一种水平循环停车场地的制作方法

本发明属于停车设备领域，尤其涉及一种水平循环停车场地。

背景技术：

现在的车辆用户一般是将车辆直接停放在地下停车场，在停车场较差的安保现状下，这种停车方式容易造成车辆被刮伤甚至丢失的安全问题，现有立体车库对应于这种需求孕育而生的，可在垂直平面上增加停车面积，扩大空间可容纳车辆数量，传统的立体车库的载车板平台仅靠其承重轴连接到循环链条上，以由循环链条带动载车板平台循环移动实现立体存车。由于整个载车板平台只通过其承重轴来实现定位，稳定性较差，在循环移动过程中，载车板平台摇摆不稳定，容易造成车辆侧翻问题，对财产乃至人身都有很大的安全隐患。此外，立体停车库的初期投入成本和后期维护成本较高，且整个停车库作为独立建筑物的选址、建设管理较为严格，由此导致立体车库的普及还存在不完善的地方。

而对于室外广场停车场地、或者室内地下停车库而言，由于车辆进出通道、停放作业、以及车辆开门空间等的需要，导致停车场(库)有较多的面积不能直接停放车辆，在停车泊位不足地区，有很多车主为了寻找可供停车的空间，需要花费大量的时间，有的车主将车辆停放在通道上，导致被遮挡车主无法正常驶离。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水平循环停车场地，旨在解决目前原有的停车库或停车场的空间利用效率低和驾驶人员停放车和取车时间长的问题。

本发明是这样实现的，一种水平循环停车场地，该水平循环停车场地设置有载车板系统、传动系统、走行控制系统、矩形循环停车场地系统；所述载车板系统设置有载车板、电磁吸盘(含直流电源)、载车板轮子、传动装置插槽、载车板RFID阅读器、载车板电源和通讯装置；所述电磁吸盘安装在载车板的边框上，载车板轮子安装在载车板的底部，传动装置插槽安装在载车板下部同时位于载车板中心点上，载车板RFID阅读器安置在传动装置插槽附近；所述载车板用于车辆停放和搬运车辆，使车辆按规定的循环方式运动；电磁吸盘通过电生磁原理用于连接多个载车板同时移动；每个载车板下附着有直流电源，负责为电磁吸盘供电；载车板轮子用于承载载车板并带动载车板移动；传动装置插槽用于连接传动装置；载车板RFID阅读器用于识别载车板的存放位置；通讯装置用于向计算机系统报告信息。

所述传动系统设置有传动装置壳体、减速变频电机、液压升降装置、红外线接收器、传动装置电源、传动装置RFID阅读器、自动导向轮、导向轮锁止装置和行走距离测量装置、通讯控制模块和电源等；所述减速变频电机位于传动装置壳体内，液压升降装置安装在传动装置壳体上部，自动导向轮安装在传动装置壳体下部，所述减速变频电机与自动导向轮连接；所述液压升降装置用于卡入传动装置插槽并带动载车板移动；所述红外线接收器位于传动装置四周，通过接受停车场地周围发送的红外线来导向；所述传动装置电源用于为传动装置供电；所述传动装置RFID阅读器安装在传动装置底部，用于传动装置和载车板在停车场的空间定位；所述自动导向轮通过红外线接受方向后，启用导向轮的锁止装置，使得导向轮仅能沿着红外线方向定向移动；所述导向轮锁止装置安装在导向轮上，用于固定导向轮的方向；所述减速变频电机用于控制传动系统的速度变化；所述行走距离测量装置安装在轮子和机器内部，用以测量传动装置的行走距离，供传动系统判断是否完成计算机下达的移动方案；通讯系统采用无线通讯方式，保持计算机系统和传动系统的互动，电源模块则负责为传动系统提供动力来源。

所述矩形循环停车场地系统的主要功能为容纳特定数量的载车板，该特定数量系根据车辆存取时间花费需满足人的等候心理和停车泊位数最大两者相平衡而计算。为了给载车板的移动提供定位和导向，场地系统配置有红外线发射器和RFID卡；其中红外线发射器设置在停车场地四周，可附着在四周墙壁下方或者单独安装的支柱上，其安装高度和水平位置应与传动装置上的红外线接收器位置相对应，用于发射红外线至传动装置接收器上，从而为传动装置提供移动方向导引；RFID卡设置在停车场地每个载车板停放位置的中心处地面附近，不同位置的RFID卡编号不同，主要为载车板和传动系统提供空间定位信息；

