一种共享车辆轮腿系统及使用方法与流程

本发明涉及一种共享车辆轮腿系统及使用方法，具体涉及一种自动定位上门服务，任何时间、任何地点自行取还的面向未来的全民智能轮腿模式。

背景技术：

目前，经济模式上最火的就非共享经济莫属了，大众一点的有共享单车到共享充电宝，小众一点的也有共享雨伞等，共享经济的身影在这个时代是此起彼伏。

近年来，“共享经济”理念的不断渗透，“绿色出行”在国家层面被大力倡导，共享汽车行业得到了快速的发展。尤其是新能源汽车产业在国家政策的扶持下不断成熟，以新能源汽车作为主要运营车辆的共享汽车项目可谓是遍地开花。在此背景下，某研究机构发布了《2017年中国共享汽车研究报告》，从共享汽车产业政策、行业规模、竞争格局、发展前景等方面做了详细的研究。

该机构在研究报告中对共享汽车给出了广义和狭义的定义。从广义角度来讲，该机构认为共享汽车即许多人合用一辆车，既包括传统的汽车租赁模式，p2p汽车共享模式，汽车共享出行提供模式，也包括正在兴起的分时汽车租赁模式。而狭义的共享汽车主要指汽车分时租赁模式，即同一辆汽车在不同时段由不同用户使用，按时间或里程为计量单位的租赁业务。该机构在《2017年中国共享汽车研究报告》中重点研究以分时租赁为代表的狭义的共享汽车行业。

而随着共享汽车行业的不断发展，在共享汽车不断出现车保养问题、车质量问题、车找不着人人找不着车的问题以后，现今共享汽车面临着最大的一个问题，那就是车辆随意停放妨碍交通、新手上路等问题，这已经超出了自身平台存在的问题，成为面向共享汽车用户的问题，这些是共享汽车运营的过程中长期的、不间断的需要解决的。

近年来，轮毂电机和蓄电池储能技术快速发展，以电动平衡车为代表的移动平台颇受青年人和儿童的青睐，在代步、休闲娱乐以及警用巡逻等场合广泛应用。随着未来技术的发展，以轮毂电机电动车轮、蓄电池、液压悬挂或者气液复合悬挂为主要部件组成的电动汽车“轮腿”会走向我们的生活，若干个标准化的“轮腿”支撑车辆箱体就构成了电动汽车这样的移动平台；一条“轮腿”类似于电动平衡车上站着一个人。

未来汽车也会朝标准化、模块化的方向发展，“轮腿”就是电动汽车的关键标准模块。私家车作为代步工具方便了我们生活，每个人对自己的爱车有个人喜好，例如外观颜色、空间大小、内饰等等；为了平衡个人对汽车的个性化需求和大众共享模式的矛盾问题，我们提出了一种共享车辆轮腿的模式。

技术实现要素：

针对共享汽车运营所面临的如何平衡个人对汽车的个性化需求和大众共享模式的矛盾问题，本发明旨在提供一种共享车辆轮腿系统及使用方法，提出一种汽车箱体个性化与“轮腿”标准化的共享车辆轮腿模式，即汽车箱体与“轮腿”之间有标准接口，智能控制的电动“轮腿”自动定位上门服务，任何时间、任何地点自行取还的面向未来的全民智能轮腿模式。

本发明提供了一种共享车辆轮腿系统，包括运营总台、智能轮腿终端和用户终端；

所述运营总台用于接受用户的请求并向智能轮腿终端发送指令，根据用户需求指挥它前往用户所在目标地点；

所述用户终端是用户自己所拥有的具有通讯功能的设备，用于向运营平台发送请求并接受反馈；每一位用户拥有属于自己的车体（不包含车轮的车厢），这样可以满足不同用户的个性化需求；为了提高车辆的续航能力，用户自己的车体自带蓄电池，在智能终端电池电能不足时，为智能终端的电池补充电能；车体自带蓄电池，便于在家庭或者停车场的充电站充电；

所述的智能轮腿终端：智能轮腿终端是标准化的，与用户自己的车体通过标准接口连接；智能轮腿终端由运营商集中管理、维护、充电。

具体地，每个智能轮腿终端包括安装座、摄像头、四臂液压升降装置、车轮、电池、陀螺仪、压力传感器；

安装座主体为一个圆盘，圆盘的厚度为2cm，圆盘大小满足液压缸安装的大小，安装座下方有四个沿圆周方向均匀分布的吊耳装置用于和液压缸的吊耳装置铰接，同时安装座有四个均匀分布的螺纹通孔用于和车体连接，实现液压软管连接、电连接、通讯连接的要求；安装座的底部外侧设有测距仪，测距仪上包含有摄像头，用于获取路面状况；

