CN109505468A - 电子锁及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子锁及其应用，所述电子锁包括锁壳、绕绳盘、锁绳头、滑动锁块以及控制和驱动装置。锁壳具有第一锁孔和插孔。绕绳盘内盘绕有锁绳，锁绳可操作地从绕绳盘内抽出或者收回绕绳盘内。锁绳头插接于插孔内并和锁绳的一端连接，滑动锁块通过弹簧可滑动地设置于锁壳内，滑动锁块的一端置于第一锁孔内。当用户骑行共享车辆过程中需要中途离开时，无需结束之前的骑行行程，而是可以将锁绳头从插孔中拔出，再将锁绳从绕绳盘抽出后再将锁绳头***第一锁孔中，滑动锁块锁定锁绳头。这样利用所述电子锁将共享车辆暂时地锁定。当用户再次回来时，通过操作APP进行解锁即可继续骑行，用户无需再次找车和再次扫码开锁。

Description

电子锁及其应用

技术领域

本发明涉及一种电子锁，尤其涉及一种适用于共享滑板车的电子锁。此外，本发明还提供所述电子锁在共享车辆特别是共享滑板车上的应用。

背景技术

随着共享模式的盛行，共享单车、共享滑板车、共享电动车等共享车辆在城市已经非常普遍。现在共享车辆的锁车方式很单一，车锁只有开锁和上锁两个功能，开锁后用户就可以使用并开始计时计费，上锁后就结束行程并进行费用结算。这种车锁的一个弊端是它不具备上锁后仅仅锁定车辆而不结束此次行程的功能，即没有短暂停车的功能。用户在使用过程中，如果需要中途停止骑行并短暂离开几分钟时，考虑到若不上锁而直接离开车辆可能会被人骑走丢失，用户只能先上锁结束此次行程，等再次回来时重新开锁和计时计费。若在中途离开这段时间内车辆被其他人骑走，那么用户只好重新寻找其他可用的车辆，这样会比较麻烦，找车花费的时间也会比较多，用户体验也较差。总而言之，现在的共享车辆没有考虑到用户中途短暂离开而不想还车，还想继续使用车辆的情况。如何解决这一问题，让共享车辆的使用更加人性化是我们需要探讨的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子锁及其应用，解决现有的共享车辆不能上锁后仅锁定车辆而不结束行程的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电子锁，所述电子锁包括锁壳、绕绳盘、锁绳头、滑动锁块以及控制和驱动装置。锁壳具有第一锁孔和插孔。绕绳盘设置于锁壳内，绕绳盘内盘绕有锁绳，锁绳可操作地从绕绳盘内抽出或者收回绕绳盘内。锁绳头插接于插孔内并和锁绳的一端连接。滑动锁块通过弹簧可滑动地设置于锁壳内，滑动锁块的一端置于第一锁孔内。控制和驱动装置设置于锁壳内。当需要上锁时，用户将锁绳头从插孔中拔出，将锁绳从绕绳盘抽出后再将锁绳头***第一锁孔中，滑动锁块锁定锁绳头。当需要解锁时，控制和驱动装置驱动滑动锁块反向滑动，用户将锁绳头从第一锁孔中拔出，滑动锁块通过弹簧回到原位。

根据本发明一实施例，控制和驱动装置包括传感器、控制线路板以及电机。传感器设置于锁壳。控制线路板设置于锁壳并和传感器电性连接。电机设置于锁壳并和控制线路板电性连接。在使用状态下，当锁绳头被***第一锁孔时，传感器检测到锁绳头被锁定后将结果进行反馈。当控制线路板接收到解锁指令时，控制线路板控制电机使得电机驱动滑动锁块反向滑动以进行解锁。

根据本发明一实施例，控制和驱动装置还包括顶针和弹簧，顶针的一端位于第一锁孔内，弹簧设置于锁壳并抵住顶针，使得顶针和传感器保持接触，传感器通过顶针检测锁绳头是否***第一锁孔。

