一种自动识别和控制汽车方向的回转系统

文档序号:1949414 发布日期:2021-12-10 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种自动识别和控制汽车方向的回转系统 (Rotation system for automatically identifying and controlling automobile direction ) 是由 高晓汉 罗斌飞 陈亮 彭利 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种自动识别和控制汽车方向的回转系统,包括控制器、汽车回转台,汽车回转台包括回转动力系统、回转盘和方向检测模块,回转盘下平面上沿外圆周边设有环形的方向检测模块,方向检测模块与控制器相联,用于检测驶入回转盘的汽车方向,回转动力系统包括伺服电机和减速机,角度传感器与伺服电机输出轴或减速机输出轴相连,该角度传感器与控制器相联。本发明系统通过自动方向检测判定及自动控制回转角度,司机可以快速、正确地完成汽车回转入库,提高了车辆入、出库效率,减少了车辆调头、频繁转向操作,降低了存取车驾驶难度,降低了对车库前坪通行场地的要求,即使在狭窄场地,也能安装使用立体车库,大大拓展了立体车库应用场合。(The invention discloses a rotary system for automatically identifying and controlling the direction of an automobile, which comprises a controller and an automobile rotary table, wherein the automobile rotary table comprises a rotary power system, a rotary disc and a direction detection module, the annular direction detection module is arranged on the lower plane of the rotary disc along the outer circumference, the direction detection module is connected with the controller and is used for detecting the direction of the automobile running into the rotary disc, the rotary power system comprises a servo motor and a speed reducer, an angle sensor is connected with an output shaft of the servo motor or an output shaft of the speed reducer, and the angle sensor is connected with the controller. According to the system disclosed by the invention, through automatic direction detection and judgment and automatic control of the rotation angle, a driver can quickly and correctly finish the rotation and storage of the automobile, the automobile entering and exiting efficiency is improved, the turning and frequent steering operations of the automobile are reduced, the driving difficulty of the automobile storing and taking is reduced, the requirement on the passing site of a front apron of the garage is reduced, the stereo garage can be installed and used even in a narrow site, and the application occasions of the stereo garage are greatly expanded.)

一种自动识别和控制汽车方向的回转系统

技术领域

本发明涉及立体车库驻车技术领域,尤其涉及一种用于立体车库的自动识别和控制汽车方向的回转系统。

背景技术

现有立体车库使用中,特别是垂直循环立体车库,车辆车头需对准车库的入出库门并摆直车身,才能进入车库车位,这就需要有较大的前坪场地以便车辆调整、摆正方向,并要求车技较好。当车库前坪空间较小、车辆转弯半径大、停车驾驶技术欠佳时,车辆无法在车库门前对准车头摆直车身,现有的垂直循环立体车库将不能安装使用,或较难使用,特别对新手司机停车操作难度较大,车头对准、摆直操作费时较多,停车效率大大降低。

目前也有汽车回转台在立体车库门前的应用,主要解决汽车在狭窄场地的转向、调头问题。但是,现有技术的汽车回转台,无法自动判定来车方向以及无法识别车辆是否正确就位,也无法根据来车方向自动旋转使来车与车库门对正,只能由专人或司机下车目测判定车辆大致方向及是否正确停置在回转台内(驻车是否正确就位),如车没停好,司机上车再移车调整,停好车后,再由专人(或司机)操作回转台旋转,目测车头对正车库门时停止操作,有关回转盘的整个操作过程全凭个人的经验控制,费时多,停车效率低;如果是无人值守的立体车库,无人指挥、提示,司机甚至上下车多次才能完成停车,停车效率可能更低。

基于此,立体车库在布置时,一般前坪要留足够空间,方便车辆转向调整,在车库门前将车头对准摆直,以利于高效使用停车设备。对于前坪可利用空间有限,不足以提供车辆在车库门前将车头准摆直的场合,则无法使用这种存车多、占地少、运行简单可靠的立体停车设备。

发明内容

为了解决上述现有立体车库汽车回转无法检测来车方向自动旋转,需要专人(或司机下车)操作汽车回转台旋转,目测车头对正车库门,全凭个人的经验控制,费时多,停车效率低的问题,本发明提供了一种自动识别和控制汽车方向的回转系统,

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种自动识别和控制汽车方向的回转系统,包括控制器、汽车回转台,所述控制器设于立体车库的车库门一侧门框上,所述汽车回转台设于立体车库的车库门正前方,包括回转动力系统,所述回转动力系统与控制器相联,其特征在于所述汽车回转台包括回转盘、方向检测模块,所述回转盘下平面上沿外圆周边设有环形的方向检测模块,所述方向检测模块与控制器相联,用于检测驶入回转盘的汽车方向,所述控制器根据方向检测模块发出的汽车通过信号判定汽车需回转至车头正对车库门方向的最小回转角度和回转方向,并发出控制指令给回转动力系统,所述回转动力系统用于驱动回转盘转动。

