CN108431875B - 自行车锚定系统 - Google Patents

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Abstract

这种类型的电动自行车锚定系统包括第一模块(1)和第二模块(2)，第一模块用于安装在电动自行车的锚定和再充电站的底座(3)上，第二模块与第一模块(1)互补并且用于安装在电动自行车上。它允许电动自行车的锚定和电池再充电，并且当它检测到企图抢劫自行车时触发警报器。它包括充电连接，两个模块中的数据传输元件，当自行车被锚定在站底座上时，两个模块中的数据传输元件相互接触。

Description

自行车锚定系统
技术领域
本发明属于电动自行车技术领域。更具体地描述了电动自行车锚定和再充电系统。
背景技术
自行车出租公司的电动自行车被构造为使得在包括多个锚定底座的站中执行电池再充电。当自行车锚定在这些站时，电池被充电，并且诸如旅行出发站、用户、自行车牌号、日期、时间等的数据从自行车传送到由设备控制的计算机系统。
自行车和站之间的锚定系统对于确保自行车的安全连接，对其电池的正确充电以及站和自行车之间的安全数据传输至关重要。
现有技术公开了当前在具有电动自行车出租服务的城市中正在使用的各种类型的锚定系统。通常，为了使用这些服务，用户接近自行车停放站，提供从停车底座释放自行车的标识，并且运行到他或她再次将自行车锚定的另一个站的路线。
例如，文件ES2319030公开了一种机械锚定和电驱动系统，其中锚定被直接执行到联接到自行车车架的侧部螺栓。
电磁型锚定器也是已知的，如WO200602165中公开的，其中磁场是由电流产生的。通电时产生磁力，中断供电，磁力消失。另一种类型的电磁锚定器具有通过施加电流来释放自行车而消除的永久磁场。
其他已知系统将电磁锁与机械锁相结合。它们包括一个固定销和一个带球锁销的商业锁。当按下一个按钮时，球从销中出现，并啮合在位于自行车上的件上。
而且，为了对自行车电池再充电，已知的系统使用单独的连接元件，一旦自行车被锚定，就插入该连接元件。它们也可以包括适合锚定元件的连接。
发明内容
本发明公开了电动自行车锚定系统，其允许自行车在站内进行可靠的机械锚定，易于维护并允许快速检测问题。
描述的锚定系统检测自行车是否真的在站中。这有助于了解自行车队的实际状况。为了检测对接底座中的自行车，该系统具有自行车检测开关，当接合自行车和连接器用于电池再充电时，自行车检测开关被激活。检测开关和连接器都一式两份地放置在系统中，并且是冗余的。也就是说，有两个并联的检测开关和四个充电连接器(两个用于正极，两个用于负极)。系统检测哪些元件被激活。如果有一辆自行车锚定在底座中，所有的元件都应该被激活。
如果假设例如检测开关(或连接器)发生故障的情况，那么冗余检测开关(或连接器)就是告诉我们自行车在底座上的信息，并且系统也给我们提供故障信息以便修复它。
所描述的系统针对破坏行为也具有很高的安全性。这个功能是必不可少的，因为电动自行车锚定站通常安装在街道上。
所提出的电动自行车锚定系统包括：
-第一个模块，设计用于安装在电动自行车的锚定和再充电站的底座上，以及
-第二模块，其与第一模块互补，并且旨在被安装在电动自行车上。
第一模块优选地安装在锚定站的较高部分处，并且第二模块优选地布置在自行车的转向装置中(即，在前方，在车把下方)。这种模块在站中和自行车上的布置提高了使用者的舒适度，因此当将自行车锚定时，使用者不必与自行车发生任何奇怪的移动，甚至不需要下车。
当用户租用(或使用)自行车并完成旅程时，他或她寻找锚定和再充电站以将自行车停放在那里。在自行车停位于锚定站的时候，电池被再充电。为了让使用者取下自行车，他或她必须出示识别使用者并激活允许释放自行车锚定的电路的识别信号。所提出的锚定系统还包括在第一模块中的警报器，以防止身份不明的人强制系统并偷窃自行车。
当自行车放置在站底座上时，系统的第一模块和第二模块合在一起，第二模块的突出部分插入到第一模块的中空移动体中。在第一模块的内部有一个球锁，球锁用于保持第二模块，从而确保将自行车锚定在站上。另外，该系统包括锁定件，该锁定件配合到移动体中并保持在该位置，直到站识别出用户。在这一瞬间，电信号被发送到锁定部件连接到的电磁体。该信号引起电磁体的位移，继而使锁定部件与其一起移动，释放移动体以便使用者能够取下自行车。检测站处存在自行车的开关是检测所述锁定部件的位置的开关。