根据本发明一实施例，控制和驱动装置还包括凸轮，凸轮安装于电机的输出轴，凸轮具有一个以电机的输出轴为中心螺旋环绕的滑动面，滑动锁块的一端抵住凸轮的滑动面。

根据本发明一实施例，凸轮具有两个间隔的第一限位块，锁壳具有两个间隔的第二限位块，当电机转动到其中任意一个第一限位块卡在其中一个第二限位块的位置时，电机停止驱动。

根据本发明一实施例，绕绳盘具有螺旋盘绕的发条，锁绳沿着发条螺旋盘绕，当锁绳头从第一锁孔中拔出后，锁绳在发条的作用下自动收回绕绳盘内部。

根据本发明一实施例，锁绳头一端的侧壁形成一个环形的卡槽，当锁绳头***所述第一锁孔后，滑动锁块的一端卡在锁绳头的卡槽内，以锁定锁绳头。

根据本发明一实施例，电子锁包括钥匙，锁壳具有第一钥匙孔，当把钥匙***第一钥匙孔内并操作钥匙时，钥匙带动滑动锁块滑动，以解除对锁绳头的锁定。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供根据上述任一项所述的电子锁的应用，所述电子锁应用于共享车辆。

根据本发明一实施例，所述电子锁应用于共享电动滑板车，共享电动滑板车具有控制器、定位追踪器以及前直杆，所述电子锁安装于前直杆，所述控制和驱动装置电性连接于控制器，定位追踪器和控制器电性连接，定位追踪器和管理平台通讯连接，用户通过APP和管理平台通讯连接；当需要上锁时，将锁绳头***第一锁孔时，传感器检测到锁绳头被锁定后将结果通过控制线路板反馈给控制器，控制器控制共享电动滑板车处于锁定状态；当需要解锁时，用户操作App向管理平台发送解锁指令，管理平台将解锁指令通过定位追踪器传送给控制器，控制器通过控制线路板间接控制电机驱动以实现解锁。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明设置的绕绳盘使得锁绳可操作地从绕绳盘内抽出或收回到绕绳盘内部，并对应地将锁绳的一端和锁绳头连接，用户可以将锁绳头从插孔中拔出并同时将锁绳从绕绳盘中抽出，最后将锁绳头***到第一锁孔内并将锁绳头锁定以使不能拔出。所述电子锁可应用于共享车辆，例如共享单车、共享滑板车或者共享电动车，在共享车辆上增加设置所述电子锁，所述电子锁不影响共享车辆本身配制的车锁的计费结算，两者独立并行使用并均通过用户APP连接管理平台***进行发送、接收和执行指令。这样当用户在骑行过程中需要中途离开时，共享车辆本身配制的车锁可以无需上锁，无需结束之前的骑行行程，而是利用所述电子锁将共享车辆暂时地锁定，使得共享车辆不会被其他用户骑走。当用户再次回来时，通过用户APP对所述电子锁进行解锁即可继续使用共享车辆，用户无需再次找车，也无需再次扫码开锁，整个骑行行程的计时计费也不会中断。本发明解决了传统的共享车辆不能中途短暂停车，车锁不能仅上锁而不结束行程的问题，使得共享车辆的使用功能更加人性化，避免了用户短暂离开时需要再次找车的麻烦，节省找车的麻烦，大大提升了用户体验。

本发明通过设置传感器、控制线路板以及电机实现所述电子锁将自动上锁和解锁，上锁之后，共享车辆即不能被骑走，操作简单，方便快捷。

本发明通过在凸轮上设置两个第一限位块，并相应地在锁壳上设置两个第二限位块分别限制凸轮向两个方向旋转的最大角度范围。当凸轮转动到第一限位块被第二限位块卡住时就不能继续旋转，电机也即停止驱动。

