CN109895732A - 一种协助汽车远程启动的安全防护装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种协助汽车远程启动的安全防护装置和方法，特别涉及一种能够保管汽车钥匙，在汽车远程启动时能压下汽车刹车踏板限制刹车踏板自由移动的安全防护装置和方法。随着车载机器人的出现，留一把汽车钥匙在车内，车主就能够通过手机远程控制机器人按下发动机启动按钮启动汽车，但这一过程也使得汽车的安保出现漏洞。本发明通过设置一个机电一体化的锁，使得刹车踏板在远程启动期间被压下并锁在锁体的固定盖板和活动盖板之间无法移动，当车主回到车内用密码解锁后，整个锁体才能从刹车踏板上被轻松移除；而且锁体内设置的电动钥匙抽屉能在机器人即将按下启动按钮时将钥匙送出屏蔽电磁信号的钢盒子，在汽车启动完毕立刻把钥匙收回钢盒子内封存。

Description

一种协助汽车远程启动的安全防护装置和方法

技术领域

本发明涉及一种协助汽车远程启动的安全防护装置和方法，特别涉及一种能够保管汽车钥匙，在汽车远程启动时能压下汽车刹车踏板同时通过限制刹车踏板的自由移动阻止入侵者开走汽车的安全防护装置和方法。

背景技术

随着车载机器人的出现，留一把汽车钥匙在车内，车主就能够通过手机远程控制机器人按下发动机启动按钮，从而实现人们不改造汽车原有控制电路就能远程启动汽车发动机和空调的愿望。但是还有三个问题需要加以妥善解决：一要在机器人按下启动按钮时压下汽车刹车踏板，否则绝大多数自动挡汽车的发动机无法启动；二要防止破窗而入的不法分子在车主到达汽车前开走发动机已启动的汽车；三要防止不法分子拿到留在车内的汽车钥匙解锁车门或启动汽车。

发明内容

针对压下汽车刹车踏板、阻碍不法分子开走汽车和盗取汽车钥匙这三个需要解决的问题，本发明提供一种协助汽车远程启动的安全防护装置，为了方便说明，在以下的说明书中将这种装置简称为刹车踏板锁。刹车踏板锁的使用流程和工作原理如下：车主停好车后，按下固定在座椅前的刹车踏板锁的开锁按钮，电磁锁头缩回一秒钟，刹车踏板锁的活动盖板被弹开并转动到与固定盖板近乎垂直的位置，车主用双脚推动带有滚轮的刹车踏板锁向前运动，如说明书附图8所示，当刹车踏板锁的固定盖板到达刹车踏板下方时，刹车踏板柄进入活动盖板的豁口，车主用脚压下活动盖板并触压汽车刹车踏板向下运动，活动盖板向下转到触动电磁锁头的位置时被锁住，使得汽车刹车踏板被卡在活动盖板和固定盖板之间的钢盒子内，并且在刹车踏板锁的重力的作用下，刹车踏板处于被压下状态，此时自动档汽车具备了可以远程启动的第一个条件；车主离车后需要远程启动汽车时，先远程通过手机向车载机器人发出加密的启动指令，在机器人程序的指挥下，被锁住的活动盖板保持不动而刹车踏板锁主仓内的钥匙抽屉在直流电机的驱动下将汽车钥匙的头部经钥匙门送出封闭的金属材质的主仓，从而解除了汽车钥匙射频授权信号的电磁屏蔽，自动档汽车具备了可以远程启动的第二个条件；当机器人按下发动机启动按钮完成发动机的启动后，如说明书附图4所示钥匙抽屉载着汽车钥匙退回主仓体直到顶住导杆，导杆带动挡销移动并伸入挡销孔将活动盖板的侧边锁头销住，至此活动盖板被两处锁点同时锁住；当车主携带安装有定制应用软件的手机来到汽车前，车主手机自动通过wifi与车载机器人互发动态密码进行身份验证，验证通过后，直流电机驱动钥匙抽屉向主仓外移动3毫米，如说明书附图7所示挡销在挡销弹簧的推动下从侧边锁头的挡销孔中退出，接着车载机器人给电磁铁上电1秒，电磁锁头从中央锁头孔中退出，活动盖板被盖板弹簧弹开，被卡在活动盖板和固定盖板之间的刹车踏板被释放；车主登车后将刹车踏板锁拉回到座椅前固定位置，然后将活动盖板压下，电磁锁头再次进入中央锁头孔中，将活动盖板锁住，但挡销并未进入活动盖板侧边锁头的挡销孔。

