一种基于自动感应的多层泊车机构的制作方法

本发明涉及泊车自动感应和自律分配系统技术领域，特别是指一种基于自动感应的多层泊车机构。

背景技术：

目前，在我国城市居民小区停车场设施主要以平面停车场为主，这其中包括地上停车位和地下停车位。停车方便是这类停车设施的优点，但这类停车设备在设计时不仅要考虑轿车停放所占的土地面积，还要考虑停车进出所需的车道面积，因此，占地面积大。由于这些缺点导致平面停车场土地利用率较低，浪费了大量的土地资源。我国目前规划建设的城市区民小区，在进行城市建筑设计和城市道路规划设计时，大多数未能较好的考虑到提供一定数量地面停车场，因此导致现阶段的汽车保有量和停车位供需之间严重不足的状况。除此以外，平面停车场，没有完善的闭锁系统，不能给车辆提供良好的防护装置，对于小区用户的车辆财产安全存在一定的隐患，还会引发小区居民之间的矛盾问题，给日常使用带来极大不便。

在城市居民小区用户“停车难”和“高价车位”的今天，机械立体停车产业技术凭借其独有的汽车存储量大、占地面积小的技术优点，走进了人们的视野。机械立体停车产业能够增加车位，提高经济效益，将成为国民经济举足轻重的产业。

机械式立体停车库在国外的发展已经好几十年了。20世纪初，在一些发达国家停车的问题已经出现，当时立体停车库就开始被人考虑来缓解停车问题，1920年，美国建成了世界上第一座机械升降停车库，虽然那时机械停车库只不过是简单的短跨结构。停车数量增加并不多，但是不可否认的是机械式立体停车库占地少，泊位数量多的优点。许多发达国家相继加大了对立体停车库的研究。立体停车库在日本、法国、德国、韩国等国家得到了相对较快的发展。其中日本的立体车库发展是最迅速的，处于世界立体车库发展的前卫。日本对于机械停车的研发、制造、管理等各方面都处于世界领先地位，而且立体停车场的数量，泊位容量也是处于世界前列，其中多数是升降横移类停车库。这些先进发达国家应用更多的高科技到停车设备中，把停车设备向自动化、智能化方面迈进。而且越来越重视立体车库的性价比，在保证质量的前提下发展更多经济适用的停车设备，其技术和经验是非常值得我们去学习和借鉴的。

起初，我国的立体停车设备主要是引进于国外的立体设备，在国外立体停车设备的基础上，通过不断的努力改进，到目前已经形成了自主的知识产权。据有关方面的统计资料显示，目前国内约有超过100家生产企业，成立了经过国家认可的立体停车设备制造资质认证中心，建立了相应的机械立体停车设备刚度、强度方面的相应国家标准。产品中有很大一部分来自于自主研发项目，通过不断地研究和发展，目前生产技术水平有了很大提高。

我国城市居民私家车的保有量还在急剧增长，这就导致了我国停车场的需求还在不断的扩大。随着停车难和高价车位等问题的加剧，人们己清楚地意识到建设立体停车设备的紧迫性和重要性。机械式立体停车设备最终将成为解决城市停车问题的一种非常有效的方法。机械式立体停车设备在最近几年发展的尤其迅速，可以预见未来立体停车技术将会呈现出巨大的优势，会像汽车产业一样得到飞跃式的发展。

目前，投放中国市场的立体停车设备种类也有较大分别。其中最多的是垂直循环式的立体停车设备，它的结构类似摩天轮的循环形式，但将圆周循环改成双垂直线加双半圆环的循环路径。还有垂直升降式的，它的原理是将两层以上的停车位叠放为一个完整升降装置，再通过升降机构的运动，使不同层的停车位分别与进车路线相对应，进而让车辆驶入不同层的停车位。简易升降式的停车装置多用来停放两层的机械停车位。

但是，包括以上讲到的停车装置在内，每一种都存在自身的优缺点。

为了满足十辆车以内，充分减少人工投入，实现自动化停车，本专利所涉及的立体停车机构将尽大可能地达到合理与实用。

技术实现要素：

本发明提出一种基于自动感应的多层泊车机构，解决了现有技术中停车难和不具备自动运行的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于自动感应的多层泊车机构，包括框架结构、升降电梯装置、横移装置、控制感应装置和安全防护装置，所述框架结构有多根钢架横梁和多根钢架竖梁交错并通过螺栓紧固而成，且所述框架结构水平设置于地表面上，所述框架结构两侧的所述钢架竖梁内侧壁上，上下设置有多根横向槽式滑道，两侧所述的槽式滑道相互对称，所述槽式滑道将所述框架结构从下到上依次分为零层、一层、二层、三层、四层，所述槽式滑道作为每层所述横移装置往复移动的轨道；

