CN107323593A - 共享电单车 - Google Patents

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蒋博伟
王杰
周强
王淑雅
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    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/2018—Central base unlocks or authorises unlocking
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Abstract

本发明公开了一种共享电车，通过APP实现个人信息输入和人脸识别验证；车子控制器采用STM32控制器，STM32控制器内部电气连接GPS定位模块、NB‑IOT无线通信模块、NFC卡读卡器模块、后车轮锁、报警模块、控制器电源锂电池，APP、云端服务器和STM32控制器控制后轮锁；动力电源锁由NFC市民卡开启，动力电源锂电池充电增加了积分管理方式，不仅可以有效解决动力电池经常没有电问题，也可以增加人们参与管理公共设施的积极性。

Description

共享电单车
技术领域
本发明涉及到一种公共交通工具，尤其涉及到共享电单车。
背景技术
高铁、支付宝、共享单车和网购被来自"一带一路"沿线的20国青年评选出了中国的"新四大发明"，尤其是共享单车的出现给我们的出行带来了极大的方便，走在大街小巷，都能看到它的影子。由于共享单车出现解决了只是解决了最后一公里到三公里的问题，共享电动车解决了大于三公里问题；共享电单车，实现了“人力+电力”混合驱动模式，真正的做到“轻骑”。
最近的新闻报道一些十二周岁以下的儿童，独自骑共享单车，照成严重交通事故，共享电瓶车电瓶被不法分子盗窃，共享电单车电瓶有一半以上没有电，用户使用共享电车以及开锁慢等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明设计了一种共享电单车，集人脸识别功能、智能开锁功能以及积分制充电管理模式于一体；
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：电单车对应的APP调用手机摄像头进行人脸识别，实现实名认证，可以有效防止十二岁以下儿童使用；电单车后轮锁和动力电源锂电池锁采用智能锁，可以提高防盗系数；采用NB-IOT无线通信，解决信号差问题，可以提高开锁速度；采用积分制充电管理，不仅可以解决电瓶经常没有电问题，也可以增加人们参与管理公共设施的积极性；
一种共享电单车包括：车体、STM32控制器、智能锁、NB-IOT无线通信模块、APP、电源模块、NFC模块、GPS模块、报警模块；
所述的车体，采用现有的共享单车车体，车体结构一体化，车体座位下面有存放控制单元和动力电源锂电池箱子，箱子锁采用NFC模块、云端服务器以及STM32控制器控制的智能锁，后车轮安装了由APP、云端服务器以及STM32控制器控制的智能锁；
进一步的，车体一体化结构包括动力装置，动力装置包含电动机和刹车系统，采用现有共享电动车结构；
进一步的，车体一体化结构中轮胎、车灯、喇叭、报警模块均采用现有的共享电动车结构；
所述的电源模块，电源模块包含动力电源锂电池和控制电源锂电池模块，动力电源采用质量轻、体积小、容量大的锂电池，用户可以用通用48V电瓶车充电器给锂电池进行充电，控制电源锂电池由车子篮筐的太阳能充电板进行充电，控制电源锂电池给电路中智能锁、NB-IOT无线通信模块、NFC模块、GPS模块、报警模块供电；
进一步的，动力电源锂电池内部有RFID标签，既可以与RFID基站通信，又可以提高电瓶防盗系数；
