CN105863335B - 载车台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种载车台，用于停放车辆，其包括：车架机构，其包括固定于地面上的底架；托辊机构，其位于底架上，用于承载车胎，托辊机构能够在底架上横向运动；推动机构，其包括驱动单元及一对推杆，驱动单元驱动该对推杆推动车胎与车胎下方的托辊机构相对于底架横向运动；称重机构，其用于在车胎被推动机构推动的过程中检测各车胎的重量；及控制机构，能够根据各车胎的重量并利用转矩平衡原理确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置确定车辆是否处于与载车台对中的对中状态，若车辆未处于对中状态，则控制推动机构推动车胎，直到车辆处于对中状态。

Description

载车台

技术领域

本发明涉及一种载车台，尤其涉及一种适用于立体车库的载车台。

背景技术

伴随着我国科技的发展，机械智能立体停车库的技术有了长足的发展。如何更大程度的提高机械立体停车库的安全性、可靠性及适应性，是机械停车库永远追求的目标。在现有的机械式立体停车系统中，驾驶人员驾驶车辆停放到载车台上，然后离开，停车系统通过车辆搬运或传输设备、升降设备和转运设备完成车辆的输送及在停车位上的存放。在停车设备中，车辆是由驾驶人员自行驶入车厅，然后由设备存入停车设备内部车位上。由于车位空间有限，如何将车辆合理存放十分关键。因此，需要实现汽车与载车台精确的对中，把汽车搬运起来存放到车位上精确的位置，从而充分利用有限空间。

另外，在车库设计中，安全问题非常重要，车库传输及搬运系统能否承载相应重量的载荷，汽车外形尺寸及轴距能否满足存车要求，需要有一个系统进行精确的检测及核算。

发明内容

为了解决现有立体车库的载车台无法将车辆对中、安全性不高的问题，本发明提供一种载车台，其能够实现车辆对中，还能够检测车辆的重量、轴距，确保车辆被安全的搬运。

为达成上述目的，本发明提供一种载车台，用于停放车辆，其包括：车架机构，其包括固定于地面上的底架；托辊机构，其位于底架上，用于承载车胎，托辊机构能够在底架上横向运动；推动机构，其包括驱动单元及一对推杆，驱动单元驱动该对推杆推动车胎与车胎下方的托辊机构相对于底架横向运动；称重机构，其用于在车胎被推动机构推动的过程中检测各车胎的重量；及控制机构，能够根据各车胎的重量并利用转矩平衡原理确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置确定车辆是否处于与载车台对中的对中状态，若车辆未处于对中状态，则控制推动机构推动车胎，直到车辆处于对中状态。

本发明相较于现有技术的有益效果在于：本发明通过称重机构和控制机构能够有效、准确的检测出汽车重量、车胎的重心位置，从而能够根据汽车的重量判断是否允许该车辆存入车库；根据车胎的重心位置判断车辆是否处于与载车台对中的对中状态，并在推动机构的作用下，将车辆推动至其车辆中心与载车台的中心对齐；还可根据车胎的重心位置确定车辆的轴距，从而相应调节搬运器的轴距，以便于搬运车辆。因此，本发明的载车台能够根据车辆的重量判断车库传输及搬运系统能否承载相应重量的载荷，确保车辆安全的搬运，并能够实现车辆对中，从而提高停车空间的利用率，能够在有限的车位空间内存放较大规格的车辆，可使驾驶人员能够在一个相对宽大的空间里存取车辆。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的载车台的主视图。

图2为根据本发明一实施例的载车台的侧视图。

图3为根据本发明一实施例的载车台的俯视图。

图4为根据本发明一实施例的车辆轴距检测原理图。

图5为位于载车台上的车辆处于未对中状态的示意图。

图6为位于载车台上的车辆处于对中状态的示意图。

图7为位于载车台上的车辆侧视图。

图8为根据本发明另一实施例的载车台的主视图。

图9为根据本发明另一实施例的载车台的俯视图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。

参照图1至图3所示，本发明提供一种载车台，用于停放车辆200，其包括车架机构10、托辊机构20、推动机构30及称重机构40及控制机构。

车架机构10包括固定于地面上的底架11。托辊机构20位于底架11上，用于承载车胎100，托辊机构20能够在底架11上横向运动。推动机构30包括驱动单元31及一对推杆32，驱动单元31驱动该对推杆32推动车胎100与车胎下方的托辊机构20相对于底架11横向运动。称重机构40用于在车胎被推动机构推动的过程中检测各车胎的重量。控制机构(未示出)能够根据各车胎的重量并利用转矩平衡原理确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置确定车辆是否处于与载车台对中的对中状态，若车辆未处于对中状态，则控制推动机构30推动车胎，直到车辆处于对中状态。

