CN107489317B - 节能车锁及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能车锁及管理方法，包括锁具、激活开关、凭证输入装置与车锁管理单元，所述锁具至少具有电控开锁功能，车锁管理单元通过电动驱动器控制锁具的开锁，车锁管理单元与激活开关和凭证输入装置之间电气连接，租车时车锁管理单元通过信息通讯模块与上位机建立通讯对租车凭证进行验证，再判断是否开锁。本发明的车锁管理单元仅在租车、还车时被激活后进入正常工作状态，实施信息采集验证或与上位机通信，在车辆待租与骑行过程中均处于休眠或局部关闭模式，不需要随时随地与上位机进行通信，从而大幅度降低了功耗，节约了能源，尤其适合有限电能储存与有限电量补充的公共自行车的使用环境。

Description

节能车锁及管理方法

技术领域

本发明涉及车辆车锁技术领域，尤其是一种适用于公共自行车的节能车锁及管理方法。

背景技术

公共自行车是绿色环保交通工具，作为市政便民工程普遍设立，为市民的出行带来方便，符合绿色环保的要求。现有的公共自行车租赁系统通常在站点上利用锁车桩对车辆进行锁止，同时又提供机械式钥匙锁或结构式密码锁以方便用户在骑行途中的临时锁车，但是车辆钥匙容易被复制，难以管控，结构式密码锁安全性较差。随着互联网的发展，也产生了利用信息电控锁进行车辆锁止，其管理方式是由上位机直接与指定车辆通信，对信息电控车锁开锁。这种信息电控锁需要随时随地保持与上位机的通信，电力消耗很大，而设置在车锁上的电能储存和电量补充极其有限，因而持续使用的保障性差。另外，一旦车辆的信息电控车锁发生故障，需要经过通信重新申请车辆，操作环节复杂。而且通过上位机管控的信息电控锁，并不具备途中脱机离线管理车锁的能力，使用仍不方便。

发明内容

本申请人针对上述现有公共自行车的信息电控车锁功耗大、途中无法用锁或开锁麻烦等缺点，提供一种结构合理的节能车锁及管理方法，从而可以满足低功耗、低成本、使用方便的锁车要求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种节能车锁，为安装在车辆上的随车车锁，包括锁具、激活开关、凭证输入装置与车锁管理单元，所述锁具至少具有电控开锁功能，车锁管理单元通过电动驱动器控制锁具的开锁，车锁管理单元与激活开关和凭证输入装置之间电气连接，车锁管理单元包括信息处理模块、信息通讯模块，租车时车锁管理单元通过信息通讯模块与上位机建立通讯对租车凭证进行验证，再判断是否开锁。

一种节能车锁，为安装在车辆上的随车车锁，包括锁具、激活开关、凭证输入装置与车锁管理单元，所述锁具至少具有电控开锁功能，所述激活开关为独立物理开关或者整合入凭证输入装置的功能开关，车锁管理单元与激活开关、凭证输入装置之间电气连接，车锁管理单元包括信息处理模块、信息通讯模块，并通过电动驱动器控制锁具的开锁。

作为上述技术方案的进一步改进：

车锁管理单元还包括信息储存器，用于储存开锁验证的租车凭证信息。

所述激活开关可以是按键，优选为防水性较好的薄膜按键或触摸式感应按键；也可以是机械运动的触发开关；或信息检测传感器，优选为磁性传感器。

所述租车凭证可以是用户卡片信息、密码或者指纹；所述凭证输入装置可以是读卡器、输入按键或者指纹读取器，所述的凭证输入装置可以在节能车锁上设置一种或同时设置多种；所述电动驱动器可以是电动机、继电器或者电磁铁；所述输入按键可以采用机械按键、薄膜按键、或者触摸式电感按键。

一种用于上述的节能车锁的管理方法，包含租车开锁的管理方法：

第一步：激活状态时车锁管理单元的硬件电路处于低功耗休眠或局部关闭模式，用户触发激活开关后，车锁管理单元恢复常态供电的工作状态；

第二步：通过凭证输入装置对于租车凭证进行读取或采集；

第三步：通过车锁管理单元的信息通讯模块与上位机建立通讯，由上位机对于租车凭证进行验证，并将验证结果反馈给车锁管理单元；

第四步：如果验证通过，则通过电动驱动器对车辆锁具进行开锁，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态；验证不通过进入异常程序处理；

