專利名稱：一種自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛攔截系統(tǒng)中的自動(dòng)欄桿機(jī)，尤其涉及一種自動(dòng)欄桿機(jī)中防止欄桿意外砸車的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)欄桿機(jī)一般通過(guò)埋設(shè)于路面下的檢測(cè)線圈檢測(cè)到車輛通過(guò)后，自動(dòng)控制落桿，但在一些意外情況下，比如線圈失靈，或貨車底盤太高無(wú)法可靠檢測(cè)，則會(huì)出現(xiàn)意外落桿，將正在通行的車輛砸壞。有技術(shù)采用紅外線發(fā)射開關(guān)配合反射板，形成穿過(guò)路面上方的紅外光束，若車輛正在欄桿下通過(guò)時(shí)，會(huì)阻擋紅外光束，觸發(fā)開關(guān)動(dòng)作，給欄桿機(jī)主機(jī)提供安全信號(hào)，可以避免欄桿意外動(dòng)作。該技術(shù)和檢測(cè)線圈配合形成防砸車系統(tǒng)。但是該技術(shù)由于需要在主機(jī)本身之外，在車道對(duì)面放置一面小型的反射板，系統(tǒng)施工比較復(fù)雜。而且一旦反射板偏移方向，則不能可靠反射光束，導(dǎo)致欄桿機(jī)一直處于保護(hù)狀態(tài)，無(wú)法落桿，帶來(lái)不穩(wěn)定因素，致使該技術(shù)無(wú)法推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在欄桿機(jī)主機(jī)內(nèi)部集成光學(xué)發(fā)射和接收裝置，利用車輛本身的反射效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的檢測(cè)從而控制欄桿機(jī)安全落桿的防砸車系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，包括欄桿機(jī)主機(jī)和欄桿，其特征在于，該系統(tǒng)集成在欄桿機(jī)主機(jī)上，包括電機(jī)執(zhí)行單元、控制單元、漫反射式光學(xué)發(fā)射管和漫反射式光學(xué)接收管，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管和光學(xué)接收管安裝在欄桿機(jī)主機(jī)表面，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管的光線發(fā)射方向朝向車道，所述光學(xué)接收管的接收方向朝向車道；所述控制單元輸出電平信號(hào)連接漫反射式光學(xué)發(fā)射管，即控制單元可以連接控制漫反射式光學(xué)發(fā)射管的開啟和關(guān)閉，所述漫反射式光學(xué)接收管將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸出連接控制單元，所述控制單元將接受到的電壓信號(hào)處理后輸出指令連接電機(jī)執(zhí)行單元；；所述電機(jī)執(zhí)行單元控制欄桿機(jī)的欄桿的落桿動(dòng)作；
進(jìn)一步的，所述控制單元由電壓信號(hào)放大器、濾波電路和電壓比較器組成。電壓信號(hào)放大器將光學(xué)接收管采集的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，通過(guò)濾波電路濾除干擾后，與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓閥值進(jìn)行比較，如果達(dá)到閥值則輸出表示有車存在的電平信號(hào)。進(jìn)一步的，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管是紅外線發(fā)光二極管；漫反射式光學(xué)接收管微紅外光敏傳感器。進(jìn)一步的，所述電機(jī)執(zhí)行單元主要由電機(jī)和控制器組成，由控制器根據(jù)所述控制單元傳輸來(lái)的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)或停止。該系統(tǒng)具體應(yīng)用方法如下，包括如下步驟:
I)控制單元給出電平信號(hào)，漫反射式光學(xué)發(fā)射管收到信號(hào)后啟動(dòng)向車道方向發(fā)射出光線；
2)若車道有車輛存在，射出的光線直射到車輛表面后，一部分光線形成漫反射后返回，光學(xué)接收管接受該部分光線反射回的光信號(hào)后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳送給控制單元；若車道無(wú)車輛存在，射出的光線在車道寬度距離內(nèi)無(wú)反射光線或者較遠(yuǎn)距離的反射信號(hào)未達(dá)到設(shè)定閥值，光學(xué)接收管則沒有信號(hào)傳送給控制單元；
