一种车辆自动调正装置及方法技术领域
本发明属于智能停车库技术领域，尤其涉及一种车辆自动调正装置及方法。
背景技术
随着国内汽车行业的飞速发展，大城市中心区的“停车难”问题欲演欲烈，智能立体
车库的研发势在必行，它不仅能充分利用空间，节省占地面积，而且使用方便、操作简单，
同时又为城市汽车的统一管理提供了良好的操作平台。智能立体车库通过PLC控制，自动
化程度高，存取车方便快捷，而且是全封闭管理，安全、防盗、为车辆提供最佳防护。但
在智能车库存车过程中，存在因为车辆停车歪斜，导致无法将车辆通过搬运小车搬运到存
车库的问题，在机械设备能力已经优化的结果下，存取车效率依然不尽理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆自动调正装置及方法，它可以缩短存车时间，解决因
车辆没有停正而出现的无法搬运的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种车辆自动调正装置，该装置安装在车库转化区或升降机内，该装置包括供车
辆存放的机架，所述机架的停车表面开设有与车辆车轮相对应的窗口，每个窗口内设有横
移机构，所述机架的停车表面上设有前轮定位检测机构、前轮测距机构和后轮测距机构；
所述横移机构包括电机、主动链轮、滚子链条、从动链轮、同步皮带辊、同步皮带和
托辊组件，所述电机安装在所述机架内部底面上，所述主动链轮安装在电机的输出轴上，
所述滚子链条通过主动链轮和一对从动链轮呈环绕状布置，所述一对从动链轮分别固定安
装在一对同步皮带辊上，所述一对同步皮带辊沿机架纵向可转动地安装在机架内部顶面
上，所述同步皮带安装在所述一对同步皮带辊上，车辆车轮放置在所述同步皮带上，所述
托辊组件可转动地平行安装在所述一对同步皮带辊之间；
所述前轮定位检测机构包括一对沿机架纵向中心线对称设置的区域检测光幕，所述区
域检测光幕位于与车辆前轮相对应的窗口的外侧；
所述前轮测距机构包括一对沿机架纵向中心线对称设置的前轮测距传感器，所述前轮
测距传感器位于与车辆前轮相对应的窗口的外侧；
所述后轮测距机构包括一对沿机架纵向中心线对称设置的后轮测距传感器，所述后轮
测距传感器位于与车辆后轮相对应的窗口的外侧。
按上述技术方案，所述托辊组件包括多个平行设置的托辊，所述托辊表面进行打毛处
理。
按上述技术方案，每个所述后轮测距传感器处设有纵向移动组件，所述纵向移动组件
包括用于安装后轮测距传感器的滑块、与所述滑块连接的液压缸、以及与所述滑块滑动连
接的滚动导轨副，所述滚动导轨副沿机架纵向设置。
相应的，本发明还提供一种车辆自动调正方法，包括以下步骤：
S1、驾驶车辆进入车库转化区或升降机内，若车辆前轮进入区域检测光幕范围内，车
前显示屏幕提示停车，则停车离开；
S2、前轮测距传感器开始工作，测量车辆两个前轮距离机架中心线的距离，计算得到
位于前轮窗口内横移机构的横移距离；
S3、后轮测距传感器开始工作，测量车辆两个后轮距离机架中心线的距离，计算得到
位于后轮窗口内横移机构的横移距离；
S4、若车辆中心线与机架中心线平行时，所有横移机构向同一方向移动相同的距离，
直至车辆中心线与机架中心线位于同一铅垂面内；
S5、若车辆中心线与机架中心线相交时，位于前轮窗口和后轮窗口内的横移机构向相
反方向移动各自的横移距离，直至车辆中心线与机架中心线位于同一铅垂面内。
本发明产生的有益效果是：该装置通过设置区域检测光幕，用于确定车辆停车位，然
后通过前轮测距传感器和后轮测距传感器分别测量车辆前轮和后轮相对于机架中心线的
距离，计算得出前后车轮窗口内横移机构中电机的工作方向和工作时间，位于前轮窗口内
的电机的工作方向和工作时间相同，位于后轮窗口内的电机的工作方向和工作时间相同，
车轮移动的方向始终是从车轮距离机架中心线较远的一侧向较近的一侧移动，每个横移机
构中的电机按计算结果正向或反向转动各自的工作时间，带动主动链轮转动，进而通过滚
子链条带动从动链轮转动，从动链轮通过同步皮带辊带动同步皮带横向移动，最终带动位
于同步皮带上的车轮一起横向移动，使得车辆中心线与机架中心线位于同一铅垂面内，即
完成车辆调正，保证车辆顺利搬运，缩短了存车时间。本发明结构简单，测量可靠准确，
调正迅速，大大提高了存车效率，省时省力。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是车辆中心线与机架中心线平行时的停车位置示意图；
