CN204920530U - 一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁及其控制系统 - Google Patents

Abstract

一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁及其控制系统，自行车锁包括：锁体，遥控钥匙。经过优化的机电一体化设计，该锁能够实现开锁的全自动化，同时关锁也不再需要钥匙，可实现一键关锁。声光系统与多种传感器配合，实现诸如刹车灯，未锁车提醒，车棚寻车定位等丰富的功能，实用又具有科技感。该车锁的控制系统包含锁体、控制钥匙、智能终端、云服务器，使得该车锁能够实现多种途径开锁，同时经由服务器权限管理，可以轻松实现权限共享，使得给朋友借车不再需要人工转移机械钥匙。整个设计结构简单可靠，成本低廉，使用简单，科技感强。

Description

一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种自行车锁具及其控制系统，特别涉及一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁及其控制系统，该自行车锁配套有专用的遥控钥匙，其改良的机电一体设计实现开锁的全自动化，声光系统与各模块组合能够实现多种实用功能，控制系统使得锁具能够自由分享权限。

背景技术

目前，公知的自行车锁多为机械自行车锁，普遍的解锁手法为钥匙插入手动拧转，开锁过程较为繁琐，需用户腾出一只手并弯腰开锁，且时间久内部锈蚀后容易出现钥匙拧转不畅甚至打不开的情况，用户需必须单独随身带金属钥匙才能使用。安全性方面，机械自行车锁被技术性开启的可能性较大，软肋往往在锁芯，而上等的锁芯往往售价高昂，而且，在面对如液压钳等破拆情况下机械锁也无法有效地自我保护。传统自行车机械锁除了提供安全保护外，并没有更多人性化的功能，其功能设计多年未有变化，缺乏科技时尚感。

实用新型内容

为了克服现有的自行车机械锁使用不便，可靠性差，防技术破解能力差，无法共享等多种缺陷，本实用新型揭示了一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁及其控制系统，自行车锁包括：锁体，遥控钥匙。经过优化的机电一体化设计，该锁能够实现开锁的全自动化，同时关锁也不再需要钥匙，可实现一键关锁。声光系统与多种传感器配合，实现诸如刹车灯，未锁车提醒，车棚寻车定位等丰富的功能，实用又具有科技感。该车锁的控制系统包含锁体、控制钥匙、智能终端、云服务器，使得该车锁能够实现多种途径开锁，同时经由服务器权限管理，可以轻松实现权限共享，使得给朋友借车不再需要人工转移机械钥匙。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

本实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，包括环形金属主体和锁头，还包括专用的遥控电子钥匙；包括位于锁体表面的灯光装置；包括位于锁头内部的发声装置，电路板，无线通讯芯片，加速度传感器，限位传感器；包括位于锁头内部的直流电动机，减速齿轮箱，偏心转轮，滑动锁舌，锁舌回位弹簧，环形锁杆，主蓄力弹簧。

所述环形锁杆内嵌于环形外壳中并可自由转动，一端与主蓄力弹簧力学连接，其一侧开有锁槽；所述主蓄力弹簧一端与环形锁杆力学连接，另一端固定在环形外壳远端，当车锁处于开或闭的情形，主蓄力弹簧都处于拉伸的范围，保持紧张状态；所述滑动锁舌位于限位槽中，延槽口方向来回移动，当其向下滑动插入环形锁杆上的锁槽中，环形锁杆将被卡止；所述直流电动机通过减速齿轮箱输出端带动偏心转轮转动；所述偏心转轮通过外部轮廓与滑动锁舌延伸部分配合，在转动中使滑动锁舌被顶起；所述锁舌回位弹簧保持压缩状态，通过机械配合使得滑动锁舌始终保持向下插入的力学趋势。

