大容量公共自行车借还机构的制作方法

本实用新型涉及一种大容量公共自行车借还机构。

背景技术：

现代城市面临着来自交通、环境和资源的压力，这促使人们反思过去的出行方式，在出行方式上向绿色化方向转变，公共自行车作为绿色出行的重要载体，对于全民绿色出行习惯的养成，城市拥堵问题的缓解和污染问题的治理都产生着积极作用。

然而，受到公共自行车锁止器数量的限制，租赁点往往不能满足短时间内租赁和还车的较大量需求，导致公共自行车服务质量下降，这在一定程度上会降低用户使用公共自行车的主动性和积极性，限制公共自行车的推广发展，因此需要研究一种低成本、占地面积小而且大容量的公共自行车借还机构。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出一种大容量公共自行车借还机构。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

大容量公共自行车借还机构，所述自行车包括前轮和后轮，且定义自行车靠近前轮的部分为车头，靠近后轮的部分为车尾；所述借还机构包括用于存放自行车的停放装置和用于启动停放装置以进行借车或还车的借车卡；

所述停放装置包括水平铺设的底座，底座的两侧相对设有借车柱和还车柱，且借车柱和还车柱均垂直于底座；导向杆水平架设在借车柱和还车柱之间，且导向杆的两端分别与借车柱和还车柱可拆卸连接；

定义导向杆与借车柱的交点为原点，经过原点且与导向杆的轴向平行的直线为x轴，经过原点且与借车柱的高度方向平行的直线为z轴，经过原点且同时平行于x轴和z轴的直线为y轴；

所述导向杆沿x轴方向间隔设有若干个车位，每个车位用于停放一辆自行车，且每个车位上分别设有第一压力传感器，第一压力传感器分别与中央控制器相连；自行车的车头上设有可沿所述导向杆滑动的套筒，套筒穿设在导向杆上，以吊起车头；

还包括用于驱动自行车沿导向杆滑动的驱动部，所述驱动部包括驱动套筒沿导向杆滑动的上驱动部和驱动车尾与车头同步移动的下驱动部；

所述上驱动部包括沿x轴方向铺设的第一丝杆，且第一丝杆与导向杆位于同一水平面上，第一丝杆和导向杆之间留有间隙，第一丝杆的一端可转动地设置在还车柱内，第一丝杆的另一端与位于借车柱内的第一电机的输出轴同轴相连；第一丝杆上穿设有滑块，且滑块与第一丝杆相啮合，滑块面向导向杆的一面设有驱动杆；驱动杆的固定端固定在滑块上，驱动杆的自由端沿y轴方向向导向杆延伸，且驱动杆与导向杆垂直相交，驱动杆驱动套筒移动，以驱动车头移动；且滑块位于靠近还车柱的一端；

所述下驱动部包括用于放置后轮的输送带，输送带自还车柱向借车柱方向延伸，且输送带的移动方向与导向杆相平行，输送带沿x轴方向的长度大于或等于导向杆的长度；输送带沿x轴方向的两端张拉在主动轴和从动轴之间，主动轴和从动轴均沿y轴方向延伸，从动轴固定在底座上，主动轴可转动地设置在底座上，且主动轴与第二电机的输出轴同轴相连，第二电机与中央控制器相连；

还包括在自行车移动到相应车位上后将后轮从输送带上托起的托车装置，所述托车装置包括自还车柱向借车柱方向铺设在底座上的凸台，凸台与导向杆相平行，且凸台位于输送带和导向杆之间；凸台上对应导向杆上的每个车位一一设有凸块，每个凸块沿y轴方向与车位一一对齐；凸块沿z轴方向的顶面为弧形面，且所述弧形面上设有第二压力传感器，且第二压力传感器分别与中央控制器相连；凸块通过动力部件可沿y轴方向滑动地设置在凸台上；所述动力部件包括第三电机和第三丝杆，第三丝杆沿y轴方向延伸，且第三丝杆的一端与第三电机的输出轴同轴相连，第三丝杆的另一端与凸块面向导向杆的一端相连；凸块内设有内螺纹，第三丝杆与凸块相啮合，以驱动凸块沿y轴方向移动；第三电机与中央控制器相连；

