CN108643626A - 一种错位式智能停车装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种错位式智能停车装置，包括平面导轨台、嵌入在平面导轨台内的斜面导轨台和用于带动斜面导轨台转动的转动机构，所述平面导轨台上开设有平面滑槽，所述斜面导轨台上开设有多个与所述平面滑槽贯通连接的斜面滑槽，所述斜面导轨台呈圆台空心结构，所述斜面导轨台的母线长度大于自行车的长度，所述斜面导轨台内设置有用于提升滑块的升降机构。本发明还公开了一种智能停车方法。本发明结构简单、设计合理，将自行车停放在斜面导轨台上的斜面滑槽上，充分利用了高度空间，位于相邻两个斜面滑槽上的自行车提升至不同的高度，实现自行车的错位停放，提高了单位面积的停车率，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明属于停车设备技术领域，具体涉及一种错位式智能停车装置及方法。
背景技术
随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的加快，城市人口剧增，环境污染呈日益严重的态势，持续增长的二氧化碳排放加之能源供应紧张，使得我国城市交通受到越来越大的压力。如何降低二氧化碳排放、节约能耗、保护环境是我国公共交通系统面临的焦点问题。
自行车作为绿色交通、低碳出行的一种方式，灵活方便，具有独特优势，近年来逐渐受到关注。为缓解城市交通拥堵，解决公交出行“最后一公里”的问题，我国许多城市开始推广自行车出行。但是，随之出现的是自行车乱停乱放的窘相，由于自行车体型小方便停、没有相关的具体处罚规定，用户自然不会在意自行车停在哪里、是否占道停放、是否会被收缴等问题，而是怎么方便怎么来，从而造成下上班高峰期地铁口和公交站台处自行车占据大部分面积，使得其他可利用空间减少，从而加剧了拥堵现象，适得其反。因此需要一种可以解决自行车停放占据大量空间面积的停车装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种错位式智能停车装置及方法，其结构简单、设计合理，将自行车停放在斜面导轨台上的斜面滑槽上，充分利用了高度空间，位于相邻两个斜面滑槽上的自行车提升至不同的高度，实现自行车的错位停放，提高了单位面积的停车率，自动化程度高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种错位式智能停车装置，其特征在于：包括平面导轨台、嵌入在平面导轨台内的斜面导轨台和用于带动斜面导轨台转动的转动机构，所述斜面导轨台呈圆台空心结构，所述斜面导轨台内设置有用于提升滑块的升降机构，所述斜面导轨台的母线长度大于自行车的长度，所述平面导轨台上开设有平面滑槽，所述斜面导轨台上开设有多个斜面滑槽，所述平面滑槽和斜面滑槽均匀自行车轮胎相适应，所述斜面滑槽内设置有导轨和与所述导轨适配的滑块，所述滑块上固定连接有用于加持自行车的气缸式夹具，所述气缸式夹具连接有质量传感器，所述平面滑槽朝向斜面滑槽的一端设置有压力传感器，所述压力传感器接有微控制器，所述微控制器接有参数输入模块、角度传感器和用于检测滑块提升高度的高度传感器，所述微控制器与升降机构相接。
上述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述升降机构包括电动升降柱和用于连接电动升降柱和滑块的机械臂，所述电动升降柱包括升降电机，所述升降电机与微控制器相接，所述电动升降柱和滑块的个数相同。
上述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述转动机构包括设置在平面导轨台底部的齿轮系和用于驱动所述齿轮系的旋转电机，所述旋转电机与微控制器的输出端相接。
上述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述平面导轨台呈圆台结构，所述平面滑槽沿平面导轨台的半径方向布设，多个所述斜面滑槽沿斜面导轨台外表面的圆周方向均匀布设。
本发明还提供了一种方法步骤简单、实现方便的错位式智能停车的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、建立停取车数据库：停取车数据库M＝[A1,A2,...,Ai,...An， B]，n表示斜面滑槽的个数，n为不小于3的正整数，Ai表示第i个斜面滑槽上的停车信息，当第i个斜面滑槽上的质量传感器采集到的质量值大于通过参数输入模块输入的质量设定值时，Ai＝1，否则Ai＝0；当平面滑槽上的压力传感器检测得到的压力值大于通过参数输入模块输入的压力设定值时， B＝1，否则B＝0；
