CN113706926A - 一种智能停车管理实现系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能停车管理实现系统及方法,其中,包括:在所述停车场区域进出口设置有至少一个临时车位,用于进出车辆的临时停车;一用户请求模块,用于用户向系统发出停车或取车请求;一车辆参数获取单元,用于获取待停车的车辆参数,该车辆参数至少包括该车辆的长度,宽度以及高度;一停车匹配模块,用于根据所述车辆参数计算停放位置和移车路线;所述移车机器人用于根据系统控制单元的指令进行移车,形成停车列。本发明智能停车管理实现系统及方法由于采用了在软件系统中实现的车辆参数获取单元以及停车匹配模块,充分地利用停车场内停车空间,实现最大限度的利用停车空间,实现最多数量车辆的停放。
Description
技术领域
本发明涉及一种停车场的智能实现系统及方法,尤其涉及的是一种充分利用空间的自动化管理停车的实现系统及方法。
背景技术
现有技术的停车和停车场所设置,是人们在目前的日常生活中经常遇到的问题,尤其是在市中心或停车需求量较大的局部区域中,例如旅游景点和市政中心或某些大厦中,车位紧张,停车非常困难,对司机的驾驶技术考验很大。
目前常见的停车过程,一般都是由司机驾驶进入停车场,寻找相应的空位进行停车。由于司机之间有争抢行为,无法统筹调度,在繁忙时段,有人进有人出,从停车位开出停车场就需要很长时间,甚至达几个小时,严重影响了停车场使用效率和用户体验。
目前很多停车库已经引入了智能化设备,比如车牌识别自动收费,空余车位统计和显示,也有少部分智能移车机器人技术使用,比如北京大兴国际机场采用的移车机器人。用户开到机场停车库入口的指定房间内,扫码停车,机器人从房间内把车辆移到车位上。
但是这些电子化和智能化方法,并没有根本上改变传统的停车场的停车排放方式。传统排放方式一般是单排或最多两排相邻进行排放,排列的间隔必须留出进出车通道(通道宽度一般保证至少一辆车能够宽裕通过和拐弯的空间)。这就是为什么购买停车位时,车位房产证上显示的建筑面积远远大于车辆停下来时本身占用的车位面积。
所以,如何充分利用停车的空间和进行有效管理,提供更多的停车位,一直是在高价值的地产路段需要思考的问题,不同的技术被提出来解决,比如一种立体车库改造技术。在车库中间增加支架,采用立体移车机器人,这种技术改造成本非常大。还有一些新建封闭式自动停车库的技术方案,利用一定的空间建立立体的多层停车建筑,并在其中设立自动升降系统,只需将车开入入口的停车盘内,并依照系统的管理要求进行了相关操作,就能将车辆交给系统进行存放管理。但这种系统目前的造价极高,而且因为停车场所天生需要靠近车流密集地带,本身就一地难求,新建停车场需要土地或建筑空间,非常难以实施。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能停车管理实现系统及方法,提供一种针对现有的停车场或停车库进行改造,以较少的技术和工程投入实现对停车场的自动化智能管理,并追求最大可能的存放车辆能力。
本发明的技术方案如下:
一种智能停车管理实现系统,其应用在管理一划定的停车场区域,并设置有定位和导航装置的至少一移车机器人;其中,包括:
在所述停车场区域的进出口设置有至少一个临时车位,用于进出车辆的临时停车;
一用户请求模块,用于用户向系统发出停车或取车请求;
一车辆参数获取单元,用于获取待停车的车辆参数,该车辆参数至少包括该车辆的长度,宽度以及高度;
一停车匹配模块,用于根据所述车辆参数计算车辆停放位置,以及车辆在停车位置和临时停车位之间的移动线路;
所述移车机器人用于根据系统控制单元的指令进行移车,形成停车列。
所述的智能停车管理实现系统,其中,所述移车机器人的移车方式是将车辆举升到行进路线上车辆最高高度以上,并移动到目标位置内放下。
所述的智能停车管理实现系统,其中,在所述停车列之间设置为移车机器人的行进线位,所述移车机器人从待停车辆的两侧举升轮胎设置。
所述的智能停车管理实现系统,其中,根据停车场所进场高峰和离场高峰时间段的不同,设定空闲的移车机器人处于就近的空闲待命位置中。
所述的智能停车管理实现系统,其中,控制单元根据不同停车列的占用率,主动引导进场用户停放在离最空闲停车列最接近的临时停车位。
一种实现任一所述智能停车管理实现系统的方法,其中,包括以下步骤:
A、用户通过用户请求模块向系统发出停车或取车请求;
B、通过车辆参数获取单元获取待停车的车辆参数,该车辆参数至少包括该车辆的长度,宽度以及高度;
C、停车匹配模块根据所述车辆参数计算所述停车场的停车位置以及移车路线;
D、所述移车机器人根据系统控制单元的指令进行移动车辆到目标停放位置,形成停车列。
所述的方法,其中,所述步骤C中还包括:
C1、确定将大致同样宽度的待移车辆移入同一停车列停车。
所述的方法,其中,所述步骤C中还包括:
C2、所述停车匹配模块确定停车场内的停车列中之停车位置能够容纳待移车辆,移车的最短移动距离或者最短移动时间作为优选停车位置。
所述的方法,其中,在机器人空闲时间还设置有空位整理的步骤:
E1、所述移车机器人移动离散的车辆到停车列中临近已停车位置的空间内,并将空闲的空间集中归并。
所述的方法,其中,在所述移车机器人闲置时还包括以下步骤:
所述控制单元设置将所述移车机器人,在离场高峰到来前,移动到停车列中部待命;或者,所述控制单元设置将所述移车机器人,在进场高峰到来前,移动到接近进场临时停车位待命。
本发明所提供的一种智能停车管理实现系统及方法,由于采用了在软件系统中实现的车辆参数获取单元以及三维停车空间匹配模块,用来对停车场的停车空间进行停车使用,无须预先绘制任何规划线,而可以根据需要灵活进行停车使用,而且在停车列之间仅保留移车机器人的狭窄通道即可,由此可以充分地利用停车场内停车空间,实现最大限度的利用停车空间,实现最多数量车辆的停放,而且尤其是针对任何临时规划的场地,无须大规模施工就可以迅速实现运营。
附图说明
图1为本发明所述智能停车管理系统及方法较佳实施例的系统模块示意图。
图2为本发明所述智能停车管理系统及方法较佳实施例的停车场示意图。
图3为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的单出入口即出入口混合布局的停车场示意图。
图4为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的出入口分开的停车场示意图。
图5为图3所示本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例停车场运行的中间阶段空间碎片化示意图。
