一种储卡箱定位参数的自动测定方法与流程

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一种储卡箱定位参数的自动测定方法与流程

本发明涉及一种储卡箱定位参数的自动测定方法。



背景技术:

目前,我国的高速公路收费系统普遍采用非接触式ic卡作为通行介质来记录车辆的通行路径及收费信息。为了降低运营成本,越来越多的收费站入口车道采用无人值守发卡机代替人工进行通行卡的发放。目前无人值守发卡机主要采用散卡、储卡箱这两种模式管理通行卡。

无人值守发卡机通常设置成上下四个发卡通道,对于储卡箱管理模式,每个通道配备一个储卡箱,由于受结构布局的限制,每个储卡箱可储存约500张厚为0.76mm的ic卡。为了解决车辆行驶路径二义性的问题,越来越多的省份开始使用复合卡作为通行卡,复合卡内置聚合物电池,其厚度约为4~6mm,该厚度是原有ic卡厚度的几倍,如此,每个储卡箱可储存ic卡剧减约几十张,直接导致发卡机的储卡容量大幅减少。为了解决该问题,现有厂家主要通过在每个发卡通道增加储卡箱的数量,并且储卡箱之间的切换采用旋转式切换或直线式切换技术。

如图1和图2所示,现有的收发卡机一般分为旋转式切换和直线式切换两种,它们的结构和工作方式如下:

现有的收发卡机可以是仅用于发卡(即发卡机)、也可以是仅用于收卡(即收卡机)、还可以兼具发卡和发卡功能,其设有储卡箱驱动机构、多个储卡箱、卡片通道w、收发卡电机、收发卡机构s、收发卡机控制器和储卡箱磁体m1,并对应每一个储卡箱设有一个储卡箱霍尔开关(例如:图1和图2所示的实施例中设有四个储卡箱,分别记为h1、h2、h3和h4,对应它们设置的储卡箱霍尔开关依次记为kh1、kh2、kh3和kh4)。

其中,每一个储卡箱均安装在储卡箱驱动机构的一个储卡箱安装槽上,储卡箱磁体m1与储卡箱相对固定,储卡箱驱动机构能够驱动全部储卡箱和储卡箱磁体m1同时沿去程方向v1匀速移动或同时沿回程方向v2匀速移动,去程方向v1与回程方向v2反向,并且,储卡箱霍尔开关与卡片通道w相对固定,当任意一个储卡箱移动至其进出卡导槽与卡片通道w的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线与收发卡机构s的卡钩中轴线ls重合的进出卡位置oh时,储卡箱磁体m1施加于该储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的磁感应强度大于该储卡箱霍尔开关的开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值,使得该储卡箱霍尔开关的开关状态为开启(例如:图1和图2所示的实施例中,lh1、lh2、lh3和lh4依次表示储卡箱h1、储卡箱h2、储卡箱h3和储卡箱h4的进出卡导槽中轴线,图中所示的状态为:储卡箱h1移动至其进出卡导槽与卡片通道w的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线lh1与收发卡机构s的卡钩中轴线ls重合的进出卡位置oh);片通道w固定不动,收发卡电机能够驱动收发卡机构s沿卡片通道w的延伸方向v3来回移动,以使得收发卡机构s的卡钩能够将位于储卡箱内的卡片经由其进出卡导槽和后通道口带入卡片通道w中(即收发卡机用于发卡)或者将位于卡片通道w中的卡片依次通过后通道口和进出卡导槽带入储卡箱内(即收发卡机用于收卡),其中,卡片通道w的前段位置、中段位置和后段位置均安装有霍尔开关,依次记为前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2和后位霍尔开关kw3,发卡机构s通过固定在其上的发卡机构磁体m2感应该三个霍尔开关的磁场来进行在卡片通道w上的定位。

其中,霍尔开关是一种利用霍尔效应的磁感应式电子开关,属于有源磁电转换器件,当外部磁场变化时此器件可以输出电脉冲信号。由于霍尔开关具有无触点、低功耗、长寿命、响应频率高等诸多优点,能够在恶劣环境下可靠的工作。因此无人值守收发卡机通常使用霍尔开关作为储卡箱切换到位的定位开关。图3所示的霍尔开关的开关特性为:开关状态为关闭时输出低电平、开关状态为开启时输出高电平。开关特性与图3所示相反的霍尔开关亦具有相同的工作原理。

