具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

为了阐释的目的而描述了本发明的一些示例性实施例，需要理解的是，本发明可通过附图中没有具体示出的其他方式来实现。

本发明提供的一种车辆的开关锁方法，通过控制安装在车辆上的锁体的开关，实现对车辆的上锁和解锁。在本发明的一个较佳实施例中，如图1所示，包括开锁过程和关锁过程。

开锁过程包括：锁体接收开锁指令，获取锁体的开关锁状态(即锁体是否锁住车辆)，根据车辆的开关锁状态来判断是否执行开锁指令。如果车辆已经处于开锁状态，即锁体没有锁住车辆，此时，不再执行开锁指令；如果车辆处于关锁状态，即锁体已锁住车辆，则锁体执行开锁指令，使车辆解锁。

关锁过程包括：锁体接收关锁指令，获取车辆的速度，然后与预设安全速度比较，根据比较结果来判断是否执行关锁指令。如果车辆的速度大于预设安全速度，还继续执行关锁指令，可能会导致安全事故的发生，因此，此时不执行关锁指令。如果车辆的速度小于等于预设安全速度，包括车辆处于停止状态，则继续执行关锁指令。

在一些实施方式中，可以在车辆的锁体中仅执行如上所述的开锁过程所包括的步骤，也可以在车辆的锁体中仅执行如上所述的关锁过程所包括的步骤。在此处，优选地，在车辆锁体中既执行上述开锁过程，又执行上述关锁过程。

下面对开锁过程和关锁过程分别予以详细描述。

1、开锁过程

锁体接收的开锁指令可以有不同来源。在一些实施方式中，用户使用终端扫描设置于车辆的二维码获取车辆信息并发送至用户端服务器，用户端服务器向车辆的锁体发送开锁指令。在一些实施方式中，用户使用终端与车辆的锁体之间采用例如蓝牙之类的近程通讯方式建立连接并向锁体发送开锁指令。本领域技术人员可以根据实际需求设置和识别不同的开锁指令来源。

锁体在接受开锁指令之后，并不立即执行开锁指令，而是根据锁体的开关锁状态来判断是否执行开锁指令。在一些实施方式中，可以通过调用存储在存储器中的数据来获取开关锁状态。锁体定时检测开关锁状态信息，或者锁体每次执行开锁或关锁操作后及时将开关锁状态数据存储在存储器中。当接收到开锁指令后，在存储器中调用最近一次更新的开关锁状态。在一些实施方式中，可以在接收到开锁指令时，实时检测当前的开关锁状态。优选地，可以通过锁体的控制装置来获取开关锁状态。

锁体的控制装置在获取锁体的开关锁状态后，如果锁体处于开锁状态，则不执行开锁指令，优选地，还给用户发送提示信息，告知车辆正在占用中。如果锁体处于关锁状态，则执行开锁指令，优选地，在开锁完毕后，给用户发送开锁成功的提示信息。在一些实施方式中，用户通过扫码方式开锁时，锁体向用户端服务器上报开锁状态信息，用户端服务器向用户终端发送提示信息。在一些实施方式中，用户通过例如蓝牙等近程通讯方式开锁时，锁体直接向用户终端发送提示信息。不管通过哪种实施方式，都将锁体当前的开关锁状态发送至用户端服务器并更新，或同时对存储器中的数据进行更新。

锁体的开锁过程通过控制锁体的驱动部件运动来完成。为防止驱动部件因故障或意外发生转动，造成安全隐患，驱动部件一般处于断电状态。在一些实施方式中，在接收到开锁指令时，控制装置控制驱动部件上电，如果不能执行开锁指令，则继续控制驱动部件保持断电。在一些实施方式中，接收到开锁指令并判断锁体已经处于关锁状态，可以正常执行开锁指令，此时，控制装置控制驱动部件上电，如果判断锁体已经处于开锁状态，不可以正常执行开锁指令，此时控制装置控制驱动部件保持断电。在开锁完毕之后，锁体处于开锁状态下，则仍控制驱动部件保持断电状态。

优选地，锁体开关锁状态的检测，可以通过设置在锁体内的开关检测装置来实现。在锁体内设置至少一个开关检测装置，优选地，设置两个开关检测装置，其中一个开关检测装置设置在驱动部件的输出端附近，由驱动部件的输出端来触发开关检测装置；另一个开关检测装置设置在锁舌附近，由锁舌来触发开关检测装置；然后根据两个开关检测装置的状态综合来判断锁体的开关锁状态。开关检测装置可以是行程开关、光耦装置或者其他因受到外界环境刺激而产生触发信息的装置。通过设置两个开关检测装置，能够更准确地检测开关锁状态，避免出现误报情形的发生。

