CN107264678B - 一种自动上锁的智能共享单车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上锁的智能共享单车，包括有车架，以及转动安装在车架后部的后轮；车架后部安装有在停车状态时用以支撑车架且使后轮脱离地面的脚架，脚架包括有与车架固定连接的脚架支座以及与脚架支座转动连接的U形或L形的脚架支腿；车架或脚架支座上安装有在停车状态时用以锁定脚架支腿的电子锁；所述脚架支座或电子锁或车架上安装有由脚架支腿在切换至停车状态过程中触发的开关装置，电子锁、开关装置分别与控制器电联接；当开关装置获得信号时，控制器控制电子锁执行上锁操作。本发明共享单车在使用完毕后能够自动上锁，无需用户手动操作，不存在忘记上锁而导致过度扣费的问题，也避免了共享单车因为忘记上锁而被盗的问题。

Description

一种自动上锁的智能共享单车

技术领域

本发明属于公共交通工具领域，具体涉及共享单车领域。

背景技术

现有的共享单车大都在车架上对应后轮的部分安装智能锁，智能锁上和车头上各贴有与共享单车一一对应的二维码，用户通过手机移动终端上的APP扫描二维码时服务器识别用户的身份信息和对应的共享单车信息，随即控制对应共享单车的智能锁执行开锁动作。现有的智能锁在共享单车使用完毕后需要手动上锁，部分用户在用完车时会忽略上锁而导致手机移动终端上的APP仍继续计费，甚至导致丢车的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种能够自动上锁，能够避免由于忘记手动上锁而导致持续扣费甚至被窃的共享单车。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种自动上锁的智能共享单车，包括有车架，以及转动安装在车架后部的后轮；

所述车架后部安装有在停车状态时用以支撑车架且使后轮脱离地面的脚架，所述脚架包括有与车架固定连接的脚架支座以及与脚架支座转动连接的U形或L形的脚架支腿；

所述车架或脚架支座上安装有在停车状态时用以锁定脚架支腿的电子锁；

所述脚架支座或电子锁或车架上安装有由脚架支腿在切换至停车状态过程中触发的开关装置，所述电子锁、开关装置分别与控制器电联接；当开关装置获得信号时，控制器控制电子锁执行上锁操作；

所述后轮中间安装有外转子为永磁铁的轮毂电机，所述轮毂电机的外转子与轮圈之间通过多个风叶连接，所述轮毂电机与控制器电联接；

所述车架内还安装有与控制器电联接的蓄电池，所述车架外表面安装有与控制器电联接的太阳能电池；

共享单车处于停车状态时，轮毂电机作为发电机，太阳能电池及轮毂电机为蓄电池充电；

共享单车处于骑行状态时，轮毂电机作为电动机，在蓄电池电量高于设定值时，控制器控制轮毂电机工作带动后轮转动。

作为优选方案：所述电子锁为电插锁，所述电插锁安装在脚架支座下端，且电插锁的锁销沿车架左右方向水平设置；所述脚架支腿通过位于其上端的连接板与脚架支座转动连接，所述连接板上开设有与电插锁的锁销配合插接定位的锁止定位口。

作为优选方案：所述开关装置为按压开关，所述按压开关固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时按下所述按压开关的按压板。

作为优选方案：所述开关装置为霍尔传感器，所述霍尔传感器固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时接触或靠近所述霍尔传感器的永磁铁。

作为优选方案：所述后轮中间安装有外转子为永磁铁的轮毂电机，所述轮毂电机的外转子与轮圈之间通过多个风叶连接，所述轮毂电机与控制器电联接。

作为优选方案：所述脚架支腿为U形时，车架后部两侧分别固定连接有两个脚架支座，脚架支腿两端分别与两侧的脚架支座转动连接；所述脚架支腿为L形时，车架后部左侧固定连接有一个脚架支座，脚架支腿包括一个连接臂以及一体连接在连接臂下端的用以支撑在地面上的支撑臂，所述连接臂上端与脚架支座转动连接。