步骤二、自动停车:
步骤201、获取停车位：若B＝1，微控制器在停取车数据库M中检索Ai 值中第一个“0”，记Ai值中第一个“0”所对应的斜面滑槽为斜面导轨台上的第j个斜面滑槽，微控制器发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台转动，转动角度为使得第j个斜面滑槽与平面滑槽贯通连接，其中j＝1、2、...n；
步骤202、提升停车：若j＝2m，微控制器执行步骤2021，否则执行步骤 2022，其中m＝1、2、...n；
步骤2021：微控制器控制气缸式夹具夹持自行车，微控制器发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽的导轨上升至高度c，λx≦c<y，其中x表示自行车长度，y表示斜面导轨台的母线长度，λ≧1；
步骤2022：微控制器控制气缸式夹具夹持自行车，微控制器发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽的导轨上升至高度d，x<d<λx；
步骤三、自动取车：通过参数输入模块输入取车信息，微控制器在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“1”，记Ai值中第一个“1”所对应的斜面滑槽为斜面导轨台的第k个斜面滑槽，微控制器发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台转动，转动角度为使得第k个斜面滑槽与平面滑槽贯通连接，微控制器控制所述升降机构降落，气缸式夹具在所述升降机构的作用下沿第k个斜面滑槽的导轨下降至水平高度，当质量传感器检测得到的质量值小于通过参数输入模块输入的质量设定值时，微控制器控制气缸式夹具松开对自行车的夹持，即可取车，其中k＝1、2、...n。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
2、本发明中将位于相邻两个斜面滑槽上的自行车提升至不同的高度，即可实现自行车在斜面导轨台上的错位停放，避免了相邻两个自行车的车把手位于同一高度造成空间浪费。
3、本发明利用升降机构将自行车停放到斜面导轨台的外表面上，充分利用了高度空间，提高了单位面积的停车率，将停车空间三维化，节省了空间。
4、本发明设置有转向机构，使得每一个斜面滑槽均可与平面滑槽对齐，从而将自行车通过平面滑槽与斜面滑槽接轨，减少了平面导轨台上平面滑槽的布设，提高了平面导轨台的适应性。
5、本发明设置有升降机构和与升降机构连接的微控制器，当需要停车时，微控制器控制控制升降机构的降落，同时微控制器控制气缸式夹具夹持自行车，当气缸式夹具完成夹持自行车以后，微控制器控制升降机构提升滑块，从而将自行车停放在了斜面滑槽上，从而达到斜面滑槽停车效果。
综上所述，本发明结构简单、设计合理，将自行车停放在斜面导轨台上的斜面滑槽上，充分利用了高度空间，位于相邻两个斜面滑槽上的自行车提升至不同的高度，实现自行车的错位停放，提高了单位面积的停车率，自动化程度高。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A处放大图。
图3为图1的B处放大图。
图4为本发明的电路原理框图。
图5为本发明的使用状态图。
附图标记说明:
1—平面导轨台； 2—平面滑槽； 3—斜面导轨台；
4—斜面滑槽； 5—导轨； 6—滑块；
7—气缸式夹具； 8—机械臂； 9—电动升降柱；
10—齿轮系； 11—压力传感器； 12—参数输入模块；
13—微控制器； 14—升降电机； 15—旋转电机；
16—质量传感器； 17—角度传感器； 18—高度传感器。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明包括平面导轨台1、嵌入在平面导轨台1内的斜面导轨台3和用于带动斜面导轨台3转动的转动机构，所述斜面导轨台 3呈圆台空心结构，所述斜面导轨台3内设置有用于提升滑块6的升降机构，所述斜面导轨台3的母线长度大于自行车的长度，所述平面导轨台1上开设有平面滑槽2，所述斜面导轨台3上开设有多个斜面滑槽4，所述平面滑槽2 和斜面滑槽4均匀自行车轮胎相适应，所述斜面滑槽4内设置有导轨5和与所述导轨5适配的滑块6，所述滑块6上固定连接有用于加持自行车的气缸式夹具7，所述气缸式夹具7连接有质量传感器16，所述平面滑槽2朝向斜面滑槽4的一端设置有压力传感器11，所述压力传感器11接有微控制器13，所述微控制器13接有参数输入模块12、角度传感器17和用于检测滑块6提升高度的高度传感器18，所述微控制器13与升降机构相接。
