CN106938680B - 一种共享单车指定停放系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享单车指定停放系统，包括安装在共享单车上的车锁和卡件驱动组件，车锁的锁销上设有卡槽，车锁还包括卡件和弹簧；卡件驱动组件包括色彩传感器、处理模块、卡件控制及状态检测模块、电源模块和稳压模块，探测模块和卡件控制及状态检测模块分别与处理模块连接，电源模块连接稳压模块，稳压模块分别连接色彩传感器、处理模块和卡件控制及状态检测模块；停放系统还包括设于指定停放区域地面的颜色地标。本发明系统使用卡件与卡槽的配合来阻拦或释放锁销的移动，结构简单易实现，用户只有将单车停放到指定区域内才能上锁，从技术上解决了用户乱停乱放的问题，效果明显。

Description

一种共享单车指定停放系统

技术领域

本发明属于交通智能管理技术领域，尤其涉及一种共享单车指定停放系统。

背景技术

目前，许多城市的大街小巷涌现出“小黄”、“小红”、“小蓝”、“小白”等各种颜色的共享单车，成为城市中一道亮丽的风景线，共享单车不仅有效缓解了“最后一公里”难题，也让“绿色出行”成为一种时尚。据比达咨询发布的《2016中国共享单车市场研究报告》显示，截至2016年底，中国共享单车市场整体用户数量已达到1886万，2017年用户规模将继续保持大幅增长，预计年底将达5000万。然而，与“有桩”的公共自行车相比，这种随时取用与停放的共享单车给市民带来极大便利的同时，也随之带来了包括乱停乱放等一系列困扰城市管理的问题。由于车辆对于用户来说不存在归属关系，用户自然不关心停在哪里、是否占道停放、是否会被收缴等问题，而是怎么方便怎么来。虽然相关部门出台了相应的管理规定，各个共享单车运营企业也在各自平台进行宣传，并建立用户个人信用管理体系对用户停放进行约束，但是效果不佳，因此迫切需要从技术上解决共享单车乱停乱放的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种共享单车指定停放系统，共享单车只能在指定地点才能上锁。

本发明的具体技术方案如下：一种共享单车指定停放系统，包括安装在共享单车上的车锁，车锁的锁销上设有卡槽，所述车锁还包括卡件和弹簧，弹簧与卡件连接并对卡件赋予向进入卡槽方向移动的力；所述停放系统还包括安装在共享单车上的卡件驱动组件，卡件驱动组件用于驱动卡件移出卡槽，所述卡件驱动组件包括色彩传感器、处理模块、卡件控制及状态检测模块、电源模块和稳压模块，探测模块和卡件控制及状态检测模块分别与处理模块连接，电源模块连接稳压模块，稳压模块分别连接色彩传感器、处理模块和卡件控制及状态检测模块；所述停放系统还包括设于指定停放区域地面的颜色地标。

作为本发明的进一步改进，电源模块为安装在车轮上的微型发电机及与微型发电机依次连接的变压器和蓄电池。微型发电机利用骑行时车轮的转动产生电能，经过变压器后为蓄电池充电，起到节能作用，真正让骑行变得环保绿色。

作为本发明的进一步改进，卡件驱动组件还包括语音模块，语音模块连接处理模块和稳压模块。处理模块接收到色彩传感器检测的颜色数据后与预设颜色比较，若与预设颜色相同(预设颜色为颜色地标的颜色)，处理模块则控制语音模块发出提示用户此时可锁车的语音，若与预设颜色不同，处理模块则控制语音模块发出提示用户此时不可锁车的语音。加装语音模块，提示效果明显，使用户获知是否已将单车停放于指定停放区域内，进而可以锁车。

