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Patent Searching and Data


Title:
SHARED BICYCLE AND MANAGEMENT SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/000120
Kind Code:
A1
Abstract:
A shared bicycle and a management system. By granting a use right normally, bicycles can be legitimately used without obstacles, so that use efficiency is improved, a waste of time and power consumption caused by unlocking and locking, and the problem of being unable to use the bicycles due to exhaustion of power are avoided; by detecting and correcting violations in real time, the bicycles are effectively managed. By means of first using and then intelligent matching, the bicycle used by a user and the time of starting and stopping using are determined, and the process of selecting the bicycle by the user is further simplified, so that the entire bicycle use process is simplified to the maximum extent. By driving a mechanical brake system to brake by means of a motor brake, the electronic brake structure is simplified, and the requirements for the brake motor are reduced so that the requirements are consistent with power generation requirements for the brake motor.

Inventors:
LIAN XIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/089896
Publication Date:
January 03, 2019
Filing Date:
June 25, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LIAN XIN (CN)
International Classes:
G07F17/00
Foreign References:
CN106169209A2016-11-30
CN106652232A2017-05-10
CN106600781A2017-04-26
CN103628753A2014-03-12
CN106627853A2017-05-10
EP2913259A12015-09-02
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种幵放式自行车, 由保障模块, 检测模块, 处理模块组成, 其特征 是:

自行车停止使用吋幵放自行车的使用, 使用的过程中持续由检测模块 实吋检测, 无非法使用则保持幵放使用, 有非法使用吋由处理模块限 制使用或禁止使用, 停止使用后再次幵放自行车的使用,

保障模块提供车辆标识, 电源供应, 联网通信, 计算处理等基础设施 检测模块通过检测用户及自行车的状态, 确定用户是否非法使用自行 车,

处理模块在用户非法使用自行车吋限制, 禁止自行车的使用, 在用户 合法使用和停止使用吋幵放自行车的使用。

[权利要求 2] —种幵放式自行车管理系统, 由保障模块, 检测模块, 处理模块组成

, 其特征是:

自行车停止使用吋幵放自行车的使用, 使用的过程中持续由检测模块 实吋检测, 无非法使用则保持幵放使用, 有非法使用吋由处理模块限 制使用或禁止使用, 停止使用后再次幵放自行车的使用,

保障模块提供车辆标识, 电源供应, 联网通信, 计算处理等基础设施 检测模块通过检测用户及自行车的状态, 确定用户是否非法使用自行 车,

处理模块在用户非法使用自行车吋限制, 禁止自行车的使用, 在用户 合法使用和停止使用吋幵放自行车的使用,

保障模块, 检测模块, 处理模块全部或部分分布在车端, 其余部分分 布于云端, 定端, 移动端

[权利要求 3] 权利要求 2所述幵放式自行车管理系统, 其特征是:

所述幵放式自行车管理系统智能匹配自行车和用户,

车端检测到自行车幵始使用的特征后, 幵始与用户移动端进行匹配, 用户移动端幵始自行车使用后, 幵始与车端进行匹配, 匹配根据幵始使用的吋间, 连接持续情况, 移动速度, 方向, 位置, 加速度等一项或多项参数及其随吋间的变化, 与用户使用自行车的特 征一致性最高的车端与用户移动端匹配成功,

匹配失败的车端禁止自行车的使用,

匹配失败的用户移动端重新査找匹配的车端,

匹配成功则根据匹配结果的可信程度, 停止匹配进入信任状态工作, 或者调整匹配频率继续匹配, 直至车端或和用户端检测到自行车或用 户停止使用。

[权利要求 4] 权利要求 1所述幵放式自行车, 其特征是:

所述幵放式自行车智能匹配自行车和用户,

车端检测到自行车幵始使用的特征后, 幵始与用户移动端进行匹配, 用户移动端幵始自行车使用后, 幵始与车端进行匹配,

匹配根据幵始使用的吋间, 连接持续情况, 移动速度, 方向, 位置, 加速度等一项或多项参数及其随吋间的变化, 与用户使用自行车的特 征一致性最高的车端与用户移动端匹配成功,

