安全智能锁的制作方法

本实用新型涉及一种锁具，特别涉及一种具有双重闭锁和多种通信、定位功能的安全智能锁。

背景技术：

现代物流运输行业的快速发展，对物流运输的安全性、高效性、智能化、透明化等都多方面提出了更高的要求。目前，在物流运输过程中主要采用两种方式对运输货物进行安全防范。一种为传统的机械锁、一次性封条和铅封，此类机械锁结构简单，极易被复制，安全系数低；另一种为电子锁，一般的电子锁功能单一，结构复杂，使用和维护不便，一般电子锁通常采用内置大容量电池进行供电，外接进行充电，一旦长途运输中电池电量耗尽，无法及时充电，电子锁就失去了对运输货物进行安全防范的作用，难以满足物流运输和海关监管过程中不同的应用需求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种安全智能锁，其特征在于，包括：

锁壳，所述锁壳上设置有锁孔，所述锁壳内设置有锁舌，所述锁舌在锁紧位置和打开位置之间可移动；

锁体，所述锁体位于所述锁壳的内部，并位于所述锁舌的下方；

锁杆，所述锁杆的端部设置有凹陷部，在所述锁杆与所述锁体锁合的状态下，所述锁舌位于所述锁紧位置并延伸进入所述凹陷部，以防止所述锁舌退出所述锁孔；以及

其中，所述锁孔包括第一锁孔和第二锁孔，所述锁舌包括与所述第一锁孔对应的第一锁舌和与所述第二锁孔对应的第二锁舌，所述第一锁舌和所述第二锁舌沿着同一直线方向布置，并且所述第一锁舌沿着所述直线方向在锁紧位置和打开位置之间可移动。

可选地，还包括控制单元，所述控制单元包括：

处理器；

电致动件，所述电致动件根据所述处理器的指令在阻挡位置和允许位置之间可移动，

所述第一锁舌和所述第二锁舌之间设置有用于容纳所述电致动件的间隔，在所述电致动件位于所述间隔的情况下，所述电致动件阻挡所述第一锁舌向所述打开位置移动，以阻止所述锁杆退出所述锁孔。

可选地，所述控制单元还包括通信模块，所述通信模块用于接收无线信号，并将所述无线信号传递至所述处理器。

可选地，所述控制单元还包括定位模块，所述定位模块用于对所述安全智能锁定位。

可选地，所述锁孔包括第一锁孔和第二锁孔，所述第一锁孔和第二锁孔各自的底部均设置有螺丝孔，所述锁壳和所述锁体通过延伸进入所述螺丝孔的螺丝固定。

可选地，所述锁壳内设置有用于向所述锁紧位置驱动所述锁舌的驱动装置，所述驱动装置包括驱动所述第一锁舌的第一弹簧和驱动所述第二锁舌的第二弹簧。

可选地，所述锁壳上设置有按钮，所述按钮构造为在所述电致动件位于所述允许位置的情况下，施加至所述按钮的作用力使得所述按钮抵靠所述第一锁舌，以将使所述第一锁舌移动至所述打开位置。

可选地，所述控制单元还包括锁杆检测模块，所述锁杆检测模块包括：

导线，所述导线延伸穿过所述锁杆，在所述锁杆锁合至所述锁体的情况下，所述导线与所述锁体形成回路；

锁杆检测装置，所述锁杆检测装置位于所述锁体中并与所述导线连接，当所述回路断开时，所述锁杆检测装置产生用于传递至所述处理器的锁杆状态信号。

可选地，所述控制单元还包括锁体检测模块，所述锁体检测模块包括：

连接件，所述连接件位于所述锁舌和所述锁体之间；以及

微动开关，所述微动开关抵靠所述连接件的底部，当所述第二锁舌在不平行于所述直线的方向上与所述锁体之间的距离改变时，所述微动开关产生用于传递至所述处理器的锁体状态信号。

