CN107371134A - 一种共享单车的电子围栏定点停车系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种共享单车的电子围栏定点停车系统，所述共享单车的电子围栏定点停车系统可准确判断共享单车是否进入电子围栏之内，在共享单车进入电子围栏之内后才可以将车锁定，有效的解决了共享单车的停车问题，对停车场地适用性好，提升了用户体验。

Description

一种共享单车的电子围栏定点停车系统

技术领域

本发明涉及一种共享单车的电子围栏定点停车系统。

背景技术

随着共享经济和互联网+的快速发展，越来越多的共享模式出炉，其中共享单车是其中发展快速的模式之一。但共享单车在解决最后一公里出行方式问题的同时带来了共享单车停车不规范，乱停乱放的问题。

现有技术中为了解决共享单车停车不规范、乱停乱放的问题采用了电子围栏和定点停车的解决方案。其中，电子围栏应用于多个场景，如：道路禁行，限行提示，机器人工作路径边缘检测等。在这些应用场景中，多使用如RFID(Radio Frequency Identification；射频识别)识别，激光传感扫描，电子高压脉冲检测，LED灯警示等技术。而定点停车装置多用于公交车系统及驾驶证考场，用于判断机动车辆是否停止在指定位置。现有技术方法多使用摄像头图像识别，红外线扫描等方式。

对比现有技术，若要实现共享单车停车问题，主要有以下不足：

1、共享单车停车多位于路边，且与行人共用空间，不方便设立实体围栏，因此，高压脉冲，LED警示，RFID识别等技术都不适合。

2、激光扫描方式要求激光发射器在适当位置扫描出边界，且单车上需要安装传感器，因为激光只存在于边界，不能保证单车在进出围栏时，单车的传感器能检测到激光，可以通过增加传感器的方式提高激光检测到的概率，但对于单车的成本及结构设置有较高要求。

3、红外方式对于判断单车是否在围栏内也需要支撑物支持，对于有栏杆的场景可以使用，但对于宽旷无支撑物的环境不好使用，同时也会遇到上述2中所描述的识别率问题。

4、摄像头对于安装要求更高，而且成本，维护费用极大，不适合大面积推广使用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种共享单车的电子围栏定点停车系统，所述系统可准确判断共享单车是否进入电子围栏之内，在共享单车进入电子围栏之内后才可以将车锁定，有效的解决了共享单车的停车问题，对停车场地适用性好，提升了用户体验。

根据本发明的共享单车的电子围栏定点停车系统，所述共享单车的电子围栏定点停车系统包括多个蓝牙基站，所述多个蓝牙基站限定出一电子围栏，其中，每一蓝牙基站包括一主机和一从机，所述主机包括一扫描模块，所述从机包括一广播模块；共享单车，所述共享单车包括一蓝牙模块和一定位模块，所述定位模块包括一位置数据，所述蓝牙模块与所述多个蓝牙基站通讯连接；所述扫描模块用于扫描所述多个蓝牙基站的信号及所述共享单车的信号并经过数字滤波后生成一原始信号数据，所述广播模块接收所述原始信号数据后对所述原始信号数据进行广播；所述蓝牙模块用于扫描所述原始信号数据并根据定位算法来判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

根据本发明的共享单车的电子围栏定点停车系统，所述系统可准确判断共享单车是否进入电子围栏之内，在共享单车进入电子围栏之内后才可以将车锁定，有效的解决了共享单车的停车问题，对停车场地适用性好，提升了用户体验。

另外，根据本发明上述的共享单车的电子围栏定点停车系统，还可以具有如下附加的技术特征：

所述定位算法具体为：所述蓝牙模块通过采集每一蓝牙基站对其他蓝牙基站和所述共享单车的信号强度来判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

所述蓝牙模块还用于接收所述原始信号数据并将所述原始信号数据传输至所述定位模块，所述定位模块用于将所述原始信号数据与所述位置数据相匹配以判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

