本發(fā)明涉及馬蹄型鎖,特別涉及一種兩輪車或三輪車用的馬蹄型鎖。
背景技術:
我國是自行車生產(chǎn)和使用的大國。自行車一直都作為人們在同城內(nèi)短距離出行的主要代步交通工具。由于自行車的廉價、輕便、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點,特別是隨著近年來綠色出行、低碳環(huán)保等理念的不斷深入,越來越多的人開始選擇騎自行車出行。然而,用戶在騎自行車出行時,不得不面臨自行車被盜的問題。目前,市場上有很多種類的防盜裝置,諸如機械鎖,電子鎖等。但總體來說,此類防盜裝置的防盜效果并不盡如人意。偷盜者只需要很短的時間就能把鎖打開或直接破壞,有的甚至把自行車連同車鎖一起偷走。這不僅給用戶帶來了財產(chǎn)損失,還造成了極大的不便。
因此,迫切需要一種防盜效果好、更加人性化的自行車防盜系統(tǒng)、防盜鎖和帶有該防盜鎖的自行車。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是提供一種鎖具的新技術方案。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種防盜鎖,包括:
設有擋槽的鎖銷,所述鎖銷被配置為能通過自身的移動實現(xiàn)開鎖或閉鎖;
鎖舌,所述鎖舌被配置為能進入所述擋槽以阻擋所述鎖銷的移動,或者能移出所述擋槽以釋放所述鎖銷的移動;
鎖舌驅(qū)動構(gòu)件,所述鎖舌驅(qū)動構(gòu)件連接于電機的輸出軸,鎖舌驅(qū)動件被配置為能將電機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力轉(zhuǎn)變成使所述鎖舌從擋槽中移出的驅(qū)動力。
可選地,所述防盜鎖還包括第一施力構(gòu)件,所述第一施力構(gòu)件被配置為對所述鎖銷賦予向開鎖方向移動的力。
可選地,所述防盜鎖還包括第二施力構(gòu)件,所述第二施力構(gòu)件被配置為對所述鎖舌賦予向進入所述擋槽的方向移動的力。
可選地,所述鎖舌驅(qū)動件為曲柄構(gòu)件,所述曲柄構(gòu)件的一端與電機的輸出軸連接,另一端形成有凸柄,當電機的輸出軸旋轉(zhuǎn)時,所述凸柄以偏心距為半徑的圓形軌跡旋轉(zhuǎn)。
可選地,所述防盜鎖包括電機組件,所述電機組件由電機、安裝于電機的輸出軸側(cè)的密封墊、以及將電機和密封墊收容在內(nèi)的電機盒組成。
可選地,所述鎖舌上形成有驅(qū)動孔,所述鎖舌驅(qū)動件被形成為能實現(xiàn)開鎖和閉鎖過程的形狀。
可選地,所述鎖舌上具有驅(qū)動孔,所述驅(qū)動孔內(nèi)具有擋塊,所述凸柄伸入到所述驅(qū)動孔中,所述凸柄被配置為能頂著所述擋塊旋轉(zhuǎn),以帶動鎖舌向移出擋槽的方向移動。
可選地,所述驅(qū)動孔為b字形狀。
可選地,所述第一施力構(gòu)件為拉簧,所述拉簧的一端固定在鎖槽內(nèi),另一端與所述鎖銷的非鎖口端連接。
可選地,所述防盜鎖包括位置傳感器,所述位置傳感器被配置為能檢測鎖舌的位置。
可選地,所述位置傳感器包括第一限位開關和第二限位開關,所述鎖舌的兩側(cè)分別設置有第一限位片和第二限位片,所述第一限位開關與所述第一限位片的位置對應,所述第二限位開關與所述第二限位片的位置對應,當所述鎖舌進入所述擋槽內(nèi)時,所述第一限位片觸發(fā)第一限位開關,當鎖舌移出擋槽并移動到最大移動距離時,所述第二限位片觸發(fā)第二限位開關。
可選地,所述防盜鎖包括外殼,所述外殼包括鎖本體部,和從所述鎖本體部的左右兩側(cè)分別延伸而出、形成c字形的鎖口的側(cè)臂部,所述鎖舌和鎖舌驅(qū)動構(gòu)件收容在所述外殼內(nèi),沿所述側(cè)臂部內(nèi)形成有c字形的鎖槽,所述鎖銷為環(huán)形鎖銷,所述鎖銷被配置為能在所述鎖槽中移動。
通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述,本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
附圖說明
被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示本發(fā)明所提供的防盜系統(tǒng)的整體架構(gòu)的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明所提供的自行車防盜鎖的功能模塊的示意圖。
圖3是表示防盜鎖的整體外觀的示意圖,其中(a)是防盜鎖的主視圖,(b)是防盜鎖的后視圖。
圖4是防盜鎖的立體圖。
圖5是示意性地表示防盜鎖的各構(gòu)成部件的分解爆炸圖。
圖6是示意性地表示本實施例的防盜鎖的電倉殼體的形狀構(gòu)造的立體圖。
