CN107054513B - 转向限制装置及转向限制控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向限制装置及转向限制控制方法。转向限制装置与车辆转向器的转向轴和套在所述转向轴外侧的与车体相对固定的转向轴套筒中的一者相对固定，限制另一者的相对转动，包括：锁孔，用于使另一者穿过；锁组件模块，通过其锁销伸入或退出于锁孔，来限制或允许另一者的相对转动；输入输出模块，用于接受来自外部的开锁命令；锁控制模块，基于输入输出模块接收到的开锁命令，控制锁组件模块，使其锁销从锁孔退出；供电模块，为转向限制装置中的各模块供电。

Description

转向限制装置及转向限制控制方法

技术领域

本发明涉及一种驻车时对车辆的转向器进行限制转动的车辆转向限制装置及转向限制控制方法，尤其涉及能对自行车的龙头进行转向限制的转向限制装置及转向限制控制方法。

背景技术

目前在中国，“共享单车”逐渐成为一种受欢迎的出行方式，被越来越多的人在近距离出行时所选择，其不仅具有节能环保的优点，更是解决了很多人在出行时遇到的“最后一公里”的问题，有力缓解了各地城市交通拥堵的问题。但是目前共享单车在提高防盗性及人性化体验方面尚有改善的余地。

发明内容

目前的自行车的防盗装置按控制方法大致可分为机械锁和智能锁。机械锁一般是外配锁具，只能手动开关锁,其缺点是使用者需要弯腰或下蹲等来进行开关锁动作，操作不够便捷，且机械锁不能远程开锁、不能定位车辆位置,同时其锁环裸露在外容易遭人为破坏。

另外，现有的智能锁仅能安装在自行车的后部并通过锁住自行车后轮使其不能转动而达到锁住自行车的目的,其缺点包括：

(1)这种类型的智能锁的锁环依然是裸露在外易遭人为破坏；

(2)其表面很难做到与水平面平齐，倾斜的表面使GPS信号的接收不够稳定；

(3)锁具在后轮位置，开关锁操作不方便,不符合人机工程的理念。

本发明是鉴于上述技术问题而研发的，其目的在于提供一种能解决上述一个或多个技术问题的转向限制装置及转向限制控制方法。

本发明的一方面，提供一种与车辆转向器的转向轴和套在所述转向轴外侧的与车体相对固定的转向轴套筒中的一者相对固定，限制另一者的相对转动的转向限制装置，其特征在于，包括：锁孔，用于使所述另一者穿过；锁组件模块，通过其锁销伸入或退出于所述锁孔，来限制或允许所述另一者的相对转动；输入输出模块，用于接受来自外部的开锁命令；锁控制模块，基于所述输入输出模块接收到的所述开锁命令，控制所述锁组件模块，使其所述锁销从所述锁孔退出；供电模块，为转向限制装置中的各模块供电。

本发明的另一方面，提供一种利用如前所述的转向限制装置对所述车辆切换转向限制状态和转向限制解除状态的转向限制控制方法，其特征在于，从所述限制解除状态起，所述锁销在被克服所述第一施力机构的力的外力的作用下伸入所述锁孔，进而到达限制所述另一者的相对转动的位置，此时所述卡定构件在所述第二施力机构施加的力的作用下与所述锁销卡定，从而阻止在所述外力消失后所述锁销因所述第一施力机构施加的力而从所述锁孔退出，由此完成转向限制过程，成为所述转向限制状态；从所述转向限制状态起，所述第三施力机构基于所述锁控制模块的控制，对所述卡定构件施以克服所述第二施力机构所施加的力的力，使得所述卡定构件解除对所述锁销的卡定，此时所述锁销基于所述第一施力机构的力而从所述锁孔退出，由此完成转向限制解除过程，成为所述转向限制解除状态。

附图说明

图1是用于说明本发明一个实施例的智能龙头锁被安装于自行车上时的状态的示意图。图1的(A)是智能龙头锁处于开锁状态时的示意图；图1的(B)是智能龙头锁处于关锁状态时的示意图。

图2是本发明一个实施例的智能龙头锁的功能模块图。

图3是本发明一个实施例的智能龙头锁整体架构的示意图。图3的(A)是智能龙头锁的俯视图，图3的(B)是智能龙头锁的立体图，图3的(C)是智能龙头锁的主视图，图3的(D)是智能龙头锁的右视图。

