一种智能车位锁系统的制作方法

本实用新型涉及一种智能车位锁系统。

背景技术：

新能源汽车充电的停车位，以及停车位的分时租赁业务，都需要智能车位锁对停车位进行管理，传统的车位锁都是安装在地面上，其电源及控制线路需在地面开槽布线，施工的噪声大、粉尘多、成本高且不易检修；而储能式车位锁充电维护麻烦，成本高昂；车位锁安装在地面上，由于位置低，容易发生水淹事故导致电路故障，且可视度低，容易被汽车误撞，导致汽车和车位锁的损坏。

车辆进入室内或地下停车场找寻车位，或驾驶者寻找停泊的车辆，都需要导航服务，由于地下及室内无法接收到GPS信号，因此基于GPS技术的导航无法提供服务，给人们带来不便。

智能车位锁在管理上有需求，但由于价格远高于普通车位锁，传统车位锁功能单一，难以扩展和提升增值空间，投资回收期过长，因此推广普及面临谁买单的难题。

申请号为201010274123.6的实用新型专利提供了一种带广告板的遥控车位锁，包括箱体、旋转挡臂、电机、蜗轮减速机、传动轴、轴承座以及传动轴驱动装置，两旋臂之间设有凸起的广告板，本车位锁安装在地面上，使用遥控器开启或关闭。

申请号为201520548511.7的实用新型提供了一种具有广告铭牌的车位锁包括至少一根立柱，每根立柱的底部均设有一个与其固定连接的安装底座；还包括一个连接桥，该连接桥与所有立柱相互垂直连接设置，且连接桥上设有显示部件或宣传板；将本实用新型放置在车位上后，能够起到提醒人们车位已经被占用的作用，并还具有做广告的功能。

上述两种已公开的实用新型专利的弊端存在共同之处，即车位锁体积比较大，驱动机构复杂，安装在地面容易遭受车辆碾压破坏，地面广告板的可视性比较差， 信息化、自动化程度低，因此并不是较好的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种智能车位锁系统。

本实用新型的技术方案是，一种智能车位锁系统，包括：

上安装座，固定在车位入口屋顶上；

广告牌，安装于上安装座下方；

设置在所述上安装座、广告牌之间，用于连接上安装座和广告牌，并能使得所述广告牌在垂直方向移动、并以悬挂安装点连线为中心旋转的升降翻转机构；以及

用于控制所述升降翻转机构动作的控制系统。

所述广告牌底端安装有与所述控制系统电连接的防撞传感器，防止广告牌撞到车辆或行人。

所述控制系统包括电源模块、中央处理器、车位检测模块、无线定位模块、网络通讯模块、车锁驱动模块；所述车位检测模块、无线定位模块、网络通讯模块、车锁驱动模块均与所述中央处理器连接；所述电源模块为所述中央处理器、车位检测模块、无线定位模块、网络通讯模块、车锁驱动模块、防撞传感器提供工作电源。

所述升降翻转机构包括两根升降滑轨；所述升降滑轨顶端与所述上安装座固定连接；所述升降滑轨下端与所述广告牌固定连接，且所述两根升降滑轨能在驱动机构的驱动下带动所述广告牌在垂直方向上移动；所述驱动机构包括安装在所述上安装座上的卷扬机构和用于驱动所述卷扬机构的电机；所述卷扬机构的钢丝绳末端绕过所述广告牌上端的导向轮后与所述广告牌底端固定连接，且能带动所述广告牌以悬挂安装点连线为中心旋转；所述上安装座两侧通过铰链座与所述升降滑轨顶端铰接，且在所述广告牌的显示面旋转到与水平面平行时，所述升降滑轨能绕所述铰链座旋转到与水平方向平行。

