CN205311744U - 一种锁及安装有该锁的自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锁及安装有该锁的自行车。所述锁包括：锁口，用于在其内部套入被锁对象；设有挡槽的锁销，通过自身的移动来开放或关闭所述锁口，从而将所述被锁对象锁住或释放；锁舌，通过进出于所述锁销的所述挡槽，来阻挡或释放所述锁销的移动；第一施力构件，对所述锁销赋予向开放所述锁口的方向移动的力；第二施力构件，对所述锁舌赋予向进入所述锁销的所述挡槽的方向移动的力；以及开锁控制组件。所述开锁控制组件包括：电机；电机驱动模块，驱动所述电机的输出轴的旋转；以及锁舌驱动构件，连接于所述电机的输出轴，将所述电机的旋转驱动力转变成使所述锁舌从所述锁销的挡槽中移出的驱动力。

Description

一种锁及安装有该锁的自行车

技术领域

本发明涉及锁，特别涉及一种锁及安装有该锁的自行车。

背景技术

我国是自行车生产和使用的大国。自行车一直都作为人们在同城内短距离出行的主要代步交通工具。由于自行车的廉价、轻便、节能、环保等优点，特别是随着近年来绿色出行、低碳环保等理念的不断深入，越来越多的人开始选择骑自行车出行。然而，用户在骑自行车出行时，不得不面临自行车被盗的问题。目前，市场上有很多种类的防盗装置，诸如机械锁，电子锁等。但总体来说，此类防盗装置的防盗效果并不尽如人意。偷盗者只需要很短的时间就能把锁打开或直接破坏，有的甚至把自行车连同车锁一起偷走。这不仅给用户带来了财产损失，还造成了极大的不便。

因此，迫切需要一种防盗效果好、更加人性化的自行车防盗系统、防盗锁和带有该防盗锁的自行车。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种锁，包括：锁口，用于在其内部套入被锁对象；设有挡槽的锁销，通过自身的移动来开放或关闭所述锁口，从而将所述被锁对象锁住或释放；锁舌，通过进出于所述锁销的所述挡槽，来阻挡或释放所述锁销的移动；第一施力构件，对所述锁销赋予向开放所述锁口的方向移动的力；第二施力构件，对所述锁舌赋予向进入所述锁销的所述挡槽的方向移动的力；以及开锁控制组件。所述开锁控制组件包括：电机；电机驱动器，驱动所述电机的输出轴的旋转；以及锁舌驱动构件，连接于所述电机的输出轴，将所述电机的旋转驱动力转变成使所述锁舌从所述锁销的挡槽中移出的驱动力。

此外，本发明还提供一种两轮车或三轮车，其安装有如前所述的锁。

附图说明

图1是表示本发明所提供的防盗系统的整体架构的示意图。

图2是表示本发明所提供的自行车防盗锁的功能模块的示意图。

图3是表示防盗锁的整体外观的示意图，其中(A)是防盗锁的主视图，(B)是防盗锁的后视图。

图4是防盗锁的立体图。

图5是示意性地表示防盗锁的各构成部件的分解爆炸图。

图6是示意性地表示本实施例的防盗锁的电仓壳体的形状构造的立体图。

图7是表示本实施例的防盗锁的内部结构的示意图，其中(A)是从正面看时拆下面壳及密封垫、GPS电路板、GPS保护盖后的样子，(B)是从背面看时拆下底壳后的样子。

图8是从正面偏右方看时，拆下面壳、电仓上盖、以及密封垫、GPS电路板、GPS保护盖后的立体图。

图9是表示驱动孔的形状的示意图，(A)～(C)分别例示了一种驱动孔的形状。

图10是表示本发明的防盗系统的执行流程的图。

具体实施方式

下面参考具体实施例来详细描述本发明。为了清楚起见，本文没有具体描述本领域技术人员公知的部件或结构。另外，尽管结合特定实施例对本发明进行描述，但应理解，该描述并不旨在将本发明限制于所描述的实施例。相反，该描述旨在覆盖可包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替换、改进和等同方案。

以下以自行车用的防盗锁、防盗系统为例进行说明，但本防盗锁、防盗系统当然也能适用于电动自行车、摩托车等任意的两轮车或三轮车辆。

图1为本发明所提供的防盗系统的整体架构的示意图。如图1所示，该系统包括移动通信设备1、云计算器2和自行车3。自行车3包括防盗锁30。移动通信设备1通过无线网络与云计算器2建立通信；云计算器2通过无线网络与自行车的防盗锁30建立通信；云计算器2和/或移动通信设备1接收由自行车3的防盗锁30发送的自行车状态信息等并管理该自行车；此外，移动通信设备1经由云计算器2对该自行车3的防盗锁30进行控制，或云计算器2对该自行车3的防盗锁30直接进行控制。

