CN107060405A - 一种智能控制自行车存放库 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能控制自行车存放库，包括系统模块、维修车间和存储模块，其特征在于，所述存储模块包括升降存放单元、支撑立柱单元、无线输入模块、控制单元、动力单元；所述系统模块基于射频识别技术来设计；所述动力单元由电机和平衡车组成；所述控制单元包括单片机核心板、电机驱动板模块和行程开关。与现有技术相比，本发明一种智能控制自行车存放库整体外形美观、结构简单紧凑、操作灵活方便，不仅极大地提高了管理效率，而且有效缩减了自行车停放的空间，还极大地提高了使用人员的便利性。

Description

一种智能控制自行车存放库

技术领域

本发明涉及一种自行车库，尤其涉及一种智能控制自行车存放库。

背景技术

目前国际推行绿色出行，自行车的使用和公共租赁服务得到了非常大的推广。但是公共化之后，停放非常不规范。不美观的同时非常容易造成自行车的损坏。另外，目前市场上大多是单层简易自行车停放支架，比较占空间。对于一些城市中使用的地下自行车库，虽然可以实现自行车的立体式多层存储，大幅增加存车数量，但是，其仍存在诸多不足，车库整体结构设计复杂，施工难度大，成本高，不容易运送，升降装置安全性欠佳，由于体积庞大导致的运行缓慢，维修成本高，后期改造困难等。

现有的自行车库，结构复杂，成本较高，施工周期较长，建成之后增加或减少库区困难。由于其复杂的结构，后期维修和维护麻烦。自行车库控制系统智能化程度低，无法融入城市网络中，不便统一管理，资源利用率不高。

而一种智能控制自行车存放库采用模块化设计，系统模块和存储模块之间交互方便，库区范围和存储量可以自由控制，系统模块可以通过后台服务器统一管理，统一分配资源，提高效率，特别设计的存储模块结构简单，利用电机和平衡小车提供动力，实现自行车的自动升降，极大减轻了操作人员的作业负担，同时升降方式为垂直提升，以减少自行车的引导空间，底部设有固定式自行车存放架，为了方便取放自行车，在存放架端口处设有助力斜坡，更方便人员进行取、放操作，使用基本防腐防锈材料，寿命内不需要加油润滑等维护，可以满足室外使用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种智能控制自行车存放库，以改善空间占用、操作不便、维护麻烦、管理混乱的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用一种智能控制自行车存放库，包括系统模块、维修车间和存储模块，其特征在于，所述存储模块包括升降存放单元、支撑立柱单元、无线输入模块、控制单元、动力单元；所述系统模块基于射频识别技术来设计；所述动力单元由电机和平衡车组成；所述控制单元包括单片机核心板、电机驱动板模块和行程开关。

进一步地，所述系统模块可以为使用者提供自行车车况信息和在自行车库中所处的位置，以便人员选择和寻找。

进一步地，系统模块可以为服务器后台提供库区内自行车数量信息，使系统可以通过统一的调配，使城市中每个库区内的自行车能够满足使用者需求；所述系统模块通过读取自行车标签内的报修信息，向服务器后台发送维修需求，后台统一调配城市中流动的修理员前往检修，节省人力成本。

进一步地，所述动力单元由电机和平衡车组成，特别设计的无刷直流电机为机构的升降提供主要动力，平衡小车为电机提供动力补偿，以使电机不会因为提高性能而导致体积过大，从而影响整体结构的改变，驱动元器件的应用使机构实现了自动化运行。

进一步地，所述控制单元包括单片机核心板、电机驱动板模块和行程开关，行程开关检测升降单元位置，把信号反馈给单片机核心板，经数据处理后输送命令至电机驱动板模块，从而控制电机的正转和反转，启动和停止，电机驱动板模块还能根据需要设定电机转速。控制系统的引入使机构的自动化运行更加稳定，提高装置的适用性。

