一种智能轮椅用锁具及使用方法与流程

本发明涉及自动化控制设备领域，具体地讲，涉及一种智能轮椅用锁具及使用方法。

背景技术

目前每家医院均设有免费的轮椅，主要是手工发放为主，占用相关资源，而且由于控制人工成本发放点相对较少，不利于用户使用，而且计时相对繁琐，需人工清算，世面上的共享单车方案，例如ofo、摩拜单车随时上锁的方案存在乱停现象对于人员自觉性要求较高，而且需要电池，不适用于此项目；目前世面上存在轮椅固定桩的方案，但是这种方案不检测是否是指定车放入桩内，刷卡并检测到有物体就认为还成功，出现状况需要人工参与，插入桩的锁结构上集成rfid标签，这样可以识别到是不是车子，但是每个桩上都要集成读卡器，每个桩锁仅电子仪器成本就达到上千元，成本很高不利于普及，目前还缺少一种低成本，便与普及更简单的借还轮椅的系统。此为现有技术的不足之处。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种智能轮椅用锁具及使用方法，方便智能轮椅的管理。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种智能轮椅用锁具，包括壳体，其特征是：所述壳体的上侧固定有支撑板，所述支撑板的下侧固定有天线板和主板模块，所述支撑板的下侧还通过几字形固定块固定有电源适配器，所述壳体的后侧设置有侧门，所述壳体的前侧上部设置有方形开口，所述方形开口内固定有中心带有通孔的方形板，所述方形板的内侧固定连接方形壳体的一侧，所述方形壳体竖向中部设置有通槽，所述方形壳体的横向中部对应所述方形板的中心通孔设置有圆孔，所述方形壳体的另一侧固定有圆筒的一端的垫片，所述圆筒的另一端端部外侧固定有微动开关固定块，所述微动开关内固定有微动开关，对称的导向杆固定穿过所述圆筒的另一端，弹簧分别环绕所述导向杆，所述弹簧的一端固定连接所述圆筒另一端，另一端固定连接圆板一侧，所述圆板上设置有方形孔，所述圆板的一侧中部固定有微动开关接触块，所述微动开关接触块穿过所述圆筒的另一端，所述圆筒的另一端还设置有走线孔，所述圆板的另一侧固定有主板接口板，所述主板接口板上圆周均匀排布有一组接地pogopin顶针，所述圆板的两侧和所述主板接口板的两侧耳臂分别被所述导向杆穿过，所述主板接口板的中心固定有信号传输铜环一和接电源pogopin顶针，所述信号传输铜环一环绕所述接电源pogopin顶针，所述主板接口板的一侧固定有接线口，所述接线口穿过所述方形孔，钢缆链条的一端固定有连接块，所述连接块固定连接轮椅，所述钢缆链条的另一端固定有固定块，所述固定块固定连接圆柱块，所述圆柱块的中心通过圆杆固定连接铁环壳体，所述铁环壳体内固定有id芯片板，所述id芯片板的内侧固定有大铜环的一端和锁具结构id芯片，所述大铜环环绕所述锁具结构id芯片，所述大铜环的另一端固定连接所述铁环壳体底端，所述id芯片板的外侧固定有信号传输铜环二和接电源铜柱。

作为本技术方案的进一步限定，所述方形壳体的下侧固定连接方形框，所述方形框的上侧设置有与所述通槽连通的开口，所述方形框内固定有电磁锁，所述电磁锁的锁芯能穿过所述开口且上端固定有支撑块，所述支撑块位于所述通槽内，所述支撑块的上侧两端分别固定有限位杆，所述限位杆匹配所述圆杆。

作为本技术方案的进一步限定，所述接线口通过导线连接所述主板模块。

作为本技术方案的进一步限定，所述信号传输铜环二和所述信号传输铜环一结构相同。

作为本技术方案的进一步限定，所述铁环壳体能穿过所述圆孔和所述方形板的中部通孔。

作为本技术方案的进一步限定，所述接地pogopin顶针为个，所述铁环壳体能接触所述接地pogopin顶针，所述圆板上设置有一组小圆孔，对应的所述接地pogopin顶针穿过所述小圆孔。