图6所示为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例停车场的另一实现示例示意图。
图7为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的立体示意图。
图8为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的移车机器人示例示意图。
图9为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的移车机器人工作原理示例示意图。
图10为图9所示本发明移车机器人示例工作原理的举升示意图。
图11为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的智能化管理停车流程示意图。
图12为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中的智能化管理取车流程示意图。图13为本发明所述智能停车管理系统及方法较佳实施例中的正常不举升时的移车过程示意图。
图14为本发明所述智能管理系统及方法较佳实施例中的正常进入一个中间的空位且举升进入时的过程示意图。
图15所示为本发明所述智能停车管理系统及方法较佳实施例中车库净空足够时的车辆移车过程示意图。
图16为本发明所述智能停车管理系统及方法较佳实施例的遇到凸梁障碍时需要先后升降前轮或后轮时的移车过程示意图。
图17为本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例的空闲空间整理示意图。
具体实施方式
以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。
本发明所述智能停车管理实现系统及方法的较佳实施例,如图2和图3所示的停车场108中,一般设置有停车区100和车辆交接区110两个部分。车辆交接区是人、车辆和移车机器人都可以进入的区域,包含至少一个临时停车位101或者直接设置进出通道110,用于人和机器人交接车辆。停车区100通常封闭管理,不允许人进入。停车区包含车辆排放区105用于排放停车列,和机器人机动区102用于机器人在停车列和临时停车位之间行驶时的转换,例如转弯,改换方向等。
在最简单的情形下,停车场为方形,每个停车列对应一个临时停车位置,每个临时停车位配置一个移车机器人,则不需要机器人机动区102。
所述临时停车位中所指的临时停车时间,是指在车辆驶入车位之后、被移车机器人移走之前的临时停车时间,以及移车机器人将停车区内的车辆移入该临时停车车位之后、被车主开走之前的时间。设置多个临时停车位,跟配置多个移车机器人一样,能够提高整个停车场系统运行的并行性,增加吞吐能力;在停车场所的出口和入口分离的情况下,将临时停车车位分别限定为进场车位和离场车位,分别供进场车辆临时停车和离场车辆临时停车。
车辆交接区连接停车场进出通道,可以是进出通道的一部分。在同一侧可以设置为进和出两个方向的车道,也可以设置进和出在不同的两侧,或设置不管进还是出,都设置较宽的通道,以方便驾驶技术不熟练的司机。司机需要停车时,可以将车辆开入车辆交接区110中的临时停车位101,然后司机就可以离车,交由停车场内的机器人进行移车操作。取车时,可以到某个临时停车位进行等待,如前所述,车辆交接区110的空间可以根据不同的停车场形状和空间宽裕度进行相应的设置。
本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,设置在采用上述具有车辆交接区110的任何传统停车场空间中,具有相应的软件管理系统,具体可以通过二维码管控或者视频处理管控,但对停车场内的空间是进行围合和封闭的,司机除了在车辆交接区110的空间内进行交接停取车外,不能进入到停车区100内。
用户或司机可以通过下载相应的应用程序在移动终端上,例如手机,用户请求模块可以是在用户手机上部署的应用程序,也可能部署在车位旁边的带屏幕和操作界面的固定电子终端上的应用程序。前者通常需要用户注册后使用,使用时通过智能管理模块间接获取车辆参数获取单元所获取的车辆参数信息和车牌视觉识别单元识别出来的车牌号码等相应的信息,优点是缴费比较方便;后者通常跟车辆参数获取单元以及车牌视觉识别单元部署在同一个电子设备上,例如可以设置在进出通道的临时停车位置上,通过直接获取并由用户确认后捆绑,能够自动显示计费所必须的车牌号码,缩短用户占用车位的时间,缺点是缴费不如前者方便。
考虑到用户中途放弃的概率比较小,在进场高峰期的时候,为提高临时停车位的吞吐量,系统在处理用户停车请求的同时将车辆移入停车区。如果用户中途放弃,再将车辆移出停车区,回到车辆交接区。
在需要计费的时候,本发明较佳实施例中,其车辆参数至少还要包括车牌号码以及停入时间和提取时间,智能停车管理系统根据车牌号码和这两个时间来计算费用(必要的情况下,可以根据是否符合预约时间点来调整费率)。
本发明较佳实施例中,所述车辆参数还包括车辆的三维立体数据。比如轿车的前方引擎比较低矮,有的货车的车斗比驾驶室低矮。在停车场所上方有比较低矮的障碍物时,本发明所述系统的控制单元可以根据车辆的三维立体数据,调整前轮和后轮的高度,使得被移车辆在平移不可能通过的情况下通过障碍空间。在所述停车区100内,无须划任何停车线。当然为了人为检查或设备视频监控管理的参考,可以绘制距离坐标参考线。其原因在于,实际上的车辆,尤其是常见的城市内用车,大部分是小客车,其尺寸和车型有各种不同,因此,所占用的车位包括长度、宽度和高度大小其实是不一样的,虽然一般有个上限的最大尺寸。
本发明系统及方法的较佳实施例中,其控制单元和停车系统在开始使用之前,可以利用激光雷达(利用移车机器人或另外的测试工具)测量整个停车场的三维地图,标记地面每个点的高度和其上方的净空高度。地面可能有减速带等物体,上方可能有管道或承重梁突出。露天停车场的上方高度为无穷大。所述地面上点的大小是激光雷达的测量精度见方。
如图1所示的,本发明所述移车机器人与停车场管理系统之间的工作模块示意图,其中,停车场管理系统具有相应的停车匹配模块,并相应设置有多个子模块,其中包括:一用户停车取车请求响应模块,用来由用户通过该模块向管理系统发送停车与取车的请求;一3D地图数据模块,用来对整个停车场空间的虚拟匹配,形成三维立体的空间管理地图;一停车位置选择算法模块,用于根据所述3D地图数据模块中的数据,以及获取的用户待停车辆参数进行匹配,首先确定可用的停车空间位置;一搬运落线选择算法模块,根据所确定的停车空间位置,并确定最优的移车路径,和向所述移车机器人控制模块发送上位的控制指令。
