一种基于物联网的泊车系统的制作方法

本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种基于物联网的泊车系统。

背景技术：

随着我国经济水平的不断提高，汽车已经成为大多数家庭必不可少的交通工具，而随着汽车保有量的不断提高，停车难的问题也变得日益严峻。另一方面，随着网络技术的发展，立体车库、智慧停车系统等技术也应运而生，然而现有技术中的立体车库、智慧停车系统主要都是为了解决空间利用率的问题，而忽略的车位的时间利用。现如今大部分住宅小区和高档写字楼内的车位都属于私人车位，这些私人车位在一天中的大部分时间都处于闲置状态，由于缺乏完善的管理系统和管理手段，业主及停车场管理人员很难对这些车位的闲置时间加以利用，从而导致很多地方出现了停车场内无比空旷，停车场外车辆堆积如山的情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够对私人车位的闲置时间进行充分利用的基于物联网的泊车系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：一种基于物联网的泊车系统，包括摄像头、车位检测单元、调度管理单元、车辆引导单元、车载终端、移动终端以及移车机器人；

所述摄像头安装在停车场入口，摄像头用于采集入场车辆车牌信息并发送至调度管理单元；

所述车位检测单元安装在停车场的车位上，用于检测车位上是否停有车辆，车位检测单元与调度管理单元相连，车位检测单元将检测的车位信息发送至调度管理单元；

所述调度管理单元储存有车位信息以及与各车位一一匹配的授权车辆信息；所述调度管理单元与车辆引导单元相连，调度管理单元根据摄像头检测的车辆信息判断入场车辆是否为授权车辆，并根据判断结果分别执行不同操作；

当调度管理单元识别到授权车辆入场时，调度管理单元调出与该授权车辆相匹配的车位信息，并根据该车位信息控制车辆引导单元工作，将授权车辆引导至该车位上；当调度管理单元识别到非授权车辆入场时，则控制车辆引导单元工作将该非授权车辆引导至空闲车位上；

所述移车机器人通过无线通信模块与调度管理单元相连，调度管理单元通过无线通信模块向移车机器人发送控制指令以控制移车机器人动作；

所述移动终端为智能手机，移动终端通过网络与调度管理单元相连，非授权车辆的用户通过移动终端将车辆信息和用户联系方式信息上传至调度管理单元；

所述车载终端安装在授权车辆内，所述车载终端通过网络通信模块与调度管理单元建立网络连接，车载终端包括卫星定位模块和位置管理模块，所述位置管理模块与卫星定位模块相连并获取授权车辆位置信息，且位置管理模块储存有停车场位置信息，当授权车辆进入停车场周围预设范围内时，位置管理模块通过网络通信模块向调度管理单元发送预约入场信息，调度管理模块根据预约入场信息查询与该授权车辆相匹配的车位上是否有非授权车辆存在，若有非授权车辆存在则，则控制移车机器人动作，将该非授权车辆转移至其它空闲车位，并通过网络向该非授权车辆用户的移动终端发送车位变更信息。

所述车位上设有智能道闸，所述智能道闸包括档杆和驱动单元，所述档杆为两根且分别沿竖直轴线铰接在车位两侧设置的立柱上，所述驱动单元与档杆传动连接用于驱动档案摆动，所述驱动单元与调度管理单元相连，调度管理单元为入场车辆分配车位后控制相应车位上的智能道闸开启。

所述驱动电机驱动档杆在以下三个工位间进行切换，工位一，档杆与车位宽度方向平行，该工位能够阻止车辆驶入车位；工位二，档杆与车位长度方向平行，该工位能够使车辆正常驶入、驶出车位；工位三，两档杆呈八字形向车位中心斜向收拢，两档案之间的间距能够容纳车辆，同时能够阻止车门开启；当非授权车辆驶入车位后，调度管理单元控制智能道闸运动至工位三，当非授权车辆的用户上传车辆信息和用户联系方式信息后，调度管理单元控制智能道闸运动至工位二。

