CN107060401A - 一种模块化智能共享单车立体车库 - Google Patents
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Abstract
一种模块化智能共享单车立体车库，其包括车库密封结构、车库单元结构、单车存放架、升降机、取车区、将取车区与外部空间隔离的取车区自动门、存车区、将存车区与外部空间隔离的存车区自动门、将存车区、取车区与升降机隔离的安全门、故障车存放区、控制与驱动装置以及安全装置，本发明将共享单车的平面存放改为立体存放，既可以提高车辆的存放数量，又可以有效降低市区公共面积的使用量，共享单车上安装单车信息的IRFD射频芯片，简化单车的身份识别装置，简化存取车的操作流程，使共享单车的使用和管理更加方便有序。模块化的结构可以在长度或高度方向上快速灵活组合，根据需要放置单车的数量、安装位置的环境特点组装特定的单车立体库。
Description
技术领域：
本发明属于工业制造设备技术领域，具体涉及一种用于停放共享单车的模块化智能共享单车立体车库。
背景技术：
共享单车以互联网技术为依托构建平台，作为城市慢行交通***的组成部分服务于市民片区中短距离出行和公共交通接驳换乘，为广大市民提供一种简便的出行方式，在各主要城市获得广泛应用。共享单车在服务市民、方便出行的同时，配套设施不足、管理服务滞后以及乱骑乱停乱放等问题凸显，给城市管理造成诸多困难。具体问题如下：
（1）乱停防，挤占城市公共空间，给城市管理造成混乱；
（2）露天存放，单车上灰尘较多影响市民清洁使用，清洁单车造成存放的垃圾较多，影响环境卫生；
（3）风雨、灰尘侵蚀，单车的故障率较高；
（4）无固定存放区域，经常需要将单车来回区域搬运，造成车辆的大量损坏；
（5）为便于管理在单车上安装追踪定位装置，增加了单车的硬件和管理成本。
因此，针对上述现有技术的需求，有必要提供一种模块化智能共享单车立体车库，以解决现有技术中的问题。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种模块化智能共享单车立体车库，模块化的结构可以在长度或高度方向上快速灵活组合，根据需要放置单车的数量、安装位置的环境特点组装特定的单车立体库。
本发明采用如下技术方案：一种模块化智能共享单车立体车库，其包括车库密封结构、设于车库密封结构内的车库单元结构、设于车库单元结构内的单车存放架以及用于移动单车存放架的升降机，所述模块化智能共享单车立体车库还包括取车区、将取车区与外部空间隔离的取车区自动门、存车区、将存车区与外部空间隔离的存车区自动门、将存车区、取车区与升降机隔离的安全门、故障车存放区、控制与驱动装置以及安全装置,所述升降机将单车存放架提升至上层或下降至底层，或者将单车存放架移入或移出存放区,所述控制与驱动装置根据指令控制并驱动取车区自动门自动门、存车区自动门、安全门的打开和关闭，升降机的上升、下降及单车存车架的移入和移出，单车存车架在车库密封结构内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换,所述控制与驱动装置根据指令控制并驱动取车区自动门自动门、存车区自动门、安全门的打开和关闭，升降机的上升、下降及单车存车架的移入和移出，单车存车架在车库密封结构内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换,所述安全装置监控单车在单车存车架上存放状态，取车区、存车区的环境安全状态，单车存车架、升降机的运动状态，当存在安全隐患时语音和声光报警和停止运行。
本发明具有如下有益效果：本发明的模块化智能共享单车立体车库将共享单车的平面存放改为立体存放，既可以提高车辆的存放数量，又可以有效降低市区公共面积的使用量，共享单车上安装单车信息的IRFD射频芯片，简化单车的身份识别装置，简化存取车的操作流程，使共享单车的使用和管理更加方便有序。模块化的结构可以在长度或高度方向上快速灵活组合，根据需要放置单车的数量、安装位置的环境特点组装特定的单车立体库。
附图说明：
图1是本发明模块化智能共享单车立体车库的结构示意图；
图2是本发明模块化智能共享单车立体车库中车库单元结构1的示意图；
图3是本发明模块化智能共享单车立体车库中单车存放架与一个共享单车的示意图；
图4是本发明模块化智能共享单车立体车库中升降机的示意图。