圖7是表示本實施例的防盜鎖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖,其中(a)是從正面看時拆下面殼及密封墊、gps電路板、gps保護蓋后的樣子,(b)是從背面看時拆下底殼后的樣子。
圖8是從正面偏右方看時,拆下面殼、電倉上蓋、以及密封墊、gps電路板、gps保護蓋后的立體圖。
圖9是表示驅(qū)動孔的形狀的示意圖,(a)~(c)分別例示了一種驅(qū)動孔的形狀。
圖10是表示本發(fā)明的防盜系統(tǒng)的執(zhí)行流程的圖。
具體實施方式
下面參考具體實施例來詳細描述本發(fā)明。為了清楚起見,本文沒有具體描述本領域技術人員公知的部件或結(jié)構(gòu)。另外,盡管結(jié)合特定實施例對本發(fā)明進行描述,但應理解,該描述并不旨在將本發(fā)明限制于所描述的實施例。相反,該描述旨在覆蓋可包括在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換、改進和等同方案。
以下以自行車用的防盜鎖、防盜系統(tǒng)為例進行說明,但本防盜鎖、防盜系統(tǒng)當然也能適用于電動自行車、摩托車等任意的兩輪車或三輪車輛。
圖1為本發(fā)明所提供的防盜系統(tǒng)的整體架構(gòu)的示意圖。如圖1所示,該系統(tǒng)包括移動通信設備1、云計算器2和自行車3。自行車3包括防盜鎖30。移動通信設備1通過無線網(wǎng)絡與云計算器2建立通信;云計算器2通過無線網(wǎng)絡與自行車的防盜鎖30建立通信;云計算器2和/或移動通信設備1接收由自行車3的防盜鎖30發(fā)送的自行車狀態(tài)信息等并管理該自行車;此外,移動通信設備1經(jīng)由云計算器2對該自行車3的防盜鎖30進行控制,或云計算器2對該自行車3的防盜鎖30直接進行控制。
在本發(fā)明中,移動通信設備1可以通過諸如有線或無線網(wǎng)絡等方式發(fā)送或接收信號,或可以在諸如存儲器中將信號處理或存儲為物理存儲狀態(tài)。每個移動通信設備1可以是包括硬件、軟件或內(nèi)嵌邏輯組件或者兩個或多個此類組件的組合的電子裝置,并能夠執(zhí)行由移動通信設備實施或支持的合適的功能。例如,移動通信設備可以是智能手機、平板電腦、便攜式電子郵件裝置、電子書、手持游戲機和/或游戲控制器、筆記本電腦、上網(wǎng)本、手持電子裝置,智能穿戴裝置,等等。本發(fā)明涵蓋任何合適的移動通信設備。移動通信設備可以使使用該移動通信設備的用戶訪問網(wǎng)絡。具體地,移動通信設備可以包括:包含應用處理部和射頻/數(shù)字信號處理器的處理裝置;顯示屏;可包含物理鍵、覆蓋在顯示屏上的觸摸鍵或它們的組合的袖珍鍵盤;用戶識別模塊卡;可以包含rom、ram、閃存或它們的任意組合的存儲器裝置;wi-fi和/或藍牙接口;無線電話接口;帶有關聯(lián)電池的電源管理電路;usb接口和連接器;帶有關聯(lián)麥克風、揚聲器和耳機插孔的音頻管理系統(tǒng);以及各種諸如數(shù)字照相機、全球定位系統(tǒng)、加速器等的可選擇的附屬部件。此外,在移動通信設備上可以安裝各種客戶端應用,客戶端應用可以用于允許使用移動通信設備來傳送適合于和其他設備操作的命令。這類應用可以從服務器上下載并安裝到移動通信設備的存儲器中,也可以預先已被安裝在移動通信設備上。在本發(fā)明中,移動通信設備1上安裝有自行車用戶終端應用,自行車用戶終端應用可以幫助用戶實現(xiàn)管理自行車3的功能,包括但不限于防盜等。在本發(fā)明的另一些實施例中,移動通信設備1還可以安裝維護人員應用,維護人員應用可以用來幫助維護人員實現(xiàn)對自行車3的運營管理功能,包括但不限于防盜、維修等。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,通過運行自行車用戶終端,移動通信設備1可以獲得自行車3的所在位置等。并且,當發(fā)生盜竊自行車3的情況時,可以在移動通信設備1上收到來自云計算器2的提示信息。另外,用戶可通過移動通信設備1對自行車3進行遠程開鎖。
在本發(fā)明中,云計算器2為服務器。本文中所稱的服務器應被理解為提供處理、數(shù)據(jù)庫、通訊設施的業(yè)務點。舉例而言,服務器可以指具有相關通信和數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫設施的單個的物理處理器,或它可以指聯(lián)網(wǎng)或集聚的處理器、相關網(wǎng)絡和存儲設備的集合體,并且對軟件和一個或多個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和支持服務器所提供的服務的應用軟件進行操作。服務器可以在配置或性能上差異很大,但是服務器一般可以包括一個或多個中央處理單元和存儲器。服務器還包括一個或多個大容量存儲設備、一個或多個電源、一個或多個有線或無線網(wǎng)絡接口、一個或多個輸入/輸出接口、或一個或多個操作系統(tǒng),諸如,windowsserver、macosx、unix、linux、freebsd,等等。