收发卡机控制器按照以下方式来控制储卡箱驱动机构驱动任意一个储卡箱移动至其进出卡导槽与卡片通道w的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线与收发卡机构s的卡钩中轴线ls重合的进出卡位置oh进出卡位置oh:首先,获取储卡箱的定位参数,该定位参数包括去程定位时间δtf和回程定位时间δtb;其次,在储卡箱驱动机构驱动储卡箱沿去程方向v1匀速移动时,从储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tf开始计时,间隔去程定位时间δtf后关停储卡箱驱动机构,在储卡箱驱动机构驱动储卡箱沿回程方向v2匀速移动时,从储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tb开始计时,间隔回程定位时间δtb后关停储卡箱驱动机构。

参见图4,为了保证储卡箱能够精确移动至卡片通道w的后通道口,以确保收发卡机构s的卡钩能够可靠的带动卡片,在任意一个储卡箱如储卡箱h1停下进行发卡或收卡即收发卡机构的卡钩sg伸至储卡箱h1的进出卡导槽hc时,要求储卡箱h1的进出卡导槽中轴线lh1与收发卡机构s的卡钩中轴线ls之间的误差距离δe在允许范围之内,最好为零。

而为了达成误差距离δe=0的目的,现有的收发卡机将上述进出卡位置oh作为定位基准,通过为储卡箱精确测定其去程定位时间δtf和回程定位时间δtb来确保储卡箱能够转动至上述进出卡位置oh。目前,测定储卡箱定位参数的方法为:以储卡箱h1举例来说,首先人工调整储卡箱h1的位置,使储卡箱h1的进出卡导槽中轴线lh1对收发卡机构s的卡钩中轴线ls,此时定位基准确定;接着控制储卡箱h1沿去程方向v1匀速移动,并在移动的开始时刻进行计时,当储卡箱h1所对应储卡箱霍尔开关kh1的开关状态由开启跳变为关闭时停止计时,计时开始时刻至停止之间的时间即为去程定位时间δtf;再然后,重新人工调整储卡箱h1的位置,使储卡箱h1的进出卡导槽中轴线lh1对收发卡机构s的卡钩中轴线ls,接着控制储卡箱h1沿回程方向v2匀速移动,并在移动的开始时刻进行计时,当储卡箱h1所对应储卡箱霍尔开关kh1的开关状态由开启跳变为关闭时停止计时,计时开始时刻至停止之间的时间即为回程定位时间δtb。

上述现有的储卡箱定位参数测定方法存在以下不足:

由于每个储卡箱对应的霍尔开关存在差异性,每个储卡箱的定位参数不一定相同,所以需要对收发卡机的每一个储卡箱执行一次上述储卡箱定位参数测定方法,才能获取到每一个储卡箱的定位参数。因此采用上述储卡箱定位参数测定方法确定每个储卡箱的定位参数,费时费力,效率低。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种储卡箱定位参数的自动测定方法。

解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:

一种储卡箱定位参数的自动测定方法,适用于用于发卡或用于收卡或兼具发卡和发卡功能的收发卡机,该收发卡机设有储卡箱驱动机构、n个储卡箱、卡片通道、收发卡电机、收发卡机构、收发卡机控制模块和储卡箱磁体,并对应每一个所述储卡箱设有一个储卡箱霍尔开关,n为大于1的正整数;

其中,每一个所述储卡箱均安装在所述储卡箱驱动机构的一个储卡箱安装槽上,所述储卡箱磁体与所述储卡箱相对固定,所述储卡箱驱动机构能够驱动全部所述储卡箱和储卡箱磁体同时沿去程方向匀速移动或同时沿回程方向匀速移动,所述去程方向与回程方向反向,并且,所述储卡箱霍尔开关与所述卡片通道相对固定,当任意一个所述储卡箱移动至其进出卡位置时,所述储卡箱磁体施加于该储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的磁感应强度大于该储卡箱霍尔开关的开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值,使得该储卡箱霍尔开关的开关状态为开启,其中,所述储卡箱的进出卡位置为该储卡箱的进出卡导槽与所述卡片通道的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线与所述收发卡机构的卡钩中轴线重合的位置;所述收发卡电机能够驱动所述收发卡机构沿所述卡片通道的延伸方向来回移动,以使得所述收发卡机构的卡钩能够将位于所述储卡箱内的卡片经由其进出卡导槽和所述后通道口带入所述卡片通道中或者将位于所述卡片通道中的卡片依次通过所述后通道口和进出卡导槽带入所述储卡箱内;

所述收发卡机控制模块按照以下方式来控制所述储卡箱驱动机构驱动第i个所述储卡箱转动至其进出卡位置,i为正整数且1≤i≤n:首先,获取第i个所述储卡箱的定位参数,该定位参数包括去程定位时间δtfi和回程定位时间δtbi;其次,在所述储卡箱驱动机构驱动所述储卡箱沿去程方向匀速移动时,从第i个所述储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻开始计时,间隔所述去程定位时间δtfi后控制所述储卡箱驱动机构停止驱动所述储卡箱,在所述储卡箱驱动机构驱动所述储卡箱沿回程方向匀速移动时,从第i个所述储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻开始计时,间隔所述回程定位时间δtbi后控制所述储卡箱驱动机构停止驱动所述储卡箱;