图5是本发明模块化智能共享单车立体车库在长度方向的扩容示意图；
图6是本发明模块化智能共享单车立体车库在高度方向的扩容示意图；
图7是本发明模块化智能共享单车立体车库中升降机的增高示意图。
其中：车库单元结构1、升降机2、升降车21、升降导轨22、导轨滑座23、提升链条或同步带固定座24、驱动链轮或同步带轮25、轴承支座26、驱动轴27、链条或同步带28、从动链轮或同步带29、取车区自动门3、控制与驱动装置4、单车存放架5、防倾覆支架51、单车52、齿条53、支撑滑轮54、防后退止挡55、存车区自动门6、安全门7、安全装置8、取车区9、存车区10、故障车存放区11、车库密封结构12、X型剪刀撑13、立柱14、U型导轨15、监控摄像头100、一层、二层附加增高模块200、二层故障车存储位300、三层故障车存储位400。
具体实施方式：
本发明公开了一种模块化智能共享单车立体车库，模块化的结构可以在长度或高度方向上快速灵活组合，根据需要放置单车的数量、安装位置的环境特点组装特定的单车立体库。
如图1所示，本发明的一种模块化智能共享单车立体车库，其包括车库密封结构12、设于车库密封结构12内的车库单元结构1、设于车库单元结构1内的单车存放架5以及用于移动单车存放架5的升降机2，所述模块化智能共享单车立体车库还包括取车区9、将取车区9与外部空间隔离的取车区自动门3、存车区10、将存车区10与外部空间隔离的存车区自动门6、将存车区10、取车区9与升降机隔离的安全门7、故障车存放区11、控制与驱动装置4以及安全装置8。
所述控制与驱动装置4根据指令控制并驱动取车区自动门3自动门、存车区自动门6、安全门7的打开和关闭，升降机2的上升、下降及单车存车架5的移入和移出，单车存车架5在车库密封结构12内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换。
车库单元结构1用于存放单车存放架和单车。升降机2将单车存放架5提升至上层或下降至底层，或者将单车存放架5移入或移出存放区。取车区自动门3用于将车库与外部空间隔离防止无关人员进入车库取车。控制与驱动装置4根据指令控制并驱动取车区自动门3自动门、存车区自动门6、安全门7的打开和关闭，升降机2的上升、下降及单车存车架5的移入和移出，单车存车架5在车库密封结构12内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换。单车存放架5用于存放单车并载运单车在立体库内移动。存车区自动门6用于将车库与外部空间隔离防止无关人员进入车库存车。安全门用于将存车区、取车区与升降机隔离，避免人员接触到运动部件。安全装置8监控单车在单车存车架5上存放状态，取车区9、存车区10的环境安全状态，单车存车架5、升降机2的运动状态，当存在安全隐患时语音和声光报警和停止运行。取车区9用于存放备取单车，使用人打开取车区自动门3后可迅速取用单车。存车区10用于存放备用单车存放架，使用人打开存车区自动门6后可迅速存放单车。故障车存放区11用于存放故障单车，将不能正常骑行的单车与完好的单车隔离，确保故障单车不流转到取车区。车库密闭结构12用于将车库与外部环境隔离，防止外部灰尘、雨雪侵入，保持单车整洁。
如图2所示，车库单元结构1包括立柱14、多个U型导轨15、设于U型导轨15下部的X型剪刀撑13、所述的单车存放架5以及所述的控制与驱动装置4，所述立柱14和多个U型导轨15组成框架式结构，将车库分为多层，并承担载荷。U型导轨15用于支撑和导向单车存放架5，与车库结构一体组成单元车库的框架结构。X型剪刀撑13用于保持车库单元结构的刚度和稳定性。控制与驱动装置4用于驱动单车存放架5在U型导轨15内运动。
车库单元结构1为相同长度，高度分别为一层、二层和三层数的且包含所述U型导轨15和所述控制与驱动装置4的可快速组装的框架结构，相同的单元式结构可以在水平方向或垂直方向叠加增加车库的库位。框架周边密闭，可防尘防雨。两侧安装灯箱广告，充分利用车库的环境资源。
如图3所示，单车存放架5采用比单车车辆略宽的U型底梁，单车的前、后轮放在U型槽中与其他辅助结构配合保证单车在存放架上的稳定性。所述单车存放架5包括防倾覆支架51、齿条53、用于支撑单车存放架5及单车52重量的支撑滑轮54以及防止单车52后退的防后退止挡55，所述控制与驱动装置4上设有齿轮，所述齿轮驱动齿条53使单车存放架5沿U型导轨15移动。本结构用于存放单车，控制与驱动装置4驱动单车存放架5沿U型导轨15按设定的方向和位置移动，将单车移送到目标位置。防倾覆支架51用于固定单车前轮，保持单车存放的稳定性，防止单车倾覆。支撑滑轮54用于支撑单车存放架5及单车重量，轮缘结构使单车存放架沿U型导轨15稳定的直线运动。
