CN210483284U - 一种共享单车车锁及共享单车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种共享单车车锁及共享单车。该共享单车车锁包括：车锁本体、主控近程通信模块以及远程通信模块；主控近程通信模块，与车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据锁体控制指令驱动车锁本体的解锁或上锁；主控近程通信模块还用于通过远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给共享单车管理平台；主控近程通信模块，用于获取用户终端的用户信息，通过远程通信模块向共享单车管理平台上报获取的用户信息。通过采用本申请的技术方案，可以实现既能够与用户终端快速连接，又能够和平台进行信息交互，从而提高用户对共享单车的使用的便捷程度的效果。

Description

一种共享单车车锁及共享单车

技术领域

本实用新型实施例涉及共享单车技术领域，尤其涉及一种共享单车车锁及共享单车。

背景技术

目前，共享单车在城市交通中已经逐渐占据了重要的地位，其特点是环保、便捷以及恰好满足了人们短距离交通的交通工具匮乏的需求。

目前，各种共享单车的车锁一般为电子锁或者机械锁，其中电子锁连接速度慢，而且要求用户的手机必须在联网的条件下进行，如果车辆所停靠的位置为网络盲区，则用户不能开锁；而机械锁无法与后台进行连接，当共享单车存在故障时，无法及时将故障状况上报给系统。因此，如何能够兼顾连接速度又能够与服务平台及时进行交互，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种共享单车车锁及共享单车，可以实现既能够与用户终端快速连接，又能够和平台进行信息交互，从而提高用户对共享单车的使用的便捷程度的效果。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种共享单车车锁，包括车锁本体、主控近程通信模块，远程通信模块；

所述主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体的解锁或上锁；

所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；

所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。

进一步的：所述主控近程通信模块通过RS232串口与所述远程通信模块通信连接；

所述主控近程通信模块还用于，控制所述远程通信模块在工作状态与休眠状态进行切换，以使所述远程通信模块能够与所述共享单车管理平台进行间歇性通信。

进一步的，所述远程通信模块，具体用于：

将定位数据发送到所述主控近程通信模块；并根据所述主控近程通信模块的定位数据通信指令，将所述定位数据发送至共享单车管理平台。

进一步的，所述共享单车车锁还包括：

太阳能板，与第一锂电池和第二锂电池连接，用于将太阳能转化为电能，并通过稳压芯片为所述第一锂电池和第二锂电池充电；

所述第一锂电池，用于为所述主控近程通信模块供电；

所述第二锂电池，用于通过升压芯片为所述远程通信模块供电。

进一步的：所述稳压芯片为MP2625B芯片；所述升压芯片为RT4812芯片。

进一步的，所述共享单车车锁还包括：

USB接口，通过所述升压芯片与所述第一锂电池连接，用于提供充电接口。

进一步的：所述远程通信模块连接的SIM卡采用贴片式SIM卡。

进一步的，所述共享单车车锁还包括：

声音播放模块，与所述远程通信模块连接，用于播放通过所述远程通信模块接收的从共享单车管理平台下发的语音信息。

进一步的，所述共享单车车锁还包括：

存储模块，与所述远程通信模块连接，用于存储语音信息，所述语音信息包括从共享单车管理平台下发的语音信息和共享单车自身存储的语音信息。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种共享单车，所述共享单车包括如本实用新型实施例所提供的共享单车车锁。

本申请实施例所提供的技术方案，在共享单车车锁中设置：车锁本体、主控近程通信模块，远程通信模块；所述主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体的解锁或上锁；所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。通过采用本申请所提供的技术方案，可以实现既能够与用户终端快速连接，又能够和平台进行信息交互，从而提高用户对共享单车的使用的便捷程度的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种共享单车车锁的结构框图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种共享单车车锁的结构框图；

图3是本实用新型优选实施例提供的一种共享单车车锁的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的一种共享单车车锁的结构框图，本实施例可适用与共享单车的使用情况，该共享单车车锁可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于共享单车上。