在本发明中，移动通信设备1可以通过诸如有线或无线网络等方式发送或接收信号，或可以在诸如存储器中将信号处理或存储为物理存储状态。每个移动通信设备1可以是包括硬件、软件或内嵌逻辑组件或者两个或多个此类组件的组合的电子装置，并能够执行由移动通信设备实施或支持的合适的功能。例如，移动通信设备可以是智能手机、平板电脑、便携式电子邮件装置、电子书、手持游戏机和/或游戏控制器、笔记本电脑、上网本、手持电子装置，智能穿戴装置，等等。本发明涵盖任何合适的移动通信设备。移动通信设备可以使使用该移动通信设备的用户访问网络。具体地，移动通信设备可以包括：包含应用处理部和射频/数字信号处理器的处理装置；显示屏；可包含物理键、覆盖在显示屏上的触摸键或它们的组合的袖珍键盘；用户识别模块卡；可以包含ROM、RAM、闪存或它们的任意组合的存储器装置；Wi-Fi和/或蓝牙接口；无线电话接口；带有关联电池的电源管理电路；USB接口和连接器；带有关联麦克风、扬声器和耳机插孔的音频管理系统；以及各种诸如数字照相机、全球定位系统、加速器等的可选择的附属部件。此外，在移动通信设备上可以安装各种客户端应用，客户端应用可以用于允许使用移动通信设备来传送适合于和其他设备操作的命令。这类应用可以从服务器上下载并安装到移动通信设备的存储器中，也可以预先已被安装在移动通信设备上。在本发明中，移动通信设备1上安装有自行车用户终端应用，自行车用户终端应用可以帮助用户实现管理自行车3的功能，包括但不限于防盗等。在本发明的另一些实施例中，移动通信设备1还可以安装维护人员应用，维护人员应用可以用来帮助维护人员实现对自行车3的运营管理功能，包括但不限于防盗、维修等。根据本发明的一些实施例，通过运行自行车用户终端，移动通信设备1可以获得自行车3的所在位置等。并且，当发生盗窃自行车3的情况时，可以在移动通信设备1上收到来自云计算器2的提示信息。另外，用户可通过移动通信设备1对自行车3进行远程开锁。

在本发明中，云计算器2为服务器。本文中所称的服务器应被理解为提供处理、数据库、通讯设施的业务点。举例而言，服务器可以指具有相关通信和数据存储和数据库设施的单个的物理处理器，或它可以指联网或集聚的处理器、相关网络和存储设备的集合体，并且对软件和一个或多个数据库系统和支持服务器所提供的服务的应用软件进行操作。服务器可以在配置或性能上差异很大，但是服务器一般可以包括一个或多个中央处理单元和存储器。服务器还包括一个或多个大容量存储设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络接口、一个或多个输入/输出接口、或一个或多个操作系统，诸如，WindowsServer、MacOSX、Unix、Linux、FreeBSD，等等。具体地，云计算器可以是整体式服务器或是跨多计算机或计算机数据中心的分散式服务器。服务器可以是各种类型的，例如但不限于，网络服务器，新闻服务器，邮件服务器，消息服务器，广告服务器，文件服务器，应用服务器，交互服务器，数据库服务器，或代理服务器。在一些实施例中，每个服务器可以包括硬件，软件，或用于执行服务器所支持或实现的合适功能的内嵌逻辑组件或两个或多个此类组件的组合。在本发明中，服务器用于提供支持自行车管理所必需的全部功能。在本发明中，云计算器可以计算并判断防盗锁发出的信号是否是由偷盗行为所产生。此外，云计算器可以向防盗锁发送指令以控制防盗锁的发出警报或不发出警报；云计算器还可以向防盗锁发送指令以使防盗锁30定时或实时上传自行车状态信息等(例如定位信息等)。

在本发明中，无线网络涵盖任何合适的无线网络，例如但不限于4G网络、3G网络、GPRS、Wi-Fi，等等。另外，将云计算器2和移动通信设备1耦连在一起的无线网络与将云计算器2和自行车3耦连在一起的无线网络可以是同一个无线网络，也可以是不同的无线网络。

[防盗锁功能模块]

图2为本发明所提供的自行车防盗锁30的功能模块的示意图。如图2所示，防盗锁30包括CPU模块301，和分别可通信地与该CPU模块301相连接的收/发信模块302、时钟模块303、定位模块304、振动传感器模块305、报警模块306、锁控制模块307、存储器313，以及为各模块供电的供电模块308。

CPU模块301是防盗锁30的中央处理单元，对防盗锁30的各模块的动作等进行总体控制，例如对来自云计算器2的指令、来自本防盗锁30的其它各模块的信息等进行处理，并向其它各模块发送控制指令等。

