一种用于二轮车的电子锁系统

技术领域

本申请涉及二轮车零配件技术领域，尤其涉及一种用于二轮车的电子锁系统。

背景技术

现有的遥控解锁的二轮车电子锁系统分为电子锁、控制器及低频天线三部分，由于控制器未集成于电子锁锁体内部，进而需要额外的布线操作将控制器与电子锁连接，整个电子锁系统在整体性上存在欠缺。

因此，为了进一步提高电子锁系统的一体性，需要一种集成式的电子锁系统。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于二轮车的电子锁系统，以提高二轮车电子锁系统的整体性，简化布线操作。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种用于二轮车的电子锁系统，其特征在于，该电子锁系统包括旋钮、锁壳体、锁销、位于所述锁壳体内的转轴、同轴连接于所述转轴上的信号控制单元、拨杆控制单元、限位单元、及定位单元，

其中，在所述旋钮下方具有套接在所述转轴上的器件台，所述信号控制单元包括固定在所述器件台上的PCB板、集成在所述PCB板上的控制器模块、位于所述PCB板上并与所述控制器模块连接的若干个感应器件、以及集成在所述控制器模块中的低频天线；

所述限位单元包括设置于所述转轴上的限位槽、与所述控制器模块连接的电磁插销，所述限位槽与所述电磁插销的卡接或脱开用于控制所述转轴的轴向移动及旋转；

所述锁销一端穿过所述转轴上的曲柄段，另一端穿出所述锁壳体，所述锁销在所述转轴的转动带动下水平移动；

所述定位单元包括与所述转轴底部套接的具有多个弹性触点的定位块，及位于所述锁壳体底部的多个定位槽，所述定位块在所述转轴的转动下，所述弹性触点与所述定位槽卡接或脱离。

进一步改进在于，所述器件台下方具有滑块槽，所述拨杆控制单元包括固定于所述转轴上的旋转方向与所述转轴轴向垂直的拨杆机构、可被所述拨杆机构拨动并在所述滑块槽内移动的滑块，

其中，所述滑块下方固定有复位弹簧，所述滑块具有对应的滑块PCB板，并在所述滑块PCB板上固定有与所述控制器模块连接的滑块感应器件，使得所述拨杆拨动所述滑块后，触发所述滑块与所述滑块感应器件抵触，向所述控制器模块发送触发信号。

进一步改进在于，所述滑块连接有拉线，所述拉线另一端与所述二轮车的拉线锁连接，使得所述拨杆机构拨动所述滑块后牵动所述拉线改变所述拉线锁状态。

进一步改进在于，所述感应器件为微动开关，并竖直固定于所述PCB板上，所述器件台上方设有套接于所述转轴上的凸轮台，所述凸轮台朝向所述器件台一侧具有凹凸结构，并且所述微动开关的触发部位与所述凸轮台的凹凸结构位置对应，使得所述旋钮下压和/或转动时，所述凸轮台与所述微动开关抵触或脱接，并将变化的触发信号发送至所述控制器模块。

进一步改进在于，所述感应器件为霍尔传感器，所述器件台上方设有连接于所述转轴上的电磁铁，使得所述旋钮下压和/或转动时，连接于所述转轴上的所述电磁铁与所述霍尔传感器产生感应信号，并将所述感应信号发送至所述控制器模块。

进一步改进在于，所述信号控制单元还包括IMMO天线，所述旋钮外围设有环形布放盖，所述IMMO天线套设于所述环形布放盖中，并通过电线与所述PCB板连接。

进一步改进在于，所述器件台固定在防水托盘上，所述防水托盘具有托盘凹槽，使得所述低频天线设置于所述器件台下方的所述防水托盘的托盘凹槽中，并通过引线将所述低频天线与所述控制器模块连接。

