一種自動停車取車系統和方法

2023-04-28 03:17:51

一種自動停車取車系統和方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動停車和取車系統，包括衛星定位系統（1）、慣性導航裝置（2）、計算機（18）、車位偵測器（6）、停車場伺服器中心（5），用於在汽車（11），停車場伺服器中心（5）和車位偵測器（6）之間進行無線通信的第一通信模塊（3）、第二通信模塊（4）和第三通信模塊（7）。本發明自動停車取車系統可以實現車輛從停車場入口行駛至停車位以及從停車位行駛至停車場出口的全自動操作，縮短了停車和取車時間，本系統還與本地停車場管理伺服器的地圖資料庫聯網，共享本地停車場地圖數據，提高了停車場的車位資源利用效率和停車場的管理效率。
【專利說明】一種自動停車取車系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車輛泊位導航系統，更具體地說，涉及一種基於衛星定位系統的自動停車取車系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的發展和人民生活水平的逐步提高，汽車開始大量進入家庭，社會汽車保有量呈現出快速增長的趨勢，然而，由於停車場規劃和建設的滯後，在一些經濟發達，汽車擁有量居高的城市，泊位難的矛盾也日益突出。一方面，因泊位難找而導致的車輛亂停亂放、秩序混亂降低了道路通行能力，加劇了城市交通擁堵，同時，由於不對稱的泊位資源供需信息、偏僻的停車場地理位置和低下的泊位信息傳遞效率等原因使得泊位資源經常得不到充分的利用。如何將停車場空餘的泊位信息及時、方便、有效地傳遞給需要泊車的駕駛員已成為亟待解決的問題。另一方面，當車主在駕駛車輛進入停車場時出現有停車位，由於停車場空間較大、環境及標誌物類似、方向不易辨別等原因導致車主容易在停車場內迷失方向，尋找不到自己的車輛，車主從進入停車場到駛到停車位或者從停車位駛出停車場均耗費大量的時間和精力,停車和取車成了車主的一件煩擾事。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題在於針對現有技術的上述缺陷，提供一種自動停車取車系統。車主在停車場入口處按下通信按鈕之後取卡下車，車輛在本系統的協助下自動駕駛到空閒停車位，車主取車時只需在停車場出口刷卡，車輛會自動駕駛到停車場出口，本發明實現了停車和取車過程的全自動無人操作，不僅解決了車主的泊位難問題，而且縮短了停車和取車所消耗的時間。
[0004]本發明解決上述技術問題採取的技術方案是:構造一種自動停車取車系統，包括用於接收GPS信號，對汽車進行導航的衛星定位系統、用於測量汽車的方位，加速度和角速度，控制車輛的行駛速度和方向，對車輛進行自主式導航的慣性測量裝置、用於偵測停車場車位使用狀況並獲取空閒車位信息的車位偵測器、用於接收和存儲空閒車位信息的停車場伺服器中心、用於在汽車，停車場管理伺服器和車位三者之間進行無線通信的第一通信模塊、第二通信模塊和第三通信模塊以及用於啟動和關閉第一通信模塊的通信按鈕。
[0005]在本發明所述的自動停車取車系統中，所述第一通信模塊用於發送停車及請求信息和接收車位信息，所述第二通信模塊用於接收停車及取車請求信息和車位偵測器的車位信息以及發送車位信息給所述第一通信模塊，所述第三通信模塊用於發送車位信息給所述第二通訊模塊，所述第一通信模塊與衛星定位系統、慣性測量裝置和所述第二通信模塊互為輸入端和輸出端，所述第三通信模塊由車位偵測器提供輸入端，輸出端連接到第二通信模塊。
[0006]在本發明所述自動停車取車系統中，所述衛星定位系統包括用於計算最佳駕駛路徑的CPU單元、與CPU相連，用於接收GPS信號的GPS接收單元、用於存儲地圖數據的地圖資料庫和用於顯示駕駛路徑的觸控螢幕。
