CN206833469U - 自动发卡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动发卡系统。该系统包括车型分类器、控制设备和电子开关，其中所述车型分类器包括探头和控制器；所述探头安装在自动发卡车道上方，且沿车行相反的方向与自动发卡机的距离为预设距离，以使车辆进入所述探头的探测区域时与所述自动发卡机的距离大于车辆从所述自动发卡机取卡时与所述自动发卡机的距离；所述探头通过所述控制器与所述控制设备连接，所述控制设备通过所述电子开关与设置在所述自动发卡机上的发卡口连接，在所述电子开关闭合时，所述自动发卡机的发卡口出卡，在所述电子开关打开时，所述自动发卡机的发卡口不出卡。本实用新型缩短了车辆经过自动发卡机时取卡通行的时间，大大提高机动车辆的通行效率。

Description

自动发卡系统

技术领域

本实用新型涉及车辆交通技术领域，特别是涉及一种自动发卡系统。

背景技术

随着我国经济的发展、汽车拥有量的急剧增加，高速公路成为重要的交通运输方式，是国家大力发展的基础设施，在高速公路里程迅速增长的背景下，人们对于高速公路的通行效率提出了更高的要求。从完全手动的人工收费系统(MTC，Manual Toll Collectionsystem)到越来越普及的电子不停车收费(ETC，Electronic Toll Collection)系统，高速公路收费系统取得了快速的发展。对于没办理ETC电子标签或者不常使用高速公路的机动车辆，在高速公路使用自动发卡机无疑是一种可以提高通行效率的有效方式。

市场上常见的专门针对收费站入口发卡工作的自动发卡机，当车辆运行至收费站入口处时，需要驾驶员停车手动按下自动发卡机的按钮后才能出卡，自动发卡机的出卡速度慢，驾驶员需停车等待约2.0～2.5秒，车辆等待还会产生废气排放、环境污染等问题。虽然使用无人值守自动发卡机可以节约人力，但是没有从根本上解决通行效率低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统技术中车辆通行效率低的问题，提供一种能够提前发卡的自动发卡系统，缩短了车辆经过自动发卡机时的取卡通行的时间，大大提高了机动车辆的通行效率。

一种自动发卡系统，包括车型分类器、控制设备和电子开关，其中所述车型分类器包括探头和控制器；所述探头安装在自动发卡车道上方，且沿车行相反的方向与自动发卡机的距离为预设距离，以使车辆进入所述探头的探测区域时与所述自动发卡机的距离大于车辆从所述自动发卡机取卡时与所述自动发卡机的距离；所述探头通过所述控制器与所述控制设备连接，所述控制设备通过所述电子开关与设置在所述自动发卡机上的发卡口连接，在所述电子开关闭合时，所述自动发卡机的发卡口出卡，在所述电子开关打开时，所述自动发卡机的发卡口不出卡。

上述自动发卡系统，车型分类器和控制设备均可以采用现有技术中已有的设备实现，车型分类器的探头需要安装在自动发卡车道的上方，以便于探测到待取卡的车辆信息进而通过控制器和控制设备触发自动发卡机提前发卡，探头还需要与自动发卡机相距一段距离，以确保车辆先经过探头的探测区域后经过自动发卡机，保证车辆经过自动发卡机取卡时自动发卡机已经出卡完毕。通过依次连接的探头、控制器、控制设备、电子开关和自动发卡机的发卡口，本实用新型所提供的自动发卡系统能够实现自动发卡机的提前发卡，因此驾驶人员在经过自动发卡机时无需再按键取卡，也无需在自动发卡机位置等待出卡，只需停车取卡通行，缩短了车辆经过自动发卡机时取卡通行的时间，大大提高了机动车辆的通行效率。

