CN206957383U - 一种自行车多功能指纹锁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种自行车多功能指纹锁，包括控制组件和执行组件；控制组件包括指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块；控制组件固定安装在自行车上；指纹采集传感器能够采集指纹信息，并将采集的指纹信息传输给中央控制模块，中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则发出匹配成功信息；执行组件包括控制器、锁头执行部件；执行组件固定安装在自行车车架上；执行组件接收匹配成功信息，并将匹配成功信息发送给控制器，控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态。本实用新型采用分体设计，避免了单个机构过大，过分占用自行车有效空间的问题；增加了开锁的便利性，只需在指纹采集传感器上触摸即可完成开锁操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自行车车锁技术领域，具体为一种自行车多功能指纹锁。
背景技术
纵观当前整个自行车锁市场，我们可以看到，锁具市场上有各式各样的产品，如传统的机械锁、钢丝锁和密码锁等。这些锁具款式齐全、功能各异，但是却总存在许多不足之处，总是给不了人们真正踏实的安全感。具体缺陷表现在：首先、使用的不方便，遗失钥匙或忘记密码的情况总会给人带来不可避免的麻烦；其次、是安全性能较差，比如加了钢丝锁或者密码锁的自行车同样会遭受盗窃，技术超凡的“开锁专家”更是令人头疼不已。
正是因为传统锁具存在种种缺陷，人们一直期待并努力寻找着一种更完美的锁具，这时智能指纹锁便应运而生。指纹锁是利用人体指纹存在唯一性和稳定性的特征，将指纹识别技术与电控技术完美地结合，从而有效地、彻底地解决钥匙互开、钥匙丢失、钥匙偷配等直接影响锁具安全性的问题，而这些问题正好是传统锁具(包括智能卡式等现代技术的电控锁具)所不能避免、也是无法根本解决的问题。在这里，指纹锁表现了其不可替代的独到的安全性和便利性，因此人们对于指纹锁产生了强烈的需求，也正是本专利内容的来源。
现有指纹锁技术主要有光学式指纹锁、电容式指纹锁和超声波指纹锁三大类，光学式和电容式指纹识别技术已经处于成熟阶段，而超声波指纹识别尚处于探索阶段，商用的产品几乎没有。部分发明人设计的光学式指纹锁和电容式指纹锁功能单一，有的只能执行开关锁的操作，并无液晶信息显示模块，如专利CN201220623137.9，导致使用不便；或者有的只能进行一定的自行车安全信息管理，如专利CN201510491526.9。其次，缺乏一定的防盗措施。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种自行车多功能指纹锁，安装控制简单，方便对自行车进行开关锁操作，而且安全性大大提高。
本实用新型的技术方案为：
所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：包括控制组件和执行组件；
所述控制组件包括指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块和控制端固定部件；指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块集成在控制端壳体内，控制端壳体通过控制端固定部件固定安装在自行车上；
所述指纹采集传感器能够采集指纹信息，并将采集的指纹信息传输给中央控制模块，中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则中央控制模块发出匹配成功信息并通过第一无线传输模块输出；
所述执行组件包括第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件和执行端固定部件；第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件集成在执行端壳体内，执行端壳体通过执行端固定部件固定安装在自行车车架上，且锁头执行部件能够在控制器控制下机械锁定车轮；
所述第二无线传输模块能够接收第一无线传输模块传输的匹配成功信息，并将匹配成功信息发送给控制器，控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配时，如果匹配成功，则中央控制模块向液晶显示模块发出匹配成功信息并显示，否则发出匹配失败信息并显示。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述执行组件还包括测速模块；所述测试模块能够测量自行车车速，并将车速信息通过第二无线传输模块发送至第一无线传输模块，进而输入中央控制模块，由中央控制模块控制在液晶显示模块显示。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述测试模块将车速信息传输给控制器，当车速低于设定值时，控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述控制组件上还包括报警模块；中央控制模块和控制器定周期进行配对信息交互，控制器的配对交互信息中包含锁头执行部件的状态信息，中央控制模块根据收到的配对交互信息在液晶显示模块上显示锁头执行部件的状态；当中央控制模块未收到控制器的配对交互信息，则通过报警模块发出报警信号。