CN110409898A - 一种组合式群控移车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式群控移车系统，涉及停车场地设备技术领域，其包括电源，多个移车单元，用于调度多个移车单元的群控调度中心；至少四个移动单元作用于一辆汽车：摄像头，警示灯，控制箱，红外传感器，设置在所述控制箱一侧的托盘，设置在所述托盘上方的轮胎固定杆，所述轮胎固定杆上设置的接触传感器，设置在所述控制箱近托盘一侧外壁上的托盘导轨、升降导轨、横移导轨，设置在所述控制箱近托盘一侧外壁上的距离传感器。本发明能够根据移车任务智能配对相应的移车控制单元数量，由群控调度中心与其他模块协同，实现多个移车控制单元同时进行移车动作、行进与避障，解决了不同规格车辆的灵活移车问题，移车效率高、安全性高。

Description

一种组合式群控移车系统

技术领域

本发明涉及停车场地设备技术领域，具体的涉及一种组合式群控移车系统。

背景技术

随着经济的迅猛发展和人们生活质量的日益提高，越来越多的家庭成为了有车一族。汽车的普及给人们的出行带来了诸多便利，外出旅游、走亲访友、商务出访都离不开汽车，然而，汽车在方便人们生活的同时，一些问题日渐凸显。

由于汽车数量激增，而现有停车场通常因为原来的规划不足，许多城市住宅区车库、商业区车库停车位紧缺，寻找车位停车往往需要花费较多时间且可能与其他车辆相遇发生堵塞，效率较低。对于驾驶人员来说，若行车通道狭窄，停车入库的难度较大，容易发生擦挂，损害到自己和他人的利益，安全性较低。此外，有时候汽车停在通道处，阻碍了其他汽车的通行，不得不联系车主挪车，十分耗费精力时间，种种原因使得停车难变成一个普遍的现象。因此，设计一种适用于不同轴距、不同底盘高度小型车辆的能够满足多个车辆同时移动的组合式群控移车系统对本领域人员来说很有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种组合式群控移车系统，针对停车场不同车型的车辆同时执行移车任务，解决了由于停车不规范而导致的停车效率低、安全性低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种组合式群控移车系统，包括电源，多个移车单元、用于调度多个移车单元的群控调度中心；至少四个移动单元作用于一辆汽车；

每个移车单元包括：

摄像头13，警示灯11，控制箱1，设置在所述控制箱1外侧壁上的红外传感器2，设置在所述控制箱1下方的主体车轮3，设置在所述控制箱1一侧的托盘6，设置在所述托盘6下方的托盘车轮4，设置在所述托盘6上方的轮胎固定杆5，所述轮胎固定杆5上设置的接触传感器5.1，设置在所述控制箱1近托盘6一侧外壁上的托盘导轨7、升降导轨9、横移导轨10，设置在所述控制箱1近托盘6一侧外壁上的距离传感器12；

所述托盘6沿托盘导轨7在水平方向上移动；

所述轮胎固定杆5沿横移导轨10在水平方向上移动，所述轮胎固定杆5沿升降导轨9在垂直方向上移动，所述轮胎固定杆5在横移导轨10与升降导轨9的导轨交叉处8切换轨道。

优选地，所述控制箱1内部设置有图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机和ECU模块，

图像识别模块，用于识别行进过程中遇到的障碍物体和所需移动车辆的车牌号码；

定位导航模块，用于实时定位移车单元所处位置并将信息发送至ECU模块，规划行走路径；

避障模块，用于根据图像识别模块与所述红外传感器2采集到的信息避开障碍物；

车速联动模块，用于根据所述群控调度中心的指令来联动控制多个移车单元的车速、行进动作；

自动充电模块，用于监测移车单元的电源电量，当电源电量低于设定标准值或移车任务空闲时，控制移车单元自行返回充电桩充电并将状态信息发送至ECU模块；

网络通信模块，用于将定位导航模块采集到的信息和自动充电模块的电量与状态信息发送至所述群控调度中心；

ECU模块，用于根据定位导航模块采集到的位置信息和规划的行走路径以及所述红外传感器2与图像识别模块采集到的障碍信息，配合车速联动模块与自动充电模块，控制移车单元行走，并控制网络通信模块与所述群控调度中心进行信息传输；

