CN108010375A - 基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于停车场反向寻车的技术领域，具体涉及一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统及方法。所述系统包括智能巡航机器人端，车位标识端，云端，反向寻车查询端四个部分。该系统是一种具备车辆位置识别、车牌自动识别和移动行走的全自动智能机器人装置，该寻车机器人装置集自动控制、视频识别分析、自主行走、无线通讯和基于人工智能的算法为一体，实现在停车场快速准确的识别车牌、车位和发布查找车辆位置信息。

Description

基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统及方法

技术领域

本发明涉及一种应用于停车场反向寻车的技术领域，具体涉及一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统及方法，该系统是一种具备车辆位置识别、车牌自动识别和移动行走的全自动智能机器人装置，该寻车机器人装置集自动控制、视频识别分析、自主行走、无线通讯和基于人工智能的算法为一体，实现在停车场快速准确的识别车牌、车位和发布查找车辆位置信息。

背景技术

随着城市大型购物中心的建成，大型停车场的使用，车主在返回停车场时往往由于停车场空间大，环境及标志物类似、方向不易辨别等原因，容易在停车场内迷失方向，寻找不到自己的车辆并且为了寻找车辆浪费很多时间，目前大多数停车场都采用以下所引述的几种方式和方法来实现反向寻车功能，其中包括：

1.取票定位技术

取票定位技术的实现原理为车辆停车后，在停车区域的附近找到安装有条码打印机的设备，在设备上取出条码票，当返回停车场时在停车场入口的条码扫描终端上扫描纸质条码条，此时终端显示屏会将此条码所对应的车辆停放区域和路线显示在屏幕上。

2.刷卡定位技术

刷卡定位技术和取票技术采用相同的方法，只是将一次性的纸质条形码替换为可回收并反复利用的射频卡，也需要停车、取卡、刷卡的流程，否则无法定位和寻找车辆，以上两种方式使用繁琐，基本被市场淘汰。

3.视频车牌识别技术

该方法为目前市面最常见的方法，国家发明专利“一种反向寻车系统及寻车方法”(ZL201510215347.2)提供一种利用在每个车位上安装固定摄像机，采用视频分析车牌的技术，通过视频节点控制器和服务器各自分工的联动方式，使视频节点控制器只负责对车位状态进行分析识别，服务器只负责对车位图像信息中的车牌号、车牌颜色等信息进行分析识别，利用彼此的功能构建反向寻车系统；

然而此种方法存在如下缺点：

1.所有停车位要安装视频摄像机，至少3个车位要安装一台摄像机，在一个1000个车位的大型停车场至少需要约450个左右摄像机，造价投入昂贵且维护工作量很大，并且此种方式的摄像机一直在工作状态中耗电也不利于节能环保，所以快速、大规模推广很难；

2.由于摄像机采用固定的安装，所以采集的图像固定角度单一只考虑车辆车牌位置，无法全方位多角度的拍摄车辆，无法为后续的视频智能识别提供更多的数据，阻碍进一步的车辆信息识别；

3.摄像机的安装实施工程会消耗大量的时间、人力和物料，建造1000个车位的这种系统会平均消耗上万米的电线，并且后续改造更为复杂；

4.这种系统要求在每一个停车场内部设置一台车位信息处理服务器，用来对车位进行车牌的识别和统计；

5.系统建成后，成为专用的识别车牌摄像机，功能单一，无法为其它系统所共享使用，系统没有通用性和延伸性。

因此，针对上述缺点，有必要对现有的反向寻车系统进行改进，提出一种更有效、廉价和智能环保的反向寻车系统，来满足实际需要。

发明内容

针对以上技术问题，本发明设计开发了一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统和寻车方法，包含智能巡航机器人端，车位标识端、云端和反向寻车查询端，其中智能巡航机器人端的智能机器人里安装了摄像机和车牌识别系统，在车辆停车入位后，机器人通过自主行走或定时巡航两种方式到达停车区域，来识别车辆车牌和车位进行关联，在识别后将关联的车牌号和车位号传送回云端，车主查询云端来寻找车位。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案，一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统，包括以下四个部分：

