闸杆组件、闸杆组件的控制方法及防撞道闸与流程

本发明涉及道闸技术领域，尤其涉及一种闸杆组件、闸杆组件的控制方法及防撞道闸。

背景技术：

传统的道闸不具备防撞机构，当车辆撞击道闸的闸杆时，会导致闸杆断裂或变形，从而使道闸无法继续使用。此时需要等待新的闸杆替换完成才可以继续使用，如此则增加了整个系统的维护成本和应急处理时间，降低了系统的良性运作时长，甚至影响收费。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明设计了一种防撞坏闸杆的闸杆组件、闸杆组件的控制方法及防撞道闸以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种闸杆组件，包括：防撞机构以及闸杆，所述防撞机构包括防撞基座、转动连接于所述防撞基座的防撞臂、以及设置于所述防撞臂上的检测装置，所述闸杆转动连接于所述防撞臂；

其中，所述闸杆可被控制地相对所述防撞臂在第一方向上转动，所述闸杆随所述防撞臂可被控制地相对所述防撞基座在第二方向上转动，所述检测装置根据所检测的所述闸杆转动方向上的输出数据，判断所述闸杆的状态。

本发明闸杆组件的进一步改进在于，所述检测装置包括处理器及加速度传感器，所述加速度传感器用于检测所述闸杆在第一方向和第二方向上的加速度值，所述处理器根据所述加速度值，判断所述闸杆的状态。

本发明闸杆组件的进一步改进在于，当所述加速度传感器在第一方向的输出数据满足第一预设阈值范围，所述处理器判断所述闸杆处于起落使用状态；当所述加速度传感器在第一方向的输出数据满足超出所述第一预设阈值范围，所述处理器判断所述闸杆组件异常。

本发明闸杆组件的进一步改进在于，当确定所述闸杆组件的闸杆处于异常位置时，所述处理器发送控制指令给控制系统，以使所述控制系统调整所述闸杆的位置。

本发明闸杆组件的进一步改进在于，当所述加速度传感器在第二方向的输出数据满足超出第二预设阈值范围，所述处理器判断所述闸杆受到撞击。

本发明闸杆组件的进一步改进在于，所述闸杆组件还包括防撞控制装置，所述防撞控制装置设置于所述防撞基座上，用于控制所述防撞臂相对所述防撞基座在第二方向上转动，以使所述闸杆受到撞击时在第二方向上转动而避让车辆；或者以使所述闸杆复位处于拦截状态。

根据本发明实施例第二方面，提供了一种闸杆组件的控制方法，所述闸杆组件包括防撞机构以及闸杆，所述防撞机构包括防撞基座、转动连接于所述防撞基座的防撞臂、以及设置于所述防撞臂上的检测装置，所述闸杆转动连接于所述防撞臂，所述控制方法包括：

检测所述闸杆在相对所述防撞臂转动的第一方向和/或相对所述防撞基座转动的第二方向上的输出数据；

根据所述输出数据，判断所述闸杆的状态。

本发明控制方法的进一步改进在于，所述输出数据为加速度值；其中，当检测到第一方向的输出数据满足第一预设阈值范围，判断所述闸杆处于起落使用状态；当第一方向的输出数据满足超出所述第一预设阈值范围，判断所述闸杆组件异常。

