一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法与流程

本发明涉及机械式停车设备领域，具体涉及升降横移停车设备的载车板升降运行检测，更具体是一种以对射式光电开关取代现有载车板升降运行检测装置的方法。

背景技术：

随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显，机械式停车设备已得到广泛应用，其中升降横移停车设备因结构简单、制作成本低、适应性广而占据市场的80%以上份额。升降横移停车设备的载车板涉及横移、升降运行，运行状态需要使用检测装置进行检测，该检测装置通常采用摇臂开关，且正常用量较大，一套设备需要用上数十个甚至超过百个。

2018年11月13日公开、申请号为201810518324.2、名称为“一种一机多板停车设备的上升检测装置”提出了一个技术方案，该方案采用对射式光电开关作为一机多板升降横移停车设备的升降载车板的上升检测装置，每层至少只需安装一套升降到位检测装置、一套升降超限检测装置，用以取代原有每块载车板分别安装一套升降到位检测装置、一套升降超限检测装置组成的复杂的载车板上升检测系统；相关申请文件专门介绍了其中采用拉力传感器检测牵引力以及防坠器支承升降载车板的一机多板升降横移停车设备的相关实施例。

但是，上述技术方案至少存在以下缺陷：

第一，只专门针对采用拉力传感器检测牵引力以及防坠器支承升降载车板的一机多板升降横移停车设备形式设计，而这种设备类型数量极少，导致应用范围很小；

第二，只解决了升降载车板的上升运行检测，下降运行检测仍沿用原有模式；

第三，方案提出的升降载车板上升检测方法仍然相对复杂，有较大的改进空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计出一种适合所有类型升降横移停车设备、以光电开关全面取代升降载车板的原有检测装置的技术方案，该技术方案所需检测元器件进一步大幅减少，控制过程更加简单，可靠性更高，综合成本更低。

为实现上述目的，本发明一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法，其特征在于：所述方法的应用对象是升降横移停车设备，包括以下两种类型：第一种类型是防坠落装置为非接触式，配套安装有链/索松脱检测装置；第二种类型是安装有牵引力传感器；所述光电开关为对射型光电开关；所述载车板升降运行检测包括上升到位检测、上升超限检测、下降到位检测。

当前的升降横移停车设备基本上都属于防坠落装置为非接触式、配套安装有链/索松脱检测装置的类型，其特征是载车板上升的时候，对应的防坠落装置处于打开、避让状态；当载车板上升到位，对应的防坠落装置动作复位，处于防坠落状态，此时载车板与防坠落装置的任何元器件均没有产生接触，只有当载车板出现故障下坠、至触及防坠落装置，防坠落装置才起到防止载车板进一步下坠的作用。当载车板触及防坠落装置或者触及地面层且仍然处于继续下降状态，则链/索松脱检测装置将检测到链/索处于松弛状态。

升降横移停车设备安装有牵引力传感器是一种全新的设备类型，牵引力传感器（可以是压力传感器或者是拉力传感器）安装在每一根曳引载车板升降的链/索之上，载车板出现超载、偏载（包括在静止状态或者在升降状态）都可以检测到，能够避免因超载、偏载而造成安全事故。这种类型设备安装的防坠落装置通常允许载车板与之接触，使得载车板处于静止状态的时候，链/索处于无牵引力状态，设备及链/索的安全性得到进一步的提高。

本发明一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法适合所有类型的升降横移停车设备，与是否一机一板或者一机多板无关。

所述上升到位检测、上升超限检测的特征是：处在非地面层的同一层的载车板由一套上升检测装置来实现上升到位检测以及上升超限检测；所述上升检测装置包括上升检测光电开关、挡光板。