本发明还公开了一种智能轮椅用锁具使用方法，其特征是：包括如下步骤：(1)首先用户使用手机扫描支撑板1上的二维码，通过手机发出取车请求给远端，然后云端通过gprs通信系统将开锁信息发送给指定的控制器，控制器检测到开锁信后发送给电磁锁驱动模块，电磁锁驱动模块控制电磁锁打开，电磁锁的锁芯下移，锁芯带动支撑块和限位杆下移，支撑块和限位杆下移穿过开口，限位杆不再卡住圆杆，钢缆链条不再受到限制，开锁成功，人取走轮椅；

(2)然后主板模块将开锁成功信息以及锁的id传递给云端，若开锁超时就将检测到的卡住信息上报云端，云端将扫描使用的微信号或者支付宝号码对应的用户就诊卡号与锁id号绑定并开始计时，云端会事先存储用户的就诊卡号和对应的微信号或者支付宝号；

(3)患者还车时，将钢缆链条一端的铁环壳体穿过方形板的中部通孔和圆孔后插入圆筒内，使信号传输铜环一和信号传输铜环二接触，接电源铜柱接触接电源pogopin顶针，铁环壳体接触接地pogopin顶针，id芯片板获得电能开始工作，接电源pigopin顶针和接地pogopin顶针收缩的同时在铁环壳体、接电源铜柱和信号传输铜环二组成的锁头的作用下使主板接口板和圆板沿导向杆移动，弹簧被压缩，圆板带动微动开关接触块沿圆筒移动接触到微动开关，微动开关确认锁头插紧，锁具结构id芯片的id信息通过信号传输铜环二和信号传输铜环一传输到主板接口板，主板接口板通过导线将id信息传输给主板模块，主板模块将id信息通过gprs发给云端，云端将id号和借车人绑定的id信息进行比对确认后将信息传输给主板模块，主板模块发送给控制电磁锁的锁芯上移弹出，锁芯带动支撑块(和限位杆上移，支撑块和限位杆上移穿过开口，限位杆卡住圆柱，将车锁住。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的优点是每条锁的成本很低，电路仅有一个stc158脚系列单片机和一个直径在2cm以内的pcb，两个铜环一个pogopin组成，成本控制在3元以下，满足要求，利于普及，接触性通讯具备更高的可靠性和容差性，不需要锁头端放电池，没有时间限制，利于管理，还借轮椅可以在任何有壳体的地方，不用还到固定位置，采用gprs通讯，可以在手机端或进行借还车操作，非常简单方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的钢缆链条等的立体结构示意图。

