CN109584612A - 停车场巡检机器人及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种停车场巡检机器人及装置，停车场巡检机器人包括轨道运动机构及固定在轨道运动机构上的电路单元。轨道运动机构带动电路单元在预设的停车场轨道上运动。电路单元内的视频捕获传感器采集停车场车位及车辆的状态信息；智能识别模块接受视频捕获传感器所采集的状态信息，经智能检测识别停车位及车辆状态后通过通信模块传送至后台或云端系统。停车场巡检装置通过轨道运动机构带动视频捕获传感器及智能识别模块在各个轨道上采集各停车位及车辆信息，具有车辆信息采集精确、及时，且安全高效的优点。

Description

停车场巡检机器人及装置

技术领域

本发明涉及智能识别技术领域，特别涉及一种停车场巡检机器人及装置。

背景技术

停车库、停车场是车辆日常停放的场所，其车位的使用状态、车辆的信息监测有利于工作人员的调度、检修，可以提示其停车位的利用率。现有的停车场或停车库一般通过几种方法进行巡检：1、在高处安装大量摄像头进行图像的采集识别；2、在两个车位之间安装视频识别桩；3、在每个车位安装红外线、超声波等车位检测装置；4、通过人工进行定期巡检。但是，现有技术中，前三种方法有着摄像头或传感器安装量大且不便、角度问题导致的车辆信息采集不准确等问题；而使用人工定期巡检有着效率较低、易发生安全事故等问题，且在立体停车库内，由于高度原因，人员对车位及车辆信息查看不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种传感器安装量少、车辆及车位信息监测准确的停车场巡检机器人及停车场巡检装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种停车场巡检机器人，包括轨道运动机构及固定在所述轨道运动机构上的电路单元；所述电路单元包括：电源模块、逻辑运算单元以及与分别所述逻辑运算单元相连接的视频捕获传感器、智能识别模块、通信模块；所述轨道运动机构带动所述电路单元在预设的停车场轨道上运动；所述视频捕获传感器，采集停车位及车辆的状态信息；所述智能识别模块接受所述视频捕获传感器所采集的状态信息，经智能检测识别停车位及车辆的状态后通过所述通信模块传送至后台或云端系统。

优选地：该停车场巡检机器人还包括与所述逻辑运算单元连接的定位模块；所述定位模块定位获取本停车场巡检机器人当前所处的位置。

其中：所述电路单元设置于一防水、防尘的密闭单元内，所述密闭单元固定于所述轨道运动机构上。

优选地：该停车场巡检机器人还包括与所述逻辑运算单元相连接的报警模块；所述报警模块包括加速度传感器、压力传感器及报警器，所述报警模块包括加速度传感器、脱轨传感器及报警器，所述脱轨传感器包括继电器及一弱电源，所述继电器、所述弱电源、所述运动机构的滚轮及停车场轨道共同形成一导通闭环，所述加速度传感器及所述脱轨传感器分别检测本停车场巡检机器人的加速度及是否脱离轨道，当脱离轨道或加速度超出预设值时，所述报警器发出警报，且所述通信模块发送警报信息至后台或云端系统。

优选地：该停车场巡检机器人还包括与所述逻辑运算单元相连接的对讲模块，所述对讲模块包括相互连接的语音输入器及音频处理模块。

本发明还提出了一种停车场巡检装置，包括临近停车位铺设的轨道及所述轨道上如上所述的停车场巡检机器人。

其中：所述轨道与停车场的车辆通行路面交汇的位置，所述轨道为下穿轨道或上穿架空轨道。

其中：停车场内设有充电装置，所述充电装置的充电口的处设有喇叭口形状的导引装置，所述停车场巡检机器人还包括设有电量检测电路，所述电量检测电路的与所述电源模块连接。

优选地：所述轨道的每一段位置都预设有唯一的编号，所述编号与停车场的每一车位、岔路口及所述充电装置分别一一对应。

作为优选：所述定位模块通过二维码识别模式、ibeacon模式或GPS定位模式获取所述停车场巡检机器人的位置，其中，

二维码识别模式：停车场的每一车位、岔路口及所述充电装置分别设置唯一的二维码，二维码信息与所述轨道的编号绑定，所述停车场巡检机器人识别所述二维码并匹配所述轨道的编号；

ibeacon模式：所述轨道的周围设置多个ibeacon设备，所述停车场巡检机器人检测其自身与周围的ibeacon设备之间的距离，通过三角定位法获得所述停车场巡检机器人的当前位置信息；

