CN106988628B - 一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁 - Google Patents

一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，包括锁壳、锁梁、锁定机构和控制装置，所述锁梁、锁定机构和控制装置安装在锁壳内，锁定机构和控制装置电连接；所述控制装置用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构的控制指令；所述锁定机构用于根据该控制指令来切换智能锁的开锁和关锁状态。控制装置自动接收用户手机发送的自行车位置信号并生成控制指令，锁定机构根据该控制指令切换智能锁的开关锁状态，使自行车停在非停车区域时仍维持在开锁状态，自行车停在停车区域时切换到关锁状态；这样就有效避免了自行车的乱停放现象。

Description

一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁
技术领域
本发明涉及自行车零配件技术领域，尤其涉及一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁。
背景技术
随着社会的发展，社会上的公共租赁自行车越来越多，使用的人也越来越多。经过对现有的公共租赁自行车市场调研，发现目前的租赁规则是使用者须打开手机上的APP，然后通过APP软件扫描公共租赁自行车上的二维码打开自行车上的锁，骑上公共租赁自行车到达目的地后再把公共租赁自行车的锁上，就完成了租还的过程。
由于少数租赁者的不文明行为，用后把车乱停乱放，对行人出行和交通带来不便，加上乱停放还会影响市容。为了解决这种不文明的形象，如果能够提供一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁非常有必要，这样公共租赁自行车只能在停车区域进行关锁，在非停车区域无法关锁而一直扣费，避免了用户乱停车现象。
发明内容
为了克服以上现有技术的不足，本发明提供一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，所述智能锁只在停车区域能够关锁，避免了自行车乱停放的现象。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，包括锁壳、锁梁、锁定机构和控制装置，所述锁梁、锁定机构和控制装置安装在锁壳内，锁定机构和控制装置电连接；
所述控制装置用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构的控制指令；所述锁定机构用于根据该控制指令来切换智能锁的开锁和关锁状态。
所述锁定机构包括电机和插杆，所述电机与控制装置电连接，所述插杆与锁梁上的插口插接配合；电机的输出轴上固设有与该输出轴同步转动的凸轮，凸轮位于插杆的安装槽里且与插杆配合形成凸轮连杆机构。
所述锁定机构还包括开关制动件、第一轻触开关和第二轻触开关，所述开关制动件位于电机输出轴方向上；所述第一轻触开关和第二轻触开关与控制装置电连接，且第一轻触开关抵接于开关制动件与凸轮相对的另一端，第二轻触开关抵接于插杆末端；
所述开关制动件与凸轮相对的端面设有第一楔形结构，所述凸轮与开关制动件相对的端面设有与所述第一楔形结构挤压配合的第二楔形结构。
所述第一轻触开关根据开关制动件的受挤压情况即可得知智能锁的状态，并将信号发送到所述控制装置，使所述控制装置来控制所述电机继续旋转或停止，从而控制智能锁维持在某一状态或切换状态。
进一步的，所述凸轮的外圆周面固设有凸台，所述凸台用于通过挤压安装槽的上下侧面来推动插杆靠近或远离插口方向运动。
进一步的，所述第二楔形结构包括第一楔形块、第二楔形块和第三楔形块，第一楔形块、第二楔形块和第三楔形块在凸轮转动时沿电机输出轴轴向挤压第一楔形结构。
进一步的，所述第一楔形块和第二楔形块分别与所述凸轮端面圆心连线的夹角为90°，所述第二楔形块和第三楔形块分别与所述凸轮端面圆心连线的夹角为90°。
所述智能锁还包括锁梁位置感应装置和扬声器，所述锁梁位置感应装置用于检测锁梁运动位置，且锁梁位置感应装置和扬声器分别与控制装置电连接。
进一步的，所述锁梁位置感应装置包括固设于锁壳内的第三轻触开关和钢珠，所述第三轻触开关与钢珠抵接，所述钢珠与锁梁滑动配合，所述锁梁上设有与钢珠形状匹配的锁梁槽。
相比现有技术，本发明中所述控制装置用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构的控制指令；所述锁定机构用于根据该控制指令来切换智能锁的开关锁状态。由于智能锁具有开锁状态、关锁状态和准关锁状态，控制装置自动接收用户手机发送的自行车位置信号并生成控制指令，锁定机构根据该控制指令切换智能锁的开关锁状态，使自行车停在非停车区域时仍维持在开锁状态而无法关锁，自行车停在停车区域时切换到关锁状态而可以实现关锁；由于未关锁时手机的APP自动继续收费，这样就有效避免了自行车的乱停放现象。
附图说明
图1为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的立体图；
图2为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的爆炸图；
