专利名称：具有车身自动调整功能的立体车库的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立体车库，具体涉及一种带有车身自动调整装置的立体车库。
背景技术：
随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快，汽车保有量也在不断提高。截止到2010年底，我国民用汽车保有量大约在7400万辆，而私家车的增长率还在不断提高，工信部装备工业司预计，到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆。随着车辆的增多，“停车难” 问题越来越突出，特别是在城市中心地带或一些老小区内，出现了严重的占道停车，占用居住小区绿地，造成静态交通混乱现象，从而进一步加剧了交通拥挤，破坏了城市的居住环境和城市形象。为了解决停车车位少问题，立体车库应运而生。立体车库节约用地，能最大限度地利用空间，有效缓解城市用地紧张与车位需求量大的矛盾，并具备管理人员少、防盗性能高等特点，因此，近年来发展态势迅速。但有些立体车库存在利用率很低现象，车库外车位紧张，而立体车库却空闲无人使用。究其原因，是一些立体车库对停车技术要求高，每次而停车都让司机感觉像倒桩考试，一般司机开车前进容易倒车难，需多次调整才能将车身位置调正，否则在升降过程中容易发生碰撞挤压车身现象。而在车身调正过程中，经常也会一不小心发生刮蹭现象，并且对轮胎的磨损较大。这些造成一些三五年驾龄的司机轻易都不敢使用立体车库，更不用说一些刚刚取得驾照的新司机。因此，对停车技术要求高成为立体车库推广亟待解决的问题。
发明内容
发明目的本发明为了解决目前立体车库停车时，车身位置调整困难的问题，设计一种具有车身自动调整功能的立体车库，可自动调节车身位置的装置，避免车辆磨损，减少司机停车难度，缩短停车时间，减少车辆尾气排放。技术方案一种具有车身自动调整功能的立体车库，该立体车库包括载车板、前后轮距检测装置、位于所述载车板中部位置的车身位置自动调整装置，所述载车板中间部分悬空，所述载车板上设有若干块前轮挡车板和若干块后轮挡车板，所述前轮挡车板位于所述车身位置自动调整装置前方，所述后轮挡车板位于所述车身位置自动调整装置后方。所述载车板前方设有车身倾斜角度检测装置，所述载车板四个角的延伸方向设有车身伸出检测收发装置，所述车身伸出检测收发装置包括位于所述载车板左上角上方的左侧发射装置、位于所述载车板右上角上方的右侧发射装置、位于所述载车板左下角下方的左侧接收装置和位于所述载车板右下角下方的右侧接收装置。
所述车身位置自动调整装置包括固定在地面上的两根横向位置调整轨道，所述导轨上方放有横向位置调整小车，所述轨道下方装有压力传感器，所述小车上放有回转油缸，所述回转油缸上方设有旋转支撑机构，所述旋转支撑机构上面放有液压装置，所述液压装置和回转油缸安装在所述旋转支撑机构上下两层，所述旋转支撑机构底部与所述小车相连，所述旋转支撑机构上方设有左支撑油缸和右支撑油缸，所述左支撑油缸和右支撑油缸分别位于所述回转油缸两边，所述左支撑油缸和右支撑油缸的缸体都置于所述旋转支撑机构上， 所述左支撑油缸和右支撑油缸的液压杆均支撑所述载重板，所述回转油缸下方设有光电编码盘。作为本发明进一步改进，所述前后轮距检测装置包括装在最后一块后轮挡车板下方的行程开关、安装在载车板外部的后轮检测装置、控制前轮挡车板和后轮挡车板的自动选择装置，所述后轮检测装置包括测重板和位于所述测重板下方的行程开关。作为本发明进一步改进，所述车身倾斜角度检测装置为两个超声测距仪，对应位于所述载车板前方的中间位置。通过两个测距仪检测到距离车辆保险杠的差值，判断车辆倾斜角度，决定车身调整角度和方向。作为本发明进一步改进，所述载车板上设有四个相同且并排排列的前轮挡车板和四个相同且并排排列的后轮挡车板，正常情况各挡车板闭合成平板状铺在载车板上，便于车辆的行驶。作为本发明进一步改进，所述压力传感器装在其中一根导轨下方中间位置，用于检测载重板是否支撑车辆。作为本发明进一步改进，所述旋转支撑机构底部与所述小车通过滚珠连接，减小旋转支撑机构在小车上转动时的摩擦力。作为本发明进一步改进，所述车身伸出检测收发装置、车身倾斜角度检测装置和前后轮距检测装置的后轮检测单元固定在停车位的地面上，使得上述机构在车位移动时不随载车板移动。