停车库智能识别车位的装置和系统的制作方法

本实用新型涉及一种停车库智能识别车位的装置和系统。

背景技术：

在现有的城市发展中，地下停车库和地面多层停车场等占地少、容量大的多车位场内停车设施已经越来越成为城市公共设施的标准配置。现有的停车库中，有些是在每个车位的上方安装一个超声波探头，对于下方的预划定车位测试高度，当测试高度高于某个预设高度时，表明下方有车，以该超声波探头的编号位即表示该车位有车，该车位已满。而当超声波探头测定的下方高度与原有空车位的地面高度一致时，表明下方是无车的空车位，显示为该车位为空车位。还有一些是在每个空车位的上前方安装一个视频探头，抓取拍照并图像识别已停车辆的车牌号码，如无车牌即为空车位，而有车牌并识别成功的，即为已有停车的满车位。

不难看出，现有的停车库在进行车位空满识别时，需要在每个车位上方安装探头，或者超声波探头，或者视频探头，每个探头还需要通过信号线进行信号输出。由此可见，对于大型停车库而言，每个车位上都需要安装探头，探头所需数量较多，布线量大，探头编号繁琐且复杂，以致故障率较高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中停车库识别空车位时探头需求大、布线量大且故障率高的缺陷，提供一种能够减少探头数量及布线复杂性从而降低成本的停车库智能识别车位的装置和系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种停车库智能识别车位的装置，其特点在于，包括导轨、带驱动电机的小车、位置传感器、控制器、视频探头、图像识别卡和现场总线通信接口；所述导轨安装在每排停车位的上方，所述小车可移动设置于所述导轨上，所述位置传感器和所述视频探头分别设置于所述小车上；所述控制器分别与所述位置传感器、所述驱动电机、所述视频探头、所述图像识别卡和所述现场总线通信接口电连接，所述图像识别卡还与所述视频探头电连接；所述视频探头对准停车位的地面，所述图像识别卡用于识别所述视频探头捕获的所述停车位的地面上的图案的有无，所述图像识别卡还用于将识别的结果发送至所述控制器；所述控制器用于驱动所述驱动电机进而带动所述小车运动，所述控制器还用于接收所述位置传感器获取的每个停车位的位置信息。

本方案中，在停车库的每排停车位的上方均安装有导轨，此处上方不仅限于停车位的正上方；导轨上设有一个带有驱动电机的小车，小车上设有位置传感器和视频探头，控制器能够通过驱动电机控制小车沿导轨移动，小车带动视频探头移动至每一个停车位的上方，使得视频探头能够对准停车位的地面，此时控制器能够获取位置传感器测得的该停车位的位置信息。每个停车位的地面上设有供图像识别卡识别的图案。当图像识别卡能够识别到停车位的地面上的图案时，说明该图案没有被挡住，这也就意味这该停车位未被占用，为空车位；相反，如果图像识别卡无法成功识别停车位的地面上的图案，则表明该车位被占用，为满车位。图像识别卡会将识别到的该停车位的空满的状态发送至控制器，控制器会保存该停车位的空满状态及位置信息供后续使用。由此可见，本方案使用一个视频探头即可实现一排停车位的空满状态的识别，有效的减少了停车库所使用的探头的数量，从而也降低了多个探头引起的布线的复杂度，另外也有效的降低了成本并减少了装置的故障率。

较佳地，所述位置传感器为绝对值多圈编码器，所述绝对值多圈编码器设置于所述小车的旋转的轮轴上。

本方案中，绝对值多圈编码器为一种位置传感器，其对应的每一个测量位置均具有唯一的编码，本方案中绝对值多圈编码器用于获取每个停车位的编码，可对导轨上移动的小车的每个位置，及对应下方的每一个车位进行唯一性的编号，供控制器保存及后续使用。

较佳地，所述停车库智能识别车位的装置还包括光照光源，所述光照光源设置于所述小车上，所述光照光源的方向与所述视频探头的方向相同。

本方案中，光照光源的方向与视频探头的方向相同，光照光源用于为视频探头使用时提供照明，使得视频探头在捕获停车位的地面上的图案时具有足够的亮度，从而提高图像识别卡的识别准确率。