如4所示，所述升降机2包括升降车21、便于升降车21运动的升降导轨22、与升降导轨22连接的导轨滑座23、提升链条或同步带固定座24、驱动链轮或同步带轮25、轴承支座26、驱动轴27、链条或同步带28、从动链轮或同步带29以及监控摄像头100。
所述升降机2分为三层高度的包含自动门、安全门、缓存位、控制和监控的提升机单元，一层、二层附加增高模块200，三层提升机单元和一层或二层附加增高模块可组成不同高度提升机以适应车库结构高度的需求。
如图5至图7所示，立体车库主要由车库结构和升降机组成，车库结构模块由相同长度一层、二层和三层单元库，模块上设置快速定位和连接紧固装置；升降机结构由三层升降机和附加增高模块组成，模块连接处设置快速定位和连接紧固装置。立体车库的库容量可通过在长度、高度方向增加车库模块的数量增加，同时利用附加增高模块调整升降机的高度以适应车库结构的高度需求。图5立体车库在长度方向的扩容示意图。图6为立体车库在高度方向的扩容示意图。图7为立体车库升降机的增高示意图。图7中示意了二层故障车存储位300和三层故障车存储位400。
本发明的模块化智能共享单车立体车库的工作原理描述如下：
1、单次取、存车工作循环
车库的底层和二层的存车架上预存备取的单车，三层存放空的存放架，车库的底层靠近存车区的导轨上，二层、三层靠近取车区导轨上各预留一个空位。
取车缓存区的单车被取走后，控制与驱动装置将空存放架移入升降机并送入三层的库区，升降机下降至底层从车库底层移送一辆单车至取车区缓存备取，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间；在一个规定的时间内有单车存入时，存车区缓存架上的单车通过升降机移入底层车库内，然后从车库的三层的取一个空的存车架移送到存车区的缓存位为下一次存车做好准备，同时三层库区的存车架全部向存车区的方向移动一个库位，为下一次的存、取车做好准备；若没有单车存入时，存车区的升降机从二层库位取一个存有单车的车架并移送到底层库位补充备取单车数量，同时二次库区的存车架向存车区方向移动一个库位，为下一次的存、取车做好准备；
2、连续取车工作循环
连续取车无存车情况下，取车缓存区的单车被第一次取走后，控制与驱动装置将空存放架移入升降机并送入三层的库区，升降机下降至底层从车库底层移送一辆单车至取车区缓存备取，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间，当第二辆单车被取走后，三层库位已满，控制与驱动装置将空存车架移送到二层库区，在完成向取车区补充缓存单车后，底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间，存车区的升降机从二层车库取一个存有单车的车架并移送到底层库位补充备取单车数量，同时二次库区的存车架向存车区方向移动一个库位，为下一次的存、取车做好准备；当二次车库的单车补充完后，二层车库的空的存车架移入到底层车库，直到库内单车被取空。
3、连续存车工作循环
连续存车无取车情况下，第一辆单车存入后，控制与驱动装置将单车移送至底层存车位后，升降机从三层取一个空的存车架移送到存车缓存位，因底层库位已满，三层空一个库位，取车区的升降机靠近其的第一个存有单车的存放架移送至三层库位，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间；后续单车存入时，按前步骤循环至到三层库位被存满。
4、取两辆存三辆的工作循环
