一种停车设备的阻车装置及扩展应用的制作方法

本发明涉及停车设备技术领域，更具体地说，涉及一种在升降横移停车设备开放式出入口设置摆臂式阻车装置，以及在安装有阻车装置或自动门的各种类型停车设备的扩展应用。

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，升降横移停车设备的车辆出入口设置成开放式，没有设置阻车装置，车辆可以自由驶入或者驶出，这种做法存在安全隐患。而安装有阻车装置（包括自动门）的停车设备，其相关装置有扩展应用的现实需求和可能性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种在升降横移停车设备开放式出入口设置的摆臂式阻车装置，使得只有当操作者要求调度的载车板已经处于车辆出入口位置的时候、对应的阻车装置才能打开，使得车辆只能在阻车装置已经打开的车辆出入口位置驶入或者驶出，使得所有阻车装置都处于复位关闭的状态下停车设备才能运行；在相关人员有需要进入设备停车区域时，通过操作打开阻车装置、禁止设备运行之后才进入，退出设备停车区域之后操作该阻车装置复位、使得设备恢复允许运行状态，以确保人员进入的安全。另外，当停车设备设置有阻车装置或者自动门，而把自动门视为广义的阻车装置，则阻车装置或自动门可以在原来的阻车功能之上进行扩展应用。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种停车设备的阻车装置，其特征在于：所述阻车装置使用可摆动的摆臂阻止车辆进入，称为摆臂式阻车装置，包括摆臂、驱动单元、检测单元、控制单元和机座，安装在升降横移停车设备出入车层出入车位置一侧的设备横梁下方，每一个出入车位置安装一个。

所述摆臂为杆状器件，受机座和驱动单元约束，工作时摆臂的其中一端为阻车端，具备以下两个状态：状态之一是阻车端向上摆动至设定的极限位置、使得对应出入车位置的车辆出入口处于非阻车状态，车辆可以在摆臂下方自由出入；状态之二是阻车端向下摆动至设定的极限位置、使得对应出入车位置的车辆出入口处于阻车状态，车辆不可以在摆臂下方出入。

所述驱动单元的作用是驱动摆臂摆动，采用电机驱动或者采用电磁驱动。

所述电机驱动是指动力源是安装在设备横梁或机座之上的电机加上减速装置；电机驱动包含以下两种方式：方式之一是摆臂的一端与减速装置的最后一级转动部件径向或偏心连结，摆臂的另一端为阻车端，该转动部件的旋转中心即为摆臂的摆动中心，控制单元发出信号使得电机作正向或者反向转动，带动减速装置转动，减速装置的最后一级转动部件转动从而驱动摆臂的阻车端摆动；然后，通过检测单元的位置检测和控制单元的控制，使得摆臂的阻车端在上方极限位置或者下方极限位置停留；方法之二是增加设置安装在机座之上的摆臂座，摆臂受摆臂座约束、可作上/下摆动，即摆臂座夹持摆臂并使得摆臂能够围绕摆臂座的转轴或转轴孔的中心线作摆动，减速装置的最后一级转动部件的外表面为凸轮状，摆臂的一端其中与摆动中心线平行的一个平面紧贴凸轮的表面，摆臂的另一端为阻车端，控制单元发出信号使得电机作正向或者反向转动，带动减速装置转动，减速装置的最后一级转动部件转动，该转动部件的凸轮状外表面驱动摆臂摆动从而驱动摆臂的阻车端摆动；然后，通过检测单元的位置检测和控制单元的控制，使得摆臂的阻车端在上方极限位置或者下方极限位置停留。

所述电磁驱动是指动力源是安装在设备横梁或机座之上的双向牵引电磁铁或者弹簧复位单向牵引电磁铁；电磁驱动包含以下方式：增加设置安装在机座之上的摆臂座，摆臂受摆臂座约束、可作上/下摆动，即摆臂座夹持摆臂并使得摆臂能够围绕摆臂座的转轴或转轴孔的中心线作摆动，摆臂的一端与电磁铁的活动块连结，摆臂的另一端为阻车端，电磁铁活动块的移动方向与摆臂的摆动中心线垂直，电磁铁往复运动、驱动摆臂的一端往复摆动，从而驱动摆臂的阻车端上/下摆动，电磁铁的往复极限位置对应摆臂阻车端摆动的上/下极限位置；为使得摆臂的摆动动作尽量平缓，建议增加液压缓冲元件。具体是电磁铁往复运动驱动一个带阻尼的往复运动的活塞，再通过活塞驱动摆臂摆动。