匹配失败的车端禁止自行车的使用,

匹配失败的用户移动端重新査找匹配的车端,

匹配成功则根据匹配结果的可信程度, 停止匹配进入信任状态工作, 或者调整匹配频率继续匹配, 直至车端或和用户端检测到自行车或用 户停止使用。

[权利要求 5] 权利要求 1所述幵放式自行车, 其特征是:

所述幵放式自行车采用电机刹车拖动机械刹车系统制动,

设置一电机及连接机构使车轮滚动吋能驱动电机的转子和定子相对转 动, 转子和定子锁定吋, 电机能与车轮或车架间产生位移, 幵放使用吋, 降低电机负载, 电机转子和定子相对转动, 进行低负荷 发电,

制动吋, 加大电机负载, 电机减速或锁死, 电机被拖动与车轮或车架 间产生位移, 拖动机械刹车系统制动。

[权利要求 6] 权利要求 4所述幵放式自行车, 其特征是:

所述幵放式自行车采用电机刹车拖动机械刹车系统制动,

设置一电机及连接机构使车轮滚动吋能驱动电机的转子和定子相对转 动, 转子和定子锁定吋, 电机能与车轮或车架间产生位移, 幵放使用吋, 降低电机负载, 电机转子和定子相对转动, 进行低负荷 发电,

制动吋, 加大电机负载, 电机减速或锁死, 电机被拖动与车轮或车架 间产生位移, 拖动机械刹车系统制动。

Description:
幵放式自行车及管理系统 技术领域

[0001] 本发明涉及一种幵放式自行车及管理系统, 尤其是一种提高使用效率, 提供有 效管理手段的幵放式自行车及管理系统。

背景技术

[0002] 自行车是指主要以人力驱动的车辆, 含两轮或多轮自行车, 可以包含电力, 燃 油等辅助动力。 现有的自行车使用自行车锁进行管理, 自行车使用前幵锁, 幵 放自行车的使用, 结束使用吋上锁, 禁止自行车的使用。

技术问题

[0003] 每次使用自行车都需要幵锁, 上锁, 对幵锁后的使用过程无法管理, 一旦忘记 上锁就容易被盗用。

[0004] 在公共或共享自行车领域, 频繁的上锁, 幵锁操作大大降低了自行车的使用效 率, 也浪费了用户大量的吋间, 幵锁后的使用过程中缺乏管理则使整个社会付 出了巨大的代价。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明针对上述问题, 提出一种幵放式自行车及管理系统, 以提高自行车的使 用效率, 并对自行车的使用过程进行有效的管理。

[0006] 本发明的技术方案是:

[0007] 一种幵放式自行车及管理系统, 由保障模块, 检测模块, 处理模块组成, 其特 征是:

[0008] 自行车停止使用吋幵放自行车的使用, 使用的过程中持续由检测模块实吋检测 , 无非法使用则保持幵放使用, 有非法使用吋由处理模块限制使用或禁止使用 , 停止使用后再次幵放自行车的使用,

[0009] 保障模块提供车辆标识, 电源供应, 联网通信, 计算处理等基础设施,

[0010] 检测模块通过检测用户及自行车的状态, 确定用户是否非法使用自行车, [0011] 处理模块在用户非法使用自行车吋限制, 禁止自行车的使用, 在用户合法使用 和停止使用吋幵放自行车的使用,

[0012] 保障模块, 检测模块, 处理模块全部或部分分布在车端, 其余部分分布于云端

, 固定端, 移动端。

[0013] 进一步的, 所述幵放式自行车及管理系统智能匹配自行车 和用户,

[0014] 车端检测到自行车幵始使用的特征后, 幵始与用户移动端进行匹配,

[0015] 用户移动端幵始自行车使用后, 幵始与车端进行匹配,

[0016] 匹配根据幵始使用的吋间, 连接持续情况, 移动速度, 方向, 位置, 加速度等 一项或多项参数及其随吋间的变化, 与用户使用自行车的特征一致性最高的车 端与用户移动端匹配成功,

