一种自动感应车锁的制作方法

本实用新型涉及一种能够远距离控制的感应车锁，具体地，涉及一种可以用手机蓝牙控制其开闭的自动感应车锁。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，尤其是最近共享单车的大量普及，使得电动车、自行车逐渐成为人们不可缺少的绿色代步工具，由于传统的机械车锁需要用唯一的钥匙开锁，近来的共享单车也都是用的半自动车锁，始终无法实现车锁的全自动化。并且上述车锁在安全性和便捷性方面存在明显的弊端，相应的越来越多的车会被毁坏甚至偷窃。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于电动车、自行车等的车锁，克服现有的车锁不能实现完全自动化控制，以及车锁容易被破坏等不足之处，利用巧妙的机械结构和成熟的嵌入式技术，使得用户可以用手机蓝牙控制该车锁的开闭。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种自动感应车锁，其中，该车锁包含外壳、蜗轮、蜗杆、锁柱、单片机、蓝牙模块、陀螺仪加速度计、GPS模块、GSM模块、声音报警模块、电机驱动模块以及直流电机；所述的外壳包含内部中空的壳体和设置在壳体下方的弧形轨道，所述的外壳优选为马蹄形；所述的锁柱设置在弧形轨道中，其形状和尺寸与弧形轨道相适配，锁柱上设有齿条；所述的齿条与蜗轮啮合，蜗轮与蜗杆啮合；所述的蓝牙模块、陀螺仪加速度计、GPS模块、GSM模块、声音报警模块、电机驱动模块分别与单片机连接；直流电机与电机驱动模块连接，直流电机的输出轴上设有齿轮，所述的齿轮与蜗杆啮合。模块都连接在单片机的固定引脚上，最后直流电机的引脚连接在电机驱动模块的输出引脚上。

上述的自动感应车锁，其中，所述的蜗轮、蜗杆、单片机、蓝牙模块、陀螺仪加速度计、GPS模块、GSM模块、声音报警模块、电机驱动模块以及直流电机均固定在外壳的壳体内部。

上述的自动感应车锁，其中，所述的弧形轨道为C字形的管道，其内的锁柱也为C字形，车锁在锁定状态时弧形轨道和锁柱的开口处错开，车锁在打开状态时弧形轨道和锁柱的开口处重合。

上述的自动感应车锁，其中，所述的锁柱，其上齿条的长度优选为1/4圆弧。齿条位于锁柱顶端上表面，蜗轮设置在锁柱上方，蜗杆设置在蜗轮上方。

上述的自动感应车锁，其中，所述的直流电机通过单片机和电机驱动模块的控制，带动蜗杆和蜗轮，再通过蜗轮和锁柱上的齿条的配合，从而实现锁柱在弧形轨道上的转动。

上述的自动感应车锁，其中，所述的蓝牙模块通过蓝牙与手机传输信息，其接受手机蓝牙控制，向单片机输入信息，再通过直流电机以齿轮传动的方式带动锁柱在弧形轨道上顺时针或逆时针转动，实现车锁的锁定和开锁。所述的单片机优选为STM32F407单片机。蓝牙模块优选为蓝牙4.0模块。

上述的自动感应车锁，其中，所述的车锁，在锁定时进入防盗报警状态，陀螺仪加速度计开启，当检测到锁体受到破坏时，声音报警模块发声报警，GPS模块实时获取定位信息，并与报警信息同时通过GSM模块传输给用户手机。即，该车锁可以用手机蓝牙实现自动开闭，并且在闭合时可以进入防盗报警状态，在此状态下，若遭受到破坏，车锁的报警器会响，同时会把车锁的当前位置以短信的方式发给车主。陀螺仪加速度计即6轴运动处理模块，型号为MPU6050。

上述的自动感应车锁，其中，所述的陀螺仪加速度计，在检测到加速度或者角速度变化幅度增大时，即判定为锁体受到破坏，向单片机输入信号，再控制声音报警模块和GPS模块进行响应。也就是说，当该锁关闭时，车锁进入防盗报警状态，此时陀螺仪加速度计开启，当检测到锁体受到破坏时(加速度或者角速度变化幅度大时)，车锁的警报器（声音报警模块）会响并且获取GPS模块的即时定位信息，再通过GSM模块将定位信息发给车主。同时在锁车的状态下，由于蜗轮蜗杆结构的自锁功能，因此外界不可能通过锁柱来暴力开锁。

本实用新型提供的自动感应车锁具有以下优点：

该感应车锁可以不用接触车锁通过手机蓝牙就能实现车锁的开闭，并且在关闭的时候可以进行防盗报警。而且该车锁利用巧妙的蜗轮蜗杆结构实现锁柱的自锁功能，降低了暴力开锁的可能性。大大增加了便捷性和安全性，也使得自行车和电动车的防盗性能有了更多的保证。

附图说明

图1为本实用新型的自动感应车锁的系统总体结构框图。

图2为本实用新型的自动感应车锁的内部机械结构示意图。

图3为本实用新型的自动感应车锁的机械结构局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。

如图1~3所示，本实用新型提供的自动感应车锁，包含外壳1、蜗轮2、蜗杆3、锁柱4、单片机5、蓝牙模块6、陀螺仪加速度计7、GPS模块8、GSM模块9、声音报警模块10、电机驱动模块以及直流电机。