GPS定位模式：通过GPS定位模块获取所述停车场巡检机器人的位置坐标，所述位置坐标与所述轨道的编号绑定。

采用上述技术方案，由在停车场的区域内安装临近停车位的轨道，并在轨道内运行带有视频捕获传感器、智能识别模块、通信模块等模块的停车场巡检机器人，停车场巡检机器人通过轨道到达各个车位处获取车位及车辆信息。本发明具有如下优点：所需的视频捕获传感器较少；对每一停车位的信息采集质量高，并不会因为角度、距离等缘故而导致采集的信息质量差；对于立体停车库，可以快速检测到高处停车位上的车辆信息，且避免了巡检人员的安全事故。

附图说明

图1为本发明停车场巡检机器人一实施例的原理示意图；

图2为本发明停车场巡检装置一实施例的停车场的轨道示意图；

图3位本发明停车场巡检装置一实施例的立体停车库轨道示意图；

图4位本发明停车场巡检装置一实施例的报警模块的原理图；

图5位本发明停车场巡检装置一实施例的脱轨传感器的原理图；

图6位本发明停车场巡检装置一实施例的轨道道岔原理图；

图7为本发明停车场巡检装置一实施例的设备运行流程图。

图中，1-轨道运动机构，2-逻辑运算单元，3-视频捕获传感器，4-智能识别模块，5-通信模块，6-电源模块，7-定位模块，8-报警模块，9-对讲模块，10-轨道，11-电量检测电路，21-普通轨道，22-交汇轨道，23-停车位，24-交叉路口,81-加速度传感器，82-脱轨传感器，83-报警器，821-继电器，822-弱电源，11-滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1，本实施例提出的停车场巡检机器人，包括轨道运动机构1及固定在轨道运动机构1上的一防水、防尘的密闭单元内；密闭单元内内包含了：电源模块6、逻辑运算单元2以及与分别逻辑运算单元2相连接的视频捕获传感器3、智能识别模块4、通信模块5、定位模块7。轨道运动机构1带动电路单元在预设的停车场轨道上运动；本实施例中，视频捕获传感器3通过摄像头实现，摄像头采集停车场车位及车辆的状态信息；智能识别模块4接受视频捕获传感器3所采集的状态信息，经智能检测识别停车位及车辆状态后通过通信模块5传送至后台或云端系统。本逻辑运算单元2用于协调机器人内部工作，包括初始化、设备自检、通信控制、位置定位、恶意破坏报警、自充电、视频捕获、检测识别及计算缴费或超时功能。

使用时，轨道运动机构1遍历所有车位，带动摄像头采集数据信息，智能识别模块4通过图像识别技术判断各个车位是否空闲，车辆的停放状态正常或异常，利用车辆车牌识别技术识别车牌信息，由通信模块5通过有线或无线传输至后台或者云端系统以供查看、归档存储。

参照图4及图5，该实施例中还包括与逻辑运算单元2相连接的报警模块8；报警模块8包括加速度传感器81、压力传感器及报警器83，加速度传感器81及压力传感器分别检测本停车场巡检机器人的加速度及压力，当加速度超出预设的正常值范围时，则说明该停车场巡检受到外力重击，此时判定其遭受破坏。该压力传感器设置于密闭单元与轨道运动机构1之间，而当该轨道运动机构1底部的压力传感器检测到的压力小于预设值范围时，则说明该机器人被人为的抬起，脱离了轨道。此时报警器83上的警报灯亮起和/或警笛响起，且通信模块5发送警报信息至后台或云端系统。需要说明的是，但后台通过通信模块5给机器人发送维修指令时，机器人脱离了轨道不会警报。

在另一实施例中，包括与逻辑运算单元2相连接的报警模块8；报警模块8包括加速度传感器81、脱轨传感器82及报警器83，脱轨传感器82包括继电器821及一弱电源822，继电器821、弱电源822、运动机构的滚轮11及停车场轨道共同形成一导通闭环，加速度传感器81及脱轨传感器82分别检测本停车场巡检机器人的加速度及是否脱离轨道，当脱离轨道或加速度超出预设值时，报警器83发出警报，且通信模块发送警报信息至后台或云端系统。本实施例中，弱电源821使用5V电源实现。

左右轨道通过端末金属连接，以及部分中间的枕木使用金属连接，使得左右轨道导通。小车一共有两组轮子，分别为前后两组，每组分为左右。轮子为导电体，在左右轮之间形成5V的压差，并在左右轮之间安装继电器822，当轮子与轨道接触，左右轮之间导通，压差消失，继电器断822开，此时判定小车未脱轨。小车离开轨道，左右轮之间断路，形成压差，继电器822吸合，逻辑运算2单元收到吸合信号，此时判定停车场巡检机器人脱离轨道，报警器83开始工作。