图4是本发明一个实施例的智能龙头锁的开锁状态和关锁状态的内部结构示意图，图4的(A)表示开锁状态，图4的(B)表示关锁状态。

图5是本发明一个实施例的智能龙头锁的锁组件模块的图，图5的(A)是平面图，图5的(B)是立体图。

图6的(A)～(C)是用于说明本发明一个实施例的止位销的驱动孔的形状的示意图。

图7是表示本发明的智能龙头锁与车架立管及转向轴的装配关系的剖面示意图。

图8是用于表示第一实施例的车架立管的构造的局部放大示意图。

[附图标记]1、车架立管；2、转向轴；3、智能龙头锁；4、卡槽；30、锁组件模块；31、锁控制模块；32、输入输出模块；33、供电模块；34、定位模块；35、智能龙头锁整体架构；36、PCB板；351、上壳体；352、下壳体；353、连接臂；354、关锁部件；355、销钉；356、锁孔；301、锁销；302、锁销弹簧；303、锁状态检测传感器；304、电机；305、电机输出轴；306、凸轮构件；307、止位销；308、止位销弹簧；3071、驱动孔。

具体实施方式

下面参考具体实施例来详细描述本发明。为了清楚起见，本文没有具体描述本领域技术人员公知的部件或结构。另外，尽管结合特定实施例对本发明进行描述，但应理解，该描述并不旨在将本发明限制于所描述的实施例。相反，该描述旨在覆盖可包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、改进和等同方案。此外，这里所说的“连接”包括螺栓连接、铆接、焊接、插接、齿轮连接等任何通用的连接方式，并根据不同的情况，除了物理连接方式之外还包括信号连接等方式，而且包括直接连接和经由其他部件间接连接的情况。

本发明涉及一种车辆转向限制装置，以下以自行车用的智能龙头锁为例进行说明，但本智能龙头锁当然也能适用于电动自行车、摩托车、汽车等任意具有转向轴装置的车辆。

如图1所示，自行车具有自行车龙头(即车把)，龙头下方连接的转向轴2被插入自行车车架的车架立管1中，能够与车架立管1相对旋转，进而带动自行车前叉及前轮转向，从而控制自行车前轮的转向。

图1的(A)为本发明智能龙头锁在开锁状态时的自行车状态示意图。此时智能龙头锁3处于开锁状态，自行车龙头的转向轴2被允许相对于车架立管1自由旋转，转向轴2进而带动自行车前叉及前轮转向，实现自行车的转向动作。即，此时自行车可以正常使用。

图1的(B)为本发明智能龙头锁在关锁状态时的自行车状态示意图。此时智能龙头锁3处于关锁状态，自行车龙头的转向轴2不能或极难相对于车架立管1旋转，故自行车处于被限制转向的状态。即，此时自行车不可以正常使用。

下面先结合图3和图4概略地说明本发明智能龙头锁的开关锁方式。

图3是表示智能龙头锁3的整体结构的示意图，其中图3的(A)是智能龙头锁3的俯视图，图3的(B)是智能龙头锁3的立体图，图3的(C)是智能龙头锁3的主视图，图3的(D)是智能龙头锁3的右视图。

如图3的(B)所示，本实施例的智能龙头锁3整体结构35为由上壳体351和下壳体352扣合而成的密闭性盒状结构，具有锁本体部和从所述锁本体部的上面向上方伸出的连接臂353。在智能龙头锁3的锁本体部的例如中央处形成有锁孔356。

另外，在智能龙头锁3的一个侧面设有突出于锁本体部之外的关锁部件354，其可以是按钮或把手等任意形式，与主体设在锁体本部内的锁销301联动而完成关锁动作。

在此，为加强智能龙头锁3的抗破坏性，优选采用例如不锈钢、铸铁或硬塑料等硬质材料构成智能龙头锁的上壳体351和下壳体352及连接臂353。

在第一实施例中，智能龙头锁3通过其连接臂353，利用例如销钉355等固定部件吊装在自行车龙头下方，与自行车龙头相对固定。自行车车架的套在转向轴2外周的车架立管1从锁孔356内穿过。