此外,所述停车匹配模块中还设置有一计时计费模块,用于根据用户的实际存放车辆时间进行计费和费用的交付与否的管控。进一步的还可以设置有一空闲位置整理模块,用来对停车场内的空闲位置进行遍历,以便将离散的车辆进行移车,以便形成连成片的停车空间,以方便停放更多的车辆。
本发明所述移车机器人的控制模块,如图1所示,运行在所述移车机器人上的控制系统中,可以具有一机器人视觉测量模块,用来进行视觉测量,并反馈给上位机的管理系统;一运动控制模块,用来控制对所述移车机器人的启动,停止,前进,后退,转弯,刹车等动作;并对应设置有一升降控制模块,用来根据上位机的计算处理指令,控制对车辆的举升高度,以便配合运动控制模块实现移车的操作,尤其是在停车列的上方经过。
所述移车机器人用于根据系统控制单元的指令进行移车,根据排列规则自行形成停车列,不需要依照事先划定的排列方式进行(当然在某些必要的实施例中,可以依照预先划定的路线停车,但本质上实际上依然是可以随时改变停车位置的),停车列的设置无须依照现有的一排或两排必须间隔通道之方式排列,这样就可以充分利用停车的空间,将大部分的停车空间用来停放一排排车辆,而无须为进出留出车辆通道。
所述停车列指的是停放在停车区的一列车辆,前后紧密相连形成一条直线或者近乎直线。紧密程度跟定位和导航系统的精度有关。假如定位和导航系统的精度是亚厘米级别,则车辆的前后间隙可设定为一厘米。本发明实施例中的停车列跟现有技术日常生活中的停车排列方式不同,现有停车位通常在地面有一个长方形标记线,以便车辆停放在其中,通常需要车辆开到该停车位,使用侧方位停车或正向或倒向或斜方位停车技术,而本发明停车列是本发明系统和方法在技术实现中与实际完全一致的一个虚拟概念,根据停车场停车的情况和算法可以自动调整。
当采用的移车机器人能够改变宽度时,控制单元优先将相近宽度的车辆停入同一个停车列,在不同的时刻停车列位置可能会变化。当采用不可变宽度的移车机器人的情况下,控制单元排布的停车列的宽度相同,但是其位置也可能会随时间而变化,例如在可能的实施例中,控制单元可以根据每天停车的数据及在停车场中现有的停车位置占用情况,进行自动的空间整理,也就是将车辆向一侧或停车列的一端进行整理,这样经过动态地调整停车列的排放之后,车辆原所在位置可能会被调整。但无论如何调整,每辆车的参数,例如车牌号,以及对应的停车位置等都会在实际与系统的记录之间保持实时的一致。
在碎片空间整理的时候,在移车机器人的整理过程中,收到停车请求时,至少一个移车机器人会立即停止整理,并转换为停车移车指令执行过程。如果有多个停车请求,可以指令对应数量的移车机器人停止整理工作,以保证碎片空间整理不会影响停车接待。
在本发明所述停车列之间的空隙,是留给移车机器人行进的“机器人行进线位”122。其宽度可以但不限于设置为机器人单侧宽度加上至少两倍的机器人定位和控制精度。如果机器人的定位和控制精度是一厘米,宽度是40厘米,则停车列之间的距离至少是42厘米。这样就可以保证移车机器人的工作空间,保证移车操作的安全性,尤其是防止对车辆的剐蹭损坏等,同时又可以保证停车场内空间更多地用为停车空间。
在本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,所述停车区100内最终会形成的多列停车的停车列121,较好的是,可以设置所述停车列121为垂直于所述车辆交接区110的长度方向,如图2和图3所示。当然,可以设置所述车辆交接区110的停放车辆在所述停车列方向的同向上。
本发明所述移车机器人130较佳实施例,如图7-图10所示的,其采用较窄的纵向型状,并可以采用较宽的轮胎或相应的自身稳定系统。在车辆的停车列121之间具有允许机器人通行的机器人行进线位122,如图2-图6所示,本发明所述移车机器人130可以设置为两侧各有一个,或者设置为每个轮胎对应一个,并在移车时受整体的协作控制,同步操作。在移车过程中,当遇到停车库的上方有阻挡物时,例如停车场内的承重梁突出于天花板上,可以通过调整所述移车机器人对待移车辆的前轮和/或后轮的举升高度,来增加通过能力,如图16所示的。
需要注意的是,本发明较佳实施例中,所述机器人行进线位122和停车列121平行,是在两列停车列的车辆之间留出的一条供机器人直线行进的线路及空间。因本发明所述停车列不是固定位置不变的,所述机器人行进线位也会跟着停车列的变化而变化。当第一辆车停入某一停车区形成全新的停车列121时,就决定了该停车列的宽度。很明显,在每一停车列的两侧都要留出一条机器人行进线位,因此为执行相邻停车列的存取移车,就需要在执行逻辑上避开两列同时取放车,或者,避开相邻列的取放车时两个移车机器人的移车路线在时空上的同时交叉。
当然,为简化实现方案,所述移车机器人130也可以设置为具有一相互连接的框架140,如图8所示,并且该框架140可以是可受控伸缩设置的,以便匹配不同轴距和/或不同宽度的车辆,且可以稳定整个移车机器人,方便整体的移车操控。
所述移车机器人130具有用于移动的轮胎131,所述轮胎131可以是宽轮胎的两个或较窄轮胎的四个,并且所述移车机器人130的整体重心设置在较低的壳体132内,如图7-图10所示,该壳体的高度可以限制在普通的小车轮胎高度之下,并设置相应的配重块和平衡检测及调整系统。
本发明所述智能停车管理实现系统及方法的较佳实施例中,如图3-图6所示的,所述移车机器人130在同一停车场108中可以设置有多个,因此,在所述系统和方法中需要进行相应的调度,并在某个移车机器人完成移车任务(停车或取车)后,进入闲置状态时,可以自行移动到预先设置的闲置待命位置。所述闲置待命位置,指的是机器人空闲的时候,被移动到等待命令的最佳位置。在进场高峰的时候,车辆进入停车场的需求远大于离开停车场的需求,因而最佳待命位置是进场临时停车位;在离场高峰的时候,情况相反,因而最佳待命位置是停车列的中间位置,从这个位置到达车辆的平均时间最短。根据实际工作中积累的数据,通过人工智能深度学习,预判高峰期的来临时刻和机器人的待命位置,动态优化方案提高响应效率。
该闲置待命位置可以是多个,并且根据停车场的存取车数据进行数据处理,判断出本停车场的进场高峰和离场高峰时段,例如上班和下班的存取车高峰期,并相应的将闲置移车机器人移动到就近的闲置待命位置上。例如在进场高峰期内移动到靠近进出通道的闲置待命位置上,而在离场高峰期内移动到停车区域中央或靠近中央的限制待命位置上。该进场高峰和离场高峰的时段设置,可以是人工预先设置,或,通过数据处理算法根据实际的情况进行判断设置。
在本发明较佳实施例中,通过在对应的闲置待命位置上预先设置的移车机器人充电桩,可以方便由控制单元控制利用移车机器人的待命时间自动进行充电。所述移车机器人130在临时停车位设置有举升借电装置,供机器人在临时停车位将车辆举升之前,先接入外部电源,代替机器人内部的电池来提供动力。在停车场改造成本允许的情况下,也可以在停车列的附近设置借电设施,供移车机器人就近借电。控制单元预先记录所有可以借电的位置,安排机器人在合适的位置接入借电装置。
