一种停车设备的外部车辆交换系统的制作方法

本发明涉及停车设施领域，具体涉及通过专门设置位于停车设备外部的准备区域用于用户拟存或者拟取车辆的暂时停放，采用横移板车、外搬运车配合梳齿交换技术实现准备区域与停车设备之间的车辆搬运、交换，以简单、低成本的方式实现停车/取车的自动化，大幅提高停车设备的存车/取车的效率。

背景技术：

随着私家车的数量剧增，停车是棘手问题。自走式停车体现方便、随意，但在一个大面积的停车场寻找合适的停车位也非易事。而且，自走式停车场的占地面积相对较大，在寸金尺土的城市里，完全依靠自走式停车场解决停车问题是不现实的。为在有限土地上停放更多车辆，近年以来各种机械式停车设备不断问世。但机械式停车设备的存取车效率偏低，难以应付居民小区上/下班以及医院、剧院等场所的停车场存在的阶段性潮水式存/取车高峰。

近几年agv搬运车相关技术已经尝试在自走式停车场应用，但是建造和维护成本较高。另外，由于不同类型停车设备的运行方式存在较大差异，agv搬运车相关技术未能顺利移植到停车设备的配套应用。如何采用传统、可靠的现有技术，以简单、低成本的方式，提升用户存/取车的便利性以及提高停车设备的运行效率，仍然是本行业有待解决的问题。

2020年3月5日提交的专利申请“申请号2020202573899、名称：一种停车设备的外部车辆交换系统：”以及同日提交的专利申请“申请号2020202578784、名称：一种地面导轨正交梳齿式车辆搬运系统”提出了在停车设备中采用地面导轨正交以及梳齿交换方式实现车辆的位置转移的技术方案。这两个方案分别解决了地面一层或者两层停车的自动化运行问题，但未能解决同一区域多台车辆同时存/取而出现的等待问题，也未能解决多套同类型停车设备的资源共享问题，使得这种类型停车设备进一步提高运行效率仍然受到制约。因此，为上述类型停车设备专门设计出在外部运行、能够提高整体停车/取车自动化水平和运行效率的配套系统，显然能够对这种新型停车设备的推广应用产生积极作用，对于停车设备领域也形成一种创新的技术推动。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提出一种在停车设备外部专门设置准备区域用于用户拟存或者拟取车辆的暂时停放，采用横移板车、外搬运车配合梳齿交换技术实现准备区域与停车设备之间的车辆搬运、交换的技术方案，达到以简单、低成本的方式实现停车/取车的自动化，大幅提高存车/取车的效率的目的。

横移板车、外搬运车采用成熟的技术。梳齿架及梳齿交换装置为行业常规装置，梳齿架包括一个内架、一个外架，其工作原理是：内架和外架均设置有能够承托车辆的车轮、与车辆车长方向垂直的条状梳齿，内架的条状梳齿与外架的条状梳齿相互错开设置，采用内架不动、外架能够垂直升降或者外架不动、内架能够垂直升降或者内架、外架均能够垂直升降的相对运动的方式，使得内架与外架能够实现垂直位置的相互穿越，从而实现把停放在内架之上的车辆交换至外架之上或者把停放在外架之上的车辆交换至内架之上的车辆停放位置交换。不同的应用场景下，梳齿交换装置具有不同的形式和特点。

本发明一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述系统包括停车设备、准备区域、横向移动机构、运送车道、外搬运车、综合控制装置。

所述停车设备包括控制装置、转换车位、内部停车区域；所述控制装置对所述停车设备进行运行控制；所述转换车位设置在设备出入口位置，与行车车道连接，用户拟存车辆进入所述转换车位之后转运至所述内部停车区域，用户拟取车辆由所述内部停车区域转运至所述转换车位；所述转换车位的长度尺寸大于所述停车设备停放车辆的长度方向尺寸，宽度尺寸大于所述停车设备停放车辆的宽度方向尺寸；所述转换车位的地面设置有两根转换车位导轨，还设置有活动内架单元；所述转换车位导轨水平设置，上部为矩形工作截面；所述矩形工作截面的上部平面为支承面，两侧平面为导向面；所述活动内架单元包括活动内架、升降装置；所述活动内架设置有能够承载车辆车轮、垂直于车长中心线的条状梳齿，中间部分紧固安装在所述升降装置的活动部件之上，能够在所述升降装置的驱动下作垂直升降；所述升降装置为直线位移驱动装置，包括固定部件、活动部件；所述固定部件包括能够驱动所述活动部件作垂直位移的动力装置和驱动部件，紧固安装在所述转换车位的地面位置；所述活动部件紧固安装所述活动内架的条状梳齿，并使得所述条状梳齿以所述转换车位车长方向中心线两侧对称分布；所述升降装置的活动部件的上升极限位置使得所述活动内架的两侧的条状梳齿的下部平面高于地面；所述升降装置的活动部件的下降极限位置使得所述活动内架的条状梳齿的上部平面与地面齐平。上述直线位移驱动装置属于通用机械传动装置，包括液压驱动、机械驱动等形式。

当所述停车设备多于一套或者所述停车设备的转换车位多于一个，则所有的所述转换车位的设置方向相同，所述活动内架单元的活动内架的条状梳齿形式、尺寸、规格相同，所述转换车位导轨的形式、尺寸、规格相同。

所述停车设备的控制装置与所述综合控制装置的控制单元信号连接，该信号连接为本行业常规技术，可以采用有线或者无线形式，可以采用网络互联或者工业总线连接；能够向所述控制单元发送所述停车设备的当前运行状态；能够接受所述控制单元发送的存车/取车请求，然后进行相关的存车/取车运行控制，并将运行结果及时向所述控制单元发送。

所述准备区域至少为一个，包括停车位、停车导轨、检测单元、车位内架单元、信息单元，用于用户拟存车辆以及拟取车辆的暂时停放。

所述停车位设置在所述准备区域的地面之上，至少为一个，长度尺寸大于所述停车设备停放车辆的长度方向尺寸，宽度尺寸大于所述停车设备停放车辆的宽度方向尺寸；当所述停车位的数量多于一个，所述停车位纵向平行排列。

