阅读说明：本技术 一种半自动式智能车位锁 (Semi-automatic intelligent parking spot lock ) 是由 李志� 李倩 刘二刚 张世科 李洪宇 陈博 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种半自动式智能车位锁,其包括固定座、伸缩杆组件、冂形连接框和固定在冂形连接框上的锁舌装置,固定座包括呈等腰三角形布置的转轴左侧轴、右侧轴和中间轴,冂形连接框的两个下端分别与左侧轴、右侧轴转动连接,伸缩杆组件的上端和冂形连接框中部转动连接,伸缩杆组件的下端和中间轴转动连接；锁舌装置包括微型电机、第一弹簧和一侧设有齿条的斜面锁舌,微型电机输出轴上同轴安装有和齿条啮合的齿轮,斜面锁舌的末端经第一弹簧与锁舌装置壳体连接；伸缩杆组件上设有带锁孔的卡片,锁孔和斜面锁舌在相对位移过程中对齐。本发明采用半自动设计,能实现车位锁自动开锁后放平,使用方便,在原有地锁基础上改进得到,降低了生产成本。(The invention discloses a semi-automatic intelligent parking spot lock, which comprises a fixed seat, a telescopic rod assembly, an Jiong-shaped connecting frame and a bolt device fixed on a Jiong-shaped connecting frame, wherein the fixed seat comprises a rotating shaft left shaft, a rotating shaft right shaft and an intermediate shaft which are arranged in an isosceles triangle shape, two lower ends of the Jiong-shaped connecting frame are respectively in rotating connection with the left shaft and the right shaft, the upper end of the telescopic rod assembly is in rotating connection with the middle part of the Jiong-shaped connecting frame, and the lower end of the telescopic rod assembly is in rotating connection with the intermediate shaft; the lock tongue device comprises a micro motor, a first spring and an inclined lock tongue, wherein a rack is arranged on one side of the inclined lock tongue; the telescopic rod component is provided with a clamping piece with a lock hole, and the lock hole is aligned with the inclined plane spring bolt in the relative displacement process. The parking spot lock adopts a semi-automatic design, can realize the automatic unlocking and leveling of the parking spot lock, is convenient to use, is improved on the basis of the original ground lock, and reduces the production cost.)

一种半自动式智能车位锁

技术领域

本发明涉及一种半自动式智能车位锁，其属于车位锁领域。

背景技术

随着汽车保有量的增加，车位资源越发紧张，在公共充电设施方面，经常出现油车占用充电车位造成电动汽车无法充电的情况。安装智能地锁是解决油车站位的有效方法之一。

但是目前的智能地锁普遍存在如下问题：

1.使用电动机驱动地锁升降，生产成本高，安装复杂。

2.通过感应设备感知车辆驶离车位后升起地锁，如相关设备故障可能损耗车辆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种使用方便、成本低、升降控制准确的半自动式智能车位锁。

本发明采用如下技术方案：

一种半自动式智能车位锁，其包括固定座、伸缩杆组件、冂形连接框和固定在冂形连接框上的锁舌装置，所述固定座包括呈等腰三角形布置的转轴左侧轴、右侧轴和中间轴，所述冂形连接框的两个下端分别与左侧轴、右侧轴转动连接，所述伸缩杆组件的上端和冂形连接框中部转动连接，伸缩杆组件的下端和中间轴转动连接；所述锁舌装置包括微型电机、第一弹簧和一侧设有齿条的斜面锁舌，微型电机输出轴上同轴安装有和齿条啮合的齿轮，斜面锁舌的末端经第一弹簧与锁舌装置壳体连接；伸缩杆组件上设有带锁孔的卡片，锁孔和斜面锁舌在相对位移过程中对齐。

进一步的，所述锁舌装置还包括锁舌装置固定架，所述锁舌装置壳体通过锁舌装置固定架固定在冂形连接框上。

进一步的，所述伸缩杆组件包括连接套管、伸缩内管、伸缩外管和中间轴套管，所述连接套管与冂形连接框中部转动连接，所述连接套管的中部与伸缩内管的上端相互垂直连接，所述伸缩内管和伸缩外管为嵌套关系且滑动连接，所述中间轴套管的中部与伸缩外管的下端相互垂直连接，所述中间轴套管与中间轴转动连接。

