CN207311670U - 共享自行车的车载控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种共享自行车的车载控制设备，其特征是：包括中央控制模块，所述中央控制模块分别与输入模块、定位模块、供电模块、通信模块、显示模块、声光报警模块和电磁阻尼模块连接，所述电磁阻尼模块包括永磁三相发电机和阻尼控制模块，中央控制模块与电磁阻尼模块构成解锁或上锁的管理机构；有益效果：本实用新型无需在自行车上有特定的二维码或数字号码，同时可以秒解锁，无需等待漫长的解锁时间。结合该设备可以采用先解锁用户优先使用、后验证的管理模式最终实现共享自行车的零等待解锁。

Description

共享自行车的车载控制设备

技术领域

本实用新型属于智能控制技术领域，尤其涉及一种共享自行车的车载控制设备。

背景技术

随着智能终端技术的普及和共享经济的发展，共享自行车迎来了快速发展的黄金时期，不断出现各种品牌共享自行车投放到城市各个角落，解决了市民出行最后1公里的交通问题，极大地方便了群众。但是也出现了新的棘手的问题。问题主要存在于开锁、解锁环节。目前，共享自行车锁主要有两种，一种是可远程控制开锁的智能锁，另一种是机械密码锁。虽然锁的结构形式不同，但是开锁步骤及方法是相同的。开锁第一步需要用智能终端扫描二维码或者给智能终端手动输入数字号码来确定想要开锁的自行车的固有信息并向共享自行车管理平台申请开锁，进而管理平台远程开锁或给用户智能终端发来相应自行车机械锁密码，骑行结束后手动锁车。专利文献105480327A公开了一种马蹄型锁，包括：外壳，具有锁本体部；电仓壳体，被配置在锁本体部内；设有挡槽的锁销，通过移动来开放或关闭所述锁口；锁舌，被装配于电仓壳体的外侧面，通过进出于锁销的挡槽来阻挡或释放锁销的移动；第一施力构件，对锁销赋予向开放锁口的方向移动的力；第二施力构件，对锁舌赋予向进入锁销的挡槽的方向移动的力；PCB板，被收容在电仓壳体内；电池，被收容在电仓壳体内，为本马蹄型锁内的各电子部件供电；电机，被装配于电仓壳体的外侧面；电机驱动模块，被安装在PCB电路板上，用于驱动电机的输出轴的旋转；锁舌驱动构件，连接于电机的输出轴，将电机的旋转驱动力转变成使锁舌从锁销的挡槽中移出的驱动力。

专利文献105656243A公开了一种用于车辆的电机、包含该电机的电机***及利用该电机***充电和刹车的方法。所述电机包括：离合器单元、行星齿轮系、转子、磁钢以及与该磁钢固定连接的定子；所述离合器单元用于在所述车轮轴和所述行星齿轮系之间传递旋转力矩；所述行星齿轮系套设在所述车轮轴上，能够利用从所述离合器单元传输来的力带动所述转子转动，或将转子的转动传输到所述离合器单元；其中，在所述车辆正常行驶时，所述电机利用定子和转子的相对运动而在所述线圈中产生的感应电流为车辆的电池充电；在所述车辆收到刹车信号时，所述电机利用定子和转子的相对运动而在所述线圈中产生的感应逆电势使得所述车辆刹车。专利文献106548555A公开了一种智能车锁的开锁方法及用户终端，其中，该方法包括：用户终端接收所述智能车锁发送的无线信号；所述用户终端根据所述无线信号的信号强度确定与所述智能车锁的当前距离；所述用户终端判断所述当前距离是否小于预设值,若是，与所述智能车锁建立无线连接；所述用户终端通过所述无线连接接收所述智能车锁发送的车锁参数，并向所述智能车锁发送与所述车锁参数相对应的开锁密码。