本发明提供一种在平面移动、巷道堆垛、垂直升降等形式的车库中的多功能立体车库的载车台，该载车台可以安装于车厅中，也可以安装在升降机或堆垛机等其他相似功能设备的上部。底架可以安装于固定车厅中、非旋转升降机提升底架或堆垛机提升底架上，也可以安装于旋转车厅、可旋转升降机的提升底架或其他可旋转的相似功能的设备上。通过称重机构和控制机构能够有效、准确的检测出汽车重量、车胎的重心位置，从而能够根据汽车的重量判断是否允许该车辆存入车库；根据车胎的重心位置判断车辆是否处于与载车台对中的对中状态，并在推动机构的作用下，将车辆推动至其车辆中心与载车台的中心对齐；还可根据车胎的重心位置确定车辆的轴距，从而相应调节搬运器的轴距，以便于搬运车辆；因此，本发明的载车台能够根据车辆的重量判断车库传输及搬运系统能否承载相应重量的载荷，确保车辆安全的搬运，并能够实现车辆对中，从而提高停车空间的利用率，能够在有限的车位空间内存放较大规格的车辆，可使驾驶人员能够在一个相对宽大的空间里存取车辆。

如图3所述，本实施例中，驱动单元31为电机，推动机构30还包括齿轮33和齿条34。齿轮33安装于底架11上，齿轮33与驱动单元31的输出轴连接。齿条34与齿轮33啮合，其中一推杆32与齿条33的一端固定连接。也就是说，每一推杆32由至少一驱动单元31、齿轮33及齿条34带动。当电机以第一方向转动时，驱动推杆32推动车胎，当电机以第二方向转动时，驱动推杆32远离车胎运动。该对推杆32可由不同的驱动单元31驱动，可进行非同步运动。因此推动机构的结构简单，便于操控。且推杆与车胎接触的表面可具有柔性，避免推动车胎时对车胎造成损坏。

该对推杆也可同步运动，如图3所示，推动机构30还包括齿条35，其与齿条34均与齿轮33啮合，齿条35与另一推杆32连接，因此，当驱动单元31启动时，带动齿轮33和齿条34、35运动，从而带动该对推杆同步运动。

驱动单元31的数量不受限制，本实施例中，每一推杆由两个驱动单元31驱动，其位于推杆32的上端和下端，以使推杆能够更加平稳的运动，车胎受力均匀。

推杆32的形式不限于此，例如图8、9所示的外推式推杆，在轮胎的外侧各设有一个推杆32，每一推杆32由一驱动单元31驱动。

该对推杆也可为其中一推杆为外推式，另一推杆为内推式，即，其中一推杆位于轮胎的外侧，另一推杆位于轮胎的内侧。

如图1、2、3所示，本实施例中，托辊机构20可包括四个托辊单元21，其分别承载车辆的四个车胎100，分别位于两前轮下方的托辊单元21相对于载车台中心对称，分别位于两后轮下方的托辊单元21相对于载车台中心对称。托辊单元21可包括托辊架211及运动部212，托辊架211固定于底架，托辊架211可以是圆钢或钢管。运动部212支撑于托辊架211上，运动部212可为能够横向运动的滚轮或皮带，使得车辆能够在推动机构30的作用下在运动部212上横移。

应当理解，托辊单元的数量及形式不限于此，也可对应于两侧的轮胎共设置两个托辊单元。

如图1、2、3所示，本实施例中，称重机构40安装于托辊机构20下方，称重机构40可包括多个称重单元41，对应于每一托辊单元21设有至少两称重单元。每一称重单元41用于检测对应的托辊单元21上的车胎的局部重量，分别位于两前轮下方的称重单元41相对于载车台中心对称，分别位于两后轮下方的称重单元41相对于载车台中心对称。本实施例中，如图3所示，托辊单元21为矩形，于每一托辊单元21的四角均匀设有4个称重单元41。称重单元41可为称重器或传感器。