该实施例中还包括与逻辑运算单元2相连接的对讲模块9，对讲模块9包括相互连接的语音输入器及音频处理模块。当停车场的服务人员利用安防系统发现现场有司乘人员需要帮助时，可以利用后台管理系统，发出移动指令，让巡检机器人快速到指定的车位附近，并开启对讲模块9，由音频模块处理采集到的语音信箱，通过通信模块5进行传输，达到及时快速服务的效果。

本发明还提出了一种停车场巡检装置，本实施例中，该停车场巡检装置包括临近停车位铺设的轨道10及如上的停车场巡检机器人。如图2，图中包括普通轨道21，交汇轨道22，停车位23，交叉路口24。轨道10与停车场的车辆通行路面交汇的位置的交叉路口24，轨道10为下穿轨道或上穿架空轨道，如图2中的交汇轨道22位置，以避免停车场巡检机器人及轨道10影响车辆行驶。

参照图6有关轨道设计，本实施例中可以采用过山车轨道设计方案，其行走轮系是由三个轮组构成的，由负重轮、侧导轮及倒挂轮紧紧卡住轨道，解决了车辆上升牵引的问题，也避免了上升过程中停车场巡检机器人发送脱离轨道的现象。当轨道需分叉时，采用轨道交通的道岔技术，即可解决在岔路口巡检机器人转向。通过巡检机器人整体系统配合，在巡检机器人接近岔路时，根据预设的行进方向，立刻自动控制道岔，实现轨道的变轨。

安装轨道10时，应安装在不影响车辆通行的位置，例如需要在停车的缝隙中布设轨道10，图2中普通轨道21的位置，方便巡检机器人运行，遍历所有车位。安装高度和车辆的距离应以适宜视频识别传感器拍摄清晰，适于识别的视频图像。轨道运行机构可通过滚轮或其他方法在轨道10内运行。

对于立体停车库类：安装轨道10时，可以沿着立体停车库的结构铺设轨道10，需要注意轨道10的安装，以不影响立体停车库内传动机构，以及车辆搬运为优先考虑，为清楚的采集到高处的车位信息，也可设立垂直方向安装轨道10，如图3，可使用倾斜向上的轨道10或弧形向上的轨道10，用以查看高处的车位的状态。以方便巡检机器人运行，遍历所有车位。

停车场内设有充电装置，充电装置的充电口的处设有喇叭口形状的导引装置。充电装置一般位于一个单独的岔路的末端，避免影响车辆及行人运动，充电口四周采用喇叭口的导引装置，使得停车场巡检机器人的充电插头可以准确的导入充电口中以完成充电。当电量检测电路11检测到电源模块6的电量低于预设值时，机器人进入充电岔路,匀速运动到岔路的末端,利用停车场巡检机器人运动的惯性,通过充电口的引导装置,使得停车场巡检机器人与充电口有效连接。当电量检测电路11检测到电源模块6的电量达到预设值时，充电装置停止充电。

轨道10的每一段位置都预设有唯一的编号，编号与停车场的每一车位、岔路口及充电装置分别一一对应。定位模块7通过二维码识别模式、ibeacon模式或GPS定位模式获取停车场巡检机器人的位置。由于轨道10沿着车位周边铺设，所有的车位的位置，通过轨道10串联，形成静态路网结构，由于车位紧邻轨道10，所以车位的编号可以认为就是轨道10编号，两者可以形成映射关系，进而获取得机器人位置信息，且控制机器人到达指定的车位或充电装置的位置。

需要说明的是，通过二维码识别模式时，在停车场的每一车位、岔路口及充电装置分别设置信息唯一的二维码，二维码信息与轨道10的编号绑定，停车场巡检机器人识别二维码并匹配轨道10的编号。

通过ibeacon模式时，轨道10的周围设置多个ibeacon设备，停车场巡检机器人检测其自身与周围的ibeacon设备之间的距离，通过三角定位法获得停车场巡检机器人的位置信息。

需要说明的是，三角定位法的原理是利用2台或者2台以上的探测器在不同位置探测目标方位，然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。

通过GPS定位模式时，通过GPS定位模块7获取停车场巡检机器人的位置坐标，位置坐标与轨道10的编号绑定。

需要说明的是，停车场巡检机器人在获得所在的车位位置的轨道10的编号后，以及逻辑运算单元2运行逻辑确认的下一个目的地位置的轨道10的编号，利用路网搜索算法，例如A-Star，计算出从当前位置到目的位置的最短路径、方向、经过的岔口及转弯方向等信息，并通过控制轨道运动机构1带动停车场巡检机器人到达目的地。

