CN104346948A - 多车位激光检测装置 - Google Patents

Abstract

一种多车位激光检测装置，由激光传感器、激光反射装置、扫描转向装置、转角检测装置及控制装置等构成；激光传感器通过扫描转向装置使其发射的激光束在空中进行扇形扫描；扇形扫描区域被事先划分为多个车位检测区域，每个车位检测区域设置一套激光反射装置；转角检测装置用于检测激光束扇形扫描角度，其检测结果输出至控制装置；控制装置根据转角检测装置的检测信号确定激光束所在扫描的车位检测区域，同时根据激光传感器对其发射并由激光反射装置反射的激光束光路反射感应信号，综合判定各车位检测区域所对应的停车位上是否存有停放车辆，以此达到实时检测多个停车位的效果和目的。

Description

多车位激光检测装置

所属技术领域

本发明涉及一种车位检测装置，尤其是涉及一种多车位激光检测装置。

背景技术

目前停车位检测装置大多采用超声波检测、地磁检测、以及光电检测等方式，其特点都是采用一个车位配置一套检测器的单车位检测方式，由此对于一个由多车位组成的停车场来说，其检测装置成本相对较高，检测装置的安装与维护也较为不便。而对于可检测多个车位的视频检测器而言，由于检测结果受到停车场内光照环境与车灯干扰、摄像头拍摄角度、屋顶安装高度、以及停车场内妨碍视野的建筑物等因素的影响，其检测的停车位数量及检测可靠性也将受到很大限制，为完善整个停车场的多车位检测功能，其系统成本也将大幅提高。

发明内容

①本发明所要解决的技术问题

为了解决现有停车位检测装置检测车位少、系统成本高、安装所需空间大等问题，本发明提出一种基于激光扫描，将扇形扫描区域划分为对应不同停车位的多车位检测区域，同时通过检测激光扫描反射光路的连通与遮断来判定车位检测区域内是否存有停放车辆的多车位激光检测装置。

②本发明解决其技术问题所采用的技术方案

一种多车位激光检测装置，由激光传感器、激光反射装置、扫描转向装置、转角检测装置、控制装置、数据传输接口组成：

1)激光传感器包括激光发射装置与激光接收装置，激光发射装置发射激光束，激光接收装置接收由激光发射装置发射、并经激光反射装置反射的激光束，激光接收装置的感应信号输出到控制装置。

2)激光反射装置由一个或一个以上反光镜组成，反光镜组对源自激光发射装置发出的激光束进行光路反射；激光反射装置的末端反光镜可设置在停车位的车辆下方地面，当停车位上无停车车辆时，激光发射装置发射的激光束反射光路为连通状态，当停车位上停有车辆时，其激光束反射光路将被车辆遮断；激光反射装置的末端反光镜也可设置在停车位的车辆上方，当停车位上无停车车辆时，激光发射装置发射的激光束光路最终照射在停车位地面而无足够的反射光使激光传感器感应到，其反射光路为遮断状态，而当停车位上停有车辆时，其激光束反射光路经车辆顶部反射而连通，并被激光传感器所感应。

3)扫描转向装置由电动机和转向台组成，转向台由电动机带动而转动，转向台的转动使激光发射装置发射的激光束在空中实行扇形扫描。其实现方法可将激光发射装置固定设置在转向台上，其激光发射装置发射的激光束将随转向台的转动而在空中形成一个扇形扫描区域；也可将激光发射装置设置在转向台外，使其激光发射装置发射的激光束直射在设置在转向台上并随转向台旋转的倾斜反光镜的旋转中心，经倾斜反光镜的旋转与反射，激光束在空中将形成一个扇形扫描区域。其激光束扇形扫描区域大于0度，小于或等于360度。

4)扇形扫描区域对应停车位所在位置的扫描角度范围，被事先划分为一个或一个以上的车位检测区域，每个车位检测区域对应设置一组激光反射装置。

5)转角检测装置由直接或间接检测激光束扇形扫描角度的装置组成。其可由检测转向台旋转角度的转角传感器组成；也可由检测电机转数的传感计数器组成，即由电机与转向台的转数比及转动时间来确定激光束扇形扫描所转动的角度；也可由一个或一个以上检测车位检测区域边界的开关传感器组成，以确定激光束扇形扫描所在的车位检测区域；转角检测装置的检测信号输出到控制装置。转角检测装置也可由控制装置替代，即控制装置可依据一个扇形扫描周期内激光束已扫描时间占整个扇形扫描时间的比例算出激光束扇形扫描所转过的角度。