进一步改进在于，在所述防水托盘上注胶，进而密封所述信号控制单元，并在所述器件台的外部设置与所述控制器模块连接的蜂鸣器。

与现有技术相比，本申请将控制器与低频天线集成于电子锁锁体的内部，进而不需额外的布线操作即可将控制器及低频天线与电子锁连接，提升了整个电子锁系统的整体性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出本申请中电子锁系统的外部整体示意图；

图2示出本申请中电子锁系统上部的连接结构示意图；

图3示出本申请中电子锁系统的转轴的结构示意图；

图4示出本申请中电子锁系统的内部结构示意图；

图5示出本申请中电子锁系统的信号控制单元的结构示意图；

图6示出本申请中电子锁系统中转轴的连接结构示意图；

图7示出本申请中电子锁系统的定位单元结构示意图；

图8示出本申请中电子锁系统的拨杆控制单元的剖面图；

图9示出本申请中电子锁系统的拨杆控制单元的结构示意图；

图10示出本申请中电子锁系统中拉线的连接细节图；

图11示出一种感应器件的触发示意图；

图中，1-旋钮；

21-装饰盖、22-上盖、23-下盖、231-定位槽、24-环形布放盖、

3-锁销；

4-转轴、41-拨杆机构、42-限位槽、43-曲柄段、44-触发轨道；

51-器件台、52-PCB板、53-感应器件、54-LED元件、55-低频天线、56-防水托盘、561-托盘凹槽、57-蜂鸣器、58-凸轮台；

6-电磁插销；

7-定位块、71-弹性触点；

81-滑块、82-滑块槽、83-复位弹簧、84-滑块PCB板、85-滑块感应器件、86-拉线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供一种用于二轮车的电子锁系统，该电子锁系统包括旋钮1、锁壳体、锁销3、位于所述锁壳体内的转轴4、同轴连接于所述转轴4上的信号控制单元、拨杆控制单元、限位单元、及定位单元，其中，在所述旋钮1下方具有套接在所述转轴4上的器件台51，所述信号控制单元包括固定在所述器件台51上的PCB板52、集成在所述PCB板52上的控制器模块、位于所述PCB板52上并与所述控制器模块连接的若干个感应器件53、以及集成在所述控制器模块中的低频天线55；所述限位单元包括设置于所述转轴4上的限位槽42、与所述控制器模块连接的电磁插销6，所述限位槽42与所述电磁插销6的卡接或脱开用于控制所述转轴4的轴向移动及旋转；所述锁销3一端穿过所述转轴4上的曲柄段43，另一端穿出所述锁壳体的下盖23，所述锁销3在所述转轴4的转动带动下水平移动；所述定位单元包括与所述转轴4底部套接的具有多个弹性触点71的定位块7，及位于所述锁壳体底部(即下壳体23底部)的多个定位槽231，所述定位块7在所述转轴4的转动下，所述弹性触点71与所述定位槽231卡接或脱离。

在此，将控制器模块集成在PCB板52上，控制器模块包括但不限于集成在PCB板52上的微控制单元、无线信号发射元件、无线信号接收元件、电磁铁驱动芯片、LED驱动芯片、电阻电容等，通过此方式将控制器模块集成在电子锁内部，提升电子锁系统的整体性。在应用场景中，PCB板52优选为双面PCB板52，进而可在两面共同集成控制器模块的元件。

在一种优选实施例中，低频天线与控制器模块集成，例如，可将低频天线与集成在PCB板52上的控制器模块通过引线焊接，或者，如图5所示，将低频天线55封装为模块，并通过插针焊接在PCB板52上或贴片在PCB板52上，通过此方式，将原本与电子锁锁体独立的低频天线同样集成在电子锁内部，提升电子锁系统的整体性。