收/发信模块302例如包括后述的天线、缓存器等，可连接于无线网络，在CPU模块301的控制下与移动通信设备1、云计算器2等外部设备间收发信息。

时钟模块303为CPU模块301提供时间信息，使得CPU模块301及移动通信设备1、云计算器2可以获取本自行车3的当前时间信息。在无需获取自行车3的当前时间信息，例如均以云计算器2的时钟为准的情况下，也可以没有该时钟模块303。但考虑到自行车3可能处于各种环境，例如若当自行车被盗时恰巧处于通信不畅的环境，则虽然之后可能随着自行车3移动到可通信的环境，云计算器2能够根据防盗锁30发送来的信息等知晓该自行车被盗，但却无法掌握被盗的具体时间。因此，优选防盗锁30具有该时钟模块303，在自行车3被盗时能够及时将被盗的实际时间保存在存储器中，并立刻或事后发送给云计算器2和/或移动通信设备1，以便其采取适当的防盗策略。根据需要，该时钟模块303也可以被集成在CPU模块301中。

定位模块304例如是GPS模块或北斗卫星定位模块等，能够收集当前所处的位置信息(以下称定位信息)并报告给CPU模块301，在CPU模块301的控制下，该定位信息可被介由收/发信模块302发送给移动通信设备1和/或云计算器2等外部设备。

振动传感器模块305例如可以采用加速度传感器等各种用于检测振动的传感器，只要能检测到振动并向CPU模块301提供振动强度等信息的传感器，则并不限于加速度传感器。

报警模块306例如可在收到CPU模块301的报警指示信号时，通过声音警报和/或光警报等方式进行现场警报。需要说明的是，由于本发明的防盗系统具备定位和跟踪自行车的功能，故该用于现场警报的报警模块306并非本发明的防盗系统的必要构成要素。

锁控制模块307用于根据CPU模块301的指示实现本防盗锁30的锁销的开锁，并能够监测到本防盗锁30的锁状态信息(闭锁状态、开锁状态)向CPU模块301报告。

存储器313用于保存时钟模块303提供给CPU模块301的时间信息、定位模块304提供给CPU模块301的定位信息，根据需要，也可以保存振动传感器模块305提供给CPU模块301的振动强度信息。

供电模块308包括后述的电池等，可以为上述各种电子模块供电。需要说明的是，在后述的实施例中，供电模块308是含有电池作为电能储备装置的，但在能够从外部实时供电的情况下，例如可通过太阳能采电时，也可以不具有电池，而是通过例如光伏元件和电容器等的组合来实现该供电模块。另外，在图2中，供电模块308是电连接于CPU模块301，介由CPU模块301向其它各模块供电的，但也可以分别直接电连接于各模块为其供电。

需要说明的是，图2所示的各模块可以如下文的实施例那样全部与锁具集成为一体，也可以是其中一部分模块作为单独的车载电子设备(防盗监测设备)而存在于锁具之外，只要通过必要的线路等能与锁具之间收发所需的相关信息即可。例如除锁控制模块307的后文所述的电机组件和位置传感器等必须安装在防盗锁内的部件外，都可以作为单独的车载电子设备(防盗监测设备)而存在于锁具之外。

[防盗系统]

下面描述本发明的防盗系统的防盗方法。图10是表示本发明的防盗方法的流程的图。

首先，CPU模块301按照预先设定的周期(S101)定期地自我唤醒，并唤醒锁控制模块307，向其询问当前防盗锁的锁状态信息(S102)。

若锁控制模块307返回给CPU模块301的信号表示该防盗锁正处于开锁状态(S103的“开锁”)，则CPU模块301认为自行车正在被正常使用，故启动第一休眠模式，指示收/发信模块302、时钟模块303、定位模块304、报警模块306、以及锁控制模块307进入休眠状态，且自己也进入休眠状态，并忽略或屏蔽振动传感器模块305发来的振动检测信号(S104)，等待下一次唤醒周期(S101)。由此，能够在自行车被正常使用时通过各模块的休眠而节省电力。

若锁控制模块307返回给CPU模块301的信号表示该防盗锁正处于闭锁状态(S103的“闭锁”)，则CPU模块301启动第二休眠模式，仍然指示收/发信模块302、时钟模块303、定位模块304、报警模块306、以及锁控制模块307进入休眠状态，且自己也进入休眠状态，但不忽略或屏蔽振动传感器模块305发来的振动检测信号(S106)。

在此情况下，当振动传感器模块305检测到振动时(S107的“有”)，向CPU模块301发出振动检测信号，CPU模块301基于该振动检测信号而唤醒，采集振动检测信号中所包含的振动强度信息(S108)，判断该振动强度是否超过了预先所设定的阈值α(S109)。

若振动强度没有超过预先设定的阈值α，则认为该振动并非由破坏行为所引起，仅是偶尔的轻微晃动，故返回第二休眠模式(S109的“否”)。

若振动强度超过了预先设定的阈值α(S109的“是”)，则认为该振动是由剧烈的破坏行为所引起，故唤醒所有模块，并持续或按预先设定的时间间隔间歇地收集定位信息、当前时间信息等(S110)，并指示报警模块306进行报警(S111)。同时，通过收/发信模块302检测是否可与云计算器2和/或移动通信设备1等外部设备通信(S112)，若能够通信(S112的“能”)，则将所收集的定位信息、当前时间信息上报给云计算器2和/或移动通信设备1等外部设备(S113)。若暂时不能通信(S112的“不能”)，则将所收集的定位信息、当前时间信息等保存在存储器中(S114)，并持续或按预先设定的时间间隔间歇地检测是否可与云计算器2和/或移动通信设备1等外部设备通信(S112)，若检测到已能通信(S112的“能”)，则将所保存的定位信息、当前时间信息等上报给云计算器2和/或移动通信设备1等外部设备(S113)。另外，在步骤S110中，也可以继续收集振动强度信息，并在步骤S114中保存该振动强度信息，在步骤S113中将该收集到的振动强度信息一并上报给云计算器2和/或移动通信设备1等外部设备。

