CN103578148B - 一种停车收费装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种停车收费装置，包括用于吐卡或/和取卡的卡机和电动栏杆机，其特征在于，该收费装置还包括：车速检测单元，用于获取待收费车辆的行车速度；车距检测单元，用于获取与卡机的前端面相对的待收费车辆侧面与卡机的前端面之间的间距；所述卡机包括固定于地面的底座以及与底座摆动连接的上体，所述车速检测单元获取待收费车辆的行车速度为零后，根据待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距控制卡机上体向待收费车辆的侧面摆动的角度。

Description

一种停车收费装置
【技术领域】
本发明属于机械自动化技术领域，涉及一种停车收费装置，该停车收费装置包含有能够自动靠近待收费车辆的卡机。
【背景技术】
现有的收费装置的自动收费是通过设置在路边的收费机以及设置路边位于收费机前方的栏杆机来实现的。该收费装置通常设置在停车场或高速公路的入口以及出口，通常在停车场的入口设置的用于读卡或/和取卡的卡机是无人看守的，只能是车主将车开到卡机的旁边，然后停车取卡才能使栏杆机自动抬起，为了卡机的安全，通常会将收费机安装在马路牙子(即路肩)上，而人在开车的时候避免轮胎或者车底盘撞到马路牙子，所以会使车与马路牙子间隔一定的距离，当停车位置不当时，会使车与卡机的距离太远，人手很难以够的着卡机的取卡按键，这样会使得车主在停车取卡使变得非常不方便，在难以够着的情况下，通常需要下车取卡，有的司机不愿意下车取卡，通常需要踮起脚去取车卡，这样就会导致因为踮起脚而放弃刹车或者误踩油门的情况，从而发生严重的交通事故。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决上述的技术问题，提出了一种收费装置，该收费装置具有能够自动靠近待收费车辆驾驶员的卡机。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提供一种停车收费装置，包括用于吐卡或/和取卡的卡机和电动栏杆机，其特征在于，该收费装置还包括：车速检测单元，用于获取待收费车辆的行车速度；车距检测单元，用于获取与卡机的前端面相对的待收费车辆侧面与卡机的前端面之间的间距；所述卡机包括固定于地面的底座以及与底座摆动连接的上体，所述车速检测单元获取待收费车辆的行车速度为零后，根据待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距控制卡机上体向待收费车辆的侧面摆动的角度。
待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距具有一定的阀值，当车速检测单元检测到待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距小于或等于该阀值时，卡机的上体停止向待收费车辆的侧面摆动。
所述卡机获取取卡信号后，卡机的上体向远离待收费车辆侧面的方向摆动，并且当卡机的上体复位时停止摆动，当卡机的上体向远离待收费车辆侧面的方向停止摆动后，电动栏杆机抬起。
所述车速检测单元包括第一雷达装置，所述第一雷达装置的雷达探头设置在电动栏杆机的栏杆上。
所述车距检测单元包括第二雷达装置，所述第二雷达装置的雷达探头设置在卡机的上体中。
所述卡机的底座顶端设置有一轴承，所述卡机的上体中部套接一转轴，所述卡机的上体绕所述转轴在底座上转动，一液压杆的两端分别与底座的中部和上体的下端活动连接，所述液压杆驱动卡机的上体向接近或远离待收费车辆的侧面摆动。
所述卡机的上体的前端面为凸弧面，所述吐卡口和取卡按键设置在上体的前端面的上部。
所述卡机上体中还设置有一人体红外检测单元，用于获取位于该卡机上体的前方的人体红外信号，所述卡机的底座包括固定在底面的下底座以及与下底座水平转动连接的上底座，所述人体红外检测单元获取卡机上体前方的人体位置，控制上底座向人体的方位摆动，所述液压杆连接底座的一端与上底座连接。
