[發明專利]一種共享自行車智能車鎖及其計費方法

在審

• 申請號: 201710140041.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106934892A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 溫惠英;黎景壯
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;G07C5/08;G07C5/00;G06Q30/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及共享租賃領域，尤其涉及一種共享自行車智能車鎖及其計費方法。

背景技術

共享自行車是一種通過給普通自行車安裝智能車鎖后，用戶可以隨借隨停的租賃公共自行車，其中關鍵設備為智能車鎖。目前的公共自行車智能車鎖為接收系統指令式開關鎖，即用戶通過特定手機應用程序掃描車輛身份信息的二維碼或者輸入車輛編號，向系統發起請求使用車輛，如果車輛處于可用狀態，則通過GPRS/GSM通信網絡下發指令到車輛智能車鎖設備，打開鎖并開始按時計費，用戶使用完車輛后，關閉車鎖，設備向系統發出指令，系統結束用戶收費。智能車鎖設備在接受系統指令過程中，受通信方式影響嚴重，在GPRS/GSM信號微弱地區，造成開鎖緩慢和結束計費延遲等問題，影響用戶體驗。受約于人力物力等調度管理資源，共享自行車一般劃定使用范圍，較少允許用戶騎往郊區或者市外，但目前設備沒有提示功能，用戶可能盲目騎出使用范圍，造成運營公司車輛管理困難。用戶在路況良好道路或者下坡路段，可能會以較高速度騎行，造成一定的安全隱患。

發明內容

本發明為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種共享自行車智能車鎖及其計費方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種共享自行車智能車鎖，包括鎖體、車鎖柱、驅動車鎖柱轉動的電機模塊，還包括：

太陽能供電模塊，用于將太陽能轉化為電能進行供電；

RGB流水燈模塊，與信息處理模塊有線連接，包括LED燈和顯示控制板，用于獲取車輛使用狀態信息，并通過不同顏色分別顯示自行車當前使用狀態信息；

GPS模塊，用于利用全球定位系統實現設備的經緯度實時坐標數據采集，數據包括經緯度、海拔、移動速度和標準時間，并通過有線連接，將數據傳輸到信息處理模塊；

移動通信模塊，利用無線通信網絡實現信息處理模塊與系統服務器之間的數據傳輸，傳輸的數據包括來自GPS模塊的定位數據、NFC通信模塊或者藍牙通信模塊的開關鎖和用戶身份信息數據、太陽能供電模塊的電量檢測數據和來自系統服務器的車輛預約數據、超出使用范圍和超速提醒數據；

NFC通信模塊，用于實現與手機用戶的信息交互，采用被動模式，用戶手機作為通信發起者負責提供整個通信的RF射頻場，將數據傳送給車鎖設備的NFC通信模塊，NFC通信模塊用負載調制技術實現應答，將個人身份信息和開關鎖信息傳送給信息處理模塊和電機模塊，開關車鎖；

藍牙通信模塊，用于實現與手機用戶的信息交互，當用戶手機在藍牙通信模塊可以被檢測到的范圍內時，手機上的藍牙設備就會向藍牙通信模塊發送配對密碼進行連接，配對成功后，進入開關鎖準備模式；當手機應用程序檢測到用戶觸發開/關鎖操作，就會通過藍牙模塊向藍牙通信模塊發送開、關鎖碼，校驗無誤后開、關鎖；

語音模塊，提供導航語音信息、以及當信息處理模塊對車輛設備的經緯度和速度進行判斷時，若車輛超出使用范圍和/或速度超出閾值，則播放范圍提醒和/或超速提醒語音；

信息處理模塊，所述信息處理模塊分別與RGB流水燈模塊、GPS模塊、移動通信模塊、太陽能供電模塊、NFC通信模塊、藍牙通信模塊、語音模塊、電機模塊電路連接，用于進行數據的接收、處理、發送和給各模塊協調供電。

進一步地，所述的電機模塊主由PWM直流電機調速器和PWM直流電機連接構成，所述信息處理模塊給予PWM直流電機調速器指令，驅動PWM直流電機轉動，給予車鎖柱轉動力實現車鎖打開或者閉合。

進一步地，所述的太陽能供電模塊包括電路連接的太陽能電池板、太陽能智能控制器和蓄電池，所述太陽能電池板通過半導體的光電效應將太陽能轉化為電能，所述太陽能智能控制器對蓄電池的充、放電條件加以規定和控制，并按照負載的電源需求控制太陽能電池板和蓄電池對負載的電能輸出；所述太陽能電池板位于車鎖設備外殼。

進一步地，所述RGB流水燈模塊通過紅、綠、藍三種顏色顯示自行車使用狀態信息，當車輛為故障狀態、可用狀態、預約狀態時，LED燈分別顯示為紅色、綠色、藍色。

進一步地，所述GPS模塊每間隔3-8秒采集一次數據。

進一步地，所述的信息處理模塊采用STM32F103ZET6芯片；所述的藍牙通信模塊采用7CC2541芯片。

進一步地，所述語音模塊采用MAX9812語音模塊。

進一步地，所述的移動通信模塊包括GPRS通信模塊、3G通信模塊、4G通信模塊或WiFi通信模塊，所述的無線通信網絡包括GPRS網絡、3G網絡、4G網絡或WiFi網絡。