较佳地，所述停车库智能识别车位的装置还包括视频采集卡，所述视频采集卡分别与所述控制器和所述视频探头电连接，所述控制器还用于驱动所述视频探头拍照。

本方案中，当控制器接收到图像识别卡识别的停车位已被占用即停车位满的信息时，控制器能够驱动视频探头对停有车辆的停车位进行拍照，供后续使用。

较佳地，所述视频采集卡和所述图像识别卡设置在一个PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上。

较佳地，所述图像识别卡为二维码识别器。

本方案中，停车位的地面上的图案为二维码图案，二维码识别器用于识别二维码图案，特定轮廓的二维图案及颜色识别已经是现有成熟技术，图像识别卡可以预先对于某个选定的图案识别建模保存，在以后的图案识别时，可以判别该建模的图案的“有”或“无”，从而对应停车位的空或者满。

较佳地，所述停车库智能识别车位的装置还包括网络收发器，所述网络收发器与所述控制器电连接。

本方案中，网络收发器用于停车库智能识别车位的装置与远端控制中心通信。

本实用新型还提供一种停车库智能识别车位的系统，其特点在于，包括前述的停车库智能识别车位的装置、显示屏和停车库控制中心，所述停车库控制中心分别与所述显示屏和所述停车库智能识别车位的装置电连接，所述停车库控制中心用于接收所述停车库智能识别车位的装置发送的停车位的空满信息，所述停车库控制中心还用于将接收到的空满信息发送至所述显示屏。

本方案中，显示屏可以设置于停车库的入口，停车库智能识别车位的装置能通过现场总线通信接口或者网络收发器的网口同停车库控制中心通信，将控制器保存的停车位的空满信息等发送到停车库控制中心，停车库控制中心再将接收到的信息发送至显示屏供驶入停车库的车辆识别可用的空车位。

较佳地，所述停车库智能识别车位的系统还包括监视器，所述监视器用于显示所述视频探头采集的视频。

本方案中，停车库安保人员能够通过监视器对每个停车位实时进行视频巡视，从而代替安保人员走路巡视，大大提高了安保巡视的效率，并且可对需要的视频图像定点定时拍照保存，供后续使用。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的停车库智能识别车位的装置和系统通过在每排停车位的上方设置导轨和可移动的小车，实现了使用一个视频探头即可实现一排停车位的空满状态的识别，有效的减少了停车库所使用的探头的数量，从而降低了多个探头引起的布线的复杂度；另外也降低了停车库的成本，减少了装置的故障率。此外，导轨、可移动的小车结合监视器能够实现对停车位的实时视频巡视，提高安保巡视的效率，降低工作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的停车库智能识别车位的装置的部分的示意图。

图2为本实用新型实施例2的停车库智能识别车位的系统的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

如图1所示的一种停车库智能识别车位的装置，包括导轨、带驱动电机3的小车、绝对值多圈编码器2、控制器1、视频探头5、光照光源、视频采集卡4、二维码识别器4’、现场总线通信接口6和网络收发器7，其中导轨、小车和光照光源在图1中未示出。控制器1分别与绝对值多圈编码器2、驱动电机3、视频探头5、视频采集卡4、二维码识别器4’、现场总线通信接口6和网络收发器7电连接。导轨安装在每排停车位的上方，小车可移动设置于导轨上，绝对值多圈编码器2设置于小车的旋转的轮轴上。视频探头5和光照光源均设置于小车上，视频探头5和光照光源的方向相同，均对准停车位的地面。本实施例中，视频采集卡4和二维码识别器4’集成在一个PCB上，二维码识别器4’用于识别视频探头5捕获的停车位的地面上的图案的有无，并将识别的结果发送至控制器1。控制器1用于控制驱动电机3进而带动小车运动，控制器1还用于接收绝对值多圈编码器2获取的每个停车位的位置信息，控制器1还用于驱动视频探头5拍照。

实施例2

如图2所示，一种停车库智能识别车位的系统，包括实施例1中的停车库智能识别车位的装置10、显示屏9、监视器11和停车库控制中心12，停车库控制中心12分别与显示屏9和停车库智能识别车位的装置10电连接，停车库智能识别车位的装置10与监视器11电连接。停车库控制中心12用于接收停车库智能识别车位的装置10发送的停车位的空满信息，停车库控制中心12还用于将接收到的空满信息发送至显示屏9供其显示，监视器11用于显示视频探头采集的视频。