如图1所示，所述共享单车车锁，包括车锁本体100、主控近程通信模块 200以及远程通信模块300；

所述主控近程通信模块200与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体100连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体100的解锁或上锁；

所述主控近程通信模块200还用于通过所述远程通信模块300与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；

所述主控近程通信模块200，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块300向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。

其中，主控近程通信模块可以是包括进程通信功能的控制芯片、比如可以是通过蓝牙、NFC(Near Field Communication，近场通信)或者射频连接等方式建立近程通信连接，具体的，可以是单片机等微控制器与连接芯片的结合，在本实施例中，优选的，主控近程通信模块可以采用蓝牙芯片，这样设置的好处是可以通过蓝牙芯片的蓝牙天线与用户终端建立连接，还可以使用蓝牙芯片进行共享单车车锁的内部控制。

在本实施例中，主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接后，可以在用户终端的相应应用程序中显示开锁、报错等按钮，用以获取用户的开锁指令等，还可以在检测到与用户终端建立连接后直接打开车锁，而在建立连接之前可以通过获取用户的点选操作确定用户的连接指令，这样设置的好处是可以在用户点击后直接和用户终端进行连接，并打开共享单车的车锁，提高共享单车车锁的响应速度。

所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台。在本实施例中，共享单车的使用情况信息可以包括骑行时长、当前地点以及骑行速度等信息。

其中，当用户终端开锁时，远程通信模块的连接状态可以是已经连接至共享单车管理平台，也可以是尚未连接，而在用户骑行过程中，只要远程通信模块实现连接共享单车管理平台时，则将共享单车的使用情况信息上报给共享单车管理平台，这样设置的好处是可以避免由于共享单车的停靠位置为通信效果较差甚至不能够进行通信的地点时，由于不能够和共享单车管理平台连接而无法骑行的问题。本实施例通过提供近端与远端的异步通信，实现了用户可以随时随地通过连接后开锁进行骑行，而无需通过共享单车管理平台发放验证码以及开锁指令等，同时还提高了车辆开锁的速度，使得用户对共享单车的使用更加灵活。

所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。其中，用户信息可以包括用户在共享单车使用程序的用户身份信息等，还可以包括用户的骑行记录信息等。本实施例中，可以将用户信息上报给共享单车管理平台，不仅可以用于骑行费用的计算，还可以根据用户信息数据，为用户提供更加优质的信息服务等。

本申请实施例所提供的技术方案，在共享单车车锁中设置：车锁本体、主控近程通信模块，远程通信模块；所述主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体的解锁或上锁；所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。通过采用本申请所提供的技术方案，可以实现既能够与用户终端快速连接，又能够和平台进行信息交互，从而提高用户对共享单车的使用的便捷程度的效果。

在上述各技术方案的基础上，优选的，所述主控近程通信模块通过RS232 串口与所述远程通信模块通信连接；所述主控近程通信模块还用于，控制所述远程通信模块在工作状态与休眠状态进行切换，以使所述远程通信模块能够与所述共享单车管理平台进行间歇性通信。

在本实施例中，主控近程通信模块通过RS232串口与所述远程通信模块通信连接，使用标准的Attention命令来控制远程通信模块，控制所述远程通信模块在工作状态与休眠状态进行切换，以使所述远程通信模块能够与所述共享单车管理平台进行间歇性通信。这样设置的好处是可以通过主控近程通信模块控制远程通信模块的工作与待机，可以在保证共享单车车锁与共享单车管理平台进行正常通信的情况下，降低远程通信模块的功耗。

在上述各技术方案的基础上，优选的，所述远程通信模块，具体用于：将定位数据发送到所述主控近程通信模块；并根据所述主控近程通信模块的定位数据通信指令，将所述定位数据发送至共享单车管理平台。

其中，远程通信模块可以通过一个或者多个芯片实现定位与通信的功能。具体的可以通过外接定位天线与通信天线进行通信。远程通信模块将定位数据发送到所述主控近程通信模块；并根据所述主控近程通信模块的定位数据通信指令，将所述定位数据发送至共享单车管理平台。这样设置的好处是可以避免频繁的和共享单车管理平台进行数据交互，尤其是定位数据，这样在降低功耗的同时，可以简化共享单车内部的设计，通过简单的设计即可以实现对定位数据的发送方式的控制。

