CN107813884B - 一种智能自行车锁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能自行车锁，包括车锁本体、U型锁舌、电子开锁控制装置、车锁固定件和锁紧机构，电子开锁控制装置与锁紧机构电连接且用于控制锁紧机构锁紧U型锁舌或者松开U型锁舌，车锁本体的左侧下部设置有导向孔，车锁本体的右侧下部设置有锁紧机构安装腔，U型锁舌的一个端头设置有卡槽，U型锁舌的另一端为圆柱状且与导向孔相配合，电子开锁控制装置包括密码数字键盘、指纹识别器、微控制器、声光报警器、电磁铁驱动模块和电源，车锁本体、密码数字键盘、指纹识别器和声光报警器的外表面均涂覆有防水涂层。本发明结构合理、实用性强、使用方便，采用密码指纹解锁安全系数高且具有防水涂层能更好的保护内部芯片。

Description

一种智能自行车锁
技术领域
本发明涉及自行车锁领域，尤其是涉及一种智能自行车锁。
背景技术
一般市场上常见的自行车锁都有一般机械锁、机械密码锁、刷卡式密码锁等。这其中，传统的机械锁容易被堵塞锁眼而被破坏且安全系数低；制造精良的机械密码锁安全性高，但其造价较高，现在主要用于保险柜锁、入户门锁等，自行车机械密码锁由于为了减少成本，加工粗糙、结构简单，不仅安全性低，而且容易损坏；刷卡式密码锁的磁卡信息容易受到外界的干扰，而且磁卡一旦因为外界因素影响造成失效，自行车将无法开锁。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种智能自行车锁，其结构合理、安装稳定性好、实用性强、使用方便，采用密码指纹解锁安全系数高且具有防水涂层能更好的保护内部芯片。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能自行车锁，其特征在于：包括车锁本体、U型锁舌、电子开锁控制装置、车锁固定件和锁紧机构，所述车锁固定件与车锁本体固定连接且用于将车锁本体固定安装在自行车车架上，所述U型锁舌通过锁紧机构可拆卸的安装在车锁本体的下部，所述锁紧机构安装在车锁本体内部，所述电子开锁控制装置安装在车锁本体上，所述电子开锁控制装置与锁紧机构电连接且用于控制锁紧机构锁紧U型锁舌或者松开U型锁舌，所述车锁本体的左侧下部设置有导向孔，所述车锁本体的右侧下部设置有锁紧机构安装腔，所述锁紧机构安装在锁紧机构安装腔内，所述U型锁舌的一个端头设置有卡槽且卡槽与锁紧机构相配合，所述U型锁舌的另一端为圆柱状且与导向孔相配合，所述电子开锁控制装置包括密码数字键盘、指纹识别器、微控制器、声光报警器、电磁铁驱动模块和电源，所述密码数字键盘、指纹识别器和声光报警器均设置在车锁本体的前部外侧且与车锁本体密封连接，所述微控制器、电磁铁驱动模块和电源均设置在车锁本体的内部，所述电源分别与密码数字键盘、指纹识别器、微控制器和声光报警器电连接且用于为密码数字键盘、指纹识别器、微控制器、电磁铁驱动模块和声光报警器供电，所述车锁本体、密码数字键盘、指纹识别器和声光报警器的外表面均涂覆有防水涂层，所述密码数字键盘与微控制器电连接且用于将密码数字键盘的触发信息传输给微控制器，所述指纹识别器与微控制器电连接且用于识别指纹信息并将识别的指纹信息传输给微控制器，所述电磁铁驱动模块与微控制器电连接且用于接收微控制器指令并根据指令控制锁紧机构锁紧U型锁舌或者松开U型锁舌，所述声光报警器与微控制器电连接且用于接收微控制器传输的报警信息并发出相应的声光报警。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述电子开锁控制装置还包括压力传感器，所述压力传感器安装在锁紧机构安装腔的顶部且位于U型锁舌开有卡槽一端的正上方，所述压力传感器与电源电连接且由电源为其提供电能，所述压力传感器与微控制器电连接且用于将U型锁舌对其的压力转换为电信号传输给微控制器。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述锁紧机构包括锁紧机构本体、电磁铁、弹簧、衔铁锁舌和电磁铁驱动模块，所述电磁铁安装在锁紧机构本体的右侧内部，所述弹簧设置在锁紧机构本体的内部，所述弹簧的一端与衔铁锁舌连接，所述弹簧的另一端与电磁铁连接，所述电磁铁驱动模块通过导线与电磁铁电连接且用于控制电磁铁吸合衔铁锁舌或者松开衔铁锁舌，所述电磁铁驱动模块与微控制器电连接且用于将微控制器的控制信号转换为继电器的动作。