进一步的，本发明还包括锁到位装置，用于判断锁孔和斜面锁舌是否对齐到位。

进一步的，所述锁到位装置包括支架和转动臂，所述转动臂通过铰链轴连接在支架上，所述转动臂绕铰链轴转动路径上安装有接触开关。

进一步的，所述锁到位装置还包括挡块，所述挡块设置在支架上，用于限位转动臂绕铰链轴转动的位置。

进一步的，所述锁到位装置还包括第二弹簧，所述第二弹簧连接在支架和转动臂之间。

进一步的，本发明还包括螺旋弹簧，所述冂形连接框的两个下端分别与套有螺旋弹簧的左侧轴、右侧轴铰接，所述伸缩杆组件的下端和套有螺旋弹簧的中间轴转动连接。

进一步的，本发明还包括控制器，所述控制器的控制端与微型电机的受控端电连接。

进一步的，所述控制器用于控制微型电机的启停。

进一步的，本发明还包括控制器，所述控制器的I/O端与微型电机的受控端电连接，所述接触开关的信号输出端与控制器的I/O端电连接。

进一步的，所述控制器用于控制微型电机的启停且用于接收接触开关的反馈信号并判断锁到位装置的状态。

进一步的，本发明还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器的通信端电连接。

进一步的，无线通信模块用于和后台管理系统相通信。后台管理系统包括互联网平台。

本发明的有益效果如下：

本发明通过设计可抬起或放平的冂形连接框和固定座，固定座与地面接触面大，这种结构在受到各种水平方向推力时，使得地锁能承受较大的应力，不易损坏，冂形连接框于固定座通过3个轴呈三角连接，稳定不易变形，利用伸缩杆组件使得本车位锁能够单手实现抬起和放平，通过锁舌装置里微型电机控制斜面锁舌运动，实现锁定的半自动控制，通过锁到位装置里转动臂在卡片推动下绕铰链轴转动，此过程中转动臂触发接触开关，设置接触开关位置的依据是锁孔对准斜面锁舌时转动臂触发接触开关，对准后斜面锁舌在自然状态下伸出穿过锁孔，相当于接触开关被触发表示获知锁到位这一信号，有利于准确判断锁是否到位，也为该信号用作其他控制判断依据提供可能。

本发明采用半自动设计，能实现车位锁自动开锁后放平，使用方便，在原有地锁基础上改进得到，降低了生产成本高，在抬起时通过人工拉起车位锁，减少了因机器故障自动抬起可能造成的车辆损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本车位锁处于抬起状态的结构示意图。

图2为本车位锁处于放平状态的结构示意图。

图3为本车位锁中锁舌装置和锁到位装置的工作状态示意图。

图4为本车位锁中伸缩杆的结构示意图。

其中，1冂形连接框、2固定座、2-1左侧轴、2-2右侧轴、2-3中间轴、2-4左侧轴套管、2-5右侧轴套管、3伸缩杆组件、3-1连接套管、3-2伸缩内管、3-3伸缩外管、3-4中间轴套管、4锁舌装置、4-1斜面锁舌、4-2齿条、4-3齿轮、4-4微型电机、4-5第一弹簧、4-6锁舌装置壳体、4-7锁舌装置固定架、5卡片、6锁孔、7锁到位装置、7-1支架、7-2转动臂、7-3接触开关、7-4铰链轴、7-5挡块、7-6第二弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-图4和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

如图1-图4所示，本实施例涉及一种半自动式智能车位锁，其包括固定座2、伸缩杆组件3、冂形连接框1和固定在冂形连接框1上的锁舌装置4，所述固定座2包括呈等腰三角形布置的转轴左侧轴2-1、右侧轴2-2和中间轴2-3，所述冂形连接框1的两个下端分别与左侧轴2-1、右侧轴2-2转动连接，所述伸缩杆组件3的上端和冂形连接框1中部转动连接，伸缩杆组件3的下端和中间轴2-3转动连接；所述锁舌装置4包括微型电机4-4、第一弹簧4-5和一侧设有齿条4-2的斜面锁舌4-1，微型电机4-4输出轴上同轴安装有和齿条4-2啮合的齿轮4-3，斜面锁舌4-1的末端经第一弹簧4-5与锁舌装置壳体4-6连接；伸缩杆组件3上设有带锁孔6的卡片5，锁孔6和斜面锁舌4-1在相对位移过程中对齐。