外壳1包含内部中空的壳体14和设置在壳体14下方的弧形轨道13。外壳1优选为马蹄形。

蜗轮2、蜗杆3、单片机5、蓝牙模块6、陀螺仪加速度计7、GPS模块8、GSM模块9、声音报警模块10、电机驱动模块11以及直流电机12均固定在外壳1的壳体14内部。

蓝牙模块6、陀螺仪加速度计7、GPS模块8、GSM模块9、声音报警模块10、电机驱动模块11分别与单片机5连接；直流电机12与电机驱动模块11连接，直流电机12的输出轴上设有齿轮，齿轮与蜗杆3啮合。

锁柱4设置在弧形轨道13中，其形状和尺寸与弧形轨道13相适配，锁柱4上设有齿条41；齿条41与蜗轮2啮合，蜗轮2与蜗杆3啮合。锁柱4上齿条41的长度优选为1/4圆弧。齿条41位于锁柱4顶端上表面，蜗轮2设置在锁柱4上方，蜗杆3设置在蜗轮2上方。

弧形轨道13为C字形的管道，其内的锁柱4也为C字形，车锁在锁定状态时弧形轨道13和锁柱4的开口处错开，车锁在打开状态时弧形轨道13和锁柱4的开口处重合。

直流电机12通过单片机5和电机驱动模块11的控制，带动蜗杆3和蜗轮2，再通过蜗轮2和锁柱4上的齿条41的配合，从而实现锁柱4在弧形轨道13上的转动。

蓝牙模块6通过蓝牙与手机传输信息，其接受手机蓝牙控制，向单片机5输入信息，再通过直流电机12以齿轮传动的方式带动锁柱4在弧形轨道13上顺时针或逆时针转动，实现车锁的锁定和开锁。单片机5优选为STM32F407单片机5。蓝牙模块6优选为蓝牙4.0模块。

车锁在锁定时进入防盗报警状态，陀螺仪加速度计7开启，当检测到锁体受到破坏时，声音报警模块10发声报警，GPS模块8实时获取定位信息，并与报警信息同时通过GSM模块9传输短信给用户手机。陀螺仪加速度计7即6轴运动处理模块，型号为MPU6050。

陀螺仪加速度计7在检测到加速度或者角速度变化幅度增大时，即判定为锁体受到破坏，向单片机5输入信号，再控制声音报警模块10和GPS模块8进行响应。

下面结合实施例对本实用新型提供的自动感应车锁做更进一步描述。

实施例1

一种自动感应车锁，包含外壳1，蜗轮2，蜗杆3，有着四分之一圆弧齿条41的锁柱4，STM32F407单片机5，蓝牙模块6，陀螺仪加速度计7，GPS模块8，GSM模块9，声音报警模块10，电机驱动模块11，直流电机12。

外壳1包含内部中空的壳体14和设置在壳体14下方的弧形轨道13。外壳1优选为马蹄形。锁柱4固定在外壳1的弧形轨道13上，齿条41位于锁柱4顶端上表面，蜗轮2设置在锁柱4上方，蜗杆3设置在蜗轮2上方。蜗杆3和蜗轮2配合，使得蜗轮2与锁柱4可以通过齿条41以齿轮传动的方式，实现锁柱4在外壳1的弧形轨道13上转动。

STM32f407单片机5、蓝牙模块6、陀螺仪加速度计7、GPS模块8、GSM模块9、声音报警模块10、电机驱动模块11等都固定在外壳1的壳体14内。其中模块都连接在单片机5的固定引脚上。最后直流电机12的引脚连接在电机驱动模块11的输出引脚上，且直流电机12轴上的齿轮与蜗杆3啮合。

该车锁可以用手机蓝牙实现自动开闭，并且在闭合时可以进入防盗报警状态，在此状态下，若遭受到破坏，车锁的报警器会响，同时会把车锁的当前位置以短信的方式发给车主。

通过手机给车锁的蓝牙模块6发送相应的指令来控制车锁内部直流电机12的旋转方向。由于直流电机12驱动蜗杆3，蜗杆3带动蜗轮2，且蜗轮2又带动锁柱4，从而实现了锁柱4的顺时针和逆时针旋转，即实现了车锁的锁车和开车功能。蓝牙模块6优选为蓝牙4.0模块。

当该锁关闭时，车锁进入防盗报警状态，此时陀螺仪加速度计7（即6轴运动处理模块，型号MPU6050）开启，当检测到锁体受到破坏时（加速度或者角速度变化幅度大时），车锁的警报器（声音报警模块10）会响并且获取GPS模块8的即时定位信息，再通过GSM模块9将定位信息发给车主。同时在锁车的状态下，由于蜗轮蜗杆结构的自锁功能，因此外界不可能通过锁柱4来暴力开锁。

本实用新型提供的自动感应车锁，在马蹄形车锁外壳1内集成了单片机5、蓝牙模块6、陀螺仪加速度计7、声音报警模块10、GSM模块9、GPS模块8、电机驱动模块11、电源模块（直流电机12）。辅以其内部巧妙的机械结构，即直流电机12齿轮啮合蜗轮蜗杆结构，该结构再啮合内环拥有齿条41的环形锁柱4，实现传统车锁的开闭。该车锁通过内部蓝牙模6与用户手机蓝牙通信，完成车锁的开启和关闭。在车锁关闭时，陀螺仪加速度计7检测所得的加速度和角速度值如果变化明显，则声音报警模块10进行声音报警，同时GPS模块8进行实时定位，此时GSM模块9将定位信息通过短信发送给车主。该车锁大大增加了安全性和便捷性。为自行车和电动车主提供一个安心愉快的环境。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。