CN212782315U - 一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车，涉及停车管理技术领域，包括：包括悬挂小车车体，驱动小车在悬挂轨道上运动的伺服驱动装置，对车辆进行引导的光束引导装置，车辆监控装置以及车载计算机；车辆监控装置用于采集停车场的车位信息以及被引导车辆数据，并发送至车载计算机；车载计算机用于根据车位信息以及被引导车辆数据生成将被引导车辆引导至某个空车位的引导路线；并对伺服驱动模块、光束引导装置进行控制；光束引导装置接受车载计算机的控制信息，并将控制信息转为投影信号投射在驾驶人能够观测到的位置，从而对驶入车辆进行引导。

Description

一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车

技术领域

本实用新型涉及停车管理设备技术领域，尤其涉及一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车。

背景技术

目前，各种楼宇、地下多层停车库都需要驾驶人驾驶车辆驶进入停车位进行停放。由于停车场较大，车辆较多时新驶入的车辆不易找到空车位，而停车场内的车位仅仅是画车位线，车位空间相对狭小，驾驶人视野受限，若驾驶人经验不足，驾驶人难以对车身姿态进行调整，顺利将车辆驶入停车位中，容易出现擦碰事故，造成车辆损坏。

目前部分停车库都设置了管理系统，在停车场出入口处设置有摄像头对车辆牌照号码进行识别，方便管理及收费，显示停车场中空余车位数量。然而对空车位的位置无法进行提示，也没有将车辆引导至空车位进行停靠的方法和设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车，辅助驾驶人找到空车位并准确、快捷地驾驶车辆停车入位。

为解决上述问题，本实用新型的一个方面提供了一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车安装行驶于若干条悬挂安装在停车场主要通道、巷道上空的悬挂轨道(1)上，空中悬挂小车(2)包括带动其在悬挂轨道(1)上移动的伺服驱动装置(3)，空中悬挂小车(2)包括悬挂小车车体(21)，悬挂小车车体(21)向下延伸安装有位移装置和安装架，车体底部或位移装置上安装有投射光线或投影影像的光束引导装置(5)。

进一步的，所述悬挂轨道(1)在空车位(9)前后、停车区域形成环路，并设置有道岔(11)、停靠站(12)。

进一步的，所述光束引导装置(5)安装在云台稳定器(61)上，所述云台稳定器(61)安装在车体(21)底部或位移装置(6)上，所述光束引导模块(5)投射引导信息在车辆上的驾驶人能够观测到的相应车辆的前挡风玻璃上或地面的位置上，对驶入车辆进行引导。

进一步的，所述空中悬挂小车(2)还安装有图像传感器(41)和激光雷达(42)，激光雷达(42)安装于安装架的最低端，能360度扫描，监控周围环境信息；所述安装架底部还包括位移装置(6)；所述位移装置(6)能够实现往横向方向上的往复运动或以安装架底部的转轴进行旋转运动，所述图像传感器(41)安装在副云台稳定器(62)上，副云台稳定器(62)安装在所述位移装置(6)上。

进一步的，所述光束引导装置(5)包括：通过所述云台稳定器(61)进行水平旋转、上下俯仰的光学投影装置。

进一步的，所述空中悬挂小车(2)还包括视听模块(7)，所述视听模块(7)包括：安装于安装架上的显示屏(71)和音响装置(72)，所述显示屏(71)安装于车体(21)的前面，用于显示指示图标、图案及信息引导驾驶人驾驶车辆，所述音响装置(72)安装于车体(21)的至少一侧，用于配合所述光束引导装置(5)播报引导信息对驾驶人驾驶车辆进行引导。

进一步的，还包括定位及位置校正装置，定位及位置校正装置包括安装在空中悬挂小车(2)上的编码器(34)，悬挂轨道(1)上安装的若干个认址片(13)，空中悬挂小车(2)上还安装有槽型光电开关(35)，槽型光电开关(35)对认址片进行感知；或

所述定位及位置校正装置为激光测距和RFID识别芯片构成。

进一步的，所述伺服驱动模块(3)包括伺服电机、设置在悬挂轨道(1)上方的行走轮(31)、防止悬挂小车(2)脱轨的限位轮(32)，给悬挂小车供电的滑触线(33)。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：能够实时检测剩余空车位的数量及位置，利用悬挂轨道和在其上运行的空中悬挂小车将新驶入的车辆引导至空车位进行停靠，提高停车效率，降低停车场内因找不到空车位而产生的拥堵情况，优化停车体验。在不需要增加车载设备的情况下，通过光束引导驾驶人将车辆按最优的轨迹停入空车位，方便经验不足的驾驶人停车入位，减少停车时造成的碰撞。也可通过记录车辆的停放位置和司乘人员面部数据，实现在停车场内引导人员找到已停放车辆位置，及引导走散人员返回车辆停放位置或汇合位置。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例1的空中悬挂小车结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例1的空中悬挂小车俯视图；

