CN103592926A - 基于机械式立体停车场与agv相结合的智能控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统及方法，该系统包括调度服务器、AGV自动引导车、双层车库车位控制装置、敷设在机械式立体停车场内行车通道上的车辆引导标识，该调度服务器通过有线通讯方式与双层车库车位控制装置相连接实现对双层车库车位的垂直及横向移动控制功能；调度服务器通过无线通讯方式与AGV自动引导车相连接。本发明通过双层车库车位控制装置和AGV自动引导车的接力配合并在调度服务器的控制下，实现了方便的存取车辆功能，不仅有效地缩短了车主取车时间，而且，还从根本上杜绝了车主因在停车场长时间驾驶车辆寻找车位而造成的室内排气污染，节约了环保成本。

Description

基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统及方法
技术领域
本发明属于立体停车技术领域，尤其是一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统及方法。
背景技术
立体车库在我国已经推行很多年了，受到地方政府的高度重视，有些地方政府曾经强令推出：立体车库是民用住宅施工验收的标准之一，由此可见，政府计划中已经将立体车库作为我们国家长期发展的战略目标。回顾几年来推行立体车库的效果，普遍反映的问题是：车主存取车等待时间太长，用户难以接受，虽然立体车库很好地解决了空间利用率问题，但是，其本身的设计结构决定了其服务的功能只能是片面的、单一的。如图1所示，这是一张真实的立体车库停车场布局图，从图中看出，该停车场并非是一个单一功能的停车场，其不仅包括多个双层车库，而且还包括其它综合服务设施，如供电设施、供水设施、供暖气设施，整个停车场的布局就象一个迷宫，用户取车时，如同掉进了迷魂阵，由于周围参照物复杂，找不到出口方向，不仅浪费了时间，而且由于车主驾车寻路，不断排放废气，增加了室内废气污染。对于其它立体车库停车场也都或多或少存在取车难的问题，当停车场面积越大，地形越复杂时，取车等待时间长的问题就越来越突出。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、节能环保且能够提高用户存取车效率的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统及方法。
本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，包括调度服务器、车辆存取间、用户操作终端、AGV自动引导车、双层车库车位控制装置、敷设在机械式立体停车场内行车通道上的车辆引导标识，所述的车辆存取间设置在机械式立体停车场的出入口处，所述的用户操作终端安装在车辆存取间内用于用户存取操作，所述的调度服务器分别与车辆存取间和用户操作终端相连接进行双向通讯并根据用户操作终端的存取命令实现对车辆的存取控制功能；该调度服务器通过有线通讯方式与双层车库车位控制装置相连接实现对双层车库车位的垂直及横向移动控制功能；调度服务器通过无线通讯方式与AGV自动引导车相连接，控制AGV自动引导车将双层车库车位上的车辆运送到车辆存取间内或将车辆存取间内的车辆运送到双层车库车位上。
而且，所述的双层车库车位控制装置包括控制器及其相连接的电机，该控制器通过网络接口、CAN接口或RS485接口与调度服务器相连接；所述的电机包括平移电机和升降电机，平移电机安装在双层车库的所有车位上用于驱动车位的横向移动，升降电机安装在双层车库的上层车位上用于驱动上层车位的垂直移动。
而且，所述双层车库车位控制装置控制的双层车库为移位式机械式双层车库，在移位式机械式双层车库的第一层始终保留一个空车位作为车辆的出入口车位。
而且，所述车辆引导标识为均匀分布的二维码标签，每个二维码标签与每个车位的中心点排成一条直线。
而且，所述的AGV自动引导车采用基于视觉方法的AGV自动引导车。
一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能取车方法，包括以下步骤：
步骤1、车主向调度服务器发出预约取车的请求；
步骤2、调度服务器生成动态取车方案并将反馈车辆唯一标识码提供给车主，确定离停车场出口最近的预约暂存车位,并分别向双层车库车位控制装置和AGV控制器发送取车命令；
步骤3、双层车库车位控制装置根据调度服务器的命令调度车位，将车辆运送至该双层车库首层的出入口车位上；
步骤4、AGV自动引导车沿车辆引导标识驶向双层车库首层的出入口车位旁边的目标路点，将车辆取出存放到预约暂存车位；
步骤5、车主在用户操作终端上输入身份验证号码；
步骤6、调度服务器根据身份验证码验证车辆；
步骤7、调度服务器验证车主身份合格后发命令给AGV自动引导车，AGV自动引导车将车辆从预约暂存车位移出到车辆存取间；
步骤8、车主从车辆存取间将车辆开走。
