CN107862754A - 一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，目前，大部分封闭小区，出于自身管理需要，不允许共享单车进入。这一方面浪费了停车资源，另一方面加重了道路两侧的共享单车停车位的紧张。不利于城市停车资源的合理利用。本发明所述装置能建立对有固定进出大门的区域，实现对共享单车自动化收费以及结算系统。其由包含在每个共享单车出入的有围停车区域门口，设置至少两个管理端通讯模组；两个管理端通讯模组可按照与共享单车的锁具内含的移动端通讯模组通讯的先后时间顺序，判别该共享单车是进入，还是离开；通过方向限定板技术，实现了管理端通讯模组的工作区域的确定和可控。由于方便廉价的实现了对共享单车的管理和电子收费，激发了小区的许可共享单车进入和存放的热情，提高了公共空间的利用效率。达到本发明的目的。

Description

一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统

技术领域

本发明属于共享单车领域，尤其涉及一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统。

背景技术

在环境污染日益严重的今天，越来越多的人选择绿色出行，单车(包括电动单车)越来越受到国人的欢迎，成为解决最后一公里出行的重要方式。极大的解决了单车丢失的问题，现如今，随着政府对公共设施投入的不断加大以及众多企业的参与，越来越多的城市建立了城市共享单车设施，无论单车数量还是单车用户数量都已经非常庞大。目前，共享单车存在着两种模式，一种是无固定停放地点的，借助其便利性，快速的普及，另一种是有固定停车位的，需要前期有较大的投入，建设单车停放设施，造成前期投入比较大，并且建设周期长，停放地点不足等，造成在竞争中完全无法和无固定停放地点的竞争，但是，由于有固定停放地点，至少不会对市容环境有巨大的影响，而无固定停放地点的，几乎在任何想象的地方都能看到。随之而来也产生了单车乱停乱放、人为损坏等一系列问题，使得共享单车给城市以及市民带来便利的同时也产生了一定的烦恼及反感，同时也给共享单车企业带来巨大损失及消耗。

人们发现了共享单车“单车乱停乱放、影响市容”的问题，这个与城市的精细化管理相悖的现象，必须要有效解决。

目前，大部分封闭小区，出于自身管理需要，不允许共享单车进入。这一方面浪费了停车资源，另一方面加重了道路两侧的共享单车停车位的紧张。不利于城市停车资源的合理利用。

针对无序发展的共享单车数量，以及共享单车无序占有和无偿使用，公共的共享单车的车位资源的现象，不会长久，对共享单车的收费将势在必行！

收费也是城市精细化管理共享单车的最好的管理办法之一,这也是提高共享单车运营公司的经营管理水平，好方法之一。

其中，成熟社区、封闭的社区（如小区、花园），或有围栏的停车场、自行车存车处等大范围的停车区域，会成为首先收费的区域。

目前，还没有针对共享单车拥有短程无线通讯终端的自身特点，而匹配的自动化收费系统和匹配合适的设备。以方便这些有固定进出大门的区域，实现对共享单车自动化收费以及结算系统。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统及该系统专用的高精度异形限围电子围栏通讯设备，旨在解决共享单车目前乱停、乱放与城市精细化管理之间的矛盾，建立对有固定进出大门的区域，实现对共享单车自动化收费以及结算系统。同时也促进了共享单车企业准确管理和指导，每一辆共享单车，都准确停放在管理区域的技术难题。

本发明是这样实现的，一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，包含在每个共享单车出入的有围停车区域门口设置至少两个管理端通讯模组；共享单车的锁具内含有移动端通讯模组；两个管理端通讯模组可按照与移动端通讯模组通讯的先后时间顺序，判别该共享单车是进入，还是离开的不同状态；以及与共享单车公司通讯备案的通讯系统，其特征是：每个管理端通讯模组与移动端通讯模组之间的通讯，通讯方案都采用，双方确认彼此存在的两次通讯确认过程；两个固接在外壳内的管理端通讯模组，之间的数据彼此互通；两个固接在外壳内的管理端通讯模组之间，由方向限定板或方向限定板的组合，分隔成为了可接收信号区域彼此独立的两个工作单元；两个固接在外壳内的管理端通讯模组，在共享单车前行方向上，离开一定距离。

