CN209290593U - 一种智能共享平衡车管理系统 - Google Patents

Abstract

一种智能共享平衡车管理系统，包括平衡车、电子栅栏和无线充电桩，电子栅栏围成安全行驶区域，无线充电桩设置在安全行驶区域内，所述平衡车包括支撑座和支撑杆，支撑座上固定设置有支撑杆，所述支撑座上设置有探测单元和无线充电装置，支撑座内设置有控制板；所述支撑座上设置有太阳能电池板，太阳能电池板下部设置有运行监测单元；所述支撑杆上部设置有操作板，操作板上设置有电子显示屏和二维码标识。本实用新型整体设计合理，维护方便，适用于大学校园内、封闭景区内、大型商场、体育场、医院、小区等封闭平坦区域内使用，大大方便了校园师生、公园景区游客、大型商场顾客等用户短途出行。

Description

一种智能共享平衡车管理系统

技术领域

本发明涉及共享平衡车技术领域，尤其涉及一种智能共享平衡车管理系统。

背景技术

近年来，随着国内经济的发展，人们出行方式发生了翻天覆地的变化，特别是对于短途出行的人群，市面上出现的共享单车和共享汽车都满足不同需求的人群，并且目前平衡车的生产，大大提高了人们短途出行的乐趣，特别是对年轻人群具有很大的吸引力。目前共享交通出行方式，一方面综合整合社会资源，解放大量社会生产力，节约资源，另一方面出行方式多样化，出行更加方便；共享交通的出现，改变了传统经济运营理念，目前市面上出现的共享单车、共享汽车、共享电动车、共享充电宝等共享产品，为城市人群提供了极大的便利，同时也吸引了更多的外来资本加入到共享市场内，在国内引起共享经济热潮，针对校园环境占地面积大，学生日常上课和出行购物很不方便，因此为广大在校师生设计一种便捷安全、经济实惠、绿色环保、时尚娱乐的短途出行方案。

发明内容

针对传统大学校内环境占地面积大，学生日常上课和出行购物很不方便以及封闭景区内，游客短途出行游览不方便的技术问题，本发明提出一种智能共享平衡车管理系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能共享平衡车管理系统，包括平衡车、电子栅栏和无线充电桩，电子栅栏围成安全行驶区域，无线充电桩设置在安全行驶区域内，所述平衡车包括支撑座和支撑杆，支撑座上固定设置有支撑杆，所述支撑座上设置有探测单元和无线充电装置，支撑座内设置有控制板；所述支撑座上设置有太阳能电池板，太阳能电池板下部设置有运行监测单元；所述支撑杆上部设置有操作板，操作板上设置有电子显示屏和二维码标识，控制板分别与电子显示屏、运行监测单元和探测单元相连接，控制板通过无线通讯模块与移动端相连接，移动端扫描二维码标识访问后台服务器，控制板通过后台服务器与云端数据库相连接，后台服务器分别与电子栅栏和无线充电桩相连接，无线充电桩与无线充电装置相连接。

进一步地，所述无线充电装置一侧设置有激光测距传感器，激光测距传感器与控制板相连接；所述操作板上设置有车载摄像头，车载摄像头与控制箱相连接。

进一步地，所述探测单元包括红外线传感器，红外线传感器与控制板相连接。

进一步地，所述无线充电装置包括无线充电接收线圈，无线充电接收线圈通过整流器与电流转换器相连接，电流转换器与蓄电池组相连接，太阳能电池板与蓄电池组相连接，无线充电桩上设置有无线充电发射线圈，无线充电接收线圈与无线充电发射线圈相配合。

进一步地，所述电子显示屏上设置有电量指示格，电子显示屏一侧设置有报警灯和运行指示灯，电子显示屏下方设置有语音播放器，语音播放器一侧设置有二维码标识，控制板分别与报警灯、运行指示灯、电量指示格和语音播放器相连接。

进一步地，所述控制板包括MCU、A/D转换器和存储器，MCU分别与存储器、电子显示屏、电量指示格、报警灯、运行指示灯、车载摄像头和语音播放器相连接，MCU通过A/D转换器分别与激光测距传感器、红外线传感器和运行监测单元相连接，MCU通过无线通讯模块分别与移动端和后台服务器相连接。