进一步地，所述无线输入模块与单片机核心板相连，使整个控制系统可以接收移动终端发送的信号，实现人机交互，使控制更加的快捷方便。

进一步地，所述刹车单元为系统中升降单元的置停提供了第二层保障，使系统无伦是在通电还是在断电的情况下升降单元仍能停留在指定的位置。

进一步地，所述存放库采用一体式结构设计，底层固定式自行车存放单元和升降式存放单元与同一立柱联接，结构更加紧凑，同时为搬运和安装提供了便利；存放库中所有大型构件均为铝材，质量轻，防腐防锈，可以露天使用，控制系统可以通过外接设备修改控制程序，使装置的使用更具多样性。

进一步地，所述存放库还采用特别设计的取车存车过程交互系统，取车时，使用者可以对库内内不同属性的自行车根据自己的需求做出选择，选择后系统会发出位置信息提示；存车时，系统自动根据自行车属性引导分类分区存放，存车时系统可以接收使用者实时反馈，为进行支援提供指向；系统可以自动采集库内的数量和维修信息并反馈给后台服务系统，由后台服务系统统一进行调配和支持，以保证每个库都能良性的运行，使遍布整个城市的库区连成循环的网络，提高资源的利用率。

与现有技术相比，本发明一种智能控制自行车存放库整体外形美观、结构简单紧凑、操作灵活方便，不仅极大地提高了管理效率，而且有效缩减了自行车停放的空间，还极大地提高了使用人员的便利性。

附图说明

图1为本发明所述一种智能控制自行车存放库的存储模块示意图。

图2为本发明所述一种智能控制自行车存放库的升降存放单元示意图。

图3为本发明所述一种智能控制自行车存放库的支撑立柱单元示意图。

图4为本发明所述一种智能控制自行车存放库的控制单元示意图。

图5为本发明所述一种智能控制自行车存放库的动力单元示意图。

图6为本发明所述一种智能控制自行车存放库的布局示意图。

图7为本发明所述一种智能控制自行车存放库的系统模块示意图。

具体实施方式

请参阅图1，为存储模块，主体包括支撑立柱单元01、升降存放单元02和底层固定存放单元03。升降存放单元由电机和平衡小车提供动力，电机由以单片机小型系统板为核心的控制系统控制启停。

请参阅图2，升降存放单元02，主体结构主要由滑动组件21、支撑梁22、侧面支撑梁23和车轮翻转单元组成。支撑梁22为特别设计的铝型材，为自行车在竖直方向上提供支撑作用，型材内部设有内腔，可以在腔内安装机构，为内部机构提供保护作用。侧面支撑梁23由铝条组成，为自行车在水平方向上提供支撑作用。滑动组件21由框架结构和四个轮子组成，轮子为特别定制的包塑滚轮，具有自润滑作用，滚轮内嵌轴承，使整个机构在立柱型材39内的导向槽可以顺滑的移动。车轮翻转单元安装在支撑梁22上，车轮限位板24与支撑梁22侧壁铰接，联动块25内置于支撑梁22内腔，腔体侧壁提供导向作用。该块特别设计有两处异形槽，其一装入压缩弹簧26和固定限位块27，固定限位块27既作为联动块25的限位，也作为压缩弹簧26的安装支架；另一处槽与车轮限位板24开放式连接。空载时，联动块25在压缩弹簧26和固定限位块27作用下，带动车轮限位板24到达指定位置，即复位状态。当推入自行车时，自行车车轮触动车轮限位板24，使其绕铰接轴旋转，带动联动块25克服压缩弹簧26的弹力滑动，推走自行车，机构在压缩弹簧作用下复位。

请参阅图3，支撑立柱单元01，立柱型材39固定在底座上，立柱型材39为特别设计的铝型材，型材腔体内包括两组导向槽，分别为升降存放单元02和平衡小车53提供导向作用。立柱型材39上设有底端限位开关34和顶端限位开关37，当升降存放单元02上升到指定位置时，触动顶端限位开关37，使其向控制系统发送信号，控制动力单元停止工作；当升降存放单元02下降到指定位置时，触动底端限位开关34，使其向控制系统发送信号，控制动力单元停止工作。立柱型材39下部设有车轮限位槽35，该槽与支撑梁32、车轮限位块31共同作用使自行车保持稳定状态。车轮限位块31上设有斜坡和凹槽，为自行车进入存放位置时提供助力和导向作用。支撑梁32上设有固定存放单元限位开关33，当推入自行车时检测到位，反馈信号至控制系统，避免升降单元在底层固定存放单元03有车时下降而导致的碰撞。立柱型材39中部设有检修按钮36，按下按钮后，各单元运行至系统设定位置，然后进行维修。

