全自動智能自行車鎖及其控制方法與流程

本發(fā)明涉及全自動智能自行車鎖及其控制方法。

背景技術：

現(xiàn)有的自行車租賃都需要辦專用自行車卡才可以進行租車與還車操作，若專用自行車卡忘記攜帶，則無法進行租車與還車，因此很不方便，而且現(xiàn)有的自行車需要停在鄰近固定的停車點才可以進行還車操作，若鄰近停車點停滿，則無法進行還車，且扣費不會停止，因此需要找偏遠的停車點進行停車，使用很不方便，給人們的生活帶來了不利影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有產(chǎn)品中的不足，提供一種全自動智能自行車鎖及其控制方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

全自動智能自行車鎖，包括車鎖本體、電機、微型軸承、蝸桿、蝸輪、鎖栓、電池、充電模塊、固定板、SIM卡座、控制電路，固定板固定在車鎖本體上，固定板設有運動軌道，鎖栓、蝸輪都設置于運動軌道內(nèi)，所述蝸輪設有齒環(huán)，蝸桿與齒環(huán)相嚙合，電機通過微型軸承與蝸桿相連接，蝸輪連接鎖栓，充電模塊連接電池，電池連接電機，運動軌道的一側(cè)設有開鎖位置檢測開關，運動軌道的另一側(cè)設有關鎖位置檢測開關，SIM卡座、控制電路都固定在車鎖本體上，SIM卡座用于安裝SIM卡，控制電路包括微控制單元MCU、定位模塊、天線、SIM卡、電源模塊、報警器，定位模塊為GPS及GPRS模塊，天線和SIM卡都與定位模塊連接，定位模塊、電池、報警器都連接微控制單元MCU，定位模塊連接電池，電池通過電源模塊與微控制單元MCU相連接。

鎖栓、運動軌道都呈環(huán)形。

本發(fā)明還包括鎖栓護套，鎖栓護套固定在固定板上，鎖栓護套套在鎖栓外側(cè)。

鎖栓護套呈環(huán)形。

電機為減速電機。

一種全自動智能自行車鎖的控制方法，包括以下步驟：

a、初始化系統(tǒng)參數(shù)：微控制單元MCU初始化各項參數(shù)，連接目標服務器IP、設置心跳包間隔時間；

b、初始化模塊：各模塊開始運行，GPS模塊開始定位，GPRS模塊通過SIM卡卡座讀取SIM卡信息，SIM卡信息為IMEI碼、手機號；

c、連接服務器：GPRS模塊開始連接服務器，GPRS模塊將與服務器建立TCP長連接，若TCP連接中斷，則GPRS模塊將自動重新連接服務器；

d、檢測是否有開鎖指令：運行過程中，若未接收到SIM卡的開鎖指令，則心跳包發(fā)送功能開啟，微控制單元MCU將通過GPRS模塊向目標服務器發(fā)送鎖的狀態(tài)信息、位置經(jīng)緯度信息、電量信息，GPS及GPRS模塊進入休眠狀態(tài)，等待心跳包間隔時間后，GPS模塊重新定位，并重新發(fā)送自動鎖狀態(tài)，若收到SIM卡開鎖指令，則微控制單元MCU控制電機進行開鎖操作，心跳包發(fā)送功能停止，否則心跳包發(fā)送功能開啟，微控制單元MCU將通過GPRS模塊發(fā)送自動鎖的狀態(tài)，GPS及GPRS模塊進入休眠狀態(tài)；

e、檢測是否有關鎖指令：若接收到SIM卡的關鎖指令則微控制單元MCU控制電機進行關鎖操作，心跳包發(fā)送功能開啟，等待下次開鎖指令，否則等待SIM卡的關鎖指令。

GPS及GPRS模塊的休眠時間為初始化中的心跳包間隔時間。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過SIM卡發(fā)送開鎖指令或者關鎖指令，從而完成租車與還車的操作，且還車時，不需要將車停在固定位置，只需要將車停好，通過SIM卡發(fā)送關鎖指令就可以完成還車操作，GPS定位模塊、天線實現(xiàn)精確定位。充電模塊可隨時檢測電量并在低電量時發(fā)送報警信息，使用方便，本發(fā)明通過關鎖位置檢測開關和開鎖位置檢測開關可以實現(xiàn)電機在開鎖與關鎖時對鎖栓的精準控制。本發(fā)明通過電機帶動蝸桿進行轉(zhuǎn)動，然后蝸桿帶動蝸輪齒環(huán)進行轉(zhuǎn)動，從而蝸輪齒環(huán)帶動鎖栓進行轉(zhuǎn)動，完成開鎖關鎖操作，不需要用手完成開鎖關鎖操作，操作簡單，使用方便，本發(fā)明結(jié)構簡單，成本低，具有實用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖；