本发明通过在绕绳盘设置发条，实现了自动将锁绳收回到绕绳盘中。当用户不需要使用所述电子锁或者对所述电子锁解锁之后，就可以将锁绳头插回到插孔中后，锁绳不再受到外部拉力时就会自动在发条的作用下收回到绕绳盘内，既起到保护锁绳的作用，又使得所述电子锁在使用状态下比较美观。

本发明通过增设钥匙，提供了另外一种管理员专用的打开所述电子锁的方式。当所述电子锁出现故障打不开或者需要维修时，管理员或者维修人员可以利用钥匙将所述电子锁打开。

附图说明

图1是本发明提供的电子锁的立体结构示意图；

图2是本发明提供的电子锁的内部结构示意图；

图3是本发明提供的电子锁的电机和凸轮的立体结构示意图；

图4展示了本发明提供的电子锁的电机、凸轮以及滑动锁块之间的安装配合关系；

图5是本发明提供的电子锁在省略电机的情形下的内部结构示意图，展示了锁壳的两个第二限位块；

图6是本发明提供的所述电子锁的一种应用场景，展示了所述电子锁和共享滑板车的前直杆之间的安装方式。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

本发明提供一种电子锁，尤其是一种应用于共享车辆的电子锁。例如，所述电子锁可应用于共享单车、共享滑板车或者共享电动车，所述电子锁可用于对共享车辆单独上锁锁定，而不影响共享车辆原本配制的车锁的使用，从而实现锁定共享车辆而无需结束骑行行程和重新计费结算。具体地，所述电子锁包括锁壳10、绕绳盘20、锁绳头30、滑动锁块40以及控制和驱动装置50。

锁壳10为内部具有空腔的长方体形状。锁壳10具有第一锁孔101和插孔102。其中第一锁孔101的孔道具有预定的长度，第一锁孔101具有第一开口1011和第二开口1012。第一锁孔101通过第一开口1011和锁壳10的外部连通，第一锁孔101通过第二开口1012和锁壳10内的空腔连通。插孔102是和锁壳10内部的空腔连通的通孔。

进一步地，锁壳10还具有第一钥匙孔103和多个第二螺纹孔104。其中第一钥匙孔103和锁壳10内部的空腔连通。可选地，于本实施例中，为了结构的简便，第一锁孔101、插孔102、第一钥匙孔103均位于锁壳10的同一个侧面并三者间隔分布。第二螺纹孔104用于所述电子锁的安装固定，也就是说，在应用时，所述电子锁通过第二螺纹孔104安装于目标位置。可选地，锁壳10的外壁具有四个凸出的安装部11，第二螺纹孔104的数量为四个并且均为盲孔，四个螺纹孔104一一对应地分布于四个安装部11。此外，锁壳10还具有两个间隔的第二限位块105。

绕绳盘20设置于锁壳10内，绕绳盘20内盘绕有锁绳21。绕绳盘20具有螺旋盘绕的发条22，锁绳21沿着发条22螺旋盘绕。

锁绳头30插接于插孔102内并和锁绳22的一端连接。具体地，锁绳21的其中一端通过插孔102和锁绳头30连接。锁绳头30的另外一端的侧壁形成一个环形的卡槽301。当拔出锁绳头30并向外拉锁绳21时，锁绳21从绕绳盘20中抽出；当把锁绳头30插回到插孔102后，作用于锁绳21的拉力撤销，锁绳21在发条22的作用下自动收回绕绳盘20内部。换而言之，锁绳21可操作地从绕绳盘20内抽出或者收回绕绳盘20内。

滑动锁块40为长条状，滑动锁块40通过弹簧可滑动地设置于锁壳10内并位于对应第一钥匙孔103的位置。具体地，锁壳10的内壁具有安装槽，弹簧置于锁壳10的安装槽中并且弹簧的一端抵住安装槽的内壁，滑动锁块40设置于锁壳10内对应安装槽的位置，弹簧的另一端抵住滑动锁块40。滑动锁块40的一端通过第二开口1012置于第一锁孔101内。当锁绳头30***第一锁孔101后，滑动锁块40的一端卡住锁绳头30的卡槽301，以锁定锁绳头30，锁绳头30不能从第一锁孔101中拔出。

