CN106892027A - 一种智能型自行车锁控制系统、控制方法及自行车锁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型自行车锁控制系统，其包括有自行车锁和手机，其中：所述自行车锁内置有蓝牙模块，所述自行车锁用于通过蓝牙模块获取开锁信号而执行解锁动作，并且当自行车锁解锁后关闭蓝牙信号，当自行车锁上锁后，打开蓝牙无线信号，以便手机能够通过蓝牙发现找到并连接此自行车锁；所述手机内置有预设的应用软件，藉由所述应用软件而生成开锁信号，并将开锁信号发送至自行车锁。本发明具有防盗效果好、便于实现扩展开发、低功耗、节能型等特点。

Description

一种智能型自行车锁控制系统、控制方法及自行车锁
技术领域
本发明涉及车锁，尤其涉及一种智能型自行车锁控制系统、控制方法及自行车锁。
背景技术
自行车锁是用来锁住自行车，进而实现防盗的安保器材，随着节能、环保意识的提高，现在很多学生、上班族的交通工具都是自行车,自行车的安全成为他们担心的问题,要确保自行车的安全，一把优质、方便的自行车防盗锁还是很有必要的。现有技术中的自行车锁大多是纯机械结构，例如马蹄锁、铁链锁、U型锁等等，这些车锁存在一个共同的问题是，必须依赖钥匙才能使用，而当车锁面对一些开锁高手或有意堵死锁眼的人时，这类机械锁就容易被开启或者导致报废，为车主造成了不必要的损失，因而市场上急需一种能够替代这些机械锁，进而防盗、防破坏的自行车锁。此外，对于一些电控型自行车锁而言，还需要其具备较长的工作时间，可见长期供电等问题需要解决，然而现有技术中缺少一种低功耗、节能型的自行车锁解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种防盗效果好、可防破坏、便于实现扩展开发、低功耗、节能型的智能型自行车锁控制系统、控制方法及自行车锁。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种智能型自行车锁控制系统，其包括有自行车锁和手机，其中：所述自行车锁内置有蓝牙模块，所述自行车锁用于通过蓝牙模块获取开锁信号而执行解锁动作，并且当自行车锁解锁后关闭蓝牙信号，当自行车锁上锁后，打开蓝牙无线信号，以便手机能够通过蓝牙发现找到并连接此自行车锁；所述手机内置有预设的应用软件，藉由所述应用软件而生成开锁信号，并将开锁信号发送至自行车锁。
优选地，所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
优选地，所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
优选地，所述应用软件还用于生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。
一种智能型自行车锁控制方法，该方法基于一自行车锁及一手机实现，所述方法包括如下步骤：步骤S1，利用手机内安装的应用软件生成开锁信号；步骤S2，手机将开锁信号发送至自行车锁；步骤S3，自行车锁通过蓝牙模块获取开锁信号并执行解锁动作；步骤S4，当自行车锁解锁后关闭蓝牙无线信号；步骤S6，当自行车锁上锁时打开蓝牙无线信号。
优选地，所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
优选地，还包括有备用供电步骤：所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
优选地，还包括有权利分享步骤：利用所述应用软件生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。