1.智能巡航机器人端

所述智能巡航机器人端包含一台或一台以上的智能巡航机器人，每台智能巡航机器人包括高清摄像机、车牌号码识别软件、自动控制巡航模块、无线通讯传输模块、通用高性能服务器模块和电池驱动模块：所述高清摄像机和车牌号码识别软件采用视频分析算法进行车辆的车牌号码和车位关联识别以及计算机视觉检测；所述自动控制巡航模块用于控制智能巡航机器人的行走和障碍识别规避功能，该模块通过超声波雷达+视频视觉检测两种技术，在行走中超声波雷达可探知全方位的障碍物体大小和距离，经过运算后控制机器人进行相应的规避，视频视觉检测可按照路上的特殊标记(如白色交通线)实现控制智能巡航机器人按照路线自动行走；所述无线通讯传输模块采用4G物联网技术负责将识别到的车牌号码和关联的车位信息发送给云端；所述通用高性能服务器模块用于为车牌号码识别软件、自动控制巡航模块、无线通讯传输模块提供硬件计算和实现存储功能；所述电池驱动模块用于为智能巡航机器人提供驱动行走的动力和在电池电量低的情况下给电池充电；

2.车位标识端

为了将车位和所停车辆的车牌关联在一起就必须要有由车位标识装置组成的车位标识端，其中车位标识装置采用两种技术方式进行车位识别，并且此两种技术方式也决定智能巡航机器人的工作方式和工作状态：

A采用智能车标技术

该智能车标安装在车位下方，集成有自动感应装置、无线通讯传输装置和车位状态显示装置，采用低功耗通讯技术，当智能车标的自动感应装置感应到有车辆泊车后会将车位状态显示装置从无车的绿灯变为有车的红灯，同时无线通讯传输装置发出无线信号给智能巡航机器人，此时智能巡航机器人工作模式为被动寻的型，机器人平时停泊在指定地方，在收到该智能车标或多台智能车标发出的无线信号后，沿路上的特殊标记(如白色交通线)快速通过没有变化的车辆区域前往车位前采集车辆车牌号码；

B采用传统地面印刷数字编号技术

采用传统地面印刷方式，在每个车位上印刷数字编号，此时智能巡航机器人工作模式为主动巡航型，在此工作方式下，智能巡航机器人依据设定的时间间隔，主动将其负责的区域内所有车辆识别一次，在识别车辆车牌的同时识别地面印刷的数字编号，将两种编号关联后同时发给云端进行发布；

3.云端

所述云端包含一台或多台管理服务器、一台或多台室内LED引导屏以及一台或多台室外LED引导屏，采用服务器集群工作方式，可支撑大型数据存储运算，为以后的数据挖掘及人工智能算法提供原始学习数据，服务器提供多种对外接口，可远程控制一台或多台室内LED引导屏、一台或多台室外LED引导屏，服务器和引导屏之间通过局域网或国际互联网连通，负责多个停车场的停车信息，接收多台智能巡航机器人所传输的车位和车辆信息，提供给室内和室外LED引导屏进行发布，实现车辆信息的集中管理和资源共享；

4.反向寻车查询端

用户通过反向寻车查询端中的APP软件或微信公众号和云端通讯，在输入查询条件(例如车牌号码)后即可查询到车辆位置。

本发明具有如下的优点和效果：

1.本发明只需要在停车场的行车道上划好机器人行走的路线(白色交通线条)机器人通过视觉检测和雷达即可开始沿白色线条行走，行走过程中可以进行障碍识别、绕开等功能，如检测到后方及左右方有车辆移动，机器人可及时避让，等车辆通行过后，继续回到白色轨迹线上进行巡航；

2.机器人一次行走巡航后可识别上百台车辆，一个大型停车场只需要少数几台机器人即可完成识别，识别后的车位信息传送回云端；

3.此方法不需要工程实施和布线，通过车场车位地图规划好线路划好巡航机器人的行走路径后即可开始工作，所以为廉价、快速、大规模推广成为可能，节能环保并且极大减少维护工作；

4.停车场不需要发布服务器端，完全采用云端方式，统一管理可实现多个停车场的管理和发布；

5.巡航机器人寻车模式分为两种：

主动寻车：此工作方式不需要安装除机器人外的其它任何设备，巡航机器人在设定的时间段或云端经过长期学习后根据不同时间段车辆的停车频次自动调整机器人的工作间隔，此种方式在十几个小时内能即可完成一个停车场的反向寻车系统安装工作；