所述共享单车包括一智能锁，所述蓝牙模块与所述定位模块设置在所述智能锁中。

所述共享单车的电子围栏定点停车系统还包括一移动终端，所述移动终端与所述从机无线相连，所述移动终端用于配置所述从机的参数及所述电子围栏的校准数据。

所述蓝牙基站包括4个，且4个所述蓝牙基站限定出的所述电子围栏呈矩形，所述第一从机包括一电池。

所述原始信号数据包括：所述扫描模块相对应的蓝牙基站的设备名称、所述电子围栏的对角线距离、所述扫描模块相对应的蓝牙基站的设备标识、所述扫描模块相对应的蓝牙基站的蓝牙服务UUID、以所述扫描模块相对应的蓝牙基站为圆心半径为1米形成的圆形区域的信号强度、所述电池的当前电量、所述电子围栏的编号、所述扫描模块周围的其他蓝牙基站的信号强度、所述共享单车的信号强度。

所述原始信号数据经过数据加密后由所述广播模块进行广播。

所述共享单车的电子围栏定点停车系统还包括一服务器，所述共享单车还包括一GPRS数据通信模块，所述GPRS数据通信模块用于在所述共享单车位于所述电子围栏之内且锁车成功后将所述电池的电量信号、所述多个蓝牙基站的故障代码、所述电子围栏的编号、所述智能锁的控制命令以及所述定位模块的位置数据发送给所述服务器。

每一所述蓝牙基站还包括一天线，所述天线为定向天线，所述定向天线的定向解小于90度，所述定向天线的俯仰角为45度。

所述定向天线的方向角的大小与呈矩形的所述电子围栏的长宽比的大小呈反比。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例的共享单车的电子围栏定点停车系统的结构框图；

图2是本发明的一个实施例的工程进度甘特图图片共享单车的结构框图；

图3是本发明的一个实施例的蓝牙基站的结构框图；

图4是本发明的另一个实施例的共享单车的电子围栏定点停车系统的结构框图；

图5是本发明的再一个实施例的共享单车的电子围栏定点停车系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参考图1-图5，本发明提供了一种共享单车的电子围栏定点停车系统，所述电子围栏定点停车系统用于生成一电子围栏，并将使共享单车停放在所述电子围栏中。

所述共享单车的电子围栏定点停车系统包括多个蓝牙基站10以及共享单车20。

通常地，多个蓝牙基站10可设置在地面上，多个蓝牙基站10之间的连线可围成一具有一定面积的多边形，所述多边形即形成了一电子围栏。在具体实施中，蓝牙基站10的数量包括至少三个，例如可以是四个或多个，在本实施例中，所述蓝牙基站10包括四个，且四个蓝牙基站10围成的四边形为一矩形，即四个蓝牙基站10形成了矩形电子围栏的四个角。在其他实施例中，所述蓝牙基站10还可以根据实际场地的大小或形状而设置，例如蓝牙基站10包括多个时，可形成多边形。在具体实施中，如果呈矩形的电子围栏的长边过长，则还可以在长边上添加蓝牙基站10，如此提高了精度，降低了误差率。

每个蓝牙基站10均包括一主机11和一从机12，所述主机11包括一扫描模块13，所述从机12包括一广播模块14。

所述共享单车20可包括1个或多个，在本实施例中，所述共享单车20是以一个为例。所述共享单车20包括一蓝牙模块22和一定位模块23，所述定位模块23包括一位置数据，所述位置数据可实时更新，即所述定位模块23可动态地更新所述共享单车20的实际位置从而产生一实时更新的位置数据，通常地所述位置数据包括经度和纬度，从而可以唯一地确定所述共享单车20的位置。所述蓝牙模块22可与所述多个蓝牙基站10通讯连接从而实现所述共享单车20与所述多个蓝牙基站10之间的通讯连接。

所述扫描模块13用于扫描所述多个蓝牙基站10的信号及所述共享单车20的信号并经过数据滤波后生成一原始信号数据，所述广播模块14接收所述原始信号数据后对所述原始信号数据进行广播。即一个蓝牙基站10的主机11的扫描模块13随时扫描其自身的蓝牙基站10的信号之外，还扫描除其自身的蓝牙基站10之外的位于其周围的其他蓝牙基站10的信号以及共享单车20的信号，并将这些信号经过数字滤波后生成一原始信号数据，广播模块14在接收到原始信号数据后对该原始信号数据进行广播。

蓝牙模块22用于扫描所述原始信号数据并根据定位算法来判断所述共享单车20是否位于所述电子围栏之内。即蓝牙模块22在扫描所述原始信号数据后根据定位算法来判断共享单车20是否位于电子围栏之内，有效的解决了共享单车的停车问题，对停车场地适用性好，提升了用户体验。

