基本信息
- 項目名稱：
- “玉碎”式自行車密碼車頭鎖
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 自行車失竊問題長久以來困擾廣大民眾，我們分析認為：傳統(tǒng)自行車鎖容易被技術破解或暴力破壞，其核心原因是車鎖分離，鎖的破壞不影響自行車的使用價值，被盜自行車可被直接銷售且獲利較大。為此我們提出了“玉碎”概念，即鎖和車融為一體，鎖壞車毀，難以修復，使被盜自行車喪失經(jīng)濟價值，有效降低小偷的盜竊動機。并在鎖具密碼設計，裝配工藝方面進行了多項創(chuàng)新設計，提高了用戶體驗，增強市場競爭力。
- 詳細介紹：
- 公安部信息顯示，全國每年被盜自行車近400萬輛，自行車被盜問題長期困擾廣大民眾，問題亟待解決。自行車被盜的核心問題是：鎖是車的附屬產(chǎn)品，鎖的破壞不影響車的使用價值，即使鎖具鋼環(huán)做得很粗，鎖芯設計很復雜，竊賊仍可以通過技術或暴力破解。在利益驅動下，盜竊活動仍會繼續(xù)。 本設計針對上述問題，首次提出車鎖一體，鎖壞車毀的“玉碎”概念，將其作為我們的核心創(chuàng)新點，從根本上打消竊賊撬鎖賣車的動機，從源頭上消除盜竊動機進而有效防止盜竊案件發(fā)生。本設計的切入點是研究車的結構、強度和鎖的防盜性之間的關系。車鎖一體并不是車、鎖簡單的線型疊加，鎖具被設計成自行車橫梁受力部件，一旦受到破壞，修復難度大，不易二次銷售。 以“玉碎”概念為指導，我們設計了兩套方案：撥環(huán)式密碼車頭鎖和按鍵式密碼車頭鎖，在價格上相互配合，滿足不同層次的市場需求。 鎖具的考慮：針對現(xiàn)有撥環(huán)密碼鎖易被技術破解，我們提出獨創(chuàng)的“偽凹槽防盜設計”，技術破解難度增大百倍。對于現(xiàn)有按鍵密碼鎖不能更改密碼的缺陷，我們從編碼學原理出發(fā)重新探究這一問題，提出多套設計方案，最終采用獨創(chuàng)的“二次布碼”技術使機械按鍵密碼鎖領域里首次實現(xiàn)鎖的密碼可更換，已與廠家簽署合作意向書。 安裝位置的考慮：基于我們對自行車鎖功能的理解和“玉碎”概念，提出將密碼鎖內置于車架上管核心部位的車鎖一體方案，裝配成本低，暴力破解難。在制造上，主要考慮裝配工藝、材料和制造成本。本設計為出廠設計，“嵌入式裝配”的安裝步驟少，不影響車架焊接，并保證車架結構安全。材料方面考慮了防銹和磨損，設計使用壽命10~15年，超過自行車正常使用壽命。經(jīng)過分析計算，本設計的制造及加工成本合計約20~25元，與普通U型鎖成本相當。 綜合上述分析，本設計采用“玉碎”設計，杜絕暴力破解，從源頭上消除盜竊動機進而有效防止盜竊案件發(fā)生。同時本設計安裝方便，性能穩(wěn)定，成本適宜，是徹底解決自行車盜竊問題的技術方案。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1、設計發(fā)明目的和基本思路： 傳統(tǒng)自行車鎖容易被技術破解或暴力破壞，其核心原因是鎖的破壞不影響自行車的使用價值。降低甚至消除小偷獲利的可能，才能從根本上消除犯罪動機。因此我們提出了“玉碎”概念，即鎖和車融為一體，鎖壞車毀，有效消除犯罪動機。 2、創(chuàng)新點和技術關鍵： （1）首次將“玉碎”概念運用于自行車鎖的設計——車鎖一體，一旦受到暴力破壞，鎖毀車壞，無法銷贓。 （2）“變徑龍頭立管”設計：消除了對龍頭施加大扭矩掰斷鎖芯的可能。 （3）“偽凹槽反破解設計”：解決傳統(tǒng)撥環(huán)密碼鎖易被技術破解的難題。 （4）“二次布碼技術”：解決機械按鍵式密碼鎖設定密碼的難題。 3、主要技術指標： (1)保密性 撥環(huán)式：10萬種排序（5位撥環(huán)，每環(huán)10位數(shù)字） 按鍵式：32768種密碼排序（8位數(shù)字，5位密碼） (2)可靠性 針對常用暴力破解龍頭鎖的方法，我們專門設計了結構獨特的“變徑龍頭立管”。針對龍頭的大扭矩破解，當加在龍頭上的扭矩達到75~138N?m，龍頭將相對前輪轉動，鎖芯和車管不會出現(xiàn)損壞。 (3)穩(wěn)定性 按鍵式：選用不銹鋼2G1Gr13，結合實際的天氣狀況（雨水PH>5.0），按鍵式密碼鎖設計使用次數(shù)為18000，按鍵密碼鎖生產(chǎn)供應商可提供10年壽命保障。 撥環(huán)式：選用鋁合金LF6，抗腐蝕能力強，相對于磨損失效，腐蝕影響小。撥環(huán)密碼鎖正常情況可達到約16年的使用壽命。
科學性、先進性
