CN106088721A - 一种智能停车系统及存取车方法 - Google Patents

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CN106088721A CN201610397719.2A CN201610397719A CN106088721A CN 106088721 A CN106088721 A CN 106088721A CN 201610397719 A CN201610397719 A CN 201610397719A CN 106088721 A CN106088721 A CN 106088721A
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吴明晖
沈韬
黄海军
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Abstract

一种智能停车系统及存取车方法，包括停车区域，车库，取车区域，多个独立配置的载车移动装置和控制系统，停车区域或取车区域包括并列布置的多个等待车位；车库内设置多条泊车道；载车移动装置包括底盘，载车板和控制模块；停车区域和取车区域设有人机交互装置与控制系统通过有线/无线模块连接，或者，车主手机APP与控制系统通过无线模块连接；载车移动装置的控制模块与控制系统通过无线模块连接；车辆上设有定位模块与控制系统和载车移动装置的控制模块通过无线模块连接。本发明载车移动装置结构简单，负载更低，移动灵活，支撑效果好；适用差异性比较大的车型，提高了停车场的使用效率。

Description

一种智能停车系统及存取车方法
技术领域
本发明涉及一种停车场及汽车搬运方法，尤其涉及基于中央控制系统协调控制的智能停车系统及汽车搬运方法。
背景技术
随着汽车产业的飞速发展，城市车位资源变得日益紧缺，且停放效率低下，给驾车人员造成的很大不便，为了能高效地利用停车场，社会开始向智能泊车方向发展，各种智能停车系统也应运而生。
目前常见的智能停车系统包括如下几种：
1、车主将辆停在床形的载车板上，搬运装置将载车板整体和车辆一起搬运至车库内的停车位置上，取车时，搬运装置再将载车板整体和车辆一起搬运至取车位置；该停车方式需要配置大量的载车板，并且载车板本身增加了搬运装置的工作负载；
2、通过“匚”形的搬运装置内腔中配置的车轮承载机构将车辆提升并搬运至车库内的停车位置上，但该搬运装置的车轮承载机构需要执行多个方向的运动，以适应抬升不同轴距、轮距的车辆，这种要求造成了搬运装置的结构复杂，而且体形大，需要在车库内配置更宽的车道，从而降低了车库的实际使用效率；
3、通过具有两排间隔布置、对应前轮的前梳和多排间隔布置、对应后轮的后梳的搬运装置将车辆提升并搬运至车库内的停车位置上，但由于该搬运装置的前梳和后梳是间断不连贯的，因此能够适用的车型有限，并且车库内每个停车位置的尺寸固定，停车位也不能灵活适应轴距、轮距差异性比较大的车型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能停车系统及存取车方法，该停车场的停车位能够灵活适应轴距、轮距差异性比较大的车型，停车场的实际利用率高，并且无需配置载车板，搬运装置的结构简单可靠，移动灵活。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种智能停车系统，其特征在于：
所述智能停车系统包括停车区域，车库，取车区域，多个独立配置的载车移动装置和控制系统，其中：
停车区域或取车区域包括并列布置的多个等待车位，等待车位包括紧临车库在地坪上开设的凹坑和配置于凹坑内的停车支架，等待车位的凹坑尾端为开口端，与车库相连通，且坑底与车库地坪持平，沿凹坑长度方向，在凹坑开口端的两侧对称固定一对停车支架，每个停车支架顶部分别设有一块停车板，停车板呈单侧梳齿形，且两停车板的梳齿齿尖相对，停车板上板面与停车区域或取车区域的地坪持平，停车板的下方中空，能够容纳载车移动装置在其下方移动；
