橫向輔助停車裝置設計

王冬青 畢紫微 胡夢雁 韓靜

摘 要：汽車自19世紀末誕生至今100余年期間，汽車工業從無到有，以驚人的速度發展，寫下了人類近代文明史的重要篇章。隨著這種趨勢，停車問題愈加突出，距離窄小停車難度相對較大。基于目前停車位緊張及泊車困難的問題，急需一種簡潔便利的方式來實現汽車的橫向移動。無論是針對停車還是取車，汽車橫向移動裝置都有很大的價值和市場。

關鍵詞：橫向停車;輔助停車;創新設計

1 背景及意義

1.1 背景

汽車產業是世界上規模最大、最重要的產業之一。汽車也在人們生活中扮演著越來越重要的角色，隨著這種趨勢，停車問題愈加突出。為了減小對道路面積的壓力，一般采用橫向停車位。但這種停車位前后距離窄小停車難度相對較大。

1.2 意義

車輛的側向剮蹭頻頻發生，停車時不能一次性停到位，導致反反復復調動車體，車輪磨損嚴重。從物力和人力兩方面綜合考慮，實現車輛橫向移動是目前急待解決的問題。無論是針對停車還是取車，汽車橫向移動裝置都有很大的價值和市場。

2 國內外現狀

據英國《每日郵報》2015年4月27日報道稱，德國工程師研發出微型電動汽車EOssc2。此款汽車可以在狹小空間穿行，如螃蟹般自動縮小體型，90度轉動車輪，側向移動。在2011年我國愛車人士手制一款能360°旋轉90°橫向移動的電動車輛。

電力驅動車輛行駛是近些年的熱門方向，但目前燃油車仍占據著家用車市場，所以以上所說新型電力驅動車尚不能很好的解決目前大眾的汽車停車問題。

固特異Eagle——360球形概念胎，轉動更加靈活，人工智能控制系統。

但是最大的不足，只能在固定的道路行駛，只能運用在單一類型車輛上，尚不能解決大眾對橫向移動汽車的難題。

發明家William Liddiard展示了一套新的輪轂和輪胎，輪胎本身可以在車輪輪轂上移動，讓車輛橫向滑動，旋轉，也可以進行正常的前進后退。這些全能車輪采用和普通輪胎相同的橡膠和凹槽設計，可以安裝在任何車輛上。

但是這種輪胎存在加速的問題，實際移動車輛時非常緩慢，安全性能也不能確保與普通輪胎相比。

3 研究內容

基于目前停車位緊張及泊車困難的問題，急需一種簡潔便利的方式來實現汽車的橫向移動。而市場上大多數汽車依舊以燃油為動力行駛，因此要解決大眾問題必須從已有形式車型出發，在不影響車原有的性能前提下改進部分裝置來實現橫向移動。

4 擬解決的關鍵問題

（1）實現汽車橫向移動。

（2）裝置的質量和體積要盡可能的減小，方便放入汽車后備箱攜帶。使用時保證車身底盤空間，保證汽車的通過性。

（3）裝置操作要簡潔，反應時間盡可能縮短。

（4）保證裝置的實用性，通用性。

5 設計方案

5.1 擬定方案

為實現上述目的，設計一款可以輔助汽車橫向移動的裝置。

裝置由固定架、升降裝置、傳動機構、驅動裝置和控制電路組成。

5.2 具體結構

（1）裝置整體采取角架結構，前后有空心桿件組成橫向固定架，中間接有連桿。裝置受壓部接觸汽車兩邊、前后輪之間的加厚板上。

（2）橫梁裝置內部如圖7所示上部橫梁和下部橫梁一邊設有伸縮桿件，圖示為伸縮桿件伸出狀態。裝置受壓部設有橡膠墊接觸車底盤，避免底盤刮損。

（3）固定架避免實體結構，固定架采用角架結構，升降交叉桿完成裝置的上升收起后，下降收入腳架中，減輕裝置質量，中間橫桿可收縮，減小占地空間，方便放入后備箱內隨車攜帶。

（4）升降裝置由四組交叉桿構成，每個交叉桿端部都連有螺栓，靠近里側的交叉桿頂端連在直流電機的絲杠上。

（5）橫移汽車時，速度控制器控制直流電機，帶動絲杠轉動，給電機一個正傳的信號，隨著直流電機的啟動來實現向里移動，由此實現升降裝置的上升，當車輪剛好離開地面時停止運動。橫移結束后，給電機一個反轉的信號，直流電機反轉帶動絲杠反轉，從而實現升降裝置的交叉桿向里移動，升降裝置實現下降，裝置收起。

（6）電路驅動方案，用電流轉換器，借助點煙器插孔，把汽車內部電流轉換增大足以驅動裝置工作。橫移裝置內帶有儲存電量裝置的小型電池，能在充電時自動蓄電。斷開充電裝置，啟動橫移裝置時向外持續放電，控制器包括三個按鍵，向左，向右和停止鍵，駕駛員可在車外操作，視野更加清晰，可避免橫移過程中出現剮蹭事故。操作簡潔，電機驅動，裝置反應快節省時間。

（7）驅動裝置主要靠直流電機提供動力，通過傳動機構連接。軸兩側對稱裝有驅動輪，提高裝置穩定性，防止應力集中。

（8）控制系統由單片機、藍牙模塊、驅動模塊、直流電機及若干線路組成。通過藍牙模塊接收信號，使用時只需在手機打開藍牙模式，在APP點擊相應指令，通過藍牙傳輸信號，到單片機集中處理信號，信號傳遞至控制模塊，控制模塊控制直流電機正轉反轉，完成相應指令。

（9）針對裝置實用性、通用性，將通過對不同人群對于橫向停車進行問卷式調研。裝置設定為對于不同車型可以調整相應固定架尺寸，無需重新設計。

指導老師：張昕