[0007]在本發明所述自動停車取車系統中，所述停車場伺服器中心包括與本地停車場資料庫伺服器聯網和共享地圖數據的地圖資料庫。
[0008]在本發明所述自動停車取車系統中，所述慣性測量裝置包括用於測量汽車加速度的加速度計、用於根據所測加速度計算汽車的速度和位置數據的計算機以及用於測量汽車的角速度和車輛行駛方向的陀螺儀。
[0009]本發明還構造一種自動停車取車方法，包括以下步驟:
[0010]SI)車主在停車場入口處停車，按下通信按鈕，發出停車請求；
[0011]S2)停車場伺服器中心收到停車請求，發送車位地理坐標給衛星定位系統進行接收；
[0012]S3)如停車場有GPS信號，衛星定位系統自動接收GPS信號，計算最佳駕駛路徑，依最佳駕駛路徑對汽車進行導航，並藉助加速度計和陀螺儀控制汽車的行駛速度和方向，汽車行駛至目標車位後自動熄火；否則計算機自動下載和接收停車場伺服器中心提供的停車場地圖數據，藉助加速度計和陀螺儀控制汽車的行駛速度和方向，對汽車進行慣性導航，汽車自動行駛至目標車位後自動熄火；
[0013]S4)車主在停車場出口刷卡，用遙控鑰匙開啟汽車；
[0014]S5)停車場伺服器中心收到取車請求，發出取車控制信號，計算機接收取車控制信號;
[0015]S6)如停車場有GPS信號，衛星定位系統自動接收GPS信號，計算最佳駕駛路徑，依最佳駕駛路徑對汽車進行導航，並藉助加速度計和陀螺儀控制汽車的行駛速度和方向，指引汽車自動行駛停車場出口 ；否則，計算機自動下載和接收停車場伺服器中心提供的停車場地圖數據，藉助加速度計和陀螺儀控制汽車的行駛速度和方向，對汽車進行慣性導航，指弓I汽車自動行駛至停車場出口。
[0016]實施本發明的自動停車取車系統，具有以下有益效果:1)本系統有效解決了車主的泊位難問題；2)本系統實現了停車取車過程的全自動導航，車主無需駕駛車輛即可完成整個停車和取車過程，縮短了停車和取車所消耗的時間，提高了停車場的車位資源利用效率；3)本地停車場的地圖數據實現共享，提高了停車場的管理效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0018]圖1為本發明自動停車取車系統的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明自動停車取車系統實施例使用的衛星定位系統的結構示意圖；
[0020]圖3為本發明自動停車取車方法實施例的停車程序流程圖；
[0021]圖4為本發明自動停車取車方法實施例的取車程序流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。[0023]如圖1所示，本發明自動停車取車系統包括用於接收GPS信號，對汽車11進行導航的衛星定位系統1、用於測量汽車11的方位，加速度和角速度，控制車輛的行駛速度和方向，對車輛進行自主式導航的慣性測量裝置2、用於偵測停車場車位使用狀況並獲取空閒車位信息的車位偵測器6、用於接收和存儲空閒車位信息的停車場伺服器中心5、用於在汽車11，停車場伺服器中心5和車位8三者之間進行無線通信的第一通信模塊3、第二通信模塊4和第三通信模塊7以及用於啟動和關閉第一通信模塊3的通信按鈕9。
[0024]如圖2所示，在本發明自動停車取車系統中，所述衛星定位系統I包括用於計算最佳駕駛路徑的CPU單元14、與CPU單元14相連，用於接收GPS信號及提供導航功能的GPS單元11、用於存儲地圖數據的地圖資料庫16和用於顯示駕駛路徑的觸控螢幕17。
