本实用新型涉及物联网领域，具体而言，涉及一种智能地锁及智能地锁系统。
背景技术：
随着汽车工业的发展，我国民用汽车拥有量呈爆炸式上升，人们对停车位的需求量迅速增长，公共场所的车位管理管理问题成为了解决停车难问题的重点。
为了对车位进行更好的管理，许多公共场所的停车位都设置了地锁，以对停入车位的车辆进行限制。地锁是一种安装在地面上的机械装置，防止别人抢占车位，所以称为地锁，也叫车位锁。现今的地锁是传统机械锁，打开关闭需要车主自己手动进行，不能进行统一有效的管理。同时，很多停车场所人员混杂，车辆停放不规范，存在安全隐患。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种智能地锁及智能地锁系统，以改善传统地锁使用和管理不方便，车辆停放不安全的问题。
本实用新型的实施例是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种智能地锁，所述智能地锁包括基座、锁架、安全模块以及控制模块。所述基座与地面固定连接。所述锁架设置在所述基座上，包括锁架本体及与所述锁架本体连接的传动机构，所述传动机构用于打开与收回所述锁架本体。所述安全模块设置在所述基座上，用于检测获得所述智能地锁所处车位范围内的环境信息并输出报警信息。所述控制模块设置在所述基座上，与所述安全模块和所述传动机构连接，用于控制所述传动机构，以打开或收回所述锁架本体，还用于在所述环境信息表征所述车位范围内不安全时控制所述安全模块输出所述报警信息。
在本实用新型可选的实施例中，所述安全模块包括第一测距传感器和报警器。所述第一测距传感器设置在所述基座上，用于检测获得第一安全信息，所述第一安全信息为所述智能地锁所处车位范围内的人员到所述第一测距传感器的人员距离信息。所述报警器用于基于所述人员距离信息发出预警信号。
在本实用新型可选的实施例中，所述安全模块还包括第二测距传感器。所述第二测距传感器设置在所述基座上，用于检测获得所述智能地锁所处车位范围外的车辆到所述第二测距传感器的车辆距离信息，所述报警器还用于基于所述车辆距离信息发出预警信号。
在本实用新型可选的实施例中，所述第一测距传感器为红外测距传感器，所述第二测距传感器为超声波测距传感器。
在本实用新型可选的实施例中，所述报警器为电声转换器。
在本实用新型可选的实施例中，所述智能地锁还包括认证模块，所述认证模块包括设置在所述基座上的第一认证装置和第二认证装置。所述第一认证装置用于发送匹配信号至所述第二认证装置，以及用于在接收到所述第二认证装置在基于所述匹配信号完成与所述第一认证装置的匹配后向所述第一认证装置传输的认证信号后向所述控制模块发送解锁信号，以使所述控制模块控制所述传动机构打开或收回所述锁架本体。其中，所述第二认证装置可以设置在车辆上，也可以为手机、遥控器等便携设备。
在本实用新型可选的实施例中，所述第一认证装置包括第一集成芯片、第一发射机和第一接收机。所述第一集成芯片用于控制所述第一认证装置，还用于生成所述匹配信号。所述第一发射机包括第一发射天线，用于向所述第二认证装置发送所述匹配信号，还用于向所述控制模块发送所述解锁信号。所述第一接收机包括第一接收天线，用于接收所述认证信号，以使所述第一集成芯片基于所述认证信号完成与所述第二认证装置的匹配认证。
在本实用新型可选的实施例中，所述第二认证装置包括第二集成芯片、第二接收机和第二发射机。所述第二集成芯片用于控制所述第二认证装置，还用于生成所述认证信号。所述第二接收机包括第二接收天线，用于接收所述第一发射机发送的匹配信号，以使所述第二集成芯片基于所述匹配信号生成所述认证信号。所述第二发射机包括第二发射天线，用于向所述第一认证装置发送所述认证信号。
在本实用新型可选的实施例中，所述智能地锁还包括传输模块。所述传输模块设置在所述基座上并与所述控制模块连接，用于与用户终端建立连接并进行数据传输，以使所述智能地锁能被远程控制。