图4是根据本实用新型实施例1的停车引导示意图；

图5是车辆在图4中a点处时挡风玻璃上的引导光束投射示意图；

图6是车辆在图4中b点处时挡风玻璃上的引导光束投射示意图；

图7是车辆在图4中c点处时挡风玻璃上的引导光束投射示意图；

图8是车辆在图4中d点处时挡风玻璃上的引导光束投射示意图；

图9是根据本实用新型实施例2的位移装置配合光束投射示意图；

图10是根据本实用新型实施例3的位移装置配合图像传感器示意图；

图11是根据本实用新型实施例4的地面引导光束投射示意图；

图12是根据本实用新型实施例4车辆从a点到f点处连续引导光束投射示意图；

图13是根据本实用新型实施例5的地面引导光束投射示意图；

图14是根据本实用新型实施例5车辆从a点到f点处连续引导光束投射示意图。

附图标记：1：悬挂轨道；2：空中悬挂小车；3：伺服驱动模块；4：车辆监控装置；5：光束引导装置；6：位移装置；7：视听模块；8：被引导车辆；9：空车位；11：道岔；12：停靠站；13：认址片；21：悬挂小车车体；22：通讯装置；31：行走轮；32：限位轮；33：滑触线；34：编码器；35：槽型光电开关；41：图像传感器；42：激光雷达；61：云台稳定器；62：副云台稳定器；71：显示屏；72：音响装置；C1：校正光斑；C2：参照点；C3：转向光斑；C4：辅助光斑。C5：车身姿态图标；C6:车身投影轮廓线；C7：辅助驾驶图标；S:引导轨迹；S1：引导轨迹边线；S2：引导目标框；9：空车位。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

需要特别说明的是，本实用新型提供的技术方案，是一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车，其包括空中悬挂小车和悬挂轨道，本实用新型是对悬挂轨道的机构以及空中悬挂小车的结构做出的设计，即一种硬件结构的连接关系，在本实用新型中，使用了电子设备，但这些电子设备均为现有技术产品，如何连接组装也是现有技术，本实用新型提供的结构，解决了停车场的引导设备的布置方案，其硬件设备之间的通讯、连接，已是现有技术，但正是本实用新型提供的硬件结构和连接方式，使得引导车辆得以实现，故不存在本实用新型的技术方案需要使用计算机程序才能实现，其结构和硬件间的连接关系，是符合实用新型保护客体的。为了使本方案详细化说明，满足公开充分的原则下，以下实施例可能涉及到计算机控制程序的技术，但正如上述所说的，该部分的计算机程序控制方法不是本实用新型保护的对象，仅作为技术人员能够进一步理解的应用化说明。

以下对本实用新型的实施方法进行详细说明，一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车，包括悬挂小车车体，驱动小车在悬挂轨道上运动的伺服驱动装置，对车辆进行引导的光束引导装置，车辆监控装置以及车载计算机；车辆监控装置用于采集停车场的车位信息以及被引导车辆数据，并发送至车载计算机；车载计算机用于根据已选定空车位的信息以及被引导车辆数据生成将被引导车辆引导至已选定空车位的引导路线；并对伺服驱动模块、光束引导装置进行控制；光束引导装置接受车载计算机的控制信息，并将控制信息转为投影信号投射在驾驶人能够观测到的位置，从而对驶入车辆进行引导。其中车载计算机通过现有的基于移动机器人路径规划算法的计算得到空中悬挂小车引导被引导车辆的引导路线。

空中悬挂小车包括悬挂小车车体，驱动小车在悬挂轨道上运动的伺服驱动模块，用于对车辆和环境进行监控的车辆监控装置，对车辆进行引导的光束引导装置，以及车载计算机；光束引导装置安装在位移装置上；车载计算机用于并对伺服驱动模块、光束引导装置以及位移装置进行控制，光束引导装置将引导信息投射在驾驶人能够观测到的位置，从而对驶入车辆进行引导；车辆监控装置在随空中悬挂小车在悬挂轨道上停泊和移动时实时采集车位信息和停车场内车辆的位置、速度信息以及行人的人脸信息，并将车辆的位置信息、速度停车场内车辆的信息、人脸信息以及自身位置信息发送至中控计算机。其中悬挂轨道是利用停车场上方空间，在主要通道、巷道上空搭建悬挂轨道，在车位前后、停车区域形成环路，并设置有道岔、停靠站。其中光束引导装置包括光束发射器，用于将车载计算机控制信号转换为光束组成的符号、动画、光点，投射到驾驶人能够观测到的位置，光束发射器可以是小型投影仪、动画激光灯、1个或多个由伺服装置驱动独立旋转、俯仰的单光束发射器，也可以是其他类似可受控改变颜色、线条、符号、动画的光投射装置。

