一种一体化马蹄形智能车锁的制作方法

本实用新型涉智能硬件领域，特别涉及一种一体化马蹄形智能车锁。

背景技术：

目前，市场现有的马蹄自行车车锁种类繁多，其功能基本相同，主要围绕共享单车租赁使用。经过市场调研和反馈，现有的马蹄自行车车锁的故障率和损坏率都比较高，同时锁体本身的安全性较差。

目前，智能锁大致分为无电源机械锁和有电源电子锁。无电源机械锁主要分为机械拨码密码锁和数字按键式密码。有源电子锁主要分为：一次性电池蓝牙4.0电子锁、一次性电池GPS定位锁、太阳能充电式GPS定位锁以及骑行发电充电式GPS定位锁。当几种锁投入市场后，在经过1年多时间用户使用，暴露问题比较客观真实，以下是几种智能车锁情况：

1)无电源机械锁主要缺点集中在于：由于锁执行机构为机械机关形式，其使用的固定密码不可更改变化，很容易被记录再次打开。另外若通过简单解锁技巧可轻松打开或暴力破解锁，从而导致锁失效或者损坏，导致车辆被盗或免费私自使用。

2)有电源电子锁主要采用电子执行机构，现有智能锁采用电机马达带着锁舌前后运动实现开锁和关锁，容易出现卡锁、锁梁弹不开、死锁、半开锁状态，导致用户无法打开使用、锁不上、骑行中锁梁卡住车轮造成交通事故及人员伤害现象。主要因为电机执行机构执行不到位和设计检测锁状态缺陷造成。

此外，有电源电子锁中采用的一次性电池锁需要定期更换电池，更换人工和物料成本较高，换下电池造成能源浪费和环境污染。同时，骑行发电需要骑行人员一部分体力用于发电给锁的电池充电，造成骑行过程比较累。车辆长时间不骑会使电池严重亏电，车锁无法打开及定位失效的问题，自行车变成僵尸车。

3)智能锁的解锁方式，大多采用单一服务器通过网络发命令开锁方式，在网络拥堵或者断线的情况下无法打开锁。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种降低车锁锁死次数、实现准确定位和能够提高电池使用效率的一体化马蹄形智能车锁。

解决上述技术问题，本实用新型提供了一种一体化马蹄形智能车锁，包括锁体，还包括：安装在铝合金锁体上的用以充电的一体成型的太阳能充电板，

安装在所述铝合金锁体上的用以解锁的锁执行机构，本申请中的锁执行机构，可至少采用触摸式按键和网络密钥自动解锁的两种开锁方式。一般在正常运行下首选网络自动开锁，在网络通信不畅时使用密码按键开锁，每次使用后动态更新密码，防止密码被记录重复使用。触摸式按键式在外壳体内部贴合传感器，透过壳体实现按键动作检测，实现无实体按键理念设计，加强整机防水功能和高端的用户体验。

在所述锁体内包括：低功耗主控电路、充电电池、电源管理装置、定位装置、检测装置以及通讯装置，

所述电源管理装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述定位装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述检测装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述通讯装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述声光提示装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述触摸按键装置与所述低功耗主控电路电性连接，所述充电电池与所述电源管理装置电性连接。

具体实时的时候，可以将太阳能充电板安装于锁体上，采用独有的低功耗设计方式，大大缩小了太阳能板的尺寸和电池的容量，实现安装方便，无需设计车筐、支架等装置安装大面积太阳能板。另外铝合金锁体采用的是全身高强度铝合金壳体，保证了车锁防破坏安全等级，内部采用电子模块塑料壳体密封，实现整机IP67防水等级，可达到正常免维护使用3年，工作温度为-40℃～60℃。

在本申请中的充电电池采用工业级定制电池，从而保证设备供电在恶劣环境下正常运行及联网，应用太阳能板功率跟踪技术，在阴雨天或早晚弱光下进行充电，电池充、放电实时测量，硬件保护技术，保证设备稳定运行3年以上。

更进一步，所述定位装置包括：GPS定位装置和北斗芯片定位装置，

所述GPS定位装置与所述低功耗主控电路连接，用以通过GPS全球定位系统进行定位；

所述北斗芯片定位装置与所述低功耗主控电路连接，用以通过北斗卫星进行定位，从而实现双模定位。通过实时在线网路链接方式，保障实现3秒内开锁应用。另外，GPS+北斗双模定位，定位精度高，定时更新位置信息，提高客户找车成功率。加载智能系统程序代码在线升级算法功能，在商业推广和产品功能维护升级直接在线升级程序，无须人工现场参与，实现真正智能化服务。

更进一步，所述电源管理装置包括：电池储能电路、电池保护电路以及充电电路集成一体化，

所述充电电路与所述太阳能充电板连接，用以控制所述太阳能充电板充电，

所述电池储能电路与充电电池连接，所述电池储能电路与电池保护电路连接。

更进一步，所述检测装置包括：外力作用检测电路、车身方向检测电路，

所述外力作用检测电路与所述低功耗主控电路连接，用以检测移动或者拆解的外力是否超出阈值，

所述车身方向检测电路与所述低功耗主控电路连接，用以判断车身方向是否为正向。在本申请中，采用现有的移动监测技术和车身方向测量技术，在用户停放异常、非法移动、锁体拆除行为时即时提醒并上报服务器。

