一种光学投影辅助停车入库系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光学投影辅助停车入库系统，涉及车辆辅助引导技术领域，用于辅助驾驶人将车辆停至机械式车库的转运设备上，包括：安装在所述转运设备入口处的车辆信息采集装置，光学投影指示装置，以及计算机控制模块。能够引导驾驶人快速准确的将车辆停放至车库中。

【技术实现步骤摘要】
一种光学投影辅助停车入库系统
本技术涉及车辆辅助引导
，尤其涉及一种光学投影辅助停车入库系统。
技术介绍
随着汽车保有量的不断提高，在城市中停车难及交通拥堵的问题日益突出，也影响着汽车产业的发展。在寸土寸金的现代城市里建设占地面积小、高度自动化的立体车库是缓解交通拥堵及停车难的有效途径。目前，各种楼宇、地下多层停车库及机械式停车库很多都需要驾驶人驾驶车辆驶入载货电梯设备或转运平台等转运设备上，以便完成车辆的上下楼层转换或机械设备的转运。由于存在转运设备空间相对狭小，驾驶人视野受限、经验不足等原因，驾驶人难以对车身姿态、与转运设备之间距离做出准确判断，容易出现擦碰事故，造成车辆和转运设备损坏。尽管部分停车库设备厂家在转运设备入口和转运设备内部装设了反射镜或摄像监视设备，驾驶人可以通过反射镜中或显示器上的影像判断车辆与转运设备之间距离，并操作车辆做出调整，避免擦碰。但由于空间有限、驾驶人需同时观察车辆的前后左右情况并及时准确操作车辆调整，难免顾此失彼，仍然难以避免擦碰。另外，还有由车库管理人员指挥停车到位的情况，但存在车库管理人员因安全原因只能在设备外指挥，且指挥经验不足、判断失误、指挥出错等人为因素易造成事故。而且有些车库出入口较多，人手有限管不过来，此外还存在人车混行的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光学投影辅助停车入库系统及实现方法，能够用光学辅助装置引导驾驶人将车辆安全快速的停放至车库的转运设备上。为解决上述问题，本技术的一个方面提供了一种光学投影辅助停车入库系统，用于辅助驾驶人将车辆停至机械式车库的转运设备上，包括：安装在转运设备入口处的车辆信息采集装置，光学投影指示装置，以及计算机控制模块。车辆信息采集装置，用于采集车辆外形数据以及车辆的姿态、运行轨迹数据，并将采集的数据发送至计算机控制模块。计算机控制模块，用于储存机械式车库的转运设备入口处地图；将车辆信息采集装置采集的车辆外形数据生成车辆的数学模型，并计算出车辆的理想入库路线；将车辆的理想入库路线与车辆的姿态、运行轨迹数据进行对比，计算出偏差，再根据偏差生成光学投影指示装置的投射位置，向光学投影指示装置发出控制信号。光学投影指示装置，用于接收计算机控制模块的控制信号，将引导信息投射在车辆上挡风玻璃上，从而对驶入车辆进行引导。其中车辆信息采集装置可以包括：视觉传感器、激光扫描器、光电传感器、磁场传感器、压力传感器中的一种或多种。计算机控制模块可以是工业控制器或计算机，预先储存多种市面上常见的车辆的数学模型。生成车辆的数学模型可以通过以下方式实现：首先通过视觉传感器对车辆的散热格栅、车灯、车标等外形特征进行图像识别，再查询预先存储的品牌、车型数据库，获得车辆的品牌、车型及其外形尺寸、轮廓、部件位置等数据；当未能识别或查询得到所需数据，则通过视觉传感器、激光扫描器、光电传感器、磁场传感器、压力传感器中的一种或多种，单独检测或联合检测，通过计算机控制模块对检测数据进行处理得到车辆的外形尺寸、轮廓、部件位置数据，再传送给计算机控制模块生成车辆的数学模型。其中转运设备入口处以及转运设备上停车位的位置信息通过长度测量、作图进行直接采集后发送至计算机控制模块进行储存，用于对理想入库路线的规划。更进一步的技术方案是，车辆信息采集装置包括：车辆外形识别子模块和车辆动态检测子模块。车辆外形识别子模块，用于车辆在驶入停车区域入口时，获得车辆的外形尺寸、轮距、轴距参数并发送至计算机控制模块用于生成车辆的数学模型。车辆动态检测子模块，用于实时检测车辆的位置、姿态、运行轨迹并发送至计算机控制模块，计算机控制模块根据车辆的位置、姿态、运行轨迹以及车辆的数学模型，计算得到车轮转向角度、理想入库路线。其中车辆动态检测子模块可以安装在固定的位置也可以通过滑动轨道或机械手臂对车辆进行动态监测，包括视觉传感器、激光扫描器、磁性传感器、压力传感器中的一种或几种。车辆动态检测子模块的传感器安装在伺服跟踪装置上，能够根据车辆的移动保持车辆始终在车辆动态检测子模块的传感器监测范围之内。当车辆行驶至机械式车库的转运设备入口前，车辆动态检测子模块实时检测车辆的位置变化，计算机控制模块将车辆的姿态、运行轨迹导入车辆的数学模型，计算得到理想入库路线。其中理想入库路线的计算方法为：连接车辆起始位置、姿态和转运设备停车位的Reeds-Shepp曲线和Dubins曲线的轨迹规划算法。其中Reeds-Shepp曲线是一种路线规划方法。假设车辆能以固定的半径转向，且车辆能够前进和后退，那么Reeds-Shepp曲线就是车辆在上述条件下从起点到终点的最短路径。