所述停车位用于暂时停放用户拟存车辆的所述停车位定义为存车停车位，用于暂时停放用户拟取车辆的所述停车位定义为取车停车位。

所述准备区域以及停车位的设置形式包括以下所述：

方式一，所述准备区域的数量为一个，所述停车位的功能预先设定：其中一部分设定为存车停车位，其余为取车停车位。

方式二，所述准备区域的数量为一个，所述停车位按当时的实际功能划分，无预先设定；用户驶入拟存车辆的停车位自动成为存车停车位，用户拟取车辆停放的停车位自动成为取车停车位。

方式三，所述准备区域的数量多于一个，分别指定为存车准备区域以及取车准备区域；所述存车准备区域的停车位均为存车停车位，所述取车准备区域的停车位均为取车停车位。

方式四，所述准备区域的数量多于一个，这些准备区域的停车位的功能按照上述方式一进行设置。

方式五，所述准备区域的数量多于一个，这些准备区域的停车位的功能按照上述方式二进行设置。

方式六，所述准备区域的数量多于一个，这些准备区域的停车位的功能按照上述方式一以及方式二进行混合设置。

所述停车导轨设置在所述准备区域的所有停车位的车长方向边线附近位置的地面之上，每个所述停车位两根，其设置形式、尺寸与所述停车设备的转换车位之上设置的转换车位导轨相同，所述停车导轨水平设置。

所述检测单元包括车辆检测装置、车辆身份检测装置，能够被车辆的驶入或者驶出而触发检测，还能够被所述信息单元发出信号触发检测，检测结果发往所述信息单元。

所述车辆检测装置设置在所述准备区域的每一个停车位位置，用于检测所述停车位有否车辆；这些检测装置属于行业常规的检测装置，检测手段可以是超声波、激光、地磁、压力检测，以状态检测确定车辆是否存在；还可以是通过对物理车牌以及对包括电子车牌在内的能够代表车辆身份的各种ic卡进行检测，以确定车辆是否存在并同时用作车辆身份检测；本发明设置的车辆检测装置用于智能化存/取车用途。

所述车辆身份检测装置设置在所述存车停车位位置，用于检测所述存车停车位暂时停放的用户拟存车辆的身份信息；车辆身份检测装置属于行业的常规装置，可以是车牌识别装置，还可以是包括电子车牌在内的能够代表车辆或者车主身份的各种ic卡的读写装置。本发明设置的车辆身份检测装置用于智能化存/取车用途。

所述车位内架单元设置在所述准备区域的每一个停车位之上，包括活动内架、升降装置；所述活动内架的设置形式、尺寸与所述停车设备的转换车位之上设置的活动内架单元的活动内架相同；所述升降装置的设置形式、尺寸与所述停车设备的转换车位之上设置的活动内架单元的升降装置相同；所述车位内架单元由所述信息单元发出信号触发运行，运行结果发往所述信息单元。

所述信息单元与所述综合控制装置的控制单元信号连接，该信号连接为本行业常规技术，可以采用有线或者无线形式，可以采用网络互联或者工业总线连接，所述信息单元将所述检测单元主动发来的检测结果实时发往所述控制单元；根据所述控制单元发出的指令发出信号触发所述检测单元进行检测，检测结果实时发往所述控制单元；所述信息单元实时向所述控制单元发送所述车位内架单元的状态信息，根据所述综合控制单元发出的指令发出信号触发所述车位内架单元运行，运行结果实时发往所述控制单元。当准备区域的规模较小，信息单元的功能也可以拆分，由检测单元、车位内架单元分别直接与综合控制装置的控制单元信号连接。

所述横向移动机构包括横移区域、横移装置，配套所述准备区域设置，每一个所述准备区域配套设置一个所述横向移动机构。

所述横移区域为矩形，紧邻所配套的所述准备区域，其中一根宽度方向边线与所述准备区域的一根宽度方向边线处于同一根直线之上；所述横移区域的长度尺寸大于所述停车设备停放车辆的长度方向尺寸，宽度方向尺寸至少等于所述准备区域的宽度方向尺寸。

所述横移装置包括直线移动导轨副、横移板车；所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件安装在所述横移区域的地面之上；所述移动部件被所述固定部件约束，能够相对于所述固定部件作直线位移，移动方向垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线；所述横移板车用于承托所述外搬运车横向位移，包括车板、板车导轨；所述车板的下方紧固安装在所述直线移动导轨副的移动部件之上；所述板车导轨为两根，安装在所述车板的上方位置，设置形式、尺寸以及设置方向与所述准备区域的停车位之上设置的停车导轨相同，工作截面的上部平面与所述准备区域的停车位之上设置的停车导轨的工作截面的上部平面处于同一水平面之上；所述直线移动导轨副能够驱动所述横移板车位移，在对应每一个所述准备区域的停车位位置均设置有定位，所述定位使得所述横移板车的两根板车导轨处于所述准备区域的对应的停车位的两根停车导轨的延长线之上。

所述横移装置与所述综合控制装置的控制单元信号连接，该信号连接为本行业常规技术，可以采用有线或者无线形式，可以采用网络互联或者工业总线连接；接受所述控制单元发送的指令运行，相关运行及状态信息及时向所述控制单元发送。

所述运送车道包括车道、车道导轨；所述车道的一端连接所述横移区域的宽度方向边线，另一端连接所述停车设备的转换车位的车宽方向边线，截面宽度尺寸大于所述停车设备停放车辆的宽度方向尺寸；所述车道导轨为两根，安装在所述车道的地面上方位置，设置形式、尺寸与所述准备区域的停车位之上设置的停车导轨相同；所述车道连接所述横移区域的一端至少有一段水平道路，所述水平道路的长度大于所述停车设备停放车辆的长度方向尺寸的长度，并使得所述水平道路之上的所述车道导轨与所述准备区域的停车位的停车导轨的设置方向相同、工作截面的上部平面处于同一水平面之上；所述车道连接所述停车设备的转换车位的一端至少有一段水平道路，所述水平道路的长度大于所述停车设备停放车辆的长度方向尺寸的长度，并使得所述水平道路之上的所述车道导轨与所述停车设备的转换车位的转换车位导轨的设置方向相同、工作截面的上部平面处于同一水平面之上。