安装座正下方固定安装有电池组，电池组下方装有控制芯片；

车轮采用双轮结构位于轴承座的下方，通过t形联轴器将双轮连接，t形联轴器与轴承座底部连接；轴承座上设有陀螺仪，陀螺仪用于检测瞬时水平方向的倾斜变化。

车轮是带有电子锁装置的轮毂电机车轮。

上述系统中，所述四臂液压升降装置是由四根电磁变阻尼液压缸、液压软管以及一个带有五通接口的小型存储器组成的。所述电磁变阻尼液压缸由吊耳、液压软管、导向套、螺线圈、磁流变液、端盖、缸筒、活塞、活塞杆、线圈电极构成；液压缸两端分别设有第一吊耳和第二吊耳，液压缸的缸筒两侧分别设有第一端盖和第二端盖，缸筒内部设有活塞杆和磁流变液，活塞杆为中空结构，一端连接液压软管（是为了通入或导出磁流变液），另一端连接活塞，与磁流变液相通；活塞杆外侧设有螺线圈，螺线圈与线圈电极连通；螺线圈与第一端盖平齐，螺线圈外侧靠近第一端盖处设有导向套；磁流变液位于活塞、缸筒和第二端盖围成的腔体内；四个液压缸的液压腔室装有拉线位移传感器，用于测量四臂液压活塞杆的伸长与缩短，

四个电磁变阻尼液压缸的上方与安装座的球铰连接，液压缸下方通过活塞杆底部的吊耳与轴承座球铰连接，四个液压缸之间采用连通装置连接，所述连通装置由带五通接口的小型存储器与电磁阀组成，四个液压缸内的液压油通过活塞杆下方的液压软管引出并分别连接到五通的四连接口上，四根液压软管分别连接在小型存储器的四个接口上，小型存储器的竖直方向接口用于连接车体液压泵；液压软管穿过电池组连接到车体液压泵，通过电磁阀控制液压油的通断；

进一步地，第一吊耳与活塞杆固定连接，第二吊耳固定在第二端盖上；用于液压悬挂与其他零部件的连接；活塞与缸筒内壁之间设有密封圈；缸筒两端分别与第一端盖、第二端盖垂直固定连接；导向套与第一端盖固定连接，以实现活塞杆的直线运动；螺线圈套在活塞杆周围与活塞杆固连，以实现磁场变化，使磁流变液阻尼改变；密封圈与活塞固定连接，为防止磁流变液由高压腔向低压腔泄漏；活塞和密封圈固连，与第二端盖平行安装，位于整个缸体的正中间；活塞杆与活塞垂直固连，与缸筒平行。车轮采用双轮结构位于轴承座的下方，通过t形联轴器将双轮连接，t形联轴器与轴承座底部连接；轴承座上装有陀螺仪，用于检测瞬时水平方向的倾斜变化，通过控制车轮转动可实现轮腿终端自平衡。

上述系统中，控制芯片采用mt2503，是一枚高度集成体积小巧的系统级封装物联网芯片，芯片尺寸仅为5.4×6.2mm，内部是单核arm-7ej-s设计，频率260mhz；控制芯片支持gps和北斗多重卫星定位系统，具有全球卫星导航系统gnss加特，支持蓝牙3.0，还集成了2g调制解调器；mt2503芯片具备gnss秒速定位功能和极低耗电精准轨迹追踪功能；北斗、gps、glonass多星系定位支持让mt2503定位绝无死角，快速又准确。