上述开锁方式原理上无任何问题，但是现实环境中存在各种问题。现有共享自行车为了区别每一辆自行车无不例外地，每辆自行车都有唯一的二维码，恰恰这个二维码上存在最为严重的问题，具体表现为:人为破坏二维码或刮掉数字号码，导致二维码破损而无法读取信息；更为严重的是用含有木马程序的诈骗二维码覆盖自行车原二维码，用户很难辨别真伪，致使用户的个人财务信息流失，存在着巨大的安全隐患。由于共享自行车具有数量众多、分布分散且无法有效监督的特点，管理公司以及用户均不能防范及克服上述不文明现象及安全隐患。虽然大力宣传要提高市民素质，但总有心术不正的人在破坏，通过市民素质的提高来解决上述问题是不可能的。第二种严重问题表现为：开锁滞后。用户为了开锁而需要花费的时间包括，扫二维码、用户终端通过云端向管理平台发送信息、管理平台确认信息、管理平通过云端向智能锁发送开锁信息、智能锁接收到动态密码后开锁。整个过程需要多方多次信息的传递过程，由于信号的强弱等因素时而会发生通信延时的现象，用户等待时间较长，用户体验差。第三 种严重问题表现为用户骑行结束后忘记锁车的情况时有发生，这种情况用户须回到骑行结束位置找到之前骑过的自行车上锁，但是很多情况是用户发现未锁车时已经坐上了地铁或公交车，而且回到骑行结束位置时发现自行车已被别人骑走了，费用还在持续发生着，用户干着急，只能期待好心人发现未锁车后给锁上，或者联系服务平台找车锁车。随着共享经济的深入发展，亟待需要新的技术方案解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种共享自行车的车载控制设备,以花鼓形式安装于前轮或后轮的三相永磁发电机采用缓慢增加阻尼的方式，实现上锁/解锁状态，使共享自行车不再需要车载二维码或数字号码，彻底解决二维码破损而无法读取信息或误扫恶意诈骗二维码的安全隐患，同时可以实现零等待解锁，无需等待漫长的解锁时间。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种共享自行车的车载控制设备，包括中央控制模块以及分别与中央控制模块连接的输入模块、定位模块、供电模块、通信模块、显示模块和声光报警模块，其特征是：所述中央控制模块还连接有电磁阻尼模块，所述电磁阻尼模块包括永磁三相发电机和阻尼控制模块，三相永磁发电机以花鼓形式安装于自行车前轮或后轮，阻尼控制模块与永磁三相发电机连接，中央控制模块与电磁阻尼模块构成解锁或上锁的控制机构；所述电磁阻尼模块由中央控制模块通过脉冲宽度调制脉冲信号占空比控制阻尼控制模块的阻尼大小，占空比越大阻尼越大，电压为低电平时阻尼最小，处于解锁状态；电压为高电平时阻尼最大，处于上锁状态；脉冲信号占空比由0％逐渐加大直到100％完全上锁，上锁过程采用缓慢增加阻尼的方式，用时5-10秒。

所述阻尼控制模块包括六个MOS管，两个MOS管为一组，分别并联于永磁三相发电机各相之间，且每组的两个MOS管连接方向相反，六个MOS管的G脚相连并与中央控制模块连接；或所述阻尼控制模块包括三相整流桥和与三相整流桥输出端之间并联的MOS管，三相整流桥的输入端分别与永磁三相发电机连接，MOS管的D脚与三相整流桥的正极输出端连接，MOS管的S脚与三相整流桥的负极输出端连接，且三相整流桥的正极串联一个二极管 作为供电正极，MOS管的G脚与中央控制模块相连。

所述输入模块用于用户将解锁信息或用户结束用车的请求信息输入到中央控制模块。

所述定位模块用于提供自行车位置信息供用户寻找，自行车位置、自行车位置的变化、位置变化速度及轨迹等信息作为核实用户与自行车匹配真实性的判断条件之一。

所述通信模块用于中央控制模块与用户移动终端设备之间双向通信。

所述显示模块显示用户所输入信息、向用户提示信息、自行车状态信息。

所述声光报警模块用于解锁成功或失败提示、按键提示、自行车非正常移动时报警。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型采用的共享自行车及其管理***，无需在自行车上有特定的二维码或数字号码，彻底解决二维码破损而无法读取信息或误扫恶意诈骗二维码的安全隐患，从根本上杜绝了少数心术不正之人的破坏行为，彻底解决了不能用道德及素质来解决的棘手问题。同时可以秒解锁，无需等待漫长的解锁时间，而且用户忘记锁车时可在异地随时还车/上锁，为用户提供更加安全更加便捷更加人性化的共享自行车服务。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构框图；