其特征在于:

所述的自动测定方法包括:

步骤s1、用所述收发卡机控制模块控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构移动到所述卡片通道的中段位置;

步骤s2、在所述收发卡机构上安装激光传感器发射端;

步骤s3、将各个所述储卡箱从所述储卡箱驱动机构上拆下,并在所述储卡箱驱动机构的每一个所述储卡箱安装槽上安装一个测试卡箱,并将第i个所述储卡箱对应的储卡箱安装槽所安装的测试卡箱记为第i个测试卡箱,所述测试卡箱具有与所述储卡箱相同的结构,且每一个所述测试卡箱上均安装有一个激光传感器接收端,使得第i个所述测试卡箱安装到所述储卡箱安装槽上时,该测试卡箱上的激光传感器接收端在该测试卡箱移动至第i个所述储卡箱的进出卡位置时能够接收到所述激光传感器发射端发出的激光信号;

步骤s4、用参数测定控制模块控制所述储卡箱驱动机构驱动全部所述测试卡箱和储卡箱磁体同时沿去程方向匀速移动,并用所述参数测定控制模块采集每一个所述测试卡箱在该移动过程中的去程定位时间开始时刻和去程定位时间结束时刻,再计算每一个所述储卡箱的去程定位时间δtfi,其中,第i个所述测试卡箱的去程定位时间开始时刻即为第i个所述储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tfi,第i个所述测试卡箱的去程定位时间结束时刻即为第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端接收到所述激光传感器发射端发出的激光信号的时刻tfoi,δtfi=tfoi-tfi;

步骤s5、用参数测定控制模块控制所述储卡箱驱动机构驱动全部所述测试卡箱和储卡箱磁体同时沿回程方向匀速移动,并用所述参数测定控制模块采集每一个所述测试卡箱在该移动过程中的回程定位时间开始时刻和回程定位时间结束时刻,再计算每一个所述储卡箱的回程定位时间δtbi,其中,第i个所述测试卡箱的回程定位时间开始时刻即为第i个所述储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tbi,第i个所述测试卡箱的回程定位时间结束时刻即为第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端接收到所述激光传感器发射端发出的激光信号的时刻tboi,δtbi=tboi-tbi。

作为本发明的优选实施方式:

所述的收发卡机还设有前位霍尔开关、中位霍尔开关、后位霍尔开关和发卡机构磁体,所述前位霍尔开关、中位霍尔开关和后位霍尔开关依次安装在所述卡片通道的前段位置、中段位置和后段位置,所述发卡机构磁体固定在所述发卡机构上,所述发卡机构磁体在所述发卡机构移动至所述前段位置时施加于所述前位霍尔开关的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值、在所述发卡机构移动至所述中段位置时施加于所述中位霍尔开关的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值、在所述发卡机构移动至所述后段位置时施加于所述后位霍尔开关的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值;所述收发卡机控制模块能够检测所述有前位霍尔开关、中位霍尔开关、后位霍尔开关的开关状态;

所述步骤s1中,所述收发卡机控制模块控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构移动到所述卡片通道的中段位置的方法包括:

步骤s1.1、检测所述中位霍尔开关的开关状态,并执行步骤s1.2;

步骤s1.2、根据所述中位霍尔开关的开关状态,判断所述发卡机构是否处于所述中段位置,如是,则结束;如否,则执行步骤s1.3;

步骤s1.3、根据所述前位霍尔开关的开关状态,判断所述发卡机构是否处于所述前段位置,如是,则执行步骤s1.4;如否,则执行步骤s1.8;

步骤s1.4、控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构沿朝向所述卡片通道后通道口的方向移动,并执行步骤s1.5;

步骤s1.5、检测所述中位霍尔开关的开关状态;

步骤s1.6、根据所述步骤s1.5的检测结果,判断所述发卡机构是否到达所述中段位置,如是,则执行步骤s1.7;如否,则回到所述步骤s1.5;

步骤s1.7、控制所述收发卡电机停止驱动所述收发卡机构移动,并结束;

步骤s1.8、根据所述后位霍尔开关的开关状态,判断所述发卡机构是否处于所述后段位置,如是,则执行步骤s1.9;如否,则执行步骤s1.13;

步骤s1.9、控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构沿朝向所述卡片通道前通道口的方向移动,并执行步骤s1.10;

步骤s1.10、检测所述中位霍尔开关的开关状态;