导向杆的两端均通过连接装置分别与借车柱和还车柱连接，所述连接装置包括插杆和直线电机；插杆沿x轴方向延伸，且插杆的一端与直线电机的输出轴同轴相连，另一端可滑动的插设在导向杆的插槽内；导向杆的两端均沿轴向向内凹陷形成所述插槽；所述直线电机设置在借车柱和还车柱内，且直线电机均与中央控制器相连；插槽内均设有用于检测插杆是否到位的监测装置，所述监测装置包括设置在插槽槽底的第三压力传感器，且第三压力传感器与中中央控制器相连；

所述借车柱的顶面和还车柱的顶面上分别设有借车信号接收器和还车信号接收器，借车信号接收器和还车信号接收器分别构成借车刷卡区和还车刷卡区；借车信号接收器和还车信号接收器分别与中央控制器相连，且借车信号接收器和还车信号接收器均与借车卡内的借还信号发射器相配合；借车信号接收器接收到借还信号发射器发射的信号后，将信号发送至中央控制器，中央控制器驱动借车柱内的直线电机动作；还车信号接收器接收到借还信号发射器发射的信号后，将信号发送至中央控制器，中央控制器驱动还车柱内的直线电机动作；

导向杆沿x轴方向的两端均设有第一信号接收器，套筒内设有与第一信号接收器相配合的第一信号发射器，第一信号接收器和第一信号发射器均与中央控制器相连；第一信号接收器和第一信号发射器上下相对时，第一信号接收器接收到第一信号发射器发射的信号，且第一信号接收器将接收到的信号发送给中央控制器。

采用本实用新型所述的大容量公共自行车借还机构实施的还车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，用借车卡在还车刷卡区刷卡，还车信号接收器接收到借车卡内的借还信号发射器发射的信号，并将信号发送给中央控制器；中央控制器判断为还车模式，并根据第一压力传感器输送的信号判断是否有空车位，如果没有空车位，中央控制器不再动作，如果有空车位，中央控制器根据接收到的来自还车信号接收器的信号，驱动还车柱内的直线电机正转，还车柱内的直线电机启动，还车柱上的插杆向还车柱内收缩，还车柱上的插杆与导向杆分离，并露出用于放车的还车间隙，当还车柱内的直线电机运转预定时长后，中央控制器驱动还车柱内的直线电机停止运行；

步骤2，手动将自行车的套筒经还车间隙套入导向杆上，且同时将自行车的后轮放置在输送带上；当套筒上的第一信号发射器与导向杆端头上的第一信号接收器上下相对时，第一信号接收器接受到来自第一发射器发射的到位信号，且第一信号接收器将所述的到位信号输送给中央控制器，中央控制器驱动第二电机正转和第一电机正转，输送带向借车柱方向移动，同时滑块向借车柱方向移动，驱动杆驱动套筒向借车柱方向移动，使得车头和车尾同步向借车柱方向移动；

步骤3，每个车位上的第一压力传感器将压力信息实时输送给中央控制器，中央控制器根据接收到的压力信息判断车位上是否停放有自行车；中央控制器控制自行车移动到能停放的最靠近借车柱的空车位上，当中央控制器监测到该车位的压力达到预定值后，驱动第一电机和第二电机停止转动；

步骤4，接着，中央控制器驱动第三电机正转，第三电机驱动第三丝杆转动，第三丝杆驱动凸块10沿着y轴方向向输送带11移动；凸块10的弧形顶面不断靠近后轮，并最终将后轮顶起，使得后轮脱离输送带11，自行车被顶起；中央控制器根据接收到的来自第二压力传感器的压力信息判断自行车被顶起，当凸块上的第二压力传感器检测到凸块顶面承受的压力达到预定值时，中央控制器驱动第三电机停止转动；

步骤5，随后，中央控制器控制还车柱内的直线电机反转，还车柱上的插杆向借车柱方向伸长，还车柱上的插杆插入导向杆内，当插杆的杆端触碰到插槽槽底的第三压力传感器时，第三压力传感器输送给中央控制器的实时压力信息发生变化，当第三压力传感器输送的压力达到预定值时，中央控制器判定插杆到位，并驱动还车柱内的直线电机停止转动；同时，中央控制器控制第一电机反转，驱动滑块复位至第一丝杆靠近还车柱处；至此，还车过程结束；