所述车道用于所述外搬运车的位移；当所述车道连接所述横移区域的一段道路的中心线与连接所述停车设备的转换车位的另一段道路的中心线不在同一根直线之上，这两段道路之间设置有同圆心、以切线连接的过渡道路；所述过渡道路之上的车道导轨采用以所述过渡道路相切圆心为圆心、以切线连接的过渡导轨，使得所述车道导轨全程不存在折线连接的情况，所述外搬运车的滚轮装置的滚轮能够无障碍地在所述车道导轨之上全程无障碍地滚动、位移的运行。

所述外搬运车至少为一台，包括主构架、滚轮装置、活动外架单元、控制部件。

所述主构架包括上层框架、左侧框架、右侧框架；所述上层框架水平设置，位于上方位置；所述左侧框架、右侧框架垂直于地面设置，分别紧固连接于所述上层框架的左、右两侧，与所述上层框架形成一个内部缺口向下的槽状构件；所述槽状构件的内部缺口的宽度净空尺寸大于所述停车设备需要停放的车辆的宽度尺寸，高度净空尺寸大于所述活动外架单元的高度尺寸加上所述车辆的高度尺寸，使得所述槽状构件的内部空间能够容纳停放在所述活动外架单元之上的所述车辆。

所述滚轮装置为对称设置的四套，其中两套设置在所述主构架的左侧框架的下方位置，两套设置在所述外主构架的右侧框架的下方位置；每套滚轮装置包括回转机构、转动机构、滚轮。

所述回转机构的作用是使得所述转动机构以及滚轮能够相对于所述主框架作水平回转，包括固定部件、活动部件；所述固定部件紧固安装在所述主构架的左侧框架或者右侧框架的下方位置；所述活动部件设置在所述固定部件之上，能够相对于所述固定部件作水平回转。

所述滚轮安装在所述转动机构之上；所述转动机构分为驱动类型以及随动类型两种，所述四套滚轮装置其中至少有两套的转动机构为驱动类型；所述驱动类型的转动机构包括电机减速机，所述滚轮由所述电机减速机带动转动，为驱动滚轮；所述随动类型的转动机构无动力带动，所述滚轮为随动滚轮。

所述滚轮装置的滚轮的外缘截面为槽型工作面，其形状、尺寸与所述运送车道的车道导轨的上部的矩形工作截面的形状、尺寸相配套，使得所述滚轮能够得到位于下方的所述车道导轨的上部矩形工作截面的支承和约束。

设置在左侧框架下方的滚轮与对应设置在右侧框架下方的滚轮之间的距离尺寸与设置在所述运送车道的两根车道导轨之间的距离尺寸相匹配。

所述活动外架单元包括活动外架、外升降装置，设置在所述搬运车的内部区域；所述活动外架分为以车长方向中心线对称设置的两部分，分别设置有能够承载车辆左侧车轮和右侧车轮、垂直于车长方向中心线的条状梳齿，所述条状梳齿的设置规格、尺寸与所述停车设备的转换车位的活动内架单元的活动内架的条状梳齿的设置规格、尺寸相配套；所述活动外架紧固安装在所述外升降装置的活动部件之上，能够在所述外升降装置的驱动下作垂直升降；所述外升降装置为直线位移驱动装置，包括固定部件、活动部件；所述固定部件包括能够驱动所述活动部件作垂直位移的动力装置和驱动部件，紧固安装在搬运车之上；所述活动部件分为同步运行的两部分，分别紧固安装所述活动外架的两侧的条状梳齿；所述外升降装置的活动部件的上升极限位置使得所述活动外架的两侧的条状梳齿的下部平面高于处于车辆交换状态的所述停车设备的转换车位的活动内架单元的活动内架的条状梳齿的上部平面，使得所述活动外架的条状梳齿能够水平地从所述活动内架的条状梳齿的上方作无障碍的前/后穿越；所述外升降装置的活动部件的下降极限位置使得所述活动外架的两侧的条状梳齿的上部平面低于处于车辆交换状态的所述活动内架的条状梳齿的下部平面，使得所述活动外架的条状梳齿能够水平地从所述活动内架的条状梳齿的下方作无障碍的前/后穿越。上述直线位移驱动装置属于通用机械传动装置，包括液压驱动、机械驱动等形式。

所述控制部件与所述综合控制装置的控制单元信号连接，该信号连接为本行业常规技术，可以采用有线或者无线形式，可以采用网络互联或者工业总线连接；接受所述控制单元发送的指令，控制所述滚轮装置的转动机构运行，控制所述活动外架单元的升降装置运行，相关运行及状态信息及时向所述控制单元发送。

本发明其中停车设备的转换车位的活动内架单元的活动内架与外搬运车的活动外架单元的活动外架组成一套梳齿交换装置，准备区域的车位内架单元的活动内架与外搬运车的活动外架单元的活动外架组成另一套梳齿交换装置，这两套梳齿交换装置的工作原理与行业标准的梳齿交换装置的工作相同。

当活动外架的条状梳齿位于活动内架的条状梳齿的垂直上方的时候，活动外架的条状梳齿能够无障碍地自上而下穿越活动内架的条状梳齿。

当活动外架的条状梳齿位于活动内架的条状梳齿的垂直下方的时候，活动外架的条状梳齿能够无障碍地自下而上穿越活动内架的条状梳齿。

所述综合控制装置包括人机界面、控制单元。

所述人机界面的功能包括接受已经在所述停车设备存放车辆的用户的取车操作，与所述控制单元信号连接，该信号连接为本行业常规技术，可以采用有线或者无线形式，可以采用网络互联或者工业总线连接；所述取车操作包括输入车辆的车牌号码，还包括输入在停放车辆时向所述检测单元的车辆身份检测装置提供读取的相关信息。车牌号码输入及模糊匹配选择是本行业最常用的车辆取出人机界面操作；车牌号码的输入通常通过键盘或者触摸屏输入，车辆身份检测装置能够识别的包括电子车牌以及其他能够代表车辆或者车主身份的各种ic卡的读取装置也应设置在人机界面之上；而这些都是本行业的常规技术手段。

