能够调整取卡距离的自动发卡机的制作方法

本发明涉及车辆自动收费管理技术领域，特别涉及一种根据机动车停车位置调整取卡距离的自动发卡机。

背景技术：

目前，自动发卡机广泛应用在停车场及公路收费站，自动发卡机的投入使用，对于入口比较繁忙的停车场入口和公路收费站，实现入口的无人化管理，既提高了车辆的通行速度，又降低了收费站入口车道的运营成本。

但是，现有的自动发卡机均不能自动调整取卡距离来适应机动车驾驶员在不同的停车位置上取卡，在取卡过程中往往因为机动车停车位置过远，造成驾驶员取卡不便，甚至酿成人身事故。因此，还需要人工辅助取卡，不能实现真正的无人化管理。

由于上述原因，人们期望采用一种实用可靠、安装方便、成本低廉的根据机动车停车位置自动调整取卡距离的自动发卡机。

技术实现要素：

本发明针对存在的上述技术问题，提出一种根据机动车停车位置调整取卡距离的自动发卡机。

本发明所采用的技术方案是：能够调整取卡距离的自动发卡机，包括下机箱、测距传感器组件、控制计算机单元、执行机构组件、连接座、导轨、滑轮组件、位置传感器、上机箱及吐卡机。

测距传感器组件安装在下机箱的前面板上，控制计算机单元安装在下机箱顶板的下部，导轨安装在下机箱顶板上部两侧的立板上，执行机构组件安装在下机箱顶板的上部，并处在两根导轨的中间。

滑轮组件固定安装在上机箱底板的两侧，吐卡机安装在上机箱内，吐卡机上的吐卡口及读卡器安装在机箱的前面板上。

上机箱通过滑轮组件坐落在下机箱上的导轨上，连接座一端通过螺栓螺帽固定在执行机构组件中的螺套上，另一端通过螺栓固定在上机座的底板上。

位置传感器安装在下机箱背部立板上，用来控制上机箱的回位。

测距传感器组件上的电接头通过连接电缆与控制计算机单元上的测距传感器数据处理模块的输入端连接，位置传感器上的信号输出端通过连接电缆与控制计算机单元上的位置传感器模块的输入端连接，执行机构上的伺服电机通过连接电缆与控制计算机单元上的伺服电机驱动模块连接。

所述的执行机构组件包括伺服电机、联轴器、后轴承座、螺套、丝杆及前轴承座，螺套安装在丝杆上，丝杆的一端安装在前轴承座的轴承孔内，另一端穿过后轴承座的轴承孔通过联轴器与伺服电机的动力输出轴连接，由伺服电机带动丝杆转动。

所述的滑轮组件包括滑轮、开口弹簧挡圈、滑轮轴及安装板。安装板上设有五个滑轮，滑轮轴的一端焊接在安装板上，滑轮安装在滑轮轴上，并通过安装在滑轮轴上挡圈槽内的开口弹簧挡圈限位。

所述的测距传感器组件包括电接头、发射单元、接收单元及壳体，发射单元及接收单元安装在壳体内，发射单元及接收单元的接收面均紧贴壳体的发射和接收表面，电接头安装在壳体外的背板上，发射单元及接收单元分别通过电气连接线与电接头连接。

所述的控制计算机单元包括控制计算机模块、测距传感器数据处理模块、位置传感器模块、输入模块、显示模块及伺服电机驱动模块。测距传感器数据处理模块的输出端与控制计算机模块的I/O端A连接，位置传感器模块的输出端与控制计算机模块的I/O端B连接，输入模块的输出端与控制计算机模块的I/O端C连接，控制计算机模块的输出端A与伺服电机驱动模块的输入端连接，控制计算机模块的输出端B与显示模块的输入端连接。

本发明提供的能够调整取卡距离的自动发卡机与现有技术相比具有如下特点：

1、根据机动车停车位置自动调整取卡距离以方便机动车驾驶员取卡；

2、避免机动车驾驶员在取卡过程中造成人身事故；

3、实现了停车场入口和路桥公路收费站入口的无人化管理。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为附图1的左视图；

附图3为测距传感器组件的结构示意图；

附图4为执行机构组件的结构示意图；

附图5为滑轮组件的结构示意图；

附图6为附图5的A-A剖视图；

附图7为控制计算机单元的电气结构示意图。

具体实施方式

能够调整取卡距离的自动发卡机，包括下机箱1、测距传感器组件2、控制计算机单元3、执行机构组件4、连接座5、导轨6、滑轮组件7、位置传感器8、上机箱9及吐卡机10。

测距传感器组件2安装在下机箱1的前面板上，控制计算机单元3安装在下机箱1顶板1-1的下部，导轨6安装在下机箱1顶板1-1上部两侧的立板1-2上，执行机构组件4安装在下机箱1顶板1-1的上部，并处在两根导轨6的中间。

