一种智能辅助功能的社区立体停车系统的制作方法

本发明涉及智慧社区的技术领域，特别涉及一种智能辅助功能的社区立体停车系统。

背景技术：

社区是人类居住生活的重要空间，近年来随着物联网、大数据、图像分析、人工智能等先进技术的发展，智慧社区的概念应运而生。具体来说，智慧社区是将社区内各种类型的服务设施与以上技术手段相互结合，实现高度自动化、智能化、便利化、人性化的社区服务，从而提升社区居民的安全性、宜居性。

目前不论是居住社区还是商业社区，停车位紧张都是普遍现象，安装带有升降式车位的立体停车库能够有效缓解车位的不足。但是，当用户向立体停车库的升降式车位停车时，必须保证车辆的前后位置、左右位置都处于预设的偏差之内，否则就影响升降式车位的升降，容易损伤车辆，也存在安全隐患。

现有的立体停车车库需要有专人在车辆前方进行指挥，增大了社区物业的人力成本，降低了停车效率。

技术实现要素：

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，提高停车效率、减少人力成本，本发明公开了以下技术方案。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种自主移动的停车辅助机器人，包括：

本体、底盘和显示屏，所述底盘和所述显示屏分别与所述本体连接，所述底盘固定连接于所述本体下方，所述显示屏下方设置有调节组件，所述调节组件的两端分别与所述显示屏和所述本体连接，所述调节组件用于调节显示屏的高度、水平角度和俯仰角度。

在一种可能的实施方式中，所述调节组件包括液压缸、转盘和支架，所述显示屏转动连接于所述支架上，所述支架固定连接于所述转盘上表面，所述转盘固定连接于所述液压缸的活塞杆。

在一种可能的实施方式中，所述底盘上设置有驱动装置和导向装置，所述驱动装置包括设置于所述底盘上的主动轮，以及驱动所述主动轮运动的驱动主电机；

所述导向装置包括设置于所述底盘上的万向轮，以及驱动所述万向轮转动的转动机构。

在一种可能的实施方式中，所述底盘下还设置有至少一个滚动件，所述滚动件用于支撑所述本体在地面上滑动。

在一种可能的实施方式中，所述滚动件包括球壳和内球，所述球壳与所述底盘固定连接，所述内球转动连接于所述球壳内。

在一种可能的实施方式中，所述辅助机器人还包括检测装置，所述检测装置包括位置传感器和显示屏传感器，所述位置传感器设置于所述本体上，用于检测车辆位置，所述显示屏传感器设置于所述显示屏上，用于检测所述显示屏的高度。

作为本发明的第二方面，本发明还公开了一种智能辅助功能的社区立体停车系统，包括：

立体停车库、定位装置和辅助机器人，其特征在于，所述辅助机器人为上述任一技术方案所述的辅助机器人。

在一种可能的实施方式中，所述定位装置包括摄像头，所述摄像头分别设置于所述立体停车库的前部、后部、左部和右部，用于测量车辆在所述立体停车库车位的实时位置。

在一种可能的实施方式中，所述立体停车库的单个停车位上设置有标志线。

在一种可能的实施方式中，所述停车系统还包括处理器，所述处理器用于判断车辆位于所述标志线的偏差距离。

(三)有益效果

本发明公开的一种智能辅助功能的社区立体停车系统，具有如下有益效果：

1、通过定位装置对停车的车辆进行实时位置的测量，并将该信号反馈给自主移动的停车辅助机器人，提醒司机做出相对正确的调整车辆方向，以确保车辆准确停车入位，减少社区人力成本，提高了停车效率。立体停车库在前、后、左、右各设置有定位装置，以便于对停车的车辆进行全方位的检测。

2、通过调节组件在一定的范围内调节显示屏的高度，以便适应不同车型车辆的视野高度。

3、辅助机器人底部设置有滚动件，便于辅助机器人在自助移动时可以多方位、任意位置运动。

4、滚动件内设置有球体，减少辅助机器人与地面的摩擦力。

5、辅助机器人上设置有检测装置，该检测装置运用摄像以及图像分析技术，通过提取车辆前脸图像中的代表性区域及其中心线作为基准，为辅助机器人到达车位之后的位置微调以及显示屏高度角度调整提供参考，便于辅助机器人准确的移动至车辆前方正对司机的位置并且与车辆保持适度的距离，和检测显示屏是否处于该车辆的视野高度。