第五步：还车闭锁后，车锁管理单元清除租车凭证信息。

一种用于上述的节能车锁的管理方法，包含管理租车开锁的如下不限制先后顺序的步骤：

第一步：用户与上位机进行通讯，向上位机请求租车；

第二步：上位机产生凭证信息，并发送给用户、车辆或租车平台；

第三步：通过车辆上的凭证输入装置对凭证信息进行读取采集；

第四步：车锁管理单元或者上位机对用户输入凭证信息进行验证，如果验证通过，则通过电动驱动器对车辆锁具进行开锁，验证不通过进入异常程序处理。

作为上述技术方案的进一步改进：

被激活前车锁管理单元的硬件电路处于低功耗状态，用户触发激活开关后，车锁管理单元恢复正常的工作状态；开锁完成后，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态。

还包含途中停车开锁的管理方法：

一、第四步中车锁管理单元的信息储存器储存租车验证凭证信息；

二、用户触发激活开关后，车锁管理单元进入正常工作状态；

三、通过凭证输入装置对于租车凭证进行读取采集；

四、车锁管理单元将租车凭证与信息存储模块内存储的凭证信息比较进行验证，如正确则通过电动驱动器对锁具进行开锁，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态；验证不通过进入异常程序处理。

所述密码为数字密码、文本密码、图形密码、二维码或者有特定保密效果的的密码组合；所述密码可以是具有时效性的，也可以是固定长期性的，即对应于唯一用户的特定密码；作为租车凭证的用户卡信息或指纹在用户登记时采集记录，并存储于上位机的数据库。

本发明的有益效果如下：

本发明的车锁管理单元仅在租车、还车时被激活后进入正常工作状态，实施信息采集验证或与上位机通信，在车辆待租与骑行过程中均处于休眠或局部关闭模式，不需要随时随地与上位机进行通信，从而大幅度降低了功耗，节约了能源，尤其适合有限电能储存与有限电量补充的公共自行车的使用环境。

本发明利用车辆自身的随车车锁，即可以完成车辆在租车站点与途中停车的锁车开锁动作，克服了现有的锁车桩与车辆车锁同时存在的成本较高、操作复杂的弊端；车锁的开锁，车锁与所通信的上位机之间采用凭证验证分级管理方法，实现在车锁上操作与上位机通信验证获得租借车开锁，以及租借车辆后车锁自行验证管理开锁，操作方便，用户体验好。

本发明的租车凭证有多种实现方式，既可以用常规的IC芯片卡、RFID芯片卡，可以用指纹，也可以用基于互联网的手机等移动客户端获得短期有效的密码，因而极大方便用户的使用，而且安全性高。

本发明利用信息网络与移动互联设备，使公共自行车管理不限于站点式的管理，也可以适用于分布性的车辆管理，车辆管理更为灵活，租借方式更为方便，且具有较好的防盗性能。

附图说明

图1为本发明的节能车锁的立体图。

图2为本发明管理方法的流程示意图。

图中：1、锁具；2、激活开关；3、输入按键；4、读卡器。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明所述的节能车锁为安装在车辆上的随车车锁，包括锁具1、激活开关2、凭证输入装置与车锁管理单元，所述锁具1至少包括电控开锁功能，闭锁可以手动或者电动，例如使用中国专利2016100268014的自行车锁。车锁管理单元通过电动驱动器控制锁具1的开锁，车锁管理单元与激活开关2和凭证输入装置之间电气连接。车锁管理单元包括信息处理模块、信息通讯模块与信息存储模块，车锁管理单元通过信息通讯模块与上位机建立通讯对租车凭证进行验证，对租车信息进行管理；利用信息存储模块对租车凭证进行存储。

本发明设置有激活开关2，激活开关2可以是按键，例如薄膜按键或者电感触摸式按键，也可以是某一机械结构的触发机构，也可以是信息检测传感器，例如干簧管、霍尔传感器、磁阻开关等磁性传感器。在用户触发激活开关之前，整个电路处于低功耗状态，例如休眠状态或局部关闭模式，当激活开关被触发后，部分或整个硬件电路进入正常的工作状态，车锁管理单元所需的相关模块进行工作。当开锁或租车完成以后，电路又进入低功耗的休眠或局部关闭模式，直到用户下一次触发激活开关。例如，用户在中途临时停车锁车后，重新开锁时亦需要先触发激活开关。当然，激活开关2不仅可以是上述的独立的物理实体开关，也可以是整合入凭证输入装置的虚拟的功能开关：例如激活开关2可以设置为触发密码输入按键3的其中任意一个按键即可激活；或者指纹读取器有相应的指纹或者暗影接近即可激活，或者读卡器4有磁卡接近时即可激活。