所述的智能锁，NFC模块控制的智能锁，由固定在座位下面的NFC读卡器读取市民卡信息，传递给STM32，STM32传送信息到云端服务器，云端服务器决定是否开锁，NFC卡读卡器支持市民卡，当用户的卡里交通费余额大于300元且信用度良好时，云端服务器发送允许用户打开NFC智能锁信息给STM32，动力电源箱子开锁后，用户把锂电池带回家进行进行充电，给自己的市民卡增加积分；
进一步的，当NFC智能锁打开，后台云端会把当前的锂电池电量、车子编号、用户信心给记录下来，用户可以登录手机APP，输入一卡通号码进行查询，用户在一天以内可以给锂电池进行充电，当电量从50％以下上升到85％以上时，用户市民卡获得10个积分，当获得50个积分时，用户可以免费骑行一次，当用户连续获得积分，用户的信用等级会提高；
进一步的，用户可以去附近的站点去归还电池，也可以通过手机APP查询没有安装电池的电单车，把充好电的电池给安装上，进行归还电池，用户的信用等级会加入社会信用评定体系，可以提高市民公民参与社会公共管理的积极性；
进一步的，当系统检测到锂电池被市民正常带走时，共享电单车开启共享单车模式，用户可以采用APP扫描后车轮锁上二维码或输入车子编号方式打开共享电单车后车轮智能锁；
进一步的，当用户扫描二维码或者输入车子编号并通过验证后，可以一键开锁；
所述的NB-IOT无线通信，窄带物联网NB-IoT(Narrow Band Internet ofThings,NB-IOT)基于国家授权频谱，是万物互联网络的一个重要分支。相比传统物联网络，它具有“覆盖深广、连接数大、功耗低、终端成本低”四大特点，可以提供广域低功耗的连续物联网连接，弥补传统物联网网络的不足，推动物联网大连接的蓬勃发展。
所述的的RFID标签内置于动力电源锂电池中，与RFID基站SR8进行通信，当系统检测到人停车时，且动力电源锂电池处于待机状态时，语音提示用户把电瓶车停放到RFID基站SR8附近；
进一步的，用户可以通过APP搜索附近最近RFID基站，并可以一键导航到最近基站；
进一步的，当系统检测到锂电池2被市民正常取走(带回去充电)，用户可以不把车子停在基站附近；
进一步的，当系统检测到不正常的信号会启动报警功能；
所述的APP，新用户要输入身份证号码、姓名、拍照上传身份证进行注册，用户可以绑定手机号、银行卡、支付宝，同时支持QQ和微信实名制扫码登录APP账号；
进一步的，用户每次使用前，必须要进行由APP调用摄像头，进行人脸识别，确保APP使用者和注册APP账户人一致；
进一步的，用户的账户余额要大于300元，才能使用共享电车；
本发明的优点：采用共享电动车与共享单车结构于一体，具备共享单车与共享电动车功能；采用人脸识别方式进行实名制验证，可以防止12岁以下儿童或者信用度差的用户使用；采用智能锁，用户可以用市民卡打开动力电源锂电池箱子锁；采用RFID无线射频通技术信提高了电池的防盗系数；采用积分制方式鼓励市民给动力电源充电，既可以有效解决共享单车经常没有电问题，又可以调动市民参与公共事务的积极性；
附图说明
图1为共享单车外部外部结构图；
1-1为STM32控制器以及各个模块、1-2为NFC控制的动力电源箱锁、1-3为后车轮智能锁、1-4为动力电源锂电池箱、1-5为太阳能充电板、1-6为车灯、1-7为喇叭
图2为共享单车STM32控制器连接各模块框图示意图；
2-1为GPS定位模块、2-2为NB-IOT无线通信模块、2-3为NFC卡读卡器模块、2-4为后车轮锁、2-5为报警模块、2-6为控制器电源锂电池
图3为共享单车的通信示意图；
图4为共享单车的工作流程图；
具体实施方式
现结合附图进一步说明：
如图1，车体结构采用现在具有的共享单车一体化结构，集车轮、车架、太阳能充电板、动力装置(电动机和刹车系统)与一体；
如图2，控制单元采用STM32控制器，控制器与GPS模块、NB-IOT无线通信模块、NFC卡读卡器模块、后车轮锁、报警模块、控制器电源锂电池内部电气连接，STM32控制器控制各个模块的接收和发送数据；
进一步的，太阳能充电板为控制器电源锂电池充电；
如图3，用户通过APP输入个人信息，并且进行人脸识别验证，数据上传到云端服务器，通过验证后，云端服务器返回正确信息，用户可以进行一键扫码或者输入自行车编号，点击开锁，信息通过云端服务器传送给STM32控制器，STM32控制器允许后车轮锁打开；