具體地,云計算器可以是整體式服務器或是跨多計算機或計算機數(shù)據(jù)中心的分散式服務器。服務器可以是各種類型的,例如但不限于,網(wǎng)絡服務器,新聞服務器,郵件服務器,消息服務器,廣告服務器,文件服務器,應用服務器,交互服務器,數(shù)據(jù)庫服務器,或代理服務器。在一些實施例中,每個服務器可以包括硬件,軟件,或用于執(zhí)行服務器所支持或?qū)崿F(xiàn)的合適功能的內(nèi)嵌邏輯組件或兩個或多個此類組件的組合。在本發(fā)明中,服務器用于提供支持自行車管理所必需的全部功能。在本發(fā)明中,云計算器可以計算并判斷防盜鎖發(fā)出的信號是否是由偷盜行為所產(chǎn)生。此外,云計算器可以向防盜鎖發(fā)送指令以控制防盜鎖的發(fā)出警報或不發(fā)出警報;云計算器還可以向防盜鎖發(fā)送指令以使防盜鎖30定時或?qū)崟r上傳自行車狀態(tài)信息等(例如定位信息等)。
在本發(fā)明中,無線網(wǎng)絡涵蓋任何合適的無線網(wǎng)絡,例如但不限于4g網(wǎng)絡、3g網(wǎng)絡、gprs、wi-fi,等等。另外,將云計算器2和移動通信設備1耦連在一起的無線網(wǎng)絡與將云計算器2和自行車3耦連在一起的無線網(wǎng)絡可以是同一個無線網(wǎng)絡,也可以是不同的無線網(wǎng)絡。
[防盜鎖功能模塊]
圖2為本發(fā)明所提供的自行車防盜鎖30的功能模塊的示意圖。如圖2所示,防盜鎖30包括cpu模塊301,和分別可通信地與該cpu模塊301相連接的收/發(fā)信模塊302、時鐘模塊303、定位模塊304、振動傳感器模塊305、報警模塊306、鎖控制模塊307、存儲器313,以及為各模塊供電的供電模塊308。
cpu模塊301是防盜鎖30的中央處理單元,對防盜鎖30的各模塊的動作等進行總體控制,例如對來自云計算器2的指令、來自本防盜鎖30的其它各模塊的信息等進行處理,并向其它各模塊發(fā)送控制指令等。
收/發(fā)信模塊302例如包括后述的天線、緩存器等,可連接于無線網(wǎng)絡,在cpu模塊301的控制下與移動通信設備1、云計算器2等外部設備間收發(fā)信息。
時鐘模塊303為cpu模塊301提供時間信息,使得cpu模塊301及移動通信設備1、云計算器2可以獲取本自行車3的當前時間信息。在無需獲取自行車3的當前時間信息,例如均以云計算器2的時鐘為準的情況下,也可以沒有該時鐘模塊303。但考慮到自行車3可能處于各種環(huán)境,例如若當自行車被盜時恰巧處于通信不暢的環(huán)境,則雖然之后可能隨著自行車3移動到可通信的環(huán)境,云計算器2能夠根據(jù)防盜鎖30發(fā)送來的信息等知曉該自行車被盜,但卻無法掌握被盜的具體時間。因此,優(yōu)選防盜鎖30具有該時鐘模塊303,在自行車3被盜時能夠及時將被盜的實際時間保存在存儲器中,并立刻或事后發(fā)送給云計算器2和/或移動通信設備1,以便其采取適當?shù)姆辣I策略。根據(jù)需要,該時鐘模塊303也可以被集成在cpu模塊301中。
定位模塊304例如是gps模塊或北斗衛(wèi)星定位模塊等,能夠收集當前所處的位置信息(以下稱定位信息)并報告給cpu模塊301,在cpu模塊301的控制下,該定位信息可被介由收/發(fā)信模塊302發(fā)送給移動通信設備1和/或云計算器2等外部設備。
振動傳感器模塊305例如可以采用加速度傳感器等各種用于檢測振動的傳感器,只要能檢測到振動并向cpu模塊301提供振動強度等信息的傳感器,則并不限于加速度傳感器。
報警模塊306例如可在收到cpu模塊301的報警指示信號時,通過聲音警報和/或光警報等方式進行現(xiàn)場警報。需要說明的是,由于本發(fā)明的防盜系統(tǒng)具備定位和跟蹤自行車的功能,故該用于現(xiàn)場警報的報警模塊306并非本發(fā)明的防盜系統(tǒng)的必要構(gòu)成要素。
鎖控制模塊307用于根據(jù)cpu模塊301的指示實現(xiàn)本防盜鎖30的鎖銷的開鎖,并能夠監(jiān)測到本防盜鎖30的鎖狀態(tài)信息(閉鎖狀態(tài)、開鎖狀態(tài))向cpu模塊301報告。
存儲器313用于保存時鐘模塊303提供給cpu模塊301的時間信息、定位模塊304提供給cpu模塊301的定位信息,根據(jù)需要,也可以保存振動傳感器模塊305提供給cpu模塊301的振動強度信息。
供電模塊308包括后述的電池等,可以為上述各種電子模塊供電。需要說明的是,在后述的實施例中,供電模塊308是含有電池作為電能儲備裝置的,但在能夠從外部實時供電的情況下,例如可通過太陽能采電時,也可以不具有電池,而是通過例如光伏元件和電容器等的組合來實現(xiàn)該供電模塊。另外,在圖2中,供電模塊308是電連接于cpu模塊301,介由cpu模塊301向其它各模塊供電的,但也可以分別直接電連接于各模塊為其供電。
