CN103646471A - 一种公共自行车租借控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公共自行车租借控制系统及方法，包括安装在公共自行车上的租借终端和安装在公共自行车停车站内车站管理器，车站管理器与本停车站内的租借终端进行无线数据通信并与信息中心进行远程数据通信；车站管理器包括第二无线通信模块；租借终端至少包括电池、第一无线通信模块、控制处理模块、读取模块、锁车装置和指示模块；通过本发明的技术方案，只要公共自行车停放在停车站的可停车区域内，就可以执行租车或者还车操作，从而不需要在停车站内设置停车桩，大大增加了停车站的空间利用率，客户在使用公共自行车时更加便捷，尤其是上下班高峰时“还车难”将不再是个问题。

Description

一种公共自行车租借控制系统及方法

技术领域

本发明涉及公共自行车管理技术领域，具体涉及一种公共自行车租借控制系统及方法。

背景技术

随着经济技术的高速发展，能源危机和环境污染问题凸显。为了缓解压力，我国各个地方政府都倡导低碳、环保、绿色出行，公共自行车逐渐成为城市慢行中最重要的出行方式之一。

现有的公共自行车租借控制系统，均是通过停车桩来控制车辆，停车桩具有锁车装置和读取用户卡信息的装置，无论租用或归还公共自行车都必须通过停车桩，停车桩上车辆的租借信息再通过车站管理器与信息中心进行远程通信，实现异地租还车管理。

每个停车站的停车桩数量有限但却非常占用空间，一个停车桩只对应一辆自行车，当停车站的停车桩都停满时，就无法进行还车操作。因此，客户在使用时经常会出现还车难的问题，尤其是在上下班高峰期的时候，有时候还车需要跑好几个停车站，花上大半个小时，才把车还上。而另一方面，还存在有车不能租的尴尬情况，因为一个自行车停车站能够被租的数量是已经被停车桩锁住的车的数量，往往到一个自行车停车站，边上一堆自行车，可是停车桩上一辆自行车也没有就只能望“车”兴叹。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明为了提供了一种公共自行车租借控制系统，使公共自行车停车站的可停车数量不再取决于停车桩的数量，只要公共自行车停放在停车站的可停车区域内，就可以执行租车或者还车操作，让客户在使用公共自行车时更加便捷。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案为：

一种公共自行车租借控制系统，包括安装在公共自行车上的租借终端和安装在公共自行车停车站内车站管理器，所述车站管理器与本停车站内的租借终端进行无线数据通信并与信息中心进行远程数据通信；

所述车站管理器包括第二无线通信模块；

所述租借终端至少包括电池、第一无线通信模块、控制处理模块、读取模块、锁车装置和指示模块；

所述电池给所述租借终端提供供电；

所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块进行无线数据通信，完成所述租借终端与车站管理器在租车或者还车过程中的数据通信；

所述读取模块用于读取用户租借卡的信息；

所述指示模块用于指示租车或者还车过程中的信息状态；

所述锁车装置用于控制公共自行车处于“开锁”或者“关锁”状态，根据所述控制处理模块的控制命令，所述锁车装置执行“开锁”或者“关锁”操作；

所述控制处理模块与第一无线通信模块、读取模块、锁车装置和指示模块相连接，接收无线通信模块和读取模块发送的信息，并对这些信息进行分析处理，与车站管理器实现数据交互，将处理后的信息发送给无线通信模块、指示模块和锁车装置，从而实现对租借公共自行车进行控制管理。

优选地，所述第二无线通信模块安装在公共自行车停车站的中心位置，采用全向天线，发射设定通信距离的无线信号，使信号范围刚好覆盖停车站内的停车区域。

优选地，所述租借终端还包括启动按钮，与所述控制处理模块相连接，当所述控制处理模块检测到所述启动按钮按下时，所述租借终端向所述车站管理器发送通信联络信号。

优选地，所述租借终端还包括车况评价装置，用于对当前车辆状况作出评价。

优选地，所述锁车装置安装在自行车车轮支架上，包括用于锁住自行车车轮的锁舌和用于控制所述锁舌运动的传动装置，所述传动装置根据所述控制处理模块的控制指令控制锁舌运动，当执行“关锁”操作时，所述锁舌卡在车轮中；当执行“开锁”操作时，所述锁舌在车轮外。