本发明提供了上述共享车辆轮腿系统的使用方法，包括以下步骤：

（1）用户通过用户终端在家中向运营总台发送使用轮腿请求（不同车体所需智能轮腿的数量不同，至少4个）；

（2）运营总台通过卫星定位用户终端具体位置；

（3）运营总台向用户终端附近的智能轮腿终端发送指令；

（4）智能轮腿终端自动开锁、自动定位；

（5）智能轮腿终端向目标地点前进；

（6）智能轮腿终端到达预定地点；

（7）智能轮腿终端自动装车、自动驾驶；

（8）智能轮腿终端到达目的地；

（9）智能轮腿终端自行停放车体；

（10）运营总台向用户终端自动收费；

（11）智能轮腿终端自动驾驶到达附近停放地点；

（12）智能轮腿终端自行上锁，自动充电；

（13）用车过程结束。

本发明中，每个轮腿终端配备四块电池，总台根据不同用户的不同需求（不同车体）计算用户所需轮腿数量，若如中途电量不足，可就近更换轮腿；每个轮腿就像一个人站立在平衡车上，全智能化设计，在到达用户所在地点后，自行到达车体上的安装位置，自身的液压升降装置顶起车体，待用户上车后（压力传感器检测到车体重量变化），自行出发；每个智能轮腿终端配有四臂液压升降装置和四臂液压油连通装置，可以有效地防止侧向力对智能轮腿终端的破坏，极大地提高载重能力。

本发明中自动驾驶功能通过英特尔eyeq4芯片、英特尔新推出的自动驾驶数据平台以及高清摄像头实现。

本发明的有益效果：

（1）与共享汽车相比，本发明的运营成本较低，具有很强的推广性和可实现性；

（2）有助于缓解交通堵塞，以及公路的磨损，减少空气污染，降低对能量的依赖性；

（3）预计未来共享轮腿的大规模推广应用，避免了大量修建停车基础设施或扩建道路，这意味着可以获得更多的此外还有其他的一些好处。

附图说明

图1为本发明运营总台、智能轮腿终端、用户终端关系图。

图2为智能轮腿终端结构示意图。

图3为液压升降装置的结构示意图。

图中：1-车轮，2-陀螺仪，3-液压油连通器，4-液压软管，5-液压升降装置，6-安装座，7-摄像头，8防尘罩，9-电池，10-控制芯片，11-位移传感器，12-轴承座，13-连接车体液压泵接口，14-第一吊耳，15-导向套，16-螺线圈，17-密封圈，18-磁流变液，19-第二端盖，20-第二吊耳，21-缸筒，22-活塞，23-活塞杆，24-第一端盖，25-线圈电极。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~3所示，本发明提供了一种共享车辆轮腿系统，包括运营总台、智能轮腿终端和用户终端；

所述运营总台用于接受用户的请求并向智能轮腿终端发送指令，根据用户需求指挥它前往用户所在目标地点；

所述用户终端是用户自己所拥有的具有通讯功能的设备，用于向运营平台发送请求并接受反馈；每一位用户拥有属于自己的车体（不包含车轮的车厢），这样可以满足不同用户的个性化需求；为了提高车辆的续航能力，用户自己的车体自带蓄电池，在智能终端电池电能不足时，为智能终端的电池补充电能；车体自带蓄电池，便于在家庭或者停车场的充电站充电；

所述的智能轮腿终端：智能轮腿终端是标准化的，与用户自己的车体通过标准接口连接；智能轮腿终端由运营商集中管理、维护、充电。

具体地，每个智能轮腿终端包括安装座6、摄像头7、四臂液压升降装置5、车轮6、电池9、陀螺仪2、压力传感器；安装座6主体为一个圆盘，圆盘的厚度为2cm，圆盘大小满足液压缸安装的大小，安装座6下方有四个沿圆周方向均匀分布的吊耳装置用于和液压缸的吊耳装置铰接，同时安装座有四个均匀分布的螺纹通孔用于和车体连接，实现液压软管连接，电连接，通讯连接的要求；

安装座的底部外侧设有测距仪，测距仪上包含有摄像头7，用于获取路面状况；

安装座正下方固定安装有电池组9，电池组9下方装有控制芯片10；控制芯片10外侧设有防尘罩8.

四臂液压升降装置的上方与安装座的球珓连接，下方与轴承座球珓连接，四个液压缸之间采用液压油连通器3连接，四个液压缸内的液压油通过活塞杆下方的液压软管引出并分别连接到五通的四连接口上，四根液压软管分别连接在小型存储器的四个接口上，小型存储器的竖直方向接口用于连接车体液压泵；液压软管穿过电池组连接到车体液压泵，通过电磁阀控制液压油的通断；