需要說明的是,圖2所示的各模塊可以如下文的實施例那樣全部與鎖具集成為一體,也可以是其中一部分模塊作為單獨的車載電子設備(防盜監(jiān)測設備)而存在于鎖具之外,只要通過必要的線路等能與鎖具之間收發(fā)所需的相關信息即可。例如除鎖控制模塊307的后文所述的電機組件和位置傳感器等必須安裝在防盜鎖內(nèi)的部件外,都可以作為單獨的車載電子設備(防盜監(jiān)測設備)而存在于鎖具之外。
[防盜系統(tǒng)]
下面描述本發(fā)明的防盜系統(tǒng)的防盜方法。圖10是表示本發(fā)明的防盜方法的流程的圖。
首先,cpu模塊301按照預先設定的周期(s101)定期地自我喚醒,并喚醒鎖控制模塊307,向其詢問當前防盜鎖的鎖狀態(tài)信息(s102)。
若鎖控制模塊307返回給cpu模塊301的信號表示該防盜鎖正處于開鎖狀態(tài)(s103的“開鎖”),則cpu模塊301認為自行車正在被正常使用,故啟動第一休眠模式,指示收/發(fā)信模塊302、時鐘模塊303、定位模塊304、報警模塊306、以及鎖控制模塊307進入休眠狀態(tài),且自己也進入休眠狀態(tài),并忽略或屏蔽振動傳感器模塊305發(fā)來的振動檢測信號(s104),等待下一次喚醒周期(s101)。由此,能夠在自行車被正常使用時通過各模塊的休眠而節(jié)省電力。
若鎖控制模塊307返回給cpu模塊301的信號表示該防盜鎖正處于閉鎖狀態(tài)(s103的“閉鎖”),則cpu模塊301啟動第二休眠模式,仍然指示收/發(fā)信模塊302、時鐘模塊303、定位模塊304、報警模塊306、以及鎖控制模塊307進入休眠狀態(tài),且自己也進入休眠狀態(tài),但不忽略或屏蔽振動傳感器模塊305發(fā)來的振動檢測信號(s106)。
在此情況下,當振動傳感器模塊305檢測到振動時(s107的“有”),向cpu模塊301發(fā)出振動檢測信號,cpu模塊301基于該振動檢測信號而喚醒,采集振動檢測信號中所包含的振動強度信息(s108),判斷該振動強度是否超過了預先所設定的閾值α(s109)。
若振動強度沒有超過預先設定的閾值α,則認為該振動并非由破壞行為所引起,僅是偶爾的輕微晃動,故返回第二休眠模式(s109的“否”)。
若振動強度超過了預先設定的閾值α(s109的“是”),則認為該振動是由劇烈的破壞行為所引起,故喚醒所有模塊,并持續(xù)或按預先設定的時間間隔間歇地收集定位信息、當前時間信息等(s110),并指示報警模塊306進行報警(s111)。同時,通過收/發(fā)信模塊302檢測是否可與云計算器2和/或移動通信設備1等外部設備通信(s112),若能夠通信(s112的“能”),則將所收集的定位信息、當前時間信息上報給云計算器2和/或移動通信設備1等外部設備(s113)。若暫時不能通信(s112的“不能”),則將所收集的定位信息、當前時間信息等保存在存儲器中(s114),并持續(xù)或按預先設定的時間間隔間歇地檢測是否可與云計算器2和/或移動通信設備1等外部設備通信(s112),若檢測到已能通信(s112的“能”),則將所保存的定位信息、當前時間信息等上報給云計算器2和/或移動通信設備1等外部設備(s113)。另外,在步驟s110中,也可以繼續(xù)收集振動強度信息,并在步驟s114中保存該振動強度信息,在步驟s113中將該收集到的振動強度信息一并上報給云計算器2和/或移動通信設備1等外部設備。
[防盜鎖具體實施例]
圖3~圖9表示了一種防盜鎖30的具體實施例。
以下為說明方便,以圖3的(a)所示的狀態(tài)為基準,將防盜鎖30的寬度方向定義為左右方向,將防盜鎖30的高度方向定義為上下方向,將防盜鎖30的厚度方向定義為前后方向。另外,有時還將圖3的(a)示出的防盜鎖的面稱為正面或前面,將圖3的(b)示出的防盜鎖的面稱為背面或后面。
[關于外殼]
圖3是表示防盜鎖30的整體外觀的示意圖,其中圖3的(a)是防盜鎖30的主視圖,圖3的(b)是防盜鎖30的后視圖。圖4是防盜鎖30的立體圖。
如圖3的(a)所示,本實施例的防盜鎖30為馬蹄形鎖,其外殼309整體被形成為馬蹄形,具有鎖本體部和從所述鎖本體部的左右兩側(cè)分別延伸而出、形成所述大致c字形的鎖口的側(cè)臂部。在鎖本體部的頂部中央處形成有用于向自行車等安裝該防盜鎖30的鎖安裝孔3094,例如可以套接在自行車的車架管上。
在鎖安裝孔3094的下方設有定位模塊安裝部,在該部位安裝gps保護蓋3043,其內(nèi)收容后述的gps模塊3042等。參見圖4,鎖安裝孔3094和gps保護蓋3043及其附近的周邊部位被形成為比外殼309的正面其它部位更向前方凸出的、在正面平面內(nèi)的投影面積逐漸縮小的斜腰梯臺形狀(以下簡稱梯臺3095),且gps保護蓋3043被設計使得在安裝后,其正面、側(cè)面都與梯臺3095的其它部分平滑過渡。由此,在如后述那樣將gps保護蓋3043固定于外殼309后,不易著力將該gps保護蓋3043打開,從而能夠更好地保護防盜鎖本身不被破壞。另外,在gps保護蓋3043的靠下方位置,設有供后述的導光柱3063露出的導光孔3105。