优选地，所述锁车装置包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在所述停车杆上的挂锁机构和用于控制所述挂锁机构运动的传动装置，所述挂锁机构安装在自行车车把手中间处，所述传动装置根据所述控制处理模块的控制指令控制挂锁机构运动，当处于“关锁”状态时，所述挂锁机构闭合形成内闭空间，所述停车杆处于内闭空间内；当处于“开锁”状态时，所述挂锁机构展开形成一定缺口，使自行车能脱离停车杆；

所述锁车装置还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，所述检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器，绕在所述挂锁机构上的感应线圈和用于检测所述感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块；

所述停车杆内流经所述交变电流发生器产生的交变电流；

所述挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路；

所述挂锁机构成功挂靠在停车杆上时，所述电流检测模块检测到所述感应线圈上的感应电流。

优选地，所述租借终端还包括绕在由磁性材料制成的挂锁机构上的充电线圈和与所述充电线圈相连接的充电电路，所述充电电路利用充电线圈上的感应电动势给电池进行充电。

为解决现有技术存在的问题，本发明还提出了一种公共自行车租借控制方法，包括以下步骤：

（1）确定公共自行车挂靠在停车站内的停车杆上的步骤；

（2）自行车上的租借终端向停车站内的车站管理器发送连络信号的步骤；

（3）车站管理器向租借终端发送回复信号的步骤；

（4）租借终端执行“开锁”或者“关锁”操作的步骤；

（5）检测自行车是否挂靠在停车杆上的步骤；

（6）租借终端向车站管理器发送操作成功信号的步骤；

（7）车站管理器向信息中心发送自行车登记信息的步骤。

优选地，还包括对租借终端进行充电的步骤。

优选地，还包括评价自行车车况的步骤。

通过采用以上技术方案，只要公共自行车停放在停车站的可停车区域内，就可以执行租车或者还车操作，从而不需要在停车站内设置停车桩，大大增加了停车站的空间利用率，客户在使用公共自行车时更加便捷，尤其是上下班高峰时“还车难”将不再是个问题。

附图说明

图1是本发明实施例公共自行车租借系统的原理框图；

图2是本发明实施例公共自行车租借系统的控制流程图；

图3是本发明实施例公共自行车租借系统租借终端的控制流程图；

图4是本发明实施例公共自行车租借系统车站管理器的控制流程图；

图5是本发明实施例二公共自行车租借系统的原理框图；

图6是本发明的锁车装置第一种实施方式示意图；

图7是本发明的锁车装置第二种实施方式整体效果图；

图8是本发明的锁车装置第二种实施方式示意图；

图9本发明实施例公共自行车租借系统车站管理器的无线充电原理框图；

图10本发明实施例一种公共自行车租借方法流程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例一

现在有技术中借车和还车都需要通过停车桩，而正是停车桩大大限制了用户租车和还车的自由度，给用户带来诸多不便，经常造成“想还车不能还”和“有车不能借”的尴尬情景。本实施例提出一种车载式租借终端，将读取模块、无线通信模块和锁车装置都集成在一起并安装在自行车上，因此借车和还车不受停车桩的限制，只要自行车处于停车站车站管理器的可停车区域内，就可以完成租车和还车操作。

参见图1，所示为本发明实施例的公共自行车租借控制系统，包括租借终端100和车站管理器200，车站管理器200安装在公共自行车停车站内，并能与远程的信息中心通信，向其发送本停车站的租车及还车信息，从而实现异地租还车管理；

车站管理器200包括第二无线通信模块201，用于接收租借终端100发送过来的信息以及向租借终端100发送信息，从而实现车站管理器200与租借终端100之间的数据通信；

租借终端100安装在公共自行车上，至少包括电池101、第一无线通信模块102、控制处理模块103、读取模块104、锁车装置105和指示模块106；

电池101与第一无线通信模块102、控制处理模块103、读取模块104、锁车装置105和指示模块106相连接，给租借终端100提供系统供电；

第一无线通信模块102接收车站管理器200发送过来的信息以及向车站管理器200发送信息，实现租借终端100与车站管理器200之间的数据通信；

第一无线通信模块102与控制处理模块103相连接，将所接收的信息发送给控制处理模块103或根据控制处理模块103的控制命令发送信息；

读取模块104读取用户租借卡的信息，与控制处理模块103相连接，将所读取的用户信息发送给控制处理模块103；

读取模块104可以读取多种模式的用户卡，比如IC卡、RFID卡等；

指示模块106与控制处理模块103相连接，用于指示租车或者还车过程中的信息状态，比如是否与车站管理器正常通信、读卡模块是否操作成功以及锁车装置是否操作成功，方便用户在租还车过程的操作。