车轮1位于轴承座12的底部，与轴承座12固连；轴承座12上装有陀螺仪2，用于检测瞬时水平方向的倾斜变化；

车轮1是带有电子锁装置的轮毂电机车轮。

进一步地，所述电磁变阻尼液压缸由吊耳、液压软管、导向套、螺线圈、磁流变液、端盖、缸筒、活塞、活塞杆、线圈电极构成；液压缸两端分别设有第一吊耳14和第二吊耳20，液压缸的缸筒21两侧分别设有第一端盖24和第二端盖19，缸筒21内部设有活塞杆23和磁流变液18，活塞杆23为中空结构，一端连接液压软管4，另一端连接活塞22，与磁流变液18相通；活塞杆23外侧设有螺线圈16，螺线圈16与线圈电极25连通；螺线圈16与第一端盖24平齐，螺线圈16外侧靠近第一端盖24处设有导向套15；磁流变液18位于活塞22、缸筒21和第二端盖19围成的腔体内；四个液压缸的液压腔室装有拉线位移传感器11，用于测量四臂液压活塞杆的伸长与缩短。

四个电磁变阻尼液压缸的上方与安装座6的球铰连接，液压缸下方通过活塞杆底部的吊耳与轴承座球铰连接，四个液压缸之间采用连通装置连接，所述连通装置由带五通接口的小型存储器与电磁阀组成，四个液压缸内的液压油通过活塞杆下方的液压软管引出并分别连接到五通的四连接口上，四根液压软管分别连接在小型存储器的四个接口上，小型存储器的竖直方向接口用于连接车体液压泵；液压软管穿过电池组连接到车体液压泵，通过电磁阀控制液压油的通断；

进一步地，第一吊耳14与活塞杆23固定连接，第二吊耳20固定在第二端盖19上；用于液压悬挂与其他零部件的连接；活塞22与缸筒21内壁之间设有密封圈17；缸筒21两端分别与第一端盖24、第二端盖19垂直固定连接；导向套15与第一端盖24固定连接，以实现活塞杆23的直线运动；螺线圈16套在活塞杆23周围与活塞杆固连，以实现磁场变化，使磁流变液18阻尼改变；密封圈17与活塞22固定连接，为防止磁流变液18由高压腔向低压腔泄漏；活塞22和密封圈17固连，与第二端盖19平行安装，位于整个缸体的正中间；活塞杆23与活塞22垂直固连，与缸筒21平行。车轮1采用双轮结构位于轴承座12的下方，通过t形联轴器将双轮连接，t形联轴器与轴承座12底部连接；轴承座12上装有陀螺仪2，用于检测瞬时水平方向的倾斜变化，通过控制车轮转动可实现轮腿终端自平衡。

上述系统中，控制芯片采用mt2503，是一枚高度集成体积小巧的系统级封装物联网芯片，芯片尺寸仅为5.4×6.2mm，内部是单核arm-7ej-s设计，频率260mhz；控制芯片支持gps和北斗多重卫星定位系统，具有全球卫星导航系统gnss加特，支持蓝牙3.0，还集成了2g调制解调器；mt2503芯片具备gnss秒速定位功能和极低耗电精准轨迹追踪功能；北斗、gps、glonass多星系定位支持让mt2503定位绝无死角，快速又准确。

本发明提供了上述共享车辆轮腿系统的使用方法，包括以下步骤：

（1）用户通过用户终端在家中向运营总台发送使用轮腿请求（不同车体所需智能轮腿的数量不同，至少4个）；

（2）运营总台通过卫星定位用户终端具体位置；

（3）运营总台向用户终端附近的智能轮腿终端发送指令；

（4）智能轮腿终端自动开锁、自动定位；

（5）智能轮腿终端向目标地点前进；

（6）智能轮腿终端到达预定地点；

（7）智能轮腿终端自动装车、自动驾驶；

（8）智能轮腿终端到达目的地；

（9）智能轮腿终端自行停放车体；

（10）运营总台向用户终端自动收费；

（11）智能轮腿终端自动驾驶到达附近停放地点；

（12）智能轮腿终端自行上锁，自动充电；

（13）用车过程结束。

本发明中，每个轮腿终端配备四块电池，总台根据不同用户的不同需求（不同车体）计算用户所需轮腿数量，若如中途电量不足，可就近更换轮腿；每个轮腿就像一个人站立在平衡车上，全智能化设计，在到达用户所在地点后，自行到达车体上的安装位置，自身的液压升降装置顶起车体，待用户上车后（压力传感器检测到车体重量变化），自行出发；每个智能轮腿终端配有四臂液压升降装置5和四臂液压油连通器3，可以有效地防止侧向力对智能轮腿终端的破坏，极大地提高载重能力。

本发明中自动驾驶功能通过英特尔eyeq4芯片、英特尔新推出的自动驾驶数据平台以及高清摄像头实现。