实施例二

图2是本实用新型实施例二提供的一种共享单车车锁的结构框图，在上述实施例的基础上，进行了进一步的优化。

如图2所示，所述共享单车车锁，还包括：

太阳能板400，与第一锂电池500和第二锂电池600连接，用于将太阳能转化为电能，并通过稳压芯片为所述第一锂电池500和第二锂电池600充电；

所述第一锂电池500，用于为所述主控近程通信模块200供电；

所述第二锂电池600，用于通过升压芯片为所述远程通信模块300供电。

本实施例解决了共享单车车锁的能源问题，采用太阳能板以及可充电的锂电池作为共享单车车锁的能源系统，可以达到共享单车车锁一直处于在线的状态，可以有效避免因为能源问题而使得共享单车无法被使用的问题。

在本实施例中，太阳能板可以设置与车筐位置以及车把位置。太阳能板通过稳压芯片进行稳压后，为第一锂电池和第二锂电池供电，可以为锂电池提供稳定有效的电流，保证锂电池的使用寿命。其中，优选的，所述稳压芯片为 MP2625B芯片；所述升压芯片为RT4812芯片。

在本实施例中，稳压芯片还可以连接一个线路切换电路，用于对充电线路进行切换。例如，当第一锂电池已经充电到一定程度后，可以通过稳压芯片进行线路切换，使得太阳能板所提供的电能向第二锂电池充电。这样设置的好处是可以使得两个锂电池的电量均衡，保证共享单车的正常使用。

在本实施例中，优选的，还可以设置USB接口，通过所述升压芯片与所述第一锂电池连接，用于提供充电接口。这样设置的好处是可以为使用共享单车的用户提供数据线充电接口，可以应对用户终端没电等特殊问题，提高用户的使用体验。

本实施例所提供的能源系统，通过采用太阳能板将太阳能转化为电能，并采用两块锂电池进行电能的存储和提供，在保证共享单车车锁在线的同时，还使得共享单车的使用更加绿色环保。

在上述各实施例的基础上，可选的，所述远程通信模块连接的SIM卡采用贴片式SIM卡。这样设置的好处是可以保证在用户的骑行路段相对崎岖坎坷的情况下，远程通信模块始终在线，不会出现因为颠簸等情况而导致远程通信模块与SIM卡接触不良的问题。

在上述各实施例的基础上，可选的，所述共享单车车锁还包括：声音播放模块，与所述远程通信模块连接，用于播放通过所述远程通信模块接收的从共享单车管理平台下发的语音信息。这样设置的好处是可以提高用户对于共享单车的使用便捷度，可以为没有使用过共享单车的用户，或者老人儿童等，提供骑行辅助语音等。

在上述各实施例的基础上，可选的，所述共享单车车锁还包括：存储模块，与所述远程通信模块连接，用于存储语音信息，所述语音信息包括从共享单车管理平台下发的语音信息和共享单车自身存储的语音信息。这样设置的好处是可以在共享单车管理平台需要与用户进行交互时，通过存储模块存储语音信息，并将其通过声音播放模块播放出来，可以保证共享单车管理平台对共享单车的管理工作。

实施例三

本申请实施例提供了一种共享单车，该移动终端中可集成本申请实施例提供的共享单车车锁。

图3是本实用新型优选实施例提供的一种共享单车车锁的示意图。本申请实施例所提供的技术方案，在共享单车车锁中设置：车锁本体、主控近程通信模块，远程通信模块；所述主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体的解锁或上锁；所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息。通过采用本申请所提供的技术方案，可以实现既能够与用户终端快速连接，又能够和平台进行信息交互，从而提高用户对共享单车的使用的便捷程度的效果。

上述实施例中提供的共享单车，具备共享单车车锁相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的共享单车车锁。

