[发明专利]两轮体感电动平衡车电子锁及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电子锁控制安全技术领域，涉及到两轮体感电动平衡车电子锁的机械结构和电子控制部分设计，尤其涉及到电子锁的控制方法设计。

背景技术

体感电动平衡车主要是通过车体内部的陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态变化，在动态稳定原理基础上进行电机驱动以实现车体运动中的平衡。近年来，体感电动平衡车作为一种休闲代步工具，已广泛出现在生态旅游风景区、大型公园以及展会中心。同时，作为巡逻代步工具，也广泛应用到地铁、机场以及高档小区的治安巡逻。

随着平衡车的使用越来越广泛，平衡车的安全保护也越来越重要。大多数的平衡车价格都在一万元以上，车失窃对持有者来说是一个很大的经济损失，因此有必要设计一种电子锁对平衡车进行有效的安全保护。

申请号为“201310093688.8”的发明专利文献公开了一种电子锁。在现有门锁的结构基础上，通过增加驱动电机等来实现电子锁门。该锁主要针对家用防盗门，而防盗门与电动平衡车的内部结构有天壤之别，因此该专利不适合于两轮电动平衡车的使用。

专利号为“ZL201120224336.8”的实用新型专利文献公开了一种电子锁。该锁由传动机构、锁舌组件、电机和电路等组成。传动机构将电机的转动传递至拨动轴，进而通过拨动限位机构实现锁舌的伸缩和定位，是采用电机和机械钥匙来进行打开和关闭，不能实现无线遥控控制，且结构不适合电动平衡车的安装。

申请号为“201410375299.9”的实用新型专利文献公开了一种电动车电子锁。利用转动电机、旋转电磁圈和锁块等对电动自行车前车轴进行防盗，可以通过无线遥控来实现控制。但电动平衡车的车轮结构及安装方式与电动自行车完全不一样，因此该锁同样不能用于电动平衡车。

专利号为“ZL201120048755.0”的实用新型专利文献公开了一种电动车锁控电子涨闸锁，包括了电门锁，中央控制单元和电子涨闸锁三部分，而电子涨闸锁又包括直流有刷马达、齿轮减速箱、锁柱、闸芯等。该锁同样是针对电动自行车设计，虽有中央控制单元，但不能实现遥控功能。

从现有的专利文献来看，目前已有的电子锁基本上是针对门窗，或针对电动自行车而设计，还未发现有针对两轮体感电动平衡车的电子锁。门窗和电动自行车的结构与体感电动平衡车结构差异很大，不能进行套用。从现有市面上出售的体感电动平衡车产品来看，也未发现与平衡车匹配的一体锁。出于安全起见，使用者平常更多是通过便携式车锁来进行防盗。而这种锁因暴露在外，容易遭人破坏，且携带也不方便。鉴于此，发明一种与体感电动平衡车匹配的电子锁对保护平衡车财产安全很有必要，而基于无线遥控实现平衡车的“开锁”和“关锁”，将提高操作的时尚性、便捷性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于为两轮体感电动平衡车提供一个实体安全防护，避免因被盗而造成财物损失。由于目前两轮体感电动平衡车主要是由有刷直流减速电动机驱动，故本发明针对该类平衡车车体结构设计了与之匹配的电子锁。

本发明所采取的技术方案是：整个电子锁包括机械结构与电子控制部分。机械结构由锁扣盘和安装在平衡车箱体内的锁体组成。锁扣盘上均匀分布着若干锁扣孔，且利用螺钉通过套筒和车轮轮毂端盖固定在车轮上。锁体包括锁芯和传动机构。锁芯由锁舌、传动件、导柱、限位销和弹簧组成。当锁舌伸出插进锁扣孔时即锁住车轮，反之缩回锁舌即实现车轮开锁。锁舌的伸出与缩回主要依靠锁体中的传动机构来实现。传动机构的齿条底部装有止推块，齿条与步进电机轴上的齿轮拟合。当步进电机反转时，齿条带动止推块前移，限位销在弹簧的弹力作用下左移，实现锁舌伸出。反之，当步进电机正转时，止推块拨动限位销，使限位销右移实现锁舌的缩回。电子控制部分包括电子锁发送端控制器和电子锁接收端控制器。发送端控制器以发送端微处理器为核心，将遥控按键的命令数据通过NRF2401射频模块发送出去。接收端控制器以接收端微处理器为核心，通过NRF2401射频模块接收命令数据，并根据命令数据产生控制信号和脉冲信号，再经过L297硬件环形分配器的脉冲分配，以及L298驱动模块的功率放大来驱动步进电机。

本发明具体的技术方案为，由机械结构与电子控制部分组成；所述机械结构包括锁扣盘和安装在平衡车箱体内的锁体。

所述锁扣盘为圆盘状薄板，所述锁扣盘表面沿周向均匀开设锁扣孔；所述锁扣盘通过螺钉与套筒固定，所述轮毂上设有圆环状端盖，所述套筒安装在轮毂的端盖内，通过螺钉与端盖固定。