一种低耗能共享单车故障可视化标识装置的制作方法

本发明涉及共享单车技术领域，尤其是涉及一种低耗能共享单车故障可视化标识装置。

背景技术

长期以来，自行车因价格低廉、轻便、环保、零排放等优点，一直作为人们短距离出行的优选代步工具之一。特别是近年来社会上提倡的绿色环保、低碳出行等理念不断深入人心，越来越多的人优先选择自行车出行。

近年来，共享单车行业的兴起，极大地方便了人们的出行，特别是对于上班族来说，很好地解决了城市出行中地铁站或公交站“最后一公里”的痛点。但是，共享单车在被用户高频次使用的同时存在不容忽视的高故障率现象。若不能够及时有效地对故障车辆进行标识，会大大降低用车效率，不仅不能方便用户出行，而且会浪费用户时间，降低用户用车体验。值得注意的是，共享单车长期在户外使用，自身电子设备的续航时间受到限制。在单车故障后，对故障单车进行可视化标识应能够符合低功耗的要求，最大限度地降低对自身电量的功耗。因此，“如何低耗能地进行故障单车的可视化故障标识”对于提高用户用车效率和车辆维护具有重要的意义。

专利号cn201710239557.4记载有“一种共享单车的故障提示方法”，该故障提示方法工作原理为：服务器接收到移动终端(如手机等)上报的故障单车请求，将目标单车标记为故障单车；并且在接收移动终端的故障请求时，获取故障单车的位置信息，之后在移动终端中除去此故障单车的位置信息。该方法局限于在移动终端不显示故障单车的位置信息，而没有真正考虑到在实际生活中，若故障单车停靠在正常单车附近时，极容易导致无法快速有效判别出故障单车；最为重要的一点是，人们习惯性选择在视野之内的共享单车进行优先扫码，因此该种方法并不能有效解决故障单车的可视化辨别。

专利号cn201710239877.x记载有“一种共享单车预约状态或故障状态的提示”，该故障状态提示的工作原理为：在共享单车上安装车载电子设备，服务器接收移动终端对共享单车发送的故障申报请求，并根据故障申报请求向车载电子设备发出故障指令，车载电子设备进行声音提示或灯光提示。该方法能够实现用户在视野之内分辨单车正常或故障状态，节省了用户的时间。但该方法采用灯光或者声音进行警示，提示用的车载电子设备持续的电能输出会产生高耗能，消耗装置自身电能，从而导致装置的使用周期明显缩短。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低耗能共享单车故障可视化标识装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低耗能共享单车故障可视化标识装置，用于为用户选择共享单车时提供状态可视化功能，该装置包括：

故障指示器，用于进行标识单车当前状态；

传动模块，与故障指示器连接，用于通过传动驱动故障指示器工作改变当前状态；

驱动模块，与传动模块连接，用于产生动力驱动传动模块转动；

可控开关，与驱动模块连接，用于通过闭合与断开控制整个装置的运行状态；

控制器，与可控开关连接，用于接收用户的移动终端发出的正常信号、故障信号以及维修人员的移动终端发出的复位信号，并发出预制宽度的数字脉冲至可控开关，进而控制可控开关的闭合与断开时间；

电源，用于为整个装置提供电能。

优选地，所述的故障指示器包括传送带和设于传送带上的一圈纸带，纸带包括相互连接的红色纸带与绿色纸带，红色纸带表示单车故障状态，绿色纸带表示单车正常状态。

优选地，所述的红色纸带和绿色纸带为夜光防水纸带。

优选地，所述的故障指示器的初始状态为绿色纸带位于传送带上方，红色纸带位于传送带下方。

优选地，所述的传动模块包括转动轴、传动轴和齿轮，所述的齿轮的一端与驱动模块连接，另一端与传动轴连接，所述传动轴与转动轴连接，所述的转动轴与故障指示器连接。

优选地，所述的驱动模块采用微型马达。

优选地，所述的可控开关采用电力电子器件mosfet或igbt。

优选地，所述的控制器通过数字脉冲输出端口发出预制宽度的数字脉冲实现对可控开关闭合与断开时间的控制。

优选地，所述的电源采用干电池或纽扣电池。

优选地，本发明装置的可视化标识过程包括以下步骤：

1)用户使用共享单车后，通过移动终端判定共享单车为正常状态或故障状态；

2)车辆处于正常状态时，用户通过移动终端发送正常信号至控制器，故障指示器保持绿色纸带朝上，表示该车辆为正常状态；

3)当车辆处于故障状态时，用户通过移动终端发送故障信号至控制器，控制器向可控开关发出预制宽度的脉冲信号，进行故障置位；

4)可控开关在脉冲高电平时接通电源，驱动模块驱动传动模块运动，传动模块带动故障指示器中的纸带滚动，脉冲低电平时断开电源，微型马达停止工作，故障指示器显示红色纸带朝上，表示车辆为故障状态；

5)维修人员对故障单车进行维修后，通过移动终端发送故障复位信号至控制器，控制器向可控开关发出预制宽度的脉冲信号，进行故障复位；

6)可控开关在脉冲高电平时接通电源，驱动模块驱动传动模块运动，传动模块带动故障指示器中的纸带滚动，脉冲低电平时断开电源，微型马达停止工作，故障指示器切换回绿色，即表示车辆为正常状态；