参照图7，本发明停车场巡检装置在运行时，其与停车管理系统相连接，每辆车进入停车场时，利用车牌识别技术可以获得车辆的进入时间，车牌信息。相关信息存储在巡检机器人的后台管理系统，巡检机器人在获得每个车位的车辆信息，回传给巡检机器人后台管理系统。后台管理系统通过计算车辆的进入时间，巡检车位时间，停车费率等信息，即可获得停车时间，计算需缴费金额，以及欠费情况等，以提醒用户及时进行缴费。

采用上述技术方案，由在停车场的区域内安装临近停车位的轨道10，并在轨道10内运行带有视频捕获传感器3、智能识别模块4、通信模块5、逻辑运算单元2、定位模块7、报警模块7、对讲模块9、报警模块8、电量检测电路11等模块的停车场巡检机器人，停车场巡检机器人通过轨道10到达各个车位处获取车位及车辆信息。本发明具有如下优点：所需的视频捕获传感器较少；对每一停车位的信息采集质量高，并不会因为角度、距离等缘故而导致采集的信息质量差；对于立体停车库，可以快速检测到高处停车位上的车辆信息，且避免了巡检人员的安全事故；同时还可以协助司乘人员与后台对话沟通、结合停车场系统计算停车费等功能，极大了提升了停车场工作人员的工作效率。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种停车场巡检机器人，其特征在于：包括轨道运动机构及固定在所述轨道运动机构上的电路单元；所述电路单元包括：电源模块、逻辑运算单元以及与分别所述逻辑运算单元相连接的视频捕获传感器、智能识别模块、通信模块；所述轨道运动机构带动所述电路单元在预设的停车场轨道上运动；所述视频捕获传感器，采集停车位及车辆的状态信息；所述智能识别模块接受所述视频捕获传感器所采集的状态信息，经智能检测识别停车位及车辆的状态后通过所述通信模块传送至后台或云端系统。

2.根据权利要求1所述的停车场巡检机器人，其特征在于：还包括与所述逻辑运算单元连接的定位模块；所述定位模块定位获取本停车场巡检机器人当前所处的位置。

3.根据权利要求1所述的停车场巡检机器人，其特征在于：所述电路单元设置于一防水、防尘的密闭单元内，所述密闭单元固定于所述轨道运动机构上。

4.根据权利要求3所述的停车场巡检机器人，其特征在于：包括与所述逻辑运算单元相连接的报警模块；所述报警模块包括加速度传感器、脱轨传感器及报警器，所述脱轨传感器包括继电器及一弱电源，所述继电器、所述弱电源、所述运动机构的滚轮及停车场轨道共同形成一导通闭环，所述加速度传感器及所述脱轨传感器分别检测本停车场巡检机器人的加速度及是否脱离轨道，当脱离轨道或加速度超出预设值时，所述报警器发出警报，且所述通信模块发送警报信息至后台或云端系统。

5.根据权利要求1至4任一项所述的停车场巡检机器人，其特征在于：还包括与所述逻辑运算单元相连接的对讲模块，所述对讲模块包括相互连接的语音输入器及音频处理模块。

6.一种停车场巡检装置，其特征在于：包括临近停车位铺设的轨道及所述轨道上如权利要求1至5任一项所述的停车场巡检机器人。

7.根据权利要求6所述的停车场巡检装置，其特征在于：所述轨道与停车场的车辆通行路面交汇的位置，所述轨道为下穿轨道或上穿架空轨道。

8.根据权利要求7所述的停车场巡检装置，其特征在于：停车场内设有充电装置，所述充电装置的充电口的处设有喇叭口形状的导引装置，所述停车场巡检机器人还包括设有电量检测电路，所述电量检测电路的与所述电源模块连接。

9.根据权利要求7或8任一项所述的停车场巡检装置，其特征在于：所述轨道的每一段位置都预设有唯一的编号，所述编号与停车场的每一车位、岔路口及所述充电装置分别一一对应。

10.根据权利要求9所述的停车场巡检装置，其特征在于：所述定位模块通过二维码识别模式、ibeacon模式或GPS定位模式获取所述停车场巡检机器人的位置，其中，

二维码识别模式：停车场的每一车位、岔路口及所述充电装置分别设置唯一的二维码，二维码信息与所述轨道的编号绑定，所述停车场巡检机器人识别所述二维码并匹配所述轨道的编号；

ibeacon模式：所述轨道的周围设置多个ibeacon设备，所述停车场巡检机器人检测其自身与周围的ibeacon设备之间的距离，通过三角定位法获得所述停车场巡检机器人的当前位置信息；

GPS定位模式：通过GPS定位模块获取所述停车场巡检机器人的位置坐标，所述位置坐标与所述轨道的编号绑定。