在此，结合图3及图6所示内容，电磁插销6与限位槽42配合用于控制转轴4的轴向移动及旋转。例如，在电磁插销6与限位槽42卡接时，转轴4无法转动，进而无法通过电子锁对二轮车进行状态的改变，而在电磁插销6与限位槽42脱开时，转轴4可以进行轴向移动或旋转，此时，电子锁处于解锁状态，可通过电子锁对二轮车进行状态的改变，在一种实施方式中，限位槽42可为分布在转轴对应区段外周的不规则组合凹槽。在电子锁解锁后，若需进行转向把手的解锁，则转动旋钮1至预定挡位(即旋转至预设的旋转角度)，转轴4上的曲柄段43呈U型，该曲柄段43的转动会带动锁销3在水平方向移动，当锁销3的水平移动使其向锁壳体内缩回时，二轮车的转向把手即被解锁，反之被锁定。

在旋转旋钮1至预定挡位时，如图7所示，由于在转轴4底部套接了具有多个弹性触点71的定位块7，并在锁壳体的下盖23底部设置了多个定位槽231，因此，可通过定位块7的弹性触点71与定位槽231的卡接或脱离使用户可清楚的感受到是否已经旋转到该挡位的指定位置。

在此，二轮车包括但不限于电动车及摩托车，本申请保护的电子锁系统不需机械钥匙，配合遥控钥匙即可实现手动解锁及遥控解锁两种解锁方式。手动解锁过程如下：

在旋钮1下方，器件台51上方的位置，设置有通过旋钮1动作向感应器件53传动的传动件，以此通过对旋钮1的按压及旋转操作，改变感应器件53的信号，使得控制器模块根据该信号与遥控钥匙进行交互，在认证该遥控钥匙的合法性后，控制电磁插销6进而解锁该电子锁系统，使得用户可根据对旋钮1进行按压或旋转操作或对遥控钥匙进行操作实现具体的电子锁功能。

以感应器件53为微动开关为例，应明确，在此不对微动开关的设置数量做具体限制，微动开关数量越多，可实现的电子锁功能越多，可根据电子锁内的设置空间及需实现的功能数量进行适应性的选择。在一种具有可行性的现有方案中，如图11所示，传动件为设置在转轴4上的触发轨道44，具体地，触发轨道44设置在位于器件台51上方，旋钮1下方的区域，微动开关水平设置在器件台51上(指微动开关的触发方向与器件台51平行)；在另一种优选实施例中，结合图4及图6所示内容，传动件为设置在器件台51上方及旋钮1下方的套接于转轴4上的凸轮台58，凸轮台58朝向器件台51一侧具有凹凸结构，并且微动开关的触发部位与凸轮台58的凹凸结构位置对应(即微动开关竖直设置在器件台51上，微动开关的触发方向与转轴4轴向平行)，使得旋钮1下压和/或转动时，凸轮台58与微动开关抵触或脱接，使得微动开关的触发信号产生/消除，并通过微动开关与控制器模块的连接，将变化的触发信号发送至控制器模块。相较于微动开关水平放置，竖直放置时对器件台51及PCB板52的占用面积更小，因此，该优选实施例的方案可进一步增加器件台51及PCB板52的可用空间，使得有足够的空间将控制器模块设置在器件台51上，为集成控制器模块提供基础，同时，由于PCB板52上除感应器件53及控制器模块外还可集成其他电子元件，例如图5中的LED元件54等，因此，该优选实施例的方案也为集成更多电子元件，丰富电子锁功能提供了基础。

在具体应用过程中，通过对旋钮1的按压及旋转操作，改变感应器件53的信号，以设置两个微动开关为例，当旋钮1下压时，微动开关的总信号量可由初始的00变为10、01或11，控制器模块探测到该变化，从休眠状态被激活，进而检测周围是否存在合法的遥控钥匙。具体地，控制器模块控制低频天线发射低频信号，当遥控钥匙中的芯片接收到该低频信号并验证成功后，响应发送高频信号，控制器模块接收该高频信号并解码认证，认证通过后，电磁插销6连通，使得电磁插销6可通过转轴4的轴向移动或旋转从与限位槽42的卡接状态转为脱开状态，进而解锁电子锁，使得用户可对电子锁旋钮1进一步操作，包括转动或下压等。当电子锁解锁后，例如，对旋钮1进一步转动，微动开关的总信号量再次发生变化，控制器模块捕获该变化的感应信号，根据预先约定的信号方案，控制电子锁系统改变二轮车状态。