所述横移装置包括载车板、滚轮、步进电机，所述滚轮的数量为四个分别对称安装在所述载车板底部两端的四角处，再将两端的所述滚轮分别置于两侧相对的所述槽式滑道内使所述载车板跨于两个槽式滑道之间，四个所述的滚轮内侧连接有同轴步进电机，所述步进电机驱动所述滚轮带动所述载车板在槽式滑道内往复移动。

作为一种优选的实施方式，所述升降电梯装置包括位于所述框架结构一侧的循环电梯，还包括位于框架结构另一侧的第一层升降电梯、第二层升降电梯和第三层升降电梯，所述循环电梯用于从零层向一层提升空的横移装置；所述第一层升降电梯用于一层和二层之间的升降，同时也能向零层下放空的横移装置，从而实现横移装置在零层和一层之间进行循环，所述第二层升降电梯用于二层与三层之间的升降，所述第三升降电梯用于三层与四层之间的升降；

所述横移装置与所述升降电梯装置上都设置有所述控制感应装置，所述控制感应装置控制所述横移装置和升降电梯装置的运行，所述安全防护装置安装在所述框架结构上并与所述控制感应装置连接，保证车辆存放中的安全。

作为一种优选的实施方式，所述循环电梯包括电梯框架、电梯步进电动机、传动轴处锥齿轮组、中间传动轴处锥齿轮组、丝杆处锥齿轮组、丝杆、升降板，所述电梯框架的结构是有钢架横梁和钢架竖梁相接而成，所述电梯框架上端相对的两根所述钢架横梁之间固定有固定板，所述固定板前侧所述钢架横梁上固定有所述电梯步进电动机；

所述传动轴处锥齿轮组对应着所述电梯步进电动机固定在所述固定板上，所述传动轴处锥齿轮组包括传动轴处主动齿轮和传动轴处从动齿轮，所述传动轴处从动齿轮位于所述传动轴处主动齿轮的两侧并与之啮合，所述传动轴处主动齿轮与所述电梯步进电动机之间连接有传动轴，所述电梯步进电动机通过传动轴带动传动轴处主动齿轮转动以此带动两侧的所述传动轴处从动齿轮转动；

所述中间传动轴处锥齿轮组为两组分别固定在所述固定板两端交接的所述钢架横梁上，所述中间传动轴处锥齿轮组包括中间传动轴处主动齿轮和中间传动轴处从动齿轮，所述中间传动轴处从动齿轮位于所述中间传动轴处主动齿轮的两侧并与之啮合，所述中间传动轴处主动齿轮与所述传动轴处从动齿轮之间通过传动轴连接。

作为一种优选的实施方式，相对的两根所述钢架横梁的四端分别固定有丝杆处锥齿轮组，所述丝杆处锥齿轮组包括丝杆处主动齿轮和丝杆处从动齿轮，所述丝杆处从动齿轮位于所述丝杆处主动齿轮的一侧且两者之间互相啮合，所述丝杆处主动齿轮与所述中间传动轴处从动齿轮之间通过所述传动轴连接，所述丝杆为四根，每根所述的丝杆上端分别贯穿在四端的所述丝杆处从动齿轮上，下端穿过所述钢架横梁并向下延伸至所述钢架竖梁的底端，所述升降板的四角处分别开有一个螺纹通孔，所述丝杆贯穿于所述螺纹通孔并与其螺纹配合，所述升降板的上表面两端分别设置有槽式滑道，所述升降板下方的所述丝杆上套设有螺纹配合的固定螺母，所述钢架竖梁的底端设置有丝杆轴承，所述丝杆的下端与所述丝杆轴承连接，起到固定丝杆的作用。

