一种可检测挡板位置的地锁结构的制作方法

1.本实用新型属于地锁技术领域，具体地涉及一种可检测挡板位置的地锁结构。


背景技术：

2.路边停车主要是依靠人工监督和人工收费的模式，然而上述模式人工成本较高，工作效率低下。为了减小人工压力，现有提出了在车位上配置智能地锁，地锁置于车位前方，对车辆进出车位行管理，以替代人工。智能地锁通过在汽车进入当前车位后，升起挡板对汽车进行阻拦，并进行计费，在驶出前缴费后降下挡板，以实现自动收费和停车管理的。
3.现有的地锁结构，其采用行程开关实现挡板的位置的检测，行程开关利用挡板转动碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，行程开关仅能对挡板立起状态和挡板平置状态进行检测，不能对其过渡状态进行检测。
4.在使用过程中，存在用户停车后不愿意付费，强行冲过地锁逃费的现象。在实际应用中，需要对逃费现象进行监测。但是，采用现有的地锁结构，其仅能对挡板立起状态和挡板平置状态进行检测，车辆在逃费时，仅根据挡板立起状态和挡板平置状态不能准确对逃费现象进行判断。


技术实现要素：

5.为了解决现有地锁利用行程开关不能现象，本实用新型提供一种可检测挡板位置的地锁结构，其可实现对挡板转动角度的检测，为暴力冲撞地锁逃费检测提供硬件基础。
6.本实用新型通过以下技术方案实现：
7.本实用新型提供一种可检测挡板位置的地锁结构，包括依次连接的控制器、电机单元和变速器，所述变速器的输出轴连接在挡板的转轴上，
8.所述控制器上连接有用于检测挡板转动角度的编码器。
9.本方案在现有地锁结构的基础上做了改进，即在控制器上连接一编码器，利用编码器实现对挡板转动角度的检测，为暴力冲撞地锁逃费检测提供硬件基础。
10.在一种可能的设计中，所述编码器设置在电机单元的输出轴、变速器的输出轴或者挡板的转轴上。
11.在一种可能的设计中，所述电机单元包括伺服电机和用于驱动伺服电机的驱动电路，所述伺服电机单元包括所述编码器。
12.在一种可能的设计中，所述控制器上还连接有水位检测装置。
13.在一种可能的设计中，所述控制器上还连接有无线信号传输单元和告警装置。
14.在一种可能的设计中，所述控制器上还连接有激光传感器模块、超声波模块中的至少一种模块。
15.本实用新型与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
16.本实用新型在控制器上连接一编码器，利用编码器实现对挡板转动角度的检测，为暴力冲撞地锁逃费检测提供硬件基础。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型的一结构示意图；
19.图2是本实用新型控制器及其外围电路的一电路图；
20.图3是本实用新型采用外接编码器时编码器的一电路原理图；
21.图4是本实用新型采用外接编码器电机单元的电机单元的一电路原理图；
22.图5是本实用新型水位检测装置的一电路原理图；
23.图6是本实用新型激光传感器的一电路原理图；
24.图7是本实用新型超声波模块的一电路原理图；
25.图8是本实用新型无线信号传输单元为蓝牙单元时的一电路原理图；
26.图9是采用图2的蓝牙单元时的一通用i/o扩展电路的电路原理图；
27.图10是音频功放电路的电路原理图。
28.图中的附图标记名称为：
29.1、控制器；2、转轴；3、电机单元；4、挡板；5、变速器；6、编码器。
具体实施方式
30.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
31.应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
32.应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例不清楚。
33.如图1所示，本实用新型公开了一种可检测挡板位置的地锁结构，包括依次连接的控制器1、电机单元3和变速器5，所述变速器5的输出轴连接在挡板4的转轴2上，
34.所述控制器上连接有用于检测挡板转动角度的编码器6。
35.编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，此处用到的编码器把角位移转化为电信号。优选的，编码器采用电磁编码器。控制器根据控制信号控制电机单元工作，变速器5对电
机转速和转矩进行变速输出以驱动挡板及其转轴转动，实现挡板升起和降下的控制。当地锁在升起状态时有车辆逃费、遭受暴力冲击时，挡板被完全按下或者部分按下，此时，编码器即可对挡板的转动角度进行检测，当角度变化量或者角度变化次数大于一阈值时，则可配合平台的缴费情况即可实现逃费现象的判断。
36.具体的，还可在所述控制器上还连接一水位检测装置，以为地锁实现水位检测提供硬件基础。
37.还可在控制器上还连接无线信号传输单元和告警装置。无线信号传输单元可以是远距离信号传输装置或者近距离信号传输装置，譬如，蓝牙单元、4g单元、5g单元、射频单元等。告警单元可以是蜂鸣器、扬声器、led灯中的至少一种。可为实现远程数据通信、告警或者现场告警提供硬件基础，以提示管理人员或巡检人员及时进行异常处理。