所述平面导轨台1呈圆台结构，平面滑槽2的个数为一个，平面滑槽2 沿平面导轨台1的半径方向布设，多个所述斜面滑槽4沿斜面导轨台3外表面的圆周方向均匀布设。
实际使用时，当自行车被推入平面滑槽2内，平面滑槽2上的压力传感器11检测到自行车的压力值，即认为此时需要停车，微控制器13发出控制信号给转动机构，转动机构驱动斜面导轨台3转动，角度传感器17检测斜面导轨台3的转动角度，并将检测得到的斜面导轨台3的转动角度发送给微控制器13，微控制器13对角度传感器17检测得到的斜面导轨台3的转动角度与通过参数输入模块12输入的设定角度值θ进行对比，若角度传感器17检测得到的斜面导轨台3的转动角度等于通过参数输入模块12输入的设定角度值θ，转动机构停止驱动斜面导轨台3转动，此时斜面导轨台3上的斜面滑槽4 与平面滑槽2对齐。该斜面滑槽4上的质量传感器16将检测得到的质量值传输给微控制器13，微控制器13对该斜面滑槽4上的质量传感器16检测得到的质量值和通过参数输入模块12输入的设定质量值进行对比，若该斜面滑槽 4上的质量传感器16检测得到的质量值大于通过参数输入模块12输入的设定质量值，即认为该斜面滑槽4上停放有车辆，因此微控制器13继续发出控制信号给转动机构，转动机构继续驱动斜面导轨台3转动θ角度，使得斜面导轨台3上的下一个斜面滑槽4与平面滑槽2对齐，直至斜面滑槽4上的质量传感器16检测得到的质量值小于通过参数输入模块12输入的设定质量值，微控制器13控制升降机构降落至水平面，同时微控制器13控制气缸式夹具 7夹持自行车，当气缸式夹具7完成夹持自行车以后，微控制器13控制升降机构提升滑块6，高度传感器18时时检测滑块6的提升高度并将滑块6的提升高度传输给微控制器1，微控制器1对高度传感器18检测得到的滑块6的提升高度与通过参数输入模块12输入的高度设定值进行比较，当高度传感器 18检测得到的滑块6的提升高度等于通过参数输入模块12输入的高度设定值，升降机构停止提升滑块6，从而将自行车停放在了斜面滑槽4上。
实际使用时，相邻两个斜面滑槽4上的滑块6的高度设定值分别为c和 d，其中，λx≦c<y，x<d<λx，x表示自行车长度，y表示斜面导轨台3的母线长度，λ≧1。自行车的停放高度不同，因此确保了位于相邻两个斜面滑槽 4上的自行车错位停放，避免了相邻两个自行车的车把手位于同一高度造成空间浪费。
实际使用时，平面导轨台1的半径长度大于自行车的长度，平面滑槽2 的宽度与自行车的车轮宽度相匹配，平面滑槽2的深度为自行车的车轮直径的三分之一到二分之一，因此自行车可沿平面滑槽2推行，不会轻易出轨，提高了自行车通过平面滑槽2与斜面滑槽4接轨的准确性。斜面导轨台3的母线长度大于自行车的长度，斜面导轨台3利用升降机构、滑块6和导轨5 将自行车提升到斜面导轨台3的外表面上，从而将自行车停放在斜面滑槽4 上。充分利用了高度空间，将停车空间三维化。
自行车的长度为1.8m,高度为0.9m,宽度为0.7m，因此一辆自行车的占地面积为0.63m2。如图5所示，实际使用时，斜面导轨台3的上圆半径d1为 0.5m，斜面导轨台3的下圆半径为d2为0.7m，斜面导轨台3的母线长度为 4m，因此斜面导轨台3的扇形表面积为15m2，因此可停放24辆自行车，停放在斜面滑槽4上的自行车伸出斜面滑槽4的长度为d3，d3＝0.8m，当斜面导轨台3上停满自行车时，斜面导轨台3的占地面积为7.065m2，用于错位停车的斜面导轨台3占地面积用于正常存放自行车时，只能存放11辆自行车，因此采用本发明的错位停车装置，提高了单位面积的停车率，节省了空间。
如图3所示，本实施例中，所述升降机构包括电动升降柱9和用于连接电动升降柱9和滑块6的机械臂8，所述电动升降柱9包括升降电机14，所述升降电机14与微控制器13相接，所述电动升降柱9和滑块6的个数相同。
实际使用时，电动升降柱9和滑块6的个数相同，每一个电动升降柱9 控制一个滑块6的升降，微控制器13控制升降电机14，升降电机14驱动电动升降柱9的升降，机械臂8的一端与电动升降柱9固定连接，机械臂8的另一端与滑块6固定连接，导轨5为可供机械臂通过的槽，电动升降柱9带动机械臂8沿导轨5的长度方向上下运动，从而带动滑块6沿导轨5的长度方向移动。
如图1和图4所示，本实施例中，所述平面导轨台1的底部安装有齿轮系10和用于驱动所述齿轮系10的旋转电机15，所述旋转电机15与微控制器13的输出端相接。
实际使用时，参数输入模块12输入转动指令，微控制器13发出控制指令给旋转电机15，旋转电机15驱动齿轮系10转动，从而带动平面导轨台1 和嵌入设置在平面导轨台1内的斜面导轨台3转动，提高使用的灵活性和对周围环境的适应性。