在另一实施例中，每一托辊单元的下方可均匀设有3个称重单元41。其又一实施例中，托辊单元21可为三角形，称重单元41可设置于托辊单元21的三个角上。应当理解，托辊单元的形状、称重单元的数量、位置及形式不限于此，例如其也可以安装于载车台下方连接其他部件的承力处。

在车胎100被推动机构30推动的过程中，各称重单元41时时检测托辊单元21所承载的各车胎100的重量，由控制机构根据各车胎的重量并利用转矩平衡原理确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置确定车辆是否处于与载车台对中的对中状态，若车辆未处于对中状态，则控制推动机构30推动车胎，直到车辆处于对中状态，当检测到车辆处于对中状态时，控制机构控制推动机构30停止推动车胎。

如图1、2、3所示，载车台还可包括轮挡机构50，其设于底架11上，并位于托辊机构20的前方，当车辆驶入载车台的过程中，轮挡机构50突出于底架11，用于与车辆前轮接触，使得车辆的各轮胎均停在托辊机构上，如图7所示；当车辆处于对中状态时，轮挡机构50收回至底架11下方。因此，轮挡机构能够实现车辆的初步定位。

载车台还可包括传送机构(未示出)，其设于托辊机构20的上方，用于带动车辆纵向移动。传送机构例如为传送带，在平面移动式的车库中，车辆对中后，驱动传送机构运动，带动车辆纵移驶出载车台。

以下结合一实施例对如何确定车胎重心位置进行说明。

假设车辆初始停放位置如图4所示，以载车台中心O为原点建议二维坐标系(也可以载车台上其他点作为原点)，以毫米为单元格，则任一托辊单元21上每个称重单元41着力点都有各自的坐标值，针对图4中右上车胎，设四个称重单元41着力点的坐标值分别为(X₁、Y₁)、(X₂、Y₂)、(X₃、Y₃)、(X₄、Y₄)。

设该车胎的重心坐标为(X_a、Y_a)，四个称重单元41检测到称重值为W_1a、W_2a、W_3a、W_4a，则该车胎的重量为W_a＝W_1a+W_2a+W_3a+W_4a。根据转矩平衡原理：

X轴方向转矩平衡：W_a×X_a＝W_1a×X₁+W_2a×X₂+W_3a×X₃+W_4a×X₄

Y轴方向转矩平衡：W_a×Y_a＝W_1a×Y₁+W_2a×Y₂+W_3a×Y₃+W_4a×Y₄

从而得出该车胎重心具体坐标值：

X_a＝(W_1a×X₁+W_2a×X₂+W_3a×X₃+W_4a×X₄)/W_a

Y_a＝(W_1a×Y₁+W_2a×Y₂+W_3a×Y₃+W_4a×Y₄)/W_a

同理得出另外三个车胎的重心具体坐标值(X_a、Y_a)、(X_b、Y_b)、(X_c、Y_c)及(X_d、Y_d)。

接着，控制机构基于得出了各个车胎的重心位置判断车辆是否对中，具体为：控制机构可选取其中一组或多组重心坐标值判断车辆是否处于对中状态。例如，方法一：对于车的重量不一定平均，且车的前胎距等于后胎距的情况，当控制机构检测到两前胎或两后胎的重心(即A与B或C与D)相对于载车台中心对称，以及一侧的两车胎的重心的连线(即AC连线或BD连线)与载车台的中心线平行时，确定车辆处于对中状态。或者，方法二：对于车的重量不一定平均，且车的前胎距不等于后胎距的情况，当控制机构检测到两前胎及两后胎的重心(即A与B以及C与D)均相对于载车台中心对称时，确定车辆处于对中状态。为了判断车辆的前胎距是否等于后胎距，可在对中检测之前增加轮距检测步骤，具体为：获取各个车胎的重心位置，由此获得前胎重心连线距离以及后胎重心连线距离，若二者距离相同，则采用上述方法一进行对中判断，若二者距离不同，则采用上述方法二进行对中判断。