请参阅图4，立柱型材39上端部设有控制单元，包括电机41、无线信号接收模块42、单片机核心板43和电机驱动板模块44。电机41为流无刷电机，特殊定制的外部造型和性能参数，使控制单元机构更加紧凑，整体布局更加合理。单片机核心板43作为系统的核心，可以接收传感器处感应到信号，根据设定好的程序进行数模处理，然后发出指令至电机驱动板模块44，使其控制电机的加减速，启动和停止。单片机核心板43上设有有数据处理芯片、复位按键、输入输出接口和调试接口等，通过调试接口可以利用外接设备进行编程。电机驱动板模块44上设有主驱动芯片、稳压芯片和散热模块等，可以使电机的运行更加的稳定，使电机可以根据系统程序的指令完成不同的动作。无线信号接收模块42则相当于为控制系统与外部信号源的交换提供了窗口，该模块可以接收接收手机等终端发出的信号，从而可以更方便的实现人机交互。控制单价各元器件结构小巧，布局紧凑，安装在立柱型材39顶端的安装板上，为保证该单元的运行环境清洁和装置外观美观，特别添加了全覆盖式保护罩38。

请参阅图5，动力单元为升降提供动力，主要部件为电机41和平衡小车53，平衡小车53通过钢丝绳52与升降存放单元02相连，钢丝绳52绕过电机41外壳上特别设计的导向凹槽，当电机41工作时，电机外壳靠摩擦力带动环绕其上的钢丝绳，实现升降存放单元02的上升和下降。在电机附近，设有刹车装置51，刹车装置51内置电磁铁、复位弹簧和电磁线圈等，该装置接入控制系统，当系统发出刹车指令时，刹车装置51作用在钢丝绳上，使钢丝绳连接的升降存放单元02停止移动。

请参阅图6，库区布局包括一套系统模块61、一间维修车间62和若干存储模块65，每个存储模块65可以上下停放共两辆自行车，每辆自行车上设置电子标签，电子标签内记录每辆自行车的品牌信息、行驶时间信息和使用价格。库区又分成若干分区68，每个分区内的自行车品牌统一，车况相近，以避免出现不同类型自行车置于一个存储模块时使用者选定位于上层的自行车而无法直接取车的情况。

请参阅图7，系统模块是基于射频识别技术搭建而成，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触，该系统模块包含显示屏71、控制柜72和扫描器73。系统模块可以通过扫描器73发出无线电讯号，读取自行车标签内的信息，然后在显示屏71上以图像和文字的形式显示出每辆自行车的位置和与其对应的信息，使用者根据读取到的品牌信息、行驶时间信息和使用价格挑选自己需要的自行车。完成选车步骤后，点击取车按钮，显示屏上的布局图会显示自行车位置信息，库区里的定位指示灯64会点亮，以引导使用者取车。使用者完成骑行，还车时，当待还自信车经过入口时，入口检测器63读取经过自行车上标签内的信息，系统根据分区属性为待还自行车寻找车位，并点亮定位指示灯64，引导停车。若系统选定的车位在上层，则系统自动控制升降单元下降，以便使用者可以直接推车入库，节省时间。操作员不仅可以通过显示屏操作完成取车过程，也可以通过特别设计的手机应用软件完成操作，尤其在库区较大时，使用手机操作更加的方便。系统模块61不仅可以定位标签位置、读取标签内信息还可以统计标签数量，当系统模块监测到库内自行车数量少于或大于设定值时，后台服务器会收到信号，通过调度系统增加或减少库区内自行车数量，保证每个库区的自行车能满足人们的需要。还车时，使用者还可以根据自己的体验，通过手机应用软件评价和报修，报修信息会在完成还车后发送至系统模块，系统模块会屏蔽问题车辆信号，使用者无法获取该车信息，待修理员完成修理后再从新投入使用，以提高用户体验。每个库区配备一间维修车间62，车间内设置自行车检修台66和工具及配件存储柜67。自行车检修台66可以把自行车以不同姿态固定其上，使修理员可以更方便、更省力的对自行车进行全方位检修。工具及配件存储柜67可以把修理员的修车工具和一些自行车配件以悬挂的形式置于其上，柜内分多层，节省空间，减少修理员的负担，提高效率。修理员通过操作显示屏71发现问题自行车，然后取车至维修车间修理，并把维修记录写入自行车上的标签，通过后台服务器调度系统，修理员可以实现流动作业，通过接收后台服务器发送的信号，去往问题车辆数量超过设定值的库区实施维修，避免了在每个库区必须设修理员，减少了修理员的数量，节省人力成本。库区两端设有入口和出口，入口进入，出口退出，避免高峰期时发生堵塞，提高运行效率。

