本發(fā)明涉及高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)，特別是一種可實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，高速公路的收費(fèi)系統(tǒng)有兩種方式，一種是傳統(tǒng)的使用計(jì)費(fèi)卡的方式，另一種是etc自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。etc系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全無人值守，過往車輛無需領(lǐng)取計(jì)費(fèi)卡，進(jìn)出高速公路均有電子掃描計(jì)費(fèi)和收費(fèi)，該收費(fèi)方式方便快捷。但etc的使用量并不理想，原因或許是很多車輛上高速公路的幾率不高，而使用etc時(shí)，必須向etc通行卡中預(yù)存足夠的金額，所以很多司機(jī)寧可使用收費(fèi)麻煩的計(jì)費(fèi)卡，也不辦理etc通行卡。因此，在高速公路收費(fèi)站仍然是走計(jì)費(fèi)卡通道的車輛多。使用計(jì)費(fèi)卡的收費(fèi)系統(tǒng)，僅在高速公路的收費(fèi)站入口處可實(shí)現(xiàn)無人值守，過往的司機(jī)在發(fā)卡機(jī)上按一個(gè)鍵即可拿取計(jì)費(fèi)卡，但在高速公路出口處必須設(shè)立收費(fèi)亭，由人工回收計(jì)費(fèi)卡并收繳過路費(fèi)，這種方式的人工成本很高，而且難以避免人為的操作失誤，也難以杜絕人為作弊的可能性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在給出一種適于計(jì)費(fèi)卡方式的高速公路無人值守收費(fèi)系統(tǒng)。

本發(fā)明所述的一種高速公路無人值守收費(fèi)系統(tǒng)，包括高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)和置于高速公路入口的自助發(fā)卡機(jī)，以及置于高速公路出口的計(jì)費(fèi)卡回收箱，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送帶連通計(jì)費(fèi)卡回收箱和發(fā)卡機(jī)的儲(chǔ)卡筒，輸送帶上相間隔的連接多個(gè)計(jì)費(fèi)卡持卡單元，輸送帶前端設(shè)有使計(jì)費(fèi)卡進(jìn)入持卡單元的入卡機(jī)構(gòu)，輸送帶末端設(shè)有使計(jì)費(fèi)卡脫離持卡單元的出卡機(jī)構(gòu)，回收箱入卡口內(nèi)的導(dǎo)卡槽可連通持卡單元，在等待入卡位置的近旁裝有讀寫器，讀寫器讀出的電信號(hào)通過計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)與設(shè)于回收箱外側(cè)的電子收費(fèi)器連通。

本發(fā)明所述的高速公路無人值守收費(fèi)系統(tǒng)，其技術(shù)特征中的高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)、自助發(fā)卡機(jī)、計(jì)費(fèi)卡讀寫器、以及電子收費(fèi)器均是現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明的重要特點(diǎn)是輸送帶可將計(jì)費(fèi)卡回收箱與發(fā)卡機(jī)的儲(chǔ)卡筒連通，使用時(shí)，進(jìn)入高速公路的司機(jī)在自助發(fā)卡機(jī)上可取得計(jì)費(fèi)卡，從高速公路上出來的司機(jī)將計(jì)費(fèi)卡插入回收箱的入口，計(jì)費(fèi)卡經(jīng)導(dǎo)卡槽滑到讀寫區(qū)，讀寫器讀取應(yīng)收取費(fèi)用的信息，并通過計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)將信息傳送到回收箱外側(cè)的電子收費(fèi)器，司機(jī)在電子收費(fèi)器上刷銀行卡或手機(jī)中的支付寶、微信進(jìn)行支付，即可完成付費(fèi)通行，被讀取信息的計(jì)費(fèi)卡，由入卡機(jī)構(gòu)送入輸送帶持卡單元中，再由輸送帶將計(jì)費(fèi)卡逐一送至發(fā)卡機(jī)的儲(chǔ)卡筒入口側(cè)，出卡機(jī)構(gòu)使計(jì)費(fèi)卡脫離持卡單元送入儲(chǔ)卡筒內(nèi)備用。

本發(fā)明所述的收費(fèi)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高速公路的出入口均無人值守，即實(shí)現(xiàn)了計(jì)費(fèi)卡方式的收費(fèi)系統(tǒng)中無需人工介入收費(fèi)過程，可明顯節(jié)省高速公路經(jīng)營(yíng)中的人工成本；另外，以刷銀行卡，或掃描手機(jī)微信、支付寶等方式收費(fèi)是現(xiàn)在廣泛使用且很成熟的現(xiàn)有技術(shù)，采用電子收費(fèi)又可大幅度減少現(xiàn)金流，節(jié)省了現(xiàn)金運(yùn)送所需的人工及設(shè)備，既避免了人工收費(fèi)的操作失誤，更可以杜絕收費(fèi)過程中人為作弊的可能。

