CN105332569B - 用于公共自行车的电控临时锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于公共自行车的电控临时锁装置，包括锁体、机械锁头部分和开关控制电路，机械锁头部分包括锁舌、锁芯和用于限制锁芯转动的电机锁止结构，锁舌连接有用于锁舌插入的锁舌连接件，锁舌连接件连接有用于判断锁舌是否插入的锁舌检测开关，锁舌和锁芯之间设置有用于卡合锁舌的卡合结构，开关控制电路包括用于整体供电的蓄电池、单片机、读卡器和用于检测电机锁止机构状态的光电开关，单片机分别与光电开关、锁舌检测开关和电机锁止结构电连接。本发明利用单片机检测用户操作并对用户进行权限的鉴定，控制电控临时锁实现上锁或开锁的动作，结构简单，稳定性好。

Description

用于公共自行车的电控临时锁装置

技术领域

本发明属于锁具技术领域，特别涉及一种用于公共自行车的电控临时锁装置。

背景技术

随着城市建设的步伐越来越快，城市交通压力也随之增大，如何有效缓解城市交通压力已成为每个城市迫切需要解决的问题。在这种环境下，公共自行车租赁系统模式得到了大力的推广和广泛的应用，公共自行车的租借骑行模式被采纳应用的范围也越来越广，各地公共自行车保有量也越来越大。于此同时，居民对公共自行车各方面的要求也随之提高，而电子锁作为公共自行车结构中重要的一部分，对其结构的各种设计也层出不穷。

现有公共自行车临时锁一般采用机械锁，采用机械钥匙或密码钥匙方式控制锁具，使用时用户需要携带机械钥匙或记忆锁具密码，保密性不高，且机械钥匙携带不便，密码钥匙容易泄漏或忘记，给使用上带来了不便。另外，机械钥匙也给公共自行车运营单位带来了麻烦，一般运营公司都会有成千甚至上万辆自行车需要维护，而对应的临时锁也就需要至少每辆车一把钥匙，也就是需要维护成千上万把钥匙，要使这些钥匙完整保存且与车辆一一对应，给管理上带来了极大的挑战。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，解决现有技术中存在的缺陷，以提供一种结构简单、操作稳定的用于公共自行车的电控临时锁装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于公共自行车的电控临时锁装置，利用单片机检测用户操作并对用户进行权限的鉴定，控制电控临时锁实现上锁或开锁的动作，结构简单，稳定性好。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于公共自行车的电控临时锁装置，包括锁体、机械锁头部分和开关控制电路，所述机械锁头部分包括锁舌、锁芯和用于限制锁芯转动的电机锁止结构，所述锁舌连接有用于锁舌插入的锁舌连接件，所述锁舌连接件连接有用于判断所述锁舌是否插入的锁舌检测开关，所述锁舌和锁芯之间设置有用于卡合锁舌的卡合结构，所述开关控制电路包括用于整体供电的蓄电池、单片机、读卡器和用于检测电机锁止机构状态的光电开关，所述单片机分别与光电开关、锁舌检测开关和电机锁止结构电连接。

优选地，所述锁舌检测开关为机械弹性开关。

优选地，所述锁舌连接件的侧壁连接所述锁芯，所述卡合结构设置在所述锁舌连接件的侧壁和锁芯之间。

优选地，所述锁芯连接有锁杆，所述锁杆连接有旋钮，所述旋钮设置在所述锁体外部。

优选地，所述卡合结构包括滚珠，所述锁舌与锁舌连接件相连接的一端设置有用于卡合滚珠的环状凹槽，所述环状凹槽内壁为半球形弧面，所述锁芯与锁舌连接件相连接的端面上设置有用于容装滚珠的半球形凹槽。

优选地，所述电机锁止结构包括电机，所述电机输出端连接蜗杆，所述蜗杆上设置有锁止件，所述电机锁止结构通过锁止件连接锁杆侧壁，所述锁止件上设置有用于限制锁杆转动的第一杆件和用于反馈锁止件位置的第二杆件。