所述走行控制系统设置有可编程的PLC控制器和计算机系统、通讯系统。所述可编程的PLC控制器安装在传动系统上，PLC控制器通过无线接受计算机发出的命令，控制移动方向、移动距离、调速、自动升降液压装置等；所属计算机系统用来记录车辆牌照号与对应的停放载车板编号，计算载车板的移动方案，并通过有线通讯调用红外线系统遵循移动方案的先后顺序发送红外线，当系统确定运行方向后，该方向的所有发射器发出红外线，传动装置接受到红外线后将导向轮方向调整至与红外线平行，接着导向轮锁止装置固定导向轮，传动装置沿该红外线方向进行无偏移移动，需要转向时，原方向的红外线关闭，另一方向的红外线发射，此时导向轮锁止装置松开，导向轮旋转90°，锁止装置再次固定，传动装置沿下一条红外线方向进行无偏移移动。通讯系统包括有线通讯模块和无线通讯模块，有线通讯模块负责控制红外线；无线通讯模块负责与载车板、传动装置通讯，以实现载车板停放位置信息上传(至计算机系统)和移动目标载车板编号的命令下达(至传动装置)。

进一步，所述载车板轮子安装在载车板底部的四角上，所述载车板轮子材质为PU聚氨酯，载车板轮子还设置有减震装置和活动轴，所述减震装置位于载车板轮子上部，减震装置通过活动轴与载车板轮子连接。

进一步，所述传动装置插槽的直径与液压升降装置上部设置的液压装置直径相匹配。

进一步，所述电磁吸盘位于载车板的长边框四角。

进一步，水平循环停车场地是基于华容道理念下的循环，在矩形水平循环停车场地的前提下，车辆通过载车板实现无人停放和取车。循环过程中，需要首先确定停、取车的目标位置，然后由计算机系统计算出其停车或取车循环移动方案，然后通过红外线系统和传动装置移动载车板，按照规定的循环将其移动，实现车辆的存取。下面以取车操作为例，说明其具体循环控制特征：

当计算机系统接收到某车牌号的取车命令时，通过查询与该车牌号相对应的载车板位置，首先利用程序自动生成目标载车板的移动方案，根据停车场地空间大小的不同和目标载车板的位置，确定具体联动运行的载车板数量；

然后计算机将向目标载车板和其临近载车板下达组队命令，在电磁吸盘的作用下，若干个载车板连接到一起组成移动队列；

接着传动系统接收到计算机下达的移动目标载车板的位置命令，通过RFID定位技术将自身位置上报计算机，由计算机计算其移动至目标位置的方案，并调用红外线导向系统，使传动系统匀速驶入目标载车板的正下方；

然后传动系统上的液压升降装置升起卡入传动装置插槽；

接着场地周围的红外线系统遵照计算机下达的分步循环移动方案，顺序发射相应方向的引导红外线，将暂时组队的载车板引导至目标位置；

该步骤的移动命令结束后，由传动系统将分步骤结束命令上报给计算机系统，然后计算机系统将下一步的组队命令下达给其它需要移动的载车板，重复上述步骤，直到取车目标所对应的载车板移动到出口为止。

本发明采用一个水平循环运动进行车辆存、取，以最大化利用原有停车库或停车场的空间利用效率和节省驾驶人员的停放时间，根据“华容道”的理念，开发出一套走行装备和车辆停放控制模式，走行装备包括牵引装备和载车板，能实现自动化移动；当有车辆停放需求时，车辆停放控制系统负责通过计算目标载车板至入口在最短路径下的移动方案，将所需存车辆的载车板移动至入口处，当车辆进入载车板后，控制系统自动定位出一个最近的空位，并计算入口到此停车位的最短路径，将载有车辆的载车板移动到该车位。同理，取车也是类似的运作模式。

