CN204850791U - 租赁用的自行车的锁具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及租赁机构领域，特别是涉及一种租赁用的自行车的锁具。一种租赁用的自行车的锁具，包括：布置于所述自行车上的锁头，所述锁头内具有棘爪；固定于地面的锁桩，所述锁桩内具有与所述棘爪相配合的卡板；所述卡板具有：板体；卡板轴；回位弹簧；第一缺口和第二缺口；凹入部。本实用新型设计的锁具，通过卡板与棘爪的啮合实现锁具的关闭和开启，提高了锁具的纵向负荷，安全性更高，同时噪音较低，反映了卡板与棘爪磨损程度的改善，寿命更长。本实用新型采用部分啮合、完全啮合这种两级锁位设定的方式，适应了白天和黑夜对自行车安全的不同需要，实用性更高。

Description

租赁用的自行车的锁具

技术领域

本实用新型涉及租赁机构领域，特别是涉及一种租赁用的自行车的锁具。

背景技术

在目前，市场上很多自行车租赁系统锁桩装置中均采用舌簧式锁，利用锁舌与挡块的啮合与脱开实现锁紧和开启，锁舌是做直线往复运动。在实际的运作中，由于此类结构不能承受纵向载荷，因此，安全性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种安全性较高的租赁用的自行车的锁具。

特别地，本实用新型提供了一种租赁用的自行车的锁具，包括：

布置于所述自行车上的锁头，所述锁头内具有棘爪；

固定于地面的锁桩，所述锁桩内具有与所述棘爪相配合的卡板；

所述卡板具有：

板体，所述板体上设有开孔；

卡板轴，设置于所述开孔内，与所述开孔间隙配合以使所述板体能围绕所述卡板轴旋转；

回位弹簧，连接于所述板体上；

形成于所述板体的侧面上的第一缺口和第二缺口，所述第一缺口能与所述棘爪部分啮合与完全脱开连接，所述第二缺口能与所述棘爪完全啮合与完全脱开连接；以及

形成于所述板体上的凹入部，所述凹入部插设有能在所述回位弹簧的作用下带动所述卡板围绕所述卡板轴旋转的锁扣。

进一步地，所述的锁具还包括：

与所述棘爪连接的横向延伸的拉伸弹簧；

横向延伸的连杆，所述连杆在驱动力的作用下能横向运动以推动所述棘爪来使所述第一凹入部与所述棘爪脱开连接。

进一步地，所述的锁具还包括：

与所述连杆相连的电机，为所述连杆提供所述驱动力。

进一步地，所述的锁具还包括：

凸出块，凸出于所述棘爪的表面，所述凸出块用于与所述连杆相抵以在所述驱动力的作用下横向运动来使所述第一凹入部与所述棘爪脱开。

进一步地，所述的锁具还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块，控制所述连杆进行所述横向运动；以及

安装于所述自行车上的通讯模块，与所述微控制模块和租赁管理中心通讯连接。

进一步地，所述微控制模块包括：

主控芯片，控制所述连杆进行所述横向运动；

时钟电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供时钟；

调试电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供调试、测试和代码下载；

电源电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供工作电压；

复位电路，与所述主控芯片相连并能将所述主控芯片复位及初始化。

进一步地，所述的锁具还包括：

读卡模块，与所述微控制模块通讯连接，与所述租赁卡近场通讯以读取其包含的租车信息和换车信息并将所述租车信息和所述换车信息传送给所述微控制模块。

进一步地，所述的锁具还包括：

音频模块，与所述微控制模块通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块的指令发出相应的语音。

进一步地，所述的锁具还包括：

显示模块，与所述微控制模块通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块的指令展示相应的图像。

本实用新型设计的锁具，通过卡板与棘爪的啮合实现锁具的关闭和开启，提高了锁具的纵向负荷，安全性更高，同时噪音较低，反映了卡板与棘爪磨损程度的改善，寿命更长。本实用新型采用部分啮合、完全啮合这种两级锁位设定的方式，适应了白天和黑夜对自行车安全的不同需要，实用性更高。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本实用新型一个实施例锁具的结构组成示意图；

