防撞防碾压车位锁的制作方法

本发明涉及车位锁技术领域，具体涉及一种防撞防碾压车位锁。

背景技术

现停入车位方式分为侧方位停车和倒车入库停车，私人停车位上都安装有车位锁，车位锁是一种机械装置，作用是防止别人占用自己的汽车车位，让自己的汽车随到随停。以前车位锁大多为机械手动式，汽车进出停车位时需要下车把车位锁的撑杆撑起或放下，然后再上锁，使用非常不便，如果露天车位又碰到下雨，那就更麻烦了。手动车位锁都没有防撞功能，如果不小心撞到车位锁，车子很容易受伤，车位锁也很容易损坏。

现有的车位锁，其摇臂通过在转轴上安装扭簧，当车辆撞击车位锁时，摇臂被翻转，车辆离开后，由于扭簧的特性，摇臂实现复位；这种通过扭簧来实现防撞的车位锁，其扭簧在使用时间过长之后，会生锈甚至形变，使用效果大不如前。

为解决上述问题，公开号为cn104153626b的专利公开了一种防撞防碾压车位锁，包括底座，底座内固定设置有电机，电机的输出轴固定连接转轴；底座固定设置有转轴座，转轴座与所述转轴枢接；转轴的两端固定连接摇臂；电机通过其输出轴推动转轴，使转轴相对于转轴座转动，以实现摇臂相对于底座的翻转；所述转轴为空心半圆轴；所述摇臂为空心摇臂。本发明的转轴和摇臂具有抗扭曲性以及柔韧性，通过转轴的扭曲变形以承受车辆的撞击力，从而实现防撞的功能，该专利采用改性尼龙材质，能够实现防碾压的功能。

虽然该专利解决了现有车位锁因撞击或碾压而受损的技术问题，但是该专利依然存在一些缺陷，缺陷具体为车辆撞击车位锁时，力的传递方向为摇臂到转轴，通过转轴的扭曲变形以承受车辆的撞击力，虽说转轴和摇臂具有抗挠曲性以及柔韧性，但是在被车辆大力撞击下，转轴与摇臂之间的连接处极易受到破坏，甚至转轴与摇臂会发生分离，从而导致车位锁损坏。

技术实现要素：

为解决现有车位锁容易受损的技术问题，本发明提供一种防撞防碾压的车位锁。

本发明提供的基础方案为：防撞防碾压车位锁，包括

触板，包括前触板和后触板，前触板和后触板分别位于车位前端和后端；

液压柱，包括前液压柱和后液压柱，前液压柱和后液压柱分别设置于前触板和后触板正下方，且前液压柱和后液压柱均包括大柱塞和小柱塞，大柱塞外表面均开设有用来与齿轮啮合的齿纹，两个大柱塞分别与前触板底部和后触板底部固接；

联动机构，包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，第一齿轮和第三齿轮分别与两个大柱塞啮合，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮同轴固接，第二齿轮设置于第一齿轮和第三齿轮之间，第二齿轮与第四齿轮啮合，且第二齿轮与第四齿轮齿数比值大于1；

伸缩齿条，伸缩齿条位于车位中间部分，伸缩齿条与第四齿轮啮合，伸缩齿条被第四齿轮驱动伸出车位地面或者收缩进车位地面；

感光元件，包括第一感光元件和第二感光元件，第一感光元件和第二感光元件正对设置，所述第一感光元件设置在车位内，所述第二感光元件设置在车位外，且第二感光元件设置在车位的进出口处；

照明结构，包括蓄电池、固定杆、光敏电阻、第一led灯、第二led灯，固定杆固定安装于车位地面，第一led灯和第二led灯固定安装于固定杆上，第一led灯和第二led灯分别位于第一感光元件的第二感光元件正上方，光敏电阻、第一led灯、第二led灯和蓄电池构成一个回路，当光敏电阻检测到外界光线变暗时，第一led灯和第二led灯点亮；

微控制器，包括两个输入端，两个输入端分别与第一感光元件和第二感光元件连接；

电动伸缩杆，包括驱动电动伸缩杆伸长或者缩短的驱动电路，所述驱动电路与微控制器输出端连接，微控制器控制电动伸缩杆运动；电动伸缩杆与第四齿轮固接。

名词解释：

车位前端：车位也是停车位，车位的出入口有些是同一个，有些是把出入口单独分开的，而本发明所指的车位为出入口为同一个的车位；车位为矩形，把矩形分为三等分，以出入口为参照物，最靠近出入口那部分为前端。