較遠(yuǎn)距離的反射信號(hào)未達(dá)到設(shè)定閥值，如一般車道寬度為3米至3.5米，本系統(tǒng)閥值設(shè)定為2米，所有通過(guò)的車輛均會(huì)反射足夠的光強(qiáng)，而沒有車輛存在時(shí)，則背景反射的雜散光學(xué)不會(huì)超過(guò)閥值產(chǎn)生動(dòng)作。3)若控制單元接受到光學(xué)接收管傳送過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)，經(jīng)處理后，獲得有車輛存在信息，從而產(chǎn)生禁止落桿的指令傳送給電機(jī)執(zhí)行單元，所述電機(jī)執(zhí)行單元控制欄桿機(jī)不落桿；若控制單元未接受到光學(xué)接收管傳送的電壓信號(hào)，則產(chǎn)生允許落桿的指令傳送給電機(jī)執(zhí)行單元，所述電機(jī)執(zhí)行單元可以控制欄桿機(jī)進(jìn)行落桿。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
I)本發(fā)明是以高靈敏度的漫反射式光學(xué)發(fā)射和接收裝置代替普通的投射遮擋式紅外發(fā)射接收裝置，不需要外部反射或接收裝置，直接檢測(cè)車輛表面的漫反射光，而確定車輛存在，該光學(xué)可以是紅外或者激光。2)現(xiàn)有技術(shù)中，紅外發(fā)射接收裝置需要在車道對(duì)面(車輛后面)設(shè)置反射鏡或者額外的接收器，帶來(lái)系統(tǒng)的復(fù)雜度和不可靠因素，而本發(fā)明則將整個(gè)防砸車系統(tǒng)完全集成在欄桿機(jī)主機(jī)內(nèi)部，不需要額外的裝置和施工。由于發(fā)明能夠有效防止落桿時(shí)意外砸車，所以可廣泛用于現(xiàn)有的公路人工收費(fèi)系統(tǒng)、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)和停車場(chǎng)系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明自動(dòng)欄桿機(jī)防砸車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明自動(dòng)欄桿機(jī)防砸車系統(tǒng)的工作原理 圖3為本發(fā)明自動(dòng)欄桿機(jī)防砸車系統(tǒng)的工作流程圖。其中，1、主機(jī)，2a、漫反射式光學(xué)發(fā)射管，2b、光學(xué)接收管，3、欄桿，4、車輛。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體工程的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。如圖f圖3所示:一種自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，包括主機(jī)I和欄桿3，該防砸車系統(tǒng)集成在主機(jī)I內(nèi)部，包括控制單元、電機(jī)執(zhí)行單元以及漫反射式光學(xué)發(fā)射管2a和光學(xué)接收管2b，漫反射式光學(xué)發(fā)射管2a發(fā)射的光線直射到車輛4表面后，形成漫反射，其中一部分光線返回后，進(jìn)入光學(xué)接收管2b，光線反射信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳送給主機(jī)內(nèi)的控制單元，電壓信號(hào)放大器將光學(xué)接收管采集的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，通過(guò)濾波電路濾除干擾后，與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓閥值進(jìn)行比較，如果達(dá)到閥值則輸出表示有車存在的電平信號(hào)，控制單元將此電平信號(hào)傳輸給電機(jī)執(zhí)行單元，產(chǎn)生禁止落桿的指令，實(shí)現(xiàn)防止砸車的功能。反之，如果車道無(wú)車輛4存在，則光線在規(guī)定距離(如設(shè)定閥值為2米)無(wú)反射而未返回接收管光學(xué)2b，或較遠(yuǎn)距離的反射信號(hào)很弱未達(dá)到設(shè)定閥值，則接收管2b沒有電壓信號(hào)傳輸給控制單元，控制單元產(chǎn)生允許落桿的指令傳輸給電機(jī)執(zhí)行單元，電機(jī)執(zhí)行單元控制欄桿可以進(jìn)行落桿。需要指出的是，以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明之較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明之任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)之范疇。