所述控制单元信号连接所述停车设备的控制装置，信号连接所述准备区域的信息单元，信号连接所述横向移动机构的横移装置，信号连接所述外搬运车的控制部件，信号连接所述人机界面；该控制单元为本行业的常规配置，主控元件为单片机或plc或mpu或工控机，配套电源、i/o芯片、通讯元件、数据存储器、键盘鼠标、显示器、打印机等外设，按照本发明所述技术方案的相关功能专门设计控制软件。

优选地，本发明一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述系统的综合控制装置的控制单元的用户存车软件控制逻辑包括以下所述。

步骤1：用户拟存车辆驶入准备区域的存车停车位。

步骤2：所述控制单元从所述准备区域的信息单元获取用户的拟存车辆信息，所述存车停车位作为目标停车位，所述目标停车位对应的所述横向移动机构的横移区域作为目标横移区域。

步骤3：从所述外搬运车的控制部件获取当前运行状态信息，选择正常且处于空闲状态的外搬运车作为目标外搬运车，所述目标外搬运车所处位置为目标起点位置。

步骤4：从所述停车设备的控制装置获取当前运行状态信息，选择正常且处于空闲状态的停车设备作为目标停车设备。

步骤5：作出所述目标外搬运车从所述目标起点位置到所述目标横移区域的位移路线的规划。

步骤6：发出指令使得所述目标外搬运车按照所述规划的位移路线运行，发出指令使得所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述运送车道的位置。

步骤7：当所述目标外搬运车位移至正对所述目标横移区域位置以及所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述运送车道的位置，所述控制单元发出指令使得所述目标外搬运车位移进入所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车的正上方位置。

步骤8：发出指令使得所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述目标停车位的位置。

步骤9：发出指令使得所述目标外搬运车位移进入所述目标停车位的正上方位置。

步骤10：发出指令使得所述目标外搬运车的活动外架单元与所述目标停车位的车位内架单元配合运行，把原来停放在所述目标停车位的车位内架单元的活动内架的梳齿之上的用户拟存车辆交换至所述目标外搬运车的活动外架单元的活动外架的梳齿之上。

步骤11：发出指令使得所述目标外搬运车位移进入所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车的正上方位置。

步骤12：发出指令使得所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述运送车道的位置。

步骤13：作出所述目标外搬运车从当前位置到所述目标停车设备的转移车位位置的位移路线的规划。

步骤14：发出指令使得所述目标外搬运车按照所述规划的位移路线运行，使得所述目标外搬运车位移至所述目标停车设备的转移车位的正上方位置。

步骤15：发出指令使得所述目标外搬运车的活动外架单元与所述目标停车设备的转移车位的活动内架单元配合运行，把原来停放在所述目标外搬运车的活动外架单元的活动外架的梳齿之上的用户拟存车辆交换至所述目标停车设备的转移车位的活动内架单元的活动内架的梳齿之上。

步骤16：发出指令使得所述目标外搬运车位移离开所述目标停车设备的转移车位的位置。

步骤17：发出指令使得所述目标停车设备进行存车运行；所述目标停车设备把停放在转移车位的活动内架单元的活动内架的梳齿之上的用户拟存车辆转移至内部停车区域停放。

步骤18：包括用户车辆身份信息、所述目标停车设备的存放位置信息在内的车辆存放信息专门储存，用于用户取车时调用。

优选地，本发明一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述系统的综合控制装置的控制单元的用户取车软件控制逻辑包括以下所述。

步骤1：用户在所述人机界面输入拟取车辆的身份信息。

步骤2：所述控制单元从所述人机界面获取用户的拟取车辆的身份信息，然后从所述专门储存的车辆存放信息中对应所述拟取车辆的身份信息的记录取得所停放的停车设备信息，所述停车设备作为目标停车设备。

步骤3：从所述外搬运车的控制部件获取当前运行状态信息，选择正常且处于空闲状态的外搬运车作为目标外搬运车，所述目标外搬运车所处位置为目标起点位置。

步骤4：把用户拟取车辆的身份信息发往所述目标停车设备，请求目标停车设备转运所述用户拟取车辆至转换车位。

步骤5：作出所述目标外搬运车从所述目标起点位置到所述目标停车设备的转换车位位置的位移路线的规划。

步骤6：发出指令使得所述目标外搬运车按照所述规划的位移路线运行，位移进入所述所述目标停车设备的转换车位的正上方位置。

步骤7：当目标停车设备完成所述用户拟取车辆转运至转换车位的运行，所述控制单元发出指令使得所述目标外搬运车的活动外架单元与所述目标停车设备的转移车位的活动内架单元配合运行，把原来停放在所述目标停车设备的转移车位的活动内架单元的活动内架的梳齿之上的用户拟取车辆交换至所述目标外搬运车的活动外架单元的活动外架的梳齿之上。

步骤8：从所述检测单元获取当前状态信息，选择其中一个空闲的取车停车位作为目标停车位，所述目标停车位对应的所述横向移动机构的横移区域作为目标横移区域。

步骤9：作出所述目标外搬运车从所述目标停车设备的转移车位位置到所述目标横移区域的位移路线规划。

步骤10：发出指令使得所述目标外搬运车按照所述规划的位移路线运行，发出指令使得所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述运送车道的位置。

步骤11：当所述目标外搬运车位移至正对所述目标横移区域位置以及所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述运送车道的位置，发出指令使得所述目标外搬运车位移进入所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车的正上方位置。