而且，所述步骤1车主向调度服务器发出预约取车的请求采用如下方式之一：手机通过移动通信网与调度服务器发出预约取车请求，或者固定电话通过固定电话网与调度服务器发出预约取车请求，或者浏览器终端通过INTERNET网与调度服务器发出预约取车请求。
而且，所述步骤2调度服务器通过以下三种方式向车主提供车辆唯一标识码：调度服务器通过用户操作终端打印车辆唯一标识码并交给车主，或者通过手机运营商以短信的方式将车辆唯一标识码发送给车主手机，或者通过网站发布方式将车辆唯一标识码发送给车主的客户端浏览器。
本发明的优点和积极效果是：
本发明通过双层车库车位控制装置和AGV自动引导车的接力配合并在调度服务器的控制下，实现了方便存取车辆功能，解决了长期以来立体车库难以解决的车主取车等候时间长的问题，不仅有效地缩短了车主取车时间，而且，还从根本上杜绝了车主因在停车场长时间驾驶车辆寻找车位而造成的室内排气污染，节约了环保成本。
附图说明
图1为一种典型立体停车场的设施布局示意图；
图2为本发明的系统连接示意图；
图3为双层车库车位控制装置的电路方框图；
图4为调度服务器的预约取车处理流程图；
图5为用户取车的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，如图2所示，为三层架构体系，包括人机界面层的车辆存取间及用户操作终端、服务调度层的调度服务器以及执行层的AGV自动引导车、双层车库车位控制装置、敷设在机械式立体停车场内行车通道上的车辆引导标识。所述的车辆存取间设置在机械式立体停车场的出入口处，用户操作终端安装在车辆存取间内用于用户存取操作。所述的调度服务器分别与车辆存取间和用户操作终端相连接进行双向通讯并根据用户操作终端的存取命令实现对车辆的存取控制功能；该调度服务器通过有线通讯方式与双层车库车位控制装置相连接实现对双层车库车位的垂直及横向移动控制功能；调度服务器通过无线通讯方式与AGV自动引导车相连接，控制AGV自动引导车将双层车库车位上的车辆运送到车辆存取间内或将车辆存取间内的车辆运送到机械式双层车库车位上。
双层车库车位控制装置能够控制机械式立体停车场内双层车库的车位进行垂直或横向移动，实现车位上的车辆在同一层或上下层之间移动。在本实施例中，双层车库采用的是移位式立体车库，在双层车库的首层始终保留一个空车位作为车辆的出入口车位。移位式立体车库的优点是车辆在存取过程中，利用其本身的一个空车位作为活动车位，通过移动空车位将车辆取出或存入，不需要单独占用AGV车道的面积。如果是抽屉式立体车库，其在存取车辆时，抽屉拉开时必须单独占用车道的面积，作为车辆的入口或出口，而这块面积不能和AGV的行驶路线共用，否则，将可能会发生碰撞，抽屉式取车方法比较适合车道比较宽的条件下，而移动式取车方法比较适合车道比较狭窄但其宽度可以容纳AGV行驶的条件下。
如图3所示，双层车库车位控制装置由控制器及其相连接的电机构成，双层车库首层的每个车位安装一台平移电机驱动车位进行横向移动，双层车库上层的每个车位上安装一台升降电机和一台平移电机驱动车位进行垂直移动和横向移动，该控制器通过网络、CAN、485等通讯接口与调度服务器相连接并在调度服务器的控制下车位的移动。
敷设在机械式立体停车场内行车通道上的车辆引导标识用于引导AGV自动引导车行进，该车辆引导标识为均匀分布的二维码标签，每个二维码标签与每个车位的中心点排成一条直线。所述的AGV自动引导车与调度服务器采用无线方式进行通信，并在调度服务器的控制下在车辆存取间与目标位之间的车辆引导标识上行驶并运送车辆。该AGV自动引导车采用基于视觉方法的AGV自动引导车，其视觉导航方法为基于二维码的移动机器人视觉导航方法，其基本原理是利用二维码三个顶角的探测图形计算出二维码中心点，进而计算出AGV自动引导车相对于二维码的偏离位置和偏离角度，再进一步计算AGV自动引导车相对于世界坐标系的偏离位置和偏离角度，从而实现AGV在行走过程中相对于世界坐标系的自动纠偏功能。
一种基于机械式立体停车场的智能取车方法，如图4及图5所示，包括以下步骤：
步骤1、车主向调度服务器发出预约取车的请求；
车主预约取车的方法可以有多种，预约终端包括手机、固定电话和浏览器终端，手机通过移动通信网与调度服务器相连接，固定电话通过固定电话网与调度服务器相连接，浏览器终端通过INTERNET网与调度服务器相连接。
步骤2、调度服务器生成动态取车方案并将反馈车辆唯一标识码提供给车主，确定离停车场出口最近的预约暂存车位,并分别向双层车库车位控制装置和AGV控制器发送取车命令。
在本步骤中，车辆唯一标识码通过如下三种方式之一提供给车主：调度服务器通过用户操作终端打印车辆唯一标识码并交给车主，或者通过手机运营商以短信的方式将车辆唯一标识码发送给车主手机，或者通过网站发布方式将车辆唯一标识码发送给车主的客户端浏览器。
调度服务器生成的动态取车方案为：根据预约取车时间的远近建立三个线程，时间最远的放入第三线程，时间最近的放入第一线程，随着时间的推移，第一线程的任务队列不断被第二线程补充，第二线程任务队列不断被第三线程补充，如此循环下去完成一个又一个预约取车任务。