作为本发明的进一步改进，卡件驱动组件还包括用于检测锁销是否移动的锁销状态检测模块，锁销状态检测模块连接处理模块和稳压模块。锁销状态检测模块检测到锁销移动时发送信号给处理模块，处理模块结合卡件控制及状态检测模块检测的卡件状态，若卡件位于锁销的卡槽内，即此刻没有位于指定停车区域用户却要锁车，则处理模块控制语音模块发出提示用户此处无法停车的语音，若卡件不在锁销的卡槽内，即此刻已位于指定停车区域内，处理模块不做任何处理。加装检测锁销的目的是当用户强制锁车时，提醒用户此处无法停车，需寻找指定停车区域进行停放。

作为本发明的进一步改进，色彩传感器为两个，分别安装在共享单车的前轮和后轮，均与处理模块及稳压模块连接。共享单车的前轮及后轮均安装有色彩传感器，用于检测单车停放前后地面的颜色，只有当两个色彩传感器检测的颜色均与颜色地标的颜色对应时，处理模块才控制卡件控制及状态检测模块驱动卡件移出锁销的卡槽，用户才能移动锁销进行锁车，提高检测的准确性，减少由于误检导致非指定停放区域也可以锁车的现象发生。

本发明的有益效果：本发明系统对现有共享单车车锁的结构进行了改进，增设弹簧和卡件，并在锁销上设置卡槽，当车锁呈开锁状态时，锁销上的卡槽与卡件位置对应，卡件在弹簧的作用下伸入卡槽中，阻拦锁销移动，此时用户不可移动锁销进行闭合，又通过安装在单车上的色彩传感器检测停车地面的颜色来识别是否为指定停放区域，只有当停车地面有颜色地标时才控制卡件移出卡槽，此时用户才可移动锁销进行闭合。使用本发明系统，用户只有将单车停放到指定区域内时才能上锁，从技术上解决用户乱停乱放的问题，效果明显；使用卡件与卡槽的配合来阻拦或释放锁销的移动，结构简单易实现；采用颜色地标标识指定停放区域，不占用额外空间，且标识效果明显；通过色彩传感器与颜色地标的配合进行指定停放区域的识别，检测方便且效果好。

附图说明

图1是本发明一实施例中卡件驱动组件的结构框图。

图2是图1中稳压模块的电路图。

图3是图1中处理模块的电路图。

图4是图1中卡件控制及状态检测模块的电路图。

具体实施方式

本发明提出的一种共享单车指定停放系统，包括设于指定停放区域地面的颜色地标、安装在共享单车上的车锁以及安装在共享单车上的卡件驱动组件。

所述颜色地标可为固定在地面的带有颜色的钢片，也可为涂在地面的有色漆层，可整体铺设于指定停放区域的地面上，也可为多个小块间隔分布在指定区域的地面上。

所述车锁包括锁口，其内部套有车轮；设有卡槽的锁销，通过自身的移动来开放或关闭锁口；卡件，通过进出锁销的卡槽来阻挡或释放锁销的移动；弹簧，与卡件连接，对卡件赋予向进入锁销的卡槽的方向移动的力。

所述卡件驱动组件，用于驱动卡件移出锁销的卡槽，如图1所示，包括色彩传感器、处理模块、卡件控制及状态检测模块、电源模块和稳压模块，色彩传感器和卡件控制及状态检测模块分别与处理模块连接，电源模块连接稳压模块，稳压模块分别连接色彩传感器、处理模块和卡件控制及状态检测模块。

电源模块用于给色彩传感器及各个模块供电，可以是一次电池等电能储备装置，也可以是光伏元件与电容器等组成的太阳能供电装置，或者是安装于车轮上的相连的微型发电机、变压器及蓄电池，利用骑行时车轮的转动产生电能储存于蓄电池中。

稳压模块用于将电源模块输出的电压进行稳压后输送给颜色传感器和各个模块，保证电路正常工作。如图2所示，本发明具体实施例中稳压模块包括ME6219系列稳压器U1、电容C1和电容C2，U1的IN引脚连接电源模块的输出端并经电容C1接地，OUT引脚输出电压并经电容C2接地。

