阅读说明：本技术 一种智能防盗车锁及防盗控制方法 (Intelligent anti-theft vehicle lock and anti-theft control method ) 是由 刘岩 刘忠泠 李鹏飞 于 2020-05-30 设计创作，主要内容包括：一种智能防盗车锁及防盗控制方法,属于智能锁具技术领域。包括锁圈(1)和锁梁(3),在锁梁(3)内设置有锁体(6),在锁体(6)内还设置有与钥匙配合的弹子,其特征在于：在锁梁(3)内设置有控制电路；在所述锁圈(1)与锁梁(3)分别设置有防剪线,防剪线随锁圈(1)和锁梁(3)形成锁定闭环首尾对接形成防剪线圈,防剪线圈的两端接入控制电路中；在所述锁体(6)内设置有与弹子一一对应并由弹子触发的触点开关(24),触点开关(24)分别接入控制电路中。在本智能防盗车锁及防盗控制方法中,通过设置控制电路以及防剪线圈,提高了车锁自身的防盗性能,同时将锁体内的弹子与控制电路结合,提高了钥匙与控制电路的搭配关系。(An intelligent anti-theft vehicle lock and an anti-theft control method belong to the technical field of intelligent locks. Including lock ring (1) and lock beam (3), be provided with lock body (6) in lock beam (3), still be provided with in lock body (6) with key complex pellet shot from a slingshot, its characterized in that: a control circuit is arranged in the lock beam (3); the lock ring (1) and the lock beam (3) are respectively provided with anti-shearing lines, the anti-shearing lines form a locking closed loop along with the lock ring (1) and the lock beam (3) and are butted end to form an anti-shearing coil, and two ends of the anti-shearing coil are connected into a control circuit; contact switches (24) which correspond to the marbles one by one and are triggered by the marbles are arranged in the lock body (6), and the contact switches (24) are respectively connected into the control circuit. According to the intelligent anti-theft vehicle lock and the anti-theft control method, the control circuit and the anti-shearing coil are arranged, so that the anti-theft performance of the vehicle lock is improved, and meanwhile, the balls in the lock body are combined with the control circuit, so that the matching relation between a key and the control circuit is improved.)

一种智能防盗车锁及防盗控制方法

技术领域

一种智能防盗车锁及防盗控制方法，属于智能锁具技术领域。

背景技术

自行车（包括电动自行车）是当今社会最受欢迎的出行方式之一，特别是普通自行车不仅可以节能减排又可以强身健体。然而相对于其他交通工具，自行车被盗的情况较为严重，自行车被盗的其中一个重要原因是自行车车锁的防盗性能较差。在现有技术中，对于车锁防盗性能的提升，主要关注点在于车锁材质、结构以及锁体复杂程度等机械结构方面的改进，不仅使得车锁结构变得复杂，还容易造成成本的大幅上升。

近些年来，随着科技的不断进步，也出现了各种智能车锁，然而目前市面上的智能车锁主要针对以下几种方案：（1）依靠各种传感器（如振动传感器）对车锁的状态进行感知；（2）依靠各种生物信息（如指纹）。（3）依赖于网络层面的信息推送技术。但是以上各种方案普遍存在的缺陷是过分依赖于各种电子元件以及电路，因此可靠性较差，然而车锁本身特别是对于暴力破坏锁具的防盗性能并未进行改进。并且现有技术的智能车锁并未合理的解决钥匙与控制电路的搭配关系，车锁的机械开启和智能开启之间并未实现合理的结合，因此目前市面上的智能车锁更多的是停留在概念的阶段，或只是强调技术理论上的先进性，但实际产品在使用过程中并未起到较好的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置控制电路以及防剪线圈，提高了车锁自身的防盗性能，同时将锁体内的弹子与控制电路结合，提高了钥匙与控制电路搭配关系的智能防盗车锁及防盗控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该智能防盗车锁，包括锁圈和锁梁，锁圈的两端对应装入锁梁两端的插孔内形成锁定闭环，在锁梁内设置有锁体，在锁体内还设置有与钥匙配合的弹子，钥匙转动锁体实现锁定闭环的锁定和开启，其特征在于：在锁梁内设置有控制电路；在所述锁圈与锁梁内分别设置有防剪线，锁圈和锁梁连接形成锁定闭环后，锁圈与锁梁内的防剪线首尾对接形成防剪线圈，防剪线圈的两端接入控制电路中；在所述锁体内设置有与弹子一一对应并由弹子触发的触点开关，触点开关分别接入控制电路中。

