可以控制栏杆机进行落杆。

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