CN205116991U - 租赁用的自行车的车锁 - 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车锁。一种租赁用的自行车的车锁，包括锁柱、电磁铁；以及位于所述锁柱和所述电磁铁之间的锁头。锁头的中空部内具有滚动件、弹簧和铁磁性的具有贯通孔的环形件，所述滚动件布置于所述锁孔与所述环形件之间；所述锁柱朝向所述锁孔方向布置，所述锁柱经由所述锁孔伸入到所述中空部内或从所述中空部内脱离，通过电磁铁的通电和失电来使锁柱与锁头锁死或解锁。本实用新型舍弃了现有技术中租赁用的自行车的车锁需要配合锁桩的弊病，在建设公共自行车系统时不再需要建设锁桩，减少占地面积，降低了建设成本。

Description

租赁用的自行车的车锁

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车锁。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市机动车辆数量急剧增加，交通问题更加突出，随之产生的环境污染也在增加，为缓解城市交通压力，降低污染，公共交通得到了大力发展，而公共自行车作为公共交通的重要组成部分，也发挥着越来越重要的作用。

目前市场上运营的公共自行车系统都是一车一桩式，存在着不少无法避免的缺点和弱势，例如：

1、有桩式自行车租赁点建设周期长、占地面积大，建设成本高、车桩维护费用高。

2、有桩式锁车租赁点锁车桩占地面积大，租车点车容量有限，难以适应突发性大量租还车需求。

3、有桩式锁车租赁点自行车停车位固定、灵活性差，难以实现租车点的拓展和变更。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种建设成本低的租赁用的自行车的车锁。

本实用新型一个进一步的目的是要减少租赁用的自行车的占地面积。

本实用新型另一个进一步的目的是要提高租赁用的自行车的车位布置的灵活性。

特别地，本实用新型提供了一种租赁用的自行车的车锁，包括：

锁柱；

电磁铁；以及

位于所述锁柱和所述电磁铁之间的锁头；

其中，所述锁头具有中空部和从所述中空部通向外部并相对于所述中空部缩小的缩口件，所述缩口件在所述锁头的外表面形成为锁孔；所述中空部内具有滚动件、弹簧和铁磁性的具有贯通孔的环形件，所述滚动件布置于所述锁孔与所述环形件之间；

其中，所述锁柱朝向所述锁孔方向布置，所述锁柱经由所述锁孔伸入到所述中空部内或从所述中空部内脱离；所述锁柱的外表面形成有一个或多个用于与所述滚动件结合的弧形槽；当所述锁柱伸入到所述中空部内且所述电磁铁失电时，所述电磁铁释放所述环形件使得所述环形件在所述弹簧的弹力下远离所述电磁铁移动以将所述滚动件推入所述弧形槽内，通过所述弧形槽与所述滚动件的结合将所述锁柱与所述锁头锁死；当所述电磁铁通电时吸引所述环形件压缩所述弹簧朝向所述电磁铁移动，以允许所述滚动件从所述弧形槽脱离，从而将所述锁柱与所述锁头解锁，使得所述锁柱从所述中空部内脱离。

进一步地，所述锁柱的前端为尖头状。

进一步地，所述缩口件的长度等于或小于所述滚动件的长度。

进一步地，所述锁孔的高度小于所述滚动件的高度。

进一步地，所述缩口件的内壁的剖面为两个相互对称的圆弧形。

进一步地，所述滚动件为球形。

进一步地，所述滚动件的数量为四个，所述弧形槽的数量为四个。

进一步地，所述滚动件为辊。

进一步地，所述的车锁还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块，控制所述电磁铁通电并同时控制所述锁柱从所述中空部内脱离，和控制所述电磁铁失电并同时控制所述锁柱伸入到所述中空部内；

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，所述通讯模块包括：

RFID模块，用于与用户的租赁卡近场通讯来获得租车信息和换车信息；以及

ZigBee模块，用于与所述租赁管理中心通讯连接。

本实用新型租赁用的自行车的车锁，包括锁柱、电磁铁和锁头，通过电磁铁的通电和失电来使锁柱与锁头锁死或解锁。本实用新型舍弃了现有技术中租赁用的自行车的车锁需要配合锁桩的弊病，在建设公共自行车系统时不再需要建设锁桩，减少了租赁用的自行车的占地面积，降低了建设成本。

进一步地，由于本实用新型的无锁桩的设计，自行车能够附带车锁来根据需要进行移动，提高了自行车的灵活性。

进一步地，本实用新型的通讯模块与微控制模块和租赁管理中心通讯连接，用户的租赁卡包含的租车信息或换车信息经所述通讯模块依次发送给所述微控制模块和所述租赁管理中心，在所述微控制模块接收到所述租赁管理中心返回的确认信息后，所述微控制模块控制与所述锁柱相连的所述电机的转动来使所述车锁上锁或解锁。