为了更清晰说明本系统的技术方案，所述两个固接在外壳内的管理端通讯模组，在共享单车前行方向上，离开一定距离；具体尺寸范围是要根据具体的情况确定，原则上是指，要将两个管理端通讯模组的工作单元，在共享单车前行方向上错开，超过至少一个可靠的无线通讯的响应周期。不会因为共享单车移动太快，而无法在时间上分开前后通讯的顺序。

为了更清晰说明本系统的技术方案，所述有围停车区域，是指一个封闭的社区（如小区、花园），或有围栏的停车场、自行车存车处等较大的停车区域。

为了更清晰说明本系统的技术方案，我们约定：在共享单车有围停车区域门口设置的，可与共享单车车锁内的通讯模组，通过无线通讯方式匹配通讯的，固接在外壳内的通讯模组，我们称呼为管理端通讯模组。

为了更清晰说明本系统的技术方案，我们约定：在共享单车的锁具内的无线通讯模组，可与管理端通讯模组，进行通讯匹配的，我们称呼为移动端通讯模组。

为了更清晰说明本系统的技术方案，所述的分隔成为可接收信号区域彼此独立的两个工作单元。是指因为方向限定板或方向限定板的组合，将可接收信号的区域切割，而分成独立的两个（或多个）不相交的无线通讯可接收信号区域（形成工作单元）；任何一个移动端通讯模组，因为，只能存在在其中之一的可接收信号区域内，因此，不能同时与所述的两个无线通讯单元管理端进行通讯。（只能与其中之一的进行无线通讯。）

为了更清晰说明本系统的技术方案，所述的每个管理端通讯模组与移动端通讯模组之间的通讯，通讯方案都采用，双方确认彼此存在的两次通讯确认过程是：管理端通讯模组与共享单车的移动端通讯模组通讯，至少包含两次。首先，当移动端通讯模组收到管理端通讯模组的信号之后，移动端通讯模组向管理端通讯模组发送信号，表明身份；这时候，移动端通讯模组如果不在可接收信号区域，因为方向限定板的存在或移动端通讯模组距离管理端通讯模组距离远，管理端通讯模组并未收到移动端通讯模组信号，其中与移动端通讯模组的信号强弱无关，会因为信号被方向限定板阻挡，而无法实现两者的通讯和软件的握手。直到移动端通讯模组的位置正确位置。当管理端通讯模组，收到共享单车的无线通讯装置，移动端通讯模组发送的身份信息之后，身份信息进行电子备案之后，管理端通讯模组再向移动端发送信号，发送加密的许可存放的秘钥信息；此时，当管理端通讯模组再次收到移动端通讯模组关于锁闭信息之后，可向共享单车公司的管理系统发送确认许可信息！（也可向共享单车发送确认许可信息，由共享单车再发送已经成功停放信息。），这就是，作为本系统的必要的管理方法的采用双方确认彼此存在的两次通讯确认过程的通讯方案。

进一步地，所述收费系统还包括：收费系统由外壳、及固接在外壳内的管理端通讯模组、电源，以及的固定装置组成；还有方向限定板或方向限定板组合，匹配管理端通讯模组；一套收费系统内可包含两组彼此独立的管理端通讯模组，或者两个独立管理端通讯模组及其附属装置组成独立的通讯装置，再相互匹配互联，信息共享。

进一步地，所述收费系统还包括：所述收费系统的电源是干电池、蓄电池、太阳能电池板、交流电源中的一种或几种，及匹配通讯模组的电源管理电路组成。

进一步地，所述收费系统还包括：所述管理端通讯模组是短距离无线通讯装置及与之匹配的收发信号的天线及支撑线路系统；种类是wifi通讯模块、蓝牙通讯模块、低功耗蓝牙（如：iBeacons）通讯模块、GPRS通讯模块、UWB通讯系统、HomeRF通讯模块、ZigBee通讯模块、RFID无线射频通讯装置的一种或几种组合。