优选的，在所述锁梁两端插孔的孔底处设置有凸台，设置在锁梁内的防剪线包括两段锁梁防剪线，锁梁防剪线的一端接入所述的控制电路，另一端连接至凸台表面；在所述锁圈的端头处设置有与凸台对应的凹槽，设置在锁圈内的锁圈防剪线端部连接至凹槽内，锁梁防剪线和锁圈防剪线随凸台和凹槽的接触而接通。

优选的，在所述凸台的中心处放置有锁梁绝缘套，在锁梁绝缘套内放置有突出于凸台表面的固定触点，锁梁防剪线与固定触点连接；

在所述凹槽的内部设置有锁圈绝缘套，在锁圈绝缘套内设置有容纳固定触点的腔体，并在腔体的内部放置有与固定触点接触的弹性触点，锁圈防剪线与弹性触点连接。

优选的，在所述凸台与凹槽的接触面上还设置有密封圈。

优选的，在所述锁梁两端的插孔内分别设置有用于锁定锁圈的主锁头和副锁头，所述的锁***于主锁头的下方，锁体内随钥匙转动的锁芯自锁体的端部引出并与主锁头连接；主锁头和副锁头之间通过拉绳连接，在副锁头的转轴处还设置有实现副锁头复位的扭簧。

优选的，所述的触点开关设置在相应弹子的尾部，在弹子的后方还设置有同时挤压触点开关和相应弹子的弹簧，触点开关的接线端穿过弹簧后接入所述的控制电路中。

优选的，所述的弹子包括主弹子、检测弹子以及端弹子，主弹子沿锁体内锁芯径向放置，并沿锁芯的轴向并排设置有多个，检测端子沿锁芯径向放置并位于主弹子的对面，端弹子位于锁芯的尽头，并沿锁芯的轴线放置；

与端弹子对应的触点开关通过端弹子信号线引出，与检测弹子对应的触点开关通过检测弹子信号线引出，与主弹子对应的多个触点开关分别通过一一对应的主弹子信号线引出。

优选的，在所述锁梁内部设置有电气腔，所述的控制电路设置在电气腔内，控制电路包括微处理器、电流传感器、无线通讯模块、蜂鸣器以及指示灯，与所述弹子对应的触点开关通过导线分别与微处理器的输入端连接，防剪线圈与电流传感器相连，电流传感器与微处理器的信号输入端口相连，微处理器的信号输出端口与蜂鸣器以及指示灯连接，微处理器的输入输出端口与无线通讯模块双向连接。

优选的，在主锁头和副锁头的上部还分别设置有一个环形的密封气囊，密封气内嵌在相应的插孔内壁中。

一种防盗控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，钥匙正常拔出后，系统进行自检，完成自检后执行步骤b，若无法完成自检，执行步骤i；