[0025]如圖3所示，在框101中，車主駕駛車輛行駛至停車場入口處，車主按下車內的通信按鈕9後取卡下車，通信按鈕9開啟第一通信模塊3，第一通信模塊3向停車場伺服器中心5發出停車請求。在框102中，停車場伺服器中心5收到第一通信模塊3發出的停車請求，查找空閒車位8的地理坐標，通過第二通信模塊4發送給第一通信模塊3，第一通信模塊3接收空閒車位8的信息，將其傳遞給衛星定位系統I。汽車11視停車場GPS信號狀況來決定是否下載和接收地圖資料庫10提供的停車場地圖數據。在框103中，所述停車場是露天停車場，GPS信號狀況良好，GPS接收單元11接收GPS信號，獲取車輛當前位置和停車場的地理信息，在觸控螢幕17上顯示出停車場的內部詳細地圖，CPU 14將汽車11當前位置的地理坐標和空閒車位8的地理坐標分別設為駕駛路徑起點和終點，計算出最佳駕駛路徑，衛星定位系統I藉助加速度計12和陀螺儀13來測量汽車11的行駛速度和方向，偵測汽車11周圍的道路和障礙物信息，躲避障礙物，依照觸控螢幕上顯示的最佳駕駛路徑對汽車11進行導航，直至車輛自動行駛至空閒車位8所在地。在框104中，汽車11進入車位8後自動熄火。在框105中，所述停車場位於地下且無GPS信號覆蓋，計算機18自動下載和接收地圖資料庫10所提供的停車場詳細地圖數據，藉助慣性測量裝置2來控制汽車11的行駛速度和方向，對其進行自主式慣性導航，汽車11行駛過程中，慣性測量裝置2的加速度計12和陀螺儀13用於測量汽車11的位置、速度和方向，偵測汽車11周圍的道路和障礙物信息，躲避障礙物，汽車11在慣性測量裝置2的輔助下自動行駛至空閒車位8所在地。在框106中，汽車11進入車位8後自動熄火。
[0026]如圖4所示，在框101中，車主需要取車時，在停車場出口處刷卡，並用遙控鑰匙遠程啟動車輛。在框102中，停車場管理伺服器5感應車主刷卡，收到取車請求信號，通過第二通信模塊4將取車的控制信號發送到第一通信模塊3，第一通信模塊3再將該控制信號傳遞給計算機18。衛星定位系統I具有記憶功能，空閒車位8的地理信息被自動存儲到地圖資料庫16。計算機18視停車場GPS信號狀況來決定是否下載和接收停車場伺服器中心(5)中地圖資料庫10所提供的停車場地圖數據。在框103中，所述停車場是個露天停車場，GPS信號良好，GPS接收單元15自動接收GPS信號，獲取停車場出口的坐標信息和停車場的地圖信息，觸控螢幕17顯示停車場的詳細地圖信息，CPU單元14將空閒車位8和停車場出口的地理坐標分別設為駕駛路徑的起點和終點，計算出最佳駕駛路徑，衛星定位系統I藉助加速度計12和陀螺儀13來測量汽車11的行駛速度和方向，偵測汽車11周圍的道路和障礙物信息，躲避障礙物，依照觸控螢幕17上顯示的最佳駕駛路徑對汽車11進行導航。在框104中，汽車11在衛星定位系統I的輔助下自動行駛至停車場出口處。在框105中，所述停車場位於地下且無GPS信號覆蓋，計算機18自動下載和接收地圖資料庫10提供的停車場地下詳細地圖數據，藉助慣性測量裝置2來控制汽車11的行駛速度和方向，對其進行慣性導航，汽車11行駛過程中，慣性測量裝置2的加速度計12和陀螺儀13用於測量汽車11的位置、速度和方向，偵測汽車11周圍的道路和障礙物信息，躲避障礙物。在框106中，汽車11在慣性測量裝置2的指引下自動行駛至停車場出口處。
[0027]停車場伺服器中心5的地圖資料庫10連接到本地停車場資料庫伺服器，彼此共享地圖數據，當車主在其它停車場進行停車和取車操作時，若所述停車場既無GPS信號覆蓋又無停車場地圖數據，汽車11通過第一通信模塊3向所述停車場發出下載停車場地圖數據的請求，所述停車場伺服器中心收到請求，連接和下載本地停車場資料庫伺服器中所需停車場地圖數據並發送給汽車11進行接收，汽車11在自動停車取車系統的輔助下，藉助慣性導航裝置2對汽車11進行慣性導航，直至汽車11到達目的地。
