李葉晨 龍 穎

（國家知識(shí)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(shí)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(fèi)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(jī)械車位鎖和遙控車位鎖兩種。機(jī)械車位鎖需要使用者手動(dòng)進(jìn)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(duì)國內(nèi)外遙控車位鎖相關(guān)專利進(jìn)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(chǎng)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(jī)芯片發(fā)送信號(hào)經(jīng)處理后控制機(jī)械裝置升起和下降，從而控制其上鎖和開鎖的一種自動(dòng)化機(jī)械車位鎖［3］。車位鎖需要電池供電才能夠使用。目前市場(chǎng)上遙控車位鎖的電源很多都是采用鉛酸免維護(hù)蓄電池來供電的。免維護(hù)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(dá)10 萬次以上的超長壽命等優(yōu)勢(shì)［4］。但充足電的蓄電池，即使不用，經(jīng)過較長時(shí)間后，其存電也會(huì)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(hào)。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(chǎng)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(shí)別車是否在停車位等功能，那么將會(huì)更有市場(chǎng)。

可見，遙控鎖在技術(shù)上仍有較大的改進(jìn)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(dòng)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(qǐng)最早出現(xiàn)于2001 年，是由北京的胡強(qiáng)申請(qǐng)的，本專利采取無線編碼發(fā)射模塊和編碼接收模塊進(jìn)行身份解碼、識(shí)別、辨認(rèn)的方式，自動(dòng)控制電機(jī)開啟，并由電機(jī)通過減速傳動(dòng)裝置帶動(dòng)停車位擋桿豎起或放倒，從而有效地實(shí)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(dòng)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(qǐng)人主要針對(duì)遙控車位鎖的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化方面的改進(jìn)。北京的孫樂民申請(qǐng)了一種通過絲杠升降來實(shí)現(xiàn)占位和解位目的的車位鎖，其特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)兼具防雨防水的功能，可靠性高。北京的程志忠利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絞盤輪，收絞鋼絲繩，拉動(dòng)升降架，滾輪沿導(dǎo)軌移動(dòng)，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(shí)，可編程控制器指令電機(jī)停止動(dòng)作，此時(shí)升降架的變形凸起，起到了保護(hù)的作用，該結(jié)構(gòu)使用簡單、安全可靠。

2006—2007年，申請(qǐng)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(dá)轎車配件廠、林蘇龍、鄭美波等相繼申請(qǐng)了具有防撞和防盜功能的遙控車位鎖，其主要特點(diǎn)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(dòng)時(shí)碰到車位鎖，車位鎖與汽車之間是一種活動(dòng)的接觸，車位鎖不會(huì)將車輛刮花，并且車輛也不會(huì)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(gè)方面的損失。

2008—2009年，申請(qǐng)人更多地開始關(guān)注信號(hào)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(qǐng)了一種超低功耗遙控車位鎖。采用間歇式工作的單片機(jī)，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(hào)時(shí)將觸發(fā)單片機(jī)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(chǎng)合。鄭希明申請(qǐng)了一種智能終端控制器。超聲波遇到被測(cè)目標(biāo)后返回，重新由探頭接收，并由超聲波檢測(cè)模塊完成放大、檢波、比較，最后把信號(hào)送給可編程邏輯模塊進(jìn)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(qǐng)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(qǐng)了一種太陽能無線遙控車位鎖，該車位鎖裝置同時(shí)兼有無線遙控控制、太陽能自動(dòng)供電、手動(dòng)自動(dòng)一體的功能，無線遙控開啟或鎖定，無須司機(jī)下車操作；太陽能自動(dòng)充電，無須補(bǔ)充電源；當(dāng)長期無太陽時(shí)，可以人工手動(dòng)開啟。

2013年至今，隨著人們對(duì)智能化生活的要求越來越高，申請(qǐng)人開始關(guān)注遙控車位鎖的智能化。韓笑針對(duì)手動(dòng)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(dòng)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(shí)，無須駕駛員任何動(dòng)作，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)車位擋桿的升降。湯守宏申請(qǐng)了一種自動(dòng)驗(yàn)證身份的車位地鎖，在車輛進(jìn)入停車位時(shí)自動(dòng)驗(yàn)證車輛身份，通過驗(yàn)證后車位地鎖自動(dòng)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(jī)、電源和時(shí)鐘電路；單片機(jī)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(hào)接收電路，輸出端連接有控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)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(hào)的遙控信號(hào)發(fā)送電路。青島克萊瑪物聯(lián)技術(shù)有限公司申請(qǐng)了一種具有聲吶及地磁探測(cè)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(cè)及報(bào)警功能，有效降低功耗的同時(shí)保證測(cè)量的精確性?；谥悄苓b控車位鎖的諸多優(yōu)點(diǎn)，遙控車位鎖智能化將是大勢(shì)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(qǐng)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(jìn)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(diǎn)。

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(shí)間內(nèi)，該技術(shù)在國外進(jìn)入了研究的低潮期，沒有任何科研院所、企業(yè)及個(gè)人在這方面進(jìn)行研究，這可能與當(dāng)時(shí)汽車保有量還不是很高，車位資源并不緊缺的現(xiàn)實(shí)情況有關(guān)，申請(qǐng)人缺乏現(xiàn)實(shí)的研究動(dòng)力，暫時(shí)放棄了對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研究。直到1989 年，日本申請(qǐng)者對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注度開始提高。TOGAWA JUNPEI 申請(qǐng)了一種防止擅自停車的裝置，包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)和俯臥的擋板，通過電機(jī)可自動(dòng)控制擋板的升起和放倒。此后，該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量迅速增加，主要集中于對(duì)遙控車位鎖結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)。

2004 年，日本的國際能源有限公司（INTERENERGY CO LTD）申請(qǐng)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(shí)，控制單元將鎖定機(jī)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(shí)，控制單元通過無線電命令信號(hào)生成，并與無線電通信部分解除鎖定機(jī)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(jī)等組成。門形起落架的兩側(cè)臂的下端分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jī)安裝在中間體的空心腔內(nèi)；由電機(jī)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(xiàng)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(qǐng)了一種防撞擊的遙控車位鎖。該車位鎖包括一個(gè)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(shí)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(yùn)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(shí)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(xiàng)技術(shù)上的研究進(jìn)入了低潮期，主要集中于對(duì)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(shí)，利用遙控器發(fā)射上鎖信號(hào)給控制器的密碼信號(hào)接收器，控制器控制電磁線圈通電，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)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(dòng)板合計(jì)的重力小于浮動(dòng)板受到磁流體的浮力時(shí)，浮動(dòng)板浮起上升到缸體內(nèi)的上端位置，浮動(dòng)板帶動(dòng)活塞桿及鎖板上升，同時(shí)，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(jìn)

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(jìn)裝置結(jié)構(gòu)、改進(jìn)信號(hào)源、附加其他功能、降低裝置能耗與集成新能源、智能化?，F(xiàn)對(duì)全球有關(guān)遙控車位鎖專利主要性能改進(jìn)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如圖3 所示?？梢钥闯觯P(guān)于車位鎖結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)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(duì)比較成熟。但是如何改進(jìn)信號(hào)源，如何更好地與新能源進(jìn)行整合，如何實(shí)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(jìn)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(qǐng)情況

5 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們對(duì)車位鎖的需求越來越向智能化、便捷化方向發(fā)展，在對(duì)遙控車位鎖的研究中，不僅要注重性能的改進(jìn)，更要注重清潔能源的有效利用、信號(hào)響應(yīng)的穩(wěn)定性，同時(shí)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(jìn)每家每戶，為人們美好生活助力。