所述上底座绕一垂直于地面的转轴在下底座上水平转动，所述转轴通过齿轮与一步进电机的电机轴传动配合，所述步进电机设置在下底座内。
所述人体红外检测单元的检测距离为0～2米，水平检测角度为0～15°。
所述电动栏杆机的栏杆在卡机的卡被验证合法后，并且卡机的上体停止摆动时，电动栏杆机的栏杆抬起。
本发明有益的技术效果在于：
本发明通过自动检测车辆侧面与卡机的前端面之间的间距，通过检测待收费车辆的速度来判断待收费的车辆是否停稳，并且在识别到车停稳后将卡机设置有取卡按键和出卡口的部分(即卡机的上体)向车辆的侧面摆动，这样就缩小了车辆侧面与卡机之间距离，方便了人们按键取卡或刷卡操作，避免了因为难以够到取卡按键、出卡口或刷卡区而发生危险的情况。在车启动或者取卡/刷卡完成之后，卡机的上体又向回摆动，方便了下一个收费车辆的进入以及停车。
当卡机的上体停止摆动时，电动栏杆机的栏杆抬起才抬起，这时车辆才开始启动，避免了卡机的上体未停止摆动而车辆又启动，有可能导致撞毁卡机的问题出现。
通过设置人体红外检测单元，来跟踪驾驶员的位置，即使在驾驶员停车时未能与卡机的上体正对时，仍然能够控制底座的上底座向驾驶员所在的方位摆动，从而更进一步方便了驾驶员按键取卡或者刷卡。
通过液压杆来驱动卡机的上体和底座在垂直于底面的面上来回摆动，能够在停止摆动时起到非常好的固定上体的作用，不会出现因为人为的按键取卡时的按压力时机体的上体转动的问题。结构简单，成本低廉，同时运行稳定。
【附图说明】
图1为本发明实施例1停车收费装置设置于道路上时的示意图；
图2为本发明实施例1卡机摆向车辆时的状态图；
图3为本发明实施例1卡机的立体结构示意图；
图4为本发明实施例1停车收费装置的结构框图；
图5为本发明实施例2停车收费装置设置于道路上时的示意图；
图6为本发明实施例2卡机摆向车辆时的状态图；
图7为本发明实施例2卡机的立体剖视图；
图8为本发明实施例2停车收费装置的结构框图。
【具体实施方式】
本发明提供一种收费装置，该收费装置的卡机具有自动靠近待收费车辆驾驶员的功能。本发明通过自动检测待收费车辆与卡机的间距，并且在识别到车停稳后将卡机设置有取卡按键和出卡口的部分向车体摆动，这样就缩小了车体与卡机之间距离，方便了人们取卡操作，避免了因为难以够到取卡按键和出卡口而发生危险的情况。
下面结合具体实施例以及说明书附图对本发明作进一步的阐述和说明：
实施例1
如图1-3所示，本发明提供一种收费装置，该收费装置具有自动靠近待收费车辆的卡机，该收费装置的卡机通常设置在停车场的入口和出口，设置在入口的叫入口发卡机，设置在出口的叫出口读卡机，在停车场行车道左侧的路肩上设置有卡机10以及电动栏杆机20，所述电动栏杆机20设置在卡机10的前方，如图2所示，在该卡机10上设置有取卡按键11和出卡口12，所述取卡按键11和出卡口12均设置于卡机的前端13，以方便驾车者能够触及到取卡按键11和出卡口12，所述卡机的前端13与道路30相对，该前端13通常与驾车者相对，也称为正面，与路边线垂直的面称为卡机的侧面14。该卡机包括固定于路面的底座15以及绕底座15摆动的上体16，所述底座15竖直固定于路面上，所述卡机的上体的前端面为凸弧面，从卡机的侧面看，该卡机10为弓形，即该卡机10在摆向行车道的一侧时，该卡机上体16的上端161与道路30垂直，而当该卡机10再摆向路肩的一侧时，该卡机上体16的上端161与道路呈一定的倾斜角度。所述取卡按键11和出卡口12正好设置在卡机10的上体16的上端161上，如此可方便驾车者操作取卡按键以及取卡。
驱动卡机10的上体16在底座15上摆动的动力为液压系统，所述液压系统包括液压油泵17和液压杆18，所述液压油泵17设置在底座15内，所述液压杆18的一端181与底座的中部通过一转轴活动连接，液压杆18的另一端182与卡机10的上体下端162也通过一转轴活动连接，所述底座的顶端固定一轴承，所述轴承的转动轴与卡机上体16的中部163活动连接，通过所述液压杆18的伸长与收缩驱动所述卡机的上体绕所述转动轴在底座上在垂直于地面的面上来回摆动，而且摆动的方向是接近或者远离与卡机的取卡口相对的待收费车辆。