所述车位检测单元包括设置在车位中部的位置传感器以及设置在车位前后两端的声波传感器，当位置传感器检测到有车辆驶入且调度管理单元判断该车辆为非授权车辆时，声波传感器开始工作，并持续检测车辆发动机发出的声波信号，当该声波信号消失时，表示车辆已熄火，此时调度管理单元控制智能道闸由工位二切换至工位三。

所述调度管理单元还包括计费模块，当非授权车辆驶入车位预定时间后，计费模块开始对该车辆进行计费，调度管理单元在开始计费的同时控制智能道闸由工位二切换至工位三，当非授权车辆的用户通过移动终端缴纳车费后调度管理单元控制智能道闸从工位三切换至工位二。

所述智能道闸还包括锁止机构，所述锁止机构被装配为当驱动单元未启动时，锁止机构能够阻止档杆在外力作用下被强制开启。

所述驱动单元包括驱动轴和驱动电机，所述驱动轴转动设置在立柱上端，所述驱动轴与驱动电机的主轴传动连接，所述档杆的铰接端设有与铰接轴同轴的套筒，所述套筒与驱动轴构成转动连接，所述驱动轴上设有沿径向向外凸伸设置的驱动块，所述套筒上设有与驱动块相配合的扇形卡槽，所述扇形卡槽对应的圆心角大于所述驱动块对应的圆心角，使驱动块在扇形卡槽内沿周向具有活动余量；所述锁止机构包括套筒外侧与套筒同轴设置的棘轮，以及扇形卡槽内设置的棘爪，所述棘轮与立柱固接，所述扇形卡槽内设有用于驱使棘爪与棘轮咬合的弹性单元，所述棘轮棘爪被装配为当棘轮棘爪咬合时档杆只能沿闭合方向摆动，而不能沿开启方向摆动；所述扇形卡槽内还设有用于驱动棘爪与棘轮分离的触发装置，所述触发装置与驱动轴联动设置且所述触发装置被装配为当驱动块相对于扇形卡槽向档杆开启的方向转动时，触发装置能够驱动棘爪与棘轮分离，而当驱动块相对于扇形卡槽向档杆闭合的方向转动时，触发装置能够自动复位从而使棘爪与棘轮重新咬合。

所述棘爪沿套筒径向滑动设置，所述触发装置包括一摆块，所述摆块的中部与套筒铰接，摆块的一端设有腰型孔，该腰型孔与棘爪上设置的导销构成滑动铰接配合，摆块的另一端向所述驱动块斜向凸伸设置，所述驱动块与摆块相对的一侧设有一斜坡面，所述摆块的凸伸端与斜坡面构成滑动副，当驱动块相对于扇形卡槽向档杆开启的方向转动时，斜坡面能够驱动摆块凸伸端向远离套筒中心的方向摆动，进而使摆块另一端带动棘爪向靠近套筒中心的方向滑动。

所述档杆的摆动端设有一提示牌，所述提示牌上设有测距传感器以及供移动终端扫描上传车辆信息和用户联系方式信息的二维码；所述测距传感器与调度管理单元相连，调度管理单元根据测距传感器的检测信号控制档杆在工位三时的收拢角度，使提示牌与车门之间的距离控制在3-5cm；所述提示牌与档杆铰接，所述立柱上还设有副连杆，所述副连杆的一端与立柱铰接，另一端与提示牌铰接，所述副连杆、提示牌、档杆和立柱构成一平行四连杆机构，且提示牌的板面始终与车位的长度方向平行。

所述车辆引导单元包括设置在停车场上空的智能投影仪，所述智能投影仪能够向地面投射直行或转弯标识，所述智能投影仪安装在停车场内的车道岔路口上方，所述智能投影仪与调度管理单元相连。

本发明取得的技术效果为：本发明利用物联网技术将车位与授权车辆互联，当车位处于空闲状态时，能够为外界非授权车辆提供停靠服务，而当授权车辆即将返回车库时，系统能够将非授权车辆自动转移到其它车位，不妨碍授权车辆对车位的正常使用，本发明最大限度的提高了私有车位的时间利用率，缓解了社会车辆的停车负担，提高了社会协作效率。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的泊车系统的原理图；

