自动收发卡机及车道收费系统的制作方法

1.本发明涉及车道收费设备技术领域，尤其涉及一种自动收发卡机及车道收费系统。


背景技术：

2.随着经济的飞速发展，在高速公路上通行的车辆日益增多，传统的人工收费方式已不能满足车辆快速通行的需求，因此，无人化收费站应运而生。无人化收费站是指在收费车道不再需要人工收费的收费员，取而代之的是各种自动化、智能化的识别、收费、客服等相关的辅助产品，当前无人发卡车道、自助缴费车道作为无人收费的雏形，已经得到较为广泛的应用。
3.但这些应用仍然具有较大局限性：为方便客车货车等不同类型车辆的交易，现有车道机器人通常只具有两个固定工位，实际应用过程中，部分特殊车辆由于车辆高度不一致，还存在难按键、难插卡等现象，甚至需要司机开门下车才能操作，不仅浪费时间，还增加了车道的拥堵。因此，双工位车道机器人难以完全适应所有车型。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动收发卡机及车道收费系统，自动收发卡机能适应不同的车窗高度，便于卡片的收发，使车道收费系统更便于使用，提高通行效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种自动收发卡机，包括壳体、测距传感器和卡片收发装置，所述壳体具有朝向车道的正面，所述测距传感器设置在所述壳体的正面，所述卡片收发装置设置在所述壳体中，所述卡片收发装置包括交互面板、收发机构、平移机构和升降机构，所述平移机构设置在所述升降机构上，所述收发机构设置在所述平移机构上，所述交互面板设置在所述收发机构上，所述壳体的正面设有供所述交互面板移动的第一开口，所述平移机构能使所述收发机构在垂直于所述壳体正面的方向上往复移动，所述升降机构能使所述收发机构在竖直方向上往复移动。
7.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，所述卡片收发装置还包括护帘，所述护帘和所述交互面板共同遮盖所述第一开口，所述护帘包括上护帘和下护帘，所述上护帘的底部与所述交互面板的顶部连接，所述下护帘的顶部与所述交互面板的底部连接。
8.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，所述升降机构包括升降台、第一导轨和第一驱动件，所述第一导轨竖直设置，所述升降台与所述第一导轨滑动连接，所述第一驱动件用于驱动所述升降台沿所述第一导轨移动，所述收发机构设置在所述升降台上。
9.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，所述升降机构还包括第一挡片和三个第一槽型光电开关，所述第一挡片设置在所述升降台上，三个所述第一槽型光电开关沿所述第一导轨一字排列。
10.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，所述收发机构包括底座、第二导轨和
第二驱动件，所述底座与所述第二导轨滑动连接，所述第二导轨水平设置，所述第二驱动件用于驱动所述底座沿所述第二导轨移动。
11.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，自动收发卡机还包括卡箱，所述卡箱设置在所述壳体内部，所述卡箱靠近所述卡片收发装置，所述收发机构还包括缓存组件，所述缓存组件设置在所述底座上，所述卡箱能向所述缓存组件供应卡片以及回收所述缓存组件中的卡片。
12.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，自动收发卡机还包括第一主机和第二主机，所述第一主机和所述第二主机均设置在所述壳体内部，所述收发机构、升降机构、平移机构和所述测距传感器均与所述第一主机连接，所述第二主机与所述交互面板连接，所述交互面板包括第一摄像头、麦克风、求助按钮、收发卡口和取卡按钮。
13.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，自动收发卡机还包括第二摄像头，所述壳体具有与所述正面相邻的两个侧面，所述第二摄像头设置在其中一个所述侧面上。
14.作为本发明自动收发卡机的一种优选方案，自动收发卡机还包括显示器和扬声器，所述壳体包括框体、背板、两个侧板、第一面板和第二面板，所述显示器和所述扬声器均设置在所述框体内，所述第一面板和所述第二面板均设置在所述框体的正面，所述第一开口开设在所述框体的正面和所述第一面板上，所述第二面板上设有第二开口及喇叭孔，所述第二开口供所述显示器展示，所述侧板可拆卸地设置于所述框体的两侧，所述背板可拆卸地设置于所述框体的背面。
15.另一方面，提供一种车道收费系统，包括车型识别设备和上述任一技术方案所述的自动收发卡机。
16.本发明的有益效果：