图3为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的锁梁、锁定机构、第三轻触开关和钢珠的状态示意图；
图4为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的插杆和凸轮的示意图；
图5为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的开关制动件的立体图；
图6为本发明根据停车位置切换开关锁状态的智能锁的凸轮的立体图；
图示：1、锁壳；3、锁梁位置感应装置；4、第一轻触开关；5、第二轻触开关；6、插杆；7、电机；8、凸轮；9、开关制动件；17、锁梁；30、锁定机构；33、控制装置；34、扬声器；35、第三轻触开关；37、钢珠；61、安装槽；80、第二楔形结构；81、凸台；82、第一楔形块；83、第二楔形块；84、第三楔形块；91、第一楔形结构；170、插口；171、锁梁槽。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1至5所示，一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，包括锁壳1、锁梁17、锁定机构30和控制装置33，所述锁梁17、锁定机构30和控制装置33安装在锁壳1内，锁定机构30和控制装置33电连接；所述控制装置33用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构30的控制指令；所述锁定机构30用于根据该控制指令来切换智能锁的开锁和关锁状态。
本发明中所述控制装置用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构30的控制指令；所述锁定机构30用于根据该控制指令来切换智能锁的开关锁状态。由于智能锁具有开锁状态、关锁状态和准关锁状态，当用户把自行车刚停下时，智能锁仍为开锁状态；当自行车停在非停车区域时，此时控制装置33自动接收用户手机发送的自行车位置信号并生成控制指令，锁定机构30根据该控制指令使智能锁仍维持在开锁状态，此时智能锁无法实现关锁，此时自行车的手机APP自动继续收费；当自行车停在停车区域时，锁定机构30根据控制指令使智能锁切换到关锁状态，此时智能锁可以实现关锁，关锁后自行车的手机APP自动停止收费；这样就有效避免了自行车的乱停放现象。
所述锁定机构30包括电机7和插杆6，所述电机7与控制装置33电连接，所述插杆6与锁梁17上的插口170插接配合；电机7的输出轴上固设有与该输出轴同步转动的凸轮8，凸轮8位于插杆6的安装槽61里且与插杆6配合形成凸轮连杆机构。在这里，所述凸轮8的外圆周面固设有凸台81，所述凸台81用于通过挤压安装槽61的上下侧面来推动插杆6靠近或远离插口170方向运动。当凸台81向上顶住插杆6时，插杆6无法插入锁梁17上的插口170中，此时自行车为开锁状态；当凸台81向下顶住插杆6时，插杆6插入锁梁17上的插口170中，此时自行车为关锁状态；当凸台81未顶住插杆6时，此时智能锁为准关锁状态。这样，电机7根据控制装置33的控制指令来控制智能锁的状态。
所述锁定机构30还包括开关制动件9、第一轻触开关4和第二轻触开关5，所述开关制动件9位于电机7输出轴方向上；所述第一轻触开关4和第二轻触开关5与控制装置33电连接，且第一轻触开关4抵接于开关制动件9与凸轮8相对的另一端，第二轻触开关5抵接于插杆6末端；所述开关制动件9与凸轮8相对的端面设有第一楔形结构91，所述凸轮8与开关制动件9相对的端面设有与所述第一楔形结构91挤压配合的第二楔形结构80。这样当凸轮8在电机7的控制下转动时，凸台81向上挤压插杆6、向下挤压插杆6或不挤压插杆6时，此时第二楔形结构80不同部分挤压或不挤压开关制动件9的第一楔形结构91；第一轻触开关4根据开关制动件9的受挤压情况即可得知智能锁的状态，并将信号发送到控制装置33，使控制装置33来控制电机7继续旋转或停止，从而控制智能锁维持在某一状态或切换状态。
如图6所示，在这里，所述第二楔形结构80包括第一楔形块82、第二楔形块83和第三楔形块84，第一楔形块82、第二楔形块83和第三楔形块84在凸轮8转动时沿电机7输出轴轴向挤压第一楔形结构91。所述第一楔形块82和第二楔形块83分别与所述凸轮8端面圆心连线的夹角为90°，所述第二楔形块83和第三楔形块84分别与所述凸轮8端面圆心连线的夹角为90°。