滑轮组件7固定安装在上机箱9底板9-1的两侧，吐卡机10安装在上机箱9内，吐卡机10上的吐卡口10-1及读卡器10-2安装在机箱9的前面板上。

上机箱9通过滑轮组件7坐落在下机箱1上的导轨6上，连接座5一端通过螺栓螺帽固定在执行机构组件4中的螺套4-4上，另一端通过螺栓固定在上机座9的底板9-1上。

位置传感器8安装在下机箱1背部立板1-3上，用来控制上机箱9的回位。

测距传感器组件2上的电接头2-1通过连接电缆与控制计算机单元3上的测距传感器数据处理模块3-2的输入端连接，位置传感器8上的信号输出端通过连接电缆与控制计算机单元3上的位置传感器模块3-3的输入端连接，执行机构4上的伺服电机4-1通过连接电缆与控制计算机单元3上的伺服电机驱动模块3-6连接。

所述的执行机构组件4包括伺服电机4-1、联轴器4-2、后轴承座4-3、螺套4-4、丝杆4-5及前轴承座4-6，螺套4-4安装在丝杆4-5上，丝杆4-5的一端安装在前轴承座4-6的轴承孔内，另一端穿过后轴承座4-3的轴承孔通过联轴器4-2与伺服电机4-1的动力输出轴连接，由伺服电机4-1带动丝杆转动。

所述的滑轮组件7包括滑轮7-1、开口弹簧挡圈7-2、滑轮轴7-3及安装板7-4。安装板7-4上设有五个滑轮7-1，滑轮轴7-3的一端焊接在安装板7-4上，滑轮7-1安装在滑轮轴7-3上，并通过安装在滑轮轴7-3上挡圈槽内的开口弹簧挡圈7-2限位。

所述的测距传感器组件2包括电接头2-1、发射单元2-2、接收单元2-3及壳体2-4，发射单元2-2及接收单元2-3安装在壳体2-4内，发射单元2-2及接收单元2-3的接收面均紧贴壳体2-4的发射和接收表面2-4-1，电接头2-1安装在壳体2-4外的背板上，发射单元2-2及接收单元2-3分别通过电气连接线与电接头2-1连接。

所述的控制计算机单元3包括控制计算机模块3-1、测距传感器数据处理模块3-2、位置传感器模块3-3、输入模块3-4、显示模块3-5及伺服电机驱动模块3-6。

测距传感器数据处理模块3-2的输出端与控制计算机模块3-1的I/O端A连接，位置传感器模块3-3的输出端与控制计算机模块3-1的I/O端B连接，输入模块3-4的输出端与控制计算机模块3-1的I/O端C连接，控制计算机模块3-1的输出端A与伺服电机驱动模块3-6的输入端连接，控制计算机模块3-1的输出端B与显示模块3-5的输入端连接。

本发明提供的能够调整取卡距离的自动发卡机工作原理如下：

首先，通过输入模块3-4把根据人体参数确定的预设距离参数、根据如行人经过时间等干扰因素确定的预设延时时间参数和吐卡后延时参数分别输入到控制计算机单元3，然后储存到内置贮存器并通过显示模块3-5显示。

控制计算机单元3通过I/O端A控制测距传感器数据处理模块3-2通过测距传感器组件2中的发射单元2-2发射微波或者超声波或者激光或者红外线扫描脉冲，测距传感器组件2中的接收单元2-3接收到机动车辆等物体反射回来的反射脉冲，测距传感器数据处理模块3-2将反射脉冲送控制计算机单元3进行干扰判断。控制计算机单元3的I/O端A接收到反射脉冲时启动内置延时计时器，在内置计时器延时时间等于预设延时时间参数时，控制计算机单元3的I/O端A没有继续接收到反射脉冲则判断接收到的反射脉冲为干扰脉冲，控制计算机单元3返回控制测距传感器组件2继续扫描。在内置计时器延时时间等于预设延时时间参数时，控制计算机单元3的I/O端A继续接收到反射脉冲，则控制测距传感器数据处理模块3-2将发射脉冲与反射脉冲的时间差转换成测量距离数据送入控制计算机单元3，与控制计算机单元3内预存的预设距离参数比较计算上机座9的移动距离，其计算式为：移动距离=测量距离数据-预设距离参数。比较计算完成后，控制计算机单元3的输出端向伺服电机驱动模块3-6发出正转指令和转动脉冲驱动伺服电机4-1，执行机构组件4驱动上机座9向前移动一段距离，使取卡距离等于预设距离，控制计算机单元3的控制端发出吐卡指令，吐卡机10吐卡。吐卡机10吐卡完成后，延时与吐卡后延时相等的一段时间，控制计算机单元3的输出端向伺服电机驱动模块3-6发出反转指令和转动脉冲驱动伺服电机4-1，执行机构组件4驱动上机座9向后移动，直到位置传感器模块3-3发出到位信号时停止驱动伺服电机4-1，上机座9回位，等待下一次指令。