CN104278872A - 用于自动停车的梭车 - Google Patents

Abstract

一种可操作以沿着直线方向和横向行进的车辆梭车包括低姿态推车，所述低姿态推车包括可转向的前部和后部，前部可操作以相对于后部左转和右转。后部可操作以升起和支撑车辆的至少一个轮胎离开地面。

Description

用于自动停车的梭车

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月28日申请的美国13/902,993号专利申请的权益，其全部内容通过引用在此合并。

技术领域

本发明涉及一种用于在停车设施、通常是自动停车设施中移动静止车辆的梭车，并且特别涉及用于在自动和非自动停车设施和其它类型的车辆停车区域内移动静止车辆的机动梭车。

背景技术

在常规的三维自动车辆停车场中，机械元件或机动运输工具(比如举升器(升降机)、起重机、梭车(移动平台)、转台和其它机械元件)被用于从位于停车场的到达/离开水平的进入/离开站将车辆运输到停车场的停车空间，并且随后从停车空间取回车辆且运输车辆至进入/离开站而无需人为辅助。

典型地，常规的梭车可以包括能够使用液压或者其他装置升起车辆或者车辆的部分(比如，前部或后部)并且能够在水平方向运输车辆的单一、一体的平台。这些梭车通常构造为沿着同一轴线向前或向后行进。Yook等人的US2008/0031711号美国专利申请描述了“一种用于停车系统的车辆运输装置。本发明的车辆运输装置包括：第一平台，其中车辆被放置在所述第一平台上；设置在停车空间内的第二平台；以及一对运输器，且所述运输器在第一平台和第二平台之间移动。每个运输器包括主框架、设置在主框架上的驱动轮、使得驱动轮旋转的驱动马达；一对臂，所述一对臂可旋转地安装到主框架的相反侧的每侧，以及使得所述臂旋转的液压装置。当臂被从主框架取出时，该臂升高轮，并且运输器将由臂升高的车辆从一个平台运输到另一个平台。”美国12/573,480号专利申请(这一专利申请是其部分继续申请)的申请人描述了“一种用于在自动停车设施中运输车辆的梭车系统。每个梭车包括支撑两个z梭车的x梭。z梭车从x梭且在车辆下面移动用于运输。z梭车定位且接合车辆的前和后轮胎以从层举升车辆。一旦z梭车已经接合车辆轮胎，z梭车返回到x梭以使得x梭能够将车辆(和z梭车)运输到适当的停车空间和将车辆(和z梭车)从适当的停车空间运输。”

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种可操作以在直线和横向方向行进的车辆梭车，所述车辆梭车包括低姿态推车，所述低姿态梭车包括可转向的前部和后部，前部可操作以相对于后部左转和右转，并且后部可操作以升起和支撑车辆的至少一个轮胎离开地面。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括用于驱动前部左侧上的轮的第一驱动机构和用于驱动前部右侧上的轮的第二驱动机构。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构可操作从而以不同速度驱动左侧轮和右侧轮。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括用于驱动后部左侧和右侧上的轮的第三驱动机构。

根据本发明的一个实施例，所述第一、第二和第三驱动机构包括任何电动马达或任何液压马达。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括引导系统以引导车辆梭车在直线方向和横向方向行进。

根据本发明的一个实施例，所述引导系统包括图像检测器以检测自动停车设施中的图像和标志。

根据本发明的一个实施例，所述图像检测器包括激光检测器、摄像机、红外检测器或光电检测器中的任意一个或任意组合。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括控制器以响应于从引导系统接收的数据控制前部的转弯。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括传感器以检测推车相对于车辆轮胎的位置。

根据本发明的一个实施例，所述车辆梭车包括车辆举升系统，所述车辆举升系统包括至少四个可延伸元件，所述四个可延伸元件用于推动车辆轮胎来举升车辆。

根据本发明的一个实施例，至少四个可延伸元件相对于推车的侧面可缩回。

根据本发明的一个实施例，车辆举升系统包括至少一个缩回机构，所述缩回机构用于延伸和缩回所述至少四个可延伸元件。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个缩回机构包括电动马达。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个缩回机构包括液压活塞。

