一种路口闸机状态采集装置的制作方法

1.本发明实施例涉及智能网联汽车技术，尤其涉及一种路口闸机状态采集装置。


背景技术：

2.随着“智慧交通”的发展，v2x的设备部署的范围越来越广，在智能网联汽车应用场景中不可避免的会出现路口闸机。路口闸机为保证道路通行的车辆和人员安全，会采用闸机的方式控制通行。其中，v2x是一种车对外界的信息交换的技术。通过车联网整合全球定位系统导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术，实现了汽车的智能联网应用。
3.通过路口闸机提供道路环境信息，实现车与外界的信息交换。现有技术中采集路口闸机状态，通常采用图像识别和人工输入等技术方案，存在采集设备价格高和效率低的问题，并且由于闸机型号类别不同，采集信号也不统一，导致采集装置通用性差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种路口闸机状态采集装置，实现适配不同型号的闸机进行状态采集，提高采集装置的通用性，降低产品生产成本，提高采集效率。
5.本发明实施例提供了一种路口闸机状态采集装置，包括：通信转换模块、处理模块和采集模块；
6.所述处理模块包括输入单元、处理单元和输出单元；所述输入单元连接所述采集模块；所述采集模块用于采集闸机控制器的状态信号；所述输入单元用于将所述状态信号转换为所述处理单元电压阈值范围内的采集信号；
7.所述输入单元连接所述处理单元；所述处理单元连接所述输出单元；所述处理单元用于根据所述采集信号与闸机的工作状态的映射关系生成逻辑信号；所述输出单元用于提供所述逻辑信号的输出接口；所述通信转换模块连接所述输出接口，所述通信转换模块用于根据车联网智能路侧设备的通信类型将所述逻辑信号转换为通信信号。
8.可选的，所述输入单元包括调节子单元；所述调节子单元连接所述采集模块；所述调节子单元用于调节所述状态信号的电压，使所述状态信号的电压处于所述处理单元的电压阈值范围。
9.可选的，所述调节子单元包括可调节限流电阻；所述可调节限流电阻连接所述采集模块；所述可调节限流电阻用于根据所述状态信号的电压范围以及所述处理单元的电压阈值范围调节限流电阻。
10.可选的，所述采集模块包括电平采集线束，所述输入单元包括线束卡座；所述调节子单元连接所述线束卡座；所述线束卡座通过所述电平采集线束连接所述闸机控制器；所述线束卡座用于固定并提供所述采集模块的输出连接接口，所述电平采集线束用于采集所述闸机控制器输出的状态信号。
11.可选的，所述电平采集线束包括至少一对接口，每一对接口包括采集接口和输出
接口；所述输出接口连接所述线束卡座；所述采集接口连接所述闸机控制器的输出接口。
12.可选的，所述输入单元还包括隔离子单元；所述处理单元与所述调节子单元之间串联所述隔离子单元，所述隔离子单元用于将所述闸机与所述车联网智能路侧设备之间的信号隔离。
13.可选的，所述隔离子单元包括光电耦合器。
14.可选的，所述输出单元包括电平转换卡座，所述电平转换卡座包括至少两种类型的串口接口；所述电平转换卡座连接所述通信转换模块；所述电平转换卡座用于提供所述逻辑信号的输出接口。
15.可选的，所述通信转换模块包括至少两个所述通信转换单元；所述通信转换单元用于根据车联网智能路侧设备的通信类型匹配连接所述电平转换卡座。
16.可选的，所述通信转换单元包括rs232通信模块和rs485通信模块
17.本发明提供的技术方案通过采集模块采集闸机控制器的状态信号，状态信号经过输入单元被调节为处理单元电压阈值范围内的采集信号，其中，利用输入单元调节状态信号，使状态信号符合处理单元的采集要求，从而可以适配不同类别的闸机输出的状态信号，提高了采集装置针对不同类型闸机状态采集的通用性。处理单元根据采集信号与闸机的工作状态的映射关系，可以确定闸机当前的状态，通过直接采集闸机控制器的状态信号来判断闸机状态，提高了采集效率，并且采集装置的硬件结构简单，降低了生产成本。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的一种路口闸机状态采集装置的结构示意图。
19.图2为本发明实施例提供的又一种路口闸机状态采集装置的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.随着“智慧交通”的发展，v2x的设备部署的范围原来越广，但是v2x的设备的状态输出并没有统一的标准，因此对应的路口闸机设备的闸机控制器发出的状态信号也并不统一。这就导致闸机状态采集过程中，需要根据闸机类型选择采集装置，因此增加了状态采集过程的设备成本，影响采集效率。
