CN110827428B - 一种高速公路自动收费设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种高速公路自动收费设备，包括储存箱，所述储存箱内设有两个上下对称的储存腔，所述储存腔开口朝左且朝右，所述储存箱左侧端面上设有为伸缩运动提供动力的动力装置，所述储存腔左侧端面上设有卡牌回收装置，所述动力装置可带动所述卡牌回收装置伸缩，从而方便驾驶员放置IC卡和进行手机支付，并降低对驾驶员停靠技术的要求，所述卡牌回收装置上设有伸缩装置，所述储存腔内设有用于储存回收的IC卡的储存装置，本发明的伸缩移动装置带动扫码支付设备移动，使扫码支付设备能移动到合适的距离方便司机支付，同时IC卡回收装置能回收储存IC卡。

Description

一种高速公路自动收费设备

技术领域

本发明涉及自动收费技术领域，具体为一种高速公路自动收费设备。

背景技术

国家提出力争2019年底前基本取消全国高速公路省界收费站，各省（区、市）高速公路入口车辆使用ETC比例达到90%以上，实现手机移动支付在人工收费车道全覆盖，高速公路收费主要通过人工收费和ETC两种方式，非ETC用户在高速公路收费站缴费时，高速公路收费人员需回收IC卡后，读卡确认费用后，司机再进行费用支付，支付方式主要有现金支付和手机移动支付，目前的扫码支付设备固定在收费站上，对司机的停车技术有一定要求，使得部分司机支付时不方便，本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。

发明内容

技术问题：目前高速公路的扫码支付设备固定在收费站，部分司机支付不方便，且IC卡需要人工回收。

为解决上述问题，本例设计了一种高速公路自动收费设备，本例的一种高速公路自动收费设备，包括储存箱，所述储存箱内设有两个上下对称的储存腔，所述储存腔开口朝左且朝右，所述储存箱左侧端面上设有为伸缩运动提供动力的动力装置，所述储存腔左侧端面上设有卡牌回收装置，两个所述卡牌回收装置上下对称，所述卡牌回收装置包括固定连接于所述储存腔左侧端面上的三级伸缩滑轨、固定连接于所述三级伸缩滑轨上侧端面上的收费箱、设置于所述收费箱内且左右贯通的检测腔、固定连接于所述检测腔上侧的读卡器、设置于所述收费箱左侧端面上且位于所述读卡器上侧的二维码扫描器、设置于所述收费箱左侧端面上且位于所述二维码扫描器上侧的红外距离传感器，驾驶员通过将IC卡放置在所述检测腔内，所述读卡器读取IC卡信息后，通过所述二维码扫描器扫描驾驶员提供的二维码能实现收费功能，所述动力装置可带动所述卡牌回收装置伸缩，从而方便驾驶员放置IC卡和进行手机支付，并降低对驾驶员停靠技术的要求，所述卡牌回收装置上设有伸缩装置，上侧的所述伸缩装置设置于上侧的所述卡牌回收装置下侧端面上，下侧的所述伸缩装置设置于下侧的所述卡牌回收装置上侧端面上，且两个所述伸缩装置上下对称，所述伸缩装置可与所述动力装置固定连接，所述动力装置通过与所述伸缩装置固定连接带动所述卡牌回收装置移动，所述储存腔内设有用于储存回收的IC卡的储存装置。

可优选地，所述储存腔右侧开口处转动连接有箱门，所述箱门上设有左右贯通的通孔。

其中，所述动力装置包括固定连接于所述储存箱左侧端面上的二级伸缩缸，所述二级伸缩缸内设有滑杆，所述滑杆上设有上下贯通的插销孔，下侧的所述储存腔上侧内壁上固定连接有气泵，所述气泵相通连接有进气管，所述进气管上设有二位五通电磁阀，所述二位五通电磁阀与所述二级伸缩缸的进气口相通连接有副气管，所述二位五通电磁阀与所述二级伸缩缸的排气口相通连接有气管，所述二位五通电磁阀上设有上下对称的两个排气管。