所述升降翻转机构为设置在所述上安装座和所述广告牌之间的剪叉式升降机。

所述剪叉式升降机包括剪叉式升降臂架、安装在所述上安装座上的水平设置 的电动推杆；所述剪叉式升降臂架顶端的固定铰接点与所述电动推杆的固定端/上安装座固定连接；所述剪叉式升降臂架顶端的滑动铰接点与所述电动推杆的移动端固定连接；所述剪叉式升降臂架下端的固定铰接点与下安装座固定连接；所述剪叉式升降臂架下端的滑动铰接点与所述下安装座滑动连接，且能在所述下安装座上往靠近或者原理所述剪叉式升降臂架下端的固定铰接点的方向移动；所述下安装座与所述广告牌铰接，且所述广告牌能以所述下安装座为中心转动。

所述下安装座中部设有一端与所述广告牌接触，并能推动所述广告牌能以所述下安装座为中心转动的翻转电动推杆。

所述剪叉式升降机包括剪叉式升降臂架、电动推杆；所述电动推杆的固定端与所述上安装座铰接，伸缩端与所述剪叉式升降臂架的交叉点铰接；所述剪叉式升降臂架顶端的固定铰接点与所述上安装座固定连接；所述剪叉式升降臂架顶端的滑动铰接点与所述上安装座滑动连接；所述剪叉式升降臂架下端的固定铰接点与下安装座固定连接；所述剪叉式升降臂架下端的滑动铰接点与所述下安装座滑动连接，且能在所述下安装座上往靠近或者远离所述剪叉式升降臂架下端的固定铰接点的方向移动；所述下安装座与所述广告牌铰接，且所述广告牌能以所述下安装座为中心转动。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型车位锁安装在车辆上方，车主可视效果好，可避免被人车误撞、碾压，使用寿命长；安装无需开挖地面，避免地面走线，避免积水、受潮，线路布置更安全；本实用新型结构简单，使用可靠，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型广告车位锁实施例1主视图；

图2(a)和图2(b)分别为本实用新型广告车位锁实施例1关闭和打开示意图；

图3为本实用新型广告车位锁实施例2主视图；

图4为本实用新型广告车位锁实施例2侧视图；

图5(a)和图5(b)分别为本实用新型广告车位锁实施例3打开和关闭示意图；

图6为本实用新型广告车位锁实施例2和3升起和折叠示意图；

图7为本实用新型广告车位锁电气系统图；

图8(a)、图8(b)、图8(d)、图8(e)分别为电源模块；中央处理器；车位锁驱动模块；防撞传感器电气原理图；图8(c1)～图8(c3)分别为无线定位模块、网络通信模块、车位检测模块电气原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的车位锁系统安装在停车位入口的上方，由广告牌、悬挂式升降系统、传感检测系统、控制系统组成；悬挂式升降系统固定于车库屋顶下，悬挂升降系统的底部安装有广告牌，广告牌上安装有传感检测系统，控制系统安装在车库屋顶下或安装在广告牌上。

本实用新型中，所述的广告牌包括并不限定于为普通广告牌、灯箱广告牌、液晶或LED显示面板、二面或三面翻等具有一定体积的各种广告牌，广告牌的长*高的尺寸适宜做广告且足以拦截车辆在停车位的进出。

本实用新型中，悬挂式升降系统提供升降广告牌的动力，当悬挂式升降系统将广告牌提升到最高位置时，车位锁打开，广告牌底部距离停车位地面的距离大于等于停车场的限高，汽车可以进入或驶出停车位，当悬挂式升降系统将广告牌降至最低点时，广告牌阻挡在停车位的入口处，车辆无法驶入或驶出停车位。

当车库屋顶距离停车位地面的距离，小于广告牌高度与车库限高的和时，车位锁的悬挂升降系统增加翻转机构，广告牌可垂直升降和水平翻转，使得广告牌下方获得最大净高，悬挂升降系统采用的技术方案是：

