智能电动车系统的制作方法

本发明属于交通运输领域，发明目的在于提供一种用于电动车的智能锁系统，以及应用此系统的智能电动车。

背景技术：

电动车具备方便、经济、节能等优势，特别是随着近年来环保意识理念的不断深入，在现代社会中选择电动车出行越来越普及，已成为人们在同城内短距离出行的主要代步交通工具，但由于体积小、重量轻等便捷原因，便常常成为小偷的盗窃对象。而现有的电动车大多通过机械锁方式将车身锁定，偷盗者只需在很短的时间内把机械锁直接破坏或打开又或者把电动车连同锁一起偷走，且智能化程度较低，防盗装置的防盗效果并不尽如人意。

可见，电单车要成为共享电单车，需要解决的技术问题包括：车身防盗，车辆电源防盗和电源维护保养等问题。对于共享电单车而言，长期处于缺乏维护保养的状态，车辆很容易由于电力耗尽而难以继续投入使用。

而现有技术对上述问题的解决缺乏启示。

例如中国发明专利公开第cn101475034a号公开了一种在电动车踏板上加装防盗金属板的防盗方式。此方案对电动车电池起到了一定保护作用，但是没有从根本上解决问题，只要偷盗过程中不引起周边的警觉，偷盗者还是可以将电池盗走。通过简单物理手段的防盗方案并不适合用于共享电单车。

再如中国实用新型专利公告第cn202138336u号，公开了一种利用gps技术进行防盗的方案。在防盗模式下，中央处理模块不断将gps模块的数据进行比较，如果两次比较的数据不一致，报警模块就会报警，并且将车辆断电。此方案的缺点在于，gps系统本身会消耗一定的电力，当电单车长期没有充电，导致电力耗尽，则车辆的防盗系统失去作用。而共享电单车由于长期处于缺乏维护保养的状态，电力耗尽是经常发生的，可见此方案也不适用于共享电单车。

在中国实用新型专利公告第cn202071805u号,公开了一种用身份识别卡进行防盗的方式。身份识别卡是唯一的，当相应的身份识别卡与电动车上的探头接触式，电动车才会解除防盗模式。此专利没有涉及到电池防盗。

目前随着共享单车的流行，利用手机扫码解锁的技术得到大规模应用。但是在使用中发现存在诸多问题，未必适合应用于共享电单车的领域，例如当光线昏暗的情况下，需要借助额外的光线才能实现扫码，给使用者增添不便；再如，二维码时常遭到各种原因的损坏，一旦二维码损坏，则整个车锁就无法正常使用，必须返厂维修。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案:

本发明首先提供一种智能电动车的智能锁系统，包括可拆卸电池和智能电单车系统。

可拆卸电池可拆卸的设置于智能电动车的车体内，用于提供电源于智能电动车予以运作，可拆卸电池内建有电池序列号；智能电单车系统，包括至少1辆智能电动车和服务器；智能电单车系统包括控制器系统，设置于智能电动车的车体内，控制系统包括第一控制器和智能启动单元；第一控制器，与可拆卸电池电性连接，可以获取车辆信息，并将车辆信息以通讯方式发送给服务器；智能启动单元，与第一控制器电性连接，用以启动或是锁闭智能电动车。

服务器，与智能电动车以无线通信方式连接，服务器包括:存储单元，用以存储信息；通讯单元，与智能电动车的第一控制器以无线通信方式连接，用以接收由第一控制器所传送的车辆信息；比对单元，根据由通讯单元接收车辆信息，与存储于存储单元中的信息进行比对，用以判断并产生比对讯号；第二控制器，根据比对讯号产生控制讯号，藉此，当可拆卸电池设置于智能电动车，且智能电动车与服务器无线通信连接后，接受服务器所发送的控制讯号，并根据控制讯号完成解锁车辆或者锁闭车辆的动作。

