國內(nèi)外遙控車位鎖專利技術(shù)脈絡(luò)分析

李葉晨 龍 穎

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心，天津 300304）

0 引言

現(xiàn)今，由于汽車使用率不斷增加，實際車位無法滿足汽車的應(yīng)用需求［1］。目前傳統(tǒng)停車位現(xiàn)狀集中表現(xiàn)為缺口大、資源緊張，管理混亂，收費滯后等問題［2］。車位鎖的使用有利于車位的管理和使用。目前車位鎖主要包括機械車位鎖和遙控車位鎖兩種。機械車位鎖需要使用者手動進行車位鎖的啟閉，使用不便。遙控車位鎖則極大方便了人們的生活。本研究將對國內(nèi)外遙控車位鎖相關(guān)專利進行分析，梳理遙控車位鎖專利技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。

1 遙控車位鎖的產(chǎn)品現(xiàn)狀

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車開始成為家庭必需品，汽車擁有量的激增導(dǎo)致停車難問題愈演愈烈，車位占用現(xiàn)象突出，車位鎖則是解決這一問題的有效措施。目前市場上所見的遙控車位鎖現(xiàn)狀如下。

1.1 電源方面

遙控車位鎖是一種通過遙控器向單片機芯片發(fā)送信號經(jīng)處理后控制機械裝置升起和下降，從而控制其上鎖和開鎖的一種自動化機械車位鎖［3］。車位鎖需要電池供電才能夠使用。目前市場上遙控車位鎖的電源很多都是采用鉛酸免維護蓄電池來供電的。免維護鉛酸蓄電池具有快速充電、大電流放電、內(nèi)阻低、循環(huán)壽命達10 萬次以上的超長壽命等優(yōu)勢［4］。但充足電的蓄電池，即使不用，經(jīng)過較長時間后，其存電也會被內(nèi)部自放電消耗完［5］。車位鎖采用蓄電池供電，在使用過程中，充電十分不便，且蓄電池在車位內(nèi)不易安裝，容易出現(xiàn)沒電的現(xiàn)象，導(dǎo)致無法使用的情況［6］。

1.2 傳輸方式方面

遙控車位鎖通過無線傳輸?shù)男问桨l(fā)射開閉鎖信號。目前車位鎖的無線傳輸方式主要有紅外傳輸和射頻電路兩種方式。

1.3 功能方面

目前市場上出現(xiàn)的車位鎖大部分都只能起到開鎖、閉鎖等簡單功能，功能比較單一，智能化程度較低。如果車位鎖具有能夠識別車是否在停車位等功能，那么將會更有市場。

可見，遙控鎖在技術(shù)上仍有較大的改進空間，且目前智能化車位鎖在市面上的占比仍較小，且大部分車鎖需要車主手動遙控或是攜帶電子標(biāo)簽，存在諸多不便［7］。通過梳理國內(nèi)外遙控鎖專利技術(shù)研究路線，能夠清晰得知其技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，為后續(xù)開展相關(guān)研究提供方向。

2 國內(nèi)遙控車位鎖專利技術(shù)研究路線

國內(nèi)遙控車位鎖的技術(shù)發(fā)展過程如圖1 所示，可以看出，國內(nèi)關(guān)于遙控車位鎖的專利申請最早出現(xiàn)于2001 年，是由北京的胡強申請的，本專利采取無線編碼發(fā)射模塊和編碼接收模塊進行身份解碼、識別、辨認的方式，自動控制電機開啟，并由電機通過減速傳動裝置帶動停車位擋桿豎起或放倒，從而有效地實現(xiàn)了無須管理人員值守，也無須駕駛?cè)藛T上下車，便可以自動上鎖或解鎖的發(fā)明目的。

圖1 國內(nèi)遙控車位鎖的技術(shù)發(fā)展過程

其后在2002—2005 年，申請人主要針對遙控車位鎖的機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，進行結(jié)構(gòu)簡化方面的改進。北京的孫樂民申請了一種通過絲杠升降來實現(xiàn)占位和解位目的的車位鎖，其特點在于結(jié)構(gòu)簡單，同時兼具防雨防水的功能，可靠性高。北京的程志忠利用電機旋轉(zhuǎn)帶動絞盤輪，收絞鋼絲繩，拉動升降架，滾輪沿導(dǎo)軌移動，由兩塊槽型支板組成的升降架，在鉸鏈相連接處變形凸起，逐漸升高，當(dāng)升降架鉤板移近接近開關(guān)時，可編程控制器指令電機停止動作，此時升降架的變形凸起，起到了保護的作用，該結(jié)構(gòu)使用簡單、安全可靠。