取车缓存区的单车被第一次取走后，控制与驱动装置将空存放架移入升降机并送入三层的库区，升降机下降至底层从车库底层移送一辆单车至取车区缓存备取，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间，存车区的升降机从二层车库取一个存有单车的车架并移送到底层库位补充备取单车数量，同时二层库区的存车架向存车区方向移动一个库位，为下一次的存、取车做好准备；当第二辆单车被取走后，三层库位已满，控制与驱动装置将空存车架移送到二层库区，在完成向取车区补充缓存单车后，底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间，存车区的升降机从二层车库取一个存有单车的车架并移送到底层库位补充备取单车数量，同时二次库区的存车架向存车区方向移动一个库位，为下一次的存、取车做好准备。第一辆单车存入后，控制与驱动装置将单车移送至底层存车位后，升降机从三层取一个空的存车架移送到存车缓存位，因底层库位已满，三层空一个库位，取车区的升降机靠近其的第一个存有单车的存放架移送至三层库位，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间；第二辆单车存入时，控制与驱动装置将单车移送至底层存车位后，升降机从三层取一个空的存车架移送到存车缓存位，因底层库位已满，三层空一个库位，取车区的升降机靠近其的第一个存有单车的存放架移送至三层库位，同时底层车库的存车架向取车区方向移动一个库位为后续将存入的单车预留一个库位空间；第三辆单车存入时，按前步骤存入三成库区。
5、库位整理工作循环
智能单车库在长时间工作后各层库区将会出现空的存车架与存有单车的存车架交替的状况，即一个或几个存有单车的存车架之间有一个或几个空的存车架。当底层库区靠近取车区升降机的第一个是空存车架时控制与驱动装置自动将空的存车架移送二层、三层库区；当智能车库较长时间没有存取车作业时，比如夜间，车库底层车库的存车架依次移入取车区升降机，空的存车架移送至三层库区，存有单车的存车架移送至二层库区，存车区升降机存满存车架的二层或三层库区的存车架移送的底层库区循环，如三层已经全部存有空车架则不再参与整理，此时只在一、二层之间循环整理，再如一、二层在整理过程中都摆满存有单车的存车架时，此时有一部分单车会存在三层车库的取车区一端，此时只在一层和三层之间循环，将空车架循环到三层的取车区一侧，使得存有单车的存车架连续存放在底层和二层库区。
取车工作步骤
在取车区门前用手机或卡接近控制屏打开自动门，从存放架取下单车，将单车推出自动门后单车上的身份识别装置自动发送离开取车区信息，控制***将取车人信息和单车信息捆绑发送至管理平台完成取车过程。
1、空车架回库步骤：
取车区内图像识别装置确认取车区没有人员后自动门关闭，取车区与升降机间的安全门上移打开，取车区导轨上的电机驱动装置上的齿轮旋转驱动存车架上的齿条运动将空的存车架移送到升降车的导轨上，升降车上导轨上的电机驱动装置上的齿轮旋转将空单车存放架移动到升降机中心位置并将其锁定防止其在上升时移动，升降机上升至二层或三层位置，升降车上导轨与相应存车区导轨对接后驱动装置将空车架移送到存放区，升降机完成空车架移送作业后回到底层位置，完成回库流程。
2、缓存车出库步骤：
升降机回到底层后一层存车区内靠近升降机的导轨上的驱动装置旋转将存有单车的车架移送升降机上的导轨并通过升降机上的驱动装置将车架移送的取车区的缓存位置，缓存位置的驱动装置将车架定位并锁定防止其移动，安全门关闭，为下一车取车做好准备。
存车工作步骤
在存车区门前用手机或卡接近控制屏打开自动门，将单车推进自动门后单车上的身份识别装置自动发送单车进入存车区的信息，存车人将放在存放架上并确认单车摆放位置正确无倾复，存放架上方图像识别装置判断单车摆放正确后语音通知存车人离开存车区，若摆放不正确则语音通知存车人重新摆放至正确，存车人离开存车区后，图像识别装置确认存车区无人后关闭自动门，控制***将存车人信息和单车信息捆绑发送至管理平台完成存车过程。
1、存车架回库步骤：
存车区与升降机间的安全门上移打开，存车区导轨上的电机驱动装置上的齿轮旋转驱动存车架上的齿条运动将存车架移送到升降车的导轨上，升降车导轨上的电机驱动装置和靠近其的一层导轨上的驱动装置将存车架移送到一层存车位，若一层存车区没有空的位置，则一层车库靠近取车区位置的存车架移入取车区的升降机，取车区的升降机将移入的存车架送到二层或三层存车区后回到底层位置。
2、空车架出库步骤：
升降机上升至二层或三层有空车架的位置并与靠近其位置导轨上的驱动装置将空车架移送到升降机上，升降机下降到底层将空车架移送到存车缓存区，安全门关闭，为下一次存车做好准备。
3、故障单车入库步骤
当单车使用人认为所取的单车有故障或骑行的单车发生故障，在存放单车时输入故障信息，控制与驱动装置则将故障单车存入故障车存放区并将信息反馈给管理平台，由管理平台安排专人检修。