17.本发明的自动收发卡机将收发机构设置在平移机构上，而平移机构又设置在升降机构上，使设置在收发机构上的交互面板能根据车辆车窗的高度自行调整，测距传感器能检测出车辆与壳体之间的距离，使交互面板在保证安全距离的前提下水平移动到合适的位置，从而便于人员拿取或插入卡片，提高车道收费系统的通行效率，减少拥堵现象的发生。
附图说明
18.图1为本发明一实施例的自动收发卡机的立体视图；
19.图2为图1的分解图；
20.图3为图2除去壳体后另一角度的立体视图；
21.图4为图2中卡片收发装置的立体视图；
22.图5为图4的分解图；
23.图6为图4另一角度的分解图；
24.图7为图2中壳体的爆炸图。
25.图中：
26.1、壳体；11、框体；12、背板；13、侧板；14、第一面板；15、第二面板；2、测距传感器；3、卡片收发装置；31、交互面板；311、第一摄像头；312、麦克风；313、求助按钮；314、收发卡口；315、取卡按钮；32、收发机构；321、底座；322、第二导轨；323、第二驱动件；324、第二挡片；325、第二槽型光电开关；326、缓存组件；33、平移机构；34、升降机构；341、升降台；342、
第一导轨；343、第一驱动件；344、第一挡片；345、第一槽型光电开关；35、护帘；351、上护帘；352、下护帘；4、卡箱；51、第一主机；52、第二主机；6、第二摄像头；7、显示器；8、扬声器；100、第一开口；200、第二开口；300、喇叭孔。
具体实施方式
27.参考下面结合附图详细描述的实施例，本发明的优点和特征以及实现它们的方法将变得显而易见。然而，本发明不限于以下公开的实施例，而是可以以各种不同的形式来实现，提供本实施例仅仅是为了完成本发明的公开并且使本领域技术人员充分地了解本发明的范围，并且本发明仅由权利要求的范围限定。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的构成要素。
28.以下，参照附图来详细描述本发明。
29.如图1和图2所示，本发明一实施例的自动收发卡机包括壳体1、测距传感器2和卡片收发装置3，壳体1具有朝向车道的正面，测距传感器2设置在壳体1的正面，卡片收发装置3设置在壳体1中，卡片收发装置3包括交互面板31、收发机构32、平移机构33和升降机构34，平移机构33设置在升降机构34上，收发机构32设置在平移机构33上，交互面板31设置在收发机构32上，壳体1的正面设有供交互面板31移动的第一开口100，平移机构33能使收发机构32在垂直于壳体1正面的方向上往复移动，升降机构34能使收发机构32在竖直方向上往复移动。
30.本发明的实施例还提供一种车道收费系统，包括车型识别设备(图中未示出)和上述实施例的自动收发卡机，车辆会先经过车型识别设备并被扫描，车型识别设备将车辆信息发送到自动收发卡机，自动收发卡机的卡片收发装置3根据车辆信息调整交互面板31的高度，车辆靠近自动收发卡机后，测距传感器2通过检测车辆与壳体1之间的距离，再使交互面板31移动到合适的位置。
31.本实施例的自动收发卡机将收发机构32设置在平移机构33上，而平移机构33又设置在升降机构34上，使设置在收发机构32上的交互面板31能根据车辆车窗的高度自行调整，测距传感器2能检测出车辆与壳体1之间的距离，使交互面板31在保证安全距离的前提下水平移动到合适的位置，从而便于人员拿取或插入卡片，提高车道收费系统的通行效率，减少拥堵现象的发生。
32.如图3所示，进一步的，卡片收发装置3还包括护帘35，护帘35和交互面板31共同遮盖第一开口100，护帘35包括上护帘351和下护帘352，上护帘351的底部与交互面板31的顶部连接，下护帘352的顶部与交互面板31的底部连接。交互面板31的位置是活动的，不仅在竖直方向上会移动，在水平方向上也能够移动，但第一开口100又需要保持封闭状态，以防止外界灰尘或其他异物进入到壳体1内部，所以设置护帘35来实现对第一开口100的遮盖。护帘35具有一定的弹性，采用类似卷帘门的设计，上护帘351和下护帘352能根据交互面板31的位置进行卷绕或展开，也能通过发生一定程度的形变来适应交互面板31的伸出。
33.如图4和图5所示，升降机构34包括升降台341、第一导轨342和第一驱动件343，第一导轨342竖直设置，升降台341与第一导轨342滑动连接，第一驱动件343用于驱动升降台341沿第一导轨342移动，收发机构32设置在升降台341上。第一驱动件343可选用电机搭配丝杠(图中未示出)的形式，电机能驱动丝杠旋转，通过将升降台341设置在丝杠上，可以使
升降台341平稳上升或下降。
