CN106741336B - 一种语音控制的多功能自行车碟刹锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种语音控制的多功能自行车碟刹锁，其特征在于该碟刹锁包括上基体、语音开锁结构、锁销、钢丝绳锁和下基体，上基体与下基体之间形成U形空腔，在U形空腔的开口端设置锁销；语音开锁结构位于上基体内，钢丝绳锁位于下基体的中部基体内部；所述上基体内设置有容纳腔，在侧壁上设有语音孔隙，上基体未与下基体连接的一端上设有上基体锁孔，在容纳腔内设置语音开锁结构，所述下基体中部设有圆形锁腔，在未与上基体连接的一端上设有下基体锁孔，在圆形锁腔内设有钢丝绳锁；所述锁销整体为柱形，上部柱面上设有凹槽，下部设有肩阶，下部穿过复位弹簧，复位弹簧一端抵触锁销的肩阶，另一端与上基体锁孔下部内壁抵触。

Description

一种语音控制的多功能自行车碟刹锁

技术领域

本发明涉及自行车锁技术领域，具体涉及一种语音控制的多功能自行车碟刹锁。

背景技术

现在，雾霾、交通堵塞等问题为人们的日常出行增添了不少麻烦，因此，更加绿色环保的自行车成了人们出行方式的新选择，但同时自行车的防盗又成为了人们面对的新问题。目前自行车常用碟刹锁来进行防盗，现有的碟刹锁由被中间间隙分开的上、下基体组成，上基体内部有锁芯、锁销，上锁时转动锁芯使锁销穿过自行车碟刹孔并进入下基体锁孔中，卡住自行车碟刹片使车轮无法正常转动达到防盗的目的。实用新型专利CN 204983962U在传统的碟刹锁中加入了太阳能报警装置，增加了碟刹锁的防盗性能，发明专利CN105178741 A 提供了一种可选择开启或关闭报警装置的碟刹锁方案，可以根据情况选择是否上锁。但由于自行车本身体积小，重量轻的特点，即使使用了带有报警功能的碟刹锁，自行车也很容易被偷车人抬到面包车等作案车辆上被偷走，还由于碟刹锁锁芯短，容易被人用螺丝刀、电钻等工具直接破坏掉锁芯和报警装置。因此，碟刹锁的防盗能力还可以进一步增强。

发明内容

针对现有碟刹锁技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种语音控制的多功能自行车碟刹锁。该碟刹锁使用语音开锁结构取代锁芯的方式进行开锁，使偷车人无法通过破坏锁芯偷走车辆，并加入了可以自动收纳在锁体的下基体内部的钢丝绳锁结构，将自行车碟刹上锁的同时把自行车锁在地面固定物体上，使自行车无法被搬到作案车辆上运走，具有多重防盗的功能。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种语音控制的多功能自行车碟刹锁，其特征在于该碟刹锁包括上基体、语音开锁结构、锁销、钢丝绳锁和下基体，上基体与下基体之间形成U形空腔，在U形空腔的开口端设置锁销；语音开锁结构位于上基体内，钢丝绳锁位于下基体的中部基体内部；

所述上基体内设置有容纳腔，在侧壁上设有语音孔隙，上基体未与下基体连接的一端上设有上基体锁孔，在容纳腔内设置语音开锁结构，所述下基体中部设有圆形锁腔，在未与上基体连接的一端上设有下基体锁孔，在圆形锁腔内设有钢丝绳锁；

所述锁销整体为柱形，上部柱面上设有凹槽，下部设有肩阶，下部穿过复位弹簧，复位弹簧一端抵触锁销的肩阶，另一端与上基体锁孔下部内壁抵触，向上方弹起锁销，保持未上锁状态；

所述语音开锁结构包括语音输入模块、微控制模块、电源模块、报警模块、电磁铁、传动槽和定位杆；所述语音输入模块、微控制模块和报警模块集成在电路板上，所述微控制模块分别与语音输入模块、电源模块和报警模块连接，电源模块同时与电磁铁连接，所述电源模块由太阳能电池板与蓄电池组成，太阳能电池板铺设在容纳腔的上部，蓄电池与太阳能电池板相连接，通过太阳能电池板为蓄电池充电，由蓄电池为语音开锁结构供电；所述定位杆位于传动槽内，定位杆能在传动槽内前后移动，控制锁销的上锁与开锁，定位杆杆体的两侧设有传动凸起，该传动凸起与复位弹簧一端相抵触，所述电磁铁通电有磁力一端正对着定位杆一端，定位杆与电磁铁之间留有空隙，定位杆的另一端与锁销的凹槽接触；