所述检测单元为现有通用的位置检测元件，在驱动单元采用电机驱动时设置，其作用是检测摆臂阻车端的上/下摆动极限位置，当摆动到位时发出信号、使得驱动单元停止电机的运行；若检测单元采用摇臂开关、位置开关一类绝对位置检测元件，则检测单元安装在设备横梁或者机座之上；若检测单元采用编码器一类测量转角的相对位置检测元件，则检测单元安装在减速装置末级部件的旋转中心。所述检测单元在驱动单元采用电磁驱动时并无设置的必要。

所述控制单元的作用是使得阻车装置的驱动单元能够从设备控制装置获得摆臂摆动的动作驱动信号以及使得阻车装置的检测单元的摆臂到位信号能够被设备控制装置获取；相关功能通过以下三种方式的任意一种来实现：

方式之一是由设备控制装置实现相关功能，具体做法是：阻车装置与设备控制装置信号连接，使得设备控制装置能够直接发出信号驱动阻车装置的驱动单元，使得设备控制装置能够直接读取阻车装置的检测单元发出的摆臂到位信号。

方式之二是由人机界面装置实现相关功能，具体做法是：阻车装置与人机界面装置信号连接，而人机界面装置已经与设备控制装置信号连接，设备控制装置通过人机界面装置间接控制阻车装置，使得人机界面装置能够从设备控制装置获得信号、然后直接驱动阻车装置的驱动单元，使得人机界面装置能够接收到阻车装置的检测单元发出的摆臂到位信号、然后发送至设备控制装置。

方式之三是由阻车装置独立设置的控制单元实现相关功能，具体做法是：控制单元由单片机或者plc作为主控芯片，与设备控制装置信号连接，采取间接控制或者主动控制方式；所述间接控制是指：控制单元接受设备控制装置的驱动指令，然后驱动阻车装置的驱动单元；控制单元接受设备控制装置的读取状态指令，然后读取阻车装置的检测单元的摆臂到位信号、发往设备控制装置；所述主动控制是指：控制单元通过设备控制装置获得设备的当前运行状态、获得已经执行完毕的操作者当前调度载车板的停放位置，从而能够自主决定发出驱动阻车装置的驱动单元的指令；控制单元主动接收阻车装置的检测单元发出的摆臂到位信号，然后发送至设备的控制装置。

所述机座用于安装阻车装置其中位置相对固定的部件及器件；若驱动单元采用电机驱动，机座用于安装电机、减速装置、摆臂座以及检测单元；若驱动单元采用电磁驱动，机座用于安装电磁铁的固定部件以及摆臂座；或者，上述阻车装置其中位置相对固定的部件及器件有部分直接安装在设备横梁之上，其余安装在机座之上；或者，上述阻车装置其中位置相对固定的部件及器件直接安装在设备横梁之上，而无需设置专门的机座。

以下为阻车装置独立设置控制单元、且采用主动控制方式的描述。

阻车装置控制单元的主控芯片与设备控制装置采用双向通讯连接，设备控制装置在接到操作者当前调度载车板的指令之后，即检测该载车板是否已经处于车辆出入口。

若载车板已经处于车辆出入口，则：设备控制装置向阻车装置控制单元发出载车板调度完成的信号，阻车装置控制单元发出指令，使得阻车装置驱动单元动作、打开该车辆出入口的阻车装置摆臂，使得操作者、车辆可以进出；当操作者进入设备停车区域的操作完成，操作并使得阻车装置控制单元发出信号、使得驱动单元驱动摆臂复位；阻车装置的摆臂复位信号通过阻车装置控制单元发往设备控制装置，表示操作完成。

若载车板并非处于车辆出入口，则：前述“载车板已经处于车辆出入口”的相关动作进程在执行之前须先进行载车板调度。具体是：设备控制装置通知所有阻车装置的控制单元报送摆臂状态，在确认所有阻车装置的摆臂均处于复位关闭状态，即运行载车板调度指令，使得操作者需要的载车板调度至车辆出入口。载车板经过上述调度，已经处于车辆出入口，之后的动作进程如前所述。

从以上所述可知，阻车装置摆臂打开的最初的指令实际上由设备控制装置发出。而“操作并使得阻车装置控制单元发出信号、使得驱动单元驱动摆臂复位”，最简单的做法是操作者在现场对阻车装置进行直接操作；或者，由操作者在人机界面装置进行某阻车装置需要关闭的相关操作，然后由人机界面装置或者由人机界面装置通知设备控制装置发出指令，使得阻车装置的控制单元发出摆臂复位信号、关闭该阻车装置。