附图说明

关于本发明的主题在说明书的结论部分被特别指出和明确要求保护。然而，本发明的系统和操作方法，以及其目的、特征和优点可以通过参考下面的具体实施方式与附图一起阅读时可被最佳理解，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的示例性改进的z梭车的透视图；

图2是根据本发明的实施例的示例性改进的z梭车的俯视图；

图3是根据本发明的实施例，举升元件被缩回的示例性z梭车的透视图；

图4是根据本发明的实施例，举升元件被缩回的示例性z梭车的俯视图；

图5是根据本发明的实施例，举升元件被缩回的示例性z梭车的侧视图。

将理解，为了简洁且清晰的示意，在附图中示出的元件并不必要按比例绘制。例如，为了清晰，一些元件的尺寸可以相对于其它元件放大。此外，在认为适当的地方，附图标记可在多个附图中重复来指示相应或相似的元件。

具体实施方式

在下面的详细描述中陈述了多个具体细节以提供对本发明的全面理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以没有这些具体细节而实践。在其它示例中，众所周知的方法、过程和部件没有详细描述从而不使得本发明隐晦。

申请人已经设计具有横向移动性的改进的z梭车，所述横向移动性允许z梭车在向前和向后行进(直线运动)的同时转向左和右(横向运动)。因为这个特征可以便于在无通道层停车空间停车以及在紧凑的停车空间和在不同方向定向的停车空间内定位的附加优点，所述附加优点潜在地最大化在自动停车设施中的空间利用，所以这个特征可以是潜在有利的。在改进的z梭车中的组合移动性可以额外地允许当在停车空间中和在自动定位设备(比如，可旋转平台(转台)；举升平台(举升器)；层定位梭(移动平台，比如，例如，由申请人在美国申请中描述的x梭)；以及起重机)上定位车辆时校正偏差。此外，因为当在自动停车设施内侧移动车辆时可能需要，是否抵靠其它自动定位设备、抵靠停车空间层、位于停车设施进入/离开停车泊位，在改进的z梭车中的组合移动性可以允许当定位自动定位设备时对未对准的补偿。

申请人已经进一步认识到，可以在车辆定位期间校正偏差并且可以当定位自动定位设备对准时补偿未对准的改进的z梭车可以允许(1)用于自动停车设施的控制器被简化和/或它们的处理能力转向除了与准确车辆定位相关外的应用；以及(2)由于用于精确车辆定位的引导机构(例如，引导通道、导轨和信号装置)可以基本上被省略，自动定位设备被简化。

申请人还已经认识到，改进的z梭车可以被用于非自动停车设施或其它类型的需要移动静止车辆的设施中。需要移动静止车辆的设施的示例可以包括，例如，汽车维修店(也就是车库)、车辆牵引车库、单层和多层非自动停车场、洗车库和可以从车辆的无驾驶员移动中获益的任何其它类型的设施。改进的z梭车可以被用于围绕设施内部移动车辆，其包括使得车辆移动进入和离开临时和永久停车位置。停车位置可以包括紧凑的停车空间和定向在不同方向的停车空间以及工作站或工作区域，在所述工作站或工作区域，可以在车辆上执行工作。

图1-5描绘根据本发明的实施例的改进的z梭车100的细节。z梭车100包括低姿态推车或平台101，所述低姿态推车或平台101具有连接到适合用于举升并支撑车辆的一部分的后部102B的可转向前部102A。例如，后部102B可以通过举升前部两个轮胎或后部两个轮胎而支撑车辆的一部分以使得举升车辆离开地面用于运输需要两个z梭车100(一个用于前部轮胎且一个用于后部轮胎)。可替代地，一个z梭车100可以例如通过支撑车辆的所有四个轮胎的后部102B而举升整个车辆以使得车辆通过所述一个Z梭车被举升离开地面用于运输。