所述钢丝绳锁包括中心轮、发条弹簧、钢丝绳、锁环、U型片和中心轮底座，所述中心轮底座的圆心设有中心轮轴，以中心轮轴为中心，在中心轮底座上设有U型凹槽，U型片能在该U型凹槽中前后移动，U型片上部设有凸起，所述中心轮的通过凸出于中心轮下部的变形齿轮与U型片上的凸起连接；所述钢丝绳一端固定在中心轮的圆环外壁上，另一端连接有锁环，发条弹簧一端固定在中心轮轴上，另一端固定在中心轮的内壁上，发条弹簧的弹力将钢丝绳收纳缠绕在中心轮上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用语音开锁结构代替传统锁芯开锁，使偷车人无法用螺丝刀、钻头破坏锁芯等暴力方式开锁；下基体内部的钢丝绳锁，发条弹簧将钢丝绳收纳在下基体内，钢丝绳一端固定在锁体内部中心轮上另一端在连接锁环，上锁时通过锁环抽出钢丝绳缠绕在栅栏、路灯柱子等地面固定物体上，锁销穿过钢丝绳一端的锁环进入下基体锁孔中，可以将自行车固定在栅栏、路灯杆等地面固定物体上，使偷车人无法将自行车搬走，具有多重防盗的功能。

所述锁销上面有供定位杆插入的凹槽，将锁销按下时，当锁销凹槽到达定位杆前端位置时，复位弹簧的作用力推动定位杆使其插入锁销柱体凹槽中，使锁销无法复位，此时锁销下部进入下基体锁孔里，由定位杆卡住锁销凹槽使其无法复位完成上锁，完成代替传统钥匙转动锁芯上锁的功能。所述定位杆杆体两侧有传动凸起，该传动凸起与复位弹簧一端抵触，也可以在上基体内部的传动槽内沿着传动槽方向前后移动，控制锁销的上锁与开锁。

附图说明

图1为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁一种实施例的立体结构示意图；

图2为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁的爆炸结构示意图；

图3为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁一种实施例的钢丝绳锁5的内部结构示意图；

图4为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁一种实施例的中心轮501的仰视结构示意图；

图5为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁一种实施例的U型片505的结构示意图；

图6为本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁一种实施例的中心轮底座506的立体结构示意图；

图中，1语音开锁结构、2上基体、3下基体、4锁销、5钢丝绳锁；201上基体锁孔、 202语音孔隙、301下基体锁孔、302圆形锁腔、401凹槽、402肩阶、101太阳能电池板、 102电磁铁、103定位杆、104传动槽、105电磁铁托、501中心轮、504发条弹簧、502钢丝绳、503锁环、505U型片、506中心轮底座；5011变形齿轮、5051凸起、5061中心轮轴、 5062 U型凹槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本发明语音控制的多功能自行车碟刹锁(简称碟刹锁，参见图1-6)包括上基体2、语音开锁结构1、锁销4、钢丝绳锁5和下基体3，上基体2与下基体3之间形成U形空腔，在U 形空腔的开口端设置锁销4；语音开锁结构位于上基体2内，钢丝绳锁5位于下基体3的中部基体内部；

所述上基体2内设置有容纳腔，在侧壁上设有语音孔隙202，上基体未与下基体连接的一端上设有上基体锁孔201，在容纳腔内设置语音开锁结构1，所述下基体3中部设有圆形锁腔302，在未与上基体连接的一端上设有下基体锁孔301，在圆形锁腔内设有钢丝绳锁5；

所述锁销4(参见图2)整体为柱形，上部柱面上设有凹槽401，下部设有肩阶402，下部穿过复位弹簧，复位弹簧一端抵触锁销的肩阶，另一端与上基体锁孔201下部内壁抵触，向上方弹起锁销4，保持未上锁状态；上锁时按下锁销使其下端从上基体锁孔201进入下基体锁孔301中，由定位杆103卡住凹槽401使锁销无法复位，完成上锁；非上锁状态时，由于复位弹簧的作用，锁销上端突出于上基体锁孔201；

