20通过前支撑板21和后支撑板22上的孔来支撑。固定在步进电机24伸出轴上的齿轮23与齿条20拟合。步进电机24通过马鞍卡25固定在后支撑板22上。当需要锁住电动平衡车时，步进电机24逆时针转动，在和齿轮23拟合下，齿条20带动止推块19 一起前移，此时，限位销14在弹簧17的弹力作用下左移，实现锁舌6的伸出并插进锁扣盘4的锁扣孔5内。若平衡车停下来时，锁扣盘4上任一锁扣孔5都未与锁舌6对准，锁舌6会顶在锁扣盘4上。步进电机24的正反转动的行程为固定值，当步进电机24的转动行程未达到固定值时，步进电机24 —直处于执行转动状态，直至步进电机24的转动行程达到固定值。当平衡车车轮2稍微转动，由于步进电机24 —直处于执行转动状态，锁舌6会很快进入锁扣孔5内，从而将电动平衡车的车轮2锁住。反之，若需要开锁，则步进电机24顺时针转动，齿条20带动止推块19后移，在止推块19向右推动限位销14的作用下，锁舌6会右移从而实现开锁，此时弹簧17处于压缩状态。步进电机24通过控制线26连接在接收端控制器27上。
[0052]如图6所示，止推块19的形状也可以为长条状，并与齿条20的运动方向形成斜角，所述止推块19的一边接触限位销14的圆柱面，当齿条20带动止推块19运动时，止推块19推动限位销14运动，锁舌6会右移从而实现开锁。
[0053]两轮体感电动平衡车电子锁的电子控制部分包括无线遥控钥匙中的发送端控制器和接收端控制器27。
[0054]如图7所示，无线遥控钥匙中的发送端控制器以发送端微处理器28为核心，接收遥控按键29的“开锁”或“关锁”命令数据，然后通过NRF2401射频模块30无线发送给接收端控制器27。
[0055]如图8所示，接收端控制器主要以接收端微处理器31为核心，首先通过NRF2401射频模块32无线接收来自发送端控制器的“开锁”或“关锁”命令数据，然后根据命令数据产生控制信号和脉冲信号，并通过L297硬件环形分配器33将脉冲信号分配给L298驱动模块34的各相输入端，再经过L298驱动模块34功率放大来驱动步进电机24。
[0056]如图9所示，电子锁发送端控制流程采用如下步骤:
[0057](I)发送端控制器上电初始化；
[0058](2)配置NRF2401射频模块30，使其进入ShockBurst模式；
[0059](3)设置NRF2401射频模块30为发送模式；
[0060](4)发送端微处理器28查询有无遥控按键29输入的命令数据？若无，则一直查询，否则转步骤(5);
[0061](5)通过NRF2401射频模块30发送按键的命令数据；
[0062](6)判断是否发送完成？若未完成，则转步骤(5)，否则转步骤⑷。
[0063]如图10所示，电子锁接收端控制流程采用如下步骤:
[0064](I)接收端控制器上电初始化；
[0065](2)配置NRF2401射频模块32，使其进入ShockBurst模式；
[0066](3)设置NRF2401射频模块32为接收模式；
[0067](4)接收端微处理器31查询有无按键的命令数据？若无，则一直查询，否则转步骤(5);
[0068](5)通过NRF2401射频模块32接收按键的命令数据；
[0069](6)判断是否接收完成？若未完成，则转步骤(5)，否则转步骤(7)；
[0070](7)接收端控制器27根据按键的命令数据产生控制信号和脉冲信号，并将信号送入L297硬件环形分配器33 ;
[0071](8)L297硬件环形分配器33分配脉冲信号，并送入L298驱动模块34 ;
[0072](9)脉冲信号经L298驱动模块34功率放大驱动步进电机24。
【主权项】
1.一种两轮体感电动平衡车电子锁，其特征在于，包括锁扣盘(4)和安装在平衡车箱体⑶内的锁体； 所述锁扣盘(4)为圆盘状薄板，所述锁扣盘(4)表面沿周向均匀开设锁扣孔(5);所述锁扣盘(4)通过螺钉A(9)与套筒(8)固定，所述轮毂(7)上设有圆环状端盖(10)，所述套筒⑶安装在轮毂⑵的端盖(10)内，通过螺钉B(Il)与端盖(10)固定； 所述锁体包括锁芯和传动机构；所述锁芯包括锁舌(6)、导向件(12)、导柱(13)、限位销(14)、弹簧(17)和右支撑板(18);所述锁舌(6)、导向件(12)和导柱(13)都为圆柱状，所述导向件(12)的直径大于锁舌(6)和导柱(13)的直径，所述锁舌(6)、导向件(12)和导柱(13)依次首尾相连做成一体切轴线重合；所述导向件(12)的圆柱体沿轴向切除了断面为弓形的柱状，切面水平设置，水平切面上开设竖直的螺纹孔，所述限位销(14)通过螺纹与导向件(12)的螺纹孔内；所述箱体(3)的底板固定连接有右支撑板(18)，所述右支撑板(18)与箱体(3)的底板垂直，并与箱体(3)侧壁平行，所述右支撑板(18)上开设有孔；所述导向件(12)安装在法兰盘(15)内，所述法兰盘(15)通过螺钉C(16)固定在箱体(3)侦J壁内，所述锁舌(6)穿出箱体(3)侧壁，能伸入锁扣盘⑷的锁扣孔(5)内；所述导柱(13)的末端设置在右支撑板(18)的孔中，所述导柱(13)上套有弹簧(17)，一端支撑在导向件(12)的侧面上，另一端支撑在右支撑板(18)的孔中； 