回到圖3的(a),在梯臺3095的下方為馬蹄形鎖的環(huán)形鎖部分,被形成為向下方開口的c字形鎖口。參見后述的圖7,在外殼的該環(huán)形鎖部分內(nèi)部形成有c字形的鎖槽312。另外,在環(huán)形鎖部分的一個側(cè)臂還形成有引導鎖銷把手3079滑動的滑道孔。
此外,參見圖5,在面殼3091的左右方向的一側(cè)(在本實施例中為右側(cè))的側(cè)壁上,還設有開窗3093。為加強防盜鎖30的抗破壞性,優(yōu)選采用例如不銹鋼等金屬材質(zhì)構(gòu)成防盜鎖的外殼309,但金屬材質(zhì)的外殼會屏蔽或過度阻擋其內(nèi)部所收容的收/發(fā)信模塊302(天線3021)的無線收發(fā)信,故通過設置該開窗3093,能減少外殼309對天線3021的收發(fā)信號的影響。
另外,如圖3的(b)所示,在外殼309的背面、在與后述的電倉殼體310的透聲孔3104對應的位置設有聲音警報孔3096。
[關于內(nèi)部構(gòu)件]
圖5是示意性地表示防盜鎖30的各構(gòu)成部件的分解爆炸圖。如圖5所示,該防盜鎖30包括:由面殼3091和底殼3092構(gòu)成的外殼;由電倉上蓋3101和電倉下蓋3102構(gòu)成的電倉殼體;被收容在電倉殼體內(nèi)的電池3081;被收容在電倉殼體內(nèi),集成有上述cpu模塊301、收/發(fā)信模塊302、時鐘模塊303、振動傳感器模塊305、聲音警報模塊3061、以及鎖控制模塊307的一部分(電機驅(qū)動器,未圖示)的pcb板311;鎖舌3071;連接于該鎖舌3071的彈簧3078;包括分布在鎖舌3071的左右兩側(cè)的第一限位開關3072a和第二限位開關3072b的位置傳感器;由為鎖舌3071的移動提供動力的電機3077、安裝于電機3077的輸出軸側(cè)的密封墊3076、以及將電機3077和密封墊3076收容在內(nèi)的電機盒3075組合而成的電機組件;連接于電機3077的輸出軸并隨該輸出軸一起旋轉(zhuǎn)的曲柄構(gòu)件3074;被收容在外殼下部所形成的c字形鎖槽312內(nèi)的拉簧3073a和鎖銷3073b;與鎖銷3073b相連并露出于外殼之外的鎖銷把手3079;以及密封墊3041、集成有gps模塊和光警報模塊的gps電路板3042、gps保護蓋3043、導光柱3063。
[關于電倉]
圖6是示意性地表示本實施例的電倉殼體310的形狀構(gòu)造的立體圖。如圖6所示,電倉殼體310是將電倉上蓋3101和電倉下蓋3102通過螺栓連接接合在一起而構(gòu)成的,并且沿接合的一周設有密封圈3103(參見圖5),使得在內(nèi)部形成防水防塵的密閉空間作為電倉,用以收容上述電池3081和pcb板311。當然,電倉上蓋3101和電倉下蓋3102也可以通過卡合、粘接、鉚接等任意方式接合。
在本實施例中,電倉殼體310在上下方向上被安裝在外殼309內(nèi)的鎖安裝孔3094和c字形鎖槽312之間的空間內(nèi),且在與鎖安裝孔3094和c字形312對應的位置以規(guī)避開該鎖安裝孔3094和c字形鎖槽312的方式分別形成有凹陷(可參照圖7)。如圖6所示,電倉殼體310的厚度并不一致,而是在左右方向上包括厚度較小的薄殼部和厚度較大的厚殼部,薄殼部的內(nèi)部空間較扁,厚殼部的內(nèi)部空間較深,薄殼部與厚殼部之間形成階梯狀過渡。
另外,在電倉殼體310的薄殼部處還設有供電線通過的出線口3107,pcb板311的接線從該出線口3107引出而連接至后述的電機和位置傳感器,為其提供電能,并收發(fā)控制信號。由于該出線口3107被設在電倉上蓋3101的薄殼部處,而后述的鎖控制模塊的電機組件、位置傳感器都被設置在該電倉上蓋3101的薄殼部處,故能使出線口與電機組件和位置傳感器的排布位置更加接近,從而能夠縮短接線的長度,使各部件的布局更加緊湊。另外,在外殼309(底殼3092)和電倉殼體310(電倉下蓋3102)的與鎖安裝孔對應的部位設有進線口3108(參見圖5),通過該進線口,能從外殼外部向電倉內(nèi)引入例如為電池3081充電用的供電線等。由于該鎖安裝孔是被套在自行車的車架管上來實現(xiàn)防盜鎖的安裝的,故通過在車架管的相應部位鉆出一個與防盜鎖30的進線口3108相對的引線孔,就能使供電線等隱藏在車架管內(nèi)部走線,避免該供電線被輕易破壞,從而大大提高了防盜鎖本身的安全性。
參見圖5和圖7的(b),在電倉殼體310的左右兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)的中部偏上位置設有卡槽3105,pcb板311以板面法線大致平行于鎖的正面的方式插在卡槽3105中。并且,pcb板311的前后方向上的寬度是與電倉殼體310的厚度變化相配合地變化的,即,pcb板311的處于厚殼部內(nèi)的部分的前后方向上的寬度較寬,處于薄殼部內(nèi)的部分的前后方向上的寬度較窄。另外,在本實施例中,電池3081例如采用鋰離子電池,整體形狀為大致長方體形狀,其以長方體六個面中面積最大的面(以下也稱最大表面)與所述pcb板的板面大致相平行的方式固定在電倉殼體310的厚殼部內(nèi)。