图3为本发明的图2中a处的局部放大图。

图4为本发明的id芯片板、信号传输铜环二和接电源铜柱的立体结构示意图。

图5为本发明的锁具结构id芯片和大铜环的立体结构示意图。

图6为本发明的天线板、电源适配器、几字形固定块和主板模块的立体结构示意图。

图7为本发明的局部立体结构剖开示意图一。

图8为本发明的局部立体结构示意图。

图9为本发明的通槽和圆孔的立体结构示意图。

图10为本发明的限位杆等的立体结构示意图。

图11为本发明的信号传输铜环一、接电源pogopin顶针和垫片的等的立体结构示意图。

图12为本发明的局部立体结构示意图。

图13为本发明的小圆孔、方形孔和接线口的立体结构示意图一。

图14为本发明的圆板、方形孔和接线口等的立体结构示意图。

图15为本发明的钢缆链条的立体结构示意图二。

图16为本发明的立体结构示意图二。

图17为本发明的局部立体结构剖开示意图二。

图18为本发明的锁紧时的剖视图。

图19为本发明的图17中b处的局部放大图。

图20为本发明的电源模块原理图。

图21为本发明的gprs通信模块原理图。

图22为电磁锁模块原理图。

图23为手机sim卡原理图。

图24为主板接口板的原理图。

图25为锁具结构id芯片原理图。

图26为本发明的主板模块的控制器的原理图。

图27为本发明的微动开关模块的原理图。

图中：1、支撑板，2、方形开口，3、固定块，4、钢缆链条，5、连接块，6、壳体，7、圆柱块，8、铁环壳体，9、id芯片板，10、信号传输铜环二，101、接电源铜柱，102、锁具结构id芯片，103、大铜环，11、天线板，12、电源适配器，13、几字形固定块，14、主板模块，15、方形板，16、方形壳体，18、电磁锁，19、圆筒，19a、走线孔，20、微动开关，21、微动开关固定块，22、通槽，23、圆孔，24、限位杆，25、支撑块，26、开口，27、锁芯，28、信号传输铜环一，29、接电源pogopin顶针，30、垫片，31、导向杆，32、弹簧，33、圆板，34、接地pogopin顶针，35、主板接口板，36、微动开关接触块，37、微动开关，38、小圆孔，38a、方形孔，39、接线口，40、圆杆，41、侧门。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-图27所示，本发明包括壳体6，所述壳体6的上侧固定有支撑板1，所述支撑板1的下侧固定有天线板11和主板模块14，所述支撑板1的下侧还通过几字形固定块13固定有电源适配器12，所述壳体6的后侧设置有侧门41，所述壳体6的前侧上部设置有方形开口2，所述方形开口2内固定有中心带有通孔的方形板15，所述方形板15的内侧固定连接方形壳体16的一侧，所述方形壳体16竖向中部设置有通槽22，所述方形壳体16的横向中部对应所述方形板15的中心通孔设置有圆孔23，所述方形壳体16的另一侧固定有圆筒19的一端的垫片30，所述圆筒19的另一端端部外侧固定有微动开关固定块21，所述微动开关21内固定有微动开关20，对称的导向杆31固定穿过所述圆筒19的另一端，弹簧32分别环绕所述导向杆31，所述弹簧32的一端固定连接所述圆筒19另一端，另一端固定连接圆板33一侧，所述圆板33上设置有方形孔38a，所述圆板33的一侧中部固定有微动开关接触块36，所述微动开关接触块36穿过所述圆筒19的另一端，所述圆筒19的另一端还设置有走线孔19a，所述圆板33的另一侧固定有主板接口板35，所述主板接口板35上圆周均匀排布有一组接地pogopin顶针34，所述圆板33的两侧和所述主板接口板35的两侧耳臂分别被所述导向杆31穿过，所述主板接口板35的中心固定有信号传输铜环一28和接电源pogopin顶针29，所述信号传输铜环一28环绕所述接电源pogopin顶针29，所述主板接口板35的一侧固定有接线口39，所述接线口39穿过所述方形孔38a，钢缆链条4的一端固定有连接块5，所述连接块5固定连接轮椅，所述钢缆链条4的另一端固定有固定块3，所述固定块3固定连接圆柱块7，所述圆柱块7的中心通过圆杆40固定连接铁环壳体8，所述铁环壳体8内固定有id芯片板9，所述id芯片板9的内侧固定有大铜环103的一端和锁具结构id芯片102，所述大铜环103环绕所述锁具结构id芯片102，所述大铜环103的另一端固定连接所述铁环壳体8底端，所述id芯片板9的外侧固定有信号传输铜环二10和接电源铜柱101。

所述方形壳体16的下侧固定连接方形框17，所述方形框17的上侧设置有与所述通槽22连通的开口26，所述方形框17内固定有电磁锁18，所述电磁锁18的锁芯27能穿过所述开口26且上端固定有支撑块25，所述支撑块25位于所述通槽22内，所述支撑块25的上侧两端分别固定有限位杆24，所述限位杆24匹配所述圆杆40；所述接线口39通过导线连接所述主板模块14；所述信号传输铜环二10和所述信号传输铜环一28结构相同；所述铁环壳体8能穿过所述圆孔23和所述方形板15的中部通孔；所述接地pogopin顶针34为3个，所述铁环壳体8能接触所述接地pogopin顶针34，所述圆板33上设置有一组小圆孔38，对应的所述接地pogopin顶针34穿过所述小圆孔38；所述支撑板1上设置有二维码；所述微动开关型号为10t85。