图3是车辆中心线与机架中心线相交时的停车位置示意图；
图4是横移机构的结构示意。
图中：1-机架、2-滚子链条、3-同步皮带、4-齿轮电机、5-主动链轮、6-托辊组、7-
同步皮带辊、8-搬运小车、9-车辆、10-从动链轮、11-区域检测光幕、12-前轮测距传感
器、13-液压缸、14-滑块、15-导轨、16-后轮测距传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本
发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。
如图1-图4所示，一种车辆自动调正装置，该装置安装在车库转化区或升降机内，该
装置包括供车辆9存放的机架1，机架1的停车表面开设有与车辆9车轮相对应的窗口，
每个窗口内设有横移机构，机架1的停车表面上设有前轮定位检测机构、前轮测距机构和
后轮测距机构；
横移机构包括电机4、主动链轮5、滚子链条2、从动链轮10、同步皮带辊7、同步皮
带3和托辊组件6，电机4安装在机架1内部底面上，主动链轮5安装在电机4的输出轴
上，滚子链条2通过主动链轮5和一对从动链轮10呈环绕状布置，一对从动链轮10分别
固定安装在一对同步皮带辊7上，一对同步皮带辊7沿机架1纵向可转动地安装在机架1
内部顶面上，同步皮带3安装在一对同步皮带辊7上，车辆9车轮放置在同步皮带3上，
托辊组件6可转动地平行安装在一对同步皮带辊7之间；
前轮定位检测机构包括一对沿机架1纵向中心线对称设置的区域检测光幕11，区域检
测光幕11位于与车辆9前轮相对应的窗口的外侧；
前轮测距机构包括一对沿机架1纵向中心线对称设置的前轮测距传感器12，前轮测距
传感器12位于与车辆9前轮相对应的窗口的外侧；
后轮测距机构包括一对沿机架1纵向中心线对称设置的后轮测距传感器16，后轮测距
传感器16位于与车辆9后轮相对应的窗口的外侧。
按上述技术方案，托辊组件6包括多个平行设置的托辊，托辊表面进行打毛处理。
按上述技术方案，每个后轮测距传感器16处设有纵向移动组件，纵向移动组件包括
用于安装后轮测距传感器16的滑块14、与滑块14连接的液压缸13、以及与滑块14滑动
连接的导轨15，导轨15沿机架1纵向设置。
相应的，本发明还提供一种车辆自动调正方法，包括以下步骤：
S1、驾驶车辆9进入车库转化区或升降机内，若车辆9前轮进入区域检测光幕11范
围内，车前显示屏幕提示停车，则停车离开；
S2、前轮测距传感器12开始工作，测量车辆9两个前轮距离机架1中心线的距离，
计算得到位于前轮窗口内横移机构的横移距离；
S3、后轮测距传感器16开始工作，测量车辆9两个后轮距离机架1中心线的距离，
计算得到位于后轮窗口内横移机构的横移距离；
S4、若车辆9中心线与机架1中心线平行时，所有横移机构向同一方向移动相同的距
离，直至车辆9中心线与机架1中心线位于同一铅垂面内；
S5、若车辆9中心线与机架1中心线相交时，位于前轮窗口和后轮窗口内的横移机构
向相反方向移动各自的横移距离，直至车辆9中心线与机架1中心线位于同一铅垂面内。
智能车库的基本存车过程是：通过智能搬运小车把车辆从转化区运送到升降机或直接
从升降机运送到停车库。搬运小车搬运之前必须把车辆调正，所谓调正就是让车辆长度方
向的中心线和机架上搬运小车轨道的中心线在同一铅垂平面内。搬运小车是通过夹持车轮
固定车辆进行搬运，所以调正装置实际是调整两侧车轮相对于机架中心平行且对称的过
程。
本发明提供的调正装置安装于车库转化区或升降机内部，作为车辆停放后的第一个准
备机械设备。如图1所示，机架安装于基础上，在机架停车表面预留有四个窗口，四个窗
口分别对应车辆的四个车轮。在每个窗口内安装横移机构，横移机构主要是通过同步皮带
传送车辆达到横移的效果，其具体组成包括安装在机架内部底面的电机、电机轴上的主动
链轮、安装于机架窗口内部的托辊组件、托辊组件两侧的两根同步皮带辊、同步皮带辊上
的从动链轮、以及滚子链条。其中托辊组件两侧的轴承安装在机架上，托辊可沿中心线自
转，其作用是为了支撑车辆顺利横移，托辊表面打毛，其目的是防止同步皮带与托辊之间
打滑。车辆每个车轮对应一个横移机构，但在调正过程中前轮横移机构和后轮横移机构各
自单独同步运行。检测机构主要有前轮定位检测机构、前轮测距机构及后轮测距机构。前
轮定位检测机构由一对区域检测光幕来确定车辆停车位。前轮测距机构包括在前轮停止位
处设置的一对前轮测距传感器，前轮测距传感器一般选用光电传感器，用于确定停车后左