车辆监控装置包括图像传感器和、激光雷达和副图像传感器，图像传感器用于跟踪被引导车辆及观测被引导车辆的车轮转向角度以及监控周边环境；激光雷达用于对被引导的车辆速度、位置信息进行监控，并检测停车场车位信息及周边车辆的速度、位置信息、人员等影响安全行驶的目标；副图像传感器用于观测被引导车辆的车轮转向角度；车辆监控装置采集的数据经车载计算机处理后进行储存。其中图像传感器可以单独安装在位移装置上受车载计算机控制用来动态跟踪车辆；也可采用多个图像传感器固定安装在需要观测的方向上，由车载计算机控制、切换，连续跟踪车辆，同时监控周边环境。另外图像传感器安装在位移装置上还可以控制图像传感器指向角度和视场，来识别车辆前轮转向角度。激光雷达可以安装于空中悬挂小车最下端，360度扫描，用于扫描周边环境、检测空车位、跟踪被引导车辆，提供被引导车辆的速度、方位、轮廓数据给车载计算机。图像传感器和激光雷达的数据经车载计算机处理后发送至中控计算机，用于监控车位信息、场内交通，车流量管理及系统调度。

空中悬挂小车还包括位移装置；位移装置能够实现往复运动或旋转运动，图像传感器和光束引导装置通过云台稳定器和副云台稳定器安装在位移装置移动部件上；车载计算机通过控制位移装置来控制光束引导装置的投影位置，同时控制图像传感器对被引导车辆及其车轮转向角度以及投影位置的观测和跟踪。图像传感器或副图像传感器安装在位移装置上，车载计算机通过控制位移装置来控制图像传感器或副图像传感器的视场和指向角度，以利于跟踪车辆及识别车辆前轮转向角度。其中云台稳定器由陀螺仪稳定三轴或多轴联动，自主稳定、防抖，云台及安装于平台上的图像传感器、光束发射器同步受车载计算机控制旋转、俯仰，动态跟踪车辆，并起到防抖的作用。位移装置能够实现往复运动或旋转运动。其中位移装置可以是滚珠丝杠伺服系统或直线电机伺服系统等直线运动机构，驱动图像传感器、光束引导装置在悬挂小车车体上往复运动；或者是旋转臂机构，由旋转臂机构末端的旋转伺服系统带动图像传感器、光束引导装置进行旋转。可以配合云台稳定器对图像传感器的视场和指向角度进行调整,用于从更好的角度准确观测车辆姿态及前轮转向角度；还可以配合云台稳定器对光束引导装置的角度进行调整，用于控制光束引导装置投射到所需位置的引导光束不受遮挡；以及用于控制光束引导装置投射的光束垂直于挡风玻璃，使光点或图形、符号清晰、不散射。

空中悬挂小车还包括视听模块，视听模块包括：显示屏、音响装置；用于配合光束引导装置播报引导信息对车辆进行引导。视听模块包括：显示屏、音响装置、扩音装置。其中视听模块可以包括显示屏、音响装置、扩音器。显示屏可以在空中悬挂小车前、后两端各安装一块，用于显示车牌号码、加速、减速、停车、纠正方向、方向盘转动角度等图形符号或其他信息，提示被引导车辆驾驶人跟随光束引导装置操作要求、保持正确路线，或提示附近车辆驾驶人注意安全。音响装置可以由拾音和扩音两部分组成，拾音部分接收被引导车辆的鸣笛声，另外，也可由图像传感器识别被引导车辆闪烁大灯的频率，由车载计算机采集处理，按约定协议执行相应功能，如：1声长音或1次闪灯，关闭语音提示；2声短音或2次闪灯，关闭光束引导；3声短音或3次闪灯，取消系统引导入位；包括但不限于上述举例。扩音部分可以由车载计算机控制配合引导车辆播放语音提示，如：“刹车减速”、“左打方向半圈”，包括但不限于上述举例。

