车辆定中系统的制作方法 [0002] 随着世界范围内汽车数量的持续增长与可用作停车空间的土地的持续减少，对自 动停车系统的需求在过去20年内已经增加。在大城市中尤其可以感受到这种增加的需求， 尤其是在城市中心，在那里，经常将土地分配给由高密度人群占据的高层写字楼与住宅建 筑，人群中的很多都有车，有限的空间分配用于停车目的。 [0003] 在解决有限的停车空间的问题的努力中，经常建造有能够在每一层楼板上容纳较 大数量车辆的多层停车结构。这些多层停车结构通常配置成允许车辆在搜索停车空间时驶 过每层楼板。这些"驶过"的停车结构经常包括支持人们在停车结构中移动的设施与装备。 例如，它们可以包括相对高功率的照明系统，以允许驾驶员看到他们将去哪儿，或用以去除 车辆排气并且在结构内保持合适的新鲜气流的通风系统，。在其他设施与装备中，他们还包 括用于在楼板之间运送驾驶员的电梯、互相连接各个楼板的楼梯。 [0004] 其他类型的多层停车结构可以包括自动停车设施。自动停车设施通常免除了驾驶 车辆穿过结构的需要。这些类型的设施通常包括每层楼板中的停车位，通过自动输送系统 将无人驾驶的车辆放置入该停车位中。当将车辆交还给驾驶员时，自动输送系统还可以用 于将车辆从停车位移走。在自动停车设施中，驾驶员典型地亲自驾驶他们的车辆进入车辆 定位台，作为自动输送系统一部分的运送机构可以在该定位台上获取车辆。运送机构可以 包括往返架车、电梯、起重机、可移动平台、或其他类型的适合于移动和/或起重车辆的设 备，运送机构可以加载车辆并将其运送至其各自的停车位置。这种车辆定位台的例子在科 尔曼的美国专利No. 5, 469, 676中描述。相对于驾车穿过式的停车结构，自动停车设施的潜 在优势在于，实质性减少了用以支持人所需要的设施与装备，因为设施内人的运动非常有 限（只有在接收和返还车辆至驾驶员的地方）。另一个潜在优势在于，由于不需要连接各个 楼板的坡道，并且楼板之间的高度做的充分低，仅足以容纳车辆的高度，因此可以增加整个 停车面积。有关自动停车设施的更多信息可以在 申请人:的网站WWW, unitronics. com上获 得。
[0005] 根据本发明的实施例，提供一种用于自动停车设施中的运送机构的自动车辆定中 系统，其包括用于将车辆与运送机构的输送方向对齐的可旋转的平台；用于感测车辆重量 在车辆轮胎上的分布的可旋转平台上的多个称重平台；以及基于感测来计算轮胎的重心并 确定车辆中心线的控制器。
[0006] 根据本发明的实施例，多个称重平台包括至少两个称重平台。
[0007] 根据本发明的实施例，至少两个称重平台包括四个称重平台。
[0008] 根据本发明的实施例，四个称重平台中的每一个均支撑车辆的不同轮胎。
[0009] 根据本发明的实施例，自动车辆定中系统进一步包括多个负载传感器，以支撑称 重平台，并且将车辆重量的分布传递至控制器。
[0010] 根据本发明的实施例，多个负载传感器包括至少两个负载传感器，用于支撑多个 称重平台的每个称重平台。
[0011] 根据本发明的实施例，至少两个负载传感器包括三个负载传感器。
[0012] 根据本发明的实施例，至少两个负载传感器包括四个负载传感器。
[0013] 根据本发明的实施例，自动车辆定中系统进一步包括机动化运动机构，以响应于 来自控制器的控制信号而向可旋转的平台提供旋转运动。
[0014] 根据本发明的实施例，自动车辆定中系统进一步包括用于将控制器与运送机构相 连接的接口模块。
[0015] 根据本发明的实施例，提供一种将车辆的中心线与自动停车设施中的运送机构的 输送方向相对齐的方法，该方法包括测量每个轮胎上分布的车辆重量；基于分布的重量来 确定每个轮胎的位置；并且基于确定每个轮胎的位置来计算车辆的中心线。
[0016] 根据本发明的实施例，该方法进一步包括旋转车辆，直至中心线与输送方向相对 齐为止。
[0017] 根据本发明的实施例，该方法进一步包括计算车辆中心线与输送方向之间的行进 距离。