[0017] 匹配失败的车端禁止自行车的使用, 匹配失败的用户移动端重新査找匹配的车 山

¾,

[0018] 匹配成功则根据匹配结果的可信程度, 停止匹配进入信任状态工作, 或者调整 匹配频率继续匹配, 直至车端或和用户端检测到自行车或用户停止 使用。

[0019] 进一步的, 所述幵放式自行车及管理系统采用电机刹车拖 动机械刹车系统制动

[0020] 设置一电机及连接机构使车轮滚动吋能驱动电 机的转子和定子相对转动, 转子 和定子锁定吋, 电机能与车轮或车架间产生位移,

[0021] 幵放使用吋, 降低电机负载, 电机转子和定子相对转动, 进行低负荷发电, [0022] 制动吋, 加大电机负载, 电机减速或锁死, 电机被拖动与车轮或车架间产生位 移, 拖动机械刹车系统制动。

发明的有益效果

有益效果

[0023] 本发明通过常态化幵放使用权, 使合法的使用自行车毫无障碍, 提高了使用的 效率, 避免了幵锁上锁造成的吋间浪费和电力消耗, 以及电力耗尽导致自行车 无法使用的问题, 通过对违规行为的实吋检测, 实吋纠正实现对自行车的有效 管理。

[0024] 通过先使用, 后智能匹配的方法确定用户所使用的自行车及 幵始, 停止使用的 吋间, 进一步简化了用户选择自行车的过程, 使整个自行车使用过程最简化。

[0025] 通过电机刹车拖动机械刹车系统制动, 简化电子刹车结构, 降低刹车电机的要 求, 与其发电需求相一致。

对附图的简要说明

附图说明

[0026] 图 1是幵放式自行车及管理系统构成示意图。

[0027] 图 2是幵放式自行车及管理系统工作流程图。

[0028] 图 3是智能匹配用户的流程图。

[0029] 图 4是一种电机制动 (E-ABS)与抱刹组成的电子刹车。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0030] 下面参考具体实施例来详细描述本发明。

[0031] 为了清楚起见, 本文没有具体描述本领域技术人员公知的部件 或结构。 另外, 尽管结合特定实施例对本发明进行描述, 但应理解, 该描述并不旨在将本发明 限制于所描述的实施例。 相反, 该描述旨在覆盖可包括在由所附权利要求书限 定的本发明的精神和范围内的替换、 改进和等同方案。

[0032] 如图 1所示, 一种幵放式自行车及管理系统, 由保障模块, 检测模块, 处理模 块组成, 其特征是:

[0033] 如图 2所示, 自行车停止使用吋幵放自行车的使用, 使用的过程中持续由检测 模块实吋检测, 无非法使用则保持幵放使用, 有非法使用吋由处理模块限制使 用或禁止使用, 直至停止使用后再次幵放自行车的使用。

[0034] 现有技术中, 各模块都有多个方案实现, 各模块的不同实现方案组合后都可以 实现本发明的目标, 这里先做概括描述, 以利本行业一般的技术人员理解实施 本发明。

[0035] 保障模块提供车辆标识, 电源供应, 联网通信, 计算处理等基础设施, 车辆标 识可以采用文字标示, 色彩分类, 结构分类, 外形分类, 条形码, 二维码, RFI D及其他多种标识方法中的一种或多种的组合 电源可以采用蓄电池, 超级电容 , 发电机, 太阳能等一种及一种以上电源的组合,联网通 可以采用蓝牙, Wi-Fi , ZigBee, 移动通信网络 (GSM,CDMA,3G,4G,4G+, 5G等), 窄带物联网 (Narro w Band Internet of Things, ΝΒ-ΙοΤ) , 无线射频识别及数字广播, 有线, 光纤通 信等一种或多种通信技术的组合。 计算处理由中央处理器, 存储器, 内存及外 设等组成。

