CN111456516A - 一种九宫格智能停车库 - Google Patents

Abstract

本申请涉及立体式停车库，具体公开了九宫格智能停车库，其包括混凝土结构的车库主体以及对车辆进行托运的智能托运系统，车库主体内包括若干停车单元，停车单元由位于同一平面的8个停车位和位于停车位中间的车辆运送区组成；停车单元的8个停车位和车辆运送区按九宫格分布，停车单元按上下关系层叠构成一个竖向停车编组，竖向停车编组内停车单元的车辆运送区构成一个电梯竖井，电梯竖井内设有可上下移动的电梯升降平台；电梯升降平台可承载车辆沿竖直方向移动，将车辆运送到指定楼层或从指定楼层移动至指定区域，车库主体下方设有临时存车区域。本技术方案通过对空间结构、调度方式进行设计，使空间利用率更优，调度效率更高。

Description

一种九宫格智能停车库

技术领域

本发明涉及立体式停车库，具体涉及九宫格智能停车库。

背景技术

随着社会不断发展，越来越多小汽车进入市场。无论是城市楼宇、地下停车库、道路边和小区的停车位都严重不足，特别是在一些大型小区、老旧小区，由于停车资源的匮乏，造成居民小区内道路拥挤，车满为患；停车资源越来越严重，停车面积严重不足，违章停车经常可见，停车难以成为城市发展中日益突出的矛盾。如何解决好城市、社区、小区停车供给矛盾问题，关系到城市居民、社区的安全、舒适、生态和生活环境。国内停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场等为主，立体停车库和机械式停车库数量还很少。近年来在发达国家已很少新建平面停车场，取而代之的是具有现代水平的全自动化立体停车库，以立体停车取代平面停车，能够节省有限的土地资源，提升城市有限土地资源使用效率，有效地缓解交通拥堵和泊车难问题，以立体停车取代平面停车。然而，目前已有的立体停车库虽然能够节约土地，但是由于结构设计的呆板、单一依靠升降机的方式运送车辆，使得车库进出车效率早已无法满足高峰时期车辆的快速停放要求，不能满足快停快取。机械式停车设备共分为九大类，即升降横移类、垂直循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、水平循环类、垂直升降类、简易升降类、汽车专用升降机类。这几类车库大同小异，其中升降横移类和多层循环类放弃了在吞吐量方面的考虑，而平面移动类通过在车库外围多开设传送轨道的方式，力图达到分流的效果，却仍然会造成大批车辆滞留的现象，且它在出入口及运输轨道的设计上也耗费了过多面积。立体停车库不仅需要量的发展，更需要在空间利用率、安全便捷型及生态环境保护等方面有质的提升。

发明内容

本发明的目的在于突破大多数立体车库“伪立体”的空间布局，通过对空间结构、调度方式等进行设计，提供一种空间利用率更优，调度效率更高的立体车库，实现快停快取的体验要求。

基础方案一：

九宫格智能停车库包括混凝土结构的车库主体以及对车辆进行托运的智能托运系统，车库主体内包括若干停车单元，停车单元由位于同一平面的8个停车位和位于停车位中间的车辆运送区组成；所述停车单元的8个停车位和车辆运送区按九宫格分布，所述停车单元按上下关系层叠构成一个竖向停车编组，竖向停车编组内停车单元的车辆运送区构成一个电梯竖井，电梯竖井内设有可上下移动的电梯升降平台；所述智能托运系统可承载车辆并带动车辆横向和纵向移动，所述车库主体下方设有临时存车区域，临时存车区域的长度方向与停车单元的长度方向平行，临时存车区域的宽度方向与停车单元的宽度方向平行。

本方案的有益效果在于：

采用九宫格的方式划分停车区域，可以充分利用停车单元的空间；而九宫格中间的位置用于调度车辆，中间的车辆运送区设置电梯升降平台，电梯升降平台仅上下移动调度车辆；从而车辆运送区设置为与车辆相同的长方形，电梯升降平台不转动，因此可以使停车单元的空间更紧凑，占用面积更少。