本发明所述的租车凭证可以是用户卡片信息、密码或者指纹等，所述的凭证输入装置可以是读卡器4、密码输入按键3或者指纹读取器。所述租车时的凭证验证是指租车人自行选择车辆或者使用指定车辆，在车锁上提供或输入在上位机注册或申请的租车凭证，经与上位机通信，利用车锁管理器或者上位机进行验证获得开锁。本发明所述的上位机，是与本文中车锁管理单元是相对独立的概念，即车锁管理单元是随车的，对于车辆与车锁进行管理，而上位机是车锁管理单元以外的不随车的管理系统，可以是远程的租车控制中心，也可以是租车控制中心所属的下辖租车终端管理机，例如租车站点的管理基站，也可以是互联网云端等上位的硬件实体或虚拟设备；也可包括作为通讯中转的移动通信设备如手机、Pad等。本发明所述的车锁与上位机之间的通信，既可以是与租车控制中心使用公网的远程通信，也可以是与租车控制中心发生信息中转的租车管理终端机或移动通信设备之间进行开放性频段的近距离通信。租车后的中途锁车开锁使用无需经过上位机，可在车锁上验证，验证凭证正确即可开锁。上位机验证的租车凭证既可以通过租借车人在注册时提供并被租车信息管控控制中心采集记录，例如卡片信息或指纹；也可以是租借车人通过手机等移动端APP在租借车申请时即时生成，例如密码信息。

本发明采用密码作为租车凭证时，密码可以是临时性的，即用户通过手机或便携式设备向租车控制中心进行申请，租车控制中心向申请租借车辆的手机或便携式设备返回租车验证的密码凭证信息，并在租车控制中心或所属的租车管理终端留置该验证密码，该组密码有一定的时间限制，只能在规定的时间内进行验证租车，如果超出时间该密码则作废，用户通过节能车锁上的输入按键3输入密码，经信息通信模块与上位机通信比对，如果密码一致，车锁管理单元则进行开锁。也可以是固定性的，即对应于特定用户的唯一密码。本发明的密码并不单纯只指数字密码，其他文本密码、图形密码，二维码或者有特定保密效果的组合都可以理解为密码。本发明中的密码输入按键3可以采用机械按键、薄膜按键、或者触摸式电感应按键，其中优选为触摸式电感按键，可以实现较好的防水效果。

本发明可以采用用户卡信息，用户办理用户卡片或者直接使用市民卡、银行卡或身份证，在卡片的芯片上有存储用户信息、或金额或积分等，租车时用户直接可以通过节能车锁上的读卡器4对卡片进行读取，如果凭证信息正确则进行开锁，当然也可以仅仅以卡号作为租车凭证，将相关用户信息记录在租车控制中心中。

本发明可以采用指纹作为租车凭证，在用户登记时采集记录用户的指纹信息并存储于租车控制中心的数据库，在车锁上设置有指纹读取器，按照车辆租前或租后的分级管理方法，在车锁上输入用户指纹验证一致进行开锁。节能车锁上至少设置一种凭证输入装置，例如密码输入按键3或是读卡器4，也可以是指纹读取器，既可以是设置其中的一种，也可以多种并存设置，如本发明的图1中同时设置有密码输入按键3与读卡器4，以满足不同需求的选择，提供给用户更多租车方式选择。

如图2所示，本发明所述的节能车锁管理方法如下：在租车站点进行租车时，用户先触发激活开关，车锁管理单元的整个硬件电路进入正常工作状态，用户输入或被采集凭证信息，此时车锁管理单元的信息通讯模块与上位机建立通信，将该组凭证发送给上位机，由上位机通过与控制中心或云端数据库的凭证信息进行比对，将结果反馈至车锁管理单元。如果比对结果正确，车锁管理单元的信息处理模块控制电动驱动器完成锁具的开锁；为了租车后车锁使用的方便，该组凭证也可以存储入车锁管理单元的信息存储器，用于租借车辆后节能车锁与上位机的离线脱机后进行验证开锁管理，当然也可以存储租车其他管理信息，此时租车动作完成，车锁管理单元可以重新进入低功耗状态，例如休眠或局部关闭模式状态，休眠形式可按需设定。