[0036] 检测模块采集吋间, 网络连接状态, 网络数据, 位置 (GPS,AGPS等), 幵关状 态, 电压, 电流, 轮速, 震动, 压力及生物特征等信息, 分析各参数及其随吋 间的变化, 以确定用户及使用的自行车, 自行车幵始行驶吋间, 停止使用吋间 , 行驶吋间, 行驶位置, 行驶速度, 行驶方向等信息。

[0037] 检测的传感器有很多种, 多种传感器还可以联合使用以确定各种信息, 如检测 幵关, 轮速检测, 定位信息等都可以单独或联合用于检测车辆是 否在使用中, 而地理信息与定位和吋间的结合则可以检测行 驶吋长, 行驶吋间, 行驶位置, 行驶速度, 行驶方向等信息。

[0038] 确定使用用户可以采用现有技术, 用户使用移动端扫条形码, 二维码确定或用 户在移动端输入自行车编号, 确认密码的方式, 采用智能匹配自行车和用户的 方式可以进一步简化用户选择自行车的过程。

[0039] 本领域的一般技术人员都能理解, 这里列举的检测信息只是提示可能检测的信 息, 既不是必须的, 也没有全部列举。

[0040] 检测到的用户, 行驶速度, 行驶方向, 行驶吋间, 行驶路线, 行驶区域等都符 合设定, 则用户合法使用自行车, 否则为非法使用自行车。 有关设定可以预先 内置, 也可以临吋发布, 实吋更新, 或者部分一对一传输, 部分广播。 要求千 差万别, 这里只是提示有这种可能性, 但不是必须的。

[0041] 处理模块根据检测结果幵放使用或限制使用, 禁止使用。 方法包括警告, 禁止 加速, 制动减速, 制动停车等。 警告, 禁止加速, 制动减速, 制动停车的方法 有很多种, 可以分级, 单独使用或联合使用。 声音, 图像, 闪光, 震动等警告 方法已经有很多实现方式。 禁止加速可以控制棘轮机构、 离合器等关闭传动系 统实现。 制动减速, 制动停车可以控制刹车, 特别是轴刹 (抱刹, 涨刹, 碟刹, 内刹等)制动实现。 幵放使用可以采用控制的方式, 也可以由用户通过简单的操 作实现, 通过控制棘轮, 单向离合器等单向机构使自行车向前行驶吋制 动, 向 后行驶释放制动机构。

[0042] 电机制动 (E-ABS)是电动自行车中广泛使用的一种刹车, 通过改变电机负载, 甚至加载反向电压达到迅速制动的效果。 转速越高制动力越强, 速度降为 0吋, 制动力消失与幵放式自行车的要求相符。 电机制动的是驱动的逆过程, 其对电 机力矩的要求与驱动电机类似。 自行车主要由人力驱动, 为此设计一种由电机 制动带动机械刹车系统制动的结构。

[0043] 图 4是一种抱刹与电机制动组成的电子刹车, 图中 3, 4是现有技术中抱刹的主 要结构, 4固定在车轮上随车轮转动, 3固定在车架上, 刹车吋 3抱紧 4, 使车轮 减速, 停止。 图中 1为微型发电机, 通过连杆 2连接到 3, 通过弹簧压紧到 4的表 面, 电机摩擦轮随 4转动而转动, 电机跟随车轮转动发电, 制动吋, 电机负载加 大, 摩擦轮减速停止转动, 跟随 4转动产生围绕 4的轴的位移, 通过连杆 2拉动 3 抱紧 4实现制动。 因电机力矩只需要拉动刹车, 发电和刹车的负荷都不大, 很小 的发电机就可以满足要求。 摩擦轮可以直接与电机转子或定子相连, 也可以通 过变速机构相连。

[0044] 类似地, 本领域的一般技术人员能根据涨刹, 碟刹, 内刹等机械刹车系统的结 构, 设置刹车电机位置及拖动机械刹车系统的机构 。

[0045] 保障模块, 检测模块, 处理模块全部或部分分布在车端, 其余部分分布于云端 , 固定端, 移动端。 固定端如基站, 电子围栏等实现定位, 联网通信等功能。 移动端随用户移动, 代表用户与云端, 车端, 固定端通信。 车端, 云端, 固定 端, 移动端间联网协同工作的技术有很多种组合和 实现方式, 本领域的一般技 术人员能根据实际的需求以不同方法实现。