步骤b，系统自检成功之后进入锁定状态，控制电路随机生成针对弹子的一组触发码；

步骤c，控制电路根据防剪线圈判断电流值是否达到预设的阈值，如果达到，执行步骤d，如果未达到，执行步骤h；

步骤d，控制电路通过触点开关判断弹子是否在预设的时间段内被触发，或者控制电路通过触点开关判断弹子在预设时间内的变化次数是否超过预设的阈值；

如果弹子在预设的时间内被触发或者弹子在预设时间内的变化次数未超过预设的阈值，执行步骤e，否则执行步骤f，

步骤e，控制电路判断弹子的触发状态与步骤b生成的触发码是否匹配，如果匹配，执行步骤f，如果不匹配，执行步骤j；

步骤f，控制电路切换为开锁状态，并将防剪线圈的数据端口关闭；

步骤g，控制电路判断电流传感器信号是否消失，如果消失，执行步骤i，如果信号电流传感器的信号未消失，执行步骤h；

步骤h，控制电路对异常状态进行指示，并执行步骤j；

步骤i，控制电路进行报警，并执行步骤j；

步骤j，控制电路将异常状态发送至服务器。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、在本智能防盗车锁及防盗控制方法中，通过设置控制电路以及防剪线圈，提高了车锁自身的防盗性能，同时将锁体内的弹子与控制电路结合，提高了钥匙与控制电路的搭配关系。

2、在主锁头和副锁头的上部还分别设置有一个环形的密封气囊，密封气囊内嵌在相应的插孔内壁中，当锁梁和锁圈锁定后，通过密封气囊起到密封作用。

3、锁圈防剪线与锁梁防剪线通过弹性触点和固定触点接触，实现了可靠连接。

附图说明

图1为智能防盗车锁结构示意图。

图2为图1中A处放大图。

图3为智能防盗车锁锁体结构示意图。

图4为智能防盗车锁主副锁头连接示意图。

图5为智能防盗车锁控制电路原理方框。

图6为智能防盗车锁防盗控制方法流程图。

其中：1、锁圈 2、锁圈防剪线 3、锁梁 4、密封气囊 5、主锁头 6、锁体 7、锁梁防剪线 8、电气腔 9、副锁头 10、触点弹簧 11、弹性触点 12、锁梁绝缘套 13、密封圈 14、锁梁绝缘套 15、固定触点 16、锁芯 17、端弹子 18、主弹子信号线 19、端弹子信号线 20、检测弹子信号线 21、检测弹子 22、衬套 23、触发腔 24、触点开关 25、锁孔 26、主弹子 27、拉绳 28、扭簧。

具体实施方式

图1~6是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种智能防盗车锁（以下简称防盗车锁），包括锁梁3和锁圈1，本申请中以市售常见的U型车锁为例进行说明。在锁梁3的两端开设有插孔，U型的锁圈1的两端插头装入插孔内锁定后形成闭环。

在锁梁3两端插孔的底部设置有一组锁头：主锁头5和位于另一个插孔内的副锁头9，在主锁头5的下方安装有锁体6，锁体6的内端与主锁头5固定，当钥匙***锁体6内并转动时，由锁体6直接带动主锁头5转动，主锁头5转动后带动另一端的副锁头9等角度转动。当锁圈1装入锁梁3内之后，通过主锁体5和副锁头9的往复转动，实现锁梁3和锁圈1的锁定和解锁。在主锁头5和副锁头9的上部还分别设置有一个环形的密封气囊4，密封气囊4内嵌在相应的插孔内壁中，当锁梁3和锁圈1锁定后，通过密封气囊4起到密封作用。

在锁梁3的中段内部设置有电气腔8，在电气腔8内设置有本防盗车锁的控制电路。在锁梁3的内部设置有两段锁梁防剪线7，两段锁梁防剪线7的其中一端接入控制电路中，另一端分别从锁梁3两端的两个插孔中露出，锁梁防剪线7本身与锁梁3绝缘。在锁圈1的内部设置有锁圈防剪线2，锁圈防剪线2的两端自锁圈1的两端引出且与锁圈1绝缘，当锁圈1与锁梁3锁定后，锁圈防剪线2的两端分别与相应插孔内锁梁防剪线7的端头相接，形成接入控制电路的线圈闭环。

结合图2，在锁梁3插孔的孔底处设置有凸起的凸台，在凸台的中心处形成容纳槽并在该容纳槽内放置有绝缘材料制成的锁梁绝缘套14，锁梁绝缘套14上端开口，并在该开口内放置有固定触点15，固定触点15突出于插孔内凸台的表面。并在凸台的表面设置有密封圈13，密封圈13位于固定触点15的外圈。锁梁防剪线7穿过锁梁绝缘套14后与固定触点15相连。