在所述停车场以及对应的软件系统的虚拟记录中,在所述停车场还设置有临时停车位置101,用来根据不同的停车列的停车占用率进行临时调度使用,较好的设计方案中,可以在停车列的前侧设置至少一辆车的停车位置为空闲,作为临时停车位使用。也可以设置进出通道横向设置在停车列的前方,这样也可以作为本发明所述停车列前方的临时停车位置。本发明所述停车列是可以自由变化的,尤其是根据不同的车宽建立全新的停车列时,因此,保证停车列前方的至少一临时停车位置,方便了后续的调度车辆。该临时停车位置的设置方便了根据停车区内不同停车列的占用率,由所述系统主动引导进场用户停放在离最空闲停车列最接近的临时停车位置上,或者,也可以是最方便移车调度的用于进场的临时停车位置。上述移车机器人的闲置待命位置由系统的控制单元控制实现。
本发明较佳实施例中,所述移车机器人130可以设置为多个,对移车机器人的需求量估算方法:这里只计算停车所需要的机器人数量,且假设停车请求是泊松过程。在高峰时段,移车机器人从待命位置移动到临时停车位,加上将车辆移入目标停车位置所需要的平均时间为T;忙时每小时有K个车辆进场请求;移车机器人的数量为N;用户需要等待TW时间才能得到服务的概率为Pc,上述变量满足爱尔兰C计算公式,一般是通过查询爱尔兰表计算,具体的计算方法参考电信系统爱尔兰计算方法。
如图7、图9和图10所述的,在所述移车机器人130的举升一侧设置有匹配待移车辆轮胎的举升叉133,该举升叉133设置采用两个子叉单元,每个子叉单元设置采用L型或类似结构,并从所述壳体132的侧边及向外垂直延伸分别设置有强化支杆1331和1332,并且设置有对应的控制结构,可以对沿所述壳体132侧边竖直设置的第一支杆1331可以绕竖直的自身轴心1333转动,从而带动与之形成L型的垂直延伸设置的第二支杆1332可以在水平方方向内绕所述第一支杆1331转动。两个子叉单元可以同时相对或相反方向转动,就可以实现对待移车辆的某个轮胎的抱持或松开。
为加强对所述待移车辆的轮胎210的抱持作用,在所述轮胎210的上侧,所述举升叉133还可以设置一上部的顶持部135,该顶持部可以与所述两支杆形成稳固的支撑作用,以便顶持住待移车辆的轮胎210。该顶持部可以伸进轮胎210的上部,压住轮胎210,形成更好的抱持效果。有些车辆底盘低,其轮胎的上缘隐藏在翼子板内,需要可以弯曲的压板伸进翼子板。
在本发明的较佳实施例中,所述移车机器人130设置采用了单侧具有两组升举叉133的结构,但针对不同轮距的不同车型车辆,同一移车机器人的所述两组升举叉133之间设置有间距调整结构,例如可以设置至少其中一组升举叉处于受丝杆调整的滑轨上。因此,更好的设置是针对待移车辆的每个轮胎对应一个移车机器人130用来举升车辆,可以受同一的控制并实时监控举升状态即可。
在所述移车机器人130上,所述举升叉133还设置在一个举升轨道134上,如图8所示,可以参照叉车的举升臂结构或液压顶杆,在所述举升轨道134内可以设置可以伸缩的液压杆136,如图9和图10所示,从而四个夹持住待移车辆轮胎的移车机器人可以同步进行升降动作,并进行同步的移动过程。所述举升轨道134的设置高度,需要允许将车辆举升到至少一个小车的高度以上,对于小车的高度,可以采用常见小车车型高度的最大尺寸,当然在停车场空间受限的情况下,还要考虑本发明所述智能停车管理实现系统所能举升的最大高度,并将停车场空间无法提供两个车辆高度空间的超限车辆予以单独存放,或者直接予以禁止进入。
本发明所述的智能停车管理实现系统较佳实施例中,当停车库的上方有阻挡物时,还可以通过调整车辆两个前轮和/或两个后轮的举升高度,来临时增加通过能力,如图16所示。这个特性要求所采用的移车机器人符合下述两个要求:1,移车机器人的高度总是不高于所举升之后的车辆的高度;2,车辆前轮和后轮可被独立举升。另外,只有当阻挡物无法通过改造去除的时候,才值得采用临时升降的方案,因为临时升降操作本身需要花一定的时间执行,会影响移车的效率。为方便移车,在所述突出梁的下方可以设置至少形成一定的弯曲空间,该空间足以保证整个车辆的穿过该突出障碍物。
在本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,所述移车机器人利用3D激光雷达作为定位和导航装置,此时停车场的边界之内,边界上或者边界之外必须具有固定的光线反射物,确保离机器人的距离不超过激光雷达的有效工作距离。在封闭停车库里,有墙壁和立柱,本身就构成了完美的反射物和参照物。在露天停车场,停车场内和边界已经边界之外邻近的地方需要设置足够多的固定物体。树和灌木丛会变化形状,不是个好的参照物,这种情况下,可以采用地纹导航技术进行导航,并采用视觉识别技术避免磕碰其他车辆或者梁柱等结构。
如图11和图12所示,本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,需要停车的使用者,如司机,可以预先登录本发明所述智能停车管理实现系统软件,在界面上选择请求停车,此时可以输入车辆的车型以由系统后台调取其车辆参数,但因为车辆有可能改装或其他原因导致车辆尺寸有变化,也可以在请求后由所述移车机器人进行扫描车辆参数。当然不限于使用移车机器人使用激光雷达测量,还可以在所述车辆交接区内设置固定的探测装置,对进入的车辆进行各项参数采集。
一旦停车的请求通过,经过判断停车场内的车位空间以及尺寸符合,可以停车,所述移车机器人130可以根据本发明所述控制系统的控制指令进行操作。在对应车辆到达且车内司乘全部下车,且车辆锁门后,使所有人员离开现场,收到指令控制需要执行移车操作的所述移车机器人130将移动到对应车辆的两侧,根据必要的实施例设置,需要将所有轮胎能够对应夹持固定并整体举升车辆。根据不同的情况,举升高度可以不同,而对于需要沿停车列前进的情况(本发明为实现自由的停车列布置,这种情况是大量发生的),所述移车机器人将车辆举升到空中,且高于停车列中所有车辆的最高高度以上,然后移动到对应的空位置上去后,再将待移车辆放下到相应的空位置上进行停放。
本发明较佳实施例中的所述移车机器人在移动车辆时,有时候需要从已经停在停车区的车辆上方越过(例如已经有车辆在本停车列中停放需要进一步停放或者需要从停车列中多辆停放的车辆中取出其中一辆),而停车区上方可能有天花板,管、梁等结构障碍,所以系统的停车匹配模块要三维记录整个停车场的三维数据,形成3D地图数据,并在车辆停入和离开后实时更新三维地图数据,根据三维地图数据计算目标位置和三维的移车路线。