所述上升检测光电开关在除地面层之外的各层每层配套安装一套，包括一个发射器以及配套的一个接收器，与停车设备控制系统信号连接，安装于设备机架的后方位置或者前方位置，安装高度须高于所在层载车板的上升到位高度；所述发射器、接收器安装在与所在层载车板宽度方向平行的水平直线之上，形成一条对射光通道；所述对射光通道与所在层载车板的长度方向垂直，空间距离跨越所在层需要检测的载车板的总宽度。上升检测光电开关的安装位置选择在设备机架的后方或者前方都是可行的。当然，建议安装在后方位置，以尽量减少存在影响检测的因素。

所述挡光板配套需要升降运行的载车板安装，一块载车板安装一个，其安装位置与配套安装在该载车板所在层的上升检测光电开关的位置相匹配，其实体高度尺寸刚好是载车板上升到位至上升超限的距离尺寸；当载车板上升至刚好到达所在层载车板的到位高度位置时，所述载车板之上安装的挡光板的实体的上方刚好能够遮挡所述上升检测光电开关的光通道，使得所述对射式光电开关对外输出“遮蔽”信号，触发停车设备控制系统发出信号使得所述载车板停止上升；所述停车设备控制系统经过延时、确认所述载车板已经停止上升运行之后，发出信号使得所述载车板缓慢下降；当所述载车板之上安装的挡光板的实体的上方刚好离开对所述上升检测光电开关的光通道的遮挡，使得所述对射式光电开关对外输出“导通”信号，触发所述停车设备控制系统发出信号使得所述载车板停止下降；此时，所述载车板即处于上升到位状态。

若载车板上升至刚好到达所在层载车板的到位高度位置，所述载车板之上安装的挡光板的实体的上方刚好能够遮挡所述上升检测光电开关的光通道，使得所述对射式光电开关对外输出“遮蔽”信号，触发停车设备控制系统发出信号使得所述载车板停止上升；但由于出现某种故障，使得所述载车板没有停止上升而是继续上升，则在所述停车设备控制系统延时过程中，所述载车板继续上升使得所述挡光板的实体的下方刚好离开对所述上升检测光电开关的光通道的遮挡，使得所述对射式光电开关对外输出“导通”信号，触发所述停车设备控制系统发出信号紧急停止所述载车板的上升运行；此时，所述载车板刚好处于上升超限状态；然后，所述停车设备控制系统发出信号，禁止设备的所有运行，同时对外发出故障提示信息，直至所述故障得到排除。

所述下降到位检测的特征是：处在非地面层的所有载车板由一套下降检测装置实现下降到位检测；所述下降检测装置包括下降检测光电开关、挡光板。

所述下降检测光电开关包括一个发射器以及配套的一个接收器，与停车设备控制系统信号连接，安装在与所述上升检测光电开关同侧的设备机架位置，安装高度接近地面且高于地面；所述发射器、接收器安装在与地面层载车板宽度方向平行的水平直线之上，形成一条对射光通道；所述对射光通道与地面层载车板的长度方向垂直，空间距离跨越地面层需要检测的载车板的总宽度。

所述挡光板配套需要升降运行的载车板安装，一块载车板安装一个，采取以下方法的其中一种：方法一，由所述上升检测装置的挡光板代替；方法二，重新设置，与所述上升检测装置的挡光板无关。

所述挡光板的安装位置与安装所述下降检测光电开关的位置相匹配；当载车板下降至刚好到达地面层的下降到位高度位置时，所述载车板之上安装的挡光板的实体的下方刚好能够遮挡所述下降检测光电开关的光通道，使得所述对射式光电开关对外输出“遮蔽”信号，触发停车设备控制系统发出信号使得所述载车板停止下降，所述载车板即处于下降到位状态。

若载车板下降至刚好到达地面层的到位高度位置时，所述载车板之上安装的挡光板的实体的下方刚好能够遮挡所述下降检测光电开关的光通道，使得所述对射式光电开关对外输出“遮蔽”信号，触发停车设备控制系统发出信号使得所述载车板停止下降；但由于出现某种故障，使得所述载车板没有停止下降而是继续下降，则由于所述载车板已经被地面层有效支承，不能继续下降，此时：