所述语音开锁结构1包括语音输入模块、微控制模块、电源模块、报警模块、电磁铁102、传动槽104和定位杆103；所述语音输入模块、微控制模块和报警模块集成在电路板上，所述微控制模块分别与语音输入模块、电源模块和报警模块连接，电源模块同时与电磁铁102 连接，所述电源模块由太阳能电池板101与蓄电池组成，太阳能电池板101铺设在容纳腔的上部，蓄电池与太阳能电池板相连接，通过太阳能电池板为蓄电池充电，由蓄电池为语音开锁结构1供电，通过太阳能电池板利用太阳能为蓄电池充电，使用绿色能源且可以避免繁琐的充电，便捷无污染；所述定位杆103位于传动槽104内，定位杆103能在传动槽104内前后移动，控制锁销的上锁与开锁，定位杆杆体的两侧设有传动凸起，该传动凸起与复位弹簧一端相抵触，所述电磁铁102通电有磁力一端正对着定位杆103一端，定位杆与电磁铁之间留有空隙，方便定位杆能前后移动，定位杆的另一端与锁销的凹槽401接触；电磁铁102通过电磁铁托105固定；

当输入的语音通过语音输入模块经过模数转换并传输到微控制模块时，微控制模块对该输入的语音进行分析，判断该输入的语音与预设开锁语音是否相同，若吻合，微控制模块使蓄电池为电磁铁102供电电路电流增大，使其磁力增大，吸引定位杆退出锁销的凹槽401，锁销在复位弹簧向上弹力作用下复位，完成开锁；若不吻合，微控制模块激活报警器模块进行报警；

所述钢丝绳锁5包括中心轮501、发条弹簧504、钢丝绳502、锁环503、U型片505和中心轮底座506，所述中心轮底座506(参见图6)的圆心设有中心轮轴5061，以中心轮轴 5061为中心，在中心轮底座上设有U型凹槽5062，U型片505能在该U型凹槽中前后移动， U型片505上部设有凸起5051，所述中心轮501的通过凸出于中心轮下部的变形齿轮5011 与U型片505上的凸起5051连接，进而控制中心轮转动；所述钢丝绳502一端固定在中心轮的圆环外壁上，另一端连接有锁环503，发条弹簧504一端固定在中心轮轴5061上，另一端固定在中心轮501的内壁上，发条弹簧的弹力将钢丝绳502收纳缠绕在中心轮501上，上锁时将锁环一端的钢丝绳拉出，同时带动中心轮转动，同时中心轮拉紧发条弹簧，松开钢丝绳后U型片凸起可以卡住变形齿轮，使中心轮不能被发条弹簧收回，方便上锁，收纳时向外轻拉钢丝绳凸起不再卡住变形齿轮，发条弹簧带动中心轮转动，使钢丝绳自动收回缠绕在中心轮上。

本发明的进一步特征在于所述微控制模块的具体型号可以选择STM32系列单片机，优选基于ARM-CORTEX-M3内核的32位单片机。

实施例1

本实施例语音控制的多功能自行车碟刹锁，该碟刹锁基体由上基体2与下基体3组成，通过贯穿上、下基体的锁销4插入自行车碟刹的碟刹孔中并利用钢丝绳锁将自行车锁在地面固定物体上，使自行车轮无法正常转动也无法被搬走达到多重防盗的目的，锁销4具体结构如图2所示，其下端有肩阶402，复位弹簧一端抵触在肩阶402上，另一端与上基体锁孔201 下部内壁抵触，未上锁时复位弹簧将肩阶402向上方弹起使锁销上端凸出在上基体锁孔201 处，此时锁销4下端在上基体2内部，没有插入下基体锁孔301内，锁销4上有凹槽401，定位杆103两侧设有传动凸起，传动凸起抵触复位弹簧一端，复位弹簧另一端抵触在上基体2内部容纳腔的内壁上，电磁铁102通电有磁力一端正对着定位杆103一端，定位杆103与电磁铁102之间留有空隙，方便定位杆103能前后移动，定位杆103的另一端与锁销的凹槽 401接触；电磁铁102通过电磁铁托105固定；