前部102A和后部102B可以使用合适的方式连接以允许前部(例如，通过在旋转轴线103上枢转)相对于后部左转和右转。前部102A可以包括两个左前轮104L和两个右前轮104R、用于驱动左前轮的左前驱动机构110L和用于驱动右前轮的右前轮驱动机构110R。后部102B可以包括两个左后轮106L、两个右后轮106R和用于驱动后轮的后驱动机构108。驱动机构110L、110R和108可以包括电和/或液压马达。如在整个说明中所使用的，术语“电”还可以涉及电磁的和磁的。虽然z梭车在附图中被示出为具有两个左后轮106L、两个右后轮106R、两个左前轮104L和两个右前轮104R，本领域技术人员可以意识到，用于z梭车的前和后轮的数量可以比示出的更少或更多，前后轮的尺寸和前后轮的类型可以由在z梭车上运输的车辆重量和类型决定。此外，本领域技术人员可以意识到，并非所有轮需要通过马达推进，并且一些轮可自由滚动并且当车辆被加载到推车上时可以用来支撑推车101。

根据本发明的实施例，改进的z梭车100可以在相对于z梭车的中心轴线向左或向右移动的同时向前或向后移动，该移动组合直线运动和横向运动。横向运动可以由驱动机构110L和110R给予，所述驱动机构110L和110R给予在推车101一侧的前轮相对于在另一侧的前轮不同的速度。差速度可以通过独立调节每个驱动机构的速度而通过驱动机构110L和100R实施，以使得前轮104L和104R以不同的速度旋转。例如，为了在z梭车100向前移动的同时引起向左的横向运动，驱动机构110L可以以与驱动机构100R旋转右前轮104的速度相比更低的速度旋转左前轮104L。相反地，为了在z梭车100向前移动的同时引起向右的横向运动，驱动机构110L可以以与驱动机构110R旋转右前轮104R的速度相比更高的速度旋转左前轮104L。当向后移动时，为了引起z梭车100向右移动，前驱动机构110R可以以与前驱动机构110L旋转左前轮104L的速度相比更高的速度旋转右前轮104R，并且相反地，为了引起z梭车100向左移动，前驱动机构110R可以以与前驱动机构110L旋转左前轮104L的速度相比更低的速度旋转右前轮104R。通过独立地调节左前轮104L和右前轮104R的速度，改进的z梭车可以向左和向右转向以校正(例如，当放置在自动定位设备上和/或停车空间(包括工作站)时)车辆定位的偏差，或者在车辆被运输经过自动停车设施的同时校正自动定位设备的位置的未对准，或者用于基本上在左或右方向移动车辆。

改进的z梭车100包括用于使推车101转向的引导系统150。可以被包括在前部102A内的引导系统150可以被用于例如，使推车101转向到自动定位设备上和用于使推车转向离开自动定位系统。除了许多其他应用外，引导系统150可以额外地被用于沿着停车层引导推车101进入或离开停车空间、用于移动推车进入和离开进入/离开停车泊位或者进入或离开车库中的工作站。引导系统150可以包括成像装置，所述成像装置拍摄并处理图像且图像通过控制器152处理，所述控制器控制左前轮104L和右前轮104R的速度以向前或向后和向左或向右推进推车101。控制器152可以通过独立地控制驱动机构110L和110R控制车轮速度。控制器152可以额外地通过控制驱动机构108控制后轮106L和106R的速度。成像装置可以包括视频成像、红外成像、电磁成像或其它已知的成像技术或它们的任何组合。引导系统150可以包括磁感应装置以检测可能放置在层(例如，除了其他以外，停车层、自动定位装置、进入/离开停车泊位、工作站)表面上的金属条纹(或金属漆)，z梭车100要在所述层上行进，并且所述金属条纹(或金属漆)可以用于在行进和定位期间导向推车101。引导系统150可以包括本领域中已知的用于检测图像、环境、标志等的其它装置和技术，并且所述装置和技术可以提供输入数据至控制器152以允许控制器调节左前轮104L和右前轮104R的直线和横向运动的速度。