行走电机，用于根据车速联动模块的指令调整运行速度；

所述图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机均与ECU模块相连。

优选地，所述网络通信模块通过TD-LTE网络或CDMA2000网络或WCDMA网络或TD-SCDMA网络或cdmaOne网络或GPRS网络或EDGE网络或GSM网络或UMTS网络与所述群控调度中心通信连接。

优选地，所述群控调度中心通过导入停车场地CAD图纸或所述图像识别模块采集到的信息生成场地地图，协助所述定位导航模块规划路径。

优选地，所述图像识别模块与所述摄像头13相连。

优选地，所述避障模块与所述红外传感器2相连。

优选地，还包括移动终端，用于实时查看每个所述移车单元的位置信息与工作状态。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明设置有托盘导轨、升降导轨和横移导轨，通过托盘与轮胎固定杆在导轨内的移动，并且轮胎固定杆上还设置有接触传感器，确保对轮胎固定到位了才会进行移动，由于升降导轨有多个轨道，轮胎固定杆可以根据不同车型、不同底盘高度的车辆轮胎适应性调整其位置，执行移车任务，具有一定的普遍适用性，应用范围广，且固定牢固，灵活安全，提高了移车效率。

2、本发明包括多个移车单元，四个移车单元同时举升车辆，并且能够实现同时对多个车辆进行移位，停放到指定位置，移车单元再撤走，能够使各车辆停放位置规范准确，进一步提高了停车效率。

3、本发明设置了避障模块、车速联动模块和定位导航模块，配合红外传感器和网络通信模块，在检测到有障碍物时能绕过障碍物并且利用定位导航模块重新规划路线,同时在行进路途中对每个移车控制单元的速度联动控制，保持安全距离，避免碰撞，提高停车、移车的安全性。

4、本发明采用了自动充电模块，当电量不足或任务空闲时，移车装置可自行导航至充电站进行充电，简便快捷，无需人工操作即可实现几乎不间断地运行。

5、本发明可通过导入停车场地CAD图纸或所述图像识别模块采集到的信息生成场地地图，即使现场布局变化也可快速通过群控调度中心重新部署，本装置的灵活性高、实用性高。

6、本发明设置有群控调度中心，通过群控调度中心来综合调控不同移车单元执行工作任务，对移车单元进行实时监控管理并根据实际情况作出分配，通过网络通信模块

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的原理框图；

图6为本发明实施例一的使用状态示意图。

图中标记：1-控制箱，2-红外传感器，3-主体车轮，4-托盘车轮，5-轮胎固定杆，5.1-接触传感器，6-托盘，7-托盘导轨，8-导轨交叉处，9-升降导轨，10-横移导轨，11-警示灯，12-距离传感器，13-摄像头，14-汽车，15-汽车轮胎。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种组合式群控移车系统，包括电源，多个移车单元、用于调度多个移车单元的群控调度中心；至少四个移动单元作用于一辆汽车；

如图1所示，每个移车单元包括：

摄像头13，警示灯11，控制箱1，设置在所述控制箱1外侧壁上的红外传感器2，设置在所述控制箱1下方的主体车轮3，设置在所述控制箱1一侧的托盘6，设置在所述托盘6下方的托盘车轮4，设置在所述托盘6上方的轮胎固定杆5，所述轮胎固定杆5上设置的接触传感器5.1，设置在所述控制箱1近托盘6一侧外壁上的托盘导轨7、升降导轨9、横移导轨10，设置在所述控制箱1近托盘6一侧外壁上的距离传感器12；

所述托盘6沿托盘导轨7在水平方向上移动；

所述轮胎固定杆5沿横移导轨10在水平方向上移动，所述轮胎固定杆5沿升降导轨9在垂直方向上移动，所述轮胎固定杆5在横移导轨10与升降导轨9的导轨交叉处8切换轨道。本发明的正视图如图2所示，本发明的侧视图如图3所示，本发明的俯视图如图4所示。轮胎固定杆5是ECU模块在接触传感器5.1的辅助下控制平稳运动的，所述轮胎固定杆由多个横向与上下运动方向的电动机或液压机构驱动。本发明中设置有多个升降导轨9，优选地为五个，各升降导轨间隔较小距离，由于不同型号车辆的轮胎大小不同，多个升降导轨有助于满足在使用时能够精准控制轮胎固定杆所处位置，以便于更准确稳定的固定车辆轮胎，提高安全系数。本发明使用状态的示意图如图6所示，并且本发明在运行时，需根据车辆数量匹配相应组合的装置数量，通过群控调度中心完成组合式群控移车系统的移车线路规划、移车速度以及多装置并行转弯、避让等复杂运行方案，对不同规格的车辆进行灵活移车。