步骤s1.11、根据所述步骤s1.10的检测结果,判断所述发卡机构是否到达所述中段位置,如是,则执行步骤s1.12;如否,则回到所述步骤s1.10;

步骤s1.12、控制所述收发卡电机停止驱动所述收发卡机构移动,并结束;

步骤s1.13、控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构沿朝向所述卡片通道前通道口的方向移动,并执行步骤s1.14;

步骤s1.14、检测所述中位霍尔开关和前位霍尔开关的开关状态;

步骤s1.15、根据所述步骤s1.14的检测结果,判断所述发卡机构是否到达所述中段位置或所述前段位置,如是,则执行步骤s1.16;如否,则回到所述步骤s1.14;

步骤s1.16、控制所述收发卡电机停止驱动所述收发卡机构移动,并执行步骤s1.17;

步骤s1.17、判断所述发卡机构是否到达所述中段位置,如是,则结束;如否,则执行步骤s1.18;

步骤s1.18、控制所述收发卡电机驱动所述收发卡机构沿朝向所述卡片通道后通道口的方向移动,并执行步骤s1.19;

步骤s1.19、检测所述中位霍尔开关的开关状态,并执行步骤s1.20;

步骤s1.20、根据所述中位霍尔开关的开关状态,判断所述发卡机构是否处于所述中段位置,如是,则转到步骤s1.21;如否,则回到所述步骤s1.19;

步骤s1.21、控制所述收发卡电机停止驱动所述收发卡机构移动,并结束。

作为本发明的优选实施方式:

所述步骤s4中,所述参数测定控制模块测定每一个所述储卡箱的去程定位时间的具体流程包括:

步骤s4.1、控制所述储卡箱驱动机构驱动全部所述测试卡箱和储卡箱磁体同时沿去程方向匀速移动,直至每一个所述测试卡箱均经过所述卡片通道后通道口,并在该移动过程中,按照所述测试卡箱均经过所述卡片通道后通道口的顺序执行步骤s4.2;

步骤s4.2、检测第i个所述储卡箱霍尔开关的开关状态,并执行步骤s4.3;

步骤s4.3、根据第i个所述储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态,判断该储卡箱霍尔开关的开关状态是否由关闭跳变为开启,如是,则执行步骤s4.4,如否,则继续执行所述步骤s4.2和步骤s4.3;

步骤s4.4、启动计时,将当前时刻记录为去程定位时间开始时刻tfi,并执行步骤s4.5;

步骤s4.5、控制所述激光传感器发射端发出的激光信号,并执行步骤s4.6;

步骤s4.6、检测第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端的状态,并执行步骤s4.7;

步骤s4.7、通过所述步骤s4.6的检测结果,判断第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端是否收到所述激光传感器发射端发出的激光信号,如是,则执行步骤s4.8,如否,则回到所述步骤s4.6;

步骤s4.8、停止计时,将当前时刻记录为去程定位时间结束时刻tfoi,并执行步骤s4.9;

步骤s4.9、控制所述激光传感器发射端停止发出的激光信号,并执行步骤s4.10;

步骤s4.10、计算第i个所述储卡箱的去程定位时间δtfi=tfoi-tfi;并对下一个经过所述卡片通道后通道口的所述测试卡箱执行所述步骤s4.2,直至每一个所述储卡箱的去程定位时间均被计算出来为止。

作为本发明的优选实施方式:

所述步骤s5中,所述参数测定控制模块测定每一个所述储卡箱的回程定位时间的具体流程包括:

步骤s5.1、控制所述储卡箱驱动机构驱动全部所述测试卡箱和储卡箱磁体同时沿回程方向匀速移动,直至每一个所述测试卡箱均经过所述卡片通道后通道口,并在该移动过程中,按照所述测试卡箱均经过所述卡片通道后通道口的顺序执行步骤s5.2;

步骤s5.2、检测第i个所述储卡箱霍尔开关的开关状态,并执行步骤s5.3;

步骤s5.3、根据第i个所述储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态,判断该储卡箱霍尔开关的开关状态是否由关闭跳变为开启,如是,则执行步骤s5.4,如否,则继续执行所述步骤s5.2和步骤s5.3;

步骤s5.4、启动计时,将当前时刻记录为回程定位时间开始时刻tbi,并执行步骤s5.5;

步骤s5.5、控制所述激光传感器发射端发出的激光信号,并执行步骤s5.6;

步骤s5.6、检测第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端的状态,并执行步骤s5.7;

步骤s5.7、通过所述步骤s5.6的检测结果,判断第i个所述测试卡箱上的激光传感器接收端是否收到所述激光传感器发射端发出的激光信号,如是,则执行步骤s5.8,如否,则回到所述步骤s5.6;

