CN106892029B - 一种随机密码识别式脱机马蹄锁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种随机密码识别式脱机马蹄锁。包括带有透窗的壳体，在透窗内设有显示及输入组件，在壳体的下端设有容纳车体轮胎的槽口；在壳体内设有可伸出和回缩的锁环以及为锁环提供弹力的复位弹簧，在壳体上设有圆弧形的滑槽，在滑槽内设有内端连接至锁环的锁环把手；在壳体内还设有控制盒，在控制盒内设有电池组和控制电路板；在壳体内还设有锁销组件；在壳体内还设有带有凸轮的电机，在凸轮上设有用于顶动锁销组件以释放锁环的凸块，在凸轮的外圆周上还设有多个凸起，在凸轮的侧部设有微动开关，该微动开关与各凸起配合以检测锁具的状态；电机、微动开关、显示及输入组件和电池组均与控制电路板电连接；还包括与控制电路板电连接的GPS天线。

Description

一种随机密码识别式脱机马蹄锁
技术领域
本发明属于锁具装置技术领域，尤其涉及一种随机密码识别式脱机马蹄锁。
背景技术
共享单车尤其是无桩共享单车为人们的日常出行带来了极大的便利，解决了日常交通的最后一公里问题。通过后台管理系统以及智能手机上安装的APP，用户能够快速方便地找到附近的共享单车，通过APP付费进行骑行。
共享单车在结构上可以视为传统自行车与智能锁具的组合体，即在自行车车体上安装带有定位及执行组件的智能锁具，通过手机APP和后台管理系统，实现共享单车的定位、开锁闭锁等控制和管理，因此智能锁具是共享单车的关键装置，其结构设计的优劣直接决定了共享单车的维护成本以及用户的使用体验。
现有共享单车的锁具开锁一般以实时在线的方式等待来自手机蓝牙或后台数据中心远程发来的开锁指令来开锁，实时在线等待开锁指令的方式令锁具一直处于耗能状态，故最长工作时间较短，需要频繁的维护操作(如换电池、充电等)。在无桩共享单车这种大范围大体量的投放模式下，智能车锁的维护工作会是一个占比重很大的工作量。频繁的车锁维护操作对共享单车的管理提出了考验，提升了运营的成本，降低了用户的使用体验。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构紧凑、能耗低、坚固耐用的随机密码识别式脱机马蹄锁。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种随机密码识别式脱机马蹄锁包括带有透窗的壳体，在透窗内设有显示及输入组件，在壳体的下端设有容纳车体轮胎的槽口；在壳体内设有可伸出以闭锁槽口和回缩以打开槽口的半圆形的锁环以及为锁环提供弹力的复位弹簧，在壳体上设有圆弧形的滑槽，在滑槽内设有内端连接至锁环的锁环把手；在壳体内还设有控制盒，在控制盒内设有电池组和控制电路板，显示及输入组件与电池组均与控制电路板电连接；在壳体内还设有将锁环维持在闭锁状态的锁销组件；在壳体内还设有带有凸轮的电机，在凸轮上设有用于顶动锁销组件以释放锁环的凸块，在凸轮的外圆周上还设有多个独立的凸起，在凸轮的侧部设有微动开关，该微动开关与各凸起配合以检测锁具的状态；电机和微动开关与控制电路板电连接；还包括与控制电路板电连接的GPS天线。
优选地：控制盒包括对接扣合在一起的下内壳和底壳，在两者之间设有电池壳，电池组位于电池壳内，控制电路板位于电池壳与下内壳之间。
优选地：显示及输入组件包括位于透窗内的、带有按键的上内壳，上内壳对接扣合在下内壳体的顶部，在上内壳与下内壳之间还设有均与控制电路板电连接的按键板和指示灯板，按键板位于按键所在位置的正下方，指示灯板设有多个用于指示不同锁具状态的指示灯。
优选地：锁销组件位于下内壳与电池壳之间，包括锁销和为锁销提供复位弹力且处于压缩状态的锁销弹簧，在下内壳的侧壁上开设有带有锁销密封圈的销孔，锁销位于锁销密封圈内；在锁环的外圆周上设有与锁销配合的凹槽；还包括检测锁销位置的微动开关，该微动开关与控制电路板电连接。
优选地：GPS天线位于上内壳与下内壳之间。
优选地：在上内壳与下内壳之间设有盒顶密封圈，在下内壳与底壳之间设有控制盒密封圈。