综上所述，刹车踏板锁被锁在汽车刹车踏板上时，不仅依靠自身重力将刹车踏板压下，而且限制了刹车踏板的自由移动。犯罪分子在狭小的空间里很难施展工具将刹车踏板锁取下来，更难以将刹车踏板锁主仓内的汽车钥匙取出，因此刹车踏板锁有效阻止了犯罪分子破窗而入开走汽车或盗走汽车钥匙的行为。

为了实现上述功能，如说明书附图1、附图4所示该种刹车踏板锁其特征在于包括：外壳(1)、固定盖板(2)、活动盖板(3)、中央锁单元(41)、侧边锁单元(42)、钥匙抽屉单元(43)、盖板转轴(12)、盖板弹簧(13)、弹簧卷轴(14)、滚轮座(7)、滚轮(8)、锁体把手(9)。

该种刹车踏板锁的外壳其特征在于拥有说明书附图2所示的形状，从结构上分为主仓(22)、电池仓(20)、隔板(21)、钥匙门(23)、内沉门框(24)、外壳的螺钉座(25)。

该种刹车踏板锁的固定盖板其特征在于拥有说明书附图2所示的前低后高的“阶梯”状外形，板上拥有中央孔(27)、侧边孔(26)、鼻子(10)。固定盖板通过盖板水平螺钉(29)和盖板竖螺钉(28)固定在外壳上。

该种刹车踏板锁的活动盖板其特征在于拥有说明书附图3所示的“簸箕”形状，拥有活动盖板豁口(30)、侧边锁头(5)、挡销孔(31)、活动鼻子(11)、圆弧槽(33)、弹簧卷轴孔(32)。

该种刹车踏板锁的中央锁单元如说明书附图5所示，由中央锁座(50)、中央锁头(4)、电磁铁外框(51)、电磁锁头(56)、电磁线圈(52)、衔铁(55)、衔铁弹簧(57)、衔铁挡头(54)、中央锁头孔(58)组成。中央锁头固定在活动盖板上，电磁铁外框通过中央锁座固定在固定盖板上。当电磁锁头进入中央锁头孔，活动盖板就被锁住。

该种刹车踏板锁的钥匙抽屉单元如说明书附图6所示，由钥匙抽屉(6)、钥匙抽屉护板(61)、连接座(65)、螺套(66)、螺杆(64)、螺杆托架(63)、直流驱动电机(69)、轴承座(60)、轴承(67)、主动齿轮(62)、传动齿轮(601)、螺杆齿轮(68)组成。螺杆托架和轴承座由螺钉固定在外壳底板上；直流驱动电机通过螺钉固定在轴承座上。

该种刹车踏板锁的侧边锁单元如说明书附图7所示，由侧边锁座(70)、挡销(73)、导杆(71)、挡销堵头(76)、挡销弹簧(74)、联动板(75)组成。侧边锁座通过螺钉(72)固定在固定盖板下表面。侧边锁单元利用钥匙抽屉的移动和挡销弹簧的伸缩带动导杆和挡销移动，从而完成给活动盖板侧边锁头上锁和解锁的功能。侧边锁单元配合中央锁单元工作加强了活动盖板的防撬性能。

附图说明

为了方便说明，在以下的说明中将这种协助汽车远程启动的安全防护装置简称为刹车踏板锁。

图1是刹车踏板锁外部结构图，描述了活动盖板被锁住时，刹车踏板锁主要部件之间的位置关系。图中各部件的标识如下：1外壳，2固定盖板，3活动盖板，4中央锁头，5侧边锁头，6钥匙抽屉，7滚轮座，8滚轮，9锁体把手，10鼻子，11活动鼻子，12盖板转轴，13盖板弹簧，14弹簧卷轴。

图2是刹车踏板锁的外壳和固定盖板的结构图，描述了外壳和固定盖板的立体结构特征。图中各部件的标识如下：22主仓，20电池仓，21隔板，23钥匙门，24内沉门框，27中央孔，26侧边孔，10鼻子，29盖板水平螺钉，28盖板竖螺钉，25外壳的螺钉座。