铰链座、伸缩杆、减速电机、卷绳轮、钢丝绳、导向滑轮，绳卡等组成；铰链座和减速电机固定在车库顶上，两个铰链座通过铰链连接两根伸缩杆，伸缩杆的另一端连接在广告牌的左右两端，绳卡将钢丝绳的一端固定在广告牌上，钢丝 绳的另一端固定在卷绳轮上；

车位锁的打开过程是：在控制系统的控制下悬挂升降系统向上提升，减速电机驱动卷绳轮，带动钢丝绳，钢丝绳通过导向滑轮，拉动绳卡带动广告牌向上提升，因为铰链中心与钢丝连接点不在同一直线，有偏心，故能带动广告牌绕着铰链中心做旋转运动，到广告牌与地面平行时到达限位点停止运动，这时车位锁打开，广告牌下平面距离车位地面大于等于车库限高；

而车位锁的关闭过程是：在控制系统的控制下，减速电机驱动卷绳轮反向旋转，钢丝绳放松，广告牌在重力的作用下旋转与地面垂直后继续向下滑行到最低点，车位锁关闭。

悬挂升降系统在控制系统的控制下向上提升时，减速电机驱动卷绳轮，带动钢丝绳，钢丝绳通过导向滑轮，拉动绳卡带动广告牌向上提升，因为铰链中心与钢丝连接点不在同一直线，有偏心，故能带动广告牌绕着铰链中心做旋转运动，到广告牌与地面平行时到达限位点停止运动，这时车位锁打开，广告牌下平面距离车位地面大于等于车库限高；

而减速电机在控制系统的控制下，驱动卷绳轮反向旋转，钢丝绳放松，广告牌在重力的作用下旋转与地面垂直后继续向下滑行到最低点，车位锁关闭。

本实用新型中，所述每个车位锁的传感检测系统由无线定位模块、车位状态检测传感器、车锁防撞传感器等组成；每个车位锁的位置坐标和代表这个位置坐标的无线定位模块的ID在车库管理软件及车位预订平台有登记，车辆驾驶员的手机中的无线模块可以检测到每个车位锁的ID；车位状态检测传感器(包括但不限于超声波、图像视觉、电磁感应等传感器)用于判断车位中是否停有车辆；车锁防撞传感器(包括但不限于超声波、图像视觉、电磁感应等传感器)用于判断车位锁下面是否有人和车辆，以防广告牌在下降的过程中产生撞击伤害。

本实用新型中，控制系统由无线定位模块、中央处理器、网络通讯模块、车位检测模块、车锁驱动模块、车锁防撞模块和电源模块组成。首先电源模块将220V交流电源转变为5V直流电源，为中央控制器、网络通讯模块、无线定位模块、车位检测模块、车锁防撞模块、以及车锁驱动装置供电。

中央处理器有两个TTL串口，其中一个TTL串口和无线定位模块相连，另外一个TTL串口和网络通讯模块连接，中央处理器的IO1口和车锁防撞模块相连，IO2口和车位检测模块相连，中央处理器的DO1口和车锁驱动装置相连，电源模块为整个系统提供电源。而手机无线模块存在于驾驶员的手机中，车位预约平台部署在云上，车库管理软件是本地车库管理软件。

中央处理器的一个TTL串口连接无线定位模块，并将车锁ID传送给无线定位模块，无线定位模块设置可以将车锁ID通过无线信号(包括但不限于蓝牙、WIFI、Zigbee)发送。当手机的无线模块搜索到车锁的无线信号时，可以检测到车锁ID及信号强度。