本实用新型实施例还提供了一种智能地锁系统，所述智能地锁系统包括上述的智能地锁以及控制系统。所述控制系统与所述智能地锁连接，包括信号处理装置和信号接收装置，所述信号接收装置用于接收所述智能地锁发送的信息，所述信号处理装置用于根据所述信息生成控制信息并将所述控制信息发送至所述智能地锁的控制模块，以控制所述智能地锁。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型实施例提供了一种智能地锁及智能地锁系统，所述智能地锁包括基座、锁架、安全模块和控制模块，通过与地面固定连接的基座上设置的锁架完成对车位的锁定，所述锁架还能通过传动机构实现自动打开与收回，所述安全模块设置在所述基座上，用于检测获得所述智能地锁所处车位范围内的环境信息，以使所述控制模块基于所述环境信息判断所述车位范围内不安全时控制所述安全模块输出报警信息，解决了地锁使用和管理不方便，以及车辆停放不安全的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰，在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为本实施例提供的一种智能地锁的结构示意图；
图2为本实施例提供的一种智能地锁的锁架本体收回时的结构示意图；
图3为本实施例提供的安全模块的模块示意图；
图4为本实施例提供的一种智能地锁系统的模块示意图。
图标：100-智能地锁；110-基座；112-固定部；114-连接部；120-锁架；122-锁架本体；124-传动机构；130-安全模块；132-第一测距传感器；134-报警器；136-第二测距传感器；140-控制模块；150-认证模块；152-第一认证装置；154-第二认证装置；160-数据传输模块；200-智能地锁系统；210-控制系统。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
第一实施例
传统地锁是一种机械装置，作用是防止非指定用户的汽车以外的汽车占用其指定车位，让自己的汽车能即到即停，提高停车效率。地锁一开始运用于公共停车场所，如今商圈等车库的车容量越来越大，管理难度也随之增大。在车位管理中，让用户在停车之前预订车位，并让指定车辆停入指定车位，可以有效提升车位管理的效率。同时，此类停车区域人员流动性大、车流量大，车辆安全得不到保证，车位管理也要提高车位中停放车辆的安全性。为了实现上述车位管理目的，本实用新型提供了一种智能地锁100，请参照图1，图1为本实施例提供的一种智能地锁的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种智能地锁100，包括基座110、锁架120、安全模块130以及控制模块140。
基座110包括固定部112和连接部114，固定部112与地面固定连接，连接部114与锁架120活动连接。
可选地，固定部112与地面固定连接的方式可以是，但不限于是螺纹连接；连接部114与锁架120活动连接的连接方式可以是，但不限于是销接或键连接。
智能地锁100设置在地面上，其上会有车辆压过，所述智能地锁100必须坚固和防震。为了保证智能地锁100的耐用性，基座110可以是，但不限于是采用金属材料制成。同时，为使智能地锁100抗震耐压，所述基座110的形状大致呈扁平方形或扁平圆形结构并贴合地面设置。
停车场分为室内停车场和室外停车场，当停车场处于室外环境时，智能地锁100无法避免地会被雨水冲淋，从而造成智能地锁100内电器元件损坏。为了解决这个问题，本实用新型实施例中的智能地锁100可在金属连接处，尤其是活动连接处，采用防水橡胶等防水材料进行密封，以得到防水目的。
锁架120设置在基座110上，包括锁架本体122和传动机构124，锁架本体122与传动机构124连接。
请参考图1和图2，图2为本实施例提供的一种智能地锁的锁架本体收回时的结构示意图。锁架本体122可活动连接于基座110的连接部114上，用于锁定车位：锁架本体122打开后呈竖直状态，车位被锁定；锁架本体122收回后呈水平状态，车位未被锁定。