本发明还包括一种智能停车方法，包括以下步骤：
步骤一、建立停取车数据库：停取车数据库M＝[A1,A2,...,Ai,...An， B]，n表示斜面滑槽4的个数，n为不小于3的正整数，Ai表示第i个斜面滑槽4上的停车信息，当第i个斜面滑槽4上的质量传感器16采集到的质量值大于通过参数输入模块12输入的质量设定值时，Ai＝1，否则Ai＝0；当平面滑槽2上的压力传感器11检测得到的压力值大于通过参数输入模块12输入的压力设定值时，B＝1，否则B＝0。
步骤二、自动停车:
步骤201、获取停车位：若B＝1，微控制器1在停取车数据库M中检索 Ai值中第一个“0”，记Ai值中第一个“0”所对应的斜面滑槽4为斜面导轨台3上的第j个斜面滑槽4，微控制器1发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台3转动，转动角度为使得第j个斜面滑槽4与平面滑槽2贯通连接，其中j＝1、2、...n。
实际使用时，通过微控制器1在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“0”，将待停放的自行车停放在该检索得到的斜面滑槽4上，实现了顺序停车，有利于停车管理。
步骤202、提升停车：若j＝2m，微控制器执行步骤2021，否则执行步骤 2022，其中m＝1、2、...n；
步骤2021：微控制器1控制气缸式夹具7夹持自行车，微控制器1发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具7在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽4的导轨5上升至高度c，λx≦c<y，其中x表示自行车长度，y表示斜面导轨台3的母线长度，λ≧1；
步骤2022：微控制器1控制气缸式夹具7夹持自行车，微控制器1发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具7在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽4的导轨5上升至高度d，x<d<λx。
实际使用时，步骤201检索得到可用于停放自行车的斜面滑槽4，根据步骤202判断该斜面滑槽4的顺序号为奇数或偶数，当该斜面滑槽4为偶数停车位时，将自行车沿该斜面滑槽4提升至高度c，当该斜面滑槽4为偶数停车位时，将自行车沿该斜面滑槽4提升至高度d，从而实现了错位停车，进一步节省空间。
斜面导轨台3为圆台结构，斜面导轨台3的下圆半径大于上圆半径，因此斜面滑槽4之间的间隙布设均呈下宽上窄结构，“下宽”结构满足自行车车把手通过，“上窄”结构进一步节省空间，使用效果好。
步骤三、自动取车：通过参数输入模块12输入取车信息，微控制器1在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“1”，记该斜面滑槽4为第k个斜面滑槽4，微控制器1发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台3转动，使得第k个斜面滑槽4与平面滑槽2贯通连接,微控制器13控制所述升降机构降落，气缸式夹具7在所述升降机构的作用下沿第k个斜面滑槽4的导轨5下降至水平高度，当质量传感器16检测得到的质量值小于通过参数输入模块12输入的质量设定值时，微控制器1控制气缸式夹具7松开对自行车的夹持，即可取车，其中k＝1、2、...n。
实际使用时，微控制器1在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“1”，将第一个停放有自行车的斜面滑槽4作为取车车位，自行车在升降机构的作用下沿第k个斜面滑槽4的导轨5下降至水平高度，夹具7松开对位于斜面滑槽4上的自行车的夹持，自行车沿平面滑槽2退出停车装置，即可取车。
以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种错位式智能停车装置，其特征在于：包括平面导轨台(1)、嵌入在平面导轨台(1)内的斜面导轨台(3)和用于带动斜面导轨台(3)转动的转动机构，所述斜面导轨台(3)呈圆台空心结构，所述斜面导轨台(3)内设置有用于提升滑块(6)的升降机构，所述斜面导轨台(3)的母线长度大于自行车的长度，所述平面导轨台(1)上开设有平面滑槽(2)，所述斜面导轨台(3)上开设有多个斜面滑槽(4)，所述平面滑槽(2)和斜面滑槽(4)均匀自行车轮胎相适应，所述斜面滑槽(4)内设置有导轨(5)和与所述导轨(5)适配的滑块(6)，所述滑块(6)上固定连接有用于加持自行车的气缸式夹具(7)，所述气缸式夹具(7)连接有质量传感器(16)，所述平面滑槽(2)朝向斜面滑槽(4)的一端设置有压力传感器(11)，所述压力传感器(11)接有微控制器(13)，所述微控制器(13)接有参数输入模块(12)、角度传感器(17)和用于检测滑块(6)提升高度的高度传感器(18)，所述微控制器(13)与升降机构相接。
