CN113345146A - 一种智能闸机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能闸机及其使用方法，旨在提供一种能降低管理员劳动强度的智能闸机及其使用方法。它包括基座、车辆传感器、物联网和智能管理平台，基座内设有单片机和控制组件，单片机通过物联网与智能管理平台通信，基座上设有摄像机一、摄像机二、栏杆、紧急按钮和报警器，摄像机一和摄像机二分别位于栏杆的左右两侧且均与基座可拆卸连接，车辆传感器安装于车道上，车辆传感器与摄像机一均位于栏杆相同的一侧，栏杆在控制组件的控制下与基座转动连接，智能管理平台上设有存储模块、计时器和远程遥控模块。本发明的有益效果是：能降低管理员劳动强度。

Description

一种智能闸机及其使用方法

技术领域

本发明涉及停车场相关技术领域，尤其是指一种智能闸机及其使用方法。

背景技术

停车场是供车辆停放之场所。停车场有仅画停车格而无人管理及收费的简易停车场，亦有配有出入栏口、泊车管理员及计时收款员的收费停车场。现代化的停车场常有自动化计时收费***、闭路电视及录影机***。

现有的停车场一般指的是正规的停车场，由车道上埋设的感应器感应有车辆即将驶入，然后感应器传送信号于单片机，单片机控制栏杆抬起。当单片机无法接收到感应器传送的信号而导致栏杆未抬起时，往往需要泊车管理员赶到现场近距离操作来控制栏杆抬起，尤其是车辆较多的情况下，管理员忙于维持秩序的时候，增加了管理员的劳动强度。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中增加管理员劳动强度的不足，提供了一种能降低管理员劳动强度的智能闸机及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

1.一种智能闸机，它包括基座、车辆传感器、物联网和智能管理平台，所述基座内设有单片机和控制组件，所述单片机通过物联网与智能管理平台通信，所述基座上设有摄像机一、摄像机二、栏杆、紧急按钮和报警器，所述摄像机一和摄像机二分别位于栏杆的左右两侧且均与基座可拆卸连接，所述车辆传感器安装于车道上，所述车辆传感器与摄像机一均位于栏杆相同的一侧，所述车辆传感器、控制组件、摄像机一、摄像机二、紧急按钮和报警器均与单片机电连接，所述栏杆在控制组件的控制下与基座转动连接，所述智能管理平台上设有存储模块、计时器和远程遥控模块，所述存储模块、计时器和远程遥控模块均与智能管理平台电连接。

所述基座内设有单片机和控制组件，所述单片机通过物联网与智能管理平台通信，所述基座上设有摄像机一、摄像机二、栏杆、紧急按钮和报警器，所述摄像机一和摄像机二分别位于栏杆的左右两侧且均与基座可拆卸连接，所述车辆传感器安装于车道上，所述车辆传感器与摄像机一均位于栏杆相同的一侧，所述车辆传感器、控制组件、摄像机一、摄像机二、紧急按钮和报警器均与单片机电连接，所述栏杆在控制组件的控制下与基座转动连接，所述智能管理平台上设有存储模块、计时器和远程遥控模块，所述存储模块、计时器和远程遥控模块均与智能管理平台电连接。摄像机一记录即将驶入停车场的车辆的车牌信息和驶入时间，并通过存储模块存储于智能管理平台，便于对车辆的停车时长等信息进行跟踪；计时器按照通过智能管理平台设定的车辆通过时间进行计时，当计时器所计的时间超出设定的值时，摄像机二若仍未拍摄到车辆驶入信息，则说明栏杆未抬起而导致车辆无法驶入停车场，此时摄像机二传送信号于单片机，或者由智能管理平台通过远程遥控模块控制单片机工作，将栏杆抬起，无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，达到了能降低管理员劳动强度的目的。