附图说明

图1为一实施例的自动发卡系统的结构示意图；

图2为一实施例的自动发卡系统的应用场景示意图；

图3为一实施例的自动发卡机的结构示意图；

图4为另一实施例的自动发卡系统的结构示意图；

图5为另一实施例的自动发卡系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1所示，一种自动发卡系统，包括车型分类器100、控制设备200和电子开关300，其中所述车型分类器100包括探头101和控制器102；所述探头101安装在自动发卡车道上方，且沿车行相反的方向与自动发卡机400的距离为预设距离，以使车辆进入所述探头101的探测区域时与所述自动发卡机400的距离大于车辆从所述自动发卡机400取卡时与所述自动发卡机400的距离；所述探头101通过所述控制器102与所述控制设备200连接，所述控制设备200通过所述电子开关300与设置在所述自动发卡机400上的发卡口401连接，在所述电子开关300闭合时，所述自动发卡机400的发卡口401出卡，在所述电子开关300打开时，所述自动发卡机400的发卡口401不出卡。

上述自动发卡系统，不仅可以应用于高速公路，还可以应用于停车场等，当车辆经过自动发卡机时，自动发卡机已经发卡完毕，驾驶人员无需再按键取卡，也无需在自动发卡机位置等待出卡，只需停车取卡通行，缩短了车辆经过自动发卡机时取卡通行的时间，大大提高了机动车辆的通行效率。

下面对该系统所包含的各个设备以及该系统的工作原理进行详细介绍。

车型分类器100可以采用现有技术中已有的自动车型分类器。车型分类器包括探头101和控制器102。可选的，所述探头101为激光探头。探头101用于获取车辆信息，例如车长、车头高和车身高等。控制器102为现有的自动车型分类器中的控制模块，其根据探头获取的车辆信息判定车辆的车型，并将车型信息数字化，其中，数字化的车型与车辆车型一一对应。例如，控制器102判定的车辆车型为某种类型的大型汽车，则输出与该类型的大型汽车对应的数字，控制器102判定的车辆车型为某种类型的小型汽车，则输出与该类型的小型汽车对应的数字。在一个实施例中，所述探头101通过控制线缆与所述车型分类器100的控制器102连接。

为了保证自动发卡机400可以提前出卡，需要对探头101的安装位置进行设置。如图2所示，探头101需要安装在自动发卡车道上方，例如正上方，从而可以探测到待取卡的车辆信息，以触发自动发卡机400进行提前发卡。探头101安装的高度可以根据实际需要进行确定，例如，探头101安装在收费车道正上方约6米处。另外，如图2所示，探头101还需要安装在入口车道的方向，且沿车行相反的方向与自动发卡机400间隔一定的距离，以使车辆进入所述探头101的探测区域时与所述自动发卡机400的距离大于车辆从所述自动发卡机400取卡时与所述自动发卡机400的距离，从而确保车辆经过所述自动发卡机400时所述自动发卡机400已经出卡完毕。车行相反的方向为车辆行驶方向的相反方向，如图2所示自动发卡机400的右方。探头101与自动发卡机400的距离可以根据实际需要进行设置，只要保证车辆行驶到自动发卡机400位置取卡时自动发卡机400已经出卡完毕即可，例如，在一个实施例中，探头101沿车行反向距离自动发卡机400约2米处。

控制设备200可以采用现有技术中已有的设备实现。在一个实施例中，所述控制设备200为单片机或者ARM(Advanced RISC Machines)控制器等，例如所述控制设备200为ARM2440控制器。在另一个实施例中，控制设备200可以通过串口或者网口与所述车型分类器100的控制器102连接。控制设备200通过串口或者网口接收控制器102发送的车型信息，例如6或者2，根据车型信息控制电子开关300闭合触发自动发卡机400的出卡口出卡。因此，现有技术中只要能够根据接收的信息控制对应的电子开关通断的设备或者电路均可以作为控制设备200。