传统地锁一般是不包括电子元件的纯机械结构，需要人力打开或收回锁体，特别是暴雨或高温天气需要车主下车操作地锁，造成了使用不方便的问题。因此，本实用新型实施例提供的智能地锁100上设置有传动机构124，传动机构124是可以是，但不仅限于是机械传动机构或液体传动机构。传动机构124用于控制锁架本体122的打开和收回，以使智能地锁100自动上锁和解锁。
随着经济水平和城市规模的增长，商场、广场等场所的停车场所车流量迅速增大，人员混杂，车辆安全得不到保证。部分场所装有监控探头，但是在窃贼盗窃车内财物或车辆时也只能做到事后调查作用，不能进行及时的预警和阻止盗窃行为的发生。为了解决这个问题，智能地锁100的基座110上设置有安全模块130。请参考图3，图3为本实施例提供的安全模块的模块示意图。
安全模块130用于检测获得智能地锁100所处车位范围内的环境信息，包括第一测距传感器132和报警器134。第一测距传感器132用于检测获得环境信息中的第一安全信息，所述第一安全信息为智能地锁100所处车位范围内的人员到第一测距传感器132的人员距离信息。第一测距传感器132的数量可以是多个，以检测智能地锁100所处车位各方向上的第一安全信息。在智能地锁100为解锁状态时即锁架本体122收回时，第一测距传感器132检测获得第一预设范围内的人员与智能地锁100的第一距离数据，所述距离数据即为第一安全信息。第一测距传感器132将第一安全信息传送至控制模块140以使控制模块140在第一安全信息表征车位范围内不安全时控制报警器134输出报警信息。由于第一安全信息为人员安全信息，可选地，本实用新型实施例选用对人体检测效果较好的红外测距传感器作为第一测距传感器132，应当理解的是，第一测距传感器132也可以是其它满足测距要求的传感器。
上述预设范围可以根据车位大小和汽车大小等实际情况进行调整。第一测距传感器132的预设范围的距离值一般为某一方向上的第一测距传感器132对应方向的车位线距离增加五十厘米。
在车流量和人流量大的停车场所还可能存在车辆安全问题，在车辆多时容易发生碰撞事故，为了解决这个问题，作为一种实施方式，安全模块130还包括第二测距传感器136。第二测距传感器136用于检测获得智能地锁100所处车位范围外的车辆到第二测距传感器136的车辆距离信息即第二安全信息。与第一测距传感器132类似，第二测距传感器136也可以为多个。在智能地锁100为解锁状态时即锁架本体122收回时，第二测距传感器136检测获得第二预设范围内的车辆与智能地锁100的第二距离数据，所述距离数据即为第二安全信息。第二测距传感器136将第二安全信息传送至控制模块140以使控制模块140在第二安全信息表征车位范围内不安全时控制报警器134输出报警信息。由于第二安全信息为车辆安全信息，可选地，本实用新型实施例选用对车辆检测效果较好的超声波测距传感器作为第二测距传感器136，应当理解的是，第二测距传感器136也可以是其它满足测距要求的传感器。
与第一测距传感器132类似，上述预设范围可以根据车位大小和汽车大小等实际情况进行调整。第二测距传感器136的预设范围的距离值一般为某一方向上的第二测距传感器136对应方向的车位线距离增加三十厘米。
作为一种实施方式，安全模块130还可以包括温度传感器或湿度传感器等用于检测环境信息的传感器，以对车位的安全状态进行更全面的监测。
控制模块140设置在基座110上，与安全模块130及传动机构124连接。控制模块140用于控制传动机构124以自动打开或收回锁架本体122，还用于基于从安全模块130接收的环境信息并在环境信息表征车位范围内不安全时控制所述安全模块130的报警器134输出所述报警信息。可选地，报警器134可以是，但不限于是电声转换装器或电光转换器。
作为一种实施方式，考虑到人员在车旁停留时间问题，控制模块140在第一安全信息表征有人停留在第一预设范围内一分钟以上时控制报警器134输出报警信息。