锁车装置105与控制处理模块103相连接，用于控制公共自行车处于“开锁”或者“关锁”状态，根据控制处理模块103的控制命令，锁车装置105执行“开锁”或者“关锁”操作；

控制处理模块103为租借终端100的核心，它与第一无线通信模块102、读取模块104、锁车装置105和指示模块106相连接，接收第一无线通信模块102和读取模块104发送的信息，并对这些信息进行分析处理，与车站管理器200实现数据交互，同时将处理后的信息发送给第一无线通信模块102、锁车装置105和指示模块106，从而对租借公共自行车进行控制管理。

如图2所示，所示为本实施例公共自行车租借控制系统的控制流程图，租还车控制流程如下：

S201：在使用该时，当用户刷卡或者进入停车领域后，租借终端100向车站管理器200发送联络信号；每个租借终端都带有唯一标识码，发送的联络信号包括该标识码；

S202：车站管理器200向该租借终端回复应答信号，应答信号包括“系统忙”或者“系统空闲状态”，当处于系统空闲状态时，租借终端与车站管理器形成一对一通信回路，直至租车或者还车操作结束；

S203：当车站管理器处于空闲状态时，租借终端向车站管理器发送用户卡信息；

S204：车站管理器接收用户卡信息，并进行租车或者还车登记，并向租借终端回复登记成功信号；

S205：租借终端接收到登记成功信号之后，根据登记记录进行租/还车操作，即锁车装置执行开锁或关锁操作，并向车站管理器发送操作成功信号；

S206：车站管理器接收到操作成功信号之后，向远程信息中心发送用户租还车登记信息。

为了缩减租还车流程，连络信号中可直接包含用户卡信息，可将步骤S201和S203合并，以及步骤S202和S204合并。

如图3所示，所示为本实施例公共自行车租借控制系统中租借终端的控制流程图，租还车控制过程如下：

（1）首先确定公共自行车处于停车站可停车区域内；

（2）刷卡之后，终端向车站管理器发送通信联络信号，等待应答信号；

（3）确定车站管理器处于空闲状态之后，租借终端已与车展管理器正常连接，每一时刻车站管理器只与一个租借终端进行通信；

（4）若租借终端收到应答信号为“系统忙”，则等待系统空闲；若在一定时间还没收到应答信号，再次发送联络信号，若N次之后仍未连接成功，则用户需再次确认公共自行车是否处于停车站可停车区域内；

（5）联络成功之后，租借终端的读卡模块读取用户卡信息，并向车站管理器发送用户卡信息；

（6）车站管理器进行租还车信息登记，如果当前用户卡存在租车记录，则判断此次操作为还车操作，则向租借终端回复还车指令；如果当前用户卡不存在租车记录，则判断此次操作为租车操作，则向租借终端回复租车指令；

（7）如果租借终端收到还车指令，启动锁车装置进行“关锁”操作；如果租借终端收到租车指令启动锁车装置进行“开锁”操作，执行完“开锁”或者“关锁”后向车站管理器发送操作成功信号。

如图4所示，所示为本实施例公共自行车租借控制系统中车站管理器的控制流程图，租还车控制过程如下：

（1）接收到联络信号，保存租借终端标识码；

（2）若当前车站管理器正处理其他自行车租还车操作，向租借终端回复系统忙信号，并将该租借终端标识码放入等待队列，按先后顺序处理租还车操作，保证每一时刻车站管理器只与一个租借终端进行通信；当处理该租借终端租还车操作时，向租借终端发送回复信号；

（3）等待接收用户卡信息，登记用户租还车信息；若为租车登记，记录还车时间，保存租车信息；若为还车操作，记录还车时间，计算租车时间以及费用，保存还车记录；并向租借终端发送登记成功信号；

