CN205737519U - 一种智能入库出库引导系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能入库出库引导系统，用于实现具有无人驾驶和/或遥控驾驶功能的汽车在停车位上的自动入库和出库，所述智能入库出库引导系统包括集成化智能底盘装置和智能引导装置，所述集成化智能底盘装置架设于汽车上，所述智能引导装置架设于停车位上。与现有技术相比，本实用新型具有集成程度高、智能化程度高、节约成本、扩展性好以及节能环保等优点。

Description

一种智能入库出库引导系统

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其是涉及一种智能入库出库引导系统。

背景技术

目前，城市车辆越来越多，车多车位少凸显出了城市管理需面临的重大挑战。国家推进新能源汽车快速发展，为新能源汽车给了很多政策支持，包括车道使用权、停车位及充电等诸多优惠政策，但新能源汽车也仍面临与燃油车同样的停车困难问题。

考虑到现有车位资源越来越紧张，而新能源汽车一般外廓尺寸较小等特点，如能为新能源汽车专用停车位增加智能引导装置，使得停车位具备智能化引导功能，同时开发具备智能底盘的新能源汽车(也可扩展至带有自动变速系统的燃油车)即可实现新能源汽车车辆的自动入位和出位，并能实现停靠紧凑，可以集约化使用现有停车场资源，是提高现有停车场利用率的优先选择。该方法及相关装置也可以扩展至可自动驾驶的燃油车。完成此类功能的车辆底盘需要涵盖车辆速度范围和复杂使用工况，需具备高度集成电子化、复杂底盘类电控产品协同工作。

查阅文献发现，目前尚未有带车位引导装置的智能停车场和能够预期匹配的智能底盘车辆，智能停车场多集中在停车场管理，集成化智能底盘的相关发明专利或技术资料都集中于实现或提升某项功能，提高系统集成度，尚无系统性提出智能引导停车场和化智能底盘系统的概念。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题提供一种集成程度高、智能化程度高、节约成本、扩展性好以及节能环保的智能入库出库引导系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能入库出库引导系统，用于实现具有无人驾驶和/或遥控驾驶功能的汽车在停车位上的自动入库和出库，其特征在于，所述智能入库出库引导系统包括集成化智能底盘装置和智能引导装置，所述集成化智能底盘装置架设于汽车上，所述智能引导装置架设于停车位上。

所述集成化智能底盘装置包括智能底盘控制器、驱动模块、电控转向模块、电控制动模块和信号传输模块，所述智能底盘控制器分别与驱动模块、电控转向模块、电控制动模块和信号传输模块连接，所述驱动模块和电控制动模块均分别与两个或四个车轮连接，所述电控转向模块分别与汽车车身前端的两个车轮连接。

所述驱动模块包括动力驱动器和动力驱动器控制器，所述动力驱动器分别连接两个或四个车轮，所述动力驱动器控制器分别连接动力驱动器和智能底盘控制器。

所述电控转向模块包括转向梯形、转向管柱和转向控制器，所述转向梯形分别与汽车车身前端的两个车轮连接，所述转向管柱与转向梯形连接，所述转向控制器分别连接转向管柱和智能底盘控制器。

所述电控制动模块包括制动轮边控制机构和制动控制器，所述制动轮边控制机构分别与两个或四个车轮连接，所述制动控制器分别连接制动轮边控制机构和智能底盘控制器。

所述信号传输模块包括信号接收单元和信号发射器，所述信号接收单元和信号发射器均与智能底盘控制器连接。

所述智能引导装置包括传感器模块、状态指示灯、智能引导控制器和供电模块，所述智能引导控制器分别连接传感器模块和状态指示灯，所述供电模块分别连接传感器模块、状态指示灯和智能引导控制器。

所述传感器模块包括2个车顶位置传感器和1个地面位置传感器，所述2个车顶位置传感器均位于停车位上方，所述地面位置传感器位于停车位地面上。

所述供电模块包括供电电源和供电线，所述供电电源通过供电线分别与传感器模块、状态指示灯和智能引导装置连接。

所述智能入库出库引导系统还包括自防护装置，所述自防护装置包括涂有导电层的塑料屏蔽罩，分别安装与集成化智能底盘装置和智能引导装置上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过安装该智能入库出库引导系统，可以对各类车辆尤其是新能源类车辆实现在无人驾驶的情况下低速自动入位和出位、低速遥控驾驶和高速无人驾驶等功能，可使用模式切换方式进入控制状态，不对车辆原有功能或性能产生影响。