图7是表示本发明的智能龙头锁与车架立管及转向轴的装配关系的剖面示意图。参见图7，转向轴2可相对转动地插在车架立管1内，车架立管1插在智能龙头锁3的锁孔356内。

参见图4的(A)和(B)所示的智能龙头锁的开锁状态和关锁状态的内部结构示意图，车架立管1的侧壁设有作为与锁体内部的锁销301卡定的卡位的卡槽4，锁体内部的锁销301随着用户操作关锁部件354、例如将按钮状的关锁部件354向锁体内部方向拍入，而从锁孔356的内侧壁向锁孔内部伸出，卡定于车架立管1上的卡槽4，从而实现关锁状态。另外，当智能龙头锁3接收到来自外部的开锁信号时，其内部的锁控制模块31(图4中未示出)进行控制，使得锁销301从卡槽4收回到锁体本部内部，从而实现开锁状态。

图8是用于表示第一实施例的车架立管的构造的局部放大示意图。参见图8，车架立管1的外侧壁上设有卡槽4，用于与后述的锁体内部的锁销301卡定。优选卡槽4为盲孔，即没有穿透车架立管1的侧壁，由此能够具有较好的防水防尘效果。为此，优选车架立管1的侧壁的至少设有卡槽4的部分，其厚度被形成得较厚，使得在车架立管的径向上有足够的厚度供开出卡槽4。

在第二实施例中，智能龙头锁3通过其连接臂353，利用例如销钉355等固定部件装配于车架，与车架立管1相对固定。自行车龙头的转向轴2从锁孔356内穿过。

转向轴2的侧壁设有作为与锁体内部的锁销301卡定的卡位的卡槽，锁体内部的锁销301随着用户操作关锁部件354、例如将按钮状的关锁部件354向锁体内部方向拍入，而从锁孔356的内侧壁向锁孔内部伸出，卡定于转向轴2上的卡槽，从而实现关锁状态。另外，当智能龙头锁3接收到来自外部的开锁信号时，其内部的锁控制模块31进行控制，使得锁销301从卡槽4收回到锁体内部，从而实现开锁状态。

与第一实施例同样，优选卡槽为盲孔，即没有穿透转向轴的侧壁，由此能够具有较好的防水防尘效果。为此，优选转向轴的侧壁的至少设有卡槽的部分，其厚度被形成得较厚，使得在转向轴的径向上有足够的厚度供开出卡槽。

在上述第一和第二实施例中，可以沿车架立管1或转向轴2的周向设置一个或多个卡槽。当设有多个卡槽时，进行关锁操作时只要略微转动自行车龙头，使得智能龙头锁3的锁销301对准其中任一个卡槽并卡入，即可实现关锁状态，故相比于仅设置一个卡槽时，能够提高关锁的操作方便性。

在第三实施例中，智能龙头锁3通过其连接臂353，利用例如销钉355等固定部件吊装在自行车龙头下方，与自行车龙头相对固定。自行车车架的套在转向轴2外周的车架立管1从锁孔356内穿过。

锁体内部的锁销301的端部具有摩擦片，随着用户操作关锁部件354，例如将按钮状的关锁部件354向锁体内部方向拍入，而从锁孔356的内侧壁向锁孔内部伸出，抵接于车架立管1的侧壁，对车架立管1的侧壁施以摩擦阻力，阻碍车架立管1的侧壁与智能龙头锁3的相对转动，从而实现关锁状态。另外，当智能龙头锁3接收到来自外部的开锁信号时，其内部的锁控制模块31进行控制，使得锁销301离开车架立管1的侧壁而收回到锁体内部，从而解除对车架立管1的侧壁的摩擦阻力，实现开锁状态。

在第四实施例中，智能龙头锁3通过其连接臂353，利用例如销钉355等固定部件装配于车架，与车架立管1相对固定。自行车龙头的转向轴2从锁孔356内穿过。

锁体内部的锁销301的端部具有橡胶等摩擦片，随着用户操作关锁部件354、例如将按钮状的关锁部件354向锁体内部方向拍入，而从锁孔356的内侧壁向锁孔内部伸出，抵接于转向轴2的侧壁，对转向轴2的侧壁施以摩擦阻力，阻碍转向轴2的侧壁与智能龙头锁3的相对转动，从而实现关锁状态。另外，当智能龙头锁3接收到来自外部的开锁信号时，其内部的锁控制模块31进行控制，使得锁销301离开转向轴2的侧壁而收回到锁体内部，从而解除对转向轴2的侧壁的摩擦阻力，实现开锁状态。