[0018] 根据本发明的实施例，该方法进一步包括确定每个轮胎的重心。




[0019] 在说明书的结论部分中尤其指出并明确要求本发明的主题。然而，通过在阅读附 图时，参照以下详细说明可以最佳地理解本发明涉及的操作的组织与方法，以及本发明的 目标、特征和有点，其中：
[0020] 图1示意性地示例了根据本发明的实施例的典型车辆定中系统的方框图；
[0021] 图2示意性地示例了根据本发明的实施例的有辆车在典型的车辆定位台中的自 动停车设施；
[0022] 图3A与3B示意性地示例了根据本发明的实施例的车辆定位系统中的可旋转平 台；
[0023] 图4示意性地示例了根据本发明的典型实施例的典型情况，其中，驾驶员将车辆 停在可旋转的平台上偏离输送方向轴的位置中；以及
[0024] 图5示例了根据本发明的典型实施例的将车辆定位台中的车辆与自动输送系统 中的运送机构中的输送方向自动对齐的典型方法的流程图。
[0025] 应该知道的是，为了简单与清楚的示例，在附图中所示的元件不必要按比例画出。 例如，为了清楚，可以相对于其他元件放大某些元件的尺寸。进一步，只要认为合适，在附图 中可以重复参考标记以表示相应或相似的元件。


[0026] 在以下详细说明中，为了提供对本发明的全面理解，例举了大量特定细节。然而， 本领域技术人员应该理解的是，可以在无需这些特定细节的情况下实施本发明。在其他情 况中，没有详细描述已知的方法、步骤、以及组件，以免模糊本发明。
[0027] 自动停车设施通常需要驾驶员亲自驾驶进入车辆定位台并定位车辆，以使得其相 对于运送机构被正确地对齐。这通常需要将车辆的中心纵轴（中心线）与运送机构的输送 方向相对齐，所述输送方向可以包括运送机构的中心线。驾驶员必须时常重复移动车辆，调 节车辆的位置直至车辆与运送机构被正确地对齐为止。
[0028] 为了辅助驾驶员定位车辆，车辆定位台经常装备有引导机构。这些可以包括车辆 每侧上的引导屏障，以使得当定位于屏障之间时，车辆正确地对齐；在定位台的楼板上做标 记，例如线和箭头，其可以由驾驶员跟随；电子装置包括传感器与可以用于引导驾驶员的显 示器装置，并且可以包括引导灯和/或计算机显示器。无论引导机构的类型如何，车辆定位 台通常需要驾驶员参与到车辆对齐过程中，其对于自动停车设施的驾驶员与操作者而言均 是耗时的且构成负担。
[0029] 申请人:设计车辆定中系统，其可以允许在无人驾驶时将车辆与运送机构的输送方 向相对齐，而无论车辆定位台中的车辆初始位置如何。在三步（three-st印）自动过程中， 车辆定中系统通过以下步骤来自动地确定车辆在可旋转的（定位）平台上的方向：（1)通 过感测每个轮胎上分布的车辆重量并计算轮胎的重心来确定可旋转的平台上的每个轮胎 的位置，（2)基于车辆轮胎的位置来确定车辆的中心线，以及（3)旋转可旋转的平台，以使 得车辆的中心线与运送机构的输送方向相一致。
[0030] 申请人:已经理解，车辆定中系统可以提供相对于需要驾驶员介入的现有系统更有 效的替换方案，其允许车辆以更快的速度移入自动停车设施以及从自动停车设施移出。这 可以潜在地增加自动停车设施的可能性（当可以在相同的时间周期内处理更多车辆时）， 同时通过减少对齐过程的用户干涉来降低由重复调节车辆的位置而引起的可能的用户的 不舒适。
[0031] 申请人:已经进一步理解，本文中所描述的车辆定中系统的原则可以同样地应用于 其他领域，这些领域与车辆停车/存放不相关，并且其可以包括自动调节物体的位置，以允 许其中心线与传送机构或抓握机构（抓握物体的机构）的输送方向相一致。本领域技术人 员可以意识到的是，申请可以包括任意类型的自动存放系统，所述自动存放系统在很多其 他类型的系统中，可以包括自动输送系统、自动加工系统、以及自动包装处理系统。