如图5所示，所述控制箱1内部设置有图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机和ECU模块，

图像识别模块，用于识别行进过程中遇到的障碍物体和所需移动车辆的车牌号码；所述图像识别模块可对周围环境进行扫描成像，对道路中的遮挡物体进行识别，还可以识别车牌号码，将被执行移车任务的车辆号码信息上传至群控调度中心以便后续通知相关车主，避免不必要的麻烦。

定位导航模块，用于实时定位移车单元所处位置并将信息发送至ECU模块，规划行走路径；根据移车单元所处位置与群控调度中心所存储的停车场地地图，规划移车单元行走的路径。

避障模块，用于根据图像识别模块与所述红外传感器2采集到的信息避开障碍物；若障碍物较大，则避开障碍物之后配合定位导航模块重新进行路径规划，若障碍物较小，则直接绕开即可。

车速联动模块，用于根据所述群控调度中心的指令来联动控制多个移车单元的车速、行进动作；由于本发明需要多个移车单元协作来完成任务，因此为了避免各单元相互碰撞或者挡住对方的位置，有必要通过车速联动模块，联动控制各移车单元速度，另外，由于本发明由四个移车单元来移动一辆车，只有当四个移车单元固定好轮胎后同时举升才能不损坏车辆，到达目的地后也需要同时卸下，因此，动作联动也很重要。移车任务完成后，当下的位置在群控调度中心上标注为已停车位，被腾出位置的车位标注空闲车位，以便后续群控调度中心分配移车任务。

自动充电模块，用于监测移车单元的电源电量，当电源电量低于设定标准值或移车任务空闲时，控制移车单元自行返回充电桩充电并将状态信息发送至ECU模块。在具体的实施过程中，可设置一个电量预警值，此预警值应当能至少支持装置回到充电站，当ECU模块监测到单个装置的电量储备不足电量预警值时，通过网络通信模块对群控调度中心发出信号，再由群控调度中心下发充电指令。

网络通信模块，用于将定位导航模块采集到的信息和自动充电模块的电量与状态信息发送至所述群控调度中心，简便快捷，无需人工操作即可实现几乎不间断地运行。

ECU模块，用于根据定位导航模块采集到的位置信息和规划的行走路径以及所述红外传感器2与图像识别模块采集到的障碍信息，配合车速联动模块与自动充电模块，控制移车单元行走，并控制网络通信模块与所述群控调度中心进行信息传输。作为现代汽车电子的核心元件之一，ECU电子控制单元在汽车中也许有好几个，每个管理不同的功能；而每个ECU系统之间又有信息交换。虽然在整车上的控制系统越来越复杂，但它仍然必须具备最基本的结构—微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路。从外观上也很好辨认，在发动机电子燃油喷射系统中有一个形似方盒子的控制元件，它就是ECU。元件周围有许多细密的插槽，用来连接众多的输入输出电路，它和其他电子控制元件一起组成了汽车的大脑神经中枢系统，随时监控着输入的各种数据(比如刹车、换档等)和汽车运行的各种状态(加速、打滑、油耗等)，并按照预先设计的程序计算各种传感器送来的信息,经过处理以后，把各个参数发送给各相关的执行机构，执行各种预定的控制功能。

行走电机，用于根据车速联动模块的指令调整运行速度；

所述图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机均与ECU模块相连。本系统在运行的过程中，需不断利用图像识别模块对周围环境进行实时图像扫描，保证收集到的图像信息的时效性，当出现障碍物时，能及时发现并识别，判断是否影响通行，若无法通行则快速进行路线的重新规划，以保证自主避障系统的灵敏性、高效性。车速联动模块通过网络通信模块进行信息对接，所述ECU模块协同控制，实时监测、调整组合配对的多个移车控制单元的车速，保持各单位之间的安全距离，避免行进过程中发生碰撞，提高安全性。