在上述第三和第四实施例中，优选在车架立管1或转向轴2的侧壁的至少与锁销301端部抵接的位置也设有橡胶等摩擦片，使得锁销端部与该侧壁的摩擦力更大，从而限制龙头转动的效果更好。

关于锁组件模块30的具体结构、以及锁控制模块31对锁组件模块30的开关锁进行控制的具体动作细节，将在后文说明。

[智能龙头锁功能模块]

图2为本发明所提供的智能龙头锁3的功能模块的示意图。如图2所示，智能龙头锁3包括锁组件模块30、锁控制模块31、输入输出模块32、以及为各模块供电的供电模块33。

锁控制模块31根据介由输入输出模块32收到的来自远程服务器和/或用户设备的开锁信号，控制锁组件模块30的开锁动作，并能够监测到本智能龙头锁3的锁状态信息(闭锁状态、开锁状态)，通过输入输出模块32向远程服务器和/或用户设备报告。

供电模块33包括后述的电池等，可以为上述各种电子模块供电。需要说明的是，在后述的实施例中，供电模块33是含有电池作为电能储备装置的，但在能够被实时供电的情况下，例如可通过太阳能采电时，也可以不具有电池，而是通过例如光伏元件和电容器等的组合来实现该供电模块。

需要说明的是，图2所示的各模块可以如下文的实施例那样全部集成在龙头锁的锁体本部内，也可以是其中一部分模块作为单独的车载电子设备而存在于龙头锁的锁体本部之外，只要能通过有线或无线的方式等与龙头锁的其它模块协作或收发所需的相关信息即可。

此外，智能龙头锁3还可以根据需要而具有以下模块中的一种或多种：

定位模块34，例如能够基于GPS信号或北斗卫星信号等长时或定时地收集自行车当前所处的位置信息(以下称定位信息)，并通过输入输出模块32报告给远程服务器和/或用户设备等外部设备。

报警模块(未图示)，在收到来自锁控制模块、或远程服务器和/或用户设备的报警信号时，以声和/或光的方式等进行报警。

车辆状态监测模块(未图示)，例如具有用于检测车辆姿势等的重力传感器、计算时间的计时模块、检测车速的速度传感器等，根据需要收集车辆的状态信息，通过输入输出模块报告给远程服务器和/或用户设备等外部设备。

[锁体本部]

图3～图6表示了智能龙头锁3的锁体本部的外观及内部结构的一种具体实施方式。

以下为说明方便，以图3的(A)所示的状态为基准，将该图中的左右方向定义为智能龙头锁3的左右方向，将该图中的上下方向定义为智能龙头锁3的上下方向；另外，以图3的(C)所示的状态为基准，将该图中的上下方向定义为智能龙头锁3的厚度方向。另外，有时还将图3的(A)所示的智能龙头锁3的面称为上面。

[关于锁体本部的内部布局]

如图3所示，智能龙头锁3的锁体本部由上壳体351和下壳体352通过螺栓连接接合在一起而构成横向较长的盒状密闭锁体，在其内部收容上述锁控制模块31、输入输出模块32、为各模块供电的供电模块33、以及定位模块34等。此外，上壳体351和下壳体352也可以通过卡合、粘接、铆接等任意方式接合。

如图4所示，在本实施例中，在锁体本部内的锁孔356的左侧和上侧安装有PCB板36，其上安装锁控制模块31、作为通信模块的输入输出模块32、为各模块供电的供电模块33、定位模块34、以及根据需要而设的报警模块、车辆状态监测模块等。

其中，定位模块34采用GPS芯片来实现，其具有例如正方形形状陶瓷片的片状天线。该GPS芯片被安装在位于锁孔右上侧位置的PCB板36上，并且其片状天线的天线面与智能龙头锁3的上面大致平行，使得在该智能龙头锁3被安装在自行车上时，该GPS芯片的片状天线的天线面大致水平。

另外，在锁体本部内的锁孔356左侧安装供电模块33，该供电模块33例如采用整体形状为大致长方体形状的锂离子电池，其六个面中面积最大的面(以下也称最大表面)与所述PCB板36的板面在智能龙头锁3的厚度方向上重叠，并通过引线连接于PCB板36，为PCB板36上的各模块供电。