在停车场刚开放时,最开始的一批车辆依次由移车机器人移入停车区停放时,显然不需要举升车辆(以节省能耗)。只有在需要停入已有车辆的停车列中的空闲位置时,才需要举升车辆,越过已经停放的车辆。并且在计算处理移动路线时,以不需要举升车辆的移车路线为优先选择,因此,在停车列中由远及近的停车是其基本算法,并且出口和入口方向设置为不同的两侧方向,执行类似于计算机堆栈时的先进先出停车列是较为优选的实现方式。另外,使用者提前输入预约停车时间,并且严格遵守时间者可以优惠收取停车费以及相反会增加停车费,也是基于使系统减少举升车辆的次数,而举升车辆额外需要增加能耗和维护成本。
本发明系统和方法尤其适合应用于较高的净空的车库以及室外停车场,特别是需要尽快部署的停车空间管理,尽管国家标准规定车库的最小净空为2.2米,但大多数封闭车库的净空达到了3.2米-3.9米,而普通轿车的高度为1.5米,因此,目前的大部分室内停车场都可以应用本发明系统和方法,露天停车场更没有问题。
本发明所述实施例中,所述停车场的物理空间内可以无需画制任何停车线,因此,特别适合临时建立的停车场。在本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,在整个软件管理系统中,对整个停车场可以有预先的边界图像绘制,也就是三维立体的地图空间参数设置,并将相应空间参数保存在存储单元中。因此,在较为简略的管理实现示例中,可以不用区分长宽高的参数,而直接进行停车列的依次排列,并在软件系统的整体停车库管理中可以同步绘制虚拟的场景图像,以便直观的看到停车场的使用情况。
由于在移车过程中,车辆需要举升到行车路线上所有车辆的最高高度以上,因此,在某些停车场,例如大厦的室内或地下停车场,就需要确定可停放车辆的可停车高度,并应该具有一定的宽裕度。当然在复杂的场景情况下,也可以根据已停车车辆的最高高度与本列所在空间的最低高度之差,判断是否有车辆可以满足该通过高度,如果可以,则可以将相应车辆进行移车停车,否则,只能单独安排到新的停车列或具有更高空间的停车位置上,或者以超限车辆移车到单独的存放空间内,或者因为车辆超限予以拒绝入内停车。
在具体的移车过程中,所述移车机器人130可以从两侧到达对应待移车辆的轮胎210位置,移动到恰当位置上,如图7、图9和图10所示,然后将对应每个轮胎的两个举升叉支杆进行相向旋出,也就是在受控驱动的情况下,使第二支杆1332绕第一支杆1331旋出,抵靠在轮胎210的两侧下方,并夹紧,使轮胎的两侧下方落在两个支杆上。在待移车辆的四个轮胎都夹持好后,可以整体受控将车辆举升到对应具有空位的停车列车辆上方,其举升高度需要保证车辆的可以从已停车车辆的上方,以及停车场天花板(如果有的话)下方安全移动到对应的空位上后,然后放下待移车辆。
为保证稳定夹持所述轮胎210,如图9和图10所示的,在所述举升叉133的上方对应轮胎210的上侧位置,还可以设置有一顶持部135,以便可以对轮胎210形成三点固定。所述顶持部135顶端采用一定面块结构,并可以采用与轮胎类似的材料,以便能够形成更大的摩擦加持力度,而且降低对轮胎的损伤。
待移车辆被放置到对应的空位后,所述举升叉133须要继续向下移动一定距离,以便卸掉承载力,然后同一组举升叉的两个子叉单元向相反方向旋转,就可以将两个第二支杆1332收折到与移车机器人的壳体外侧平行,然后所述移车机器人就可以沿着对应的机器人行进线位122移动到另外的闲置位置上,例如靠近进出通道的位置,等候对下一辆待移车辆的操作。或者直接去到下一辆待移车辆的侧边进行操作,例如从停车列中向外移车或从进出通道中停车的车辆向停车位内移车。
所述待移车辆被放置到的位置,是停车空位,优选的实施例中是停车列121,但不一定是物理划线的停车位。本发明的智能停车管理系统,对对应的停车场具有虚拟的规划功能,具体来说,可以从进出通道从一侧开始第一辆车的停放,然后后续的停放车辆需要满足大致同样的车宽度,但长度不一定,可以根据需要依次向后停放。但车高需要满足举升通过的高度,也就是整个停车列中的任意一辆车的高度,都不能与被举升的车辆高度之和高于此列所在停车列位置的层高。实际上为了更安全的操作,还需要增加一定的余量,例如至少10厘米或30厘米,余量越大安全性可操作性越高。
停车排放策略有两者:空间优先和时间优先策略。
在空间优先策略下,优先将车辆排放在停车区的远端,除非有一个现成的停车列,其宽度与新停入的车辆几乎相等。当远端停满之后,就自然形成了不同宽度的停车列,此后根据新停入的车辆宽度选择合适的停车列。
在时间优先策略下,将车辆停入离进场临时停车位最近的停车列,减少移车机器人在移车时避让的几率。此时要求每个停车列的宽度较宽,以便尽可能停入已经驶进停车位的各种车辆。最节省时间的停车场布局方式,是方形停车场,停车列等宽,且每个停车列配置一个进场临时停车位101和一个离场临时停车位101,以及一个专用于该停车列的移车机器人。此时不需要移车机器人机动区102。
本发明所述停车列121可以采用各种形式,只需在管理系统中预先设置好停车算法即可,但注意为使移车机器人的移动过程减少空间占用,沿车辆长度的纵向移车是优选的实现方式。
当遇到待移车辆的宽度超出停车列已停放车辆的宽度预定范围时,例如5厘米或10厘米,则可以单独停放新的一列停车列。或者,遇到高度超限的车辆时,可以单独停放在超限区域(如是开放空间,可举升的),或拒绝停放(因无法举升移车)。
在本发明所述智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,在经过停车和取车的使用一段时间后,整个停车场内的使用可能就会碎片化,如图5所示:因为有的车辆已经被取走,有的车辆还在停放存放之中,因此,在此时,接受到新的待停放的车辆时,需要所述管理系统软件进行空位搜索,不仅针对其车长长度,还要根据车辆的宽度,以及车辆的高度,与停车列的闲置空间进行匹配,如果小于该空间,则确定为可以停车存放,否则就不能存放。因为有些空位是之前存放较小车辆的,因此,越小的车辆其可能造成的碎片空间越严重,而越小的车辆越容易存放,这也匹配了对车辆的社会需求驱动(较小较轻的车辆可以给予停车费优惠)。
另外,为方便移车操作,还在所述停车场中设置有一机器人机动区空间102,对应设置在软件系统中,以方便实时对应实际的停车场停车状态,可以用来方便移车机器人的回旋转向等操作。本发明系统及方法的较佳实施例中对每一车辆的位置和移动状态,可以通过在车辆上放置相应的传感器,来实时向系统反馈其位置和状态,并可以将车辆的位置和状态由系统记录入停车场的空间参数中,也可以向对应用户的APP反馈其状态信息,例如在移车过程中或已经存放完毕或已经取出等候开走等等。