附图说明

图1是本发明实施例提供的走行控制系统图；

图2是本发明实施例提供的载车板系统电源及载车板RFID阅读器连接图；

图3是本发明实施例提供的载车板系统电磁吸盘连接图；

图4是本发明实施例提供的传动系统内部结构示意图；

图5是本发明实施例提供的传动装置RFID阅读器结构示意图；

图6是本发明实施例提供的液压升降装置和红外线接收器连接结构示意图；

图7是本发明实施例提供的循环停车场地设施配置图；

图中：1、载车板；2、电磁吸盘；3、载车板轮子；4、传动装置插槽；5、载车板电源；6、载车板RFID阅读器；7、传动装置壳体；8、减速变频电机；9、自动导向轮(包含导向轮锁止装置)；10、液压升降装置；11、红外线接收器；12、传动装置电源；13、传动装置RFID阅读器；14、红外线发射器；15、RFID卡。

图8是本发明实施例提供的场地布置方案中预留泊位数的计算分析思路图。

图9是本发明实施例提供的场地的循环模式图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示：本发明提供的走行控制系统图，(1)信息流传递：存(取)车辆a向计算机控制系统b传递存(取)信号①，系统b读取车辆信息②，并将场地空间定位信息③传递给场地RFID芯片阵列c，阵列c分别向传动装置d和载车板e传递定位传动装置空间位置信息④和定位载车板空间位置信息⑤，同时红外线系统f向传动装置d传递移动方向引导信息⑨，每步骤移动完成后传动装置d和载车板e均向系统b反馈各自的空间位置信息

(2)指令传递：计算机控制系统b下达启动传动装置指令⑥、开启载车板电磁吸盘指令⑦和开启或关闭红外线系统指令⑧，传动装置d接受b传递出的移动载车板的指令⑩，然后由传动装置d和载车板e协同完成动作每步骤移动完成后传动装置d将命令执行完毕信息传递给计算机系统b，然后系统b关闭载车板电磁吸盘⑦和红外线系统⑧。

如图2至图7所示：一种水平循环停车场地，该水平循环停车场地设置有载车板系统、传动系统、走行控制系统、循环停车场地系统；所述载车板系统设置有载车板1、电磁吸盘2、载车板轮子3、传动装置插槽4、载车板电源5、载车板RFID阅读器6；所述电磁吸盘安装在载车板的边框上，载车板轮子安装在载车板的底部，传动装置插槽安装在载车板下部同时位于载车板中心点上，所述载车板用于搬运车辆，使车辆按规定的循环方式运动；电磁吸盘通过电生磁原理用于连接多个载车板同时移动；载车板轮子用于承载载车板并带动载车板移动；传动装置插槽用于连接传动装置；

所述传动系统设置有传动装置壳体7、减速变频电机8、自动导向轮9、液压升降装置10、红外线接收器11、传动装置电源12、传动装置RFID阅读器13、行走距离测量装置、通讯控制模块等；所述减速变频电机位于传动装置壳体内，液压升降装置安装在传动装置壳体上部，自动导向轮安装在传动装置壳体下部，所述减速变频电机与自动导向轮连接；所述液压升降装置用于卡入传动装置插槽并带动载车板移动；所述红外线接收器位于传动装置四周，通过接受停车场地周围发送的红外线来导向；所述传动装置RFID阅读器安装在传动装置底部，用于传动装置和载车板的定位；所述自动导向轮通过红外线接受方向后，启用导向轮的锁止装置，使得导向轮仅能沿着红外线方向定向移动；所述导向轮锁止装置安装在导向轮上，用于固定导向轮的方向；所述减速变频电机用于控制传动系统的速度变化；所述行走距离测量装置安装在轮子和机器内部，用以测量传动装置的行走距离，供传动系统判断是否完成计算机下达的移动方案；通讯系统采用无线通讯方式，保持计算机系统和传动系统的互动。

所述循环停车场地系统设置有红外线发射器14和RFID卡15，所述红外线发射器位于停车库四周墙壁下方或者单独安装的支柱上，其安装位置应与传动装置上的红外线接收器位置相对应，用于发射红外线至传动装置接收器上，从而为传动装置提供移动方向导引；RFID卡设置在停车场地每个载车板停放位置的中心处地面附近，不同位置的RFID卡编号不同，主要为载车板和传动系统提供空间定位；