（4）等待租借终端租还车操作成功，向远程信息中心发送用户租还车登记信息；

（5）如果等待队列为空，车站管理器重新设置“系统空闲”标志位，等待联络信号。

上述技术方案中，停车站的可停车区域由车站管理器200的第二无线通信模块201的信号覆盖范围决定，无线信号一般都由中心向外辐射。因为锁车装置与自行车一体，只要能与车站管理器进行无线通信，就可以执行租车或还车操作。如果信号辐射范围过大，有可能在停车站外也可以完成还车操作，这样就造成了公共自行车停放的混乱，增加了管理和维护成本；为了解决上述问题，可以通过调整无线通信模块的发射功率、天线发射角度以及安装位置来设置无线信号的发送距离，使其覆盖范围基本上与停车站的停车区域相一致。

在一种优选的方式，车站管理器200的第二无线通信模块201采样全向天线，安装在公共自行车停车站顶棚的中心位置，调节第二无线通信模块201的发射功率和发射角度控制信号发射范围，让第二无线通信模块201的信号范围刚好覆盖停车站内的停车区域。

上述技术方案中，采用刷卡或者进入停车站领域后租借终端100自动发送连络信号，确认是否已与车站管理器正常通讯。为了更加便于客户确认是否已与车站管理器正常通讯，租借终端100还包括启动按钮106，与控制处理模块103相连接，控制处理模块103检测启动按钮106是否按下；当启动按钮106按下时，租借终端100向车站管理器200发送连络信号，确定租借终端100与车站管理器200是否通信正常，确保自行车已经处于停车站内可停车区域内再进行刷卡操作，保证同一时刻车站管理器200只与一个租借终端100进行通信，从而提高系统的稳定性。

现有技术中的公共自行车租借系统使用中，还会经常遇到一个问题，当用户解锁取车后，发现该自行车已经损坏，对用户使用造成了不便；目前车辆维护主要以人工巡检为主，这种方式发现车辆问题的效率很低。

为了解决上述技术问题，参见图5，所示为本发明实施例的一种优选实施方式租借终端100的原理框图，租借终端100还包括车况评价装置108，用于对当前车辆状况作出评价。本发明实施例的技术方案可以很方便的解决上述技术问题，由于对每辆自行车的租借终端100都已经设定了唯一标识码，可以很方便的确认自行车是停靠在哪个停车站，根据车况评价装置108的车况信息可以定位哪个停车站的哪辆车子出现了故障，大大提高了维修效率。

一种优选的实施方式中，车况评价装置108包括一定时器，用于记录每次租车的行驶时间，计算每次租车的平均行驶时间来判断自行车状况，这是根据用户的一般使用习惯，如果车子不能行使，用户会马上进行还车操作，更换另一辆自行车；如果骑到中途发现车子有点小问题，但还能勉强行使，一般用户到达下一个停车站会选择换车。如果每次平均行驶时间小于2分钟，则说明该自行车大概率存在严重故障，用户无法使用；如果每次平均行驶时间大于2分钟小于10分钟，则说明该自行车能使用但可能存在轻微故障影响客户使用；如果每次平均行驶时间大于10分钟，则说明该自行车基本正常。

一种优选的实施方式中，车况评价装置108包括一评价按钮，用户可以根据用车体验去评价该车的车况，控制处理模块103获取用户评价信息，根据用户评价信息对车况做一个综合评价，若存在故障，向车站管理器发送故障保修信息，远程信息中心可以根据故障保修信息组织工作人员去检修。

本实施例的锁车装置105用于实现自行车开锁和关锁，是实现本实施例公共自行车租借控制系统的重要装置之一。参见图6，所示为本发明公共自行车租借系统中锁车装置105的第一种实施方式，包括用于锁住自行车车轮的锁舌和控制锁舌运动的传动装置，锁车装置105安装在自行车车轮支架上，传动装置根据控制处理模块103的控制指令控制锁舌运动，图6中传动装置只是示意性用方框图表示。在现有技术中，这种传动装置的实现方式有多种，比如电磁吸合方式、电机控制方式、液压制动方式、气压制动方式等，都可以实现锁舌的运动，进而控制自行车开锁和关锁。当关锁操作时，锁舌卡在车轮中，让车轮无法转动进而实现自行车上锁；当执行“开锁”操作时，锁舌在车轮外，不影响车轮的正常转动。这其实也是现有技术中自行车锁常用的上锁方式，改进之处在于，将手动上锁改为自动上锁。