通过智能托运系统横向和纵向调度车辆，可以将待存车辆送入位于车辆运送区四角上的停车位，以充分利用停车位空间。并配合基础方案二的存车、取车方法，并对停车位的优先级进行划分，可以提高车辆的存车、取车效率。

优选方案一：作为对基础方案一的进一步优化，所述车库主体内设有若干竖向停车编组，以充分利用车库主体的空间。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述智能托运系统包括托板和可横向和纵向移动的智能拖车；托板的下方设有可供智能拖车沿横向和纵向通过的容纳空间，智能小车的顶部设有液压顶杆。

在优选方案二中，采用托板承载车辆，托板的承载能力更大，强度更高，因此可靠性更好；但是托板必须保留在车辆的下方，因此每个停车位需要配备一个托板，使得托板的投入成本较多。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，所述智能托运系统包括至少4个智能小车，智能小车可横向和纵向移动，4个智能小车通过信号连接构成一个托运编组，同一托运编组的智能小车同步移动，智能小车上设有一个呈“∪”形的卡槽，卡槽可嵌入车辆的轮胎并向上托起轮胎。

在优选方案三中，采用智能小车托运车辆，四个智能小车形成一个编组分别抱紧车辆的四个车轮，使得采用智能小车移动车辆更灵活、机动；且车辆停在停车位上时，智能小车不用保留在车辆的下方，而是可以回到临时存车区域托运下一辆车，因此可以减少智能小车的投入量，降低投入成本。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，所述电梯竖井向下延伸至车库主体最底层地面，电梯升降平台处于最底层时，电梯升降平台与地面平位；从而便于智能托运系统将车辆移动到电梯升降平台上。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，所述临时停车区域设有按矩形阵列分布的距离传感器，矩形传感器电连接轮距信息模块，轮距信息模块与智能小车信号连接；通过距离传感器测量车辆的轮胎与地面的距离，可以精确的判断车辆的轮距、轴距。

基础方案二：

九宫格智能停车库的存车、取车方法，其特征在于：包括停车步骤和取车步骤；

待存车辆停放到临时存车区域后执行停车步骤，停车步骤包括：

(4)由智能托运系统托起车辆，并通过智能托运系统将车辆移动到电梯升降平台上；

(5)电梯升降平台将车辆提升到距离最近且优先级最高的停车单元；

(6)由智能托运系统将车辆移动到距离最近且优先级最高的停车位；

在取车人员指定的取车时间前执行取车步骤，取车步骤包括：

(4)电梯升降平台升降到待取车辆所在停车单元；

(5)由智能托运系统托起车辆并将车辆移动到电梯升降平台上；

电梯升降平台将车辆下降到车库主体的最底层，并由智能托运系统将车辆移动到临时存车区域。

优选方案六：作为对基础方案二的进一步优化，所述同一停车单元内的停车位优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车位为位于车辆运送区两侧的6个停车位；

第二优先级的停车位为位于第一优先级停车位之间的两个停车位；

所述停车单元优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车单元中第一优先级的停车位全部空置或部分空置，第二优先级的停车位全部空置；

第二优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位全部空置；

第三优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位部分空置。

附图说明

图1为本发明实施例中停车单元停车位的划分图；

图2为停车单元处于第一优先级和第二优先级状态时，车辆移动情况；

图3为停车单元处于第三优先级状态时，车辆移动情况；

图4为停车单元的停车位满载时，车辆移动情况；

图5为实施例一中智能托运系统的俯视图；

图6为实施例二中智能小车的俯视图；

图7为实施例五中智能拖车的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：托板10、智能拖车20、移动本体21、液压顶杆22、驱动轮23、主轴24、气腔25、活塞26、离心块27、进气单向阀28、智能小车30、横向移动车轮31、纵向移动车轮32、横向驱动电机33、抱紧托板34、第三液压顶杆35。