[防盗锁具体实施例]

图3～图9表示了一种防盗锁30的具体实施例。

以下为说明方便，以图3的(A)所示的状态为基准，将防盗锁30的宽度方向定义为左右方向，将防盗锁30的高度方向定义为上下方向，将防盗锁30的厚度方向定义为前后方向。另外，有时还将图3的(A)示出的防盗锁的面称为正面或前面，将图3的(B)示出的防盗锁的面称为背面或后面。

[关于外壳]

图3是表示防盗锁30的整体外观的示意图，其中图3的(A)是防盗锁30的主视图，图3的(B)是防盗锁30的后视图。图4是防盗锁30的立体图。

如图3的(A)所示，本实施例的防盗锁30为马蹄形锁，其外壳309整体被形成为马蹄形，具有锁本体部和从所述锁本体部的左右两侧分别延伸而出、形成所述大致C字形的锁口的侧臂部。在锁本体部的顶部中央处形成有用于向自行车等安装该防盗锁30的锁安装孔3094，例如可以套接在自行车的车架管上。

在锁安装孔3094的下方设有定位模块安装部，在该部位安装GPS保护盖3043，其内收容后述的GPS模块3042等。参见图4，锁安装孔3094和GPS保护盖3043及其附近的周边部位被形成为比外壳309的正面其它部位更向前方凸出的、在正面平面内的投影面积逐渐缩小的斜腰梯台形状(以下简称梯台3095)，且GPS保护盖3043被设计使得在安装后，其正面、侧面都与梯台3095的其它部分平滑过渡。由此，在如后述那样将GPS保护盖3043固定于外壳309后，不易着力将该GPS保护盖3043打开，从而能够更好地保护防盗锁本身不被破坏。另外，在GPS保护盖3043的靠下方位置，设有供后述的导光柱3063露出的导光孔3105。

回到图3的(A)，在梯台3095的下方为马蹄形锁的环形锁部分，被形成为向下方开口的C字形锁口。参见后述的图7，在外壳的该环形锁部分内部形成有C字形的锁槽312。另外，在环形锁部分的一个侧臂还形成有引导锁销把手3079滑动的滑道孔。

此外，参见图5，在面壳3091的左右方向的一侧(在本实施例中为右侧)的侧壁上，还设有开窗3093。为加强防盗锁30的抗破坏性，优选采用例如不锈钢等金属材质构成防盗锁的外壳309，但金属材质的外壳会屏蔽或过度阻挡其内部所收容的收/发信模块302(天线3021)的无线收发信，故通过设置该开窗3093，能减少外壳309对天线3021的收发信号的影响。

另外，如图3的(B)所示，在外壳309的背面、在与后述的电仓壳体310的透声孔3104对应的位置设有声音警报孔3096。

[关于内部构件]

图5是示意性地表示防盗锁30的各构成部件的分解爆炸图。如图5所示，该防盗锁30包括：由面壳3091和底壳3092构成的外壳；由电仓上盖3101和电仓下盖3102构成的电仓壳体；被收容在电仓壳体内的电池3081；被收容在电仓壳体内，集成有上述CPU模块301、收/发信模块302、时钟模块303、振动传感器模块305、声音警报模块3061、以及锁控制模块307的一部分(电机驱动器，未图示)的PCB板311；锁舌3071；连接于该锁舌3071的弹簧3078；包括分布在锁舌3071的左右两侧的第一限位开关3072A和第二限位开关3072B的位置传感器；由为锁舌3071的移动提供动力的电机3077、安装于电机3077的输出轴侧的密封垫3076、以及将电机3077和密封垫3076收容在内的电机盒3075组合而成的电机组件；连接于电机3077的输出轴并随该输出轴一起旋转的曲柄构件3074；被收容在外壳下部所形成的C字形锁槽312内的拉簧3073A和锁销3073B；与锁销3073B相连并露出于外壳之外的锁销把手3079；以及密封垫3041、集成有GPS模块和光警报模块的GPS电路板3042、GPS保护盖3043、导光柱3063。

[关于电仓]

图6是示意性地表示本实施例的电仓壳体310的形状构造的立体图。如图6所示，电仓壳体310是将电仓上盖3101和电仓下盖3102通过螺栓连接接合在一起而构成的，并且沿接合的一周设有密封圈3103(参见图5)，使得在内部形成防水防尘的密闭空间作为电仓，用以收容上述电池3081和PCB板311。当然，电仓上盖3101和电仓下盖3102也可以通过卡合、粘接、铆接等任意方式接合。