若停车设备属于所述第一种类型，配套安装有链/所松脱检测装置，则所述链/所松脱检测装置即检测到链/索出现松弛，触发所述停车设备控制系统发出信号，禁止设备的所有运行，同时对外发出故障提示信息，直至所述故障得到排除。

若停车设备属于所述第二种类型，安装有牵引力传感器，则所述牵引力传感器即检测到负载全部为零，触发所述停车设备控制系统发出信号，禁止设备的所有运行，同时对外发出故障提示信息，直至所述故障得到排除。

进一步地，前述技术方案作出改变，其特征在于：所述上升检测光电开关的安装数量作出改变，具体是：所述上升检测光电开关除地面层之外的各层每层安装多于一套，这些光电开关的结构、性能相同，安装高度在同一水平线，与停车设备控制系统信号连接，控制系统根据接收到的检测信号进行控制判断。

上升检测光电开关除地面层之外的各层每层安装多于一套，其目的是增加可靠性、容错性；当多个上升检测光电开关的其中一个出现故障，也不会影响到检测效果。而且，相关故障能够及时发现和提示处置。

进一步地，前述技术方案作出改变，其特征在于：所述下降检测光电开关的安装数量作出改变，具体是：所述下降检测光电开关多于一套，这些光电开关的结构、性能相同，安装高度在同一水平线，与停车设备控制系统信号连接，控制系统根据接收到的检测信号进行控制判断。

下降检测光电开关多于一套，其目的是增加、容错性；当多个下降检测光电开关的其中一个出现故障，也不会影响到检测效果。而且，相关故障能够及时发现和提示处置。

当上升检测光电开关除地面层之外的各层每层安装多于一套或者下降检测光电开关多于一套，停车设备控制系统根据多个上升检测光电开关或者多个下降检测光电开关的输出信号作出检测判断的做法相同，下面介绍一种优选做法。

假设这些光电开关的输出特性是对射光通道中间没有障碍物时对外输出逻辑“1”、有障碍物时对外输出逻辑“0”，则相关检测判断是：

第一种情况，这些光电开关的对外输出信号均为“1”，即判定为没有障碍物。

第二种情况，这些光电开关的对外输出信号均为“0”，即判定为有障碍物。

第三种情况，这些光电开关的对外输出信号原状态均为“0”，之后，其中至少一个光电开关的对外输出信号跳变为“1”，即判定为从没有障碍物转变为有障碍物，且输出状态仍为“0”的光电开关可能存在故障，需要提示进行处置。

第四种情况，这些光电开关的对外输出信号原状态均为“1”，之后，其中至少一个光电开关的对外输出信号跳变为“0”，即判定为从有障碍物转变为没有障碍物，且输出状态仍为“1”的光电开关可能存在故障，需要提示进行处置。

假设这些光电开关的输出特性是对射光通道中间没有障碍物时对外输出逻辑“0”、有障碍物时对外输出逻辑“1”，则相关检测判断是：

第一种情况，这些光电开关的对外输出信号均为“0”，即判定为没有障碍物。

第二种情况，这些光电开关的对外输出信号均为“1”，即判定为有障碍物。

第三种情况，这些光电开关的对外输出信号原状态均为“1”，之后，其中至少一个光电开关的对外输出信号跳变为“0”，即判定为从没有障碍物转变为有障碍物，且输出状态仍为“1”的光电开关可能存在故障，需要提示进行处置。

第四种情况，这些光电开关的对外输出信号原状态均为“0”，之后，其中至少一个光电开关的对外输出信号跳变为“1”，即判定为从有障碍物转变为没有障碍物，且输出状态仍为“0”的光电开关可能存在故障，需要提示进行处置。

以上所述一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法，相应的载车板升降运行综合控制过程如下所述。

当停车设备各层的升降载车板均位于所在层的正常静置位置，各层之上配套安装的上升检测光电开关以及地面层上方安装的下降检测光电开关均没有检测到障碍物。此时，位于升降通道位置的升降载车板可以进行下降运行。