7)后续用户根据各个故障指示器显示的车辆状态，在视野范围内选择可使用的共享单车。

优选地，预制宽度的脉冲信号由以下方式来设定：

1)假设故障指示器一圈纸带周长为l，则故障指示器纸带每次转动一半长度，即l/2，则转动轴的转动圈数n1为；

n1＝l/4πr

式中，r为转动轴的半径。

2)因转动轴与齿轮中末端齿轮通过传动轴直接连接，则两者角速度相同，即：

2πn1＝2πn0*k。

式中，n0为故障指示器纸带每次转动一半l/2时微型马达需要转动的圈数。k为传动模块的传动比。

3)预制宽度脉冲信号的宽度t＝n0/n，则根据上式可知：

t＝lk/4πr

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明装置利用故障指示器的不同颜色纸带实现了共享单车的状态可视化，大大减少了用户的寻车时间，提高了用车效率；

2)本发明装置利用设有红、绿两种颜色纸带的传送带来区分故障单车和正常单车，在每使用完一次单车后，用户的移动终端发送状态信号至控制器，使其发出工作预制宽度的脉冲时间，进而带动故障指示器工作，工作时间短，能够提高共享单车的出行效率和使用周期；

3)本发明装置利用设有红、绿两种颜色纸带的传送带来区分故障单车和正常单车，相比于利用声音或灯光的指示方式，大大降低了功耗；

4)本发明的红色纸带和绿色纸带采用夜光防水纸带，可在光线较暗或黑夜情况下实现低功耗的可视化标识，并可在雨雪天气实现防水。

附图说明

图1为一种低耗能共享单车故障可视化标识装置的结构示意图；

图2为一种低耗能共享单车故障可视化标识装置的工作流程图；

图1中标号所示：

1、电源，2、可控开关，3、控制器，4、微型马达，5、齿轮，6、传动轴，7、转动轴，8、故障指示器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，本发明涉及一种低耗能共享单车故障可视化标识装置，包括电源1、可控开关2、控制器3、微型马达4、传动模块和故障指示器8。

传动模块包括齿轮5、传动轴6、转动轴7。齿轮5的一端与微型马达4直接连接，另一端与传动轴6连接，传动轴6的另一端与转动轴7连接，转动轴7与故障指示器8连接。

可控开关2与传动模块连接，控制器3与可控开关2连接。控制器3通过数字脉冲输出端口发出预制宽度的数字脉冲，实现对可控开关2闭合与断开时间的精确控制。可控开关2采用电力电子器件mosfet或igbt。电源1用于为整个装置供电，电源1采用干电池或纽扣电池等。

故障指示器8包括传送带和设于传送带上的一圈纸带，纸带包括相互连接的红色纸带与绿色纸带，红色纸带表示单车故障状态，绿色纸带表示单车正常状态。故障指示器的初始状态为绿色纸带位于传送带上方，红色纸带位于传送带下方。红色纸带和绿色纸带采用夜光防水纸带，可在光线较暗或黑夜情况下实现低功耗的可视化标识，并可在雨雪天气防水。

车辆为故障时，整个可视化标识装置只需工作预制宽度的脉冲时间即可达到故障可视化，装置工作时间短，耗能低。

如图2所示，本发明实现低耗能共享单车故障可视化的过程包括以下步骤：

步骤一、用户使用共享单车后，通过移动终端判定共享单车为正常状态或故障状态；

步骤二、车辆处于正常状态时，用户通过移动终端发送正常信号至控制器，故障指示器保持绿色纸带朝上，表示该车辆为正常状态；

步骤三、当车辆处于故障状态时，用户通过移动终端发送故障信号至控制器，控制器向可控开关发出预制宽度的脉冲信号，进行故障置位；

步骤四、可控开关在脉冲高电平时接通电源，驱动模块驱动传动模块运动，传动模块带动故障指示器中的纸带滚动，脉冲低电平时断开电源，微型马达停止工作，故障指示器显示红色纸带朝上，表示车辆为故障状态；

步骤五、维修人员对故障单车进行维修后，通过移动终端发送故障复位信号至控制器，控制器向可控开关发出预制宽度的脉冲信号，进行故障复位；

步骤六、可控开关在脉冲高电平时接通电源，驱动模块驱动传动模块运动，传动模块带动故障指示器中的纸带滚动，脉冲低电平时断开电源，微型马达停止工作，故障指示器切换回绿色，即表示车辆为正常状态；

步骤七、后续用户根据各个故障指示器显示的车辆状态，在视野范围内选择可使用的共享单车。

本实施例通过以下方式来设定预制宽度的脉冲信号：

1)假设故障指示器一圈纸带周长为l，则故障指示器纸带每次转动一半长度，即l/2，则转动轴的转动圈数n1为；

n1＝l/4πr

式中，r为转动轴的半径。

2)因转动轴与齿轮中末端齿轮通过传动轴直接连接，则两者角速度相同，即：

2πn1＝2πn0*k。

式中，n0为故障指示器纸带每次转动一半l/2时微型马达需要转动的圈数。k为传动模块的传动比。

3)预制宽度脉冲信号的宽度t＝n0/n，则根据上式可知：

t＝lk/4πr

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。