第一模块和第二模块都包括充电连接和数据传输元件。电气连接允许对自行车的电池进行再充电，并且还用作确定在底座上是否有自行车的信号。如果在第一模块和第二模块之间连接了充电连接，则是因为自行车位于站的底座中。如果检测到第一个模块的充电连接没有连接任何东西，那是因为在锚定底座上没有自行车。如前所述，充电连接被一式两份地布置以允许检测可能在其中出现的任何问题。
充电连接是在底座和自行车中都具有高性能的电端子。这些元素对环境条件和污垢导致的变劣敏锐且敏感。除了一式两份外，系统还会监控它们。因此，假设有故障，设备继续顺利进行，并检测到损坏进行维修。
该锚定系统和现有技术中已知的其它锚定系统之间的差别在于，充电连接的连接器被不对称地布置，使得底座和自行车之间的电接触在负电荷端子中较早地发生。为了连接两个不同的电位，使电位相等是非常重要的。为使电位相等，首先连接负电荷端子，然后连接正电荷端子。因此避免了可能的过压损坏。
自行车与站底座之间的数据传输通过无线通信进行，从而避免了在使用连接器的情况由于连接器变劣而可能发生的潜在问题。
锚定系统在第一模块中包括警报器。该警报器包括警报器触发器、电动吸盘和激活开关。警报器触发器一端连接到移动体，另一端可以连接到电动吸帽。警报器触发器和电动吸帽之间的连接在移动体移位时(由于已将自行车放置在站处)执行。当检测到警报器触发器和吸盘突然分离时，激活开关激活警报器，因为这意味着企图抢劫。
锚定系统元件被布置在高强度金属结构中以承受可能的误用和破坏。第一模块和第二模块之间的接触区域优选由塑料制成以使磨损最小化。除了这些部件之外，还包括引导件以允许使用者更舒适地放置自行车，并且在自行车接近站底座的接近运动中具有一定的容差。
附图说明
为了补充正在进行的描述，并且为了帮助更好地理解根据本发明的优选实施方案的本发明的特征，一组附图作为所述说明书的组成部分，其中作为说明而不是限制本发明的范围，已经表示如下：
图1示出了锚定系统的第一模块的透视图。
图2示出了用于安装了锚定系统的第一模块的电动自行车的锚定和再充电站中的底座的透视图。
图3示出了锚定系统的第一模块的剖视图。
图4示出了其中具有所有元件的第一模块的外部主体的透视图。
图5示出了锚定系统的第二模块的视图。
具体实施方式
下面借助于图1至5描述本发明的实施方案。
所提出的电动自行车锚定系统包括图1所示的第一模块(1)，该第一模块旨在被安装在用于电动自行车的锚定和再充电站的底座(3)上，以及第二模块(2)，如图5所示，与第一模块(1)互补并且旨在安装在电动自行车上。
第一模块包括具有至少一个结构元件的外部主体(25)，所述结构元件具有移动体(5)在其内移动的中空内部部分(4)。所述结构构件优选为圆柱形部件，其中中空内部部分(4)包括标记所述部分朝向第一模块(1)的内部变窄的部分变化。所述移动体(5)包括构造成接收第二模块(2)的突出部(10)的凹部(6)。这就是实现自行车在基站上锚定的方式。
第一模块(1)中的突出部(10)由球锁保持。在移动体(5)中设置锁的球(23)。这些球(23)装配到突出部(10)的周边凹槽(24)中，以便当突出部(10)插入凹部(6)中时确保自行车在站上的紧固。移动体(5)的移动通过具有中空的内部部分(4)的结构元件的截面改变来启用或禁用球锁。该截面改变导致球从移动体(5)突出或不突出(移动体(5)与中空部分(4)的壁之间有或没有接触)。如果球(23)从移动体(5)突出，则它们被插入突出部(10)的周边凹槽(24)中。如果球(23)不突出，那么锁不能被启用。
移动体(5)包括设置在第一模块(1)内部的端部附近的周边凹部。所述周边凹部构造成接收锁定部件(14)。
锁定部件(14)具有垂直位移的可能性，并且在静止位置被支撑在移动体(5)上。当突出部(10)插入凹部(6)中并且移动体(5)移动时，其周边凹部面对锁定部件(14)，该锁定部件向下落而使其自身插入其中。而且，第一模块(1)包括附接到锁定部件(14)的电磁体(13)，当用户已被识别时电磁体允许释放自行车。电磁铁(13)具有垂直位移的可能性，当接收到激活电流时，电磁铁向上移动，与锁定部件(14)一起移动，从而释放突出部(10)。第一模块(1)包括至少一个检测开关(26)，其检测锁定部件(14)的位置以向系统提供关于底座(3)处是否存在自行车的信息。优选地，如图4所示，第一模块(1)包括并联布置的两个检测开关(26)。