实施例一：

实施例一的九宫格智能停车库包括混凝土结构的车库主体以及对车辆进行托运的智能托运系统。车库主体为混凝土框架结构，车库主体内部不设隔断墙，且车库主体可以不设外墙。车库主体包括设置在车库主体各楼层的若干停车单元；且各停车单元的长度方向沿纵向设置，停车单元的宽度方向沿横向设置。停车单元被均分为九宫格状，停车单元的中心为车辆运送区，车辆运送去的外周环绕8个停车位。停车单元沿竖直方向在车库主体的各层扩展，形成一个竖向停车编组，同一竖向停车编组内的停车单元的车辆运送区上下贯通形成一个电梯竖井。竖向停车编组向周围扩展，并布满车库主体，从而充分利用车库主体的空间。

电梯竖井向下延伸至车库主体最底层地面，电梯竖井内部安装有电梯升降平台，电梯升降平台下降到最低位置时，电梯升降平台与地面平位；电梯升降平台的结构类似于现有建筑结构中的升降电梯，但其四周未设置隔板，从而方便车辆移动到停车位上。

本实施例中的智能托运系统包括托板10和智能拖车20。托板底部的四角上固定有支撑柱，从而使得托板10的下方形成一个容纳空间，智能拖车20可以从托板10下方的四个侧面自由进入容纳空间内，即智能拖车20可以在托板10的下方沿横向和纵向自由通过。

智能拖车20的包括移动本体21和四个液压顶杆22，液压顶杆22设置安装在移动本体21的四角，当智能拖车20移动到托板10下方的容纳空间时，通过液压顶杆22举升托板10可以使托板10离开地面，从而智能拖车20移动将带动托板10和托板10上的车辆移动，达到移动车辆的目的。当车辆移动到指定停车位后，智能拖车20顶部的液压顶杆22收缩，则可将托板10置于指定停车位；停车过程中，托板10始终保留在车辆的下方。

移动本体21底部的四角设有四个万向轮，移动本体21下方设有驱动机构。驱动机构包括支架、驱动电机；支架与移动本体转动连接，驱动电机固定在支架上，驱动电机采用双轴伺服电机，双轴伺服电机输出轴的两轴端固定有驱动轮23。另外，支架上设有升降装置，通过升降装置可以实现驱动轮的升降，升降机构可以采用气缸或液压缸。驱动轮上移将离开地面；驱动轮下降，驱动轮将与地面接触，此时万向轮、驱动轮23将同时与地面接触支撑起智能拖车，驱动电机驱动驱动轮23转动，则可驱动智能拖车20移动。

在移动本体21上安装步进电机以驱动支架相对于移动本体21转动，则可以改变智能拖车20移动的方向。具体为，若驱动轮23的轴向沿横向时，直接下移驱动轮23则可驱动智能拖车20沿纵向移动；需要切换为横向移动时，将驱动轮23上移，然后通过步进电机使支架相对于移动本体21转动90°，再将驱动轮23下移，则可驱动智能拖车20沿横向移动。

车库主体下方设有临时存车区域，临时存车区域设有若干临时停车位，临时停车位的长度方向沿纵向设置，临时停车位的宽度方向沿横向设置；从而方便车辆直接通过横向和纵向移动，即可进入电梯升降平台上。

利用实施例的智能停车库存车、取车的步骤如下：

待存车辆停放到临时停车区域的智能托运系统的托板上后，执行存车步骤：

(1)通过车辆的纵向和横向移动，将车辆移动到电梯升降平台上；

(2)电梯升降平台将车辆提升到距离最近且优先级最高的停车单元；

(3)由智能托运系统将车辆移动到距离最近且优先级最高的停车位；

在取车人员指定的取车时间前执行取车步骤，取车步骤包括：

(1)电梯升降平台升降到待取车辆所在停车单元；

(2)由智能托运系统托起车辆并将车辆移动到电梯升降平台上；

(3)电梯升降平台将车辆下降到车库主体的最底层，并由智能托运系统将车辆移动到临时存车区域。

停车单元内的停车位优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车位为位于车辆运送区两侧的6个停车位，如图1所示，其中1#、2#、3#、4#、5#、6#停车位为第一优先级的停车位；