本实施例中，第一楔形块82与凸台81的连线垂直于凸轮8端面；当智能锁为开锁状态时，凸台81向上挤压插杆6，此时第一楔形块82挤压开关制动件9的第一楔形结构91；当智能锁为准关锁状态时，凸台81位于水平位置且不挤压插杆6，此时第二楔形块83挤压开关制动件9的第一楔形结构91；当智能锁为关锁状态时，凸台81向下挤压插杆6，此时第三楔形块84挤压开关制动件9的第一楔形结构91。这样开关制动件9可以根据其第一楔形结构91受到第一楔形块82、第二楔形块83或第三楔形块84的挤压来判断此时智能锁的开关锁状态，并将信号传输个控制装置33，也即第一楔形块82、第二楔形块83或第三楔形块84和智能锁的开关锁状态一一对应。这样当用户准备停下自行车时，此时智能锁为开锁状态，第一楔形块82挤压开关制动件9的第一楔形结构91；若用户将自行车停在非停车区域，此时控制装置33根据自行车位置信号不驱动电机7运动，此时智能锁维持在开锁状态而无法关锁；若用户将自行车停在停车区域，此时控制装置33根据自行车位置信号驱动电机7运动，如图3所示，第二轻触开关5传递信号给电机7让其继续运动，电机7驱动凸轮8逆时针旋转90°，此时第二楔形块83挤压开关制动件9的第一楔形结构91，第一轻触开关4将智能锁的准开锁状态信号发送到控制装置33，控制装置33根据该信号继续驱动电机7运动，并且控制装置33根据锁梁17的拉动情况控制电机7运动速度，当锁梁17的插口170移动到与插杆6正对位置时，电机7驱动凸轮8继续逆时针旋转到90°，凸台81向下挤压插杆6，此时第三楔形块84挤压开关制动件9的第一楔形结构91，第一轻触开关4将智能锁的关锁状态信号发送到控制装置33，控制装置33根据该信号使电机7停止运动，从而完成关锁过程。这样就实现了在非停车区域无法关锁，在停车区域实现关锁。
为了检测锁梁17的拉动情况，所述智能锁还包括锁梁位置感应装置3和扬声器34，所述锁梁位置感应装置3用于检测锁梁17运动位置，且锁梁位置感应装置3和扬声器34分别与控制装置33电连接。这样在关锁过程中，锁梁位置感应装置3将锁梁17位置信号传输给控制装置33，控制装置33根据该信号控制电机7的旋转速率，使得锁梁17的插口170移动到与插杆6正对位置时，智能锁刚好切换到关锁状态。从而完成关锁；同时，控制装置33根据该信号控制扬声器34发出不同声音提示，告知用户此时锁梁17位置情况，避免拉锁梁17时拉长过度而造成损坏。
在这里，所述锁梁位置感应装置3包括固设于锁壳1内的第三轻触开关35和钢珠37，所述第三轻触开关35与钢珠37抵接，所述钢珠37与锁梁17滑动配合，所述锁梁17上设有与钢珠37形状匹配的锁梁槽171。这样在开锁状态下，钢珠37位于锁梁槽171内，此时钢珠37不挤压第三轻触开关35，第三轻触开关35断开；在准关锁状态下，钢珠37离开锁梁槽171，此时钢珠37挤压第三轻触开关35，第三轻触开关35导通；这样控制装置33根据第三轻触开关35的断开或导通信号来判断锁梁17位置，在锁梁17拉开合适位置时通过扬声器34告知客户不必再拉。
本实施例中，所述控制装置33采用CC2541芯片，所述CC2541芯片可以通过蓝牙自动接收用户手机的自行车位置信号并生成控制指令，锁定机构30根据该控制指令来切换智能锁的开关锁状态。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，包括锁壳、锁梁、锁定机构和控制装置，所述锁梁、锁定机构和控制装置安装在锁壳内，锁定机构和控制装置电连接；
所述控制装置用于接受、分析用户手机发送的自行车位置信号，并根据自行车位置信号生成传输到锁定机构的控制指令；所述锁定机构用于根据该控制指令来切换智能锁的开锁和关锁状态；
所述锁定机构包括电机和插杆，所述电机与控制装置电连接，所述插杆与锁梁上的插口插接配合；电机的输出轴上固设有与该输出轴同步转动的凸轮，凸轮位于插杆的安装槽里且与插杆配合形成凸轮连杆机构；
所述锁定机构还包括开关制动件、第一轻触开关和第二轻触开关，所述开关制动件位于电机输出轴方向上；所述第一轻触开关和第二轻触开关与控制装置电连接，且第一轻触开关抵接于开关制动件与凸轮相对的另一端，第二轻触开关抵接于插杆末端；
所述开关制动件与凸轮相对的端面设有第一楔形结构，所述凸轮与开关制动件相对的端面设有与所述第一楔形结构挤压配合的第二楔形结构，所述第一轻触开关根据开关制动件的受挤压情况即可得知智能锁的状态，并将信号发送到控制装置，使控制装置来控制电机继续旋转或停止，从而控制智能锁维持在某一状态或切换状态。
2.根据权利要求1所述的根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，所述凸轮的外圆周面固设有凸台，所述凸台用于通过挤压安装槽的上下侧面来推动插杆靠近或远离插口方向运动。
3.根据权利要求1所述的根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，所述第二楔形结构包括第一楔形块、第二楔形块和第三楔形块，第一楔形块、第二楔形块和第三楔形块在凸轮转动时沿电机输出轴轴向挤压第一楔形结构。
4.根据权利要求3所述的根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，所述第一楔形块和第二楔形块分别与所述凸轮端面圆心连线的夹角为90°，所述第二楔形块和第三楔形块分别与所述凸轮端面圆心连线的夹角为90°。
5.根据权利要求1至4任一项所述的根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，所述智能锁还包括锁梁位置感应装置和扬声器，所述锁梁位置感应装置用于检测锁梁运动位置，且锁梁位置感应装置和扬声器分别与控制装置电连接。
6.根据权利要求5所述的根据停车位置切换开关锁状态的智能锁，其特征在于，所述锁梁位置感应装置包括固设于锁壳内的第三轻触开关和钢珠，所述第三轻触开关与钢珠抵接，所述钢珠与锁梁滑动配合，所述锁梁上设有与钢珠形状匹配的锁梁槽。
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