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述一种智能自行车锁还包括GPS定位模块和无线通信模块，所述GPS定位模块和无线通信模块均设置在车锁本体的内部，所述GPS定位模块与微控制器电连接且用于将GPS定位模块获取的定位信息传输给微控制器，所述无线通信模块与微控制器电连接且用于将微控制器传输的信息通过无线连接传输给接收设备。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述U型锁舌材质为导电材质。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述一种智能自行车锁还包括报警检测电路，所述报警检测电路设置在车锁本体的内部，所述报警检测电路分别与U型锁舌的两端头连接构成回路，所述报警检测电路与微控制器电连接且用于将所述回路信息传输给微控制器。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述卡槽的数量为两个分别为第一卡槽和第二开槽，所述第一卡槽和第二开槽上下设置。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述锁紧机构的数量为两个，两个所述锁紧机构上下设置且分别与第一卡槽和第二开槽相配合。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述电源为聚合物锂离子可充电电池。
上述的一种智能自行车锁，其特征在于：所述一种智能自行车锁还包括自动充电装置，所述自动充电装置安装在自行车身上且为所述聚合物锂离子可充电电池充电，所述自动充电装置为太阳能充电板或小型自行车发电装置。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明其结构合理、安装稳定性好、实用性强、使用方便。
2、本发明采用密码指纹解锁安全系数高。
3、本发明设置有防水涂层能更好的保护内部芯片。
4、本发明设置有压力传感器、报警检测电路和声光报警器，当自行车锁遭到人为破坏时，可以发出声光报警，提醒注意减少被盗风险。
5、本发明设置有两个锁紧机构提供双层保护，正常情况一个锁紧机构锁紧U型锁舌，当出现异常情况时，两个锁紧机构同时锁紧U型锁舌，增加开锁难度防止盗抢。
6、本发明还设置有GPS定位模块，对车子的实时位置进行监控并且可以通过移动终端快速寻找，防止丢车，进一步保证了自行车的安全。
7、本发明设置有自动充电装置，可以持续为车锁的聚合物锂离子可充电电池充电，保证车锁正常运行所需电能。
下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明锁紧机构的剖视图。
图3为本发明U型锁舌的结构示意图。
图4为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—车锁本体； 2—U型锁舌； 3—锁紧机构；
3-1—锁紧机构本体； 3-2—电磁铁； 3-3—弹簧；
3-4—衔铁锁舌； 3-5—电磁铁驱动模块； 4—导向孔；
5—锁紧机构安装腔； 6—卡槽； 6-1—第一卡槽；
6-2—第二开槽； 7—密码数字键盘； 8—指纹识别器；
9—微控制器； 10—声光报警器； 11—压力传感器；
12—GPS定位模块； 13—无线通信模块； 14—电源；
15—报警检测电路； 16—车锁固定件。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明包括车锁本体1、U型锁舌2、电子开锁控制装置、车锁固定件16和锁紧机构3，所述车锁固定件16与车锁本体1固定连接且用于将车锁本体1固定安装在自行车车架上，所述U型锁舌2通过锁紧机构3可拆卸的安装在车锁本体1的下部，所述锁紧机构3安装在车锁本体1内部，所述电子开锁控制装置安装在车锁本体1上，所述电子开锁控制装置与锁紧机构3电连接且用于控制锁紧机构3锁紧U型锁舌2或者松开U型锁舌2，所述车锁本体1的左侧下部设置有导向孔4，所述车锁本体1的右侧下部设置有锁紧机构安装腔5，所述锁紧机构安装在锁紧机构安装腔5内，所述U型锁舌2的一个端头设置有卡槽6且卡槽6与锁紧机构相配合，所述U型锁舌2的另一端为圆柱状且与导向孔4相配合，所述电子开锁控制装置包括密码数字键盘7、指纹识别器8、微控制器9、声光报警器10、电磁铁驱动模块3-5和电源14，所述密码数字键盘7、指纹识别器8和声光报警器10均设置在车锁本体1的前部外侧且与车锁本体1密封连接，所述微控制器9、电磁铁驱动模块3-5和电源14均设置在