第二优先级的停车位为位于第一优先级停车位之间的两个停车位，如图1所示，7#、8#停车位第二优先级的停车位；

停车单元优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车单元中第一优先级的停车位全部空置或部分空置，第二优先级的停车位全部空置；

第二优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位全部空置；

第三优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位部分空置。

如图2所示，在取车步骤中，停车单元处于第一优先级和第二优先级状态时，1#、3#、4#、6#停车位上的车辆按如下步骤移动到电梯升降平台上(以1#停车位上的车辆为例)：

(1)将1#停车位上车辆纵向移动到7#停车位上；

(2)再将该车辆横向移动到电梯升降平台上。

如图3所示，在取车步骤中，停车单元处于第三优先级状态时，若8#停车位上停放有车辆，则3#、6#停车位上的车辆按如下步骤移动到电梯升降平台上(以3#停车位上的车辆为例)：

(1)将8#停车位上的车辆横向移动到7#停车位上；

(2)将3#停车位上的车辆纵向移动到8#停车位上；

(3)再将该车辆横向移动到电梯升降平台上。

如图4所示，在取车步骤中，停车单元上的8个停车位处于满载状态时，1#、3#、4#、6#停车位上的车辆按如下步骤移动到电梯升降平台上(以1#停车位上的车辆为例)：

(1)将7#停车位上的车辆移动到电梯升降平台上；

(2)将1#停车位上的车辆移动到7#停车位上，

(3)2#停车位上的车辆移动到1#停车位上，

(4)电梯升降平台上的车辆移动到2#停车位上；

(5)再将7#停车位上的车辆移动到电梯升降平台上。

则原1#停车位上的车辆被移动至电梯升降平台上。

另外，在停车单元上的8个停车位处于满载状态时，也可以按一下步骤执行进行取车：

(1)将7#停车位上的车辆移动到电梯升降平台上；

(2)电梯升降平台升降到其他有空位的停车单元的楼层，将车辆移动到有空位的停车单元后，再使电梯升降平台返回；

(3)将1#停车位上的车辆移动到7#停车位上，再将其移动到电梯升降平台上。

则原1#停车位上的车辆被移动至电梯升降平台上。

实施例二：

实施例一与实施例二的区别在于，实施例二中的智能托运系统采用由智能小车组成的托运编组移动车辆。如图所示，智能小车包括车轮托板、横向运动部和纵向运动部，横向运动部包括两组横向移动车轮和横向驱动电机，横向驱动电机采用双轴步进电机，横向驱动电机固定在车轮托板的左侧，其中一组横向移动车轮分别固定在横向驱动电机的两个输出轴端上，另一组横向移动车轮通过转动轴连接，且转动轴设置在车轮抱紧托板的右侧，转动轴与车轮抱紧托板转动连接。

车轮托板的地步同样安装有蓄电池、控制器和悬架，悬架通过第一液压顶杆与车轮托板的底部连接。纵向运动部包括两组纵向驱动车轮和纵向驱动电机，纵向驱动电机采用双轴步进电机，纵向驱动电机固定在悬架上并位于车轮抱紧托板的后部，其中一组纵向驱动车轮分别固定在纵向驱动电机的两个输出轴端上，另一组纵向移动车轮设置在车轮托板的前端并与悬架转动连接。

当智能小车需要沿横向运动时，控制器控制第一液压顶杆收缩，从而使悬架向上运动，则纵向移动车轮将脱离地面，控制器控制横向驱动电机运行，则可驱动智能小车沿横向运动。当智能小车需要沿纵向移动时，控制器控制第一液压顶杆推动悬架向下运动，则纵向移动车轮将与地面接触，而横向移动车轮脱离地面，此时控制器控制纵向驱动电机运行，则可驱动智能小车沿纵向移动。实施例一中的智能拖车的驱动结构及驱动方式同样可以采用实施例二中的智能小车的结构。