被动寻车：此工作方式通过与车位上的智能车标相结合，当智能车标感应到有车辆停入后，通过无线传输召唤巡航机器人到此车位区域进行视频车牌识别，在车位车辆没有变化时，巡航机器人停止在固定的区域等待召唤，此种方式可以减少巡航机器人的重复工作时间，而且可以利用智能车标上的指标灯(有车灯灭，无车绿灯)引导车辆停车。

附图说明

图1所示为本发明所述基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统的组成结构图：

1.智能巡航机器人端，2.车位标识端，3.云端，4.反向寻车查询端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明是一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车的系统和寻车的方法，对于如图1所示停车场A和停车场B内的多个固定停车位，在每个固定停车位上设置有由智能车标或传统地面印刷车位编号组成的车辆标识端，通过智能巡航机器人端(智能巡航机器人A和智能巡航机器人B)分别对两个停车场进行管理，由室内LED引导屏、室外LED引导屏和管理服务器组成的云端负责两个停车场的停车信息，接收两台智能巡航机器人所传输的车位和车辆信息，提供给室内和室外LED引导屏进行发布，实现车辆信息的集中管理和资源共享，用户通过反向寻车查询端中的APP软件或微信公众号和云端通讯，在输入查询条件(例如车牌号码)后即可查询到车辆位置。

根据车辆识别端的不同，本发明提供两种反向寻车方法，具体步骤如下：当车辆标识端为传统地面印刷车位编号时，智能巡航机器人通过主动寻的模式进行车位识别：

S1.将停车场A和停车场B的车位与传统的地面印刷车位编号进行一对一关联设置，在行车道上划好巡航机器人的行走路线的白线；

S2.智能巡航机器人经过预先设定的时间(例如每5分钟或10分钟)，主动在规定的区域和路线上进行行走巡航，在行走过程中通过视频分析识别同时分析车牌和车位编号；

S3.机器人在分析到车牌和车位编号后，通过无线通讯模块将车牌和车位编号信息上传到云端；

S4.云端经过分析统计后，通过网络把停车信息和车辆位置传输给室内LED引导屏和室外LED引导屏，进行车辆引导入位；

S5.车主在要找车时通过反向寻车查询端的APP或微信公众号进行车辆位置查询，从而快速方便的进行导航引导。

当车辆识别端为智能车标时，智能巡航机器人通过被动巡航模式进行车位识别

S1.在停车场A和停车场B的车位上安装智能车标，所述智能车标里集成有自动感应装置、无线通讯传输装置和车位状态显示装置，然后进行与车位信息一对一关联设置；

S2.当有车辆停车入位后，智能车标里的自动感应装置利用光电或电磁感应技术，感应到有车辆停泊后，先将智能车标上车位状态显示装置的指标灯从无车的绿灯变成有车的红灯，同时一台或多台智能车标通过各自的无线通讯传输装置和智能巡航机器人进行通讯，智能巡航机器人接收到信息后会快速到达有变化的车位区域；；

S3.后续的工作模式等同于主动寻的模式下的S4和S5。

本发明巧妙的采用智能机器人和无线通讯技术，最大限度的实现了反向寻车功能，并且不需要工程布线，通过云端统一管理和发布，为本领域的快速大规模推广奠定了基础。

最终，以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述

实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于云端无线传输的智能巡航机器人反向寻车系统，其特征在于，所述系统包括以下四个部分：

智能巡航机器人端

所述智能巡航机器人端包含一台或一台以上的智能巡航机器人，每台智能巡航机器人包括高清摄像机、车牌号码识别软件、自动控制巡航模块、无线通讯传输模块、通用高性能服务器模块和电池驱动模块：所述高清摄像机和车牌号码识别软件采用视频分析算法进行车辆的车牌号码和车位关联识别以及计算机视觉检测；所述自动控制巡航模块用于控制智能巡航机器人的行走和障碍识别规避功能，该模块通过超声波雷达+视频视觉检测两种技术，在行走中超声波雷达可探知全方位的障碍物体大小和距离，经过运算后控制机器人进行相应的规避，视频视觉检测可按照路上的特殊标记(如白色交通线)实现控制智能巡航机器人按照路线自动行走；所述无线通讯传输模块采用4G物联网技术负责将识别到的车牌号码和关联的车位信息发送给云端；所述通用高性能服务器模块用于为车牌号码识别软件、自动控制巡航模块、无线通讯传输模块提供硬件计算和实现存储功能；所述电池驱动模块用于为智能巡航机器人提供驱动行走的动力和在电池电量低的情况下给电池充电；