作为一种优选的实施方式，所述第一层升降电梯、第二层升降电梯和第三层升降电梯在升降过程中相互衔接，以保证横移装置从其中一个升降电梯上移动至另一个升降电梯上。

作为一种优选的实施方式，所述载车板的上表面上设置有一层倒钩突起的减震防滑垫，所述减震防滑垫将车稳固于载车板面上，而不会出现滑移现象。

作为一种优选的实施方式，所述框架结构上下至少设置为五层。

作为一种优选的实施方式，所述电梯步进电动机与所述传动轴通过弹性联轴器连接。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：本立体式自动感应停车装置立于地平面以上，占地面积小，可有效的解决车辆停放难的问题，另外本发明对场地的适应性较强，可应用于多种场合。本发明上下共有五层，零层不用于存放车辆，专门用于载车板的存放及循环，空载车板可以通过第零层循环至第一层，补充上行的载车板空位；一层至三层用于车辆的存放，四层不用于存放车辆，只用于取车时暂放阻碍所取车的车辆，这样的设计避免了车主在取车时因阻碍车辆无法调节而造成的麻烦。

当车主来存车时，可将车直接开到一层任何一个空载车板上，然后按下载车板上的按钮，便可以进行车辆的存放。自动控制系统会将车优先存放于二层，二层停满，继而存放在三层。三层满了则车只能存放在一层，且此时零层将没有载车板，零层的控制感应装置会向第一层电梯发送信号，第一层电梯接受信号后关闭让载车板前进的信号灯，第一层的载车板会停止移动，即可在无人工操作干预时，实现自动运行存取车辆，同时也省去了人工费用的支出，降低了停车所交费用，让车主们得到实质的优惠。还有一方面是在整个自动感应停车装置内安装有安全防护装置用来保障车辆及室内的财产安全。

由于载车板可以智能自动运用，使得停车位变的不再固定不变，这种将车停放在移动载车板上的设计，可以更加便捷的调度车辆，避免了车辆在停车过程中为了特意行驶至固定地点而带来的不便捷。

本发明中，升降电梯装置采用齿轮转动，丝杆升降，可以保证运动的准确性。简化升降步骤，使得每一部电梯都只作两层以内高度的升降运动，依靠自动移动载车板完成在不同电梯间的横向运动，可以提高升降运动中的安全性能，减少丝杆的长度，避免升降过程中的安全隐患。

载车板移动的过程中会产生晃动，致使车体不稳固，这时载车板表面上设置的一层倒钩突起的减震防滑垫可增大与轮胎的摩擦以起到稳固车体的作用，而不会产生滑移现象。

本产品实现了系统的柔性化，各个系统之间既可以相互独立工作，又可以同时为总系统服务。本产品的三个升降电梯与一个循环电梯均可以独立升降，所有的载车板均可以独立运作，但是，各个子系统又可以为总系统服务，比如：当第二层与第三层都停满时，总系统会发出信号，禁止第一层载车板的移动。

在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具有行动是可以改变的。这样，即明显的增加了系统的适应能力，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

本发明中，移动载车板可以智能自动的感应交流系统，通过单片机分析处理载车板两侧的超声波测距感应器、光敏电阻测光感应器，自动识别自身、相邻载车板以及升降电梯的运动状态。同时，单片机也可以根据分析出来的运动状态，控制自身的运动，实现左右横移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例的立体结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的右视图；

图4为升降电梯装置的立体结构示意图；

图5为横移装置的立体结构示意图；

图6为图4的俯视图；

图中：101-框架结构；102-升降电梯装置；103-横移装置；111-循环电梯；112-第一层升降电梯；113-第二层升降电梯；114-第三层升降电梯；121-零层；122-一层；123-二层；124-三层；125-四层；1-钢架横梁；2-钢架竖梁；3-槽式滑轨；4-载车板；5-滚轮；6-步进电动机；7-电梯步进电动机；8-传动轴处锥齿轮组；9-中间传动轴处锥齿轮组；10-丝杆处锥齿轮组；11-丝杆；12-升降板；13-丝杆轴承；14-固定螺母；15-传动轴；16-一层倒钩突起的减震防滑垫；17-固定板；18-传动轴处主动齿轮；19-传动轴处从动齿轮；20-中间传动轴处主动齿轮；21-中间传动轴处从动齿轮；22-丝杆处主动齿轮；23-丝杆处从动齿轮；24-弹性联轴器。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3、图5、所示的一种基于自动感应的多层泊车机构其中所包括的框架结构101是有多根钢架横梁1和多根钢架竖梁2交错并通过螺栓固定而成并立于地表面上，位于框架结构101两侧的钢架竖梁2内壁上设置有槽式滑道3，槽式滑道3横向于钢架结构101内，上下将其分为零层121、一层122、二层123、三层124、四层125；本发明中共有五层，其零层121不用于存放车辆，专门用于横移装置103的存放及循环；一层122、二层123、三层124，用于车辆存放，四层125不用于存放车辆，只用于取车时暂放阻碍所取车的车辆；