在锁体本部内的锁孔356的右侧，安装锁组件模块30。关于锁组件模块30的具体结构，将在下文详细说明。

通过如上排布方式，能合理安排供电模块、电路板、定位模块及锁组件模块的装配空间，实现了较为紧凑的智能龙头锁。另外，在锁孔356的左右两侧分别安装供电模块和锁组件模块，能使得锁体本部的整体配重较为平衡。此外，通过将作为定位模块的GPS芯片与锁组件模块配置在锁孔356的同一侧，能最大化地保证安装作为供电模块的电池的空间，从而确保能够使用容量更大的电池。另外，通过使GPS芯片的定位信号接收天线与锁本体部的上面平行，进而在安装于自行车龙头等时尽量与水平面平行，能够使其定位信号的接收更加稳定。

[关于锁组件模块]

图5是表示本实施例的智能龙头锁的锁组件模块30的示意图，其中图5的(A)是锁组件模块30的俯视图，(B)是锁组件模块30的立体图。

本实施例的智能龙头锁3的锁组件模块30包括：

作为转向限制构件的锁销301，其沿锁孔356的大致径向移动，通过从锁孔356内侧面进出于锁孔，来限制/允许车架立管1的侧壁(对应第一、第三实施例)或转向轴2的侧壁(对应第二、第四实施例)与本锁销301的相对移动，从而限制/允许转向轴2相对于车架立管1的旋转；

作为第一施力机构的锁销弹簧302，其一端固定在锁本体部的例如下壳体352内，另一端抵接于锁销301，对锁销301施以从限制车架立管1的侧壁(对应第一、第三实施例)或转向轴2的侧壁(对应第二、第四实施例)的相对移动的位置离开、即退回到锁本体部内的方向的力；

作为卡定构件的止位销307，当用户将关锁部件354向锁体内部方向拍入，关锁部件354带动锁销301克服锁销弹簧302的力而向锁孔356内伸出，到达限制车架立管1的侧壁(对应第一、第三实施例)或转向轴2的侧壁(对应第二、第四实施例)的相对移动的位置时，止位销307朝锁销301方向移动，并与锁销301卡定，从而防止在用户撤掉对关锁部件354操作的外力时，锁销301基于锁销弹簧302的力而从限制车架立管1的侧壁(对应第一、第三实施例)或转向轴2的侧壁(对应第二、第四实施例)的相对移动的位置离开、退回到锁本体部内；

作为第二施力机构的止位销弹簧308，其一端固定在锁本体部的例如下壳体352内，另一端抵接于止位销307，对止位销307施以使其向锁销301方向移动的力；

作为第三施力机构的电机组件，包括受锁控制模块31控制的电机304、连接于电机的输出轴305的凸轮构件306。当锁控制模块31介由通信模块32收到来自外部的转向限制解除命令、即开锁命令时，控制电机304旋转，进而带动凸轮构件306转动，该凸轮构件306与止位销307相配合，对止位销307施以克服止位销弹簧308所施加的力的力，使止位销307离开与锁销301卡定的位置，解除对锁销301的卡定。

下面具体说明电机组件、具体而言其凸轮构件306与止位销307的配合关系。

凸轮构件306在本实施例中为曲柄结构。参照图5，凸轮构件306的一端与电机304的输出轴305连接，另一端形成有插入止位销307上所形成的驱动孔3071的凸柄，当电机的输出轴305旋转时，带动该凸柄沿以偏心距为半径的圆形轨迹旋转。

止位销307上形成有驱动孔3071，并且该驱动孔3071内形成有挡块。驱动孔3071被形成为能实现以下开锁和关锁过程的形状。

开锁过程：

在关锁状态下，止位销307处于与锁销301卡定的位置，凸轮构件306的凸柄在驱动孔3071内的非挡块处待机；在准备开锁时，凸轮构件306的凸柄在驱动孔3071内旋转至挡块位置时被挡块阻挡，凸柄顶着挡块继续旋转，从而带动止位销307向解除与锁销301的卡定的方向移动，此时止位销弹簧308被压缩；锁销301在与止位销307的卡定被解除后，在锁销弹簧302的作用下向退回到锁本体部内的方向移动，完成开锁过程。此时，凸轮构件306的凸柄转回原位置待机。