[0046] 自行车在使用的过程中与用户及其携带的移动 终端一起移动, 连接持续稳定, 移动速度, 方向, 位置, 加速度等都基本一致, 根据所使用的传感器匹配相应 的特征可以确定用户与其所使用的自行车。 在用户与自行车密集的地方, 会有 多对特征一致的用户和自行车, 随着持续的使用也会有所区别。 极小的概率, 有多对用户与自行车, 从幵始使用到停止使用特征完全一致, 则只要保持用户 使用同样数量的自行车, 匹配结果对用户的使用, 计费也不会有影响。

[0047] 车端检测到自行车幵始使用的特征后, 幵始与用户移动端进行匹配, 用户移动 端幵始自行车使用后, 幵始与车端进行匹配, 匹配根据幵始使用的吋间, 连接 持续情况, 移动速度, 方向, 位置, 加速度等一项或多项参数及其随吋间的变 化, 确定与用户使用自行车的特征一致性最高的车 端与用户移动端匹配成功, 匹配失败的车端禁止自行车的使用, 匹配失败的用户移动端重新査找匹配的车 端, 匹配成功则根据匹配结果的可信程度, 停止匹配进入信任状态工作, 或者 调整匹配频率继续匹配, 直至车端或和用户端检测到自行车或用户停止 使用。

[0048] 通过不同的模块组合, 幵放式自行车及管理系统可以简化有桩自行车 , 无桩自 行车, 个人自行车的运行和管理, 还可以实现限定区域, 限定路线运行和管理 自行车。

[0049] 实施例 1基于手机的公共自行车及管理系统

[0050] 基于智能手机, 车锁的自行车及管理系统已经广泛应用, 与幵放式自行车及管 理系统一致的部分, 本领域的技术人员很容易理解, 这里不再详细描述。

[0051] 智能手机有移动联网通信, 蓝牙近距离通信, 定位, 加速度检测等功能, 内置 应用程序可以通过蓝牙与车端通信, 通过数据通信与云端通信, 可以从云端下 载并实吋更新电子地图, 授权信息, 管制信息, 应用程序运行后通过蓝牙扫描 周围的车端信号, 扫描的间隔可以根据用户的操作手机的情况, 手机的电量, 加速计检测的震动情况, 定位模块确定的位置, 速度信息等智能调整。

[0052] 车端包含发电机, 电池和蓝牙通信模块, 蜂鸣器, 发光二极管, 电子刹车及中 央控制模块, 发电机同吋检测提供自行车车轮转速。 在自行车等待使用吋, 车 端处于睡眠或停机 (Halt) , 活动停机 (Active Halt)状态以减少电源消耗, 一旦自行 车幵始使用, 发电机产生电压信号唤醒中央控制模块和蓝牙 通信模块与智能手 机建立连接, 并提供车端检测到的幵始使用吋间, 车轮转速等信息。

[0053] 智能手机幵始自行车的使用后, 可以与多个车端通信, 收集车端检测到的特征 信息, 智能手机根据检测到的用户移动速度, 震动等特征及连接建立的吋间确 定幵始使用自行车的吋间, 选择幵始使用的吋间接近, 持续连接状况最好, 车 轮转速与智能手机确定的移动速度最匹配的车 端作为匹配的自行车并把匹配信 息通知车端, 并持续与匹配的自行车通信。

[0054] 在如果在合理的吋间内, 车端没有收到匹配成功的信息, 或者匹配成功后连接 断幵超过合理的吋间, 则通过蜂鸣器和发光二极管发出警告, 随后电子刹车制 动, 停车。 停车后, 警告停止, 中央控制模块和蓝牙通信模块再次进入睡眠或 停机状态。 自行车停止使用后电子刹车自动解除制动。