悬挂轨道设置在停车场主要通道、巷道，在车位前后、停车区域形成环路，并设置有道岔、停靠站。还可以安装有定位及位置校正装置。其中定位及位置校正装置可以是安装在空中悬挂小车上的编码器、悬挂轨道上的认址片。通过空中悬挂小车上安装的槽型光电开关对这些位置校正装置进行感知。槽型光电开关加认址片属空中悬挂小车常用技术，还有其他测量、校正方式，如激光测距加RFID(射频识别，Radio Frequency Identification)等。

当车辆到达空车位附近后，车辆监控装置获取车辆姿态、位置信息，发送至车载计算机，车载计算机根据车辆姿态、位置信息以及空车位的位置信息计算出车辆入库的理想轨迹，并将车辆的实时行驶轨迹与车辆入库的理想轨迹对比，计算偏差量，进而产生校正量转为对光束引导装置的控制信号，发送至光束引导装置，控制光束引导装置的光束投射位置和投射信息。其中车载计算机对光束引导装置的控制可以通过试验，得到车辆在不同起始位置、初始姿态时要进入空车位的理想轨迹以及对光束引导装置的控制策略，进行储存，在使用时，通过采集车辆起始位置、初始姿态，可以直接调取计算机模块储存的理想轨迹以及对光束引导装置的控制策略。

光束引导装置包括：光学投影装置，以及带动光学投影装置进行水平旋转、上下俯仰的云台稳定器；光束引导装置接收到控制信号后对位移装置以及云台稳定器进行控制，使光学投影装置发出光斑到驾驶人能够观测到的位置；光束引导装置根据已选择的一个驾驶人能够观测到的固定点作为参照点或由控制信号在驾驶人能够观测到的位置投影一个相对车身位置不变的光斑作为参照点；并在驾驶人能够观测到的位置投影一个根据理想轨迹与实际行车轨迹计算得到的校正光斑；当参照点与校正光斑接近或重合时车辆行驶在理想轨迹上。

图像传感器及副图像传感器还用于在驾驶人将车辆停好下车后，采集车辆中人脸信息发送至中控计算机，中控计算机将人脸信息与车牌号码、车位信息绑定后存储至存储子模块；停车场内还设置有与中控计算机连接的操作终端，用于输入人脸信息或车牌号码查找车辆停放位置或同一车辆的其它人员。

实施例1

一种停车场车辆引导系统，包括：如图1所示，安装在停车场上空的悬挂轨道1；如图2和图3所示，运行在悬挂轨道1上的空中悬挂小车2；悬挂轨道1设置在停车场主要通道、巷道，在车位前后、停车区域形成环路，并设置有道岔11、停靠站12，还安装有定位及位置校正装置。定位及位置校正装置为悬挂轨道1上间隔一定距离安装的认址片13。

空中悬挂小车2，如图2所示，包括悬挂小车车体21，驱动小车在悬挂轨道1上运动的伺服驱动模块3；用于对车辆进行监控的车辆监控装置4；对车辆进行引导的光束引导装置5，以及车载计算机。

其中伺服驱动模块3包括伺服电机、设置在悬挂轨道1导轨上方的行走轮31、防止悬挂小车2脱轨的限位轮32，给悬挂小车供电的滑触线33以及用来计量悬挂小车速度、行驶距离的编码器34、识别认址片13进行定位的槽型光电开关35。

车载计算机用于接收车辆监控装置采集的车辆参数，生成将车辆引导至空车位的引导路线，并对所述伺服驱动模块(3)、光束引导装置(5)进行控制；计算车辆理想入库轨迹，并对伺服驱动模块3、位移装置6以及光束引导装置5进行控制，光束引导装置5将引导信息投射在车辆的挡风玻璃上，从而对驶入车辆进行引导。

空中悬挂小车2还包括位移装置6，如图2所示，位移装置6包括直线电机导轨以及之上安装的云台稳定器61，光束引导装置5安装在云台稳定器61上，车载计算机通过控制位移装置6的运动配合云台稳定器61的旋转来控制光束引导装置5在被引导车辆8挡风玻璃上的投影位置。

车辆监控装置4包括图像传感器41和激光雷达42，图像传感器41用于跟踪车辆以及监控周边环境，图像传感器41通过副云台稳定器62安装在直线电机导轨的移动基座上；车载计算机通过控制位移装置6的运动配合副云台稳定器62的旋转来控制图像传感器41的视场和指向角度，用于获得观测车辆及其前轮转向角度的最佳效果。激光雷达42通过导杆安装在伺服驱动模块3下方，用于对被引导的被引导车辆8速度位置信息进行监控，并检测停车场车位信息。