22.有鉴于此，图1为本发明实施例提供的一种路口闸机状态采集装置的结构示意图，参见图1，该装置包括：通信转换模块110、处理模块120和采集模块130。
23.处理模块120包括输入单元123、处理单元122和输出单元121。输入单元123连接采集模块130。采集模块130用于采集闸机控制器的状态信号。输入单元123用于将状态信号转换为处理单元122电压阈值范围内的采集信号。
24.输入单元123连接处理单元122，处理单元122连接输出单元121，处理单元122用于根据采集信号与闸机的工作状态的映射关系生成逻辑信号。输出单元121用于提供逻辑信号的输出接口。通信转换模块110连接输出接口，通信转换模块110用于根据车联网智能路
侧设备的通信类型将逻辑信号转换为通信信号。
25.具体的，采集模块130连接闸机控制器，闸机控制器根据闸机的当前状态可以输出状态信号，采集模块130采集闸机控制器输出的状态信号，通过输出单元121输入至处理单元122。示例性的，闸机的状态包括开启、关闭和故障等状态信息。输入单元123接收状态信号后，将状态信号调节为处理单元122的采集电压，生成采集信号，其中，处理单元122的采集电压需在处理单元122电压阈值范围内，由于不同的闸机类型，闸机控制器输出不同的状态信号，因此通过输入单元123调节状态信号，使状态信号符合处理单元122电压阈值范围，从而使闸机状态采集装置可以适配多种闸机类型的状态采集，提高采集过程的通用性。并且可以保证处理单元122正确输入采集信号，避免处理单元122因输入电压信号较大而损坏处理单元122。示例性的，闸机控制器输出的状态信号为电平信号。由于闸机型号不同，该电平信号的电压值也不同，因此通过输入单元123调节降压，将电平信号的电压值调节为符合处理单元122的采集电压，从而满足处理单元122的电压采集范围。
26.处理单元122通过采集信号与闸机状态的映射关系可以确定此时的闸机状态。其中，处理单元122可以采用单片机，可以降低成本，提高装配灵活性。采集信号与闸机状态的映射关系，可以通过闸机厂商提供的闸机的状态信号，建立采集信号和状态信号的映射关系，因此通过采集信号根据映射关系可以对应获得闸机的当前状态。示例性的，处理单元122存储各类型的闸机映射关系，处理单元122确认闸机类型后，当接收到采集信号时，调用相应的映射关系，根据采集信号匹配得出此时的闸机状态。采集信号与闸机状态的映射关系，还可以在测试闸机的过程，通过自学习将采集信号与当前状态建立映射关系。处理单元122确定闸机状态，并生成逻辑信号通过输出单元121由通信转换模块110转换通信类型后发送给车联网智能路侧设备。车联网智能路侧设备根据路口闸机的状态来控制车路协同的自动车辆。
27.本发明提供的技术方案通过采集模块采集闸机控制器的状态信号，状态信号经过输入单元被调节为处理单元电压阈值范围内的采集信号，其中，利用输入单元调节状态信号，使状态信号符合处理单元的采集要求，从而可以适配不同类别的闸机输出的状态信号，提高了采集装置针对不同类型闸机状态采集的通用性。处理单元根据采集信号与闸机的工作状态的映射关系，可以确定闸机当前的状态，通过直接采集闸机控制器的状态信号来判断闸机状态，提高了采集效率，并且采集装置的硬件结构简单，降低了生产成本。
28.可选的，输入单元包括调节子单元，调节子单元连接采集模块，调节子单元用于调节状态信号的电压，使状态信号的电压处于处理单元的电压阈值范围。
29.具体的，调节子单元接收状态信号，根据处理单元的电压阈值将状态信号进行调整，使调节子单元的输出信号可以满足处理单元的采集要求。示例性的，调节子单元还可以包括小型处理器和电压转换单元，利用处理器控制自动调节方式，当调节子单元接收状态信号，处理器根据处理单元电压阈值范围控制电压转换单元调节状态信号的电压，当状态信号的电压符合处理单元电压阈值范围后，调节子单元输出采集信号到处理单元。调节子单元也可以采用手动调节的方式，调节子单元提供多档位调节电阻，当调节子单元接收状态信号，工程人员根据处理单元电压阈值范围通过档位来调节电阻组合，调节状态信号的电压处于处理单元电压阈值范围，可以进一步减少硬件结构降低产品成本。
30.基于上述实施例，图2为本发明实施例提供的又一种路口闸机状态采集装置的结
构示意图，参见图2，调节子单元包括可调节限流电阻210可调节限流电阻210。可调节限流电阻210连接采集模块130。可调节限流电阻210用于根据状态信号的电压范围以及所述处理单元的电压阈值范围调节限流电阻。
