一种自行车停放装置及使用方法与流程

本发明属于城市公共设施技术领域，具体涉及一种自行车停放装置。

背景技术：

近年来，随着我国机动车保有量的持续增加，城市交通拥堵问题日益突出，PM2.5指数的居高不下，城市延时指数的不断增大，都已经显露了现今交通方式所存在的弊端。虽然已经提出了“公交优先”的策略，大力推广新能源汽车，倡导“绿色出行”的出行模式。但是现今并没有充分发挥出其优势。究其原因主要是由于公交站点与交通始发地之间存在公交真空，前往公交站点的不便导致私家车出行方式成为大多数人的首选；公共自行车系统的设置虽然部分缓解了短途交通的压力，但是，由于城市用地紧张，致使公共自行车系统设置数量有限，成本控制使得公共自行车质量难以满足人们的出行需求，且使用程序复杂，致使公共自行车的使用率较低；私家自行车虽然质量较高，但是由于存放和管理受限，未能纳入到公交系统运行中。诸多原因最终导致公共交通没能发挥其自身优势，“绿色出行”不能得到广大出行者的积极响应。

现有自行车停放设施多为水平放置，且多集中在某一固定的场地，导致占地面积大；城市用地紧张的现状使得大型自行车停放设施场地难以实现。为防止偷盗，私家自行车主需要自备锁具将自行车锁到停放设施上，给私家自行车主出行带来很大的不便。而且目前已存在的公共自行车停放设施仅适应于公共自行车，私家自行车无法使用，造成自行车停放设施资源浪费。

技术实现要素：

本发明涉及一种自行车停放装置，使用控制器控制弹簧锁开启，有助于对自行车的统一管理。

一种自行车停放装置，包括支撑斜板，一端固定在地面上，另一端为离地端，所述支撑斜板与地面的夹角为45-60度；在所述支撑斜板上与自行车前轮及后轮相对应的位置处分别为镂空结构，用于嵌入自行车的前轮和后轮；前轮托板及前轮连接板，与支撑斜板的镂空结构形成前轮凹槽，所述前轮连接板一端与支撑斜板连接，另一端与前轮托板连接；后轮托板及后轮连接板，所述后轮连接板一端与支撑斜板通过弹簧连接，另一端与后轮托板通过弹簧连接；不施加压力时，所述后轮托板及后轮连接板与支撑斜板在同一个平面上；施加压力时，所述后轮托板及后轮连接板向下移动，与支撑斜板的镂空结构形成后轮凹槽；弹簧锁，包括两组对称设置的连接杆和金属板，所述连接杆为L型结构，包括两个端面，一个端面固定在支撑斜板的下表面，另一个端面连接金属板，所述连接杆的两个端面在L型结构的拐角处通过弹簧连接，使得金属板能够绕轴上下转动；控制器，输出信号控制弹簧锁的关闭和打开。

为了减少自行车停放装置的占地面积，所述前轮连接板与支撑斜板的夹角为45-60度，所述前轮托板与支撑斜板平行。

为了防止自行车下滑，所述前轮凹槽的深度为25-30cm，为了满足不同型号车轮的停放需求，所述前轮凹槽的宽度为5-10cm。

为了增加了自行车停放装置的防雨及遮阳功能，所述支撑斜板的离地端通过过渡弧形板连接遮板，所述过渡弧形板与支撑斜板固定连接或通过转轴连接。

为了方便统一管理，还包括指令输入端，连接控制器，所述指令输入端是读卡器、投币装置或指纹输入装置。

为了充分利用太阳能，节约用量，所述遮板上表面设置太阳能电池板，连接储电装置及城市电网系统，所述储电装置连接控制器及指令输入端，供应所述自行车停放装置用电。

为了满足不同型号自行车的停放需求，所述前轮连接板与支撑斜板滑动连接，前轮托板和前轮连接板可沿支撑斜板上下移动，增大或减小前轮和后轮之间的距离。

本发明还提供了一种自行车停放装置的使用方法，

1）停车过程：使用者施加适当的推力，推动自行车沿支撑斜板上移，将自行车前轮嵌入到前轮凹槽中，此时后轮放置在后轮托板上；使用者给予控制器指令将弹簧锁打开，对后轮施加压力，使得后轮和后轮托板一起下陷，当后轮压在弹簧锁上时，两金属板受向下的压力绕轴向下转动，后轮停放到位之后，两金属板块受向上的反弹力回归原位，完成锁车过程；

2）取车过程：使用者给予控制器指令将弹簧锁打开，两金属板被允许转动，使用者对自行车施加向上拉力，后轮和后轮托板被弹出凹槽回到原位，弹簧锁的两金属板块弹回原位，恢复到停车前的状态。