本发明控制方法的进一步改进在于，当确定所述闸杆组件的闸杆处于异常位置时，所述处理器发送控制指令给控制系统，以使所述控制系统调整所述闸杆的位置。

本发明控制方法的进一步改进在于，所述输出数据为加速度值；其中，当检测到第二方向的输出数据满足超出第二预设阈值范围，判断所述闸杆受到撞击。

本发明控制方法的进一步改进在于，还包括：

当确定所述闸杆受到撞击时，控制所述闸杆在第二方向上转动，以使所述闸杆受到撞击时在第二方向上转动而避让车辆；

或者控制所述闸杆在第二方向上转动，以使所述闸杆复位处于拦截状态。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种防撞道闸，包括：道闸主体以及如上述中任一项所述的闸杆组件，所述闸杆组件装配于所述道闸主体上。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明设计了一种闸杆组件、闸杆组件的控制方法及防撞道闸，该闸杆组件具有防撞机构，闸杆可被控制地相对在第一方向和第二方向转动，并通过检测装置检测闸杆转动方向上的数据，从而可以判断闸杆的状态，从而可以根据闸杆不同的状态实施相应的应对策略，从而可以保证闸杆组件的正常运行，减小闸杆组件的维护成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的一种闸杆组件的结构示意图；

图2是本发明一示例性实施例示出的一种防撞道闸处于拦截状态的俯视图；

图3是本发明一示例性实施例示出的一种防撞道闸处于防撞状态的俯视图；

图4是本发明一示例性实施例示出的一种防撞道闸处于拦截状态的正面视图；

图5是本发明一示例性实施例示出的一种防撞道闸处于开放状态的正面视图；

图6是本发明一示例性实施例示出的一种闸杆组件的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例的闸杆组件10包括：防撞机构1以及装配于防撞机构1上的闸杆2。该防撞机构1可以用于在闸杆2受到撞击时控制闸杆2转动，以避免闸杆2被撞断或者脱落，从而达到保护闸杆2的目的。

如图1至图5所示，该防撞机构1包括防撞基座11以及转动连接于防撞基座11的防撞臂12，闸杆2转动连接于防撞臂12。其中，该闸杆2可被控制地相对防撞臂12在第一方向转动，即控制闸杆2的起落过程，以供车辆进出。通常情况下该第一方向即为竖直方向，本实施例中的第一方向以竖直方向为例进行阐述。当然，在其他实施例中，该第一方向也可以为近似竖直方向或者弧形运动轨迹。

该闸杆2随防撞臂12可被控制地相对防撞基座11在第二方向转动，即防撞臂12带动闸杆2在水平方向上转动，以使车辆通道处于开放状态，从而避免闸杆2被撞断。通常情况下该第二方向为水平方向，即闸杆受到水平方向上的撞击而在水平方向上转动，本实施例中的第二方向以水平方向为例进行阐述。当然，在其他实施例中，该第二方向也可以为近似水平或者弧形运动轨迹。

该闸杆组件10还包括设置于防撞臂12上的检测装置3，该检测装置3用于根据所检测的闸杆2转动方向上的输出数据，判断闸杆2的状态。即采集闸杆2在第一方向和第二方向上的输出数据，通过输出数据的变化，可以判断闸杆2是否处于正常起落状态、是否处于异常停机状态以及是否受到车辆撞击等。

进一步地，该检测装置3包括处理器(未图示)及加速度传感器(未图示)。其中，加速度传感器设置在防撞臂12上，该处理器可以设置在防撞臂12上、防撞基座11或者后台控制中心。该加速度传感器用于检测闸杆2在第一方向和第二方向上的加速度值，处理器根据该加速度值，判断闸杆2的状态。

在一可选实施例中，该加速度传感器可以为三轴加速度传感器，可以检测闸杆2在多个方向上的加速度变化，其中，处理器可以根据三轴加速度传感器所获取的不同方向的加速度值，判断闸杆2的状态。本实施例中，闸杆2在第一方向的转动，即闸杆2在x轴和z轴上发生的状态变化；闸杆2在第二方向上的转动，即闸杆2在y轴(即车辆的行进方向)上发生的状态变化。

在一实施例中，当加速度传感器在第一方向的输出数据满足第一预设阈值范围，处理器判断闸杆2处于起落使用状态。在正常起落闸杆2的情况下，加速度传感器在x轴和z轴存在加速度变化，例如：当闸杆2完全水平时，所检测的加速度在z-方向(与z轴箭头方向相对的另一方向)上存在1g加速度值；当闸杆2完全竖直时，所检测的加速度在x+方向(x轴的箭头方向)上存在1g加速度值，此示例中，第一预设阈值的范围即可以定义为0～1g。