所述电路板、加速度传感器、限位传感器、直流电动机、灯光装置、发声装置电连接；所述限位传感器固定于滑动锁舌一侧，滑动锁舌处于开锁状态时，使限位传感器触发。

进一步的，所述偏心转轮，其外部轮廓符合斐波那契螺线或等角螺线。

进一步的，所述遥控电子钥匙除专用实体电子钥匙，还能是手机、平板、可穿戴设备类智能终端。

进一步的，所述发声装置与灯光装置，根据无线通讯信号强弱信息、加速度方向大小信息、限位传感器状态信息的组合，发生预设的状态变化。

本实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征为：包括自行车锁、控制钥匙、智能终端、云服务器；自行车锁中，包含身份认证模块、自动锁闭模块、声光模块、距离判定模块、加速度传感模块、无线通讯模块、开关状态监测模块；控制钥匙包含控制模块；智能终端中的APP应用程序中包含权限分享模块、控制模块、用户账户模块。

所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间通过电磁波无线通讯连接；所述智能终端与云服务器间通过电磁波无线通讯连接；其中，所述控制钥匙中的控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；其中智能终端经过用户账户模块向云服务器无线通讯认证后，通过权限分享模块从云服务器获得身份信息，并由控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；自行车锁在收到控制信息和身份信息后，由身份认证模块验证身份信息并鉴权，鉴权成功后，执行控制信息内容。

进一步的，智能终端是智能手机、平板电脑、可穿戴设备。

进一步的，云服务器中包含对所有终端设备与用户的权限关系管理系统，用户在约定的范围内，允许随意地将对某一具体终端的控制权限共享、取消共享、转移。

进一步的，所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间的无线通讯网络，是蓝牙或ZigBee；智能终端与云服务器的无线通讯网络，是WIFI、2G/3G/4G网络中的一种或组合。

进一步的，所述控制钥匙与智能终端间可以通过无线通讯方式连接，智能终端可以通过发送指令修改控制钥匙中的信息与功能设定。

本实用新型的有益效果是，优化的机电一体化设计，使得自行车电子锁的开锁实现了完全的自动化，而免钥匙关锁使用户能够在一个简单动作中就完成一键关锁并为下次自动开锁续集弹簧能量，整个过程非常流畅。独特的声光系统与传感器群产生了丰富的组合，使自行车锁获得了刹车灯，车棚寻车定位，未锁车提醒等丰富的附加功能，既有趣实用，又成本低廉。完全信息化的身份验证过程，全封闭的锁体，使得技术开锁成为不可能，而暴力开锁又将面对车锁警报，增加难度。与云服务器的联网给车锁提供了自由共享的可能，让人们互相借车只需要手机一按。整个自行车锁及其控制系统，成本低廉，可靠性高，实用又富有科技感，是对自行车锁的较佳改良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的外观示意图。

图2是本实用新型的内部结构示意图。

图3是本实用新型的传动部分示意图。

图4是本实用新型的传动部分偏心轮示意图。

图5是本实用新型的遥控钥匙结构示意图。

图6是本实用新型的控制系统的系统结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1，该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，包括环形金属主体101和锁头103，还包括专用的遥控电子钥匙104，所述电子钥匙还带有功能按钮108；包括位于锁体表面的灯光装置106；包括位于锁头内部的发声装置107。环形锁杆102内置在环形外壳中，可自由转动，拨动把柄105与环形锁杆102刚性连接，可带动环形锁杆102在环形外壳中转动。锁头103表面于发声装置107附近开有小孔让声音扩散出。

如图2，在该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的内部，包括位于锁头103内部的直流中动机210，减速齿轮箱213，偏心转轮202，滑动锁舌204，限位槽206，锁舌回位弹簧207，环形锁杆102，主蓄力弹簧211和主蓄力弹簧固定柱212；包括电路板203，板载有无线通讯芯片，加速度传感器，限位传感器位于滑动锁舌204的背侧；还包括发声装置电路208，灯光装置电路205，电池仓201。

