CN114855669A - 一种基于共享物联网的智能地锁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于共享物联网的智能地锁,包括下底座,下底座上转动连接有上底座,下底座上设有推动上底座绕转动连接点横向转动的推力件,上底座上设有挡板及驱动挡板在竖向‑横向之间翻转的驱动机构;还包括感应模块、单片机和通讯芯片,所述单片机还连接有通讯芯片;所述感应模块的各个传感器感应到车辆,向单片机上传感应数据,单片机接收到感应数据后通过通讯芯片将感应数据传输给阿里云,阿里云将感应数据处理后下发至客户端小程序,单片机接收到感应数据后控制地锁动作将使智慧地锁与5G技术、云平台技术结合;本发明能解决无线信号传输稳定性、实时性问题,无人值守停车缴费问题,为智慧地锁大规模运用创造良好条件。
Description
技术领域
本发明涉及智能地锁,尤其涉及一种基于共享物联网的智能地锁。
背景技术
国内汽车拥有量不断增长,但与之相适配的公共设施发展滞后,两者关系及其不平衡。同时,停车问题变得越来越严重,如住宅房个人车位、公共场所收费停车位、及共享停车位管理及其困难。为此,大量的各类地锁随之出现在人们的视野中。但是,目前市场上出现的地锁具有诸多问题,如无法做到智能管理与使用、操作麻烦、安全性较差等。对于车位的使用者和管理人员来说及其不便。市场上地锁的价格普遍都不太高,但在使用过程中尤为不便,特别是在露天车位下,如果遇到了刮风下雨等恶劣天气,存在的不足性更容易暴露出来。当下市场上的多数地锁没有考虑到设置防碰撞装置,若在停车时不小心碰到了地锁,车辆会受到刮伤,且地锁结构会产生变形。对于收费类停车场来说,由于市场上目前的停车地锁强度较差,不能有效防止车辆逃逸,人为破损容易,管理问题依然存在。因此,急需一种基于物联网技术的智慧停车系统。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种通过快速的无线信息传递实现停车位的管理的基于共享物联网的智能地锁。
技术方案:本发明的智能地锁,包括:下底座,下底座上转动连接有上底座,下底座上设有推动上底座绕转动连接点横向转动的推力件,上底座上设有挡板及驱动挡板在竖向-横向之间翻转的驱动机构。
所述下底座为固定支撑结构,上底座为活动支撑结构,推力件为上底座动作的驱动源,挡板为挡止车轮的限位执行件,驱动机构作为动力源驱动挡板翻转。停车入位后推力件驱动上底座转动,将挡板旋转至车辆后轮前侧,驱动机构驱动挡板翻转竖起,使得挡板挡在车辆后轮前侧,使得车辆无法驶离,完成锁车。车辆需要离开时,挡板和上底座复位,挡板不再对车辆后轮挡止,车辆可顺畅驶离。
进一步,配合物联网技术形成智慧停车系统,将地锁与5G技术、云平台技术结合,解决无线信号传输稳定性、实时性,可稳定、及时的进行停车信息的传输,通过快速的无线信息传递实现停车位的管理,解决现有停车位人工收费存在缺乏对收费人员的有效监管,难免发生不缴、拒缴等现象。
进一步,上底座上设有第一支座和第二支座,挡板通过第一销轴转动连接在第一支座上,驱动机构与第二销轴连接,驱动机构转动连接在第二支座上。作为优选第一支座和第二支座为驱动机构提供支撑,第一支座为挡板提供转动连接支撑,这样驱动机构可稳定、可靠的驱动挡板动作。
进一步,驱动机构包括与第一销轴同轴连接的连杆、以及第二销轴连接在第二支座上的机壳,机壳上连接有伺服电机和滚珠丝杠副,滚珠丝杠副的丝杠与伺服电机连接,滚珠丝杠副的螺母连接有套筒,套筒与连杆远离第一销轴的端部铰接。作为优选采用连杆机构使得地锁具有足够的抗压、抗冲击能力、防逃能力、高功率密度、高性能,对车辆的锁定稳定可靠,机壳为伺服电机提供保护,滚珠丝杠和套筒配合可稳定、精确的控制挡板动作,动力传输稳定可靠。
进一步,机壳内设有减速齿轮组,伺服电机的电机轴与减速齿轮组的输入端连接,丝杠与减速齿轮组的输出端连接。作为优选减速齿轮组对伺服电机输出动力进行调节,使得输出动力平稳,输出扭力足够稳定驱动挡板动作。