在另一种实施方式中，感应器件53也可为霍尔传感器，并在器件台51上方，旋钮1下方的位置设有所述位于转轴4上的电磁铁(即传动件)，使得旋钮1下压和/或转动时，所述转轴4上的电磁铁与霍尔传感器产生感应信号，并将感应信号发送至所述控制器模块，使控制器模块与遥控钥匙交互进行电子锁的解锁，并在解锁后，基于对旋钮1的操作控制电子锁改变二轮车的状态。具体感应过程与微动开关的信号传输过程相同，在此不赘述。采用该非接触式的触发方式可实现感应器件53零磨损。

遥控解锁只需用户按下遥控钥匙的控制按键，使得遥控钥匙直接向电子锁的控制器模块发送高频信号，进而电子锁中的控制器模块接收该高频信号并解码认证，在认证通过后解锁电子锁，使得用户可对电子锁旋钮1进一步操作，从而控制电子锁系统改变二轮车状态。

在一种优选实施例中，所述信号控制单元还包括IMMO天线，进而，本申请的电子锁系统配合遥控钥匙还可实现IMMO解锁。IMMO解锁主要应用在遥控钥匙低电或无电的场景中，由电子锁中的控制器模块发出控制信号，使得电子锁中的IMMO线圈产生低频磁场，此时将遥控钥匙靠近电子锁，通过低频磁场使遥控钥匙产生微量电流，使得遥控钥匙中的IMMO芯片激活，在芯片接收到IMMO信号后，通过加密方法反馈信号给控制器模块，控制器模块解码认证通过后，解锁电子锁，使得用户可对电子锁旋钮1进一步操作，从而控制电子锁系统改变二轮车状态。在一种优选实施例中，结合图1及2所示内容，锁壳体除套设在旋钮1外侧的装饰盖21、用于遮盖器件台51上的电子元件及低频天线的上盖22及与上盖22卡接的下盖23之外，还包括设在旋钮1下部外围的环形布放盖24。IMMO天线套设于该环形布放盖24中，该环形布放盖24位于装饰盖21下方并与上盖22卡接，IMMO天线通过电线与PCB板52连接，具体连接方式包括IMMO天线通过焊线与PCB板52上的引脚焊接，或者IMMO天线通过接插件与PCB板52连接。在此，由于低频磁场的通讯距离短，需要遥控钥匙中的IMMO芯片与电子锁中的IMMO线圈距离非常近时，才能实现有效的IMMO解锁，因此，将电子锁中的IMMO线圈设置在旋钮1外围及装饰盖21下方的位置，由于该位置最接近车辆外壳，最便于用户接触，用户可以方便地将钥匙贴近此处，以满足与IMMO线圈之间的感应距离，进而使得IMMO解锁可以便捷有效的进行。

在此，由于旋钮1的旋转角度决定了传动件(触发轨道或凸轮台58等)与感应器件53的接触方式，进而决定了微动开关的总信号量，因此，预先根据旋钮1的旋转角度与其对应的微动开关的总信号量设置信号方案，使得当用户旋转旋钮1至预定挡位时，控制器模块可根据预定的信号方案对二轮车进行状态控制，可控状态包括但不限于对二轮车进行整车通电、机油泵供电、电子锁解锁、车灯亮起或关闭、机油盖打开或关闭、坐垫锁解锁或锁定等。在此，各个预定挡位由套设在旋钮1外周的装饰盖21标识，每个预定挡位对应一种旋钮1的旋转角度。