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述中央控制模块根据输入的车速信息和内置时钟的时间信息，得到行驶里程信息和热量消耗信息，并通过液晶显示模块显示。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述控制端固定部件包括锁紧环；锁紧环上设计有转轴孔，控制端壳体与锁紧环通过转轴配合；所述锁紧环通过螺钉与自行车车把固定连接。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述锁紧环具有伸缩性，能够适应不同直径的车把。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述锁头执行部件包括步进电机、齿轮、锁身和锁舌；所述步进电机受控制器控制，步进电机输出轴通过齿轮能够驱动锁舌在锁身内运动。
进一步的优选方案，所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述执行部件还包括润滑装置；所述润滑装置为填充有润滑油的液体腔，锁舌能够穿过润滑装置运动；所述执行部件外部黏贴有隔音海绵，且在步进电机安装位置处铺垫海绵缓冲材料。
有益效果
本实用新型提出一种新型智能自行车指纹锁，主体机构采用分体设计，避免了单个机构过大，过分占用自行车有效空间的问题，合理利用了自行车的空间。其次还在一定程度上增加了开锁的便利性，比如开锁时人们不用再弯腰，只需要在车把上指纹采集传感器上轻轻触摸下即可完成开锁操作。车锁执行部分和控制部分之间的信息通过蓝牙无线传输，不用考虑复杂的线路所带来的麻烦，使系统看起来更加简洁、美观。车锁上的液晶显示模块可以显示多种信息，比如车速，骑行里程，消耗的卡路里，方便了人们对骑行状态的掌握及骑行的趣味性。车锁上的报警模块解决了控制组件被盗的问题。新设计的锁头执行部件减少车锁开关过程中的阻力特性，也减少了开锁过程中电机的噪声。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为指纹智能锁控制部分的俯视图；
图2为指纹智能锁的侧视图；
图3为指纹智能锁的主视图；
图4为执行部分示意图图；
图5为执行部分外观示意图。
其中：1.液晶显示屏 2.指纹采集传感器 3.控制端壳体 4.转轴 5.锁紧环 6.控制器 7.无线传输模块 8.步进电机 9.齿轮 10.锁身 11.锁舌 12.光电测速器。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本实施例中的自行车多功能指纹锁采用分体设计，包括控制组件和执行组件。
如图1所示，所述控制组件包括指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块和控制端固定部件；指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块集成在控制端壳体内，控制端壳体通过控制端固定部件固定安装在自行车上。
如图2和图3所示，所述控制端固定部件包括锁紧环；锁紧环上设计有转轴孔，控制端壳体与锁紧环通过转轴配合，可以在一定的角度范围内，任意调节显示屏的朝向；所述锁紧环通过螺钉与自行车车把固定连接，本实施例中，锁紧环具有一定的伸缩性，可以适应不同直径的自行车车把。
在控制组件内，所述指纹采集传感器能够采集指纹信息，并将采集的指纹信息传输给中央控制模块，中央控制模块对输入的指纹信息与自身内部存储的指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则中央控制模块发出匹配成功信息并通过第一无线传输模块输出。此外，本实施例中，中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配时，如果匹配成功，则中央控制模块向液晶显示模块发出匹配成功信息并显示，否则发出匹配失败信息并显示。
本实施例中，中央控制模块包括算法处理模块DSP、外部存储器SDRAM和外部DATAFLASH，算法处理模块DSP内存储有上位机验证通过的可靠的指纹识别算法，该算法是本领域的公知算法；外部存储器SDRAM主要用于存储临时比对的图像；外扩DATA FLASH用于保存指纹特征库和DSP的BootLoader启动程序。
本实施例中，指纹采集传感器采用电容式指纹识别传感器，其识别速度快、准确率高。液晶显示模块采用彩色液晶触摸屏，并且可以进行亮度调节，在强光下可以很好的显示内容。
所述执行组件包括第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件和执行端固定部件。第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件集成在执行端壳体内，执行端壳体通过执行端固定部件固定安装在自行车车架上，且锁头执行部件能够在控制器控制下机械锁定车轮。
本实施例中，第一无线传输模块和第二无线传输模块采用蓝牙模块实现，实现控制组件和执行组件之间的双向信息通信。
所述第二无线传输模块能够接收第一无线传输模块传输的匹配成功信息，并将匹配成功信息发送给控制器；本实施例中，控制器采用STC89C52芯片；控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态，即锁头执行部件由打开状态变至锁止状态，或由锁止状态变至打开状态。
本实施例中所述锁头执行部件包括步进电机、齿轮、锁身和锁舌；所述步进电机受控制器控制，当控制器收到匹配成功信息后，控制步进电机转动，步进电机输出轴通过齿轮能够驱动锁舌在锁身内运动。
