CN212958129U - 一种电控缆绳锁及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电控缆绳锁，包括锁壳，电动执行机构、控制器，所述电动执行机构连接锁杆，锁杆的端部连接有锁舌，电动执行机构带动锁杆作往复的直线复运动；对应锁杆位置设有触发构件，触发构件连接缆绳的一端，缆绳的另一端连接被锁定产品构件；锁壳上设有插孔，在锁壳内对应插孔位置设有触发构件插装通道；在插装通道底部安装有触发端子；触发构件上设有与锁杆匹配的锁孔；锁杆在电动执行机构的带动下向着锁孔方向或者远离锁孔方向做往复运动，实现开锁或闭锁。以解决现有共享单车没有配备安全头盔的问题，确保使用者在骑行前可以方便的同时获得头盔及单车，而在使用者必须佩戴头盔，以保障骑行安全。

Description

一种电控缆绳锁及控制系统

技术领域

本实用新型属于锁具，尤其涉及一种适用于电动车辆头盔和栏杆锁的电控缆绳锁及控制系统。

背景技术

近年来，电动车已成为人们出行的重要工具。由于电动车的特殊结构，导致电动车摔倒撞击的情况发生时，受伤最严重的是头部，因为头部处于最高和最突出的位置，导致头往往最先着地或者撞击车辆以及其他物体。但是依旧很多人图方便快捷，不愿意佩戴头盔。电动自行车上专门准备一箱子放头盔，这样比较麻烦。常能见到有些人拎着头盔进超市、逛商场，非常不方便与不雅观。再者，干脆将头盔挂在车上，因此而丢失头盔之事也屡见不鲜。

随着城市化建设的加快，城市公共交通的建设乃至网约车的发展仍然没有满足人们多样化的出行需求，共享电单车的出现，在短途出行这一细分领域的优势已经得到一定程度的认可，由于共享电单车是经济模式下的新事物，缺乏各种配套产品及装备，缺乏安全保障配套装备就是其中一点。所以当大量的共享电单车出现后，如何保障用户的骑行安全问题亟待解决。因此，有必要改进和完善共享单车的骑行配套产品、装备，以满足人们骑行时的安全性。

目前配备的头盔大多数使用时可以脱离单车独立使用，不能实现对单车同步的锁定，更不能实现提醒用户先戴好头盔再开启单车、开始骑行的目的；同时也无法确定是否还车的同时，归还头盔。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种电控缆绳锁，以解决现有共享单车没有配备安全头盔的问题，在共享单车泊车时，安全头盔与电子车锁同时锁定、相互锁定，安全头盔锁定在共享单车上；而当用户获得使用授权时二者解锁，确保使用者在骑行前可以方便的同时获得头盔及单车，而在使用者必须佩戴头盔，以保障骑行安全。

本实用新型是这样实现的，一种电控缆绳锁，包括锁壳，电动执行机构，用于控制电动执行机构运行状态的控制器，其特征在于：所述电动执行机构连接锁杆，锁杆的端部连接有锁舌，电动执行机构带动锁杆作往复的直线复运动；对应锁杆位置设有触发构件，触发构件连接缆绳的一端，缆绳的另一端连接被锁定产品构件；所述锁壳上设有用于插装触发构件的插孔，在锁壳内对应插孔位置设有触发构件插装通道；在插装通道底部对应锁孔方向安装有向控制器发送电机启动信号运行的触发端子；所述触发构件上设有与锁杆匹配的锁孔；所述锁杆在电动执行机构的带动下向着锁孔方向或者远离锁孔方向做往复运动，实现开锁或闭锁。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。对应所锁杆上锁行程的末端所述锁壳上安装有用于向通讯模块发送上锁信号的到位确认端子。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。所述锁舌为U型锁舌，所述触发构件上的锁孔为环形凹槽，所述的U型锁舌卡接在所述触发构件的环形凹槽内。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。

上述技术方案，优选的，所述电动执行机构包括电机，连接电机的执行机构，所述执行机构包括滑块，所述滑块滑动安装在导向杆上；所述滑块在电机带动下沿导向杆移动，所述滑块上设有动力臂，所述动力臂上滑动安装有锁杆，所述锁杆与导向杆呈平行设置；在远离触发构件侧所述锁杆的端部安装限位导向板；在动力臂与锁舌内端面之间锁杆上套装有上锁压簧，在执行臂与限位导向板内端面之间锁杆上套装有复位弹簧。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。所述电执行机构包括电机，所述电机的电机轴安装在支撑板上，电机轴上安装有主动齿轮，所述主动齿轮啮合从动齿轮，所述从动齿轮安装在螺杆的轴头上，所述螺杆回转安装在支撑板上，螺杆的螺纹段上配装有滑块，滑块在螺杆的带动下做水平往复移动，所述滑块上连接锁杆。