空中悬挂小车2还包括视听模块7，用于配合光束引导装置5对被引导车辆8进行引导。如图所述的显示屏71、音响装置72。

在本实用新型实施例提供的停车场车辆引导系统硬件安装完成后，通过空中悬挂小车2的车辆监控装置4采集停车场位置信息，通过人工测绘或计算机绘制，以停车场中某一点为坐标原点建立三维坐标系地图，将悬挂轨道1的轨道与停车场内设施、立柱、墙壁、巷道标线、车位标线等固定参照物的坐标、轮廓线等位置信息输入空中悬挂小车2的车载计算机中进行储存，尽可能储存现有的车辆的三维模型、车身参数，其中车辆的三维模型主要包括车辆的外形尺寸、轮廓、部件位置，车辆的三维模型、车身参数用于车载计算机运行轨迹规划算法计算理想停车入位轨迹，也用于协同图像传感器41、激光雷达42数据确定光束引导装置5的光束投射位置。

在车辆驶入安装有本实施例提供的停车场车辆引导系统的停车场时，经过停车场入口时，车辆参数识别模块通过传感器对车辆外形识别或测量获得车辆的外形尺寸、轮距、轴距等参数并由中控计算机模块对照存储子模块中储存的车辆数学模型生成驶入车辆的三维模型、车身参数，并与车牌号码绑定。

停泊或运行中的空中悬挂小车2通过图像传感器41和激光雷达42判断车辆驶近，立即上报中控计算机模块，也可通过停车场内固定监控摄像头获得车辆驶入信息。图像传感器41识别车牌，车载计算机将车牌号码通过通信装置发送给中控计算机模块。中控计算机模块根据路径最短的控制策略基于A*移动机器人路径规划算法规划出路径，调度最近位置的空闲空中悬挂小车2沿悬挂轨道1驶近车辆；然后，中控计算机模块根据分流车辆、路径最短的控制策略，以当前及预测的停车场内车辆位置作为环境变量基于A*移动机器人路径规划算法动态规划出最优路径，调度此空中悬挂小车2沿悬挂轨道1自相遇点驶向选定的空车位。

车载计算机从中控计算机模块接收车牌号码绑定的该车三维模型、车身参数。显示屏71显示该车车牌号码及对驾驶员进行指示的指示符号，并通过激光雷达42扫描该车获得速度、距离、轮廓，反馈给车载计算机。车载计算机控制空中悬挂小车2保持与车辆的距离运行引导车辆，驾驶人按照显示屏71提示的前进、停车、加减速、修正方向等图标、符号及音响装置72的语音提示驾驶车辆跟随空中悬挂小车2驶向空车位。

在空中悬挂小车2开机上电时，经初始化设置后获得当前位置坐标，车载计算机通过编码器34计量空中悬挂小车2行驶的距离和速度，每个认址片13的位置已经过测量并存储在车载计算机中，当收到槽型光电开关35检测到分段设置的各个认址片13的信号时，车载计算机对当前距离值按存储的位置进行校正、更新，以消除累积误差。空中悬挂小车2在悬挂轨道1上的位置通过编码器34、认址片13确定，结合轨道的坐标由车载计算机计算出空中悬挂小车2的位置坐标。基于空中悬挂小车2的位置坐标，通过激光雷达42测速、测距、扫描轮廓结合图像传感器41识别车辆外形、前轮转向角度，以及已知的该车三维模型、车身参数，根据通用的车辆运动学模型计算得出车辆位置坐标、轮廓线、姿态、行驶轨迹。

驾驶人驾驶车辆跟随空中悬挂小车2到达距空车位9预订区域后,车载计算机根据上一步计算得出的车辆位置、姿态及车辆数学模型按照轨迹规划算法实时计算驶入空车位9的理想轨迹，如图4所示，a、b、c、d为引导轨迹S上的四个位置。引导驾驶人驾驶车辆前进入位或倒车入位。

空中悬挂小车2以车辆前或后挡风玻璃上部的中点作为参照，光束引导装置5投射到车辆挡风玻璃上一个光斑为参照点C2。光束引导装置5投射到车辆挡风玻璃上另一个光斑，表示当前位置对应的理想轨迹上的点或出现偏差后重新返回正确路线需经过的点，称为校正光斑C1。校正光斑C1携带转向方向以及方向盘转向角度信息，如箭头。由车载计算机根据计算出的车辆理想入库轨迹与实时检测到的车辆运行轨迹对比，计算出偏差量，再根据车辆的位置、姿态、前轮转向角度及数学模型计算出下一控制周期为保持沿理想轨迹行驶所需的校正量，得出需投射到车身上的预定位置挡风玻璃上的校正光斑C1与参照点C2之间的距离、方向角度，发出光束调整指令到光束发射装置。车载计算机再根据车辆姿态结合图像传感器41跟踪识别在车辆上的预定投射位置，用投射的光点位置作为反馈，按照控制算法实时计算、调整光束的指向角度，控制云台稳定器61及光束发射器发射光束到车身上的预定位置挡风玻璃，显现参照点C2与校正光斑C1的偏差，并保持稳定、跟随车辆移动。如图4所示，一台车辆准备在位置a处开始将车辆停至空停车位上。在位置a处时车载计算机控制光束引导装置5发出引导光束在车辆的挡风玻璃上投射出引导信息，如图5所示，参照点C2为带有短横的圆形光斑，短横指向右侧的校正光斑C1表示需要向右转向，校正光斑C1为正方形，位于参照点C2的右方；而光斑C3为带有箭头的圆弧，其中箭头顺时针，表示需要将方向盘向右旋转360度，而光斑C4直接显示右360°能够帮助驾驶员理解。