作为优选，所述基座内设有控制腔，所述控制组件位于控制腔内，所述控制组件包括伺服电机、齿轮、锁止件和齿条，所述伺服电机与控制腔的内侧壁可拆卸连接，所述伺服电机的输出端上设有旋转轴，所述旋转轴贯穿齿轮的中心与锁止件可拆卸连接，所述齿轮套设于旋转轴上且与旋转轴转动连接，所述齿轮上设有与锁止件相匹配的止位结构，所述栏杆的端部与齿轮的边缘固定连接，所述控制腔的一侧设有便于栏杆转动的通孔，所述齿条的一侧与控制腔相对应的另一侧上下滑动连接，所述齿条相对应的另一侧与齿轮相啮合，所述齿条的端部设有弹簧一，所述齿条通过弹簧一与控制腔的端部弹性连接。正常状态下，控制组件处于通电状态，锁止件与齿轮上的止位结构相匹配使得齿轮得到锁止，栏杆平行于地面处于拦截状态；当车辆传感器感应到有车辆即将驶入停车场时，车辆传感器立即传送信号于单片机，单片机控制控制组件断电，止位结构断电后失去作用力，齿轮解锁，齿条在弹簧一的复位作用下下行，带动齿轮绕着旋转轴旋转，从而使得栏杆断电后抬起，响应灵敏快捷，提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通；当摄像机二拍摄到该车辆已驶入停车场时，单片机控制控制组件通电，止位结构通电后与锁止件相匹配，伺服电机通过锁止件与止位结构相匹配带动齿轮旋转，落下栏杆，以保证一车一杆有序进场，有利于停车场的有序管理。

作为优选，所述锁止件包括棘轮，所述止位结构包括棘爪、伸缩轴和弹簧二，所述棘爪的一端通过伸缩轴与齿轮的一侧连接，所述弹簧二套设于伸缩轴上，所述棘爪通过弹簧二与齿轮弹性连接，所述棘爪上设有导磁体，所述导磁***于棘爪的侧面，所述齿轮上设有与导磁体相匹配的电磁铁，所述棘爪的另一端与棘轮相匹配，所述棘轮位于齿轮的一侧，所述伺服电机位于齿轮相对应的另一侧。通电时，电磁铁产生的电磁场吸引导磁体，使得棘爪与棘轮处于啮合状态，齿轮得到锁止，便于伺服电机通过带动棘轮转动，从而带动齿轮及齿轮上的栏杆转动，使得栏杆落下；断电时，电磁铁产生的电磁场消失，棘爪在弹簧二的复位作用下与棘轮分离，齿轮得到解锁，此时齿条在弹簧一的复位作用下下移，并带动齿轮旋转，使得栏杆抬起；伸缩轴有助于棘爪的直进直出，有助于实现棘爪与棘轮的锁止和解锁，提高棘爪的位置稳定性，同时有助于防止弹簧二的变形，延长其使用寿命。

本发明还提供了一种智能闸机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，通过智能管理平台设定车辆传感器从感应到车辆进入到车辆完全通过的时间T；

步骤二，车辆在车道上行驶并逐渐靠近栏杆时，摄像机一对车辆的车牌信息和进入时间分别进行记录，并传送视频信号于智能管理平台，然后通过存储模块进行存储，便于对车辆的停车时长等信息进行跟踪，车辆传感器感应到有车辆即将驶入，计时器开始计时，与此同时车辆传感器传送信号于单片机，通过单片机控制控制组件断电，使得栏杆抬起；

步骤三，摄像机二记录车辆的行驶过程，并在所设定的时间T内，摄像机二传送视频信号于智能管理平台，并通过存储模块进行存储，智能管理平台通过物联网传送信号于单片机，由单片机控制控制组件通电并启动，使得栏杆落下。这样设计使得当计时器所计的时间超出设定的时间T时，摄像机二若仍未拍摄到车辆驶入信息，则表明栏杆未抬起而导致车辆无法驶入停车场，此时摄像机二传送信号于单片机，或者由智能管理平台通过远程遥控模块控制单片机工作，将栏杆抬起，无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，达到了能降低管理员劳动强度的目的。