在一种优选的实施方式中，传动装置包括电磁铁、绕在电池铁上的电磁线圈和由磁性材料制成且具有弹性结构的锁舌，电磁线圈通电时产生的磁场足以吸合插条；当电磁线圈通电时，吸合锁舌伸入车轮，自行车上锁；电磁线圈断电时，锁舌恢复原结构，自行车开锁；控制处理模块103控制电磁线圈的通电或者断电，进而控制自行车“开锁”和“关锁”操作。

上述技术方案中的锁车装置和普通自行车锁的原理一样，锁住车轮使自行车不能自由骑行；区别在于，而本实施例锁车装置采用电子控制锁舌传动的方式，与机械结构配合实现自行车开锁和关锁。

实施例二

以上技术方案能解决公共自行车还车难的问题，由于用于锁车的锁车装置是安装在自行车上，只要进入停车站一定区域内就可以执行租车或还车操作。这种方式对用户租车或还车的操作相对现有技术确实简化很多，但在自行车管理上却增加新的难度：

一些用户还车之后就不会再关心车子是否停放合理，从而造成停车站内自行车停放杂乱无序的情况；

由于自行车仅仅锁住车轮，并没有像现有技术中是将自行车锁在停车桩上，因此自行车还是可以被移动，容易造成车辆丢失或者被盗；

为了解决上述技术问题，本实施例提出了一种不同于上述实施例的锁车装置，参见图7，所示为本实施例锁车装置的第二种实施方式的整体效果图，自行车都挂靠在停车杆上。

参见图8，所示为本实施例锁车装置的第二种实施方式的示意图，其中，传动装置和电流检测模块只是示意性的用方框图表示，并未在图上详细描述。锁车装置105包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在停车杆上的挂锁机构和用于控制挂锁机构运动的传动装置，挂锁机构安装在自行车车把手中间处，传动装置根据控制处理模块103的控制指令控制挂锁机构运动，当执行“关锁”操作时，挂锁机构闭合形成内闭空间，停车杆处于内闭空间内；当执行“开锁”操作时，挂锁机构展开形成一定缺口，足以使自行车脱离停车杆；

锁车装置105还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器，绕在挂锁机构上的感应线圈和用于检测感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块；

停车杆内流经交变电流发生器产生的交变电流；

挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路；

成功挂靠在停车杆上时，电流检测模块检测到感应线圈上的感应电流。

由于金属会屏蔽电磁波，停车杆由非金属材料制成，比如硬塑料，其结构为中空结构，其内至少可以穿过一根电线，内流经交变电流发生器产生的交变电流；

检测自行车是否挂靠在停车杆上的原理如下，自行车挂靠在停车杆时候，由磁性材料制成挂锁机构闭合时形成闭合磁路，感应线圈绕在挂锁机构上，让交变电流从停车杆中流过，根据电磁感应原理可知，导体放在变化磁通量中会产生电动势，在闭合回路里在该电动势的作用下就会形成感应电流，因此感应线圈上会产生感应电流。在停车杆内通交变电流，变化的电流将产生变化的磁场，感应线圈在变化的磁场中又产生感应电流；而当自行车没有挂靠在停车杆上，闭合磁路内没有交变电流通过，感应线圈上不会产生感应电流；而当停车杆在挂锁机构还没有闭合时，由于空气是阻磁介质，磁路没有完全闭合，感应线圈上产生的电流比闭合时的电流值要小很多；电流检测模块检测该电流值的大小就可以判断自行车是否已完全挂锁在停车杆上。

上述技术方案实现了将自行车锁靠在停车杆上，具有以下技术效果：

（1）大大增加了公共自行车停车站可借还车的数量，不在局限于停车桩的数量；

（2）自行车停放整齐有序，方便管理不易被盗。

以上技术方案中的租借终端都是采用电池供电，需要定期更换电池，即便留有充电接口，也需要定期进行充电，这都增加了管理和维护的成本。

为了解决上述技术问题，本实施例提出了一种无线充电方式，只要自行车挂锁在停车杆，就可以完成对电池的充电。

参见如图9，所示为本实施例无线充电的原理框图，租借终端100还包括充电电路和绕在由磁性材料制成的挂锁机构上的充电线圈，在停车杆中流经交变电流，充电线圈上产生足够的感应电动势，充电电路利用充电线圈上的感应电动势给电池进行充电。