上述技术方案，优选的，所述锁舌为斜锁舌。所述电动执行机构包括壳体，在所述壳体内安装有电磁铁，在所述壳体上开设有便于金属锁杆进出的通孔；金属锁杆的另一端插入上述通孔内，在所述金属锁杆的外壁套接有复位弹簧，上述复位弹簧位于空心壳体的外部。

本实用新型还公开一种上述基于上述电控缆绳锁的控制系统，其特征在于，至少还包括：

远程终端，所述远程终端包括与物联网进行数据交互的第一通信部、用于存储电控缆绳锁状态的数据存储部，所述数据存储部用于存储触发端子的状态信息；所述第一通信部实时或定时接收触发端子的状态信息，并将上述状态信息存储于信息存储部；

手持终端，所述手持终端包括与物联网进行数据交互的第二通信部、数据显示部；所述手持终端通过第二通信部向控制器发送解锁指令；用于实现触发端子和确认端子输出信号进行逻辑与运算的逻辑与门；两个同时成立时发出上锁完成信号；

通信模块，用于接收触发端子的状态信息、并与远程终端和/或手持终端进行数据交互的通信模块。

优选的，所述通讯模块采用485或MODBUS通讯协议进行数据传输，或者采用协议解锁模块代替。

本实用新型具有的优点和技术效果，本实用新型解决了现有共享单车没有配备安全头盔的问题，在共享单车泊车时，安全头盔与电子车锁同时锁定、相互锁定，安全头盔锁定在共享单车上；而当用户获得使用授权时二者同时解锁，确保使用者在骑行前可以方便的同时获得头盔及单车，而在使用者必须佩戴头盔，以保障骑行安全，同时提高安全头盔的防盗性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意图；

图2是本实用新型实施例1底部结构示意图；

图3是本实用新型实施例1内部结构示意图；

图4和图5本实用新型实施例1中电动执行机构结构示意图；

图6是实施例2结构示意图；

图7是实施例3中电动执行机构结构示意图；

图8是实施例4中电动执行机构结构示意图；

图9是本实用新型控制原理图。

图中、1、锁壳；1-1、插孔；1-2、插装通道；1-3、密封盖；1-4、线缆穿着槽；1-5、卡槽；2、电动执行机构；2-1、电机；2-2、执行机构；2-3、滑块；2-4、导向杆；2-5、动力臂；2-6、限位导向板；2-7、上锁压簧；2-8、复位弹簧；2-20、支撑板；2-21、主动齿轮；2-22、从动齿轮；2-23、螺杆；2-25、滑块；2-30、壳体；2-31、电磁铁；2-32、复位弹簧；3、锁杆；4、锁舌；5、触发构件；5-1、锁孔；6、触发端子；7、确认端子；

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。

实施例1，请参阅图1至图5；一种电控缆绳锁，包括锁壳1，锁壳根据车款以及安装的位置的进行适当调整，例如尺寸、安装脚等，锁壳的目的在于提供一个封闭容纳腔，同时与整车的某一个部位进行固定连接，例如车筐内、安座旁等等；所述锁壳由上锁壳和密封盖1-3构成，为了提高锁壳的通用性，所述上锁壳的侧壁还可以用于便于密封盖出线的线缆穿着槽1-4，同时也便于用于栏杆锁固定缆绳一端的卡槽1-5，缆绳的另一端连接触发构；电动执行机构2，用于控制电动执行机构运行状态的控制器，所述电动执行机构连接锁杆3，锁杆的端部连接有锁舌4，电动执行机构带动锁杆作往复的直线复运动；对应锁杆位置设有触发构件5，触发构件连接缆绳的一端，缆绳的另一端连接被锁定产品构件，所述被锁定产品构件可以根据需要进行连接，例如安全头盔等佩戴产品的防盗使用；也可以用于整车、鞍座等等防盗锁具使用；所述锁壳上设有用于插装触发构件的插孔1-1，在锁壳内对应插孔位置设有触发构件插装通道1-2；在插装通道底部对应锁孔方向安装有向控制器发送电机启动信号运行的触发端子6；所述触发构件上设有与锁杆匹配的锁孔5-1；所述锁杆在电动执行机构的带动下向着锁孔方向或者远离锁孔方向做往复运动，实现开锁或闭锁。