2006—2007年，申請人更加關(guān)注車位鎖的附加功能。大連西賽德門控有限公司、象山申達轎車配件廠、林蘇龍、鄭美波等相繼申請了具有防撞和防盜功能的遙控車位鎖，其主要特點在于，即使車位鎖與汽車之間發(fā)生觸碰，或者汽車在停車或者啟動時碰到車位鎖，車位鎖與汽車之間是一種活動的接觸，車位鎖不會將車輛刮花，并且車輛也不會將固定安裝在地面上的車位鎖撞壞，避免了車輛和車位鎖兩個方面的損失。

2008—2009年，申請人更多地開始關(guān)注信號和控制系統(tǒng)方面的創(chuàng)新。長沙市君泰電子科技有限公司申請了一種超低功耗遙控車位鎖。采用間歇式工作的單片機，使遙控接收觸發(fā)模塊以間歇方式工作，當(dāng)遙控接收觸發(fā)模塊接收到遙控信號時將觸發(fā)單片機之中央處理器工作。由于用電是間歇的而不是連續(xù)的，耗電量非常低，尤其適合于沒有市電的場合。鄭希明申請了一種智能終端控制器。超聲波遇到被測目標(biāo)后返回，重新由探頭接收，并由超聲波檢測模塊完成放大、檢波、比較，最后把信號送給可編程邏輯模塊進行組合判斷得出車位的使用狀況，并將車位狀態(tài)信息發(fā)送給中央處理模塊判斷車位狀態(tài)。

2010—2012 年，在節(jié)能減排的大背景下，申請人更多地開始關(guān)注遙控車位鎖的節(jié)能問題和新能源的引入。霍詩琪申請了一種太陽能無線遙控車位鎖，該車位鎖裝置同時兼有無線遙控控制、太陽能自動供電、手動自動一體的功能，無線遙控開啟或鎖定，無須司機下車操作；太陽能自動充電，無須補充電源；當(dāng)長期無太陽時，可以人工手動開啟。

2013年至今，隨著人們對智能化生活的要求越來越高，申請人開始關(guān)注遙控車位鎖的智能化。韓笑針對手動車位鎖用戶需要停車、下車開鎖，再上車駛離車位的不便過程的問題，以及遙控鎖鑰匙需要主動控制并且容易丟失問題，提出了一種無線遙感車位鎖。該車位鎖在駕駛員駕車駛?cè)胲囄缓碗x開時，無須駕駛員任何動作，能夠自動實現(xiàn)車位擋桿的升降。湯守宏申請了一種自動驗證身份的車位地鎖，在車輛進入停車位時自動驗證車輛身份，通過驗證后車位地鎖自動降下，省去了拿遙控器遙控車位地鎖升降的麻煩。婁家星發(fā)明了一種低功耗智能遙控車位鎖，控制電路部分包括單片機、電源和時鐘電路；單片機的輸入端連接有升起狀態(tài)傳感器、落下狀態(tài)傳感器、車輛在位狀態(tài)傳感器及遙控信號接收電路，輸出端連接有控制驅(qū)動電機運行的電機控制模塊；車位鎖遙控器中設(shè)置有發(fā)送車位鎖升降控制信號的遙控信號發(fā)送電路。青島克萊瑪物聯(lián)技術(shù)有限公司申請了一種具有聲吶及地磁探測裝置的智能遙控車位鎖，車位鎖具備智能化遙控控制功能，且具備開啟與關(guān)閉自檢測及報警功能，有效降低功耗的同時保證測量的精確性。基于智能遙控車位鎖的諸多優(yōu)點，遙控車位鎖智能化將是大勢所趨。

3 國外遙控車位鎖專利技術(shù)研究路線

國外遙控車位鎖的技術(shù)發(fā)展過程如圖2 所示，可以看出，國外關(guān)于遙控車位鎖的專利申請最早出現(xiàn)于1974 年，是由澳大利亞人GERACI V M 發(fā)明的，該裝置包括可選擇性地定位在阻擋位置或縮回位置的阻擋構(gòu)件，并有集成控制系統(tǒng)，允許用戶在阻擋或縮回位置進行控制。該裝置采用面貼式的結(jié)構(gòu)安裝于地面上，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的特點。