采用本实用新型所述的大容量公共自行车借还机构实施的借车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，用借车卡在借车刷卡区刷卡，借车信号接收器接收到借车卡内的借还信号发射器发射的信号，并将信号发送给中央控制器；中央控制器判断为借车模式，中央控制器根据第一压力传感器输送的压力信息判断否有自行车可借，如果没有自行车可借，中央控制器不再动作，如果有自行车可借，中央控制器根据接收到的来自借车信号接收器的信号，驱动借车柱内的直线电机正转，借车柱上的插杆向借车柱内收缩，借车柱上的插杆与导向杆分离，并露出用于取车的借车间隙，当借车柱内的直线电机运转预定时长时，中央控制器驱动借车柱内的直线电机停止运行；

步骤2，当中央控制器检测到最靠近借车柱的车位上存放有自行车时，中中央控制器不动作，需手动将自行车经借车间隙取出；当中央控制器检测到最靠近借车柱的车位上没有停放自行车时，中央控制器驱动距离借车柱最近的一辆自行车对应的第三电机动作，第三电机逆向转动，对应的凸块向远离输送带的方向移动，该自行车的后轮与凸块逐渐脱离，当中央控制器检测到该凸块上的第二压力传感器变小到预定值时，中央控制器判定自行车落入输送带上；中央控制器驱动第二电机转动，输送带向借车柱方向输送自行车，同时手扶该自行车的龙头辅助自行车向着借车柱方向移动；

在自行车向借车柱方向移动的过程中，当套筒内的第一信号发射器与导向杆靠近借车柱一端的端头上的第一信号接收器上下相对时，第一信号接收器接收到来自第一信号发射器的到位信息，且第一信号发射器将所述到位信号发送至中央控制器，中央控制器控制第二电机停止转动，再手动将自行车自借车间隙取出；

步骤3，预定时间后，中央控制器控制借车柱内的直线电机反转，借车柱上的插杆向还车柱方向伸长，借车柱上的插杆插入导向杆内，当借车柱内的插杆的杆端触碰到插槽槽底的第三压力传感器时，第三压力传感器输送给中央控制器的实时压力信息发生变化，当第三压力传感器输送的压力达到预定值时，中央控制器判定插杆到位，并驱动借车柱内的直线电机停止转动；至此，借车过程结束。

本实用新型的有益效果主要表现在：

(1)结构简单，方便好用；

(2)能在占地面积较小的前提下，提供较多的车位，满足用户需要。

附图说明

图1是车位全部存放有自行车时的本实用新型的整体结构示意图。

图2是车位全部未存放自行车时的本实用新型的整体结构示意图。

图3是车位部分未存放有自行车时的本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

参照附图，大容量公共自行车借还机构，所述自行车包括前轮和后轮，且定义自行车靠近前轮的部分为车头，靠近后轮的部分为车尾；其特征在于：所述借还机构包括用于存放自行车的停放装置和用于启动停放装置以进行借车或还车的借车卡；

所述停放装置包括水平铺设的底座9，底座9的两侧相对设有借车柱8和还车柱1，且借车柱8和还车柱1均垂直于底座9；导向杆6水平架设在借车柱8和还车柱1之间，且导向杆6的两端分别与借车柱8和还车柱1可拆卸连接；

定义导向杆6与借车柱8的交点为原点，经过原点且与导向杆6的轴向平行的直线为x轴，经过原点且与借车柱8的高度方向平行的直线为z轴，经过原点且同时平行于x轴和z轴的直线为y轴；

所述导向杆6沿x轴方向间隔设有若干个车位，每个车位用于停放一辆自行车，且每个车位上分别设有第一压力传感器，第一压力传感器分别与中央控制器相连；自行车的车头上设有可沿所述导向杆6滑动的套筒5，套筒5穿设在导向杆6上，以吊起车头；

还包括用于驱动自行车沿导向杆6滑动的驱动部，所述驱动部包括驱动套筒5沿导向杆6滑动的上驱动部和驱动车尾与车头同步移动的下驱动部；

所述上驱动部包括沿x轴方向铺设的第一丝杆3，且第一丝杆3与导向杆6位于同一水平面(即xoz平面)上，第一丝杆3和导向杆6之间留有间隙，第一丝杆3的一端可转动地设置在还车柱1内，第一丝杆3的另一端与位于借车柱8内的第一电机的输出轴同轴相连；第一丝杆3上穿设有滑块4，且滑块4与第一丝杆3相啮合，滑块4面向导向杆6的一面设有驱动杆13；驱动杆13的固定端固定在滑块4上，驱动杆13的自由端沿y轴方向向导向杆6延伸，且驱动杆13与导向杆6垂直相交，驱动杆13驱动套筒5移动，以驱动车头移动；且滑块4位于靠近还车柱1的一端；