6)控制装置由单片机或数字逻辑电路、以及相应的必需电子元器件组成，其输入端分别与激光传感器和转角检测装置的输出端相连，其输出端与数据传输接口相连；控制装置根据转角检测装置的检测信号确定激光束所在扫描的车位检测区域，同时根据激光传感器对其激光发射装置发出的激光束光路反射感应信号，确定该车位检测区域内激光束扫描光路的连通或遮断状态；其检测结果输出到数据传输接口。

③本发明的有益效果

本发明提出了一种利用激光扫描传感技术来实时检测停车场内多个停车位的多车位激光检测装置，该激光检测装置通过激光扫描以及将扇形扫描区域划分为对应多个停车位的车位检测区域，使得激光传感器在扇形扫描过程中感应到其激光束反射光路出现遮断或连通状态的变化时，来确定激光束所在扫描的车位检测区域是否对应存在停放车辆。由此方式，本发明可实现一套检测装置可实时检测多个停车位的检测目的及效果；此外，该车位检测装置具有体积小、成本低、抗干扰能力强、检测覆盖范围大等特点，因而较为适于大型智能停车场车位满空信息的集中采集。

附图说明

图1：激光扫描装置示意图1

1  激光传感器

2  转向台

3  转向台旋转轴

4  电动机

5  传动盘

6  转角传感器

7  转数计数器

8  光电开关传感器

9  感应光孔

10 扇形扫描区域

11 车位检测区域

图2：激光扫描装置示意图2

12 倾斜反光镜

图3：激光反射装置示意图

13 中间反射镜

14 末端反射镜(1)

15 停车位(1)

16 车辆

17 连通光路(1)

18 遮断光路(1)

19 停车位(2)

20 末端反光镜(2)

21 遮断光路(2)

22 连通光路(2)

图4：电路控制系统示意图

23 转角检测装置

24 控制装置

25 数据传输接口

具体实施方式

图1为激光扫描装置示意图。在图1中，激光传感器1固定在转向台2上，可随转向台2一起绕转向台旋转轴3进行自由转动；电动机4通过固定其旋转轴上的同轴传动盘5带动转向台2绕转向台旋转轴3进行旋转，并可通过电动机4的正反转控制使转向台2进行往复转动，由此使得激光传感器1发射的激光束进行大于0度小于或等于360度的扇形扫描；激光束扇形扫描区域10对应所需检测的各停车位的扫描角度范围，被划分为1个或1个以上车位检测区域11；激光传感器1发射的激光束扫描角度可由转向台2的转角传感器6直接检测获得，也可由电动机4的转数计数器7的检测结果间接计算出来，或者可由光电开关传感器8通过检测转向台2上对应车位检测区域11边界的感应光孔9来直接检测激光束所在扫描的车位检测区域11。

图2为激光扫描装置示意图2。在图2中，倾斜反光镜12固定设置在转向台2上，并随转向台2绕转向台旋转轴3进行转动；电动机4带动转向台2进行同轴旋转；激光传感器1设置在转向台2之外，激光传感器1发射的激光束直射在倾斜反光镜12的旋转中心，经倾斜反光镜12的镜面反射，激光传感器1发射的激光束将随倾斜反光镜12的旋转而进行大于0度小于或等于360度的扇形扫描。

图3为激光反射装置示意图。为便于说明，在图3中停车位(1)15与停车位(2)19分别装设两种反射镜组。

对于停车位(1)15而言，转向台2及中间反射镜13装设在停车场的天顶，激光传感器1发射的激光束随转向台2旋转而在空中进行水平扇形扫描，扫描过程中将会逐个照射在所需检测的各停车位(1)15上方装设的中间反射镜13，并经中间反射镜13反射至各停车位(1)15地面上装设的末端反射镜(1)14上；当停车位(1)15上无停车车辆16时，照射在末端反射镜(1)14上的激光束沿原光路返回，此时激光传感器1可感应到连通光路(1)17返回的激光束而判定停车位(1)15上无停车车辆16；而当停车位(1)15上停有车辆16时，由于停车车辆16的遮挡，由激光传感器1发射的激光束经中间反射镜13无法反射到车辆16下方的末端反射镜(1)14上，此时激光传感器1将无法感应到沿遮断光路(1)18返回的激光束，而判定该停车位(1)15上停有车辆16。激光传感器1基于事先设定的对末端反射镜(1)14及车辆16顶部的反射光感应阈值，即可判定停车位(1)15上是否停有车辆。