6、通过调度中心的集中管理实现了辅助机器人的调度与任务分配；辅助机器人可以自主规划路径以及执行辅助引导作业，完成作业后驶向就近的停靠点，执行辅助引导作业的过程不需要调度中心远程控制。

7、立体停车库的车位上设置有标志线，方便停车车辆定位，确保车辆预设的偏差之内。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明公开的一种自主移动的停车辅助机器人第一实施例的三维结构示意图。

图2是本发明公开的调节组件三维结构示意图。

图3是本发明公开的一种自主移动的停车辅助机器人第一实施例的另一视角三维结构示意图。

图4是本发明公开的驱动装置和导向装置的三维结构示意图。

图5是本发明公开的一种智能辅助功能的社区立体停车系统的第一实施例三维结构示意图。

图6是典型的车辆正面前脸的示意图像。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面参考图1-4详细描述本发明公开的一种自主移动的停车辅助机器人的第一实施例。本实施例主要应用于升降式立体停车库，提高停车效率、减少人力成本。

如图1所示，本实施例所述自主移动的停车辅助机器人主要包括有本体100、底盘110和显示屏120，其中底盘110和显示屏120分别与本体100连接，本体100构成机器人的主体部分，显示屏120设置于本体100上方，且通过调节组件滑动连接于本体100上，该调节组件设置于本体100内，且一端伸出于本体100与显示屏120下表面固接，调节组件用于在一定的范围内调节显示屏120的高度、水平角度和俯仰角度，以适应不同车型车辆的视野高度，例如：轿车、suv等不同车型的视野高度不同，导致司机观察显示屏120的视角有所差异，如果视角偏离的角度较大，则司机无法看清楚显示屏120的显示内容，因此本发明通过调节组件调节显示屏120的高度、水平角度和俯仰角度，使之与相司机的视角达到匹配，保证显示屏120显示内容的可视效果；底盘110固定连接于本体100下方，用于支撑以及驱动辅助机器人在地面上多角度自由滑动。

当车辆处于停车过程中，该辅助机器人自主移动至该车辆正前方，并且显示屏120面向该车辆司机，同时调整显示屏120的位置，使该司机可以清晰的观察到显示屏120上所显示的画面或是提示语。

具体地，当车辆的实时位置超出预设偏差时，则显示屏120显示停车辅助信息，提示司机前后或左右调整车辆方向，保证车辆停车入位。

如图2所示，在一种实施方式中，调节组件包括液压缸121、转盘122和支架123，该支架123包括两个相对设置的竖板以及设置于两个竖板之间的横板，两个竖板上各开设有大小相同的通孔，该通孔内设置有转轴，转轴的轴线平行于水平面且垂直于液压缸121的轴线，转轴的一端固定连接有驱动电机，用于驱动该转轴转动。显示屏120下方设置有连接件，转轴穿过连接件将显示屏120转动连接于支架123上，驱动电机驱动转轴转动，从而带动显示屏120做俯仰角度的转动。

转盘122包括活动转盘和固定转盘，且转盘122的轴线垂直于水平面且于平行于液压缸121的轴线，支架123通过竖杆固定连接于活动转盘的上表面，活动转盘的下表面与固定转盘抵接，且固定连接于活动转盘下表面的电机穿过固定转盘，电机带动活动转盘转动，从而带动显示屏120做水平角度的运动。

固定转盘背离活动转盘的一端固定连接于液压缸的活塞杆上，活塞杆的伸缩，带动显示屏做竖直高度的运动。

如图3和图4所示，在一种实施方式中，底盘上设置有驱动装置和导向装置170，驱动装置包括设置于底盘上的主动轮161，以及驱动主动轮161运动的驱动主电机162，用于驱动辅助机器人运动。驱动主电机162固定连接于底盘110内，驱动主电机162通过传动件驱动固定连接于底盘110下表面的主动轮161转动。进一步地，传动件可以采用皮带传动或是齿轮传动。