如图4所示，在该卡机的底座内设置有控制液压油泵17工作的驱动电路，与现有技术相同的是，在该卡机的上体16的内部还设置有读卡电路和吐卡装置，所述吐卡装置用于将卡发送到出卡口12，所述驱动电路与取卡按键以及读卡电路和吐卡装置电性连接。
该卡机的上体16内还设置有雷达测距装置(即车距检测单元)，所述雷达测距装置用于获取待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距，所述雷达测距装置包括雷达探头，该雷达探头设置在该卡机16的上端161，且雷达探头的雷达波的发射方向是向着待收费车辆的侧面。该卡机的上体16内还设置有人体红外检测单元，所述人体红外检测单元用于检测垂直该卡机上体的前端方向是否具有驾车人员，所述人体红外检测单元检测到垂直该卡机上体的前端方向具有驾车人员后，向卡机的驱动电路发送指令，控制液压油泵开始工作，此时卡机的上体向待收费车辆的侧面摆动。所述人体红外检测单元的检测距离为0～2米，水平检测角度为0～15°，垂直检测角度为90°～180°，在此范围内，如果有人存在，即可被人体红外检测单元所检测到，在人体红外检测单元检测不到该范围内有驾车人员存在的情况下，不会控制卡机的液压油泵工作，卡机的上体也不会向待收费车辆的侧面摆动。即使在该范围内，人体红外检测单元检测到有驾车人员存在，但是假如车没有停稳，所述卡机的上体依然不会向待收费车辆的侧面摆动，所以需要在所述电动栏杆机20上设置雷达测速装置(即车速检测单元)，所述雷达测速装置用于获取车辆的速度信号，所述雷达测速装置的雷达探头设置在电动栏杆机的栏杆上，其雷达波信号向电动栏杆机的前方发射，当雷达测速装置测得的电动栏杆机前方的车辆移动速度为零时，则产生卡机的上体向待收费车辆摆动的控制信号，该控制信号被发送到卡机的驱动电路上，从而驱动电路控制液压油泵工作。在电动栏杆机上设置雷达测速装置主要是由于栏杆机的特殊位置决定的，电动栏杆机20的栏杆在车没有停下来之前是一直位于车的前方的，所以在电动栏杆机20的栏杆上设置雷达探头，当然该雷达测速装置也可以设置在卡机上，但是没有设置在自动栏杆机的栏杆上测速灵敏。当人体红外检测单元检测到垂直该卡机上体的前端方向具有驾车人员，并且所述雷达测速装置检测到车辆行车速度为零后，所述驱动电路控制液压油泵工作，液压油泵再驱动液压杆伸长，从而使卡机的上体16向车辆的侧面摆动，并且在摆动的同时，雷达测距装置随时监测待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距，当待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距小于或等于某一阀值时(比如10cm)，即驱动电路控制液压油泵停止工作，从而液压杆也停止伸长。
当待收费车辆开到与卡机相对时，设置在卡机上的雷达测距装置测量卡机的前端与代收费车辆的侧面的间距，当这一间距小于或者等于上述的阀值时，驱动电路无需控制液压油泵工作，卡机也不需要向待收费车辆摆动。
当驾车者通过按压取卡按键从卡机上取到卡后，电动栏杆机的栏杆在变频电机的驱动下抬起时，同时液压油泵反转将油从液压杆中抽出，导致液压杆收缩，从而驱动卡机的上体16向远离待收费车辆侧面的方向摆动，进而使卡机的上体16回复到原位，所述的原位是指液压杆收缩到最短时的卡机的上体的位置。
实施例2