进一步地，所述运行监测单元包括称重传感器、北斗定位模块、陀螺仪、加速度传感器、MEMS惯导模块、电量检测模块和计量模块，MCU通过A/D转换器分别与称重传感器、北斗定位模块、MEMS惯导模块、陀螺仪、加速度传感器和计量模块相连接，计量模块与电量检测模块相连接，电量检测模块与蓄电池组相连接。

进一步地，所述支撑杆上还设置有RFID电子标签，电子栅栏上设置有RFID读写器和无线通讯模块，RFID电子标签与RFID读写器相配合，RFID读写器通过无线通讯模块与后台服务器相连接。

进一步地，所述平衡车上还设置有智能电机锁，智能电机锁与控制板中的MCU相连接。

本发明的有益效果：本发明通过平衡车和二维码大大方便校内师生出行，使用方便，并且通过RFID电子标签和电子栅栏上的RFID读写器构建安全行驶区域，大大的提高校内学生使用安全环境，同时设置的太阳能电池板和无线充电装置对平衡车多源充电，大大提高了平衡车使用环保性，并且对平衡车使用过程中车体状态实时监测，便于校内师生、景区游客、商场顾客、医院病人家属等安全操作，本发明相比较市面上现有的共享电动车、共享汽车而言，造价低廉，相对共享单车，又更加时尚、新颖，体积小，兼具休闲娱乐功能，非常迎合新青年用户的短途出行需求，具有很好的市场推广前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的功能拓扑图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为本发明的整体控制框图。

图4为平衡车正视图。

图5为平衡车后视图。

图6为平衡车左视图。

图7为平衡车俯视图。

图中附图标记表示为，1为操作板，2为支撑杆，3为太阳能电池板，4为真空胎，5为红外线传感器，6为照明灯，7为无线充电装置，8为控制板，9为电子显示屏，10为电量指示格，11为分隔板，12为运行指示灯，13为报警灯，14为二维码标识，15为炫彩灯，16为转轴，17为语音播放器，18为激光测距传感器，19为RFID电子标签。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图6和图7所示，一种智能共享平衡车管理系统，包括平衡车、电子栅栏和无线充电桩，电子栅栏围成安全行驶区域，无线充电桩设置在安全行驶区域内，所述平衡车包括支撑座和支撑杆2，支撑座两侧分别与真空胎4相连接，支撑座通过转轴16与两侧真空胎4相连接，转轴16一侧设置有轮毂电机，支撑座上部与支撑杆2相连接，支撑座通过分隔板11与支撑杆固定连接，分隔板11主要用于用户使用时快速调整身体姿势，便于用户在使用时身体的平衡性，提高用户使用安全性。

如图4和图5所示，所述支撑座上设置有探测单元和无线充电装置，探测单元为红外线传感器5，还可以使用超声波传感器或激光雷达探测器对前方位置进行探测，红外线传感器5下方设置有无线充电装置7，无线充电装置7和无线充电桩相连接，无线充电桩内同样设置有北斗定位模块，因车辆装有北斗定位模块，北斗定位模块与控制板8中MCU相连接，可以实时监控每辆车的运行情况，实现大学校园电子栅栏管理，当出现不正常操作或即将超出大学校园电子栅栏时，将对使用人和管理后台进行同时报警提醒，方便系统统一信息收集处理，便于信息的整合利用，最大程度上调配平衡车和无线充电桩，无线充电装置7包括无线充电接收线圈，无线充电接收线圈通过整流器与电流转换器相连接，电流转换器与蓄电池组相连接，无线充电桩上设置有无线充电发射线圈，无线充电接收线圈与无线充电发射线圈相配合，无线充电装置7一侧设置有激光测距传感器18，支撑座上设置有太阳能电池板3，太阳能电池板3与蓄电池组相连接。

所述太阳能电池板3下部设置有运行监测单元，支撑座内设置有控制板8，激光测距传感器18与控制板8相连接，控制板8与运行监测单元相连接；所述支撑杆2上部设置有操作板1，操作板1上设置有电子显示屏9和二维码标识14，操作板1上还设置有车载摄像头，车载摄像头用于采集平衡车运行过程中周围视频信息，控制板8分别与电子显示屏9、车载摄像头和红外线传感器5相连接，控制板8通过控制板8中的无线通讯模块与移动端相连接，无线通讯模块为3G/4G/5G通讯模块，方便用于平衡车运动状态信息实时传输到后台服务器。