所述下驱动部包括用于放置后轮的输送带11，输送带11自还车柱1向借车柱8方向延伸，且输送带11的移动方向与导向杆6相平行，输送带11沿x轴方向的长度大于或等于导向杆6的长度；输送带11沿x轴方向的两端张拉在主动轴和从动轴之间，主动轴和从动轴均沿y轴方向延伸，从动轴固定在底座上，主动轴可转动地设置在底座上，且主动轴与第二电机的输出轴同轴相连，第二电机与中央控制器相连；

还包括在自行车移动到相应车位上后将后轮从输送带11上托起的托车装置，所述托车装置包括自还车柱1向借车柱8方向铺设在底座9上的凸台12，凸台12与导向杆6相平行，且凸台12位于输送带11和导向杆6之间；凸台12上对应导向杆6上的每个车位一一设有凸块10，每个凸块10沿y轴方向与车位一一对齐；凸块10沿z轴方向的顶面为弧形面，且所述弧形面上设有第二压力传感器，且第二压力传感器分别与中央控制器相连；凸块10通过动力部件可沿y轴方向滑动地设置在凸台12上；所述动力部件包括第三电机和第三丝杆，第三丝杆沿y轴方向延伸，且第三丝杆的一端与第三电机的输出轴同轴相连，第三丝杆的另一端与凸块10面向导向杆6的一端相连；凸块10内设有内螺纹，第三丝杆与凸块10相啮合，以驱动凸块10沿y轴方向移动；第三电机与中央控制器相连；

导向杆6的两端均通过连接装置分别与借车柱8和还车柱1连接，所述连接装置包括插杆和直线电机；插杆沿x轴方向延伸，且插杆的一端与直线电机的输出轴同轴相连，另一端可滑动的插设在导向杆6的插槽内；导向杆6的两端均沿轴向向内凹陷形成所述插槽；所述直线电机设置在借车柱和还车柱内，且直线电机均与中央控制器相连；插槽内均设有用于检测插杆是否到位的监测装置，所述监测装置包括设置在插槽槽底的第三压力传感器，且第三压力传感器与中中央控制器相连；

所述借车柱8的顶面和还车柱1的顶面上分别设有借车信号接收器和还车信号接收器，借车信号接收器和还车信号接收器分别构成借车刷卡区7和还车刷卡区2；借车信号接收器和还车信号接收器分别与中央控制器相连，且借车信号接收器和还车信号接收器均与借车卡内的借还信号发射器相配合；借车信号接收器接收到借还信号发射器发射的信号后，将信号发送至中央控制器，中央控制器驱动借车柱8内的直线电机动作；还车信号接收器接收到借还信号发射器发射的信号后，将信号发送至中央控制器，中央控制器驱动还车柱1内的直线电机动作；

导向杆6沿x轴方向的两端均设有第一信号接收器，套筒5内设有与第一信号接收器相配合的第一信号发射器，第一信号接收器和第一信号发射器均与中央控制器相连；第一信号接收器和第一信号发射器上下相对时，第一信号接收器接收到第一信号发射器发射的信号，且第一信号接收器将接收到的信号发送给中央控制器。

采用所述的大容量公共自行车借还机构实施的借车方法，包括以下步骤：

步骤1，用借车卡在还车刷卡区2刷卡，还车信号接收器接收到借车卡内的借还信号发射器发射的信号，并将信号发送给中央控制器；中央控制器判断为还车模式，并根据第一压力传感器输送的信号判断是否有空车位，如果没有空车位，中央控制器不再动作，如果有空车位，中央控制器根据接收到的来自还车信号接收器的信号，驱动还车柱1内的直线电机正转，还车柱1内的直线电机启动，还车柱1上的插杆向还车柱1内收缩，还车柱1上的插杆与导向杆6分离，并露出用于放车的还车间隙，当还车柱1内的直线电机运转预定时长后，中央控制器驱动还车柱1内的直线电机停止运行；