在一个实施例中，如图3所示，所述车型分类器100的控制器102和所述控制设备200可以安装在所述自动发卡机400的机箱内。将所述车型分类器100的控制器102和控制设备200放置于自动发卡机400机箱内，以方便控制设备200对电子开关300进行精确控制，并确保了系统的美观。

由于目前通用的自动发卡机400一般具有两个发卡口，如图2或图3所示，所以，在一个实施例中，如图4所示，所述电子开关300包括第一电子开关301和第二电子开关302，所述发卡口401包括高位发卡口4011和低位发卡口4012；所述控制设备200通过所述第一电子开关301与所述高位发卡口4011连接，通过所述第二电子开关302与所述低位发卡口4012连接。若控制设备200接收到大型汽车所对应的数字，例如4至9中的某一数字，则判定与大型汽车匹配的自动发卡机的发卡口为高位发卡口4011，控制第一电子开关301闭合触发自动发卡机400的高位发卡口4011出卡。若控制设备200接收到小型汽车所对应的数字，例如1至3中的某一数字，则判定与小型汽车匹配的自动发卡机的发卡口为低位发卡口4012，控制第二电子开关302闭合触发自动发卡机400的低位发卡口4012出卡。

如图2所示，在一个实施例中，自动发卡系统还可以包括与所述控制设备200连接的前感应线圈500，所述前感应线圈500安装在自动发卡车道的路面上，用于感应入口的车辆。前感应线圈500沿车行相反的方向与所述自动发卡机400的距离为车辆从所述自动发卡机400取卡时与所述自动发卡机400的距离。所述前感应线圈500可以采用现有技术中已有的感应线圈实现。

通常情况下，当机动车辆经过前感应线圈500时，前感应线圈500产生开关信号并发送至自动发卡机400，此时允许驾驶员按取卡键取通行卡，当无机动车辆经过前感应线圈500，人工按取卡键，自动发卡机500出卡口不出卡。由于本申请在车辆进入探头101的探测区域时已经触发自动发卡机400为该车辆进行提前发卡，因此为了避免该车辆行驶至自动发卡机400附近时驾驶人员重新按取卡键时自动发卡机出卡，即为了实现一车一卡，控制设备200在通过电子开关300控制自动发卡机400的发卡口401发卡时，还需要同时输出前线圈模拟信号至前感应线圈500，前感应线圈模拟信号就是模拟驾驶员按键取卡时，车压前感应线圈500时的输出信号。

如图2所示，在一个实施例中，自动发卡系统还可以包括与所述控制设备200连接的后感应线圈600，所述后感应线圈600安装在自动发卡车道的路面上，用于感应出口的车辆，从而确保车辆取卡离开时栏杆机降杆。后感应线圈600可以采用现有技术中已有的感应线圈实现。

在一个实施例中，如图5所示，自动发卡系统还可以包括连接在所述前感应线圈500与所述控制设备200之间的第三电子开关700，以及连接在所述后感应线圈600与所述控制设备200之间的第四电子开关800。电子开关可以采用现有技术中已有的电子开关。

在一个实施例中，所述第一电子开关301、所述第二电子开关302、所述第三电子开关700和所述第四电子开关800均为继电器。需要说明的是，本实用新型并不对限制电子开关的类型进行限制，用户也可以采用现有技术中其它类型的电子开关。

下面结合高速公路的应用场景对自动发卡系统的工作原理进行简单介绍：

如图2所示，机动车辆行驶至收费站入口，当车辆进入探头101的车辆探测区域时，车型分类器100的探头101将获取的车辆信息(车长、车头高、车身高等)通过控制线缆传输至车型分类器100的控制器102，车型分类器100的控制器102根据车辆信息判定所检测机动车辆的车型，并将车型信息数字化，以便确定使用高位出卡口4011发卡或者低位出卡口4012发卡。控制设备200通过串口或者网口接收到车型分类器100的控制器102传输的车型信息，根据具体的车型信息，控制电子开关300触发自动发卡机400与车型匹配的出卡口发卡，即控制电子开关301触发高卡位出卡口4011发卡，或者控制电子开关302触发低卡位出卡口4012发卡，同时，控制设备200输出前线圈模拟信号至继电器的前感应线圈500，从而保证一车一卡。当机动车辆经过自动发卡机400时，与车型匹配的出卡口已经发卡完毕，驾驶员无需按键等待，直接停车取卡通行。驾驶员取卡后，栏杆机抬杆，车辆离开后感应线圈600，栏杆机降杆。