控制系统更包括定位模块单元，定位模块单元用以取得智能电动车的实时位置。

控制系统可以读取并以通讯方式向外界传送电池序列号、锁序列号以及智能电动车的实时位置信息。

控制系统更包括警示单元，与控制器电性连接，所述警示单元可以通过语音，灯光向智能电动车附近的使用者传达警示信息。

服务器包括:存储单元、通讯单元、比对单元及第二控制器。

存储单元用以存储信息，其中信息包括：多个电池序列号信息、多个车锁序列号信息、用户标识符信息、用户详细信息、可拆卸电池状态信息、用户状态信息、车辆地理位置信息，以及信息相互之间的映射或对应关系。优选的，通讯单元用以与智能电动车的控制系统以通信方式连接，用以接收由控制系统所传送的电池序列号、锁序列号以及智能电动车的实时位置信息。比对单元根据由通讯单元接收的电池序列号、锁序列号以及智能电动车的实时位置信息，与存储于存储单元中的信息进行比对，用以判断并产生比对讯号；第二控制器用以根据比对讯号产生控制讯号。

藉此，当可拆卸电池设置于智能电动车，且智能电动车与服务器无线通信连接后，将第一控制器读取的电池序列号经由比对单元得到相对应的用户标识符，若请求开锁的用户标识符属于合法授权用户，则判断电池序列号为合法状态，则第二控制器产生控制讯号，并将控制讯号传送至第一控制器，控制智能启动单元执行解锁命令，使得智能电动车可进行运作。若电池序列号为非法状态，则第二控制器产生警示信息，并经由所述通讯单元传送至智能电动车的第一控制器并将警示信息传送至警示单元以显示警示信息，并且智能启动单元不执行解锁命令，智能电动车不会进行解锁，使用者无法使用智能电动车。

根据上述之目的，本发明更包含利用请求开锁的用户标识符判断其状态是否合法，或判断智能电动车的实时位置是否合法，或判断机械锁的锁序列号是否合法。如上述判断有任何一项不合法，则第二控制器产生警示信息，并经由通讯单元传送至智能电动车的第一控制器并将所述警示信息传送至警示单元以显示警示信息，并且智能启动单元不执行解锁命令，智能动车不会进行解锁，使用者无法使用智能电动车。

于本发明优选的实施例中，第一控制器还包括控制智能电动车智能限速及智能限流温控的功能。

于本发明优选的实施例中，第一控制器还可以侦测及显示可拆卸电池目前的电量及电池温度。

于本发明优选的实施例中，警示单元包括led灯、灯泡及/或扬声器。

于本发明优选的实施例中，可拆卸电池信息包括可拆卸电池的目前电量及可拆卸电池的使用时间。

于本发明优选的实施例中，本发明可拆卸电池状态信息包括有效和未授权，所述未授权的状态又可包括挂失和无效；本发明用户状态信息包括合法与非法，非法的状态又可包括押金不足、无对应账户或账户余额不足。

于本发明优选的实施例中，当比对单元判断电池序列号所对应的所述可拆卸电池状态信息为未授权状态，或者用户状态信息为非法状态，服务器通过通讯单元传送相应的警示信息至第一控制器并将警示信息传送至警示单元，并由所述警示单元以通知用户。

于本发明优选的实施例中，当比对单元判断电池序列号所对应的可拆卸电池状态信息为挂失状态，则由警示单元以通知用户所述警示信息包括：可拆卸电池已挂失，以用户标识符重新申请另一个可拆卸电池，使得用户标识符可变更相对应于另一个可拆卸电池的电池序列号。

于本发明优选的实施例中，当比对单元判断电池序列号所对应的可拆卸电池状态信息为无效状态，则由警示单元以通知用户的警示信息包括：可拆卸电池已无效，需要重新申请。

综上所述，本发明所提供的智能电动车，是经过优化设计，透过可拆卸电池内建的电池序列号、锁序列号与实时位置透过服务器的比对实现智能解锁之功能，从而达到智能化与防盗良好之效果。本发明的优点在于