停车区域和取车区域为两个分别配置在车库旁侧的独立区域，或者，停车区域和取车区域合并为一体，为兼具停/取车功能的整体区域；
车库内设置多条泊车道，每条泊车道包括两块间隔平行对称布置的泊车板，泊车板呈单侧梳齿形，且两泊车板的梳齿齿尖相对，泊车板的下方中空，能够容纳载车移动装置在其下方移动，单条泊车道形成一个停车区，或者多条泊车道紧靠并列形成一个停车区，停车区之间通过行车道分隔；
载车移动装置包括底盘，活动安装于底盘上方的载车板和控制模块，载车板呈双侧梳齿形，其齿形与停车板/泊车板齿形交错，尺寸对应，载车板能够在升降组件的驱动下相对底盘垂直移动，从停车板/泊车板的齿隙之间上升至高于停车板/泊车板板面或者下降至低于停车板/泊车板板面，底盘底部设有万向行走机构，能够在控制模块驱动下负载载车移动装置在停车支架下方、泊车道下方或者行车道内移动；
停车区域和取车区域设有人机交互装置与控制系统通过有线/无线模块连接，或者，车主手机APP与控制系统通过无线模块连接；
载车移动装置的控制模块与控制系统通过无线模块连接；
车辆上设有定位模块与控制系统和载车移动装置的控制模块通过无线模块连接。
停车板/泊车板/载车板长度与车辆轴距对应，停车板/泊车板间距与车辆轮距对应，停车板/泊车板/载车板上的梳齿深度与轮胎宽度对应。
进一步的，所述升降组件为液压顶升机构，电动推杆或者剪叉式升降机构。
再进一步，所述万向行走机构包括4个被动万向轮和2个差速驱动轮，4个被动万向轮分别靠近方形底盘的四个端部配置，2个差速驱动轮沿底盘宽度方向间隔配置于底盘中部左右两侧，4个被动万向轮和2个差速驱动轮形成2-2-2的配置形式，2个差速驱动轮实现载车移动装置前进后退及左、右转弯，4个被动万向轮起到良好的支撑作用，并且4个被动万向轮位于2个差速驱动轮内侧，总计6个轮子对应四个轮胎的内、外侧支撑，考虑到不同车型的轮距差异性，这种万向行走机构的支承效果好，轮子受力也更均匀，适用于多数车型。
再进一步，所述万向行走机构包括2个被动万向轮和2个差速驱动轮，2个被动万向轮靠近方形底盘的前后两端，沿底盘长度方向配置，2个差速驱动轮沿底盘宽度方向间隔配置于底盘中部左右两侧，这种万向行走机构的结构紧凑，适用于Smart等小车型。
再进一步，所述差速驱动轮通过减速器由控制模块控制的伺服电机驱动，伺服电机由配置于载车移动装置上的可充电电瓶供电。通过差速驱动轮的差速转动，实现载车移动装置的转弯功能。
再进一步，所述万向行走机构包括靠近方形底盘的4个端部配置的4个麦克纳姆轮。麦克纳姆轮可以在载车移动装置不转弯的情况下，实现载车移动装置的整体平移及前进后退，因为换向过程中不需要载车移动装置回转，对行车道的尺寸要求更低，能进一步提高停车场的实际使用效率。
再进一步，所述智能停车系统的车库为多层车库，多层车库之间通过升降电梯相连，进一步停车场单位面积的停车量。
再进一步，所述载车移动装置上的控制模块带有导航组件和定位组件。控制模块采用单片机电路，导航组件用于引导载车移动装置的移动路线，定位组件用于确认载车移动装置的即时坐标位置，并确保载车板与泊车板或停车板上的梳齿结构配合精准。
再进一步，所述导航组件为超声波导航组件、激光导航组件或视觉导引定位组件；以视觉导引定位组件为例，停车时，控制系统根据停车区域空置等待车位的情况分配给车主一个距离最近的等待车位，载车移动装置通过CCD摄像头获取周边环境信息，通过仿生图像辨识确定自身坐标位置，自动判断行进路径，进而引导载车移动装置到达控制系统所分配的等待车位下方。
进一步的，所述定位组件为与车辆上的定位模块成对配置的定位传感器，或者GPS定位器。现以定位传感器为例，停车时，当载车移动装置到达等待车位下方后，通过传感器对等待车位上车辆的定位传感器扫描，从而确保载车移动装置到达指定车辆下方指定位置，然后，载车移动装置将车辆抬举并离开所述等待车位进入泊车道，载车移动装置将汽车停放于泊车道上，控制系统记录停车位置信息并锁定该停车位置，使其处于使用状态；取车时，通过存车时控制系统记录的停车位置信息及视觉导引技术，载车移动装置可以快速找到指定的停车位置，然后再次扫描车辆上的定位模块，搬运车辆。
