一种模块化的智能车位锁
技术领域
本发明属于停车场设备领域，具体涉及一种模块化的智能车位锁。
背景技术
目前，随着汽车保有量的增多，停车位的缓慢增加给停车带来了极大的压力，因此经常性的会出现停车位被占的情况发生。为了解决停车位被占问题，往往会在停车位上设置车位锁，有些车位锁采用了简单的组装形式，通过手动操作实现上锁与解锁。随着移动互联网技术的发展，通过移动终端对车位锁进行预约、遥控等运营成为可能，这要求车位锁满足续航、通信以及电动控制等，现有车位锁中各个功能模块大多集中于底座，这给车位锁侦测车辆、通信以及电池等的布设带来设计上麻烦，同时因为集中于底座，在生产时需要一次性完成车位锁的组装，这无疑提升车位锁生产难度。在车位锁故障时，对车位锁进行整体检测，无疑会增加维护保养成本。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种模块化的智能车位锁，该车位锁划分为若干模块，各模块组装后再进行车位锁组装，能够降低生产难度，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种模块化的智能车位锁，其特征在于，包括：限位牌，所述限位牌包括一位于所述限位牌下端的上插槽；底座，所述底座包括底板、与所述底板构成一容置空间的面壳以及位于所述容置空间内的支撑座，所述支撑座设有一容纳槽；电机组件，所述电机组件包括电机座、电机和支座，所述电机座包括一容置腔和一与所述容置腔相接的下插槽，所述电机固定装于所述容置腔内，所述电机固定装于所述支座；功能盒，所述功能盒包括盒体、置于所述盒体内的线路板、控制模块和功能模块，所述控制模块和所述功能模块均与所述线路板电性连接；电源装置，所述电源装置包括电池盒和置于所述电池盒内的电池；所述上插槽与所述下插槽结合形成一容纳空间，所述功能盒置于所述容纳空间内并固定于所述下插槽；所述支座固定安装于所述底板，所述电池盒置于所述容纳槽内；所述电源装置和所述电机均与所述线路板电性连接。
进一步地，所述限位牌包括前壳、与所述前壳结合的后壳以及发光体，所述前壳和所述后壳结合后的下端形成所述上插槽，所述发光体与所述线路板电性连接。
进一步地，所述电机组件还包括分别固定装于所述电机座两侧的第一支架和第二支架，所述电机的一侧设有主轴，所述主轴穿过所述第一支架的端部设有限载器，所述第二支架的外侧设有转轴，所述支座设有固定所述限载器的第一支撑座和放置所述转轴的第二支撑座。
进一步地，所述电机与所述第一支架固定连接。
进一步地，所述限载器包括限载滚轮和滚轮压片，所述限载滚轮固装于所述主轴，所述滚轮压片包覆或者部分包覆所述限载滚轮；所述滚轮压片固定于所述第一支撑座。
进一步地，所述限载滚轮设有若干凸齿，所述凸齿的高度为h，限载滚轮的半径为r，其中，h、r、n满足8≤n≤20和1.1≤n*h/r≤1.5。
进一步地，所述控制模块和功能模块装于所述线路板，所述功能模块包括发声模块、通信模块和侦测模块，所述侦测模块包括红外模块、超声波模块、摄像模块、地磁感应模块、振动感知模块、位置感知模块、温度感应模块、湿度感应模块、声音感应模块中的一个或多个。
进一步地，所述盒体包括底盖、前盖和置于所述底盖与前盖之间的胶圈，所述线路板固定安装于所述底盖，所述前盖设有与所述功能模块相适应的透出区；所述上插槽和所述下插槽设有与所述透出区对应的透孔。
进一步地，所述支撑座固定安装于所述底板，所述面壳的前部与所述底板扣接，所述面壳的后部与所述支撑座扣接，所述底座设有固定于所述面壳、将所述面壳固定于所述支撑座的锁具。
进一步地，所述电池盒设有凸沿，所述支撑座设有位于所述容纳槽内的压槽，所述压槽抵于所述凸沿将所述电池盒压于所述底板。
本发明一种模块化的智能车位锁将车位锁划分为若干模块分开进行设计，在组装时，只需先完成各个模块的组装，再将各模块组装即可实现车位锁的整体组装，在车位锁故障时只需针对故障的模块进行替换即可使车位锁保持工作状态，减少维修的时间，避免因车位锁持续故障带来运营困难；该车位锁通过模块化设计降低车位锁的整体成本，满足车位锁在停车场中大规模应用的要求，为停车场持续化、平台化运营提供必要支持。