在第一模块(1)中还有第一充电连接(8)和第一数据传输元件(9)。优选地，所述模块(1)还包括在被设计成保持与第二模块(2)接触的区域中的第一保护壳体(18)。图2示出了该实施方案，其示出了当自行车被锚定在底座上时，第一保护壳体(18)如何具有其中容纳第二模块(2)的凹形构造。
在保护壳体(18)中具有第一连接(8)，所述第一连接优选为阳连接部并且布置在上部区域中。保护壳体(18)还包括优选布置在下部区域中的第一数据传输元件(9)。这些数据传输元件(9)可以布置在第一保护壳体(18)的引导件(21)中以帮助用户将第二模块(2)适当地插入到第一模块(1)中并且因此确保在站处正确放置自行车。
第二模块(2)包括允许将其附接到自行车并且更优选地将其附接到自行车的转向装置的支撑部件。第二模块(2)包括被构造用于插入到移动体(5)中的突出部(10)，被构造成与第一连接(8)接触的第二充电连接(11)，以及构造成与第一数据传输元件(9)接触的第二数据传输元件(12)。
在本发明的一个实施方案中，第一数据传输元件(9)和第二数据传输元件(12)是无线通信设备。
在如图5所示的另一个实施方案中，第二模块(2)在被设计成保持与第一模块(1)保持接触并且包括多个凹部(20)的区域中包括第二保护壳体(19)，在多个凹部(27)存在第二充电连接(11)，其优选为阴连接。在自行车的锚定位置中，第一连接(8)容纳在第二连接(11)中。第二数据传输元件(12)被布置在所述第一保护壳体(18)的基部中，更具体地布置在所述第一保护壳体(18)的引导件(21)中以协助使用者放置自行车。
而且，第二保护壳体(19)包括在其中心布置突出部(10)的孔(20)。该孔(20)被设计成容纳其中设置有凹部(6)的第一模块(1)的圆柱形突起。该第二壳体(19)还包括用于接合在第一壳体(18)的引导件(21)中的辅助引导件(22)。
在优选的实施方案中，第一模块(1)包括在凹部(6)内的多个球(23)，其可以在移动体(5)的径向方向上移动，该移动体构造成将突出部(10)保持在其在移动体(5)内部的位置。例如，在图3中可以看到该实施方案，其示出了第一模块(1)的剖视图。
而且，在第一模块(1)在凹槽(6)中包括多个球(23)的实施方案中，突出部(10)包括用于在突出部(10)插入到凹部(6)中时接收移动体(5)的所述球(23)的周边凹槽(24)。
因为所述移动体(5)包括靠近一端的周边凹部，所以发生锁定件(14)和移动体(5)的连接。锁定部件(14)被连续地支撑在移动体(5)上，但是仅在已经插入突出部(10)并且移动体(5)已经移动到周边凹部面对锁定部件(14)的位置时才执行其紧固。然后锁定部件(14)下落并插入周边凹部中。为了取下摩托车，当检测到授权用户时，将电信号发送到电磁体(13)，该电磁体提升锁定部件(14)以释放移动部件(5)。因此使用者可以从站底座上取下自行车。
在第一模块(1)中，还有一个警报器触发器(15)和面向警报器触发器(15)的电磁吸帽(16)，该警报器触发器是设置在移动体(5)一端的铁磁部件。当警报器触发器(15)连接到吸盘上时，激活开关(17)检测到该接触并防止警报器发声。当有人拉动自行车而未被授权将其取下时，警报器触发器(15)突然从吸盘(16)上分离，并且激活开关(17)触发警报器。
当有人试图强制系统窃取自行车时，警报器被激活，但球锁仍然保持活动状态。锁定部件(14)被保持在其与移动体(5)抵接的位置，所以所述移动体(5)不移动，球23仍保持在周缘凹槽(24)内。
当由于突出部(10)插入第一底座(1)而移动部件(5)移动时，通过警报器触发器(15)的移动来致动电磁吸帽(16)。如图3所示，所述警报器触发器可以是连接到移动体(5)的一端的圆柱形部件。如果没有提供激活电气系统的标识而在自行车上有强烈的拉力，则警报器触发器(15)突然与吸盘(16)分离，并且激活开关(17)将检测到该改变并且将激活警报器。由于球锁继续起作用，自行车将继续连接到站底座。