31.具体的，调节子单元可以采用可调节限流电阻210，将可调节限流电阻210串联在处理单元122和采集模块130之间，不同的闸机控制器输出不同的电平信号即状态信号，通过可调节限流电阻210调节电平信号的电压。其中，可调节限流电阻210设置多种限流电阻，根据不同的电平信号的电压可以组合调节，从而提高调节范围。在闸机状态采集装置表面设置电阻调节拨片，可以通过调节拨片实现电阻的调节。示例性的，第一个闸机控制器输出不同的电平信号的电压信号为10v，目标的电压为5v，可以调节限流电阻为第一个阻值通过限流将输入信号降压至5v。第二个闸机控制器输出不同的电平信号的电压信号为12v，目标的电压为5v，可以调节限流电阻为第二个阻值通过限流将输入信号降压至5v。根据状态信号调节生成采集信号的过程仅降低采集信号的电平信号的电压，但不影响逻辑电平的时序，从而可以方便快捷的适应不同的路口闸机设备的状态采集。
32.继续参见图2，可选的，采集模块130包括电平采集线束310，输入单元123包括线束卡座220。调节子单元连接线束卡座220。线束卡座220通过电平采集线束310连接闸机控制器。线束卡座220用于固定并提供采集模块130的输出连接接口。电平采集线束310用于采集闸机控制器输出的状态信号。
33.具体的，线束卡座220可以根据采集模块130的输出端口，设置一个接口或多个接口。接口类型以及接口个数可以根据电平采集线束310的输出端口进行选择匹配。通过提供多种接口类型进一步提高对不同闸机类型的适配性。
34.电平采集线束310包括至少一对接口，每一对接口包括采集接口和输出接口。输出接口连接输入单元123。采集接口用于连接闸机控制器的输出接口。
35.具体的，电平采集线束310用于采集闸机控制器的闸机状态信号，其中闸机状态信号一般为电平信号。电平采集线束310的输出接口集成在输出端，该输出端对应连接线束卡座，电平采集线束310的输入接口集成在输入端，一对接口中的采集接口只采集一个电平信号，由该对接口中的输出接口输出。最低可用一对接口采集闸机状态，也可以根据需要增加采集接口，其中，最大的接口数量等于处理单元122的通用输入输出接口数量。
36.可选的，输入单元还包括隔离子单元。所述处理单元与调节子单元之间串联隔离子单元，隔离子单元用于将闸机与车联网智能路侧设备之间的信号隔离。
37.具体的，隔离子单元串联在调节子单元和处理单元之间。隔离子单元将闸机的状态信号与车联网智能路侧设备的信号互相串扰。并且隔离子单元可以将状态信号进行隔离，避免高电压的状态信号进入处理单元，还可以避免调节子单元进行调节调节过程中，未将电压调节至处理单元电压阈值范围时，存在不符合电压信号进入处理单元。
38.继续参见图2，可选的，可选的，隔离子单元包括光电耦合器230。具体的，将光电耦合器230串联在可调节限流电阻210和处理单元122之间，可调节限流电阻210根据光电耦合器的开启电流以及处理单元122的电压阈值范围确定限流电阻值，通过光电耦合器输出采集信号，可以有效的对闸机侧与车联网智能路侧进行信号隔离，保证两侧设备信号独立，提高状态采集可靠性。
39.继续参见图2，可选的，输出单元121包括电平转换卡座310，电平转换卡座310包括
至少两种类型的串口接口。电平转换卡座310连接通信转换模块110。电平转换卡座310用于提供逻辑信号的输出接口。
40.具体的，电平转换卡座310的输入端连接处理单元122，电平转换卡座310的输出端连接通信转换模块110。车联网智能路侧设备的通信类型目前没有统一的通信规则，因此电平转换卡座提供多种通信串口接口，处理单元122输出的逻辑信号通过电平转换卡座输出至通信转换模块110，从而可以满足多种通信类型的输出，提高车联网智能路侧设备的适配性。
41.基于上述实施例，可选的，通信转换模块包括至少两个通信转换单元。通信转换单元用于根据车联网智能路侧设备的通信类型匹配连接电平转换卡座。
42.具体的，通信转换单元可以通过拆装的方式使用，即根据通信类型选择通信转换单元进行相应的连接，将逻辑信号转为通信信号发送至车联网智能路侧设备。解决了不同品牌车联网智能路侧设备串口电平差异的问题。
43.可选的，通信转换单元包括rs232通信单元和rs485通信单元。具体的，根据不同的车联网智能路侧设备串口的电平选择合适的通信转换单元，例如常用的为rs232和rs485等通信转换单元。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。