步骤12：发出指令使得所述目标横向移动机构的横移装置的横移板车位移至正对所述目标停车位的位置。

步骤13：发出指令使得所述目标外搬运车位移进入所述目标停车位的正上方位置。

步骤14：发出指令使得所述目标外搬运车的活动外架单元与所述目标停车位的车位内架单元配合运行，把原来停放在所述目标外搬运车的活动外架单元的活动外架的梳齿之上的用户拟取车辆交换至所述目标停车位的车位内架单元的活动内架的梳齿之上。

步骤15：发出指令使得所述目标外搬运车位移离开所述所述目标停车位的位置。

步骤16：用户拟取车辆驶离所述目标停车位。

步骤17：取车操作完成，注销之前的车辆存放信息。

从以上所述可知：本发明技术方案用户只需把拟存车辆驶入准备区域的存车停车位，即完成存车操作。用户取车，只需在人机界面输入拟取车辆的身份信息，即可在准备区域的取车停车位等候取车。由于准备区域可以设置在相对容易停放车辆的地方，停车位的灵活配置和周转使用能够较好地应付阶段性潮水式存取车的需求。

优选地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的直线移动导轨副的驱动机构为钢索往复牵引；具体结构是：所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件包括横移导轨、电机减速机、钢索卷筒、滑轮；所述横移导轨为两根，水平设置，垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线，安装在所述横移区域的地面之上，上部为矩形工作截面；所述矩形工作截面的上部平面为支承面，两侧平面为导向面；所述电机减速机紧固安装在所述横移区域的其中一侧；所述钢索卷筒紧固安装在所述电机减速机的输出部件之上，转动轴线与所述准备区域的停车位的长度方向中心线平行；所述滑轮设置在所述横移区域相对所述电机减速机的另一侧位置，与所述钢索卷筒相对应；所述移动部件包括钢索、滚轮；所述钢索绕卷所述钢索卷筒并绕经所述滑轮之后形成闭环，位于所述闭环上方的一段所述钢索垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线且水平设置，能够在所述电机减速机的驱动下，被所述钢索卷筒曳引，作往复直线位移；所述滚轮至少为四组，为随动滚轮，分别安装在所述横移板车的车板的下方位置，所述滚轮的外缘截面为槽型工作面，其形状、尺寸与所述横移导轨的上部的矩形工作截面的形状、尺寸相配套，使得所述滚轮能够得到位于下方的所述横移导轨的上部矩形工作截面的支承和约束，使得所述车板能够通过所述滚轮获得所述横移导轨的支承和导向；所述钢索位移上方的一段在所述车板的下方位置紧固连结，使得所述钢索作往复直线位移的时候能够牵引所述车板作同步的往复直线位移。

优选地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的直线移动导轨副的驱动机构为链条往复牵引；具体结构是：所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件包括横移导轨、电机减速机、主动链轮、从动链轮；所述横移导轨为两根，水平设置，垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线，安装在所述横移区域的地面之上，上部为矩形工作截面；所述矩形工作截面的上部平面为支承面，两侧平面为导向面；所述电机减速机紧固安装在所述横移区域的其中一侧；所述主动链轮紧固安装在所述电机减速机的输出部件之上，转动轴线与所述准备区域的停车位的长度方向中心线平行；所述从动链轮设置在所述横移区域相对所述电机减速机的另一侧位置，与所述主动链轮相对应；所述移动部件包括链条、滚轮；所述链条绕经所述主动链轮、从动链轮形成闭环，位于所述闭环上方的所述链条垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线且水平设置，能够在所述电机减速机的驱动下作往复直线位移；所述滚轮至少为四组，为随动滚轮，分别安装在所述横移板车的车板的下方位置，所述滚轮的外缘截面为槽型工作面，其形状、尺寸与所述横移导轨的上部的矩形工作截面的形状、尺寸相配套，使得所述滚轮能够得到位于下方的所述横移导轨的上部矩形工作截面的支承和约束，使得所述车板能够通过所述滚轮获得所述横移导轨的支承和导向；所述链条位于上方的一段在所述车板的下方位置紧固连结，使得所述链条作往复直线位移的时候能够牵引所述车板作同步的往复直线位移。

优选地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的直线移动导轨副的驱动机构为滚轮驱动；具体结构是：所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件包括横移导轨；所述横移导轨为两根，水平设置，垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线，安装在所述横移区域的地面之上，上部为矩形工作截面；所述矩形工作截面的上部平面为支承面，两侧平面为导向面；所述移动部件为滚轮装置；所述滚轮装置为对称设置的四套，分别设置在所述横移板车的车板的下方位置，使得所述车板能够通过所述滚轮装置的滚轮获得所述横移导轨的支承和导向；所述滚轮装置包括转动机构、滚轮；所述滚轮安装在所述转动机构之上；所述转动机构分为驱动类型以及随动类型两种，所述四套滚轮装置其中至少有两套的转动机构为驱动类型；所述驱动类型的转动机构包括电机减速机，所述滚轮由所述电机减速机带动转动，为驱动滚轮；所述随动类型的转动机构无动力带动，所述滚轮为随动滚轮；所述滚轮的外缘截面为槽型工作面，其形状、尺寸与所述横移导轨的上部的矩形工作截面的形状、尺寸相配套，使得所述滚轮能够得到位于下方的所述横移导轨的上部矩形工作截面的支承和约束；当所述电机减速机带动所述驱动滚轮转动，所述驱动滚轮在所述横移导轨的上方在滚动的同时作直线位移，带动所述车板作同步的直线位移。

进一步地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的直线移动导轨副的驱动机构为钢索往复牵引；具体结构是：所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件包括承重万向球、电机减速机、钢索卷筒、滑轮；所述承重万向球水平设置，安装在所述横移区域的地面之上，球面的上部用于支承所述车板的底部，分布密度须保证所述车板在任何时候都能够得到至少四个所述承重万向球的有效支承；所述电机减速机紧固安装在所述横移区域的其中一侧；所述钢索卷筒紧固安装在所述电机减速机的输出部件之上，转动轴线与所述准备区域的停车位的长度方向中心线平行；所述滑轮设置在所述横移区域相对所述电机减速机的另一侧位置，与所述钢索卷筒相对应；所述移动部件包括钢索；所述钢索绕卷所述钢索卷筒并绕经所述滑轮之后形成闭环，位于所述闭环上方的一段所述钢索垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线且水平设置，能够在所述电机减速机的驱动下，被所述钢索卷筒曳引，作往复直线位移；所述钢索位移上方的一段在所述车板的下方位置紧固连结，使得所述钢索作往复直线位移的时候能够牵引所述车板在所述承重万向球的支承下作同步的往复直线位移。