优选的，所述电动执行机构包括电机2-1，连接电机的执行机构2-2，所述执行机构包括滑块2-3，所述滑块滑动安装在导向杆2-4上；所述滑块在电机带动下沿导向杆移动，所述滑块上设有动力臂2-5，所述动力臂上滑动安装有锁杆 3，所述锁杆与导向杆呈平行设置；在远离触发构件侧所述锁杆的端部安装限位导向板2-6；在动力臂与锁舌内端面之间锁杆上套装有上锁压簧2-7，在执行臂与限位导向板内端面之间锁杆上套装有复位弹簧2-8。在实际使用时电机的输出端可以通过涡轮蜗杆副将旋转运动转换为直线运动，然后将动力通过齿轮副进行传递，本实施例是通过涡轮蜗杆副和齿轮副的结合将动力传递给滑块，滑块上设有与齿轮副啮合的齿，滑块带动导向杆沿导向杆背着锁孔方向运动，进而滑块的执行臂将给复位压簧一个推动力，通过复位压簧将力传递给限位导向板，在此推动力的作用下锁舌带动锁杆背着锁孔方向运动，进而实现开锁动作，直到滑块走完设定的开锁行程；当锁舌被障碍物卡紧，无法正常开锁时，锁舌及锁杆无法继续向前运动，此时复位弹簧将开始储存执行臂向前运动的推动力，直到滑块走完提前设定的整个开锁行程；当障碍物移开锁舌位置后，在复位弹簧的作用下，使锁舌及锁杆快速复位，复位弹簧释放完成上锁动作，同理，上锁过程，滑块带动导向杆沿导向杆向着锁孔方向运动。

本实施例中，所述锁舌为斜锁舌。采用接到上锁指令后电动执行机构执行上锁动作，当锁舌采用斜锁舌时，触发构件插入插孔后将沿着斜锁舌的斜面压迫锁杆向回移动，此时上锁压簧压缩蓄能，当触发到触发端子后锁舌正好与锁孔对应，依靠上锁压簧的复位功能实现上锁确认；进而避免了采用其它构件插入插孔内代替本实用新型的触发构件实现上锁的目的，进而达到了防盗的目的。

实施例2，一种电控缆绳锁，包括锁壳1，电动执行机构2，用于控制电动执行机构运行状态的控制器，所述电动执行机构连接锁杆3，锁杆的端部连接有锁舌4，电动执行机构带动锁杆作往复的直线复运动；对应锁杆位置设有触发构件5，触发构件连接缆绳的一端，缆绳的另一端连接被锁定产品构件；所述锁壳上设有用于插装触发构件的插孔1-1，在锁壳内对应插孔位置设有触发构件插装通道1-2；在插装通道底部对应锁孔方向安装有向控制器发送电机启动信号运行的触发端子6；所述触发构件上设有与锁杆匹配的锁孔5-1；所述锁杆在电动执行机构的带动下向着锁孔方向或者远离锁孔方向做往复运动，实现开锁或闭锁。本实施例还包括有对应所锁杆上锁行程的末端所述锁壳上安装有用于向通讯模块发送上锁信号的到位确认端子7，通过触发端子和确认端子7，达到双层侦测保护目的，其中一个端子没有触发，远程终端就默认为没有还车。本实施例在实施例1的基础上用于实现触发端子和确认端子输出信号进行逻辑与运算的逻辑与门；两个同时成立时发出上锁完成信号；避免了不法人员通过插装通道恶意插入类似锁杆的构件以达到归还安全帽的触发或者插入后在锁杆上锁的过程中迅速拔出锁杆，以达到盗窃安全帽的问题。本实施例中，所述锁舌为U型锁舌，所述触发构件上的锁孔为环形凹槽，所述的U型锁舌卡接在所述触发构件的环形凹槽内，这样U型锁舌可以穿过环形凹槽触发确认端子7，进而实现了双侦测保护目的。