其中，所述卡牌回收装置还包括滑动连接于所述检测腔下侧内壁上的储存盒，所述储存盒内设有开口朝上且朝下的储卡腔，所述储卡腔下侧内壁上滑动连接有两个前后对称的限位块，所述限位块与所述储卡腔远离对称中心一侧内壁之间连接有副压缩弹簧，所述限位块上侧端面上转动连接有向上延伸的转轴，所述转轴上固定连接有转轮，前侧的所述限位块靠近对称中心一侧端面上设有限位开关，所述储存盒内设有位于所述限位块前侧且开口朝下的滑孔，所述滑孔上侧内壁上固定连接有副电磁铁，所述滑孔内滑动连接有限位销，所述限位销与所述副电磁铁之间连接有弹簧，所述收费箱上设有开口朝上的销孔，且所述限位销可延伸至所述销孔内，所述储存盒右侧端面上固定连接有齿条，且所述齿条可滑动连接于所述储存腔后侧内壁上，所述齿条下侧端面上固定连接有限位块，所述储存腔后侧内壁上转动连接有电机轴，所述电机轴上动力连接有固定连接于所述储存腔后侧内壁上的电机，所述电机轴上固定连接有可与所述齿条啮合连接的齿轮，所述储存腔后侧内壁上固定连接有位于所述齿轮左侧的横杆，所述横杆下侧端面上固定连接有可与所述转轮抵接的梯形块，通过所述电机带动所述电机轴和所述齿轮转动。

其中，所述伸缩装置包括固定连接于下侧的所述收费箱上侧端面上或上侧的所述收费箱下侧端面上的固定筒，且两个所述固定筒上下对称，所述固定筒开口朝向靠近对称中心一侧，所述固定筒远离对称中心一侧内壁上固定连接有电磁铁，所述固定筒内滑动连接有滑筒，所述滑筒内设有开口朝右且与所述固定筒相通的滑腔，且所述滑杆可延伸至所述滑腔内，所述滑腔滑动连接有可延伸至所述插销孔内的插销，所述插销下侧端面上固定连接有可与所述滑筒下侧端面抵接的滑块，所述滑块与所述电磁铁之间连接有压缩弹簧，所述储存箱上侧端面上设有摄像机。

其中，所述储存装置包括滑动连接于所述储存腔下侧内壁上的滑动箱，所述滑动箱内设有开口朝上的滑动腔，所述滑动箱内设有位于所述滑动腔下侧的内腔，所述滑动箱内设有位于所述内腔左侧且开口朝上的升降腔，所述内腔内滑动连接有向上延伸至所述滑动腔内的推杆，所述推杆上固定连接有位于所述滑动腔内的推盘，所述推盘与所述滑动腔下侧内壁之间连接有复位弹簧，所述升降腔内滑动连接有可与所述限位块抵接的升降杆，所述升降杆内设有开口朝右的限位孔，所述升降杆与所述升降腔下侧内壁之间连接有推力弹簧，所述内腔后侧内壁上滑动连接有可向左延伸至升降腔内的限位杆，且所述限位杆可延伸至所述限位孔内，所述限位杆与所述推杆之间连接有连杆。

本发明的有益效果是：本发明设有两个上下对称的扫码支付设备，从而能方便不同高度车辆的司机进行支付，并通过摄像头判断车辆高度，之后联动机构使相应的扫码支付设备与伸缩移动装置连接，伸缩移动装置带动扫码支付设备移动，并通过扫码支付设备上的距离传感器测量距离，使扫码支付设备移动到合适的距离方便司机支付，司机先将IC卡放置在扫码支付设备内的读卡装置上，之后司机将手机对准扫码支付设备进行支付，完成支付后，伸缩移动装置带动扫码支付设备移动复位，之后取卡装置能将读卡装置上的IC卡移动到储存处，从而实现自动回收IC卡，因此本发明能方便司机进行手机移动支付，同时能自动回收储存IC卡。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种高速公路自动收费设备的整体结构示意图；