接电源pigopin顶针29和接地pogopin顶针34收缩能确保铁环壳体8接触接地pogopin顶针34、信号传输铜环一28和信号传输铜环二10接触以及接电源铜柱101接触接电源pogopin顶针29，信号传输铜环一28和信号传输铜环二10接触用于信号的传输，接电源铜柱101接触接电源pogopin顶针29以及铁环壳体8接触接地pogopin顶针34用于给id芯片板9提供电能。

每个所述锁具结构id芯片102都具有独立的id号，当信号传输铜环一28和信号传输铜环二10接触时，主板接口板35读到独立的id号码传输给主板模块14，主板模块14每隔两秒上传读到的id号给云端。

所述主板模块14上安装有控制器和gprs通信模块，所述主板模块14连接所述电源适配器12，所述电源适配器12连接外部电源，所述主板模块14通过导线和接线口39与主板接口板35通信，所述主板模块14连接所述微动开关21、电磁锁18和主板接口板35，所述主板模块14通过gprs通信模块和云端通信，所述主板模块14和锁具结构id芯片102通过所述信号传输铜环一28和信号传输铜环二10接触通信。所述控制器采用stm32f103c8t6单片机，锁具结构id芯片102采用stc15f10x芯片。

所述控制器的引脚30-33连接所述gprs模块的引脚35-38，所述gprs通信模块通过引脚22-24连接sim卡，所述控制器通过引脚16和引脚17连接电磁锁驱动模块，所述控制器通过引脚18连接所述微动开关驱动模块，所述控制器通过引脚22连接主板接口板35的引脚3。

本发明的工作流程为：首先用户使用手机扫描支撑板1上的二维码，通过手机发出取车请求给远端，然后云端通过gprs通信系统将开锁信息发送给指定的控制器，控制器检测到开锁信后发送给电磁锁驱动模块，电磁锁驱动模块控制电磁锁18打开，电磁锁18的锁芯27下移，锁芯27带动支撑块25和限位杆24下移，支撑块25和限位杆24下移穿过开口26，限位杆24不再卡住圆杆40，钢缆链条4不再受到限制，开锁成功，人取走轮椅，然后主板模块14将开锁成功信息以及锁的id传递给云端，若开锁超时就将检测到的卡住信息上报云端，云端将扫描使用的微信号或者支付宝号码对应的用户就诊卡号与锁id号绑定并开始计时，云端会事先存储用户的就诊卡号和对应的微信号或者支付宝号，患者还车时，将钢缆链条4一端的铁环壳体8穿过方形板15的中部通孔和圆孔23后插入圆筒19内，使信号传输铜环一28和信号传输铜环二10接触，接电源铜柱101接触接电源pogopin顶针29，铁环壳体8接触接地pogopin顶针34，id芯片板获得电能开始工作，接电源pigopin顶针29和接地pogopin顶针34收缩的同时在铁环壳体8、接电源铜柱101和信号传输铜环二10组成的锁头的作用下使主板接口板35和圆板33沿导向杆31移动，弹簧32被压缩，圆板33带动微动开关接触块36沿圆筒19移动接触到微动开关37，微动开关37确认锁头插紧，锁具结构id芯片102的id信息通过信号传输铜环二10和信号传输铜环一28传输到主板接口板35，主板接口板35通过导线将id信息传输给主板模块14，主板模块14将id信息通过gprs发给云端，云端将id号和借车人绑定的id信息进行比对确认后将信息传输给主板模块14，主板模块14发送给控制电磁锁18的锁芯27上移弹出，锁芯27带动支撑块25和限位杆24上移，支撑块25和限位杆24上移穿过开口26，限位杆24卡住圆柱40，将车锁住。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。