车位标识端

为了将车位和所停车辆的车牌关联在一起就必须要有由车位标识装置组成的车位标识端，其中车位标识装置采用两种技术方式进行车位识别，并且此两种技术方式也决定智能巡航机器人的工作方式和工作状态：

A采用智能车标技术

该智能车标安装在车位下方，集成有自动感应装置、无线通讯传输装置和车位状态显示装置，采用低功耗通讯技术，当智能车标的自动感应装置感应到有车辆泊车后会将车位状态显示装置从无车的绿灯变为有车的红灯，同时无线通讯传输装置发出无线信号给智能巡航机器人，此时智能巡航机器人工作模式为被动寻的型，机器人平时停泊在指定地方，在收到该智能车标或多台智能车标发出的无线信号后，沿路上的白色交通线快速通过没有变化的车辆区域前往车位前采集车辆车牌号码；

B采用传统地面印刷数字编号技术

采用传统地面印刷方式，在每个车位上印刷数字编号，此时智能巡航机器人工作模式为主动巡航型，在此工作方式下，智能巡航机器人依据设定的时间间隔，主动将其负责的区域内所有车辆识别一次，在识别车辆车牌的同时识别地面印刷的数字编号，将两种编号关联后同时发给云端进行发布；

云端

所述云端包含一台或多台管理服务器、一台或多台室内LED引导屏以及一台或多台室外LED引导屏，采用服务器集群工作方式，可支撑大型数据存储运算，为以后的数据挖掘及人工智能算法提供原始学习数据，服务器提供多种对外接口，可远程控制一台或多台室内LED引导屏、一台或多台室外LED引导屏，服务器和引导屏之间通过局域网或国际互联网连通，负责多个停车场的停车信息，接收多台智能巡航机器人所传输的车位和车辆信息，提供给室内和室外LED引导屏进行发布，实现车辆信息的集中管理和资源共享；

反向寻车查询端

用户通过反向寻车查询端中的APP软件或微信公众号和云端通讯，在输入查询条件后即可查询到车辆位置。

2.一种基于权利要求1所述反向寻车系统的寻车方法，其特征在于，当车辆标识端为传统地面印刷车位编号时，所述方法采用智能巡航机器人通过主动寻的模式进行车位识别，具体包括以下步骤：

S1.将停车场A和停车场B的车位与传统的地面印刷车位编号进行一对一关联设置，在行车道上划好巡航机器人的行走路线的白线；

S2.智能巡航机器人经过预先设定的时间(例如每5分钟或10分钟)，主动在规定的区域和路线上进行行走巡航，在行走过程中通过视频分析识别同时分析车牌和车位编号；

S3.机器人在分析到车牌和车位编号后，通过无线通讯模块将车牌和车位编号信息上传到云端；

S4.云端经过分析统计后，通过网络把停车信息和车辆位置传输给室内LED引导屏和室外LED引导屏，进行车辆引导入位；

S5.车主在要找车时通过反向寻车查询端的APP或微信公众号进行车辆位置查询，从而快速方便的进行导航引导。

3.一种基于如权利要求1所述反向寻车系统的寻车方法，其特征在于，当车辆标识端为智能车标时，所述方法采用智能巡航机器人通过被动巡航模式进行车位识别，具体包括以下步骤：

S1.在停车场A和停车场B的车位上安装智能车标，所述智能车标里集成有自动感应装置、无线通讯传输装置和车位状态显示装置，然后进行与车位信息一对一关联设置；

S2.当有车辆停车入位后，智能车标里的自动感应装置利用光电或电磁感应技术，感应到有车辆停泊后，先将智能车标上车位状态显示装置的指标灯从无车的绿灯变成有车的红灯，同时一台或多台智能车标通过各自的无线通讯传输装置和智能巡航机器人进行通讯，智能巡航机器人接收到信息后会快速到达有变化的车位区域；

S3.云端经过分析统计后，通过网络把停车信息和车辆位置传输给室内LED引导屏和室外LED引导屏，进行车辆引导入位；

S4.车主在要找车时通过反向寻车查询端的APP或微信公众号进行车辆位置查询，从而快速方便的进行导航引导。