一种自行车锁，其包括有外壳、底盖和锁芯，所述外壳是包括有两条支臂的“U”形外壳，所述底盖盖合于外壳，所述锁芯呈圆弧形，所述锁芯的第一端设于外壳内，所述锁芯的第二端可穿过外壳的两条支臂，所述外壳内设有拉簧、主控板、电池和支架，所述支架上设有驱动机构和卡扣，所述拉簧的一端固定连接于锁芯，所述拉簧的另一端固定连接于外壳，所述电池用于为主控板和驱动机构供电，所述主控板电性连接有无线通讯模块，所述锁芯的外侧对应所述卡扣而开设有卡槽，所述驱动机构电性连接于主控板，所述驱动机构用于执行主控板的控制指令而驱使卡扣向锁芯靠近或者远离，当所述锁芯的第二端穿过外壳的两条支臂且所述卡扣卡合于卡槽时，该自行车锁处于上锁状态，当所述主控板通过无线通讯模块接收到开锁指令时，所述主控板向驱动机构发送控制指令，由驱动机构驱使卡扣远离锁芯，藉由所述拉簧而将锁芯拉入外壳内，以令自行车锁处于解锁状态。
优选地，所述驱动机构为电动机，所述驱动机构用于带动一驱动齿轮转动，所述驱动齿轮用于带动卡扣移动，通过控制驱动齿轮正反转而驱动卡扣往复移动。
本发明公开的智能型自行车锁控制系统，在使用过程中，先利用手机内安装的应用软件生成开锁信号，由手机将开锁信号发送至自行车锁，之后自行车锁通过蓝牙模块获取开锁信号并执行解锁动作，在此基础上，当自行车锁解锁后关闭蓝牙信号进入休眠，当自行车锁上锁时打开蓝牙信号。
附图说明
图1为本发明智能型自行车锁控制系统开锁过程的流程图。
图2为本发明智能型自行车锁控制系统上锁过程的流程图。
图3为智能型自行车锁的通信接口的组成框图。
图4为本发明智能型自行车锁的结构图。
图5为本发明智能型自行车锁的分解图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种智能型自行车锁控制系统，结合图1至图3所示，其包括有自行车锁和手机，其中：
所述自行车锁内置有蓝牙模块，所述自行车锁用于通过蓝牙模块获取开锁信号而执行解锁动作，并且当自行车锁解锁后关闭蓝牙信号，当自行车锁上锁后，打开蓝牙无线信号，以便手机能够通过蓝牙发现找到并连接此自行车锁；
所述手机内置有预设的应用软件，藉由所述应用软件而生成开锁信号，并将开锁信号发送至自行车锁。
上述智能型自行车锁控制系统，在使用过程中，先利用手机内安装的应用软件生成开锁信号，由手机将开锁信号发送至自行车锁，之后自行车锁通过蓝牙模块获取开锁信号并执行解锁动作，在此基础上，当自行车锁解锁后关闭蓝牙无线信号，当自行车锁上锁后打开蓝牙无线信号，以便手机能够通过蓝牙发现找到并连接此自行车锁。
作为一种优选方式，所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
为了保证电量的供给，所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
对于多个手机用户而言，本发明可将自行车的使用权分享给他人，具体可设置授权信息以控制车锁：所述应用软件还用于生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。
在上述系统的基础上，本发明还公开了一种智能型自行车锁控制方法，其特征在于，该方法基于一自行车锁及一手机实现，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，利用手机内安装的应用软件生成开锁信号；
步骤S2，手机将开锁信号发送至自行车锁；
步骤S3，自行车锁通过蓝牙模块获取开锁信号并执行解锁动作；
步骤S4，当自行车锁解锁后关闭蓝牙无线信号；
步骤S6，当自行车锁上锁时打开蓝牙无线信号。
实际应用中，利用蓝牙技术设备发现的特点，当手机应用通过蓝牙开锁后，智能锁的蓝牙电路自动断开与手机的蓝牙连接并进入休眠，当用户手动上锁，重新触发蓝牙电路发送广播包，以便新的手机连接开锁。通过以上步骤的实现，降低使用过程的功耗，并且简化了手机应用对智能锁上锁状态的判断。
作为一种，还包括地理位置信息实时采集步骤：所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