一层122最多可存四辆，二层123最多可存放三辆，三层124最多可存两辆，往每层上存放车辆都要通过横移装置103和升降电梯装置102来完成，横移装置103包括滚轮5、步机电动机6和载车板4，车主将车辆行驶到载车板4上后，载车板4底部安装的步进电动机6运转来驱动四个滚轮5在槽式滑道3上移动，移动的过程中会产生晃动，致使车体不稳固，这时载车板4表面上的一层倒钩突起的减震防滑垫16可增大与轮胎的摩擦以起到稳固车体的作用；升降电梯装置102包括只用于从零层121向一层122提升空的横移装置103的循环电梯111，还有用于从一层122向二层123提升的第一层升降电梯112，另外第一层升降电梯112还可以向零层121下放空的横移装置103，从而实现横移装置103在零层121和一层122之间进行循环，第一层升降电梯122的一侧设置有从二层123上三层124提升的第二层升降电梯113，在第二层升降电梯113的一侧同样设置了第三层升降电梯114且只用于取车时暂放阻碍所取车辆；横移装置103和升降电梯装置102的运行都通过控制感应装置来控制实施，为保证车辆在存取及停放中的安全性，在框架结构101上安装了安全防护装置，安全防护装置与控制感应装置连接。

车主来存放时，将车开到一层122任何一个空的载车板4上，然后载车板4上的继电器开关会闭合，表示有车，车主将车停好后，再按一下载车板4上的确认按钮，载车板4上的红外信号将发出信号，表示要进行存车状态。此时出现两种情况：

1、当有车的载车板4和第一层升降电梯112之间没有空载车板4，则载车板4发射的信号传递到第一层升降电梯112上，第一层升降电梯112也会反馈一个信号给载车板4，这时载车板4会向第一层升降电梯112移动，第一层升降电梯112上的超声波测距装置会测量载车板4与第一层升降电梯112之间的距离。当载车板4与第一层升降电梯112之间的距离达到指定值，第一层升降电梯112会向载车板4发送一个信号，载车板4接收到信号后会停止移动，随后第一层升降电梯112准备提升。

2、当有车的载车板4和第一层升降电梯112之间有空载车板4，则有车的载车板4发射的信号会传递到空载车板4上，空载车板4接收到信号再发出给第一层升降电梯112，简单来说就是空载车板4只起到媒介的作用。第一层升降电梯112接收到信号后也会反馈一个信号给相邻最近的空载车板4，空载车板4接收到信号后会向第一层升降电梯112移动。此时空载车板4上的超声波测距装置感应到载车板4之间距离增大，从而触发空载车板4上的红外信号灯，向其相邻载车板4发送信号，相邻的载车板4接收到信号后，也会向第一层升降电梯112方向移动。当空载车板4移动到第一层升降电梯112上时，第一层升降电梯112会将载车板4下方到零层121，同时对侧的循环电梯111会提升一个空载车板4到一层，这样就可以实现空载车板4的循环。一直到有车的载车板4移动到第一层升降电梯112上后，第一层升降电梯112准备提升。

第一层升降电梯112往上层提升有车的载车板4时，先将有车的载车板4提升到二层123，此时第一层升降电梯112与第二层升降电梯113对接，有车的载车板4移动到第二层升降电梯113上，若二层还没有停满车，则载车板4会往里面横向移动，直到测距装置感应到的距离达到停止的数值时，载车板4停止移动，存车结束。若二层123已经停满了车辆，第二层升降电梯113运动将有车的载车板4提升到三层124位置并与第三层升降电梯114对接，有车的载车板4通过第三层升降电梯114继续往里面横向移动，直到测距装置感应到的距离达到停止的数值时，载车板4停止移动，此时存车结束。