通常,為確保pcb板上有足夠的空間安裝各模塊,在縮小pcb板的面積方面是受到限制的。此外,電池為確保足夠的電池容量,在縮小電池包體積方面也是受到限制的。因此,若以pcb板的板面及大致長方體形狀的電池包的最大表面平行于防盜鎖的正面的方式安裝在防盜鎖內(nèi),雖然能抑制防盜鎖整體的厚度,卻不得不增加防盜鎖的正面面積,在c字形312和鎖安裝孔3094在鎖正面所占的面積不能縮小的情況下,只能在鎖的高度方向(上下方向)或?qū)挾确较?左右方向)上增加面積來滿足pcb板和電池包的安裝需求,這會導致防盜鎖整體看起來顯得巨大,影響防盜鎖的美觀,還可能影響防盜鎖的安裝。在本實施例中,充分利用了防盜鎖的厚度方向上的空間,使pcb板的板面及電池的最大表面垂直于鎖的正面地插在c字形312和鎖安裝孔3094之間的空間內(nèi),從而不會過分加大鎖的正面面積,使鎖看起來更加美觀、便于安裝。
另外,通過使電倉殼體具有薄殼部和厚殼部,能在厚殼部內(nèi)如上述那樣安裝電池和pcb板的主要部分,確保電池和pcb板的安裝空間,同時又能利用薄殼部的外側(cè)空間安裝后述的電機組件、鎖舌、位置傳感器等。由此,能在外殼309內(nèi)的有限空間內(nèi)緊湊地排布各模塊,從而能減小防盜鎖整體的體積。
另外,在電倉殼體310的與外殼309的開窗3093對應的側(cè)壁部位,如圖7的(a)所示那樣形成有突起部3107,該突起部3107的形狀與開窗3093的形狀相匹配,被嚴密地嵌裝在開窗3093中。電倉殼體310整體為確保強度等而可以采用硬質(zhì)的金屬或塑料等材料構(gòu)成,但至少該突起部3107被以不對天線3021的收發(fā)信產(chǎn)生實質(zhì)性影響的硬質(zhì)材料構(gòu)成。
[關于報警模塊]
參見圖5,在本實施例中,報警模塊306包括能產(chǎn)生聲音警報的聲音警報模塊3061(例如蜂鳴片及其驅(qū)動器)和能發(fā)出光警報的光警報模塊(例如led模組及其驅(qū)動器,未圖示)。對應于聲音警報模塊3061的安裝位置,在電倉殼體310(在本實施例中是設置在電倉下蓋3102的下方位置)上設有透聲孔3104,并且在該透聲孔處貼有防水透聲膜,使得既不影響警報音的外傳,又能防止灰塵或水等通過該透聲孔3104進入電倉內(nèi)部。
另外,光警報模塊被安裝在gps電路板3042上,其通過后述的gps電路板3042所設的管腳3044而可通信地連接于cpu模塊301,在cpu模塊301的控制下發(fā)出光警報。另外,在后述的gps保護蓋3043上設有導光孔3105(參見圖4),導光柱3063從該導光孔3105露出于gps保護蓋3043外部(參見圖3的(a)),從而能將led發(fā)出的光導出到防盜鎖外部。
通過將光警報模塊設置于靠近防盜鎖外表面的gps電路板,能縮短將led發(fā)出的光從防盜鎖內(nèi)部引導至外部的路徑長度,既保證了光警報的亮度,又簡化了電路布線設計。
需要說明的是,在本實施例中是同時具備聲音警報模塊3061和光警報模塊的,但也可以根據(jù)需要僅具備其中的一種。或者,如前所述由于本發(fā)明的防盜系統(tǒng)還有其它防盜策略,故防盜鎖30也可以不具備該報警模塊306。
[關于收/發(fā)信模塊]
作為集成在pcb板311上的收/發(fā)信模塊302,參見圖5和圖8,在pcb板311的靠近外殼309的開窗3093的位置,設有天線3021。由此,能防止天線與移動通信設備1、云計算器2間通過無線網(wǎng)絡收發(fā)信號時,信號被外殼309或電倉殼體310屏蔽或阻擋、導致收發(fā)信息不暢的情況。
[關于定位模塊]
作為定位模塊304,在本實施例中采用了gps模塊。參見圖5,如前所述gps保護蓋3043被形成為斜腰梯臺形狀,在其內(nèi)部收容gps電路板3042后,夾著密封墊3041地扣在面殼3091的正面?zhèn)鹊亩ㄎ荒K安裝部,并通過卡合、粘接、螺栓或鉚接等方式固定于面殼3091。gps保護蓋優(yōu)選采用硬質(zhì)(不易破損)、且不對gps信號的接收產(chǎn)生實質(zhì)性影響的材質(zhì)構(gòu)成。由此,gps電路板3042被防水防塵地密封在gps保護蓋3043和密封墊3041所圍成的密閉空間內(nèi),既能確保pgs信號的接收,又能保護gps電路板3042不受到損壞。另外,gps電路板3042的管腳3044穿過密封墊3041、面殼3091及電倉殼體309(具體來說是電倉上蓋3101)上對應位置所設的管腳通孔3106(參見圖5和圖7的(a))而插接于pcb板311上所設的連接器,從而使得gps電路板上的gps模塊及光警報模塊能與pcb板311上的cpu模塊301通信。