本实施例还包括有备用供电步骤：所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。具体方案是：内置锂电池和可更换的两节18650电池供电，正常情况下使用18650电池供电，18650电池被拆卸后，内置锂电池能保证系统正常运行一段时间，同时18650电池可为内置锂电池充电。
本实施例还包括有权利分享步骤：利用所述应用软件生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。基于这一特性，本发明不仅能实现智能自行车锁上锁和解锁不同状态的检测，提醒用户上锁，用户手机靠近自动解锁，而且还可以通过软件授权的方式将自行车租借和分享给他人使用。
为了更好地实现上述智能车锁的功能，本发明还公开了一种智能型自行车锁，结合图4和图5所示，其包括有外壳1、底盖2和锁芯3，所述外壳1是包括有两条支臂的“U”形外壳，所述底盖2盖合于外壳1，所述锁芯3呈圆弧形，所述锁芯3的第一端设于外壳1内，所述锁芯3的第二端可穿过外壳1的两条支臂，所述外壳1内设有拉簧4、主控板6、电池5和支架9，所述支架9上设有驱动机构7和卡扣8，所述拉簧4的一端固定连接于锁芯3，所述拉簧4的另一端固定连接于外壳1，所述电池5用于为主控板6和驱动机构7供电，所述主控板6电性连接有无线通讯模块，所述锁芯3的外侧对应所述卡扣8而开设有卡槽30，所述驱动机构7电性连接于主控板6，所述驱动机构7用于执行主控板6的控制指令而驱使卡扣8向锁芯3靠近或者远离，当所述锁芯3的第二端穿过外壳1的两条支臂且所述卡扣8卡合于卡槽30时，该自行车锁处于上锁状态，当所述主控板6通过无线通讯模块接收到开锁指令时，所述主控板6向驱动机构7发送控制指令，由驱动机构7驱使卡扣8远离锁芯3，藉由所述拉簧4而将锁芯3拉入外壳1内，以令自行车锁处于解锁状态。
上述智能型自行车锁中，所述锁芯3可以在外壳1的两条支臂间往复滑动，上锁时，可推拉锁芯3使其第二端穿过外壳1的两条支臂，直至卡扣8卡合于锁芯3上的卡槽30，当需要解锁时，可以通过无线通讯模块向主控板6发送开锁指令，主控板6根据该开锁指令而控制驱动机构7产生相应动作，使得驱动机构7带动卡扣8远离锁芯3，同时利用拉簧4而将锁芯3拉入外壳1内。基于上述结构可见，本发明无需钥匙和机械锁体的配合即可实现开锁和上锁，不仅防盗效果更好，而且可以防止被恶意破坏，特别是基于电控的方式，使得本发明更易于实现扩展功能，且智能化性能更佳。
关于动力机构，所述驱动机构7为电动机，所述驱动机构7用于带动一驱动齿轮70转动，所述驱动齿轮70用于带动卡扣8移动，通过控制驱动齿轮70正反转而驱动卡扣8往复移动。进一步地，所述驱动机构7的输出轴与驱动齿轮70之间设有减速齿轮组71。
作为一种优选方式，所述锁芯3为不锈钢锁芯。本实施例中，所述支架9上设有限位开关10，所述限位开关10电性连接于主控板6，所述限位开关10的摆杆11连接于卡扣8，当所述卡扣8移动时带动摆杆11，以令所述限位开关10断开或闭合，所述主控板6根据所述限位开关10的通断状态而得出自行车锁的上锁状态。关于外部保护机构，所述外壳1为不锈钢外壳，所述底盖2为不锈钢底盖。安装时，底盖2可固定在自行车架上。
为了保证电量的供给，所述电池5包括有第一电池50和第二电池51，所述第一电池50是可拆卸电池，所述第二电池51为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
上述方案相比现有技术而言，扩展后的方案实施简单，采用当前手机都支持的BLE技术连接和控制智能自行车锁，用户不需要特殊的手机和专业知识，只需在个人手机上安装手机APP或微信公众应用，使用场景简单又智能，便于广泛推广和应用；同时，扩展后的方案不仅支持蓝牙功能，也支持GPRS和GPS定位防盗功能，而且两种功能采用模块化设计，两者之间既可以独立也可以同时并存；再次，扩展后的方案，通过电子电路设计和程序算法的优化，支持更持久的续航能力；此外，扩展后的方案不仅能实现智能自行车锁上锁和解锁不同状态的检测，提醒用户上锁，用户手机靠近自动解锁，而且还可以通过软件授权的方式将自行车租借和分享给他人使用。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种智能型自行车锁控制系统，其特征在于，包括有自行车锁和手机，其中：