在锁圈1的端部设置有与锁梁3内凸台配合插接的凹槽。在凹槽的内端面上同样设置有容纳槽，并在该容纳槽中设置有绝缘材料制成的锁圈绝缘套12。锁圈绝缘套12端部开口并在其内部设置有挡环，挡环与开口端之间的空间用于容纳固定触点15，挡环与锁圈绝缘套12尽头之间的腔体内由外向内依次放置有弹性触点11和触点弹簧10。弹性触点11的尾部直径大于挡环的内径，因此弹性触点11在触点弹簧10的作用下突出于挡环且不会从挡环中被弹出。锁圈防剪线2的端部穿过锁圈绝缘套12后连接在弹性触点11的尾部。

当锁圈1装入锁梁3之后，锁梁3插孔孔底处的凸台进入锁圈1端部的凹槽内，同时固定挡在锁梁3凸台表面的固定触点15进入锁圈绝缘套12内并与弹性触点11接触。弹性触点11在触点弹簧10的作用下紧贴固定触点15的端面，从而实现了锁圈防剪线2与锁梁防剪线7的可靠连接。

如图3所示，锁体6包括衬套22和可转动的安装在衬套22内的锁芯16，在锁芯16内设置有用于容纳钥匙的锁孔25。在锁孔25的内壁上沿锁孔25的延伸方向依次开设有多条主弹子槽，在主弹子槽的对面开设有一条检测弹子槽。主弹子槽和检测弹子槽，主弹子槽和检测弹子槽沿锁芯16径向开设并由开设在衬套22中的锁体槽和开设在锁芯16内的锁芯槽内外对接而成，锁芯槽连通锁芯16的外壁以及锁孔25。

在每一条主弹子槽内分别放置有一组主弹子26，在检测弹子槽内放置有一组检测弹子21，主弹子26和检测弹子21均包括外侧的外弹子和内侧长度不同的内弹子，在锁具正常锁闭的状态下，内弹子自锁孔25中露出，而外弹子的两端分别位于锁芯16和衬套22内，使得锁芯16和衬套22无法产生相对转动。

当需要转动锁芯16时，将钥匙***锁孔25，（主弹子26和检测弹子21的）内弹子在钥匙表面“锯齿”的作用下向外侧推出，此时内弹子的外端面均同时位于锁芯16和衬套22的转动面处，而（主弹子26和检测弹子21的）外弹子在相应内弹子的作用下被推出锁芯16而整体进入弹子槽内，主弹子26和检测弹子21的外弹子和内弹子的对接面恰好与锁芯16和衬套22的转动面共面，所以此时不再有弹子同时位于锁体槽和锁芯槽内，此时转动钥匙即可驱动锁芯16在衬套22内转动。

在锁孔25的尽头处还沿锁芯16的轴向开设有端弹子槽，并在端弹子槽内放置有端弹子17，端弹子17随锁芯16的转动而转动，因此端弹子17无需采用两端弹子对接的结构实现。

锁芯16的端部突出于衬套22的端面，上述的主锁头5同轴固定在锁芯16突出于衬套22的端面上，因此锁芯16转动时可以同时带动主锁头5转动。结合图4，主锁头5和副锁头9之间由拉绳27连接，拉绳27优选采用钢丝实现。拉绳27的一端固定（或缠绕固定）在主锁头5与锁芯16的连接轴上；副锁头9的两端分别设置有置于锁梁3内的转轴，拉绳27的另一端固定（或缠绕固定）在副锁头9的其中一个转轴上，在该转轴的外圈还套装有扭簧28，扭簧28一端装入副锁头9内，另一端装入锁梁3内。

当开锁时，通过钥匙正向转动锁芯16，锁芯16带动主锁头5转动，此时主锁头5通过拉绳27拉动副锁头9同步转动，副锁头9转动后扭簧变形；当锁定时，通过钥匙反向转动锁芯16，锁芯16带动主锁头5反向转动，副锁头9在扭簧28的作用下复位，完成锁定。