2、关锁过程

与开锁过程类似，锁体接收的关锁指令可以有不同来源，例如后台服务器(由客服或管理员调用及发送开关锁指令)或用户端服务器(包括用户终端，由用户发送开关锁指令)。本领域技术人员可以根据实际需求设置和读取不同的关锁指令来源。

锁体在接受关锁指令之后，并不立即执行关锁指令，而是根据车辆的运行速度与预设安全速度的关系来判断是否执行关锁指令。在一些实施方式中，可以通过调用存储在存储器中的数据来获取车辆的运行速度。通过速度传感器获取车辆的运行速度，并将速度数据实时存储在锁体的存储器中，且最新的速度数据不断覆盖之前存储的数据。当接收到关锁指令后，调用存储器中在预设时间内的速度数据与预设安全速度进行比较。预设时间≤5s，优选为2s。在一些实施方式中，可以在接收到关锁指令时，实时检测车辆的当前速度，并将当前速度与预设安全速度进行比较。优选地，锁体判断关锁指令的发送方，如果关锁指令来自于用户端或用户端服务器时，则锁体调用存储在存储器内的预设时间内的车速，例如收到关锁指令前2s的速度，然后将该速度与预设安全速度进行比较；如果关锁指令来自后台服务器时，则检测当前车速，将该车速与预设安全速度进行比较。

检测车辆的速度，通过传感器来实现。可以采用现有技术中任何一种已知的传感器来测量车辆的速度，例如但不限于GPS、陀螺仪、编码器、霍尔传感器等。优选地，采用霍尔传感器来测量车轮的转速。

预设安全速度是根据动力学原理以及医学常识等综合因素得到的一个阈值，然后将该阈值预先设置在锁体的控制程序内的。设置预设安全速度的目的是为了避免锁体因故障或误操作而导致的关锁指令或驱动部件的意外转动使车辆在较高速度行驶时而突然被锁住。优选地，预设安全速度小于等于10千米每小时。应当理解，预设安全速度最低可以设置为零，表示只有当车辆处于完全停止状态时才能执行关锁操作。但预设安全速度一般大于0，还应当理解，本发明不仅限于10千米每小时的阈值，这可以根据实际需求进行设置。

在车辆运行过程中，锁体位于开锁状态，此时，为防止驱动部件因故障或意外发生转动，造成安全隐患，控制装置130控制驱动部件120保持为断电状态。接收到关锁指令后，控制装置130将获取的车辆速度并与预设安全速度比较，大于预设安全速度时，不执行关锁指令；当车辆速度小于等于预设安全速度时，才给驱动部件120上电，并执行关锁指令。在一些实施方式中，在接收到关锁指令时，控制装置控制驱动部件上电，如果不能执行开锁指令，则控制驱动部件断电。在一些实施方式中，在接收到关锁指令且可以正常执行关锁指令时，控制装置控制驱动部件上电。在关锁完毕之后，锁体处于关锁状态下，则控制装置130控制驱动部件120仍保持断电状态。

优选地，锁体收到关锁指令，但因不符合执行关锁指令的条件，而没有执行关锁指令，可以将执行失败的信息发送给用户端服务器和/或用户终端；如果符合条件并执行关锁指令，在关锁之后，可以将开关锁状态信息发送给用户端服务器和/或用户终端，并最终在用户端服务器中更新开关锁状态，也可以同时存储在锁体的存储器中。

相比现有技术，本发明的开关锁方法可以在准确判断开关锁状态的前提下，执行开锁操作，避免锁体出现故障；同时，在车辆行驶速度高于预设安全速度时，不能让智能锁强制关闭，从而避免因误操作或故障而导致的突然关锁，造成安全事故。

本发明还提供了另一优选的实施例，一种能够执行如上所述的开关锁方法的锁体。该锁体优选为一种与涨闸配合使用的涨闸锁。

如图2所示，本实施例的涨闸锁，包括与涨闸组件配合的锁体100。锁体100可以与现有技术中已有的任意一种涨闸组件配合使用，不会影响该涨闸组件已有的结构和使用原理。优选地，本实施例中选用的涨闸组件包括设置在第一壳体200上的刹盘组件201和闸盘202，闸盘202安装在第一壳体200内，并与刹盘组件201配合以实现刹车功能。锁体100与闸盘202配合，完成锁止或解锁。锁体100通过第一螺栓203固定在第一壳体200内。