(2)通过智能底盘控制器，实现了在底盘系统层级对采用无人驾驶和遥控驾驶技术的汽车的集成控制，集成程度高。

(3)基于现有车辆各系统的电控基础，采用智能底盘控制器集成开发，新增模块少，节约了成本。

(4)集成化智能底盘装置对底盘系统采用模块化服务，自成系统，便于维修管理。

(5)集成化智能底盘装置的各个功能模块化，因而便于根据车辆需求定制不同的智能化功能，同时也便于功能的扩展。

(6)由于该集成化智能底盘装置包含信号传输模块，可以接收周围环境信号并发射车辆状态信号，因此该系统也可为车辆运行的大交通系统如道路管理、停车场、照明灯、信号指示灯等各类社会资源的优化管理使用提供实时数据支持。

(7)通过智能引导控制器引导车辆泊车，智能化程度高，同时停车位可以划分的尽量小，极大的节约了场地资源。

(8)智能引导装置同样可以用于具备自动驾驶或遥控驾驶的燃油类车辆，同样也可以实现引导有人驾驶车辆的入位和出位，适用范围广，扩展性好。

(9)一个智能引导控制器可以同时用于多个车位，节约了成本同时便于管理。

(10)采用了智能引导控制器控制传感器和状态指示灯，在长时间使用时可以节约能源。

(11)智能引导装置的相关信号可以与原有停车场管理装置相结合，实现停车场的智能管理。

(12)智能引导装置的状态指示灯设置在停车位前部，便于观察，同时传感器分别设置在停车位前部上方和后部地面上，可以完全覆盖汽车，感应更加精准，汽车也更容易接收到引导信号。

(13)设有自防护装置，可以防止腐蚀和电磁干扰。

附图说明

图1为集成化智能底盘装置的结构示意图；

图2为安装了智能引导装置的停车位的俯视图；

图3为安装了智能引导装置的停车位的右视图；

图4为安装了智能引导装置的停车位的第二种传感器排布型式；

图5为安装了智能引导装置的停车位的第三种传感器排布型式；

其中，1为汽车车身，2为转向梯形，3为转向管柱，4为转向控制器，5为动力驱动器，6为动力驱动器控制器，7为第一信号接收器，8为车辆右前轮，9为车辆右后轮，10为制动控制器，11为智能底盘控制器，12为信号发射器，13为第二信号接收器，14为车辆左后轮，15为车辆右后轮，16为车顶位置传感器，17为状态指示灯，18为地面位置传感器，19为供电电源，20为智能引导控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种智能入库出库引导系统，用于实现具有无人驾驶或遥控驾驶功能的汽车在停车位上的自动入库和出库，所述智能入库出库引导系统包括：集成化智能底盘装置，架设于汽车上，用于实现汽车的自动行驶；智能引导装置，架设于停车位上，用于引导汽车入库和出库。

如图1所示为集成化智能底盘装置的结构示意图，该装置架设于车体架构上，该车体架构包括汽车车身1、前后左右四组车轮构成的行驶系统，该集成化车辆智能底盘系统主要由电控驱动模块、电控转向模块、电控制动模块、智能底盘控制器11、信号传输模块六部分组成。所述的电控驱动模块包括动力驱动器5(纯电、混合驱动、燃油驱动且为自动变速装置)和动力驱动器控制器6，动力驱动器5分别连接两个或四个车轮，用于控制车轮的前转和后转，动力驱动器控制器6分别连接动力驱动器5和智能底盘控制器11，用于将智能底盘控制器11的驱动指令传输至动力驱动器5。所述的电控转向系统包括转向梯形2、转向管柱3和转向控制器4，转向梯形2与汽车车身前端的两个车轮连接，用于控制车轮的转向，转向管柱3与转向梯形2连接，用于通过转向梯形2控制车轮转向，转向控制器4分别连接转向管柱3和智能底盘控制器11，用于将智能底盘控制器11的转向指令传输至转向管柱3。所述的电控制动系统包括制动控制器10和制动轮边执行机构，制动轮边执行机构分别与两个或四个车轮连接，用于制动车轮；制动控制器10分别连接制动轮边执行机构和智能底盘控制器11，用于将智能底盘控制器11的制动指令传输至制动轮边执行机构。制动轮边执行机构可采用液压轮边制动器、安全钳制动执行器或电动制动执行器等现有结构。