优选实施例

为了能够让本领域技术人员更加清晰的了解本实用新型实施例所提供的技术方案，本实用新型还提供了一个优选实施例，对具体的技术细节进行说明。

首先解决整个共享单车车锁的能源问题，本方案使用3.6V、5000mHA的2 节并联的18650锂电池给整个智能锁供电，然后外面用太阳能板给锂电池充电。这里需要解决2个问题：1、电池给GSM供电需要升压，保证低压的时候给模块供电的电压稳定；2、太阳能板的电压本身是不稳定的，供电电流也是不稳定的，需要解决太阳能板给电池充电的问题。本方案采用的是MPS的MP2625B给电池充电，用RT4812升压给模块供电。

本方案采用蓝牙芯片来连接手机应用程序，另外也做主控CPU用。蓝牙芯片的供电由电池通过LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器)转换成 3.3V供电。通过手机APP可以控制智能锁开锁，查询智能锁状态，信息等。另外做主控CPU可以用来控制远程通信模块的休眠，定时起来上线上报给平台位置、状态等信息。

共享单车车锁的锁开关主要是用马达来控制微动开关实现。马达芯片的本方案用的是TI方案的8837，通过蓝牙芯片来控制马达正转反转，同时我们还需要检测微动开关的状态，需要知道锁是开还是关。这些都可以通过控制检测蓝牙的I/O口来实现。

接下来是远程通信模块。通信单元，是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。通信单元具有发送SMS短信，语音通话，GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。简单来讲，通信单元加上键盘、显示屏和电池，就相当于一部手机。通信单元根据提供的数据传输速率又可以分为GPRS模块、EDGE模块、3G模块和纯短信模块。短信模块只支持短信服务。GPRS，可说是GSM的延续。它经常被描述成"2.5G"，也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。GPRS的传输速率从56K到114Kbps不等，理论速度最高达171k，实际测试的下传速度在25K左右。相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有更快的访问数据通信速度，GPRS技术还具有在任何时间、任何地点都能实现连接，永远在线、按流量计费等特点。EDGE技术进一步提升了数据传输的速率到270K，被称为"2.75G"，数据传输速率更2倍于GPRS。目前，国内的GSM网络普遍具有 GPRS通讯功能，移动和联通的网络都支持GPRS，EDGE也已经在全国范围覆盖。本方案用的是GPRS模块。

本方案用蓝牙芯片做主控CPU通过RS232串口与通信单元通信，使用标准的AT命令来控制通信单元实现各种无线通信功能，例如:发送短信，拨打电话， GPRS拨号上网等。这里还实现了平台文本下发语音播报。通过平台下发文本给GPRS模块，经过GPRS解析后通过功放放大，经喇叭播出。

另外与通信单元相关联的SIM卡，优选的，使用贴片的SIM卡，单车的骑行道路千奇百怪，你没办法预料用户使用共享单车骑行在什么道路上，而且单车的防震功能也不好，使用结构型安装类的SIM卡容易接触不良，或者直接在震动时脱落。使用贴片的SIM卡，直接贴在PCB板上面，没有震动掉卡这个隐患。

远程通信模块的定位单元，为了方便共享单车的管理和维护，需要在智能锁里面加一个GPS模块来定位单车。目前各家共享单车公司在每个城市投入了大量的单车，有些单车在骑行后可能会放到了比较偏僻的地方，有些单车可能在使用的过程中坏了变成了僵尸车，那么维护人员需要去找到这些车就需要用到GPS模块定位来寻找。另外用户在使用共享单车的APP时，还需要提醒用户附近有没有单车，或者在最近的哪些地方有单车都要用到GPS模块定位来实现。本方案用蓝牙芯片做主控CPU通过RS232串口与GPS模块通信，GPS模块会主动的发送位置信息给蓝牙芯片，蓝牙芯片通过与通信单元通讯上报给平台 GPS的位置信息。