所述传动机构包括止推块(19)、前支撑板(21)、后支撑板(22)、齿条(20)、步进电机(24)和齿轮(23);所述止推块(19)的形状为楔形，止推块(19)通过螺钉固定在齿条(20)底部，所述止推块(19)的楔形斜边接触限位销(14)的圆柱面；所述箱体(3)的底板固定连接有前支撑板(21)和后支撑板(22)，前支撑板(21)和后支撑板(22)相互平行，所述前支撑板(21)和后支撑板(22)与箱体(3)的底板垂直，并与右支撑板(18)垂直布置；所述止推块(19)通过螺钉固定在齿条(20)底部，所述齿条(20)的两端通过前支撑板(21)和后支撑板(22)上的孔来支撑；所述步进电机(24)通过马鞍卡(25)固定在后支撑板(22)上，步进电机(24)的伸出轴上设有同轴齿轮(23)，所述齿轮(23)与齿条(20)配合；当步进电机(24)反转时，齿条(20)带动止推块(19)前移，限位销(14)在弹簧(17)的弹力作用下左移，锁舌(6)伸出；当步进电机(24)正转时，齿条(20)带动止推块(19)后移，止推块(19)拨动限位销(14)，使限位(14)销右移实现锁舌(6)的缩回。
2.根据权利要求1所述的一种两轮体感电动平衡车电子锁，其特征在于，还包括电子控制部分，所述电子控制部分包括发送端控制器和接收端控制器；所述发送端控制器以发送端微处理器(28)为核心，接收遥控按键(29)的“开锁”或“关锁”命令数据，然后通过NRF2401射频模块(30)无线发送给接收端控制器(27);所述步进电机(24)通过控制线(26)连接在接收端控制器(27)上；所述接收端控制器主要以接收端微处理器(31)为核心，首先通过NRF2401射频模块(32)无线接收来自发送端控制器的“开锁”或“关锁”命令数据，然后根据命令数据产生控制信号和脉冲信号，并通过L297硬件环形分配器(33)将脉冲信号分配给L298驱动模块(34)的各相输入端，再经过L298驱动模块(34)功率放大来驱动步进电机(24)。
3.根据权利要求1或2所述的一种两轮体感电动平衡车电子锁，其特征在于，所述止推块(19)的形状为长条状，并与齿条(20)的运动方向形成斜角，所述止推块(19)的一边接触限位销(14)的圆柱面，当齿条(20)带动止推块(19)运动时，止推块(19)推动限位销(14)运动。
4.根据权利要求1或2所述的一种两轮体感电动平衡车电子锁，其特征在于，所述步进电机(24)的正反转动的行程为固定值，当步进电机(24)的转动行程未达到固定值时，所述步进电机(24) —直处于执行转动状态，直至步进电机(24)的转动行程达到固定值。
5.根据权利要求1或2所述的一种两轮体感电动平衡车电子锁，其特征在于，所述锁扣孔(5)开设9个。
6.一种如权利要求2所述两轮体感电动平衡车电子锁的控制方法，其特征在于:包括电子锁发送端控制流程和电子锁接收端控制流程； 所述电子锁发送端控制流程具体步骤为: A)发送端控制器上电初始化； B)配置NRF2401射频模块(30)，使其进入ShockBurst模式； C)设置NRF2401射频模块(30)为发送模式； D)发送端微处理器28查询有无遥控按键(29)输入的命令数据，若无，则一直查询，否则转步骤E)； E)通过NRF2401射频模块(30)发送按键的命令数据； F)判断是否发送完成，若未完成，则转步骤E)，否则转步骤D); 所述电子锁接收端控制流程具体步骤为: a)接收端控制器上电初始化； b)配置NRF2401射频模块(32)，使其进入ShockBurst模式； c)设置NRF2401射频模块(32)为接收模式； d)接收端微处理器(31)查询有无按键的命令数据，若无，则一直查询，否则转步骤e)； e)通过NRF2401射频模块(32)接收按键的命令数据； f)判断是否接收完成，若未完成，则转步骤e)，否则转步骤g); g)接收端控制器(27)根据按键的命令数据产生控制信号和脉冲信号，并将信号送入L297硬件环形分配器(33); h)L297硬件环形分配器(33)分配脉冲信号，并送入L298驱动模块(34); i)脉冲信号经L298驱动模块(34)功率放大驱动步进电机(24)。
【专利摘要】本发明公开了一种两轮体感电动平衡车电子锁及其控制方法，涉及电子锁控制安全技术领域。平衡车电子锁包括机械结构与电子控制部分。机械结构由锁扣盘和安装在平衡车箱体内的锁体组成。锁扣盘上均匀分布着锁扣孔，锁体由锁芯和传动机构组成。锁芯包括锁舌、传动件、导柱、限位销和弹簧。传动机构包括齿条、齿轮、步进电机和固定在齿条底部的止推块。电子锁电子控制部分包括电子锁发送端控制器和电子锁接收端控制器。通过无线遥控钥匙进行“开锁”和“关锁”的操作，实现当步进电机反转时，锁芯在弹簧的弹力作用下左移，使得锁舌伸出并插进锁扣盘上的锁扣孔内，进而锁住车轮。反之，止推块拨动限位销使得锁芯右移，锁舌缩回实现车轮开锁。
【IPC分类】B62H5-16
【公开号】CN104828179
【申请号】CN201510131669
【发明人】申燚, 陈子冬, 袁明新, 江亚峰, 刘蓬飞, 徐成
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月24日