导向装置170包括设置于底盘上的万向轮171，以及驱动万向轮转动的转动机构，用于控制和引导辅助机器人的运动方向。传动机构可以包括齿轮172、齿条173和驱动齿条运动的驱动液压缸174，万向轮171上设置有转轴，转轴转动连接于底盘110下表面，转轴远离万向轮的一端与齿轮172固定连接，齿轮172与齿条173相互啮合，齿条通过驱动液压缸174滑动连接于底盘110内。如图1所示，在一种实施方式中，底盘110下表面还设置有至少一个滚动件130，滚动件130用于支撑本体100在地面上滑动，使辅助机器人在地面上移动更方便。本申请中，滚动件130沿底盘周向均匀设置有4个。

在一种实施方式中，滚动件130可以包括球壳131和内球132，球壳131与底盘110固定连接，内球132转动连接于球壳131内，内球132在地面上滚动使辅助机器人能够在地面上移动，此种移动形式使辅助机器人在地面上滑动时能够随意变换方向。滚动件130还可以设置为万向轮等任意结构。

在一种实施方式中，辅助机器人还可以包括检测装置，检测装置可以包括位置传感器140和显示屏传感器150，位置传感器140设置于本体100上，用于检测车辆相对于本辅助机器人位置。进一步地，位置传感器140可以采用摄像头，该摄像头安装于本体100上，用于拍摄车辆的正面前脸图像，并根据该图像检测该车辆位置，通过位置传感器140检测的车辆位置，可以作为辅助机器人进行自主移动的参考，从而使得辅助机器人能够移动到车辆位置的正前方；并且，所述位置传感器140还可以配置tof(timeofflight)深度感知传感器，该传感器通过向车辆发射红外光，通过测量红外光在位置传感器140和车辆之间的传输时间来测距，从而使得辅助机器人能够以测距结果为参考，移动到与车辆保持适当距离的位置，不至于机器人与车辆过远影响观察显示屏，也避免机器人和车辆距离过近而增大意外碰撞的发生概率。更具体来说，图6是典型的车辆正面前脸的示意图像，可由位置传感器140采集该图像；该图像包括前挡风玻璃区域301、发动机前盖板区域302、车灯区域303、前进气口区域304、前保险杠区域305、车牌区域306、车标区域307，这些不同的区域由于存在部件之间的接缝和交界线、颜色差异、反光度差异等因素，故而每个区域外周都具有相对明显的封闭边缘。所述位置传感器140针对图6的图像，利用边缘提取和封闭检测，识别出至少一个具有封闭边缘包围的车辆区域，再将封闭边缘包围的每个车辆区域与预存的车辆前挡风玻璃模板、发动机前盖板模板、前进气口模板、前保险杠模板分别进行相似度比对，从而识别出前挡风玻璃区域301、发动机前盖板区域302、前进气口区域304、前保险杠区域305中的至少一个；进而，位置传感器140以以上车辆区域的至少一个的区域中心线为基准，作为辅助机器人在相对车辆左、右侧方向进行自主移动的参考，从而使得辅助机器人能够移动到车辆位置的正前方；然后，辅助机器人再相对于所述区域中心线向右移动车辆宽度的1/4，从而达到与车辆司机驾驶位正前方的位置(如果是司机驾驶位处于车辆右侧的车型则向左移动车辆宽度1/4)；进而，如前文所述，通过tof测距调节机器人与车辆的前后距离。随着车辆在停车过程中的位置和方向调整，则辅助机器人根据位置传感器140的测量结果也相应地执行左右、前后移动。