进一步的，一种上述的智能停车系统的存/取车方法，其特征在于：
存车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出泊车请求，控制系统读取车辆信息并反馈一个停车区域内空置的等待车位后，控制系统锁定该等待车位，使其处于使用状态，车主将车辆停放在所述等待车位上；车主下车后，载车移动装置行驶至所述等待车位下方的指定位置，载车移动装置的升降组件驱动载车板上升至高于停车板，将车辆抬举并离开所述等待车位进入车库，控制系统重新释放所述等待车位，使其处于空置状态；控制系统分配车库的泊车道，载车移动装置驶入泊车道并在距离同一泊车道内前方车辆某一设定距离停车，或者，如果该条泊车道空置，则在该条泊车道的首停车位停车，载车移动装置的升降组件驱动载车板下降至低于泊车板，将汽车停放于泊车道上，控制系统记录停车位置信息并锁定该停车位置，使其处于使用状态，载车移动装置离开，完成存车任务；
取车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出取车请求，控制系统读取车辆信息和停车位置信息并反馈一个取车区域内空置的等待车位后，控制系统锁定所述等待车位，使其处于使用状态；载车移动装置移动至所述停车位置下方，载车移动装置的升降组件驱动载车板上升至高于泊车板，将车辆抬举并离开泊车道，进入所述等待车位；载车移动装置的升降组件驱动载车板下降至低于停车板，将汽车停放于所述等待车位上，控制系统释放车辆在车库4内的停车位置，使其处于空置状态，载车移动装置离开，完成存车任务；车主取走车辆后，控制系统再释放取车区域的该等待车位，使其处于空置状态。
进一步的，所述取车过程中，如果车辆前/后方的泊车道上停泊有其它车辆，车辆无法离开泊车道，由多个载车移动装置协作，先将其它车辆载入行车道，待车辆离开泊车道后，再将其它车辆重新载入泊车道并保持某一设定距离停好，控制系统重新记录停车位置信息并锁定新的该停车位置，使其处于使用状态。
本发明的有益效果在于：
1、载车移动装置结构简单，负载更低，移动灵活，支撑效果好；
2、可以根据不同的轴距、轮距设置不同尺寸的等待车位和泊车道，以适应差异性比较大的车型，提高了停车场的使用效率；
3、车库内部不是一个个相互独立分配、尺寸固定的停车单元，而是多条泊车道，泊车道本身能够适应一定范围的轮距变化，泊车道连贯设置，不同车长的车辆保持一定间距停泊在泊车道上，每个泊车道上根据车型不同，可以停泊数量不同的车辆，进一步提高了停车场的使用效率；
4、车库可以多层配置，通过电梯相连，进一步提高停车场的立体空间利用效率；
5、车主通过手机APP软件或者人机交互装置实现与控制系统的信息沟通，便于操作。
附图说明
图1为本发明中载车移动装置的一种优选结构立体示意图
图2为图1的俯视图
图3为停车支架的立体结构示意图
图4为停车支架和图1载车移动装置的配合立体示意图
图5～6为载车移动装置工作时各部件的位置配合示意图
图7为本发明一种优选配置方案的平面示意图
图8为图7的纵剖示意图
图9为本发明另一种优选配置方案的平面示意图
图1～9中：1为停车支架，101为停车板，2为载车移动装置，201为底盘，202为载车板，203为被动万向轮，204为差速驱动轮，3为停车区域，4为车库，401为泊车道，402为泊车板，403为行车道，5为取车区域，6为等待车位。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图7～9所示的智能停车系统包括停车区域3，车库4，取车区域5，多个独立配置的载车移动装置2和控制系统。
停车区域3或取车区域5包括并列布置的多个等待车位6，等待车位6包括紧临车库4在地坪上开设的凹坑和配置于凹坑内的停车支架1，等待车位6的凹坑尾端为开口端，与车库4相连通，且坑底与车库4地坪持平；沿凹坑长度方向，在凹坑开口端的两侧对称固定一对停车支架1，每个停车支架1顶部分别设有一块停车板101，停车板101呈单侧梳齿形，且两停车板101的梳齿齿尖相对，如图3所示；停车板101上板面与停车区域3或取车区域5的地坪持平，停车板101的下方中空，能够容纳载车移动装置2在其下方移动，如图8所示。