进一步,下底座上设有芯轴,芯轴外侧的下底座上轴承连接有推杆座,上底座上设有套筒及与套筒连通的通孔,芯轴穿过通孔插设在套筒内,推力件为一端铰接在推杆座上、另一端铰接在上底座上的伸缩件。作为优选这样推力件在下底座和上底座之间连接稳定,推力件可稳定驱动上底座动作。
进一步,推力件为电动推杆。作为优选这样推力件动作敏捷可靠。
进一步,机壳内还设有单片机,伺服电机和电动推杆均与单片机连接。作为优选通过单片机对伺服电机和电动推杆可有效控制,使得伺服电机和电动推杆的动作控制性更好。
进一步,单片机还连接有通讯芯片,下底座上刻印有二维码。作为优选通讯芯片可与物联网平台进行交互,二维码作为识别标记,用户通过客户端识别二维码可连接至物联网平台进行停车缴费等操作。
本发明与现有技术相比,其显著效果如下:
1、本发明配合物联网技术形成智慧停车系统,将地锁与5G技术、云平台技术结合,解决无线信号传输稳定性、实时性,可稳定、及时的进行停车信息的传输,通过快速的无线信息传递实现停车位的管理,解决现有停车位人工收费存在缺乏对收费人员的有效监管,难免发生不缴、拒缴等现象;人工收费还容易出现“漏收费”、“少收费”等资金流失问题;
2、提供一种基于共享物联网的智能地锁,为提高我国车位资源的使用效率,车位商业价值,人民生活智能化水平,城市管理做出应有的贡献。
附图说明
图1为本发明中地锁的侧视图;
图2为本发明中地锁的俯视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
如图1、图2所示,本发明的智能地锁,包括下底座6,下底座6上焊接有芯轴15,芯轴15外侧的下底座6上轴承连接有推杆座16,推杆座16上铰接有电动推杆11。下底座6上方设有上底座5,上底座5为宽度小于下底座6的长条板状,上底座5上焊接有套筒12,套筒12套设在芯轴15上,电动推杆11的伸缩端铰接在套筒12外侧的上底座5上,优选的,套筒12与芯轴15之间过盈配合有轴承。上底座5上焊接有第一支座9和第二支座10,在第一支座9上通过第一销轴13转动连接有挡板7,挡板7焊接在第一销轴13端部,挡板7为长方形板状,第一销轴13上垂直焊接有连杆14。第二支座10上第二销轴17连接有机壳2,机壳2上螺栓连接有伺服电机1,机壳2内设有与伺服电机1输出端键连接的减速齿轮组,减速齿轮组的输出端同轴连接有滚珠丝杠副3,滚珠丝杠副3外侧套设有伸缩套筒16,滚珠丝杠副3的螺母4粘接固定在伸缩套筒16的内筒8中,伸缩套筒16的外筒与机壳2螺栓连接,伸缩套筒16的内筒8与连杆14远离第一支座9的端部铰接。
机壳2内还设有型号为STM32的单片机,伺服电机1和电动推杆11均与单片机连接,单片机还连接有通讯芯片,通讯芯片为基于Arduino平台的ESP 8266通讯芯片,单片机和通讯芯片之间采用I/O接口互通,单片机和通讯芯片均安装在地锁上。地锁上还设有感应模块,包括安装在地锁上的地磁传感器、距离传感器、力矩传感器、位置传感器,地磁传感器对车辆准确检测,距离传感器对地锁与车辆间的距离进行智能感知和判断,位置传感器安装在挡板7的第一销轴13处,对挡板7的运行位姿进行准确采集,力矩传感器安装在伺服电机1上,对输出扭矩、转速和功率进行检测,各传感器与单片机连接,在单片机中通过卡尔曼数据融合生成感应数据。物联网平台采用阿里云平台,地锁通过ESP 8266通讯芯片连入物联网平台中。客户端采用微信小程序,微信小程序使用微信开发工具中提供的云开发平台建立了小程序的数据库。云开发提供的云函数是直接在微信云端运行的代码,微信私有协议天然鉴权,开发者只需编写自身业务逻辑代码;云开发还提供了云开发控制台的数据库可视化、云开发具体使用统计信息,方便了后台管理者对地锁运营数据的管理。