更进一步，一体化马蹄形智能车锁还包括：真人语音提示装置，所述语音提示装置与所述低功耗主控电路连接，用以提供语音提示信号。语音提示装置设计了真人语音功能，并通过LED灯光提示车辆位置及夜间二维码补光照明功能，减少了客户手机照明步骤，进一步提升用户体验和贴心的服务。

更进一步，一体化马蹄形智能车锁还包括：与所述语音提示装置配套安装的LED显示灯，用以在开锁、关锁或者找车时通过声音和光照进行提示。

更进一步，所述锁执行机构内包括：车锁、电机执行机构、锁芯检测电路以及触摸按键解锁电路，

所述车锁与所述电机执行机构连接，用以控制所述车锁的开闭，

所述锁芯检测电路与所述低功耗主控电路连接，用以检测所述车锁的开闭状态，

所述触摸按键解锁电路与所述低功耗主控电路连接，用以将电位变换的信号转化为控制信号，解锁所述车锁。

更进一步，所述车锁包括：钢球、锁梁、中间件，

所述钢球套接于所述锁体，所述锁梁扣合于所述钢球，在所述锁梁在设置一中间件控制所述锁梁闭合，所述电机执行机构与锁梁相连，用以控制锁梁弹出。本实用新型中的车锁，稳定可靠，有效地解决卡锁、锁梁弹不开、死锁等问题。在锁梁优选采用开关锁检测装置，真正实现末端直接检测，保证锁开、关检测准确无误，防止半开锁、假锁。

更进一步，所述通讯装置包括：蓝牙、WI-FI、NFC、RF射频的一种或者多种近场通讯装置。

更进一步，一体化马蹄形智能车锁安装于锁体上的所述触摸按键装置包括：二维码扫描界面和数字锁控制界面，

所述二维码扫描界面，用以提供二维码的扫描窗口，

所述数字锁控制界面，用以提供数字按键的触摸控制

本实用新型的有益效果：

由于在一体化马蹄形智能车锁，还包括：安装在铝合金锁体上的用以充电的一体成型的太阳能充电板，安装在所述铝合金锁体上的用以解锁的锁执行机构，通过太阳能充电板解决充电和电源功能的问题，通过锁执行机构能够实现智能解锁和位置定位。由于在所述锁体内包括：低功耗主控电路、充电电池、电源管理装置、定位装置、声光提示装置、触摸按键装置、检测装置以及通讯装置，通过所述低功耗主控电路实现对智能车锁进行整体化控制，通过充电电池、电源管理装置，相互配合实现电源供电的优化配置，通过定位装置实现对车锁的精准定位，通过检测装置实现对外力破坏或者移动的检测，通过通讯装置与云端或者后台服务器相连，用以实现解锁和同步数据升级。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中的马蹄形智能车锁的内部结构示意图；

图2是图1中的定位装置结构示意图；

图3是图1中的电源管理装置结构示意图；

图4是图1中的检测装置结构示意图；

图5是图1中的锁执行结构的结构示意图；

图6是图1中的声光提示装置的结构示意图；

图7是本实用新型的马蹄形智能车锁外部结构示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

图1是本实用新型一实施例中的马蹄形智能车锁的内部结构示意图，本实施例中的一体化马蹄形智能车锁，包括锁体，其特征在于，还包括：安装在铝合金锁体上的用以充电的一体成型的太阳能充电板9，安装在所述铝合金锁体上的用以解锁的锁执行机构8，在所述锁体内包括：低功耗主控电路1、充电电池6、电源管理装置5、定位装置4、检测装置2、声光提示装置10、触摸按键装置11以及通讯装置3，所述电源管理装置5与所述低功耗主控电路1电性连接，用以在锁体内部实现充电的管理和电源电量的合理分配，所述定位装置4与所述低功耗主控电路电性连接，用以对锁体提供准确的定位，当安装于骑行车上时即可实现对自行车的准确丁文，所述检测装置2与所述低功耗主控电路1电性连接，用以检测外部移动或者破坏力以及停车方向是否正确，所述通讯装置3与所述低功耗主控电路1电性连接，用以与后台服务器进行解锁请求，同时与云端连接进行数据更新同步，所述充电电池6与所述电源管理装置5电性连接，可以控制充电电池进行充放电，实现资源的合理配置。所述声光提示装置10与所述低功耗主控电路电性连接，用以进行声音和发光提示，所述触摸按键装置11与所述低功耗主控电路电性连接，用以接入外部触摸触发解锁的接口。太阳能充电板9采用一体化结构，基于现有技术中的弱光充电技术，高效利用太阳能资源。同时，一体化的设计安装简单，无需布线，快捷方便，防止太阳能板被破坏。充电电池6采用宽温18650型电池及安全管理系统，高效光伏能量收集，低功耗运行设计，应用了充电和放电双管齐下电能优化设计，在南方炎热地区温度60℃以下和北方极寒环境温度-40℃以上，都能实现365天无间断运行。通过通讯装置3可实现设备远程自动升级，双系统工作，升级过程不停机，升级失败可自动恢复原版本系统继续使用，成本低升级速度快，为客户持续增值服务提供平台，节省了运输和返修升级大量费用和时间，能够快速响应市场变化要求。在所述低功耗主控电路1可选用LPC系列的芯片作为主控器，LPC系列芯片的单片机属于nxp恩智浦半导体公司的的部分产品型号，包含多个系列。