附圖說明

圖1是所述收費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的k向視圖；

圖3是入卡機(jī)構(gòu)與持卡單元的連接關(guān)系以及誤錯(cuò)卡剔除機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是出卡機(jī)構(gòu)和發(fā)卡機(jī)儲(chǔ)卡筒的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是持卡單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5的h向視圖；

圖7是另一種入卡機(jī)構(gòu)和誤錯(cuò)卡剔除機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是另一種出卡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是導(dǎo)卡槽水平設(shè)置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是高架輸送帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是輸送帶互成夾角示意圖；

圖12是傾斜的轉(zhuǎn)彎滑槽示意圖；

圖13是低架輸送帶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是立置使用的鏈條輸送帶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是常用鏈條輸送帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是圖14的m向視圖；

圖17是轉(zhuǎn)彎鏈條輸送帶的俯視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1與圖2所示，包括高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)和置于高速公路入口的自助發(fā)卡機(jī)1，以及置于高速公路出口的計(jì)費(fèi)卡回收箱2，由電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的輸送帶4連通計(jì)費(fèi)卡回收箱2和發(fā)卡機(jī)的儲(chǔ)卡筒5，輸送帶4上相間隔地連接多個(gè)計(jì)費(fèi)卡持卡單元6，輸送帶4前端設(shè)有使計(jì)費(fèi)卡進(jìn)入持卡單元6的入卡機(jī)構(gòu)，輸送帶4末端設(shè)有使計(jì)費(fèi)卡脫離持卡單元6的出卡機(jī)構(gòu)，回收箱入卡口7內(nèi)的導(dǎo)卡槽8可連通持卡單元6，在導(dǎo)卡槽中部一側(cè)裝有讀寫器9，讀寫器讀出的電信號(hào)通過計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)與設(shè)于回收箱2外側(cè)的電子收費(fèi)器10連通。

入卡機(jī)構(gòu)與持卡單元6的關(guān)系如圖3所示，計(jì)費(fèi)卡12沿導(dǎo)卡槽8到達(dá)讀寫區(qū)，讀寫器9讀取收費(fèi)信息，并通過計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)將收費(fèi)信息傳到電子收費(fèi)器10；持卡單元6是儲(chǔ)卡盒6a，盒的一端由扭簧16鉸接蓋板14，蓋板14的后部延伸為撥桿15，入卡機(jī)構(gòu)是處于撥桿15運(yùn)動(dòng)軌跡一側(cè)的擋塊11a，當(dāng)儲(chǔ)卡盒6a隨輸送帶4移動(dòng)至擋塊11a處時(shí)，擋塊11a阻擋撥桿15，使儲(chǔ)卡盒6的蓋板打開，計(jì)費(fèi)卡12依重力沿跌入儲(chǔ)卡盒6a中；儲(chǔ)卡盒6a繼續(xù)移動(dòng)，扭簧16的力使蓋板14復(fù)位，關(guān)閉儲(chǔ)卡盒6a。本實(shí)施例中使用扭簧16使蓋板14復(fù)位，當(dāng)然也可以使用拉簧等彈性元件使蓋板復(fù)位，但結(jié)構(gòu)會(huì)較復(fù)雜。

出卡機(jī)構(gòu)和發(fā)卡機(jī)儲(chǔ)卡筒5的關(guān)系如圖4所示，儲(chǔ)卡盒6a隨輸送帶4移動(dòng)至儲(chǔ)卡筒5的上側(cè)，另一個(gè)設(shè)置于輸送帶末端上方的擋塊11b阻擋撥桿15，使蓋板14再次打開，計(jì)費(fèi)卡12依重力滑入儲(chǔ)卡筒5中。

現(xiàn)有的自助發(fā)卡機(jī)1為適應(yīng)大車在高位取卡、小車在低位取卡，多設(shè)有上下兩個(gè)取卡口，同時(shí)也配置了上下兩個(gè)儲(chǔ)卡筒5。本實(shí)施例的輸送帶4也可分別向上下兩個(gè)儲(chǔ)卡筒輸送計(jì)費(fèi)卡，如圖1，在輸送帶4末端裝有由氣缸30驅(qū)動(dòng)的可擺動(dòng)的導(dǎo)向板13，導(dǎo)向板13的擺動(dòng)可分別連接上或下儲(chǔ)卡筒5的入口滑槽26。