然而,经过长时间的使用之后,对应停车场的使用空间可能即使存在空位,却无法保证较大车辆的空间使用,此时,本发明所述管理系统软件具有相应的归并计算功能(或称碎片空间整理功能),可以对小的空间进行归并计算,并确定最少的移动次数,可以在停车场内设置先行移动倒位的操作之后,再行将相应车辆移到已经调整倒空的位置上。本发明所述移车机器人所采用的激光雷达测距能力具有较为精准的测量能力,测距误差范围为厘米级或亚厘米级。
同时,因为车辆停车的操作有周期性,在对应停车场内可以配备足够的移车机器人,或者在存取车空闲的时段内,可以对停车场内的空闲空间进行整理,例如以一侧端为基准,整理所有的车辆向该侧端进行排列。或者,更为简单和实际的方式,是将离散的车辆向在该停车列的一侧靠近,以将停车空间进行连通,以便后续可以停较长的车辆。
除了停车场空闲时段,在其他任何时刻都可以安排局部的整理空闲。特别是,当停车场接近较满时,有一些零散的空闲位置,都无法满足正在申请停车的车辆停放。此时系统在调度移车机器人前往移车之前,计算经过空闲位置归并之后是否能满足正在申请停车的这个车辆。如果能满足,则先整理归并,然后接受请求;否则拒绝用户停入停车区。如果此时停车区已经全满,或者几乎全满,且所占用的临时停车位远离所剩无几的空闲位置,也可以安排该车辆暂时停放在临时停车位。
用户申请停车或者取车,所产生的移车请求,优先级高于空闲位置整理所产生的移车请求。也就是说,移车机器人在执行空闲位置整理时,随时会被中断,移动完成当前已经举升的车辆之后立即执行停车或取车任务。
上述处理过程基本依赖于整个停车空间的地图数据与本发明所述管理系统软件记录的一致性,因此,还可以设置检测检验的摄像头及对应的核校测算过程,并且在所述移车机器人上设置好相应的车位检测和控制逻辑,一旦发现现场的车位空间与系统记录指令的存放空间冲突,即上报管理系统,需要人为调整或进行自动更新系统的记录,以防止在车辆的移车过程中,出现误差(本有车辆以为无车),造成移车过程的损车问题。
本发明智能停车管理实现系统及方法较佳实施例还提供一种智能停车管理系统的软件实现方法,通过在停车场的进出通道上和/或在移车机器人上设置对应的车辆参数获取单元,具体的可以通过一固定在临时停车位置和进出通道上的视觉测量模块实现,对待停车的待移车辆长度,宽度和高度等车辆参数数据进行检测;将该车辆参数数据发送给上位机的控制单元,由该控制单元控制一三维停车匹配模块进行匹配处理:进行比较判断可以停车为空位;如果是新停车,可以从停车场的一侧或一端开始全新的停车列;如果是已经停车较多,并且存取运营过一段时间,则需要对相应的空位进行遍历(指在管理系统的地图数据中),直至找到能够放置该车的足够空位空间。
本发明所述停车匹配模块根据所述车辆参数以及停车场所内空间进行匹配处理,具体包括:1、确定移车路线:从出发地到目的地的路线,取决于临时停车位的位置和最终的停车空间停车位置。另外,优先选择不需要托举的停车位置和路线,以减少能耗。2、确定停车位置或临时停车位置:对于停车请求,计算出来的是车辆停放位置;对于取车请求,计算出来的是临时停放位置。临时停放到哪个位置取最短到达时间或者最短路径。3、如果需要,被托举车辆下方所需要留出的宽度和高度:当移车路线上有其他车辆停放时,因为移车机器人要托举着车辆越过已停放的其他车辆,因此需要计算托举之后车辆下方的净空,包括宽度和高度,以及需要移动的长度。对于可变宽度和高度的移车机器人来说,有两个策略:在需要的时候可以现场调整,和在一开始就计算出最大所需要的值,移车中途尽量不做调整。
当然在必要的技术实施方式中,也可以根据需要自动的调整两侧移车机器人之间的宽度,但这样需要设置举升叉与移车机器人壳体之间具有可相对移动的结构,会导致移车机器人的结构过于复杂。此外,在行进中的任何调整都面临着举升车辆重载下的操作,不仅有安全的问题,调整也非常不容易。
在具体的停车过程中,本发明所述系统及方法较佳实施例中,可以确定将大致同样宽度的待移车辆移入同一停车列停车,以方便移车操作。然而,在更进一步的实施例中,本发明所述系统及方法实施例中的控制单元还可以采用可变宽度停车列以尽可能利用停车场面积。所述控制单元在需要的情况下(比如停车场内存在半岛形面积排布了不同方向的停车列,过于窄长的停车区域被机器人机动区分段成多个停车列)在多个停车列两侧的机器人行进线位上移动车辆,可以动态调整所述移车机器人的行走宽度,但需要保证托举车辆的稳定和平衡,以便在不同的停车列两侧通行。如果移车机器人不能动态调整宽度,或者调节的最大幅度不足以通过,则可以单独预留一条宽的机器人机动通道,供需要时使用。
本发明所述系统和方法的较佳实施例中,所述停车空间匹配模块确定停车场内的停车列中之停车位置能够容纳待移车辆时,选择移车的最短移动距离或者最短移动时间作为优选停车位置。
在有多个移车机器人的情况下,有时候最短移动距离并不代表最短移动时间,因为多个移车机器人之间可能有路线冲突,而消解路线冲突需要时间。在高峰时段,以最短移动时间为首选;在非高峰时段,最短移动距离更可能就是最短移动时间。最短距离包括两方面:1,优先将车辆移入离临时停车位最近的停车列;2,不沿着停车列方向,而是垂直或斜向跨停车列搬运。
所述控制单元在排布停车位置时,优先将车辆排布在停车列远端或者离端,如图3所示。所述远端和离端指的都是停车列远离进场临时停车位的一端,两者的差别来源于不同的停车场出入口布局方式。
有的停车场出口和入口在一起的,甚至只有一个出入口,为进场或离场提供的临时停车位混杂在一起混用。此时,车辆只能从停车列的一端进出,靠近临时停车位的一端称为近端,另一端称为远端。这种情况下控制单元优先将停入的车辆排布在远端,近端所有集中的空闲区域是机器人机动区102,如图4所示。所述机动区指的是移车机器人行进转弯倒退和调头的区域,在停车列之间的移车机器人行进线位上,移车机器人只能顺着停车列直线行驶,不能转弯。
对于有多个出入口的停车场所,最佳的方法是将一部分设置为入口,另一部分设置为出口。停车列靠近入口临时停车位的一端称为进端,另一端称为离端。所述控制单元优先将车辆排布在离端,但是要留出一部分空间供搬运离场车辆的移车机器人机动所用,进端所有集中的空闲区域是机器人进场机动区,离端的集中空闲区域称为机器人离场机动区。
机器人进场机动区的大小是可变的,通过在系统的设置中予以人为或以预定算法控制设置,甚至在进场临时停车位和停车列一一对齐的情况下,不需要机动区,因为所有车辆移动都不需要转弯。但是大多数现有改造的停车场,无法满足这个要求。不过即使需要进场机动区,停放的车辆越多,对机动区的要求越小。在极端情况下,控制单元将进场机动区缩减到几乎为0,原因是既然停车区内部已经没有空间,也就不再需要使用临时停车位来过渡,此时连进场临时停车位都可以计入正式停放区。上述设置以及修改的过程都是在系统的管理中进行调整即可,然后对应实际的停车场所内的物理空间进行实际管理。