优选地，所述光电开关包括一个凹槽结构，所述凹槽结构凹槽口设置在正对于锁止件开锁或关锁状态任一对应位置的第二杆件位置处。

优选地，所述锁体还设置有一个用于控制开关控制电路退出低功耗待机状态的用户按钮。

优选地，所述锁体上还设置有用于放置太阳能电池板的腔体，腔体上盖为采用透明材质的开窗，开窗上设置有用于识别公共自行车的编号，太阳能电池板用于给蓄电池充电。

与现有技术采用的用于公共自行车的机械锁装置相比，本发明的有益效果如下：

(1)利用电子开关控制电路来控制机械锁头部分实现上锁或者开锁的动作，结构简单，设计合理。

(2)利用光电开关来检测电控临时锁的开锁或者关锁状态，结构紧凑，功能稳定。

(3)利用用户按钮和读卡器来检测用户的操作及对用户鉴权，通过读取用户卡片信息以及光电开关和机械弹性开关的反馈信息，以控制电控临时锁进行相应的动作。

(4)增加了旋钮，通过旋钮来带动锁杆和锁芯的转动，增强了用户在使用时的舒适度，提高了人机关系的协调性。

附图说明

图1是本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的立体图。

图2是本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的内部结构主视图。

图3是本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的卡合结构示意图。

图4是本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的锁止件结构示意图。

图5是本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的用户按钮结构示意图。

附图标记说明：1-锁舌；2-锁舌连接件；3-卡合结构；301-滚珠；302-环状凹槽；303-半球形凹槽；4-锁芯；5-锁杆；6-蜗杆；7-锁止件；701-第一杆件；702-第二杆件；8-弹簧；9-蓄电池；10-旋钮；11-光电开关；12-电机；13-用户按钮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例1

如图1与图2，其分别为本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的立体图和其内部结构主视图，包括锁体、机械锁头部分和开关控制电路，机械锁头部分包括锁舌1、锁芯4和用于限制锁杆转动的电机锁止结构，锁舌1连接有用于锁舌1插入的锁舌连接件2，锁舌连接件2连接有用于判断锁舌是否插入的锁舌检测开关，锁舌1和锁芯4之间设置有用于卡合锁舌1的卡合结构3，开关控制电路包括用于整体供电的蓄电池9、单片机、读卡器和用于检测电机锁止结构状态的光电开关11，单片机分别与光电开关11和电机锁止结构电连接，读卡器内设置有读卡天线。通过以上设置的用于公共自行车的电控临时锁装置在需要解锁时，此时锁舌插入锁体中，单片机检测到锁舌检测开关发出的高电平信息，用户刷用户卡，单片机检测到用户卡信息，通过身份验证并进行鉴权(用户卡为租车状态且所租车号与此车号相同)，然后结合光电开关11反馈的锁止机构状态信息，经过程序进行相关逻辑的判断通过后控制电机锁止机构解除对锁杆5的锁止动作，此时用户能够扭转锁芯4，带动卡合结构3解除对锁舌1的卡合，此时即完成了电控临时锁装置的开锁动作，锁舌1可从锁舌连接件2中拔出，锁舌1拔出信息通过锁舌检测开关反馈至单片机，扭簧控制卡合结构3归位，准备下一次上锁；当需要上锁时，将锁舌直接插入锁体中，锁舌插入锁舌连接件2，从而触发锁舌检测开关，此时单片机检测到锁舌检测开关的低电平转化为高电平信号，则锁舌检测到上锁已到位，电控临时锁进入工作状态，控制锁止机构重新锁止锁芯，使锁芯不能发生转动，此时即完成了电控临时锁装置的上锁动作，锁舌1无法从锁舌连接件2中拔出。