当车辆按照挡风玻璃上投射的引导信息完成转向到达位置b处，车辆监控装置4将车辆姿态变化情况监控信号发送至车载计算机进行处理，计算得到车辆需要将车身回正并将方向打直，车载计算机将控制信号发送至光束引导装置5，光束引导装置5对挡风玻璃上投射的引导信息进行更改，如图6所示，参照点C2的短横向左指向了校正光斑C1表示需要向左转向，校正光斑C1位于参照点C2的左方，也示意向左转动方向盘；而光斑C3的箭头为逆时针，圆弧为一圈多1/4圈，表示需要将方向盘向左旋转480度，而光斑C4直接显示左480°。其中光斑C3和C4移动到了参照点C2的右边，防止光斑拥挤导致不易观察，也方便显示。

车辆将车身回正后向前行驶了一段距离到达c处，车载计算机在处理车辆监控装置4的车辆姿态信息时，监测到车身位置跑偏需要进行修正，计算出车辆需要将方向盘向右旋转120度，并行驶一定距离。车载计算机将控制信号发送至光束引导装置5，光束引导装置5对引导光束进行调整，如图7所示，参照点C2与校正光斑C1之间的距离按比例表示了在当前位置车辆回到理想轨迹的横向偏离距离参照，光斑C3为箭头顺时针的1/3的圆弧，光斑C4显示右120°。驾驶员根据引导光束的投影能够知晓需要将方向盘向右旋转120度，驾驶车辆缓缓向前行驶，使参照点C2与校正光斑C1重合，如图8所示，这时车辆位置到达了图4中的d处，完成停车入位，将车辆顺利停至空车位9上。

图4中各位置点仅为示意，实际运行按系统周期实时校正运行。

当车辆在巷道中跟随空中悬挂小车2驶向空车位9时，中控计算机模块可以调度另一台空中悬挂小车2到达空车位9后方，作为后引导。主要是为了在停车入位转弯后，车辆姿态变化，前引导空中悬挂小车的引导光束无法投射到原位置时，接力保持连续引导。当前引导空中悬挂小车2引导车辆到达转弯段上预定点时，通过中控计算机模块或直接与后引导空中悬挂小车2通讯，将引导数据传送给后引导空中悬挂小车2，切换成由后引导空中悬挂小车2光束引导装置5将引导光束继续投影至车辆的前挡风玻璃上接力继续引导驾驶人驾驶车辆驶入空车位9。接力使用两个空中悬挂小车2对车辆进行引导还可以避免车辆转向时，单方向的光束无法投射到车身上，以保持连续引导。

在进行引导过程中，根据计算出的校正量及车辆的数学模型，车载计算机计算出车辆需保持的速度、方向盘转动的角度圈数，还可以通过音响装置72语音提示，驾驶人可以在视线不离开前进或倒车方向的情况下，一边观察周边，一边观察投射在挡风玻璃的参照点C2与校正光斑C1之间偏差，驾驶车辆使参照点C2逐步与校正光斑C1接近、重合，车辆即可沿理想停车入位轨迹到达空车位9停放。

实施例2

一种停车场车辆引导系统，是根据实施例1的进一步改进，与实施例1不同的是，空中悬挂小车2的位移装置6，如图9所示，为旋转臂装置，光束引导装置5通过云台稳定器61安装在旋转臂装置旋转臂的末端，由末端的旋转伺服系统带动旋转。车载计算机通过控制位移装置6的旋转伺服系统的转动来控制光束引导装置5在车辆挡风玻璃上的投影位置。