[關于鎖控制模塊]
圖7是表示本實施例的防盜鎖30的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖,其中(a)是從正面看時拆下面殼3091及密封墊3041、gps電路板3042、gps保護蓋3043后的樣子,(b)是從背面看時拆下底殼3092后的樣子。圖8是從正面偏右方看時,拆下面殼3091、電倉上蓋3101、以及密封墊3041、gps電路板3042、gps保護蓋3043后的立體圖。
本發(fā)明的防盜鎖的機械部分包括:設有擋槽的鎖銷,通過自身的移動來開放或關閉鎖口,從而開鎖或閉鎖;鎖舌,通過進出于鎖銷的擋槽,來阻擋或釋放鎖銷的移動;第一施力構(gòu)件,對鎖銷賦予向開鎖方向移動的力;第二施力構(gòu)件,對鎖舌賦予向進入鎖銷的擋槽的方向移動的力。
鎖控制模塊包括:電機驅(qū)動器,接受來自cpu的指示信號,控制電機組件的輸出軸的旋轉(zhuǎn);電機組件,根據(jù)電機驅(qū)動器的驅(qū)動信號而使輸出軸旋轉(zhuǎn);被連接于電機組件的輸出軸,將電機組件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力轉(zhuǎn)變成使鎖舌從鎖銷的擋槽中移出的驅(qū)動力的鎖舌驅(qū)動構(gòu)件;以及位置傳感器,檢測鎖舌的位置,并向cpu輸出表示鎖舌的位置的信號。
具體到本實施例,防盜鎖30采用馬蹄鎖形式,鎖銷3073b為環(huán)形鎖銷,通過沿外殼309所設的環(huán)形的鎖槽312移動來開放或關閉鎖口,從而實現(xiàn)開鎖或閉鎖。
鎖舌3071通過進出于鎖銷3073b上所設的擋槽,來阻擋或釋放鎖銷3073b沿c字形312的移動。參照圖8,鎖舌3071的中部開有供曲柄構(gòu)件3074的凸柄伸入的驅(qū)動孔。
第一施力構(gòu)件在本實施例中表現(xiàn)為拉簧3073a,其一端被固定在鎖槽312內(nèi),另一端與鎖銷3073b的非鎖口端連接,對鎖銷3073b賦予向開鎖方向拉的力。當然,在變形例中,例如也可以采用一端被固定在鎖槽312內(nèi)、另一端對鎖銷3073b賦予向開鎖方向彈的力的彈簧等。即,閉鎖時鎖銷3073b的鎖口端關閉鎖口并將彈簧壓縮,彈簧產(chǎn)生將鎖銷彈回的力,由此,當鎖舌移出擋槽時,彈簧的力被釋放,將鎖銷彈出,從而開放鎖口。除此以外,還可以采用其它方式來實現(xiàn)該功能。
另外,參照圖5,電機組件在本實施例中包括為鎖舌3071的移動提供動力源的電機3077、安裝于電機3077的輸出軸側(cè)的密封墊3076、以及將電機3077和密封墊3076收容在內(nèi)的電機盒3075。通過針對電機3077設置密封墊3076和電機盒3075,能形成防塵防水的電機組件,增加防盜鎖的耐環(huán)境性。該電機組件受被安裝在pcb板311上的電機驅(qū)動器(未示出)的驅(qū)動而使輸出軸旋轉(zhuǎn)。
鎖舌驅(qū)動構(gòu)件在本實施例中采用曲柄結(jié)構(gòu)。參照圖5,曲柄構(gòu)件3074的一端與電機組件的輸出軸連接,另一端形成有插入鎖舌上所形成的驅(qū)動孔的凸柄,當電機組件的輸出軸旋轉(zhuǎn)時,帶動該凸柄沿以偏心距為半徑的圓形軌跡旋轉(zhuǎn)。另外,鎖舌驅(qū)動構(gòu)件當然不限于本實施例的曲柄結(jié)構(gòu),只要是能將電機組件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力轉(zhuǎn)變成使鎖舌從鎖銷的擋槽中移出的驅(qū)動力的結(jié)構(gòu),可以采用任意傳動方式,例如也可以采用蝸桿結(jié)構(gòu)等。
如前所述鎖舌3071上形成有驅(qū)動孔,并且該驅(qū)動孔內(nèi)形成有擋塊。驅(qū)動孔被形成為能實現(xiàn)以下開鎖和閉鎖過程的形狀。
開鎖過程:
當鎖舌3071處于鎖銷的擋槽內(nèi)時,曲柄構(gòu)件的凸柄在驅(qū)動孔內(nèi)的非擋塊處待機;在準備開鎖時,曲柄構(gòu)件的凸柄在驅(qū)動孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)至擋塊位置時被擋塊阻擋,凸柄頂著擋塊繼續(xù)旋轉(zhuǎn),從而帶動鎖舌3071向移出擋槽的方向移動,此時對鎖舌3071賦予進入鎖銷3073b的擋槽的力的彈簧3078被壓縮;當凸柄繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進而越過了擋塊的阻擋時,鎖銷3073b失去了向移出擋槽的方向移動的力,從而在彈簧3078賦予的力的作用下向進入鎖銷的擋槽的方向移動,直至抵接于鎖銷,此時鎖銷已在拉簧3073a的作用下變位到開鎖狀態(tài),擋槽已移動到不與鎖舌對應的位置,故鎖銷將抵接于鎖銷的非擋槽部位,此時,曲柄構(gòu)件的凸柄轉(zhuǎn)回第一位置待機。