进一步地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的直线移动导轨副的驱动机构为链条往复牵引；具体结构是：所述直线移动导轨副包括固定部件、移动部件；所述固定部件包括承重万向球、电机减速机、主动链轮、从动链轮；所述固定部件包括承重万向球、电机减速机、钢索卷筒、滑轮；所述承重万向球水平设置，安装在所述横移区域的地面之上，球面的上部用于支承所述车板的底部，分布密度须保证所述车板在任何时候都能够得到至少四个所述承重万向球的有效支承；所述电机减速机紧固安装在所述横移区域的其中一侧；所述主动链轮紧固安装在所述电机减速机的输出部件之上，转动轴线与所述准备区域的停车位的长度方向中心线平行；所述从动链轮设置在所述横移区域相对所述电机减速机的另一侧位置，与所述主动链轮相对应；所述移动部件包括链条；所述链条绕经所述主动链轮、从动链轮形成闭环，位于所述闭环上方的所述链条垂直于所述准备区域的停车位的长度方向中心线且水平设置，能够在所述电机减速机的驱动下作往复直线位移；所述链条位于上方的一段在所述车板的下方位置紧固连结，使得所述链条作往复直线位移的时候能够牵引所述车板在所述承重万向球的支承下作同步的往复直线位移。

进一步地，所述一种停车设备的外部车辆交换系统，其特征在于：所述横向移动机构的横移装置的横移板车增加设置转盘单元；所述横移板车用于承托所述外搬运车横向位移，包括转盘单元、车板、板车导轨；所述转盘单元包括固定部件、转动部件；所述固定部件的下方紧固安装在所述直线移动导轨副的移动部件之上；所述转动部件设置在所述固定部件的上方位置；所述车板的下方紧固安装在所述转盘单元的转动部件之上；所述板车导轨为两根，安装在所述车板的上方位置，设置形式、尺寸以及设置方向与所述准备区域的停车位之上设置的停车导轨相同，工作截面的上部平面与所述准备区域的停车位之上设置的停车导轨的工作截面的上部平面处于同一水平面之上；所述直线移动导轨副能够驱动所述横移板车位移，在对应每一个所述准备区域的停车位位置均设置有定位，所述定位使得所述横移板车的两根板车导轨处于所述准备区域的对应的停车位的两根停车导轨的延长线之上；上述转盘单元归类于本行业常规装置中的汽车转盘。

当只有一个准备区域的时候，用户拟取车辆能够通过转盘单元实现180°调头，在用户拟取车辆转运至取车停车位的时候，可以直接驶出而无需倒车驶出。

当准备区域的停车位的车长方向中心线与停车设备的转换车位的车长方向中心线不平行的时候，能够通过横向移动机构的横移装置的横移板车的车板的位移以及转盘单元的转动，实现车板的车长方向中心线与准备区域的停车位的车长方向中心线在同一直线之上，使得位于车板之上的外搬运车能够从车板驶入停车位或者从停车位驶入车板；能够通过横向移动机构的横移装置的横移板车的车板的位移以及转盘单元的转动，实现车板的车长方向中心线与停车设备的转换车位的车长方向中心线在同一直线之上，使得位于车板之上的外搬运车能够从车板驶入转换车位或者从转换车位驶入车板。

所述横移装置与所述综合控制装置的控制单元信号连接，接受所述控制单元发送的指令运行，相关运行及状态信息及时向所述控制单元发送。

本发明的有益之处在于：在停车设备的外部专门设置准备区域用于用户拟存或者拟取车辆暂时停放，采用横移板车、外搬运车配合梳齿交换技术实现准备区域与停车设备之间的车辆搬运、交换，达到以简单、低成本的方式实现停车/取车的自动化，大幅提高停车设备的存车/取车效率的目的。本发明能够根据实际场地情况灵活配置，实现一个或多个准备区域配套一套或者多套停车设备，适应性和实用性强。

附图说明

图1至图3是本发明一种停车设备的外部车辆交换系统其中一个实施例的平面布局简图。

图中：1准备区域；11停车位一；11a活动内架；11b车位导轨；12停车位二；13停车位三；14停车位四；15停车位五；2横移区域；21横移导轨；22横移板车；22a板车导轨；3b停车设备二；3b1转换车位二；3b2转换车位导轨二；3b3活动内架二；4外搬运车；41活动外架；5车道；51车道导轨。

图4至图11是本发明一种停车设备的外部车辆交换系统第二个实施例的平面布局简图。

图中：1准备区域；11停车位一；11a活动内架；11b车位导轨；12停车位二；13停车位三；14停车位四；15停车位五；2横移区域；21横移导轨；22横移板车；22a板车导轨；3a停车设备一；3a1转换车位一；3a2转换车位导轨一；3a3活动内架一；3b停车设备二；3b1转换车位二；3b2转换车位导轨二；3b3活动内架二；4外搬运车；41活动外架；5车道；51车道导轨；6a拟存车辆。

图12至图16是本发明一种停车设备的外部车辆交换系统第三个实施例的平面布局简图。

图中：1准备区域；11停车位一；11a活动内架；11b车位导轨；12停车位二；13停车位三；14停车位四；15停车位五；2横移区域；21横移导轨；22横移板车；22a板车导轨；3a停车设备一；3a1转换车位一；3a2转换车位导轨一；3a3活动内架一；3b停车设备二；3b1转换车位二；3b2转换车位导轨二；3b3活动内架二；4外搬运车；41活动外架；5车道；51车道导轨；6a拟存车辆；6b拟取车辆。