图7、图9中，停车区域3和取车区域5合并为一体，为兼具停/取车功能的整体区域，其中，图7中的停/取车区域数量为1个，图9中的停/取车区域数量为2个。
图7、图9中，车库4内设置多条泊车道401，每条泊车道401包括两块间隔平行对称布置的泊车板402，泊车板402呈单侧梳齿形，且两泊车板402的梳齿齿尖相对，泊车板402的下方中空，能够容纳载车移动装置2在其下方移动，多条泊车道401紧靠并列形成一个停车区，停车区之间通过行车道403分隔。
如图1～2所示，载车移动装置2包括底盘201，活动安装于底盘201上方的载车板202和控制模块，载车板202呈双侧梳齿形，其齿形与停车板101/泊车板402齿形交错，尺寸对应，载车板202能够在升降组件的驱动下相对底盘201垂直移动，从停车板101/泊车板402的齿隙之间上升至高于停车板101/泊车板402板面或者下降至低于停车板101/泊车板402板面，该实施例中，升降组件为电动推杆；底盘201底部设有万向行走机构，该实施例中，万向行走机构包括4个被动万向轮203和2个差速驱动轮204，4个被动万向轮203分别靠近方形底盘201的四个端部配置，2个差速驱动轮204沿底盘201宽度方向间隔配置于底盘201中部左右两侧，且4个被动万向轮203位于2个差速驱动轮204内侧，载车移动装置2能够在控制模块驱动下负载载车移动装置2在停车支架1下方、泊车道401下方或者行车道403内移动；
停车区域3和取车区域5设有人机交互装置与控制系统通过有线/无线模块连接，或者，车主手机APP与控制系统通过无线模块连接；载车移动装置2的控制模块与控制系统通过无线模块连接；车辆上设有定位模块与控制系统和载车移动装置2的控制模块通过无线模块连接。
停车板101/泊车板402/载车板202长度与车辆轴距对应，停车板101/泊车板402间距与车辆轮距对应，停车板101/泊车板402/载车板202上的梳齿深度与轮胎宽度对应。
载车移动装置2上的控制模块带有导航组件和定位组件。导航组件为视角导引定位组件；定位组件为与车辆上的定位模块成对配置的传感器。
存车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出泊车请求，控制系统读取车辆信息并反馈一个停车区域3内空置的等待车位6后，控制系统锁定该等待车位6，使其处于使用状态，车主将车辆停放在所述等待车位6上；车主下车后，载车移动装置2上的视角导引定位组件通过CCD摄像头获取周边环境信息，通过仿生图像辨识确定自身坐标位置，自动判断行进路径，进而引导载车移动装置2到达控制系统所分配的等待车位6下方的指定位置，然后通过定位组件与其上方的车辆及停车板101精确定位，载车移动装置2的升降组件驱动载车板202上升至高于停车板101，如图5～6所示，将车辆抬举并离开所述等待车位6进入车库4，控制系统重新释放所述等待车位6，使其处于空置状态；控制系统分配车库4的泊车道401，载车移动装置2在视角导引定位组件引导下，驶入泊车道401并在距离同一泊车道401内前方车辆0.3m停车，或者，如果该条泊车道401空置，则在该条泊车道401的首停车位停车，载车移动装置2的升降组件驱动载车板202下降至低于泊车板402，将汽车停放于泊车道401上，控制系统记录停车位置信息并锁定该停车位置，使其处于使用状态，载车移动装置2离开，完成存车任务；