当位于升降通道位置的某层的升降载车板从该层正常静置位置往地面层作下降运行：

1、停车设备控制系统指令载车板升降驱动系统驱动该载车板缓慢上升，直到安装在该载车板的挡光板开始遮挡在该层配套安装的上升检测光电开关的对射光通道，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止上升运行的指令，该载车板不再上升。

2、停车设备控制系统向该载车板的防坠器发出打开指令，使得该载车板的升降通道保持畅通。

3、停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出下降运行的指令，直到安装在该载车板的挡光板开始遮挡在地面层上方安装的下降检测光电开关的对射光通道，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止下降运行的指令。

4、停车设备控制系统向该载车板的防坠器发出复位指令，使得该载车板的防坠器处于工作状态。

至此，升降载车板下降至地面层的运行结束。

当停车设备其中一块升降载车板位于地面层，其余升降载车板均位于所在层的正常静置位置，则地面层上方安装的下降检测光电开关检测到障碍物，各层之上安装的上升检测光电开关均没有检测到障碍物。此时，位于地面层的升降载车板若上方为升降通道，则可以进行上升运行。

当位于地面层的升降载车板从地面层往所在层作上升运行：

1、停车设备控制系统向该载车板的防坠器发出打开指令，使得该载车板的升降通道保持畅通。

2、停车设备控制系统指令载车板升降驱动系统驱动该载车板上升，直到安装在该载车板的挡光板开始遮挡在该层配套安装的上升检测光电开关的对射光通道，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止上升运行的指令，该载车板不再上升。

3、停车设备控制系统进入延时状态，直至确认该载车板已经处于停止上升状态。

4、停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出缓慢下降运行的指令，直到安装在该载车板的挡光板开始脱离对该层配套安装的上升检测光电开关的对射光通道的遮挡，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“导通”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止下降运行的指令。

5、停车设备控制系统向该载车板的防坠器发出复位指令，使得该载车板的防坠器处于工作状态。

至此，位于地面层的升降载车板从地面层往所在层作上升运行结束。

本发明的有益之处在于：针对现有升降横移停车设备需要较多检测元器件以及较复杂控制逻辑的缺陷和不足，提出采用对射式光电开关实现对所有升降载车板的升降运行检测的技术方案，在每层至少只需配套安装一套用于检测载车板上升到位以及上升超限的上升检测装置，用以取代每层的每一块升降载车板安装一套上升到位检测装置、一套上升超限检测装置的复杂系统；在地面层上方至少只需安装一套用于检测载车板下降到位的下降检测装置，用以取代每一块升降载车板安装一套下降到位检测装置的复杂系统，所需检测元器件大幅减少，控制过程更加简单，可靠性更高，综合成本更低，还能够提高设备运行的稳定性以及可维护性，促进升降横移停车设备的推广应用。

附图说明

图1、图2是本发明一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法的其中一个实施例的布局示意图。其中，图1是正立面图，图2是图1的俯视图。

图3至图5是上述实施例其中位于第三层中间列的载车板下降运行的示意图。

图6至图8是上述实施例其中位于第三层中间列的载车板上升运行的示意图。

图中：1设备机架；2-1a下降检测光电开关发射器；2-1b下降检测光电开关光通道；2-1c下降检测光电开关接收器；2-2a二层检测光电开关发射器；2-2b二层检测光电开关光通道；2-2c二层检测光电开关接收器；2-3a三层检测光电开关发射器；2-3b三层检测光电开关光通道；2-3c三层检测光电开关接收器；3地面；4-2a二层一号挡光板；4-2b二层二号挡光板；4-3a三层一号挡光板；4-3b三层二号挡光板；4-3c三层三号挡光板；6-1a地面一号载车板；6-1b地面二号载车板；6-2a二层一号载车板；6-2b二层二号载车板；6-3a三层一号载车板；6-3b三层二号载车板；6-3c三层三号载车板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。

