车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置及其控制方法，其中，该方法包括：车辆探测器实时检测是否有车辆到达特定的取还卡位置处；如果有，则所述车辆探测器发送车辆信息至节点控制器；所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离；所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音；当车主取还卡之后，拾音器采集车主的取还卡结束指令并发送至语音识别装置进行识别；语音识别装置将识别的取还卡结束指令发送至所述节点控制器；所述节点控制器控制驱动电机带动卡机缩回至初始位置。本发明专利技术能够自动控制卡机面板自由伸缩，方便车主取还卡，进而提高收费效率，避免收费出入口拥堵。

Intelligent retractable driving device and control method of card machine for vehicle charge

【技术实现步骤摘要】
车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置及其控制方法
本专利技术涉及车辆收费
，具体涉及车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置及其控制方法。
技术介绍
随着我国社会水平的提升和经济的发展，几乎每一个家庭都至少拥有一辆轿车，我国的高速公路和停车场也在这个过程中得到了较大程度的发展，而随着我国高速公路和停车场数量的增多、规模的加大，过往车辆数量也不断增加。根据交通运输部路网监测与应急处置中心数据显示，截至2019年5月底，全国29个联网省份共有收费站9464个，ETC专用车道20809条，MTC车道(人工收费车道)62875条，混合车道1979条，由此可见ETC车道仅占24.29％，余下的75.71％均为非ETC车道，而非ETC车道出入口均需要设置收费岗亭，目前岗亭的发卡机和缴费机均为固定安装在岗亭靠近车主的一侧；对于智能停车场，因为临时车辆关系发卡机和缴费机仍然是必不可少的，不论是非ETC收费岗亭还是停车场的出入口，均需要设置发卡机及缴费机。目前发卡机和缴费机均为固定式安装，车主停车位置稍偏或者臂长较短时，取还卡十分困难，更有甚者需要下车取卡，用户体验较差，且在交通高峰期容易造成收费出入口拥堵。
技术实现思路
本专利技术针对上述存在的问题，提供一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置及其控制方法，能够自动控制卡机面板自由伸缩，方便车主取还卡，进而提高收费效率，避免收费出入口拥堵。本专利技术为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：本专利技术公开了一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法，包括以下步骤：车辆探测器实时检测是否有车辆到达特定的取还卡位置处；如果有，则所述车辆探测器发送车辆信息至节点控制器；所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离；所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音；当车主取还卡之后，拾音器采集车主的取还卡结束指令并发送至语音识别装置进行识别；语音识别装置将识别的取还卡结束指令发送至所述节点控制器；所述节点控制器控制驱动电机带动卡机缩回至初始位置。优选地，所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离，包括以下步骤：所述节点控制器分别获取所述车辆探测器包含的两个超声波探测器检测到的卡机与车辆之间的距离S1和S2；所述节点控制器计算所述S1和S2的平均值S3；所述节点控制器从存储器中读取司机座椅边缘距车窗的距离S4、车主上肢长度S5以及臂长系数Kd；所述节点控制器根据公式S＝Kd[S3-(S5-S4)]计算卡机的伸出距离S；所述节点控制器控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离S。优选地，所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音之后，该方法还包括以下步骤：当车主够不到卡机发出前进指令或是卡机伸出过多车主发出后退指令时，拾音器采集车主的前进指令或者后退指令并发送至语音识别装置进行识别；所述语音识别装置将识别的前进指令或者后退指令发送至所述节点控制器；所述节点控制器控制驱动电机带动卡机伸出预设距离或者后退预设距离。本专利技术还公开了一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置，包括节点控制器以及与所述节点控制器电连接的语音模块、车辆探测器、驱动电机、显示器、存储器以及电源，所述语音模块包括拾音器、语音识别装置以及扬声器，所述拾音器和语音识别装置电连接，所述车辆探测器由两个相同的超声波探测器组成，用于测量车辆与卡机面板之间的距离，所述驱动电机连接所述卡机，用于驱动所述卡机伸缩，所述显示器安装在所述卡机的面板上，用于显示所述卡机的应用状态参数，所述存储器用于存储工作人员设置的驱动参数。优选地，所述节点控制器为单片机，具有本地模式、联网模式和调试模式。优选地，所述显示器为LED点阵屏或液晶屏。优选地，所述存储器为NANDFLASH存储器。优选地，车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置还包括拨码开关，所述拨码开关与所述节点控制器电连接，用于设置所述节点控制器的地址、工作模式以及卡机类型。优选地，车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置还包括按键，所述按键包括自复位按钮开关和参数设置键，所述自复位按钮开关用于控制卡机的伸缩和停止，所述参数设置键用于供工作人员设置卡机的使用地区、司机臂长系数、车型尺寸、超时时间、安全距离、伸缩步长和伸缩速度。