所述的智能底盘控制器11包括具备数据采集和运算功能的控制器，所述的信号传输模块包括信号接收单元和信号发射器，其中信号接收单元包括2组接收外界信号的传感器，即第一信号接收器7和第二信号接收器13，信号发送单元包括1组发送车辆状态信号的发射单元12。智能底盘控制器11与动力驱动器控制器6、转向控制器4、制动控制器10之间直接进行双向数据通信，动力驱动器6与前后左右四组车轮行驶系统之间双向数据通信，转向控制器4与转向系统之间双向数据通信，制动控制器10与两个或四个车轮轮边执行机构之间是单向数据通信。第一信号接收器7、第二信号接收器13、信号发射器12与智能底盘控制器11单向通信。

上述智能底盘控制器11、动力驱动器控制器6、转向控制器4、制动控制器10设有自防护模块，即涂有导电层的塑料屏蔽罩，可有效防止腐蚀和电磁干扰。上述第一信号接收器7、第二信号接收器13、信号发射器12有一定的耐腐蚀、防电磁干扰和安全防护能力。上述各控制器及传感器之间的连接线必须进行高效的耐腐蚀和防电磁干扰处理。上述通信应符合车辆通信协议约定。上述各装置不影响车辆现有结构，不影响车辆的正常使用功能。

如图2～3所示为安装了智能引导装置的停车位，该智能引导装置主要由传感器模块、指示模块、控制模块和供电模块四部分组成，其中传感器模块包括两个车顶位置传感器和一个地面位置传感器18；指示模块包括一个状态指示灯17；控制模块包括智能引导控制器20和信号线；供电模块包括供电电源20和供电线。

车顶位置传感器16位于车位上方，优选于车位前部顶点的正上方(左右各一个)，如图1所示，地面位置传感器18位于车位地面上，优选于车位后部车位线中点的地面线上，如图1所示，三者共同围成一个三维空间停车位，可以完全覆盖车位，便于信号的接收与发送；车位状态指示灯17位于停车位上，优选于前部中心正上方，便于驾驶员观察，指示驾驶员此车位是否目前空置，空置显示绿色，有车显示红色；供电电源19通过供电线负责给各传感器和指示灯供电，智能控制器20是多车位共用的，通过信号线与传感器模块和指示模块连接，主要完成车位状态的确定以及根据需要使得2个车顶位置传感器1和地面位置传感器3共同发出超声波、电磁波或其他信号引导车辆入位或出位的功能。

上述车顶位置传感器16设有自防护组件，即涂有导电层的塑料屏蔽罩，可有效防止腐蚀和电磁干扰；地面位置传感器19采用金属或非金属材料，可承受一定的冲击和压力；状态指示灯17采用LED，降低能耗，也可采用其他照明装置；供电模块须符合一般的电器使用要求，并有一定的安全防护；智能控制器20可对多车位共用，并有一定的耐腐蚀、防电磁干扰和安全防护能力。

如图4～5所示，车顶位置传感器16和地面位置传感器19的位置除了图1的排布型式外，还有其他两种排布型式：

如图4所示的排布型式中，总共设有三个车顶位置传感器和一个地面位置传感器，其中三个车顶位置传感器分别位于停车位的顶点的正上方(左上、右上和右下各一个)，一个地面位置传感器位于停车位地面的顶点上(坐下顶点)，这种排布型式可以从上至下、从左至右完全覆盖住停车位上的汽车，同时由于设置在顶点上因而安装较为方便。

如图5所示的排布型式中，总共设有三个车顶位置传感器和一个地面位置传感器，其中三个车顶位置传感器分别位于停车位前部顶点的正上方(左右各一个)以及停车位中心的正上方，一个地面位置传感器位于停车位后部车位线中点的地面上，这种排布型式相比于图3的排布型式，移动了一个车顶位置传感器的位置，从上部更加全面的覆盖了停车位，覆盖更为广泛。