图2为本实用新型一个实施例锁具的解锁状态示意图；

图3为本实用新型一个实施例锁具的锁紧状态示意图；

图4为本实用新型一个实施例锁具的解锁过程示意图。

需要说明的是，图2-图4均为俯视图。

图中的附图标记如下：

10-锁头，11-棘爪，12-拉伸弹簧。

20-锁桩，21-卡板，21a-板体，21b-卡板轴，21c-回位弹簧，21d-第一缺口，21e-第二缺口，21f-凹入部，22-锁扣，23-连杆，24-电机。

31-CAN总线，32-485总线。

41-读卡模块，42-锁具模块，43-音频模块，44-电源模块，45-LED显示模块，46-其它辅助模块。

50-微控制模块，51-调试电路，52-电源电路，53-复位电路，54-主控芯片，55-时钟电路。

具体实施方式

本实用新型提供一种租赁用的自行车的锁具，该锁具一般可以包括锁头10和锁桩20。其中，锁头10布置于自行车上，锁桩20固定于地面，如图2所示，当处于解锁状态时，锁头10远离锁桩20。所述锁头10内具有棘爪11，所述锁桩20内具有与所述棘爪11相配合的卡板21，通过棘爪11与卡板21的啮合与脱开来完成锁具的锁紧和解锁。

具体来说，如图2-图4所示，所述卡板21具有：

板体21a，所述板体21a上设有开孔。

卡板轴21b，设置于所述开孔内，与所述开孔间隙配合以使所述板体21a能围绕所述卡板轴21b旋转。

回位弹簧21c，连接于所述板体21a上。

形成于所述板体21a的侧面上的第一缺口21d和第二缺口21e，所述第一缺口21d能与所述棘爪11部分啮合与完全脱开连接，所述第二缺口21e能与所述棘爪11完全啮合与完全脱开连接，需要注意的是图2和图3是不同的实施例，图2中示出了第一缺口21d，而图3中示出了第二缺口21e，实际上本实用新型的板体21a上同时设置第一缺口21d和第二缺口21e。

所述卡板21还具有形成于所述板体21a上的凹入部21f，所述凹入部21f插设有能在所述回位弹簧21c的作用下带动所述卡板21围绕所述卡板轴21b旋转的锁扣22。

本实用新型通过对卡板21外形进行设计，实现卡板21与棘爪11的两级锁定，安全性更高，更加适应与自行车租赁系统在白天和黑夜对锁桩20的不同要求，例如在白天时可以处于半锁状态，在黑夜时需处于全锁状态。当用户需要租车时，将租赁卡放置在读卡器上，在信号的驱动下，连杆23推动棘爪11，使棘爪11和卡板21的缺口脱离啮合，此时，用户即可推出自行车，自此租车成功。

参见图2-图4，锁具还包括与所述棘爪11连接的横向延伸的拉伸弹簧12。以及包括横向延伸的连杆23，所述连杆23在驱动力的作用下能横向运动以推动所述棘爪11来使所述第一凹入部21f与所述棘爪11脱开连接。以及，与所述连杆23相连的电机24，为所述连杆23提供所述驱动力来使连杆23能够横向运动。

如图1所示，图1为本实用新型一个实施例锁具的结构示意图。在图2-图4所示结构的基础上，总体上还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块50，控制所述连杆23进行所述横向运动。