车轮托板的前端设有呈“∪”形的卡槽，车轮托板的上部通过第二液压顶杆连接有抱紧托板，抱紧托板上同样设置有卡槽，车轮托板和抱紧托板上的卡槽重合。抱紧托板的卡槽的相对面上设置有第三液压顶杆；通过控制智能小车运动，车轮嵌入卡槽内，然后通过控制器使第一液压杆伸出，从而抱紧托板将车轮抱紧；然后控制器控制第二液压顶杆将抱紧托板顶起，从而可使车辆脱离地面，以方便智能小车移动车辆。

移动车辆时，4个智能小车通过信号连接构成一个托运编组，同一托运编组的智能小车同步移动，以对车辆进行移动。

临时停车区域内的临时停车位的地面上设有按矩形阵列分布的距离传感器，矩形传感器电连接轮距信息模块，轮距信息模块与智能小车信号连接。车辆停在临时停车位上时，车轮与地面接触，则车轮下方的距离传感器与车轮的距离为零，从而可以定位车辆的轮胎所在的位置，并确定车辆的轮距、轴距信息，智能小车通过轮距信息模块反馈的信息，可以定位车辆的车轮位置，并将车辆托起。

实施例三：

实施例三与实施例二的区别在于，实施例四中，临时停车区域包括待停临时停车位和待取临时停车位；在需要存车时，将待存车辆停放到待停临时停车位上。在需要取车时，在取车前先约定取车时间，在取车时间前先将待取车辆移动到待取临时停车位，然后取车人员在取车时间将待取车辆开走。另外，在待取临时停车位上设有计时装置，取车人员在取车时间未将车辆开走，则将按待取临时停车位的收费标准增加收费。

实施例四：

实施例四与实施例一的区别在于，实施例三中，电梯竖井内设有可独立运行的第一电梯升降平台和第二电梯升降平台，电梯竖井向下延伸至车库主体最底层地面以下形成下沉区，下沉区内可同时容纳第一电梯升降平台和第二电梯升降平台。在同一竖向停车编组内同时请求取出不同楼层的车辆时，则可通过将第一电梯升降平台移动至高楼层，第二电梯升降平台平台移动至低楼层，同时将待取车辆分别移动到第一电梯升降平台和第二电梯升降平台上进行待命，然后将第二电梯升降平台移动至最底层，待第二电梯升降平台上的车辆移出后；将第二升降平台移动至下沉区，然后再将第一电梯升降平台至最底层，以将第一电梯升降平台的车辆移出。另外，在第二升降平台的上表面和第一升降平台的下表面均设有距离传感器，距离传感器连接控制器，且距离传感设置不会被测量遮挡的地面，当第一升降平台和第二升降平台之间的距离小于一层楼高时，将对第一升降平台和第二升降平台进行制动，以避免第一升降平台和第二升降平台发生冲撞，提高安全性。

实施例五：

实施例五与实施例一的区别在于，在实施例五中，如图7所示，移动本体内设有气腔25，且支架通过主轴24与移动本体转动，主轴24由步进电机驱动，主轴24将气腔封闭，从而使得气腔形成一个环形的密封腔。在该环形的密封腔的外壁上设有可沿主轴24的径向向滑动的活塞26，且活塞26朝向外的一端设有压簧与活塞26相抵，气腔25内压力增大时，气腔25内的压力将向外挤压活塞26，而气腔内的压力降低后，在压簧的作用下，活塞26又向主轴24运动以实现复位。

在万向轮上设有由软轴控制的刹车装置，而软轴的一端与活塞连接；即当气腔25内压力增大时，活塞26将通过软轴控制刹车装置，使万向轮处于制动状态；气腔25内的压力降低后，刹车装置再释放万向轮。

在主轴24上设有沿主轴24的径向设置的安装孔，安装孔内滑动连接有离心块27；离心块27通过拉簧与安装孔的底部连接。当主轴24转动时，离心块27将受到离心力作用，从而使离心块27克服拉簧的拉力向外滑动，即离心块27将滑出安装孔，以挤压气腔内部的空气，进而使得气腔内部的压力增加，因此在主轴24转动过程中，气腔内部处于压力较大的状态，此时万向轮处于制动状态。从而可以避免驱动轮23在未接触地面时，万向轮23产生轻微移动，导致车辆偏离横向或纵向；而在驱动轮23接触地面时，通过制动双轴伺服电机的主轴可以对智能拖车20进行制动。