[0032] 现参照图1，其示意性地示例了根据本发明的实施例的典型车辆定中系统100的 方框图。车辆定中系统100可以包括在自动车辆输送系统20中，所述自动车辆输送系统20 可以在自动停车设施10中使用。
[0033] 根据本发明的典型实施例，车辆定中系统100可以包括控制器110 ;多个负载传感 器120 ;例如可以包括机动化运动机构的机动化运动机构130 ;可旋转的平台140 ;以及接 口模块150。车辆定中系统100被配置为通过感测每个轮胎上分布的车辆重量并确定每个 轮胎的重心来确定车辆停在可旋转的平台140上的位置，并且调节可旋转的平台的位置， 以便将车辆的中心线引导至与自动车辆输送系统20中的运送机构的输送方向相对齐的方 向。车辆定中系统100可以进一步被配置为确定车辆的重量，从而控制车辆靠近自动停车 设施10。例如，车辆定中系统100可以在自动停车设施10中与控制系统连接，从而在车辆 重量超过预定限制（如3000kg)的情况下则限制接近，或者限制停车至自动停车设施10中 的特定楼板，或者选择适合于处理车辆重量的合适的自动车辆输送系统20。
[0034] 负载传感器120作为在可旋转的平台140上实施的称重系统的部分，并且配置为 在可旋转的平台140上静止时传感每个轮胎上的车辆的重量分布，并且将该信息传递至控 制器110。负载传感器120可以以一个或多个传感器为一组而成组地分布在可旋转的平台 140上，所述一组例如有2个传感器、3个传感器、4个传感器或更多，其中，每个组感测特定 轮胎上的重量分布。例如，可以将负载传感器120分为四组，每个组感测不同轮胎上的重量 分布（每个轮胎一组）。或者，负载传感器120可以分为包含一个或多个传感器的两组，其 中，一个组传感两个前轮上的重量分布，而第二个组感测两个后轮上的重量。或者，可以分 成两组负载传感器120,以使得一组感测车辆左侧上的轮胎重量，而另一个组感测车辆右侧 上的轮胎重量。根据本发明的实施例，通过获知组中每个负载传感器120的可旋转的平台 140上的位置、由该组所感测的车辆的分布的重量以及由该组中的每个传感器所感测的分 布的重量的一部分来确定车辆上的每个轮胎的位置。利用该信息，可以为每个轮胎计算重 心。随后使用现有技术中公知的技术可以易于确定每组中的每个轮胎的位置的计算，其可 以包括，所述公知的技术例如可以包括涉及统计的计算以确定每个轮胎的重心。
[0035] 控制器110可以被配置为处理从负载传感器120接收的重量信息，并且可以计算 车辆的总重与车辆中每个轮胎的位置。此外，控制器110可以使用轮胎位置信息以计算车 辆的中心线。此外，控制器110可以计算距离，在该距离上可旋转的平台140可以被旋转以 在方向上将车辆的中心线与运送机构的输送方向相对齐。该距离可以被计算为角距离、线 距离、和/或扇形距离计算。
[0036] 控制器110可以额外地被配置为响应于从负载传感器120接收的重量信息而控制 机动化运动机构130。机动化运动机构130可以驱动可旋转的平台140,并且可以响应于从 控制器110接收的控制信号而使得可旋转的平台在计算的距离上旋转。可以连续发送控制 信号，或者周期性地以预定时间间隔，从控制器110至机动化运动机构130发送控制信号。 控制信号可以通过无线装置和/或有线装置从控制器110发送至机动化运动机构130。
[0037] 控制器110可以额外地被配置为控制车辆向自动停车设施10的靠近。控制器110 可以通过接口模块150连接至自动车辆输送系统20中的主控制器（未示出），以负责控制 运送机构。接口模块150与主控制器之间的连接可以通过有线装置和/或无线装置。在本 发明的可替换实施例中，控制器110可以是自动车辆输送系统20中的主控制器，被配置为 控制包括车辆定中系统100的车辆输送系统。