如图1、图2所示，为本发明一种以光电开关实现载车板升降运行检测的方法的其中一个实施例的布局示意图。该实施例为升降横移停车设备的三层三列布局，图1是正立面图，图2是图1的俯视图。

从图1可见，该停车设备的地面层设置有两块载车板，分别是地面一号载车板6-1a和地面二号载车板6-1b；二层设置有两块载车板，分别是二层一号载车板6-2a和二层二号载车板6-2b；三层设置有三块载车板，分别是三层一号载车板6-3a、三层二号载车板6-3b和三层三号载车板6-3c。其中，三层一号载车板6-3a、二层一号载车板6-2a以及地面一号载车板6-1a当前运行至左侧第一列的位置；三层二号载车板6-3b当前位于中间列的第三层的静置位置，下方形成升降通道；三层三号载车板6-3c、二层二号载车板6-2b以及地面二号载车板6-1b当前运行至右侧第一列的位置。

从图1下方可见，设备机架1的后方在靠近地面3之上的最左侧位置和最右侧位置分别水平安装有下降检测光电开关发射器2-1a以及下降检测光电开关接收器2-1c，下降检测光电开关发射器2-1a向下降检测光电开关接收器2-1c发射光线，形成一条对射光通道（下降检测光电开关光通道2-1b）；下降检测光电开关光通道2-1b与地面层载车板的长度方向垂直，空间距离跨越地面层需要检测的载车板的总宽度（即为图示设备机架1的内侧总宽度）。

从图1中间可见，设备机架1二层位置之上的最左侧位置和最右侧位置分别水平安装有二层检测光电开关发射器2-2a以及二层检测光电开关接收器2-2c，二层检测光电开关发射器2-2a向二层检测光电开关接收器2-2c发射光线，形成一条对射光通道（二层检测光电开关光通道2-2b）；二层检测光电开关光通道2-2b与二层载车板的长度方向垂直，空间距离跨越二层需要检测的载车板的总宽度（即为图示设备机架1的内侧总宽度）。

从图1上方可见，设备机架1三层位置之上的最左侧位置和最右侧位置分别水平安装有三层检测光电开关发射器2-3a以及三层检测光电开关接收器2-3c，三层检测光电开关发射器2-3a向三层检测光电开关接收器2-3c发射光线，形成一条对射光通道（三层检测光电开关光通道2-3b）；三层检测光电开关光通道2-3b与三层载车板的长度方向垂直，空间距离跨越三层需要检测的载车板的总宽度（即为图示设备机架1的内侧总宽度）。

从图1对照图2可见，二层一号载车板6-2a和二层二号载车板6-2b的后方右侧对应二层检测光电开关光通道2-2b的位置分别安装有二层一号挡光板4-2a以及二层二号挡光板4-2b；三层一号载车板6-3a、三层二号载车板6-3b和三层三号载车板6-3c的后方右侧对应三层检测光电开关光通道2-3b的位置分别安装有三层一号挡光板4-3a、三层二号挡光板4-3b以及三层三号挡光板4-3c。

本实施例特意把二层载车板的宽度尺寸设计成大于三层载车板的宽度尺寸，以便在垂直方向观察的图2清晰地显示出二层载车板之上安装的挡光板以及三层载车板之上安装的挡光板；另外，本实施例特意把下降检测光电开关、二层检测光电开关以及三层检测光电开关分别安装在载车板长度方向的不同位置，以便在垂直方向观察的图2清晰地显示出三组光电开关。在实际操作中，二层载车板和三层载车板的宽度通常是相同的，下降检测光电开关、二层检测光电开关以及三层检测光电开关通常安装在载车板长度方向的同一位置（即垂直方向投影重合）。