上述智能入库出库引导系统在工作时，可通过车辆的遥控系统(钥匙或手机)激活系统，此时车辆由驱动模块实现前进、后退和能量回馈功能，通过电控转向模块实现转向功能，通过电控制动系统10实现车辆的制动停车和驻车功能。该智能入库出库引导系统激活后，通过感知外界车位或周边交通环境提供的引导信号，第一信号接收器7和第二信号接收器13接收到信号并输入智能底盘控制器11，智能底盘控制器采用内置算法估算车辆现有姿态与目标空间的相对位置，通过与驱动模块、电控转向模块和电控制动模块进行双向通信，通过优化计算引导电控转向模块、电控制动模块和驱动模块协同工作，调整车辆姿态，确保车辆以最优状态进入目标区域空间。此时智能引导装置开始工作，智能引导控制器20根据车顶位置传感器16、地面位置传感器18信号判断当前车位状况，是否空置。当车位为空置状态时，智能引导控制器20控制状态指示灯17点亮为绿色，车顶位置传感器16、地面位置传感器18均处于工作状态。当车辆入位时，车顶位置传感器16、地面位置传感器18发出超声波、电磁波或其他信号引导车辆进入车位。车辆完成入位后，智能引导控制器20接收到车辆给出的信号后，左侧车顶位置传感器16、地面位置传感器18停止工作，智能引导控制器20控制状态指示灯17点亮为红色。当车辆达到预期位置后，当车辆驱动模块静止时，由智能底盘控制器发出指令，信号发射器12对外部发出车辆达到预定状态的信号，电控制动模块进行停驻车制动操作，电控转向模块进行转向回正操作，智能底盘自动进入目标空间区域任务达成。车辆静止后，通过遥控钥匙或手机关闭系统或长时间后系统自动进入休眠状态，直至被遥控钥匙系统激活时，所有功能重置后重新投入使用。当车辆启动准备出位时，控制器接到车辆给出的启动信号，车顶位置传感器16、地面位置传感器18开始给出引导信号，发出超声波、电磁波或其他信号引导车辆出位，待车位空出时，车顶位置传感器16、地面位置传感器18继续工作，状态指示灯17点亮为绿色。

Claims (10)

1.一种智能入库出库引导系统，用于实现具有无人驾驶和/或遥控驾驶功能的汽车在停车位上的自动入库和出库，其特征在于，所述智能入库出库引导系统包括集成化智能底盘装置和智能引导装置，所述集成化智能底盘装置架设于汽车上，所述智能引导装置架设于停车位上。

2.根据权利要求1所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述集成化智能底盘装置包括智能底盘控制器、驱动模块、电控转向模块、电控制动模块和信号传输模块，所述智能底盘控制器分别与驱动模块、电控转向模块、电控制动模块和信号传输模块连接，所述驱动模块和电控制动模块均分别与两个或四个车轮连接，所述电控转向模块分别与汽车车身前端的两个车轮连接。

3.根据权利要求2所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述驱动模块包括动力驱动器和动力驱动器控制器，所述动力驱动器分别连接两个或四个车轮，所述动力驱动器控制器分别连接动力驱动器和智能底盘控制器。

4.根据权利要求2所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述电控转向模块包括转向梯形、转向管柱和转向控制器，所述转向梯形分别与汽车车身前端的两个车轮连接，所述转向管柱与转向梯形连接，所述转向控制器分别连接转向管柱和智能底盘控制器。

5.根据权利要求2所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述电控制动模块包括制动轮边控制机构和制动控制器，所述制动轮边控制机构分别与两个或四个车轮连接，所述制动控制器分别连接制动轮边控制机构和智能底盘控制器。

6.根据权利要求2所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述信号传输模块包括信号接收单元和信号发射器，所述信号接收单元和信号发射器均与智能底盘控制器连接。

7.根据权利要求1所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述智能引导装置包括传感器模块、状态指示灯、智能引导控制器和供电模块，所述智能引导控制器分别连接传感器模块和状态指示灯，所述供电模块分别连接传感器模块、状态指示灯和智能引导控制器。

8.根据权利要求7所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述传感器模块包括2个车顶位置传感器和1个地面位置传感器，所述2个车顶位置传感器均位于停车位上方，所述地面位置传感器位于停车位地面上。

9.根据权利要求7所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述供电模块包括供电电源和供电线，所述供电电源通过供电线分别与传感器模块、状态指示灯和智能引导装置连接。

10.根据权利要求1所述的智能入库出库引导系统，其特征在于，所述智能入库出库引导系统还包括自防护装置，所述自防护装置包括涂有导电层的塑料屏蔽罩，分别安装与集成化智能底盘装置和智能引导装置上。