本发明的模块化智能共享单车立体车库将共享单车的平面存放改为立体存放，既可以提高车辆的存放数量，又可以有效降低市区公共面积的使用量，共享单车上安装单车信息的IRFD射频芯片，简化单车的身份识别装置，简化存取车的操作流程，使共享单车的使用和管理更加方便有序。模块化的结构可以在长度或高度方向上快速灵活组合，根据需要放置单车的数量、安装位置的环境特点组装特定的单车立体库。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：其包括车库密封结构（12）、设于车库密封结构（12）内的车库单元结构（1）、设于车库单元结构（1）内的单车存放架（5）以及用于移动单车存放架（5）的升降机（2），所述模块化智能共享单车立体车库还包括取车区（9）、将取车区（9）与外部空间隔离的取车区自动门（3）、存车区（10）、将存车区（10）与外部空间隔离的存车区自动门（6）、将存车区、取车区与升降机隔离的安全门（7）、故障车存放区（11）、控制与驱动装置（4）以及安全装置（8）,所述升降机（2）将单车存放架（5）提升至上层或下降至底层，或者将单车存放架（5）移入或移出存放区,所述控制与驱动装置（4）根据指令控制并驱动取车区自动门（3）自动门、存车区自动门（6）、安全门（7）的打开和关闭，升降机（2）的上升、下降及单车存车架（5）的移入和移出，单车存车架（5）在车库密封结构（12）内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换,所述控制与驱动装置（4）根据指令控制并驱动取车区自动门（3）自动门、存车区自动门（6）、安全门（7）的打开和关闭，升降机（2）的上升、下降及单车存车架（5）的移入和移出，单车存车架（5）在车库密封结构（12）内的循环，采集进、出库单车和使用人的身份信息，与单车管理平台进行信息交换,所述安全装置（8）监控单车在单车存车架（5）上存放状态，取车区（9）、存车区（10）的环境安全状态，单车存车架（5）、升降机（2）的运动状态，当存在安全隐患时语音和声光报警和停止运行。
2.根据权利要求1所述的模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：所述车库单元结构（1）包括立柱（14）、多个U型导轨（15）、设于U型导轨（15）下部的X型剪刀撑（13）、所述的单车存放架（5）以及所述的控制与驱动装置（4），所述立柱（14）和多个U型导轨（15）组成框架式结构，将车库分为多层，并承担载荷。
3.根据权利要求2所述的模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：所述车库单元结构（1）为相同长度，高度分别为一层、二层和三层数的且包含所述U型导轨（15）和所述控制与驱动装置（4）的可快速组装的框架结构，相同的单元式结构可以在水平方向或垂直方向叠加增加车库的库位。
4.根据权利要求2所述的模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：所述单车存放架（5）包括防倾覆支架（51）、齿条（53）、用于支撑单车存放架（5）及单车（52）重量的支撑滑轮（54）以及防止单车（52）后退的防后退止挡（55），所述控制与驱动装置（4）上设有齿轮，所述齿轮驱动齿条（53）使单车存放架（5）沿U型导轨（15）移动。
5.根据权利要求1所述的模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：所述升降机（2）包括升降车（21）、便于升降车（21）运动的升降导轨（22）、与升降导轨（22）连接的导轨滑座（23）、提升链条或同步带固定座（24）、驱动链轮或同步带轮（25）、轴承支座（26）、驱动轴（27）、链条或同步带（28）、从动链轮或同步带（29）以及监控摄像头（100）。
6.根据权利要求5所述的模块化智能共享单车立体车库，其特征在于：所述升降机（2）分为三层高度的包含自动门、安全门、缓存位、控制和监控的提升机单元，一层、二层附加增高模块（200），三层提升机单元和一层或二层附加增高模块可组成不同高度提升机。
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