图2是本发明的实施例所提供的泊车系统的功能模块框图；

图3是本发明的实施例所提供的泊车系统的控制流程图；

图4是本发明的实施例所提供的智能道闸各个工位的俯视图；

图5是本发明的实施例所提供的智能道闸的立体图；

图6是本发明的实施例所提供的智能道闸的俯视图；

图7是本发明的实施例所提供的智能道闸的传动原理图；

图8是本发明的实施例所提供的锁止机构的立体图；

图9是本发明的实施例所提供的锁止机构的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1、2、3所示，一种基于物联网的泊车系统，包括摄像头、车位检测单元20、调度管理单元10、车辆引导单元30、车载终端40、移动终端50以及移车机器人60；

所述摄像头安装在停车场入口，摄像头用于采集入场车辆车牌信息并发送至调度管理单元10；

所述车位检测单元20安装在停车场的车位上，用于检测车位上是否停有车辆，车位检测单元20与调度管理单元10相连，车位检测单元20将检测的车位信息发送至调度管理单元10；

所述调度管理单元10储存有车位信息以及与各车位一一匹配的授权车辆c1信息；所述调度管理单元10与车辆引导单元30相连，调度管理单元10根据摄像头检测的车辆信息判断入场车辆是否为授权车辆c1，并根据判断结果分别执行不同操作；调度管理单元10应当至少包括主控程序、数据处理模块、控制模块、存储模块、外部数据接口、网络连接模块、无线通信模块，以实现本发明所需的各种功能；

当调度管理单元10识别到授权车辆c1入场时，调度管理单元10调出与该授权车辆c1相匹配的车位信息，并根据该车位信息控制车辆引导单元30工作，将授权车辆c1引导至该车位上；当调度管理单元10识别到非授权车辆c2入场时，则控制车辆引导单元30工作将该非授权车辆c2引导至空闲车位上；

所述移车机器人60通过无线通信模块与调度管理单元10相连，调度管理单元10通过无线通信模块向移车机器人60发送控制指令以控制移车机器人60动作；

所述移动终端50为智能手机，移动终端50通过网络与调度管理单元10相连，非授权车辆c2的用户通过移动终端50将车辆信息和用户联系方式信息上传至调度管理单元10；

所述车载终端40安装在授权车辆c1内，所述车载终端40通过网络通信模块与调度管理单元10建立网络连接，车载终端40包括卫星定位模块和位置管理模块，所述位置管理模块与卫星定位模块相连并获取授权车辆c1位置信息，且位置管理模块储存有停车场位置信息，当授权车辆c1进入停车场周围预设范围内（例如停车场附近5公里范围内）时，位置管理模块通过网络通信模块向调度管理单元10发送预约入场信息，调度管理模块根据预约入场信息查询与该授权车辆c1相匹配的车位上是否有非授权车辆c2存在，若有非授权车辆c2存在则，则控制移车机器人60动作，将该非授权车辆c2转移至其它空闲车位，并通过网络向该非授权车辆c2用户的移动终端50发送车位变更信息。本发明利用物联网技术将车位与授权车辆c1互联，当车位处于空闲状态时，能够为外界非授权车辆c2提供停靠服务，而当授权车辆c1即将返回车库时，系统能够将非授权车辆c2自动转移到其它车位，不妨碍授权车辆c1对车位的正常使用，本发明最大限度的提高了私有车位的时间利用率，缓解了社会车辆的停车负担，提高了社会协作效率。

如图1、4、5、6、7所示，所述车位上设有智能道闸70，所述智能道闸70包括档杆71和驱动单元，所述档杆71为两根且分别沿竖直轴线铰接在车位两侧设置的立柱73上，所述驱动单元与档杆71传动连接用于驱动档案摆动，所述驱动单元与调度管理单元10相连，调度管理单元10为入场车辆分配车位后控制相应车位上的智能道闸70开启。智能道闸70能够防止入场车辆驶入非指定车位从而导致车辆信息无法追踪，由于智能道闸70的存在，入场车辆仅能够按照指定路径驶入指定车位，这为后续车辆信息和车主信息的采集和追踪提供了基础条件，确保停车场的有序管理。