车辆驾驶员在出发前，可以通过手机或联网的计算机向部署在云端的车位预约平台登陆，预订目的地的车位并提前支付停车费，当车辆行驶到达目的地车库时，车位预约平台根据驾驶员手机连接到附近车位锁的ID判断车辆的位置，结合地图数据转换成坐标返送给手机实现车库中的实时定位，结合导航模块实现车库中车位导航，将车辆向他预订的车位进行引导，同时车位预约平台将手机发送的车锁ID和预约车位的车锁ID进行匹配，若匹配成功表示汽车已经接近预约车位，车位预约平台将发送开锁指令；开锁指令通过网络(包括但不限于WIFI、3G、4G、GPRS)发送给网络通讯模块；网络通讯模块通过TTL串口2和中央处理器连接，将开锁指令发送给中央处理器；中央处理器收到开锁的指令通过IO输出车锁驱动装置，打开车锁放车辆进入，车辆进入后车锁防撞模块(包括但不限于超声波、图像视觉、电磁感应等传感器)启动，检测车锁下方是否有障碍物，并将数据通过IO1传送给中央处理器，中央处理器检测没有防撞报警信号，延时一段时间后，由中央处理器通过IO输出关车锁的指令降下车锁，在车锁下降过程中车锁防撞模块始终检测车锁下方是否有障碍物，一旦检测到障碍物的存在，立即发信息给中央处理器，由中央处理器控制车锁停止下降，如果车辆未停放好，导致防撞传感器动作，控制器将通过声光报警及手机APP提醒驾驶员停好车辆；车锁下降完毕关好车锁后，手机APP提示停车完毕；

当车辆驾驶员办完事需要找到车辆离开停车场时，打开APP点击找车，车位预约平台、APP根据驾驶员手机连接到附近车位锁的ID判断驾驶员的位置并根据停车的位置规划导航的路线，使驾驶员快速找到车辆；

当车辆驾驶员决定驾驶汽车离开车位驶出车库时，车辆驾驶员可以使用手机APP点击开锁，用户将车辆开出，在道闸口，道闸识别用户身份后通过平台自动计算停车时间和费用，通过小额免信支付结算停车费用并打开道闸，车辆驶出车库；传感检车系统配备的车位状态检测模块可以检测车位上是否有车，并将有车信号通过IO2传输给中央处理器，中央处理器将车位状态信息发送给车位预约平台，若出车后中央处理器发现车位空余时，延时通过IO输出关闭车锁信号，降下车锁进行管理。

而未预定车位的车辆，进入车库时由部署在本地车库的车库管理系统进行牌照的拍照管理，并通过部署在各交叉路口的电子引导牌，将车辆引导到未预定的车位，车辆驶出车库时，由设在车库出口的道闸进行车牌照的识别和收费；

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1(参考图1～图2(a)、图2(b))：

当车库屋顶距离停车位地面的距离，小于广告牌高度与车库限高(2.2米)的和时，折叠收起状态可通过一套电动卷扬机构完成，如图1所示，本卷扬式实施例车位锁由上安装座1、升降滑轨3、广告牌4、距离传感器5、电机9(减速电机)和卷扬机构10组成。上安装座1固定在车库屋顶，其两端设置有铰链座22，两升降滑轨3上端与铰链座22连接，可绕铰链座22旋转，滑轨3下端与广告牌4两侧固定连接，电机9通过联轴器与卷扬机构10连接，安装在上安装座1上，卷扬钢丝绳末端绕过广告牌4上端导向轮与广告牌4下端连接。广告牌4下端还安装有距离传感器5。广告牌4既可沿滑轨3上下升降，滑轨3和广告牌还可绕上安装座的铰链座旋转。

本实施例中，悬挂升降系统在控制系统的控制下向上提升时，电机9驱动卷扬机构10的卷绳轮，带动钢丝绳，钢丝绳通过导向滑轮，拉动绳卡带动广告牌4 向上提升，因为铰链中心与钢丝连接点不在同一直线，有偏心，故能带动广告牌4绕着铰链中心做旋转运动，到广告牌4与地面平行时，卷绳轮、导向滑轮、绳卡，三点共线而停止运动，这时车位锁打开，广告牌4下平面距离车位地面大于等于车库限高，而电机9在控制系统的控制下，驱动卷绳轮反向旋转，钢丝绳放松，广告牌4在重力的作用下旋转与地面垂直后继续向下滑行到最低点，车位锁关闭。