在本实施例中，电仓壳体310在上下方向上被安装在外壳309内的锁安装孔3094和C字形锁槽312之间的空间内，且在与锁安装孔3094和C字形312对应的位置以规避开该锁安装孔3094和C字形锁槽312的方式分别形成有凹陷(可参照图7)。如图6所示，电仓壳体310的厚度并不一致，而是在左右方向上包括厚度较小的薄壳部和厚度较大的厚壳部，薄壳部的内部空间较扁，厚壳部的内部空间较深，薄壳部与厚壳部之间形成阶梯状过渡。

另外，在电仓壳体310的薄壳部处还设有供电线通过的出线口3107，PCB板311的接线从该出线口3107引出而连接至后述的电机和位置传感器，为其提供电能，并收发控制信号。由于该出线口3107被设在电仓上盖3101的薄壳部处，而后述的锁控制模块的电机组件、位置传感器都被设置在该电仓上盖3101的薄壳部处，故能使出线口与电机组件和位置传感器的排布位置更加接近，从而能够缩短接线的长度，使各部件的布局更加紧凑。另外，在外壳309(底壳3092)和电仓壳体310(电仓下盖3102)的与锁安装孔对应的部位设有进线口3108(参见图5)，通过该进线口，能从外壳外部向电仓内引入例如为电池3081充电用的供电线等。由于该锁安装孔是被套在自行车的车架管上来实现防盗锁的安装的，故通过在车架管的相应部位钻出一个与防盗锁30的进线口3108相对的引线孔，就能使供电线等隐藏在车架管内部走线，避免该供电线被轻易破坏，从而大大提高了防盗锁本身的安全性。

参见图5和图7的(B)，在电仓壳体310的左右两侧壁内侧的中部偏上位置设有卡槽3105，PCB板311以板面法线大致平行于锁的正面的方式插在卡槽3105中。并且，PCB板311的前后方向上的宽度是与电仓壳体310的厚度变化相配合地变化的，即，PCB板311的处于厚壳部内的部分的前后方向上的宽度较宽，处于薄壳部内的部分的前后方向上的宽度较窄。另外，在本实施例中，电池3081例如采用锂离子电池，整体形状为大致长方体形状，其以长方体六个面中面积最大的面(以下也称最大表面)与所述PCB板的板面大致相平行的方式固定在电仓壳体310的厚壳部内。

通常，为确保PCB板上有足够的空间安装各模块，在缩小PCB板的面积方面是受到限制的。此外，电池为确保足够的电池容量，在缩小电池包体积方面也是受到限制的。因此，若以PCB板的板面及大致长方体形状的电池包的最大表面平行于防盗锁的正面的方式安装在防盗锁内，虽然能抑制防盗锁整体的厚度，却不得不增加防盗锁的正面面积，在C字形312和锁安装孔3094在锁正面所占的面积不能缩小的情况下，只能在锁的高度方向(上下方向)或宽度方向(左右方向)上增加面积来满足PCB板和电池包的安装需求，这会导致防盗锁整体看起来显得巨大，影响防盗锁的美观，还可能影响防盗锁的安装。在本实施例中，充分利用了防盗锁的厚度方向上的空间，使PCB板的板面及电池的最大表面垂直于锁的正面地插在C字形312和锁安装孔3094之间的空间内，从而不会过分加大锁的正面面积，使锁看起来更加美观、便于安装。

另外，通过使电仓壳体具有薄壳部和厚壳部，能在厚壳部内如上述那样安装电池和PCB板的主要部分，确保电池和PCB板的安装空间，同时又能利用薄壳部的外侧空间安装后述的电机组件、锁舌、位置传感器等。由此，能在外壳309内的有限空间内紧凑地排布各模块，从而能减小防盗锁整体的体积。

另外，在电仓壳体310的与外壳309的开窗3093对应的侧壁部位，如图7的(A)所示那样形成有突起部3107，该突起部3107的形状与开窗3093的形状相匹配，被严密地嵌装在开窗3093中。电仓壳体310整体为确保强度等而可以采用硬质的金属或塑料等材料构成，但至少该突起部3107被以不对天线3021的收发信产生实质性影响的硬质材料构成。

[关于报警模块]

参见图5，在本实施例中，报警模块306包括能产生声音警报的声音警报模块3061(例如蜂鸣片及其驱动器)和能发出光警报的光警报模块(例如LED模组及其驱动器，未图示)。对应于声音警报模块3061的安装位置，在电仓壳体310(在本实施例中是设置在电仓下盖3102的下方位置)上设有透声孔3104，并且在该透声孔处贴有防水透声膜，使得既不影响警报音的外传，又能防止灰尘或水等通过该透声孔3104进入电仓内部。

