車鎖以及車鎖控制方法與流程

本發明涉及鎖具技術領域，更具體地，涉及一種車鎖以及車鎖控制方法。

背景技術：

在現代生活中，車是人們出行的一種代步工具。尤其是自行車以及電動車等綠色環保的交通工具，騎行時方便快捷，便于停放，是人們重要的代步、出行方式之一。隨著互聯網時代的到來和各種智能設備的普及，自行車也需要加入到物聯網中，成為物聯網的一部分。讓自行車更加智能，更加符合人們的需求，才能讓人們的生活更加方便舒適。

目前智能車鎖在我國普及率極低，并且實用性較差，價格也較高。市場上的車鎖為手動機械式的鎖具，不具有智能性，需要使用機械鑰匙開關鎖，且由于開鎖時經常在手上粘上銹跡或者車油等，非常不清潔。即使現有技術中的一些智能鎖，也僅僅起到一些報警功能，不具有自動開關鎖等智能化的特點。另一方面，機械鎖遇到丟失或忘帶鑰匙時會讓用戶很不方便，另外經常性的開鎖關鎖也不便于用戶經常使用。在車主經常由于忘記關鎖，而造成車的丟失。而且在自行車停放密集的地方進行找車也成為了用戶的一個問題。總之，現有技術中的車鎖使得使用者具有較低的用戶體驗。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種通過在外部終端的控制下能夠自動開鎖和關鎖，具有較佳用戶體驗的車鎖。

根據本發明的第一方面，提供一種車鎖，包括：

鎖體，為帶有缺口的環形結構；

鎖芯，設于所述鎖體內的，并能夠相對所述鎖體滑動；

驅動裝置，固定于所述鎖體內，并與所述鎖芯傳動連接；

控制模塊，與所述驅動裝置電連接，用于向外部終端發送所述車鎖的信息，所述車鎖的信息包括所述車鎖是否鎖合的狀態信息，并接收外部終端的指令，來根據所述指令控制所述驅動裝置驅動所述鎖芯運動將所述缺口閉合或者打開，從而實現所述車鎖的鎖合或者打開。

優選地，所述驅動裝置包括驅動電機、蝸輪、蝸桿和齒輪，所述驅動電機的轉軸與所述蝸桿連接，所述蝸輪與所述齒輪同軸設置，所述蝸桿與所述蝸輪嚙合連接。

優選地，所述鎖芯為與所述鎖體的形狀相匹配的開口環結構，在所述鎖芯的外周上設有傳動齒，所述驅動裝置的齒輪與所述鎖芯經所述傳動齒嚙合連接。

優選地，在所述缺口的一端設有第一傳感器，所述第一傳感器與所述控制模塊電連接，用于檢測所述車鎖是否鎖合。

優選地，所述第一傳感器的數目為兩個，分別沿著鎖體的環向排布，其中位于鄰近所述缺口一側的第一傳感器用于檢測所述鎖芯伸出所述鎖體的一端的位置，另一個第一傳感器用于檢測所述鎖芯位于所述鎖體內的一端的位置。

優選地，所述第一傳感器為光耦合傳感器。

優選地，還包括第二傳感器，所述第二傳感器與所述控制模塊電連接，用于實時監測所述車鎖所鎖的車的運動狀態，當監測到車鎖在一定時間內處于靜止狀態且車鎖處于打開狀態時，車鎖將自動鎖合。