实施例2(参考图3、4、6)：

当车库屋顶距离停车位地面的距离，小于广告牌高度与车库限高(2.2米)的和时，实施例车位锁由上安装座1、电动推杆19、剪叉升降臂架8、广告牌4、距离传感器5、控制系统6、翻转电动推杆7和下安装座20组成。

上安装架1固定安装在车位入口处上方天花板或桥架上，剪叉升降臂架8通过上端固定铰接点和滑动铰接点安装在上安装座1上，两铰接点之间安装有电动推杆19，剪叉升降臂架8下端通过下固定铰接点和下滑动铰接点连接下安装座20；下安装座20一侧铰接点与广告牌4中线铰接点连接，广告牌4和下安装座20之间通过翻转电动推杆7两端铰接；广告牌4底端安装有超声波距离传感器5；上安装架1还安装有控制系统6，其组成参照实施例1。

本实施例车位锁工作过程如下：车位为空时，车位锁呈如图3的展开状态，广告牌4可显示车位号和广告内容；当待停车辆到达车位附近时，控制系统8接收并识别到已注册或登记的车主手机蓝牙信号，翻转电动推杆7开始动作，广告牌4绕中线铰接点翻转到水平位置，同时剪叉升降臂架8在升降电动推杆2的作用下上升收起，动作结束车位锁呈图3左图所示的收起状态，让出车位入口空间，车辆驶入车位停好；停车完成后车主操纵手机发送停车完成信号，车位锁接收信号并启动开始关闭车位，即：广告牌下降一段距离后开始翻转至竖直状态，距离传感器5检测广告牌距下方物体的距离，保证车位锁在安全距离内展开、不会碰到下方的车辆或人员。广告牌下降至距地面1.3米完成展开后，广告牌4继续推送广告。

本实施例中悬挂系统和广告牌都能完全折叠收起，节省空间，特别适应低矮停车位。

实施例3(参见图5(a)和图5(b))

上安装座1固定于车位入口屋顶下，剪叉升降臂架8顶端的固定铰接点与上安装座1固定铰接，同时也与电动推杆19的上铰接点铰接，电动推杆19下铰接点与剪叉升降臂架8下交叉点铰接；剪叉升降臂架8顶端的滑动铰接点与上安装座1滑动连接；剪叉升降臂架8下端的固定铰接点与下安装座20固定连接；剪叉升降臂架8下端的滑动铰接点与下安装座3滑动连接，且能在下安装座20上往靠近或者远离剪叉升降臂架8下端的固定铰接点的方向移动；下安装座20与广告牌4铰接，广告牌4能以下安装座20的铰接点为中心转动；下安装座8与广告牌4之间通过支架连接翻转电动推杆7。

本实施例中，升降电动推杆2和翻转电动推杆7提供升降、翻转广告牌的动力；当升降电动推杆2驱动剪叉臂架8收缩、将广告牌4提升的过程中，广告牌4在翻转电动推杆的驱动下由垂直状态翻转为水平状态，到最高位置时，车位锁打开，广告牌4底部距离停车位地面的距离大于等于停车场的限高，汽车可以进入或驶出停车位；当升降电动推杆2驱动剪叉臂架8伸展、将广告牌4降下的过程中，广告牌4在翻转电动推杆的驱动下由水平状态翻转为垂直状态、到最低位置时，车位锁关闭，广告牌阻挡在停车位的入口处，车辆无法驶入或驶出停车位。

控制系统6(图7、图8(a)、图8(b)、图8(d)、图8(e)、图8(c1)～图8(c3))包括电源模块、中央处理器、车位检测模块、无线定位模块(蓝牙iBeacon)、网络通讯模块、车锁驱动模块(即电机9、卷扬机构10)。电源模块将220V交流电源转变为直流电源，为上述模块供电。