图2为图1的“A”处的结构放大示意图；

图3为图1的“B”处的结构放大示意图；

图4为图1的“C”处的结构放大示意图；

图5为图1的“D-D”方向的结构示意图；

图6为图1的“E-E”方向的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种高速公路自动收费设备，主要应用于自动收费，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种高速公路自动收费设备，包括储存箱11，所述储存箱11内设有两个上下对称的储存腔12，所述储存腔12开口朝左且朝右，所述储存箱11左侧端面上设有为伸缩运动提供动力的动力装置101，所述储存腔12左侧端面上设有卡牌回收装置102，两个所述卡牌回收装置102上下对称，所述卡牌回收装置102包括固定连接于所述储存腔12左侧端面上的三级伸缩滑轨16、固定连接于所述三级伸缩滑轨16上侧端面上的收费箱18、设置于所述收费箱18内且左右贯通的检测腔41、固定连接于所述检测腔41上侧的读卡器19、设置于所述收费箱18左侧端面上且位于所述读卡器19上侧的二维码扫描器42、设置于所述收费箱18左侧端面上且位于所述二维码扫描器42上侧的红外距离传感器43，驾驶员通过将IC卡放置在所述检测腔41内，所述读卡器19读取IC卡信息后，通过所述二维码扫描器42扫描驾驶员提供的二维码能实现收费功能，所述动力装置101可带动所述卡牌回收装置102伸缩，从而方便驾驶员放置IC卡和进行手机支付，并降低对驾驶员停靠技术的要求，所述卡牌回收装置102上设有伸缩装置103，上侧的所述伸缩装置103设置于上侧的所述卡牌回收装置102下侧端面上，下侧的所述伸缩装置103设置于下侧的所述卡牌回收装置102上侧端面上，且两个所述伸缩装置103上下对称，所述伸缩装置103可与所述动力装置101固定连接，所述动力装置101通过与所述伸缩装置103固定连接带动所述卡牌回收装置102移动，所述储存腔12内设有用于储存回收的IC卡的储存装置104。

有益地，所述储存腔12右侧开口处转动连接有箱门32，所述箱门32上设有左右贯通的通孔35。

根据实施例，以下对动力装置101进行详细说明，所述动力装置101包括固定连接于所述储存箱11左侧端面上的二级伸缩缸23，所述二级伸缩缸23内设有滑杆71，所述滑杆71上设有上下贯通的插销孔22，下侧的所述储存腔12上侧内壁上固定连接有气泵29，所述气泵29相通连接有进气管28，所述进气管28上设有二位五通电磁阀26，所述二位五通电磁阀26与所述二级伸缩缸23的进气口相通连接有副气管25，所述二位五通电磁阀26与所述二级伸缩缸23的排气口相通连接有气管24，所述二位五通电磁阀26上设有上下对称的两个排气管27，通过所述气泵29产生的气流可实现所述二级伸缩缸23的伸缩运动。

根据实施例，以下对卡牌回收装置102进行详细说明，所述卡牌回收装置102还包括滑动连接于所述检测腔41下侧内壁上的储存盒37，所述储存盒37内设有开口朝上且朝下的储卡腔65，所述储卡腔65下侧内壁上滑动连接有两个前后对称的限位块38，所述限位块38与所述储卡腔65远离对称中心一侧内壁之间连接有副压缩弹簧66，所述限位块38上侧端面上转动连接有向上延伸的转轴39，所述转轴39上固定连接有转轮40，前侧的所述限位块38靠近对称中心一侧端面上设有限位开关67，所述储存盒37内设有位于所述限位块38前侧且开口朝下的滑孔68，所述滑孔68上侧内壁上固定连接有副电磁铁70，所述滑孔68内滑动连接有限位销47，所述限位销47与所述副电磁铁70之间连接有弹簧69，所述收费箱18上设有开口朝上的销孔48，且所述限位销47可延伸至所述销孔48内，所述储存盒37右侧端面上固定连接有齿条17，且所述齿条17可滑动连接于所述储存腔12后侧内壁上，所述齿条17下侧端面上固定连接有限位块45，所述储存腔12后侧内壁上转动连接有电机轴34，所述电机轴34上动力连接有固定连接于所述储存腔12后侧内壁上的电机64，所述电机轴34上固定连接有可与所述齿条17啮合连接的齿轮33，所述储存腔12后侧内壁上固定连接有位于所述齿轮33左侧的横杆30，所述横杆30下侧端面上固定连接有可与所述转轮40抵接的梯形块31，通过所述电机64带动所述电机轴34和所述齿轮33转动，所述齿轮33通过啮合连接带动所述齿条17右移，使所述储存盒37右移，且所述转轮40与所述梯形块31抵接，所述梯形块31推动所述转轮40向前后两侧移动，从而释放所述储卡腔65内的IC卡，IC卡在重力作用下落到所述储存腔12内，实现回收IC卡。