本实施例中执行端固定部件位于自行车前车轮车架上面，并且焊接在车架上，以至于不可以被破坏。而为了减少车锁开关过程中的阻力特性，所述锁头执行部件还包括润滑装置，所述润滑装置为填充有润滑油的液体腔，锁舌能够穿过润滑装置运动；另外，为了减少开锁过程中电机的噪声，所述锁头执行部件外部黏贴有隔音海绵，并在步进电机安装位置处铺垫海绵缓冲材料。
本实施例中，车锁的打开和解锁信号都是通过指纹识别实现的，为了避免在行进中由于误操作导致发出锁车信号而带来的危险，本实施例中所述执行组件还包括测速模块；所述测试模块能够测量自行车车速，并将车速信息传输给控制器，只有当车速低于设定值时，控制器根据匹配成功信息才改变锁头执行部件的执行状态，避免了车辆在行进过程中被锁。
此外，通过测速模块将车速信息通过第二无线传输模块发送至第一无线传输模块，进而输入中央控制模块，由中央控制模块控制在液晶显示模块显示；所述中央控制模块根据输入的车速信息和内置时钟的时间信息，得到行驶里程信息和热量消耗信息，并通过液晶显示模块显示。
由于本实用新型采用的是分体设计，为了避免控制组件被盗或被更换，在所述控制组件上还设计有声光报警模块。中央控制模块和控制器定周期进行加密的配对信息交互，控制器的配对交互信息中包含锁头执行部件的状态信息，中央控制模块根据收到的配对交互信息在液晶显示模块上显示锁头执行部件的状态；当中央控制模块未收到控制器的配对交互信息，则通过声光报警模块发出报警信号。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：包括控制组件和执行组件；
所述控制组件包括指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块和控制端固定部件；指纹采集传感器、中央控制模块、液晶显示模块、第一无线传输模块集成在控制端壳体内，控制端壳体通过控制端固定部件固定安装在自行车上；
所述指纹采集传感器能够采集指纹信息，并将采集的指纹信息传输给中央控制模块，中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则中央控制模块发出匹配成功信息并通过第一无线传输模块输出；
所述执行组件包括第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件和执行端固定部件；第二无线传输模块、控制器、锁头执行部件集成在执行端壳体内，执行端壳体通过执行端固定部件固定安装在自行车车架上，且锁头执行部件能够在控制器控制下机械锁定车轮；
所述第二无线传输模块能够接收第一无线传输模块传输的匹配成功信息，并将匹配成功信息发送给控制器，控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态。
2.根据权利要求1所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：中央控制模块对输入的指纹信息进行匹配时，如果匹配成功，则中央控制模块向液晶显示模块发出匹配成功信息并显示，否则发出匹配失败信息并显示。
3.根据权利要求1或2所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述执行组件还包括测速模块；所述测速模块能够测量自行车车速，并将车速信息通过第二无线传输模块发送至第一无线传输模块，进而输入中央控制模块，由中央控制模块控制在液晶显示模块显示。
4.根据权利要求3所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述测速模块将车速信息传输给控制器，当车速低于设定值时，控制器根据匹配成功信息改变锁头执行部件的执行状态。
5.根据权利要求1所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述控制组件上还包括报警模块；中央控制模块和控制器定周期进行配对信息交互，控制器的配对交互信息中包含锁头执行部件的状态信息，中央控制模块根据收到的配对交互信息在液晶显示模块上显示锁头执行部件的状态；当中央控制模块未收到控制器的配对交互信息，则通过报警模块发出报警信号。
6.根据权利要求3所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述中央控制模块根据输入的车速信息和内置时钟的时间信息，得到行驶里程信息和热量消耗信息，并通过液晶显示模块显示。
7.根据权利要求1所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述控制端固定部件包括锁紧环；锁紧环上设计有转轴孔，控制端壳体与锁紧环通过转轴配合；所述锁紧环通过螺钉与自行车车把固定连接。
8.根据权利要求7所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述锁紧环具有伸缩性，能够适应不同直径的车把。
9.根据权利要求1所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述锁头执行部件包括步进电机、齿轮、锁身和锁舌；所述步进电机受控制器控制，步进电机输出轴通过齿轮能够驱动锁舌在锁身内运动。
10.根据权利要求9所述一种自行车多功能指纹锁，其特征在于：所述锁头执行部件还包括润滑装置；所述润滑装置为填充有润滑油的液体腔，锁舌能够穿过润滑装置运动；所述锁头执行部件外部黏贴有隔音海绵，且在步进电机安装位置处铺垫海绵缓冲材料。
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