显示屏传感器150设置于显示屏120上，用于检测车辆前挡风玻璃的位置，进而以此为参考基准，调节显示屏120的高度和水平角度、俯仰角度。具体地，显示屏传感器150可以采用摄像头。通过摄像头拍摄该车辆的正面前脸图像，并可以利用边缘识别技术从显示屏传感器150拍摄的车辆正面前脸图像中提取前挡风玻璃的位置，并根据该位置对显示屏的高度及俯仰视角和水平角度进行适配调整。更具体来说，当辅助机器人根据位置传感器140的测量结果而达到车辆前方适当位置后，则显示屏传感器150同样拍摄车辆正面前脸的图像，并且同样利用封闭边缘检测并且与前挡风玻璃模板进行相似度比对的方式，检测车辆前挡风玻璃的位置；如果未能检测到车辆前挡风玻璃，则连接件带动显示屏120以及显示屏传感器150进行上、下方向调整，从而调节拍摄的高度，直至能够成功检测出车辆前挡风玻璃；进而，根据车辆前挡风玻璃的位置及高度，继续执行对显示屏的高度及俯仰视角和水平角度的适配调整。

具体地，当车辆处于向立体停车库停车的过程中，立体车库的传感器检测到准备停车车辆，将检测的位置信号传送至调度中心，调度中心向辅助机器人发出存在停车需求的位置信号，例如位置信号表示第3号立体车库第6号车位存在停车需求，该辅助机器人根据自身定位位置(辅助机器人可以利用各种户内或者户外的定位手段实现自身定位位置的获取，例如gps定位、基于无线信号强度的室内三点定位等，在此不再赘述)，以及所述位置信号，根据预先规划的立体车库行进路径方案，自主移动至该立体车库的车位前方，再通过所述位置传感器140的车辆位置检测实现微调，使得机器人保持在车辆正前方适当的位置和距离处；进而，显示屏传感器150通过检测前挡风玻璃位置从而判断该车辆司机的位置，并将检测到的司机位置传送至控制系统，控制系统向调节组件发出位置信号，该调节组件控制显示屏120上升或下降，使显示屏120处于适当的位置，也就是该车辆司机可以看到显示屏120上所有的信息位置。

下面参考图1-5详细描述本发明公开的一种智能辅助功能的社区立体停车系统的第一实施例。本实施例主要应用于升降式立体停车库，提高停车效率、减少人力成本。

如图1-5所示，本实施例主要包括一种自主移动的停车辅助机器人的第一实施例中记载的装置，以及立体停车库200和定位装置210。

立体停车库200确认自身的某个处于底层的空车位具有停车需求时，将停车库编号以及该车位编号上报调度中心；立体停车库200可以在每个底层停车位前方路面安装地磁原理的车辆感知设备，当感知到车辆后即发送上述停车需求。调度中心向辅助机器人发出存在停车需求的位置信号，例如位置信号表示第3号立体车库第6号车位存在停车需求；调度中心可以登记和管理每个辅助机器人的工作状态以及定位位置，从而从所有空闲的辅助机器人当中选取一个距离具有停车需求的空车位最近的辅助机器人，向该辅助机器人下达所述记录了停车需求的位置信号。该辅助机器人根据自身定位位置(辅助机器人可以利用各种户内或者户外的定位手段实现自身定位位置的获取，例如gps定位、基于无线信号强度的室内三点定位等，在此不再赘述)，以及所述位置信号，根据预先规划的立体车库行进路径方案，自主移动至该立体车库的车位前方。然后，辅助机器人自主实现停车的辅助引导。在辅助引导完成后，为了避免影响车辆通行，则辅助机器人驶向就近的停靠点，停靠点可以设置在不影响车辆在车库区域通行的边缘位置。到达停靠点之后，则辅助机器人向调度中心上报自身位置以及空闲状态，等待新的任务分配。

辅助机器人具有底盘110和显示屏120，分别与本体100连接，本体100构成机器人的主体部分，显示屏120设置于本体100上方，且通过调节组件滑动连接于本体100上，该调节组件设置于本体100内，且一端伸出于本体100与显示屏120下表面固接，调节组件用于在一定的范围内调节显示屏120的高度，以适应不同车型车辆的视野高度，例如：轿车、suv等任意车型的视野，底盘110固定连接于本体100下方，用于支撑辅助机器人在地面上多角度自由滑动。