所述控制模块140可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的控制模块140可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该控制模块140也可以是任何常规的处理器等。于本实施例中，可选地，该控制模块140可以是STM32系列的处理器，例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。
在许多公共停车场所可能还会有车主租借或买断的车位，对于此类型车位应当具有快速认证解锁功能，为了具备此项功能，本实用新型实施例提供的智能地锁100还包括认证模块150。
认证模块150包括第一认证装置152和第二认证装置154。第一认证装置152用于发送匹配信号至第二认证装置154，以及用于在接收到第二认证装置154在基于匹配信号完成与第一认证装置152的匹配后向第一认证装置152传输的认证信号后向所述控制模块140发送解锁信号，以使控制模块140控制所述传动机构124打开或收回所述锁架本体122。其中，第二认证装置154可以设置在车辆上，也可以为手机、遥控器等便携设备。
第一认证装置152包括第一集成芯片、第一发射机和第一接收机，第二认证装置154包括第二集成芯片、第二接收机和第二发射机。认证过程如下：第一发射机将第一集成芯片生成的匹配信号发送至第二接收机，第二集成芯片根据接收到的匹配信号生成认证信号，第二发射机将认证信号发送至第一接收机，第一集成芯片解调并识别认证信号后完成第一认证装置152和第二认证装置154匹配认证。在完成匹配认证后，控制模块140控制传动机构124对所述智能地锁100进行解锁或锁定。
作为一种实施方式，智能地锁100还包括用于与用户终端建立连接并进行数据传输模块160，以使智能地锁100可以被远程控制。
应当注意的是，本实施例提供的智能地锁100还包括用于为智能地锁100供电的电源模块。
请参考图4，图4为本实施例提供的一种智能地锁系统200的模块示意图。
本实用新型实施例还提供了一种智能地锁系统200，智能地锁系统200包括控制系统210第一实施例所述的智能地锁100。
控制系统210包括信号处理装置和信号接收装置。信号接收装置用于接收智能地锁100发送的信息，信号处理装置用于根据所述信息生成控制信息并将所述控制信息发送至智能地锁100的控制模块140，以控制所述智能地锁100，从而将智能地锁100接入物联网。可选地，信号处理装置可以为普通计算机等计算处理设备，信号接收装置可以是基于ZigBee通讯方式的通信装置。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
智能地锁100的工作原理是：当用户驾车到达车位附近时，智能地锁100的锁架本体122呈打开状态，车位被锁定，车主使用第二认证装置154通过第一认证装置152与所述智能地锁100完成匹配认证，控制模块140控制传动机构124收回，安全模块130启动。车辆停入车位后，当控制模块140判断第一测距传感器132检测获得的第一安全信息表征车位范围内不安全时控制报警器134输出报警信息，当控制模块140判断第二测距传感器136检测获得的第二安全信息表征车位范围内不安全时控制报警器134输出报警信息。
智能地锁系统200的工作原理是：当没有第二认证装置154的用户驾车到达车位附近时，智能地锁100的锁架本体122呈打开状态，车位被锁定，控制系统210的信号处理装置可根据信号接收装置接收到的信息控制所述智能地锁100收回锁架本体122，在车辆移走后控制系统210控制智能地锁100打开锁架本体122。
综上所述，本实用新型提供一种智能地锁及智能地锁系统，所述智能地锁包括基座、锁架、安全模块和控制模块，通过与地面固定连接的基座上设置的锁架完成对车位的锁定，所述锁架还能通过传动机构实现自动打开与收回，所述安全模块设置在所述基座上，用于检测获得所述智能地锁所处车位范围内的环境信息，以使所述控制模块基于所述环境信息判断所述车位范围内不安全时控制所述安全模块输出报警信息，解决了地锁使用和管理不方便，以及车辆停放不安全的问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。