若未达到对中状态，则控制机构控制推动机构30继续推动车胎，直到控制机构确定车胎的重心坐标满足上述条件，则判断车辆处于对中状态，同时控制机构控制驱动单元停止驱动推动机构运动，或使驱动推杆反向运动，收回至一初始位置。

此外，控制机构还可根据各车胎的重心位置确定车辆的前后轮轴距。如图7所示，前轮的重心A与后轮的重心D之间的距离即为前后轮轴距。前后轮轴距的具体计算方式如下：

如图4所示，前轮轴中点Z₁与后轮轴中点Z₂之间的距离即为车辆的前后轮轴距长度，

前轮轴中心Z₁点的坐标为：

后轮轴中心Z₂点的坐标为：

Z₁点与Z₂点之间的距离为：

确定前后轮轴距后，控制机构可将车辆的前后轮轴距反馈到搬运器(未示出)，使得搬运器调节轴距至与车辆的前后轮轴距相配合，便于安全稳定的搬运车辆。

另外，控制机构还能够基于称重单元41测量的车辆的重量发出相应动作指令。例如：控制机构可根据车辆的重量判断车辆是否能够存入车库中，若不能，则提示车主将车辆取走。

以下对本实施例的载车台的使用进行说明。

首先，在存车状态下，轮挡机构50伸出，推杆收回至初始状态；驾驶员驾驶车辆200进入载车台，汽车前后轮均压在托辊机构20上。当车辆200行驶至与轮挡机构50接触时，车辆的四个轮胎就完全停放到四个托辊单元上，驾驶人员将车辆熄火，拉手刹，离开载车台。立体车库系统收到存车指令后执行存车动作。称重机构40开始工作，各个称重单元41将称出来的重量数据传输到控制机构，控制机构由此确定车辆的重量，并进行上述计算与分析，计算出适停车辆6的四个轮胎在每个托辊机构20上的相对位置，从而判断车辆是否处于对中状态，并计算出车辆的总重量及车辆前后车轮中心的距离，即车辆轴距。

控制机构根据上述反馈的结果发出相应指令：根据称出汽车的重量判断是否满足存车要求，若不满足重量要求，提醒车主将汽车取走；若满足重量要求，则使推动机构30动作，推杆32推动车辆横向移动。汽车对中运动的过程中，各个称重单元不停的检测重量，直到检测到汽车中心与载车台中心重合，车辆达到对中状态，控制机构根据该信号指示推动机构，控制例如电机形式的驱动单元反向运转，使推杆收回，并控制轮挡机构收回；当推杆与轮挡机构均回收到位以后，开始后续动作，例如搬运或传送车辆；控制机构根据车辆轴距调节搬运器的轴距，使其与车辆轴距相协调。

综上所述，本发明提供一种在平面移动、巷道堆垛、垂直升降等形式的车库中的多功能立体车库的载车台，该载车台可以安装于车厅中，也可以安装在升降机或堆垛机等其他相似功能设备的上部。底架可以安装于固定车厅中、非旋转升降机提升底架或堆垛机提升底架上，也可以安装于旋转车厅、可旋转升降机的提升底架或其他可旋转的相似功能的设备上。通过称重机构和控制机构能够有效、准确的检测出汽车重量、车胎的重心位置，从而能够根据汽车的重量判断是否允许该车辆存入车库；根据车胎的重心位置判断车辆是否处于与载车台对中的对中状态，并在推动机构的作用下，将车辆推动至其车辆中心与载车台的中心对齐；还可根据车胎的重心位置确定车辆的轴距，从而相应调节搬运器的轴距，以便于搬运车辆；因此，本发明的载车台能够根据车辆的重量判断车库传输及搬运系统能否承载相应重量的载荷，确保车辆安全的搬运，并能够实现车辆对中，从而提高停车空间的利用率，能够在有限的车位空间内存放较大规格的车辆，可使驾驶人员能够在一个相对宽大的空间里存取车辆。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种载车台，用于停放车辆，其特征在于，载车台包括：