图17至图21是本发明一种停车设备的外部车辆交换系统的梳齿交换装置运行示意图（为立面图）。

图中：11a活动内架；11b车位导轨；16地面；4外搬运车；41活动外架；42滚轮；6a拟存车辆。

图22、图23是本发明一种停车设备的外部车辆交换系统其中横向移动机构的横移装置的横移板车增加设置转盘单元的平面布局简图。

图中：11停车位一；12停车位二；13停车位三；14停车位四；15停车位五；2横移区域；21横移导轨；22横移板车；22a板车导轨；23转盘单元；3a停车设备一；3a1转换车位一；3a2转换车位导轨一；3a3活动内架一；5车道；51车道导轨。

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至图3所示，为本发明一种停车设备的外部车辆交换系统其中一个实施例的平面布局简图。

首先考察图1。图中可见，图示上方的准备区域1纵向平行排列有5个停车位，从左至右分别为停车位一11、停车位二12、停车位三13、停车位四14以及停车位五15；考察停车位一11：停车位一11之上设置有活动内架11a以及两根车位导轨11b（其他停车位与停车位一11的设置相同）。为清晰起见，准备区域的信息单元没有显示，所有停车位之上设置的检测单元没有显示，除活动内架之外，车位内架单元的其他部件在图中没有显示。

在图示的准备区域1的下方紧邻设置有横向移动机构的横移区域2；考察横移区域2：横移区域2之上设置有两根垂直于车位导轨的横移导轨21；横移导轨21之上为横移板车22；横移板车22之上设置有两根板车导轨22a。为清晰起见，横向移动机构的其他部件没有显示。

图示的外搬运车4当前位于横移板车22的上方，图中显示有活动外架41。为清晰起见，外搬运车的主构架以矩形框简单示意，滚轮装置、控制部件在图中没有显示，除活动外架之外，活动外架单元的其他部件在图中没有显示。

图示右下角为停车设备二3b；考察停车设备二3b：停车设备二3b设置有转换车位二3b1；在转换车位二3b1之上设置有两根转换车位导轨二3b2以及活动内架二3b3。为清晰起见，停车设备的控制装置在图中没有显示，内部停车区域没有明细显示（转换车位之外的位置可以视为内部停车区域），除活动内架之外，活动内架单元的其他部件在图中没有显示。

图中可见，在横移区域2与转换车位二3b1之间设置有车道5，车道5之上设置有两根车道导轨51；其中，车道5与转换车位二3b1的连接位置有一段道路的长度明显大于停车设备停放车辆的长度方向尺寸的长度；车道5与横移区域2则为切线连接，当横移板车22位移至正对车道5的连接位置的时候，板车导轨22a与车道导轨51为切线连接，满足“连接位置有一段道路的长度大于停车设备停放车辆的长度方向尺寸的长度”的条件（这在图2看得更清楚）。

图2所示为在图1的基础上横移板车22沿横移导轨21自右往左位移，到达正对车道5与横移区域2的切线连接位置；此时，板车导轨22a与车道导轨51切线连接，板车导轨22a与车位导轨11b处于同一直线。

图3所示为在图2的基础上横移板车22沿车道导轨51自横移板车22之上往转换车位二3b1方向位移，到达正对转换车位二3b1位置；图中可见，在车道5与转换车位二3b1的连接位置的一段板车导轨22a与转换车位导轨二3b2处于同一直线。

如图4至图11所示为本发明一种停车设备的外部车辆交换系统第二个实施例的平面布局简图，这些平面布局简图演示拟存车辆6a从驶入准备区域1到停放在停车设备一3a的运行过程。

比较图4与图1可知，第二个实施例的平面布局与上一个实施例的平面布局的不同点有三个；第一个不同点是第二个实施例增加了一套停车设备，就是图示左下方的停车设备一3a，图中显示了其中的转换车位一3b1、两根转换车位导轨一3b2以及活动内架一3b3；第二个不同点是第二个实施例的停车设备的设置方位与上一个实施例相差90°；第三个不同点是第二个实施例取消了车道的设置，横移板车22沿车道导轨21位移即可实现正对任一停车位或者正对任一转换车位。

图4显示，外搬运车4当前位于横移板车22的上方。

图5显示，拟存车辆6a驶入准备区域1的停车位一11，停放在活动内架11a的正上方位置。从前述可知，拟存车辆6a驶入停车位一11之后，即触发设置在停车位一11的检测单元进行检测，相关检测信息通过设置在准备区域1的信息单元发往综合控制装置的控制单元；控制单元从准备区域1的信息单元获取到用户的拟存车辆6a的信息，拟存车辆6a所在的停车位一11作为目标停车位，停车位一11对应的横向移动机构的横移区域2作为目标横移区域；控制单元从外搬运车4的控制部件获取当前运行状态信息，外搬运车4正常且处于空闲状态，作为目标外搬运车，所处位置为目标起点位置；控制单元从停车设备的控制装置获取当前运行状态信息，选择正常且处于空闲状态的停车设备（假定为停车设备一3a）作为目标停车设备；控制单元作出外搬运车4从目标起点位置到正对停车位一11位置的路线规划。

图6显示，控制单元发出指令使得横移装置2的横移板车22位移至正对停车位一11的位置。

图7显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移进入停车位一11的正上方位置；发出指令使得外搬运车4的活动外架单元与停车位一11的车位内架单元配合运行，把原来停放在停车位一11的车位内架单元的活动内架11a的梳齿之上的用户拟存车辆6a交换至外搬运车4的活动外架单元的活动外架41的梳齿之上。

图8显示，控制单元发出指令使得所述外搬运车4位移进入横移板车22的正上方位置。

图9显示，控制单元发出指令使得所述横移板车22位移至正对停车设备一3a的转换车位一3a1的位置。

图10显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移至停车设备一3a的转换车位一3a1的正上方位置；发出指令使得外搬运车4的活动外架单元与停车设备一3a的转换车位一3a1的活动内架单元配合运行，把原来停放在外搬运车4的活动外架单元的活动外架41的梳齿之上的用户拟存车辆6a交换至停车设备一3a的转换车位一3a1的活动内架单元的活动内架一3a3的梳齿之上。