在具体实施中，所述定位算法具体为：蓝牙模块22通过采集每一蓝牙基站10对其他蓝牙基站10和所述共享单车20的信号强度来判断所述共享单车20是否位于所述电子围栏之内。具体地，共享单车20位于电子围栏之内时，蓝牙基站10对其他蓝牙基站10及所述共享单车20之间具有一信号强度的预设阀值，当蓝牙基站10实时扫描其对其他蓝牙基站10及共享单车20之间的信号强度位于所述预设阀值的范围之内时则判断所述共享单车20位于所述电子围栏之内；相反地，当蓝牙基站10实时扫描其对其他蓝牙基站10及共享单车20之间的信号强度位于所述预设阀值的范围之外时则判断所述共享单车20还未进入至所述电子围栏之内。

在具体实施中，所述蓝牙模块22还用于接收所述原始信号数据并将所述原始信号数据传输至所述定位模块23，所述定位模块23用于将所述原始信号数据与所述位置数据相匹配以判断所述共享单车20是否位于所述电子围栏之内。即共享单车20的蓝牙模块22在接收到所述原始信号后将所述原始信号传输至共享单车20的定位模块23中，定位模块23在接收到所述原始信号数据后与定位模块23本身的位置数据相比对，若所述原始信号数据与所述位置数据相匹配则判断所述共享单车20位于所述电子围栏之内；相反地，若所述原始信号数据与所述位置数据不相匹配则判断所述共享单车20不位于所述电子围栏之内(即位于电子围栏之外)，此时共享单车20可在用户的驱动下继续运动，共享单车20的位置数据发生变化，同时所述原始信号数据也发生变化，只至所述位置数据与发生变化后的原始信号数据相匹配后则判断共享单车20进入电子围栏之内，此时可将共享单车20的智能锁锁住，共享单车20落入电子围栏之内。本发明的共享单车的电子围栏定点停车系统，所述电子围栏定点停车系统通过将动态变化的原始信号数据与共享单车20的位置数据不断地动态匹配只至使原始信号数据与位置数据相匹配，即可判断共享单车20进入电子围栏之内，有效的解决了共享单车的停车问题，对停车场地适用性好，提升了用户体验。即本发明实施例的共享单车的电子围栏定点停车系统，不仅可以通过计算蓝牙基站10实时扫描其对其他蓝牙基站10及共享单车20之间的信号强度是否位于所述预设阀值的范围之内来判断所述共享单车20是否位于所述电子围栏之内，还可以通过计算原始信号数据与位置数据是否相匹配来判断所述共享单车20是否位于所述电子围栏之内，也可能同时使用这两种判断方法，提升了精度，减小了误差率。

在具体实施中，参考图2，所述共享单车20包括一智能锁21，所述蓝牙模块22和所述定位模块23设置在所述智能锁21中。即所述智能锁21不仅具备常规的锁车功能，还集成了蓝牙模块22和定位模块23，不仅扩展了功能，而且成本较低。

在具体实施中，参考图4，所述共享单车的电子围栏定点停车系统还包括一移动终端30，所述移动终端30与所述蓝牙基站10的从机12无线相连，所述从机12包括一电池，所述移动终端30用于配置所述从机12的参数及所述电子围栏的校准数据。例如，移动终端30上可设置一APP，通过该APP进行校准配置，从而保证定位准确度。因为共享单车20停车环境不断发生变化，如忽略此校准过程，则会造成准确度下降。

在具体实施中，所述原始信号数据包括：所述扫描模块13相对应的蓝牙基站10的设备名称、所述电子围栏的对角线距离、所述扫描模块13相对应的蓝牙基站10的设备标识、所述扫描模块13相对应的蓝牙基站10的蓝牙服务UUID(Universal lyUnique Identifier；通用唯一识别码)、以所述扫描模块13相对应的蓝牙基站10为圆心半径为1米形成的圆形区域的信号强度、所述电池的当前电量、所述电子围栏的编号、所述扫描模块13周围的其他蓝牙基站10的信号强度、所述共享单车20的信号强度。所述广播模块14用于广播所述原始信号数据的内容，所述原始信号数据在被所述广播模块14广播之前是经过数据加密处理的，如此可提高数据信息的安全，防止数据信息被非法入侵。