载车板是用来对停放车辆起支撑作用的部件，在移动车辆时带动车辆运动和前轮挡车板以及后轮挡车板运动。作为本发明进一步改进，所述控制前轮挡车板和后轮挡车板的自动选择装置包括控制器和位于前轮挡车板和后轮挡车板下方的油缸。控制前轮挡车板和后轮挡车板的自动选择装置由控制器控制油缸的升降现挡车板的下降与弹起。作为本发明进一步改进，载车板中间部分悬空，用于安放车身自动调整装置的载重板，在车辆升降横移时，载车板载着车辆移动，车身自动调整装置仍位于停车位中间位置，不随载车板移动。作为本发明进一步改进，所述测重板为四块并列排布的弹性钢板，每块弹性钢板下有装有一个行程开关，当车轮压上时闭合，车轮离开后自动弹起。工作原理在存车时只需将车安全停到载车板上，当前后轮距检测装置检测到轮距时，决定哪一个前挡车板弹起，停车时司机感到前轮碰到前挡车板即可停车，车身自动调整装置采用液压系统举起车身，再由回转油缸进行车身倾斜角度调整，然后举升装置下降， 放下车辆，车身自动调整装置复位，这样可保证车身自动调整装置的载重板升起时恰好支撑在车辆底盘的中间位置，并能保证车辆移动过程中不会向前溜车，保证车身与边线平行， 将车轮回正，即可下车，由车身倾斜角度检测装置确定车身倾斜角度判断，由液压系统进行车身调正；下车后通过人机界面确认停车时，根据检测到的轮距，决定后哪一块后挡车板弹起，防止车辆移动过程中往后溜车，然后判断左右两侧是否伸出车位，如伸出车位再进行横向位置调正；调整完成后即可进行车位的升降和横移操作，将车放到指定车位；取车时只需控制好方向盘，不要转动方向，将车直接退出载车板倒退即可退出车库外。
本发明根据压力传感器检测前后轮距离，在载车板上灵活选择前后轮挡车板位置；车身伸出检测收发装置通过左右两侧的光电开关组检测车辆是否有部分伸出挡车板， 决定车辆左右调整方向；前后轮距检测装置通过前轮所压下的形成开关与后轮压下的形成开关的距离判断，决定前后挡车板哪块弹起；车身自动调整装置通过液压驱动进行车辆顶起和选择，调整角度，通过异步电机带动行走小车调整左右位置；采用放置在载车板前端， 中心线两侧的超声传感器检测与车身的距离，通过距离差和两个传感器的距离计算出车身倾斜角度。有益效果本发明具有车身自动调整功能的立体车库通过汽车前后轮所压到的行程开关的距离检测车辆前后轮距，检测方法简单可靠；利用液压系统进行车身角度和横向位置的自动调整，保证车辆在升降过程中的安全，成本低，运行平稳可靠，维护方便，效减小停车难度，缩短调整时间，减少停车时间和尾气排放，消耗能量少，节能环保；灵活选用前后挡车板位置，避免在人工调整时的刮蹭和碰撞情况，安全可靠。
图1为本发明立体车库平面俯视图； 图2为图1 (A-A)剖面结构示意图3为本发明的载车板结构示意图； 图4为本发明的车身自动调整机构液压原理； 图5为汽车倾斜状态示意图； 图6为根据图5汽车倾斜状态的角度检测原理图； 图7为本发明的前后轮距检测俯视图； 图8为本发明的前后轮距检测侧视图； 图9为本发明的挡车板工作原理示意图； 图10为本发明的车身伸出检测俯视图； 图11为本发明的车身伸出检测侧视图。
具体实施例方式如图1所示，一种具有车身自动调整功能的立体车库，由车身伸出检测收发装置、 车身倾斜角度检测装置2、载车板5、车身位置自动调整装置和前后轮距检测装置组成。其中，车身伸出检测装置包括左侧发射装置1、右侧发射装置3、左侧接收装置11和右侧接收装置9。载车板上设有了四个前轮挡车板4和四个后轮挡车板8。车身位置自动调整装置包括横向位置调整轨道6、载重板7、左支撑油缸12、右支撑油缸14、回转油缸13、旋转支撑机构20、光电编码盘15、压力传感器16、油箱和泵等液压装置18、横向位置调整小车19。所述前后轮距检测装置包括装在最后一块后轮挡车板8下方的行程开关10、安装在载车板5外部的后轮检测装置、控制前轮挡车板4和后轮挡车板8 的自动选择装置，所述后轮检测装置包括四块弹性钢板17和位于每块弹性钢板17下方的行程开关10。车身伸出检测收发装置、车身倾斜角度检测装置2和前后轮距的检测装置的后轮检测单元固定在停车位的地面上，在车位移动时不随载车板5移动。载车板5是用来对停放车辆起支撑作用的部件，在移动车辆时带动车辆运动，包括前轮挡车板4和后轮挡车板8。前轮挡车板4和后轮挡车板8各由四块相同的挡车板组成，正常情况各挡车板闭合成平板状，铺在载车板上，便于车辆的行驶。