可选地，所述控制单元还包括电源模块，所述电源模块包括：

可充电电池；以及

用于为所述可充电电池充电的充电组件，所述充电组件包括太阳能充电接口和/或外接充电接口。

可选地，所述通信模块包括433MHz、2.4GHz射频通信模块和2G/3G/4G蜂窝移动网络通信模块，所述射频通信模块和所述蜂窝通信模块分别与位于所述锁壳上的射频通信接口和蜂窝通信接口连接。

可选地，所述定位模块为GPS/北斗双模卫星定位模块，所述GPS/北斗定位模块与位于所述锁壳上的定位通信接口连接。

根据本实用新型的安全智能锁包括分离的锁壳和锁体，结构简单，组装、维护方便；通过按钮、锁舌、锁杆之间的相互配合可完成机械开锁和闭锁功能，不需要钥匙操作，使用方便。而通过电致动件与锁舌之间的相互作用，可实现电子闭锁和开锁动作，逻辑简单，运行稳定。同时，本实用新型的安全智能锁具有太阳能充电功能，可以保证安全智能锁长期、稳定运行；除此之外，安全智能锁还具有多种定位、通信功能，状态检测功能，能够满足物流运输和海关监控过程中各种应用需求。

附图说明

为了使本实用新型的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本实用新型。可以理解这些附图只描绘了本实用新型的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节描述和解释本实用新型。

图1为根据本实用新型的一种安全智能锁的分解示意图；

图2为图1示出的安全智能锁的机械开锁状态的剖视图；

图3为图1示出的安全智能锁的机械闭锁状态的剖视图；

图4为图1示出的安全智能锁的电子施封状态的剖视图；以及

图5为图1示出的安全智能锁的控制单元的框图。

附图标记说明：

11： 锁壳 111： 第一锁孔

112： 第二锁孔 1130： 间隔

1131： 第一锁舌 11311： 第一端

1132： 第二锁舌 11322： 第二端

115： 外接充电接口 116： 蜂窝通信接口

117： 定位通信接口 118： 射频通信接口

1182： 电量指示灯 119： 太阳能充电接口

12： 锁体 1201： 微动开关

1202： 铜柱 1203： 连接器

121： 电机 1211： 电机联动装置

1212： 凸轮 122： 定位模块

124： 射频通信模块 125： 锁体检测装置

126： 蜂窝通信模块 127： 处理器

128： 供电模块 129： 锁杆检测装置

13： 按钮 130： 联动装置

15： 锁杆 150： 导线

151： 第一端部 1511： 第一凹陷部

152： 第二端部 1521： 第二凹陷部

1522： 限位槽 153： 锁销

159： 防雨帽

具体实施方式

在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

如图1至3所示，本实用新型提供的一种安全智能锁，其包括锁壳11、锁体12和锁杆15。锁壳11上设置有第一锁孔111和第二锁孔112，且锁壳11内设置有第一锁舌1131和第二锁舌1132，第一锁舌1131和第二锁舌1132沿着同一直线方向布置，并且所述第一锁舌1131沿着所述直线方向在锁紧位置和打开位置之间可移动。在图示实施方式中，第一锁舌1131相对于第二锁舌1132可移动。

锁体12固定于锁壳11的内部，并用于固定锁杆15。锁杆15具有大致的U形形状，且具有第一端部151和第二端部152，如下文将详细描述的，第一端部151和第二端部152可分别延伸进入锁壳11上的第一锁孔111和第二锁孔112中，以分别与锁体12连接。

此外，锁体12内还设置有控制单元，控制单元可包括处理器127、定位模块122、通信模块以及电致动件。通信模块用于接收无线信号，并将接收到的无线信号传递至处理器127。电致动件根据处理器127的指令在阻挡位置和允许位置之间可移动，在电致动件位于阻挡位置的情况下，电致动件阻挡第一锁舌1131向打开位置移动，这可阻止锁杆15的第一端部151退出第一锁孔111，从而实现安全智能锁的电子施封。即，在接收指令安全智能锁不能被机械地打开的无线信号时，电致动件移动至阻挡位置，以防止锁舌从锁紧位置移动至打开位置。