在上述主弹子槽、检测弹子槽以及端弹子槽的尾部还分别设置有触发腔23，弹子（包括主弹子26、端弹子17以及检测弹子21）的尾部分别进入相应的触发腔23内，在每一个触发腔内分别设置有一个触点开关24，触点开关24在相应的触发腔23内往复移动。弹子的尾部与触点开关24的触发点接触，在触点开关24的尾部分别设置有复位弹簧。

当钥匙***锁孔25内之后，钥匙齿面对主弹子26依次进行挤压，钥匙的背面对检测弹子21进行挤压，钥匙的端部对端弹子17进行挤压。主弹子26、检测弹子21和端弹子17在被钥匙挤压后同时将相应的触点开关24触发。当钥匙被拔出后，主弹子26、检测弹子21和端弹子17在各自复位弹簧的作用下复位，将锁体6锁定。复位弹簧除了驱动弹子复位外，在触点开关24被弹子触发时，还起到一定的缓冲作用。

每一个触点开关24的接线端分别连接导线，其中设置在主弹子26尾部的触点开关24分别通过多条主弹子信号线18引出；设置在检测弹子21尾部的触点开关24通过检测弹子信号线20引出；设置在端弹子17尾部的触点开关24通过端弹子信号线19引出；端弹子信号线19、检测弹子信号线20和多条主弹子信号线18分别接入上述的控制电路中。

如图5所示，本防盗车锁的控制电路包括微处理器、电流传感器、无线通讯模块、蜂鸣器、指示灯以及上述的端弹子信号线19、检测弹子信号线20和多条主弹子信号线18。端弹子信号线19、检测弹子信号线20和多条主弹子信号线18接入微处理器的不同输入端口，任意一条信号线将相对应的触点开关24的开关状态信号送入微处理器中，微处理器通过信号线的状态判断相应的触点开关24（弹子）是否处于被触发的状态。在控制电路中还包括为控制电路提供能源的可充电电池以及充电电路，充电电路的充电口设置在锁梁3上。

电流传感器与微处理器的信号输入端口相连，上述由锁圈防剪线2和锁梁防剪线7的端头相接形成的闭环线圈与电流传感器相连，本防盗车锁在锁定状态下，微处理器通过判断电流传感器的信号判断锁圈1或锁梁3是否被恶意剪切。微处理器的信号输出端口与蜂鸣器以及指示灯连接，通过驱动蜂鸣器或/和指示灯工作，进行报警或对本防盗车锁的异常状态进行显示。微处理器的输入输出端口与无线通讯模块双向连接。

无线通讯模块采用NB-IOT通讯模块实现，微处理器通过无线通讯模块与服务器实现通讯。当防盗车锁本身出现故障或异常状态时，微处理器除了可以通过上述的蜂鸣器以及指示灯进行警示之外，还可以将故障或异常状态的信息通过无线通讯模块上传至服务器，服务器可以进一步的将故障或异常状态的信息发送至车主的移动终端（如手机）；同时，车主也可以通过移动终端向服务器发送指令，服务器进一步通过无线通讯模块将指令发送至微处理器，由微处理器进行进一步处理。