控制和驱动装置50设置于锁壳10内并用于控制和驱动滑动锁块40滑动，实现对所述电子锁的上锁和解锁。具体地，控制和驱动装置50通过用户APP和共享车辆管理平台通信连接，即用户可以操作APP并通过共享车辆管理平台向控制驱动装置发送或接收指令。当需要上锁时，用户将锁绳头30从插孔102中拔出，将锁绳21从绕绳盘20抽出后，再将锁绳头30***第一锁孔101中，滑动锁块40锁定锁绳头30；当需要解锁时，控制和驱动装置50驱动滑动锁块40反向滑动，此时滑动锁块40不再卡住锁绳头30，用户将锁绳头30从第一锁孔101中拔出。当锁绳头30从第一锁孔101中拔出后，锁绳21在发条22的作用下自动收回绕绳盘20内部，滑动锁块40通过弹簧回到原位。

进一步地，控制驱动装置50包括传感器51、控制线路板52以及电机53。传感器51设置于锁壳10内并用于自动检测锁绳头30是否***到第一锁孔101中。

进一步地，控制和驱动装置50还包括顶针54和弹簧55。顶针51设置于锁壳10内并且顶针54的一端位于第一锁孔101内。顶针54还具有一个接触板541。弹簧55设置于锁壳10，且弹簧55的一端嵌套于顶针54以抵住顶针54，使得顶针54的接触板54和传感器51始终保持接触。传感器51通过顶针54检测锁绳头30是否***第一锁孔101。

控制线路板52设置于锁壳10内并和传感器51电性连接。电机53设置于锁壳101内并和控制线路板52电性连接。在使用状态下，当锁绳头30被***第一锁孔101时，传感器51检测到锁绳头30被锁定后将结果进行反馈；当控制线路板52接收到解锁指令时，控制线路板52控制电机53使得电机53驱动滑动锁块40反向滑动以进行解锁。

进一步地，控制和驱动装置50包括凸轮56，凸轮56安装于电机53的输出轴。凸轮56具有一个以电机53的输出轴为中心螺旋环绕的滑动面561，滑动锁块40的一端抵住凸轮56的滑动面561。电机53通过凸轮56驱动滑动锁块40滑动。当电机56的输出轴转动时，电机53带动凸轮56转动，凸轮56带动滑动锁块40沿着凸轮56的滑动面561滑动，由于滑动面561是螺旋形状的，因此滑动锁块40将会在锁壳10内直线滑动。

凸轮56还具有两个间隔的第一限位块562，且凸轮56安装于对应锁壳10的两个第二限位块105的位置。当电机53转动到其中任意一个第一限位块562卡在其中一个第二限位块105的位置时，电机53停止驱动，凸轮56不能继续转动。也就是说，通过凸轮56的两个第一限位块562，可以分别限制凸轮56向两个方向旋转的最大角度范围，凸轮56只允许转动到第一限位块562被第二限位块105卡住的位置。

所述电子锁还包括钥匙60，钥匙60用于在出现故障的情况下对所述电子锁进行解锁。当把钥匙60***第一钥匙孔103内并操作钥匙60时，钥匙60接触并带动滑动锁块40滑动，以解除对锁绳头30的锁定，从而实现对所述电子锁的解锁。在实际应用中，钥匙60是单独配制给所述电子锁的管理人员或维修人员使用的，所述电子锁的普通用户可以无需配制钥匙60。

本发明提供的所述电子锁可应用于共享车辆，例如共享单车、共享滑板车、共享电动车等。以所述电子锁应用于共享电动滑板车为例，对所述电子锁的应用进行阐述。如图6所示，共享电动滑板车具有控制器、定位追踪器以及前直杆300，所述电子锁安装于前直杆300。在实际应用中，为了使得共享电动滑板车的外形比较美观，采用空心的前直杆300，所述电子锁隐藏地安装于前直杆300的内部。