车位为空时，车锁降下，广告牌4下端距离地面1.3米，小于普通乘用车高度，小车不能进入停车位；广告牌显示车位号并显示或播放广告内容。

本实施例所述每个车位锁的传感检测系统由无线定位模块、车锁防撞传感器(即距离传感器5)和安装在车位上方的超声波车位探测传感器等组成；

每个车位锁的位置坐标和代表这个位置坐标的无线定位模块的ID在车库管理软件及车位预订平台有登记，车辆驾驶员的手机中的无线模块可以检测到每个车位锁的ID；超声波车位探测传感器用于判断车位中是否停有车辆；超声波距离传感器5用于判断车位锁下面是否有人和车辆，以防广告牌4在下降的过程中产生撞击伤害。

中央处理有两个TTL串口，其中一个TTL串口和无线定位模块相连，另外一个TTL串口和网络通讯模块连接，中央处理器的IO1口和车锁防撞模块相连，IO2口和车位检测模块相连，中央处理器的DO1口和车锁驱动装置相连，电源模块为整个系统提供电源。而手机无线模块存在于驾驶员的手机中，车位预约平台部署在云上，车库管理软件是本地车库管理软件。

中央处理器的TTL串口连接无线定位模块，并将车锁ID传送给无线定位模块，无线定位模块设置可以将车锁ID通过无线信号(包括但不限于蓝牙、WIFI、Zigbee)发送。当手机的无线模块搜索到车锁的无线信号时，可以检测到车锁ID及信号强度。

车辆驾驶员在出发前，可以通过手机或联网的计算机向部署在云端的车位预约平台登陆，预订目的地的车位并提前支付停车费，当车辆行驶到达目的地车库时，车位预约平台根据驾驶员手机连接到附近车位锁的ID判断车辆的位置，结合地图数据转换成坐标返送给手机实现车库中的实时定位，结合导航模块实现车库中车位导航，将车辆向他预订的车位进行引导，同时车位预约平台将手机发送的车锁ID和预约车位的车锁ID进行匹配，若匹配成功表示汽车已经接近预约车位，车位预约平台将发送开锁指令；开锁指令通过网络(包括但不限于WIFI、3G、4G、GPRS)发送给网络通讯模块15；网络通讯模块15通过TTL串口2和中央处理器连接，将开锁指令发送给中央处理器；中央处理器收到开锁的指令通过IO输出车锁驱动装置，打开车锁放车辆进入，车辆进入后超声波车锁防撞模块启动，检测车锁下方是否有障碍物，并将数据通过IO1传送给中央处理器，中央处理器检测没有防撞报警信号，延时一段时间后，由中央处理器通过IO输出关车锁的指令降下车锁，在车锁下降过程中防撞传感器(车辆防撞模块)始终检测车锁下方是否有障碍物，一旦检测到障碍物的存在，立即发信息给中央处理器，由中央 处理器控制车锁停止下降，如果车辆未停放好，导致防撞传感器动作，控制器将通过声光报警及手机APP提醒驾驶员停好车辆；当车辆驾驶员决定驾驶汽车离开车位驶出车库时，车辆驾驶员可以使用手机APP点击开锁，用户将车辆开出，在道闸口，道闸识别用户身份后通过平台自动计算停车时间和费用，通过平台在线支付结算停车费用并打开道闸，车辆驶出车库；传感检车系统配备的超声波车位探测模块可以检测车位上是否有车，并将有车信号通过IO2传输给中央处理器，中央处理器将车位状态信息发送给车位预约平台，若出车后中央处理器发现车位空余时，延时通过IO输出关闭车锁信号，降下车锁进行管理。

而未预定车位的车辆，进入车库时由部署在本地车库的车库管理系统进行牌照的拍照管理，并通过部署在各交叉路口的电子引导牌，将车辆引导到未预定的车位，车辆驶出车库时，由设在车库出口的道闸进行车牌照的识别和收费。