很明显，本实施例同一块升降载车板用于下降检测以及用于上升检测均使用同一块挡光板（即一块升降载车板只需安装一块挡光板）。

从行业经验可知，三层升降横移停车设备的合理列数通常选择为六列以上。若按照当前采用摇臂开关作为载车板升降运行检测装置来计算，按三层六列的布局形式：二层载车板有5个，需要安装5个上升到位检测摇臂开关、5个上升超限检测摇臂开关、5个下降到位检测摇臂开关；三层载车板有6个，需要安装6个上升到位检测摇臂开关、6个上升超限检测摇臂开关、6个下降到位检测摇臂开关；以上共计33个摇臂开关。而采用本发明的技术方案，这33个摇臂开关能够被一个下降检测光电开关、一个二层上升检测光电开关以及一个三层上升检测光电开关（共计三个）取代，而相关挡光板的制作、安装成本与相应的摇臂开关安装座的制作、安装成本相仿。

由此可见，本发明的技术方案能够带来检测元器件大幅减少，控制过程更加简单，可靠性更高，综合成本更低，还能够提高设备运行的稳定性以及可维护性的有益效果。

如图3至图5所示，为图1所示实施例其中第三层中间列的载车板（即三层二号载车板6-3b）下降运行的示意图。以下结合前述“当位于升降通道位置的某层的升降载车板从该层正常静置位置往地面层作下降运行”的相关文字进行描述：

图3所示，停车设备控制系统指令载车板升降驱动系统驱动三层二号载车板6-3b缓慢上升，直到安装在三层二号载车板6-3b的三层二号挡光板4-3b开始遮挡在三层配套安装的上升检测光电开关的三层检测光电开关光通道2-3b，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止上升运行的指令，三层二号载车板6-3b不再上升。

从前述可知：此时，停车设备控制系统向三层二号载车板6-3b的防坠器发出打开指令，使得三层二号载车板6-3b的升降通道保持畅通。

图4所示，停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出下降运行的指令，三层二号载车板6-3b向地面层下降。

图5所示，三层二号载车板6-3b下降到位，安装在三层二号载车板6-3b的三层二号挡光板4-3b开始遮挡在地面层上方安装的下降检测光电开关的下降检测光电开关光通道2-1b，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止下降运行的指令。

从前述可知：此时，停车设备控制系统向三层二号载车板6-3b的防坠器发出复位指令，使得三层二号载车板6-3b的防坠器处于工作状态。

至此，三层二号载车板6-3b下降至地面层的运行结束。

如图6至图8所示，为图1所示实施例其中第三层中间列的载车板（即三层二号载车板6-3b）上升运行的示意图。以下结合前述“当位于地面层的升降载车板从地面层往所在层作上升运行”的相关文字进行描述：

首先，如前述可知，停车设备控制系统向三层二号载车板6-3b的防坠器发出打开指令，使得三层二号载车板6-3b的升降通道保持畅通。

图6所示，停车设备控制系统指令载车板升降驱动系统驱动三层二号载车板6-3b上升。

图7所示，三层二号载车板6-3b上升到位，安装在三层二号载车板6-3b的三层二号挡光板4-3b开始遮挡在三层配套安装的上升检测光电开关的三层检测光电开关光通道2-3b，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“遮蔽”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止上升运行的指令，三层二号载车板6-3b不再上升。

从前述可知，此时，停车设备控制系统进入延时状态，直至确认三层二号载车板6-3b已经处于停止上升状态。

图8所示，停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出缓慢下降运行的指令，直到安装在三层二号载车板6-3b的三层二号挡光板4-3b开始脱离对三层配套安装的上升检测光电开关的三层检测光电开关光通道2-3b的遮挡，使得该光电开关向停车设备控制系统输出“导通”信号；该信号触发停车设备控制系统向载车板升降驱动系统发出停止下降运行的指令。

从前述可知，此时，停车设备控制系统向三层二号载车板6-3b的防坠器发出复位指令，使得三层二号载车板6-3b的防坠器处于工作状态。

至此，位于地面层的三层二号载车板6-3b从地面层往所在层作上升运行结束。

以上实施例为基础技术方案的实施例。其余技术方案的实施例可以参考得出，这里不作赘述。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。