具体地，前直杆300的侧壁具有出线孔301、第二钥匙孔302，第二锁孔303以及用于安装所述电子锁的多个第一螺纹孔304。所述电子锁安装于前直杆300内部并使得第一螺纹孔304和第二螺纹孔104一一对应。所述电子锁通过螺钉和前直杆300固定，每一个螺钉对应地穿过一个第一螺纹孔304和一个第二螺纹孔104，从而将所述电子锁隐藏于前直杆300的内部，这样所述电子锁不额外占据空间，也不影响前直杆300的外观。所述电子锁安装于前直杆300后，锁绳头30通过出线孔301外露于前直杆300，第一锁孔101和第二锁孔303对应连通，以便于锁绳头30***或者拔出。第一钥匙孔103和第二钥匙孔302对应连通，以便于钥匙60***或拔出。

控制和驱动装置50电性连接于共享电动滑板车的控制器，共享电动滑板车的定位追踪器和控制器电性连接，共享电动滑板车的定位追踪器和管理平台通讯连接，用户通过APP和管理平台通讯连接。当需要上锁时，将锁绳头30***第一锁孔101时，传感器51检测到锁绳头30被锁定后将结果通过控制线路板52反馈给共享电动滑板车的控制器，共享电动滑板车的控制器控制共享电动滑板车处于锁定状态。当需要解锁时，用户操作App向管理平台发送解锁指令，管理平台将解锁指令通过定位追踪器传送给共享电动滑板车的控制器，共享电动滑板车的控制器通过控制线路板52间接控制电机53驱动以实现解锁。

作为另一种应用，所述电子锁还可应用于共享单车。同样地，共享单车具有控制器和定位追踪器，控制和驱动装置50电性连接于共享单车的控制器，共享单车的定位追踪器和控制器电性连接，共享单车的定位追踪器和管理平台通讯连接，用户通过APP和管理平台通讯连接。在使用时，当需要上锁时，用户先将锁绳头30从插孔102中拔出，将锁绳21从绕绳盘20抽出并缠绕在固定物上，例如可缠绕固定在树上，然后再将锁绳头30***第一锁孔101中，滑动锁块40锁定锁绳头30。这样共享自行车即通过所述电子锁的锁绳21和固定物绑定在一起而无法被其他用户骑车。当需要解锁时，用户操作App向管理平台发送解锁指令，管理平台将解锁指令通过定位追踪器传送给共享单车的控制器，共享单车的控制器通过控制线路板52间接控制电机53驱动以实现解锁。

在共享车辆上增加设置所述电子锁，所述电子锁不影响共享车辆本身配制的车锁的计费结算，两者独立并行使用并均通过用户APP连接管理平台***进行发送、接收和执行指令。这样当用户在骑行过程中需要中途离开时，共享车辆本身配制的车锁可以无需上锁，无需结束之前的骑行行程，而是利用所述电子锁将共享车辆暂时地锁定，使得共享车辆不会被其他用户骑走。当用户再次回来时，通过用户APP对所述电子锁进行解锁即可继续使用共享车辆，用户无需再次找车，也无需再次扫码开锁，整个骑行行程的计时计费也不会中断。本发明解决了传统的共享车辆不能中途短暂停车，车锁不能仅上锁而不结束行程的问题，使得共享车辆的使用功能更加人性化，避免了用户短暂离开时需要再次找车的麻烦，节省找车的麻烦，大大提升了用户体验。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种电子锁，其特征在于，包括：