进一步的，如图4所示，所述驱动单元驱动档杆71在以下三个工位间进行切换，工位一，如图4（a）所示，档杆71与车位宽度方向平行，该工位能够阻止车辆驶入车位；工位二，如图4（b）所示，档杆71与车位长度方向平行，该工位能够使车辆正常驶入、驶出车位；工位三，如图4（c）所示，两档杆71呈八字形向车位中心斜向收拢，两档案之间的间距能够容纳车辆，同时能够阻止车门开启；当非授权车辆c2驶入车位后，调度管理单元10控制智能道闸70运动至工位三，当非授权车辆c2的用户上传车辆信息和用户联系方式信息后，调度管理单元10控制智能道闸70运动至工位二。本发明在传统道闸系统的基础上增设了第三工位，该工位能够让车辆正常驶入车位，并能够阻止车主下车，只有当车主上传了车辆信息和联系方式信息后才被允许下车，这为后续系统与车主之间的信息交互提供了必要基础。另外，本发明通过智能道闸70还实现了车辆的无障入库，车辆在进入停车场时，调度管理单元10就已经为车辆分配好相应车位，当车辆到达该车位时，智能道闸70已经开启，车主将车辆挺好后再进行信息上传操作，实现了先停车后登记的管理模式，整个入库过程无需停车或排队，提高了车辆流转效率，有效避免了停车场内部出现拥堵现象。

优选的，所述车位检测单元20包括设置在车位中部的位置传感器21以及设置在车位前后两端的声波传感器22，当位置传感器21检测到有车辆驶入且调度管理单元10判断该车辆为非授权车辆c2时，声波传感器22开始工作，并持续检测车辆发动机发出的声波信号，当该声波信号消失时，表示车辆已熄火，此时调度管理单元10控制智能道闸70由工位二切换至工位三。当车辆驶入车位后，驾驶员很可能还会来回调整车辆姿态，所以此时不能立刻将智能道闸70切换到工位三以避免档杆71与车辆发生剐蹭，本发明巧妙的利用汽车发动机的声波来识别车辆的启停状态，当发动机的声波消失时，表明车辆已熄火，此时说明车辆已经停靠到位且驾驶员即将下车，这个时候再将智能道闸70切换到工位三就能够很好的实现其预设功能。另外，本发明的声波传感器22仅在车辆入库过程中启动，当车辆停靠到位后声波传感器22处于非工作状态，这样能够有效防止周边车位停车时对本车位声波传感器22造成误导。

进一步的，所述调度管理单元10还包括计费模块，当非授权车辆c2驶入车位预定时间后，计费模块开始对该车辆进行计费，调度管理单元10在开始计费的同时控制智能道闸70由工位二切换至工位三，当非授权车辆c2的用户通过移动终端50缴纳车费后调度管理单元10控制智能道闸70从工位三切换至工位二。本发明不仅能够提高私人车位的时间利用率，而且能够使车位产生额外的经济价值，管理人员可以事先与车位业主签订不定时租赁协议，车位产生的经济收益可以用于系统的维护和管理。