传动凸起也可以在上基体2的容纳腔中的传动凹槽内沿其方向前后移动，未上锁时，定位杆103抵触在锁销4的凹槽401下方锁销柱体上，其前端没有进入凹槽401内，上锁时按下锁销4，凹槽401到达定位杆103前端对应位置时，由于凹槽401的存在使锁销4直径变细，定位杆103前端不再抵触锁销4凹槽401下方柱体，复位弹簧的弹力使定位杆103前端向锁销4的凹槽401内移动，定位杆103前端便卡住凹槽401，防止锁销4在复位弹簧对肩阶402的向上的弹力作用下复位，锁销4下端进入下基体锁孔301，完成上锁；同时，下基体3中部设有圆形锁腔302，在下基体3上设有从圆形锁腔302引出的钢丝绳锁孔，圆形锁腔302中有收纳在其内部的钢丝绳锁5，钢丝绳502一端固定在中心轮501外壁上，另一端固定有锁环503并由钢丝绳锁孔延伸出下基体3外部，上锁时可以在钢丝绳锁孔中将锁环503 抽出平放于下基体锁孔301处，按下锁销4使其穿过上基体锁孔201、锁环503进入下基体锁孔301，发条弹簧504一端固定在中心轮轴5061圆柱的间隙中，另一端固定在中心轮501 上，中心轮轴5061位于中心轮底座506圆心处，中心轮轴5061穿过中心轮501的圆心孔将其固定在中心轮底座506上，中心轮501底部与中心轮底座506接触也可以在其上面转动， U型片505置于中心轮底座506的U型槽5062内，其可以在槽内前后移动，U型片505上有凸起5051与中心轮501背面上变形齿轮5011接触，上锁时抽出钢丝绳带动中心轮501转动，使发条弹簧504被压缩，停止拉动钢丝绳502时，发条弹簧504的弹力使中心轮501回转，但由于凸起5051卡住中心轮501上的变形齿轮5011使其停止转动，钢丝绳502便保持抽出时的长度，可以将钢丝绳502缠绕在栅栏、路灯杆等地面固定物体上，然后将锁环503 平放在下基体锁孔301内的凹槽中，按下锁销4使其依次插入自行车碟刹盘的碟刹孔和锁环 503，并进入下基体锁孔301中，完成碟刹盘的上锁并将自行车固定在地面固定物体上，减少被盗几率，开锁后收回钢丝绳502时只需将其向外轻拉，带动中心轮501转动使得变形齿轮5011带动凸起5051移动，使U型片505在U型凹槽5062内移动，最终使得凸起5051 不再卡住变形齿轮5011，然后松开钢丝绳502，发条弹簧504便带动中心轮501回转，直至将钢丝绳502完全收回缠绕收纳在中心轮501上。

语音开锁结构1位于上基体2的容纳腔内，包括电源模块、语音输入模块、微控制模块和报警模块，电源模块由太阳能电池板101与蓄电池组成，语音输入模块由语音识别器组成，报警模块由报警器组成，其中语音输入模块、微控制模块和报警模块集成在电路板上，由蓄电池为电路板供电，微控制模块通过控制蓄电池流经电磁铁102的电流大小来其磁力，电磁铁102固定在上基体2容纳腔内的电磁铁托105上，定位杆103与电磁铁102之间留有一定空隙，电磁铁102磁力增大时吸引定位杆103向电磁铁102处移动，开锁时语音信号通过语音孔隙202进入到上基体2的容纳腔内，并由其内部的语音输入模块收集该语音信号，收集到的信号经过模数转换后传输到微控制模块中进行处理，当输入的语音信号与预先设定好的解锁语音匹配时，微控制模块使蓄电池流经电磁铁102的电流增大使其磁力增强，吸引定位杆103向电磁铁102方向移动，定位杆103前端不再卡在凹槽401中，复位弹簧对肩阶402的弹力使锁销4沿着上基体锁孔201向上移动复位，同时凹槽401上移，5秒后微控制单元切断蓄电池流经电磁铁102的电流使其失去磁力不再吸引定位杆103，定位杆103在复位弹簧的弹性作用下向锁销4方向移动，直到定位杆103前端抵触锁销4柱体，恢复到上锁之前状态，完成开锁；当输入语音与预先设定开锁语音不匹配达到3次时，微控制模块启动报警模块的报警器进行报警。

图中实施例只是本发明的一个具体实施实例，对于其他没有举例的实例但其特征与本专利特征内容完全相同的实施实例也属于本专利的权利要求范围。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种语音控制的多功能自行车碟刹锁，其特征在于该碟刹锁包括上基体、语音开锁结构、锁销、钢丝绳锁和下基体，上基体与下基体之间形成U形空腔，在U形空腔的开口端设置锁销；语音开锁结构位于上基体内，钢丝绳锁位于下基体的中部基体内部；

所述上基体内设置有容纳腔，在侧壁上设有语音孔隙，上基体未与下基体连接的一端上设有上基体锁孔，在容纳腔内设置语音开锁结构，所述下基体中部设有圆形锁腔，在未与上基体连接的一端上设有下基体锁孔，在圆形锁腔内设有钢丝绳锁；

所述锁销整体为柱形，上部柱面上设有凹槽，下部设有肩阶，下部穿过复位弹簧，复位弹簧一端抵触锁销的肩阶，另一端与上基体锁孔下部内壁抵触，向上方弹起锁销，保持未上锁状态；

