本发明属于自行车锁领域，具体涉及一种用于自行车的声波智能锁及解锁系统和方法。
背景技术：
目前，现有的用于自行车的智能锁，由大部分通常采用蓝牙通讯的方式来控制智能锁的开启/闭合，例如，使用移动终端(特别是智能手机等)向智能锁发送包含开锁指令信息的蓝牙信号以控制锁具的开关。但是，当智能锁采用蓝牙通讯时(此即蓝牙锁)，智能锁与不同的移动终端会存在蓝牙连接兼容性不佳的问题，因此，针对智能锁需要提出兼容性更好的解决方案。
此外，有的智能锁采用NFC(Near Field Communication，近场通讯)连接方式与移动终端进行配对连接，但此连接方式对移动终端的配置有较高的要求，市面上大部分用户的移动终端的硬件并不支持该连接方式。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种用于自行车的声波智能锁，该智能锁采用声波通讯连接方式，解决了对不同的移动终端通讯兼容性不佳以及硬件配置要求高的问题。另外，本发明还提供了使用该声波智能锁的声波解锁系统及解锁方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
根据本发明的一方面，提供了一种用于自行车的声波智能锁，包括外壳体，以及位于所述外壳体内部的内壳体、锁环，所述内壳体内部设有电路板，所述锁环上设有机械控制模块。所述电路板上设有依次电连接的声波模块、信息处理模块和控制模块，所述控制模块电连接于所述机械控制模块；其中，
所述声波模块接收包含开锁指令信息的声波信号并将其转换为数字信号发送至所述信息处理模块；
所述信息处理模块判断该开锁指令信息并将所述数字信号转送至所述控制模块；
所述控制模块控制所述机械控制模块工作以开启所述声波智能锁。
一优选实施例中，所述机械控制模块用于开启/闭合所述声波智能锁。
一优选实施例中，所述信息处理模块对所述开锁指令信息的判断包括有效性判断和正确性判断。
根据本发明的另一方面，提供了一种声波解锁系统，所述声波解锁系统包括移动终端和用于自行车的声波智能锁；其中，
所述移动终端用于向所述声波智能锁发送包含开锁指令信息的声波信号，以及接收所述声波智能锁具发送来的开锁反馈信息；
所述声波智能锁用于接收所述移动终端发送来的所述声波信号以执行解锁操作，以及向所述移动终端发送开锁反馈信息。
一优选实施例中，所述声波智能锁包括外壳体，以及位于所述外壳体内部的内壳体、锁环，所述内壳体内部设有电路板，所述锁环上设有机械控制模块；所述电路板上设有依次电连接的声波模块、信息处理模块和控制模块，所述控制模块电连接于所述机械控制模块。
一优选实施例中，所述声波模块接收所述移动终端发送来的所述声波信号并将其转换为包含开锁指令信息的数字信号发送至所述信息处理模块；
所述信息处理模块判断该开锁指令信息并将所述数字信号转送至所述控制模块；
所述控制模块控制所述机械控制模块工作以开启所述声波智能锁。
一优选实施例中，所述信息处理模块对所述开锁指令信息的判断包括有效性判断和正确性判断。
根据本发明的再一方面，提供了一种声波解锁方法，采用声波解锁系统，所述声波解锁系统包括移动终端和用于自行车的声波智能锁，所述声波智能锁包括外壳体，以及位于所述外壳体内部的内壳体、锁环，所述内壳体内部设有电路板，所述锁环上设有机械控制模块；所述电路板上设有依次电连接的声波模块、信息处理模块和控制模块，所述控制模块电连接于所述机械控制模块；
所述声波解锁方法包括：
S1使用所述移动终端发送包含开锁指令信息的声波信号至所述声波智能锁；
S2所述声波智能锁的所述声波模块收到所述声波信号，并将所述声波信号转化为包含开锁指令信息的数字信号传输至所述信息处理模块；
S3所述声波智能锁的所述信息处理模块判断该开锁指令信息，并将所述数字信号传输至所述控制模块；
S4所述控制模块接收所述数字信号并控制所述机械控制模块工作，以开启所述声波智能锁。
一优选实施例中，所述信息处理模块对所述开锁指令信息的判断包括有效性判断和正确性判断。
一优选实施例中，所述声波信号的频率范围为16～20KHz。
采用本发明具有如下的有益效果：
1、本发明所述的声波智能锁使用声波通讯连接方式，鉴于现有的用户手持移动终端基本上均设有喇叭(即声波发射装置)，不同的移动终端通过声波与智能锁进行通讯，不会发生兼容性不佳的问题，以及不对移动终端的硬件配置有额外的要求。