无线充电的原理也是利用了电磁感应原理，前面已经分析过，在此再对影响充电效率的一些参数进一步分析。充电线圈上产生的感应电动势的计算公式如下：

$E=n\frac{\mathrm{\Δ\Φ}}{\mathrm{\Δt}}---\left(1\right)$

其中E是感应电动势，单位是伏（V），n代表着充电线圈的圈数，

反映磁通量的变化速度。

磁通量的计算公式如下：

Φ=BS          （2）

其中Φ代表着磁通量单位是韦伯，B是在均匀环境下的磁感应强度，S代表面积。

因此感应电动势E与

成正比。

根据电磁感应原理,无限长导线通有恒定电流时，在导线外一点P处产生的磁感应强度为：

$B=\frac{\mathrm{uI}}{2\mathrm{\πR}}---\left(3\right)$

为了简化计算，在这里先假设通有交变电流的停车杆为无限长，B为导线周围的磁感应强度，u为磁导率，由所选用的磁性材料决定，R为到导线中轴的距离，I为导线中流过的电流。

假设停车杆中流过的交变电流的频率为w，即交变电流为I·sinwt，将上述公式2、3代入公式1可得：

$E=\frac{n\·u\·w\·S\·I\·\cos \mathrm{wt}}{2\mathrm{\πR}}---\left(4\right)$

根据此公式可知，感应电动势与充电线圈圈数n、磁性材料磁导率u、交变电流的幅值及频率和磁通面积成正比，而与离导线的距离成反比。因此，只要我们选取公式（4）中合适的参数，就可以产生足以用于对电池充电的感应电动势。

采用该方式对电池进行无线充电，缺点是充电效率相对较低。在用于检测自行车是否挂靠在停车杆，交变电流发生器产生频率较低的交变电流就可以满足检测要求；但在用于对电磁充电时，交变电流发生器必须产生频率较高幅值较高的交变电流，以提高充电效率。因此，可以在白天采用低频交变电流，而在晚上当公共自行车系统停止运营之后，通以高频交变电流进行无线充电。

本发明还提出了一种公共自行车租借控制方法，参加图10，所示为本发明实施例的公共自行车租借方法流程框图，包括以下步骤：

（1）确定公共自行车挂靠在停车站内的停车杆上的步骤；无论租车还是还车都要确认自行车是否已经挂靠在停车杆上；还车时，如果自行车没有成功挂靠在停车杆上，将会导致还车不成功。

（2）自行车上的租借终端向停车站内的车站管理器发送连络信号的步骤；联络信号是确认租借终端与车站管理器是否正常通讯，若通讯故障，提示租借终端。连络信号包括唯一标识的公共自行车标识码以及用户卡信息。

（3）车站管理器向租借终端发送回复信号的步骤；车站管理器进行信息登记与处理之后，发送回复信号。

（4）根据回复信号的控制指令，租借终端执行“开锁”或者“关锁”操作的步骤；

（5）检测自行车是否挂靠在停车杆上的步骤；租借终端检测是否执行操作成功。

（6）租借终端向车站管理器发送操作成功信号的步骤。

（7）车站管理器向信息中心发送自行车登记信息的步骤。

在一种优选的实施方式中，还包括对租借终端进行充电的步骤。

在一种优选的实施方式中，还包括评价自行车车况的步骤。

通过以上技术方案所提出的公共自行车租借控制系统及方法，让用户在借车和还车时不受停车桩的限制，大大缓减了实际中出现的“还车难”、“有车不能借”等尴尬问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公共自行车租借控制系统，其特征在于，包括安装在公共自行车上的租借终端（100）和安装在公共自行车停车站内车站管理器（200），所述车站管理器（200）与本停车站内的租借终端（100）进行无线数据通信并与信息中心进行远程数据通信；

