JP2008537520A - 自転車自動保管システムおよびこのシステムのための自転車 - Google Patents

Abstract

電気式自転車を保管するための自動システムでは、自転車（１）の電池が、施錠ステーション（８）によって再充電される。各自転車の電子制御回路は、自転車が施錠ステーション上に施錠されていない間は、電池の再充電回路の動作を妨げる。

Description

本発明は、自転車自動保管システム、および、これらのシステムのための、特に一時的に公衆に利用可能となることが意図される自転車に関する。

より具体的には、本発明は、自転車自動保管システムに関し、このシステムは、それぞれ施錠装置および電子制御回路を有する複数の自転車（たとえば二輪自転車など）と、前記自転車が使用されていないときに前記自転車の前記施錠装置をそこに施錠することができる複数の施錠ステーションと、少なくともいくつかの施錠ステーションから自転車を選択的に借りることを可能にするようにされ、制御装置に対応する施錠ステーション上に施錠された自転車の前記電子制御回路と通信するようにされた、少なくとも１つの制御装置とを備える。

国際公報第０２／０９５６９８号の文書には、そのような自転車保管システムの例が記載されている。

本発明の目的は、特に、このタイプのシステムをさらに改善することである。

この目的のために、本発明によれば、問題にする種類の自転車保管システムは、少なくともいくつかの施錠ステーションが、電源と、電源から前記施錠ステーション上に施錠された自転車に電力を供給するようにされた、第１の電源供給インタフェースとを備え、少なくとも数台の自転車が、主電池によって給電される電気推進モータを備える電気推進式自転車であり、主電池は電子制御回路によって制御される再充電回路に接続され、前記再充電回路が、第２の電源供給インタフェースに接続され、第２の電源供給インタフェースは、自転車が施錠ステーション上に施錠されているとき、第１の電源供給インタフェースを通じて電源から電力を受けるようにされ、電子制御回路は、自転車が施錠ステーション上に施錠されているかどうかを判断し、自転車が施錠ステーション上に施錠されているときのみ、再充電回路が主電池に充電するよう動作することを可能にするようにされていることを、特徴とする。

これらの構成により、システムの使用者が、電気推進式自転車を借りることができると同時に、これらの自転車の電池を良好な状態で再充電することができ、かつ高度な盗難防止がもたらされる。というのも、盗まれた自転車は、自転車自動保管システムから離れたところで容易に再充電することができず、したがって、その重量が比較的大きいことにより（電気推進式自転車は常に、純粋に人間によって推進される自転車よりも著しく重い）、実質的に使用不可能となるからである。

本発明の別の実施形態では、必要であれば、以下のいずれか１つおよび／またはその他の構成を用いることもできる。
− 電子制御回路は、自転車が施錠ステーション上に施錠されているとき、制御装置との所定の通信の後にのみ、再充電回路が主電源に充電するよう動作することを可能にするようにされている。
− 自転車の施錠装置は、施錠ステーションに属する相補的な施錠装置と相互作用し、第１および第２の電源供給インタフェースが、それぞれ相補的な施錠装置および施錠装置に設けられている。
− 施錠装置および相補的な施錠装置は、互いに嵌り合うことによって相互作用し、自転車が施錠ステーション上に施錠されているとき第１および第２の電源供給インタフェースを遮蔽するようにされている。
− 制御装置は、電源を制御し、自転車が施錠ステーション上に施錠されている場合のみ、前記第１の電源供給インタフェースに電力を供給するようにされている。
− 施錠ステーションは、係留部材を備え、各自転車の施錠装置は、自転車の電子制御回路によって制御され係留部材に係止するようにされている電気式かんぬきを有する。
− 係留部材は、自転車の電子制御回路によって読取り可能な識別手段を備える。
− 制御装置は、第１の短距離無線通信インタフェースを有し、自転車は、第１の通信インタフェースと通信するようにされた第２の短距離通信インタフェースを有し、この第２の通信インタフェースは、自転車の電気制御回路に接続され、制御装置は、第１の通信インタフェースおよび第２の通信インタフェースを通じて各自転車の施錠装置を制御するようにされている。
− 第１および第２の通信インタフェースは、無線通信インタフェースである。
− 電源は、低電圧（たとえば２０ボルト未満）を供給する。
− 再充電回路は、第２の電源供給インタフェースに電圧が存在する限り２次電池に給電するようにされ、２次電池は、電子制御回路に給電する。
− 制御装置は、供給電流の変調により、第１および第２の電源供給インタフェース経由で自転車の電子制御回路と通信するようにされている。