根据本实用新型的安全智能锁包括分离的锁壳和锁体，结构简单，组装、维护方便；通过按钮、锁舌、锁杆之间的相互配合可完成机械开锁和闭锁功能，不需要钥匙操作，使用方便。而通过电致动件与锁舌之间的相互作用，可实现电子闭锁和开锁动作，逻辑简单，运行稳定。

在本实施方式中，第一锁孔111和第二锁孔112各自的底部均设置有螺丝孔，锁壳11和锁体12可通过延伸进入螺丝孔中的螺丝固定在一起。

本实施方式中，锁壳11上设置有按钮13及其联动装置130，按钮13通过按钮孔113，其联动装置130穿过锁壳11上的第一锁孔111与第一锁舌1131的第一端11311相抵接。所述按钮13与第一锁舌1131和第二锁舌1132沿锁定或解锁方向依照所述顺序直线布置。虽然本实施方式中设置有联动装置130，在未示出的实施方式中，也可以仅设置按钮13，其直接抵接第一锁舌1131。

第一锁舌1131与第一锁孔111对应，第二锁舌1132与第二所述112对应。也就是说，第一锁舌1131的第一端11311与锁壳上的第一锁孔111相通，第二锁舌1132的第二端11322与锁壳上的第二锁孔112相通。与第一锁舌1131的与第一端11311相反的第二端部与第二锁舌1132的与第二端11322相反的第一端部之间存在下文将详细描述的间隔1130。

此外，锁壳11内设置有锁舌驱动装置，锁舌驱动装置包括驱动第一锁舌1131的第一弹簧(未示出)和驱动第二锁舌1132的第二弹簧(未示出)。具体地，第一弹簧用于对第一锁舌1131施加作用力，以将第一锁舌1131从打开位置推向锁紧位置。类似地，第二弹簧用于对第二锁舌1132施加作用力，以将第二锁舌1132从打开位置推向锁紧位置。容易理解的是，为了防止锁杆15退出锁孔，在第一锁舌1131和第二锁舌1132各自的锁紧位置处，第一锁舌1131和第二锁舌1132分别延伸进入第一锁孔111和第二锁孔112中，而在第一锁舌1131和第二锁舌1132各自的打开位置时，第一锁舌1131和第二锁舌1132分别退出第一锁孔111和第二锁孔112。换句话说，在第一锁舌1131和第二锁舌1132各自的锁紧位置处，第一锁舌1131和第二锁舌1132彼此远离；而在第一锁舌1131和第二锁舌1132各自的打开位置处，第一锁舌1131和第二锁舌1132彼此靠近。

锁杆15的第一端部151和第二端部152均设置有凹陷部，当锁杆15插入第一锁孔111和第二锁孔112时，第一锁舌1131的第一端11311与第二锁舌1132的第二端11322将分别卡入锁杆15的第一端部151的第一凹陷部1511和第二端部152的第二凹陷部1521中，由此可防止锁杆15不被期望地退出锁孔。

此外，锁杆15的第二端部152还设置有限位槽1522，而锁壳11可以通过延伸进入限位槽1522中的锁销153将锁杆15的第二端部152限位于第二锁孔112内，换句话说，限位槽1522沿锁杆15的第二端部152的轴向方向延伸一定距离，而锁销153固定在锁壳11上，限位槽1522随锁杆15的上下移动(轴向方向)相对于锁销153可移动，防止其完全地退出第二锁孔112。

此外，锁杆15的第二端部152的上方还设置有圆柱形的防雨帽159，防雨帽159可沿第二端部152的径向方向延伸，从而可以防止雨水通过第二锁孔112进入锁体12的内部。