对于停车位(2)19而言，激光传感器1发射的激光束随转向台2旋转而在空中进行水平扇形扫描，扫描过程中将会顺序照射在停车位(2)19上方装设的末端反射镜(2)20上，并经末端反射镜(2)20反射至停车位(2)19的地面，当停车位(2)19上无停车车辆16时，由停车位(2)19地面上反射回来的光线较弱，则激光传感器1将无法感应到沿遮断光路(2)21返回的激光束反射光，此时判定该停车位(2)19上无停车车辆16；而当停车位(2)19上停有车辆16时，由激光传感器1发出的激光束经末端反射镜(2)20反射至停车车辆16的顶部而被反射，此时激光传感器1基于事先设定的反射光感应阈值，将会感应到沿连通光路(2)22原路返回的激光束反射光，由此可判定该停车位(2)19上停有车辆16。

此外，通过设置转向台2的装设角度，可使激光传感器1发射的激光束不仅限于水平扫描，也可进行水平至垂直间任意角度斜面的扇形扫描，由此可检测下方局部扇形扫描区域内停车位的车辆停放状态。

图4为多车位激光检测装置的电路控制系统示意图。在图4中，控制装置24的输入端与激光传感器1和转角检测装置23的输出端相连，控制装置24的输出端与数据传输接口25相连；控制装置24当接收到激光传感器1的感应动作输出信号时，依据转角检测装置23对激光束扫描角度的检测结果来确定激光传感器1发出的激光束即刻所在扫描的车位检测区域11，并由此判定扫描所在车位检测区域11对应的停车位(1)16或停车位(2)19上是否停有车辆16；控制装置24输出其检测结果至数据传输接口25。

控制装置24由单片机或数字逻辑电路、以及必需的电子元器件组成，控制装置也可通过计算一个扇形扫描周期内激光束已扫描时间占整个扇形扫描时间的比例，来间接算出激光束扇形扫描所转过的角度，以此间接替代转角检测装置23对激光束扇形扫描角度的检测功能。

Claims (10)

1.一种多车位激光检测装置，由激光传感器、激光反射装置、扫描转向装置、转角检测装置、控制装置、数据传输接口组成；其特征是：

1)激光传感器包括激光发射装置与激光接收装置，激光发射装置发射激光束，激光接收装置接收由激光发射装置发射、并经激光反射装置反射的激光束，激光接收装置的感应信号输出到控制装置；

2)激光反射装置由一个或一个以上反光镜组成，反光镜组对源自激光发射装置发出的激光束进行光路反射；

3)扫描转向装置由电动机和转向台组成，转向台由电动机带动而转动，转向台的转动使激光发射装置发射的激光束在空中进行扇形扫描；

4)扇形扫描区域对应停车位所在位置的扫描角度范围，被事先划分为一个或一个以上车位检测区域，每个车位检测区域对应设置一组激光反射装置；

5)转角检测装置由直接或间接检测激光束扇形扫描角度的装置组成，其检测信号输出到控制装置；

6)控制装置由单片机或数字逻辑电路组成，其输入端分别与激光传感器和转角检测装置的输出端相连，其输出端与数据传输接口相连；控制装置根据转角检测装置的检测信号确定激光束所在扫描的车位检测区域，同时根据激光传感器对其激光发射装置发出的激光束光路反射感应信号，确定该车位检测区域内激光束扫描光路的连通或遮断状态；其检测结果输出到数据传输接口。

2.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其激光发射装置固定设置在转向台上，其激光发射装置发射的激光束随转向台的转动在空中形成一个扇形扫描区域。

3.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其激光发射装置设置在转向台外，其激光发射装置发射的激光束直射设置在转向台上、并随转向台旋转的倾斜反光镜的旋转中心，经倾斜反光镜的旋转与反射，其激光束在空中形成一个扇形扫描区域。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的多车位激光检测装置，其特征是其激光束扇形扫描区域大于0度，小于或等于360度。

5.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其激光反射装置的末端反光镜设置在停车位的车辆下方地面，停车位上停有车辆时，激光发射装置发射的激光束反射光路被车辆遮断。

6.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其激光反射装置的末端反光镜设置在停车位的车辆上方，停车位上停有车辆时，激光发射装置发射的激光束反射光路经车辆顶部反射而连通。

7.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其转角检测装置由检测转向台旋转角度的转角传感器组成。

8.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其转角检测装置由检测电机转数的传感计数器组成。

9.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其转角检测装置由一个或一个以上检测车位检测区域边界的开关传感器组成。

10.根据权利要求1所述的多车位激光检测装置，其特征是其转角检测装置由控制装置替代，控制装置依据一个扇形扫描周期内激光束已扫描时间占整个扇形扫描时间的比例间接算出激光束扇形扫描角度。