引导系统150可以额外地可操作以检测例如，当一个z梭车被用于举升车辆的前轮胎且另一个被用于举升车辆的后轮胎时两个改进的z梭车100之间的距离。通过每个改进的z梭车内的控制器152，两个改进的z梭车的运动可以被同步，用于在保持两个改进的z梭车之间基本上相同的距离的同时运输车辆。尽管每个改进的z梭车100可以独立地由其引导系统150引导而当控制器调节直线和横向运动时改进z梭车的同步运动本质上由每个改进z梭车内的控制器152控制，但是引导系统150可以包括无线通讯装置以允许两个改进的z梭车100之间的通讯以能够辅助两个改进的z梭车运动的同步。

控制器152可以是可编程逻辑控制器或其它控制器以控制改进的z梭车100的运动且操作其它车载系统，所述车载系统包括引导系统150、轮胎定位传感器132、通讯装置和四个可缩回元件112、114、116和118，所述四个可缩回元件112、114、116和118用于举升车辆轮胎并且在下文更全面地描述。

可缩回元件112、114、116和118位于后部102B上，并且被用于通过轮胎举升车辆和在运输期间将车辆保持在合适的位置。可缩回元件能够如图3、图4和图5所描绘在朝向轮的方向朝向改进z梭车100的侧部缩回。可缩回元件112可朝向左前轮104L缩回，可缩回元件114可以朝向左后轮106L缩回，可缩回元件116可以朝向右前轮104R缩回，并且可缩回元件118可以朝向右后轮106R缩回。四个传感器133检测可缩回元件112、114、116和118何时分别处于缩回位置且可以将这一信息通讯至控制器152。额外地或可替代地，传感器133可检测可缩回元件112、114、116和118何时不在缩回位置且可以将这一信息通讯至控制器152。

可缩回元件112、114、116和118可以被枢转地连接至支撑框架120，所述支撑框架120连接至后部102B。可缩回元件112和114可以从缩回位置在朝向彼此的方向枢转以举升车辆左侧的前或后轮胎，并且可缩回元件116和118可以从缩回位置在朝向彼此的方向枢转，从而举升车辆右侧的前或后轮胎。虽然示出的z梭车100仅有4个可缩回元件112、114、116和118，后部102B可以配备有另一组4个可缩回元件，其第一组四个(例如，112、114、116和118)可以被用于举升和支撑车辆前轮胎，而第二组四个可缩回元件可以被用于举升和支撑车辆后轮胎。

改进的z梭车100在后部102B中包括前缩回机构122，用于基本上同步地延伸和缩回可缩回元件112和116，以及后缩回机构124，用于基本上同步地延伸和缩回可缩回元件114和118。缩回机构122和124可以被电力地操作且可包括电动马达，每个电动马达可以驱动轴126以缩回和延伸可缩回元件112、114、116和118。可替代地，可缩回元件112、114、116和118可以使用液压装置被延伸和缩回，所述液压装置可以包括使用液压活塞并且可以与缩回机构122和124相结合使用。可替代地，可缩回元件112、114、116和118可以使用电和液压装置的组合而被延伸和缩回。

如图所示，每个可缩回元件112、114、116和118呈现为圆柱状辊子128和倾斜翼状表面130。这些辊子128和翼状表面130允许改进的z梭车100举升车辆轮胎离开地面并且牢固地夹紧轮胎以固定车辆。这个牢固夹紧有利地允许梭车高速移动车辆经过停车场100并且允许快速加速和减速而不丧失车辆上的夹紧。