1.简化了用户的操作。将电源和身份识别装置合二为一，利用可拆卸电池即可完成身份验证与开锁。用户无需携带额外的钥匙，或者使用手机进行开锁。。

2.所述用户不慎丢失或主动放弃所述可拆卸电池，可以进行挂失处理。被挂失的所述可拆卸电池无法完成身份识别验证，无法用于启动所述智能电单车，保障用户安全。

3.所述可拆卸电池为可拆卸设置，用户停止使用电单车之后可以将所述可拆卸电池拆下随身携带，并可根据需要自主对所述可拆卸电池进行维护保养。

4.通过可拆卸电池对用户身份识别，阻止非授权用户的使用。形状规格与所述智能电动车系统不兼容的其他电池无法与所述智能电动车电性连接，可进一步防止未经授权使用电单车。

附图说明

图1为本发明之智能电动车的智能锁控制方块示意图。

图2为本发明之智能电动车的智能锁系统控制操作示意图。

具体实施方式

本发明之优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的此些实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。

为了使本发明所提供之可拆卸电池、控制器与智能启动单元能被所属之技术领域者能充分了解其技术内容，于此提供相关之实施列与其实施方式来加以说明。

请参考图1，为本发明之智能电动车的智能锁控制方块示意图。如图1所示，本发明的智能电动车控制方块包括可拆卸电池1与智能电动车系统所组成，其中智能电动车系统包括智能电动车3与控制系统4所组成；可拆卸电池1可拆卸设置于智能电动车3的车体内，用于提供电能于智能电动车予以运作，本发明的可拆卸电池1包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、石墨烯电池以及燃料电池等，其中锂离子电池又可包括锂镍电池、锂镍钴电池、锂锰电池与磷酸锂铁电池等，但此可拆卸电池1不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。另外，可拆卸电池1内建有电池序列号2，此电池序列号2以只读存储器的形式存在于可拆卸电池1内部，以提供可拆卸电池1的使用者识别身份与出厂年份、充放电动态健康状态等识别与质量数据，以使可拆卸电池1进行充电交换之过程中，提供相关之可拆卸电池1本身质量、动态健康状态与使用寿命识别。

请继续参考图1，智能电动车3具有控制系统4，透过控制系统4执行智能电动车的运作，本案的控制系统4还包括控制器5、智能启动单元9、定位模块单元10与警示单元11与所组成。控制器5设置于智能电动车3的车体内，其中控制器5包括读取单元6、系统单元7与远程通信单元8所组成，其中，远程通信单元8可以设置于智能电动车3之任意位置并连接于控制器5，且远程通信单元8能源供给是透过控制器5由可拆卸电池1提供。在本发明中，则是针对将远程通信单元8设置于控制器5内来讨论。使用者开启智能电动车3之前，首选将可拆卸电池1与控制器5电性连接，于电性连接后，控制器5透过读取单元6用以读取可拆卸电池1的电池序列号2，并将所读取的可拆卸电池1的电池序列号2透过远程通信单元8传输至后端应用，其中，远程通信单元8为一个具有收发机的讯号传送/接收装置，例如是全球行动通信网路(globalsystemformobilecommunication，gsm)模块、整体封包无线电服务(generalpacketradioservice，gprs)模块、第三代通讯(3rdgeneration，3g)模块、第四代通讯(4g)模块或全球互通微波存取(wimax)模块等远程通信单元8模块，但此远程通信单元8不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。

控制器5内的系统单元7为电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)，透过电池管理系统可侦测可拆卸电池1的电池电量与温度、电压回馈、智能限速及/或智能限流温控等，可达到电池管理的目的。在一较佳实施例中，系统单元7侦测可拆卸电池1与控制器5的过电流与温度的情况下当控制器5处于短路或异常电流状态，亦或因错误情况导致控制器5过热则立刻断电与限流，以确保控制器5、可拆卸电池1与使用者的安全；在另一较佳实施例中，系统单元7具有侦测可拆卸电池1的电池电量与温度的功能，并将侦测的电量与温度透过例如设置于智能电动车3手把上的显示面板显示可拆卸电池1的电池电量与温度；在又一较佳实施例中，系统单元7具有把可拆卸电池1的电能转换为所需要的电能，例如将可拆卸电池1的电能转换为5v并将转换后的电压传输于后端应用，此电能转换不在此特别叙述；在另一较佳实施智能电动车3透过系统单元7具有自动侦测行驶速度的功能，是透过例如安装于车轮位置的转速测定装置，当行驶速度超过默认的数值，则自动执行相应的信息，例如当超过15公里/小时，发出警报，当超过20公里/小时，切断电机的电源供应，但此系统单元7不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。