为了释放自行车，用户需要提供有效的标识，使得电流能够致动电磁体(13)将其提起并且与锁定部件(14)一起提升，由此释放移动体(5)。同时，另一电流被施加到吸盘(16)以禁用它。因此，移动体(5)返回到原始位置，移动其中的球(23)并释放第二模块(2)的突出部(10)。
而且，如图3所示，第一模块(1)还包括连接到移动体(5)以抑制其移动的弹簧(7)。所述弹簧(7)围绕移动体(5)设置。

Claims (8)

1.电动自行车锚定系统，该系统包括用于安装在电动自行车的锚定和再充电站的底座(3)上的第一模块(1)和与所述第一模块(1)互补并且用于安装在电动自行车上的第二模块(2)，并且所述锚定系统的特征在于：
-所述第一模块(1)包括：
-具有至少一个中空部分(4)的外部主体(25)，
-具有至少一个凹部(6)的移动体(5)，并且所述移动体包括至少一个周边凹部，
-能够垂直移位地连接到锁定部件(14)的电磁体(13)，并且所述锁定部件(14)装配到所述移动体(5)的所述周边凹部中以将其保持在其位置中，
-球锁，其包括径向地布置在所述移动体(5)的壁上的多个球(23)，
-第一充电连接(8)，
-第一数据传输元件(9)，
-警报器，包括：
-设置在所述移动体(5)的一端的作为铁磁部件的警报器触发器(15)，
-连接到所述警报器触发器(15)的电磁吸帽(16)，以及
-检测所述警报器触发器(15)和所述电磁吸帽(16)之间的连接的启动开关(17)，
-所述第二模块(2)包括：
-突出部(10)，被构造为插入到所述移动体(5)的凹部(6)中，并且具有用于接收所述球锁的所述球(23)的周边槽，
-第二充电连接(11)，被构造为与所述第一充电连接(8)接触，
-第二数据传输元件(12)，被构造为与所述第一数据传输元件(9)接触；
其中当启动开关(17)检测到警报器触发器(15)和电磁吸帽(16)分离并且第一充电连接(8)和第二充电连接(11)接触时，启动开关(17)启动警报器。
2.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，布置在所述第一模块(1)中的所述第一充电连接(8)是阳连接，并且布置在所述第二模块中的所述第二充电连接(11)是阴连接，使得在自行车的锚定位置中，所述第一充电连接(8)容纳在所述第二充电连接(11)中。
3.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述第一数据传输元件(9)和所述第二数据传输元件(12)是无线通信设备。
4.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述第一模块(1)还包括连接到所述移动体(5)并布置在所述移动体(5)周围的弹簧(7)。
5.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述第一模块(1)在设计成与所述第二模块(2)保持接触的具有凹形构造的区域中包括第一保护壳体(18)，当自行车被锚定在底座上时，所述第一模块(1)容纳所述第二模块(2)。
6.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述第二模块(2)包括设置在被设计为保持与所述第一模块(1)接触的区域中并且包括多个凹部(27)的第二保护壳体(19)，在所述多个凹部(27)中放置所述第二充电连接(11)，并且所述第二数据传输元件(12)布置在所述第二保护壳体(19)的底座中。
7.根据权利要求6所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述第二保护壳体(19)包括孔口(20)，从所述孔口(20)中心源起所述突出部(10)，并且所述孔口(20)设计成接收所述第一模块(1)的圆柱形突起，在所述圆柱形突起中布置有凹部(6)。
8.根据权利要求1所述的电动自行车锚定系统，其特征在于，所述电动自行车锚定系统包括检测所述锁定部件(14)的位置的至少一个检测开关(26)。
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