关锁过程：

当用户将关锁部件354向锁体内部方向拍入时，锁销301在关锁把手的带动下克服锁销弹簧302的力而向锁孔内伸出，到达限制车架立管1的侧壁(对应第一实施例)或转向轴2的侧壁(对应第二实施例)的相对移动的位置，此时凸轮构件306的凸柄处于第一位置，不对止位销307施加作用力，从而使得止位销307在止位销弹簧308的推力作用下朝锁销301方向移动，进而到达与锁销301卡定的位置，完成关锁过程。

为实现上述过程，驱动孔3071可以采用各种各样的形状。

例如图6示出了几种驱动孔的形状。如图6的(A)和(B)所示，驱动孔3071可以是大致四分之三正圆或大致四分之三长椭圆。只要该正圆或长椭圆的直径或短轴不小于凸柄的旋转轨迹圆的直径即可。另外，也可以如图6的(C)所示那样在大致圆孔内设有突起作为所述挡块发挥作用。因此，驱动孔3071的形状多种多样，只要能与凸轮构件配合实现上述的开锁和关锁过程即可。

另外，本发明的锁组件模块30可以还具有锁状态检测传感器303，用于检测智能龙头锁3当前处于开锁状态还是处于关锁状态，并将检测信号作为锁状态信息发给锁控制模块31，进而锁控制模块31可以将该锁状态信息通过通信模块32报告给外部设备，例如远程服务器、用户设备等。

在本实施例中，采用位置传感器检测锁销301的位置，根据该位置信息即可判断智能龙头锁3是处于开锁状态还是处于关锁状态。具体来说，可以采用压力传感器，参见图4的(B)，当锁销301处于关锁位置时，其一部分会触动压力传感器303，产生关锁电信号；另外，参见图4的(A)，当锁销301处于开锁位置时，锁销301离开压力传感器303，压力传感器303产生开锁电信号或不产生信号。由此，能够基于压力传感器303的检测信号来判断智能龙头锁3是处于开锁状态还是处于关锁状态。

另外，也可以不直接检测锁销301的位置，而是检测止位销307是处于与锁销301卡定的位置、还是处于解除卡定的位置，从而间接地检测出锁销301的位置，由此也能判断智能龙头锁3是处于开锁状态还是处于关锁状态。

以上说明了采用压力传感器直接或间接地检测锁销的位置来判断开锁状态和关锁状态的一种实施例，但本发明不限于此，还可以采用各种方式实现检测开锁状态和关锁状态的目的，例如还可以采用激光传感器与锁销或止位销上的位标的组合来实现该功能，或者还可以在锁销或止位销的移动方向上设置测距传感器，通过检测锁销与测距传感器之间的距离来触发位置检测信号。

以上以自行车用的智能龙头锁为例说明了本发明，但本发明的思想并不限于车辆转向轴的锁定，可以应用于一切用于限制旋转轴的相对旋转的用途。即，本发明可以作为旋转轴转动限制装置，其包括：旋转限制构件，通过限制/允许所述旋转轴的侧壁与本旋转限制构件的相对移动，来限制/允许所述旋转轴的相对旋转；第一施力机构，对所述旋转限制构件施以从限制所述旋转轴的侧壁的相对移动的位置离开的方向的力；卡定构件，当所述旋转限制构件处于限制所述旋转轴的侧壁的相对旋转的位置时，与所述旋转限制构件卡定，防止所述旋转限制构件基于所述第一施力机构的力而从限制所述旋转轴的侧壁的相对移动的位置离开；第二施力机构，对所述卡定构件施以使其卡定于所述旋转限制构件的方向的力；第三施力机构，基于来自外部的旋转限制解除命令，对所述卡定构件施以克服所述第二施力机构所施加的力的力，使所述卡定构件解除对所述旋转限制构件的卡定。

在该旋转轴转动限制装置中，旋转限制构件可以在被克服所述第一施力机构的力的外力的作用下卡定于所述旋转轴的侧壁上所形成的卡位，来限制所述旋转轴的相对旋转。

另外，在该旋转轴转动限制装置中，旋转限制构件也可以在被克服所述第一施力机构的力的外力的作用下抵接于所述旋转轴的侧壁，给所述旋转轴的侧壁施以摩擦阻抗，来限制所述旋转轴的相对旋转。

以上以具体技术用语说明了本发明的思想及其应用，但所使用的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

Claims (10)