在上述实施例中，所述卡机的上体包括上体16和底座15，所述上体16在底座15上相对于车辆是前后摆动的，这样能够减小卡机上的出卡口、取卡按键或者是刷卡区与待收费车辆侧面的垂直距离，但是有的时候，在不方便停车的情况下，待收费车辆的驾驶室通常会错过与卡机的上体相正对的位置，或者无法到达与卡机的上体相正对的位置，如果要调整车辆与卡机的上体位置，使车辆与卡机的上体相正对，则这会耽误时间，影响通行的效率。所以本实施例在上述实施例1的基础上，对卡机的底座进行了改进，具体的，如图5-8所示，所述卡机的底座15包括上底座153和下底座154，所述上底座153和下底座154通过一垂直于底面的转动轴旋转连接，所述转动轴与底座的上底座153固定连接，该转动轴与设置在下底座154内的步进电机(图中未示)的电机轴通过齿轮传动配合，所述液压油泵17设置在上底座内。
所述人体红外检测单元能够检测到待收费车辆上的驾驶人员的位置，并且根据驾驶人员的位置驱动步进电机转动，从而控制卡机的上底座连同卡机的上体一起向驾驶员的位置水平摆动。
驱动卡机的上体向待收费车辆摆动的动力除了液压杆之外，还可以采用步进电机，驱动卡机底座的上底座在下底座上水平旋转的动力除了步进电机外，还可以采用液压杆，这些都是本领域的普通技术人员所能够想的到的，本发明的发明点，是发明了让卡机的上体在车停稳后可以向待收费车辆的驾驶人员摆动的技术，普通的技术人员针对上述的实施例还可以很容易的想到其他的技术方案，只要这些技术方案在本发明的构思范围内，应等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种停车收费装置，包括用于吐卡或/和取卡的卡机和电动栏杆机，其特征在于，该收费装置还包括：车速检测单元，用于获取待收费车辆的行车速度；车距检测单元，用于获取与卡机的前端面相对的待收费车辆侧面与卡机的前端面之间的间距；所述卡机包括固定于地面的底座以及与底座摆动连接的上体，所述车速检测单元获取待收费车辆的行车速度为零后，根据待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距控制卡机上体向待收费车辆的侧面摆动的角度，待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距具有一定的阀值，当车距检测单元检测到待收费车辆的侧面与卡机的前端面之间的间距小于或等于该阀值时，卡机的上体停止向待收费车辆的侧面摆动；所述卡机获取取卡信号后，卡机的上体向远离待收费车辆侧面的方向摆动，并且当卡机的上体复位时停止摆动，当卡机的上体向远离待收费车辆侧面的方向停止摆动后，电动栏杆机抬起。
2.根据权利要求1所述的停车收费装置，其特征在于，所述车速检测单元包括第一雷达装置，所述第一雷达装置的雷达探头设置在电动栏杆机的栏杆上。
3.根据权利要求2所述的停车收费装置，其特征在于，所述车距检测单元包括第二雷达装置，所述第二雷达装置的雷达探头设置在卡机的上体中。
4.根据权利要求3所述的停车收费装置，其特征在于，所述卡机的底座顶端设置有一轴承，所述卡机的上体中部套接一转轴，所述卡机的上体绕所述转轴在底座上转动，一液压杆的两端分别与底座的中部和上体的下端活动连接，所述液压杆驱动卡机的上体向接近或远离待收费车辆的侧面摆动。
5.根据权利要求4所述的停车收费装置，其特征在于，所述卡机的上体的前端面为凸弧面，所述卡机上体的前端面的上部设置有一个吐卡口和一个取卡按键。
6.根据权利要求1-5任一所述的停车收费装置，其特征在于，所述卡机上体中还设置有一人体红外检测单元，用于获取位于该卡机上体的前方的人体红外信号，所述卡机的底座包括固定在底面的下底座以及与下底座水平转动连接的上底座，所述人体红外检测单元获取卡机上体前方的人体位置，控制上底座向人体的方位摆动。
7.根据权利要求6所述的停车收费装置，其特征在于，所述上底座绕一垂直于地面的转轴在下底座上水平转动，所述转轴通过齿轮与一步进电机的电机轴传动配合，所述步进电机设置在下底座内。
8.根据权利要求7所述的停车收费装置，其特征在于，所述人体红外检测单元的检测距离为0～2米，水平检测角度为0～15°。
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