图11显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移离开停车设备一3a的转换车位一3a1的位置；发出指令使得停车设备一3a进行存车运行；停车设备一3a把停放在转换车位一3a1的活动内架单元的活动内架一3a3的梳齿之上的用户拟存车辆6a转移至内部停车区域；包括用户车辆身份信息、停车设备一3a的存放位置信息在内的车辆存放信息专门储存，用于用户取车时调用。

至此，用户拟存车辆6a的停放运行结束。

如图12至图16所示，为本发明一种停车设备的外部车辆交换系统第三个实施例的平面布局简图，这些平面布局简图演示用户拟取车辆6b从停放在停车设备二3b取出，然后停放到准备区域1的运行过程。

图12显示，拟取车辆6b由已经被停车设备二3b的控制装置调度转运至转换车位二3b1的正上方位置，被活动内架二3b3支承。如前所述，用户首先是在综合控制装置的人机界面输入拟取车辆6b的身份信息，综合控制装置的控制单元从人机界面获取用户的拟取车辆6b的身份信息，然后从专门储存的车辆存放信息中对应拟取车辆6b的身份信息的记录取得所停放的停车设备是停车设备二3b，停车设备二3b作为目标停车设备；控制单元把用户拟取车辆6b的身份信息发往停车设备二3b，请求停车设备二3b转运用户拟取车辆6b至转换车位转换车位二3b1；控制单元从外搬运车的控制部件获取当前运行状态信息，选择正常且处于空闲状态的外搬运车4作为目标外搬运车，外搬运车4所处位置为目标起点位置，作出外搬运车4从目标起点位置到停车设备二3b的转换车位二3b1的位移路线的规划；发出指令使得外搬运车4按照所述规划的位移路线运行。

图13显示，控制单元发出指令使得横移装置2的横移板车22位移至正对停车设备二3b的转换车位二3b1的位置。

图14显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移进入停车设备二3b的转换车位二3b1的正上方位置；发出指令使得外搬运车4的活动外架单元与停车设备二3b的转换车位二3b1的活动内架单元配合运行，把原来停放在停车设备二3b的转换车位二3b1的活动内架单元的活动内架一3b3的梳齿之上的用户拟取车辆6b交换至外搬运车4的活动外架单元的活动外架41的梳齿之上。

图15显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移进入横移区域2的横移板车22的位置，然后继续位移，进入准备区域1的停车位三13的正上方位置；发出指令使得外搬运车4的活动外架单元与准备区域1的停车位三13的车位内架单元配合运行，把原来停放在外搬运车4的活动外架单元的活动外架41的梳齿之上的用户拟取车辆6b交换至准备区域1的停车位三13的车位内架单元的活动内架的梳齿之上。

图16显示，控制单元发出指令使得外搬运车4位移离开准备区域1的停车位三13的位置；然后，用户把拟取车辆6b驶离停车位三13，取车操作完成，控制单元注销之前的车辆存放信息。

以下通过多个立面示意图描述本发明一种停车设备的外部车辆交换系统的细节。如图17至图21所示，为本发明一种停车设备的外部车辆交换系统的梳齿交换装置运行示意图（为立面图），演示拟存车辆6a从准备区域的其中一个停车位的活动内架11a之上转移至设置在外搬运车4的活动外架41之上的运行过程示意图。

图17所示为正对准备区域的其中一个停车位的位置。图中可见，在停车位的地面13之上，设置有处于下降极限位置的活动内架11a，还有两根车位导轨11b。

图18显示，在图17状态的基础上，拟存车辆6a驶入活动内架11a的正上方位置，被活动内架11a的梳齿承托。

图19显示，在图18状态的基础上，活动内架11a在升降装置的驱动下改变为上升的极限位置，拟存车辆6a被活动内架11a的梳齿承托。

图20显示，在图19状态的基础上，外搬运车4之上设置的活动外架41处于下降的极限位置，外搬运车4进入到停车位的活动内架11a的正上方位置。

图21显示，在图20状态的基础上，外搬运车4之上设置的活动外架41在外升降装置的驱动下改变为上升的极限位置，活动外架41的梳齿自下而上穿越活动内架11a的梳齿，拟存车辆6a被活动外架41的梳齿承托。

在图21状态的基础上，外搬运车4能够从停车位离开，进入其他区域。

图21至图17是图17至图21的逆运行，能够把外搬运车之上设置的活动外架41承托的拟存车辆6a转移至停车位的活动内架11a的上方地面之上。这里不作赘述。

外搬运车之上设置的活动外架与转换车位之上设置的活动内架组成的梳齿交换装置的运行参考以上所述即能够得出，这里不作赘述。

如图22、图23所示，为本发明一种停车设备的外部车辆交换系统其中横向移动机构的横移装置的横移板车增加设置转盘单元的平面布局简图。

图中可见，准备区域的停车位的车长方向中心线与停车设备的转换车位的车长方向中心线不平行。

从图22可见，转盘单元23设置在横移板车22的下方位置，当前转盘单元23运行至使得横移板车22的车板的车长方向中心线与停车位的车长方向中心线平行；横移板车22在直线移动导轨副的驱动下沿横移导轨21位移，能够使得横移板车22的两根板车导轨22a分别处于各个停车位的两根停车导轨的延长线之上；图中所示是横移板车22的车板的车长方向中心线与停车位三13的车长方向中心线在同一直线之上，两根板车导轨22a处于停车位三13的两根停车导轨的延长线之上。此时，外搬运车能够从横移板车22的车板驶入停车位三13或者从停车位三13驶入横移板车22的车板。

从图23可见，当前横移板车22在直线移动导轨副的驱动下沿横移导轨21在图22的基础上往左位移，转盘单元23运行至使得横移板车22的车板的车长方向中心线与转换车位一3a1的车长方向中心线平行，两根板车导轨22a处于转换车位一3a1的两根转换车位导轨一3a2的延长线之上。此时，外搬运车能够从横移板车22的车板驶入转换车位一3a1或者从转换车位一3a1驶入横移板车22的车板。

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，均应为等效的位置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。