步骤s5.8、停止计时,将当前时刻记录为回程定位时间结束时刻tboi,并执行步骤s5.9;

步骤s5.9、控制所述激光传感器发射端停止发出的激光信号,并执行步骤s5.10;

步骤s5.10、计算第i个所述储卡箱的去程定位时间δtbi=tboi-tbi;并对下一个经过所述卡片通道后通道口的所述测试卡箱执行所述步骤s5.2,直至每一个所述储卡箱的回程定位时间均被计算出来为止。

作为本发明的优选实施方式:

所述的参数测定控制模块由信号检测单元、控制器、电机驱动电路和信号驱动电路组成,所述信号检测单元能够接入所述前位霍尔开关、所述中位霍尔开关、所述后位霍尔开关、每一个所述储卡箱霍尔开关和每一个所述激光传感器接收端输出的开关信号并将接入的开关信号输出给所述控制器,所述控制器能够通过所述电机驱动电路分别驱动所述储卡箱驱动机构的电机和所述收发卡电机,且所述控制器能够通过所述信号驱动电路驱动所述激光传感器发射端发出或停止发出所述激光信号。

作为本发明的优选实施方式:所述的信号检测单元为译码器或多路模拟开关。

作为本发明的优选实施方式:所述的控制器为单片机或微处理器。

作为本发明的优选实施方式:所述前位霍尔开关、所述中位霍尔开关、所述后位霍尔开关和每一个所述储卡箱霍尔开关均为单极性霍尔开关。

作为本发明的优选实施方式:所述储卡箱驱动机构的电机和所述收发卡电机均为步进电机。

作为本发明的优选实施方式:所述激光传感器发射端发出的激光束直径d小于预设的储卡箱定位误差φ,且满足d≤φ/2。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明在全部测试卡箱沿去程方向v1的一次移动中,采集每一个测试卡箱在该移动过程中的去程定位时间开始时刻tfi和去程定位时间结束时刻tfoi,以此自动测定出每一个储卡箱的去程定位时间δtfi=tfoi-tfi;同理,在全部测试卡箱沿回程方向v2的一次移动中,采集每一个测试卡箱在该移动过程中的回程定位时间开始时刻tbi和回程定位时间结束时刻tboi,以此自动测定出每一个储卡箱的回程定位时间δtbi=tboi-tbi;因此,本发明避免了现有技术中需要人工移动每一个储卡箱至其进出卡位置oh来测定定位参数而造成储卡箱定位参数测得速度慢的问题,具有储卡箱定位参数测定速度快、效率高的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:

图1为旋转式切换型收发卡机的结构示意图;

图2为直线式切型收发卡机的结构示意图;

图3为霍尔开关的开关特性示意图;

图4为发卡机构的卡钩伸至储卡箱的进出卡导槽以带出储卡箱内的卡片时的示意图;

图5为本发明的自动测定方法应用在旋转式切换型收发卡机上的示意图;

图6为本发明的自动测定方法应用在直线式切换型收发卡机上的示意图;

图7为本发明的步骤s4中第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关特性示意图;

图8为本发明的步骤s5中第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关特性示意图;

图9为本发明的步骤s1的流程框图;

图10为本发明的步骤s4的流程框图;

图11为本发明的步骤s5的流程框图;

图12为本发明中参数测定控制模块的电路原理框图。

具体实施方式

如图1和图2所示,本发明公开的是一种储卡箱定位参数的自动测定方法,其适用于用于发卡或用于收卡或兼具发卡和发卡功能的收发卡机,该收发卡机设有储卡箱驱动机构、n个储卡箱、卡片通道w、收发卡电机、收发卡机构s、收发卡机控制模块和储卡箱磁体m1,并对应每一个储卡箱设有一个储卡箱霍尔开关,n为大于1的正整数;下文以设有四个储卡箱的收发卡机举例说明本发明的实施方式,四个储卡箱分别记为h1、h2、h3和h4,对应它们设置的储卡箱霍尔开关依次记为kh1、kh2、kh3和kh4。