而通过增加设置检测装置以便自动确认进入设备停车区域的操作者、车辆已经全部离开，由阻车装置的控制单元确认安全之后自动发出摆臂复位信号，也是可行方法。

进一步地，一种停车设备的阻车装置，其特征在于：所述阻车装置设置有专门检测对应设备停车区域是否存在物体的反射波检测装置，该反射波检测装置安装在摆臂的阻车端，其检测范围为对应设备停车区域的下方位置；所述反射波检测装置与控制单元信号连接，由设备控制单元发出信号触发检测，检测到“是否存在物体”的信号发送至设备控制单元。

以上所述的“反射波检测装置”优选为现有通用形式的超声波检测装置或者雷达波检测装置。本技术方案能够自动确认操作者的取车操作是否完成。具体是：假设为取车操作，当对应载车板被调度至地面层车辆出入口，对应阻车装置的控制单元使得阻车装置的摆臂从关闭状态转为打开状态，同时触发在该阻车装置设置的反射波检测装置开始连续检测，并把检测到“是否存在物体”的信息发往控制单元。取车操作从载车板调度到位、操作者进入设备停车区域、开动车辆、到车辆和操作者一并离开载车板，整个过程均被阻车装置设置的反射波检测装置和设备自身设置的人车误入检测装置检测到，其先后顺序是：存放有车辆的载车板调度到位，阻车装置设置的反射波检测装置检测到“有物体（即车辆）存在”；操作者进入，触发人车误入检测装置检测到物体（即操作者）的遮蔽和离开；车辆开始离开设备停车区域，触发人车误入检测装置检测到物体（即操作者驾驶的车辆）的持续遮蔽；期间，阻车装置设置的反射波检测装置持续检测到“有物体存在”；车辆完全离开载车板区域，阻车装置设置的反射波检测装置检测到“物体已经不存在”，但人车误入检测装置当时仍被车辆阻挡、检测到有物体遮蔽；最后，车辆完全离开设备停车区域，人车误入检测装置已经检测不到物体遮蔽；期间，阻车装置设置的反射波检测装置持续检测到“物体不存在”。上述一个完整的检测过程即可判断操作者已经驾驶车辆离开设备停车区域、完成取车操作。因此，阻车装置在进行适当的延时确认之后，即可自动执行复位关闭的动作。

若操作者为存车操作，则情况相对复杂。当对应的空载车板调度至地面层车辆出入口，对应阻车装置的控制单元使得阻车装置的摆臂从关闭状态转为打开状态，同时触发在该阻车装置设置的反射波检测装置开始连续检测，并把检测到“是否存在物体”的信息发往控制单元。存车操作从空载车板调度到位、操作者开车进入设备停车区域、停放妥当、然后操作者离开载车板，整个过程均被阻车装置设置的反射波检测装置和设备自身设置的人车误入检测装置检测到，其先后顺序是：空载车板调度到位、上面没有车辆，阻车装置设置的反射波检测装置检测到“无物体存在”；操作者开车进入，触发人车误入检测装置检测到物体（即操作者驾驶的车辆）的持续遮蔽；当车辆开始驶入载车板区域，阻车装置设置的反射波检测装置持续检测到“有物体（即操作者驾驶的车辆）存在”，且人车误入检测装置仍被车辆阻挡、持续检测到有物体遮蔽；车辆完全进入设备停车区域，人车误入检测装置已经检测不到物体遮蔽，阻车装置设置的反射波检测装置继续检测到“有物体（即车辆）存在”；最后，操作者离开设备停车区域，触发人车误入检测装置检测到物体（即操作者）的遮蔽和离开。但是，关键问题在于：刚才所述“触发人车误入检测装置检测到物体遮蔽和离开”的信号并不足以作为操作者已经离开设备停车区域的确认信号，因为不能排除操作者在即将跨出设备停车区域的时候又重新进入设备停车区域，而操作者进入或者离开设备停车区域所触发人车误入装置所检测到的信号几乎完全相同！即使加上阻车装置设置的反射波检测装置检测到“有物体存在”的信号判断，也无法确定当时在设备停车区域是只有车辆存在、操作者已经离开，或者是车辆和操作者都还存在。因此，上述一个完整的检测过程并不能够绝对安全地判断操作者已经完成存车操作，除非阻车装置设置的反射波检测装置还具备活动物体检测功能。

因此，前述存车操作最终判别操作者是否已经离开设备停车区域，最稳妥的做法是增加一道由操作者完成的动作，比如二次刷卡，比如输入车辆停放的标识——这就涉及下述的阻车装置的扩展应用。