接着，智能电动车3的智能启动单元9与控制器5电性连接，且智能启动单元9透过控制器5由可拆卸电池1提供电源以执行运作，智能启动单元9根据可拆卸电池1的电池序列号2相对应于单一用户标识符以启动智能电动车3，以及，智能启动单元9可以将智能电动车3的电路与可拆卸电池1电性接通或者切断；定位模块单元10与控制器5电性连接，且定位模块单元10透过控制器5由可拆卸电池1提供电源以执行运作，其中定位模块单元10用以取得智能电动车3的实时位置，此实时位置透过控制器5内的远程通信单元8传输至后端应用，另外，定位模块单元10可设置于智能电动车3的任意位置并连接于控制器5；警示单元11与控制器5电性连接，此警示单元11用以提示智能电动车3进行启动或是锁闭的运作，其中警示单元11包括led灯、灯泡及/或扬声器。

在接着，智能电动车3另外具有机械锁12，机械锁12设置于智能电动车3的车体上并与控制器5电性连接，且机械锁12透过控制器5由可拆卸电池1提供电源以执行运作，机械锁12包括电池(图中未绘出)、电机(图中未绘出)、锁环(图中未绘出)与内建有锁序列号所组成，此机械锁12为传统结构技术在本发明在此不多加描述；另外，机械锁12内建的锁序列号为传统的mac(mediaaccesscontroladdress)地址，当控制器5与可拆卸电池1电性连接，于电性连接后，控制器5透过读取单元6用以读取机械锁12内建的锁序列号，并将所读取的锁序列号透过远程通信单元8传输至后端应用，其中，每一个控制系统4拥有唯一的锁序列号，优选的，控制系统4与锁序列号是一对一的对应关系，每一个控制系统4拥有唯一的锁序列号；在一较佳实施例中，使用者将可拆卸电池1从智能电动车3卸除的同时，机械锁12置于锁闭状态，使得智能电动车3车体的活动部件其中之一个或多个无法正常活动，从而达到锁闭车辆的效果，而活动部件包括下列部件：车轮，龙头，刹车，脚踏板及坐垫。

在本发明的另一实施例中，智能电动车3还具有后备电源模块101(图中未画出)，后备电源模块101与远程通信单元8、智能启动单元9和机械锁机械锁12电性连接，并且由控制器5控制后备电源模块101与远程通信单元8、智能启动单元9和机械锁12的电路连接或断开。当可拆卸电池1未设置于智能电动车3的车体内，利用后备电源模块101提供的电力以完成智能电动车3的解锁或锁闭。

在另一较佳实施例中，使用者将可拆卸电池1设置于智能电动车3的车体内，控制器5与可拆卸电池1电性连接，于电性连接后，控制器5内的系统单元7把可拆卸电池1的电能转换为所需要的电压，并将转换后的电压传输于机械锁12内的电池进行充电以执行运作，其中智能启动单元9根据可拆卸电池1的电池序列号2相对应于单一用户标识符以启动智能电动车3上的机械锁12内的电机的锁环进行解锁或不解锁；另外，上述的远程通信单元8与定位模块单元10也可设置于机械锁12中，但此设置位置不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。

请参考图2，为本发明智能电动车的智能锁系统控制系统操作示意图，图2是根据图1智能电动车的智能锁控制方块示意图进一步介绍智能电动车控制系统操作。本发明的智能电动车控制系统操作包括可拆卸电池1与智能电动车系统所组成，其中智能电动车系统包括智能电动车3、控制系统4与服务器13所组成；其中，图2中的可拆卸电池1与控制系统4分别与图1中的可拆卸电池1、控制系统4具有相同之结构与功能，上述结构与功能已于前述说明，在此不再多加赘述。