如图3所示，锁体100包括第二壳体111和盖板112，盖板112盖合在第二壳体111上形成一容纳空间，锁体100的主要部件均设置在该容纳空间内，包括执行机构140、驱动部件120、控制装置130和开关检测装置。盖板112通过第二螺栓113固定在第二壳体111上。第二壳体111与盖板112围合形成的外壳具有IPX7及以上的防水等级。

驱动部件120通过联动机构160与执行机构140相连接，联动机构160将驱动部件120输出的转动转化为执行机构140的平动。驱动部件120优选为带编码器的防水马达。

如图4和图5所示，联动机构160分别与驱动部件120和执行机构140连接。具体地，联动机构160包括一与执行机构140连接的连接件162以及和连接件162连接的曲柄161。联动机构160用于将驱动部件120的作用力传递给执行机构140，使执行机构140在开锁时向闸盘202的方向运动，或者在关锁时向背离闸盘202的方向运动。连接件162可以为本领域技术人员已知的任何一种杆状件或其他形状的构件。优选地，此处选用弹性元件。采用弹性元件作为连接件162，相比于连杆式连接件能够在异常开锁的情况下，完成开锁指令，当异常情况清除时，能够完成开锁动作不至于使锁舌141被卡死而不能开锁。曲柄161的一端与驱动部件120的输出端固定连接，另一端与连接件连接。应当理解，联动结构160也可以是诸如齿轮装置、涡轮丝杆、凸轮滑杆等能将转动转化为平动的结构。

执行机构140用于完成解锁或锁止动作，在本实施例中，如图3所示，执行机构140的执行部件为锁舌141。在锁舌141上设置有第一突出部142，第一突出部142从锁舌141朝向闸盘202的一个侧边往闸盘202方向突出，与锁舌141的本体形成钩状，即第一突出部142的一个侧壁与锁舌141的侧边形成钝角，第一突出部142的另一个侧壁与锁舌141的侧边形成锐角。如图5所示，第一突出部142可以穿过设置在第二壳体111上的通孔114伸出第二壳体111外，与设置在闸盘202上的凹槽204配合，从而完成锁止，使涨闸锁处于关锁状态。在闸盘202的圆周上均匀布置有多个凹槽204。如图4所示，当第一突出部142与凹槽204分离后，涨闸锁处于开锁状态。优选地，锁舌141可转动地连接在第二壳体111上，转动轴设置在锁舌141的一端附近。优选地，锁舌141上还设置有第二弹性元件144，第二弹性元件144的一端连接在第二壳体111上，另一端与锁舌141连接。第二弹性元件144在锁舌141上施加弹力，该弹力促使锁舌141往突出第二壳体111的方向运动。优选地，第二弹性元件144为扭簧，套设在锁舌141的转动轴上。设置第二弹性元件144，可以让锁舌141的定位更加精准，不过需要在锁舌141上开设安装槽，用于安装第二弹性元件144，例如，当选用扭簧时，需要开设钩挂凹槽，会增加制造成本。

控制装置130与驱动部件120电连接，用于控制驱动部件120的运动，从而带动执行机构140的运动。控制装置130设置在第二壳体111内，控制装置130为电路板。控制装置130能够响应开关锁指令从而控制驱动部件120，以完成开锁或关锁，并报告开锁状态或关锁状态。在一些实施方式中，控制装置130集成有通讯功能，不仅能够通过远程通讯与后台服务器联系，接收开锁和关锁指令，报告车辆状态，实现了车辆的远程管理，还能够通过近程通讯方式，如蓝牙、ZigBee等方式，与用户终端通讯，接收开锁和关锁指令。在一些实施方式中，控制装置130可以独立设置于锁体外部，并能与单独的通讯模块进行通信，实现数据的交互，该单独的通讯模块可以包括与后台服务器和用户端服务器远程通讯的功能以及如蓝牙、ZigBee等近程通讯功能。控制装饰130上还集成有存储器(图中未示出)，能够存储锁体的开关锁状态和/或涨闸的速度信息。

本实施例中还设置了用于检测涨闸组件运动状态的传感器。传感器与控制装置130连接，或者将传感器集成在控制装置130上。当传感器检测到涨闸组件正处于运动状态时，控制装置130会根据传感器的检测信息判断涨闸的运行速度是否大于安全速度。如果大于安全速度，控制装置130接收了关锁指令或涨闸锁出现了电控故障，控制装置130也不会控制驱动部件120运动，而是控制驱动部件120保持在停止状态。在一些实施方式中，可以采用角速度传感器测量车轮的转速并传输至控制装置130。本实施例中，优选采用霍尔感应元件来检测转速。控制装置130中包括霍尔感应元件(图中未示出)，如图2所示，在闸盘202上安装有等间距布置的强磁铁205，若车辆处于骑行状态，霍尔感应元件会感应到相应的信号，控制装置130依此判定闸盘的速度是否大于安全速度。