作为优选方案：所述脚架支座与脚架支腿之间连接有用以将脚架支腿定位在骑行状态的弹簧。

作为优选方案：所述车架中部上方设有座椅，所述座椅后部下端安装有用以识别用户身份信息从而实现电子锁开锁的指纹密码输入器；

指纹密码输入器包括有上壳体，连接在上壳体下端的下壳体；所述下壳体包括有与上壳体下端直接连接的盖体部，一体连接在盖体部下端的罩体部，以及一体连接在盖体部左侧上端的上凸槽体，所述上凸槽体、罩体部及盖体部之间形成右侧侧面开口的截面呈L形的密码输入腔，密码输入腔的开口朝向车架后方；

所述上凸槽体靠近密码输入腔开口一侧的外壁固定安装有一个长方形的密码输入模块电路板，密码输入模块电路板上沿长度方向安装有4个按压开关，每个按压开关的按钮上分别固定连接有指纹采集模块，所述上凸槽体侧壁上成型有供所述指纹采集模块穿过的安装口；

各个所述按压开关和指纹采集模块分别与所述控制器电连接；

输入指纹密码时，食指、中指、无名指、小指顺次按在四个指纹采集模块上；首先四个手指同时按下四个按压开关，控制器提取四个手指的指纹信息，控制器将指纹信息与用户预留的指纹信息比对，若四个手指的指纹信息均正确，则控制器通过语音提示用户进一步输入指纹序列密码；

若四个手指的指纹信息有一个以上与用户预留的指纹信息不匹配，则控制器通过语音提示用户通过手机扫描单车上的条形码或二维码方式进行开锁操作；

输入指纹序列密码时，各个手指按照密码次序用力按压各个指纹采集模块使对应位置的按压开关被按下，在对应位置的按压开关被按下时，控制器提取对应位置的指纹采集模块获取到的指纹信息，形成四个按照次序排列的指纹序列，控制器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对，若指纹序列信息一致，则判断密码输入正确，控制器控制电子锁执行开锁步骤；若指纹序列信息不一致，则控制器判断密码输入错误，通过语音提示用户重新输入密码。

作为优选方案：所述用户自主设定的指纹序列信息通过手机移动终端上的指纹模块按顺序输入，安装在手机移动终端内的共享单车APP软件将用户自主设定的指纹序列信息加密后传输至服务器中，共享单车的控制器和手机移动终端分别通过无线网络与服务器通信；用户在指纹密码输入器输入指纹序列信息后，控制器将指纹序列信息发送到服务器，服务器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对后，将判断结果发送给控制器。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明共享单车在使用完毕后能够自动上锁，无需用户手动操作，不存在忘记上锁而导致过度扣费的问题，也避免了共享单车因为忘记上锁而被盗的问题。

具体地讲，对于共享单车而言，“锁车”的目的是为了使单车处于“不能骑行”的状态，故不一定是要锁住车轮使之不能转动，本发明通过脚架使后轮离地，然后只要锁住脚架即可使单车处于“不能骑行”的状态，同样实现了“锁车”的目的。并且，用户停车时为了使单车保持稳定，必须要用脚打下脚架使单车处于停车状态，本发明巧妙利用这一用户的必须动作，在打下脚架实现停车的同时使用电子锁锁住脚架的脚架支腿，从而实现锁车。

另外，由于本发明锁车是锁住脚架，而非锁住后轮，故在停车状态下后轮可在风叶带动下驱动轮毂电机转动进行发电，而在单车骑行过程中轮毂电机在电力驱动下可作为助力使用。

附图说明

图1、图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明脚架及电子锁部分的结构示意图。

图4是指纹密码输入器的剖视结构示意图。

图5是指纹密码输入器的分解结构示意图。

1、车架；11、连接杆；12、座椅；

2、后轮；21、轮毂电机；22、风叶；

3、脚架；31、脚架支座；32、脚架支腿；321、连接板；322、锁止定位口；323、按压板；

4、电插锁；41、锁销；42、按压开关；

5、指纹密码输入器；51、下壳体；511、密码输入腔；512、上凸槽体；513、安装口；52、上壳体；53、指纹采集模块；54、按压开关；55、密码输入模块电路板。