图3是刹车踏板锁的活动盖板的结构图，描述了活动盖板的立体结构特征。图中各部件的标识如下：30活动盖板豁口，5侧边锁头，31挡销孔，11活动鼻子，12盖板转轴，33圆弧槽，32弹簧卷轴孔。

图4是刹车踏板锁内部结构单元图，整幅图采用了从下向上的视角绘制。图中各单元标识如下：41中央锁单元，42侧边锁单元，43钥匙抽屉单元。

图5是刹车踏板锁的中央锁单元的结构图，描述了中央锁单元所有组成部件和装配关系。图中各部件的标识如下：50中央锁座，51电磁铁外框，56电磁锁头，52电磁线圈，55衔铁，57衔铁弹簧，54衔铁挡头，58中央锁头孔，4中央锁头，27中央孔，2固定盖板。

图6是刹车踏板锁的钥匙抽屉单元的结构图，描述了钥匙抽屉单元所有组成部件和装配关系。图中各部件的标识如下：6钥匙抽屉，61钥匙抽屉护板，65连接座，66螺套，64螺杆，63螺杆托架，69直流驱动电机，60轴承座，67轴承，62主动齿轮，601传动齿轮，68螺杆齿轮，71导杆。

图7是刹车踏板锁的侧边锁单元的结构图，采用透视方法描述了侧边锁单元所有组成部件和装配关系。图中各部件的标识如下：70侧边锁座，73挡销，71导杆，72螺钉，76挡销堵头，74挡销弹簧，75联动板，5侧边锁头，31挡销孔。

图8是刹车踏板锁的原理图，图中各部件的标识如下：1外壳，2固定盖板，3活动盖板，80刹车踏板，81刹车踏板柄，61钥匙抽屉护板。

具体实施方式

为了方便说明，在以下的说明书中将这种协助汽车远程启动的安全防护装置简称为“刹车踏板锁”。

针对压下汽车刹车踏板、阻碍不法分子开走汽车和盗取汽车钥匙这三个需要解决的问题，本发明提供一种刹车踏板锁，下面结合说明书附图展示的实施例进行详细说明。

如说明书附图1、附图4所示该种用于汽车防盗和远程启动的刹车踏板锁的特征在于包括：外壳(1)、固定盖板(2)、活动盖板(3)、中央锁单元(41)、侧边锁单元(42)、钥匙抽屉单元(43)、盖板转轴(12)、盖板弹簧(13)、弹簧卷轴(14)、滚轮座(7)、滚轮(8)、锁体把手(9)。为了防盗和对汽车钥匙形成电磁屏蔽，外壳、固定盖板和活动盖板需要采用金属制造。

该种刹车踏板锁的外壳其特征在于拥有说明书附图2所示的形状，结构组成包含主仓(22)、电池仓(20)、隔板(21)、钥匙门(23)、内沉门框(24)、外壳的螺钉座(25)；主仓和电池仓在同一底面上，背对背，二者之间是隔板；电池仓的仓体高于主仓的仓体，而主仓体的高度要明显小于汽车刹车踏板相对于汽车车厢底板的高度，这使得刹车踏板锁的主仓和固定盖板的前部能够被推进到汽车刹车踏板的正下方；钥匙门是钥匙抽屉进出主仓的唯一通道，钥匙门外侧设置有内沉门框，用于配合钥匙抽屉护板保护钥匙抽屉不受外力冲击；中央锁单元、侧边锁单元、钥匙抽屉单元均位于主仓内，而电池存放于电池仓内。

该种刹车踏板锁的固定盖板其特征在于：固定盖板拥有说明书附图2所示的前低后高的“阶梯”状外形；固定盖板上拥有中央孔(27)、侧边孔(26)、和鼻子(10)；固定盖板通过盖板水平螺钉和盖板竖螺钉与外壳固定连接；中央锁单元和侧边锁单元分别通过螺钉固定在主仓顶的固定盖板的下表面；中央孔用于中央锁头进出主仓，侧边孔用于侧边锁头进出主仓。