具体实施过程如下:将地锁安装在车位后方两轮胎中心处,当车辆停进来时,感应模块的各个传感器感应到车辆,向单片机上传感应数据,单片机接收到感应数据后通过通讯芯片将感应数据传输给阿里云,阿里云将感应数据处理后下发至客户端小程序。单片机接收到感应数据后控制地锁动作,电动推杆11启动将上底座5绕芯轴15旋转,使得平放的挡板7转到汽车左后方轮胎前。伺服电机1启动经过减速齿轮组将旋转动力传输给滚珠丝杠副3,滚珠丝杠副3的丝杠转动过程中驱使螺母4沿丝杠轴向移动,螺母4移动带动伸缩套筒16的内筒8伸出,基于第一支座9、连杆14、伸缩套筒16、机壳2及第二支座10形成的连杆14机构,内筒8伸出过程使得连杆14被向上推动绕与第一支座9连接的轴线旋转,连杆14旋转带动第一销轴13及挡板7转动,使得挡板7从平放翻转至竖立状态,对汽车左后方轮胎进行限位阻挡,完成车辆的锁定。车辆离开停车位时,用户通过客户端对地锁上的专属二维码进行扫码识别,阿里云处理单片机、通讯芯片上传的地锁工作时长数据并生成费用信息下发至客户端小程序,用户通过登录客户端小程序,查询并支付订单且将解锁信号反馈给阿里云,阿里云将解锁信号通过通讯芯片传输给单片机及地锁,单片机控制伺服电机1逆转,使得滚珠丝杠副3逆向转动,伸缩套筒16的内筒8缩回,连杆14旋转放下,挡板7翻转至平放,电动推杆11将上底座5牵引回到初始位置完成车辆解锁,用户可开车离开停车位。
这样形成的智慧地锁机电传动结构具有足够的抗压/抗冲击能力、防逃能力、IP67防水级、体积紧凑等优点,底层控制使用STM32结合通讯芯片,可精确控制整机运行,极大地节约了设计制造成本,通讯技术采用5G/4G技术,高效快捷的传递云端服务器和底层控制之间的信息,传输速度快,运载信息量大,避免出现传递消息延迟泄露失真。采用多个不同类别的传感器结合卡尔曼数据融合技术让感应检测结果更加准确可靠,集成自适应智能感知和智能判断,采用小程序,不需要下载安装即可使用,用户通过扫一扫或搜一下即可打开应用并使用地锁服务。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:包括下底座,下底座上转动连接有上底座,下底座上设有推动上底座绕转动连接点横向转动的推力件,上底座上设有挡板及驱动挡板在竖向-横向之间翻转的驱动机构;
还包括感应模块、单片机和通讯芯片,所述单片机还连接有通讯芯片;所述感应模块的各个传感器感应到车辆,向单片机上传感应数据,单片机接收到感应数据后通过通讯芯片将感应数据传输给阿里云,阿里云将感应数据处理后下发至客户端小程序,单片机接收到感应数据后控制驱动机构动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述上底座上设有第一支座和第二支座,所述挡板通过第一销轴转动连接在第一支座上,所述驱动机构与第一销轴连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述驱动机构包括与第一销轴同轴连接的连杆、以及第二销轴连接在第二支座上的机壳,机壳上连接有伺服电机和滚珠丝杠副,滚珠丝杠副的丝杠与伺服电机连接,滚珠丝杠副的螺母连接有套筒,套筒与所述连杆远离第一销轴的端部铰接。
4.根据权利要求3所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述机壳内设有减速齿轮组,伺服电机的电机轴与减速齿轮组的输入端连接,丝杠与减速齿轮组的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述下底座上设有芯轴,芯轴外侧的下底座上轴承连接有推杆座,所述上底座上设有套筒及与套筒连通的通孔,芯轴穿过通孔插设在套筒内,所述推力件为一端铰接在推杆座上另一端铰接在上底座上的伸缩件。
6.根据权利要求5所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述推力件为电动推杆。
7.根据权利要求6所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:所述机壳内设有单片机,所述伺服电机和电动推杆均与单片机连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于共享物联网的智能地锁,其特征在于:下底座上刻印有二维码。
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