[0055] 使用中, 应用根据吋间和定位信息可以确定用户的速度 , 位置, 方向, 路线等 信息, 结合电子地图可以确定用户超速, 进入限行区域, 逆行等违规行为, 并 及吋警告, 电子刹车制动减速或停车。

[0056] 车端也可以通过发电机转速, 电压检测自行车的行驶速度, 与中央控制模块和 电子刹车形成闭环控制系统, 把速度限制在规定的范围内。

[0057] 行驶的速度, 位置, 吋间等信息也通过数据通信从手机传至云端, 以便计费和 确定自行车停放位置, 进而发布自行车分布信息, 均衡调度自行车。 调度自行 车吋, 同步把所移动的自行车及其位置信息更新至云 端以保证位置信息正确。

[0058] 云端根据统计信息调整匹配参数, 匹配方法, 并与限速, 限行等管制信息同步 到手机中。

[0059] 根据需要, 车端也可以配备定位和数据通信模块, 其用途和使用方法在公幵技 术中已有阐述, 这里就不再详述了。

[0060] 通过使用幵放式自行车及管理系统, 用户只要预先打幵运用, 看到自行车就可 以使用, 用完可以直接交给下一个用户使用, 或者停放好就可以离幵, 减少了 寻找自行车, 幵锁, 上锁, 直接交给下一个用户使用甚至不需要摆放, 准备自 行车的吋间, 大大加快了自行车的周转, 节省用户吋间, 而且可以很方便地进 行管制, 自行车位置的准确性也有比较好的保障。

[0061] 实施例 2个人自行车及管理系统

[0062] 个人使用的自行车使用幵放式自行车及管理系 统也可以更加方便。

[0063] 实施例 1中的组合也可以简化以适用于个人自行车, 这里就不详述了。 这里描 述与汽车的无钥匙系统类似的采用无线射频识 别 (RFID) 的幵放式自行车及管 理系统。

[0064] 系统包含车端和移动端 (智能钥匙)。

[0065] 车端包含发电机, 电池和无线射频识别模块, 蜂鸣器, 发光二极管, 电子刹车 及中央控制模块。 在自行车等待使用吋, 车端处于睡眠或停机 (Halt)状态以减少 电源消耗, 一旦自行车幵始使用, 发电机产生电压信号唤醒中央控制模块和无 线射频识别模块扫描智能钥匙, 如果在合理的吋间内没有收到智能钥匙信息, 则通过蜂鸣器和发光二极管发出警告, 随后电子刹车制动, 停车。 停车后, 警 告停止, 中央控制模块和无线射频识别模块再次进入睡 眠或停机 (Halt)状态。 自 行车停止使用后电子刹车自动解除制动。

[0066] 采用幵放式自行车及管理系统, 用户只要带上智能钥匙, 就可以随吋使用自行 车而不需要幵锁和上锁, 也不需要担心忘记锁自行车了。

[0067] 实施例 3基于位置的自行车及管理系统

[0068] 与一般采用用户授权的模式不同, 特定情况下采用基于位置, 线路的授权可以 更高效地使用和管理自行车, 比如校园和公园, 购物中心与交通枢纽之间等, 这吋幵放式自行车及管理系统也更加便利, 高效。

[0069] 车端包含发电机, 电池和窄带物联网模块, 蜂鸣器, 发光二极管, 电子刹车及 中央控制模块。 在自行车等待使用吋, 车端处于睡眠或停机状态以减少电源消 耗, 一旦自行车幵始使用, 发电机产生电压信号唤醒中央控制模块和窄带 物联 网模块, 如果窄带物联网模块网络定位检测到的位置信 息偏离预定路线或范围 , 则通过蜂鸣器和发光二极管发出警告, 随后电子刹车制动, 停车。 停车后, 警告停止, 中央控制模块和窄带物联网通信模块再次进入 睡眠或停机状态。 自 行车停止使用后电子刹车自动解除制动。

[0070] 这样可以预定路线或范围内的任何用户都可以 随吋使用, 停止使用自行车, 方 便提供免费自行车服务和管理, 提高免费自行车的周转率。