当前后轮距检测装置检测到轮距时，决定哪一个前挡车板弹起，停车时司机感到前轮碰到前挡车板即可停车，这样可保证车身自动调整装置的载重板7升起时恰好支撑在车辆底盘的中间位置，并能保证车辆移动过程中不会向前溜车。在人下车后通过人机界面确认停车时，根据检测到的轮距，决定后哪一块后挡车板弹起，防止车辆移动过程中往后溜车，保证车辆安全。载车板中间部分悬空，其结构如图 3所示，用于安放车身自动调整装置的载重板7，车位移动时车身自动调整装置不随载车板 5移动。车身自动调整装置的结构如图2所示，在地面上固定两根横向位置调整轨道6，在其中一根导轨下的中间位置安装压力传感器16，用于检测载重板是否支撑车辆。在导轨6 的上方放置横向位置调整小车19，小车19由异步电机带动，通过滚轮在轨道上左右移动。 小车19与摆动油缸13活塞杆焊接在一起，摆动油缸13缸体与旋转支撑机构20焊接在一起。旋转支撑机构与小车19通过滚珠连接，减小旋转支撑机构在小车上转动时的摩擦力。 左支撑油缸12和右支撑油缸14的缸体焊接在旋转支撑机构上方，液压杆焊接在载重板7 的下面。这样支撑油缸缸体、回转油缸缸体都安装在旋转支撑机构20上下两层，将油箱和泵等液压装置18也安装在旋转支撑机构20上，这样便于液压管的安装。车身位置自动调整过程如下。车辆停放好后，车身倾斜角度检测装置2检测到车辆倾斜的角度，左支撑油缸12和右支撑油缸14支撑杆将与其相连的载重板7缓慢顶起，安装在车身位置自动调整装置底部的压力传感器16检测到压力突然增加，说明此时载重板7 碰到了车辆底盘，再将载车板升高20厘米后，即停止在这一高度，开始进行车身角度调整。 回转油缸13根据车身倾斜角度检测装置2检测到的角度，决定瞬时转旋转还是逆时针旋转，旋转的角度通过720线光电编码盘15检测。光电编码盘15每收到一个信号，表示旋转 0. 5度角，与车身倾斜角度检测装置2检测到的角度比较，如相等则停止旋转。然后车身伸出检测装置检测车身左右两侧是否伸出，如果伸出则由异步电机的正反转带动横向位置调整小车19在轨道6上左右移动，直到检测到车身完全没有伸出车位时停止。此时左支撑油缸12和右支撑油缸14开始带动载重板7下降，当压力传感器16检测到压力突然变小时， 说明此时车辆已经停放在载车板5上，如果继续下降到初始位置，载重板7因为旋转了一定的角度，必然无法放入载车板5的中间间隙处，因此在检测到车辆停放好后，油缸继续下降 5厘米即停在这一高度，开始载车板复位。首先由异步电动机带动横向位置调整小车19在横向复位，然后再由回转油缸带动载车板进行旋转角度复位，根据旋转编码器判断是否复位完成，如果复位完成，则左支撑油缸12和右支撑油缸14开始带动载重板7继续下降，直到恢复到初始状态为止。此时，车身自动调整过程结束。车身自动调整机构液压原理如图4所示。液压系统由油箱301、空气滤清器302、 吸油过滤器303、泵304、电机305、单向阀306、溢流阀307、电磁换向阀308、单向阀309、电控泄压阀310、电磁换向阀311、两个单向节流阀312、两个支撑油缸313、回转油缸315组成。当开始车身调整时，电机305带动泵304运转，液压油压力足够时通过单向阀306流向电磁换向阀308，电磁换向阀308的电磁阀不得电，阀处于电磁阀308的左位，液压油流向两个单向节流阀312，推动两个支撑油缸313，由支撑油缸313推动载重板314上升。图中载重板314即为图1、2中的载重板7，支撑油缸313即为图2中的左支撑油缸12和右支撑油缸14。当检测到举升到位后，电磁阀308得电，液压油经过电磁阀308不再流向节流阀 312，而流向电磁换向阀311，此时支撑油缸处于保持状态。通过电磁阀311的左侧或右侧电磁开关得电，阀就处于对应的位置，液压油流进回转油缸一侧，另一侧的液压油经单向阀 309流回油缸，回转油缸开始顺时针或逆时针旋转，旋转到位后电磁开关断电，阀处于中位， 阀311内油路互不导通。单向阀306流出的液压油只能通过溢流阀307流回油缸。此时让电控泄压阀310电磁开关得电，阀处于下位，油缸313内的液压油经节流阀3 12流向电控泄压阀310，由于有单向阀309的作用，因此不会流向回转油缸，只能流回油箱，载重板314 开始缓慢下降，当载重板314离开车辆底盘时，电控泄压阀310断电，恢复上位，截断油路， 此时载重板处于停止状态。