作为优选，在步骤二中，当车辆传感器感应到有车辆即将驶入，而摄像机一未对车辆信息进行记录，或未通过存储模块进行存储时，报警器报警，便于告知管理员过来进行人工登记，并通过物联网传送信号给智能管理平台，便于通知维修人员进行维修，方便快捷。

作为优选，在步骤三中，当计时器的时间大于T时，智能管理平台仍未接收到摄像机二所传送的视频信号，说明摄像机二未拍摄到车辆驶入信息，进而说明栏杆未抬起，此时智能管理平台通过远程遥控模块控制单片机进行处理，使得控制组件断电，将栏杆抬起。无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，降低了管理员劳动强度，且提高了工作效率，保证车辆的正常流动。

作为优选，当远程遥控模块失效时，由智能管理平台通知管理员进入现场，通过紧急按钮控制控制组件断电，将栏杆抬起。紧急按钮便于在***处于故障状态等紧急情况下使用，防止造成停车场门***通堵塞，以保证停车场的正常运营，防止造成不必要的损失。

作为另一种优选，在步骤三中，当计时器的时间大于T时，摄像机二仍未拍摄到车辆驶入信息，说明栏杆未抬起，此时摄像机二传送信号于单片机，单片机控制控制组件断电，将栏杆抬起。无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，降低了管理员劳动强度，且提高了工作效率，保证车辆的正常流动。

作为优选，断电时，控制组件的具体操作步骤如下：

步骤A，伺服电机断电，与此同时电磁铁断电失去磁力，棘爪在弹簧二的复位作用下向远离齿轮的一侧移动并脱离棘轮；

步骤B，齿条在弹簧一的复位作用下下移，并带动齿轮旋转，使得栏杆抬起。响应及时灵敏，便于提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通。

作为优选，在步骤三中，通电时，控制组件的具体操作步骤如下：

步骤a，电磁铁通电，电磁铁产生电磁场并吸引导磁体，使得导磁体克服弹簧二的作用力带动棘爪向靠近齿轮的一侧移动并与棘轮啮合；

步骤b，伺服电机通电，带动棘轮转动一定角度的同时，在棘爪的作用下带动齿轮转过相同角度，使得栏杆落下。响应及时灵敏，便于提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通；同时一车一杆有序进场，有利于停车场的有序管理。

本发明的有益效果是：便于对车辆的停车时长等信息进行跟踪；无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，达到了能降低管理员劳动强度的目的；响应灵敏快捷，提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通；以保证一车一杆有序进场，有利于停车场的有序管理；伸缩轴有助于棘爪的直进直出，有助于实现棘爪与棘轮的锁止和解锁，提高棘爪的位置稳定性，同时有助于防止弹簧二的变形，延长其使用寿命；方便快捷；保证停车场的正常运营，防止造成不必要的损失。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是基座的结构示意图；

图3是图2中A –A 的剖视图；

图4是齿轮解锁时的结构示意图；

图5是图3中A处的结构放大图；

图6是图4中B处的结构放大图。

图中：1. 基座，2. 车辆传感器，3. 物联网，4. 智能管理平台，5. 控制组件，6.摄像机一，7. 摄像机二，8. 栏杆，9. 紧急按钮，10. 报警器，11. 存储模块，12. 计时器，13. 远程遥控模块，14. 控制腔，15. 伺服电机，16. 齿轮，17. 锁止件，18. 齿条，19. 旋转轴，20. 止位结构，21. 通孔，22. 弹簧一，23. 棘轮，24. 棘爪，25. 伸缩轴，26. 弹簧二，27. 导磁体，28. 电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1和图2所述的实施例中，一种智能闸机，它包括基座1、车辆传感器2、物联网3和智能管理平台4，基座1内设有单片机和控制组件5，单片机通过物联网3与智能管理平台4通信，基座1上设有摄像机一6、摄像机二7、栏杆8、紧急按钮9和报警器10，摄像机一6和摄像机二7分别位于栏杆8的左右两侧且均与基座1可拆卸连接，车辆传感器2安装于车道上，车辆传感器2与摄像机一6均位于栏杆8相同的一侧，车辆传感器2、控制组件5、摄像机一6、摄像机二7、紧急按钮9和报警器10均与单片机电连接，栏杆8在控制组件5的控制下与基座1转动连接，智能管理平台4上设有存储模块11、计时器12和远程遥控模块13，存储模块11、计时器12和远程遥控模块13均与智能管理平台4电连接。