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，包括內(nèi)部具有電機(jī)執(zhí)行單元的欄桿機(jī)主機(jī)、控制單元、漫反射式光學(xué)發(fā)射管和漫反射式光學(xué)接收管，其特征在于，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管和光學(xué)接收管安裝在欄桿機(jī)主機(jī)靠近車道一側(cè)，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管的光線發(fā)射方向朝向車道，所述光學(xué)接收管的接收方向朝向車道；所述控制單元連接控制漫反射式光學(xué)發(fā)射管的開啟和關(guān)閉，所述漫反射式光學(xué)接收管將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸出連接到控制單元，所述控制單元將接受到的電壓信號(hào)處理后輸出指令連接電機(jī)執(zhí)行單元；所述電機(jī)執(zhí)行單元控制欄桿機(jī)的欄桿的落桿動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元由電壓信號(hào)放大器、濾波電路和電壓比較器組成；電壓信號(hào)放大器將光學(xué)接收管采集的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，通過(guò)濾波電路濾除干擾后，與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓閥值進(jìn)行比較，如果達(dá)到閥值則輸出表不有車存在的電平信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，其特征在于，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管是紅外線發(fā)光二極管；漫反射式光學(xué)接收管是紅外光敏傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)執(zhí)行單元主要由電機(jī)和控制器組成，由控制器根據(jù)所述控制單元傳輸來(lái)的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)或停止。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)控制單元給出電平信號(hào)，漫反射式光學(xué)發(fā)射管收到信號(hào)后啟動(dòng)向車道方向發(fā)射出光線.2)若車道有車輛存在，射出的光線直射到車輛表面后，一部分光線形成漫反射后返回，光學(xué)接收管接受該部分光線反射回的光信號(hào)后轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)傳送給控制單元；若車道無(wú)車輛存在，射出的光線在車道寬度距離內(nèi)無(wú)反射光線或者較遠(yuǎn)距離的反射信號(hào)未達(dá)到設(shè)定閥值，光學(xué)接收管則沒有信號(hào)傳送給控制單元； 3)若控制單元接受到光學(xué)接收管傳送過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)，經(jīng)處理后，獲得有車輛存在信息，從而產(chǎn)生禁止落桿的指令傳送給電機(jī)執(zhí)行單元，所述電機(jī)執(zhí)行單元控制欄桿機(jī)不落桿；若控制單元未接受到光學(xué)接收管傳送的電壓信號(hào)，則產(chǎn)生允許落桿的指令傳送給電機(jī)執(zhí)行單元，所述電機(jī)執(zhí)行單元可以控制欄桿機(jī)進(jìn)行落桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)欄桿機(jī)的防砸車系統(tǒng)，包括欄桿機(jī)主機(jī)和欄桿，其特征在于，該系統(tǒng)集成在欄桿機(jī)主機(jī)上，包括電機(jī)執(zhí)行單元、控制單元、漫反射式光學(xué)發(fā)射管和漫反射式光學(xué)接收管，所述漫反射式光學(xué)發(fā)射管和光學(xué)接收管安裝在欄桿機(jī)主機(jī)里，通過(guò)采集車輛反射的光信號(hào)來(lái)判斷是否有車輛通過(guò)，從而控制欄桿的是否落下的動(dòng)作。本發(fā)明是以高靈敏度的漫反射式光學(xué)發(fā)射和接收裝置代替普通的投射遮擋式紅外發(fā)射接收裝置，直接檢測(cè)車輛表面的漫反射光以確定車輛存在從而防止自動(dòng)欄桿機(jī)意外砸車的故障。
文檔編號(hào)E01F13/06GK103147414SQ20131011265
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者陳武英, 蒲紅東 申請(qǐng)人:蘇州德亞交通技術(shù)有限公司