车位中间部分：在三等分中，离出入口距离处于第二的那部分为车位中间部分。

车位后端：在三等分中，离出入口距离最远的那部分为车位后端。

车位地面：车位地面指与车位在同一个平面的地面。

伸缩齿条：伸缩齿条是阻碍车辆进入车位的阻碍物，相当于背景技术中提到的摇臂。

本发明的工作原理及优点在于：

车辆停入车位的方式为倒车入库时，首先车辆后轮接触到前触板，由于车身自身重力，前触板受到来自车辆竖直向下的力，前触板向下运动，此过程中，前触板给予液压柱一个压力，液压柱大柱塞向下运动，由于大柱塞表面设有环形齿纹，且大柱塞与第一齿轮啮合，大柱塞向下运动，同时第一齿轮旋转，第一齿轮与第二齿轮同轴固接，第二齿轮与第四齿轮啮合，第四齿轮与伸缩齿条啮合，依靠这一系列的联动，伸缩齿条向下运动，并且由于第四齿轮与第二齿轮齿数比值小于1，则伸缩齿条下降的距离大于大柱塞下降的距离，此时伸缩齿条已经完全缩入车位下方。

车辆后轮通过前触板时，位于车位内的第一感光元件被车辆车身遮挡，第一感光元件接收不到来自第一led灯或太阳发出的光，此时，第一感光元件和第二感光元件的感光度形成对比，微控制器接收到来自第一感光元件和第二感光元件的信号，两者感光度不同，则微控制器发送第一信号给电动伸缩杆，电动伸缩杆接收来自微控制器的第一信号并启动，电动伸缩杆带动第四齿轮脱离伸缩齿条，此过程中，前触板未受车辆重力，依靠液压柱本身特性，各大柱塞均逐渐恢复原状，伸缩齿条此时状态不变，即伸缩齿条依然未伸出车位表面。

车辆停入车位的方式为侧方位停车时，不管车辆是从车位侧方哪个方向进入车位，由于设置了前触板和后触板，同理，车辆后轮碾压前触板或后触板，前触板或后触板向下移动，在联动机构作用下，伸缩齿条缩入车位下方，再依靠第一感光元件和第二感光元件的感光度不一致，微控制器启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动伸缩齿条脱离第四齿轮，伸缩齿条依然处于缩入车位状态。

综上所述，实现了车辆进入车位时，伸缩齿条自动收缩的目的，即车位锁自动打开。

本发明的有益效果为：

1.本方案将车辆进入车位大致分为两大部分：其一，车辆后轮碾压前触板或后触板，通过车辆重力，再依靠联动机构，伸缩齿条缩入车位下方；其二，车辆的车身遮挡了第一感光元件，使得第一感光元件接收不到第一led灯或太阳发出的光，第一感光元件和第二感光元件感光度不同，从而微控制器启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动第四齿轮脱离伸缩齿条。整个方案都不需要人工操作，即自动化。

2.车辆进入车位，从上述可知，整个过程中伸缩齿条都未伸出车位表面，既然伸缩齿条都未伸出车位表面，那就不存在伸缩齿条被车辆撞击和碾压情况，从而实现了车位锁防撞防碾压功能。

3.由于设置了前触板和后触板，车辆侧方位停车时，不管车辆是从车位侧方哪个方向进入车位，都能使得伸缩齿条缩入车位下方，即该方案适用于现有的两种将车辆停入车位的方式。

4.照明结构中的光敏电阻是随照射的光强度增大而增大，当太阳发出的光强烈时，照射在光敏电阻上，光敏电阻阻值增大，此时光敏电阻相当于断开的开关，则第一led灯和第二led灯不发光，蓄电池不提供电能，而第一感光元件和第二感光元件通过接收太阳发出的光依然能保证整个车位锁正常运行，即该方案具有节能的优点。

其次，当夜晚时或者阴天时，照射在光敏电阻上的光强度低，则光敏电阻阻值很小，此时光敏电阻相对于闭合的开关，则第一led灯和第二led灯发光，不仅仅能保证整个车位锁正常运行，而且还能照明车位，为人提供了方便。