優選地，所述第二傳感器為加速度、角速度傳感器。

優選地，還包括設于所述鎖體上的定位指示燈，所述定位指示燈與所述控制模塊電連接，用于找尋所鎖車時，對車進行定位指示。

優選地，還包括設于所述鎖體內的供電模塊，所述供電模塊與所述控制模塊電連接，用于在所述控制模塊的控制下對所述車鎖進行供電。

優選地，在所述鎖體上還設有電源接口，所述電源接口與供電模塊電連接，用于與外部電源連接，對所述供電模塊充電。

優選地，還包括設于所述鎖體內的報警模塊，所述報警模塊與所述控制模塊電連接，當所述供電模塊的電量低于預設值時，用于向所述向外部終端發送報警信息。

優選地，在所述鎖體上設有與所述控制模塊電連接的手動按鈕，所述手動按鈕包括第一按鈕、第二按鈕和第三按鈕，

所述第一按鈕用于手動鎖車，

所述第二按鈕為密碼輸入鍵，用于輸入密碼，進行手動開鎖，

所述第三按鈕為確認鍵，用于對輸入的每一位密碼進行確認。

優選地，所述控制模塊包括彼此電性連接的控制裝置和無線數據收發模塊，所述控制裝置經所述無線數據收發模塊與所述外部終端無線連接，實現數據傳輸。

優選地，所述無線數據收發模塊為藍牙模塊。

優選地，所述外部終端經所述藍牙模塊的藍牙RISS值計算出車鎖使用者距離車的距離。

根據本發明的第二方面，提供一種車鎖控制方法，包括以下步驟：

a、經外部終端來控制車鎖的模式包括常規模式和自動模式，外部終端首先判斷其處于的控制模式；

b、當所述外部終端判定其控制模式處于常規模式時，接收來自車鎖使用者的指令并將該指令傳輸到所述車鎖，根據所述指令閉合車鎖或者打開車鎖；

c、當所述外部終端判定其控制模式處于自動模式時，所述外部終端計算所述車鎖使用者與車的距離信息，并根據所獲得的距離信息實時向所述車鎖發出指令，控制所述車鎖閉合或者打開。

優選地，所述外部終端經藍牙RISS值計算出車鎖使用者距離車的距離。

優選地，所述步驟c還包括以下步驟：

所述外部終端對藍牙RISS值做差，并根據做差結果判斷車鎖使用者是接近還是遠離安裝有車鎖的車；

當所述外部終端判定車鎖使用者接近所述車鎖，且所述車鎖使用者與車的距離小于第一距離閾值時，實時向所述車鎖發出打開指令，控制所述車鎖自動打開；

當所述外部終端判定車鎖使用者遠離所述車鎖，且所述外部終端根據其計算出的車鎖使用者與車的距離大于第二距離閾值時，實時向所述車鎖發出閉合指令，控制所述車鎖自動閉合。

優選地，所述步驟b還包括以下步驟：

當所述外部終端判定其控制模式處于常規模式時，接收來自車鎖使用者的指令并將該指令傳輸到所述車鎖，根據所述指令打開車鎖之前，首先開啟定位指示燈，對車所在位置進行定位指示。

本申請中的車鎖，克服了傳統機械鎖需經過機械鑰匙手動開關鎖而極為不便和不衛生的的缺陷，具有智能化的特點，使得車鎖使用者具有較佳的使用體驗。它實現了：(1)通過藍牙，實現智能設備和車鎖的通信連接，從而可以人為地控制鎖的開合。無需用戶攜帶鑰匙。(2)車鎖實時對所鎖車的狀態進行監測，從而判斷所鎖車是否需要自動閉合車鎖。(3)車鎖實時對連接的藍牙智能設備進行所鎖車的狀態的監測。當車鎖與藍牙智能設備斷開連接時，所鎖車自主判斷所鎖車狀態并根據狀態判斷是否自動閉合進行上鎖。(4)僅可通過例如智能手機應用程序就可以測量智能手機與所鎖車之間的距離，進而智能控制車鎖的開合，方便找車。(5)當藍牙外部終端連接車鎖后，外部終端會顯示車的實時狀態。(6)通過按下車鎖上的鎖車按鈕可以很方便的將車鎖上，通過手動輸入密碼可以打開車鎖，無需攜帶鑰匙。(7)外部終端可以經藍牙方式遠程控制智能車鎖開啟定位指示燈，方便找車，尤其是在陰天或者夜間找車時極為方便。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚。

圖1示出了根據本發明實施例的車鎖的原理框圖。

圖2示出了根據本發明實施例的車鎖的分體式結構示意圖。

圖3-4分別從不同視角示出了根據本發明實施例的車鎖的立體結構示意圖。

圖5示出了根據本發明實施例的鎖身的結構示意圖。

圖6示出了根據本發明實施例的鎖身的結構示意圖。

圖7示出了根據本發明實施例的電路板的結構示意圖。

圖8示出了根據本發明實施例的鎖車和開鎖方法的流程圖。

圖9示出了根據本發明實施例的外部終端關于對車鎖控制界面的示意圖。

圖中：鎖體1、鎖身11、滑動槽111、安裝室112、封蓋板12、電源接口13、驅動裝置2、驅動電機21、蝸輪22、蝸桿23、齒輪24、控制裝置31、無線數據收發模塊32、第一傳感器41、外側第一傳感器411、內側第一傳感器412、第二傳感器42、定位指示燈43、工作狀態指示燈44、報警模塊45、供電模塊46、手動按鈕50、第一按鈕51、第二按鈕52、第三按鈕53、鎖芯6、傳動齒61、電路板7、開鎖虛擬按鈕81、關鎖虛擬按鈕82、外部終端9。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本發明的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。