本发明的服务器13包括通讯单元14、存储单元15、比对单元16与第二控制器17所组成；其中，通讯单元14例如是管理服务器13，可以透过例如全球行动通信网路、整体封包无线电服务网络、第三代行动通讯网络或其他行动通讯网络等通讯单元14与远程通信单元8以上述无线方式连接，但此通讯单元14不应被理解仅限于此处所陈述的实施例；在实施例中，通讯单元14与智能电动车3的第一控制器51内的远程通信单元8以上述无线方式连接，用以接收由第一控制器51内的读取单元6读取可拆卸电池1的电池序列号2与机械锁12的锁序列号以及智能电动车3的实时位置的车辆信息。

服务器13内的存储单元15用于存储用户透过购买、租赁或押金的方式取得可拆卸电池1的信息，此信息包括：多个电池序列号信息、多个车锁序列号信息、可拆卸电池信息、用户标识符信息、用户详细信息、用户状态信息、车辆地理位置信息，以及上述信息相互之间的映像/对应关系；其中，可拆卸电池1状态信息包括有效授权状态和未授权状态，而未授权状态又可包括挂失和无效，另外，用户状态信息包括合法状态与非法状态，而非法状态又可包括押金不足、无对应账户或账户余额不足；当用户将可拆卸电池1设置于智能电动车3的车体内，控制器与可拆卸电池1电性连接，于电性连接后，控制器内的系统单元7读取可拆卸电池1当下的可拆卸电池信息，并经由远程通信单元8将可拆卸电池1信息传输于通讯单元14，并将可拆卸电池1信息存储于服务器13内的存储单元15中，其中，可拆卸电池1信息另包括可拆卸电池1的目前电量以及可拆卸电池1的充电时间。

服务器13内的比对单元16是根据由通讯单元14接收的可拆卸电池1的电池序列号2、智能电动车3的实时位置及机械锁12的锁序列号的车辆信息，其中，将可拆卸电池1的电池序列号2与存储于存储单元15中的电池序列号2信息进行比对，用以判断并产生比对讯号；服务器13内的第二控制器17，根据第一控制器51内的读取单元6读取的电池序列号2经由比对单元16得到相对应的用户标识符，若请求开锁的用户标识符属于合法授权用户，则判断电池序列号2为授权的电池序列号2，因此第二控制器17根据授权的电池序列号2产生控制讯号，并将控制讯号经由通讯单元14传送至第一控制器51对智能启动单元9进行解锁，使得智能电动车3可进行运作并供使用者取用。

请继续参考图2，在一较佳实施例中用户透过购买、租赁或押金的方式取得可拆卸电池1，并将可拆卸电池1设置于智能电动车3的车体内，第一控制器51与可拆卸电池1电性连接，于电性连接后，第一控制器51内的系统单元7把可拆卸电池1的电能转换为所需要的电压，并将转换后的电压传输于机械锁12内的电池进行充电以执行运作，第一控制器51内的远程通信单元8与服务器13内通讯单元以上述无线方式进行通讯连接；接着控制器内的读取单元6读取可拆卸电池1的电池序列号2与机械锁12的锁序列号以及定位模块单元10取得智能电动车3的实时位置的车辆信息，透过第一控制器51内的远程通信单元8传输可拆卸电池1的电池序列号2与机械锁12的锁序列号以及智能电动车3的实时位置的车辆信息于服务器13内的通讯单元14；服务器13内的比对单元16将可拆卸电池1的电池序列号2与存储于存储单元15中的电池序列号2信息进行比对，用以判断并产生比对讯号，而第二控制器17根据比对讯号产生控制讯号；比对单元16的比对方式是根据第一控制器51内的读取单元6读取的电池序列号2经由比对单元16得到相对应的用户标识符，若请求开锁的用户标识符属于合法授权用户，则判断电池序列号2为授权的电池序列号2，因此第二控制器17根据授权的电池序列号2产生解锁控制讯号，并将解锁控制讯号经由通讯单元14传送至第一控制器51内的远程通信单元8，智能启动单元9依据解锁控制讯号以启动智能电动车3上的机械锁12内的电机的锁环进行解锁，使得智能电动车3可进行运作并供使用者取用，若电池序列号2为未授权的电池序列号2，则第二控制器17产生警示信息，并经由通讯单元14传送至智能电动车3的第一控制器51内的远程通信单元8并将警示信息传送至警示单元11以显示警示信息，并且智能电动车3不会进行解锁，使得使用者无法取得智能电动车3。