[0038] 现在依然参照图2,其示意性地示例了根据本发明的实施例的有车辆30处于典型 车辆定位台160中的自动停车设施10。自动停车设施10可以包括停车结构15,其包括使 用自动车辆输送系统20的容纳车辆30的停车位（未示出）。运送机构40可以包括往返 架车，当车辆中心线35与运送机构中心线45 (如所示的）相对齐时，其可以在车辆30下滑 动，并且其可以提升车辆，用于将其从车辆定位台160移动至结构15中的空停车位。此外， 往返架车40可以用于将车辆30从停车位返回至车辆定位台160。在本发明的可替换实施 例中，运送机构40可以包括起重机、升降机、电梯、可移动平台、输送机、或任意其他类型适 合于移动和/或提升车辆30,并且将其运送至结构15中的其各自的停车位的装备。
[0039] 车辆定位台160可以容纳车辆定中系统100中的某些或所有组件，例如，包括负载 传感器120的旋转平台140。车辆定位台160可以被配置为接收车辆30,其可以通过它的 驾驶员而被驱动进入车辆定位台，并且停在可旋转的平台140上的任意位置上。
[0040] 现参照图3A与3B，其示意性地示例了根据本发明的实施例的车辆定位系统100中 的可旋转的平台140。可旋转的平台140包括甲板142,所述甲板142具有中心车辆定位湾 144,其中，进口 /出口坡道158在相反的端部，车辆可以通过进口 /出口坡道158进入并且 离开车辆定位湾。
[0041] 如图3A中所示，可旋转平台140进一步包括在车辆定位湾144上的四个称重平台 146,在该称重平台146上，可以定位车辆30,以使得每个车胎均停在不同的称重平台上（每 个称重平台一个轮胎）。作为所示的四个称重平台146的替换，定位湾144可以具有两个称 重平台并可以定位使得车辆30的前轮胎停在一个称重平台上而后轮胎停在另一称重平台 上，或可替换地，使得车辆左侧的轮胎停在一个称重平台上而右侧的轮胎停在第二个称重 平台上。容纳车辆30的前轮胎与后轮胎的称重平台146之间的分离可以是平台分离甲板 156,尽管本领域技术人员可以意识到这种平台分离甲板可能不是必要的，由它们覆盖的区 域可以由称重平台146覆盖。可替换地，定位湾144可以具有三个称重平台并可以定位成使 得车辆30的前轮停在一个称重平台上而每个后轮胎停在分离的称重平台上，或可替换地， 使得车辆30的后轮胎停在一个称重平台上而每个前轮胎停在分离的称重平台上。每个称 重平台146均由一组安装在预定位置处的负载传感器120支撑，例如，图3B中所示的一组 3个传感器。每组传感器中的每个传感器120感测通过停在称重平台146上的轮胎所分布 的车辆30的重量的部分，并且将重量信息传递至控制器110用于处理。可以基于由每组传 感器中的每个负载传感器120传递的重量信息以及其相对于传感器组中其他负载传感器 的位置来确定每个称重平台146上的每个轮胎的位置，这样可以为每个轮胎确定重心。
[0042] 可旋转平台140额外包括多个轮154,如图3B中所示，用于旋转可旋转平台以使车 辆中心线35与运送机构40的输送方向对齐。轮154可以支撑可旋转平台140与车辆30， 使得所用车轮的数量、它们的类型、以及它们的尺寸，如本领域技术人员可以意识到的，可 以由可旋转平台和车辆的负载特性确定。本领域技术人员还可以意识到，其他机械装置可 以用于支撑和/或额外地或可替换地移动平台至轮154。轮154可以形成为机动化运动机 构130的部件并可以通过车轮检修盖152隐藏在甲板142之下。可旋转平台140可以额外 地包括检修门150,以允许自动停车设施10的相关人员接近可旋转的平台140的下侧，用于 维修和其他目的。
[0043] 现还参照图4,其示意性地示例了根据本发明的典型实施例的典型情况，其中，驾 驶员将车辆30停在可旋转的平台140上偏离输送方向轴50的位置中。车辆定中系统100 可以通过支撑称重平台146的负载传感器120探测到车辆30上的轮胎的位置，其将获取的 重量信息传递至控制器110。控制器110可以使用从负载传感器120接收的信息来确定车 辆中心线35并确定旋转角度α，可旋转平台140以该旋转角度α旋转以使车辆的中心线 与输送轴50的方向对齐。额外地或可替换地，控制器110可以基于机动化运动机构130的 驱动速度而确定旋转的时间。额外地或可替换地，控制器110可以旋转可旋转的平台140 并通过位置跟踪传感器追踪车辆30的相对位置，用于确定车辆中心线35何时与输送轴50 的方向对齐。