附图说明
图1是本发明一种模块化的智能车位锁实施方式1的示意图；
图2是图1所示实施方式一分解示意图；
图3是图1所示实施方式另一分解示意图；
图4是图1所示实施方式中限载滚轮的截面图；
图5是图1所示实施方式的模块图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1-3，图1-3为本发明一种模块化的智能车位锁实施方式1的示意图，该智能车位锁包括限位牌牌1、底座2、电机组件3、功能盒4和电源装置5，该智能车位锁安装在停车位上时，通过限位牌1相对于底座2的转动实现占位。
限位牌1包括前壳11、后壳12、发光体13、上插槽14和透孔15，前壳11与后壳12通过卡扣结合，在限位牌1的下端形成上插槽14。发光体13用以发出灯光，在本实施方式中，发光体13为LED灯条，该LED灯条嵌入后壳12的灯条槽中。透孔15设置于前壳11上，为了防止水、灰尘等从该透孔15进入限位臂1，在透孔15上设置了防水盖151。限位牌1用以实现停车位的占位，在限位牌1处于竖直状态时，表示该停车位处于被占位状态，即表明该停车位只能经过授权解除占位，使限位牌1处于水平状态，车辆才能够进入该停车位。
底座2包括底板21、面壳22、支撑座23和锁具24，面壳22装于底板21形成一容置空间，支撑座23位于该容置空间内，锁具24固定于面壳22。面壳22与支撑座23较近的一侧为内部，该内部的面为内部表面，面壳22与支撑座23较远的一侧为外部，该外部的面为外部表面。
其中，底板21为一薄板，底板21上设有多个定位柱211、多个定位柱212和多个外卡钩213，定位柱211和定位柱212均开设有与之具有共同轴线的螺纹孔；外卡钩213位于底板21的前端，由部分底板21向面壳22方向弯折而成。
面壳22为一薄壳体，面壳22设有沉槽221、透孔222、内卡钩(图中未示出)和卡扣(图中未示出)，其中，内卡钩位于面壳22的前部，沉槽221和卡扣均位于面壳22的后部。面壳22装于底板21时，内卡钩与外卡钩213扣接。
支撑座23设有容纳槽231、定位孔232、压槽(图中未示出)和卡扣槽，容纳槽231与底板21形成一容纳空间，本实施方式中，容纳槽231为贯通槽，压槽设在容纳槽231的槽壁上，从支撑座23的底部看过去，压槽为容纳槽231的阶梯台面。该定位孔232与螺栓、定位柱211共同用于固定支撑座23，定位孔232优选为阶梯孔。面壳22装于底板21时，卡扣槽与卡扣扣接。
锁具24固定于面壳22，在实施时，锁具24的锁舌穿过支撑座23的通槽伸入支撑座23下方，通过钥匙旋转锁舌时，锁舌转移出通槽的范围被支撑座23底部挡住，使得面壳22锁于支撑座23，间接的锁于底板21。防护盖241装于沉槽221的端部，覆盖沉槽221的端部开口，防止水汽、灰尘等进入锁具。
电机组件3包括电机座31、电机32、限载器33、第一支架34、第二支架35和支座36。其中，电机座31包括容置腔(图中未标出)、固定孔311、透孔312和下插槽313。容置腔为横向设置的腔体，固定孔311设置于电机座31的侧部；下插槽313呈纵向设置，该下插槽313与容置腔相接，在实施时，下插槽313与容置腔间不相通。为了防止水汽灰尘等通过透孔312进入下插槽313，在透孔312的内侧贴附防水膜3121。
电机32的一侧设有主轴321，电机32通过该主轴321输出旋转动力，在电机32该侧的侧面上设有螺纹孔322，本实施方式中，共设有4个螺纹孔，在该侧面上呈以主轴321为中心的旋转对称分布。