在具体应用实施例中，锁舌检测开关为机械弹性开关，与锁舌连接件2弹性连接，当机械弹性开关闭合时，发出一个高电平信号，当机械弹性开关开启时，发出一个低电平信号，以此来判断锁舌1是否插入锁舌连接件2。

在具体应用实施例中，锁舌连接件2的侧壁连接锁芯4，卡合结构3设置在锁舌连接件2的侧壁和锁芯4之间，锁舌1一端设置有弹簧8，起到缓冲的作用，有利于保证锁舌1插入锁舌连接件2中时的稳定性。

在具体应用实施例中，锁芯4连接有锁杆5，锁杆5连接有旋钮10，旋钮10设置在锁体外部，当需要开锁时，用户通过按钮激活电控系统从休眠状态下唤醒工作，读卡器进入读卡状态，此时用户刷卡单片机检测用户卡信息并鉴权，鉴权通过后控制电机锁止机构解除对锁杆5的锁止动作，此时用户能够通过旋钮10扭转锁芯4，带动卡合结构3解除对锁舌1的卡合，锁舌1可从锁舌连接件2中拔出，即完成开锁的动作。

如图4所示，其为本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的卡合结构示意图，在具体应用实施例中，卡合结构3包括滚珠301，锁舌1与锁舌连接件2相连接的一端设置有用于卡合滚珠301的环状凹槽302，凹槽内壁为半球形弧面，锁芯4与锁舌连接件2相连接的端面上设置有用于容装滚珠的半球形凹槽303，滚珠301位于关锁状态下锁芯4端面与环状凹槽302之间，且滚珠301进入环状凹槽302以对锁舌1进行卡合。当用户开锁时，锁杆5发生转动时，锁芯4随之转动，则滚珠301进入半球形凹槽303，脱离环状凹槽302，则解除了卡合结构3对锁舌1的卡合，锁舌1可以从锁舌连接件2内拔出；当需要上锁时，用户反转锁杆5和锁芯，则滚珠301离开半球形凹槽，重新回到锁舌1的环状凹槽302中，即重新卡合锁舌1，锁舌1不能从锁舌连接件2中拔出，完成上锁动作。

如图2所示，其为本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的锁止件结构示意图，在具体应用实施例中，电机锁止结构包括电机12，电机12输出端连接蜗杆6，蜗杆6上设置有锁止件7，电机锁止结构通过锁止件7连接锁杆5侧壁，锁止件7上设置有用于限制锁杆转动的第一杆件701和用于反馈锁止件位置的第二杆件702，锁杆5侧壁对应第一杆件701位置出设置有直径稍大于第一杆件701的圆孔。

在具体应用实施例中，光电开关11包括一个凹槽结构，凹槽结构凹槽口设置在正对于锁止件7开锁或关锁状态任一对应位置的第二杆件702位置处，通过光感应的方式检测锁止件7所在的位置，即检测电控临时锁的开锁或者关锁状态。当需要开锁时(此时光电开关11反馈关锁状态)，单片机控制电机12转动并带动蜗杆6发生转动，使锁止件7上的第一杆件7离开锁杆5上的圆孔，即解除了对锁杆5的限制，锁杆5可以转动，带动锁芯4转动，卡合结构3解除对锁舌1的卡合，锁舌1可以从锁舌连接件2中拔出，完成开锁动作；当需要关锁时(此时光电开关11反馈开锁状态)，单片机控制单片机控制电机12转动并带动蜗杆6发生转动，使锁止件7上的第一杆件7顶住锁杆5上的圆孔，锁杆5不能发生转动，卡合结构卡合锁舌1，锁舌不能从锁舌连接件2中拔出，完成关锁动作。