右前轮相对于机架中心线的距离。后轮测距机构包括液压缸、滑块、导轨、以及后轮测距
传感器，后轮测距传感器一般选用光电传感器，导轨安装于机架上，后轮测距传感器安装
于滑块上。由于停放车辆轴距有差别，而前轮位置基本固定，后轮可能的位置分布范围大，
后轮的距离检测位置不能固定，所以通过液压缸推动滑块运动，当后轮测距传感器移动到
后轮覆盖范围内时即可确定左右后轮相对于机架中心线的距离。
本发明的工作原理如下：当车辆进入车库转化区，车辆前轮进入区域检测光幕范围后，
车前显示屏幕提示停车，若区域检测光幕检测不到车轮，驾驶员应按照屏幕提示操作，前
进或后退车辆，直到检测到车辆后，驾驶员方可下车离开；这时前轮测距传感器开始工作，
分别记录下左右车轮距机架中心线的距离；前轮测距的同时，后轮两侧液压缸开始动作，
活塞杆伸出驱动滑块沿导轨移动，当固定在滑块上的后轮测距传感器测量到与左右后轮的
距离后，活塞杆停止伸出，记录后轮测距传感器测量距离数据，此时可计算出车辆后轮距
机架中心线的距离；随后电机(带编码器)开始工作，车辆四个车轮分别对应四个横移机
构，根据车轮离机架中心线的距离计算出电机工作时间，当车辆中心线与机架中心线平行
时，前后轮横移机构向同一方向运动，当车辆中心线与机架中心线不平行时，前后轮横移
机构反向运动；横移机构的运动方向始终是从车轮距机架中心线远的一侧向近的一侧移
动，当前轮测距传感器和后轮测距传感器测得的距离误差在设定范围以内时，就认为车辆
已经调正；最后搬运小车沿机架上的轨道前行到车辆正下方，实施搬运工作。
如图1-图4所示，本发明在具体应用时，存车过程如下所述：
1)、当车辆9进入转换区调正装置的机架以后，区域检测光幕11对前轮是否到达指
定位置进行检测，当车辆前方屏幕显示停车提示，驾驶员可打正方向下车离开，当区域检
测光幕11未检测到车轮或已检测到车轮但车辆已经驶过停车位，驾驶员可按屏幕提示操
作，直至屏幕显示停车后，可打正方向离开，随后红外超限检测车辆是否超宽或超长，若
检测合格后自动调正开始；
2)、车辆9的每个车轮分别对应A、B、C、D四个横移机构，A和B同时同向横移，C
和D同时同向横移，前轮左右两侧的前轮测距传感器12测得距离分别为S和S1，根据图
示可知车辆9前轮移动距离![]()
横移方向是由S和S1中较大者向较小者移动，前
轮横移过程为：A和B的电机4开始工作，在其轴上固定的主动链轮5随之转动，滚子链
条2受到主动链轮5的驱动而运动，这时同步皮带辊7上固定的从动链轮10被滚子链条2
驱使转动，同轴固定的同步皮带辊7随之转动，同步皮带3在同步皮带辊7的带动下运动，
车辆9的车轮与同步皮带3一起横移运动，由于车辆9质量相对较大，在横移过程中需要
托辊组件6支撑以更好平移，托辊组件6中的每根托辊可沿轴线转动，以减小横向摩擦力，
当同步皮带3横移了计算值L后，车辆9的中心线已与机架1的中心线位于同一铅垂面内，
如果这时前轮测距传感器12测得的数据在设定误差范围内，说明前轮已经调正；如测得
数据超过设定值，则重复进行车辆9前轮的调正，与前轮调正有所不同，因为车辆轴距有
所差异，当前轮停在预定位置后，后轮的位置是不同的，测距就存在困难，本发明通过液
压缸13推动滑块14在导轨15上移动，使得固定在滑块14上的后轮测距传感器16会在
后轮停放范围内扫描后轮位置并测距，测得数据后C和D的电机开始工作，其调正过程与
前轮调正过程相同；
3)、调正动作完成后，搬运小车8沿机架1中心的轨道前行到车辆9正下方，通过夹
持车轮搬运车辆到指定位置，即从转化区运送到升降机或直接从升降机运送到停车库。
车辆9的停放位置有两种情况，如图2和图3所示，下面分别分析其调正方法：
(1)在图2中，车辆9中心线与机架1中心线平行，此种情况下车辆只需向机架1
中心线处平移距离L即可，驱动每个横移机构的电机4转向相同，工作时间相同，即同步
皮带3的移动距离相同，具体调正过程如前文所述；
(2)在图3中，车辆9中心线与机架1中心线不平行，此种情况下车辆前后轮需相
向移动，横移机构A和B向左移动，横移机构C和D需向右移动，对应前轮的横移机构和
对应后轮的横移机构中的电机4转向相反，但工作时间不相同，即前后同步皮带3的移动
距离不相同，具体调正过程如前文所述。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而
所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。