进一步的，所述锁舌装置4还包括锁舌装置固定架4-7，所述锁舌装置壳体4-6通过锁舌装置固定架4-7固定在冂形连接框1上。

进一步的，所述伸缩杆组件3包括连接套管3-1、伸缩内管3-2、伸缩外管3-3和中间轴套管3-4，所述连接套管3-1与冂形连接框1中部转动连接，所述连接套管3-1的中部与伸缩内管3-2的上端相互垂直连接，所述伸缩内管3-2和伸缩外管3-3为嵌套关系且滑动连接，所述中间轴套管3-4的中部与伸缩外管3-3的下端相互垂直连接，所述中间轴套管3-4与中间轴2-3转动连接。

进一步的，本发明还包括锁到位装置7，用于判断锁孔6和斜面锁舌4-1是否对齐到位。

进一步的，所述锁到位装置7包括支架7-1和转动臂7-2，所述转动臂7-2通过铰链轴7-4连接在支架7-1上，所述转动臂7-2绕铰链轴7-4转动路径上安装有接触开关7-3。

进一步的，所述锁到位装置7还包括挡块7-5，所述挡块7-5设置在支架7-1上，用于限位转动臂7-2绕铰链轴7-4转动的位置。

进一步的，所述锁到位装置7还包括第二弹簧7-6，所述第二弹簧7-6连接在支架7-1和转动臂7-2之间。

进一步的，本发明还包括螺旋弹簧，所述冂形连接框1的两个下端分别与套有螺旋弹簧的左侧轴2-1、右侧轴2-2铰接，所述伸缩杆组件3的下端和套有螺旋弹簧的中间轴2-3转动连接。

进一步的，本发明还包括控制器8，所述控制器8的控制端与微型电机4-4的受控端电连接。

进一步的，所述控制器8用于控制微型电机4-4的启停。

进一步的，本发明还包括控制器8，所述控制器8的I/O端与微型电机4-4的受控端电连接，所述接触开关7-3的信号输出端与控制器8的I/O端电连接。

进一步的，所述控制器8用于控制微型电机4-4的启停且用于接收接触开关7-3的反馈信号并判断锁到位装置7的状态，从而进一步判断锁定情况。

进一步的，本发明还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制器8的通信端电连接。

进一步的，无线通信模块用于和后台管理系统相通信。后台管理系统包括互联网平台。

进一步的，本车位锁上还印制有二维码。在本车位锁抬起状态下，是禁止车辆驶入的，此时斜面锁舌4-1穿过卡片5上的锁孔6，用户通过移动终端扫描所述二维码，移动终端将识别该二维码对应的车位锁编号，并将该车位锁编号发送至互联网平台，所述互联网平台需用户提前注册，在接收到用户扫码得到的车位码编号后调取用户注册信息并将用户注册信息与车位码编号进行绑定，随即发送开锁指令至本车位锁上的无线通信模块，所述无线通信模块接收到开锁指令后传递给控制器8，所述控制器8驱动微型电机4-4启动带动齿轮4-3转动，从而带动与之啮合的齿条4-2平移，从而带动一侧安装有齿条4-2的斜面锁舌4-1回缩，使得第一弹簧4-5处于压缩状态，直至斜面锁舌4-1从卡片5上的锁孔6内脱出，从而冂形连接框1在重力作用下放平或者在螺旋弹簧作用下更快放平，此时伸缩杆组件3伸长，锁孔6随卡片5下移从而和斜面锁舌4-1错开，此时，随着卡片5下移，卡片5对锁到位装置7中转动臂7-2的压力减小，在第二弹簧7-6的作用下转动臂7-2离开接触开关7-3，接触开关7-3给控制器8发送相应信号，通过控制器8给微型电机4-4发送停止信号，关于微型电机4-4何时停电失力，可通过控制器8控制相应的延迟时间，在没有控制信号的情况下，微型电机4-4的齿轮4-3可在外力的作用下正反转动，此时第一弹簧4-5失去微型电机4-4转动造成的外力挤压，恢复自然状态从而将斜面锁舌4-1弹出，为下次锁定做准备；此时本车位锁处于放平状态，是允许车辆驶入的。