如图2、图3和图4所示，基座1内设有控制腔14，控制组件5位于控制腔14内，控制组件5包括伺服电机15、齿轮16、锁止件17和齿条18，伺服电机15与控制腔14的内侧壁可拆卸连接，伺服电机15的输出端上设有旋转轴19，旋转轴19贯穿齿轮16的中心与锁止件17可拆卸连接，齿轮16套设于旋转轴19上且与旋转轴19转动连接，齿轮16上设有与锁止件17相匹配的止位结构20，栏杆8的端部与齿轮16的边缘固定连接，控制腔14的一侧设有便于栏杆8转动的通孔21，齿条18的一侧与控制腔14相对应的另一侧上下滑动连接，齿条18相对应的另一侧与齿轮16相啮合，齿条18的端部设有弹簧一22，齿条18通过弹簧一22与控制腔14的端部弹性连接。

如图5和图6所示，锁止件17包括棘轮23，止位结构20包括棘爪24、伸缩轴25和弹簧二26，棘爪24的一端通过伸缩轴25与齿轮16的一侧连接，弹簧二26套设于伸缩轴25上，棘爪24通过弹簧二26与齿轮16弹性连接，棘爪24上设有导磁体27，导磁体27位于棘爪24的侧面，齿轮16上设有与导磁体27相匹配的电磁铁28，棘爪24的另一端与棘轮23相匹配，棘轮23位于齿轮16的一侧，伺服电机15位于齿轮16相对应的另一侧。

本发明还提供了一种智能闸机的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，通过智能管理平台4设定车辆传感器2从感应到车辆进入到车辆完全通过的时间T；

步骤二，车辆在车道上行驶并逐渐靠近栏杆8时，摄像机一6对车辆的车牌信息和进入时间分别进行记录，并传送视频信号于智能管理平台4，然后通过存储模块11进行存储，便于对车辆的停车时长等信息进行跟踪，车辆传感器2感应到有车辆即将驶入，计时器12开始计时，与此同时车辆传感器2传送信号于单片机，通过单片机控制控制组件5断电，使得栏杆8抬起；

步骤三，摄像机二7记录车辆的行驶过程，并在所设定的时间T内，摄像机二7传送视频信号于智能管理平台4，并通过存储模块11进行存储，智能管理平台4通过物联网3传送信号于单片机，由单片机控制控制组件5通电并启动，使得栏杆8落下。

在步骤二中，当车辆传感器2感应到有车辆即将驶入，而摄像机一6未对车辆信息进行记录，或未通过存储模块11进行存储时，报警器10报警，便于告知管理员过来进行人工登记，并通过物联网3传送信号给智能管理平台4，便于通知维修人员进行维修。

在步骤三中，当计时器12的时间大于T时，智能管理平台4仍未接收到摄像机二7所传送的视频信号，说明摄像机二7未拍摄到车辆驶入信息，进而说明栏杆8未抬起，此时智能管理平台4通过远程遥控模块13控制单片机进行处理，使得控制组件5断电，将栏杆8抬起；也可由摄像机二7传送信号于单片机，单片机控制控制组件5断电，将栏杆8抬起。无需通过管理人员赶到现场来近距离操作，降低了管理员劳动强度，且提高了工作效率，保证车辆的正常流动。