安装于所述自行车上的通讯模块，与所述微控制模块50和租赁管理中心通讯连接。

进一步地，所述微控制模块50包括：

主控芯片54，控制所述连杆23进行所述横向运动；

时钟电路55，与所述主控芯片54相连并为所述主控芯片54提供时钟；

调试电路51，与所述主控芯片54相连并为所述主控芯片54提供调试、测试和代码下载；

电源电路52，与所述主控芯片54相连并为所述主控芯片54提供工作电压；

复位电路53，与所述主控芯片54相连并能将所述主控芯片54复位及初始化。

结合各模块接口需求和开发难易程度，主控芯片54采用LQFP-48封装的增强型51单片机STC12C5A60S2。芯片内部自带60KFLASHROM，支持串口程序烧写，具有44个通用I/O口，内部集成MAX810型专用复位电路53、2路PWM、8路A/D转换，带双串口。目前该芯片售价与传统51差不多，是一款高性价比的单片机。

具体来说，读卡模块41与所述微控制模块50通讯连接，与租赁卡近场通讯以读取其包含的租车信息和换车信息并将所述租车信息和所述换车信息传送给所述微控制模块50。采用RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别)，并且可以非接触地快速租赁卡和车辆信息即自行车的身份信息。

具体来说，音频模块43与所述微控制模块50通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块50的指令发出相应的语音。所述音频模块43提供日常用户租还车信息的语音播报功能。主要选用ISD1760芯片，该语音录放芯片内部包含增益控制、麦克风扩大器、扬声器线路等功能，外围硬件电路设计简单、通用性强。芯片工作电压为2.4V至5.5V，支持多段录音，采样率在4K至12K间可调。录音数据存储于芯片FLASH内，不经过任何压缩，有很好的音质。在串行外设接口模式下，可对芯片任意存储地址进行录放。当用户进行租还车成功时，语音提示用户租还车成功。

具体来说，时钟电路55为主控芯片54提供时钟。电源电路52为终端提供所需工作电压。调试电路51提供所需的调试、测试和代码下载功能。复位电路53负责主控芯片54的复位及初始化。另外，FLASH、DDR组成存储电路，FLASH存储程序和数据、DDR存储系统运行期间的程序和数据。

具体来说，为LED显示模块的显示模块，与所述微控制模块50通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块50的指令展示相应的图像。

其它辅助模块46可以为其它辅助用户得到租车信息或还车信息的模块。

下面来具体叙述本实用新型的一个使用方法：

用户在租车时，需将租赁卡放置在锁桩20的读卡器上，通过RFID模块的FM1702芯片读取用户信息，并传至锁桩20的微控制模块50，微控制模块50通过CAN总线31上传至作为服务器的租赁管理中心，验证用户是否已经租车、用户余额是否足够租车，若均验证成功，租赁管理中心通过网络将信息传送至微控制模块50，微控制模块50发送驱动信号给电机24，电机24接收到信号之后，将连杆23推逐渐推出，在棘爪11侧面配置有一个凸出块，所述凸出块用于与所述连杆相抵以在所述驱动力的作用下横向运动来使所述第一凹入部与所述棘爪脱开。当连杆23接触到凸出块时，在推力作用下，将棘爪11和卡板21脱离啮合，此时语音模块发出“滴”的声音，用户即可将车推出，退出后的状态即如图2所示。从另一方面看，在一个实施例中，卡板轴21b垂直延伸到整个锁桩20底板(即垂直于图2-图4所示的纸面)，当用户租车时，租赁管理中心发送信号给锁桩20之后，用户即可向外拉伸锁头10，在锁桩20内部弹簧即回位弹簧21c推转力的作用下，棘爪11与锁桩20的卡板21逐渐分离，至此自行车解锁成功。