车锁本体1的内部，所述电源14分别与密码数字键盘7、指纹识别器8、微控制器9和声光报警器10电连接且用于为密码数字键盘7、指纹识别器8、微控制器9、电磁铁驱动模块3-5和声光报警器10供电，所述车锁本体1、密码数字键盘7、指纹识别器8和声光报警器10的外表面均涂覆有防水涂层，所述密码数字键盘7与微控制器9电连接且用于将密码数字键盘5的触发信息传输给微控制器9，所述指纹识别器8与微控制器9电连接且用于识别指纹信息并将识别的指纹信息传输给微控制器9，所述电磁铁驱动模块3-5与微控制器9电连接且用于接收微控制器9指令并根据指令控制锁紧机构3锁紧U型锁舌2或者松开U型锁舌2，所述声光报警器10与微控制器9电连接且用于接收微控制器9传输的报警信息并发出相应的声光报警。
如图1所示，所述电子开锁控制装置还包括压力传感器11，所述压力传感器11安装在锁紧机构安装腔5的顶部且位于U型锁舌2开有卡槽6一端的正上方，所述压力传感器11与电源14电连接且由电源14为其提供电能，所述压力传感器11与微控制器9电连接且用于将U型锁舌2对其的压力转换为电信号传输给微控制器9。
如图2所示，所述锁紧机构3包括锁紧机构本体3-1、电磁铁3-2、弹簧3-3、衔铁锁舌3-4和电磁铁驱动模块3-5，所述电磁铁3-2安装在锁紧机构本体3-1的右侧内部，所述弹簧3-3设置在锁紧机构本体3-1的内部，所述弹簧3-3的一端与衔铁锁舌3-4连接，所述弹簧3-3的另一端与电磁铁3-2连接，所述电磁铁驱动模块3-5通过导线与电磁铁3-2电连接且用于控制电磁铁3-2吸合衔铁锁舌3-4或者松开衔铁锁舌3-4，所述电磁铁驱动模块3-5与微控制器9电连接且用于将微控制器9的控制信号转换为继电器的动作。
本实施例中，所述一种智能自行车锁还包括GPS定位模块12和无线通信模块13，所述GPS定位模块12和无线通信模块13均设置在车锁本体1的内部，所述GPS定位模块12与微控制器9电连接且用于将GPS定位模块12获取的定位信息传输给微控制器9，所述无线通信模块13与微控制器9电连接且用于将微控制器9传输的信息通过无线连接传输给接收设备。
本实施例中，所述U型锁舌2材质为导电材质。
本实施例中，所述一种智能自行车锁还包括报警检测电路15，所述报警检测电路15设置在车锁本体1的内部，所述报警检测电路15分别与U型锁舌2的两端头连接构成回路，所述报警检测电路15与微控制器9电连接且用于将所述回路信息传输给微控制器9。
如图3所示，所述卡槽6的数量为两个分别为第一卡槽6-1和第二开槽6-2，所述第一卡槽6-1和第二开槽6-2上下设置。
如图1所示，所述锁紧机构3的数量为两个，两个所述锁紧机构3上下设置且分别与第一卡槽6-1和第二开槽6-2相配合。
本实施例中，所述电源14为聚合物锂离子可充电电池。
本实施例中，所述一种智能自行车锁还包括自动充电装置，所述自动充电装置安装在自行车身上且为所述聚合物锂离子可充电电池充电，所述自动充电装置为太阳能充电板或小型自行车发电装置
本发明的工作原理为：开锁时，通过密码数字键盘7手动输入密码。密码数字键盘7将输入的密码信息传输给微控制器9，微控制器9将输入的密码和存储的设定密码进行比较。当密码相同时，微控制器9传输指令给电磁铁驱动模块3-5，电磁铁驱动模块3-5控制电磁铁3-2吸合衔铁锁舌3-4，进而锁紧机构3松开U型锁舌2，此时可以将U型锁舌2从车锁本体1上取下来，完成开锁；当比较的密码不同时，微控制器9记录某一时间段内输入错误密码的次数，当次数值超过存储的设定值时，微控制器9控制两个锁紧机构3同时锁紧U型锁舌2并通过声光报警器10发出相应的声光报警。此时想要开锁，只能通过指纹验证用户身份，用户将手指按压在指纹识别器8上，微控制器9读取指纹信息并与存储的用户指纹信息进行比对。如果相同，则微控制器9传输指令给电磁铁驱动模块3-5，电磁铁驱动模块3-5控制电磁铁3-2吸合衔铁锁舌3-4，进而锁紧机构3松开U型锁舌2，则可以将U型锁舌2从车锁本体1上取下来，完成开锁。
当车锁在锁定状态时，微控制器9时时读取压力传感器11和报警检测电路15的信息。当压力传感器11出现不正常的波动或者报警检测电路15与U型锁舌2构成的回路断开时，微控制器9控制声光报警器10发出相应的声光报警。