具体实施方式

实施例1

结合图1至图3所示，本实施例为一种自动上锁的智能共享单车，包括有车架1，以及转动安装在车架后部的后轮2。

所述车架后部安装有在停车状态时用以支撑车架且使后轮脱离地面的脚架3，所述脚架包括有与车架固定连接的脚架支座31以及与脚架支座转动连接的U形的脚架支腿32。

所述脚架支座上安装有在停车状态时用以锁定脚架支腿的电子锁；所述电子锁为电插锁4，所述电插锁安装在脚架支座下端，且电插锁的锁销沿车架左右方向水平设置；所述脚架支腿通过位于其上端的连接板与脚架支座转动连接，所述连接板上开设有与电插锁的锁销41配合插接定位的锁止定位口322。

所述脚架支座或电子锁或车架上安装有由脚架支腿在切换至停车状态过程中触发的开关装置，所述电子锁、开关装置分别与控制器电联接；当开关装置获得信号时，控制器控制电子锁执行上锁操作。

所述后轮中间安装有外转子为永磁铁的轮毂电机21，所述轮毂电机的外转子与轮圈之间通过多个风叶22连接，所述轮毂电机与控制器电联接。

具体地，轮毂电机的绕组分别连接有一个整流滤波稳压电路和一个驱动电路，控制器为单片机，单片机通过继电器控制轮毂电机选择性地与整流滤波稳压电路或者驱动电路连接，从而在不同状态下将轮毂电机作为发电机或电动机使用，这些技术手段都是现有技术范畴，在此就不再赘述。

所述车架内还安装有与控制器电联接的蓄电池，所述车架外表面安装有与控制器电联接的太阳能电池。

共享单车处于停车状态时，轮毂电机作为发电机，太阳能电池及轮毂电机为蓄电池充电。即在有风时，气流作用在后轮的风叶上驱动后轮转动，从而带动轮毂电机发电。

共享单车处于骑行状态时，轮毂电机作为电动机，在蓄电池电量高于设定值时，控制器控制轮毂电机工作带动后轮转动。由于控制器控制电插锁执行上锁或解锁时也需要用电，故在轮毂电机作为电动机时不能耗光蓄电池的电能，故在蓄电池电量低于设定值时停止电力驱动轮毂电机作为助力。

所述开关装置为按压开关42，所述按压开关固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时按下所述按压开关的按压板323。

所述车架后部两侧分别固定连接有两个脚架支座，脚架支腿两端分别与两侧的脚架支座转动连接。

所述脚架支座与脚架支腿之间连接有用以将脚架支腿定位在骑行状态的弹簧。

本发明共享单车在使用完毕后能够自动上锁，无需用户手动操作，不存在忘记上锁而导致过度扣费的问题，也避免了共享单车因为忘记上锁而被盗的问题。

具体地讲，对于共享单车而言，“锁车”的目的是为了使单车处于“不能骑行”的状态，故不一定是要锁住车轮使之不能转动，本发明通过脚架使后轮离地，然后只要锁住脚架即可使单车处于“不能骑行”的状态，同样实现了“锁车”的目的。并且，用户停车时为了使单车保持稳定，必须要用脚打下脚架使单车处于停车状态，本发明巧妙利用这一用户的必须动作，在打下脚架实现停车的同时使用电子锁锁住脚架的脚架支腿，从而实现锁车。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述开关装置为霍尔传感器，所述霍尔传感器固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时接触或靠近所述霍尔传感器的永磁铁。当停车时，用脚向下打脚架支腿使永磁铁朝霍尔传感器移动，当霍尔传感器检测到信号时，控制器控制电插锁执行上锁操作。

所述脚架支腿为L形，车架后部左侧固定连接有一个脚架支座，脚架支腿包括一个连接臂以及一体连接在连接臂下端的用以支撑在地面上的支撑臂，所述连接臂上端与脚架支座转动连接。

实施例3

结合图4、图5所示，本实施例在实施例1或2的基础上作出以下改进：所述车架中部上方设有座椅12，所述座椅后部下端安装有用以识别用户身份信息从而实现电子锁开锁的指纹密码输入器。