进一步的，如图8、9所示，所述智能道闸70还包括锁止机构，所述锁止机构被装配为当驱动单元未启动时，锁止机构能够阻止档杆71在外力作用下被强制开启。

具体的，所述驱动单元包括驱动轴723和驱动电机72，所述驱动轴723转动设置在立柱73上端，所述驱动轴723与驱动电机72的主轴传动连接，所述档杆71的铰接端设有与铰接轴同轴的套筒711，所述套筒711与驱动轴723构成转动连接，所述驱动轴723上设有沿径向向外凸伸设置的驱动块7231，所述套筒711上设有与驱动块7231相配合的扇形卡槽，所述扇形卡槽对应的圆心角大于所述驱动块7231对应的圆心角，使驱动块7231在扇形卡槽内沿周向具有活动余量；所述锁止机构包括套筒711外侧与套筒711同轴设置的棘轮731，以及扇形卡槽内设置的棘爪712，所述棘轮731与立柱73固接，所述扇形卡槽内设有用于驱使棘爪712与棘轮731咬合的弹性单元，所述棘轮731棘爪712被装配为当棘轮731棘爪712咬合时档杆71只能沿闭合方向摆动，而不能沿开启方向摆动；所述扇形卡槽内还设有用于驱动棘爪712与棘轮731分离的触发装置，所述触发装置与驱动轴723联动设置且所述触发装置被装配为当驱动块7231相对于扇形卡槽向档杆71开启的方向转动时，触发装置能够驱动棘爪712与棘轮731分离，而当驱动块7231相对于扇形卡槽向档杆71闭合的方向转动时，触发装置能够自动复位从而使棘爪712与棘轮731重新咬合。所述棘爪712沿套筒711径向滑动设置，所述触发装置包括一摆块713，所述摆块713的中部与套筒711铰接，摆块713的一端设有腰型孔，该腰型孔与棘爪712上设置的导销构成滑动铰接配合，摆块713的另一端向所述驱动块7231斜向凸伸设置，所述驱动块7231与摆块713相对的一侧设有一斜坡面，所述摆块713的凸伸端与斜坡面构成滑动副，当驱动块7231相对于扇形卡槽向档杆71开启的方向转动时，斜坡面能够驱动摆块713凸伸端向远离套筒711中心的方向摆动，进而使摆块713另一端带动棘爪712向靠近套筒711中心的方向滑动。锁止机构的工作原理为：如图9所示，当驱动轴723逆时针转动时，由于驱动块7231前进方向上与扇形卡槽侧壁之间存在一定间隙，所以驱动轴723第一时间不会带动套筒711转动，而是先触发摆块713，使棘爪712收缩于套筒711外环面以内，然后驱动块7231再与前进方向上的扇形卡槽侧壁抵接，推动套筒711和档杆71摆动；而当驱动块7231顺时针转动时，摆块713和棘爪712首先在弹性单元的作用下复位，然后驱动块7231再与扇形卡槽的另一侧壁抵接，带动套筒711和档杆71顺时针转动；可以看出，当驱动轴723驱动档杆71转动时，无论方向如何都不会受到阻碍，但当档杆71在外力作用下要反向驱动驱动轴723转动时却会被棘轮731棘爪712锁死，这样能够有效防止档杆71被人强制开启，整个锁止和解锁过程完全由驱动轴723自身动作触发，无需额外驱动部件，控制简单，动作可靠。

所述弹性单元可以是棘爪712与套筒711之间设置的压簧或摆块713与套筒711之间设置的扭簧。

如图7所示，车位两侧的档杆71采用同一驱动电机72驱动，其动力传递路径为：驱动电机72首先通过齿轮副将动力传递给一竖直设置的传动轴721，转动轴上端通过齿轮副将动力传递给左侧的驱动轴723；另一方面，驱动电机72还通过一同步带722将动力传递给右侧驱动轴723下方设置的一竖直传动轴721，该传动轴721上端再通过齿轮副将动力传递给右侧驱动轴723；该过程确保了两档杆71的摆动方向相反，再通过控制各齿轮副之间的传动比使两边档杆71的摆动角速度一致。

进一步的，所述档杆71的摆动端设有一提示牌74，所述提示牌74上设有测距传感器75以及供移动终端50扫描上传车辆信息和用户联系方式信息的二维码741；所述测距传感器75与调度管理单元10相连，调度管理单元10根据测距传感器75的检测信号控制档杆71在工位三时的收拢角度，使提示牌74与车门之间的距离控制在3-5cm；所述提示牌74与档杆71铰接，所述立柱73上还设有副连杆76，所述副连杆76的一端与立柱73铰接，另一端与提示牌74铰接，所述副连杆76、提示牌74、档杆71和立柱73构成一平行四连杆机构，且提示牌74的板面始终与车位的长度方向平行。该结构能够确保提示牌74始终正对车门，便于车内人员观察。

优选的，如图1所示，所述车辆引导单元30包括设置在停车场上空的智能投影仪，所述智能投影仪能够向地面投射直行或转弯标识，所述智能投影仪安装在停车场内的车道岔路口上方，所述智能投影仪与调度管理单元10相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。