为了方便与公交、地铁等其他类型的城市共用交通配合使用，将所述自行车停放装置纳入城市公交系统，所述控制器连接城市公交卡读卡器或投币装置，当控制器接到读卡信号或投币信号后，弹簧锁打开。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的自行车停放装置整体为斜放式设计，占用空间小，可安放在城市未被利用的闲散空间，提高城市土地利用率，方便私家自行车及公共自行车的停放。使用前轮凹槽和后轮凹槽的设计，使自行车的前轮和后轮都陷入一定深度的凹槽中，自行车能够稳固的停放在该装置上，有效防止自行车下滑。利用太阳能储电系统及城市电网系统提供电源，可以降低运行成本，增加实用性和可行性。使用弹簧连接的后轮托板和后轮连接板，并与弹簧锁配合使用，方便锁车过程；利用控制器控制弹簧锁，接收指令后，弹簧锁才可以打开，完成停车和取车过程，可保证自行车的安全，利于对自行车停放装置的运行管理。

附图说明

图1. 本实施例的自行车停放装置的使用效果图；

图2. 如图1中自行车停放装置的侧面图；

图3. 如图1中后轮凹槽的结构示意图；

图中标注：支撑斜板1、前轮托板2、前轮连接板3、后轮托板4、后轮连接板5、弹簧锁6、过渡弧形板7、遮板8、指令输入端9、车轮10。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

现代城市的土地资源越来越紧张，传统的自行车停放装置占地面积大，自行车停放杂乱无章，影响城市美观。本实施例提出了一种自行车停放装置，如图1所示，合理利用城市中的闲散空间，提高土地利用率。

如图2所示，其结构包括支撑斜板1、前轮托板2、前轮连接板3、后轮托板4、后轮连接板5、弹簧锁6及控制器。所述支撑斜板是整个装置的支架，一端固定在地面上，另一端为离地端，所述支撑斜板与地面的夹角为45-60度，因此自行车停放装置整体为斜放式设计，可减少占地面积；若将支撑斜板的离地端靠在建筑物的外墙上，可以充分利用建筑物与地面之间的三角空间。在所述支撑斜板上，与自行车前轮及后轮相对应的位置处分别为镂空结构，用于嵌入自行车的前轮和后轮。

所述前轮托板及前轮连接板与支撑斜板的镂空结构形成前轮凹槽，所述前轮连接板一端与支撑斜板连接，另一端与前轮托板连接。优选的，所述前轮连接板与支撑斜板的夹角为45-60度，所述前轮托板与支撑斜板平行，所述前轮托板与支撑斜板之间的垂直距离（即前轮凹槽的深度）为25-30cm，对防止自行车下滑具有辅助作用。所述前轮凹槽的宽度为5-10cm，满足常见的不同型号的车轮。

一种优选的实施例是将所述前轮连接板与支撑斜板滑动连接，在所述支撑斜板上设置滑槽，所述前轮连接板上设有滑块，所述滑块位于滑槽中，可沿滑槽滑动。所述滑槽上间隔一定距离设有多个凸出的卡槽，将滑块移动到卡槽处，可将前轮连接板固定。因此前轮托板和前轮连接板可沿支撑斜板上下移动，增大或减小前轮和后轮之间的距离，并固定在合适的位置，满足不同型号自行车的停放需求。

如图3所示，所述后轮连接板一端与支撑斜板通过弹簧连接，另一端与后轮托板通过弹簧连接；不施加压力时，所述后轮托板及后轮连接板与支撑斜板在同一个平面上；施加压力时，所述后轮托板及后轮连接板向下移动，与支撑斜板的镂空结构形成后轮凹槽。所述压力需要大于自行车自身的重力，即在自行车自身重力的作用下，后轮托板及后轮连接板不能下陷形成凹槽，只有给予额外的压力时，才可下陷。这样设计的目的是确保停车过程中最先接触后轮托板的前轮不会下陷，而后轮接触后轮托板时，在人为给予的压力下，后轮与后轮托板一起下陷。因此弹簧提供的弹力需大于自行车自身的重力。

所述弹簧锁包括两组对称设置的连接杆和金属板，所述连接杆为L型结构，包括两个端面，一个端面固定在支撑斜板的下表面，另一个端面连接金属板，所述连接杆的两个端面在L型结构的拐角处通过弹簧连接，使得金属板能够绕轴上下转动。弹簧锁打开时，两金属板在外力作用下可绕轴上下转动，外力作用可以是压力或拉力，但在向上或者向下转动过程中，均受弹簧反弹力的作用，即两金属板块最终都会弹回原位置；弹簧锁关闭时，两金属板不能绕轴转动。所述弹簧锁和后轮托板的设计可防止自行车下滑。