第二种实施例如下：用户可先利用移动通信端与上位机进行通讯，例如电话、短信或者APP应用，向上位机请求租车；上位机进行处理，生成或者提取出凭证信息。上位机一方面向用户反馈凭证信息，例如密码，同时将该凭证发送至特定车辆或者租车平台，所述租车平台可以是特定站点，也可以在整个租车系统的平台上都有效，该凭证可以具有一定的时效性。此时用户在特定车辆或者任一辆车辆上的凭证输入装置上输入该凭证信息，然后利用车锁管理单元或者上位机对用户输入凭证信息与上位机发送的凭证信息读取采集并进行比较校验，如果信息一致则可以直接开锁。上述节能车锁管理方法并不需要限定特定的操作顺序，也无需限定是通过车锁管理单元还是上位机进行租车凭证的验证与处理。当车锁管理单元内记载有凭证信息时，用户在骑行途中临时停车，在锁车后需要重新开锁时，用户可先触发激活开关，然后输入凭证，此时车锁管理单元无需联网与上位机取得通信，直接利用存储在信息存储模块内的凭证信息进行校对验证，如果一致则开锁。

当用户租车骑行至还车目的地，按照还车管理要求进行还车时，车锁管理单元判断还车符合还车要求，确认车辆处于锁止状态，完成与上位机的通信，还车时清除节能车锁中的租车凭证存储，恢复节能车锁待租自监测管理状态，进入休眠或局部关闭模式。

本发明的车锁管理单元也不是严格对应独立对车锁进行管理的硬件设备，具备对车锁进行管理的车辆管理器亦可，车辆管理器同时也可以对停车信息的采集、对车辆编号、租还状态等信息进行统一集中的管理。本发明所述的电动驱动器可以是电动机、继电器或者电磁铁。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种节能车锁，其特征在于：为安装在车辆上的随车车锁，包括锁具（1）、激活开关（2）、凭证输入装置与车锁管理单元，所述锁具（1）至少具有电控开锁功能，所述激活开关（2）为独立物理开关，车锁管理单元与激活开关（2）、凭证输入装置之间电气连接，车锁管理单元包括信息处理模块、信息通讯模块，并通过电动驱动器控制锁具（1）的开锁；车锁管理单元还包括信息储存器，用于储存开锁验证的租车凭证信息。

2.按照权利要求1所述的节能车锁，其特征在于：所述激活开关（2）是按键、机械运动的触发开关或信息检测传感器。

3.按照权利要求2所述的节能车锁，其特征在于：所述按键为防水性较好的薄膜按键或触摸式感应按键。

4.按照权利要求2所述的节能车锁，其特征在于：所述信息检测传感器为磁性传感器。

5.按照权利要求1所述的节能车锁，其特征在于：所述租车凭证是用户卡片信息、密码或者指纹；所述凭证输入装置是读卡器（4）、输入按键（3）或者指纹读取器，所述的凭证输入装置在节能车锁上设置一种或同时设置多种；所述电动驱动器是电动机、继电器或者电磁铁；所述输入按键（3）采用机械按键、薄膜按键、或者触摸式电感按键。

6.一种用于权利要求1所述的节能车锁的管理方法，其特征在于：包含租车开锁的管理方法：

第一步：激活状态时车锁管理单元的硬件电路处于低功耗休眠或局部关闭模式，用户触发激活开关后，车锁管理单元恢复常态供电的工作状态；

第二步：通过凭证输入装置对于租车凭证进行读取或采集；

第三步：通过车锁管理单元的信息通讯模块与上位机建立通讯，由上位机对于租车凭证进行验证，并将验证结果反馈给车锁管理单元；

第四步：如果验证通过，则通过电动驱动器对车辆锁具进行开锁，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态；验证不通过进入异常程序处理；

第五步：还车闭锁后，车锁管理单元清除租车凭证信息。

7.按照权利要求6所述的节能车锁管理方法，其特征在于：被激活前车锁管理单元的硬件电路处于低功耗状态，用户触发激活开关后，车锁管理单元恢复正常的工作状态；开锁完成后，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态。

8.按照权利要求6所述的节能车锁管理方法，其特征在于：还包含途中停车开锁的管理方法：

一、第四步中车锁管理单元的信息储存器储存租车验证凭证信息；

二、用户触发激活开关后，车锁管理单元进入正常工作状态；

三、通过凭证输入装置对于租车凭证进行读取采集；

四、车锁管理单元将租车凭证与信息存储模块内存储的凭证信息比较进行验证，如正确则通过电动驱动器对锁具进行开锁，硬件电路重新进入或者延时后进入低功耗状态；验证不通过进入异常程序处理。

9.按照权利要求6所述的节能车锁管理方法，其特征在于：作为租车凭证的密码为数字密码、文本密码、图形密码、二维码或者有特定保密效果的的密码组合；密码是具有时效性的或固定长期性的，即对应于唯一用户的特定密码；作为租车凭证的用户卡信息或指纹在用户登记时采集记录，并存储于上位机的数据库。

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