圖1示出了根據本發明實施例的車鎖的原理框圖。該車鎖可安裝于待鎖合的車上，所述待鎖合的車可為自行車、摩托車或者電動車等車中的任一種。

如圖1所示，所述車鎖包括鎖體1、驅動裝置2和控制模塊。其中，所述鎖體1為帶有缺口的環形結構。所述鎖芯6設于所述鎖體1內，并能夠相對所述鎖體1滑動。所述驅動裝置2固定于所述鎖體1內，并與所述鎖芯6傳動連接。所述控制模塊與所述驅動裝置2電連接，用于向外部終端9發送所述車鎖的信息，所述車鎖的信息包括所述車鎖是否鎖合的狀態信息，并接收外部終端9的指令，來根據所述指令控制所述驅動裝置2驅動所述鎖芯6運動將所述缺口閉合或者打開，從而實現所述車鎖的鎖合或者打開。

所述控制模塊包括彼此電性連接的控制裝置31和無線數據收發模塊32，所述控制裝置31經所述無線數據收發模塊32與所述外部終端9無線連接，實現數據傳輸。具體的，所述無線數據收發模塊32為藍牙模塊，所述車鎖與外部終端9經藍牙方式連接，并且，所述外部終端9經所述藍牙模塊的藍牙RISS值計算出車鎖使用者距離車的距離。

所述車鎖包括分別于所述控制模塊的控制裝置31分別電連接的第一傳感器41、第二傳感器42、定位指示燈43、工作狀態指示燈44，報警模塊45、供電模塊46和手動按鈕50。具體的，所述第一傳感器41為光耦合傳感器，用于檢測所述車鎖是否鎖合，并將檢測到的信號傳輸到所述控制裝置31。所述第二傳感器42為加速度角速度傳感器，用于實時監測安裝所述車鎖的車的運動狀態，并將檢測到的信號傳輸到所述控制裝置31，當監測到車鎖在一定時間內處于靜止狀態且車鎖處于打開狀態時，車鎖將自動鎖合。所述定位指示燈43為LED指示燈，用于找尋所鎖車時，對車進行定位指示。所述工作狀態指示燈44可選為LED指示燈，用于指示所述車鎖的工作狀態，例如，所述車鎖正常工作時，該工作狀態指示燈44亮起；反之，例如供電模塊46電量太低或者電量耗盡時，車鎖不能正常工作，指示燈熄滅。所述報警模塊45用于當所述供電模塊46的電量低于預設值時，用于向所述向外部終端9發送報警信息。所述供電模塊46，用于在所述控制模塊的控制下對所述車鎖的進行供電。所述手動按鈕50用于控制經手動方式操作車鎖。

圖2示出了根據本發明實施例的車鎖的分體式結構示意圖。如圖2所示，所述鎖體1包括鎖身11和封蓋板12，所述封蓋板12固定于所述鎖身11上，兩者之間形成容納空間，用于容納構成車鎖的多個部件，使得所述車鎖形成整體結構。所述容納空間內設置有電路板7、鎖芯6、驅動裝置2、供電模塊46、第二傳感器42。

所述電路板7的底部設有支撐板(圖中未示)，所述支撐板的形狀與所述電路板7的形狀相配，用于支撐所述電路板7，防止電路板7變形損壞。所述電路板7支撐與所述底殼上。所述驅動裝置2固定于所述鎖身11上，并與所述鎖身11嚙合連接。具體的，所述驅動裝置2包括驅動電機21、蝸輪22、蝸桿23和齒輪24，所述驅動電機21的轉軸與所述蝸桿23連接，所述蝸輪22與所述齒輪24同軸設置，所述蝸桿23與所述蝸輪22嚙合連接。所述鎖芯6為與所述鎖體1的形狀相匹配的開口環結構，在所述鎖芯6的外周上設有多個傳動齒61，所述驅動裝置2的齒輪24與所述鎖芯6經所述傳動齒61嚙合連接。

圖3-4分別從不同視角示出了根據本發明實施例的車鎖的立體結構示意圖。如圖3-4所示，所述工作狀態指示燈44和定位指示燈43設于所述封蓋板12上。所述手動按鈕50包括第一按鈕51、第二按鈕52和第三按鈕53。其中，所述第一按鈕51用于手動鎖車。當按下第一按鈕51時，即可將鎖閉合。所述第二按鈕52為密碼輸入鍵，用于輸入密碼，進行手動開鎖；所述第三按鈕53為確認鍵，用于對輸入的每一位密碼進行確認。當手動開鎖時，首先根據輸入的每位密碼的具體數值分別連續按壓所述第二按鈕52，然后在輸入每位密碼后分別按下第三按鈕53，對輸入的每位密碼進行確認。例如，輸入的密碼為358時，首先連續按壓三次第二按鈕52，輸入第一位密碼3，然后再按下第三按鈕53，對輸入的第一位密3進行確認。后面的5和8的輸入方法，依次類推，即可完成對密碼的輸入。當正確輸入密碼后，所述控制裝置31經分析判斷后，發出開鎖指令，將車鎖打開。