另外，光警报模块被安装在GPS电路板3042上，其通过后述的GPS电路板3042所设的管脚3044而可通信地连接于CPU模块301，在CPU模块301的控制下发出光警报。另外，在后述的GPS保护盖3043上设有导光孔3105(参见图4)，导光柱3063从该导光孔3105露出于GPS保护盖3043外部(参见图3的(A))，从而能将LED发出的光导出到防盗锁外部。

通过将光警报模块设置于靠近防盗锁外表面的GPS电路板，能缩短将LED发出的光从防盗锁内部引导至外部的路径长度，既保证了光警报的亮度，又简化了电路布线设计。

需要说明的是，在本实施例中是同时具备声音警报模块3061和光警报模块的，但也可以根据需要仅具备其中的一种。或者，如前所述由于本发明的防盗系统还有其它防盗策略，故防盗锁30也可以不具备该报警模块306。

[关于收/发信模块]

作为集成在PCB板311上的收/发信模块302，参见图5和图8，在PCB板311的靠近外壳309的开窗3093的位置，设有天线3021。由此，能防止天线与移动通信设备1、云计算器2间通过无线网络收发信号时，信号被外壳309或电仓壳体310屏蔽或阻挡、导致收发信息不畅的情况。

[关于定位模块]

作为定位模块304，在本实施例中采用了GPS模块。参见图5，如前所述GPS保护盖3043被形成为斜腰梯台形状，在其内部收容GPS电路板3042后，夹着密封垫3041地扣在面壳3091的正面侧的定位模块安装部，并通过卡合、粘接、螺栓或铆接等方式固定于面壳3091。GPS保护盖优选采用硬质(不易破损)、且不对GPS信号的接收产生实质性影响的材质构成。由此，GPS电路板3042被防水防尘地密封在GPS保护盖3043和密封垫3041所围成的密闭空间内，既能确保PGS信号的接收，又能保护GPS电路板3042不受到损坏。另外，GPS电路板3042的管脚3044穿过密封垫3041、面壳3091及电仓壳体309(具体来说是电仓上盖3101)上对应位置所设的管脚通孔3106(参见图5和图7的(A))而插接于PCB板311上所设的连接器，从而使得GPS电路板上的GPS模块及光警报模块能与PCB板311上的CPU模块301通信。

[关于锁控制模块]

图7是表示本实施例的防盗锁30的内部结构的示意图，其中(A)是从正面看时拆下面壳3091及密封垫3041、GPS电路板3042、GPS保护盖3043后的样子，(B)是从背面看时拆下底壳3092后的样子。图8是从正面偏右方看时，拆下面壳3091、电仓上盖3101、以及密封垫3041、GPS电路板3042、GPS保护盖3043后的立体图。

本发明的防盗锁的机械部分包括：设有挡槽的锁销，通过自身的移动来开放或关闭锁口，从而开锁或闭锁；锁舌，通过进出于锁销的挡槽，来阻挡或释放锁销的移动；第一施力构件，对锁销赋予向开锁方向移动的力；第二施力构件，对锁舌赋予向进入锁销的挡槽的方向移动的力。

锁控制模块包括：电机驱动器，接受来自CPU的指示信号，控制电机组件的输出轴的旋转；电机组件，根据电机驱动器的驱动信号而使输出轴旋转；被连接于电机组件的输出轴，将电机组件的旋转驱动力转变成使锁舌从锁销的挡槽中移出的驱动力的锁舌驱动构件；以及位置传感器，检测锁舌的位置，并向CPU输出表示锁舌的位置的信号。

具体到本实施例，防盗锁30采用马蹄锁形式，锁销3073B为环形锁销，通过沿外壳309所设的环形的锁槽312移动来开放或关闭锁口，从而实现开锁或闭锁。

锁舌3071通过进出于锁销3073B上所设的挡槽，来阻挡或释放锁销3073B沿C字形312的移动。参照图8，锁舌3071的中部开有供曲柄构件3074的凸柄伸入的驱动孔。

第一施力构件在本实施例中表现为拉簧3073A，其一端被固定在锁槽312内，另一端与锁销3073B的非锁口端连接，对锁销3073B赋予向开锁方向拉的力。当然，在变形例中，例如也可以采用一端被固定在锁槽312内、另一端对锁销3073B赋予向开锁方向弹的力的弹簧等。即，闭锁时锁销3073B的锁口端关闭锁口并将弹簧压缩，弹簧产生将锁销弹回的力，由此，当锁舌移出挡槽时，弹簧的力被释放，将锁销弹出，从而开放锁口。除此以外，还可以采用其它方式来实现该功能。

另外，参照图5，电机组件在本实施例中包括为锁舌3071的移动提供动力源的电机3077、安装于电机3077的输出轴侧的密封垫3076、以及将电机3077和密封垫3076收容在内的电机盒3075。通过针对电机3077设置密封垫3076和电机盒3075，能形成防尘防水的电机组件，增加防盗锁的耐环境性。该电机组件受被安装在PCB板311上的电机驱动器(未示出)的驱动而使输出轴旋转。

