[發明專利]一種智能共享平衡車管理系統及方法

在審

• 申請號: 201811398366.3
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109606521A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 商坤;賈紅軍;楊寧;李曉娟;崔再昕
• 申請（專利權）人: 黃河水利職業技術學院
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B60L53/12;B60L53/51;G06K17/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

1.一種智能共享平衡車管理系統，包括平衡車、電子柵欄和無線充電樁，電子柵欄圍成安全行駛區域，無線充電樁設置在安全行駛區域內，所述平衡車包括支撐座和支撐桿（2），支撐座上固定設置有支撐桿（2），其特征在于，所述支撐座上設置有探測單元和無線充電裝置（7），支撐座內設置有控制板（8）；所述支撐座上設置有太陽能電池板（3），太陽能電池板（3）下部設置有運行監測單元；所述支撐桿（2）上部設置有操作板（1），操作板（1）上設置有電子顯示屏（9）和二維碼標識（14），控制板（8）分別與電子顯示屏（9）、運行監測單元和探測單元相連接，控制板（8）通過無線通訊模塊與移動端相連接，移動端掃描二維碼標識（14）訪問后臺服務器，控制板（8）通過后臺服務器與云端數據庫相連接，后臺服務器分別與電子柵欄和無線充電樁相連接，無線充電樁與無線充電裝置（7）相連接。

2.根據權利要求1所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述無線充電裝置（7）一側設置有激光測距傳感器（18），激光測距傳感器（18）與控制板（8）相連接；所述操作板（1）上設置有車載攝像頭，車載攝像頭與控制箱相連接。

3.根據權利要求1所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述探測單元包括紅外線傳感器（5），紅外線傳感器（5）與控制板（8）相連接。

4.根據權利要求1或2所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述無線充電裝置（7）包括無線充電接收線圈，無線充電接收線圈通過整流器與電流轉換器相連接，電流轉換器與蓄電池組相連接，太陽能電池板（3）與蓄電池組相連接，無線充電樁上設置有無線充電發射線圈，無線充電接收線圈與無線充電發射線圈相配合。

5.根據權利要求1所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述電子顯示屏（9）上設置有電量指示格（10），電子顯示屏（9）一側設置有報警燈（13）和運行指示燈（12），電子顯示屏（9）下方設置有語音播放器（17），語音播放器（17）一側設置有二維碼標識（14），控制板（8）分別與報警燈（13）、運行指示燈（12）、電量指示格（10）和語音播放器（17）相連接。

6.根據權利要求2或5所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述控制板（8）還包括MCU、A/D轉換器和存儲器，MCU分別與存儲器、電子顯示屏（9）、電量指示格（10）、報警燈（13）、運行指示燈（12）、車載攝像頭和語音播放器（17）相連接，MCU通過A/D轉換器分別與激光測距傳感器（18）、紅外線傳感器（5）和運行監測單元相連接，MCU通過無線通訊模塊分別與移動端和后臺服務器相連接。

7.根據權利要求6所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述運行監測單元包括稱重傳感器、北斗定位模塊、MEMS慣導模塊、陀螺儀、加速度傳感器、電量檢測模塊和計量模塊，MCU通過A/D轉換器分別與稱重傳感器、北斗定位模塊、陀螺儀、加速度傳感器、MEMS慣導模塊和計量模塊相連接，計量模塊與電量檢測模塊相連接，電量檢測模塊與蓄電池組相連接。

8.根據權利要求1所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述支撐桿（2）上還設置有RFID電子標簽（19），電子柵欄上設置有RFID讀寫器和無線通訊模塊，RFID電子標簽（19）與RFID讀寫器相配合，RFID讀寫器通過無線通訊模塊與后臺服務器相連接。

9.根據權利要求1所述的智能共享平衡車管理系統，其特征在于，所述平衡車上還設置有智能電機鎖，智能電機鎖與控制板（8）中的MCU相連接。

10.一種智能共享平衡車管理系統的工作方法，其特征在于，其步驟如下：

用戶首先登入移動端，填寫用戶信息進行用戶注冊，注冊成功后，用戶通過移動端進行預約平衡車或現場掃描二維碼進行開啟平衡車；

后臺服務器接收到預約指令后，結合用戶位置，查詢距離用戶最近處的無線充電樁情況，并根據用戶預約時間對距離用戶最近處的閑置狀態下無線充電樁充電發送預留指令，隨后后臺服務器控制平衡車在預約時間內到達距離用戶最近處的無線充電樁位置并且后臺服務器向用戶發送短信驗證碼，短信驗證碼在超過預約時間10-15分鐘后沒有輸入，自動失效；

用戶通過兩種途徑使用平衡車：

1）、用戶現場掃描平衡車上的二維碼標識，登入賬號，后臺服務器對用戶身份信息比對確認后，后臺服務器向平衡車發送開啟指令，平衡車上智能電機鎖打開，用戶使用平衡車；

2）、用戶通過移動端預約的平衡車，用戶到達距離最近處的無線充電樁處，通過移動端輸入短信驗證碼即可開啟平衡車；

根據步驟c，用戶在使用平衡車時，平衡車對用戶的承載重量、行駛速度、電量使用情況以及行駛安全區域實時監測，監測信息實時通過無線通訊模塊傳輸到后臺服務器，后臺服務器對監測信息進行分析處理、并上傳至云端數據庫；在校內、公園、大型商場內設置若干組電子柵欄劃定行駛安全區域，在行駛安全區域內設置若干組無線充電樁；

用戶在使用平衡車過過程中，用戶通過語音播放器向平衡車發送語音指令，語音播放器采集用戶語音信息通過語音識別模塊進行處理，語音識別模塊處理信息通過A/D轉換器向MCU傳輸語音信息，MCU將語音信息通過無線通訊模塊傳輸至后臺服務器，后臺服務器對用戶發送的語音信息進行分析處理判斷用戶操作指令，隨后后臺服務器向平衡車發送動作指令；

根據步驟d，用戶在使用平衡車時，車體一旦出現異常，平衡車發出報警并語音提醒用戶；用戶在使用平衡車時，行駛位置超出行駛安全區域時，后臺服務器向平衡車發送停止運行指令，并向平衡車發送語音提示指令，提示用戶在行駛安全區域內行駛，后臺服務器對用戶記錄一次違規操作，后臺服務器記錄用戶違規操作三次以上，后臺服務器將違規用戶分為異常用戶，后臺服務器對異常用戶發送的開啟指令不做處理；

根據步驟d，用戶在使用平衡車時，平衡車自主檢測內部蓄電池組電量使用情況，電量低于30%時，平衡車通過語音播放器發出語音報警，同時平衡車通過無線通訊模塊向后臺服務器發送電量低于30%信息，在使用平衡車結束后，用戶通過移動端點擊旅程結束后，用戶通過移動端進行支付，后臺服務器對用戶支付信息確認后，后臺服務器接收結束指令后，后臺服務器查詢平衡車位置，并查詢平衡車周圍無線充電樁位置，后臺服務器向平衡車發送充電指令，平衡車接收充電指令后利用北斗定位模塊和紅外線傳感器，平衡車自主前往距離最近處的無線充電樁進行充電。