进一步，还包括：

伸缩挡板，伸缩挡板设置在车位外且伸缩挡板设置在车位进出口处；伸缩挡板相对于车位地面上下伸缩；

感应板，感应板设置在前触板和后触板之间且与后触板接触；

支撑柱，支撑柱位于感应板正下方，支撑柱包括上半柱和下半柱，上半柱和下半柱均为中空结构，上半柱套在下半柱外，且上半柱与感应板底部固接，上半柱和下半柱之间固接有弹性件，下半柱内设有弹性气囊、第一进气单向阀和电动阀门，弹性气囊开设有第一进气口和排气口，第一进气口通过第一进气单向阀与上半柱连通，第一进气单向阀允许气体从上半柱内部进入弹性气囊，电动阀门设置于下半柱内侧壁，电动阀门设置在排气口，下半柱外侧壁上设有径向向外伸出的卡扣，弹性气囊与卡扣接触，上半柱内侧壁设有与卡扣相匹配的卡槽；

杠杆机构，包括杠杆和支点，杠杆一端与上半柱固接，另一端与伸缩挡板底部铰接，支点固定安装于地面；

红外接收器，红外接收器安装固定于伸缩挡板上，红外接收器连接电动阀门；

电动阀门遥控器，电动阀门控制器用来向红外线接收器发射红外信号控制电动阀门打开与闭合。

这样设计能使他人车辆进入不属于自己车位时被锁住，由于车轮与感应板接触，感应板下降，感应板下降会带动上半柱压缩下半柱，上半柱内部体积减小，相同条件下，上半柱内部压强增大，弹性气囊内部压强不变，两者形成压强差，则第一进气单向阀被打开，即上半柱的气体进入弹性气囊内，弹性气囊逐渐膨胀，推动卡扣伸出下半柱，且卡扣与卡槽卡合，使得车轮即使离开感应板，感应板因为卡扣和卡槽的配合也不能恢复到原来位置；

感应板一旦不能恢复到初始位置，伸缩挡板就不会缩入车位内，即伸缩挡板能阻止他人车辆离开车位，换言之，他人车辆被锁在车位内，车位主人发现这种情况，可以给予该车辆车主一定的忠告，即告诉他占用他人停车位有失道德，该车主也会认识到自己的错误并且改正。

其次，车位主人需要将车辆开出车位时，只需用电动阀门遥控器输入打开命令给红外接收器，从而打开电动阀门，一旦车轮不与感应板接触，弹性气囊体积减小，卡扣脱离卡槽，感应板在压缩的弹性件作用下恢复初始位置，同理，伸缩挡板会完全缩入车位下方。

进一步，伸缩挡板到支点的水平距离与所述上半柱到支点的水平距离比3：1。

这样设计能使伸缩挡板伸出车位部分足够高且高度适中，因为一般轿车底盘离地的距离一般为110-220mm，则轿车能通过0.1m高的路障，假如感应板离车位高度设置为0.1m，则车轮与感应板接触，根据相似三角形，伸缩挡板伸出车位表面的高度与感应板下降的距离比等于伸缩挡板到支点的水平距离与所述上半柱到支点的水平距离比，若要想挡住底盘高度为220mm的车辆，则伸缩挡板必须伸出车位表面的高度大于0.22m，且高度要适中，所以才这样设计。

进一步，伸缩齿条顶端外套有保护层。这样设计能提高安全指数，即车位没使用时，避免伸缩齿条伸出部分伤人。

进一步，第二齿轮与第四齿轮齿数比为3：1。同理，这样设计能使伸缩齿条伸出车位表面高度足够高且适中，伸缩齿条能完全缩入车位下方。

进一步，上半柱开设有第二进气口，第二进气口上设有第二进气单向阀，第二进气单向阀允许气体进入到上半柱内。这样设计能补充上半柱内缺失的气体。

进一步，微控制器为stm8单片机。stm8单片机相对于plc处理器成本低，结构简单。

附图说明

图1为本发明防撞防碾压车位锁实施例一的侧剖图；

图2为本发明防撞防碾压车位锁实施例二的侧剖图；

图3为本发明防撞放碾压车位锁实施例二的a放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：前触板1、后触板2、前大柱塞3、前小柱塞4、后大柱塞5、后小柱塞6、第一齿轮7、第二齿轮8、第三齿轮9、伸缩齿条10、杠杆11、支点12、伸缩挡板13、弹性气囊14、卡扣15、卡槽16、上半柱17、下半柱18、弹簧19、第一进气单向阀20、电动阀门21。