所述网络通信模块通过TD-LTE网络或CDMA2000网络或WCDMA网络或TD-SCDMA网络或cdmaOne网络或GPRS网络或EDGE网络或GSM网络或UMTS网络与所述群控调度中心通信连接，无需专门铺设线路，灵活高效。

所述群控调度中心通过导入停车场地CAD图纸或所述图像识别模块采集到的信息生成场地地图，协助所述定位导航模块规划路径。在具体实施的过程中，若将本装置第一次应用于某个场地，可以通过CAD图纸导入地图，简便准确地确定场地规模与布局，有利于本装置快速进入工作状态，若场地中布局、物品位置有所变化，则可以通过图像识别模块进行局部扫描，快速更新地图。

所述群控调度中心协调多个所述移车控制单元并分配优先级，对多个所述移车控制单元进行中央调度控制。当群控调度中心收到移车任务时，首先会对单个移车装置的电池电量进行评估，电量充足的装置优先分配工作；若电量充足的设备均安排任务但任务需求仍未满足时，则安排电量介于电量预警值与满电状态之间的装置执行任务；电量达到电量预警值，则直接安排该装置回充电站充电，若此时仍然不能满足任务需求，则传送出暂不满足运营条件的信息。

所述图像识别模块与所述摄像头13相连。

所述避障模块与所述红外传感器2相连。

还包括移动终端，用于实时查看每个所述移车单元的位置信息与工作状态。网络通信模块与电梯、充电桩等外部设备可由接口相连，用户可通过手机等智能终端实时监控每个所述移车控制单元的工作状态。单个移车装置与外部设备接口共享，无需额外配置，移车装置可自动乘坐电梯，通过自动门，实现跨楼层、跨区域的移车任务。

各移车单元之间也可以通过网络通信模块进行数据交换，对比各路移车单元的当前车速与当前位置，确定车辆到达预定位置的路段和要求，协同控制实现车速同步。

本发明移动一辆车辆的具体实施过程如下：

群控调度中心导入停车场CAD地图或者通过图像识别模块扫描更新停车场地图，群控调度中心收到移车任务后，根据任务情况，分配相应数量移车单元执行移车任务，每需移动一个车辆配置四个移车单元。分配时，首先会对单个移车装置的电池电量进行评估，电量充足的装置优先分配工作；若电量充足的设备均安排任务但任务需求仍未满足时，则安排电量介于电量预警值与满电状态之间的装置执行任务；电量达到电量预警值，则直接安排该装置回充电站充电，若此时仍然不能满足任务需求，则传送出暂不满足运营条件的信息。并且在执行任务的过程中，警示灯11闪烁，提醒周围车辆与人员注意避让。

群控调度中心通过网络通信模块调度每个移车单元，移车单元经过图像识别模块和定位导航模块的精确引导，到达群控调度中心指定的小型汽车轮胎位置，距离传感器12确定移车单元与待移车辆的位置，并预判行走托盘插入车辆底盘后与车胎的距离和位置的变化，在确定行走托盘的位置符合要求时，ECU模块控制轮胎固定杆5沿横移导轨10向轮胎方向移动，再根据不同车型轮胎大小、底盘高度不同，在导轨交叉处8的位置变换轨道使轮胎固定杆到能够夹紧轮胎的升降导轨9上，轮胎固定杆上靠近车辆轮胎侧设置有接触传感器5.1，当接触传感器5.1确定轮胎固定杆5到达固定轮胎到位时发送信号给ECU模块，ECU模块控制四个移车单元的轮胎固定杆5沿升降导轨9同时向上举升，并控制四个移车单元托盘6沿托盘导轨7向车辆轮胎正下方移动，到位后，各个移车单元根据定位导航模块与车速联动模块的配合，按照定位导航模块规划的行走路径移动，并且与群控调度中心保持通讯联系。在移车过程中，通过网络通信模块实时将距离传感器12和接触传感器5.1的信息共享，同时多个移车单元的ECU模块实时控制轮胎固定杆5举升机构、托盘横移机构保持移车过程平稳运行。当距离传感器5和接触传感器5.1的数据超限时，移车单元自动在当前位置停止，并向群控调度中心上报故障信息，群控调度中心确认故障排除后系统重启。到达目的地后也需要同时卸下轮胎，移车任务完成后，当下的位置在群控调度中心上标注为已停车位，被腾出位置的车位标注空闲车位，以便后续群控调度中心分配移车任务。