作为本实施例中的优选，如图2所示是图1中的定位装置结构示意图，本实施例中的所述定位装置4包括：GPS定位装置41和北斗芯片定位装置42，所述GPS定位装置41与所述低功耗主控电路4连接，用以通过GPS全球定位系统进行定位；所述北斗芯片定位装置42与所述低功耗主控电路4连接，用以通过北斗卫星进行定位，从而实现双模位置定位。

作为本实施例中的优选，如图3所示是图1中的电源管理装置结构示意图，所述电源管理装置5包括：电池储能电路51、电池保护电路52以及充电电路53，所述充电电路53与所述太阳能充电板连接，用以控制所述太阳能充电板充电，所述电池储能电路51与充电电池连接，所述电池储能电路与电池保护电路52连接。通过电池保护电路52能够有效地防止充电电池过充，通过充电电路53可以调节并控制充电电池的充电方式，通过电池储能电路51能够对充电电池的充电储能进行调整和控制。

作为本实施例中的优选，如图4所示是图1中的检测装置结构示意图，本实施例中的所述检测装置2包括：外力移动或外力拆除作用检测电路21、车身方向检测电路22，所述外力作用检测电路21与所述低功耗主控电路1连接，用以检测移动或者拆解的外力是否超出阈值，所述车身方向检测电路22与所述低功耗主控电路1连接，用以判断车身方向是否为正向。随时监测单车动态，能够瞬间识别倾倒、遭破坏、遭盗窃等情况，并能够随时向服务器发送状态报告。另外，采用了硬件监测技术，在锁被暴力破坏或非法拆除时进行现场报警提示和上传服务器记录。

作为本实施例中的优选，如图6所示所述声光提示装置10与所述低功耗主控电路1连接，用以提供语音提示信号。此外，还包括：与所述语音提示装置配套安装的LED显示灯，用以在开锁、关锁或者找车时通过声音和光照进行提示。真人语音提示，配有LED高亮灯光效果，实现在开锁、关锁、找车、等动作将有定制声音和灯光效果，提高用户体验和品牌效应。

作为本实施例中的优选，如图5所示是图1中的锁执行结构的结构示意图，所述锁执行机构8内包括：车锁81、电机执行机构84、锁芯检测电路83以及触摸按键解锁电路82，所述车锁81与所述电机执行机构84连接，用以控制所述车锁的开闭，所述锁芯检测电路83与所述低功耗主控电路1连接，用以检测所述车锁的开闭状态，所述触摸按键解锁电路82与所述低功耗主控电路1连接，用以将电位变换的信号转化为控制信号，解锁所述车锁81。通过所述所述锁芯检测电路83真正实现末端直接检测，保证锁开、关检测准确无误，防止半开锁、假锁。通过所述触摸按键解锁电路82，实现手动式的解锁方式。

作为本实施例中的优选，如图7所示是本实用新型的马蹄形智能车锁外部结构示意图，所述车锁81包括：钢球811、锁梁812、中间件813，所述钢球811套接于所述锁体，所述锁梁812扣合于所述钢球811，在所述锁梁812在设置一中间件813控制所述锁梁812闭合，所述电机执行机构8与锁梁812相连，用以控制锁梁弹出。此外，安装于锁体上的所述触摸按键装置11：二维码扫描界面111和数字锁控制界面112，所述二维码扫描界面11，用以提供二维码的扫描窗口，用户通过扫描二维码即可实现解锁，所述数字锁控制界面112，用以提供数字按键的触摸控制，当网络状态较差时，用户可以通过手动按动数字锁进行解锁。在极端环境出现断网或者保护模式下，用户通过收到数字密码用按键方式开锁，密码每次在锁使用完成后自动变更，支持动态密码。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

总体而言，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合实施。一些方面可以以硬件实施，而其它一些方面可以以固件或软件实施，该固件或软件可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行。虽然本公开的各种方面被示出和描述为框图、流程图或使用其它一些绘图表示，但是可以理解本文描述的框、设备、系统、技术或方法可以以非限制性的方式以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合实施。

此外，虽然操作以特定顺序描述，但是这不应被理解为要求这类操作以所示的顺序执行或是以顺序序列执行，或是要求所有所示的操作被执行以实现期望结果。在一些情形下，多任务或并行处理可以是有利的。类似地，虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含，但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制，而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反对，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。