离场机动区也不是不可缺少的,如果能将停车列和临时停车位一一对齐,这样一来,移车机器人只需要沿着停车列行进,不需要转弯调头和换道,也就可以不设离场机动区。新建停车场有机会按照这个要求来设计,但既有改造的停车场很难满足。达不到一个停车列对应一个临时停车位的时候,离场机动区就是不可缺少的。所述控制单元可以动态地根据离场车辆的拥挤程度,动态调整离场机动区的大小,比如在离场低谷期,适当增加离端停车数量,减少离场机动区的面积。
机器人机动区不一定都在出入口附近。既有的停车场的出入口不是为机器人智能停车设计的,绝大多数停车场要在某些部位预留一些区域不排布车辆,仅供移车机器人的机动,作为机器人机动区保留空间。
本发明所述系统及方法较佳实施例中,因停车场空间不一定是方正的,所述停车列不一定都是平行的,在三面封闭的半岛形区域,停车列的方向可以是顺着半岛延伸的方向,如果半岛停车列方向和其他停车列不平行,就要设置移车机器人机动区。上述设置都由系统在初始化时对整个停车场所的物理空间进行检测和设置,最终对应到系统的虚拟空间中,并设定相应的管理规则和算法,而无需在物理空间内划线,并可以根据实际情况随时进行停车空间的调整。
本发明所述的系统及方法较佳实施例中,用户在停车请求时可以同时确定预估的取车时间。所述控制单元可以根据这个信息,将较晚离开的车辆优先放置在较偏远的停车列的远端。
本发明所述的系统及方法较佳实施例中,用户在取车时,向系统发出取车请求。系统根据所取车辆的位置,当前停车场的繁忙程度,确定离场临时停车位的位置和预计到达所述临时停车位的时间,通知用户,以便用户在恰当的时间和地点取车。
本发明所述车辆参数获取单元设置在所述进出临时停车位上或设置在所述移车机器人上。车辆参数获取单元采用的方法包括三维视觉测量方法。临时停车位如果配置用于视觉识别或者视频监控的摄像装置,可同时利用三维视觉测量方法实现车辆参数获取。移车机器人配置摄像头用于做视觉识别,特别是用于寻找车辆托举点。移车机器人可以使用为了定位和导航功能所配置的激光雷达,特别是有一种双棱镜旋转式激光雷达技术,完成车辆尺寸测量功能。特别的,当停车场可停车辆的尺寸范围较大时,有可能需要配置不同尺寸大小或载重能力的移车机器人。控制单元从临时停车位的车辆参数获取单元,获取信息,选择合适的移车机器人执行移车任务。
此外,在移车机器人空闲时,还可以对停车场所内的零碎停车空间进行整理,所述移车机器人将移动离散的车辆,将空闲的空间集中整合,在停车场三维空间数据库实时记录新的数据,如图5和图17所示的。
空闲的零散空间是由于取车的顺序和停车的顺序不同。将零散的空间整合起来,有两个优点:1,可以充实和扩大机器人机动区,让机器人转弯和调头更加方便,减少机器人之间冲突的几率,缩短移车时间;2,两个较长的车辆离开后,其留下的空间集中起来,有可能能够容纳三个较短的车辆,或者更多的中长车积累出一个短车、中长车甚或长车的长度。
所述控制单元根据进场和离场车辆的密度,动态调整进场机动区和离场机动区的大小。比如,在进场高峰期,控制单元利用移车机器人顺路将零散车辆向远端或者离端搬移;在离场高峰期,控制单元利用移车机器人顺路将零散车辆向远端或者进端搬移;在进场高峰和离场高峰之间的低谷期,控制单元利用移车机器人将零散车辆向远端或者进端搬移。所述的顺路,指的是控制单元在权衡系统性能之后,利用空载的移车机器人在行进路线上就近将车辆做近距离搬移,权衡系统性能的指标是使得移车机器人总响应时间缩短。
对于出入同口布局的停车场,所述控制单元在离场高峰期到来之前,可以将车辆往出入口集中以有利于减少搬运距离,但是会缩小移车机器人机动空间,因此需要通过实践总结在这两者之间取得一个最佳平衡值。
此外,在车辆登记了预计提取的时间的条件下,控制单元在做空闲空间整理时,可以优先将预期长期存放的车辆,调整到最远端或者半岛型伸出区最深处。而在用户预计即将到达取车时,可以提前将车辆移入缓冲或临近的停车空间内,这些都需要系统依据实际的停车空间进行提前预算处理。
本发明所述系统及方法较佳实施例中,在取车时,释放该车辆所占的空位空间,如果临近已经是空位,则合并空位参数为一个更长的空位(在某一停车列中,将在先的空位空间加长,而删除其他重复的记录)。上述的操作全部由管理系统的控制单元控制进行处理,并向相应的移车机器人发送控制指令,以实现对对应车辆的移位操作。
本发明还提供了一种智能停车管理的实现方法,如图11和图12所示的,对于停车的请求以及预约等操作,由用户注册及登录软件界面后,可以通过一用户请求模块向本发明停车管理系统软件进行请求,一旦系统获取请求,就可以实时进行匹配计算,判断是否有足够的停车空间,如有则允许进一步确认预定停车时间,并指示车辆应该到达的位置。
本发明所述软件系统可以提供给用户及管理员相应的使用和管理界面,由用户请求停车,并由系统做出判断是否可以停车,例如超限或车位已满,此时,系统可以告知用户无法停车。在停车区停满之后,用于进场专用的临时停车位可以安排让用户非临时停车;直到停车区有位置之后,控制单元再调度移车机器人将停放在该临时停车位的车辆移动到停车区的空位,空出临时停车位供后续其他用户停车。
用户在根据系统的指示将车驶入车位,并确认停车请求时,可以根据不同的实施例,当临时停车位置上具有车辆测量模块时,可以通过该车辆测量模块进行车辆参数的参量,获取该车辆的实时参数,包括但不限于车辆的长度、宽度、高度和重量等,否则可以通过移车机器人的视觉测量模块进行测量并上报给上位机管理系统。
本发明管理系统的实施例中,会通过停车匹配模块进行匹配计算,并选择和确定相应的一个空闲的移车机器人进行执行移车操作。具体地,所述管理系统需要确定该移车机器人的最佳路径,相应的停车位置等,然后发送指令给对应的移车机器人执行指令。在实际的使用中,本发明所述停车管理系统软件还可以根据用户的停车时间预先判断后续可以预约的车位空间,从而使得用户在停车前可以通过预约车位的使用,提供更加有效率的停车管理。
确定的移车机器人在收到指令后,即按照移车路线进行移车操作。首先,该移车机器人到达待移车辆的两侧(不同的设置方案中,必要的机器人数量可能是一个、两个或四个),设置采用四个举升叉对应待移车辆的四个轮胎。在移车机器人工作之前,可以根据临时停车位置上是否预先设置有车辆测量模块的不同,如未设置可以通过移车机器人的扫描和测量实现,该测量的数据须要发送给上位机进行最后确定移车路线和停车的空位置。
然后,移车机器人将该车辆进行举升,并根据需要判断是否需要将车辆举升到高于停车列中已有车辆的最高高度以上,并判断可以通过天花板上的突出障碍物等。