在一种优选实施方式中，结合图8及图9所示内容，器件台51下方具有滑块槽82，拨杆控制单元包括固定于转轴4上的旋转方向与转轴4轴向垂直的拨杆机构41、可被拨杆机构41拨动并在所述滑块槽82内移动的滑块81，其中，滑块81下方固定有复位弹簧83，所述滑块具有对应的滑块PCB板，并在滑块PCB板84上固定有与控制器模块连接的滑块感应器件85，使得拨杆拨动滑块81后，触发滑块81与滑块感应器件85抵触，向控制器模块发送触发信号，在此，滑块感应器件85可为微动开关、霍尔传感器或其他。

在此，当转轴4带动拨杆机构41转动，拨杆机构41转动与滑块81抵触，可使滑块81在滑块槽82内移动，并触发其对应的微动开关，使得控制器模块可根据约定的信号方案对二轮车进行状态控制，在此不对滑块进行数量上的限制说明，在一种可实施的方式中，可对称的设置两个滑块，每个滑块均具有其对应的复位弹簧、滑块PCB板及微动开关。此方案充分利用电子锁内的容置空间，进一步扩充了电子锁系统的可控功能。在一种实施方式中，结合图8及图3所示内容，拨杆机构41套接在转轴上，并具有四个呈十字结构的可拨动滑块的拨杆。

进一步地，如图10所示，滑块81内部具有用于连接拉线球头的卡位，滑块81通过该卡位连接有拉线86，拉线86另一端与二轮车的拉线锁连接，使得拨杆机构41拨动所述滑块后牵动拉线86改变拉线锁状态。例如，拉线86可与二轮车的油箱盖锁或坐垫锁连接，此时用户转动旋钮1至预定挡位的操作，将使得转轴4旋转至预定位置，通过固定在转轴4上的拨杆机构41带动滑块移动，进而拉动拉线86，打开二轮车的油箱盖锁或坐垫锁。此方案通过机械方式扩充了电子锁的可控功能。

在优选实施例中，滑块下方固定有复位弹簧83，所述滑块具有对应的滑块PCB板，并在滑块PCB板84上固定有与控制器模块连接的滑块感应器件85，同时，滑块连接有拉线86，拉线86另一端与二轮车的拉线锁连接。此时，将机械方式与电控方式结合，当拉线86控制打开拉线锁的同时，滑块触发微动开关向控制器模块发送电信号，使得控制器模块按照预设的信号方案改变二轮车或电子锁自身状态。例如，当通过拉线86打开油箱盖锁或坐垫锁时，控制器模块可控制二轮车车灯亮起或闪烁；或者，在电子锁旋钮1外周或PCB板52上设置与控制器模块连接的若干个提示灯，当通过拉线86打开油箱盖锁或坐垫锁时，控制器模块控制提示灯按照预设方案亮起或闪烁，应明确，若提示灯为PCB板52上的LED元件54，上盖22则采用透明材质，以此在防水防尘保护内部零件的同时，还可确保提示灯光可见，除拉线锁可配合LED元件54外，其他电子锁功能同样可配合LED元件54进行灯光显示；或者设置与控制器模块连接的蜂鸣器57，当通过拉线86打开油箱盖锁或坐垫锁时，控制器模块控制蜂鸣器57响起。在此，应明确，本申请不对此处的机械方式与电控方式的具体结合方式进行限制性说明。

进一步地，如图5所示，将器件台51固定在防水托盘56上，防水托盘56具有托盘凹槽561，使得低频天线55设置于器件台51下方的防水托盘56的托盘凹槽561中，在此，优选地，将低频天线与控制器模块集成在一起，增加电子锁系统的整体性。基于防水托盘56对器件台51及低频天线55进行注胶或塑封等防水处理。当采用注胶的防水时，与控制器模块连接的蜂鸣器57应设置在器件台51外部，以防止蜂鸣器57被注胶影响发声效果，当然地，若对器件台51采用其他不影响传声效果的防水处理方式，蜂鸣器57可直接焊接在PCB板52上。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。