一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种公共自行车租借控制系统，包括安装在公共自行车上的租借终端和安装在公共自行车停车站内车站管理器，车站管理器与本停车站内的租借终端进行无线数据通信并与信息中心进行远程数据通信；车站管理器包括第二无线通信模块；租借终端至少包括电池、第一无线通信模块、控制处理模块、读取模块、锁车装置和指示模块；通过本实用新型的技术方案，只要公共自行车停放在停车站的可停车区域内，就可以执行租车或者还车操作，从而不需要在停车站内设置停车桩，大大增加了停车站的空间利用率，客户在使用公共自行车时更加便捷，尤其是上下班高峰时“还车难”将不再是个问题。
【专利说明】一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及公共自行车管理【技术领域】，具体涉及一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置。
【背景技术】
[0002]随着经济技术的高速发展，能源危机和环境污染问题凸显。为了缓解压力，我国各个地方政府都倡导低碳、环保、绿色出行，公共自行车逐渐成为城市慢行中最重要的出行方式之一 O
[0003]现有的公共自行车租借控制系统，均是通过停车桩来控制车辆，停车桩具有锁车装置和读取用户卡信息的装置，无论租用或归还公共自行车都必须通过停车桩，停车桩上车辆的租借信息再通过车站管理器与信息中心进行远程通信，实现异地租还车管理。
[0004]每个停车站的停车桩数量有限但却非常占用空间，一个停车桩只对应一辆自行车，当停车站的停车桩都停满时，就无法进行还车操作。因此，客户在使用时经常会出现还车难的问题，尤其是在上下班高峰期的时候，有时候还车需要跑好几个停车站，花上大半个小时，才把车还上。而另一方面，还存在有车不能租的尴尬情况，因为一个自行车停车站能够被租的数量是已经被停车桩锁住的车的数量，往往到一个自行车停车站，边上一堆自行车，可是停车桩上一辆自行车也没有就只能望“车”兴叹。
[0005]故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
实用新型内容
[0006]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型为了提供了一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，大大增加了公共自行车停车站可借还车的数量，不在局限于停车桩的数量；自行车停放整齐有序，方便管理不易被盗，同时让客户在使用公共自行车时更加便捷。
[0007]为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案为:
[0008]一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在所述停车杆上的挂锁机构和用于控制所述挂锁机构运动的传动装置，所述挂锁机构安装在自行车车把手中间处，所述传动装置控制挂锁机构运动；
[0009]当处于“关锁”状态时，所述挂锁机构闭合形成内闭空间，所述停车杆处于内闭空间内；当处于“开锁”状态时，所述挂锁机构展开形成一定缺口，使自行车能脱离停车杆。
[0010]优选地，还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，所述检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器、绕在所述挂锁机构上的感应线圈和用于检测所述感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块；
[0011]所述停车杆内流经所述交变电流发生器产生的交变电流；
[0012]所述挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路；[0013]所述挂锁机构成功挂靠在停车杆上时，所述电流检测模块检测到所述感应线圈上的感应电流。
[0014]通过采用以上技术方案，大大增加了公共自行车停车站可借还车的数量，不在局限于停车桩的数量；自行车停放整齐有序，方便管理不易被盗。由于不需要在停车站内设置停车桩，大大增加了停车站的空间利用率，客户在使用公共自行车时更加便捷，尤其是上下班高峰时“还车难”将不再是个问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的应用场合，公共自行车租借系统的原理框图；
[0016]图2是本实用新型的锁车装置第一种实施方式示意图；
[0017]图3是本实用新型的锁车装置第二种实施方式整体效果图；
[0018]图4是本实用新型的锁车装置第二种实施方式示意图；
[0019]图5本实用新型实施例公共自行车租借系统车站管理器的无线充电原理框图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0022]现在有技术中借车和还车都需要通过停车桩，而正是停车桩大大限制了用户租车和还车的自由度，给用户带来诸多不便，经常造成“想还车不能还”和“有车不能借”的尴尬情景。在公共自行车租借控制系统中，提出一种车载式租借终端，将读取模块、无线通信模块和锁车装置都集成在一起并安装在自行车上，因此借车和还车不受停车桩的限制，只要自行车处于停车站车站管理器的可停车区域内，就可以完成租车和还车操作。