该移车机器人在将待移车辆举升并移动到对应的停车位置上,并将车辆放置到停车空位上之后,在管理系统的记录中,将该空位置对应修改为占用状态,并记录对应的车牌号等信息,并可以计费。然后将所述移车机器人置为空闲状态。所述空闲的移车机器人可以移向预先设置的闲置等候区内,等待下一次任务指令的到达。
本发明实现方法较佳实施例中,取车的流程与上述停车的流程相似。由用户发起取车请求,管理系统根据用户的请求,以及该用户对应请求的车辆尺寸、位置参数等,选择最佳的移车机器人,并向该移车机器人发送执行的控制指令。与此同时,须要计算该移车机器人的最佳取车路径,并选择相应的临时停车位置,也即出口的接车车位,并把该信息发送给用户,并可以指引用户提前到达该位置等待。
移车机器人根据相应的取车移车指令,到达对应车辆的两侧,并从四个车轮的轮胎位置进行抱持固定,然后举升和移车,移车的路径依照上位机的管理系统体现进行运算和下发给该移车机器人执行。
该移车机器人在将相应的车辆移动到相应的停车位置后,由用户执行缴费或自动扣款动作,完成缴费后,用户就可以开走该车辆。而所述移车机器人则被置为空闲状态,并相应移向空闲等候区内等待下一个任务指令。相应的车辆原有占用的位置则置为空闲状态,以便系统在运算需要停车的下一个车辆时可以进行空位匹配计算。
具体地移车过程,请参照图13至图17所示,图中仅示意了车辆的移动过程,省略了移车机器人,但显然,所有的车辆移动过程,都是通过移车机器人的举升后进行的。在正常的从远及近进行依次停车时,由于不用跨越停车列已经停好的车辆,因此,不用过高举升车辆进行移动就可以了,如图13所示。而当需要在停车列中重新插空停车时,如图14和图15所示,就需要将车辆举升通过已经停好的车辆顶部通过,遇到天花板突出的障碍时,也需要保证待移车辆能够通过障碍与已停好车的车顶之间空间。
如图16所示,是出现较为低矮的天花板障碍与车辆时,可以设置在该障碍下方不停车,以留出车辆可以移动的空间,并且设置所述移车机器人在移动车辆的过程中,可以先降低一端两个轮胎,降低车辆的一端高度,然后在提升该侧两个轮胎高度同时,降低后面两个轮胎的高度,这样车辆就可以依然通过较为狭窄的空间。这种技术的实现特别能够提升本发明所述管理系统及方法的应用范围,保证车辆对停车场的存放利用率更高。
如图17所示,是在移车机器人空闲时间内,对停车场内的碎片整理示意图,图中仅以一个停车列上的空闲停车位置为例进行了示意,中间的车辆为离散的停车,其两端都有较长的空闲位置,在将中间的车辆移向一端后,连在一起的较长的空闲位置更为集中,也可以停更多的车辆。
本发明所述智能停车管理系统及方法,可以通过采用软件的控制,实现对整体停车场所空间的三维对应和管理,并且通过算法控制,配合相应的移车机器人,可以实现无须更多物理建设就可以实现的自由停车列停车方式,非常简单和方便。
本发明所提供的一种智能停车管理实现系统及方法较佳实施例中,还能用于新车生产厂和汽车销售公司的新车停放场库,以实现自动化密集停放。相比于普通停车场,新车停车场的车辆的进出更具有规律性,其进出的时间具有精确的可控性,而取放车辆的更可能先入先出(但是当不同型号车辆混停时,某些型号车辆就可能先于其他车辆发货,此时就无法保证总是先入先出)。这样,停放场库通常需要更高效的使用停车空间。在用于整车制造商的新车停车场时,单列排布的临时停车位的优越性会变得突出一点。特别是在这种情况下,可以通过移车机器人将车辆移出停车场后,由工作人员将车辆依次搬移或者开动到汽车转场搬运车上。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能停车管理实现系统,其应用在管理一划定的停车场区域,并设置有定位和导航装置的至少一移车机器人;其特征在于,包括:
在所述停车场区域的进出口设置有至少一个临时车位,用于进出车辆的临时停车;
一用户请求模块,用于用户向系统发出停车或取车请求;
一车辆参数获取单元,用于获取待停车的车辆参数,该车辆参数至少包括该车辆的长度,宽度以及高度;
一停车空间匹配模块,用于根据所述车辆参数计算车辆停放位置,以及车辆在停车位置和临时停车位之间的三维移动线路;
所述移车机器人用于根据系统控制单元的指令进行移车,形成停车列。
2.根据权利要求1所述的智能停车管理实现系统,其特征在于,所述移车机器人的移车方式是将车辆举升到行进路线上车辆最高高度以上,并移动到目标位置内放下。
3.根据权利要求2所述的智能停车管理实现系统,其特征在于,在所述停车列之间设置为移车机器人的行进线位,所述移车机器人从待停车辆的两侧举升轮胎设置。
4.根据权利要求2或3所述的智能停车管理实现系统,其特征在于,根据停车场所进场高峰和离场高峰时间段的不同,设定空闲的移车机器人处于就近的空闲待命位置中。
5.根据权利要求4所述的智能停车管理实现系统,其特征在于, ;控制单元根据不同停车列的占用率,主动引导进场用户停放在离最空闲停车列最接近的临时停车位。
6.一种实现权利要求1至5任一所述智能停车管理实现系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、用户通过用户请求模块向系统发出停车或取车请求;
B、通过车辆参数获取单元获取待停车的车辆参数,该车辆参数至少包括该车辆的长度,宽度以及高度;
C、停车匹配模块根据所述车辆参数计算所述停车场的停车位置以及移车路线;
D、所述移车机器人根据系统控制单元的指令进行移动车辆到目标停放位置,形成停车列。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤C中还包括:
C1、确定将大致同样宽度的待移车辆移入同一停车列停车。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤C中还包括:
C2、所述停车匹配模块确定停车场内的停车列中之停车位置能够容纳待移车辆,移车的最短移动距离或者最短移动时间作为优选停车位置。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在机器人空闲时间还设置有空位整理的步骤:
E1、所述移车机器人移动离散的车辆到停车列中临近已停车位置的空间内,并将空闲的空间集中归并。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述移车机器人闲置时还包括以下步骤:
所述控制单元设置将所述移车机器人,在离场高峰到来前,移动到停车列中部待命;或者,所述控制单元设置将所述移车机器人,在进场高峰到来前,移动到接近进场临时停车位待命。
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