电磁换向阀311开始与刚才状态相反的电磁开关得电，换向阀 308送出的液压油又反向流进回转油缸315，刚才的出油侧变为进油侧，刚才的进油侧变为出油侧，液压油经单向阀309流回油箱。回转油缸反转，转到初始位置后，电磁开关断电，阀恢复中位，单向阀306送出的油又开始经溢流阀307流回油缸。此时电控泄压阀310继续得电，阀处于下位，载重板314继续下降，直到恢复初位。此时车身自动调整过程结束，所有电磁阀断电，电机停止运转。图5、6为本发明的汽车倾斜角度检测原理图。车身倾斜角度检测装置由两个安装在车位纵向中心线两侧，相距50cm的超声测距传感器组成。两个传感器距离载车板高度为45cm左右，这一高度无论对轿车还是SUV，都是保险杠或车牌等平直位置，并且由于车辆两侧对称，因此测量数据相对较准确。如汽车倾斜状态如图5所示，则左侧传感器检测距离为hl，右侧检测距离为h2，根据hl>h2，可判断车辆此时向左倾斜，利用hi与h2的大小关系决定回转方向。由于两个传感器连线垂直于超声传感器检测方向，因此可以将其简化为一个直角三角形，如图6所示。三角形一个直角边为两个传感器的连线ab，另一直角边为两个检测距离之差ac，并且已知ab=50cm，ac=hl-h2,因此可求出车身倾斜角度 =
hl-h2
arctan( —~ )。由于旋转编码器为720线，每接收一个信号表示旋转了 0. 5度，由此算
JUcm
出旋转编码器产生多少信号表示车身摆正。图7、8为本发明的前后轮距检测原理示意图，其中图7为俯视图，图8为侧视图。 在载车板上的最后一个后挡车板下安装行程开关SQl。当车辆前轮压到该挡车板时，行程开关SQl闭合，此时检测安装在载车板外的后轮检测装置。后轮检测装置由四块弹性钢板组成，每块钢板下有装有一个行程开关，当车轮压上时闭合，车轮离开后自动弹起。紧凑型车如吉利熊猫、雪佛兰SPARK轴距为2300mm以上，因此第一块钢板中心点距SQl长度为2. 3m， 下面的行程开关为SQ2。而大型车如宝马7、奥迪A8或别克GL8等，轴距为3310mm以内，因此最后一块钢板中心点距SQl长度为3. 3m,下面的行程开关为SQ5。中间分别放置第二和第三块钢板，每块钢板宽0. 25m,分别放置行程开关SQ3和SQ4。当汽车前轮压在SQl上，使其闭合时，开始检测SQ2、SQ3、SQ4和SQ5，看哪一个形成开关闭合，如果此时SQ2闭合，说明进入车库的车辆为小型汽车，此时为了保证车身调整装置的载重板托起的位置是汽车前后轮之间的部位，前挡车板选择第四块弹起，后挡车板选择第一块弹起，固定车身；如果此时 SQ3闭合，则前挡车板第三块弹起，后挡车板第二块弹起；如果此时SQ4闭合，则前挡车板第二块弹起，后挡车板第三块弹起；如果此时SQ5闭合，则前挡车板第一块弹起，后挡车板第四块弹起。如果后轮检测装置检测两个行程开关同时闭合，说明此车轴距介于二者之间，应将其归为较大一档，避免挡车板无效。图9为挡车板工作原理示意图。挡车板61位于载车板支撑横梁62上，每块挡车板采用两个小型油缸63进行举升，油缸63 —端固定在地面64上，支撑杆焊接在挡车板61 下面，两缸同时举升，保证挡车板的平衡。油缸与车身自动调整装置共用油泵，由于油泵需跟随车身调整装置旋转、横移，因此需要使用软管将油路引入，由于此时只需承受挡车板重量，因此挡车板举升油缸载重量不大，需要压强不高，软管完全能满足系统需要。图10、11为车身伸出检测原理示意图，图10为车身伸出检测原理俯视图，图11为车身伸出检测原理俯视图，车身伸出检测是依靠光电开关进行检测，在载车板的前端左右两侧分别放置两组光电开关，前端为发射装置(同图1中的左侧发射装置1、右侧发射装置 3)，后端为接收装置(同图1中的左侧接收装置11和右侧接收装置9)。如果车辆未伸出边线，则光电开关导通，如果车辆伸出边线外，则光电开关截止。由于整个车身侧面凹凸不平， 车身高度也不相同，因此选择车辆最外侧的观后镜作为主要检测位置。如果观后镜没有伸出边线，则车辆其他位置也不会伸出边线，因此光电开关的安装高度达到观后镜高度即可。 但不同车型观后镜高度不同，因此左右两侧各安装9个高度不同的光电开关进行检测。最下端的一组光电开关距载车板高60cm，往上每隔IOcm放置一个，共放置9组。
权利要求