当有汽车通过方向检测模块时,方向检测模块将汽车通过的信号发送到控制器,控制器根据接收的汽车通过信号计算出这个方向与车辆正对车库门入库方向之间的最小夹角,并发出控制指令控制回转动力系统运行,使汽车回转台按前面计算的最小夹角方向旋转对应的最小回转角度,以最快速度旋转至车头正对车库门入库方向,大大节省了驾驶员调整车辆方位的时间,且按最小夹角旋转更节能。

优选的,所述回转动力系统包括伺服电机和减速机,所述伺服电机输出轴或减速机输出轴上设有角度传感器,所述角度传感器与控制器相联,用于检测并反馈汽车回转台按指令旋转对应角度时伺服电机输出轴或减速机输出轴的实际旋转方向和旋转量。

角度传感器实时检测并反馈伺服电机旋转量和旋转方向,使控制器能根据计算的最小回转角度更精准地控制伺服电机的旋转量和旋转方向,从而能更精准地控制汽车回转台的旋转量和旋转方向。

优选的,所述汽车回转台设于圆形地坑内,所述回转盘上平面与地面平齐,所述回转盘上平面上沿外圆周边设有彩色环形标识,所述回转盘上圆心位置设有彩色圆心标识。彩色环形标识和彩色圆心标识可使驾驶员将汽车朝向彩色圆心标识方向行驶,并停置于彩色环形标识内。

优选的,所述回转盘上沿外圆周边设有环形凸缘板,所述方向检测模块设于环形凸缘板内侧,所述彩色环形标识设于环形凸缘板上。当来车前轮通过环形凸缘板时,驾驶员会感觉到一次起伏,当来车后轮通过环形凸缘板时,驾驶员会第二次感觉到起伏,说明车辆已完全进入环形凸缘板内,可以制动停车;如果驾驶员没有及时停车,使前轮驶出了环形凸缘板,驾驶员会第三次感觉到起伏,就说明驾驶员必须倒车使车辆前轮再次通过环形凸缘板,驾驶员会第四次感觉到起伏,说明车辆重新进入环形凸缘板内;如此通过偶数次起伏感觉可以判定车辆已进入环形凸缘板内,可以制动停车。

优选的,所述汽车回转台外周边上空四角处均设有球形反光镜,所述球形反光镜安装固定于球形反光镜固定架上,所述球形反光镜固定架设有两件,分别对称固定连接于车库前框架左侧立柱和右侧立柱上,四件球形反光镜用于让驶入汽车回转台的汽车驾驶员能看见车辆停放于汽车回转台彩色环形标识内。将四角处的球形反光镜调整好角度,使各向来车均能看到回转台彩色环形标识,方便观察车辆从各方向驶入停置在回转盘上的彩色环形标识内,居中停置。

优选的,所述汽车回转台还包括转盘骨架、旋转中心轴、回转支承座、底板和承重滚轮,所述转盘骨架固定连接于回转盘下平面上,所述转盘骨架下底面沿外周边设有环形连接板,所述底板固定连接于圆形地坑底部,所述回转支承座固定连接于底板中心位置,所述旋转中心轴下端插入并固定连接于回转支承座内,上端套设有轴承套,所述轴承套外侧面与转盘骨架中心固定连接,所述承重滚轮设有多个,呈圆形均布设于底板上,所述承重滚轮上端顶持于环形连接板下平面上。

优选的,所述轴承套内设有两件角接触球轴承,所述旋转中心轴通过两件角接触球轴承与轴承套形成可旋转连接。

优选的,所述控制器控制面板上设有语音提示模块,用于提示及引导车主在汽车回转台上正确驻车。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过球形反光镜的视觉和通过环形凸缘板的起伏感觉,以及系统自动方向检测判定及语音提示操作,司机可以快速、正确完成汽车回转台驻车,通过系统自动控制汽车回转台按最小回转角度回转至车头正对车库门方向,从而提高车辆入、出库效率,减少了车辆调头、频繁转向操作,降低了存取车驾驶难度,降低了对车库前坪通行场地的要求,即使在狭窄场地,也能安装使用立体车库,大大拓展了立体车库应用场合。

1、通过设置方向检测模块,可自动识别来车方向,并通过控制器计算出来车方向与车辆入库方向之间的夹角,并自动控制汽车回转台按最小回转角度、回转方向旋转,使来车快速旋转至车头正对车库门方向,解决了现有汽车回转台无法检测来车方向自动旋转,需要专人或司机下车操作旋转,目测车头对正车库门,全凭个人的经验控制,费时多,停车效率低的问题,且汽车回转台按最小夹角旋转更节能;