该种刹车踏板锁的活动盖板的特征如下：如说明书附图3所示，活动盖板的外形像一个倒扣的“簸箕”，在这个“簸箕”高的一端有一个梯形豁口(30)，在这个“簸箕”低的一端的中间有活动鼻子(11)；活动盖板还拥有侧边锁头(5)、挡销孔(31)、弹簧卷轴孔(32)、圆弧槽(33)；圆弧槽是安装时盖板转轴进入活动鼻子的通道；活动盖板豁口的位置和宽度由刹车踏板柄的位置和宽度决定，要使得刹车踏板柄能顺利进入盖板豁口并被盖板豁口卡住；如说明书附图1所示活动盖板的活动鼻子(11)通过盖板转轴(12)和固定盖板的鼻子(10)串接在一起，中央锁头通过螺钉固定在活动盖板的中间部位；当中央锁头和侧边锁头都被解锁时，活动盖板可以绕盖板转轴在固定盖板的上方旋转约75度角，在盖板弹簧的作用下，活动盖板与固定盖板的夹角能够接近90度；盖板弹簧通过弹簧卷轴(14)和弹簧卷轴孔(32)固定在活动盖板上。

如说明书附图5所示，该种刹车踏板锁的中央锁单元由中央锁座(50)、中央锁头(4)、电磁铁外框(51)、电磁锁头(56)、电磁线圈(52)、衔铁(55)、衔铁弹簧(57)、衔铁挡头(54)、中央锁头孔(58)组成。电磁铁外框由螺钉固定在中央锁座里，中央锁座由螺钉固定在主仓顶的固定盖板的下表面；电磁锁头是衔铁向外延伸的部分，电磁锁头拥有一个斜面，当中央锁头向下运动碰触到斜面时，电磁锁头可以轻易的回撤，减少了双方的磨损；衔铁弹簧被置于电磁锁头和电磁铁外框之间，其被压缩后的弹力使得电磁锁头能迅速滑入中央锁头孔里；当电磁线圈上电，磁力推动电磁锁头克服衔铁弹簧的弹力迅速从中央锁头孔里退出，中央锁头被解锁。

如说明书附图6所示，该种刹车踏板锁的钥匙抽屉单元由钥匙抽屉(6)、钥匙抽屉护板(61)、连接座(65)、螺套(66)、螺杆(64)、螺杆托架(63)、直流驱动电机(69)、轴承座(60)、轴承(67)、主动齿轮(62)、传动齿轮(601)、螺杆齿轮(68)组成。螺杆托架和轴承座由螺钉固定在外壳底板上；直流驱动电机通过螺钉固定在轴承座上；主动齿轮与直流驱动电机的输出轴直接相连；传动齿轮的轴通过轴承装配在轴承座上；螺杆齿轮直接固定在螺杆的一端，在螺杆与轴承座之间也装配有轴承；螺套胶合固定在连接座的内孔里，连接座通过螺钉固定在钥匙抽屉上；直流驱动电机通过三个齿轮带动螺杆转动，转动的螺杆推动螺套、连接座和钥匙抽屉做直线移动，从而完成送出和收回汽车钥匙的功能，同时也完成了侧边锁单元上锁和解锁的功能。

如说明书附图7所示，该种刹车踏板锁的侧边锁单元由侧边锁座(70)、挡销(73)、导杆(71)、挡销堵头(76)、挡销弹簧(74)、联动板(75)组成。挡销和导杆被安装于侧边锁座互相平行的两个长孔里，挡销堵头被胶粘合在侧边锁座的长孔的出口，侧边锁座通过螺钉(72)固定在固定盖板的下表面，联动板固定连接着挡销和导杆实现同步移动。当机器人完成发动机的启动后，如说明书附图4所示钥匙抽屉向左退回主仓体，在即将到达极限位置时顶住导杆，导杆带动挡销移动并压缩挡销弹簧，挡销伸入挡销孔3毫米将活动盖板的侧边锁头销住；当车主携带安装有定制应用软件的手机来到汽车前，车主手机通过wifi与车载机器人互发动态密码进行身份验证，验证通过后，钥匙抽屉从主仓内的极限位置向外移动3毫米，挡销(73)在挡销弹簧(74)的推动下从活动盖板侧边锁头的挡销孔(31)中退出；接着电磁铁上电1秒，电磁锁头从中央锁头的孔中退出，至此两个锁点全部解锁，活动盖板被盖板弹簧弹开；车主登车后将刹车踏板锁拉回到座椅前固定位置，然后将活动盖板压下，电磁锁头再次进入中央锁头的孔中，将活动盖板锁住，而此时挡销并不进入活动盖板的侧边锁头的挡销孔。