如图3所示，开关检测装置包括第一开关181和第二开关182。第二开关182设置在曲柄161在开锁时的转动行程的终点位置，并与曲柄161耦合；第一开关181设置在锁舌141的第一端附近，与锁舌141耦合；锁舌141的第一端上设置有第二突出部146，第二突出部146从锁舌141上往远离闸盘202的方向突出，使得第二突出部146可以与第一开关181接触或分离。当锁体100处于正常开锁状态时，曲柄161位于远离锁舌141的位置，此时，曲柄161与第二开关182接触，第二开关182处于接通状态，锁舌141位于远离闸盘202的位置，第二突出部146与第一开关181分离，第一开关181处于断开状态。如图3所示，当锁体100处于正常关锁状态时，曲柄161位于靠近锁舌141的位置，曲柄161与第二开关182分离，第二开关182处于断开状态，锁舌141位于靠近闸盘202的位置，第一突出部142与凹槽204配合，第二突出部146与第一开关181接触，第一开关181处于接通状态。根据第一开关181和第二开关182的状态，可以准确地判断锁体100处于开锁状态或关锁状态。开关检测装置不仅限于第一开关181和第二开关182，在一些实施方式中，检测装置还可以是压敏电阻、光耦器件等，只要能够在关锁或开锁状态下通过曲柄161和锁舌141的位置而被触发的装置均可应用于本实施例。

本实施例的工作原理如下：

1、驱动部件120在锁体处于开锁状态和/或关锁状态下，保持断电状态。

2、控制装置130收到开锁指令，即刻给驱动部件120上电；根据第一开关181和第二开关182是否接通，来判断锁体的开关状态，如果判断为开锁状态，控制装置130执行开锁指令，或者，在判断为开锁状态后，控制装置130控制驱动部件120上电，从而带动锁舌141与闸盘202上的凹槽204分离；开锁完成后，控制状130将信息发送给后台服务器，也可以发送给用户端服务器和用户终端，并在存储器中更新开关锁状态数据。

3、控制装置130收到关锁指令，根据车辆速度与预设安全速度的大小关系，来判断是或否执行关锁指令。闸盘202处于停止状态，控制装置130接收到关锁指令时，霍尔传感器检测涨闸速度为零，符合小于等于预设安全按速度的条件，控制驱动部件120上电并转动，曲柄161按照图5所示的从左往右的方向转动，曲柄161转动后，释放对第二开关182的接触，第二开关182断开。当驱动部件120转过预设的角度后停止转动。控制装置130接收到第二开关182的断开信号和驱动部件120停止转动的电频信号，则可判定关锁动作已执行。当关锁动作已经执行到位后，驱动部件120保持断电状态，并上报关锁成功状态；此时锁舌141会有如下两种状态：

第一种状态：锁舌141的第一突出部142正对闸盘202上的凹槽204，锁舌141在第二弹性元件144的作用力下发生转动，使得第一突出部142从锁体100内部向锁体100外部运动，落入闸盘202的凹槽204中。同时，由于锁舌141的转动，第二突出部146会接触第一开关181，使得第一开关181导通，此时，第二开关182是断开的。

第二种状态：锁舌141的第一突出部142并未正对闸盘202上的凹槽204，锁舌141会在第一弹性元件162以及第二弹性元件144的作用下，使得第一突出部142抵靠在闸盘202的外侧壁上，此时，只要闸盘202产生转动，到达第一突出部142与凹槽204正对的位置，锁舌141因第二弹性元件144和第一弹性元件162的作用力使得第一突出部142自动落入凹槽204中；同时，锁舌141的第二突出部146会压合第一开关181，使得第一开关181导通。

4、如果收到关锁指令时，闸盘202仍处于运动状态，首先会由霍尔感应元件检测闸盘202上的磁场状态，从而得到闸盘202的运动速度，如果控制装置130判断该速度大于预设安全速度，驱动部件120的工作电路不会供电运行，使得锁舌141的第一突出部142不会落入闸盘202的凹槽204中，即涨闸锁不会上锁，从而避免了安全隐患问题。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。