在所述鎖身11的外側的側邊上設有電源接口13，所述電源接口13與供電模塊46電連接，用于與外部電源連接，對所述供電模塊46充電。在該實施例，所述電源接口13為MicroUSB接口，可用數據線連接變壓器對車鎖進行充電，也可通過將數據線連接于微機上或者是蓄電裝置，例如移動電源上對車鎖進行充電。因此，該車鎖具有多種充電方式，使得車鎖的充電方便快捷，簡單易行。在該實施例中，在車鎖打開狀態下，所述鎖芯6露出所述鎖體1的一個端頭，所述第一傳感器41設于所述鎖體1的另一端頭部，即所述鎖芯6露出在所述缺口的一端，所述第一傳感器41設于所述缺口的相對另一端。當所述鎖芯6自所述缺口的一端運動到另一端，將車鎖鎖合時，第一傳感器41檢測到鎖芯6，向所述控制器發出車已經鎖合的信息；反之，第一傳感器41則向控制器發出車處于打開狀態的信息。

作為一種優選方案，所述第一傳感器41的數目為兩個，包括外側第一傳感器411和內側第一傳感器412。外側第一傳感器411和內側第一傳感器412分別沿著鎖體1的環向排布。其中，位于鄰近所述缺口一側的第一傳感器為外側第一傳感器411，用于檢測所述鎖芯伸出所述鎖體的一端的位置，也就是說檢測鎖芯閉合狀態。內側第一傳感器412用于檢測所述鎖芯6位于所述鎖體1內的一端的位置，也就是說檢測鎖芯6打開狀態。當鎖芯6閉合時，外側第一傳感器411檢測到鎖芯6且內側第一傳感器412檢測不到鎖芯6，判定為鎖車。當鎖芯6打開時，外側第一傳感器411檢測不到鎖芯6，且內側第一傳感器412可以檢測到鎖芯6，判定為車鎖打開。

圖5示出了根據本發明實施例的鎖身11的結構示意圖。如圖5所示，所述鎖身11具體可為馬蹄形結構。在所述鎖身11內設有滑動槽111，所述滑動槽111用于安裝所述鎖芯6，并為鎖芯6的運動導向。所述鎖身11具有安裝室112，用于安裝所述驅動裝置2、供電模塊46和第二傳感器42。所述電路板7也支撐于所述安裝室112內。

圖6示出了根據本發明實施例的鎖芯的結構示意圖。如圖6所示，所述鎖芯6的形狀與所述鎖體1上的安裝槽的形狀相匹配，也為帶有缺口的環狀結構。在所述鎖芯6上設有齒輪區，所述齒輪區的厚度小于其他部分的厚度。在所述齒輪區上設有多個傳動齒61，用于與驅動裝置2的齒輪24嚙合傳動。

圖7示出了根據本發明實施例的電路板7的結構示意圖。如圖7所示，所述電路板7上排布有無線數據收發模塊32、定位指示燈43、工作狀態指示燈44(圖中未示)、第一按鈕51、第二按鈕52和第三按鈕53，以及其他一些電子元器件，在這里不再一一列舉。

本實施例中關于車鎖的鎖車和開鎖方法不僅限于通過車鎖上的手動按鈕50來實現，在通常情況下，能夠實現對車鎖的更加智能的控制，從而實現鎖車和開鎖。

圖8示出了根據本發明實施例的鎖車和開鎖方法的流程圖。圖9示出了根據本發明實施例的外部終端9關于對車鎖控制界面的示意圖。如圖8-9所示，關于本實施例中車鎖控制方法，包括以下步驟S01-S03。

在步驟S01中，經外部終端9來控制車鎖的模式包括常規模式和自動模式，外部終端9首先判斷其處于的控制模式。

參考圖9，在該控制界面中，也即APP中，顯示外部終端9已經與車鎖經藍牙方式連接，并開始檢測車鎖的相關信息。在該控制界面中，還顯示車鎖的當前狀態信息，已經關于車鎖電量的報警信息。車鎖使用者可根據需要選擇所述常規模式和自動模式。在常規模式下，可根據需要點擊控制界面上的開鎖和關鎖按鈕，實現對車鎖的遠程控制。在自動模式下，車鎖可根據APP中預設的信息來完成對車鎖的自動控制，實現開鎖和關鎖。