步骤3、双层车库车位控制装置根据调度服务器的命令调度车位，将车辆运送至该双层车库首层的出入口车位上；
步骤4、AGV自动引导车沿车辆引导标识驶向双层车库首层的出入口车位旁边的目标路点，将车辆取出存放到预约暂存车位；
本实施例所述的目标路点是AGV路径规划中的特定地点，AGV每经过一个路点即进行一次自身姿态的校正，目标路点还和车辆存储位的中心点两点构成一条与车道互为垂直的直线，保证AGV存车或取车时能够进入正确的位置。
预约暂存车位和车辆存取间是两个不同地点，车辆存取间是车主存取车的唯一地方，预约暂存车位是靠近车辆存取间的一个空车位，该空车位专门用于存放用户的预约取车的车辆，其数量根据停车场地而定。
步骤5、车主在用户操作终端上输入身份验证号码；
步骤6、调度服务器根据身份验证码验证车辆；
步骤7、调度服务器验证车主身份合格后发命令给AGV自动引导车，AGV自动引导车将车辆从预约暂存车位移出到车辆存取间；
步骤8、车主从车辆存取间将车辆开走。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，其特征在于：包括调度服务器、车辆存取间、用户操作终端、AGV自动引导车、双层车库车位控制装置、敷设在机械式立体停车场内行车通道上的车辆引导标识，所述的车辆存取间设置在机械式立体停车场的出入口处，所述的用户操作终端安装在车辆存取间内用于用户存取操作，所述的调度服务器分别与车辆存取间和用户操作终端相连接进行双向通讯并根据用户操作终端的存取命令实现对车辆的存取控制功能；该调度服务器通过有线通讯方式与双层车库车位控制装置相连接实现对双层车库车位的垂直及横向移动控制功能；调度服务器通过无线通讯方式与AGV自动引导车相连接，控制AGV自动引导车将双层车库车位上的车辆运送到车辆存取间内或将车辆存取间内的车辆运送到双层车库车位上。
2.根据权利要求1所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，其特征在于：所述的双层车库车位控制装置包括控制器及其相连接的电机，该控制器通过网络接口、CAN接口或RS485接口与调度服务器相连接；所述的电机包括平移电机和升降电机，平移电机安装在双层车库的所有车位上用于驱动车位的横向移动，升降电机安装在双层车库的上层车位上用于驱动上层车位的垂直移动。
3.根据权利要求1所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，其特征在于：所述双层车库车位控制装置控制的双层车库为移位式机械式双层车库，在移位式机械式双层车库的第一层始终保留一个空车位作为车辆的出入口车位。
4.根据权利要求1所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，其特征在于：所述车辆引导标识为均匀分布的二维码标签，每个二维码标签与每个车位的中心点排成一条直线。
5.根据权利要求1所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能控制系统，其特征在于：所述的AGV自动引导车采用基于视觉方法的AGV自动引导车。
6.一种如权利要求1至5任一项所述系统的智能取车方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、车主向调度服务器发出预约取车的请求；
步骤2、调度服务器生成动态取车方案并将反馈车辆唯一标识码提供给车主，确定离停车场出口最近的预约暂存车位,并分别向双层车库车位控制装置和AGV控制器发送取车命令；
步骤3、双层车库车位控制装置根据调度服务器的命令调度车位，将车辆运送至该双层车库首层的出入口车位上；
步骤4、AGV自动引导车沿车辆引导标识驶向双层车库首层的出入口车位旁边的目标路点，将车辆取出存放到预约暂存车位；
步骤5、车主在用户操作终端上输入身份验证号码；
步骤6、调度服务器根据身份验证码验证车辆；
步骤7、调度服务器验证车主身份合格后发命令给AGV自动引导车，AGV自动引导车将车辆从预约暂存车位移出到车辆存取间；
步骤8、车主从车辆存取间将车辆开走。
7.根据权利要求6所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能取车方法，其特征在于：所述步骤1车主向调度服务器发出预约取车的请求采用如下方式之一：手机通过移动通信网与调度服务器发出预约取车请求，或者固定电话通过固定电话网与调度服务器发出预约取车请求，或者浏览器终端通过INTERNET网与调度服务器发出预约取车请求。
8.根据权利要求6所述的基于机械式立体停车场与AGV相结合的智能取车方法，其特征在于：所述步骤2调度服务器通过以下三种方式向车主提供车辆唯一标识码：调度服务器通过用户操作终端打印车辆唯一标识码并交给车主，或者通过手机运营商以短信的方式将车辆唯一标识码发送给车主手机，或者通过网站发布方式将车辆唯一标识码发送给车主的客户端浏览器。
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