锁舌驱动构件在本实施例中采用曲柄结构。参照图5，曲柄构件3074的一端与电机组件的输出轴连接，另一端形成有插入锁舌上所形成的驱动孔的凸柄，当电机组件的输出轴旋转时，带动该凸柄沿以偏心距为半径的圆形轨迹旋转。另外，锁舌驱动构件当然不限于本实施例的曲柄结构，只要是能将电机组件的旋转驱动力转变成使锁舌从锁销的挡槽中移出的驱动力的结构，可以采用任意传动方式，例如也可以采用蜗杆结构等。

如前所述锁舌3071上形成有驱动孔，并且该驱动孔内形成有挡块。驱动孔被形成为能实现以下开锁和闭锁过程的形状。

开锁过程：

当锁舌3071处于锁销的挡槽内时，曲柄构件的凸柄在驱动孔内的非挡块处待机；在准备开锁时，曲柄构件的凸柄在驱动孔内旋转至挡块位置时被挡块阻挡，凸柄顶着挡块继续旋转，从而带动锁舌3071向移出挡槽的方向移动，此时对锁舌3071赋予进入锁销3073B的挡槽的力的弹簧3078被压缩；当凸柄继续旋转进而越过了挡块的阻挡时，锁销3073B失去了向移出挡槽的方向移动的力，从而在弹簧3078赋予的力的作用下向进入锁销的挡槽的方向移动，直至抵接于锁销，此时锁销已在拉簧3073A的作用下变位到开锁状态，挡槽已移动到不与锁舌对应的位置，故锁销将抵接于锁销的非挡槽部位，此时，曲柄构件的凸柄转回第一位置待机。

闭锁过程：

当锁销3073被向闭锁方向拉动，挡槽随着锁销3073B的移动而又移动至与锁舌3071对应的位置时，锁舌3071在弹簧3078的推力下进入挡槽，卡定锁销3073B的移动，从而完成闭锁。

为实现上述过程，驱动孔可以采用各种各样的形状。例如在本实施例中，驱动孔被形成为大致“b”字形状，该“b”字的右半圆的顶部对应于所述挡块。例如该“b”字形驱动孔的右半圆与竖线相接的部分的中部位置作为上述第一位置，凸柄在此处待机(以下也称第一位置)；在开锁过程中当凸柄逆时针地沿右半圆从下向上旋转至右半圆的顶部(挡块)处时，凸柄顶着挡块而带动锁舌整体向上方(移出挡槽的方向)移动；当凸柄到达即将越过挡块的临界处(以下也称第二位置)时，锁舌到达向上方(移出挡槽的方向)移动的最大位置，然后凸柄越过挡块，进入“b”字形驱动孔的竖孔部分，锁舌失去了被向上顶的力，从而在弹簧3078的推力作用下向下方(进入挡槽的方向)移动，抵接于锁销，此时凸柄停止转动或转回到第一位置待机。

图9是表示驱动孔的例示性形状的示意图。关于“b”字形驱动孔，可以是如图9的(A)所示那样的大致四分之三正圆，或者如图9的(B)所示那样的大致四分之三长椭圆。只要该正圆或长椭圆的直径或短轴不小于凸柄的旋转轨迹圆的直径即可。另外，也可以不采用“b”字形孔，而是如图9的(C)所示那样在大致圆孔内设有突起作为所述挡块发挥作用。因此，驱动孔的形状多种多样，只要能与曲柄构件配合实现上述的开锁和闭锁过程即可。

另外，在本实施例中用于检测锁舌3071的位置的位置传感器3072包括分别位于锁舌3071的左右两侧的第一限位开关3072A和第二限位开关3072B。该两个限位开关可采用压力传感器来实现。具体来说，参见图7的(A)，在锁舌3071的两侧，分别在其移动方向上错开的位置设有第一限位片3071A和第二限位片3071B，第一限位开关3072A和第二限位开关3072B分别被设置在与第一限位片3071A和第二限位片3071B对应的位置。当锁舌3071进入锁销3073B上的挡槽内时，第一限位片3071A与第一限位开关3072A相抵接，触发第一限位开关3072A产生第一限位信号报告给CPU模块301，由此，CPU模块301得知防盗锁当前处于闭锁状态，此时第二限位片3071B与第二限位开关3072B相分离，不会触发其产生限位信号。

在需要开锁时，CPU模块301指示电机驱动器驱动电机组件旋转，锁舌3071被曲柄构件驱动而从挡槽中移出，此时两个限位片随着锁舌的移动而移动，第一限位片3071A与第一限位开关3072A分离，当锁舌3071继续移动而到达或接近所述最大移动距离时，第二限位片3071B抵接于第二限位开关3072B，触发其产生第二限位信号报告给CPU模块301，由此，CPU模块301得知防盗锁当前处于开锁状态，指示电机驱动器停止电机的驱动。此时，与电机输出轴相连的曲柄构件的凸柄在惯性作用下转过第二位置后停止。或者，也可以是CPU模块301收到第二限位信号时指示电机驱动器继续驱动电机转动预定时间后再停止，使得凸柄能够转回到第一位置待机。