閉鎖過程:
當鎖銷3073被向閉鎖方向拉動,擋槽隨著鎖銷3073b的移動而又移動至與鎖舌3071對應的位置時,鎖舌3071在彈簧3078的推力下進入擋槽,卡定鎖銷3073b的移動,從而完成閉鎖。
為實現(xiàn)上述過程,驅(qū)動孔可以采用各種各樣的形狀。例如在本實施例中,驅(qū)動孔被形成為大致“b”字形狀,該“b”字的右半圓的頂部對應于所述擋塊。例如該“b”字形驅(qū)動孔的右半圓與豎線相接的部分的中部位置作為上述第一位置,凸柄在此處待機(以下也稱第一位置);在開鎖過程中當凸柄逆時針地沿右半圓從下向上旋轉(zhuǎn)至右半圓的頂部(擋塊)處時,凸柄頂著擋塊而帶動鎖舌整體向上方(移出擋槽的方向)移動;當凸柄到達即將越過擋塊的臨界處(以下也稱第二位置)時,鎖舌到達向上方(移出擋槽的方向)移動的最大位置,然后凸柄越過擋塊,進入“b”字形驅(qū)動孔的豎孔部分,鎖舌失去了被向上頂?shù)牧Γ瑥亩趶椈?078的推力作用下向下方(進入擋槽的方向)移動,抵接于鎖銷,此時凸柄停止轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)回到第一位置待機。
圖9是表示驅(qū)動孔的例示性形狀的示意圖。關于“b”字形驅(qū)動孔,可以是如圖9的(a)所示那樣的大致四分之三正圓,或者如圖9的(b)所示那樣的大致四分之三長橢圓。只要該正圓或長橢圓的直徑或短軸不小于凸柄的旋轉(zhuǎn)軌跡圓的直徑即可。另外,也可以不采用“b”字形孔,而是如圖9的(c)所示那樣在大致圓孔內(nèi)設有突起作為所述擋塊發(fā)揮作用。因此,驅(qū)動孔的形狀多種多樣,只要能與曲柄構(gòu)件配合實現(xiàn)上述的開鎖和閉鎖過程即可。
另外,在本實施例中用于檢測鎖舌3071的位置的位置傳感器3072包括分別位于鎖舌3071的左右兩側(cè)的第一限位開關3072a和第二限位開關3072b。該兩個限位開關可采用壓力傳感器來實現(xiàn)。具體來說,參見圖7的(a),在鎖舌3071的兩側(cè),分別在其移動方向上錯開的位置設有第一限位片3071a和第二限位片3071b,第一限位開關3072a和第二限位開關3072b分別被設置在與第一限位片3071a和第二限位片3071b對應的位置。當鎖舌3071進入鎖銷3073b上的擋槽內(nèi)時,第一限位片3071a與第一限位開關3072a相抵接,觸發(fā)第一限位開關3072a產(chǎn)生第一限位信號報告給cpu模塊301,由此,cpu模塊301得知防盜鎖當前處于閉鎖狀態(tài),此時第二限位片3071b與第二限位開關3072b相分離,不會觸發(fā)其產(chǎn)生限位信號。
在需要開鎖時,cpu模塊301指示電機驅(qū)動器驅(qū)動電機組件旋轉(zhuǎn),鎖舌3071被曲柄構(gòu)件驅(qū)動而從擋槽中移出,此時兩個限位片隨著鎖舌的移動而移動,第一限位片3071a與第一限位開關3072a分離,當鎖舌3071繼續(xù)移動而到達或接近所述最大移動距離時,第二限位片3071b抵接于第二限位開關3072b,觸發(fā)其產(chǎn)生第二限位信號報告給cpu模塊301,由此,cpu模塊301得知防盜鎖當前處于開鎖狀態(tài),指示電機驅(qū)動器停止電機的驅(qū)動。此時,與電機輸出軸相連的曲柄構(gòu)件的凸柄在慣性作用下轉(zhuǎn)過第二位置后停止。或者,也可以是cpu模塊301收到第二限位信號時指示電機驅(qū)動器繼續(xù)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動預定時間后再停止,使得凸柄能夠轉(zhuǎn)回到第一位置待機。
以上以壓力傳感器與鎖舌上的限位片的組合為例說明了檢測開鎖狀態(tài)和閉鎖狀態(tài)的一種實施例,但本發(fā)明不限于此,還可以采用各種方式實現(xiàn)檢測開鎖狀態(tài)和閉鎖狀態(tài)的目的,例如還可以采用激光傳感器與鎖舌上的位標的組合來實現(xiàn)該功能,或者還可以在鎖舌的移動方向上設置測距傳感器,通過檢測鎖舌與測距傳感器之間的距離來觸發(fā)位置檢測信號。
以上以自行車用的馬蹄鎖為例說明了本發(fā)明的防盜鎖的一例,但該防盜鎖顯然并不限于馬蹄鎖的形式,可以用于一切具有鎖口和鎖銷,以利用鎖銷的移動封閉或開放鎖口的方式實現(xiàn)閉鎖和開鎖的鎖具。當然,該防盜鎖也不僅能用于自行車,可以用于任意需要鎖定的對象。
雖然已詳細描述了各種概念,但本領域技術人員可以理解,對于那些概念的各種修改和替代在本發(fā)明公開的整體教導的精神下是可以實現(xiàn)的。本領域技術人員運用普通技術就能夠在無需過度試驗的情況下實現(xiàn)在權(quán)利要求書中所闡明的本發(fā)明。還可以理解的是,所公開的特定概念僅僅是說明性的,并不意在限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書及其等同方案的全部范圍來決定。