所述走行控制系统设置有可编程的PLC控制器和计算机系统、通讯系统。所述可编程的PLC控制器安装在传动系统上，PLC控制器通过无线接受计算机发出的命令，控制移动方向、移动距离、调速、自动升降液压装置等；所属计算机系统用来记录车辆牌照号与对应的停放载车板编号，计算载车板的移动方案，并通过有线通讯调用红外线系统遵循移动方案的先后顺序发送红外线，当系统确定运行方向后，该方向的所有发射器发出红外线，传动装置接受到红外线后将导向轮方向调整至与红外线平行，接着导向轮锁止装置固定导向轮，传动装置沿该红外线方向进行无偏移移动，需要转向时，原方向的红外线关闭，另一方向的红外线发射，此时导向轮锁止装置松开，导向轮旋转90°，锁止装置再次固定，传动装置沿下一条红外线方向进行无偏移移动。通讯系统包括有线通讯和无线通讯，有线通讯负责控制红外线；无线通讯负责与载车板、传动装置通讯，以实现载车板停放位置信息上传(至计算机系统)和移动目标载车板编号的命令下达(至传动装置)。

所述载车板轮子安装在载车板底部的四角上，所述载车板轮子材质为PU聚氨酯，载车板轮子还设置有减震装置和活动轴，所述减震装置位于载车板轮子上部，减震装置通过活动轴与载车板轮子连接。

所述传动装置插槽的直径与液压升降装置上部设置的液压装置直径相匹配。

所述电磁吸盘位于载车板的边框四角。

水平循环停车场地是基于华容道理念下的循环，在矩形停车库的前提下，车辆通过载车板实现无人停放和取车。循环过程中，需要首先确定停、取车的目标位置，然后由计算机系统计算出其停车或取车循环移动方案，然后通过传动装置移动载车板，按照规定的循环将其移动，实现车辆的存取。其具体循环控制特征为：

当计算机系统接收到某车牌号的取车命令时，通过查询与该车牌号相对应的载车板位置，首先利用程序自动生成目标载车板的移动方案，根据停车场地空间大小的不同和目标载车板的位置，确定具体联动运行的载车板数量；

然后计算机将向目标载车板和其临近载车板下达组队命令，在电磁吸盘的作用下，若干个载车板连接到一起组成移动队列；

接着传动系统接收到计算机下达的移动目标载车板的位置命令，通过RFID定位技术将自身位置上报计算机，由计算机计算其移动至目标位置的方案，并调用红外线导向系统，使传动系统匀速驶入目标载车板的正下方；

然后传动系统上的液压升降装置升起卡入传动装置插槽；

接着场地周围的红外线系统遵照计算机下达的分步循环移动方案，顺序发射相应方向的引导红外线，将暂时组队的载车板移动至目标位置；

该步骤的移动命令结束后，由传动系统将分步骤结束命令上报给计算机系统，然后计算机系统将下一步的组队命令下达给其它需要移动的载车板，重复上述步骤，直到取车目标所对应的载车板移动到出口为止。

本发明采用一个水平循环运动进行车辆存、取，以最大化利用原有停车库或停车场的空间利用效率和节省驾驶人员的停放时间，根据“华容道”的理念，开发出一套走行装备和车辆停放控制模式，走行装备包括牵引装备和载车板，能实现自动化移动；当有车辆停放需求时，车辆停放控制系统负责通过计算目标载车板至入口在最短路径下的移动方案，下达移动命令，将所需存车辆的载车板移动至入口处，当车辆进入载车板后，控制系统自动定位出一个最近的空位，并计算入口到此停车位的最短路径，将载有车辆的载车板移动到该车位。同理，取车也是类似的运作模式。

下面结合原理分析对本发明进一步说明。

本发明基于华容道理念下的循环，在矩形停车库的前提下，车辆通过载车板实现无人停放和取车。循环过程中，需要首先确定停、取车的目标位置，然后由计算机系统计算出其停车或取车循环移动方案，然后下达移动命令，通过红外线系统和传动装置的联合作用移动载车板，按照规定的循环将其移动，实现车辆的存、取。