当加速度传感器在第一方向的输出数据超出第一预设阈值范围，处理器判断闸杆组件10异常。该闸杆组件10异常包括控制系统异常、闸杆受到撞击异常或者处于异常位置等情况。当闸杆组件10控制系统异常时，处理器还可以控制报警装置发出警报以提醒工作人员及时进行维修，避免因闸杆组件10异常造成不必要的损失。

当确定闸杆组件10的闸杆2处于异常位置时，处理器发送控制指令给控制系统，以使所述控制系统调整所述闸杆2的位置。此时闸杆2的位置并非处于降落或者抬起的位置，而是位于降落或者抬起之间的位置，这样的时候，检测装置3也可以判断出闸杆2状态不正常，即处于非水平或者非竖直状态，可以通知控制系统，根据初始的位置状态值调整闸杆2的位置。

在又一实施例中，当加速度传感器在第二方向的输出数据满足超出第二预设阈值范围，处理器判断所述闸杆2受到撞击。该实施例中，当闸杆2受到撞击时，闸杆2在y轴上的加速度就会发生明显的变化，通过判断y轴的数据变化，就可以明确闸杆组件10是否受到撞击，从而可以配合相应的处理机制，做好异常保护。

当然，实际的施工无法保证加速度传感器处于理想的状态，在升起或者降落闸杆2的过程中，三个轴向的数据都有相应的变化。本实施例中分别采集矢量和在各轴数据的映射值，通过学习预先采集加速度传感器在正常升起或者降落闸杆2过程中的输出值，设定合理的阈值，监控y轴的输出变化，配合滤波算法，能够检测出道闸杆2受到猛烈撞击的状态，从而达到检测闸杆2的异常并报警。

进一步地，该闸杆组件10还包括升降控制装置(未图示)，该升降控制装置设置在防撞臂12上且轴接于闸杆2上，从而可以控制闸杆2的升降。其中，当处理器获取的车辆信息与预设车辆信息相匹配时，发送控制信号给升降控制装置，以使升降控制装置控制闸杆2升起，否则，以使升降控制装置控制闸杆2降下并保持对车辆通道的拦截状态。在一可选实施例中，该升级控制装置可以选用电机，通过电机驱动闸杆2的转动，从而使闸杆2在升起或者降落状态之间切换。

该闸杆组件10还可以包括对应于道闸的车辆通道的拍摄装置(未图示)，该拍摄装置包括摄像头和微处理器，该摄像头用于检测车辆通道内通过车辆的图像或者影像，微处理器用于对摄像头获取到的图像或影像进行图像处理，以得到车辆的车辆信息，并且将得到的车辆信息与预设车辆信息进行比较。其中，若车辆信息与预设车辆信息相匹配，则发送信号给后台控制中心，后台控制中心则控制闸杆2升起放行；若车辆信息与预设车辆信息不匹配，则发送信号给后台控制中心，后台控制中心则控制闸杆2保持拦截状态，或者不发送信号给后台控制中心，以使闸杆组件10保持拦截状态。本实施例中，车辆信息与预设车辆信息相匹配，说明车辆通道内车辆为已登记的车辆，例如：已从收费入口进入的车辆、已办月卡或年卡的车辆、或者具有专属车位的车辆。其中，车辆信息包括车牌号码、驾驶员信息、车辆纹理特征、管理卡、车辆上的无线感应装置中的一种或多种。