所述环形锁杆102内嵌于环形外壳中并可自由转动，一端与主蓄力弹簧211通过钩状凸起209力学连接，其一侧开有锁槽；所述主蓄力弹簧211一端与环形锁杆102力学连接，另一端固定在环形外壳远端主蓄力弹簧固定柱212，当车锁处于开或闭的情形，主蓄力弹簧211都处于拉伸的范围，保持紧张状态；所述滑动锁舌204位于限位槽206中，延槽口方向来回移动，当其向下滑动插入环形锁杆102上的锁槽中，环形锁杆将被卡止；所述直流电动机210通过减速齿轮箱213输出端带动偏心转轮202转动；所述偏心转轮202通过外部轮廓与滑动锁舌204延伸部分配合，在转动中使滑动锁舌204被顶起；所述锁舌回位弹簧207保持压缩状态，通过机械配合使得滑动锁舌204始终保持向下插入的力学趋势。

所述电路板203及其板载的无线通讯芯片、加速度传感器，限位传感器、直流电动机210、灯光装置电路205、发声装置电路208电连接；所述限位传感器固定于滑动锁舌204背侧，滑动锁舌204处于开锁状态时，使限位传感器触发。

如图所示为该自行车锁的锁闭状态，主蓄力弹簧211保持拉伸紧张状态，滑动锁舌204通过锁槽卡止环形锁杆102。在遥控电子钥匙104发出开锁指令后，电路板通过板载的无线通讯芯片获得该指令，身份验证通过后，驱动直流电动机210转动，并通过减速齿轮箱213带动偏心转轮202转动。由于偏心转轮202的偏心特性，滑动锁舌204将被顶起，克服锁舌回位弹簧207的阻力向上抬起，锁舌末端从锁槽中拔出。环形锁杆102脱离被卡止状态，在主蓄力弹簧211的作用下旋转并收回锁壳内，此时主蓄力弹簧211仍保持拉伸紧张状态，以稳定环形锁杆102使其不会因重力掉下或晃动。在关锁过程中，用户通过拨动把柄105向下划动，环形锁杆102克服主蓄力弹簧211拉力向外转动，当锁槽抵达滑动锁舌204下端时，滑动锁舌204在锁舌回位弹簧207的作用下向下滑动，末端进入到锁槽里，完成对环形锁杆102的卡止，同时为主蓄力弹簧补充下一次自动开锁的能量。

如图3，在该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的传动结构中，滑动锁舌204旁侧有一块状外沿，和偏心转轮202机械配合。减速齿轮箱输出转轴301与偏心转轮202为刚性相连或嵌套。滑动锁舌204上固定有圆环302用以和锁舌回位弹簧207配合，锁舌回位弹簧207上端与限位槽206接触并保持压缩状态。滑动锁舌204背侧有限位传感器303，用以探测滑动锁舌204是否抬起。

如图4，该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的传动结构偏心转轮202的外部轮廓(减速齿轮箱输出转轴301轴向投影)为斐波那契螺线或等角螺线。该等角螺线的特性是，在极坐标中，以原点为端点经过螺线上任意点的射线，其与螺线形成的夹角始终是一个固定夹角。

如图5，该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的遥控电子钥匙，表面有功能按钮，在电子钥匙内部，主要为微型无线通讯芯片和小型供电电池，一般采用低功耗蓝牙BLE和纽扣电池组合。形式上来看，遥控电子钥匙可以是独立的实体，也可以是钥匙扣等物品依附其他使用。

如图6，该实用新型所述一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，包括自行车锁、控制钥匙、智能终端、云服务器；自行车锁中，包含身份认证模块、自动锁闭模块、声光模块、距离判定模块、加速度传感模块、无线通讯模块、开关状态监测模块；控制钥匙包含控制模块；智能终端中的APP应用程序中包含权限分享模块、控制模块、用户账户模块；

所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间通过电磁波无线通讯连接；所述智能终端与云服务器间通过电磁波无线通讯连接；其中，所述控制钥匙中的控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；其中智能终端经过用户账户模块向云服务器无线通讯认证后，通过权限分享模块从云服务器获得身份信息，并由控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；自行车锁在收到控制信息和身份信息后，由身份认证模块验证身份信息并鉴权，鉴权成功后，执行控制信息内容。