色彩传感器用于检测停车地面的颜色，并将检测结果发送给处理模块。本发明具体实施例中，采用常见的TCS230色彩传感器。

处理模块是卡件驱动组件的中央处理单元，将接收到的来自色彩传感器的检测颜色数据与预设颜色数据比较，当比较检测颜色与预设颜色相同时向卡件控制及状态检测模块发送控制指令。处理模块由微处理器及外围电路组成，如图3所示，本发明具体实施例中微处理器选用STM32F103C8芯片U2，U2的OSC_IN引脚与OSC_OUT引脚之间连接有晶振器Y1，OSC_IN引脚及OSC_OUT引脚分别经电容C3、C4接地，VDD1、VDD2、VDD3及VDDA引脚接稳压模块的输出端，VSS1、VSS2、VSS3及VSSA引脚接地。其中预设颜色为指定停车区域地面的颜色地标的颜色。

卡件控制及状态检测模块，用于接收来自处理模块的控制指令，驱动卡件移出锁销的卡槽。如图4所示，本发明具体实施例中卡件控制及状态检测模块包括三极管V1，V1的基极经电阻R1接微处理器的输出端，V1的集电极接地，V1的发射极通过并联的电磁铁HA与保护二极管DD1连接稳压模块的输出端，V1的发射极经电阻R2连接微处理器的输入端，并经电阻R3接地。该具体实施例中三级管V1作为开关，微处理器输出高低电平控制三级管V1的导通或关断，使得电磁铁通电或断电，电磁铁通电时产生磁性，吸引卡件从锁销的卡槽中移出，电磁铁断电时磁性消失，卡件在弹簧的作用下进入锁销的卡槽中。电磁铁通断电导致与之连接的微处理器的输入端的电压不同，从而处理模块能够检测到卡件的状态，即电磁铁通电，卡件的状态为不在锁销的卡槽内，电磁铁断电，卡件的状态为位于锁销的卡槽内。

本发明的优选实施例中，卡件驱动组件还包括语音模块，语音模块连接处理模块和稳压模块。处理模块接收到色彩传感器检测的颜色数据后与预设颜色比较，若与预设颜色相同，处理模块则控制语音模块发出提示用户此时可锁车的语音，若与预设颜色不同，处理模块则控制语音模块发出提示用户此时不可锁车的语音。提示效果明显，使用户获知是否已将单车停放于指定停放区域内，进而可以锁车。

本发明的优选实施例中，卡件驱动组件还包括锁销状态检测模块，用于检测锁销是否移动，锁销状态检测模块连接处理模块和稳压模块。锁销状态检测模块检测到锁销移动时发送信号给处理模块，处理模块结合卡件控制及状态检测模块检测的卡件状态，若卡件位于锁销的卡槽内，即此刻单车没有位于指定停车区域内但用户却要锁车，则处理模块控制语音模块发出提示用户此处无法停车的语音，若卡件不在锁销的卡槽内，即此刻单车已位于指定停车区域内，处理模块不做任何处理。加装检测锁销的目的是当用户强制锁车时，提醒用户此处无法停车，需寻找指定停车区域进行停放。本发明具体实施例中，锁销状态检测模块为安装在锁销上的位移传感器。

本发明的优选实施例中，色彩传感器为两个，分别安装在单车的前轮和后轮，均与处理模块及稳压模块连接。在单车的前轮及后轮均安装色彩传感器，用于检测单车停放前后地面的颜色，只有当两个色彩传感器检测的颜色均与颜色地标的颜色对应时，处理模块才控制卡件控制及状态检测模块驱动卡件移出锁销的卡槽，用户才能移动锁销进行锁车，提高检测的准确性，减少由于误检导致非指定区域也可以锁车的现象发生。