根据实施例，以下对伸缩装置103进行详细说明，所述伸缩装置103包括固定连接于下侧的所述收费箱18上侧端面上或上侧的所述收费箱18下侧端面上的固定筒20，且两个所述固定筒20上下对称，所述固定筒20开口朝向靠近对称中心一侧，所述固定筒20远离对称中心一侧内壁上固定连接有电磁铁49，所述固定筒20内滑动连接有滑筒21，所述滑筒21内设有开口朝右且与所述固定筒20相通的滑腔54，且所述滑杆71可延伸至所述滑腔54内，所述滑腔54滑动连接有可延伸至所述插销孔22内的插销53，所述插销53下侧端面上固定连接有可与所述滑筒21下侧端面抵接的滑块52，所述滑块52与所述电磁铁49之间连接有压缩弹簧50，所述储存箱11上侧端面上设有摄像机36，通过所述摄像机36可判断车辆的高度，并通过控制所述电磁铁49的通断电，使上侧或下侧的所述插销53与所述插销孔22抵接吗，从而使所述二级伸缩缸23带动上侧或下侧的所述卡牌回收装置102移动，从而能根据车辆高度左移出上侧或下侧的所述卡牌回收装置102，从而自动适应不同高度的车辆，方便驾驶员付费操作。

根据实施例，以下对储存装置104进行详细说明，所述储存装置104包括滑动连接于所述储存腔12下侧内壁上的滑动箱13，所述滑动箱13内设有开口朝上的滑动腔14，所述滑动箱13内设有位于所述滑动腔14下侧的内腔59，所述滑动箱13内设有位于所述内腔59左侧且开口朝上的升降腔61，所述内腔59内滑动连接有向上延伸至所述滑动腔14内的推杆56，所述推杆56上固定连接有位于所述滑动腔14内的推盘55，所述推盘55与所述滑动腔14下侧内壁之间连接有复位弹簧57，所述升降腔61内滑动连接有可与所述限位块45抵接的升降杆15，所述升降杆15内设有开口朝右的限位孔63，所述升降杆15与所述升降腔61下侧内壁之间连接有推力弹簧62，所述内腔59后侧内壁上滑动连接有可向左延伸至升降腔61内的限位杆60，且所述限位杆60可延伸至所述限位孔63内，所述限位杆60与所述推杆56之间连接有连杆58，所述齿条17可通过所述限位块45与所述升降杆15的抵接带动装满IC卡的所述滑动箱13右移，从而使所述储存腔12内继续储存IC卡。

以下结合图1至图6对本文中的一种高速公路自动收费设备的使用步骤进行详细说明：

开始时，电磁铁49通电吸附滑筒21和滑块52,滑筒21和滑块52位于远离对称中心一侧，插销孔22、收费箱18位于右限位处，插销53未与插销孔22抵接，齿条17与齿轮33啮合连接，在副压缩弹簧66作用下，限位块38位于靠近对称中心一侧限位处，副电磁铁70失电，在弹簧69作用下限位销47位于销孔48内，二位五通电磁阀26使副气管25与进气管28相通，气管24与下侧的排气管27相通。

工作时，摄像机36检测并判断车辆高度后，上侧或下侧的电磁铁49断电，在压缩弹簧50作用下，滑筒21和插销53向对称中心一侧移动至限位处，之后气泵29启动产生气流，气流通过进气管28、二位五通电磁阀26、副气管25输送至二级伸缩缸23内并使滑杆71向左移动，之后气流通过气管24、二位五通电磁阀26、下侧的排气管27排出，滑杆71左移进入滑腔54内，滑杆71先向下推动插销53下移，之后在压缩弹簧50作用下插销53插入插销孔22内，之后滑杆71带动滑筒21、固定筒20和收费箱18左移，通过红外距离传感器43检测判断到车辆的距离，左移到设定位置后，气泵29停止工作，驾驶员将IC卡放置在限位块38上后，读卡器19扫描IC卡读取信息，之后驾驶员将手机上的二维码对准二维码扫描器42，进行扫码支付，