实施例一

如图1所示，防撞防碾压车位锁，包括前触板1和后触板2，前触板1和后触板2分别设于车位前半部分和后半部分，一般的轿车车长4.5m，车位一般长5.5m，本实施例就以车位长5.5m，车长为4.5m，车前后轮相距2.9m，车轮宽度0.16m为例，从车位前端开始计数，前触板1设置于车位1m处，后触板2设置于车位4.8m处，前触板1和后碾压板2宽度均为0.2m，前触板1和后触板2高度均高于车位表面0.1m，因为车辆底盘离地距离为110mm-220mm，这里以车辆底盘离地220mm为例，取值的根据是既满足车轮能轻易越过触板，又能保证车轮能使触板接触时，触板向下运动，比如马路上的减速带这种模型。

前触板1和后触板2下分别焊接有倒放设置的前液压柱和后液压柱，前液压柱包括前大柱塞3和前小柱塞4，后液压柱包括后大柱塞5和后小柱塞6，前小柱塞4和后小柱塞6均固定安装于地面，前大柱塞3和后大柱塞5表面均加工有环形的齿纹。

防撞防碾压车位锁还包括联动机构和照明结构，联动机构包括第一齿轮7、第二齿轮8、第三齿轮9和第四齿轮，第一齿轮7和第三齿轮9分别与前大柱塞3和后大柱塞5啮合，第一齿轮7、第二齿轮8和第三齿轮9通过转动轴焊接，第二齿轮8设置于第一齿轮7和第三齿轮9之间，第二齿轮8与第四齿轮啮合，且第二齿轮8与第四齿轮齿数比为3：1。

第四齿轮啮合有伸缩齿条10，伸缩齿条10位于车位1.8m处(车位锁位于车位1/3处)，伸缩齿条10能相对车位上下运动，伸缩齿条10伸出车位表面部分高度为0.3m。

车位2.5m处设有感光元件，感光元件包括第一感光元件和第二感光元件，第一感光元件和第二感光元件正对设置，第一感光元件位于车位的2.5m，第二感光元件位于车位外，第一感光元件和第二感光元件均选自vsgo威高d-10635单反相机cmos传感器感光元件。

感光元件连接有微控制器，微控制器为stm8单片机，微控制器包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一感光元件和第二感光元件分别连接第一输入端和第二输入端，微控制器的输出端连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆选自品牌为精工，型号为步进50的电动伸缩杆，电动伸缩杆与第四齿轮焊接。

照明结构(未画出)，包括蓄电池、固定杆、光敏电阻、第一led灯、第二led灯，固定杆固定安装于地面，第一led灯和第二led灯固定安装于固定杆，且分别位于第一感光元件的第二感光元件正上方，光敏电阻随照射的光强度增大而增大，光敏电阻、第一led灯、第二led灯和蓄电池构成一个回路；光敏电阻选自telesky的5560光敏电阻。

具体实施过程如下：

车辆停入车位的方式为倒车入库时，首先车辆后轮碾压前触板1，由于车身自身重力，前触板1受到来自车辆竖直向下的力，前触板1向下运动，此过程中，前触板1给予前液压柱一个压力，前大柱塞3向下运动，由于前大柱塞3表面加工有环形的齿纹，并与第一齿轮7啮合，前大柱塞3向下运动，同时第一齿轮7旋转，依靠联动机构，第二齿轮8、第三齿轮9和第四齿轮均同向旋转，且由于第四齿轮与第三齿轮9齿数比为3：1，则第三齿轮9旋转一圈，第四齿轮旋转三圈，第四齿轮与伸缩齿条10啮合，则伸缩齿条10向下运动，且向下运动的距离为前触板1下降距离的三倍，伸缩齿条10伸出部分完全缩入车位下方，在这个过程中，第三齿轮9与后大柱塞5啮合，后触板2同样会向下运动，且下降距离跟前触板1下降距离相同。

车辆后轮通过前触板1时，位于车位内的第一感光元件被车辆车身遮挡，第一感光元件接收不到来自第一led灯或太阳发出的光，此时，第一感光元件和第二感光元件的感光度形成对比，微控制器接受到来自第一感光元件和第二感光元件的信号，两者感光度不同，则微控制器发出第一信号给电动伸缩杆，电动伸缩杆接收来自微控制器的第一信号并启动，电动伸缩杆带动第四齿轮脱离伸缩齿条10，此过程中，前触板1未受车辆重力，依靠液压柱本身特性，前大柱塞3和后大柱塞5逐渐恢复原状，伸缩齿条10由于自此时状态不变，即伸缩齿条10依然未伸出车位表面，最后车辆停入车位内。