如图6所示，通过上述防盗车锁实现的防盗控制方法，包括如下步骤：

步骤1001，钥匙正常拔出；

当完成锁定或开锁之后，将锁圈1与锁梁3锁定，锁定之后要是正常拔出。

步骤1002，系统进行自检；

钥匙正常拔出后，微处理器检测主弹子26、检测弹子21和端弹子17是否复位，同时微处理器打开电流传感器的数据端口，系统完成自检。

步骤1003，系统是否自检成功；

微处理器判断系统是否自检成功，如果自检成功，执行步骤1004，如果自检失败，执行步骤，执行步骤1012。

步骤1004，进入锁定状态；

系统自检成功之后进入锁定状态，在进入锁定状态时，微处理器随机生成针对主弹子26的一组触发码。

触发码的生成原理及匹配过程如下：由上述可知在锁体6内设置有多个主弹子26，且在主弹子26的尾部分别设置有触点开关24，因此可以通过触点开关24表征主弹子26的状态（如触点开关24被触发后将相应主弹子26的状态记为“0”，触点开关24未触发时将相应主弹子26的状态记为“1”），因此通过所有主弹子26可以对应得到一组位数与主弹子26数量一致的二进制编码。微处理器在生成触发码时，按照主弹子26的排布顺序随机选择其中一个或多个作为检测位，检测位的状态记为“1”，从而生成触发码。例如：在锁体6内共设置有六个主弹子26，微处理器在某次生成触发码时，随机选择了第1、5、6个主弹子26作为检测位，从而生成的触发码为“1xxx11”。

在下一次钥匙***时，如果第1、5、6个主弹子26对应对触点开关24被触发，则表示与随机生成的触发码匹配，视为锁孔25内***了正确的钥匙。

步骤1005，电流传感器数据是否达到阈值；

微处理器通过电流传感器判断电流值是否达到预设定的阈值，如果达到预设定的阈值，执行步骤1006，如果未达到预设定的阈值，执行步骤1011。

步骤1006，主弹子是否触发；

微处理器判断主弹子26（任意一个或多个）是否被触发，如果主弹子26被触发，执行步骤1007，如果主弹子26未被触发，返回步骤1005。

步骤1007，判断端弹子17以及检测弹子21是否在设定的时间内触发；

主弹子26在被触发后，微处理器判断端弹子17以及检测弹子21是否在设定的时间内触发，如果正常的开锁，钥匙会在一个较短的时间内***锁孔25，因此通过微处理器预设定一个足以实现钥匙***的时间段，如果钥匙在该时间段内***锁孔25，则端弹子17以及检测弹子21均会被触发，则微处理器会初步认定锁孔25内放入了正确的钥匙，执行步骤1008，如果端弹子17以及检测弹子21未在设定的时间段内被触发，执行步骤1012。

或者判断主弹子触发状态的变化次数是否超出阈值；

微处理器判断主弹子26最内侧弹子触发状态的变化次数是否超过预设定的阈值，在正常状态下，如果车主正常的***钥匙，则主弹子26最内侧弹子（包括端弹子17以及检测弹子21）的触发状态不会在短时间内频繁变化。因此通过微处理器设定一个主弹子26最内侧弹子状态变化的阈值，如果主触点中最内侧弹子在设定的正常开锁时间中，触发状态次数的变化超过阈值上限或低于阈值下限，则表示锁孔内***了可以将端弹子17、检测弹子21以及部分主弹子26触发的钥匙或其他工具，执行步骤1012，如果主弹子26的最内侧弹子触发状态的变化次数未超过阈值，执行步骤1008；

步骤1008，主弹子26触发状态与触发码是否匹配；

微处理器判断端弹子17以及检测弹子21在设定的时间内触发或者弹子触发状态的变化次数未超出阈值后，端弹子17被触发，微处理器判断主弹子26的触发状态与随机生成的触发码是否匹配，如果匹配，执行步骤1009，如果不匹配，执行步骤1012。

步骤1009，切换为开锁状态；

微处理器将目前状态视为正常的开锁，切换为开锁状态，并将电流传感器的数据端口关闭。

步骤1010，电流传感器信号是否消失；

微处理器判断电流传感器信号是否消失，如果消失，执行步骤1012，如果信号电流传感器的信号未消失，执行步骤1011。

步骤1011，指示灯警示；

微处理器驱动指示灯工作，并执行步骤1013。指示灯可采用多色LED实现，对于不同的异常状态驱动不同指示灯发出不同颜色的亮光。

步骤1012，蜂鸣器报警；

微处理器驱动蜂鸣器工作，进行报警，并执行步骤1013。

步骤1013，向服务器发送信息；

微处理器通过无线通讯模块向服务器发送消息，由服务器进行进一步处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。