2、通过设置球形反光镜、彩色环形标识和彩色圆心标识,使来车在任何驶入方向,驾驶员都可以观察到车辆是否进入彩色环形标识内,正确驻车;

3、通过设置环形凸缘板,使驾驶员可以通过车辆的起伏次数确定车辆是否进入彩色环形标识内,正确驻车;

4、通过设置角度传感器,实时检测并反馈伺服电机旋转量和旋转方向,使控制器能更精准地控制伺服电机的旋转量和旋转方向,从而能更精准地控制汽车回转台的旋转量和旋转方向,大大提高了汽车回转台回转准确度和回转效率。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图;

图2为本发明实施例汽车回转台结构示意图;

图3为本发明实施例旋转中心轴与回转支承结构示意图;

图4为回转盘结构示意图;

图5为本发明实施例来车进入汽车回转台工作状态示意图;

图6为本发明实施例汽车回转台旋转后来车入库状态示意图;

图7为本发明实施例汽车回转台控制逻辑原理框图。

图中:1、立体车库,101、车库门,2、控制器,3、球形反光镜,4、球形反光镜固定架,5、汽车,6、汽车回转台,601、回转盘,6011、彩色环形标识,6012、彩色圆心标识,602、转盘骨架,6021、环形连接板,603、旋转中心轴,604、回转支承座,605、底板,606、回转动力系统,607、角度传感器,608、方向检测模块,609、环形凸缘板,610、承重滚轮,611、轴承套,612、角接触球轴承,7、圆形地坑。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”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的限制。

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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

如图1至6所示,本发明实施例包括控制器2、汽车回转台6,控制器2设于立体车库1的车库门101一侧门框上,汽车回转台6设于立体车库1的车库门101正前方,包括回转动力系统606,回转动力系统606与控制器2相联,汽车回转台2包括回转盘601、方向检测模块608和角度传感器607,回转盘601下平面上沿外圆周边设有环形的方向检测模块608,方向检测模块608采用矩阵式薄膜压力传感器,矩阵式薄膜压力传感器可将汽车前轮或后轮压触位置通过控制器图像实时显示,从而计算出汽车驶入方向与正对车库门入库方向之间的夹角。方向检测模块608与控制器2相联,用于检测驶入回转盘601的汽车5方向,控制器2根据方向检测模块608发出的汽车信号判定汽车5需回转至车头正对车库门101方向的最小回转角度α,回转动力系统606用于驱动回转盘601转动,包括伺服电机和减速机,角度传感器607与伺服电机输出轴或减速机输出轴相连,该角度传感器607与控制器2相联,用于检测并反馈伺服电机输出轴或减速机输出轴的旋转角度和旋转方向。

当汽车5完全进入回转盘601并停驻时,汽车前轮和后轮先后两次压触方向检测模块608,方向检测模块608将汽车5通过的信号发送到控制器2,控制器2根据接收的信号计算出汽车停驻方向与汽车入库方向之间的最小夹角α,并发出控制指令控制伺服电机旋转,使汽车回转台6按前面计算的最小夹角α的方向旋转对应的最小回转角度,以最快速度旋转至车头正对车库门入库方向,大大节省了驾驶员调整车辆方位的时间,且按最小夹角α旋转更节能;角度传感器607实时检测并反馈伺服电机输出轴或减速机输出轴的旋转量和旋转方向,使控制器2能根据计算的最小回转角度更精准地控制伺服电机的旋转量和旋转方向,从而能更精准地控制汽车回转台6的旋转量和旋转方向。

作为优选,汽车回转台6设于圆形地坑7内,回转盘601上平面与地面平齐,方便车辆驶入,回转盘601上平面上沿外圆周边设有彩色环形标识6011,回转盘601上圆心位置设有彩色圆心标识6012。彩色环形标识6011和彩色圆心标识6012可使驾驶员将汽车5朝向彩色圆心标识6012方向行驶,并停置于彩色环形标识6011内。

作为优选,回转盘601上沿外圆周边设有环形凸缘板609,方向检测模块608设于环形凸缘板609内侧,彩色环形标识6011设于环形凸缘板609上。当来车前轮通过环形凸缘板609时,驾驶员会感觉到一次起伏,当来车后轮通过环形凸缘板609时,驾驶员会第二次感觉到起伏,说明车辆已完全进入环形凸缘板609内,可以制动停车;如果驾驶员没有及时停车,使前轮驶出了环形凸缘板609,驾驶员会第三次感觉到起伏,就说明驾驶员必须倒车使车辆前轮再次通过环形凸缘板609,驾驶员会第四次感觉到起伏,说明车辆重新进入环形凸缘板609内;如此通过偶数次起伏感觉可以判定车辆已进入环形凸缘板609内,可以制动停车。