改进的z梭车100中的轮胎定位传感器132检测车辆轮胎相对于推车102的位置和间隔。传感器132可以被独立地安装在推车101上或者可形成引导系统150的一部分。传感器132可以使用照相机、光电检测器、激光检测器、机电开关、液压开关等实施。在各种实施例中，传感器132可被用于测量前轮胎上的参考点和后轮胎上的参考点之间的距离。在一些实施例中，传感器132还可以测量前轮胎和后轮胎关于固定刻度的位置，比如延伸进入/离开停车泊位或车辆举升器的长度的标尺。如下文描述的，由传感器132进行的测量允许改进的z梭车100随着z梭车在自动停车设施内侧运输车辆而在z梭车100本身之间间隔适当距离。

在实施例中，改进的z梭车100可以包含电池、燃料电池、燃料箱或其它能量源。这一能量源被用于驱动马达108、110L和110R或其它推进装置。可替代地，改进的z梭车100可以从远程电源获取电力(例如，汇流条、非接触电源或电源电缆)。

自动停车设施中的梭车的操作示例

在操作中，车辆驾驶员可以驾驶他的车辆进入自动停车设施中的进入停车泊位或者车辆举升器。在一些实施例中，车辆举升器可以被一体形成到进入停车泊位内。必要时，车辆举升器还可以包括旋转平台以旋转车辆。一旦车辆驶入停车泊位或者驶入车辆举升器，车辆驾驶员可以离开车辆。

一旦驾驶员离开车辆并且通常还离开进入停车泊位，两个改进的z梭车100可使用z梭车100的引导系统150被在车辆下面引导，第一梭相对于车辆前轮胎定位且第二梭相对于车辆后轮胎定位。引导系统150可以通过跟随在进入停车泊位或车辆举升器的层表面上标记的标尺和/或通过检测可以用于引导梭的其他标记(例如墙壁或者甚至是车辆本身上的标记)引导在车辆下面的改进的z梭车100。即使车辆没有在进入停车泊位内或者在举升器内适当地对准，每个改进的z梭车100也可以前后和横向行进以与车辆轮胎适当地对准。改进的z梭车100与车辆轮胎的适当的对准可以通过每个推车102上的轮胎定位传感器132辅助。

在改进的z梭车100相对于前和后车辆轮胎适当定位之后，可缩回元件112、114、116和118被延伸，所述可缩回元件推动轮胎并且将轮胎向上举升并且将车辆固定在合适的位置。车辆现在可以被运输到举升器中的合适层，在运输期间两个改进的z梭车之间的距离被使用引导系统150连续测量，控制器152校正任何偏差。沿着自动停车设施的运动可以通过引导系统150检测标记、标尺和用于指示改进的z梭车100行进路径的其他引导装置引导。

在车辆被传送到正确层时，为取回车辆作准备，层定位梭可以在举升器前面定位自身。在车辆到达正确层之后，改进的z梭车100将行进离开举升器将车辆运输到层定位梭。层定位梭的位置与举升器之间的任何未对准可以通过在两个改进的z梭车100内的直线和横向运动而被校正。

一旦车辆通过改进的z梭车被运输到层定位梭上，层定位梭可以随后沿着该层移动直到到达用于车辆的指定停车空间。一旦到达所述空间，层定位梭可以在指定停车空间前方停止，并且改进的z梭车100将车辆运输离开层定位梭并且进入指定停车空间。层定位梭的停止位置与停车空间之间的任何未对准可以通过两个改进的z梭车100的直线和横向运动校正。如果车辆阻挡目标停车空间，其它改进的z梭车或其它装置可以被用于移动阻挡的车辆。可替代地，改进的z梭车100可以降低z梭车100运输的车辆并且使z梭车100本身定位在阻挡车辆下面以移动车辆。如果在指定停车空间内的停车方向不是与改进的z梭车100的直线运动相同的方向，梭可以通过增加横向运动补偿以允许在停车空间内侧容纳车辆。