1.一种与车辆转向器的转向轴和套在所述转向轴外侧的与车体相对固定的转向轴套筒中的一者相对固定，限制另一者的相对转动的转向限制装置，其特征在于，包括：

锁孔，用于使所述另一者穿过，所述转向限制装置具有呈盒状结构的锁本体部，所述锁孔位于所述锁本体部的中央；

所述锁本体部的上面向上方伸出有连接臂，所述连接臂与上述一者相对固定；

锁组件模块，通过其锁销伸入或退出于所述锁孔，来限制或允许所述另一者的相对转动，

输入输出模块，用于接受来自外部的开锁命令，

锁控制模块，基于所述输入输出模块接收到的所述开锁命令，控制所述锁组件模块，使其所述锁销从所述锁孔退出，

供电模块，为转向限制装置中的各模块供电；

所述供电模块安装在所述锁孔的一侧，所述锁组件模块被配置在相对于所述锁孔与所述供电模块相对的另一侧。

2.如权利要求1所述的转向限制装置，其特征在于，

在所述锁本体部内，安装有用于使所述输入输出模块、所述锁控制模块、所述供电模块电连接的电路板；

所述供电模块是大致长方体形状的电池，其被以最大表面与所述电路板在转向限制装置的厚度方向上重叠的方式配置。

3.如权利要求1所述的转向限制装置，其特征在于，

在所述锁本体部内，安装有用于使所述输入输出模块、所述锁控制模块、所述供电模块电连接的电路板；

在所述电路板上还安装有定位模块，其具有片状的定位信号接收天线；

所述转向限制装置与所述转向轴或所述转向轴套筒相对固定时，所述定位模块的所述定位信号接收天线大致水平。

4.如权利要求3所述的转向限制装置，其特征在于，

所述输入输出模块是通信模块，

所述定位模块通过所述输入输出模块将所述定位信号长时或定时地无线发送给外部的远程服务器和/或用户设备。

5.如权利要求1至4的任一项所述的转向限制装置，其特征在于，

所述锁组件模块还包括：

第一施力机构，对所述锁销施以从所述锁孔退出的方向的力，

卡定构件，当所述锁销处于伸入所述锁孔内的位置时，与所述锁销卡定，防止所述锁销基于所述第一施力机构的力而从所述锁孔退出，

第二施力机构，对所述卡定构件施以使其向所述锁销卡定的方向移动的力，

第三施力机构，基于来自所述锁控制模块的开锁控制信号，对所述卡定构件施以克服所述第二施力机构所施加的力的力，使所述卡定构件解除对所述锁销的卡定。

6.如权利要求5所述的转向限制装置，其特征在于，

所述第三施力机构包括电机和凸轮机构，所述凸轮机构随着所述电机的电机轴的旋转，利用凸轮与所述卡定构件上所设的驱动孔的配合动作，对所述卡定构件施以克服所述第二施力机构所施加的力的力。

7.如权利要求5所述的转向限制装置，其特征在于，

所述锁组件模块还包括：

锁状态检测传感器，通过直接或间接地检测所述锁销的位置，来检测出本转向限制装置是处于限制还是允许所述另一者的相对转动的状态。

8.如权利要求7所述的转向限制装置，其特征在于，

所述锁控制模块通过所述输入输出模块将所述锁状态检测传感器的检测结果长时或定时地报告给外部的远程服务器和/或用户设备。

9.如权利要求1所述的转向限制装置，其特征在于，

所述车辆是自行车；

所述车辆转向器是自行车龙头；

所述转向轴是自行车龙头转向轴。

10.一种利用如权利要求5所述的转向限制装置对所述车辆切换转向限制状态和转向限制解除状态的转向限制控制方法，其特征在于，

从所述限制解除状态起，所述锁销在被克服所述第一施力机构的力的外力的作用下伸入所述锁孔，进而到达限制所述另一者的相对转动的位置，此时所述卡定构件在所述第二施力机构施加的力的作用下与所述锁销卡定，从而阻止在所述外力消失后所述锁销因所述第一施力机构施加的力而从所述锁孔退出，由此完成转向限制过程，成为所述转向限制状态；

从所述转向限制状态起，所述第三施力机构基于所述锁控制模块的控制，对所述卡定构件施以克服所述第二施力机构所施加的力的力，使得所述卡定构件解除对所述锁销的卡定，此时所述锁销基于所述第一施力机构的力而从所述锁孔退出，由此完成转向限制解除过程，成为所述转向限制解除状态。