作为优选,汽车回转台6外周边上空四角处均设有球形反光镜3,球形反光镜3安装固定于球形反光镜固定架4上,球形反光镜固定架4设有两件,分别对称固定连接于车库1前框架左侧立柱和右侧立柱上,四件球形反光镜3用于让驶入汽车回转台6的汽车驾驶员能看见车辆停放于汽车回转台6的彩色环形标识6011内。将四角处的球形反光镜3调整好角度,使各向来车均能看到回转台彩色环形标识6011,方便观察车辆从各方向驶入停置在回转盘601上的彩色环形标识6011内,居中停置。

作为优选,汽车回转台6还包括转盘骨架602、旋转中心轴603、回转支承座604、底板605和承重滚轮610,转盘骨架602固定连接于回转盘601下平面上,转盘骨架602下底面沿外周边设有环形连接板6021,底板605固定连接于圆形地坑7底部,回转支承座604固定连接于底板605中心位置,旋转中心轴603下端插入并固定连接于回转支承座604内,上端套设有轴承套611,轴承套611内设有两件角接触球轴承612,旋转中心轴603通过两件角接触球轴承612与轴承套611形成可旋转连接,轴承套611外侧面与转盘骨架602中心固定连接,承重滚轮610设有多个,呈圆形均布设于底板605上,承重滚轮610上端顶持于环形连接板6021下平面上。

作为优选,所述控制器控制面板上设有语音提示模块,用于提示及引导车主在汽车回转台上正确驻车。

如图7所示,本发明的工作原理:汽车5接近立体车库1时,减速缓行,对准设置在立体车库门前的回转盘601上的彩色圆心标识6012居中直驶进入回转盘601,当前轮驶入其彩色环形标识6011时,前轮压触环形布置在回转盘601下的方向检测模块608,方向检测模块608第1次给控制器2发出汽车5通过信号,待后轮也驶入其彩色环形标识6011时,后轮压触方向检测模块608,方向检测模块608第2次检测到车轮通过信号,这时如果车辆及时停止,此时车辆前后轮均在彩色环形标识6011内,方向检测模块608在设定时间(如15s)未检测到第3次通过信号,控制器2发出驻车正常的语音提示,并根据方向检测模块608发出的两次压触信号分布位置,计算来车行驶方向与车辆正对车库门101入库方向的最小夹角α,然后发出控制指令控制伺服电机旋转,使汽车回转台6按前面计算的最小夹角α的方向旋转对应的最小回转角度α,以最快速度旋转至车头正对车库门101入库方向,汽车回转台6旋转对正到位前几秒(具体时间可设定),控制器2同时发出指令将车库门101打开,汽车回转台6旋转到位后即停止转动,驾驶员不用下车即可直接将车辆直行开进车库门101内,进行正常的停车操作;

如车辆在设定时间(如15s)内驶出了回转盘601彩色环形标识6011,前轮将再次压触到方向检测模块608,此时方向检测模块608第3次检测到的车轮通过信号,即为驻车异常(设定时间内的奇数次数的压触信号控制器2均判定为驻车异常),控制器2发出驻车异常的语音警告,司机回退车辆,前轮再次压触方向检测模块608,此时方向检测模块608第4次检测到的车轮通过信号,此时如果及时停车,方向检测模块608在设定时间(如15s)再未检测到通过信号,即判定车辆在回转盘601驻车正常(设定时间内的偶数次数的压触信号控制器2均判定为驻车正常),控制器2将上述驻车正常后续控制步骤操作运行;

汽车出库时,工作人员或车主可在控制器2面板上设置汽车回转台6的旋转角度(根据车主的意愿确定车辆将要行驶方向与车头方向夹角),车主进行寻车、缴费等正常出库操作后,车主驾驶车辆直行退驶出库至车库门101前坪的汽车回转台6上,经汽车回转台6上方向检测模块608检测车辆到位信号后,汽车回转台6按设定的旋转角度和旋转方向旋转,使车头旋转至所设置的行驶方向,车辆直接驶离立体车库1。出库时汽车回转台6驻车运行判定原则与入库相同。

本发明使各向来车均能不下车而简单快捷将车头对准车库门101存车,取车时能将车头自动旋转至司机所选方向直接驶离,大大提高了车库的存取车综合效率,减少了车辆调头、频繁转向操作,降低了存取车驾驶难度,降低了对车库前坪通行场地的要求,拓展了立体车库应用场合,本发明能在各类型立体车库中应用,包括无人值守的库型。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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