限载器33装于主轴321，该限载器33包括限载滚轮331和滚轮压片332，滚轮压片332包覆或者部分包覆该限载滚轮331。在本实施方式中，参见图4，限载滚轮331设有若干凸齿3311，该凸齿3311在限载滚轮3,31表面形成一曲面，与之对应的，滚轮压片332与限载滚轮331的接触面具有相识应的曲面。在本实施方式中，滚轮压片332设有两个，包覆限载滚轮331大约75％(包覆12个凸齿，限载滚轮表面共16个凸齿)的表面。在其它实施方式中，限载滚轮331和滚轮压片332的接触面为圆柱面或者部分圆柱面，通过限载滚轮331和滚轮压片332的配合关系在限载滚轮331和滚轮压片332间产生足够的摩擦力，使限载器提供需要的限制力。在实施时，凸齿3311的个数n为16，限载滚轮的半径r为11.2mm，凸齿的高度(指凸齿上的点与限载滚轮圆心之间的最大距离减去r后的数值)h为0.8mm。在实施时，凸齿的个数n、凸齿的高度h和限载滚轮的半径r满足8≤n≤20和1.1≤n*h/r≤1.5，通过该限定方式，使限载器的限制力能够满足电机安全的需求。本实施方式中，n*h/r＝1.14286。
第一支架34固定安装于电机座31的侧部，具体是位于电机32的主轴321穿出的侧部，该第一支架34设有固定孔341、电机固定孔342、第一防护塞343，螺钉穿过固定孔341螺入电机座31固定孔311，将第一支架34固定安装在电机座31上；螺钉穿过电机固定孔342螺入电机32螺纹孔322，将电机32与第一支架34固定连接，进而实现电机32与电机座31的固定连接。该第一支架34具有供主轴321穿过的通孔(图中未标出)。在第一支架34的内侧，即第一支架34与电机32之间设有第一防护塞341，以防止水分、灰尘等侵入。
第二支架35固定安装于电机座31的另一侧部，该第二支架35设有转轴351、转轴压片352、固定孔353、第二防护塞354和防水自粘带355。转轴351呈空心柱状，该转轴351设于第二支架35的外侧，用以支撑电机32的另一侧，使电机32工作时保持平衡、平稳状态。转轴压片352设于转轴351的外侧，与转轴351具有近乎相同的半径；螺钉穿过固定孔353螺入电机座31固定孔(图中未示出，与固定孔353对应)，将第二支架35固定安装在电机座31上；在第二支架35的内侧，即第二支架35与电机31之间设有第二防护塞351，以防止水分、灰尘等侵入；防水自粘带355设于转轴351的空心中，以防止水分、灰尘等侵入。在本实施方式中，转轴351、第二支架35均中空，以供与电机32电连接的传输线通过，使用防水自粘带355缠绕传输线，以保护传输线。
支座36包括第一支撑座361、第二支撑座(图中未示出)和固定孔362，其中第一支撑座361用以支撑限载器33，第一支撑座361设有容置限载器33的槽结构，通过螺钉将滚轮压片332两端部固装在第一支撑座361。第二支撑座用以支撑转轴351，第二支撑座设有支撑转轴351的槽结构，通过螺钉将转轴压片352的两端部装在第二支撑座，该转轴351可相对于第二支撑座转动。固定孔362设置于支座36的四角，与底板21上的定位柱212相对应，该固定孔362与螺栓、定位柱212共同用于固定支撑座23。
结合参照图5，功能盒4包括盒体、线路板(图中未示出)、控制模块43、功能模块44和电连接线45，其中，盒体包括前盖41和底盖42，前盖41和底盖42的边沿设有对应的通孔(图中未标出)，以通过螺钉(图中未标出)穿过上述通孔将前盖41和底盖42固定安装。前盖41设有透出区411、411’，能够使功能模块44的信号从该透出区411、411’透出，底盖42设有供导电线穿过的线孔(图中未示出)，该导电线与电机32和电源装置5电性连接。为了使前盖41和底盖42间保持良好的防水性，在前盖41和后盖42之间设置胶圈，在前盖41和底盖42固定安装后，胶圈在之间产生形变，使前盖41和底盖42之间保持密封性。