该曲线不仅能保证车辆能够到达终点，而且能保证车辆的角度能在终点到达预期角度，比如在垂直泊车的过程中，开始车辆平行于道路，终点要求车辆垂直于道路，这就对车辆的终点位置和终点角度都提出了要求。对车辆动态监测可以通过视觉传感器、激光扫描器、磁性传感器、压力传感器中的一种或几种，实时检测车辆的行驶姿态、速度、车身及车轮的位置变化，经过计算获得车辆行驶轨迹、车身的位置，然后经过计算机控制模块的计算实时的最优入库路线。车辆外形识别子模块包括：外形识别视觉传感器、后轮识别压力传感器、前轮识别压力传感器、轮廓扫描激光扫描器，对车辆外形的识别是通过视觉传感器对车辆的散热格栅、车灯、车标等外形特征进行图像识别，再查询预先存储的品牌、车型数据库，获得车辆的品牌、车型及其外形尺寸、轮廓、部件位置等数据；如未能识别或查询得到所需数据，则通过视觉传感器对车辆的外形进行图像识别，获得车辆的外形尺寸、轮廓、部件位置等数据。还可以通过激光扫描器扫描车辆，通过计算机控制模块对扫描数据进行处理得到车辆的外形尺寸、轮廓、部件位置等数据。前轮识别压力传感器和后轮识别压力传感器通过车轮对压力进行检测得到各车轮的相对位置，检测车辆的轴距、轮距。视觉传感器的作用还在于识别车牌号码，与上述的得到的参数、数学模型等信息绑定，并存入数据库，以备该车到达停车库入口引导计算时使用及下次入场时调用。更进一步的技术方案是，光学投影指示装置包括：光学投影装置，以及带动进行水平旋转、上下俯仰的电动云台；光学投影装置可以是小型投影仪、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。光学投影指示装置接收到控制信号后对电动云台进行控制，使光学投影装置发出两个投射在车辆挡风玻璃上的光斑，其中一个光斑作为参照点相对于车身位置不变表示计算出的理想位置；另一个光斑作为校正点表示车辆实际位置；通过校正点与参照点之间的位置关系来显示车辆实际位置与理想入库线路的偏差。计算机控制模块根据车辆动态检测子模块检测到的车辆实时位置、速度、车轮方向信息模拟计算出车辆实际运行轨迹，将车辆实际运行轨迹与理想入库线路进行对比得到其偏差，在将偏差转化为对光学投影指示装置的控制信号发送至光学投影指示装置。光学投影指示装置根据控制信号控制电动云台进行水平旋转和上下俯仰运动，带动光学投影装置，使光学投影装置在车辆上投影出驾驶人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学投影辅助停车入库系统，用于辅助驾驶人将车辆停至机械式车库的转运设备(1)上，其特征在于，包括：安装在所述转运设备(1)入口处前方的车辆信息采集装置(2)，安装在车辆信息采集装置(2)上方的光学投影指示装置(3)，以及计算机控制模块(4)；车辆信息采集装置(2)和光学投影指示装置(3)连接至所述计算机控制模块(4)；/n所述车辆信息采集装置(2)包括：进出口识别装置和车辆动态检测装置，/n所述进出口识别装置包括安装于车辆出入口上方的车辆识别视觉传感器，以及设于车辆出入口路面上的车轮识别压力传感器，/n所述车辆动态检测装置包括安装于机械式车库的出入口前方区域上空的检测视觉传感器，/n所述光学投影指示装置(3)包括若干个分别安装在机械式车库的出入口前方区域上空、车库出入口上方、车库内的光学投影器；/n所述车辆识别视觉传感器、车轮识别压力传感器、检测视觉传感器、光学投影器均连接至计算机控制模块(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学投影辅助停车入库系统，用于辅助驾驶人将车辆停至机械式车库的转运设备(1)上，其特征在于，包括：安装在所述转运设备(1)入口处前方的车辆信息采集装置(2)，安装在车辆信息采集装置(2)上方的光学投影指示装置(3)，以及计算机控制模块(4)；车辆信息采集装置(2)和光学投影指示装置(3)连接至所述计算机控制模块(4)；
所述车辆信息采集装置(2)包括：进出口识别装置和车辆动态检测装置，
所述进出口识别装置包括安装于车辆出入口上方的车辆识别视觉传感器，以及设于车辆出入口路面上的车轮识别压力传感器，
所述车辆动态检测装置包括安装于机械式车库的出入口前方区域上空的检测视觉传感器，
所述光学投影指示装置(3)包括若干个分别安装在机械式车库的出入口前方区域上空、车库出入口上方、车库内的光学投影器；
所述车辆识别视觉传感器、车轮识别压力传感器、检测视觉传感器、光学投影器均连接至计算机控制模块(4)。


2.根据权利要求1所述的一种光学投影辅助停车入库系统，其特征在于，所述车辆识别视觉传感器，包括安装在车辆出入口上方的第一外形识别视觉传感器，以及安装在转运设备(1)所在车库...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻锐，熊捷，洪飞，齐宏伟，陈燕林，胡春丽，杨毅，周杨能，杨金英，宋娅丽，
申请(专利权)人：云南昆船智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53