38.所述控制器上还连接有激光传感器模块、超声波模块中的至少一种模块。超声波模块、激光传感器可为实现人员检测提供硬件技术，以为地锁休眠模块唤醒提供硬件基础，达到低功耗的目的。
39.实施例1
40.基于本方案的上述原理，本实施例公开一具体实施方式，即所述电机单元包括伺服电机和用于驱动伺服电机的驱动电路，控制器信号输出端连接在驱动电路上，驱动电路对信号进行转动以驱动伺服电机转动。伺服电机单元内集成有所述编码器。即本实施例中的编码器采用伺服电机中自带的编码器。采用该结构和方案，其不需要重新布设编码器，但是，伺服电机的成本高，导致整个地锁的成本高。
41.实施例2
42.基于本方案的上述原理，本实施例与实施例1不同之处在于，电机单元采用普通的电机，可降低成本；编码器采用单独的编码器，其设置在电机单元的输出轴、变速器的输出轴或者挡板的转轴上。如图1所示，编码器设置在挡板4的转轴2上，实现挡板转动角度的检测。
43.基于该实施例的结构，结合图2至图7，给出一地锁的具体电路实现结构。
44.如图2所示，控制器采用mm32f103cet6芯片，控制器及其外围电路详见图2，当然，控制器也可采用现有市面上常规的控制芯片实现。
45.编码器可采用市面上的常规器件，其一电路连接图详见图3,图3中的编码器左侧的引脚i2c2_scl、i2c2_sda、maen_out分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第33引脚、第32引脚、第16引脚连接。
46.电机单元的电机采用普通的电机，其驱动电路的一电路原理图详见图4,图4中的电机的引脚motor_rev、motor_fwd、moto_adc分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第46引脚、第12引脚、第11引脚连接。
47.水位检测装置一实现方式详见图5所示的电路原理图,图5中的水位检测装置的引脚water与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第42引脚连接。
48.激光传感器模块的一实现方式详见图6所示的电路原理图，图6中的引脚i2c1_scl、i2c1_sda分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第40引脚、第38引脚连接。
49.超声波模块的一实现方式详见图7所示的电路原理图，图7中u9的引脚trig、echo分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第45引脚、第43引脚连接。
50.无线信号传输单元以蓝牙单元为例，图8所示为蓝牙单元的电路原理图，其通过图9所示的通用i/o扩展电路实现与控制器mm32f103cet6的通信连接。其中，图9中引脚pcf_sda、pcf_scl分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第19引脚、第18引脚连接，引脚ble_rstn、ble_brts、ble_en分别与图8蓝牙芯片nb-mbz58a的第5引脚、第17引脚、第18引脚连接。图8中蓝牙芯片nb-mbz58a的引脚ble_tx、ble_rx、ble_connectn分别与图1中控制器mm32f103cet6芯片的第30引脚、第31引脚、第29引脚连接。
51.告警单元以扬声器为例，图10示出了音频功放电路，音频功放电路连接在扬声器与图1中控制器mm32f103cet6芯片之间，具体的，图10中的引脚wtn6040_data与mm32f103cet6芯片的第17引脚相连，图10中的引脚voice_shutdown与图9中芯片pcf8574t的第12引脚相连。
52.蓝牙单元、4g单元、5g单元、射频单元、蜂鸣器、扬声器、led灯器件可采用现有市面上常规器件，其具体电路实现原理图可采用相应器件的常规电路，在此不做赘述。
53.采用上述硬件电路，当激光传感器模块、超声波模块任一模块的检测范围内检测到有人时，对设备进行唤醒，蓝牙单元接收到开锁信号时，控制器控制电机转动，变速器对电机的转动进行减速，避免挡板转动太快，此时，挡板由竖向向水平方向转动，此时，编码器可检测到挡板转动角度，经无线信号传输单元将转动角度情况发送给后台，可为后台判断是否为暴力冲撞地锁逃费检测提供硬件基础。后台判定为暴力冲撞地锁逃费时，可控制器发送告警信号，控制器则控制告警装置告警达到提醒司机的作用。水位检测装置检测安装地水位情况，若水位超过一阈值，控制器可将信号发送给后台，便于工作人员及时维护现场，避免水位超标破坏设备运行。
54.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型实施例技术方案的精神和范围。