其中,每一个储卡箱均安装在储卡箱驱动机构的一个储卡箱安装槽上,储卡箱磁体m1与储卡箱相对固定,储卡箱驱动机构能够驱动全部储卡箱和储卡箱磁体m1同时沿去程方向v1匀速移动或同时沿回程方向v2匀速移动,去程方向v1与回程方向v2反向,并且,储卡箱霍尔开关与卡片通道w相对固定,当任意一个储卡箱移动至其进出卡位置oh时,储卡箱磁体m1施加于该储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的磁感应强度大于该储卡箱霍尔开关的开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值,使得该储卡箱霍尔开关的开关状态为开启,其中,储卡箱的进出卡位置oh为该储卡箱的进出卡导槽与卡片通道w的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线与收发卡机构s的卡钩中轴线ls重合的位置,参见图1和图2,lh1、lh2、lh3和lh4依次表示储卡箱h1、储卡箱h2、储卡箱h3和储卡箱h4的进出卡导槽中轴线,图中所示的状态为:储卡箱h1移动至其进出卡导槽与卡片通道w的后通道口相对且其进出卡导槽中轴线lh1与收发卡机构s的卡钩中轴线ls重合的进出卡位置oh;收发卡电机能够驱动收发卡机构s沿卡片通道w的延伸方向v3来回移动,以使得收发卡机构s的卡钩能够将位于储卡箱内的卡片经由其进出卡导槽和后通道口带入卡片通道w中(即收发卡机用于发卡)或者将位于卡片通道w中的卡片依次通过后通道口和进出卡导槽带入储卡箱内(即收发卡机用于收卡);

收发卡机控制模块按照以下方式来控制储卡箱驱动机构驱动第i个储卡箱转动至其进出卡位置ohi(参见图7),i为正整数且1≤i≤n:首先,获取第i个储卡箱的定位参数,该定位参数包括去程定位时间δtfi和回程定位时间δtbi;其次,在储卡箱驱动机构驱动储卡箱沿去程方向v1匀速移动时,从第i个储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻开始计时,间隔去程定位时间δtfi后控制储卡箱驱动机构停止驱动储卡箱,在储卡箱驱动机构驱动储卡箱沿回程方向v2匀速移动时,从第i个储卡箱所对应储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻开始计时,间隔回程定位时间δtbi后控制储卡箱驱动机构停止驱动储卡箱。

如图5和图6所示,本发明对上述收发卡机的储卡箱定位参数的自动测定方法包括:

步骤s1、用收发卡机控制模块控制收发卡电机驱动收发卡机构s移动到卡片通道w的中段位置,以避免收发卡机构s对储卡箱驱动机构驱动储卡箱的移动造成干涉;

步骤s2、在收发卡机构s上安装激光传感器发射端tx;其中,激光传感器发射端tx发出的激光束直径d小于预设的储卡箱定位误差φ,且满足d≤φ/2。

步骤s3、将各个储卡箱从储卡箱驱动机构上拆下,并在储卡箱驱动机构的每一个储卡箱安装槽上安装一个测试卡箱,并将第i个储卡箱对应的储卡箱安装槽所安装的测试卡箱记为第i个测试卡箱,测试卡箱具有与储卡箱相同的结构,且每一个测试卡箱上均安装有一个激光传感器接收端,使得第i个测试卡箱安装到储卡箱安装槽上时,该测试卡箱上的激光传感器接收端在该测试卡箱移动至第i个储卡箱的进出卡位置ohi时能够接收到激光传感器发射端tx发出的激光信号;参见图5和图6,由于本实施方式应用在设有四个储卡箱的收发卡机上,因此测试卡箱也对应的设有四个,分别记为h1、h2、h3和h4,该四个测试卡箱上安装的激光传感器接收端依次记为rxh1、rxh2、rxh3和rxh4;图中,测试卡箱h1所在储卡箱安装槽对应储卡箱h1,则激光传感器接收端rxh1在测试卡箱h1移动至储卡箱h1的进出卡位置oh时能够接收到激光传感器发射端tx发出的激光信号,以此类推,测试卡箱h2所在储卡箱安装槽对应储卡箱h2,测试卡箱h3所在储卡箱安装槽对应储卡箱h3,测试卡箱h4所在储卡箱安装槽对应储卡箱h4。

步骤s4、参见图7,用参数测定控制模块控制储卡箱驱动机构驱动全部测试卡箱和储卡箱磁体m1同时沿去程方向v1匀速移动,并用参数测定控制模块采集每一个测试卡箱在该移动过程中的去程定位时间开始时刻和去程定位时间结束时刻,再计算每一个储卡箱的去程定位时间δtfi,其中,第i个测试卡箱的去程定位时间开始时刻即为第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tfi,第i个测试卡箱的去程定位时间结束时刻即为第i个测试卡箱上的激光传感器接收端接收到激光传感器发射端tx发出的激光信号的时刻tfoi,δtfi=tfoi-tfi;

步骤s5、参见图8,用参数测定控制模块控制储卡箱驱动机构驱动全部测试卡箱和储卡箱磁体m1同时沿回程方向v2匀速移动,并用参数测定控制模块采集每一个测试卡箱在该移动过程中的回程定位时间开始时刻和回程定位时间结束时刻,再计算每一个储卡箱的回程定位时间δtbi,其中,第i个测试卡箱的回程定位时间开始时刻即为第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态由关闭跳变为开启的时刻tbi,第i个测试卡箱的回程定位时间结束时刻即为第i个测试卡箱上的激光传感器接收端接收到激光传感器发射端tx发出的激光信号的时刻tboi,δtbi=tboi-tbi。