如说明书附图1所示，刹车踏板锁的4个滚轮(8)有圆形凹槽，即轮子的边缘高，中间低，使得这种刹车踏板锁可以沿着凸起的轨道在车厢底板上顺畅的移动。

Claims (9)

1.一种协助汽车远程启动的安全防护装置和方法，其特征在于：将外壳、固定盖板、活动盖板、中央锁单元、侧边锁单元、钥匙抽屉单元组合成一个机电一体的能锁住的钢盒子；当中央锁单元和侧边锁单元单独或者同时上锁时，这个钢盒子就可以把汽车刹车踏板锁在活动盖板和固定盖板之间的一个半封闭的空间里，使刹车踏板向上或向下的运动都受到钢盒子的约束和限制；这个钢盒子里的钥匙抽屉单元保管着汽车钥匙，当汽车需要远程启动时，钥匙抽屉单元把汽车钥匙的头部送到钢盒子外，当汽车发动机远程启动完毕钥匙抽屉单元立刻把整个汽车钥匙收回到钢盒子内部保护起来，同时汽车钥匙的射频授权信号也被电磁屏蔽；这个钢盒子还拥有辅助部件盖板转轴、盖板弹簧、滚轮座、滚轮、锁体把手。

2.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的外壳、固定盖板、活动盖板、中央锁单元、侧边锁单元之间的连接还具有如下特征：固定盖板通过螺钉固定在外壳的顶端；活动盖板通过盖板转轴和活动鼻子连接在固定盖板的上表面；中央锁单元和侧边锁单元分别通过螺钉固定在固定盖板的下表面；当中央锁单元和侧边锁单元都处于解锁状态时活动盖板才可以在固定盖板的上方绕轴转动，并释放被夹在活动盖板和固定盖板之间的汽车刹车踏板。

3.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的固定盖板，其特征在于：具有前低后高的“阶梯”状外形。

4.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的外壳，其特征在于：拥有底面相平的一高一低两个背对背的仓体，其中主仓的仓体较低一些，而且主仓体的高度要明显小于汽车刹车踏板相对于汽车车厢底板的高度。

5.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的活动盖板，其特征在于：外形像一个倒扣的“簸箕”，在这个“簸箕”高的一端有一个梯形豁口，在这个“簸箕”低的一端的中间有活动鼻子供转轴穿过。

6.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的钥匙抽屉单元，其特征在于：钥匙抽屉单元由钥匙抽屉、连接座、螺套、螺杆、螺杆托架、直流驱动电机、轴承座、轴承、主动齿轮、传动齿轮、螺杆齿轮组成，螺套通过连接座固定在钥匙抽屉上，直流驱动电机通过齿轮驱动螺杆旋转，螺杆推动螺套做直线运动。

7.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的侧边锁单元，其特征在于：侧边锁单元由侧边锁座、挡销、导杆、挡销堵头、挡销弹簧、联动板组成，挡销和导杆被安置于侧边锁座互相平行的长孔里，联动板固定连接着挡销和导杆沿着长孔同步移动。

8.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的钥匙抽屉单元和侧边锁单元之间有如下特征：当钥匙抽屉即将退回到钢盒子的主仓内的极限位置，钥匙抽屉就会顶住导杆并带动挡销伸入活动盖板的挡销孔将活动盖板销住，当钥匙抽屉从主仓内的极限位置向钢盒子外移动超过3毫米，挡销在挡销弹簧的推动下就会完全退出挡销孔，使侧边锁单元处于解锁状态。

9.根据权利要求1所述的一种协助汽车远程启动的安全防护装置的滚轮，其特征在于：滚轮有圆形凹槽，即轮子的边缘高，中间低，使得这种协助汽车远程启动的安全防护装置可以沿着凸起的轨道在车厢底板上顺畅的移动，避免跑偏方向。