34.如图5所示，进一步的，升降机构34还包括第一挡片344和三个第一槽型光电开关345，第一挡片344设置在升降台341上，三个第一槽型光电开关345沿第一导轨342一字排列。当第一挡片344运动到第一槽型光电开关345的凹槽中时，能阻挡第一槽型光电开关345的光路，从而产生相应的信号，用于指示第一挡片344的位置。第一挡片344跟随升降台341移动，当第一挡片344移动到位于中部的第一槽型光电开关345处时，表明升降台341处于初始位置，此时的交互面板31也处于初始位置。当第一挡片344移动到位于两端的第一槽型光电开关345处时，表明升降台341处于所允许的最高处或最低处，此时的交互面板31也处于所允许的最高处或最低处。在每一次交互操作开始前，交互面板31都会处于初始位置，第一挡片344此时位于中部的第一槽型光电开关345处，随后第一挡片344在上下两个第一槽型光电开关345限定出的行程中移动，也决定了交互面板31的行程，避免交互面板31超范围移动。
35.进一步的，第一槽型光电开关345可拆卸地设置在第一导轨342上，因此，可以根据实际需要灵活调整第一槽型光电开关345的固定位置，实现交互面板31不同的移动行程。
36.如图6所示，收发机构32包括底座321、第二导轨322和第二驱动件323，底座321与第二导轨322滑动连接，第二导轨322水平设置，第二驱动件323用于驱动底座321沿第二导轨322移动。类似的，第二驱动件323也可采用电机搭配丝杠的方式，在此不予赘述。为了保证收发机构32和交互面板31在指定的范围内进行水平方向的移动，本实施例的收发机构32还设有第二挡片324和第二槽型光电开关325，其工作原理与升降机构34中的相关部件相同，在此不予赘述。
37.如图2和图3所示，自动收发卡机还包括卡箱4，卡箱4设置在壳体1内部，卡箱4靠近卡片收发装置3，如图6所示，收发机构32还包括缓存组件326，缓存组件326设置在底座321上，卡箱4能向缓存组件326供应卡片以及回收缓存组件326中的卡片。卡箱4中能存储大量的卡片，当作为发卡机使用时，卡箱4每次会向缓存组件326中供应数张卡片，当缓存组件326中的卡片取完后，卡箱4会再次向缓存组件326中供应卡片。当作为收卡机使用时，卡箱4则用于回收缓存组件326中的卡片。
38.如图3所示，自动收发卡机还包括第一主机51和第二主机52，第一主机51和第二主机52均设置在壳体1内部，收发机构32、平移机构33、升降机构34和测距传感器2均与第一主机51连接，第二主机52与交互面板31连接，如图5所示，交互面板31包括第一摄像头311、麦克风312、求助按钮313、收发卡口314和取卡按钮315。通过第一摄像头311能够进行临牌识别和视频交互，通过麦克风312和求助按钮313能进行语音交互，从而能现场解决一些问题。
39.第一主机51包括第一处理器(图中未示出)，第一处理器采用x86架构，主要运行车道软件，完成车道的业务流程和收费流程的控制；第二主机52包括第二处理器(图中未示出)，采用arm架构，主要运行车道辅助软件，包括异常处理、移动支付、车道客服等功能。
40.第一主机51在硬件性能上优于第二主机52，且存储容量大，可以进一步与扩展设备进行连接。第二主机52功耗低、体积小、稳定性高，第一主机51和第二主机52采用不同的架构进行结合，性价比较高，工作可靠，运行效率较高。第一主机51和第二主机52之间采用串行接口连接，能够保证各自工作独立，当其中一个出现故障时不会直接影响另一个的运行。
41.第一主机51具有扩展接口，该拓展接口接入第一处理器，可以用于接入etc车道中的车牌识别摄像机、车型识别器、栏杆机、线圈、路侧单元rsu等设备，第一处理器通过扩展接口能够实现对这些车道设备的统一控制。
42.如图1和图2所示，进一步的，自动收发卡机还包括第二摄像头6，壳体1具有与正面相邻的两个侧面，第二摄像头6设置在其中一个侧面上。设置在壳体1侧面的第二摄像头6用于拍摄车辆侧面的文字，例如限乘人数和总质量等信息，从而进一步提高自动化水平。
43.如图7所示，自动收发卡机还包括显示器7和扬声器8，壳体1包括框体11、背板12、两个侧板13、第一面板14和第二面板15，显示器7和扬声器8均设置在框体11内，第一面板14和第二面板15均设置在框体11的正面，第一开口100开设在框体11的正面和第一面板14上，第二面板15上设有第二开口200及喇叭孔300，第二开口200供显示器7展示，侧板13可拆卸地设置于框体11的两侧，背板12可拆卸地设置于框体11的背面。显示器7和扬声器8能给用户更好的使用体验，更能加快用户的适应能力，也使整个操作流程更人性化，降低用户的学习成本。可拆卸设置的背板12和侧板13使得对自动收发卡机的维护容易进行，第一面板14和第二面板15能够使壳体1正面的强度较高，还能通过配色提升外观的美观度，提升用户体验。
44.尽管上面已经参考附图描述了本发明的实施例，但是本发明不限于以上实施例，而是可以以各种形式制造，并且本领域技术人员将理解，在不改变本发明的技术精神或基本特征的情况下，可以以其他特定形式来实施本发明。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的而不是限制性的。