进一步的，智能终端是智能手机、平板电脑、可穿戴设备。

进一步的，云服务器中包含对所有终端设备与用户的权限关系管理系统，用户在约定的范围内，允许随意地将对某一具体终端的控制权限共享、取消共享、转移

进一步的，所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间的无线通讯网络，是蓝牙或ZigBee；智能终端与云服务器的无线通讯网络，是WIFI、2G/3G/4G网络中的一种或组合。

进一步的，所述控制钥匙与智能终端间可以通过无线通讯方式连接，智能终端可以通过发送指令修改控制钥匙中的信息与功能设定。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，包括环形金属主体和锁头，其特征在于：还包括专用的遥控电子钥匙；包括位于锁体表面的灯光装置；包括位于锁头内部的发声装置，电路板，无线通讯芯片，加速度传感器，限位传感器；包括位于锁头内部的直流电动机，减速齿轮箱，偏心转轮，滑动锁舌，锁舌回位弹簧，环形锁杆，主蓄力弹簧；

所述环形锁杆内嵌于环形外壳中并可自由转动，一端与主蓄力弹簧力学连接，其一侧开有锁槽；所述主蓄力弹簧一端与环形锁杆力学连接，另一端固定在环形外壳远端，当车锁处于开或闭的情形，主蓄力弹簧都处于拉伸的范围，保持紧张状态；所述滑动锁舌位于限位槽中，延槽口方向来回移动，当其向下滑动插入环形锁杆上的锁槽中，环形锁杆将被卡止；所述直流电动机通过减速齿轮箱输出端带动偏心转轮转动；所述偏心转轮通过外部轮廓与滑动锁舌延伸部分配合，在转动中使滑动锁舌被顶起；所述锁舌回位弹簧保持压缩状态，通过机械配合使得滑动锁舌始终保持向下插入的力学趋势；

所述电路板、加速度传感器、限位传感器、直流电动机、灯光装置、发声装置电连接；所述限位传感器固定于滑动锁舌一侧，滑动锁舌处于开锁状态时，使限位传感器触发。

2.根据权利要求1所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，其特征在于，所述偏心转轮，其外部轮廓符合斐波那契螺线或等角螺线。

3.根据权利要求1所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，其特征在于，所述遥控电子钥匙除专用实体电子钥匙，还能是手机、平板、可穿戴设备。

4.根据权利要求1所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁，其特征在于，所述发声装置与灯光装置，根据无线通讯信号强弱信息、加速度方向大小信息、限位传感器状态信息的组合，发生预设的状态变化。

5.一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征为：包括自行车锁、控制钥匙、智能终端、云服务器；自行车锁中，包含身份认证模块、自动锁闭模块、声光模块、距离判定模块、加速度传感模块、无线通讯模块、开关状态监测模块；控制钥匙包含控制模块；智能终端中的APP应用程序中包含权限分享模块、控制模块、用户账户模块；

所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间通过电磁波无线通讯连接；所述智能终端与云服务器间通过电磁波无线通讯连接；其中，所述控制钥匙中的控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；其中智能终端经过用户账户模块向云服务器无线通讯认证后，通过权限分享模块从云服务器获得身份信息，并由控制模块通过无线通讯向自行车锁发送控制信息和身份信息；自行车锁在收到控制信息和身份信息后，由身份认证模块验证身份信息并鉴权，鉴权成功后，执行控制信息内容。

6.根据权利要求5所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征在于，智能终端是智能手机、平板电脑、可穿戴设备。

7.根据权利要求5所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征在于，云服务器中包含对所有终端设备与用户的权限关系管理系统，用户在约定的范围内，允许随意地将对某一具体终端的控制权限共享、取消共享、转移。

8.根据权利要求5所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征在于，所述自行车锁与控制钥匙、智能终端间的无线通讯网络，是蓝牙或ZigBee；智能终端与云服务器的无线通讯网络，是WIFI、2G/3G/4G网络中的一种或组合。

9.根据权利要求5所述的一种带遥控钥匙的多功能全自动自行车锁的控制系统，其特征在于，所述控制钥匙与智能终端间可以通过无线通讯方式连接，智能终端可以通过发送指令修改控制钥匙中的信息与功能设定。