2、本发明所述的声波解锁系统，使用移动终端与声波智能锁配合以进行声波解锁，开锁流程快捷方便。在兼容性较佳和不挑硬件配置的基础上，本声波解锁系统利用移动终端发出的声波进行解锁，过程简单，省去了移动终端打开摄像头扫描二维码的程序，可以做到一键解锁。
附图说明
图1为本发明一种声波智能锁实施例的示意图；
图2为声波智能锁的爆炸示意图；
图3为声波解锁系统的结构框图或工作流程示意图。
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做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。
参照图1至图2，本发明公开了一种用于自行车的声波智能锁，该声波智能锁包括外壳体(包括外壳体前盖11和外壳体后盖12)，以及位于外壳体内部的内壳体(包括内壳体前盖21和内壳体后盖22)、锁环30，内壳体内部设有电路板40，锁环30上设有机械控制模块31。
电路板40上设有依次电连接的声波模块41、信息处理模块和控制模块，控制模块电连接于机械控制模块31。在电路板40的背侧设有电池盒42。声波智能锁中设置了声波模块41，使得声波智能锁可以接收外部的声波信号形式的控制信号，从而接受用户的开锁指令。
本发明的声波智能锁引入声波模块41，或者说引入了声波通讯方式，一方面，该声波智能锁可以匹配几乎全部的带声波发射装置(例如喇叭等)的移动终端，与蓝牙或者NFC等通讯方式相比，声波通讯方式解放了对移动终端无论是硬件方面还是软件方面上的各种兼容性或者配置限制。另一方面，相比现有的机械手动解锁方式，或者扫描二维码远程解锁方式等，声波解锁方式具有流程简便、不受移动网络连接限制、及时/即时开锁等方面的优势。
一实施例中，机械控制模块31用于开启/闭合声波智能锁。
本发明还公开了一种声波解锁系统，该声波解锁系统包括移动终端(例如智能手机等终端)以及前述的用于自行车的声波智能锁，其中：
1)移动终端用于向声波智能锁发送包含开锁指令信息的声波信号(优选的，声波信号的频率范围为16～20KHz)。本发明并不具体限制声波信号的频率范围，可根据设备的具体情况，以及用户的灵敏度等因素设置较大的频率范围或者个性化的频率范围。
2)声波智能锁用于接收移动终端发送来的声波信号以执行解锁操作。
一实施例中，结合图3所示的声波解锁系统的工作流程示意图(或者可以认为是声波解锁系统的结构框图或工作流程图)，本发明的声波智能锁内设置有声波模块、信息处理模块、控制模块和机械控制模块，该声波解锁系统的工作流程为：
1)声波模块41接收移动终端发送的包含开锁指令信息的声波信号并将其转换为数字信号发送至信息处理模块。这一步骤，主要是用于将模拟信号形式的声波信号转换为数字信号形式，以匹配后续模块对信号形式的要求，但不排除直接以模拟信号形式的声波信号一步到位或者分步骤地实施完毕解锁操作。
2)信息处理模块判断该开锁指令信息(即判断其有效性和正确性)并将数字信号转送至控制模块。对包含开锁指令信息的声波信号进行有效性和正确性判断，是为了防止非合法用户执行解锁操作，也可以认为属于身份属性验证性质的判断步骤，以规避使用风险。
3)控制模块控制机械控制模块31工作解锁。
本发明还公开了一种声波解锁方法，该声波解锁方法采用上面所述的声波解锁系统，该声波解锁方法包括：
S1使用移动终端发送包含开锁指令信息的声波信号至声波智能锁。
S2声波智能锁的声波模块接收移动终端发送来的包含开锁指令信息的声波信号后，将所述声波信号转化为数字信号传输给信息处理模块。
S3所述声波智能锁的信息处理模块判断接收的数字信号(即判断开锁指令信息的有效性和正确性)，并将该数字信号传输给控制模块。
S4控制模块接收数字信号后控制机械控制模块31工作，将声波智能锁开启。
上述方法步骤中，无论是信号形式转换，有效性/正确性判断，依据后续的解锁控制指令下发，其处理过程相比蓝牙或者NFC等通讯方式下的处理过程，对硬件或软件等方面的配置要求较低，但安全性指数却并未受到减损，同样能够在便捷使用的同时，提供同样安全级别的操作规格。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。