进一步地，所述收费系统还包括：所述方向限定板种类是电磁波反射板、强吸收电磁辐射涂料涂层的吸收电磁波的吸收板、电磁阻隔板的一种或几种；是一个平板或多平板的组合使用；属于电磁波阻隔板的方向限定板，是电磁波屏蔽材料构成；电磁波阻隔板也包括在绝缘的板材正反两侧设置有导电的材料层，导电材料层的两侧分别与电源的正负两级相连，形成平板电容，属于采用电容阻隔电磁波通讯，也包括有采用多层金属网制作的隔离材料板材；属于电磁波吸收板的方向限定板，是由强吸收电磁辐射涂料单面或双面涂刷成涂层，或由吸收电磁波的板材构成。

进一步地，所述收费系统还包括：所述固定装置是固定在路灯杆、电线杆、交通围栏、专门制作的架子、固接在墙上的匹配装置；是固接在独立杆状立桩、或有艺术装饰的立桩或雕塑造型的匹配装置；或固接在箱子或桌子内部。

进一步地，所述收费系统还包括：所述管理端通讯模组及匹配收发信号的天线系统，是放置在方向限定板组合许可通讯的一面；方向限定板是垂直地面的；每块方向限定板一般是平面或凸曲面的，（因为凹曲面的曲面部分阻挡通讯电磁波的直线传播）；方向限定板组合关系是根据需要管理区域的形状和彼此独立的可接收信号区域的位置关系，根据直线传播通讯原则匹配设立。

进一步地，所述收费系统还包括：所述外壳是保护各种信息通讯元件及电路、电源、方向限定板的稳定和安全的外壳；是防风、防雨、防尘、防人为破坏作用的外壳；或者起外壳作用的桌子、箱子。

进一步地，所述收费系统还包括：还包括辅助装置；辅助装置包括在外壳上设立显著文字标志和设立灯光系统或显示屏系统；辅助装置包括蜂鸣器、喇叭、电铃等声音系统；辅助装置包括摄像头等录音录像的监控系统。

进一步地，所述收费系统还包括：与共享单车公司通讯备案的通讯过程是实时的；共享单车公司在获得共享单车的信息之后，会根据相关通讯备案与有围停车区域的管理方进行资金结算，（而管理方也省去了大量的人工收费行为）。

为了更深入理解本发明，对关键设计做了具体的解释如下：

1.共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统设备的核心是：管理端通讯模组及匹配收发信号的天线系统, 通讯模组是由通讯装置和限制通讯结构组成。限制通讯的内容是，是限制范围或通讯半径和限制方向。是垂直的方向限定板（例如反射板、吸波板），从物理层面上限定无线通讯设备之间的通讯必须在，限定的范围之内。当移动端跑出范围，移动端的信号会因为管理端通讯模组的通讯装置周围的方向限定板的存在，无法被管理端通讯模组收到，直到移动端走到正确的位置。从而达到本发明的目的。所述的无线通讯装置包括但不限于是：公知的wifi通讯模块、蓝牙通讯模块、低功耗蓝牙（如：iBeacons）通讯模块、GPRS通讯模块、UWB通讯系统、HomeRF通讯模块、ZigBee通讯模块、RFID无线射频通讯装置、公知的无线对讲机使用频率及无线对讲机的通讯装置的一种或几种组合。目前，最优的选择是蓝牙通讯模块。通讯半径十米已经够用，硬件系统模块成熟成本低廉，传输容量大，功耗低，保密特性强，软件成本低廉。宜于实施。不占用公众通讯频道资源。目前部分共享单车已经拥有蓝牙通讯系统，减少了共享单车移动端，实施成本。