锁壳，具有第一锁孔和插孔；

绕绳盘，设置于所述锁壳内，所述绕绳盘内盘绕有锁绳，所述锁绳可操作地从所述绕绳盘内抽出或者收回所述绕绳盘内；

锁绳头，插接于所述插孔内并和锁绳的一端连接；

滑动锁块，通过弹簧可滑动地设置于所述锁壳内，所述滑动锁块的一端置于所述第一锁孔内；

控制和驱动装置，设置于所述锁壳内，当需要上锁时，用户将所述锁绳头从所述插孔中拔出，将锁绳从所述绕绳盘抽出后再将锁绳头***第一锁孔中，所述滑动锁块锁定所述锁绳头；当需要解锁时，所述控制和驱动装置驱动所述滑动锁块反向滑动，用户将所述锁绳头从所述第一锁孔中拔出，所述滑动锁块通过弹簧回到原位。

2.根据权利要求1所述的电子锁，其特征在于，所述控制和驱动装置包括：

传感器，设置于所述锁壳；

控制线路板，设置于所述锁壳并和所述传感器电性连接；

电机，设置于所述锁壳并和所述控制线路板电性连接，在使用状态下，当所述锁绳头被***所述第一锁孔时，所述传感器检测到所述锁绳头被锁定后将结果进行反馈；当所述控制线路板接收到解锁指令时，所述控制线路板控制所述电机使得所述电机驱动所述滑动锁块反向滑动以进行解锁。

3.根据权利要求2所述的电子锁，其特征在于，所述控制和驱动装置还包括顶针和弹簧，所述顶针的一端位于所述第一锁孔内，所述弹簧设置于所述锁壳并抵住所述顶针，使得所述顶针和所述传感器保持接触，所述传感器通过所述顶针检测所述锁绳头是否***所述第一锁孔。

4.根据权利要求2或3任一所述的电子锁，其特征在于，所述控制和驱动装置还包括凸轮，所述凸轮安装于所述电机的输出轴，所述凸轮具有一个以所述电机的输出轴为中心螺旋环绕的滑动面，所述滑动锁块的一端抵住所述凸轮的所述滑动面。

5.根据权利要求4所述的电子锁，其特征在于，所述凸轮具有两个间隔的第一限位块，所述锁壳具有两个间隔的第二限位块，当所述电机转动到其中任意一个所述第一限位块卡在其中一个所述第二限位块的位置时，所述电机停止驱动。

6.根据权利要求1-3任一所述的电子锁，其特征在于，所述绕绳盘具有螺旋盘绕的发条，所述锁绳沿着所述发条螺旋盘绕，当所述锁绳头从所述第一锁孔中拔出后，所述锁绳在所述发条的作用下自动收回所述绕绳盘内部。

7.根据权利要求1-3任一所述的电子锁，其特征在于，所述锁绳头一端的侧壁形成一个环形的卡槽，当所述锁绳头***所述第一锁孔后，所述滑动锁块的一端卡在所述锁绳头的所述卡槽内，以锁定所述锁绳头。

8.根据权利要求1-3任一所述的电子锁，其特征在于，所述电子锁包括钥匙，所述锁壳具有第一钥匙孔，当把钥匙***所述第一钥匙孔内并操作所述钥匙时，所述钥匙带动所述滑动锁块滑动，以解除对所述锁绳头的锁定。

9.根据权利要求1-8任一所述的电子锁的应用，所述电子锁应用于共享车辆。

10.根据权利要求2所述的电子锁的应用，所述电子锁应用于共享电动滑板车，共享电动滑板车具有控制器、定位追踪器以及前直杆，所述电子锁安装于所述前直杆，所述控制和驱动装置电性连接于控制器，定位追踪器和控制器电性连接，定位追踪器和管理平台通讯连接，用户通过APP和管理平台通讯连接；当需要上锁时，将所述锁绳头***所述第一锁孔时，所述传感器检测到所述锁绳头被锁定后将结果通过所述控制线路板反馈给控制器，控制器控制共享电动滑板车处于锁定状态；当需要解锁时，用户操作App向管理平台发送解锁指令，管理平台将解锁指令通过定位追踪器传送给控制器，控制器通过所述控制线路板间接控制所述电机驱动以实现解锁。