如图4，共享电单车工作流程：当用户打开手机启动APP，用户输入个人信息进行注册，进行人脸识别实名制验证，当信息正确时，选择骑行模式；
进一步的，当选择单车模式时，用户通过APP扫描后车轮上的二维码或者输入车子编号，点击一键开锁，云端收到信息后，通过NB-IOT无线通信模块给STM32控制器发送请求开锁信息，STM32收到信息进行处理，打开后轮车锁，开锁成功后，返回给云端服务器信息，APP显示开始计费。当用户到达目的后，选好停车位置，手动将锁扣按下结束行程，当STM检测到锁车成功后，通NB-IOT无线通信模块给云端服务器发送信息，云端服务器接受信息成功后，给APP发送结束收费信息；
进一步的，当选择电动车模式时，扫描二维码或者输入车子编号，点击一键开锁，云端服务器收到信息后，通过NB-IOT无线通信模块给STM32控制器发送请求开锁信息，STM32收到信息进行处理，打开后轮车锁，开锁成功后，返回给云端服务器信息，APP显示开始计费，当用户到达目的后，点击结束，选择是否给电动车充电；
进一步的，当用户选择“否”时，将车停在APP显示的任意位置，手动将锁扣按下结束行程，当STM32检测到锁车成功后，通NB-IOT无线通信模块给云端服务器发送信息，云端服务器接受信息成功后，给手机APP发送结束收费信息；
进一步的，当用户选择“是”时，用户用市民卡打卡NFC锁，取下动力电池，带走给动力锂电池充电，然后选好停车位置，将NFC锁和后车轮锁全锁上，当STM检测到锁车成功后，通NB-IOT无线通信模块给云端发送信息，云端接受信息成功后，给APP发送结束收费信息；
进一步的，当用户打开NFC锁时，后台云端记录此时动力电源RFID标号、电池电量以及用户信息，手机APP显示电池信息；
进一步的，用户可以手机APP搜寻附近动力锂电池车子，通过NFC市民卡打开，归还动力电源锂电池，并上锁，当归还成功后，用户手机APP会收到归还成功信息；
进一步，用户也可以去附近站点进行归还，归还成功，手机APP会收到归还成功信息；
进一步的，当用户把电池从低于50％充到不低于85％时，并且成功归还动力锂电池，用户获得积分；
进一步的，获得的积分50个可以免费骑行一次；
以上所述实施方式仅仅是对本发明专利的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种共享电单车，包含车体、电源模块、GPS定位模块，其特征在于，包含NB-IOT无现通信模块、智能锁、RFID标签、APP。
2.如权利要求1所述的一种共享电单车，其特征在于，无线通信模块采用NB-IOT,取代了传统的GSM通信方式，同时NB-IOT无限通信模块具有信号广覆盖、低功耗、低成本、大容量等明显的特点。
3.如权利要求1所述的一种共享电单车，其特征在于，电单车对应的APP调用摄像头，进行人脸识别实名认证，有效地限制12周以下和信誉评分差的用户使用，用户进行实名制验证通过后，可以通过APP选择单车模式或电动车模式。
4.如权利要求1所述的一种共享电单车，其特征在于，智能锁包括动力电源锁、后车轮锁，动力电源锁由NFC模块、云端服务以及器STM32控制器控制，后车轮锁由APP、云端服务器以及STM32控制器控制。
5.如权利要求1所述的一种共享电单车，其特征在于，电源模块包含控制器电源和动力装置电源，控制器电源有太阳能电板提供电能，动力装置电源为可充电的锂电池，动力电源锂电池内置有RFID标签，实现与RFID基站通信。
6.如权利要求4所述的一种共享电单车，其特征在于，当用户通过市民卡打开动力电源锁，手机APP记录电池的电量、当前时间、用户信息。
7.一种共享电单车，采用积分制管理，允许拥有市民卡的用户打开动力电源锁，取下动力电源，给动力电源充电，给APP账号增加积分。
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