在具体实施中，参考图5，所述共享单车的电子围栏定点停车系统还包括一服务器40，所述共享单车20还包括一GPRS数据通信模块24，所述GPRS数据通信模块24用于在所述共享单车20位于所述电子围栏之内且锁车成功后将所述电池的电量信号、所述多个蓝牙基站10的故障代码、所述电子围栏的编号、所述智能锁的控制命令以及所述定位模块23的位置数据发送给所述服务器40。

在具体实施中，所述共享单车20的蓝牙模块22也支持主机-从机一体工作的模式，即蓝牙模块22的主体和蓝牙模块22的从机可同时工作。当共享单车20进入到电子围栏区域的时候，蓝牙模块22的主体和蓝牙模块22的从机将会扫描到蓝牙基站10的广播模块14播放的广播信息，共享单车20通过定位算法，根据每个蓝牙基站10对其他蓝牙基站10和共享单车20的信号采集强度而计算出共享单车20的位置。该定位算法为大量数据采集并优化的算法，具有自适应调整能力。

在具体实施中，所述蓝牙基站10还包括一天线，所述天线为定向天线，所述定向天线的定向解小于90度，蓝牙基站10安装于地面时，所述定向天线的俯仰角为45度。

在具体实施中，所述定向天线的方向角的大小与呈矩形的所述电子围栏的长宽比的大小呈反比。即，呈矩形的电子围栏的长宽比的比值越大，天线方向角越小；反之，呈矩形的电子围栏的长宽比的比值越小，天线方向角越大。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，包括：

多个蓝牙基站，所述多个蓝牙基站限定出一电子围栏，其中，每一蓝牙基站包括一主机和一从机，所述主机包括一扫描模块，所述从机包括一广播模块；

共享单车，所述共享单车包括一蓝牙模块和一定位模块，所述定位模块包括一位置数据，所述蓝牙模块与所述多个蓝牙基站通讯连接；

所述扫描模块用于扫描所述多个蓝牙基站的信号及所述共享单车的信号并经过数字滤波后生成一原始信号数据，所述广播模块接收所述原始信号数据后对所述原始信号数据进行广播；

所述蓝牙模块用于扫描所述原始信号数据并根据定位算法来判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

2.根据权利要求1所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述定位算法具体为：所述蓝牙模块通过采集每一蓝牙基站对其他蓝牙基站和所述共享单车的信号强度来判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

3.根据权利要求1或2所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述蓝牙模块还用于接收所述原始信号数据并将所述原始信号数据传输至所述定位模块，所述定位模块用于将所述原始信号数据与所述位置数据相匹配以判断所述共享单车是否位于所述电子围栏之内。

4.根据权利要求1所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述共享单车包括一智能锁，所述蓝牙模块与所述定位模块设置在所述智能锁中。

5.根据权利要求1所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，还包括一移动终端，所述移动终端与所述从机无线相连，所述移动终端用于配置所述从机的参数及所述电子围栏的校准数据。

6.根据权利要求4所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述蓝牙基站包括4个，且4个所述蓝牙基站限定出的所述电子围栏呈矩形，所述第一从机包括一电池。

7.根据权利要求6所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述原始信号数据包括：所述扫描模块相对应的蓝牙基站的设备名称、所述电子围栏的对角线距离、所述扫描模块相对应的蓝牙基站的设备标识、所述扫描模块相对应的蓝牙基站的蓝牙服务UUI D、以所述扫描模块相对应的蓝牙基站为圆心半径为1米形成的圆形区域的信号强度、所述电池的当前电量、所述电子围栏的编号、所述扫描模块周围的其他蓝牙基站的信号强度、所述共享单车的信号强度。

8.根据权利要求7所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述原始信号数据经过数据加密后由所述广播模块进行广播。

9.根据权利要求6所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，还包括一服务器，所述共享单车还包括一GPRS数据通信模块，所述GPRS数据通信模块用于在所述共享单车位于所述电子围栏之内且锁车成功后将所述电池的电量信号、所述多个蓝牙基站的故障代码、所述电子围栏的编号、所述智能锁的控制命令以及所述定位模块的位置数据发送给所述服务器。

10.根据权利要求6所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，每一所述蓝牙基站还包括一天线，所述天线为定向天线，所述定向天线的定向解小于90度，所述定向天线的俯仰角为45度。

11.根据权利要求10所述的共享单车的电子围栏定点停车系统，其特征在于，所述定向天线的方向角的大小与呈矩形的所述电子围栏的长宽比的大小呈反比。