[0028]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種自動停車和取車系統，其特徵在於，包括用於接收GPS信號，對汽車(11)進行導航的衛星定位系統(I)、用於控制車輛的行駛速度和方向，對車輛進行自主式導航的慣性測量裝置(2)、用於偵測停車場車位使用狀況並獲取空閒車位信息的車位偵測器(6)、用於接收和存儲空閒車位信息的停車場伺服器中心(5)、用於在汽車(11)，停車場伺服器中心(5)和車位(8)三者之間進行無線通信的第一通信模塊(3)、第二通信模塊(4)和第三通信模塊(7)以及用於啟動和關閉第一通信模塊(3)的通信按鈕(9)。
2.根據權利要求1所述自動停車和取車系統，其特徵在於，所述第一通信模塊(3)用於發送停車請求信息和接收車位信息，所述第二通信模塊(4)用於接收停車及取車請求信息和車位偵測器(6)的車位信息並發送車位信息給所述第一通信模塊(3)，所述第三通信模塊(7)用於發送車位信息給所述第二通訊模塊(4)，所述第一通信模塊(3)與衛星定位系統(I)、慣性測量裝置(2)和所述第二通信模塊(4)互為輸入端和輸出端，所述第三通信模塊(7 )由車位偵測器(6 )提供輸入端，輸出端連接到第二通信模塊(4 )。
3.根據權利要求2所述自動停車和取車系統，其特徵在於，所述衛星定位系統(I)包括用於計算最佳駕駛路徑的CPU (14)、與CPU (14)相連，用於接收GPS信號的GPS接收單元(15)、用於存儲地圖數據的地圖資料庫(16)和用於顯示駕駛路徑的觸控螢幕(17)。
4.根據權利要求3所述自動停車取車系統，其特徵在於，所述停車場伺服器中心(5)包括與本地停車場資料庫伺服器聯網和共享地圖數據的地圖資料庫(10)。
5.根據權利要求4所述自動停車和取車系統，其特徵在於，所述慣性測量裝置(2)包括用於測量汽車(11)加速度的加速度計(12)、用於根據所測加速度計算汽車(11)的速度和位置數據的計算機(18)以及用於測量汽車(11)的角速度和車輛行駛方向的陀螺儀(13)。
6.一種自動停車和取車方法，其特徵在於，包括以下步驟: 51)車主在停車場入口處停車，按下通信按鈕(9)，發出停車請求； 52)停車場伺服器中心(5)收到停車請求，發送車位地理坐標給衛星定位系統(I)進行接收； 53)如停車場有GPS信號，衛星定位系統(I)自動接收GPS信號，計算最佳駕駛路徑，依最佳駕駛路徑對汽車(11)進行導航，並藉助加速度計(12 )和陀螺儀(13 )控制汽車(11)的行駛速度和方向，汽車(11)行駛至目標車位後自動熄火；否則計算機(18)自動下載和接收停車場伺服器中心(5)提供的停車場地圖數據，藉助加速度計(12)和陀螺儀(13)控制汽車(II)的行駛速度和方向，對汽車(11)進行慣性導航，汽車(11)自動行駛至目標車位後自動熄火； 54)車主在停車場出口刷卡，用遙控鑰匙開啟汽車(11)； 55)停車場伺服器中心(5)收到取車請求，發出取車控制信號，計算機(18)接收取車控制信號； 56)如停車場有GPS信號，衛星定位系統(I)自動接收GPS信號，計算最佳駕駛路徑，依最佳駕駛路徑對汽車(11)進行導航，並藉助加速度計(12)和陀螺儀(13)控制汽車(11)的行駛速度和方向，指引汽車(11)自動行駛停車場出口 ；否則，計算機(18)自動下載和接收停車場伺服器中心(5)提供的停車場地圖數據，藉助加速度計(12)和陀螺儀(13)控制汽車(11)的行駛速度和方向，對汽車(11)進行慣性導航，指引汽車(11)自動行駛至停車場出□。
【文檔編號】G01C21/34GK103810898SQ201210460331
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月15日 優先權日:2012年11月15日
【發明者】洪軍, 陳超, 張先助 申請人:深圳市賽格導航科技股份有限公司