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是根据本实用新型一个实施例车锁的系统结构组成图；

图2是根据本实用新型一个实施例的锁车状态时的锁控模块的结构组成图；

图3是根据本实用新型一个实施例的解锁状态时的锁控模块的结构组成图；

图4是根据本实用新型一个实施例的骑行状态时的锁控模块的结构组成图；

图5是根据本实用新型一个实施例车锁的安装位置示意图。

图中的附图标记如下：

10-微控制模块，11-蜂鸣器，12-MCU，13-电源；

20-通讯模块；

30-锁控模块，31-锁柱，31a-弧形槽，32-电磁铁，33-锁头，33a-中空部，33b-缩口件，33c-锁孔，33d-滚动件，33e-弹簧，33f-环形件，33g-缩口件内壁，34-电机；

40-自行车，41-自行车前叉，42-车龙头。

具体实施方式

一种租赁用的自行车的车锁，该车锁包括锁控模块30，锁控模块30包括：

锁柱31；

绕线式的电磁铁32；以及

位于所述锁柱31和所述电磁铁32之间的锁头33。

如图2、图3、图4所示，所述锁头33具有中空部33a和从所述中空部33a通向外部并相对于所述中空部33a缩小的缩口件33b，所述缩口件33b在所述锁头33的外表面形成为锁孔33c。所述中空部33a内具有滚动件33d、弹簧33e和铁磁性的具有贯通孔(图中未示出)的环形件33f，环形件33f也可以为铁磁性的，所述滚动件33d布置于所述锁孔33c与所述环形件33f之间。图中只示出了一种弹簧，在其它实施例中还可以更换为其它形式的弹簧，例如板弹簧。上述滚动件33d可以选择为铁磁性的，弹簧33e也可以选择为铁磁性的。弹簧33e可以选择与环形件33f固定连接。

在如图2、图3、图4所示的横向方向上，所述锁柱31朝向所述锁孔33c方向布置，所述锁柱31经由所述锁孔33c伸入到所述中空部33a内或从所述中空部33a内脱离。所述锁柱31的外表面形成有一个或多个用于与所述滚动件33d结合的弧形槽31a；当所述锁柱31伸入到所述中空部33a内且所述电磁铁32失电时，所述电磁铁32释放所述环形件33f使得所述环形件33f在所述弹簧33e的弹力下远离所述电磁铁32移动以将所述滚动件33d推入所述弧形槽31a内，通过所述弧形槽31a与所述滚动件33d的结合将所述锁柱31与所述锁头33锁死；当所述电磁铁32通电时吸引所述环形件33f压缩所述弹簧33e朝向所述电磁铁32移动，以允许所述滚动件33d从所述弧形槽31a脱离，从而将所述锁柱31与所述锁头33解锁，使得所述锁柱31从所述中空部33a内脱离。

本实用新型租赁用的自行车的车锁，包括锁柱31、电磁铁32和锁头33，通过电磁铁32的通电和失电来使锁柱31与锁头33锁死或解锁。本实用新型舍弃了现有技术中租赁用的自行车的车锁需要配合锁桩的弊病，在建设公共自行车系统时不再需要建设锁桩，减少了租赁用的自行车的占地面积，降低了建设成本。

进一步地，由于本实用新型的无锁桩的设计，自行车能够附带车锁来根据需要进行移动，提高了自行车的灵活性。

参照图2-图4，所述锁柱31的朝向所述锁孔33c的前端为尖头状，这样便于锁柱31挤压所述滚动件33d来进入到所述中空部33a内，并且需要注意的是，箭头状的前端有利于当锁柱31脱离与所述滚动件33d接触时，减少滚动件33d的震动。

作为可选的设计，所述缩口件33b的长度等于或小于所述滚动件33d的长度。如图2所示，当所述缩口件33b的长度等于所述滚动件33d的长度时，在锁车状态滚动件33d与缩口件内壁33g、环形件33f及弧形槽31a分别接触，增加了锁柱31与所述锁头33锁死的稳定性。当所述缩口件33b的长度小于所述滚动件33d的长度时，在锁车状态滚动件33d也必然与缩口件内壁33g、环形件33f及弧形槽31a分别接触，同样能增加锁柱31与所述锁头33锁死的稳定性。

作为可选的设计，所述锁孔33c的高度小于所述滚动件33d的高度，保证了滚动件33d无法从锁孔33c脱出。

如图2-图4所示，所述缩口件33b的内壁的剖面为两个相互对称的圆弧形。圆弧形有利于锁柱31挤压所述滚动件33d来进入或脱离中空部33a的过程中滚动件33d运动的稳定性。