所述车架前部上端固定连接有一个向车架后上方延伸的连接杆11，所述座椅12连接在连接杆的后端位置。

指纹密码输入器包括有上壳体52，连接在上壳体下端的下壳体51；所述下壳体包括有与上壳体下端直接连接的盖体部，一体连接在盖体部下端的罩体部，以及一体连接在盖体部左侧上端的上凸槽体512，所述上凸槽体、罩体部及盖体部之间形成右侧侧面开口的截面呈L形的密码输入腔511，密码输入腔的开口朝向车架后方；

所述上凸槽体靠近密码输入腔开口一侧的外壁固定安装有一个长方形的密码输入模块电路板55，密码输入模块电路板上沿长度方向安装有4个按压开关54，每个按压开关的按钮上分别固定连接有指纹采集模块53，所述上凸槽体侧壁上成型有供所述指纹采集模块穿过的安装口513。

各个所述按压开关和指纹采集模块分别与所述控制器电连接。

输入指纹密码时，食指、中指、无名指、小指顺次按在四个指纹采集模块上；首先四个手指同时按下四个按压开关，控制器提取四个手指的指纹信息，控制器将指纹信息与用户预留的指纹信息比对，若四个手指的指纹信息均正确，则控制器通过语音提示用户进一步输入指纹序列密码。

若四个手指的指纹信息有一个以上与用户预留的指纹信息不匹配，则控制器通过语音提示用户通过手机扫描单车上的条形码或二维码方式进行开锁操作。

输入指纹序列密码时，各个手指按照密码次序用力按压各个指纹采集模块使对应位置的按压开关被按下，在对应位置的按压开关被按下时，控制器提取对应位置的指纹采集模块获取到的指纹信息，形成四个按照次序排列的指纹序列，控制器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对，若指纹序列信息一致，则判断密码输入正确，控制器控制电子锁执行开锁步骤；若指纹序列信息不一致，则控制器判断密码输入错误，通过语音提示用户重新输入密码。

为了更直接理解指纹密码输入器的工作原理，下面举例进一步说明：比如食指、中指、无名指和小指分别对应1、2、3和4，若设定密码为2143，则依次按下中指、食指、小指和无名指。

当然，密码也可以设为常用的6位数字，比如设定密码为232421，则依次按下中指、无名指、中指、小指、中指、食指。

更进一步，可以设定两个位置的按压开关均被按下时，则表示对应数字为相应位置对应数字之和，比如同时按下食指和小指时对应数字5，同时按下中指和小指时对应数字6，同时按下无名指和小指时对应数字7。比如设定密码为753154，则同时按无名指和小指，接着按食指和小指，接着按无名指，接着按食指，接着按食指和小指，最后按小指。

所述用户自主设定的指纹序列信息通过手机移动终端上的指纹模块按顺序输入，安装在手机移动终端内的共享单车APP软件将用户自主设定的指纹序列信息加密后传输至服务器中，共享单车的控制器和手机移动终端分别通过无线网络与服务器通信；用户在指纹密码输入器输入指纹序列信息后，控制器将指纹序列信息发送到服务器，服务器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对后，将判断结果发送给控制器。

Claims (7)

1.一种自动上锁的智能共享单车，包括有车架，以及转动安装在车架后部的后轮；其特征在于：

所述车架后部安装有在停车状态时用以支撑车架且使后轮脱离地面的脚架，所述脚架包括有与车架固定连接的脚架支座以及与脚架支座转动连接的U形或L形的脚架支腿；

所述车架或脚架支座上安装有在停车状态时用以锁定脚架支腿的电子锁；

所述脚架支座或电子锁或车架上安装有由脚架支腿在切换至停车状态过程中触发的开关装置，所述电子锁、开关装置分别与控制器电联接；当开关装置获得信号时，控制器控制电子锁执行上锁操作；