為防止讀寫信息失敗的計(jì)費(fèi)卡12進(jìn)入持卡單元6，在讀卡區(qū)設(shè)置誤錯(cuò)卡剔除機(jī)構(gòu)21，如圖3所示，導(dǎo)卡槽8中部設(shè)有可移動(dòng)的、遮蓋退卡槽25和導(dǎo)卡槽8的托板22，托板22外側(cè)設(shè)有可吸引托板移動(dòng)的電磁鐵23a，托板22上部設(shè)有由電磁鐵23b驅(qū)動(dòng)的推桿24。使用時(shí)，被插入回收箱的計(jì)費(fèi)卡沿導(dǎo)卡槽8到達(dá)讀寫區(qū)，托板22承托計(jì)費(fèi)卡12短暫停留，讀寫器9感應(yīng)計(jì)費(fèi)卡內(nèi)的收費(fèi)信息，并傳遞給計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)，若讀卡成功，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，令電磁鐵23b驅(qū)動(dòng)推桿24推動(dòng)計(jì)費(fèi)卡下部，同時(shí)電磁鐵23a吸引托板22向后移動(dòng)露出導(dǎo)卡槽8，使計(jì)費(fèi)卡再沿導(dǎo)卡槽8滑入持卡單元6a；如讀卡失敗，計(jì)算機(jī)指令電磁鐵23a驅(qū)動(dòng)托板22后移，計(jì)費(fèi)卡跌入退卡槽25，則誤錯(cuò)卡被剔出收費(fèi)通道。

高速公路計(jì)算機(jī)收費(fèi)系統(tǒng)是較完善的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明應(yīng)用該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，僅增加了少數(shù)功能，如讀寫器，讀卡成功或失敗時(shí)，由計(jì)算機(jī)指令電磁鐵動(dòng)工作，使計(jì)費(fèi)卡繼續(xù)運(yùn)行或是被剔出，是普通技術(shù)人員采用慣用技術(shù)手段即可完成的；又如計(jì)算機(jī)與電子收費(fèi)器10連通，也是現(xiàn)有技術(shù)，電子收費(fèi)器10是指銀行卡的收費(fèi)掃描器，或是儲(chǔ)值卡的收費(fèi)掃描器，或是刷手機(jī)收費(fèi)的二維碼顯示窗口等各種現(xiàn)有的電子收費(fèi)裝置。當(dāng)計(jì)算機(jī)獲取計(jì)費(fèi)卡12中的收費(fèi)信息，與之連通的電子收費(fèi)器共享該信息。如圖2所示，出高速公路的司機(jī)可在回收箱2的入卡口7處投入計(jì)費(fèi)卡，然后，或在二維碼顯示窗口17處刷手機(jī)支付，或在etc卡掃描器20處刷etc卡或其它儲(chǔ)值卡，或在銀行卡插口18處插入銀行卡，并在鍵盤19上輸入密碼，即可完成交費(fèi)。

實(shí)施例二

持卡單元7也可以是如圖5、圖6所示，輸送帶4上固定有彈性片6b，彈性片6b中部貼近輸送帶，彈性片6b與輸送帶4之間形成可插入計(jì)費(fèi)卡12的間隙，計(jì)費(fèi)卡12插入間隙中可被夾持。入卡機(jī)構(gòu)如圖7所示，導(dǎo)卡槽8的出口處設(shè)置可壓緊計(jì)費(fèi)卡的輥輪27，當(dāng)計(jì)費(fèi)卡12移動(dòng)至出口處，輥輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，將計(jì)費(fèi)卡推入彈性片6b與輸送帶4之間的間隙中被夾持。

如圖8所示，出卡機(jī)構(gòu)是置于輸送帶4末端一側(cè)的直線運(yùn)動(dòng)的推片28，其由電磁鐵驅(qū)動(dòng)，當(dāng)計(jì)費(fèi)卡12隨輸送帶4移動(dòng)至儲(chǔ)卡筒5上側(cè)，推片28推動(dòng)計(jì)費(fèi)卡12脫離彈性片6b與輸送帶的間隙，沿滑槽26跌入儲(chǔ)卡筒5內(nèi)。