1.一种具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于该立体车库包括载车板(5)、 前后轮距检测装置、位于所述载车板(5)中部位置的车身位置自动调整装置，所述载车板 (5)上设有若干块前轮挡车板(4)和若干块后轮挡车板(8)，所述前轮挡车板(4)位于所述车身位置自动调整装置前方，所述后轮挡车板(8)位于所述车身位置自动调整装置后方；所述载车板(5)前方设有车身倾斜角度检测装置(2)，所述载车板(5)四个角的延伸方向设有车身伸出检测收发装置，所述车身伸出检测收发装置包括位于所述载车板(5)左上角上方的左侧发射装置(1)、位于所述载车板(5)右上角上方的右侧发射装置(3)、位于所述载车板(5 )左下角下方的左侧接收装置(11)和位于所述载车板(5 )右下角下方的右侧接收装置(9);所述车身位置自动调整装置包括固定在地面上的两根横向位置调整轨道(6)，所述导轨(6)上方放有横向位置调整小车(19)，所述轨道(6)下方装有压力传感器(16)，所述小车 (19)上放有回转油缸(13)，所述回转油缸(13)上方设有旋转支撑机构(20)，所述旋转支撑机构(20)上面放有液压装置(18)，所述液压装置(18)和回转油缸(13)安装在所述旋转支撑机构(20 )上下两层，所述旋转支撑机构(20 )底部与所述小车(19 )相连，所述旋转支撑机构(20)上方设有左支撑油缸(12)和右支撑油缸(14)，所述左支撑油缸(12)和右支撑油缸 (14)分别位于所述回转油缸(13)两边，所述左支撑油缸(12)和右支撑油缸(14)的缸体都置于所述旋转支撑机构(20)上，所述左支撑油缸(12)和右支撑油缸(14)的液压杆均支撑所述载重板(7)，所述回转油缸(13)下方设有光电编码盘(15)；所述前后轮距检测装置包括装在最后一块后轮挡车板(8)下方的行程开关(10)、安装在载车板(5)外部的后轮检测装置、控制前轮挡车板(4)和后轮挡车板(8)的自动选择装置，所述后轮检测装置包括测重板(17)和位于所述测重板(17)下方的行程开关(10)。
2.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述车身倾斜角度检测装置(2)为两个超声测距仪，对应位于所述载车板(5)前方的中间位置。
3.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述载车板 (5)上设有四个相同且并排排列的前轮挡车板(4)和四个相同且并排排列的后轮挡车板 (8)。
4.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述压力传感器(16)装在其中一根导轨下方中间位置。
5.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述旋转支撑机构(20)底部与所述小车(19)通过滚珠连接。
6.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述车身伸出检测收发装置、车身倾斜角度检测装置(2)和前后轮距检测装置的后轮检测单元固定在停车位的地面上。
7.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述控制前轮挡车板和后轮挡车板的自动选择装置包括控制器和位于前轮挡车板和后轮挡车板下方的油缸。
8.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述载车板 (5)中间部分悬空。
9.根据权利要求1所述具有车身自动调整功能的立体车库，其特征在于所述测重板(17)为四块并列排布的弹性钢板，每块弹性钢板下有装有一个行程开关(10)。
全文摘要
本发明公开了一种具有车身自动调整功能的立体车库，该立体车库包括载车板、前后轮距检测装置、位于所述载车板中部位置的车身位置自动调整装置。本发明能有效减少司机停车难度和车身调整时间，减少尾气排放，能保证车辆停车安全，避免刮蹭。
文档编号E04H6/12GK102425321SQ20111028160
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者浦振托, 贲礼进, 陈继永 申请人:南通纺织职业技术学院