现有技术中电动执行机构的种类繁多，本实用新型优选如下方式，具有结构简单、安装方便、同时运行稳定可靠等优点，具体来说：

实施例3，请参阅图7，所述执行机构包括电机2-1，所述电机的电机轴安装在支撑板上2-20，电机轴上安装有主动齿轮2-21，所述主动齿轮啮合从动齿轮2-22，所述从动齿轮安装在螺杆2-23的轴头上，所述螺杆回转安装在支撑板 2-24上，螺杆的螺纹段上配装有滑块2-25，滑块在螺杆的带动下做水平往复移动，所述滑块上连接锁杆3。具体来说当需要将车锁进行锁定时，给控制器一个锁把的指令，控制器将驱动电机旋转，电机旋转带动主动齿轮传动，主动齿轮啮合从动齿轮转动，从动齿轮带动螺杆转动，螺杆转动带动滑块沿滑槽向锁孔方向运动，进而带动与滑块连接锁杆组件伸出，驱动电机运转一定时间后断电，此时实现上锁功能；当需要开锁时，给控制器一个开锁把的指令，驱动电机反转，同样当驱动电机运转一定时间后断电，此时实现解锁功能，其它结构均与实施例2相同。

实施例4，优选的，请参阅图8，所述电动执行机构包括壳体2-30，在所述壳体内安装有电磁铁2-31，在所述壳体上开设有便于金属锁杆进出的通孔；金属锁杆的另一端插入上述通孔内，在所述金属锁杆的外壁套接有复位弹簧2-32，上述复位弹簧位于空心壳体的外部。当电磁铁通电，则电磁铁对金属锁杆，所述金属锁杆为磁性杆，电磁铁可以通过改变电流的方向实现磁极的变化，进而对磁性锁杆产生推力或引力，从而实现快速开锁和闭锁的功能，当电磁铁断电时，则电磁吸引力消失，在复位弹簧的作用力下实现复位，其它结构均与实施例2相同。

本实用新型还公开一种基于上述电控缆绳锁的控制系统，请参阅图9，至少包括：

远程终端，所述远程终端包括与物联网进行数据交互的第一通信部、用于存储电控缆绳锁状态的数据存储部，所述数据存储部用于存储触发端子的状态信息；所述第一通信部实时或定时接收触发端子的状态信息，并将上述状态信息存储于信息存储部；

手持终端，所述手持终端包括与物联网进行数据交互的第二通信部、人机交互模块；所述人机交互模块通过第二通信部向控制器发送解锁指令；用于实现触发端子和确认端子输出信号进行逻辑与运算；当触发端子和确认端子输出信号同时成立时发出上锁完成信号；本实施例中手持终端优选为手机，在手机上安装有APP应用软件；

通信模块，用于接收触发端子的状态信息、并与远程终端和/或手持终端进行数据交互的通信模块。

所述通讯模块采用优选采用485通讯协议或MODBUS通讯协议进行数据传输。或者采用预先独立设定的协议解锁模块进行开锁或闭锁；上述的通讯协议和协议解锁模块属于现有技术，在此不进行赘述。

还公开一种基于上述控制系统的控制方法，包括：

S101、触发端子向控制器发送闭锁指令；同时，通信模块将触发端子的动作指令定义出电控缆绳锁的状态信息，并将状态信息通过物联网发送至第一通讯部；远程终端对上述闭锁状态进行存储；

S102、控制器接收到闭锁指令后，通过电动执行机构实现闭锁动作；

S103、手持终端通过第二通讯部向控制器发送开锁指令；同时，通信模块将电动执行机构的动作指令定义出电控缆绳锁的状态信息，并将状态信息通过物联网发送至第一通讯部；远程终端对上述闭锁状态进行存储；

S104、控制器接收到开锁指令后，通过电动执行机构实现开锁动作。

本实用新型工作原理说明：当被锁定产品构件是安全头盔时，安全头盔通过缆绳连接触发构件，初始状态触发构件插装在插装通道内，此时处于上锁状态，共享单车也处于锁定状态，当需要骑行时，利用手机上安装的APP应用软件进行扫描共享单车的二维码或者其他形式的ID信息时该移动智能终端与电子车锁建立通讯联系、发出使用授权请求，电子车锁内置的控制器对用户的授权请求通过网络进行验证，同时检查当前电动车锁和安全头盔锁的状态信息；当用户授权请求验证通过，同时电子车锁和安全头盔锁均处于上锁状态时，则控制器发出指令，使电动锁和安全头盔锁同时解锁；同时，通信模块将电动执行机构的动作指令定义出电控缆绳锁的状态信息，并将状态信息通过物联网发送至第二通讯部；远程终端对上述开锁状态进行存储；控制器接收到开锁指令后，通过电动执行机构实现开锁动作，开锁后方可以将触发构件从插装通道内拔出，实现安全头盔与锁体分离，带上安全头盔即可骑行；当需要归还车和安全头盔时，将触发构件插入插装通道内，直至触发构件的尾端压迫触发端子，在此触发端子采用压力开关或者压力传感器；触发端子受压后向控制器发送闭锁指令；此时控制器接收到闭锁指令后，通过电动执行机构启动闭锁动作；电动执行机构带动锁杆向着锁孔的方向运动实现闭锁；同时，通信模块将触发端子的动作指令定义出电控缆绳锁的状态信息，并将状态信息通过物联网发送至第一通讯部；远程终端对上述闭锁状态进行存储；如果在对应锁舌的位置还设有确认端子，当锁杆执行上锁行程后，触发确认端子，确认端子同时触发；触发端子和确认端子输出信号给控制器进行逻辑与运算，当触发端子和确认端子输出信号同时成立时，逻辑与运算结果为真，此时，控制器发出上锁完成信号，远程终端对上述闭锁状态进行存储。