一种停车设备阻车装置的扩展应用，其技术方案之一的特征在于：所述停车设备为安装有多个阻车装置的升降横移停车设备，且同一时间只允许其中一个车辆出入口的阻车装置处于打开状态，所述停车设备存放车辆的操作步骤为：操作者驾驶车辆从阻车装置处于打开状态的车辆出入口驶入，车辆停放妥当，操作者退出设备停车区域，然后在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作；而且，该标识能够被人机界面装置或者设备控制装置辨识，并与当前停放该车辆的载车板的编号唯一对应，作为在该车辆取车操作时设备控制装置调度载车板的证据。

进一步地，一种停车设备阻车装置的扩展应用，其技术方案之二的特征在于：所述停车设备只设置有一个安装有自动门的车辆出入口，或者设置有多个分别安装有自动门的车辆出入口、但同一时间只允许其中一个车辆出入口的自动门处于打开状态，则所述自动门视同阻车装置，所述停车设备存放车辆的操作步骤为：操作者驾驶车辆从自动门处于打开状态的车辆出入口驶入，车辆停放妥当，操作者退出设备停车区域，然后在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作；而且，该标识能够被人机界面装置或者设备控制装置辨识，并与当前停放该车辆的载车板的编号唯一对应，作为在该车辆取车操作时设备控制装置调度载车板的证据。

进一步地，以上技术方案之一和技术方案之二所述一种停车设备阻车装置的扩展应用，其特征在于：所述标识为人机界面装置设置的读卡器能够读取的ic卡或id卡，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为刷卡操作，ic卡或id卡的信息被读卡器读取，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识；或者，所述标识为人机界面装置设置的数字键盘的按键输入，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为输入一组数字的操作，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识。

进一步地，以上技术方案之一和技术方案之二所述一种停车设备阻车装置的扩展应用，其特征在于：所述标识为手机二维码图形或者卡片二维码图形，人机界面装置位置设置有二维码读码器，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为刷二维码操作，二维码的信息被读码器读取，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识。

进一步地，以上技术方案之一和技术方案之二所述一种停车设备阻车装置的扩展应用，其特征在于：所述标识为操作者指纹，人机界面装置位置设置有指纹识别器，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为指纹读取操作，指纹的信息被指纹识别器提取，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识。

进一步地，以上技术方案之一和技术方案之二所述一种停车设备阻车装置的扩展应用，其特征在于：所述标识为书写或者印刷在纸质介质的任意符号，人机界面装置位置设置有拍照装置，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为标识拍照操作，纸质介质的符号信息被拍照装置提取，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识。

进一步地，以上技术方案之一和技术方案之二所述一种停车设备阻车装置的扩展应用，其特征在于：所述标识为现场录制的声音，人机界面装置位置设置有录音装置，操作者在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作为声音录制操作，相关的声音信息被录音装置提取，并被人机界面装置或者设备控制装置辨识。为了避免遗忘，建议操作者的录音信息为读取车牌的部分号码，使得取车时容易回忆并复述。

很明显，作为“标识”的ic卡/id卡或一组数字或二维码或指纹或符号或声音，都可以在停车设备上反复使用，但同一个“标识”不能同时用于不同的车辆，否则将出现同一个“标识”对应不同载车板编号的错误。当然，人机界面装置或者设备控制装置在接收和辨识相关标识的时候，须检索当前存储的载车板编号对照表并排除重复的标识，发现标识重复时提示另行提供；而当车辆被取出之后，在设备控制装置对应存储的“标识”将被删除。

本发明其中扩展应用的技术方案能够为现有停车设备提供更多的载车板调度操作手段。

现有升降横移停车设备以及大多数的其他类型停车设备，其载车板调度除了在人机界面装置直接输入载车板编号之外，需依靠一个“载车板编号与ic卡编号对照表”，通过读卡装置读取ic卡编号然后查出对应的载车板编号来实现。也就是说，载车板编号与ic卡编号的对应关系已经事先设定，不能采用动态发卡或临时发卡的做法，无卡存取车或者采用其他标识更难以实现，这为在公共停车性质的场合推广使用停车设备带来一定的障碍。而本发明其中扩展应用所述做法：“车辆停放妥当，操作者退出设备停车区域，然后在人机界面装置位置进行提交车辆标识的操作；而且，该标识能够被人机界面装置或者设备控制装置辨识，并与当前停放该车辆的载车板的编号唯一对应，作为在该车辆取车操作时设备控制装置调度载车板的证据”，即可解决以上问题。同时，该输入车辆标识的操作即作为操作者存车完成、已经离开设备停车区域的触发控制信号。