在完成上述自动测定方法后,将激光传感器发射端tx和各个测试卡箱拆卸下来,并将各个储卡箱重新安装到收发卡机上,再将步骤s3和步骤s4测定得到的每一个储卡箱的去程定位时间δtfi和回程定位时间δtbi输入收发卡机控制模块中,收发卡机即可正常工作;因此,本发明避免了现有技术中需要人工移动每一个储卡箱至其进出卡位置oh来测定定位参数而造成储卡箱定位参数测得速度慢的问题,具有储卡箱定位参数测定速度快、效率高的优点。

参见图5和图6,本发明所适用的收发卡机还设有前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2、后位霍尔开关kw3和发卡机构磁体m2,前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2和后位霍尔开关kw3依次安装在卡片通道w的前段位置、中段位置和后段位置,发卡机构磁体m2固定在发卡机构s上,发卡机构磁体m2在发卡机构s移动至前段位置时施加于前位霍尔开关kw1的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值、在发卡机构s移动至中段位置时施加于中位霍尔开关kw2的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值、在发卡机构s移动至后段位置时施加于后位霍尔开关kw3的磁感应强度大于其开关状态发生跳变时的磁感应强度阈值;收发卡机控制模块能够检测有前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2、后位霍尔开关kw3的开关状态。

参见图9,本发明的步骤s1中,收发卡机控制模块控制收发卡电机驱动收发卡机构s移动到卡片通道w的中段位置的方法包括:

步骤s1.1、检测中位霍尔开关kw2的开关状态,并执行步骤s1.2;

步骤s1.2、根据中位霍尔开关kw2的开关状态,判断发卡机构s是否处于中段位置,如是,则结束;如否,则执行步骤s1.3;

步骤s1.3、根据前位霍尔开关kw1的开关状态,判断发卡机构s是否处于前段位置,如是,则执行步骤s1.4;如否,则执行步骤s1.8;

步骤s1.4、控制收发卡电机驱动收发卡机构s沿朝向卡片通道w后通道口的方向移动,并执行步骤s1.5;

步骤s1.5、检测中位霍尔开关kw2的开关状态;

步骤s1.6、根据步骤s1.5的检测结果,判断发卡机构s是否到达中段位置,如是,则执行步骤s1.7;如否,则回到步骤s1.5;

步骤s1.7、控制收发卡电机停止驱动收发卡机构s移动,并结束;

步骤s1.8、根据后位霍尔开关kw3的开关状态,判断发卡机构s是否处于后段位置,如是,则执行步骤s1.9;如否,则执行步骤s1.13;

步骤s1.9、控制收发卡电机驱动收发卡机构s沿朝向卡片通道w前通道口的方向移动,并执行步骤s1.10;

步骤s1.10、检测中位霍尔开关kw2的开关状态;

步骤s1.11、根据步骤s1.10的检测结果,判断发卡机构s是否到达中段位置,如是,则执行步骤s1.12;如否,则回到步骤s1.10;

步骤s1.12、控制收发卡电机停止驱动收发卡机构s移动,并结束;

步骤s1.13、控制收发卡电机驱动收发卡机构s沿朝向卡片通道w前通道口的方向移动,并执行步骤s1.14;

步骤s1.14、检测中位霍尔开关kw2和前位霍尔开关kw1的开关状态;

步骤s1.15、根据步骤s1.14的检测结果,判断发卡机构s是否到达中段位置或前段位置,如是,则执行步骤s1.16;如否,则回到步骤s1.14;

步骤s1.16、控制收发卡电机停止驱动收发卡机构s移动,并执行步骤s1.17;

步骤s1.17、判断发卡机构s是否到达中段位置,如是,则结束;如否,则执行步骤s1.18;

步骤s1.18、控制收发卡电机驱动收发卡机构s沿朝向卡片通道w后通道口的方向移动,并执行步骤s1.19;

步骤s1.19、检测中位霍尔开关kw2的开关状态,并执行步骤s1.20;

步骤s1.20、根据中位霍尔开关kw2的开关状态,判断发卡机构s是否处于中段位置,如是,则转到步骤s1.21;如否,则回到步骤s1.19;

步骤s1.21、控制收发卡电机停止驱动收发卡机构s移动,并结束。

参见图10,本发明的步骤s4中,参数测定控制模块测定每一个储卡箱的去程定位时间的具体流程包括:

步骤s4.1、控制储卡箱驱动机构驱动全部测试卡箱和储卡箱磁体m1同时沿去程方向v1匀速移动,直至每一个测试卡箱均经过卡片通道w后通道口,并在该移动过程中,按照测试卡箱均经过卡片通道w后通道口的顺序执行步骤s4.2;

步骤s4.2、检测第i个储卡箱霍尔开关的开关状态,并执行步骤s4.3;

步骤s4.3、根据第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态,判断该储卡箱霍尔开关的开关状态是否由关闭跳变为开启,如是,则执行步骤s4.4,如否,则继续执行步骤s4.2和步骤s4.3;

步骤s4.4、启动计时,将当前时刻记录为去程定位时间开始时刻tfi,并执行步骤s4.5;

步骤s4.5、控制激光传感器发射端tx发出的激光信号,并执行步骤s4.6;

步骤s4.6、检测第i个测试卡箱上的激光传感器接收端的状态,并执行步骤s4.7;

步骤s4.7、通过步骤s4.6的检测结果,判断第i个测试卡箱上的激光传感器接收端是否收到激光传感器发射端tx发出的激光信号,如是,则执行步骤s4.8,如否,则回到步骤s4.6;

步骤s4.8、停止计时,将当前时刻记录为去程定位时间结束时刻tfoi,并执行步骤s4.9;

步骤s4.9、控制激光传感器发射端tx停止发出的激光信号,并执行步骤s4.10;

步骤s4.10、计算第i个储卡箱的去程定位时间δtfi=tfoi-tfi;并对下一个经过卡片通道w后通道口的测试卡箱执行步骤s4.2,直至每一个储卡箱的去程定位时间均被计算出来为止。

参见图11,本发明的步骤s5中,参数测定控制模块测定每一个储卡箱的回程定位时间的具体流程包括:

步骤s5.1、控制储卡箱驱动机构驱动全部测试卡箱和储卡箱磁体m1同时沿回程方向v2匀速移动,直至每一个测试卡箱均经过卡片通道w后通道口,并在该移动过程中,按照测试卡箱均经过卡片通道w后通道口的顺序执行步骤s5.2;

步骤s5.2、检测第i个储卡箱霍尔开关的开关状态,并执行步骤s5.3;

步骤s5.3、根据第i个储卡箱对应的储卡箱霍尔开关的开关状态,判断该储卡箱霍尔开关的开关状态是否由关闭跳变为开启,如是,则执行步骤s5.4,如否,则继续执行步骤s5.2和步骤s5.3;

步骤s5.4、启动计时,将当前时刻记录为回程定位时间开始时刻tbi,并执行步骤s5.5;

步骤s5.5、控制激光传感器发射端tx发出的激光信号,并执行步骤s5.6;

步骤s5.6、检测第i个测试卡箱上的激光传感器接收端的状态,并执行步骤s5.7;

步骤s5.7、通过步骤s5.6的检测结果,判断第i个测试卡箱上的激光传感器接收端是否收到激光传感器发射端tx发出的激光信号,如是,则执行步骤s5.8,如否,则回到步骤s5.6;

步骤s5.8、停止计时,将当前时刻记录为回程定位时间结束时刻tboi,并执行步骤s5.9;

步骤s5.9、控制激光传感器发射端tx停止发出的激光信号,并执行步骤s5.10;

步骤s5.10、计算第i个储卡箱的去程定位时间δtbi=tboi-tbi;并对下一个经过卡片通道w后通道口的测试卡箱执行步骤s5.2,直至每一个储卡箱的回程定位时间均被计算出来为止。

上述参数测定控制模块可以是集成在上述收发卡机控制模块中,也可以独立于上述收发卡机控制模块。

参见图12,参数测定控制模块由信号检测单元、控制器、电机驱动电路和信号驱动电路组成,信号检测单元能够接入前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2、后位霍尔开关kw3、每一个储卡箱霍尔开关和每一个激光传感器接收端输出的开关信号并将接入的开关信号输出给控制器,控制器能够通过电机驱动电路分别驱动储卡箱驱动机构的电机和收发卡电机,且控制器能够通过信号驱动电路驱动激光传感器发射端tx发出或停止发出激光信号。其中,控制器可选用通用的单片机或微处理器,但需拥有足够的io或通过io扩展满足用于实施对储卡箱定位基准及定位控制时间的自动获取进行输出控制和状态检测。

其中,上述信号检测单元可以为译码器或多路模拟开关。控制器可以为单片机或微处理器。前位霍尔开关kw1、中位霍尔开关kw2、后位霍尔开关kw3和每一个储卡箱霍尔开关均优选为单极性霍尔开关。储卡箱驱动机构的电机和收发卡电机均优选为步进电机。

本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之中。

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