所述车站管理器（200）包括第二无线通信模块（201）；

所述租借终端（100）至少包括电池（101）、第一无线通信模块（102）、控制处理模块（103）、读取模块（104）、锁车装置（105）和指示模块（106）；

所述电池（101）给所述租借终端（100）提供供电；

所述第一无线通信模块（102）与所述第二无线通信模块（201）进行无线数据通信，完成所述租借终端（100）与车站管理器（200）在租车或者还车过程中的数据通信；

所述读取模块（104）用于读取用户租借卡的信息；

所述指示模块（106）用于指示租车或者还车过程中的信息状态；

所述锁车装置（105）用于控制公共自行车处于“开锁”或者“关锁”状态，根据所述控制处理模块（103）的控制命令，所述锁车装置（105）执行“开锁”或者“关锁”操作；

所述控制处理模块（103）与第一无线通信模块（102）、读取模块（104）、锁车装置（105）和指示模块（106）相连接，接收无线通信模块（102）和读取模块（104）发送的信息，并对这些信息进行分析处理，与车站管理器200实现数据交互，将处理后的信息发送给无线通信模块（102）、指示模块（106）和锁车装置（105），从而实现对租借公共自行车进行控制管理。

2.根据权利要求1所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述第二无线通信模块（201）安装在公共自行车停车站的中心位置，采用全向天线，发射设定通信距离的无线信号，使信号范围刚好覆盖停车站内的停车区域。

3.根据权利要求1所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述租借终端（100）还包括启动按钮（107），与所述控制处理模块（103）相连接，当所述控制处理模块（103）检测到所述启动按钮（107）按下时，所述租借终端（100）向所述车站管理器（200）发送通信联络信号。

4.根据权利要求1或3所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述租借终端（100）还包括车况评价装置（108），用于对当前车辆状况作出评价。

5.根据权利要求1或3所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述锁车装置（105）安装在自行车车轮支架上，包括用于锁住自行车车轮的锁舌和用于控制所述锁舌运动的传动装置，所述传动装置根据所述控制处理模块（103）的控制指令控制锁舌运动，当执行“关锁”操作时，所述锁舌卡在车轮中；当执行“开锁”操作时，所述锁舌在车轮外。

6.根据权利要求1或3所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述锁车装置（105）包括安装在停车站内用于挂靠公共自行车的停车杆、能挂靠在所述停车杆上的挂锁机构和用于控制所述挂锁机构运动的传动装置，所述挂锁机构安装在自行车车把手中间处，所述传动装置根据所述控制处理模块（103）的控制指令控制挂锁机构运动，当处于“关锁”状态时，所述挂锁机构闭合形成内闭空间，所述停车杆处于内闭空间内；当处于“开锁”状态时，所述挂锁机构展开形成一定缺口，使自行车能脱离停车杆；

所述锁车装置（105）还包括用于检测挂锁机构是否挂靠在停车杆上的检测装置，所述检测装置包括安装在停车站内能产生不同频率交变电流的交变电流发生器、绕在所述挂锁机构上的感应线圈和用于检测所述感应线圈上产生的感应电流的电流检测模块；

所述停车杆内流经所述交变电流发生器产生的交变电流；

所述挂锁机构由磁性材料制成，闭合时形成闭合磁路；

所述挂锁机构成功挂靠在停车杆上时，所述电流检测模块检测到所述感应线圈上的感应电流。

7.根据权利要求6所述的公共自行车租借控制系统，其特征在于，所述租借终端（100）还包括绕在由磁性材料制成的挂锁机构上的充电线圈和与所述充电线圈相连接的充电电路，所述充电电路利用充电线圈上的感应电动势给电池（101）进行充电。

8.一种公共自行车租借控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定公共自行车挂靠在停车站内的停车杆上的步骤；

（2）自行车上的租借终端向停车站内的车站管理器发送连络信号的步骤；

（3）车站管理器向租借终端发送回复信号的步骤；

（4）租借终端执行“开锁”或者“关锁”操作的步骤；

（5）检测自行车是否挂靠在停车杆上的步骤；

（6）租借终端向车站管理器发送操作成功信号的步骤；

（7）车站管理器向信息中心发送自行车登记信息的步骤。

9.根据权利要求8所述的公共自行车租借控制方法，其特征在于，还包括对租借终端进行充电的步骤。

10.根据权利要求8或9所述的公共自行车租借控制方法，其特征在于，还包括评价自行车车况的步骤。

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