与现有技术相比，本发明具有确保人员和车辆安全进入设备停车区域的优点，同时可以使得升降横移停车设备达到更高的智能控制水平。本发明还可以应用于其他类型的停车设备。

附图说明

图1是本发明一种停车设备的阻车装置其中一个实施例的设置示意图（为正面视图）。图中，1设备横梁；21摆臂一；22摆臂二；23摆臂三；31人机界面及标识输入装置一；32人机界面及标识输入装置二；41车辆一；42车辆二；43车辆三；51载车板一；52载车板二；53载车板三；61反射波检测装置一；62反射波检测装置二；63反射波检测装置三；7人车误入检测装置；81阻车装置一；82阻车装置二；83阻车装置三。

图2是本发明一种停车设备的阻车装置其中图1所示实施例的设置示意图（为中间位置的侧面视图）。图中，1设备横梁；22摆臂二；32人机界面及标识输入装置二；42车辆二；52载车板二；62反射波检测装置二；7人车误入检测装置；82阻车装置二。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

如图1所示为本发明一种停车设备的阻车装置其中一个实施例的设置示意图，该图为升降横移停车设备的局部的正面视图。图示状态为取车操作其中载车板调度完成之后的流程：承载有目标车辆二42的载车板二52已经调度至设备的车辆出入口位置，与该车辆出入位置对应的阻车装置82的摆臂22已经处于打开状态，操作者可以从处于打开状态的摆臂22的下方进入设备停车区域，然后把车辆二42从处于打开状态的摆臂22的下方开走。

从图中区域可见，开放式的车辆出入口包含三个车辆出入位置，分别设置有载车板一51、载车板二52和载车板三53；载车板上停放有车辆，分别为车辆一41、车辆二42和车辆三43；设备横梁1下方的三个车辆出入位置安装有三个阻车装置，分别为阻车装置一81、阻车装置二82和阻车装置三83；在各阻车装置的最后一级转动部件均径向安装有摆臂，分别为摆臂一21、摆臂二22和摆臂三23；在各摆臂的下方均分别设置有反射波检测装置，分别为反射波检测装置一61、反射波检测装置二62和反射波检测装置三63。图中可见，摆臂一21和摆臂三23处于关闭状态，车辆一41和车辆三43不能在摆臂一21和摆臂三23的下方驶出/驶入，摆臂一21和摆臂三23所设置的反射波检测装置一61和反射波检测装置三63处于非检测状态；而摆臂二22处于打开状态，车辆二42可以在摆臂22的下方驶出/驶入，摆臂二22所设置的反射波检测装置二62处于检测状态。在图示的左侧和右侧，分别设置有人机界面及标识输入装置一31和人机界面及标识输入装置二32；人车误入检测装置7安装在停车区域的外侧，属于现有设备的标准配置，为对射光电检测装置，从无物体遮蔽到有物体遮蔽的状态改变或者从有物体遮蔽到无物体遮蔽的状态改变均触发对外发出跳变信号。

如图2所示为本发明一种停车设备的阻车装置其中图1所示实施例的设置示意图，该图为图1所示中间位置的侧面视图。从图中可见，处于打开状态的摆臂二22下方设置的反射波检测装置二62处于检测状态，车辆二42被检测到；安装在停车区域外侧的人车误入检测装置7此时为无物体遮蔽状态。假设车辆二42要从当前位置驶出，则：当车辆二42从当前位置驶出，首先将遮蔽人车误入检测装置7、使得人车误入检测装置7发出“有物体遮蔽”的跳变信号，而反射波检测装置二62持续检测到物体（即车辆二42）的存在；然后，车辆二42继续驶出；当车辆二42快要完全离开载车板52时，反射波检测装置二62已不能检测到有物体存在，但人车误入检测装置7仍持续处于“有物体遮蔽”的状态；直至车辆二42完全驶离设备停车区域，人车误入检测装置7已经改变为“无物体遮蔽”、发出“无物体遮蔽”的跳变信号。综合上述检测信号的变化状态，设备控制装置确认车辆二42已经完全离开，发出指令使得阻车装置二82转为关闭状态，反射波检测装置二62即转为非检测状态，停车设备转入等待下一次载车板调度和存取车操作。

若为存车操作，则车辆开入设备停车区域、操作员离开之后，须前往人机界面及标识输入装置一31或者人机界面及标识输入装置二32的位置进行车辆标识的输入，确认存车操作完成，触发阻车装置二82转为关闭状态、反射波检测装置二62转为非检测状态，停车设备转入等待下一次载车板调度和存取车操作。

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。