管理端通讯模组的外壳一般是塑料材质的，是挡风遮雨作用，是为了统一美观。可用胶封或螺丝封装。

还有一点，本发明所述的基于无线通讯的收费系统的，通讯模组是由通讯装置和限制通讯结构组成。这样将避免因为天气原因，出现信号模糊和信号丢失的现象。在特殊天气，例如大雨、大雾等潮湿导致无线通讯的信号衰减，无线通讯最容易出现信号变弱等现象。

还有一点，本发明所述的基于无线通讯的收费系统，可接受电子支付。可以设立类似公交车的投币箱，可以使用城市一卡通，收取骑行人缴纳的共享单车的存车费用。

本发明的有益效果是：通过方向限定板技术，实现了管理端通讯模组的工作区域的确定和可控。提供了共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统及该系统专用的高精度异形限围电子围栏通讯设备（管理端通讯模组及匹配收发信号的天线系统），由于成本很低，性能可靠，实现了对共享单车进出停放在有固定进出大门的区域的电子管理，实现对共享单车自动化收费以及结算系统。也配合共享单车企业解决了“需要准确管理每一辆共享单车，都能准确停放在管理区域内”的技术难题。由于方便廉价的实现了对共享单车的管理和电子收费，激发了小区的许可共享单车进入和存放的热情，从而提高了公共空间的利用效率。

下面结合实施案例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施方式：

实施例：某小区，一直不允许共享单车进入。因为，徒增管理成本，毫无益处。导致长期以来，在小区门口附近杂乱堆放了众多共享单车。在市政府的相关收费政策的鼓励下，在共享单车公司的积极协调下，小区物业管理部门，在小区内部画出了几块允许停放的区域，并在小区两个进出门口增设了基于无线通讯的收费系统。

本小区一共设置了2套基于无线通讯的收费系统，在两个出入大门各设置了一套。每套由两个支撑杆以及上面固接的距离地面高度为1.2米的方形塑料壳体，外壳内部固接有管理端通讯模组、天线、电池、匹配线路、两块交叉固接的由板型电磁波屏蔽材料组成的方向限定板，两块方向限定板十字交叉，都垂直地面。支撑杆上面设有太阳能光伏板。下面的支撑柱打入地下固定。每个铁质支撑杆底部连接有支撑板，支撑板底部设置锁定装置；锁定装置是支撑杆向地下打入50厘米。支撑杆的顶部设置有太阳能电池板，支撑杆的顶部还设置有与基站通讯的天线，在太阳能电池板下面固接上述的方形塑料壳体。固定在塑料方外壳内部还设有蓝牙通讯模组；充电锂电池组、蜂鸣器、喇叭、摄像头、以及匹配的集成电路板。设置的两个支撑杆，彼此距离2米，中间离地80厘米和30厘米焊接两个水平的铁质横杆，并分别固接两个支撑杆上，形成一个栅栏。该装置固接在小区门口靠近门卫室的路边，与共享单车进出小区方向平行。其中，第一个支撑杆距离小区大门1米远，另一个距离小区大门3米远。方形塑料壳体内部设立的方向限定板，其中的一块是彼此平行的，两者间隔是两个支撑杆的距离，是2米；两个管理端通讯模组及天线；分别固接在两个彼此平行的方向限定板的外侧，这样可形成两个彼此不交叉的各自独立工作的直角扇形的工作单元。当共享单车通过该装置大门口时；将顺序通过两个直角扇形区域，分别形成无线通讯设备之间的软件握手和顺序备案。所述无线通讯是基于蓝牙技术的蓝牙通讯。两个支撑杆固接的两套管理端通讯模组及天线；最后彼此互联，共用一个时钟系统、一个硬盘存储系统和一套基于GSM或CDMA的城市蜂窝通讯系统，并与共享单车公司的管理系统，实现通讯和信息互换，并按照规约，实现共享单车的电子结算。