实施例2

如图5所示，其为本发明实施例一种用于公共自行车的电控临时锁装置的用户按钮结构示意图，在实施例1的基础上，在一具体应用实施例中，为了更好的减少本发明实施例的用于公共自行车的电控临时锁的耗电，锁体外壳上设置有用于与开关控制电路电连接的用户按钮7，用于控制电控临时锁的开关控制电路退出低功耗待机状态。开始时，开关控制电路处于低功耗待机状态，当用户按钮按下时，开关控制电路检测锁绳插入信号，即锁绳是否已经上锁，若处于上锁状态，开关控制电路被唤醒，等待读卡，若用户刷卡，判断用户卡是否为租车状态且所租车号与此车号相同，若通过验证，则电机动作开锁，判断是否开锁成功，若锁舌被弹簧弹出且检测到开锁到位信号，若检测到，则电机动作上锁使锁销归位，检测是否上锁到位，若检测到上锁到位信号，则控制模块进入低功耗状态；若电控临时锁处于开锁状态，则开关控制电路重新回到待机状态。通过设置用户按钮，使得控制模块进入低功耗待机状态，大大节约了电控临时锁的耗电，延长了电源模块的使用时间。

实施例3

在实施例1和实施例2的基础上，为了实现蓄电池的自动充电，本发明实施例的用于公共自行车的电控临时锁装置进一步设置有太阳能电池板。在一具体应用实例中，为了集约产品的体积，太阳能电池板设置于壳体上端面的内侧，腔体上方设置有透明材质盖板，通过太阳能电池板可以将日照光转化为电能并为蓄电池充电。腔体上盖为采用透明材质的开窗，开窗上设置有编号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于公共自行车的电控临时锁装置，包括锁体、机械锁头部分和开关控制电路，其特征在于，所述机械锁头部分包括锁舌(1)、锁芯(4)和用于限制锁芯转动的电机锁止结构，所述锁舌(1)连接有用于锁舌(1)插入的锁舌连接件(2)，所述锁舌连接件(2)连接有用于判断所述锁舌是否插入的锁舌检测开关，所述锁舌(1)和锁芯(4)之间设置有用于卡合锁舌(1)的卡合结构(3)，所述开关控制电路包括用于整体供电的蓄电池(9)、单片机、读卡器和用于检测电机锁止结构状态的光电开关(11)，所述单片机分别与光电开关(11)、锁舌检测开关和电机锁止结构电连接，所述锁舌检测开关为机械弹性开关，所述锁舌连接件(2)的侧壁连接所述锁芯(4)，所述卡合结构(3)设置在所述锁舌连接件(2)的侧壁和锁芯(4)之间。

2.如权利要求1所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述锁芯(4)连接有锁杆(5)，所述锁杆(5)连接有旋钮(10)，所述旋钮(10)设置在所述锁体外部。

3.如权利要求1或2所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述卡合结构(3)包括滚珠(301)，所述锁舌(1)与锁舌连接件(2)相连接的一端设置有用于卡合滚珠(301)的环状凹槽(302)，所述环状凹槽(302)内壁为半球形弧面，所述锁芯(4)与锁舌连接件(3)相连接的端面上设置有用于容装滚珠(301)的半球形凹槽(303)。

4.如权利要求1所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述电机锁止结构包括电机(12)，所述电机(12)输出端连接蜗杆(6)，所述蜗杆(6)上设置有锁止件(7)，所述电机锁止结构通过锁止件(7)连接锁杆(5)侧壁，所述锁止件(7)上设置有用于限制锁杆转动的第一杆件(701)和用于反馈锁止件位置的第二杆件(702)。

5.如权利要求1或2或4所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述光电开关(11)包括一个凹槽结构，所述凹槽结构凹槽口设置在正对于锁止件(7)开锁或关锁状态任一对应位置的第二杆件(702)位置处。

6.如权利要求1或2或4所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述锁体还设置有一个用于控制开关控制电路退出低功耗待机状态的用户按钮(13)。

7.如权利要求1或2或4所述的用于公共自行车的电控临时锁装置，其特征在于，所述锁体上还设置有用于放置太阳能电池板的腔体，所述腔体上盖为采用透明材质的开窗，开窗上设置有编号。