CN107386812A - 一种无线控制锁具的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线控制锁具的控制方法，其接收外部控制部件的指令和/或根据镍钛合金丝的温度来控制设置在锁具内的镍钛合金丝的通电状态；镍钛合金丝根据通电状态的变化产生形变来驱动锁具进行上锁或/和开锁。本方案提供的无线控制锁具的控制方案具有低成本、低功耗、高可靠性的特点，有效解决现有技术所存在的问题。

Description

一种无线控制锁具的控制方法

技术领域

本发明涉及锁具技术，具体涉及锁具的控制技术。

背景技术

自行车锁传统是一种带钥匙的马蹄形锁，这种锁比较普及，但使用时因为要携带钥匙极其不便，经常发生钥匙丢失或者钥匙难以开锁的情况。

随着智能手机和移动互联网的普及，已经出现了大量能用手机能控制开锁的自行车锁。目前手机控制的自行车锁多采用电机控制来拉动锁舌的方式，结构比较复杂，故障率高，功耗高，成本高。再者这种电机控制的自行车锁一般比较昂贵，有的一把锁的成本甚至超过了一辆自行车的成本，不便于大规模普及。由此可见本领域迫切需要一种采用新技术、低成本、高可靠性的无线控制锁具方案。

发明内容

针对现有智能锁具所存在的问题，需要一种结构简单可靠，成本低的新锁具方案。

由此，本发明所要解决的技术问题是提供一种无线控制锁具的控制方法，实现通过简单可靠且低成本的方案来无线控制锁具。

为了解决上述技术问题，本发明提供的无线控制锁具的控制方法，其接收外部控制部件的指令和/或根据镍钛合金丝的温度来控制设置在锁具内的镍钛合金丝的通电状态；镍钛合金丝根据通电状态的变化产生形变来驱动锁具进行上锁或/和开锁。

进一步的，所述控制方法中控制输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝通电发热收缩，带动锁具内解锁部件进行开锁运动。

进一步的，所述控制方法中控制断开输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝回复原状，并由锁具在上锁时拉直。

进一步的，所述控制方法中控制输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝通电发热收缩，带动锁具内上锁部件进行上锁运动。

进一步的，所述控制方法实时检测镍钛合金丝的环境温度，并根据温度动态调整输出给镍钛合金丝瞬间电流的电压和持续时间。

进一步的，所述控制方法首先检测镍钛合金丝的环境温度，接着根据检测到的镍钛合金丝的环境温度调整输出给镍钛合金丝瞬间电流的电压或/和持续时间参数；接着根据调整好的输出参数，输出相应的电流给镍钛合金丝；最后镍钛合金丝通电进行形变。

进一步的，所述镍钛合金丝的相变温度高于70度，其抗拉强度高于850Mpa，屈服强度高于195Mpa。

进一步的，所述镍钛合金丝的伸缩率达到7％以上，收缩时间在毫秒级。

进一步的，所述镍钛合金丝的直径为0.1mm-0.3mm。

进一步的，所述控制方法在还对镍钛合金丝进行限压和/或限流，对镍钛合金丝进行过热保护。

本方案提供的无线控制锁具的控制方案具有低成本、低功耗、高可靠性的特点，有效解决现有技术所存在的问题。

另外，本方案可应用于自行车的马蹄形锁上，成本低可实现大规模普及；同时基于本方案可对自行车进行无线管理，实现自行车的公租运营。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实施例的马蹄形锁控制结构示意图。

图2为本发明实施例的工作原理示意图。

图3为本发明实施例的镍钛合金丝通电收缩示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本方案基于无线信号传输技术，接收外部控制部件(如智能手机、PAD、或其它控制器)的指令来控制设置在锁具内的镍钛合金丝的通电状态；镍钛合金丝根据通电状态的变化产生形变来驱动锁具进行上锁或/和开锁。