在另一较佳实施例中，服务器13内的比对单元16将智能电动车3的实时位置与存储于存储单元15中的车辆地理位置信息行比对，其中车辆地理位置信息为每次解锁和锁闭时智能电动车3的实时位置，经由比对单元16判断当智能电动车3本次解锁时接收的实时位置与上一次锁闭所处的位置若相差很远，则第二控制器17产生不解锁控制讯号，并将不解锁控制讯号经由通讯单元14传送至第一控制器51内的远程通信单元8，智能启动单元9依据不解锁控制讯号不启动智能电动车3上的机械锁12内的电机的锁环进行解锁，使得使用者无法取得智能电动车3，反之亦然。

在另一较佳实施例中，服务器13内的比对单元16将机械锁12的锁序列号与存储于存储单元15中的锁序列号信息行比对，其中锁序列号信息储存每次解锁和锁闭时机械锁12的锁序列号，经由比对单元16判断当智能电动车3本次开锁时接收的锁序列号与上一次锁闭所处的锁序列号是否一致，若锁序列号不一致则第二控制器17产生不解锁控制讯号，并将不解锁控制讯号经由通讯单元14传送至第一控制器51内的远程通信单元8，智能启动单元9依据不解锁控制讯号不启动智能电动车3上的机械锁12内的电机的锁环进行解锁，使得使用者无法取得智能电动车3，反之亦然；根据上述实施例，本发明透过请求开锁的用户标识符判断其状态是否合法，或判断智能电动车3的实时位置是否合法，或判断机械锁12的锁序列号是否合法，如上述判断有任何一项不合法，则第二控制器17产生警示信息，并经由通讯单元14传送至智能电动车3的第一控制器51并将警示信息传送至警示单元11以显示警示信息，并且智能启动单元9不执行解锁命令，电动车不会进行解锁，使用者无法使用智能电动车3。

在另一较佳实施例中，使用者透过购买、租赁或押金的方式取得可拆卸电池1，当用户将可拆卸电池1设置于智能电动车3的车体内，控制器与可拆卸电池1电性连接，于电性连接后，控制器内的系统单元7读取可拆卸电池1当下的可拆卸电池1信息，并经由远程通信单元8将可拆卸电池1信息传输于通讯单元14，并将可拆卸电池1信息存储于服务器13内的存储单元15中，其中，比对单元16判断电池序列号2所对应的可拆卸电池1状态信息若为未授权状态，或者用户状态信息若为非法状态，服务器13通过通讯单元14传送相应的警示信息至第一控制器51并将警示信息传送至警示单元11，并由警示单元11以通知用户。

在另一较佳实施例中，当比对单元16判断电池序列号2所对应的可拆卸电池1状态信息为挂失状态，则由警示单元11以通知用户警示信息包括：该可拆卸电池1已挂失，以该用户标识符重新申请另一个可拆卸电池1，使得该用户标识符可变更相对应于另一可拆卸电池1的电池序列号2；在另一较佳实施例中，当比对单元16判断电池序列号2所对应的可拆卸电池1状态信息为无效状态，则由警示单元11以通知用户警示信息包括：该可拆卸电池1已无效，需要重新申请。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发明权利的范围；同时以上的描述，对于相关技术领域中具有通常知识者应可明了并据以实施，因此其他未脱离本发明所揭露概念下所完成的等效改变或修饰，应均包含于申请专利范围中。