线路板为PCB板，该线路板固定安装于盒体内，在实施时，线路板可以通过螺钉固定安装于底盖42。控制模块43为控制器，如MCU等。功能模块44用以实现车位锁的各种功能，该功能模块44包括发声模块441、通信模块442和侦测模块443，发声模块441用以发出声音，如警报声、提示音等等；通信模块442用以实现车位锁与管理平台、移动终端之间的数据传输，该通信模块442包括WiFi模块、4G模块、NB-IoT模块、蓝牙模块中的一个或多个。侦测模块443主要用于侦测车位锁的状态及周围环境状态，该侦测模块353包括红外模块、超声波模块、摄像模块、地磁感应模块、振动感知模块、位置感知模块、温度感应模块、湿度感应模块、声音感应模块中的一个或多个，红外模块用以感测人体，超声波模块用以感测遮挡车位锁情况，摄像模块用以获取车位锁周边影像，地磁感应模块用以感应车位锁处地球磁场变化，振动感知模块用以获取限位臂的冲击振动情况，位置感知模块用以感知限位臂的位置，温度感应模块用以获取车位锁处温度，湿度感应模块用以获取车位锁处湿度淹水情况，声音感应模块用以获取车位锁处音量大小内容等。
控制模块43和功能模块44均与线路板电性连接，在实施时，控制模块43和功能模块44可直接焊接在线路板上，也可以根据需要采用导电线电性连接。
电连接线462的一端与线路板电性连接，另一端与发光体13电性连接，以提供发光体13所需的电能，或者进一步包含控制发光体13点亮的指令。
在功能盒4组装后，前盖41的透出区411、411’分别与侦测模块443和发声模块441相对应，方便侦测模块443和发声模块441的信号传出。
电源装置5包括电池盒51、电池(图中未示出)和防护罩52。其中，电池盒51包括凸沿511，在实施，电池盒由底壳和上壳结合而成，比如通过螺栓固定连接底壳和上壳，凸沿511由底壳和上壳延伸出的部分组成。电池置于该电池盒51内，该电池可选用硬壳包装的锂电池，电池盒内设置若干安置电池的槽，以防止电池的移动。在实施时，电池盒511内进一步放置控制电池供电的控制电路，由该控制电路与电池直接或者间接地电性连接，伸出电池盒511的供电线与控制电路电性连接；在其他实施方式中，电池盒内进一步设置有太阳能电池，该太阳能电池通过电池盒顶部的透明材料接收光能，太阳能电池与控制电路电性连接，由控制电路控制太阳能电池的充电。防护罩52设置于电池盒51的顶部，在本实施方式中，电池盒51的顶部从面壳22的透孔222透出，透孔222的边沿将防护罩52压于电池盒51，实现防护罩52对电池盒51顶部的防护。
在安装车位锁时，首先分别组装限位牌1、电机组件3、功能盒4和电源装置5，电机组件3上的支座36上的固定孔362与底板21的定位孔212配合，通过螺栓将支座36固定在底板21上，进而实现电机组件3在底板21的固定安装。将电源装置5放置在底板21上，再将支撑座23放置在底板21上，定位孔232与定位柱211配合，电源装置5处于容纳槽231中，压槽压于凸沿511将电源装置抵压于底板21，使用螺栓穿过定位孔232螺于定位柱211，实现电源装置5和支撑座23在底板21的固定安装。将防护罩52置于电池盒51的顶部，将面壳22的内卡钩、卡扣分别与外卡钩213、卡扣槽对应扣接；锁具24的锁舌穿过支撑座23，使用钥匙转动锁舌，将面壳22锁于底板21，防护盖241装于沉槽221的端部，覆盖沉槽221的端部开口，完成底座2的组装。功能盒3插入电机组件3电机座31的下插槽313内，使用螺栓穿过电机座31上的通孔螺入功能盒3的螺纹孔413，实现功能盒4在下插槽313的固定安装，电机32和电源装置5均与功能盒4的线路板电性连接。将限位牌1的上插槽14套装于功能盒3，使上插槽14的下端伸入下插槽313，螺钉穿过下插槽313侧部的通孔螺入上插槽14，使限位牌1与电机座31和功能盒4的固定安装；由于功能盒4位于上插槽14内，通过功能盒4与上插槽14间的紧密配合，使得限位牌1与电机座31和功能盒4安装牢靠；将电连接线462与发光体13电性连接。
通过以上步骤，实现车位锁的组装，由于限位牌1、电机组件3、功能盒4和电源装置5等模块单独组装，再基于底座2进行组装，大大简化了车位锁组装的流程，在维护检修时，只需针对各模块分别处理，提升维护检修效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