[0023]参见图1，所示为本实用新型的应用场合，公共自行车租借控制系统的原理框图，包括租借终端100和车站管理器200，车站管理器200安装在公共自行车停车站内，并能与远程的信息中心通信，向其发送本停车站的租车及还车信息，从而实现异地租还车管理；
[0024]车站管理器200包括第二无线通信模块201，用于接收租借终端100发送过来的信息以及向租借终端100发送信息，从而实现车站管理器200与租借终端100之间的数据通?目;
[0025]租借终端100安装在公共自行车上，至少包括电池101、第一无线通信模块102、控制处理模块103、读取模块104、锁车装置105和指示模块106 ；
[0026]电池101与第一无线通信模块102、控制处理模块103、读取模块104、锁车装置105和指示模块106相连接，给租借终端100提供系统供电；
[0027]第一无线通信模块102接收车站管理器200发送过来的信息以及向车站管理器200发送信息，实现租借终端100与车站管理器200之间的数据通信；[0028]第一无线通信模块102与控制处理模块103相连接，将所接收的信息发送给控制处理模块103或根据控制处理模块103的控制命令发送信息；
[0029]读取模块104读取用户租借卡的信息，与控制处理模块103相连接，将所读取的用户信息发送给控制处理模块103 ；
[0030]读取模块104可以读取多种模式的用户卡，比如IC卡、RFID卡等；
[0031]指示模块106与控制处理模块103相连接，用于指示租车或者还车过程中的信息状态，比如是否与车站管理器正常通信、读卡模块是否操作成功以及锁车装置是否操作成功，方便用户在租还车过程的操作。
[0032]锁车装置105与控制处理模块103相连接，用于控制公共自行车处于“开锁”或者“关锁”状态，根据控制处理模块103的控制命令，锁车装置105执行“开锁”或者“关锁”操作；
[0033]控制处理模块103为租借终端100的核心，它与第一无线通信模块102、读取模块104、锁车装置105和指示模块106相连接，接收第一无线通信模块102和读取模块104发送的信息，并对这些信息进行分析处理，与车站管理器200实现数据交互，同时将处理后的信息发送给第一无线通信模块102、锁车装置105和指示模块106，从而对租借公共自行车进行控制管理。
[0034]上述技术方案中，停车站的可停车区域由车站管理器200的第二无线通信模块201的信号覆盖范围决定，无线信号一般都由中心向外辐射。因为锁车装置与自行车一体，只要能与车站管理器进行无线通信，就可以执行租车或还车操作。如果信号辐射范围过大，有可能在停车站外也可以完成还车操作，这样就造成了公共自行车停放的混乱，增加了管理和维护成本；为了解决上述问题，可以通过调整无线通信模块的发射功率、天线发射角度以及安装位置来设置无线信号的发送距离，使其覆盖范围基本上与停车站的停车区域相一致。
[0035]在一种优选的方式，车站管理器200的第二无线通信模块201采样全向天线，安装在公共自行车停车站顶棚的中心位置，调节第二无线通信模块201的发射功率和发射角度控制信号发射范围，让第二无线通信模块201的信号范围刚好覆盖停车站内的停车区域。
[0036]上述技术方案中，采用刷卡或者进入停车站领域后租借终端100自动发送连络信号，确认是否已与车站管理器正常通讯。为了更加便于客户确认是否已与车站管理器正常通讯，租借终端100还包括启动按钮106，与控制处理模块103相连接，控制处理模块103检测启动按钮106是否按下；当启动按钮106按下时，租借终端100向车站管理器200发送连络信号，确定租借终端100与车站管理器200是否通信正常，确保自行车已经处于停车站内可停车区域内再进行刷卡操作，保证同一时刻车站管理器200只与一个租借终端100进行通信，从而提高系统的稳定性。
[0037]本发明还提供了一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，参见图2，所示为本实用新型公共自行车租借系统的锁车装置105的第一种实施方式，包括用于锁住自行车车轮的锁舌和控制锁舌运动的传动装置，锁车装置105安装在自行车车轮支架上，传动装置根据控制处理模块103的控制指令控制锁舌运动，图2中传动装置只是示意性用方框图表示。在现有技术中，这种传动装置的实现方式有多种，比如电磁吸合方式、电机控制方式、液压制动方式、气压制动方式等，都可以实现锁舌的运动，进而控制自行车开锁和关锁。当关锁操作时，锁舌卡在车轮中，让车轮无法转动进而实现自行车上锁；当执行“开锁”操作时，锁舌在车轮外，不影响车轮的正常转动。这其实也是现有技术中自行车锁常用的上锁方式，改进之处在于，将手动上锁改为自动上锁。
[0038]在一种优选的实施方式中，传动装置包括电磁铁、绕在电池铁上的电磁线圈和由磁性材料制成且具有弹性结构的锁舌，电磁线圈通电时产生的磁场足以吸合插条；当电磁线圈通电时，吸合锁舌伸入车轮，自行车上锁；电磁线圈断电时，锁舌恢复原结构，自行车开锁；控制处理模块103控制电磁线圈的通电或者断电，进而控制自行车“开锁”和“关锁”操作。
[0039]上述技术方案中的锁车装置和普通自行车锁的原理一样，锁住车轮使自行车不能自由骑行；区别在于，而本实施例锁车装置采用电子控制锁舌传动的方式，与机械结构配合实现自行车开锁和关锁。
[0040]以上技术方案能解决公共自行车还车难的问题，由于用于锁车的锁车装置是安装在自行车上，只要进入停车站一定区域内就可以执行租车或还车操作。这种方式对用户租车或还车的操作相对现有技术确实简化很多，但在自行车管理上却增加新的难度:
[0041]一些用户还车之后就不会再关心车子是否停放合理，从而造成停车站内自行车停放杂乱无序的情况；
[0042]由于自行车仅仅锁住车轮，并没有像现有技术中是将自行车锁在停车桩上，因此自行车还是可以被移动，容易造成车辆丢失或者被盗；
[0043]为了解决上述技术问题，本发明还提供了另一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，提出了一种不同于上述实施例一的锁车装置，参见图3，所示为本实施例锁车装置的第二种实施方式的整体效果图，自行车都挂靠在停车杆上。
[0044]参见图4，所示为本实施例锁车装置的第二种实施方式的示意图，其中，传动装置和电流检测模块都为现有技术，只是示意性的用方框图表示，并未在图上详细描述。锁车装置105包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在停车杆上的挂锁机构和用于控制挂锁机构运动的传动装置，挂锁机构安装在自行车车把手中间处，传动装置根据租借终端的控制指令控制挂锁机构运动，当执行“关锁”操作时，挂锁机构闭合形成内闭空间，停车杆处于内闭空间内；当执行“开锁”操作时，挂锁机构展开形成一定缺口，足以使自行车脱离停车杆；
[0045]锁车装置105还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器，绕在挂锁机构上的感应线圈和用于检测感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块；
[0046]停车杆内流经交变电流发生器产生的交变电流；
[0047]挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路；
[0048]成功挂靠在停车杆上时，电流检测模块检测到感应线圈上的感应电流。
[0049]由于金属会屏蔽电磁波，停车杆由非金属材料制成，比如硬塑料，其结构为中空结构，其内至少可以穿过一根电线，内流经交变电流发生器产生的交变电流；
[0050]检测自行车是否挂靠在停车杆上的原理如下，自行车挂靠在停车杆时候，由磁性材料制成挂锁机构闭合时形成闭合磁路，感应线圈绕在挂锁机构上，让交变电流从停车杆中流过，根据电磁感应原理可知，导体放在变化磁通量中会产生电动势，在闭合回路里在该电动势的作用下就会形成感应电流，因此感应线圈上会产生感应电流。在停车杆内通交变电流，变化的电流将产生变化的磁场，感应线圈在变化的磁场中又产生感应电流；而当自行车没有挂靠在停车杆上，闭合磁路内没有交变电流通过，感应线圈上不会产生感应电流；而当停车杆在挂锁机构还没有闭合时，由于空气是阻磁介质，磁路没有完全闭合，感应线圈上产生的电流比闭合时的电流值要小很多；电流检测模块检测该电流值的大小就可以判断自行车是否已完全挂锁在停车杆上。
[0051]上述技术方案实现了将自行车锁靠在停车杆上，具有以下技术效果:
[0052](I)大大增加了公共自行车停车站可借还车的数量，不在局限于停车桩的数量；
[0053](2)自行车停放整齐有序，方便管理不易被盗。
[0054]以上技术方案中的租借终端都是采用电池供电，需要定期更换电池，即便留有充电接口，也需要定期进行充电，这都增加了管理和维护的成本。
[0055]为了解决上述技术问题，本实施例提出了一种无线充电方式，只要自行车挂锁在停车杆，就可以完成对电池的充电。
[0056]参见如图5,所示为本明实施例无线充电的原理框图,租借终端100还包括充电电路和绕在由磁性材料制成的挂锁机构上的充电线圈，在停车杆中流经交变电流，充电线圈上产生足够的感应电动势，充电电路利用充电线圈上的感应电动势给电池进行充电。
[0057]无线充电的原理也是利用了电磁感应原理，前面已经分析过，在此再对影响充电效率的一些参数进一步分析。充电线圈上产生的感应电动势的计算公式如下:
【权利要求】
1.一种用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，其特征在于，包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在所述停车杆上的挂锁机构和用于控制所述挂锁机构运动的传动装置，所述挂锁机构安装在自行车车把手中间处，所述传动装置控制挂锁机构运动； 当处于“关锁”状态时，所述挂锁机构闭合形成内闭空间，所述停车杆处于内闭空间内；当处于“开锁”状态时，所述挂锁机构展开形成一定缺口，使自行车能脱离停车杆。
2.根据权利要求1所述的用于公共自行车租借控制系统的锁车装置，其特征在于，还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，所述检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器、绕在所述挂锁机构上的感应线圈和用于检测所述感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块； 所述停车杆内流经所述交变电流发生器产生的交变电流； 所述挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路； 所述挂锁机构成功挂靠在停车杆上时，所述电流检测模块检测到所述感应线圈上的感应电流。
【文档编号】G07F17/00GK203799448SQ201320830300
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】吴建锋 申请人:杭州派尼澳电子科技有限公司