可选的，所述滚动件33d为球形或辊，均是为了保证滚动件33d能在缩口件内壁33g上平滑的移动。在一个实施例中，当为球形时，所述滚动件33d的数量为四个，相应地所述弧形槽31a的数量为四个。当然，所述滚动件33d的数量也可以为其它数，例如3个和4个。

如图1所示，车锁还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块10，控制所述电磁铁32通电并同时控制所述锁柱31从所述中空部33a内脱离，和控制所述电磁铁32失电并同时控制所述锁柱31伸入到所述中空部33a内。以及

安装于所述自行车上的通讯模块20，与所述微控制模块10和租赁管理中心通讯连接。可以看出，本实用新型的微控制模块10、通讯模块20和锁控模块30均能安装于自行车上，提高了自行车的灵活性。

本实用新型的通讯模块20与微控制模块10和租赁管理中心通讯连接，用户的租赁卡包含的租车信息或换车信息经所述通讯模块20依次发送给所述微控制模块10和所述租赁管理中心，在所述微控制模块10接收到所述租赁管理中心返回的确认信息后，所述微控制模块10控制与所述锁柱31相连的图2-图4中的电机34的转动来使所述车锁上锁或解锁。

如图1所示，所述通讯模块20包括：

RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别)即RFID模块，用于与用户的租赁卡近场通讯来获得租车信息和换车信息。RFID模块采用复旦微电子股份有限公司基IS014443标准设计的非接触卡读卡机专用芯片FM1702，该芯片可支持ISOl4443typeA协议和MIFARE标准的加密算法，并且芯片内部集成了模拟调制解调电路。因而只需搭接最少量的外围电路就可以工作。RFID模块主要向用户的IC卡写入租车信息包括：车辆编号和租车时间，并将IC卡信息上传至MCU(MicrocontrollerUnit)12，IC卡信息包括：用户IC卡ID、车辆ID、上车时间。

ZIGBEE(ZigBeeTechnology)即ZigBee模块，用于与所述租赁管理中心通讯连接，将租车信息和换车信息发送给租赁管理中心以及将确认信息返回给微控制模块。ZigBee模块采用Chipcon公司的CC1100芯片作为无线收发前端，该芯片可为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激活等提供广泛的硬件支持。

如图1所示，微控制模块10包括：

微控制单元MCU12，控制所述电机34的转动。MCU12采Atmel公司生产的Atmegal6单片机，该单片机为一般应用提供了高性价比和高性能的微控制器解决方案，该单片机主要控制通信模块进行射频通信和外围模块工作，并处理RFID模块传回的数据，将处理后的数据通过ZigBee模块发送给车锁。用户还车刷卡后，MCU12通过继电器关闭电磁铁32的通电状态，由于弹簧33e要恢复形变使环形件33f和滚动件33d回到底部；同时MCU12控制电机34正转，使其推动锁柱31伸出来插入锁孔33c，至此还车上锁成功。

电源13，与MCU12及电磁铁32物理连接，所述电源13的电能由所述自行车运行过程中的机械能转化而来以及由充电器充电而来。电源13采用了可循环使用电池。对于自行车来说，一般地，骑行的时间要远小于搁置时间，所以本申请选择在搁置时间关闭电磁铁32，而在骑行时间开启电磁铁32，另外电磁铁32的电量由骑行的机械能转换为的电能提供，所以基本可以自足。

蜂鸣器11，与MCU12通讯连接，当所述自行车租赁成功或换车成功时发出提示音。

在一个实施例中，租车时，首先，通过RFID模块的FM1702芯片得到用户为IC卡的租赁卡的租车信息，包括：车辆编号和租车时间，将IC卡信息上传至MCU12，并向用户IC卡写入车辆ID、上车时间。然后，MCU12对其租车信息进行处理后将其数据通过ZigBee模块的CC1100芯片发送至租车点终端服务器。最后，MCU12收到通过ZigBee模块传回的租车许可信息后，将控制锁控模块解锁自行车，同时MCU12还控制蜂鸣器11发出声音提示用户车辆解锁。还车时，首先通过RFID模块的FM1702芯片得到用户IC卡的还车信息，同时向用户IC卡写入还车时间和扣去租车费用。然后，MCU12对其还车信息进行处理后将其数据通过ZigBee模块的CC1100芯片发送至租车点终端服务器。最后，MCU12收到通过ZigBee模块传回的还车确认信息后，将控制锁控模块锁住自行车，同时MCU12还控制蜂鸣器11发出声音提示用户还车成功。租车时，用户租车刷卡成功后，MCU12通过继电器给电磁铁32上电，使其产生磁性将锁头内部环形件33f和滚动件33d吸引至锁头33顶部，同时MCU12控制电机34反转，使其推动锁柱31收缩至离开轮辐条区域，至此自行车解锁成功。