以上以压力传感器与锁舌上的限位片的组合为例说明了检测开锁状态和闭锁状态的一种实施例，但本发明不限于此，还可以采用各种方式实现检测开锁状态和闭锁状态的目的，例如还可以采用激光传感器与锁舌上的位标的组合来实现该功能，或者还可以在锁舌的移动方向上设置测距传感器，通过检测锁舌与测距传感器之间的距离来触发位置检测信号。

以上以自行车用的马蹄锁为例说明了本发明的防盗锁的一例，但该防盗锁显然并不限于马蹄锁的形式，可以用于一切具有锁口和锁销，以利用锁销的移动封闭或开放锁口的方式实现闭锁和开锁的锁具。当然，该防盗锁也不仅能用于自行车，可以用于任意需要锁定的对象。

虽然已详细描述了各种概念，但本领域技术人员可以理解，对于那些概念的各种修改和替代在本发明公开的整体教导的精神下是可以实现的。本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

Claims (10)

1.一种锁，其特征在于，包括：

锁口，用于在其内部套入被锁对象，

设有挡槽的锁销，通过自身的移动来开放或关闭所述锁口，从而将所述被锁对象锁住或释放，

锁舌，通过进出于所述锁销的所述挡槽，来阻挡或释放所述锁销的移动，

第一施力构件，对所述锁销赋予向开放所述锁口的方向移动的力，

第二施力构件，对所述锁舌赋予向进入所述锁销的所述挡槽的方向移动的力，以及

开锁控制组件；

所述开锁控制组件包括：

电机，

电机驱动模块，驱动所述电机的输出轴的旋转，以及

锁舌驱动构件，连接于所述电机的输出轴，将所述电机的旋转驱动力转变成使所述锁舌从所述锁销的挡槽中移出的驱动力。

2.如权利要求1所述的锁，其特征在于，

所述锁舌上形成有驱动孔，所述驱动孔内形成有挡块；

所述锁舌驱动构件为曲柄构件，其一端与所述电机的输出轴连接，另一端形成有伸入所述锁舌的驱动孔内的凸柄；

所述凸柄在所述驱动孔内顶着所述挡块转动，从而带动所述锁舌向从所述锁销的挡槽中移出的方向移动。

3.如权利要求2所述的锁，其特征在于，

在所述锁销处于关闭所述锁口的闭锁状态下，所述凸柄随着所述电机的旋转而在所述驱动孔内旋转，当旋转至所述挡块所在的位置时被所述挡块阻挡，所述凸柄克服所述第二施力构件施加于所述锁舌的力而顶着所述挡块继续旋转，带动所述锁舌移出所述挡槽，从而释放所述锁销的移动，此时所述锁销在所述第一施力构件的作用下变位到开放所述锁口的开锁状态，同时所述凸柄继续旋转进而越过了挡块的阻挡时，所述锁销在所述第二施力构件的作用下向进入所述锁销的所述挡槽的方向移动，直至抵接于所述锁销，完成开锁过程。

4.如权利要求1至3的任一项所述的锁，其特征在于，

在所述锁销处于开放所述锁口的开锁状态下，当所述锁销因被向关闭所述锁口的方向拉动而变位时，所述挡槽随着所述锁销的移动而移至与所述锁舌对应的位置，此时所述锁舌在所述第二施力构件的作用下进入所述挡槽，卡定所述锁销的移动，完成闭锁过程。

5.如权利要求2或3所述的锁，其特征在于，还包括：

位置传感器，用于检测所述锁舌是否移出所述挡槽；

当所述位置传感器检测到所述锁舌移出所述挡槽时，所述电机驱动模块控制所述电机的停止时机。

6.如权利要求5所述的锁，其特征在于，

在所述锁舌移出所述挡槽时，所述曲柄构件的所述凸柄处于即将越过所述驱动孔的挡块的位置；

当所述位置传感器检测到所述锁舌移出所述挡槽时，所述电机驱动模块立刻停止对所述电机的驱动，所述凸柄在惯性作用下越过所述挡块后停止。

7.如权利要求5所述的锁，其特征在于，

当所述位置传感器检测到所述锁舌移出所述挡槽时，所述电机驱动模块继续驱动所述电机预定时间后停止，使得所述凸柄越过所述凸柄并转回到闭锁状态时所处的位置。

8.如权利要求5所述的锁，其特征在于，

所述锁舌上设有限位片；

所述位置传感器为被设置在当所述锁舌移出所述挡槽时与所述限位片相抵接的位置的压力传感器，在所述限位片与其相抵接时生成限位信号；

所述电机驱动模块基于该限位信号控制所述电机的停止时机。

9.如权利要求1至8的任一项所述的锁，其特征在于，还包括：

无线信号接收模块，通过无线方式接收来自外部设备的开锁指令；

所述电机驱动器基于所述无线信号接收模块收到的开锁指令驱动所述电机的输出轴旋转以开锁。

10.一种自行车，其特征在于，安装有如权利要求1至9的任一项所述的锁。