车架机构，其包括固定于地面上的底架；

托辊机构，其位于底架上，用于承载车胎，托辊机构能够在底架上横向运动；

推动机构，其包括驱动单元及一对推杆，驱动单元驱动该对推杆推动车胎与车胎下方的托辊机构相对于底架横向运动；

称重机构，其用于在车胎被推动机构推动的过程中检测各车胎的重量；及

控制机构，能够根据各车胎的重量并利用转矩平衡原理确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置确定车辆是否处于与载车台对中的对中状态，若车辆未处于对中状态，则控制推动机构推动车胎，直到车辆处于对中状态。

2.如权利要求1所述的载车台，其特征在于，托辊机构包括四个托辊单元，其分别承载车辆的四个车胎，分别位于两前轮下方的托辊单元相对于载车台的纵向中心线对称，分别位于两后轮下方的托辊单元相对于载车台的纵向中心线对称。

3.如权利要求2所述的载车台，其特征在于，托辊单元包括托辊架及运动部，托辊架固定于底架，运动部支撑于托辊架上，运动部为能够横向运动的滚轮或皮带。

4.如权利要求2所述的载车台，其特征在于，称重机构安装于托辊机构下方，称重机构包括多个称重单元，对应于每一托辊单元设有至少两称重单元，每一称重单元用于检测对应的托辊单元上的车胎的局部重量，分别位于两前轮下方的称重单元相对于载车台的纵向中心线对称，分别位于两后轮下方的称重单元相对于载车台的纵向中心线对称。

5.如权利要求4所述的载车台，其特征在于，对应于每一托辊单元均匀设有4个称重单元。

6.如权利要求4所述的载车台，其特征在于，所述称重单元为称重器或传感器。

7.如权利要求4所述的载车台，其特征在于，在车胎被推动机构推动的过程中，控制机构根据各称重单元时时检测的车胎局部重量确定各车胎的重心位置，并根据该重心位置判断车辆是否处于与载车台对中的对中状态，当车辆处于对中状态时，控制机构指示推动机构停止推动车胎。

8.如权利要求7所述的载车台，其特征在于，控制机构根据各车胎的重心位置确定前胎重心连线距离以及后胎重心连线距离，并由此判断车辆的前胎距是否等于后胎距。

9.如权利要求8所述的载车台，其特征在于，在车辆的前胎距等于后胎距的情况下，当控制机构判断两前胎或两后胎的重心相对于载车台中心对称，以及一侧的两车胎的重心的连线与载车台的中心线平行时，确定车辆处于对中状态。

10.如权利要求8所述的载车台，其特征在于，在车辆的前胎距不等于后胎距的情况下，当控制机构判断两前胎及两后胎的重心相对于载车台中心对称时，确定车辆处于对中状态。

11.如权利要求4所述的载车台，其特征在于，控制机构根据各车胎的重心位置确定车辆的前后轮轴距。

12.如权利要求11所述的载车台，其特征在于，控制机构根据车辆的重量判断车辆是否能够存入车库中，若不能，则提示车主将车辆取走；控制机构将车辆的前后轮轴距反馈到搬运器，使得搬运器调节轴距至与车辆的前后轮轴距相配合；控制机构根据车辆状态信号控制驱动单元。

13.如权利要求1所述的载车台，其特征在于，驱动单元为电机，其带动该对推杆同步或非同步运动，该对推杆与车胎接触的表面具有柔性。

14.如权利要求13所述的载车台，其特征在于，每一推杆由至少一个电机驱动，用于推动内胎或外胎。

15.如权利要求14所述的载车台，其特征在于，当电机以第一方向转动时，驱动推杆推动车胎，当电机以第二方向转动时，驱动推杆远离车胎运动。

16.如权利要求1所述的载车台，其特征在于，还包括轮挡机构，其设于底架上，并位于托辊机构的前方，当车辆驶入载车台的过程中，轮挡机构突出于底架，用于与车辆前轮接触，使得车辆的各轮胎均停在托辊机构上；当车辆处于对中状态时，轮挡机构收回至底架下方。

17.如权利要求1所述的载车台，其特征在于，还包括传送机构，其设于托辊机构的上方，用于带动车辆纵向移动。