气腔25的侧壁上设有进气单向阀28，进气单向阀28的进气端与外部连通，进气单向阀28的出气端与气腔连通。当转轴24停止转动后，在拉簧的作用下，离心块27返回到安装孔内，但由于离心块与拉簧构成弹簧振子结构，因此在离心块27返回过程中，离心块27会呈反复振动状态；由于气腔25在高压过程中，无法保证完全的气密性，会导致气腔内空气损失，而通过设置进气单向阀28，并配合离心块27的反复振动，可以向气腔内补充空气。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.九宫格智能停车库，包括混凝土结构的车库主体以及对车辆进行托运的智能托运系统，车库主体内包括若干停车单元，停车单元由位于同一平面的8个停车位和位于停车位中间的车辆运送区组成；其特征在于：所述停车单元的8个停车位和车辆运送区按九宫格分布，所述停车单元按上下关系层叠构成一个竖向停车编组，竖向停车编组内停车单元的车辆运送区构成一个电梯竖井，电梯竖井内设有可上下移动的电梯升降平台；所述智能托运系统可承载车辆并带动车辆横向和纵向移动，所述车库主体下方设有临时存车区域。

2.根据权利要求1所述的九宫格智能停车库，其特征在于：所述车库主体内设有若干竖向停车编组。

3.根据权利要求2所述的九宫格智能停车库，其特征在于：所述智能托运系统包括托板和可横向和纵向移动的智能拖车；托板的下方设有可供智能拖车沿横向和纵向通过的容纳空间，智能拖车的顶部设有液压顶杆。

4.根据权利要求2所述的九宫格智能停车库，其特征在于：所述智能托运系统包括多个智能小车，智能小车可横向和纵向移动，同一智能托运系统的智能小车通过信号连接构成一个托运编组，同一托运编组的智能小车同步移动，智能小车上设有一个呈“∪”形的卡槽，卡槽可嵌入车辆的轮胎并向上托起轮胎。

5.根据权利要求3或4所述的九宫格智能停车库，其特征在于：所述电梯竖井向下延伸至车库主体最底层地面，电梯升降平台处于最底层时，电梯升降平台与地面平位。

6.根据权利要求4所述的九宫格智能停车库，其特征在于：所述临时停车区域设有按矩形阵列分布的距离传感器，矩形传感器电连接轮距信息模块，轮距信息模块与智能小车信号连接。

7.一种基于权利要求1的九宫格智能停车库的存车、取车方法，其特征在于：包括停车步骤和取车步骤；

待存车辆停放到临时存车区域后执行停车步骤，停车步骤包括：

(1)由智能托运系统托起车辆，并通过智能托运系统将车辆移动到电梯升降平台上；

(2)电梯升降平台将车辆提升到距离最近且优先级最高的停车单元；

(3)由智能托运系统将车辆移动到距离最近且优先级最高的停车位；

在取车人员指定的取车时间前执行取车步骤，取车步骤包括：

(1)电梯升降平台升降到待取车辆所在停车单元；

(2)由智能托运系统托起车辆并将车辆移动到电梯升降平台上；

(3)电梯升降平台将车辆下降到车库主体的最底层，并由智能托运系统将车辆移动到临时存车区域。

8.根据权利要求6所述的基于九宫格智能停车库的存车、取车方法，其特征在于：所述同一停车单元内的停车位优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车位为位于车辆运送区两侧的6个停车位；

第二优先级的停车位为位于第一优先级停车位之间的两个停车位；

所述停车单元优先级按如下条件设定：

第一优先级的停车单元中第一优先级的停车位全部空置或部分空置，第二优先级的停车位全部空置；

第二优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位全部空置；

第三优先级的停车单元中第一优先级的停车位满载，第二优先级的停车位部分空置。

Images