- 科學性和先進性： (1)以車鎖一體的“玉碎”理念為核心，提出自行車鎖具安裝的“嵌入式“裝配，使鎖具安裝成為自行車生產(chǎn)過程的重要一環(huán)，改變了目前車、鎖分離的自行車生產(chǎn)方式，自行車的防盜安全在自行車制造過程中得到根本保證，實現(xiàn)了自行車安全機制上的突破和變革。 (2)運用密碼學基本思想，將目前鎖具的單層機械編碼結構變革為雙層結構機械編碼方式，即“復式機械編碼“方法，大大增加了編碼排序數(shù)，從基本原理上提高了鎖具的安全性。 (3)為適應不同市場需求，運用上述思想設計了兩套方案：撥環(huán)式密碼車頭鎖和按鍵式密碼車頭鎖。兩套方案都具備穩(wěn)定性好、安全性高的優(yōu)勢。兩款產(chǎn)品在價格上相互配合，市場覆蓋性好。 (4)引入人機工程學原理，通過分析和優(yōu)化，確定出龍頭固定角等位置參數(shù)，以方便自行車停放、防止被推走。 (5)鎖具損壞是一個漸變過程，當鎖具使用不能提供良好用戶體驗時，客戶會停止玉碎鎖的使用，因此正常使用不會造成用戶鎖壞車毀的情況，鎖具損壞問題不影響玉碎鎖的推廣和使用。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 整車制作完成，已與生產(chǎn)商簽訂合作協(xié)議。
技術轉讓方式
- 合作開發(fā)，共同成立公司。
作品可展示的形式
- ■實物、產(chǎn)品 ■模型 ■圖紙 ■現(xiàn)場演示 ■圖片 ■錄像 ■樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1、使用說明： 開鎖：撥好或鍵入正確密碼后，用推面或按鍵使鎖芯移出。 關鎖：前推推面或按清零鍵使鎖芯插入龍頭內即可。 2、技術特點： （1）安全牢固，無法倒賣 （2）操作簡單，使用方便 （3）密碼可換，便于記憶 （4）裝配簡單，成本較低 （5）無需鑰匙，開關快速 （6）質量穩(wěn)定，壽命較長 3、適用范圍及推廣前景的技術性說明： 自行車橫梁均為鍛造件，可以根據(jù)“玉碎”鎖的設計改變橫梁直徑，外形，制造成本低。 基于“玉碎”概念，可推廣到三輪車，電瓶車，摩托車，方便性和安全性均比現(xiàn)存鎖具有很大提高。 4、市場分析和經(jīng)濟效益預測： 目前，中高檔自行車售價在600~3000元。永久YE02806售價535元，“玉碎”成本20~25元，鎖增加“玉碎“功能的自行車溢價提高至635元（該價格得到企業(yè)負責人認可）。安銷售和設計利潤個50%算，每輛自行車仍可獲利75元?！坝谰门啤弊孕熊嚲哂?00萬輛/年的生產(chǎn)能力，若2%車上裝有“玉碎”鎖，也可年獲利600萬。
同類課題研究水平概述
- 本項目的重點在于研究車、鎖關系以及鎖具設計，以下從這兩方面論述。 一、在車、鎖關系上，雖然國外的車鎖如master, KRYPTONITE，以及國內的車鎖，如捷安特—K7350068，TONYON—TY338在防盜性上都比較好，但鎖具均采用車、鎖分離的方式，這樣的鎖具被暴力破壞之后，并不影響車的使用價值。市場上也有采用車頭鎖的產(chǎn)品，如捷安特的車頭鎖，鎖的位置暴露在車的前叉上，這樣的鎖可以用螺絲刀暴力破解，車頭鎖被破壞后車的正常使用不受任何影響。這類車頭鎖使用繁瑣，通過我們的走訪調查，原先購買車頭鎖的客戶中僅有不到1/10繼續(xù)使用原先提供的車頭鎖。 “玉碎”車頭鎖在車、鎖關系上與上述鎖具有本質不同，鎖和車的使用價值密切相關，真正地的實現(xiàn)了車鎖一體。 二、現(xiàn)有密碼鎖，如億眾、雅厚、TONYON等品牌的密碼鎖，密碼的組合方式多，不易直接破解，并且不必隨身攜帶鑰匙。市場上主流的機械密碼鎖有撥環(huán)式密碼鎖和按鍵式密碼鎖。對于按鍵式碼鎖，存在不能更改密碼的缺點。而撥環(huán)式密碼鎖，可以通過撥環(huán)時發(fā)出聲音破譯密碼。我們的“二次布碼技術”實現(xiàn)了按鍵式機械密碼鎖的密碼更換，而“偽凹槽設計”則消除了撥環(huán)式密碼鎖技術破解的可能，大大增強其安全性。因此我們的鎖具本身相對于同類產(chǎn)品，具備明顯的競爭優(yōu)勢。 總結： 通過同已有國內外車鎖的比較，我們在兩方面論證了其優(yōu)越性。首先在車和鎖的關系上，它首次在自行車上運用“玉碎”的概念，真正實現(xiàn)了車鎖一體，從根本上保護了車的使用價值。其次，本身具備出色的防盜功能，在安全性上毫不遜色。因此，我們的“玉碎”車頭鎖具備獨特的優(yōu)越性。