所述支撑斜板上设有指令输入端9，连接控制器。所述指令输入端可以是读卡器、投币装置、指纹输入装置等。为了方便统一管理，所述指令输入端可以分为私家自行车输入端和公共自行车输入端两种，以实现分别计费。所述自行车停放装置上的控制器、指令输入端及其他用电设施的电源来自于城市电网或太阳能储电系统。

所述弹簧锁连接控制器，在控制器未给出指令时，弹簧锁关闭，两金属板不能绕轴转动；当接到指令后，弹簧锁打开，才允许其因外力而转动。因此，使用者在停车时，需先在指令输入端输入指令，以表明自行车身份及确定收费标准，之后存入自行车。取车时，同样需要输入指令，打开弹簧锁。

由于弹簧锁6、后车轮10和后轮托板4三者之间或紧密接触或有较小的缝隙，导致弹簧锁在未接到指令时，后轮托板不能在弹簧反弹力作用下反弹至原位置，即弹簧锁对后轮托板的反弹有限制作用：当停车时，三者的空间位置为，弹簧锁的金属板在最上方，下方紧贴着车轮，车轮的下方紧贴后轮托板，因而在未接收指令时，两个金属板不能向上转动，保持闭合状态，通过后车轮对后轮托板的弹力起限制作用。

一种优选的实施例是将所述支撑斜板的离地端通过过渡弧形板7连接遮板8，增加了自行车停放装置的防雨及遮阳功能。所述遮板上表面还可以设置太阳能电池板，并连接储电装置及城市电网系统，所述储电装置连接控制器及指令输入端。所述太阳能电池板将太阳能转化为电能，储存于储电装置中供整个自行车停放装置用电，多余的电量输入到城市电网系统中。所述过渡弧形板7与支撑斜板1可以是固定连接；也可以通过转轴连接，用于调节遮板的位置，不下雨时可将遮板抬起，或者根据太阳的方向，调整遮板的角度，最大限度的吸收太阳能。所述过渡弧形板也可以连接控制器，由控制器控制遮板的位置。

本实施例中所述自行车停放装置的使用方法是：

1）停车过程：首先根据自行车的大小，调整前轮托板的位置，使得前轮凹槽和后轮凹槽之间的距离合适；使用者施加适当的推力，推动自行车沿支撑斜板上移，将自行车前轮嵌入到前轮凹槽中，此时后轮放置在后轮托板上。使用者在指令输入端输入指令，投币或打卡或指纹验证之后，控制器将指令传达到弹簧锁，弹簧锁打开，对后轮施加压力，使得后轮和后轮托板一起下陷，当后轮压在弹簧锁上时，两金属板受向下的压力绕轴向下转动，后轮停放到位之后，两金属板块受向上的反弹力回归原位，完成锁车过程。

2）取车过程：使用者在指令输入端输入指令，弹簧锁打开，两金属板被允许向上转动，即弹簧锁失去了对后轮和后轮托板的反弹限制作用，因而使用者给予一定的向上拉力，后轮和后轮托板将一起被弹出凹槽回到原位，弹簧锁的两金属板块亦弹回原位，恢复到停车前的状态。

作为一种优选的实施例，所述自行车停放装置可纳入城市公交系统，停放公共自行车，所述弹簧锁连接指令输入端，例如公交卡读卡器或投币装置，当控制器接到读卡信号或投币信号后，弹簧锁打开。所述公用自行车上安装GPS定位装置，防止偷盗。

本实施例的自行车停放装置整体为斜放式设计，占用空间小，占地面积可减小50%,可安放在城市未被利用的闲散空间，例如居民楼前、商场门口、办公楼下、公交车停靠站附近，可以靠在建筑物的外墙上，提高城市土地利用率，方便私家自行车及公共自行车的停放。利用太阳能储电系统及城市电网系统提供电源，可以降低运行成本，增加实用性和可行性。若将自行车停放装置纳入城市公交系统，可实现自行车与现有公交系统相结合，实现不同公交方式的无缝衔接，填补交通始发地与公交站点之间公交出行方式的空白，使自行车成为交通始发地与公交站点之间交通方式的选择。也可以将公共自行车纳入已有的城市公交优惠政策中，例如采用“一小时”免费换乘优惠、公交卡一卡通折扣优惠等措施，充分发挥城市公交的优势，增加公交的吸引力与不同运输方式的协同性，有利于降低私家车的出行量，减少道路交通流量，缓解城市道路压力，以此达到绿色出行的目的。

以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。