在步驟S02中，當所述外部終端9判定其控制模式處于常規模式時，接收來自車鎖使用者的指令并將該指令傳輸到所述車鎖，根據所述指令閉合車鎖或者打開車鎖。

具體的，外部終端9首先判定其處于常規模式。在該常規模式下，車鎖使用者首先通過控制界面查看車鎖的開關狀態，當車鎖處于“關”的狀態時，車鎖使用者點擊開鎖虛擬按鈕81即可將鎖打開；反之，點擊關鎖虛擬按鈕82，即可將鎖關閉，使車鎖鎖合。車鎖使用者僅需在例如手機中下載APP，便可實現對車鎖的控制，方便快捷。

較佳的，當所述外部終端9判定其控制模式處于常規模式時，接收來自車鎖使用者的指令并將該指令傳輸到所述車鎖，根據所述指令打開車鎖之前，首先開啟定位指示燈43，對車所在位置進行定位指示。尤其是在夜晚或者是陰天情況下，車鎖使用者通過開啟所述定位指示燈43，實現快速找車。

在步驟S03中，當所述外部終端9判定其控制模式處于自動模式時，所述外部終端9計算所述車鎖使用者與車的距離信息，并根據所獲得的距離信息實時向所述車鎖發出指令，控制所述車鎖閉合或者打開。當然，在自動模式下，車鎖使用者也可通過點擊開鎖虛擬按鈕81和關鎖虛擬按鈕82來對車鎖進行控制，分別實現開鎖和關鎖。

具體的，所述外部終端9經所述藍牙模塊的藍牙RISS值實時計算出車鎖使用者距離車的距離。所述外部終端9還對藍牙RISS值做差，并根據做差結果判斷車鎖使用者是接近還是遠離安裝有車鎖的車。當手機檢測到RISS值做差結果是負值時，說明用戶在接近自行車結合距離信息來判斷是否開鎖。當手機檢測到的距離信息差值是正值說明用戶在遠離自行車，結合距離信息判斷是否關鎖。

車鎖使用者可在APP中設置自動開鎖的距離為第一距離閾值，自動關鎖的距離為第二距離閾值。例如，設置第一距離閾值為2米，第二距離閾值為8米。當所述外部終端9判定車鎖使用者接近所述車鎖，且車鎖使用者在接近車鎖所鎖車的距離小于第一距離閾值時，APP向車鎖的控制模塊發送開鎖指令，車鎖自動打開。當所述外部終端判定車鎖使用者遠離所述車鎖，且車鎖使用者在鎖車后離開車鎖所鎖車的距離大于第二距離閾值時，APP向車鎖的控制模塊發送關鎖指令，車鎖自動關閉。通過設置自動開鎖和關鎖，車鎖可以根據其檢測信息自動的開鎖和關鎖，省掉了通過按鈕開鎖或者在手動模式常規模式下開鎖的麻煩。并且，通過自動開鎖和關鎖，能夠避免由于忘記鎖車而造成車的丟失，提高安全性。在自動模式下，可以大大提高用戶體驗。

本申請中的車鎖，克服了傳統機械鎖技術中存在的缺陷，具有智能化的特點，使得車鎖使用者具有較佳的使用體驗。它實現了：(1)通過藍牙，實現智能設備和車鎖的通信連接，從而可以人為地控制鎖的開合。無需用戶攜帶鑰匙。(2)車鎖實時對所鎖車的狀態進行監測，從而判斷所鎖車是否需要自動閉合車鎖。(3)車鎖實時對連接的藍牙智能設備進行所鎖車的狀態的監測。當車鎖與藍牙智能設備斷開連接時，所鎖車自主判斷所鎖車狀態并根據狀態判斷是否自動閉合進行上鎖。(4)僅可通過例如智能手機應用程序就可以測量智能手機與所鎖車之間的距離，進而智能控制車鎖的開合，方便找車。(5)當藍牙外部終端9連接車鎖后，外部終端9會顯示車的實時狀態。(6)通過按下車鎖上的鎖車按鈕可以很方便的將車鎖上，通過手動輸入密碼可以打開車鎖，無需攜帶鑰匙。(7)外部終端9可以經藍牙方式遠程控制智能車鎖開啟定位指示燈43，方便找車。

應當說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。