优选地，车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置还包括限位开关，所述限位开关与所述节点控制器电连接，所述限位开关与所述卡机连接，用于限制所述卡机伸缩过长导致损坏。优选地，车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置还包括求助按钮，所述求助按钮与所述节点控制器电连接，且所述求助按钮设置在所述卡机的面板上，所述求助按钮用于供司机一键呼叫工作人员。优选地，车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置还包括通讯模块，所述通讯模块与所述节点控制器电连接，所述通讯模块包括标准CAN串行通信接口、标准RS232串行通信接口以及标准RS485串行通信接口，用于供所述节点控制器与所述卡机所在的车辆收费系统中的主控制器进行联网通讯。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术智能化程度高，安装方便，便于操作；通过驱动电机自动驱动卡机自由伸缩以使车主无需下车取卡和还卡，节约取还卡的时间，提高车辆收费效率，有效避免收费出入口发生拥堵，精准计算卡机的伸缩距离以使卡机的位置刚好适合车主操作，更加方便车主取还卡；本专利技术提供的语音模块可以实现人机语音交互功能，使得卡机的伸缩长度更加配合车主进行取还卡的操作；拨码开关和按键的设置可以使工作人员根据卡机的具体应用场景去设置卡机的伸缩参数，使得卡机的伸缩更适应应用场所，进而扩大应用范围，并且提高应用配合度。附图说明图1为本专利技术一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法的流程图；图2为本专利技术另一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法的流程图；图3为本专利技术一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的结构示意图；图4为本专利技术的语音模块的电路原理图；图5为本专利技术的存储器的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作详细描述。实施例一参见图1，图1为一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法的流程图，包括以下步骤：S101、车辆探测器实时检测是否有车辆到达特定的取还卡位置处；如果是，则执行步骤S102～步骤S107；如果否，则结束本流程；作为一种可选的实施方式，本实施例的卡机在使用之前需要工作人员进行参数的设置，工作人员可以设置卡机的使用地区、司机臂长系数、车型尺寸、超时时间、安全距离、伸缩步长和伸缩速度等，卡机使用的地区包括但不限于中国、亚洲地区以及欧美地区，当卡机投入使用之后，工作人员会设置好卡机使用的地区，如果卡机的使用地区是中国，那么卡机面板上设置的显示器就会显示中文，并且语音本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n车辆探测器实时检测是否有车辆到达特定的取还卡位置处；/n如果有，则所述车辆探测器发送车辆信息至节点控制器；/n所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离；/n所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音；/n当车主取还卡之后，拾音器采集车主的取还卡结束指令并发送至语音识别装置进行识别；/n语音识别装置将识别的取还卡结束指令发送至所述节点控制器；/n所述节点控制器控制驱动电机带动卡机缩回至初始位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
车辆探测器实时检测是否有车辆到达特定的取还卡位置处；
如果有，则所述车辆探测器发送车辆信息至节点控制器；
所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离；
所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音；
当车主取还卡之后，拾音器采集车主的取还卡结束指令并发送至语音识别装置进行识别；
语音识别装置将识别的取还卡结束指令发送至所述节点控制器；
所述节点控制器控制驱动电机带动卡机缩回至初始位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点控制器计算卡机的伸出距离并控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离，包括以下步骤：
所述节点控制器分别获取所述车辆探测器包含的两个超声波探测器检测到的卡机与车辆之间的距离S1和S2；
所述节点控制器计算所述S1和S2的平均值S3；
所述节点控制器从存储器中读取司机座椅边缘距车窗的距离S4、车主上肢长度S5以及臂长系数Kd；
所述节点控制器根据公式S＝Kd[S3-(S5-S4)]计算卡机的伸出距离S；
所述节点控制器控制驱动电机带动卡机伸出所述伸出距离S。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节点控制器控制扬声器发出取还卡提醒语音之后，还包括以下步骤：
当车主够不到卡机发出前进指令或是卡机伸出过多车主发出后退指令时，拾音器采集车主的前进指令或者后退指令并发送至语音识别装置进行识别；
所述语音识别装置将识别的前进指令或者后退指令发送至所述节点控制器；
所述节点控制器控制驱动电机带动卡机伸出预设距离或者后退预设距离。


4.一种车辆收费用的卡机的智能伸缩式驱动装置，其特征在于，包括节点控制器以及与所述节点控制器电连接的语音模块、车辆探测器、驱动电机、显示器、存储器以及电源，所述语音模块包括拾音器、语音识别装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍银波，蒯伟杰，周卫，岑健，曾令超，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44