实施例3

一种停车场车辆引导系统，是根据实施例2的进一步改进，与实施例2不同的是，空中悬挂小车2的图像传感器41，如图10所示，图像传感器41通过副云台稳定器62安装在旋转臂装置旋转臂的末端，由末端的旋转伺服系统带动旋转。车载计算机通过控制位移装置6的旋转伺服系统的转动来控制图像传感器41的视场和指向角度，用于获得观测车辆前轮转向角度的最佳效果。光束引导装置5则通过云台稳定器61固定安装在空中悬挂小车车体21上。

实施例4

一种停车场车辆引导系统，是根据实施例1的进一步改进，与实施例1不同的是，驾驶人驾驶车辆跟随空中悬挂小车2到达距空车位9预订区域后,车载计算机根据上一步计算得出的车辆位置、姿态及车辆数学模型按照轨迹规划算法实时计算驶入空车位9的理想轨迹。如图11，空中悬挂小车2的光束引导装置5投射光束到车前地面上形成图形，引导驾驶人驾驶车辆前进入位。

车载计算机按照车辆实时的位置、姿态，转换为车身姿态图标C5，投射于驾驶人可观察到的车前方地面上，并保持与车辆的相对位置随车辆移动。车载计算机将实时计算的驶入空车位9的理想轨迹转换为稍宽于车身的引导轨迹边线S1，并按一定距离分为数段，再控制光束引导装置5投射在地面上。如图11中，到达a’点处的引导轨迹边线S1分段；如图12，从a’点到f’点分为6段。如图12，车辆到达a’点即投射的引导轨迹边线S1末端时，车载计算机控制光束引导装置5投射到达b’点的引导轨迹边线S1，依次投射直至到达f’点的引导轨迹边线S1。由车载计算机根据计算出的车辆理想入库轨迹与实时检测到的车辆运行轨迹对比，计算出偏差量，再根据车辆的位置、姿态、前轮转向角度及数学模型计算出下一控制周期为保持沿理想轨迹行驶所需的转向角度，将此转向角度按比例对应到辅助驾驶图标C7(三角形)顶点到底边垂线与车身姿态图标C5中心线的夹角。

车载计算机控制光束引导装置5将车身姿态图标C5、辅助驾驶图标C7、引导轨迹边线S1同时投射在地面上，驾驶人驾驶车辆使辅助驾驶图标C7(三角形)的顶点垂线与车身姿态图标C5的中心线重合(夹角为零)，即辅助驾驶图标C7(三角形)底边与车身姿态图标C5长边平行，且车身姿态图标C5的短边边线分别与引导轨迹边线S1对应边线的间距大致相等时，车辆保持按理想入库轨迹行驶，即可准确停入空车位9。

实施例5

一种停车场车辆引导系统，是根据实施例4的进一步改进，与实施例4不同的是，车载计算机按照车辆实时的位置、姿态，转换为车身投影轮廓线C6，投射于驾驶人可观察到的车前方地面上，并保持与车辆的相对位置随车辆移动。车载计算机将实时计算的驶入空车位9的理想轨迹转换为按一定距离或控制周期表示的一系列车辆轮廓线方框图，再以车辆当前位置作为参照点，控制光束引导装置5在经过下一段距离将要到达的位置投射引导目标框S2(稍大于车身投影轮廓线C6)。如图13中，到达a’点处的引导目标框S2；如图14，从a’点到f’点分为6个引导目标框S2。如图14，车辆到达a’点即已投射的引导目标框S2时，车载计算机控制光束引导装置5投射到达b’点的引导目标框S2，依次投射直至到达f’点的引导目标框S2。由车载计算机根据计算出的车辆理想入库轨迹与实时检测到的车辆运行轨迹对比，计算出偏差量，再根据车辆的位置、姿态、前轮转向角度及数学模型计算出下一控制周期为保持沿理想轨迹行驶所需的转向角度，将此转向角度按比例对应到辅助驾驶图标C7(三角形)顶点到底边垂线与车身投影轮廓线C6中心线的夹角。

车载计算机控制光束引导装置5将车身投影轮廓线C6、辅助驾驶图标C7、引导目标框S2同时投射在地面上，驾驶人驾驶车辆使辅助驾驶图标C7(三角形)的顶点垂线与车身投影轮廓线C6的中心线重合(夹角为零)，即辅助驾驶图标C7(三角形)底边与车身投影轮廓线C6长边平行，且车身投影轮廓线C6与引导目标框S2大致重合时，车辆保持按理想入库轨迹行驶，即可准确停入空车位9。