图2是电磁阻尼模块及阻尼控制模块实施例1示意图；

图3是图2中阻尼控制模块MOS管连接部放大示意图；

图4是电磁阻尼模块及阻尼控制模块实施例2示意图；

图5是阻尼控制信号类型示意图。

图中：500、无二维码无锁共享自行车，501、中央控制模块，502、输入模块，503、定位模块，504、供电模块，505、通信模块，506、显示模块，507、声光报警模块，508、电磁阻尼模块，5081、三相永磁发电模块，5082、阻尼控制模块。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

详见附图，本实施例提供了一种共享自行车的车载控制设备，包括输入模块、中央控制模块、定位模块、供电模块、通信模块、显示模块、声光报警模块和电磁阻尼模块，所述电磁阻尼模块包括永磁三相发电机和阻尼控制模块，三相永磁发电机以花鼓形式安装于自行车前轮或后轮，阻尼控制模块与永磁三相发电机连接，中央控制模块与电磁阻尼模块构成解锁或上锁的管理机构；电磁阻尼模块508由永磁三相发电机5081和阻尼控制模块5082组成，三相永磁发电机以花鼓形式安装于前轮或后轮。阻尼大小由中央控制模块通过控制阻尼控制模块电平信号输入端G端电压来实现，G端电压为低电平时三个相线A、B、C相互开路，阻尼最小，处于解锁状态；G端电压为高电平时三个相线A、B、C相互短路，阻尼最大，处于上锁状态；G端电压为PWM信号时阻尼大小由脉冲信号占空比来决定，占空比越大阻尼越大。为了防止在骑行过程中上锁而可能发生的安全隐患，上锁过程采用缓慢增加阻尼的方式，具体方式为报警模块发出即将上锁的提示后，G端脉冲信号占空比由0％逐渐加大直到100％完全上锁，时间可设定5-10秒。本实用新型的上锁/解锁状态是通过脉冲信号的占空比的控制来改变电磁阻尼，且上锁过程是连续缓慢的，因此可在骑行过程中上锁。本实用新型所述的“上锁/解锁”应该理解为一种状态，实际上本实用新型自行车的上锁/解锁并没有使用当前的实体锁具，而是对以花鼓形式安装于前轮或后轮的三相永磁发电机采用缓慢增加阻尼的方式，实现上锁/解锁状态。在此应特别说明。

电磁阻尼模块两种结构状态

实施例1

详见附图5，所述阻尼控制模块包括六个MOS管，两个MOS管为一组，永磁三相发电机各相A、B、C之间分别并联两个MOS管，且每组的两个MOS管连接方向相反，六个MOS管的G脚相连并与中央控制模块连接；一个MOS管D(S)脚与另一个MOS管S(D)脚相连，并入两相之间。

骑行时，花鼓型三相发电机磁铁旋转，线圈中的磁通发生变化，线圈 中产生磁感应电动势，骑行速度越快产生的磁感应电动势越大。

当MOS管G脚电压为低电平时6个MOS管均处于截止状态，三相发电机旋转产生的磁感应电动势没有形成闭回路，线圈中没有产生电流，不发生阻碍发电机旋转的反向电磁力，此状态即为解锁状态。

当MOS管G脚电压为高电平时6个MOS管均处于导通状态，三相发电机旋转产生的磁感应电动势形成闭回路，线圈中产生电流，发生阻碍发电机旋转的反向电磁力，此状态即为上锁状态。本实用新型自行车在上锁状态下可拖行，但是阻力非常大，且速度越快阻力越大，骑行不如走路快，且更费力，致使骑车的人自愿放弃本次骑行。

实施例2

所述阻尼控制模块包括三相整流桥和与三相整流桥输出端之间并联的MOS管，三相整流桥的输入端分别与永磁三相发电机连接，MOS管的D脚与三相整流桥的正极输出端连接，MOS管的S脚与三相整流桥的负极输出端连接，且三相整流桥的正极串联一个二极管作为供电正极，MOS管的G脚与中央控制模块相连。正极串联二极管可以防止上锁状态时，避免用电部分短路。