移动端包括手机APP或微信小程序，移动端扫描二维码标识14访问后台服务器，控制板8通过后台服务器向云端数据库传输数据，云端数据库存储用户信息、各平衡车使用状态信息、电子栅栏运行信息和无线充电桩运行信息，后台服务器分别与电子栅栏和无线充电桩相连接。针对大学校园或封闭景区实行电子栅栏，以物联网平台云端管理模式运营，并使用平衡车载电子显示屏9。

如图4所示，所述支撑杆2上还设置有RFID电子标签19，电子栅栏上设置有RFID读写器和无线通讯模块，RFID电子标签19与RFID读写器相配合，RFID读写器通过无线通讯模块与后台服务器相连接。

所述平衡车上还设置有智能电机锁，智能电机锁通过继电器与MCU相连接，智能电机锁的锁舌部设置在轮毂电机一侧且与轮毂电机内传动轴相对应设置，保证智能电机锁通电后锁舍与锁头配合将传动轴抱紧卡死，防止平衡车被人盗取，提高平衡车自身安全性。

如图7所示，所述电子显示屏9上设置有电量指示格10，电子显示屏9显示时间、电量，电子显示屏9用于显示平衡车各项运行参数，并且方便运行商定期投放广告，提高平衡车的经济收益，电量指示格10用于实时显示平衡车蓄电池组电量剩余情况，电子显示屏9一侧设置有报警灯13和运行指示灯12，报警灯13和运行指示灯12分别用于平衡车异常状态报警和平衡车处于工作状态时显示，电子显示屏9下方设置有语音播放器17，语音播放器17方便后台服务器远程发送语音报警，提高报警效果，具有投放音视频广告、智能语音交互控制和一键报警功能，实现“音乐相伴、娱乐出行、完全保障”等，利用图文、视频或音乐广告营销，增加产品附加值，减轻用户消费成本，创新共享经济盈利新模式，语音播放器17一侧设置有二维码标识14，控制板8分别与报警灯13、运行指示灯12、电量指示格10和语音播放器17相连接。

如图3所示，所述控制板8还包括MCU、A/D转换器和存储器，MCU分别与存储器、电子显示屏9、电量指示格10、报警灯13、运行指示灯12和语音播放器17相连接，MCU通过A/D转换器分别与激光测距传感器18、红外线传感器5和运行监测单元相连接，运行监测单元包括称重传感器、北斗定位模块、陀螺仪、加速度传感器、MEMS惯导模块、电量检测模块和计量模块，MCU通过A/D转换器分别与称重传感器、北斗定位模块、MEMS惯导模块、陀螺仪、加速度传感器和计量模块相连接，计量模块与电量检测模块相连接，电量检测模块与蓄电池组相连接，MCU通过无线通讯模块分别与移动端和后台服务器相连接，用户移动端利用4G通讯模块进行向后台服务器预约平衡车或通过扫描二维码进行现场开启平衡车，用户在使用平衡车过程中利用移动端通过蓝牙通讯模块向平衡车发送指令或传输音频信息进行播放音乐，平衡车的承载情况、电量检测情况、用户身体姿势变化情况、平衡车位置变化情况和平衡车运行速度情况实时传输到后台服务器，后台服务器对各项参数进行分析处理，一旦出现异常，后台服务器向平衡车发出报警指令，MCU控制报警灯13和语音播放器17进行报警，大大提高报警效果。

平衡车电量不足时，将自动寻找就近无线充电桩进行充电，备用电池由车载太阳能充电板进行充电，车辆采用双电池供电方式进行电力保障。

同时，本发明以互联网平台云端模式管理营销，用户实名认证注册，利用区块链技术，定量发行乐行豆、乐行币，邀请新用户注册、每日签到赠送乐行豆，服务消费时赠送意外保险服务，收费服务为每十分钟1元，每次骑行结算完毕后，根据骑行时间返还乐行豆，返还规则为每分钟一枚乐行豆，每推荐一名新用户奖励29枚乐行豆，每天根据平台盈利情况及每位用户乐行豆数量进行分红，分红方式为返还乐行币，乐行币可兑换现金余额，现金余额可提现，每次提现平台收取服务费，乐行币可用于骑行支付，每六枚乐行币可抵一元现金余额，乐行币充值一元时可以兑换九枚乐行币，乐行币提现方式为九枚乐行币兑换一元现金余额。