圖2 國外遙控車位鎖的技術(shù)發(fā)展過程

在此后的很長一段時間內(nèi)，該技術(shù)在國外進入了研究的低潮期，沒有任何科研院所、企業(yè)及個人在這方面進行研究，這可能與當(dāng)時汽車保有量還不是很高，車位資源并不緊缺的現(xiàn)實情況有關(guān)，申請人缺乏現(xiàn)實的研究動力，暫時放棄了對此項技術(shù)的研究。直到1989 年，日本申請者對該技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注度開始提高。TOGAWA JUNPEI 申請了一種防止擅自停車的裝置，包括一個可旋轉(zhuǎn)和俯臥的擋板，通過電機可自動控制擋板的升起和放倒。此后，該領(lǐng)域的專利申請數(shù)量迅速增加，主要集中于對遙控車位鎖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進。

2004 年，日本的國際能源有限公司（INTERENERGY CO LTD）申請了一種集成防盜功能的遙控車位鎖。當(dāng)遙控器位于控制單元預(yù)定頻帶范圍之外時，控制單元將鎖定機構(gòu)設(shè)置在鎖定狀態(tài)。而當(dāng)遙控器處于控制單元的預(yù)定頻帶范圍內(nèi)時，控制單元通過無線電命令信號生成，并與無線電通信部分解除鎖定機構(gòu)的鎖定狀態(tài)。2005 年，LAN WEI 公開了一種太陽能車位鎖，它由底盤、門形起落架、滑套桿、套管、太陽能電池板、蓄電池、控制電路及電機等組成。門形起落架的兩側(cè)臂的下端分別通過轉(zhuǎn)動軸與底盤連接：滑套桿為T 字形，其上端中空的套管與門形起落架的橫梁段轉(zhuǎn)動配合連接；滑套桿的另一端插入套管的一端孔內(nèi)、沿孔中心線滑動配合連接。太陽能電池板位于底盤中的中間體的上表面，蓄電池、控制電路及電機安裝在中間體的空心腔內(nèi)；由電機控制門形起落架的起落。該專利比國內(nèi)最早出現(xiàn)集成太陽能發(fā)電的遙控車位鎖早了5 年以上，證明了國外在該項技術(shù)上的領(lǐng)先地位。2006 年，日本的SAN ESU 股份有限公司，申請了一種防撞擊的遙控車位鎖。該車位鎖包括一個豎直放置的面板，面板的高度略低于車輛下端的高度，以便車輛向左或向右行駛通過面板時可以與輪胎相接觸。面板具有梯形或三角形的橫截面，車輛的輪胎可以在其上運行。面板由柔性且可彈性變形的材料制成，使得它在與車輛接觸時可以發(fā)生彎曲，車輛通過之后面板又可以恢復(fù)到直立的狀態(tài)。

2007年至今，國外在該項技術(shù)上的研究進入了低潮期，主要集中于對原有技術(shù)的優(yōu)化和新式手段的引入。FENG LIN 發(fā)明了一種磁流體車位鎖，磁流體車位鎖的外殼安裝于車位的水泥板凹孔內(nèi)，上鎖時，利用遙控器發(fā)射上鎖信號給控制器的密碼信號接收器，控制器控制電磁線圈通電，電磁線圈產(chǎn)生磁場將磁流體磁化，使磁流體的比重不斷增加，當(dāng)鎖板、活塞桿及浮動板合計的重力小于浮動板受到磁流體的浮力時，浮動板浮起上升到缸體內(nèi)的上端位置，浮動板帶動活塞桿及鎖板上升，同時，控制器控制上限位電磁鎖的鎖栓伸出到鎖板的下部，鎖栓擋住鎖板，使鎖板不能下降。

4 遙控車位鎖技術(shù)專利研究效果性能改進

由上文的分析可知，關(guān)于遙控車位鎖的專利技術(shù)主要致力于改進裝置結(jié)構(gòu)、改進信號源、附加其他功能、降低裝置能耗與集成新能源、智能化。現(xiàn)對全球有關(guān)遙控車位鎖專利主要性能改進統(tǒng)計的結(jié)果如圖3 所示。可以看出，關(guān)于車位鎖結(jié)構(gòu)方面的改進技術(shù)已經(jīng)非常成熟，關(guān)于附加其他功能的技術(shù)也相對比較成熟。但是如何改進信號源，如何更好地與新能源進行整合，如何實現(xiàn)車位鎖智能化等方面的研究還比較欠缺，關(guān)于這些方面的改進還存在較大的發(fā)展空間。

圖3 遙控車位鎖效果性能方面的專利申請情況

5 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展、科技的進步，人們對車位鎖的需求越來越向智能化、便捷化方向發(fā)展，在對遙控車位鎖的研究中，不僅要注重性能的改進，更要注重清潔能源的有效利用、信號響應(yīng)的穩(wěn)定性，同時降低成本，提高遙控車位鎖的普及率，相信不久的將來，遙控車位鎖將走進每家每戶，為人們美好生活助力。