优选地：在电池壳内还设有安全开关组件，安全开关组件包括安全开关安装板，在安全开关安装板上安装有微动开关，还包括该微动开关的安全开关按键以及为安全开关按键提供复位弹力的安全开关弹簧；在底壳的底壁上设有按键孔，安全开关按键位于所述按键孔内。
优选地：所述电池组由可充电电池构成，在壳体上设有用于连接充电电源的充电插头。
优选地：所述壳体包括外壳以及扣合固定在其底部的盖板，在外壳与盖板之间设有密封垫，透窗和滑槽开设在外壳的顶壁上；锁环采用第一压片和第二压片压接安装在位于外壳顶壁上的锁环槽内。
优选地：在上内壳上还设有透明视窗，在上内壳与下内壳之间还设有与控制电路板电连接的太阳能电池板。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提供了一种结构设计紧凑的随机密码识别式脱机马蹄锁，体型小巧、外形美观，有较高的可靠性。通过设置显示及输入组件，为锁具提供了按键唤醒并开锁的新方式，达到低功耗和高可靠性的目的。同时也令锁具的造型更为美观。
本发明涉及的锁具其开锁模式构颠覆了现在广泛使用的开锁方式，实现了一种低功耗、免维护、开锁方便、可靠性高的技术方案。利用低功耗的触摸传感器芯片，触摸按键既用于锁具的唤醒，又提供了密码输入的可靠方式，触摸按键的使用既使得锁的外围结构有了新的功能，又使得内部结构有了新的做法。利用内部高精度时钟和每天一次的固定后台校时，以及每一次使用时的后台校时来保证锁具与后台时间一致，利用一致的时间来做密钥的起始变化，这样做到脱机的随机密钥匹配，有助于低功耗锁的实现。
附图说明
图1是本发明的外观结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是图2中控制盒的内部结构示意图，顶部视角；
图4是图2中控制盒的内部结构示意图，底部视角。
图中：1、显示及输入组件；2、外壳；3、滑槽；4、锁环把手；5、锁环；6、充电插头；7、盖板；8、控制盒；9、第一压片；10、第二压片；11、盒顶密封垫；12、上内壳；13、按键板；14、下内壳；15、锁销密封圈；16、电机；17、微动开关；18、电池壳；19、电池组；20、盒内密封圈；21、底壳；22、安全开关按键；23、安全开关弹簧；24、安全开关安装板；25、控制电路板；26、锁销；27、凸轮；28、锁销弹簧；29、GPS天线；30、指示灯板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：
请参见图1和图2，本发明的随机密码识别式脱机马蹄锁包括带有透窗的壳体，在透窗内设有显示及输入组件1，在壳体的下端设有容纳车体轮胎的槽口。安装时，本锁具一般安装在车架后轮上方、车座下方的位置，骑跨在后轮上。
在壳体内设有可伸出以闭锁槽口和回缩以打开槽口的半圆形的锁环5以及为锁环5提供弹力的复位弹簧，在壳体上设有圆弧形的滑槽3，在滑槽3内设有内端连接至锁环5的锁环把手4。使用者通过操作锁环把手4，令锁环5移动，实现锁闭的动作。
在壳体内还设有控制盒8。
请参见图3和图4，可以看出：在控制盒8内设有电池组19和控制电路板25，显示及输入组件1与电池组19均与控制电路板25电连接。在壳体内还设有将锁环5维持在闭锁状态的锁销组件。
进一步地，控制盒8包括对接扣合在一起的下内壳14和底壳21，在两者之间设有电池壳18，电池组19位于电池壳18内，控制电路板25位于电池壳18与下内壳14之间。
本实施例中，电池组19由可充电电池构成，在壳体上设有用于连接充电电源的充电插头6。
在壳体内还设有带有凸轮27的电机16，在凸轮27上设有用于顶动锁销组件以释放锁环5的凸块，在凸轮27的外圆周上还设有多个独立的凸起，在凸轮27的侧部设有微动开关17，该微动开关17与各凸起配合以检测锁具的状态。电机16和微动开关17与控制电路板25电连接。