取车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出取车请求，控制系统读取车辆信息和停车位置信息并反馈一个取车区域5内空置的等待车位6后，控制系统锁定所述等待车位6，使其处于使用状态；载车移动装置2在视角导引定位组件引导下移动至所述停车位置下方，并通过定位组件与其上方的车辆及泊车板402精确定位，载车移动装置2的升降组件驱动载车板202上升至高于泊车板402，将车辆抬举并离开泊车道401，在视角导引定位组件引导下进入所述等待车位6；载车移动装置2的升降组件驱动载车板202下降至低于停车板101，将汽车停放于所述等待车位6上，控制系统释放车辆在车库4内的停车位置，使其处于空置状态，载车移动装置2离开，完成存车任务；车主取走车辆后，控制系统再释放取车区域5的该等待车位6，使其处于空置状态。
如图9所示，车B在取车过程中，其前/后方的泊车道401上停泊有车A和车C，由多个载车移动装置2协作，先将车A或者车C移入行车道403，待车B离开泊车道401后，再将车A或者车C重新载入泊车道401并保持车A和车C一设定距离停好，控制系统重新记录车A和车C的停车位置信息并锁定新的该停车位置，使其处于使用状态，便于后续车辆停入。

Claims (10)

1.一种智能停车系统，其特征在于：
所述智能停车系统包括停车区域(3)，车库(4)，取车区域(5)，多个独立配置的载车移动装置(2)和控制系统，其中：
停车区域(3)或取车区域(5)包括并列布置的多个等待车位(6)，等待车位(6)包括紧临车库(4)在地坪上开设的凹坑和配置于凹坑内的停车支架(1)，等待车位(6)的凹坑尾端为开口端，与车库(4)相连通，且坑底与车库(4)地坪持平，沿凹坑长度方向，在凹坑开口端的两侧对称固定一对停车支架(1)，每个停车支架(1)顶部分别设有一块停车板(101)，停车板(101)呈单侧梳齿形，且两停车板(101)的梳齿齿尖相对，停车板(101)上板面与停车区域(3)或取车区域(5)的地坪持平，停车板(101)的下方中空，能够容纳载车移动装置(2)在其下方移动；
停车区域(3)和取车区域(5)为两个分别配置在车库(4)旁侧的独立区域，或者，停车区域(3)和取车区域(5)合并为一体，为兼具停/取车功能的整体区域；
车库(4)内设置多条泊车道(401)，每条泊车道(401)包括两块间隔平行对称布置的泊车板(402)，泊车板(402)呈单侧梳齿形，且两泊车板(402)的梳齿齿尖相对，泊车板(402)的下方中空，能够容纳载车移动装置(2)在其下方移动，单条泊车道(401)形成一个停车区，或者多条泊车道(401)紧靠并列形成一个停车区，停车区之间通过行车道(403)分隔，
载车移动装置(2)包括底盘(201)，载车板(202)和控制模块，载车板(202)呈双侧梳齿形，其齿形与停车板(101)/泊车板(402)齿形交错，尺寸对应，载车板(202)能够在升降组件的驱动下相对底盘(201)垂直移动，从停车板(101)/泊车板(402)的齿隙之间上升至高于停车板(101)/泊车板(402)板面或者下降至低于停车板(101)/泊车板(402)板面，底盘(201)底部设有万向行走机构，能够在控制模块驱动下负载载车移动装置(2)在停车支架(1)下方、泊车道(401)下方或者行车道(403)内移动；
停车区域(3)和取车区域(5)设有人机交互装置与控制系统通过有线/无线模块连接，或者，车主手机APP与控制系统通过无线模块连接；
载车移动装置(2)的控制模块与控制系统通过无线模块连接；
车辆上设有定位模块与控制系统和载车移动装置(2)的控制模块通过无线模块连接。
停车板(101)/泊车板(402)/载车板(202)长度与车辆轴距对应，停车板(101)/泊车板(402)间距与车辆轮距对应，停车板(101)/泊车板(402)/载车板(202)上的梳齿深度与轮胎宽度对应。
2.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述升降组件为液压顶升机构，电动推杆或者剪叉式升降机构。
3.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述万向行走机构包括4个被动万向轮(203)和2个差速驱动轮(204)，4个被动万向轮(203)分别靠近方形底盘(201)的四个端部配置，2个差速驱动轮(204)沿底盘(201)宽度方向间隔配置于底盘(201)中部左右两侧，且4个被动万向轮(203)位于2个差速驱动轮(204)内侧。