每位用户可将自己骑行过程中的奇闻趣事发至乐行圈子，经过平台审核后可奖励一定数量的乐行币，乐行币的最小计量单位为0.1乐行币。用户每成功报修车辆故障一次可奖励六枚乐行币，用户每发现车辆隐患或匿名举报车辆违规操作一次可奖励十八枚乐行币，将对违规操作用户进行罚款和账号冻结。

通过语音播放器17可跳转至各大音乐平台，可进行点播音乐，由平衡车智能模块进行播放。用户可推荐好听的音乐至乐行圈子。

每次客户预约车辆后将会显示同一目的地且同意平台交友的客户，用户可以跟这些同一目的地的用户进行打招呼，加好友，送礼物，结伴而行，也可进行乐行币的赠送，礼物分为免费礼物和收费礼物，收费礼物可兑换乐行币，乐行币和现金余额可购买收费礼物。用户可选择为好友代付车费，也可以请求朋友代付。

用户可成为我公司签约合伙人，将自己的车以我公司的名义以共享的方式租出去，需要每天向我公司提供服务费与信息费，车辆的盈利将通过平台返还到客户的余额。不仅仅为供给方和需求方提供了一个自愿交易的平台，更加重要的是它通过发掘人性的善、构建陌生人之间的信任关系而使车主和用户在共创一种新的生活形态。

如图1和图2所示，一种智能共享平衡车管理系统的工作方法，其步骤如下：

a.用户首先登入移动端填写用户信息进行用户注册，注册成功后，用户通过移动端进行预约平衡车或现场扫描二维码进行开启平衡车，用户通过手机预约平衡车，指令在平台处理后，指示距离最近的平衡车在用户指定地点附近的站点停靠，等候用户提车；

b.平衡车接到用户指令后，由平台智能中枢根据用户预约位置指示就近车辆前往指定地点，由红外线智能驾驶转向装置，无人驾驶到达指定停靠站点，后台服务器接收到预约指令后，结合用户位置，查询距离用户最近处的无线充电桩情况，并根据用户预约时间对距离用户最近处的闲置状态下无线充电桩充电发送预留指令，随后后台服务器控制平衡车在预约时间内到达距离用户最近处的无线充电桩位置并且后台服务器向用户发送短信验证码，短信验证码在超过预约时间10~15分钟后没有输入，自动失效；

c.用户通过两种途径使用平衡车：

1）、用户现场扫描平衡车上的二维码标识，登入账号，后台服务器对用户身份信息比对确认后，后台服务器向平衡车发送开启指令，平衡车上智能电机锁打开，用户使用平衡车；

2）、用户通过移动端预约的平衡车，通过自主导航功能到达用户距离最近的无线充电桩处，平衡车自主导航功能基于红外线传感器、北斗定位模块和惯导模块实时采集平衡车运行位置，同时后台服务器实时根据平衡车运行位置，结合后台服务器内地图信息，后台服务器对平衡车运行轨迹自动规划道路，便于平衡车快速到达无线充电桩，用户到达距离最近处的无线充电桩处，通过移动端输入短信验证码即可开启平衡车；

d.根据步骤c，用户在使用平衡车时，平衡车对用户的承载重量、行驶速度、电量使用情况以及行驶安全区域实时监测，监测信息实时通过无线通讯模块传输到后台服务器，后台服务器对监测信息进行分析处理、并上传至云端数据库；在校内、公园、大型商场设置的若干组电子栅栏划定行驶安全区域，在行驶安全区域内设置若干组无线充电桩；

e.用户在使用平衡车过过程中，用户通过语音播放器向平衡车发送语音指令，语音播放器采集用户语音信息通过语音识别模块进行处理，语音识别模块处理信息通过A/D转换器向MCU传输语音信息，MCU将语音信息通过无线通讯模块传输至后台服务器，后台服务器对用户发送的语音信息进行分析处理判断用户操作指令，随后后台服务器向平衡车发送动作指令；

f.根据步骤d，用户在使用平衡车时，车体一旦出现异常，平衡车发出报警并语音提醒用户；用户在使用平衡车时，行驶位置超出行驶安全区域时，后台服务器向平衡车发送停止指令，并向平衡车发送语音提示指令，提示用户在行驶安全区域内行驶，后台服务器对用户记录一次违规操作，后台服务器记录用户违规操作三次以上，后台服务器将违规用户分为异常用户，后台服务器对异常用户发送的开启指令不做处理；