在移车过程中，避障模块通过图像识别模块与距离传感器进行数据采集和实时分析，对所规划路线的合法性进行确认，若发现规划路线中有遮挡物体，障碍物较大时，则避开障碍物之后配合定位导航模块重新进行路径规划，并将规划路线数据上传至群控调度中心，以确保系统中其他移车装置的安全通过，若障碍物较小，则直接绕开即可。

群控调度中心在整个过程中实时监测每个移车装置的电池电量，系统调度时确认移车单元的电量是否满足使用要求，当不满足使用要求时，移车单元通过定位导航模块自行到充电站进行充电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种组合式群控移车系统，包括电源，其特征在于：包括多个移车单元、用于调度多个移车单元的群控调度中心；至少四个移动单元作用于一辆汽车；

每个移车单元包括：

摄像头(13)，警示灯(11)，控制箱(1)，设置在所述控制箱(1)外侧壁上的红外传感器(2)，设置在所述控制箱(1)下方的主体车轮(3)，设置在所述控制箱(1)一侧的托盘(6)，设置在所述托盘(6)下方的托盘车轮(4)，设置在所述托盘(6)上方的轮胎固定杆(5)，所述轮胎固定杆(5)上设置的接触传感器(5.1)，设置在所述控制箱(1)近托盘(6)一侧外壁上的托盘导轨(7)、升降导轨(9)、横移导轨(10)，设置在所述控制箱(1)近托盘(6)一侧外壁上的距离传感器(12)；

所述托盘(6)沿托盘导轨(7)在水平方向上移动；

所述轮胎固定杆(5)沿横移导轨(10)在水平方向上移动，所述轮胎固定杆(5)沿升降导轨(9)在垂直方向上移动，所述轮胎固定杆(5)在横移导轨(10)与升降导轨(9)的导轨交叉处(8)切换轨道。

2.根据权利要求1所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：所述控制箱(1)内部设置有图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机和ECU模块，

图像识别模块，用于识别行进过程中遇到的障碍物体和所需移动车辆的车牌号码；

定位导航模块，用于实时定位移车单元所处位置并将信息发送至ECU模块，规划行走路径；

避障模块，用于根据图像识别模块与所述红外传感器(2)采集到的信息避开障碍物；

车速联动模块，用于根据所述群控调度中心的指令来联动控制多个移车单元的车速、行进动作；

自动充电模块，用于监测移车单元的电源电量，当电源电量低于设定标准值或移车任务空闲时，控制移车单元自行返回充电桩充电并将状态信息发送至ECU模块；

网络通信模块，用于将定位导航模块采集到的信息和自动充电模块的电量与状态信息发送至所述群控调度中心；

ECU模块，用于根据定位导航模块采集到的位置信息和规划的行走路径以及所述红外传感器(2)与图像识别模块采集到的障碍信息，配合车速联动模块与自动充电模块，控制移车单元行走，并控制网络通信模块与所述群控调度中心进行信息传输；

行走电机，用于根据车速联动模块的指令调整运行速度；

所述图像识别模块、定位导航模块、避障模块、车速联动模块、自动充电模块、网络通信模块、行走电机均与ECU模块相连。

3.根据权利要求2所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：所述网络通信模块通过TD-LTE网络或CDMA2000网络或WCDMA网络或TD-SCDMA网络或cdmaOne网络或GPRS网络或EDGE网络或GSM网络或UMTS网络与所述群控调度中心通信连接。

4.根据权利要求2所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：所述群控调度中心通过导入停车场地CAD图纸或所述图像识别模块采集到的信息生成场地地图，协助所述定位导航模块规划路径。

5.根据权利要求2所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：所述图像识别模块与所述摄像头(13)相连。

6.根据权利要求2所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：所述避障模块与所述红外传感器(2)相连。

7.根据权利要求2所述的一种组合式群控移车系统，其特征在于：还包括移动终端，用于实时查看每个所述移车单元的位置信息与工作状态。