当然，作为过渡措施，没有匹配与管理端通讯模组通讯的移动端，因为没能获得正常出入的信号许可；而出现报警和指示；并被实现实时的现金收入、现金收费包括了投币箱、类似支付宝、微信支付的电子支付和基于城市一卡通的RFID技术的电子收费，以及小区发放的包月卡。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，包含在每个共享单车出入的有围停车区域门口设置至少两个管理端通讯模组；共享单车的锁具内含有移动端通讯模组；两个管理端通讯模组可按照与移动端通讯模组通讯的先后时间顺序，判别该共享单车是进入，还是离开的不同状态；以及与共享单车公司通讯备案的通讯系统，其特征是：每个管理端通讯模组与移动端通讯模组之间的通讯，通讯方案都采用，双方确认彼此存在的两次通讯确认过程；两个固接在外壳内的管理端通讯模组，之间的数据彼此互通；两个固接在外壳内的管理端通讯模组之间，由方向限定板或方向限定板的组合，分隔成为了可接收信号区域彼此独立的两个工作单元；两个固接在外壳内的管理端通讯模组，在共享单车前行方向上，离开一定距离。

2.如权利要求1所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：收费系统由外壳、及固接在外壳内的管理端通讯模组、电源，以及的固定装置组成；还有方向限定板或方向限定板组合，匹配管理端通讯模组；一套收费系统内可包含两组彼此独立的管理端通讯模组，或者两个独立管理端通讯模组及其附属装置组成独立的通讯装置，再相互匹配互联，信息共享。

3.如权利要求2所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述收费系统的电源是干电池、蓄电池、太阳能电池板、交流电源中的一种或几种，及匹配通讯模组的电源管理电路组成。

4.如权利要求2所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述管理端通讯模组是短距离无线通讯装置及与之匹配的收发信号的天线及支撑线路系统；种类是wifi通讯模块、蓝牙通讯模块、低功耗蓝牙通讯模块、GPRS通讯模块、UWB通讯系统、HomeRF通讯模块、ZigBee通讯模块、RFID无线射频通讯装置的一种或几种组合。

5.如权利要求1所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述方向限定板种类是电磁波反射板、强吸收电磁辐射涂料涂层的吸收电磁波的吸收板、电磁阻隔板的一种或几种；是一个平板或多平板的组合使用；属于电磁波阻隔板的方向限定板，是电磁波屏蔽材料构成；电磁波阻隔板也包括在绝缘的板材正反两侧设置有导电的材料层，导电材料层的两侧分别与电源的正负两级相连，形成平板电容，属于采用电容阻隔电磁波通讯，也包括有采用多层金属网制作的隔离材料板材；属于电磁波吸收板的方向限定板，是由强吸收电磁辐射涂料单面或双面涂刷成涂层，或由吸收电磁波的板材构成。

6.如权利要求2所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述固定装置是固定在路灯杆、电线杆、交通围栏、专门制作的架子、固接在墙上的匹配装置；是固接在独立杆状立桩、或有艺术装饰的立桩或雕塑造型的匹配装置；或固接在箱子或桌子内部。

7.如权利要求1所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述管理端通讯模组及匹配收发信号的天线系统，是放置在方向限定板组合许可通讯的一面；方向限定板是垂直地面的；每块方向限定板一般是平面或凸曲面的，；方向限定板组合关系是根据需要管理区域的形状和彼此独立的可接收信号区域的位置关系，根据直线传播通讯原则匹配设立。

8.如权利要求2所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：所述外壳是保护各种信息通讯元件及电路、电源、方向限定板的稳定和安全的外壳；是防风、防雨、防尘、防人为破坏作用的外壳；或者起外壳作用的桌子、箱子。

9.如权利要求1所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：还包括辅助装置；辅助装置包括在外壳上设立显著文字标志和设立灯光系统或显示屏系统；辅助装置包括蜂鸣器、喇叭、电铃等声音系统；辅助装置包括摄像头等录音录像的监控系统。

10.如权利要求1所述的共享单车有围停车区域的基于无线通讯的收费系统，其特征在于：与共享单车公司通讯备案的通讯过程是实时的；共享单车公司在获得共享单车的信息之后，会根据相关通讯备案与有围停车区域的管理方进行资金结算。