步骤2，手动将自行车的套筒5经还车间隙套入导向杆6上，且同时将自行车的后轮放置在输送带11上；当套筒5上的第一信号发射器与导向杆6端头上的第一信号接收器上下相对时，第一信号接收器接受到来自第一发射器发射的到位信号，且第一信号接收器将所述的到位信号输送给中央控制器，中央控制器驱动第二电机正转和第一电机正转，输送带11向借车柱8方向移动，同时滑块4向借车柱8方向移动，驱动杆13驱动套筒5向借车柱8方向移动，使得车头和车尾同步向借车柱8方向移动；

步骤3，每个车位上的第一压力传感器将压力信息实时输送给中央控制器，中央控制器根据接收到的压力信息判断车位上是否停放有自行车；中央控制器控制自行车移动到能停放的最靠近借车柱8的空车位上，当中央控制器监测到该车位的压力达到预定值后，驱动第一电机和第二电机停止转动；

步骤4，接着，中央控制器驱动第三电机正转，第三电机驱动第三丝杆转动，第三丝杆驱动凸块沿着y轴方向向输送带移动；凸块10的弧形顶面不断靠近后轮，并最终将后轮顶起，使得后轮脱离输送带，自行车被顶起；中央控制器根据接收到的来自第二压力传感器的压力信息判断自行车被顶起，且当凸块10上的第二压力传感器检测凸块10顶面承受的压力达到到预定值时，中央控制器驱动第三电机停止转动；

步骤5，随后，中央控制器控制还车柱1内的直线电机反转，还车柱1上的插杆向借车柱8方向伸长，还车柱1上的插杆插入导向杆6内，当插杆的杆端触碰到插槽槽底的第三压力传感器时，第三压力传感器输送给中央控制器的实时压力信息发生变化，当第三压力传感器输送的压力达到预定值时，中央控制器判定插杆到位，并驱动还车柱1内的直线电机停止转动；同时，中央控制器控制第一电机反转，驱动滑块4复位至第一丝杆3靠近还车柱1处；至此，还车过程结束；

采用所述的大容量公共自行车借还机构实施的还车方法，包括以下步骤：

步骤1，用借车卡在借车刷卡区7刷卡，借车信号接收器接收到借车卡内的借还信号发射器发射的信号，并将信号发送给中央控制器；中央控制器判断为借车模式，中央控制器根据第一压力传感器输送的压力信息判断否有自行车可借，如果没有自行车可借，中央控制器不再动作，如果有自行车可借，中央控制器根据接收到的来自借车信号接收器的信号，驱动借车柱8内的直线电机正转，借车柱上的插杆向借车柱8内收缩，借车柱8上的插杆与导向杆6分离，并露出用于取车的借车间隙，当借车柱8内的直线电机运转预定时间长时，中央控制器驱动借车柱8内的直线电机停止运行；

步骤2，当中央控制器检测到最靠近借车柱8的车位上存放有自行车时，中中央控制器不动作，需手动将自行车经借车间隙取出；当中央控制器检测到最靠近借车柱8的车位上没有停放自行车时，中央控制器驱动距离借车柱8最近的一辆自行车对应的第三电机动作，第三电机逆向转动，对应的凸块10向远离输送带11的方向移动，该自行车的后轮与凸块10逐渐脱离，当中央控制器检测到该凸块10上的第二压力传感器变小到预定值时，中央控制器判定自行车落入输送带10上；中央控制器驱动第二电机转动，输送带10向借车柱8方向输送自行车，同时手扶该自行车的龙头辅助自行车向着借车柱8方向移动；

在自行车向借车柱8方向移动的过程中，当套筒5内的第一信号发射器与导向杆6靠近借车柱8一端的端头上的第一信号接收器上下相对时，第一信号接收器接收到来自第一信号发射器的到位信息，且第一信号发射器将所述到位信号发送至中央控制器，中央控制器控制第二电机停止转动，再手动将自行车自借车间隙取出；

步骤3，随后，预定时间后，中央控制器控制借车柱8内的直线电机反转，借车柱8上的插杆向还车柱1方向伸长，借车柱8上的插杆插入导向杆6内，当借车柱8内的插杆的杆端触碰到插槽槽底的第三压力传感器时，第三压力传感器输送给中央控制器的实时压力信息发生变化，当第三压力传感器输送的压力达到预定值时，中央控制器判定插杆到位，并驱动借车柱8内的直线电机停止转动；至此，借车过程结束。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。