所述自行车锁内置有蓝牙模块，所述自行车锁用于通过蓝牙模块获取开锁信号而执行解锁动作，并且当自行车锁解锁后关闭蓝牙信号，当自行车锁上锁后，打开蓝牙无线信号，以便手机能够通过蓝牙发现找到并连接此自行车锁；
所述手机内置有预设的应用软件，藉由所述应用软件而生成开锁信号，并将开锁信号发送至自行车锁。
2.如权利要求1所述的智能型自行车锁控制系统，其特征在于，所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
3.如权利要求1所述的智能型自行车锁控制系统，其特征在于，所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
4.如权利要求1所述的智能型自行车锁控制系统，其特征在于，所述应用软件还用于生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。
5.一种智能型自行车锁控制方法，其特征在于，该方法基于一自行车锁及一手机实现，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，利用手机内安装的应用软件生成开锁信号；
步骤S2，手机将开锁信号发送至自行车锁；
步骤S3，自行车锁通过蓝牙模块获取开锁信号并执行解锁动作；
步骤S4，当自行车锁解锁后关闭蓝牙无线信号；
步骤S6，当自行车锁上锁时打开蓝牙无线信号。
6.如权利要求5所述的智能型自行车锁控制方法，其特征在于，所述自行车锁内置有GPRS模块和GPS模块，所述GPS模块用于获取自行车的地理位置信息，所述GPRS模块用于将所述地理位置信息实时上传给后台服务器，所述蓝牙模块用于对GPRS模块和GPS模块进行电源管理，并且在出现安全事件时打开GPRS模块和GPS模块，否则关闭GPRS模块和GPS模块。
7.如权利要求5所述的智能型自行车锁控制方法，其特征在于，还包括有备用供电步骤：所述自行车锁内置有第一电池和第二电池，所述第一电池是可拆卸电池，所述第二电池为备用电池，当所述第一电池被取下或者电量过低时，由第二电池为自行车锁供电，所述第一电池的容量大于第二电池，并且当所述第二电池的电量低于预设值时，由所述第一电池为第二电池充电。
8.如权利要求5所述的智能型自行车锁控制方法，其特征在于，还包括有权利分享步骤：利用所述应用软件生成授权信息，所述授权信息可分享给其它手机，以令其它手机根据授权信息而控制自行车锁解锁。
9.一种自行车锁，其特征在于，包括有外壳、底盖和锁芯，所述外壳是包括有两条支臂的“U”形外壳，所述底盖盖合于外壳，所述锁芯呈圆弧形，所述锁芯的第一端设于外壳内，所述锁芯的第二端可穿过外壳的两条支臂，所述外壳内设有拉簧、主控板、电池和支架，所述支架上设有驱动机构和卡扣，所述拉簧的一端固定连接于锁芯，所述拉簧的另一端固定连接于外壳，所述电池用于为主控板和驱动机构供电，所述主控板电性连接有无线通讯模块，所述锁芯的外侧对应所述卡扣而开设有卡槽，所述驱动机构电性连接于主控板，所述驱动机构用于执行主控板的控制指令而驱使卡扣向锁芯靠近或者远离，当所述锁芯的第二端穿过外壳的两条支臂且所述卡扣卡合于卡槽时，该自行车锁处于上锁状态，当所述主控板通过无线通讯模块接收到开锁指令时，所述主控板向驱动机构发送控制指令，由驱动机构驱使卡扣远离锁芯，藉由所述拉簧而将锁芯拉入外壳内，以令自行车锁处于解锁状态。
10.如权利要求9所述的智能型自行车锁，其特征在于，所述驱动机构为电动机，所述驱动机构用于带动一驱动齿轮转动，所述驱动齿轮用于带动卡扣移动，通过控制驱动齿轮正反转而驱动卡扣往复移动。
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