4.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述万向行走机构包括2个被动万向轮(203)和2个差速驱动轮(204)，2个被动万向轮(203)靠近方形底盘(201)的前后两端，沿底盘(201)长度方向配置，2个差速驱动轮(204)沿底盘(201)宽度方向间隔配置于底盘(201)中部左右两侧。
5.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述万向行走机构包括靠近方形底盘(201)的4个端部配置的4个麦克纳姆轮。
6.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述智能停车系统的车库(4)为多层车库，多层车库之间通过升降电梯相连。
7.根据权利要求1所述的智能停车系统，其特征在于：所述载车移动装置(2)上的控制模块带有导航组件和定位组件。
8.根据权利要求7所述的智能停车系统，其特征在于：所述导航组件为超声波导航组件、激光导航组件或视觉导引定位组件；所述定位组件为与车辆上的定位模块成对配置的定位传感器，或者GPS定位器。
9.一种应用权利要求1所述的智能停车系统的存取车方法，其特征在于：
存车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出泊车请求，控制系统读取车辆信息并反馈一个停车区域(3)内空置的等待车位(6)后，控制系统锁定该等待车位(6)，使其处于使用状态，车主将车辆停放在所述等待车位(6)上；车主下车后，载车移动装置(2)行驶至所述等待车位(6)下方的指定位置，载车移动装置(2)的升降组件驱动载车板(202)上升至高于停车板(101)，将车辆抬举并离开所述等待车位(6)进入车库(4)，控制系统重新释放所述等待车位(6)，使其处于空置状态；控制系统分配车库(4)的泊车道(401)，载车移动装置(2)驶入泊车道(401)并在距离同一泊车道(401)内前方车辆某一设定距离停车，或者，如果该条泊车道(401)空置，则在该条泊车道(401)的首停车位停车，载车移动装置(2)的升降组件驱动载车板(202)下降至低于泊车板(402)，将汽车停放于泊车道(401)上，控制系统记录停车位置信息并锁定该停车位置，使其处于使用状态，载车移动装置(2)离开，完成存车任务；
取车过程：车主通过手机APP或者人机交互装置向控制系统发出取车请求，控制系统读取车辆信息和停车位置信息并反馈一个取车区域(5)内空置的等待车位(6)后，控制系统锁定所述等待车位(6)，使其处于使用状态；载车移动装置(2)移动至所述停车位置下方，载车移动装置(2)的升降组件驱动载车板(202)上升至高于泊车板(402)，将车辆抬举并离开泊车道(401)，进入所述等待车位(6)；载车移动装置(2)的升降组件驱动载车板(202)下降至低于停车板(101)，将汽车停放于所述等待车位(6)上，控制系统释放车辆在车库(4)内的停车位置，使其处于空置状态，载车移动装置(2)离开，完成存车任务；车主取走车辆后，控制系统再释放取车区域(5)的该等待车位(6)，使其处于空置状态。
10.根据权利要求9所述的存取车方法，其特征在于：所述取车过程中，如果车辆前/后方的泊车道(401)上停泊有其它车辆，由多个载车移动装置(2)协作，先将其它车辆载入行车道(403)，待车辆离开泊车道(401)后，再将其它车辆重新载入泊车道(401)并保持某一设定距离停好，控制系统重新记录停车位置信息并锁定新的该停车位置，使其处于使用状态。
CN201610397719.2A 2016-06-07 2016-06-07 一种智能停车系统及存取车方法 Pending CN106088721A (zh)

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