载车板部分：

载车板：用来搬运车辆，使车辆按规定的循环方式运动；

电磁吸盘：通过电生磁原理连接多个载车板同时移动，载车板轮子：该轮子材质为PU聚氨酯，减少与地面的滚动摩擦，上面带有减震装置，通过活动轴与轮子连接，轮子可以任意转动；传动装置插槽：供传动装置卡上，从而带动载车板移动；

传动系统：

该系统主要是通过传动装置带动载车板移动的一个过程，从而实现车辆的存取。其主要动力来源通过传动装置上的电源提供，传动装置通过自动导向轮移动至载车板正下方，上方设有液压装置，可自动升降，从而卡入载车板上所设有的传动装置插槽，带动载车板进行规律性移动，使整个停车场规律有序进行循环；

液压升降装置：通过液压控制升降，使其卡入载车板底部的卡槽，从而带动其移动，

自动导向轮：安置在传动装置上，其中附带锁止装置以固定其方向，通过红外线导向系统的智能化控制带动整个系统的运行，传动装置内部结构主要由减速变频电机、液压升降装置和自动导向装置构成。减速变频电机是整个传动系统的动力来源，控制传动系统的速度变化。

矩形循环停车场地：

首先是场地的布置方案，若将整个矩形停车场布满尺寸相同的载车板，这样停放车的数量虽然实现了最大化，然则无法移动载车板；若只留1个空位，按照类似华容道游戏的模式，将目标载车板移动到出口需要的时间过长；随着预留空位的增多，目标载车板移动到出口的时间大大减少。显然，场地内布置载车板的数量最大化与车辆存、取等候时间较小是个需要协调的问题。

图8是本发明实施例提供的场地布置方案中预留泊位数的计算分析思路，以协调停车场地(或停车库)可供停车数量最大化与取车等候时间相对较小之间的冲突问题。

假定矩形场地可以布置i行、j列的载车板阵列，需要预留的空位数为n，用i_p表示n个预留泊位能处理的停车系统最大容量时的泊位行数，具体计算分析思路如图8所示。

图9是本发明实施例提供的停车场地循环模式图。以3*8矩阵排列方式布置的水平循环停车场地为例，说明其场地的循环示意方案。假定该停车场中的A位置的车辆需要取车，首先将左下侧的4个载车板为一个临时组合，将其一致移动到预留空位处，然后将包含A车在内的4个载车板填补到新的空位中，以此类推，可将A车移动到出口的位置，最终可实现取车的目标。同时为了方便后续车辆存放，可将左下侧的泊位空出。

为了实施上述循环移动，停车场地四周布设有红外线发射器，其安装高度和水平位置应与传动装置上的红外线接收器位置相对应，用于依计算机指令发射红外线，以引导传动系统运行方向；每个载车板下方安置有RFID卡，不同位置的RFID卡编号不同，用于供载车板和传动装置上的RFID阅读器读取信息，实现其定位和信息匹配。

所述走行控制系统设置有可编程的PLC控制器和计算机系统、通讯系统。所述可编程的PLC控制器安装在传动系统上，PLC控制器通过无线接受计算机发出的命令，控制移动方向、移动距离、调速、自动升降液压装置等；所属计算机系统用来记录车辆牌照号与对应的停放载车板编号，计算载车板的移动方案，并通过有线通讯调用红外线系统遵循移动方案的先后顺序发送红外线，当系统确定运行方向后，该方向的所有发射器发出红外线，传动装置接受到红外线后将导向轮方向调整至与红外线平行，接着导向轮锁止装置固定导向轮，传动装置沿该红外线方向进行无偏移移动，需要转向时，原方向的红外线关闭，另一方向的红外线发射，此时导向轮锁止装置松开，导向轮旋转90°，锁止装置再次固定，传动装置沿下一条红外线方向进行无偏移移动。通讯系统包括有线通讯和无线通讯，有线通讯负责控制红外线；无线通讯负责与载车板、传动装置通讯，以实现载车板停放位置信息上传(至计算机系统)和移动目标载车板编号的命令下达(至传动装置)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。