传统技术中，已有可节约发送时间的公路入口自动发卡系统，其通过精确控制出卡的位置，方便驾驶员取卡，进而增加车道通行能力，虽然机动车辆经过自动发卡机不需要手动按键取卡，但是在自动取卡机位置需要等待卡机出卡，可见该自动发卡系统所提高的通行效率并不明显，特别是在车流高峰期，自动发卡机对车流的疏散速度不如人工发卡。

传统技术中，还有提供方便驾驶人员快速取卡的高速公路收费站智能全自动发卡系统，该系统实现即停即走，无需等待卡机出卡，但是该方案通过添加多个功能模块改善自动发卡机的性能，设备成本高，安装比较繁琐，功能模块过多，维护起来也比较困难，可行性不高。

而本申请的自动发卡系统缩短了车辆经过自动发卡机取卡通行的时间，大大提高了机动车辆通过高速公路收费站的通行效率，减轻车辆拥堵，缓解了车辆等待所产生的废气排放、环境污染等问题。不仅节能环保，提升了工作效率，而且成本低，安装维护方便，可行性高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动发卡系统，其特征在于，包括车型分类器、控制设备和电子开关，其中所述车型分类器包括探头和控制器；所述探头安装在自动发卡车道上方，且沿车行相反的方向与自动发卡机的距离为预设距离，以使车辆进入所述探头的探测区域时与所述自动发卡机的距离大于车辆从所述自动发卡机取卡时与所述自动发卡机的距离；所述探头通过所述控制器与所述控制设备连接，所述控制设备通过所述电子开关与设置在所述自动发卡机上的发卡口连接，在所述电子开关闭合时，所述自动发卡机的发卡口出卡，在所述电子开关打开时，所述自动发卡机的发卡口不出卡。

2.根据权利要求1所述的自动发卡系统，其特征在于，还包括与所述控制设备连接的前感应线圈，所述前感应线圈安装在自动发卡车道的路面上，用于感应入口的车辆。

3.根据权利要求2所述的自动发卡系统，其特征在于，还包括与所述控制设备连接的后感应线圈，所述后感应线圈安装在自动发卡车道的路面上，用于感应出口的车辆。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的自动发卡系统，其特征在于，所述控制设备为单片机或者ARM控制器；所述控制设备通过串口或者网口与所述车型分类器的控制器连接。

5.根据权利要求4所述的自动发卡系统，其特征在于，所述车型分类器的控制器和所述控制设备安装在所述自动发卡机的机箱内。

6.根据权利要求3所述的自动发卡系统，其特征在于，所述电子开关包括第一电子开关和第二电子开关，所述发卡口包括高位发卡口和低位发卡口；所述控制设备通过所述第一电子开关与所述高位发卡口连接，通过所述第二电子开关与所述低位发卡口连接。

7.根据权利要求6所述的自动发卡系统，其特征在于，还包括连接在所述前感应线圈与所述控制设备之间的第三电子开关，以及连接在所述后感应线圈与所述控制设备之间的第四电子开关。

8.根据权利要求7所述的自动发卡系统，其特征在于，所述第一电子开关、所述第二电子开关、所述第三电子开关和所述第四电子开关均为继电器。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的自动发卡系统，其特征在于，所述探头为激光探头。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的自动发卡系统，其特征在于，所述探头通过控制线缆与所述车型分类器的控制器连接。