完成扫码支付，气泵29再次启动，二位五通电磁阀26动作，使气管24与进气管28相通，副气管25与上侧的排气管27相通，气流通过进气管28、二位五通电磁阀26、气管24输送至二级伸缩缸23内，使滑杆71、固定筒20和收费箱18右移，当收费箱18右移复位后，滑块52通电使滑筒21、插销53向远离对称中心一侧移动复位，使得插销孔22与插销53脱离接触，之后滑杆71继续右移复位，收费箱18右移复位使齿条17与齿轮33再次啮合连接，副电磁铁70通电吸附限位销47，使限位销47与销孔48脱离接触，之后电机64启动，电机64带动电机轴34和齿轮33转动，齿轮33通过啮合连接带动齿条17右移，齿条17带动储存盒37右移，右移过程中转轮40与梯形块31抵接，梯形块31使限位块38向远离对称中心一侧移动，使限位块38上的IC卡与限位块38脱离接触，IC卡通过储存盒37下侧开口落到滑动腔14内储存，之后电机64逆转复位，

当滑动腔14内装满IC卡后，IC卡重力使推盘55和推杆56下移到下限位处，推杆56通过连杆58带动限位杆60右移，使限位杆60与限位孔63脱离接触，在推力弹簧62作用下，升降杆15上移到上限位处，之后电机64启动带动电机轴34和齿轮33转动，齿轮33带动齿条17右移，使限位块45与升降杆15抵接，之后齿条17通过限位块45带动升降杆15和滑动箱13右移到右限位处，从而使位于滑动箱13左侧的储存腔12能继续储存IC卡，提高储存腔12的空间利用率，同时能实现IC卡有序堆叠。

本发明的有益效果是：本发明设有两个上下对称的扫码支付设备，从而能方便不同高度车辆的司机进行支付，并通过摄像头判断车辆高度，之后联动机构使相应的扫码支付设备与伸缩移动装置连接，伸缩移动装置带动扫码支付设备移动，并通过扫码支付设备上的距离传感器测量距离，使扫码支付设备移动到合适的距离方便司机支付，司机先将IC卡放置在扫码支付设备内的读卡装置上，之后司机将手机对准扫码支付设备进行支付，完成支付后，伸缩移动装置带动扫码支付设备移动复位，之后取卡装置能将读卡装置上的IC卡移动到储存处，从而实现自动回收IC卡，因此本发明能方便司机进行手机移动支付，同时能自动回收储存IC卡。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (1)