本实施例中，显示及输入组件1包括位于透窗内的、带有按键的上内壳12，上内壳12对接扣合在下内壳14体的顶部，在上内壳12与下内壳14之间还设有均与控制电路板25电连接的按键板13和指示灯板30，按键板13位于按键所在位置的正下方，指示灯板30设有多个用于指示不同锁具状态的指示灯，指示灯点亮时从上内壳12上方能够观察到锁具的不同使用状态。
本实施例中，锁销组件位于下内壳14与电池壳18之间，包括锁销26和为锁销26提供复位弹力且处于压缩状态的锁销弹簧28，在下内壳14的侧壁上开设有带有锁销密封圈15的销孔，锁销26位于锁销密封圈15内。在锁环5的外圆周上设有与锁销26配合的凹槽，锁销26嵌入该凹槽内或者脱出实现锁具的锁定和解锁。还包括检测锁销26位置的微动开关17，该微动开关17与控制电路板25电连接。
锁具还包括与控制电路板25电连接的GPS天线29，GPS天线29位于上内壳12与下内壳14之间，GPS天线29用于发送定位信号并进行控制指令的通信。
为了保证密封的特性、防止灰尘、水汽等进入，在上内壳12与下内壳14之间设有盒顶密封圈11，在下内壳14与底壳21之间设有控制盒密封圈20。
如图中所示，壳体包括外壳2以及扣合固定在其底部的盖板7，在外壳2与盖板7之间设有密封垫用于实现密封效果，防止灰尘和水汽进入。透窗和滑槽3开设在外壳2的顶壁上；锁环5采用第一压片9和第二压片10压接安装在位于外壳2顶壁上的锁环槽内。
本实施例中，在电池壳18内还设有安全开关组件。安全开关组件包括安全开关安装板24，在安全开关安装板24上安装有微动开关17，还包括该微动开关17的安全开关按键22以及为安全开关按键22提供复位弹力的安全开关弹簧23。在底壳21的底壁上开设有按键孔，安全开关按键22位于按键孔内且下端顶紧在盖板7上。其作用是：在组装时，令安全开关按键22处于按压触发状态，则控制电路板25接收到其微动开关17的信号，判断锁具为完整状态，当锁具被强行破拆，则安全开关按键22弹起，微动开关17产生信号，则控制电路板25接收到该信号并判断锁具被破坏，控制后台显示锁具的具体状态，便于维护时锁具的故障判断和位置定位。
本实施例中，在上内壳12上还设有透明视窗，在上内壳12与下内壳14之间还设有与控制电路板25电连接的太阳能电池板，太阳能电池板发出的电能储存在电池组19内。
为了便于本锁具的安装，本实施例中，在盖板7的底部设有用于向车体上进行安装的部件，上述部件可以采用多种形式，如带有内螺纹的安装套筒等。
工作方式：
将本锁具安装到车体上；非骑行状态下，通过锁环把手4操作锁环5移动，当锁环的端部插入另一侧即达到闭锁位置，此时锁环5外圆周上的凹槽正好移动到锁销26处，在锁销弹簧28的弹力作用下，锁销26顶入凹槽内，释放锁环把手4之后，锁环5固定在当前位置实现锁闭；此时，锁销组件侧部的微动开关17产生触发信号，控制电路板25接收信号，将锁具闭合的状态返回控制后台；
利用内部高精度时钟和每天一次的固定后台校时，以及每一次使用时的后台校时来保证锁具与后台时间一致，利用一致的时间来做密钥的起始变化，这样做到脱机的随机密钥匹配；用户需要开锁时，通过手机APP扫描锁具上的二维码向控制后台发送请求，控制后台将相应锁具的秘钥发送至手机APP显示，使用者通过按键操作秘钥的输入；
输入秘钥并正确验证后，电机16驱动凸轮27转动，凸轮27上的凸块顶紧锁销26令其后退直至完全由锁环5的凹槽脱出，此时在锁环5的复位弹簧的作用下，锁环5复位移动，锁具开锁完成；此时锁销组件附近的微动开关17、凸轮27附近的微动开关17会产生相应的触发信号，发送至控制后台用以标定锁具的状态；
凸轮27上的凸起与其侧部的微动开关17配合，实现中间状态的指示。

Claims (7)

1.一种随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：包括带有透窗的壳体，在透窗内设有显示及输入组件(1)，在壳体的下端设有容纳车体轮胎的槽口；在壳体内设有可伸出以闭锁槽口和回缩以打开槽口的半圆形的锁环(5)以及为锁环(5)提供弹力的复位弹簧，在壳体上设有圆弧形的滑槽(3)，在滑槽(3)内设有内端连接至锁环(5)的锁环把手(4)；