立体停车库200上设置有定位装置210，用于测量车辆在停车车位的实时位置，通过定位装置210测量的实时位置，进而判断车辆在停车位的偏差距离，是否在预设偏差之内。

当车辆的实时位置超出预设偏差时，定位装置210将偏差信息发送至辅助机器人，辅助机器人的显示屏120上显示停车偏差信息，并提醒该车辆的司机作出相应的调整，以保证车辆停车入位。具体来说，作为一种实施方式，显示屏120可以将定位装置210中判断存在超出预设偏差的一台摄像机的实时拍摄画面进行显示，以便于司机观察和调整位置。作为另一种实施方式，也可以显示屏120也可以显示提示符号，例如箭头，提示司机应调整车辆的方向。

在一种实施方式中，如图所示，该定位装置210可以由多台悬挂俯拍的摄像机组成，可以无死角监视车辆在停车位的位置。该摄像头分别设置于立体停车库200的前部、后部、左部和右部，且各个摄像头朝向停车位拍摄画面，用于测量车辆在立体停车库200车位的实时位置，该定位装置210也可以辅助采用tof的红外线发射-接收原理的定位方式。

具体地，当车辆在停车过程中，各摄像头对停车车辆进行实时监控，并将监控到的信息传送至控制系统，控制系统判断该停车车辆的前、后、左、右的位置是否处于预设偏差范围之内。

在一种实施方式中，立体停车库200的单个停车位上设置有标志线230，用于对停车车辆进行定位，确保车辆预设的偏差之内。该标志线230可以设置为黄色反光条，便于在昏暗的环境中，清晰的显示。具体来说，可以在立体停车库停车位的前、后、左、右边框设立标记线，并且定位装置210根据标记线与车辆外周边缘的相互位置关系实现对车辆的实时位置测量，当车辆外周边缘与标记线距离小于阈值甚至占压标记线则定位装置210判定车辆的实时位置已经超出预设偏差。

在一种实施方式中，停车系统还包括处理器，该处理器设置于控制系统内，于判断车辆位于标志线230的偏差距离，并将判断结果发送给辅助机器人，以便于提醒司机对车辆前、后、左、右进行调整，保证车辆停车入位。

在一种实施方式中，底盘上设置有驱动装置和导向装置170，驱动装置包括设置于底盘上的主动轮161，以及驱动主动轮161运动的驱动主电机162，用于驱动辅助机器人运动。驱动主电机162固定连接于底盘110内，驱动主电机162通过传动件驱动固定连接于底盘110下表面的主动轮161转动。进一步地，传动件可以采用皮带传动或是齿轮传动。

导向装置170包括设置于底盘上的万向轮171，以及驱动万向轮转动的转动机构，用于控制和引导辅助机器人的运动方向。传动机构可以包括齿轮172、齿条173和驱动齿条运动的驱动液压缸174，万向轮171上设置有转轴，转轴转动连接于底盘110下表面，转轴远离万向轮的一端与齿轮172固定连接，齿轮172与齿条173相互啮合，齿条通过驱动液压缸174滑动连接于底盘110内。

在一种可能的实施方式中，底盘110下还设置有至少一个滚动件130，滚动件130用于支撑本体100在地面上滑动。

在一种可能的实施方式中，滚动件130包括球壳131和内球132，球壳131与底盘110固定连接，内球132转动连接于球壳131内。

在一种可能的实施方式中，辅助机器人220还包括检测装置，检测装置包括位置传感器140和显示屏传感器150，位置传感器140设置于本体100上，用于检测车辆位置，显示屏传感器150设置于显示屏120上，用于检测显示屏120的高度。

在一种可能的实施方式中，所述辅助机器人、定位装置以及调度中心基于局域无线物联网实现彼此之间的双向通信交互，可以采用的局域无线物联网协议包括但不限于nb-iot、wifi、4g、5g、lora等。

本实施例的本体100、底盘110和显示屏120等部件的具体结构均可参照前述一种自主移动的停车辅助机器人的第一实施例所描述的结构设置，不再一一赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。