当远程遥控模块13失效时，由智能管理平台4通知管理员进入现场，通过紧急按钮9控制控制组件5断电，将栏杆8抬起。紧急按钮9便于在***处于故障状态等紧急情况下使用，防止造成停车场门***通堵塞，以保证停车场的正常运营，防止造成不必要的损失。

断电时，控制组件5的具体操作步骤如下：

步骤A，伺服电机15断电，与此同时电磁铁28断电失去磁力，棘爪24在弹簧二26的复位作用下向远离齿轮16的一侧移动并脱离棘轮23；

步骤B，齿条18在弹簧一22的复位作用下下移，并带动齿轮16旋转，使得栏杆8抬起。响应及时灵敏，便于提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通。

在步骤三中，通电时，控制组件5的具体操作步骤如下：

步骤a，电磁铁28通电，电磁铁28产生电磁场并吸引导磁体27，使得导磁体27克服弹簧二26的作用力带动棘爪24向靠近齿轮16的一侧移动并与棘轮23啮合；

步骤b，伺服电机15通电，带动棘轮23转动一定角度的同时，在棘爪24的作用下带动齿轮16转过相同角度，使得栏杆8落下。响应及时灵敏，便于提高车辆的流动速度，防止拥堵而影响交通；同时一车一杆有序进场，有利于停车场的有序管理。

Claims (10)

1.一种智能闸机，其特征是，包括基座（1）、车辆传感器（2）、物联网（3）和智能管理平台（4），所述基座（1）内设有单片机和控制组件（5），所述单片机通过物联网（3）与智能管理平台（4）通信，所述基座（1）上设有摄像机一（6）、摄像机二（7）、栏杆（8）、紧急按钮（9）和报警器（10），所述摄像机一（6）和摄像机二（7）分别位于栏杆（8）的左右两侧且均与基座（1）可拆卸连接，所述车辆传感器（2）安装于车道上，所述车辆传感器（2）与摄像机一（6）均位于栏杆（8）相同的一侧，所述车辆传感器（2）、控制组件（5）、摄像机一（6）、摄像机二（7）、紧急按钮（9）和报警器（10）均与单片机电连接，所述栏杆（8）在控制组件（5）的控制下与基座（1）转动连接，所述智能管理平台（4）上设有存储模块（11）、计时器（12）和远程遥控模块（13），所述存储模块（11）、计时器（12）和远程遥控模块（13）均与智能管理平台（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能闸机，其特征是，所述基座（1）内设有控制腔（14），所述控制组件（5）位于控制腔（14）内，所述控制组件（5）包括伺服电机（15）、齿轮（16）、锁止件（17）和齿条（18），所述伺服电机（15）与控制腔（14）的内侧壁可拆卸连接，所述伺服电机（15）的输出端上设有旋转轴（19），所述旋转轴（19）贯穿齿轮（16）的中心与锁止件（17）可拆卸连接，所述齿轮（16）套设于旋转轴（19）上且与旋转轴（19）转动连接，所述齿轮（16）上设有与锁止件（17）相匹配的止位结构（20），所述栏杆（8）的端部与齿轮（16）的边缘固定连接，所述控制腔（14）的一侧设有便于栏杆（8）转动的通孔（21），所述齿条（18）的一侧与控制腔（14）相对应的另一侧上下滑动连接，所述齿条（18）相对应的另一侧与齿轮（16）相啮合，所述齿条（18）的端部设有弹簧一（22），所述齿条（18）通过弹簧一（22）与控制腔（14）的端部弹性连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能闸机，其特征是，所述锁止件（17）包括棘轮（23），所述止位结构（20）包括棘爪（24）、伸缩轴（25）和弹簧二（26），所述棘爪（24）的一端通过伸缩轴（25）与齿轮（16）的一侧连接，所述弹簧二（26）套设于伸缩轴（25）上，所述棘爪（24）通过弹簧二（26）与齿轮（16）弹性连接，所述棘爪（24）上设有导磁体（27），所述导磁体（27）位于棘爪（24）的侧面，所述齿轮（16）上设有与导磁体（27）相匹配的电磁铁（28），所述棘爪（24）的另一端与棘轮（23）相匹配，所述棘轮（23）位于齿轮（16）的一侧，所述伺服电机（15）位于齿轮（16）相对应的另一侧。