2.按照权利要求1所述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述升降机构包括电动升降柱(9)和用于连接电动升降柱(9)和滑块(6)的机械臂(8)，所述电动升降柱(9)包括升降电机(14)，所述升降电机(14)与微控制器(13)相接，所述电动升降柱(9)和滑块(6)的个数相同。
3.按照权利要求1所述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述转动机构包括设置在平面导轨台(1)底部的齿轮系(10)和用于驱动所述齿轮系(10)的旋转电机(15)，所述旋转电机(15)与微控制器(13)的输出端相接。
4.按照权利要求1所述的一种错位式智能停车装置，其特征在于：所述平面导轨台(1)呈圆台结构，所述平面滑槽(2)沿平面导轨台(1)的半径方向布设，多个所述斜面滑槽(4)沿斜面导轨台(3)外表面的圆周方向均匀布设。
5.一种利用如权利要求1所述装置进行停车的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、建立停取车数据库：停取车数据库M＝[A1,A2,...,Ai,...An，B]，n表示斜面滑槽(4)的个数，n为不小于3的正整数，Ai表示第i个斜面滑槽(4)上的停车信息，当第i个斜面滑槽(4)上的质量传感器(16)采集到的质量值大于通过参数输入模块(12)输入的质量设定值时，Ai＝1，否则Ai＝0；当平面滑槽(2)上的压力传感器(11)检测得到的压力值大于通过参数输入模块(12)输入的压力设定值时，B＝1，否则B＝0；
步骤二、自动停车:
步骤201、获取停车位：若B＝1，微控制器(1)在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“0”，记Ai值中第一个“0”所对应的斜面滑槽(4)为斜面导轨台(3)上的第j个斜面滑槽(4)，微控制器(1)发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台(3)转动，转动角度为使得第j个斜面滑槽(4)与平面滑槽(2)贯通连接，其中j＝1、2、...n；
步骤202、提升停车：若j＝2m，微控制器执行步骤2021，否则执行步骤2022，其中m＝1、2、...n；
步骤2021：微控制器(1)控制气缸式夹具(7)夹持自行车，微控制器(1)发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具(7)在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽(4)的导轨(5)上升至高度c，λx≦c<y，其中x表示自行车长度，y表示斜面导轨台(3)的母线长度，λ≧1；
步骤2022：微控制器(1)控制气缸式夹具(7)夹持自行车，微控制器(1)发出控制信号给所述升降机构，气缸式夹具(7)在所述升降机构的作用下沿第j个斜面滑槽(4)的导轨(5)上升至高度d，x<d<λx；
步骤三、自动取车：通过参数输入模块(12)输入取车信息，微控制器(1)在停取车数据库M中检索Ai值中第一个“1”，记Ai值中第一个“1”所对应的斜面滑槽(4)为斜面导轨台(3)的第k个斜面滑槽(4)，微控制器(1)发出控制信号给所述转动机构，转动机构带动斜面导轨台(3)转动，转动角度为使得第k个斜面滑槽(4)与平面滑槽(2)贯通连接，微控制器(13)控制所述升降机构降落，气缸式夹具(7)在所述升降机构的作用下沿第k个斜面滑槽(4)的导轨(5)下降至水平高度，当质量传感器(16)检测得到的质量值小于通过参数输入模块(12)输入的质量设定值时，微控制器(1)控制气缸式夹具(7)松开对自行车的夹持，即可取车，其中k＝1、2、...n。
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2018
- 2018-06-22 CN CN201810649579.2A patent/CN108643626A/zh active Pending
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