本实用新型采用Atmegal6单片机，能进行数据采集处理，采集速度更加快速，功能更全面，电源13采用了可循环使用电池，其充电过程电量是由自行车运行过程中的机械能转化；采用ZigBee模块，其数据传输更可靠、更快捷。采用RFID技术快速读写租赁卡(IC卡)信息，使其租车刷卡解锁更快；此外本实用新型设计了一种电磁型无锁桩锁车方式，通过阻拦自行车前轮辐条的方式锁住自行车，使得自行车租赁点能容纳的自行车更多、存放车辆位置更灵活。比起自行车采用的龙头锁，本实用新型不影响自行车的灵活性，使得车辆租赁系统更便捷高效地为用户服务，提升了效率和用户的满意度。

如图5所示自行车40中，MCU12可以安装在车龙头42的中间，电磁铁32和锁头33分别安装在自行车前叉41相对的内向两侧。通过锁柱31穿过自行车辐条之间的空隙来实现自行车前轮无法滚动进而锁车的目的。租车时，用户自行选择一辆自行车40，用租赁卡在自行车龙头刷卡后，听到“嘀”的一声后表示自行车锁解开，此时租车成功。还车时，用户需将自行车送回到任意一个租车点停车，然后用IC卡在自行车龙头刷卡，听到“嘀”“嘀”声后表示自行车上锁，此时还车成功。

综上，本实用新型具有如下优点：

1、在租赁网点，不需要为每辆自行车设置停车桩位，极大地降低了租赁网点的建设成本。

2、车与车之间的距离不是固定的，这样可以减少单个自行车的占地面积，解决高峰期租还车难的问题。

3、在租车点外，用户通过刷卡可以随时随地解锁租赁自行车，从而实现租赁期间的临时停车功能。

4、现有的无锁桩租赁自行车都是采用龙头锁式结构，这种结构会使自行车车头灵活性下降、用户体验差。本实用新型对自行车行驶无任何影响。

5、本实用新型体积小、成本低、操作简单、稳定可靠，具有很大的实用价值。

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 (10)

1.一种租赁用的自行车的车锁，其特征在于，包括：

锁柱；

电磁铁；以及

位于所述锁柱和所述电磁铁之间的锁头；

其中，所述锁头具有中空部和从所述中空部通向外部并相对于所述中空部缩小的缩口件，所述缩口件在所述锁头的外表面形成为锁孔；所述中空部内具有滚动件、弹簧和铁磁性的具有贯通孔的环形件，所述滚动件布置于所述锁孔与所述环形件之间；

其中，所述锁柱朝向所述锁孔方向布置，所述锁柱经由所述锁孔伸入到所述中空部内或从所述中空部内脱离；所述锁柱的外表面形成有一个或多个用于与所述滚动件结合的弧形槽；当所述锁柱伸入到所述中空部内且所述电磁铁失电时，所述电磁铁释放所述环形件使得所述环形件在所述弹簧的弹力下远离所述电磁铁移动以将所述滚动件推入所述弧形槽内，通过所述弧形槽与所述滚动件的结合将所述锁柱与所述锁头锁死；当所述电磁铁通电时吸引所述环形件压缩所述弹簧朝向所述电磁铁移动，以允许所述滚动件从所述弧形槽脱离，从而将所述锁柱与所述锁头解锁，使得所述锁柱从所述中空部内脱离。

2.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述锁柱的前端为尖头状。

3.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述缩口件的长度等于或小于所述滚动件的长度。

4.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述锁孔的高度小于所述滚动件的高度。

5.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述缩口件的内壁的剖面为两个相互对称的圆弧形。

6.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述滚动件为球形。

7.根据权利要求6所述的车锁，其特征在于，

所述滚动件的数量为四个，所述弧形槽的数量为四个。

8.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，

所述滚动件为辊。

9.根据权利要求1所述的车锁，其特征在于，还包括：

安装于所述自行车上的微控制模块，控制所述电磁铁通电并同时控制所述锁柱从所述中空部内脱离，和控制所述电磁铁失电并同时控制所述锁柱伸入到所述中空部内；

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。

10.根据权利要求9所述的车锁，其特征在于，所述通讯模块包括：

RFID模块，用于与用户的租赁卡近场通讯来获得租车信息和换车信息；以及

ZigBee模块，用于与所述租赁管理中心通讯连接。