圖2為除去鎖栓護套的結(jié)構示意圖；

圖3為除去鎖栓護套和鎖栓的結(jié)構示意圖；

圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，全自動智能自行車鎖，包括車鎖本體1、電機6、微型軸承7、蝸桿5、蝸輪10、鎖栓4、電池9、充電模塊8、固定板2、SIM卡座32、控制電路31，所述固定板2固定在車鎖本體上，所述固定板2設有運動軌道21，所述鎖栓4、蝸輪10都設置于運動軌道21內(nèi)，所述蝸輪10設有齒環(huán)101，所述蝸桿10與齒環(huán)101相嚙合，所述電機6通過微型軸承7與蝸桿5相連接，所述蝸輪10連接鎖栓4，所述充電模塊8連接電池9，所述電池9連接電機6，所述運動軌道21的一側(cè)設有開鎖位置檢測開關212，所述運動軌道的另一側(cè)設有關鎖位置檢測開關211，所述SIM卡座32、控制電路31都固定在車鎖本體制上，所述SIM卡座用于安裝SIM卡32，所述控制電路31包括微控制單元MCU311、定位模塊312、天線313、SIM卡314、電源模塊315、報警器316，所述定位模塊312為GPS及GPRS模塊，所述天線313和SIM卡32都與定位模塊312無線連接，所述定位模塊312、電池9、報警器316都連接微控制單元MCU311，所述定位模塊312連接電池9，所述電池9通過電源模塊315與微控制單元MCU311相連接。鎖栓4、運動軌道21都呈環(huán)形。本發(fā)明還包括鎖栓護套3，所述鎖栓護套3固定在固定板2上，所述鎖栓護套3套在鎖栓4外側(cè)。鎖栓護套3呈環(huán)形。電機6為減速電機。

一種全自動智能自行車鎖的控制方法，包括以下步驟：

a、初始化系統(tǒng)參數(shù)：所述微控制單元MCU311初始化各項參數(shù)，連接目標服務器IP、設置心跳包間隔時間；

b、初始化模塊：各模塊開始運行，所述GPS模塊開始定位，所述GPRS模塊通過SIM卡314讀取SIM卡信息，所述SIM卡信息為IMEI碼、手機號；

c、連接服務器：所述GPRS模塊開始連接服務器，所述GPRS模塊將與服務器建立TCP長連接，若TCP連接中斷，則GPRS模塊將自動重新連接服務器；

d、檢測是否有開鎖指令：運行過程中，若未接收到SIM卡的開鎖指令，則心跳包發(fā)送功能開啟，微控制單元MCU311將通過GPRS模塊向目標服務器發(fā)送鎖的狀態(tài)信息、位置經(jīng)緯度信息、電量信息，GPS及GPRS模塊進入休眠狀態(tài)，等待心跳包間隔時間后，GPS模塊重新定位，并重新發(fā)送自動鎖狀態(tài)，若收到SIM卡開鎖指令，則微控制單元MCU311控制電機6進行開鎖操作，心跳包發(fā)送功能停止，否則心跳包發(fā)送功能開啟，微控制單元MCU311將通過GPRS模塊發(fā)送自動鎖的狀態(tài)，GPS及GPRS模塊進入休眠狀態(tài)；

e、檢測是否有關鎖指令：若接收到SIM卡的關鎖指令則微控制單元MCU311控制電機6進行關鎖操作，心跳包發(fā)送功能開啟，等待下次開鎖指令，否則等待SIM卡的關鎖指令。

GPS及GPRS模塊的休眠時間為初始化中的心跳包間隔時間。

發(fā)明通過SIM卡發(fā)送開鎖指令或者關鎖指令，從而完成租車與還車的操作，且還車時，不需要將車停在固定位置，只需要將車停好，通過SIM卡發(fā)送關鎖指令就可以完成還車操作，GPS定位模塊、天線實現(xiàn)精確定位。充電模塊可隨時檢測電量并在低電量時發(fā)送報警信息，使用方便，本發(fā)明通過關鎖位置檢測開關和開鎖位置檢測開關可以實現(xiàn)電機在開鎖與關鎖時對鎖栓的精準控制。本發(fā)明通過電機帶動蝸桿進行轉(zhuǎn)動，然后蝸桿帶動蝸輪齒環(huán)進行轉(zhuǎn)動，從而蝸輪齒環(huán)帶動鎖栓進行轉(zhuǎn)動，完成開鎖關鎖操作，不需要用手完成開鎖關鎖操作，操作簡單，使用方便，本發(fā)明結(jié)構簡單，成本低，具有實用性。

該鎖通過減速電機與蝸桿的連接、蝸桿與蝸輪齒環(huán)的嚙合，帶動鎖栓轉(zhuǎn)動實現(xiàn)開鎖與關鎖的功能。減速電機正轉(zhuǎn)，帶動鎖栓作順時針方向轉(zhuǎn)動，當檢測開鎖位置檢測開關212檢測到鎖栓運動到運動軌道的左上端時，電機停轉(zhuǎn)，開鎖完成；減速電機反轉(zhuǎn)，帶動鎖栓作逆時針方向轉(zhuǎn)動，關鎖位置檢測開關211檢測到鎖栓運動到運動軌道的右下端時，電機停轉(zhuǎn)，關鎖完成。減速電機結(jié)構緊湊，體積小，能耗低，噪音低，振動小。蝸桿與蝸輪齒環(huán)傳動，結(jié)構緊湊，傳動平穩(wěn)。通過開鎖位置檢測開關和關鎖位置檢測開關可以實現(xiàn)電機在開鎖與關鎖時對鎖栓位置的精準控制。

需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一種具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形?？傊?，本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的其他變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。