现将参考附图描述电致动件，在本实施方式中，锁体12内设置有直流电机121，其可通过导线与处理器127相连接，以接收来自处理器127的指令。处理器127可以控制直流电机121进行正转或者反转，直流电机121可以带动电机联动装置1211旋转，从而驱动与电机联动装置1211连接的凸轮1212旋转移动。具体地，凸轮1212可以在阻挡位置和允许位置之间移动。阻挡位置位于第一锁舌1131和第二锁舌1132之间的间隔1130处，

当通信模块接收到指令阻止机械开锁的无线信号并将该无线信号传递至处理器127之后，处理器127控制直流电机121动作，以使凸轮1212移动至阻挡位置。当凸轮1212位于阻挡位置后，第一锁舌1131和第二锁舌1132之间的间隔1130被至少部分地填充，使得第一锁舌1131和第二锁舌1132无法相对于彼此移动，即，第一锁舌1131无法移动至打开位置，从而使得锁杆15的第一端部151的第一凹陷部1511被第一锁舌1131的第一端11311卡住而无法向上移动，锁杆15的第二端部152的第二凹陷部1521被第二锁舌1132的第二端11322卡住，使得锁杆15的第一端部151无法退出第一锁孔111，而第二端部152无法退出第二锁孔112。

而当通信模块未接收到指令阻止机械开锁的无线信号，或者接收到指令允许机械开锁的无线信号时，处理器127控制凸轮1212位于允许位置处，在允许位置处，凸轮1212不位于间隔1130处，即不干涉第一锁舌1131和第二所述1132从各自的锁紧位置向各自的打开位置的移动。

此外，锁杆15可以构造为空心锁杆，锁杆15的内部可以穿入导线150，导线150的一端可以固定于锁杆15的第一端部151，导线150的另一端可以固定于锁杆15的第二端部152。在锁杆15锁合至锁体12的情况下，导线150与锁体12形成回路。

控制单元还可包括锁杆检测模块，锁杆检测模块包括导线150和锁杆检测装置129，锁杆检测装置129位于锁体12中并与导线150连接，当回路断开时，检测装置产生用于传递至处理器127的锁杆状态信号。例如，导线150的第二端可通过连接器1203与锁杆检测装置129连通，而锁杆检测装置129与处理器127电连接。

控制单元还包括锁体检测模块，锁体检测模块包括：连接件和微动开关。连接件位于锁舌和锁体之间。微动开关抵靠连接件的底部，当第二锁舌112在不平行于第一锁舌1131和第二锁舌1132的移动方向(例如垂直或成角度)上与锁体12之间的距离改变时，微动开关产生用于传递至处理器127的锁体状态信号。

当锁体12被螺丝固定于锁壳11内部时，锁体12内部的锁体检测装置则被锁壳11通过连接部件紧压在连接部件与锁体12之间，此时，锁体12内控制单元中的处理器127则可以检测到锁体检测装置的信号，一旦锁体被非法抽离或者是其他类型的破坏，锁体检测装置的信号就会发生变化。

具体地，如图1所示，锁体12设置有铜柱1202(其作为连接部件的一个示例)和微动开关1201(其作为锁体检测装置的一个示例)，铜柱1202的上端抵接第二锁舌1132，下端抵接微动开关1201。当锁体12通过第一锁孔111和第二锁孔112内的螺丝固定于锁壳11内部时，锁体上的微动开关1201处于例如触发状态，一旦锁体12被非法抽离锁壳11或者其它形式的锁体12破坏，即，第二锁舌1132和锁体12之间的距离改变(例如增大)时，微动开关1201将从触发状态改变至非触发状态，。此时处理器127可以检测到微动开关改变的状态信号，并可根据此信号进行进一步处理，例如通过通信模块发出警报信号。