誤錯(cuò)卡剔除機(jī)構(gòu)21如圖7所示，導(dǎo)卡槽8中部鉸接可擺動(dòng)的引導(dǎo)槽29，引導(dǎo)槽29下端對(duì)正導(dǎo)卡槽8末段，引導(dǎo)槽29底部設(shè)有由電磁鐵23c驅(qū)動(dòng)的托板22a，另有電磁鐵23d驅(qū)動(dòng)的推桿24a可推動(dòng)引導(dǎo)槽29繞鉸接部位擺動(dòng)。使用時(shí)，若讀寫器讀卡成功，電磁鐵驅(qū)動(dòng)托板22a撤出，計(jì)費(fèi)卡12依重力跌入導(dǎo)卡槽8末段，如讀卡失敗，電磁鐵推動(dòng)推桿24a使引導(dǎo)槽29擺動(dòng)，這樣引導(dǎo)槽29的出口就對(duì)正退卡槽25，計(jì)費(fèi)卡12跌入退卡槽25，被剔出收費(fèi)系統(tǒng)。

其余與實(shí)施例一相同。

實(shí)施例三

前述實(shí)施例中的導(dǎo)卡槽8均傾斜設(shè)置，導(dǎo)卡槽中的計(jì)費(fèi)卡12依重力下滑到持卡單元6。也可以如圖9所示，導(dǎo)卡槽8水平設(shè)置，導(dǎo)卡槽8上設(shè)有多個(gè)輥輪27a，由輥輪27a將計(jì)費(fèi)卡12推入輸送帶4上的儲(chǔ)卡盒6a或彈性片6b等持卡單元6中。

應(yīng)當(dāng)指出，實(shí)施例中所述的實(shí)現(xiàn)幾種功能的電磁鐵，都是實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)然也可以使用氣缸、齒輪齒條等直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)替代。

其余與實(shí)施例一或二相同。

實(shí)施例四

輸送帶4可以是帆布帶、皮帶、鋼絲繩，也可以是鏈條構(gòu)成。這種輸送帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，且向上或向下彎曲很方便，故而輸送帶可以根據(jù)需要上下迂回構(gòu)成連通回收箱2和儲(chǔ)卡筒5的循環(huán)。但，鏈條或帆布輸送帶向兩側(cè)轉(zhuǎn)彎就很難實(shí)現(xiàn)。如果輸送帶不能向兩側(cè)轉(zhuǎn)彎，則回收箱和發(fā)卡機(jī)1就必須設(shè)置在一條相互垂直的連線上，否則難以實(shí)現(xiàn)輸送帶的前端和末端同時(shí)正對(duì)回收箱的導(dǎo)卡槽8和儲(chǔ)卡筒的入口滑槽26，即較難實(shí)現(xiàn)用輸送帶將回收箱和儲(chǔ)卡筒順暢連通。而很多高速公路出入口處的地形較復(fù)雜，須根據(jù)地形設(shè)計(jì)進(jìn)出口車道及回收箱和發(fā)卡機(jī)的安放位置，往往難以保證一個(gè)公路出入口的多條（甚至十幾條）進(jìn)出車道旁設(shè)置的回收箱和發(fā)卡機(jī)均一一對(duì)應(yīng)地處于相互垂直的連線上。

如圖10所示，為使回收箱與儲(chǔ)卡筒不能相互垂直的處于同一連線上仍能用輸送帶順暢連通，本實(shí)施例給出的輸送帶4為兩段以上，第一輸送帶4a豎直設(shè)置，第一輸送帶上相間隔地鉸接多個(gè)持卡單元6c，持卡單元在第一輸送帶頂端翻轉(zhuǎn)構(gòu)成的翻斗機(jī)構(gòu)就是出卡機(jī)構(gòu)，第二輸送帶4a末端之下設(shè)置的入口滑槽26與儲(chǔ)卡筒3相連通。為保證由回收箱插入的計(jì)費(fèi)卡準(zhǔn)確進(jìn)入持卡單元的盒內(nèi)，如圖10，在持卡單元處于等待入卡位置的近旁裝有位置感應(yīng)器31和讀寫器9，當(dāng)持卡單元移動(dòng)到等待入卡位置時(shí)，位置感應(yīng)器感應(yīng)到持卡單元已到達(dá)待入卡位置，位置感應(yīng)器將信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)指令輸送帶停止，待入卡；完成讀取計(jì)費(fèi)卡信息也傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再指令輸送帶啟動(dòng)。其余與實(shí)施例一相同。應(yīng)當(dāng)指出，位置感應(yīng)器也可以用步進(jìn)電機(jī)代替，每當(dāng)持卡單元移動(dòng)到等待入卡位置時(shí)，步進(jìn)電機(jī)控制輸送帶4停止，輸送帶上的持卡單元隨之停止并等待入卡，待讀寫器讀取信息后，步進(jìn)電機(jī)再使輸送帶重新啟動(dòng)。