在此基础上，本方案在整个控制过程中，还可进一步根据镍钛合金丝的温度来调整设置在锁具内的镍钛合金丝的通电状态，使得镍钛合金丝根据动态调整的通电状态的变化来调整调整产生的形变，由此来精确可靠的驱动锁具进行上锁或/和开锁。

这里的通电状态主要包括通过镍钛合金丝电流的通断、电压大小以及持续时间长短等等。

为了清楚说明本方案，以下通过相应的实例来具体说明。

本实施例结合一种自行车用的马蹄形锁进行说明描述，但应理解，本实例的描述不限于本发明的实施范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种实施例的更改和变化。再者本实施例没有特别描述马蹄锁和自行车锁领域的行业公知部件和结构。

本实施例通过无线控制的方式来控制输出给镍钛合金丝的电流，由此来控制镍钛合金丝通电收缩带动锁舌来开锁。

参见图1，其所示为本实例中涉及到的马蹄形锁的结构示意图。

由图可知，该马蹄形锁的主要构件为马蹄形锁壳体1、锁体2、锁舌3、镍钛合金丝4、结构支架5、供电电池6(如图3所示)、控制器7(如图2所示)。

锁体2可移动的安置在马蹄形锁壳体1内，用于与壳体1形成闭合环，实现上锁，同时其上开设相应的卡槽，用于与锁舌3配合，实现上锁状态锁定；锁舌3用于与锁体2配合，在锁体2处于上锁状态时卡入其上的卡槽，完成对锁体2上锁状态的锁定。

镍钛合金丝4作为开锁驱动部件，通过通电发热收缩特性对锁舌3进行驱动，使其解锁对与锁体2的锁定，从而使得锁体2实现开锁。

具体的，在马蹄形锁的锁舌控制螺杆两端固定镍钛合金丝，即该镍钛合金丝4两端固定在结构支架5上，其中部搭在锁舌3控制螺杆8上并绷紧形成一个张角。同时镍钛合金丝4的两端连接至控制器。

控制器7由相应的控制电路来实现，其控制供电电池6对镍钛合金丝的通电，并可以调整供电电池供给镍钛合金丝4电流的参数，如通电电压和时间等。

本实施例采用了一根具有通电收缩特性的镍钛合金丝4来控制锁舌控制螺杆。该镍钛合金丝具有通电收缩、通电结束复原特性，其缩变时间极短，在毫秒级(如图3所示)。

对于本实施例的镍钛合金丝，相变温度远高于环境温度，在70度以上；并具有极强抗拉强度和屈服强度：抗拉强度在850Mpa以上，屈服强度在195Mpa以上。同时，本实施例的镍钛合金丝具有极强伸缩率和极短收缩时间，伸缩率达到7％以上，收缩时间在毫秒级。再者，本实施例的镍钛合金丝具有持久抗疲劳特性，工作寿命可以在百万次以上。

根据以上几点特性，本实施例的镍钛合金丝的选择具有最佳直径参数，直径在0.1mm-0.3mm之间最佳。

具体实施时，将镍钛合金丝4跨过锁舌控制螺杆8，两端固定于结构支架5上，不可移动，并分别连通控制电路7的两极。镍钛合金丝中部搭在锁舌控制螺杆上，在上锁状态时合金丝处于绷紧状态，并形成一个尖顶张角，锁舌控制螺杆8位置处于角尖位置(如图1所示)。

对于本实施例中的结构支架，其可以通过固定孔位固定镍钛合金丝的两端，这两个固定点的位置是经过精确计算，这两个点与螺杆位置点的相对位置符合镍钛合金丝的收缩范围。本实施例的结构支架，具备抗强度拉力，在长久使用过程中不会结构变形。

本实例中的控制电路进行无线信号的传输，并接收外部控制部件的无线控制信号，并控制供电电池6对镍钛合金丝4的通电状态，可以设定通电电压和时间等参数，实现控制特定电压、特定持续时间的电流输出给对镍钛合金丝。