车辆停入车位的方式为侧方位停车时，不管车辆是从车位侧方哪个方向进入车位，由于设置了前触板1和后触板2，同理，车辆后轮碾压前触板1或后触板2，前触板1或后触板2向下移动，在联动机构作用下，伸缩齿条10缩入车位下方，再依靠第一感光元件和第二感光元件的感光度不一致，微控制器启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动伸缩齿条10脱离第四齿轮，伸缩齿条10依然处于缩入车位状态，最后车辆停入车位内。

其中，车辆离开车位时，第一感光元件能接收到第一led灯发出的光，同理，微控制器接收来自第一感光元件和第二感光元件的感光度，两者感光度几乎一样，则微控制器发送第二信号给电动伸缩杆，电动伸缩杆启动，并带动第四齿轮与伸缩齿条10啮合。

实施例二

如图2、如图3所示，实施例二的防撞防碾压车位锁与实施例一的防撞防碾压车位锁不同之处仅在于：防撞防碾压车位锁还包括伸缩挡板13、感应板、支撑柱、杠杆机构、红外接收器和电动阀门控制器。

伸缩挡板13位于前触板1前方，且相对车位能自由伸缩，位于车位0m处，伸缩挡板13伸出车位表面部分的高度为0.3m。

感应板位于车位4.8m处(设置位置条件为：满足实施例一的前提条件下，车辆完全进入车位。)，感应板伸出车位表面部分高度为0.1m。

支撑柱位于感应板正下方，支撑柱包括上半柱17和下半柱18，上半柱17和下半柱18均为中空结构，上半柱17外套于下半柱18，且与感应板底部焊接，上半柱17和下半柱18之间焊接有弹性件，下半柱18内设有弹性气囊14、第一进气单向阀20和电动阀门21，弹性气囊14开设有第一进气口和排气口，第一进气口通过第一进气单向阀20能与上半柱17连通，第一进气单向阀20允许通气方向为上半柱17内部至弹性气囊14，电动阀门21设置于下半柱18内侧壁，排气口通过通气管连接电动阀门21，下半柱18侧壁还设有卡扣15，弹性气囊14与卡扣15接触，且弹性气囊14能使卡扣15相对下半柱18自由伸缩，伸缩方向为下半柱18的径向，上半柱17内侧壁设有与卡扣15相匹配的卡槽16。

杠杆机构包括杠杆11和支点12，杠杆11一端与上半柱17焊接，另一端与伸缩挡板底部铰接，支点12固定安装于地面，伸缩挡板13到支点12的水平距离与所述上半柱17到支点12的水平距离比3：1。

红外接收器安装固定于伸缩挡板上，红外接收器连接电动阀门21。

电动阀门控制器通过发射红外信号控制电动阀门21开启与闭合。

其中，电动阀门遥控器和电动阀门21均选自深圳市驰诺科技有限公司的森驰智能电动阀控制器和电动阀门21，红外接收器选自致源的16mm红外接收器。

具体实施过程如下：

车辆后轮接触感应板时，即车辆后轮压住感应板，感应板下降，感应板下降会带动上半柱17压缩下半柱18，从而压缩弹簧19，上半柱17内部体积减小，相同条件下，上半柱17内部压强增大，弹性气囊14内部压强不变，两者形成压强差，则第一进气单向阀20被打开，即上半柱17的气体进入弹性气囊14内，弹性气囊14逐渐膨胀，推动卡扣15伸出下半柱18，且卡扣15与卡槽16卡合，使得车轮即使离开感应板，感应板因为卡扣15和卡槽16的配合也不能恢复到原来位置；感应板一旦不能恢复到初始位置，伸缩挡板13就不会缩入车位内。

若车辆需离开车位，电动阀门遥控器输入打开的命令给红外接收器，从而打开电动阀门21，膨胀的弹性气囊14内的气体通过排气口被排出，此时弹性气囊14体积减小，卡扣15脱离卡槽16，在压缩弹簧19作用下，上半柱17向上逐渐恢复原状。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。