在壳体内还设有控制盒(8)，在控制盒(8)内设有电池组(19)和控制电路板(25)，显示及输入组件(1)与电池组(19)均与控制电路板(25)电连接；
在壳体内还设有将锁环(5)维持在闭锁状态的锁销组件；
在壳体内还设有带有凸轮(27)的电机(16)，在凸轮(27)上设有用于顶动锁销组件以释放锁环(5)的凸块，在凸轮(27)的外圆周上还设有多个独立的凸起，在凸轮(27)的侧部设有微动开关(17)，该微动开关(17)与各凸起配合以检测锁具的状态；电机(16)和微动开关(17)与控制电路板(25)电连接；
还包括与控制电路板(25)电连接的GPS天线(29)；
控制盒(8)包括对接扣合在一起的下内壳(14)和底壳(21)，在两者之间设有电池壳(18)，电池组(19)位于电池壳(18)内，控制电路板(25)位于电池壳(18)与下内壳(14)之间；
显示及输入组件(1)包括位于透窗内的、带有按键的上内壳(12)，上内壳(12)对接扣合在下内壳(14)的顶部，在上内壳(12)与下内壳(14)之间还设有均与控制电路板(25)电连接的按键板(13)和指示灯板(30)，按键板(13)位于按键所在位置的正下方，指示灯板(30)设有多个用于指示不同锁具状态的指示灯；
通过按键板(13)上的触摸按键和低功耗的触摸传感器芯片对锁具进行唤醒，利用内部高精度时钟和每天一次的固定后台校时，以及每一次使用时的后台校时来保证锁具与后台时间一致，利用一致的时间来做密钥的起始变化，实现脱机的随机密钥匹配；触摸按键还用于输入密码；
在电池壳(18)内还设有安全开关组件，安全开关组件包括安全开关安装板(24)，在安全开关安装板(24)上安装有微动开关(17)，还包括该微动开关(17)的安全开关按键(22)以及为安全开关按键(22)提供复位弹力的安全开关弹簧(23)；在底壳(21)的底壁上开设有按键孔，安全开关按键(22)位于所述按键孔内。
2.如权利要求1所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：锁销组件位于下内壳(14)与电池壳(18)之间，包括锁销(26)和为锁销(26)提供复位弹力且处于压缩状态的锁销弹簧(28)，在下内壳(14)的侧壁上开设有带有锁销密封圈(15)的销孔，锁销(26)位于锁销密封圈(15)内；在锁环(5)的外圆周上设有与锁销(26)配合的凹槽；还包括检测锁销(26)位置的微动开关(17)，该微动开关(17)与控制电路板(25)电连接。
3.如权利要求1所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：GPS天线(29)位于上内壳(12)与下内壳(14)之间。
4.如权利要求1所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：在上内壳(12)与下内壳(14)之间设有盒顶密封圈(11)，在下内壳(14)与底壳(21)之间设有控制盒密封圈(20)。
5.如权利要求1所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：所述电池组(19)由可充电电池构成，在壳体上设有用于连接充电电源的充电插头(6)。
6.如权利要求1至5任一项所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：所述壳体包括外壳(2)以及扣合固定在其底部的盖板(7)，在外壳(2)与盖板(7)之间设有密封垫，透窗和滑槽(3)开设在外壳(2)的顶壁上；锁环(5)采用第一压片(9)和第二压片(10)压接安装在位于外壳(2)顶壁上的锁环槽内。
7.如权利要求6所述的随机密码识别式脱机马蹄锁，其特征是：在上内壳(12)上还设有透明视窗，在上内壳(12)与下内壳(14)之间还设有与控制电路板(25)电连接的太阳能电池板。
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