所述语音开锁结构包括语音输入模块、微控制模块、电源模块、报警模块、电磁铁、传动槽和定位杆；所述语音输入模块、微控制模块和报警模块集成在电路板上，所述微控制模块分别与语音输入模块、电源模块和报警模块连接，电源模块同时与电磁铁连接，所述电源模块由太阳能电池板与蓄电池组成，太阳能电池板铺设在容纳腔的上部，蓄电池与太阳能电池板相连接，通过太阳能电池板为蓄电池充电，由蓄电池为语音开锁结构供电；所述定位杆位于传动槽内，定位杆能在传动槽内前后移动，控制锁销的上锁与开锁，定位杆杆体的两侧设有传动凸起，该传动凸起与复位弹簧一端相抵触，所述电磁铁通电有磁力一端正对着定位杆一端，定位杆与电磁铁之间留有空隙，定位杆的另一端与锁销的凹槽接触；

所述钢丝绳锁包括中心轮、发条弹簧、钢丝绳、锁环、U型片和中心轮底座，所述中心轮底座的圆心设有中心轮轴，以中心轮轴为中心，在中心轮底座上设有U型凹槽，U型片能在该U型凹槽中前后移动，U型片上部设有凸起，所述中心轮的通过凸出于中心轮下部的变形齿轮与U型片上的凸起连接；所述钢丝绳一端固定在中心轮的圆环外壁上，另一端连接有锁环，发条弹簧一端固定在中心轮轴上，另一端固定在中心轮的内壁上，发条弹簧的弹力将钢丝绳收纳缠绕在中心轮上；

在下基体上设有从圆形锁腔引出的钢丝绳锁孔，圆形锁腔中有收纳在其内部的钢丝绳锁，钢丝绳一端固定在中心轮外壁上，另一端固定有锁环并由钢丝绳锁孔延伸出下基体外部，上锁时在钢丝绳锁孔中将锁环抽出平放于下基体锁孔处，按下锁销使其穿过上基体锁孔、锁环进入下基体锁孔，发条弹簧一端固定在中心轮轴圆柱的间隙中，另一端固定在中心轮上，中心轮轴位于中心轮底座圆心处，中心轮轴穿过中心轮的圆心孔将其固定在中心轮底座上，中心轮底部与中心轮底座接触也在其上面转动，U型片置于中心轮底座的U型槽内，其在槽内前后移动，U型片上有凸起与中心轮背面上变形齿轮接触，上锁时抽出钢丝绳带动中心轮转动，使发条弹簧被压缩，停止拉动钢丝绳时，发条弹簧的弹力使中心轮回转，但由于凸起卡住中心轮上的变形齿轮使其停止转动，钢丝绳便保持抽出时的长度，将钢丝绳缠绕在地面固定物体上，然后将锁环平放在下基体锁孔内的凹槽中，按下锁销使其依次插入自行车碟刹盘的碟刹孔和锁环，并进入下基体锁孔中，完成碟刹盘的上锁并将自行车固定在地面固定物体上，开锁后收回钢丝绳时只需将其向外轻拉，带动中心轮转动使得变形齿轮带动凸起移动，使U型片在U型凹槽内移动，最终使得凸起不再卡住变形齿轮，然后松开钢丝绳，发条弹簧便带动中心轮回转，直至将钢丝绳完全收回缠绕收纳在中心轮上；

开锁时语音信号通过语音孔隙进入到上基体的容纳腔内，并由其内部的语音输入模块收集该语音信号，收集到的信号经过模数转换后传输到微控制模块中进行处理，当输入的语音信号与预先设定好的解锁语音匹配时，微控制模块使蓄电池流经电磁铁的电流增大使其磁力增强，吸引定位杆向电磁铁方向移动，定位杆前端不再卡在凹槽中，复位弹簧对肩阶的弹力使锁销沿着上基体锁孔向上移动复位，同时凹槽上移，5秒后微控制单元切断蓄电池流经电磁铁的电流使其失去磁力不再吸引定位杆，定位杆在复位弹簧的弹性作用下向锁销方向移动，直到定位杆前端抵触锁销柱体，恢复到上锁之前状态，完成开锁；当输入语音与预先设定开锁语音不匹配达到3次时，微控制模块启动报警模块的报警器进行报警。

2.根据权利要求1所述的语音控制的多功能自行车碟刹锁，其特征在于所述微控制模块的为STM32系列单片机。

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