该控制电路搭载有温度感应器，可以感知镍钛合金丝的环境温度，并可根据镍钛合金丝的环境温度来动态的调整供电电池6输出给镍钛合金丝4电流的参数。根据环境温度的高低，输出给镍钛合金丝的控制电流持续时间长短不同，从而更加省电，保证马蹄锁使用的超长续航。由此该控制电路可根据温度感应器实时检测到镍钛合金丝的温度，来实时调整供电电池6输出给镍钛合金丝电流持续时间和大小，实现对镍钛合金丝形变的精确控制，同时又能够降低功耗，保证马蹄锁使用的超长续航。

在此基础上，本实施例的控制电路还具有限压、限流特性和过热保护特性，防止镍钛合金丝过热而损坏装置。

本实施例中供电电6池，期内置于马蹄形锁结构外壳腔体内，为控制电路供电，具有长寿命工作时间。

较佳地，该供电电池，符合室外环境温度要求，具有极低和极高的工作温度范围。该供电电池可以采用1.5V的锂铁干电池。

据此构成的方案中，通过镍钛合金丝的通电收缩特性带动锁舌控制螺杆滑动来开锁。参见图1和图2，在开锁时，控制电路接收无线控制指令进行开锁，控制电路首先温度温度感应器检测镍钛合金丝的环境温度，接着根据检测到的镍钛合金丝的环境温度调整输出给镍钛合金丝瞬间电流的电压或/和持续时间参数；接着根据调整好的输出参数，控制供电电池输出相应的电流给镍钛合金丝；控制供电电池输出瞬间电流给镍钛合金丝，镍钛合金丝通电发热收缩，带动锁舌控制螺杆滑动，使锁舌离开锁体上的卡槽，继而实现马蹄形锁的开锁；在该过程中，控制电路还通过温度温度感实时检测镍钛合金丝的环境温度，并根据检测到的镍钛合金丝的环境温度来实时动态调整输出给镍钛合金丝的电流。

由上实例可知，本方案能够有效实现无线控制的马蹄形锁，且整个控制方案低成本、低功耗、可靠性高。

再者，上述实例中镍钛合金丝的分布方式还可采用沿锁舌的移动方向布置，其一端与锁舌上的锁舌控制螺杆连接，另一端通过结构支架固定，镍钛合金丝的两端分别连接到控制电路中电源模块的正负极，由此同样能够实现通过镍钛合金丝的通电收缩特性带动锁舌控制螺杆滑动来开锁。

上述实例方案是通过镍钛合金丝的通电收缩特性来实现马蹄形锁的开锁；同样也可利用镍钛合金丝的通电收缩特性来实现马蹄形锁的上锁。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种无线控制锁具的控制方法，其特征在于，接收外部控制部件的指令和/或根据镍钛合金丝的温度来控制设置在锁具内的镍钛合金丝的通电状态；镍钛合金丝根据通电状态的变化产生形变来驱动锁具进行上锁或/和开锁。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法中控制输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝通电发热收缩，带动锁具内解锁部件进行开锁运动。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法中控制断开输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝回复原状，并由锁具在上锁时拉直。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法中控制输出给镍钛合金丝的瞬间电流，使得镍钛合金丝通电发热收缩，带动锁具内上锁部件进行上锁运动。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法实时检测镍钛合金丝的环境温度，并根据温度动态调整输出给镍钛合金丝瞬间电流的电压和持续时间。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法首先检测镍钛合金丝的环境温度，接着根据检测到的镍钛合金丝的环境温度调整输出给镍钛合金丝瞬间电流的电压或/和持续时间参数；接着根据调整好的输出参数，输出相应的电流给镍钛合金丝；最后镍钛合金丝通电进行形变。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述镍钛合金丝的相变温度高于70度，其抗拉强度高于850Mpa，屈服强度高于195Mpa。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述镍钛合金丝的伸缩率达到7％以上，收缩时间在毫秒级。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述镍钛合金丝的直径为0.1mm-0.3mm。

10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法在还对镍钛合金丝进行限压和/或限流，对镍钛合金丝进行过热保护。