本实用新型还具有按车牌号码或驾驶人、乘客找车功能，在停车场内设置若干个与中控计算机模块连接的操作终端。驾驶人、乘客下车时，图像传感器41进行人脸识别与车牌号码、车位信息绑定后车载计算机将数据传送给中控计算机模块存储，当驾驶人或乘客需要帮助找寻车辆时，在操作终端输入车牌号码或进行人脸识别后，显示停车场地图及车辆位置，如需带路到达停车位，中控计算机模块调度一台空中悬挂小车2到达确认的操作终端旁，中控计算机模块调取到达停车位最佳路线并发送至空中悬挂小车2的车载计算机，空中悬挂小车2接受任务，并通过图像传感器41进行人脸识别，绑定人员与引导任务。然后开始以步行速度行驶，通过显示屏71和音响装置72提示、引导驾驶人或乘客到达停车位。空中悬挂小车2以图像传感器41和激光雷达42同时监控路线周边环境、车辆，通过显示屏71和音响装置72提示驾驶人或乘客注意安全避让。

本实用新型还具有停车场内寻人功能，空中悬挂小车2在运行或停止时，图像传感器41和车载计算机均会对遇到的人员随机进行人脸识别，并将人脸及位置等数据发送给中控计算机模块存储，当驾驶人或乘客需要帮助找寻走散人员时，在操作终端输入车牌号码并选定走散人员图像，中控计算机模块开始根据存储的数据在失散人员大概率出现的区域对区域中停泊和非引导任务运行的空中悬挂小车2发出精细搜索的指令，如在短时间段前有确切人员位置，中控计算机模块即调度附近的空中悬挂小车2前往搜索，各车空中悬挂小车2光束引导装置5即开始对遇到的每个人进行人脸识别匹配，找到后，中控计算机系统在操作终端上显示地图位置，根据终端操作人员选择，空中悬挂小车2通过显示屏71或音响装置72引导失散人员前往操作终端位置或停车位，如失散人员未携带手机或无法通信，还可通过车载音响装置72与操作终端旁的找寻人员对讲通话。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种用于停车场车辆引导的空中悬挂小车，安装行驶于若干条悬挂安装在停车场交通要道、巷道上空的悬挂轨道(1)上，其特征在于，空中悬挂小车(2)包括带动其在悬挂轨道(1)上移动的伺服驱动装置(3)，空中悬挂小车(2)包括悬挂小车车体(21)，悬挂小车车体(21)向下延伸安装有位移装置和安装架，车体底部或位移装置上安装有投射光线或投影影像的光束引导装置(5)。

2.根据权利要求1所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述悬挂轨道(1)在空车位(9)前后、停车区域形成环路，并设置有道岔(11)、停靠站(12)。

3.根据权利要求1所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述光束引导装置(5)安装在云台稳定器(61)上，所述云台稳定器(61)安装在车体(21)底部或位移装置(6)上，所述光束引导装置(5)投射引导信息在车辆上的驾驶人能够观测到的相应车辆的前挡风玻璃上或地面的位置上，对驶入车辆进行引导。

4.根据权利要求3所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述空中悬挂小车(2)还安装有图像传感器(41)和激光雷达(42)，激光雷达(42)安装于安装架的最低端，能360度扫描，监控周围环境信息；所述安装架底部还包括位移装置(6)；所述位移装置(6)能够实现往横向方向上的往复运动或以安装架底部的转轴进行旋转运动，所述图像传感器(41)安装在副云台稳定器(62)上，副云台稳定器(62)安装在所述位移装置(6)上。

5.根据权利要求3所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述光束引导装置(5)包括：通过所述云台稳定器(61)进行水平旋转、上下俯仰的光学投影装置。

6.根据权利要求1所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述空中悬挂小车(2)还包括视听模块(7)，所述视听模块(7)包括：安装于安装架上的显示屏(71)和音响装置(72)，所述显示屏(71)安装于车体(21)的前面，用于显示指示图标、图案及信息引导驾驶人驾驶车辆，所述音响装置(72)安装于车体(21)的至少一侧，用于配合所述光束引导装置(5)播报引导信息对驾驶人驾驶车辆进行引导。

7.根据权利要求1所述的空中悬挂小车，其特征在于，还包括定位及位置校正装置，定位及位置校正装置包括安装在空中悬挂小车(2)上的编码器(34)，悬挂轨道(1)上安装的若干个认址片(13)，空中悬挂小车(2)上还安装有槽型光电开关(35)，槽型光电开关(35)对认址片进行感知；或

所述定位及位置校正装置为激光测距和RFID识别芯片构成。

8.根据权利要求1所述的空中悬挂小车，其特征在于，所述伺服驱动装置(3)包括伺服电机、设置在悬挂轨道(1)上方的行走轮(31)、防止空中悬挂小车(2)脱轨的限位轮(32)，给悬挂小车供电的滑触线(33)。

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