综上所述，本发明一种智能控制自行车存放库整体外形美观、结构简单紧凑、操作灵活方便，不仅极大地提高了管理效率，而且有效缩减了自行车停放的空间，还极大地提高了使用人员的便利性。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (9)

1.一种智能控制自行车存放库，包括系统模块、维修车间和存储模块，其特征在于，所述存储模块包括升降存放单元、支撑立柱单元、无线输入模块、控制单元、动力单元；所述系统模块基于射频识别技术来设计；所述动力单元由电机和平衡车组成；所述控制单元包括单片机核心板、电机驱动板模块和行程开关。

2.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述系统模块可以为使用者提供自行车车况信息和在自行车库中所处的位置，以便人员选择和寻找。

3.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述系统模块可以为服务器后台提供库区内自行车数量信息，使系统可以通过统一的调配，使城市中每个库区内的自行车能够满足使用者需求；所述系统模块通过读取自行车标签内的报修信息，向服务器后台发送维修需求，后台统一调配城市中流动的修理员前往检修，节省人力成本。

4.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述动力单元由电机和平衡车组成，特别设计的无刷直流电机为机构的升降提供主要动力，平衡小车为电机提供动力补偿，以使电机不会因为提高性能而导致体积过大，从而影响整体结构的改变，驱动元器件的应用使机构实现了自动化运行。

5.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述控制单元包括单片机核心板、电机驱动板模块和行程开关，行程开关检测升降单元位置，把信号反馈给单片机核心板，经数据处理后输送命令至电机驱动板模块，从而控制电机的正转和反转，启动和停止，电机驱动板模块还能根据需要设定电机转速，控制系统的引入使机构的自动化运行更加稳定，提高装置的适用性。

6.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述无线输入模块与单片机核心板相连，使整个控制系统可以接收移动终端发送的信号，实现人机交互，使控制更加的快捷方便。

7.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述刹车单元为系统中升降单元的置停提供了第二层保障，使系统无伦是在通电还是在断电的情况下升降单元仍能停留在指定的位置。

8.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述存放库采用一体式结构设计，底层固定式自行车存放单元和升降式存放单元与同一立柱联接，结构更加紧凑，同时为搬运和安装提供了便利；存放库中所有大型构件均为铝材，质量轻，防腐防锈，可以露天使用，控制系统可以通过外接设备修改控制程序，使装置的使用更具多样性。

9.根据权利要求1所述的一种智能控制自行车存放库，其特征在于：所述存放库还采用特别设计的取车存车过程交互系统，取车时，使用者可以对库内内不同属性的自行车根据自己的需求做出选择，选择后系统会发出位置信息提示；存车时，系统自动根据自行车属性引导分类分区存放，存车时系统可以接收使用者实时反馈，为进行支援提供指向；系统可以自动采集库内的数量和维修信息并反馈给后台服务系统，由后台服务系统统一进行调配和支持，以保证每个库都能良性的运行，使遍布整个城市的库区连成循环的网络，提高资源的利用率。