该闸杆组件10还包括防撞控制装置(未图示)，该防撞控制装置设置于防撞基座11上，用于控制防撞臂12相对防撞基座11转动，以使闸杆2避让车辆或者复位处于拦截状态。在一实施例中，该防撞控制装置可以包括一弹性固定装置，防撞臂12经由弹性固定装置连接在防撞基座11上，当受到撞击时，防撞臂12可以从弹性固定装置中脱开。在另一实施例中，防撞控制装置可以包括一驱动电机，在驱动电机被收到控制信号时可以自由转动；当驱动电机收到控制信号时，可以控制防撞臂12转动。当然，除此之外，本发明的防撞控制装置还可以为其他配合结构以满足对防撞臂12的控制，在此不进行限定。

本实施例中，防撞臂12设置在防撞基座11的顶面上并通过转轴131连接，通过转轴131的驱动，以使防撞臂12在第二方向上的转动，从而控制闸杆2在第二方向的转动。其中，该防撞控制装置可以选用驱动电机，该转轴131为驱动电机的电机轴，通过驱动电机驱动防撞臂12的转动，从而使闸杆2在受到撞击时避让车辆或者确认道闸安全情况下复位以处于拦截状态。

进一步地，该处理器还用于当获取到闸杆2在第二方向的转动信息(即y轴上的加速度值变化)时，确定车辆闯关，并发送控制信号给防撞控制装置，以使防撞控制装置控制闸杆2继续转动从而避让车辆。另外，在确保车辆通道无车辆时，工作人员可以通过后台控制中心控制闸杆2复位至拦截状态。

本实施例中，加速度传感器实时监测闸杆2的状态变化，通过滤波和算法处理能够有效的分析出闸杆2的状态，从而判断闸杆2的升起或者降落过程和碰撞过程，配合配置的策略可对闸杆组件10做出有效的控制。可以对闸杆2状态进行有效的监测，可防止闸杆组件10在异常状态下继续运行，降低故障风险，减少伤害。

如图6配合图1至图5所示，根据本发明实施例的又一方面，提供了一种闸杆组件的控制方法，该闸杆组件10包括防撞机构1以及闸杆2，防撞机构1包括防撞基座11、转动连接于防撞基座11的防撞臂12、以及设置于防撞臂12上的检测装置3，闸杆2转动连接于防撞臂12，该控制方法包括：

s601、检测闸杆2在相对防撞臂12转动的第一方向和/或相对防撞基座11转动的第二方向上的输出数据；

s602、根据输出数据，判断闸杆2的状态。

本实施例中，该闸杆2可被控制地相对防撞臂12在第一方向转动，以控制闸杆2的起落过程，从而供车辆进出。闸杆2随防撞臂12可被控制地相对防撞基座11在第二方向转动，以使防撞臂12带动闸杆2在水平方向上转动，以使车辆通道处于开放状态，从而避免闸杆2被撞断。通常情况下该第一方向为竖直方向，第二方向为水平方向，本实施例中的第一方向以竖直方向为例进行阐述，第二方向以水平方向为例进行阐述。当然，在其他实施例中，该第一方向也可以为近似竖直方向或者弧形运动轨迹。该第二方向也可以为近似水平或者弧形运动轨迹。

进一步地，该闸杆组件10还包括设置于防撞臂12上的检测装置3，该检测装置3用于根据所检测的闸杆2转动方向上的输出数据，判断闸杆2的状态。即采集闸杆2在第一方向和第二方向上的输出数据，通过输出数据的变化，可以判断闸杆2是否处于正常起落状态、是否处于异常停机状态以及是否受到车辆撞击等。

在一实施例中，该输出数据为加速度值，当第一方向的输出数据满足第一预设阈值范围，判断闸杆2处于起落使用状态；当第一方向的输出数据满足超出第一预设阈值范围，判断闸杆组件10异常。

该实施例中，该检测装置3包括处理器(未图示)及加速度传感器(未图示)。其中，加速度传感器设置在防撞臂12上，该处理器可以设置在防撞臂12上、防撞基座11或者后台控制中心。该加速度传感器用于检测闸杆2在第一方向上的加速度值，处理器根据该加速度值，判断闸杆2的状态。