所述后轮中间安装有外转子为永磁铁的轮毂电机，所述轮毂电机的外转子与轮圈之间通过多个风叶连接，所述轮毂电机与控制器电联接；

所述车架内还安装有与控制器电联接的蓄电池，所述车架外表面安装有与控制器电联接的太阳能电池；

共享单车处于停车状态时，轮毂电机作为发电机，太阳能电池及轮毂电机为蓄电池充电；

共享单车处于骑行状态时，轮毂电机作为电动机，在蓄电池电量高于设定值时，控制器控制轮毂电机工作带动后轮转动；

所述车架中部上方设有座椅，所述座椅后部下端安装有用以识别用户身份信息从而实现电子锁开锁的指纹密码输入器；

指纹密码输入器包括有上壳体，连接在上壳体下端的下壳体；所述下壳体包括有与上壳体下端直接连接的盖体部，一体连接在盖体部下端的罩体部，以及一体连接在盖体部左侧上端的上凸槽体，所述上凸槽体、罩体部及盖体部之间形成右侧侧面开口的截面呈L形的密码输入腔，密码输入腔的开口朝向车架后方；

所述上凸槽体靠近密码输入腔开口一侧的外壁固定安装有一个长方形的密码输入模块电路板，密码输入模块电路板上沿长度方向安装有4个按压开关，每个按压开关的按钮上分别固定连接有指纹采集模块，所述上凸槽体侧壁上成型有供所述指纹采集模块穿过的安装口；

各个所述按压开关和指纹采集模块分别与所述控制器电连接；

输入指纹密码时，食指、中指、无名指、小指顺次按在四个指纹采集模块上；首先四个手指同时按下四个按压开关，控制器提取四个手指的指纹信息，控制器将指纹信息与用户预留的指纹信息比对，若四个手指的指纹信息均正确，则控制器通过语音提示用户进一步输入指纹序列密码；

若四个手指的指纹信息有一个以上与用户预留的指纹信息不匹配，则控制器通过语音提示用户通过手机扫描单车上的条形码或二维码方式进行开锁操作；

输入指纹序列密码时，各个手指按照密码次序用力按压各个指纹采集模块使对应位置的按压开关被按下，在对应位置的按压开关被按下时，控制器提取对应位置的指纹采集模块获取到的指纹信息，形成四个按照次序排列的指纹序列，控制器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对，若指纹序列信息一致，则判断密码输入正确，控制器控制电子锁执行开锁步骤；若指纹序列信息不一致，则控制器判断密码输入错误，通过语音提示用户重新输入密码。

2.如权利要求1所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述电子锁为电插锁，所述电插锁安装在脚架支座下端，且电插锁的锁销沿车架左右方向水平设置；所述脚架支腿通过位于其上端的连接板与脚架支座转动连接，所述连接板上开设有与电插锁的锁销配合插接定位的锁止定位口。

3.如权利要求2所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述开关装置为按压开关，所述按压开关固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时按下所述按压开关的按压板。

4.如权利要求2所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述开关装置为霍尔传感器，所述霍尔传感器固定安装在所述电插锁的下端；所述连接板上连接有一个在脚架支腿在切换至停车状态时接触或靠近所述霍尔传感器的永磁铁。

5.如权利要求1所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述脚架支腿为U形时，车架后部两侧分别固定连接有两个脚架支座，脚架支腿两端分别与两侧的脚架支座转动连接；所述脚架支腿为L形时，车架后部左侧固定连接有一个脚架支座，脚架支腿包括一个连接臂以及一体连接在连接臂下端的用以支撑在地面上的支撑臂，所述连接臂上端与脚架支座转动连接。

6.如权利要求1所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述脚架支座与脚架支腿之间连接有用以将脚架支腿定位在骑行状态的弹簧。

7.如权利要求1所述的一种自动上锁的智能共享单车，其特征在于：所述用户自主设定的指纹序列信息通过手机移动终端上的指纹模块按顺序输入，安装在手机移动终端内的共享单车APP软件将用户自主设定的指纹序列信息加密后传输至服务器中，共享单车的控制器和手机移动终端分别通过无线网络与服务器通信；用户在指纹密码输入器输入指纹序列信息后，控制器将指纹序列信息发送到服务器，服务器将指纹序列与用户自主设定的指纹序列信息比对后，将判断结果发送给控制器。