本實(shí)施例僅第一輸送帶上鉸接多個(gè)持卡單元，第二輸送帶上無需裝有持卡單元，計(jì)費(fèi)卡直接搭在輸送帶上被傳送。如圖11所示，由于輸送帶分為至少兩段，兩段輸送帶的交接處，各輸送帶的運(yùn)行軌跡相交的延長(zhǎng)線呈一個(gè)夾角β，即可實(shí)現(xiàn)橫向轉(zhuǎn)折。如公路出口處的地形很復(fù)雜，需多次轉(zhuǎn)折輸送帶，可將輸送帶分為三段或更多段，按前述的輸送帶交接處結(jié)構(gòu)，如圖12所示，兩段相鄰的輸送帶之間設(shè)置傾斜的轉(zhuǎn)彎滑槽32。

使用時(shí)，出高速公路的司機(jī)，將計(jì)費(fèi)卡插入回收箱，計(jì)費(fèi)卡依重力滑落至持卡單元6c的盒內(nèi)，隨輸送帶向上到回轉(zhuǎn)處，持卡單元翻轉(zhuǎn)，計(jì)費(fèi)卡跌落到第二輸送帶上，隨之移動(dòng)到末端再跌落到入口滑槽26上，沿入口滑槽滑入儲(chǔ)卡筒。

本實(shí)施例的持卡單元6c，雖與實(shí)施例一的持卡單元均為盒狀，但無需實(shí)施例一所述的構(gòu)成持卡單元的撥桿15，扭簧16和蓋板14，不僅持卡單元的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單了，更使入卡機(jī)構(gòu)和出卡機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)化了。入卡機(jī)構(gòu)就是導(dǎo)卡槽8末端出口，持卡單元與輸送帶鉸接，翻轉(zhuǎn)時(shí)計(jì)費(fèi)卡依重力滑落，故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本更低，發(fā)生故障的幾率也更低。

本實(shí)施例給出的輸送帶是由高速公路進(jìn)出口車道的上部連通回收箱和儲(chǔ)卡筒，實(shí)際上通過車道地下亦可，如圖13所示，第一和第二輸送帶調(diào)換位置，計(jì)費(fèi)卡通過導(dǎo)卡槽8滑到第二輸送帶上，位置感應(yīng)器仍置于第一輸送帶持卡單元的入卡位置近旁。

實(shí)施例五

通常用鏈條輸送帶傳送物品，輸送帶的鏈條是臥置的，如圖15，此時(shí)鏈條可以上下彎曲，但不能側(cè)向轉(zhuǎn)彎。而將鏈條立置使用，如圖16，就能實(shí)現(xiàn)側(cè)向轉(zhuǎn)彎。本實(shí)施例給出的是一種可以以較大曲率側(cè)向轉(zhuǎn)彎的鏈條輸送帶系統(tǒng)，即便自動(dòng)發(fā)卡機(jī)和回收箱不處于同一條相互垂直的連線上，輸送帶也能順暢連通發(fā)卡機(jī)和回收箱，如圖14所示，兩條立置的鏈條輸送帶4b連通自動(dòng)發(fā)卡機(jī)1和計(jì)費(fèi)卡回收箱2，計(jì)費(fèi)卡12從輸送帶4a滑落到略低的輸送帶4b的前端，計(jì)費(fèi)卡搭在鏈條上，即可沿鏈條輸送帶的路徑運(yùn)動(dòng)，計(jì)費(fèi)卡運(yùn)動(dòng)到輸送帶末端自動(dòng)滑落到儲(chǔ)卡筒5中。應(yīng)指出，輸送帶使用兩條以上鋼絲繩，也可以方便地實(shí)現(xiàn)輸送帶的各方向轉(zhuǎn)彎。

實(shí)際上，市場(chǎng)上可以向兩側(cè)轉(zhuǎn)彎的輸送帶（鏈條）、輸送板出售，如圖17所示，使用該類輸送帶或輸送板就可實(shí)現(xiàn)輸送帶的側(cè)向轉(zhuǎn)彎。

其余與實(shí)施例四相同。