g.根据步骤d，平衡车电量不足时，将自动寻找就近无线充电桩进行充电，备用电池由车载太阳能充电板进行充电，车辆采用双电池供电方式进行电力保障；用户在使用平衡车时，平衡车自主检测内部蓄电池组电量使用情况，电量低于30%时，平衡车通过语音播放器发出语音报警，同时平衡车通过无线通讯模块向后台服务器发送电量低于30%信息，在使用平衡车结束后，用户通过移动端点击旅程结束后，用户通过移动端进行支付，后台服务器对用户支付信息确认后，后台服务器接收结束指令后，后台服务器查询平衡车位置，并查询平衡车周围无线充电桩位置，后台服务器向平衡车发送充电指令，平衡车接收充电指令后利用北斗定位模块和红外线传感器，平衡车自主前往距离最近处的无线充电桩进行充电。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能共享平衡车管理系统，包括平衡车、电子栅栏和无线充电桩，电子栅栏围成安全行驶区域，无线充电桩设置在安全行驶区域内，所述平衡车包括支撑座和支撑杆（2），支撑座上固定设置有支撑杆（2），其特征在于，所述支撑座上设置有探测单元和无线充电装置（7），支撑座内设置有控制板（8）；所述支撑座上设置有太阳能电池板（3），太阳能电池板（3）下部设置有运行监测单元；所述支撑杆（2）上部设置有操作板（1），操作板（1）上设置有电子显示屏（9）和二维码标识（14），控制板（8）分别与电子显示屏（9）、运行监测单元和探测单元相连接，控制板（8）通过无线通讯模块与移动端相连接，移动端扫描二维码标识（14）访问后台服务器，控制板（8）通过后台服务器与云端数据库相连接，后台服务器分别与电子栅栏和无线充电桩相连接，无线充电桩与无线充电装置（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述无线充电装置（7）一侧设置有激光测距传感器（18），激光测距传感器（18）与控制板（8）相连接；所述操作板（1）上设置有车载摄像头，车载摄像头与控制箱相连接。

3.根据权利要求1所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述探测单元包括红外线传感器（5），红外线传感器（5）与控制板（8）相连接。

4.根据权利要求1或2所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述无线充电装置（7）包括无线充电接收线圈，无线充电接收线圈通过整流器与电流转换器相连接，电流转换器与蓄电池组相连接，太阳能电池板（3）与蓄电池组相连接，无线充电桩上设置有无线充电发射线圈，无线充电接收线圈与无线充电发射线圈相配合。

5.根据权利要求1所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述电子显示屏（9）上设置有电量指示格（10），电子显示屏（9）一侧设置有报警灯（13）和运行指示灯（12），电子显示屏（9）下方设置有语音播放器（17），语音播放器（17）一侧设置有二维码标识（14），控制板（8）分别与报警灯（13）、运行指示灯（12）、电量指示格（10）和语音播放器（17）相连接。

6.根据权利要求2或5所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述控制板（8）还包括MCU、A/D转换器和存储器，MCU分别与存储器、电子显示屏（9）、电量指示格（10）、报警灯（13）、运行指示灯（12）、车载摄像头和语音播放器（17）相连接，MCU通过A/D转换器分别与激光测距传感器（18）、红外线传感器（5）和运行监测单元相连接，MCU通过无线通讯模块分别与移动端和后台服务器相连接。

7.根据权利要求6所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述运行监测单元包括称重传感器、北斗定位模块、MEMS惯导模块、陀螺仪、加速度传感器、电量检测模块和计量模块，MCU通过A/D转换器分别与称重传感器、北斗定位模块、陀螺仪、加速度传感器、MEMS惯导模块和计量模块相连接，计量模块与电量检测模块相连接，电量检测模块与蓄电池组相连接。

8.根据权利要求1所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述支撑杆（2）上还设置有RFID电子标签（19），电子栅栏上设置有RFID读写器和无线通讯模块，RFID电子标签（19）与RFID读写器相配合，RFID读写器通过无线通讯模块与后台服务器相连接。

9.根据权利要求1所述的智能共享平衡车管理系统，其特征在于，所述平衡车上还设置有智能电机锁，智能电机锁与控制板（8）中的MCU相连接。