用户使用完车位后，将车位锁抬起，此时伸缩杆组件3缩短，锁孔6随卡片5上移从而挤压斜面锁舌4-1的斜面处，斜面锁舌4-1受到挤压力后使第一弹簧4-5压缩，斜面锁舌4-1回缩，当锁孔6随着卡片5上移至与斜面锁舌4-1对准处时，卡片5挤压斜面锁舌4-1的外力消失，在第一弹簧4-5的推动下斜面锁舌4-1穿过锁孔6，实现锁定状态。

本实施例的创新还在于，通过后台管理系统可以查询用户对本车位锁进行的解锁和锁定操作，结合现场视频检查如用户驶离后，没有抬起车位锁进行锁定，可以设置让该用户下次无法使用此种车位锁。

本实施例的创新还在于，用户可以通过互联网平台进行预约，车位锁会根据用户预约时间“指定闭合”，允许客户进入车位；只有在用户的手机或移动终端进行扫码后才会闭合，其他用户扫码会提示“该车位已被预定”。如果用户预约未为使用，下次将无法使用此种车位锁，也提供取消预约功能。

本实施例的创新还在于，如果用于开锁后，一定时间内没有进行充电，下次也将无法使用此种车位锁。

本发明通过设计可抬起或放平的冂形连接框和固定座，固定座与地面接触面大，这种结构在受到各种水平方向推力时，使得地锁能承受较大的应力，不易损坏，冂形连接框于固定座通过3个轴呈三角连接，稳定不易变形，利用伸缩杆组件使得本车位锁能够单手实现抬起和放平，通过锁舌装置里微型电机控制斜面锁舌运动，实现锁定的半自动控制，通过锁到位装置里转动臂在卡片推动下绕铰链轴转动，此过程中转动臂触发接触开关，设置接触开关位置的依据是锁孔对准斜面锁舌时转动臂触发接触开关，对准后斜面锁舌在自然状态下伸出穿过锁孔，相当于接触开关被触发表示获知锁到位这一信号，有利于准确判断锁是否到位，也为该信号用作其他控制判断依据提供可能。

本发明采用半自动设计，能实现车位锁自动开锁后放平，使用方便，在原有地锁基础上改进得到，降低了生产成本高，在抬起时通过人工拉起车位锁，减少了因机器故障自动抬起可能造成的车辆损坏。

本实施例中所述控制器包括步进电机控制器或伺服电机控制器。

步进电机控制器，它是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转。步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度。驱动器所接收的是脉冲信号，每收到一个脉冲，驱动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度，就因为这个特点，步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。

步进电机控制器的三大电路包括电机驱动电路、电机参数测量电路和电源及MCU控制电路。

电机驱动电路是在H桥电路的基础上设计步进电机驱动电路。采用分立元件MOS管搭建双H桥驱动电路是成熟的电机控制方案，电路不复杂，根据MOS管的不同工作电流的上限甚至可以高达数十安培，是理想的步进电机驱动器方案。

电机参数测量电路中电机电流采样电阻选用康铜电阻，一端连接H桥下方，另一端接GND。电压电流信号调理电路采用LM324运放搭建，电压跟随后送入MCU，由MCU内置10BitA/D转换器进行A/D采样。机壳温度监测选用数字温芯片DS18B20，将其贴至电机外壳表面，实时监测温度参数并送入MCU。

电源及MCU控制电路，系统中的驱动电路用输入电压供电，MCU和蓝牙模块需要额外的3.3V电压供电，传统的线性稳压器效率低、尺寸大且发热严重，因此使用DC—DC开关电源方式提供3.3V电压，保证器件的正常工作。

伺服电机控制器，它是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

伺服电机控制器的电路包括电机整流电路、功率驱动电路和电机控制电路。

电机整流电路，其中整流单元主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路，实质是一组共阴极与一组共阳极的三相半波可控整流电路的串联，习惯将其中阴极连接在一起的三个晶间管称为共阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管称为共阳极组。

功率驱动电路，其功率驱动单元一般采用智能功率模块，通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流。功率单元是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆变的高压变频器部件，主要由整流桥、可控硅、电解电容、IGBT等器件组成。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。

电机控制电路，其主电路采用数字信号处理器作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，进行智能控制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。