此外，锁壳11上包括蜂窝通信接口116，定位通信接口117，射频通信接口118；其中射频通信接口118内有两个导光柱孔，导光柱将锁体12的状态指示灯光导出锁壳11表面；锁体12内的状态指示灯可以指示安全智能锁的状态，工作状态指示灯1181可以通过不同颜色的灯来指示安全智能锁不同工作状态，包括锁杆15被剪断或锁体12被破坏状态，电量指示灯1182可以指示安全智能锁供电单元128电量的状态，当电量低时，电量指示灯1182频繁闪烁。

锁壳11上还设置有电源充电接口，电源接口包括外接充电接口115，以及太阳能充电接口119，当安全智能锁置于有阳光的位置，太阳能充电接口119便可将吸收的太阳能转换成电能为锁体12内供电单元128充电。

锁体12内的处理器127为具有超低功耗特点的STM32L系列32位处理器127，定位模块122可为GPS/北斗双模定位模块，射频通信模块124采用兼容433MHz和2.4GHz无线射频通信模块，蜂窝移动射频通信模块126采用兼容2G/3G/4G蜂窝移动网络通信模块，供电单元128采用可充电锂电池或其它类型可充电电池，充电方式为外接充电和太阳能充电。

本实用新型的安全智能锁具有太阳能充电功能，可以保证安全智能锁长期、稳定运行；除此之外，安全智能锁还具有多种定位、通信功能，状态检测功能，能够满足物流运输和海关监控过程中各种应用需求。

以下结合图1至图5，对本实用新型实施方式中安全智能锁的工作流程进行说明：

首先，将安全智能锁机械闭锁。如图2所示，安全智能锁处于机械开锁状态，锁杆15的第一端部151位于第一锁孔111之外，锁杆15的第二端部152被限位于锁壳内。手动将锁杆15的第一端部151插入第一锁孔111之内，如图3所示，锁杆15的第一端部151的第一凹陷部1511被第一锁舌1131的第一端11311卡住，而锁杆15的第二端部152的第二凹陷部1521被第二锁舌1132的第二端11322卡住。由此，安全智能锁处于机械闭锁状态。

如图3所示，此时按动按钮13，仍可使第一锁舌1131从锁紧位置移动至打开位置，从而能够将锁杆15的第一端部151拉出第一锁孔111，使安全智能锁处于如图2所示的机械开锁状态。

然后，可以对安全智能锁进行电子施封，在机械闭锁之后，安全智能锁控制单元可以开始工作。安全智能锁通过射频通信接口118(例如，接收器)或者蜂窝通信接口116(例如，天线)接收到施封指令，并将施封指令传递给处理器127，处理器127将施封指令转化为控制命令(指令)，控制直流电机121正转，直流电机121通过传动轴带动联动装置1211旋转，从而驱动凸轮1212弹起，凸轮1212位于第一锁舌1131和第二锁舌1132之间的间隔1130内。此时，按动按钮13，第一锁舌1131无法被移动至打开位置，从而无法拉开锁杆15，安全智能锁处于如图4所示的电子施封状态。

在安全智能锁电子闭锁之后，处理器127将锁杆检测装置129和锁体检测装置125检测到的状态信息以及定位模块122的位置信息一并传递至蜂窝通信模块126或者射频通信模块124，再由通信模块经过通信接口发送至远端服务器，便于用户实时监控货物。

当安全智能锁到达目的地需要开锁时，解封指令通过蜂窝通信接口116或者射频通信接口118传递至处理器127，处理器127首先通过锁杆剪断锁杆检测装置129和锁体检测装置125判断安全智能锁是否异常，如若异常，则由蜂窝通信模块126和射频通信模块124将异常报警信息发送至用户；若没有异常，处理器127将解封指令转化为控制命令，控制直流电机121反转，直流电机121通过传动轴带动联动装置1211旋转，进而驱动凸轮1212运动，从直立状态变为水平状态，离开第一锁舌1131和第二锁舌1132之间的间隔1130；完成电子解封过程。

最后，按动按钮13，同时将锁杆15第一端部151从第一锁孔111拉出，完成机械解锁。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。