下面从具体应用的角度进一步说明本实用新型。

在停车库的每一排停车位的正前方上方安装一条金属导轨，该导轨与这一排的停车位平行。在金属导轨上有一个由小型电机驱动在导轨上移动的小车，在小车的旋转轮轴上安装有一个绝对值多圈编码器，绝对值多圈编码器为一种位置传感器，其已是现有的成熟技术，绝对值多圈编码器随着轮轴的变化，输出每一个角度变化的绝对值唯一编码。绝对值多圈编码器的轴随着小车的移动而转动，并以此可以获得移动小车在这个轨道上的每一个位置值的变化。这样就可以实现对于这一排停车位的每个停车位的中心位置的编码。这一排导轨对应的停车位，我们称为“排”，小车移动到对准一个停车位的中心位置的那一个停车位，我们称为“座”。在小车上安装有一个视频探头和光照光源，光照光源的方向与视频探头方向一致，均对准下面停车位划定长方形格子的地面中心。

绝对值多圈编码器与一控制器电连接，该控制器可输出控制信号用于驱动小车上驱动电机的启动、启动方向和停止。在每一个停车位的地面的中心位置均画有一个特别的易于识别的图形。视频探头连接有视频采集卡和二维码识别器，该二维码识别器可预先对于简单的特别轮廓及颜色的图形建模识别寄存，然后在使用中对于视频探头获得的图案进行识别，并确认该建模的特别图形的有或无。此种视频探头配合二维码识别器对于二维图像的识别为现有成熟技术，焦距距离固定，视场中心位置固定，光照度一致有保证，识别率高。当视频探头及二维码识别器能够识别到车位中心的地面图形，表明该车位地面未被遮挡，也即是“空车位”；当视频探头和二维码识别器不能够识别到车位中心的地面图形，表明该车位地面可能被遮挡了，也即可能是“满车位”。此时控制器打开视频探头的抓拍功能，将此时获得的可能在车位上的停车图像保存，更新原来这个编号车位上的照片图片；同时保存的是智能移动小车上的绝对值多圈编码器获取的位置编码，这里每个车位都有唯一的位置代码，该代码由绝对值多圈编码器提供，这个编码代表“座”。每一排停车位有这样一个导轨及智能移动小车，编码为每一排的编码位置“排”。“空车位”或“满车位”的每排与每座的位置代码可经过停车库控制中心运算处理，集中在车辆入口出指引。

停车库内的每个排对应一个特定图形，各排的图形都不一样，车主在停车时可简单记忆此排的特定图形，或者周边排的图形。该特别图形已在这一排的视频采集及二维码识别器上建模识别后保存。当车主回来需要找车时，在回来的路口可安装有一个触摸显示屏，车主可凭停车时获取的简单的图形记忆，在所列的各个图形里面，找出自己停车时的特定图形，或者曾经见过的周边上下排的图形，并点击确认上下查找。然后在此特定图形确认后，即可获得“排”的信息，并显示该一排已有的停车照片，车主可在这一排停车照片里面，找出熟悉的自己的车辆，并点击确认，即可获得“座”的信息。然后停车库控制中心可将内部每一个车位对应的唯一的每排与每座编号调出，对应此确认车位的位置编码找出，在触摸显示屏上显示对应的车位的所在“排”和所在的“座”，并显示回找的路线地图，及向前几排向左或右几座的位置指引。

在车主停车或回找的空闲时刻，该智能移动小车可带着视频探头按地址定点移动，作为安保巡视。由于每个车位均有对应的唯一位置编码，及前方的导轨及智能小车视频探头，可在每一排与每一座的车位前近距离对准位置编码的自动巡视，并拍照，传输回停车库控制中心，管理人员可按地址定点巡视进行停车库的安全监控。