锁车时，将U型锁舌2带有卡槽6的一端插入锁紧机构安装腔5，另一端插入导向孔4。当U型锁舌2带有卡槽6的一端触碰到当压力传感器11时，压力传感器11将压力信息传输给微控制器9，微控制器9通过磁铁驱动模块3-5，进而控制一个锁紧机构3锁紧U型锁舌2，完成锁车。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种智能自行车锁，包括车锁本体(1)、U型锁舌(2)、电子开锁控制装置、车锁固定件(16)和锁紧机构(3)，所述车锁固定件(16)与车锁本体(1)固定连接且用于将车锁本体(1)固定安装在自行车车架上，所述U型锁舌(2)通过锁紧机构(3)可拆卸的安装在车锁本体(1)的下部，所述锁紧机构(3)安装在车锁本体(1)内部，所述电子开锁控制装置安装在车锁本体(1)上，所述电子开锁控制装置与锁紧机构(3)电连接且用于控制锁紧机构(3)锁紧U型锁舌(2)或者松开U型锁舌(2)，所述车锁本体(1)的左侧下部设置有导向孔(4)，所述车锁本体(1)的右侧下部设置有锁紧机构安装腔(5)，所述锁紧机构安装在锁紧机构安装腔(5)内，所述U型锁舌(2)的一个端头设置有卡槽(6)且卡槽(6)与锁紧机构相配合，所述U型锁舌(2)的另一端为圆柱状且与导向孔(4)相配合，
所述电子开锁控制装置包括密码数字键盘(7)、指纹识别器(8)、微控制器(9)、声光报警器(10)、电磁铁驱动模块(3-5)和电源(14)，所述密码数字键盘(7)、指纹识别器(8)和声光报警器(10)均设置在车锁本体(1)的前部外侧且与车锁本体(1)密封连接，所述微控制器(9)、电磁铁驱动模块(3-5)和电源(14)均设置在车锁本体(1)的内部，所述电源(14)分别与密码数字键盘(7)、指纹识别器(8)、微控制器(9)和声光报警器(10)电连接且用于为密码数字键盘(7)、指纹识别器(8)、微控制器(9)、电磁铁驱动模块(3-5)和声光报警器(10)供电，所述车锁本体(1)、密码数字键盘(7)、指纹识别器(8)和声光报警器(10)的外表面均涂覆有防水涂层，所述密码数字键盘(7)与微控制器(9)电连接且用于将密码数字键盘(7)的触发信息传输给微控制器(9)，所述指纹识别器(8)与微控制器(9)电连接且用于识别指纹信息并将识别的指纹信息传输给微控制器(9)，所述电磁铁驱动模块(3-5)与微控制器(9)电连接且用于接收微控制器(9)指令并根据指令控制锁紧机构(3)锁紧U型锁舌(2)或者松开U型锁舌(2)，所述声光报警器(10)与微控制器(9)电连接且用于接收微控制器(9)传输的报警信息并发出相应的声光报警，
所述电子开锁控制装置还包括压力传感器(11)，所述压力传感器(11)安装在锁紧机构安装腔(5)的顶部且位于U型锁舌(2)开有卡槽(6)一端的正上方，所述压力传感器(11)与电源(14)电连接且由电源(14)为其提供电能，所述压力传感器(11)与微控制器(9)电连接且用于将U型锁舌(2)对其的压力转换为电信号传输给微控制器(9)，
其特征在于：所述U型锁舌(2)材质为导电材质，所述一种智能自行车锁还包括报警检测电路(15)，所述报警检测电路(15)设置在车锁本体(1)的内部，所述报警检测电路(15)分别与U型锁舌(2)的两端头连接构成回路，所述报警检测电路(15)与微控制器(9)电连接且用于将所述回路信息传输给微控制器(9)，
所述卡槽(6)的数量为两个分别为第一卡槽(6-1)和第二开槽(6-2)，所述第一卡槽(6-1)和第二开槽(6-2)上下设置，所述锁紧机构(3)的数量为两个，两个所述锁紧机构(3)上下设置且分别与第一卡槽(6-1)和第二开槽(6-2)相配合；
开锁时，通过密码数字键盘(7)手动输入密码；密码数字键盘(7)将输入的密码信息传输给微控制器(9)，微控制器(9)将输入的密码和存储的设定密码进行比较；当密码相同时，微控制器(9)传输指令给电磁铁驱动模块(3-5)，电磁铁驱动模块(3-5)控制电磁铁(3-2)吸合衔铁锁舌(3-4)，进而锁紧机构(3)松开U型锁舌(2)，此时可以将U型锁舌(2)从车锁本体(1)上取下来，完成开锁；当比较的密码不同时，微控制器(9)记录某一时间段内输入错误密码的次数，当次数值超过存储的设定值时，微控制器(9)控制两个锁紧机构(3)同时锁紧U型锁舌(2)并通过声光报警器(10)发出相应的声光报警；此时想要开锁，只能通过指纹验证用户身份，用户将手指按压在指纹识别器(8)上，微控制器(9)读取指纹信息并与存储的用户指纹信息进行比对；如果相同，则微控制器(9)传输指令给电磁铁驱动模块(3-5)，电磁铁驱动模块(3-5)控制电磁铁(3-2)吸合衔铁锁舌(3-4)，进而锁紧机构(3)松开U型锁舌(2)，则可以将U型锁舌(2)从车锁本体(1)上取下来，完成开锁。
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