本发明系统中安装在共享单车上的车锁，保留现有的共享单车车锁的功能。对车锁本体的结构进行了改进，在锁销上设置卡槽，车锁增设弹簧和卡件，弹簧与卡件连接，卡件在弹簧的作用下向进入卡槽的方向移动，当车锁呈开口状态时，锁销上的卡槽与卡件位置对应，卡件伸入卡槽中，阻拦锁销移动进行闭合。单车上增设卡件驱动组件，卡件驱动组件中的卡件控制及状态检测模块驱动卡件移出卡槽，允许锁销移动进行闭合。卡件驱动组件的部分模块可以与车锁集成为一体，也可作为单独的电子设备而存在于车锁之外，只要通过必要的线路等与车锁连接即可。例如除卡件控制及状态检测模块中的电磁铁必须安装在车锁内部卡件的附近以及电源模块为非电池时外，其余都可以作为单独的电子设备设于车锁之外。

下面介绍本发明最优实施例的具体应用实例：

在地铁口、小区门口、景区门口、马路边等划分为共享单车指定停放区域的地面铺设颜色地标。当共享单车停放到指定停放区域内或对应于地面颜色地标进行停放时，车上的色彩传感器检测地面的颜色，并将检测的颜色数据发送给处理模块，处理模块将检测的颜色数据与存储的预设颜色数据进行比较，若比较结果为颜色相同，处理模块则控制卡件控制及状态检测模块，驱动卡件移出锁销的卡槽，同时处理模块控制语音模块发出“停车规范，可锁车”的语音，用户此时可移动锁销关闭锁口，完成锁车操作。当共享单车没有停放于指定停车区域内或未对准颜色地标进行停放时，色彩传感器将检测的地面颜色发送给处理模块，处理模块将接收到的颜色数据与预设颜色数据进行比较，比较结果为不相同，则处理模块控制语音模块发出“停车不规范，无法锁车”的语音。由于锁口处于开放状态时，卡件在弹簧的作用下是插在锁销的卡槽中的，卡件阻拦锁销进行移动，无法关闭锁口，所以用户无法完成锁车操作。此时若用户强制移动锁销，锁销状态检测模块检测到锁销移动后发送信号给处理模块，处理模块从卡件控制及状态检测模块得到卡件的状态是位于锁销的卡槽内，处理模块控制语音模块发出“此时无法锁车”的语音，提醒用户寻找指定停放区域进行停放锁车。

Claims (2)

1.一种共享单车指定停放系统，包括安装在共享单车上的车锁，其特征在于，所述车锁的锁销上设有卡槽，所述车锁还包括卡件和赋予卡件向进入卡槽方向移动的力的弹簧，当车锁呈开锁状态时，锁销上的卡槽与卡件位置对应，卡件在弹簧的作用下伸入卡槽中，阻拦锁销移动；所述停放系统还包括安装在共享单车上的用于驱动卡件移出卡槽的卡件驱动组件，所述卡件驱动组件包括色彩传感器、处理模块、卡件控制及状态检测模块、电源模块和稳压模块，色彩传感器和卡件控制及状态检测模块分别与处理模块连接，电源模块连接稳压模块，稳压模块分别连接色彩传感器、处理模块和卡件控制及状态检测模块；所述停放系统还包括设于指定停放区域地面的颜色地标；所述停放系统还包括语音模块，语音模块连接处理模块和稳压模块；

卡件驱动组件还包括用于检测锁销是否移动的锁销状态检测模块，锁销状态检测模块连接处理模块和稳压模块；锁销状态检测模块检测到锁销移动时发送信号给处理模块，处理模块结合卡件控制及状态检测模块检测的卡件状态，若卡件位于锁销的卡槽内，即此刻没有位于指定停放区域用户却要锁车，则处理模块控制语音模块发出提示用户此处无法停车的语音，若卡件不在锁销的卡槽内，即此刻已位于指定停放区域内，处理模块不做任何处理；

共享单车的前轮及后轮均安装有色彩传感器，用于检测共享单车停放前后地面的颜色，只有当两个色彩传感器检测的颜色均与颜色地标的颜色对应时，处理模块才控制卡件控制及状态检测模块驱动卡件移出锁销的卡槽，用户才能移动锁销进行锁车。

2.根据权利要求1所述的共享单车指定停放系统，其特征在于，电源模块为安装在车轮上的微型发电机及与微型发电机依次连接的变压器和蓄电池。