输入模块502与中央控制模块501连接，通过输入模块将步骤102-1中管理平台给用户发送的动态密码输入到中央控制模块，动态密码可以是数字密码，也可以是二维码。相应地输入模块可以是机械式按键，也可以是二维码识别模块。

定位模块503与中央控制模块连接，提供自行车位置信息供用户寻找。自行车位置、自行车位置的变化、位置变化速度及轨迹等信息作为核实用户与自行车匹配真实性的判断条件之一。定位模块可以是GPS模块，也可以是北斗导航模块。

供电模块504给自行车电子设备提供电能，确保设备正常工作。供电模块可以是太阳能发电模块加电池，也可以是电磁式发电机模块加电池。

通信模块505与中央控制模块连接，中央控制模块通过通信模块与云端及用户移动终端设备双向通信。

显示模块506与中央控制模块连接，显示用户所输入信息、提示信息、 自行车状态信息等。显示模块可以是断码显示屏，也可以是点阵显示屏。

声光报警模块507与中央控制模块连接，用于解锁成功或失败提示、按键提示、自行车非正常移动时报警，并通过中央控制模块及通信模块将信息发送到管理平台。

本实用新型的上锁/解锁状态是通过脉冲信号的占空比的控制来改变电磁阻尼的大小，且上锁过程是连续缓慢的，因此可在骑行过程中上锁。

本实用新型的特点为，所述的“上锁/解锁”应该理解为一种状态，实际上本发明自行车的上锁/解锁并没有使用当前的实体锁具，而是本实用新型对以花鼓形式安装于前轮或后轮的三相永磁发电机采用缓慢增加阻尼的方式，实现上锁/解锁状态。零风险、零等待。关于零风险，由于解锁时无需扫二维码，因此彻底解除了可能扫到木马二维码的高风险因素。关于零等待，本实用新型的开锁理念为先解锁后核实，即无论是输入真实密码还是任意输入数字，都会立即解锁，不占用用户一秒钟，输完即可骑行。

上述参照实施例对该一种共享自行车的车载控制设备进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种共享自行车的车载控制设备，包括中央控制模块以及分别与中央控制模块连接的输入模块、定位模块、供电模块、通信模块、显示模块和声光报警模块，其特征是：所述中央控制模块还连接有电磁阻尼模块，所述电磁阻尼模块包括永磁三相发电机和阻尼控制模块，三相永磁发电机以花鼓形式安装于自行车前轮或后轮，阻尼控制模块与永磁三相发电机连接，中央控制模块与电磁阻尼模块构成解锁或上锁的控制机构；所述电磁阻尼模块由中央控制模块通过脉冲宽度调制脉冲信号占空比控制阻尼控制模块的阻尼大小。

2.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述阻尼控制模块包括六个MOS管，两个MOS管为一组，分别并联于永磁三相发电机各相之间，且每组的两个MOS管连接方向相反，六个MOS管的G脚相连并与中央控制模块连接；或所述阻尼控制模块包括三相整流桥和与三相整流桥输出端之间并联的MOS管，三相整流桥的输入端分别与永磁三相发电机连接，MOS管的D脚与三相整流桥的正极输出端连接，MOS管的S脚与三相整流桥的负极输出端连接，且三相整流桥的正极串联一个二极管作为供电正极，MOS管的G脚与中央控制模块相连。

3.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述输入模块用于用户将解锁信息或用户结束用车的请求信息输入到中央控制模块。

4.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述定位模块用于提供自行车位置信息供用户寻找，自行车位置、自行车位置的变化、位置变化速度及轨迹信息作为核实用户与自行车匹配真实性的判断条件之一。

5.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述通信模块用于中央控制模块与用户移动终端设备之间双向通信。

6.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述显示模块显示用户所输入信息、向用户提示信息、自行车状态信息。

7.根据权利要求1所述的共享自行车的车载控制设备，其特征是：所述声光报警模块用于解锁成功或失败提示、按键提示、自行车非正常移动时报警。