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)

1.一种电控缆绳锁，包括锁壳，电动执行机构，用于控制电动执行机构运行状态的控制器，其特征在于：所述电动执行机构连接锁杆，锁杆的端部连接有锁舌，电动执行机构带动锁杆作往复的直线复运动；对应锁杆位置设有触发构件，触发构件连接缆绳的一端，缆绳的另一端连接被锁定产品构件；所述锁壳上设有用于插装触发构件的插孔，在锁壳内对应插孔位置设有触发构件插装通道；在插装通道底部对应锁孔方向安装有向控制器发送电机启动信号运行的触发端子；所述触发构件上设有与锁杆匹配的锁孔；所述锁杆在电动执行机构的带动下向着锁孔方向或者远离锁孔方向做往复运动，实现开锁或闭锁。

2.根据权利要求1所述的电控缆绳锁，其特征在于：所述锁舌为斜锁舌。

3.根据权利要求1所述的电控缆绳锁，其特征在于：对应所锁杆上锁行程的末端所述锁壳上安装有用于向通讯模块发送上锁信号的到位确认端子。

4.根据权利要求3所述的电控缆绳锁，其特征在于：所述锁舌为U型锁舌，所述触发构件上的锁孔为环形凹槽，所述的U型锁舌卡接在所述触发构件的环形凹槽内。

5.根据权利要求1所述的电控缆绳锁，其特征在于：所述电动执行机构包括电机，连接电机的执行机构，所述执行机构包括滑块，所述滑块滑动安装在导向杆上；所述滑块在电机带动下沿导向杆移动，所述滑块上设有动力臂，所述动力臂上滑动安装有锁杆，所述锁杆与导向杆呈平行设置；在远离触发构件侧所述锁杆的端部安装限位导向板；在动力臂与锁舌内端面之间锁杆上套装有上锁压簧，在执行臂与限位导向板内端面之间锁杆上套装有复位弹簧。

6.根据权利要求1所述的电控缆绳锁，其特征在于：所述电动执行机构包括电机，所述电机的电机轴安装在支撑板上，电机轴上安装有主动齿轮，所述主动齿轮啮合从动齿轮，所述从动齿轮安装在螺杆的轴头上，所述螺杆回转安装在支撑板上，螺杆的螺纹段上配装有滑块，滑块在螺杆的带动下做水平往复移动，所述滑块上连接锁杆。

7.根据权利要求1所述的电控缆绳锁，其特征在于：所述电动执行机构包括壳体，在所述壳体内安装有电磁铁，在所述壳体上开设有便于金属锁杆进出的通孔；金属锁杆的另一端插入上述通孔内，在所述金属锁杆的外壁套接有复位弹簧，上述复位弹簧位于空心壳体的外部。

8.一种基于权利要求3所述电控缆绳锁的控制系统，其特征在于，至少包括：

远程终端，所述远程终端包括与物联网进行数据交互的第一通信部、用于存储电控缆绳锁状态的数据存储部，所述数据存储部用于存储触发端子的状态信息；所述第一通信部实时或定时接收触发端子的状态信息，并将上述状态信息存储于信息存储部；

手持终端，所述手持终端包括与物联网进行数据交互的第二通信部、人机交互模块；所述人机交互模块通过第二通信部向控制器发送解锁指令；用于实现触发端子和确认端子输出信号进行逻辑与运算；当触发端子和确认端子输出信号同时成立时发出上锁完成信号；

通信模块，用于接收触发端子的状态信息、并与远程终端和/或手持终端进行数据交互的通信模块。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：所述通讯模块采用485或MODBUS通讯协议进行数据传输。

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