具体地，当加速度传感器所检测闸杆2在第一方向上的加速度值满足第一预设阈值范围，处理器判断闸杆2处于起落使用状态。在正常起落闸杆2的情况下，加速度传感器在x轴和z轴存在加速度变化。当加速度传感器所检测闸杆2在第一方向上的加速度值超出第一预设阈值范围，处理器判断闸杆组件10异常。该闸杆组件10异常包括控制系统异常、闸杆2受到撞击异常或者处于异常位置等情况。当闸杆组件10控制系统异常时，处理器还可以控制报警装置发出警报以提醒工作人员及时进行维修，避免因闸杆组件10异常造成不必要的损失。

当确定闸杆组件10的闸杆2处于异常位置时，处理器发送控制指令给控制系统，以使所述控制系统调整所述闸杆2的位置。此时闸杆2的位置并非处于降落或者抬起的位置，而是位于降落或者抬起之间的位置，这样的时候，检测装置3也可以判断出闸杆2状态不正常，即处于非水平或者非竖直状态，可以通知控制系统，根据初始的位置状态值调整闸杆2的位置。

在又一实施例中，该输出数据为加速度值，其中，当第二方向的输出数据满足超出第二预设阈值范围，判断闸杆2受到撞击。

该实施例中，该检测装置3包括处理器(未图示)及加速度传感器(未图示)。其中，加速度传感器设置在防撞臂12上，该处理器可以设置在防撞臂12上、防撞基座11或者后台控制中心。该加速度传感器用于检测闸杆2在第二方向上的加速度值，处理器根据该加速度值，判断闸杆2的状态。

当加速度传感器检测到第二方向的加速度值超出第二预设阈值范围，处理器判断所述闸杆2受到撞击。该实施例中，当闸杆2受到撞击时，闸杆2在y轴上的加速度就会发生明显的变化，通过判断y轴的数据变化，就可以明确闸杆组件1010是否受到撞击，从而可以配合相应的处理机制，做好异常保护。

当然，实际的施工无法保证加速度传感器处于理想的状态，在升起或者降落闸杆2的过程中，三个轴向的数据都有相应的变化。本实施例中分别采集矢量和在各轴数据的映射值，通过学习预先采集加速度传感器在正常升起或者降落闸杆2过程中的输出值，设定合理的阈值，监控y轴的输出变化，配合滤波算法，能够检测出道闸杆2受到猛烈撞击的状态，从而达到检测闸杆2的异常并报警。

进一步地，当确定闸杆2受到撞击时，控制闸杆2在第二方向上转动，以使闸杆2受到撞击时在第二方向上转动而避让车辆；或者控制闸杆2在第二方向上转动，以使闸杆2复位处于拦截状态。该实施例中，该处理器还用于当获取到闸杆2在第二方向的转动信息(即y轴上的加速度值变化)时，确定车辆闯关，并发送控制信号给防撞控制装置，以使防撞控制装置控制闸杆2继续转动从而避让车辆。另外，在确保车辆通道无车辆时，工作人员可以通过后台控制中心控制闸杆2复位至拦截状态。

如图2至图4所示，根据本公开实施例的又一方面，还提供了一种防撞道闸100，该防撞道闸100包括：道闸主体101以及闸杆组件10，该闸杆组件10装配于道闸主体101上。具体地，闸杆组件10中的防撞基座11连接于道闸主体101的旁侧。其中，该闸杆组件10的具体结构特征如上述各个实施例所示，在此就不再赘述。

本发明设计了一种闸杆组件、闸杆组件的控制方法及防撞道闸，该闸杆组件具有防撞机构，通过防撞机构的配合满足闸杆的升起或者降落，而且在闸杆受到撞击时还可以控制闸杆在第二方向转动，以避让车辆，防止闸杆被撞断，减小维护成本。进一步地，闸杆组件还包括检测装置，可以实时监控闸杆的状态变化，可防止闸杆组件在异常状态下继续运行，降低故障风险，减少伤害。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。