一种无源智能电子车锁制造技术

本发明专利技术涉及一种无源智能电子车锁，车锁本体上安装有与主控芯片连接的通信模块、NFC模块和关锁按键，主控芯片通过电机驱动模块依次连接有减速电机、安装有绝对编码器的锁销，主控芯片还分别与角度传感器、发电机连接，发电机与太阳能电池板均连接至蓄电池，主控芯片根据锁销位置信息、车身角度信息、用户IC卡信息以及关锁按键的状态信息，以判断车锁是否上锁、判断车辆的行驶状态、判断车辆是否存在异常情况以及对用户IC卡信息进行匹配验证，从而输出对应信号给通信模块、控制减速电机和发电机的工作状态。与现有技术相比，本发明专利技术能够在不影响行车舒适性的前提下，为车锁提供更多的自充电储备，同时实现可靠有效的车锁开关控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种无源智能电子车锁


[0001]本专利技术涉及自行车车锁
，尤其是涉及一种无源智能电子车锁。

技术介绍

[0002]目前关于智能电子车锁供电方面的研究，有研究是利用太阳能发电装置为电子车锁供电，有研究是利用电磁感应原理，通过自行车颠簸产生的电能为装置供电，有的研究则是利用骑行过程中轮毂带动发电装置发电；
[0003]关于车锁开关控制方面的研究，目前的研究大多采用手机软件扫描二维码的方式进行开关的控制。
[0004]对于智能电子车锁供电方面的研究，利用太阳能发电装置供电的车锁，在阴雨天气的时候，不能为装置供电；通过颠簸产生电能的应用场景有限，因为目前城市中道路比较平坦，而且大多数人更愿意走平坦的道路；若是直接利用轮毂带动发电机发电，骑行过程中会更加的吃力，骑行过程中的阻力更大；对于车锁开关方面的研究，若车身上二维码发生损坏或者别恶意更改，则有可能导致开锁失败或者导致用户发生其他损失情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无源智能电子车锁，能够提升车锁的自充电储备，且不会对用户骑行产生影响，并能可靠地进行车锁开关控制。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无源智能电子车锁，包括车锁本体，所述车锁本体上安装有主控芯片、通信模块、NFC模块和关锁按键，所述通信模块、NFC模块、关锁按键分别与主控芯片连接，所述通信模块与后台控制中心连接，所述主控芯片通过电机驱动模块连接有减速电机，所述减速电机的输出端连接至车锁本体的锁销，所述锁销上安装有绝对编码器，所述绝对编码器的输出端连接至主控芯片，所述主控芯片还分别与角度传感器、发电机连接，所述发电机连接至蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板连接，所述主控芯片根据绝对编码器检测的锁销位置信息、角度传感器检测的车身角度信息、NFC模块检测的用户IC卡信息以及关锁按键的状态信息，以判断车锁是否上锁、判断车辆的行驶状态、判断车辆是否存在异常情况以及对用户IC卡信息进行匹配验证，从而输出对应信号给通信模块、控制减速电机和发电机的工作状态。
[0007]进一步地，所述主控芯片与发电机的电磁开关连接，当主控芯片判断车锁未上锁且车辆的行驶状态为下坡滑行时，则输出指令给发电机的电磁开关，使发电机开始输出电能。
[0008]进一步地，所述主控芯片还连接有报警装置，当主控芯片判断车辆存在异常情况或用户IC卡信息验证不通过时，则输出指令给报警装置，使报警装置发出报警信号。
[0009]进一步地，所述车辆异常情况包括车辆摔倒和车辆异常移动。
[0010]进一步地，所述发电机和太阳能电池板均通过稳压器连接至蓄电池。
[0011]进一步地，所述绝对编码器安装在锁销末端。
[0012]进一步地，所述主控芯片具体为STM32F103C8T6单片机，所述角度传感器具体为GY—25倾斜角度传感器，所述通信模块具体为GSM通信模块。
[0013]一种无源智能电子车锁的工作方法，包括以下步骤：
[0014]S1、太阳能电池板持续将接收的光能转换为电能，并输出给蓄电池进行充电，由蓄电池为整个电子车锁供电；
[0015]S2、主控芯片实时读取绝对编码器输出的锁销位置信息，并根据锁销位置信息判断当前车锁是否上锁，若判断为未上锁，则执行步骤S3，若判断为上锁，则执行步骤S5；
[0016]S3、主控芯片实时获取角度传感器输出的车身角度信息，并根据车身角度信息判断当前车辆行驶状态是否为下坡滑行，若判断为是，则主控芯片控制发电机启动工作，由发电机输出电能给蓄电池进行充电，之后执行步骤S4，否则直接执行步骤S4；
[0017]S4、主控芯片检测关锁按键状态是否被按下，若检测为按下状态，则返回步骤S2，否则返回步骤S3；
[0018]S5、主控芯片实时读取角度传感器输出的车身角度信息，并根据车身角度信息判断当前车辆是否存在异常情况，若判断为是，则分别输出指令给通信模块和报警装置，通信模块输出对应信息给后台控制中心，报警装置发出报警信号，之后返回步骤S2，否则执行步骤S6；
[0019]S6、主控芯片接收NFC模块输出的IC卡感应信号，并将IC卡感应信号与主控芯片内预置的密钥信息进行匹配验证，若验证通过，则主控芯片通过驱动模块输出控制信号给减速电机，带动锁销完成开锁动作，之后返回步骤S2，若验证不通过则主控芯片分别输出指令给通信模块和报警装置，通信模块输出对应信息给后台控制中心，报警装置发出报警信号，之后返回步骤S2。