在改进的z梭车100已经在目标停车空间内定位车辆后，后部可缩回元件112、114、116和118朝向推车102侧面缩回，因此允许车辆的轮胎滑动离开可缩回元件并且落到目标停车空间的层上。改进的z梭车100可以然后被返回到层定位梭并且回到进入停车泊位以等待新车辆的到达。否则，改进的z梭车100可以被留在要被用于车辆取回的自动停车设施内的任何方便的位置。

自动停车设施中车辆取回的示例

从停车空间取回车辆的过程很大程度上是用于存储车辆的颠倒。一旦接收到取回特定停车空间中的车辆的信号，两个改进的z梭车100将在车辆下面行进并且当车辆达到进入/离开停车泊位时，一个z梭车与前轮胎对准并且另一个与后轮胎对准，因此如前所述地定位z梭车本身。注意到的是，每个改进的z梭车100可以同等地适于举升车辆的前轮胎和后轮胎。一旦正确定位，改进的z梭车100将举升车辆轮胎离开地面并且运输车辆回到等待层定位梭。层定位梭与停车空间之间的任何未对准可以通过改进的z梭车100的直线和横向运动补偿。层定位梭将随后行进到最接近的可利用的车辆举升器并且改进的z梭车100将从层定位梭卸载车辆并且将车辆运输到升降机上。如前面提到的，层定位梭与举升器之间的任何未对准可以通过改进的z梭车100的直线和横向运动补偿。车辆举升器将随后将运载车辆的改进的z梭车100运输到地面层，在所述地面层，车辆能够在进入/或离开停车泊位内由车辆的拥有者取回。

虽然本文中已经示出和描述了本发明的特定特征，对于本领域技术人员而言现在将想到很多修改、代替、改变和等同物。因此，应理解的是，所附权利要求旨在将所有这些修改和改变覆盖为落在本发明的真正精神内。

Claims (15)

1.一种可操作以沿直线方向和横向行进的车辆梭车，所述车辆梭车包括：

低姿态推车，所述低姿态推车包括可转向的前部、和后部，所述前部可操作以相对于后部左转和右转，并且所述后部可操作以升起和支撑车辆的至少一个轮胎离开地面。

2.根据权利要求1所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括用于驱动在所述前部左侧上的轮的第一驱动机构和用于驱动在所述前部右侧上的轮的第二驱动机构。

3.根据权利要求2所述的车辆梭车，其中，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构可操作从而以不同速度驱动所述左侧轮和所述右侧轮。

4.根据权利要求3所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动在所述后部左侧和右侧上的轮。

5.根据权利要求4所述的车辆梭车，其中，所述第一、第二和第三驱动机构包括电动马达和液压马达中的任一种。

6.根据权利要求1所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括引导系统以引导车辆梭车在直线方向和横向方向行进。

7.根据权利要求6所述的车辆梭车，其中，所述引导系统包括图像检测器以检测自动停车设施中的图像和标志。

8.根据权利要求7所述的车辆梭车，其中，所述图像检测器包括激光检测器、摄像机、红外检测器或光电检测器中的任意一个或任意组合。

9.根据权利要求1所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括控制器以响应于从引导系统接收的数据控制所述前部的转向。

10.根据权利要求1所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括传感器以检测所述推车相对于车辆轮胎的位置。

11.根据权利要求1所述的车辆梭车，所述车辆梭车还包括车辆举升系统，所述车辆举升系统包括至少四个可延伸元件，所述四个可延伸元件用于推动车辆轮胎来举升车辆。

12.根据权利要求11所述的车辆梭车，其中，所述至少四个可延伸元件相对于所述推车的侧面可缩回。

13.根据权利要求11所述的车辆梭车，其中，所述车辆举升系统包括至少一个缩回机构，所述至少一个缩回机构用于延伸和缩回所述至少四个可延伸元件。

14.根据权利要求13所述的车辆梭车，其中，所述至少一个缩回机构包括电动马达。

15.根据权利要求13所述的车辆梭车，其中，所述至少一个缩回机构包括液压活塞。