用户还车时，还车时锁桩20通过RFID读取自行车的车身的自行车感应器来读取租车信息，并将此车辆号、还车时间等信息通过串口将上述信息传送至微控制模块50，之后，微控制模块50将用户还车信息和站点车辆动态信息预处理后通过CAN总线31上传至租赁管理中心，保存在数据库中，租赁管理中心发送一信号给微控制模块50。微控制模块50据此控制连杆23缩进，之后用户即可将车身锁对准锁桩20推入，此时锁头10也推入到锁桩槽内，在拉伸弹簧12和回位弹簧21c作用下，使锁扣22带动卡板22转动，当卡板22旋转到分别与第一缺口21d和第二缺口21e相对应的半锁位或全锁位时，卡板21与棘爪11啮合，同时音频模块43语音播报“用户，您好，您已还车成功，欢迎下次使用”。从另一方面看，当用户还车时，读卡模块41即读卡器读取租赁卡信息后，发送信号给锁桩20，此时用户即可将自行车对准锁桩20推入，此时车身上的棘爪11也推入到锁桩20槽内，在弹簧作用下，使锁扣22带动卡板21旋转，当卡板21旋转到锁桩20的半锁位或全锁位时，棘爪11与卡板21缺口啮合，同时音频模块43配备有对应的语音提示用户还车成功，自此自行车锁车功能。

本实用新型通过卡板21与棘爪11的啮合实现锁具的关闭和开启，提高了锁具的纵向负荷，安全性更高，同时噪音较低，一定程度减少了卡板21与棘爪11的磨损程度，寿命更长。本实用新型采用两级锁位设定，主要通过卡板21外形设计来实现，适应与白天和黑夜对自行车租赁系统的不同需要，实用性更高。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种租赁用的自行车的锁具，其特征在于，包括：

布置于所述自行车上的锁头，所述锁头内具有棘爪；

固定于地面的锁桩，所述锁桩内具有与所述棘爪相配合的卡板；

所述卡板具有：

设有开孔的板体；

设置于所述开孔内的卡板轴，与所述开孔间隙配合以使所述板体能围绕所述卡板轴旋转；

连接于所述板体上的回位弹簧；

形成于所述板体的侧面上的第一缺口和第二缺口，所述第一缺口能与所述棘爪部分啮合与完全脱开连接，所述第二缺口能与所述棘爪完全啮合与完全脱开连接；以及

形成于所述板体上的凹入部，所述凹入部插设有能在所述回位弹簧的作用下带动所述卡板围绕所述卡板轴旋转的锁扣。

2.根据权利要求1所述的锁具，其特征在于，还包括：

与所述棘爪连接的横向延伸的拉伸弹簧；

横向延伸的连杆，在驱动力的作用下横向运动以推动所述棘爪来使所述第一凹入部与所述棘爪脱开连接。

3.根据权利要求2所述的锁具，其特征在于，还包括：

与所述连杆相连的电机，为所述连杆提供所述驱动力。

4.根据权利要求2所述的锁具，其特征在于，还包括：

凸出于所述棘爪的表面的凸出块，所述凸出块用于与所述连杆相抵以在所述驱动力的作用下进行所述横向运动。

5.根据权利要求2所述的锁具，其特征在于，还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块，控制所述连杆进行所述横向运动；以及

安装于所述自行车上的通讯模块，与所述微控制模块和租赁管理中心通讯连接。

6.根据权利要求5所述的锁具，其特征在于，

所述微控制模块包括：

主控芯片，控制所述连杆进行所述横向运动；

时钟电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供时钟；

调试电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供调试、测试和代码下载；

电源电路，与所述主控芯片相连并为所述主控芯片提供工作电压；

复位电路，与所述主控芯片相连并能将所述主控芯片复位及初始化。

7.根据权利要求5所述的锁具，其特征在于，还包括：

读卡模块，与所述微控制模块通讯连接，与所述租赁卡近场通讯以读取其包含的租车信息和换车信息并将所述租车信息和所述换车信息传送给所述微控制模块。

8.根据权利要求5所述的锁具，其特征在于，还包括：

音频模块，与所述微控制模块通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块的指令发出相应的语音。

9.根据权利要求5所述的锁具，其特征在于，还包括：

显示模块，与所述微控制模块通讯连接，当所述用户租车成功或还车成功时根据所述微控制模块的指令展示相应的图像。