[0020]进一步地，所述步骤S3中判断当前车辆行驶状态是否为下坡滑行的具体过程为：若车身角度信息大于90
°
，且车身角度信息持续变化量小于第一预设阈值，则判断当前车辆行驶状态为下坡滑行。
[0021]进一步地，所述步骤S5中判断当前车辆是否存在异常情况的具体过程为：
[0022]若车身角度信息小于或等于20
°
，则判断车辆存在摔倒异常情况；
[0023]若车身角度信息持续变化量超过第二预设阈值，则判断车辆存在异常移动情况。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0025]一、本专利技术通过在车锁本体内安装主控芯片，并利用角度传感器和绝对编码器分别获取车身角度信息和车锁锁销位置信息，当车辆行驶状态为下坡滑行时，主控芯片控制发电机输出电能给蓄电池，此外，太阳能电池板保持持续为蓄电池提供电能的状态，以此保证整个电子车锁具有足够的自充电储备，即使遇到阴雨天骑行状况，也能在不影响骑行舒适性的前提下，将车辆下坡滑行时的动能转换为电能进行存储，实现无源供电的目的。
[0026]二、本专利技术基于绝对编码器采集锁销位置信息，不同于仅检测关锁按键状态的方式，还能够判断车锁是否存在卡住情况，使得主控芯片能够更加准确得知车锁是否上锁，结合NFC模块获取用户IC卡信息、并由主控芯片进行密钥信息的匹配验证，能够可靠、准确地完成开锁操作。
[0027]三、本专利技术通过设置与主控芯片连接的通信模块和报警装置，结合角度传感器获
取的车身角度信息以及用户IC卡信息验证结果，使得主控芯片能够及时判断出车辆的异常情况以及开锁验证异常情况，并通过通信模块告知后台控制中心、通过报警装置发出报警信号，从而保证车辆的自身安全。
附图说明
[0028]图1为本专利技术电子车锁结构示意图；
[0029]图2为本专利技术电子车锁的工作流程示意图；
[0030]图中标记说明：
[0031]1、主控芯片，2、通信模块，3、NFC模块，4、关锁按键，5、后台控制中心，6、电机驱动模块，7、减速电机，8、锁销，9、绝对编码器，10、角度传感器，11、发电机，12、蓄电池，13、太阳能电池板，14、报警装置，15、稳压器。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0033]实施例
[0034]如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源智能电子车锁，其特征在于，包括车锁本体，所述车锁本体上安装有主控芯片(1)、通信模块(2)、NFC模块(3)和关锁按键(4)，所述通信模块(2)、NFC模块(3)、关锁按键(4)分别与主控芯片(1)连接，所述通信模块(2)与后台控制中心(5)连接，所述主控芯片(1)通过电机驱动模块(6)连接有减速电机(7)，所述减速电机(7)的输出端连接至车锁本体的锁销(8)，所述锁销(8)上安装有绝对编码器(9)，所述绝对编码器(9)的输出端连接至主控芯片(1)，所述主控芯片(1)还分别与角度传感器(10)、发电机(11)连接，所述发电机(11)连接至蓄电池(12)，所述蓄电池(12)与太阳能电池板(13)连接，所述主控芯片(1)根据绝对编码器(9)检测的锁销(8)位置信息、角度传感器(10)检测的车身角度信息、NFC模块(3)检测的用户IC卡信息以及关锁按键(4)的状态信息，以判断车锁是否上锁、判断车辆的行驶状态、判断车辆是否存在异常情况以及对用户IC卡信息进行匹配验证，从而输出对应信号给通信模块(2)、控制减速电机(7)和发电机(11)的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述主控芯片(1)与发电机(11)的电磁开关连接，当主控芯片(1)判断车锁未上锁且车辆的行驶状态为下坡滑行时，则输出指令给发电机(11)的电磁开关，使发电机(11)开始输出电能。3.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述主控芯片(1)还连接有报警装置(14)，当主控芯片(1)判断车辆存在异常情况或用户IC卡信息验证不通过时，则输出指令给报警装置(14)，使报警装置(14)发出报警信号。4.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述车辆异常情况包括车辆摔倒和车辆异常移动。5.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述发电机(11)和太阳能电池板(13)均通过稳压器(15)连接至蓄电池(12)。6.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述绝对编码器(9)安装在锁销(8)末端。7.根据权利要求1所述的一种无源智能电子车锁，其特征在于，所述主控芯片(1)具体为STM32F103C8T6单片机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘衡，王鸿，王致杰，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：