[0044] 现参照图5,其示例了根据本发明的典型实施例的将车辆定位台中的车辆与自动 输送系统中的运送机构中的输送方向自动对齐的典型方法的流程图。为了描述方法方便起 见，将参考车辆定中系统100与自动输送系统20。值得注意的是，本领域技术人员可以意 识到的是，能够以其他方式实施该方法，其可以包括使用更多或更少步骤、或步骤的不同顺 序、或其任意组合。
[0045] 在500,可以确定停在称重平台146上的车辆30的每个轮胎的位置。支撑称重平 台146的每组传感器中的每个负载传感器120将重量信息传递至控制器110。重量信息包 括通过每个轮胎所分布的并由传感器感测到的车辆的重量部分。控制器110可以使用本领 域公知的计算技术，例如，统计计算，以通过确定由传感器组中每个传感器感测的重量以及 每个传感器相对于组中其他传感器的位置、以及确定轮胎的重心来确定称重平台上的轮胎 位置。控制器110可以额外地确定车辆30的总重。
[0046] 在502, 一旦车辆30上所有四个轮胎的位置确定了，则通过控制器110确定车辆中 心线35。可替换地，如果仅使用两个称重平台，例如，前后称重平台，或左侧和右侧称重平 台，可以通过计算后称重平台上的两个后轮胎的重心以及前称重平台上的两个前轮胎的重 心、以及确定这些前后重心之间的交线来确定车辆中心线35。可以对左侧与右侧称重平台 实现相似的计算。
[0047] 在504,通过旋转可旋转的平台140实现车辆30的方向对齐，直至车辆中心线35 方向上与输送方向轴50对齐。旋转距离或角度之前已经在500或502处确定。在本发明 的可替换的实施例中，可以基于从位置跟踪传感器连续地或周期性地接收到的探测信息， 通过控制器110实时计算旋转距离或角度。
[0048] 除非另外特别陈述，否则如根据前述显而易见的是，贯穿说明书使用例如"处理"、 "运算"、"计算"、"确定"等术语的论述指，将表示计算系统的寄存器和/或存储器中的例如 电子的物理量的数据操作和/或转换为类似地表示计算机系统的存储器、寄存器或其他这 种信息存储、传递或显示装置中的其他数据的计算机、计算系统、或相似的电子计算装置中 的动作和/或过程。
[0049] 本发明的实施例可以包括用于执行本文中的操作的设备。可以为需要的目的特别 地构建该设备，或其可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的 通用计算机。这种计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如，但并不限于任意类 型的盘，包括软盘、光盘、磁光盘、只读存储器（ROM)、光碟只读存储器（CD-ROM)、随机存取 存储器（RAM)、电可编程只读存储器（EPROM)、电可擦除与可编程只读存储器（EEPR0M)、磁 或光卡、闪存、或任意其他类型适合于存储电子指令并能够连接至计算机系统总线的介质。
[0050] 此处展示的过程与显示器本身并不涉及任意特别计算机或其他设备。可以根据此 处教导的程序使用各种通用系统，或其构建更加专业的设备以实施所需的方法可以证明方 便。这些系统的变型所需的结构将从以下的描述中显而易见。此外，本发明的实施例不根 据任意特定程序语言来描述。应该知道的是，各种程序语言可以用于实现如此处描述的本 发明的教导。
[0051] 尽管此处已经示例并且描述了本发明的特定特征，但本领域技术人员容易想到很 多修改、代替、改变、以及等同物。因此，应该理解的是，所附权利要求旨在覆盖如落入本发 明的真实精神之内的所有这些修改与改变。