4.一种智能闸机的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一，通过智能管理平台（4）设定车辆传感器（2）从感应到车辆进入到车辆完全通过的时间T；

步骤二，车辆在车道上行驶并逐渐靠近栏杆（8）时，摄像机一（6）对车辆的车牌信息和进入时间分别进行记录，并传送视频信号于智能管理平台（4），然后通过存储模块（11）进行存储，车辆传感器（2）感应到有车辆即将驶入，计时器（12）开始计时，与此同时车辆传感器（2）传送信号于单片机，通过单片机控制控制组件（5）断电，使得栏杆（8）抬起；

步骤三，摄像机二（7）记录车辆的行驶过程，并在所设定的时间T内，摄像机二（7）传送视频信号于智能管理平台（4），并通过存储模块（11）进行存储，智能管理平台（4）通过物联网（3）传送信号于单片机，由单片机控制控制组件（5）通电并启动，使得栏杆（8）落下。

5.根据权利要求4所述的一种智能闸机，其特征是，在步骤二中，当车辆传感器（2）感应到有车辆即将驶入，而摄像机一（6）未对车辆信息进行记录，或未通过存储模块（11）进行存储时，报警器（10）报警，并通过物联网（3）传送信号给智能管理平台（4）。

6.根据权利要求4所述的一种智能闸机，其特征是，在步骤三中，当计时器（12）的时间大于T时，智能管理平台（4）仍未接收到摄像机二（7）所传送的视频信号，说明摄像机二（7）未拍摄到车辆驶入信息，进而说明栏杆（8）未抬起，此时智能管理平台（4）通过远程遥控模块（13）控制单片机进行处理，使得控制组件（5）断电，将栏杆（8）抬起。

7.根据权利要求6所述的一种智能闸机，其特征是，当远程遥控模块（13）失效时，由智能管理平台（4）通知管理员进入现场，通过紧急按钮（9）控制控制组件（5）断电，将栏杆（8）抬起。

8.根据权利要求4所述的一种智能闸机，其特征是，在步骤三中，当计时器（12）的时间大于T时，摄像机二（7）仍未拍摄到车辆驶入信息，说明栏杆（8）未抬起，此时摄像机二（7）传送信号于单片机，单片机控制控制组件（5）断电，将栏杆（8）抬起。

9.根据权利要求4或6或7或8所述的一种智能闸机，其特征是，断电时，控制组件（5）的具体操作步骤如下：

步骤A，伺服电机（15）断电，与此同时电磁铁（28）断电失去磁力，棘爪（24）在弹簧二（26）的复位作用下向远离齿轮（16）的一侧移动并脱离棘轮（23）；

步骤B，齿条（18）在弹簧一（22）的复位作用下下移，并带动齿轮（16）旋转，使得栏杆（8）抬起。

10.根据权利要求4所述的一种智能闸机，其特征是，在步骤三中，通电时，控制组件（5）的具体操作步骤如下：

步骤a，电磁铁（28）通电，电磁铁（28）产生电磁场并吸引导磁体（27），使得导磁体（27）克服弹簧二（26）的作用力带动棘爪（24）向靠近齿轮（16）的一侧移动并与棘轮（23）啮合；

步骤b，伺服电机（15）通电，带动棘轮（23）转动一定角度的同时，在棘爪（24）的作用下带动齿轮（16）转过相同角度，使得栏杆（8）落下。

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