1.一种高速公路自动收费设备，包括储存箱；所述储存箱内设有两个上下对称的储存腔，所述储存腔开口朝左且朝右，所述储存箱左侧端面上设有为伸缩运动提供动力的动力装置，所述储存腔左侧端面上设有卡牌回收装置，两个所述卡牌回收装置上下对称，所述卡牌回收装置包括固定连接于所述储存腔左侧端面上的三级伸缩滑轨、固定连接于所述三级伸缩滑轨上侧端面上的收费箱、设置于所述收费箱内且左右贯通的检测腔、固定连接于所述检测腔上侧的读卡器、设置于所述收费箱左侧端面上且位于所述读卡器上侧的二维码扫描器、设置于所述收费箱左侧端面上且位于所述二维码扫描器上侧的红外距离传感器，驾驶员通过将IC卡放置在所述检测腔内，所述读卡器读取IC卡信息后，通过所述二维码扫描器扫描驾驶员提供的二维码能实现收费功能，所述动力装置可带动所述卡牌回收装置伸缩，从而方便驾驶员放置IC卡和进行手机支付，并降低对驾驶员停靠技术的要求，所述卡牌回收装置上设有伸缩装置，上侧的所述伸缩装置设置于上侧的所述卡牌回收装置下侧端面上，下侧的所述伸缩装置设置于下侧的所述卡牌回收装置上侧端面上，且两个所述伸缩装置上下对称，所述伸缩装置可与所述动力装置固定连接，所述动力装置通过与所述伸缩装置固定连接带动所述卡牌回收装置移动，所述储存腔内设有用于储存回收的IC卡的储存装置；所述储存腔右侧开口处转动连接有箱门，所述箱门上设有左右贯通的通孔；所述动力装置包括固定连接于所述储存箱左侧端面上的二级伸缩缸，所述二级伸缩缸内设有滑杆，所述滑杆上设有上下贯通的插销孔，下侧的所述储存腔上侧内壁上固定连接有气泵，所述气泵相通连接有进气管，所述进气管上设有二位五通电磁阀，所述二位五通电磁阀与所述二级伸缩缸的进气口相通连接有副气管，所述二位五通电磁阀与所述二级伸缩缸的排气口相通连接有气管，所述二位五通电磁阀上设有上下对称的两个排气管；所述卡牌回收装置还包括滑动连接于所述检测腔下侧内壁上的储存盒，所述储存盒内设有开口朝上且朝下的储卡腔，所述储卡腔下侧内壁上滑动连接有两个前后对称的限位块，所述限位块与所述储卡腔远离对称中心一侧内壁之间连接有副压缩弹簧，所述限位块上侧端面上转动连接有向上延伸的转轴，所述转轴上固定连接有转轮，前侧的所述限位块靠近对称中心一侧端面上设有限位开关，所述储存盒内设有位于所述限位块前侧且开口朝下的滑孔，所述滑孔上侧内壁上固定连接有副电磁铁，所述滑孔内滑动连接有限位销，所述限位销与所述副电磁铁之间连接有弹簧，所述收费箱上设有开口朝上的销孔，且所述限位销可延伸至所述销孔内，所述储存盒右侧端面上固定连接有齿条，且所述齿条可滑动连接于所述储存腔后侧内壁上，所述齿条下侧端面上固定连接有限位块，所述储存腔后侧内壁上转动连接有电机轴，所述电机轴上动力连接有固定连接于所述储存腔后侧内壁上的电机，所述电机轴上固定连接有可与所述齿条啮合连接的齿轮，所述储存腔后侧内壁上固定连接有位于所述齿轮左侧的横杆，所述横杆下侧端面上固定连接有可与所述转轮抵接的梯形块；所述伸缩装置包括固定连接于下侧的所述收费箱上侧端面上或上侧的所述收费箱下侧端面上的固定筒，且两个所述固定筒上下对称，所述固定筒开口朝向靠近对称中心一侧，所述固定筒远离对称中心一侧内壁上固定连接有电磁铁，所述固定筒内滑动连接有滑筒，所述滑筒内设有开口朝右且与所述固定筒相通的滑腔，且所述滑杆可延伸至所述滑腔内，所述滑腔滑动连接有可延伸至所述插销孔内的插销，所述插销下侧端面上固定连接有可与所述滑筒下侧端面抵接的滑块，所述滑块与所述电磁铁之间连接有压缩弹簧，所述储存箱上侧端面上设有摄像机；所述储存装置包括滑动连接于所述储存腔下侧内壁上的滑动箱，所述滑动箱内设有开口朝上的滑动腔，所述滑动箱内设有位于所述滑动腔下侧的内腔，所述滑动箱内设有位于所述内腔左侧且开口朝上的升降腔，所述内腔内滑动连接有向上延伸至所述滑动腔内的推杆，所述推杆上固定连接有位于所述滑动腔内的推盘，所述推盘与所述滑动腔下侧内壁之间连接有复位弹簧，所述升降腔内滑动连接有可与所述限位块抵接的升降杆，所述升降杆内设有开口朝右的限位孔，所述升降杆与所述升降腔下侧内壁之间连接有推力弹簧，所述内腔后侧内壁上滑动连接有可向左延伸至升降腔内的限位杆，且所述限位杆可延伸至所述限位孔内，所述限位杆与所述推杆之间连接有连杆。

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