当二层123和三层124均已停满车时，零层121将没有载车板4，分布在零层121的检测系统将会反馈信号给第一层升降电梯112，第一层升降电梯112接收到信号后将不会进行提升，同时第一层升降电梯112的信号关闭，载车板4接收不到信号，从而载车板4停止运动。

车主取车时，按下取车按钮，相应的载车板4信号灯亮起，发送信号给相应层的升降电梯，升降电梯接收信号后会反馈给载车板4一个移动的指令，载车板4开始移动到升降电梯上，升降电梯会依次降落，将车送到一层122，从而实现取车。

取车的过程中所出现的情况说明：

若二层123和三层124都已停满了车，此时要取二层123最里面的车，该车下面的载车板4会发送信号给第二层升降电梯113，还处于存车状态的载车板4起到信号传递的功能，第二层升降电梯113接收信号后反馈给载车板4一个往第二层升降电梯113方向移动的信号，载车板4逐个向第二层升降电梯113移动。当第一个载车板4到达第二层升降电梯113位置时，第二层升降电梯113再将第二个载车板4运到三层124，再由第三层升降电梯114提升到四层125进行暂放，第二层升降电梯113再将第二个载车板4运到三层124，然后步骤与第一个载车板4一样。第二层升降电梯113回到二层123后，第一层升降电梯112上升到二层123，发送信号给载车板4让其继续移动，载车板4到达第一层升降电梯112上时，第一层升降电梯112将载车板4下方到一层，车主将车开走，完成取车。

如图4和图6所示的电梯框架上端相对的两根所述钢架横梁1之间固定有固定板17，固定板17前侧钢架横梁1上固定有电梯步进电动机7，和电梯步进电动机7相对应的传动轴处锥齿组8固定在固定板17上，传动轴处锥齿轮组8包括传动轴处主动齿轮18和传动轴处从动齿轮19，传动轴处从动齿轮19位于传动轴处主动齿轮18的两侧并与之啮合，传动轴处主动齿轮18与电梯步进电动机7之间连接有传动轴15，传动轴15与电梯步进电动机7通过弹性联轴器24连接，弹性联轴器用于稳定步进电动机7向传动轴15传递的动力，电梯步进电动机7通过传动轴15带动传动轴处主动齿轮18转动以此带动两侧的传动轴处从动齿轮19转动，中间传动轴处锥齿轮组9为两组分别固定在与固定板17两端交接的钢架横梁1上，中间传动轴处锥齿轮组9包括中间传动轴处主动齿轮20和中间传动轴处从动齿轮21，中间传动轴处从动齿轮21位于中间传动轴处主动齿轮20的两侧并与之啮合，中间传动轴处主动齿轮20与传动轴处从动齿轮19之间通过传动轴15连接，相对的两根钢架横梁1的四端分别固定有丝杆处锥齿轮组10，丝杆处锥齿轮组10包括丝杆处主动齿轮22和丝杆处从动齿轮23，丝杆处从动齿轮23位于所述丝杆处主动齿轮22的一侧且两者之间互相啮合，丝杆处主动齿轮22与中间传动轴处从动齿轮21之间通过传动轴15连接，丝杆11为四根，每根丝杆11的上端分别贯穿在四端的丝杆处从动齿轮23上，下端向下贯穿于钢架横梁1并延伸至钢架竖梁2的底端，升降板12的四角处分别开有一个螺纹通孔，丝杆11贯穿于螺纹通孔并与其螺纹配合，升降板12的上表面两端分别设置有槽式滑道3，升降板12下方的丝杆11上套设有螺纹配合的固定螺母14，固定螺母14用来防止升降板12因故突然落下，伤害到人车。钢架竖梁2的底端设置有丝杆轴承13，丝杆11的下端与丝杆轴承13连接，起到固定丝杆11的作用。本发明中的升降电梯装置102，采用齿轮转动，丝杆升降，可以保证运动的准确性，简化升降步骤，使得每一部电梯都能只作两层以内高度的升降运动，依靠自动移动载车板完成在不同电梯间的横向运动，可以提高升降运动中的安全性能，减少丝杆的长度，避免升降过程中的安全隐患，使用这样的传动系统有着平稳性高的特点。

本发明实现了无人工操作干预时，能自动运行，并且可以满足停车需求的全自动立体停车机构。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围。