在设计GPS天线时需要考虑到智能锁的外壳，现在的共享单车车锁大多使用的是金属外壳，金属外壳对GPS天线有屏蔽作用，如果天线的位置和布局不好的话可能会影响定位效果。同样的在设计蓝牙和GSM天线时也需要注意金属外壳，根据外壳去调试天线。

在这个共享单车车锁方案较难处理的问题有以下几点：

一、太阳能充电。太阳能电压电流不稳定，根据光照强弱会变化，要保证在低压和低电流的时候也能给电池充电。

二、整个智能锁的功耗。功耗要低，不然碰到连续几天阴天可能就会耗光电池，怎样做到低功耗需要慢慢的调试。

三、整个方案有3个内置天线。怎样做到互不干扰，需要在设计PCB的时候仔细考虑布局，在设计PCB时，最好做多层板，增加PCB板的抗干扰性。

四、蓝牙芯片工作的可靠性。蓝牙芯片的可靠性关系到智能锁的可靠性，蓝牙芯片控制开锁的马达，一旦蓝牙芯片不工作了，锁就无法打开了，单车也没法使用了。

随着互联网的发展，共享单车也在持续投放，单车智能锁的使用量也越来越大，其作用也会越来越广。例如说通过通信单元联通后台，查询身份证是否满足骑行单车的年龄，如果不满足可以不开锁。例如说通过智能锁来限制单车在骑行后停车的位置等。

本优选实施例可以解决现有技术中，机械锁一旦出现开锁失误无法及时上报，以及电子锁只有通过后台连接才能够实现开锁，就会出现当无法联网时，车锁将无法被启动的问题。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种共享单车车锁，其特征在于，包括车锁本体、主控近程通信模块以及远程通信模块；

所述主控近程通信模块与用户终端建立近程通信连接，还与所述车锁本体连接，用于在与用户终端建立近程通信连接后产生锁体控制指令，并依据所述锁体控制指令驱动所述车锁本体的解锁或上锁；

所述主控近程通信模块还用于通过所述远程通信模块与共享单车管理平台建立远程通信连接，将共享单车的使用情况信息上报给所述共享单车管理平台；

所述主控近程通信模块，还用于获取所述用户终端的用户信息，通过所述远程通信模块向所述共享单车管理平台上报获取的用户信息；

其中，所述主控近程通信模块包括蓝牙、NFC以及射频连接中的至少一种通信功能的控制芯片，用于建立近程通信连接。

2.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于：所述主控近程通信模块通过RS232串口与所述远程通信模块通信连接；

所述主控近程通信模块还用于，控制所述远程通信模块在工作状态与休眠状态进行切换，以使所述远程通信模块能够与所述共享单车管理平台进行间歇性通信。

3.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于，所述远程通信模块，具体用于：

将定位数据发送到所述主控近程通信模块；并根据所述主控近程通信模块的定位数据通信指令，将所述定位数据发送至共享单车管理平台。

4.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于，还包括：

太阳能板，与第一锂电池和第二锂电池连接，用于将太阳能转化为电能，并通过稳压芯片为所述第一锂电池和第二锂电池充电；

所述第一锂电池，用于为所述主控近程通信模块供电；

所述第二锂电池，用于通过升压芯片为所述远程通信模块供电。

5.根据权利要求4所述的共享单车车锁，其特征在于：所述稳压芯片为MP2625B芯片；所述升压芯片为RT4812芯片。

6.根据权利要求4所述的共享单车车锁，其特征在于，还包括：

USB接口，通过所述升压芯片与所述第一锂电池连接，用于提供充电接口。

7.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于：所述远程通信模块连接的SIM卡采用贴片式SIM卡。

8.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于，还包括：

声音播放模块，与所述远程通信模块连接，用于播放通过所述远程通信模块接收的从共享单车管理平台下发的语音信息。

9.根据权利要求1所述的共享单车车锁，其特征在于，还包括：

存储模块，与所述远程通信模块连接，用于存储语音信息，所述语音信息包括从共享单车管理平台下发的语音信息和共享单车自身存储的语音信息。

10.一种共享单车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的共享单车车锁。

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