当新车辆进入车库时，停车库入口处的挡车杆的开关作为空车位开始寻找的触发开关，该开关信号传输到导轨上智能移动小车的绝对值多圈编码器相连的控制器上，控制器输出电机驱动信号驱动小车移动，并在绝对值多圈编码器反馈的位置信息判断后，在对准每个车位中心位置后由视频探头进行图像获取，并由二维码识别器识别该停车位的“空”或“满”，控制器获得是第N排第M座的“空”信息，集中显示在新进车辆进入停车库后途径的显示屏上显示；或者由停车库控制中心优选最佳的方便车主停车的空车位，在显示屏上显示向前几排和向左“或右”几座的“空”车位。

以下为具体的使用流程：新驶入车辆进入停车库后出发挡车杆的开关信息，控制器寻找内部保存的最近的空车位信息，第N排导轨上移动小车上的控制器驱动移动小车上的驱动电机移动巡视，小车上的绝对值编多圈码器提供停车位的位置信息，小车停车在M座，打开视频光源，指令视图形识别卡开始识别图案，确认识别到图案，表明此位置“空”车位，第N排第M座“空车位”信息经停车库控制中心并传到路经显示屏上，若干时间后，移动小车移动到此位置，确认是否还能视频识别到图案，如不能识别到地面上的图案，表明车主已停车完毕，控制器驱动视频探头对该车位拍照并保存，该N排M座保存的照片被视频采集卡数字化后传递至停车库控制中心。车主获得第N排第M座为空车位的信息，驱车至该空车位停车后离开，假设一个时间段，例如十分钟，该车位“N排”上的轨道智能移动小车再次移动到该“M”座停车，由视频探头和图像识别卡识别地面图案，当确认没有地面图案，表明该车位已有车主停好车辆，成为“满”车位，该信息输入小车上的控制器进行保存，控制器并驱动视频探头“拍照”保存，与该排车位的特别识别图案及该地址N排M座信息组合，传输至停车库控制中心。

基于上述应用，不难看出本实用新型提供的停车库智能识别车位的装置和系统，与现有技术相比具有如下效果：

第一：新增了停车库车位每排导轨及智能移动小车，该新增功能可以减少探头的数量和布线繁复，因而可以减少故障率，并相应降低造价成本。在智能移动小车上有一个绝对值多圈编码器，对于在导轨上移动的小车的每一个位置有唯一编码的位置反馈，并可以对应每一个停车位有唯一代码的“座”的编码。这个新增功能可以较为简单的对于每排每座进行唯一性代码编码。为实现智能移动小车的移动到每个准确位置，并获取每排每座的代码，在智能小车上有一个控制器，该控制器可具有现场总线功能，可以将每一排的导轨上的数据信息集中传输至停车库控制中心。

第二：选用的是简单视觉二维图案识别技术，在每排每个停车位地面中心位置新增了该排特定的涂料图案，这个图案起到了两个作用，其一是简单的二维图案识别，这种简单二维图像识别技术已经是现有成熟技术，并识别率高。通过图案是否被遮挡这样的简单判别，便于准确判断停车位上是否有车。该特别图案的另外一个作用，是给停车者简单的图形观察记忆，大部分人群对于简单图案的记忆能力优于对于一组数字的记忆。而这种智能小车上的视频探头对于图案的识别，是定中心点、定焦距、每台视频探头固定识别图案、光照保证和照度一致，在这样有所保证的识别环境条件下的图像识别的准确性高于现有技术的停车库其他方案技术。

第三：选用的是凭车主停车时的模糊记忆图案，加对自己车辆外观辨认容易，而在回来取车途经上触摸显示屏上，简单动作点击确认的方法，这样的方法简单方便，车主仅需点击几次即可找到并获取自己停车位置。

第四：新增轨道小车对车位的编码，可实现安保的按地址定点视频巡视功能，这样的巡视目标位置可控，视频图像可近距离清晰，可代替安保人员走路巡视，大大提高了安保巡视的效率，并且可对需要的视频图像定点定时拍照保存。

第五：现场总线接口，可扩展连接无线发送器、以太网、智能化记录分析自学习装置。本实用新型对于空车位的信息识别准确，并有停车照片获取，可作为智慧城市管理的依据，或者用户通过手机APP(应用软件)而随时远程了解停车库的空车位状况，或观察车主已停车的即时拍照照片。作为居住小区地下车库的应用，停车业主也可以通过远程指令，驱动移动智能小车，到达自家停车位置，对于自家停车状况进行即时监控。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。