本発明はまた、上記で定義したようなシステムのための自転車に関し、この自転車は、施錠装置と、電子制御回路と、自転車を推進するようにされた電気推進モータと、電気モータに給電する主電池と、電子制御回路によって制御され主電池に接続される再充電回路と、前記再充電回路に接続され、自転車が施錠ステーション上に施錠されているとき外部電源から電力を受け取るようにされた電源供給インタフェースとを備え、電子制御回路は、自転車が施錠ステーション上に施錠されているかどうかを判断し、自転車が前記施錠ステーション上に施錠されているときのみ、再充電回路が主電池に充電するよう動作することを可能にするようにされている。

本発明のその他の特徴および利点は、限定を意図せず例として提供されるその２つの実施形態を、添付の図面を参照しながら以下で説明することによって明らかになるであろう。

様々な図面において、同じ参照符号は、同一または同様の要素を示す。

図１に示すように、本発明は、特に二輪自転車など自転車を保管するための自動システム１に関し、このシステムは、それらの自転車をたとえば一般道路上に公衆に利用可能となるようなやり方で保管することを可能にする。少なくともいくつかの自転車１は、知られているタイプの電気推進式自転車である。

この自転車自動保管システムは、たとえば各自転車保管領域７内に、対話型端末２など制御装置を有し、端末２はユーザインタフェースを備え、ユーザインタフェースは、たとえば、支払いの確認、デビットカード口座からの集金のための認証の確認、又は別の目的、に使用される、たとえばキーパッド３、画面４、可搬式電子カード読取り装置５、および必要であれば切符発行装置６を有する。

たとえば複数の施錠ステーション８を備える自転車保管領域７は、自転車１が使用中でないときにそれらを収容するために対話型端末２の付近に配置される。

各自転車１は、保管領域７に戻されると、たとえば、そのフレーム１ａに枢動式に取り付けられたスタンド１ｂで静止することができる。さらに図２に示すように、各自転車は施錠装置９を有し、この施錠装置９は、たとえば、各自転車のフレーム１ａにしっかり固定されたカラー９ａ（または別の支持部）上に取り付けることができ、これにより、自転車１を施錠ステーション８上に施錠することが可能になる。

各施錠装置９は、たとえば、対応する施錠ステーション８に固定された受動型の係留部材１０（すなわち電気的に作動されないもの）など、施錠ステーション８に属する相補的な施錠装置に施錠されるようにされている。

図１に示す例では、各施錠ステーション８は、たとえば、地面に固定された垂直な端末の形をとり、図２により詳細に示すように、各係留部材１０はたとえば、被覆された電気ケーブルなど（有利には破壊抵抗シースを有する）のケーブル１１によって対応する施錠ステーション８等に連結される、一例としてプラスチック製のフラットなキーの形をとることができる。

図２に示すように、係留部材１０は、たとえば、細長い本体１０ａおよび拡大した頭部１０ｂを有するプレート形状であってもよく、拡大頭部１０ｂはたとえば、細長本体１０ａに対面する２つのショルダ１０ｃを有する。係留部材１０は、たとえば、拡大頭部１０ｂの反対側に位置する細長本体１０ａの端部経由でケーブル１１に連結されてもよい。

図２および図３に示すように、係留部材１０は、たとえば、施錠装置９のケーシング１３内のスロット１２内に少量の遊びをもって係合することができる。

ケーシング１３内で、当該レバーの中間位置に配置された軸１５ａの周りで枢動するレバー１５によってそれぞれ担持された２つのフック１４もまた、このケーシング１３内に位置していてもよい。各フック１４は、スロット１２内に横方向に貫入するようにされている。

各フック１４は、前記係留部材がスロット１２内に完全に係合されたとき、施錠部材１０の一方のショルダ１０ｃの後方に係合するようにされた停止縁部１６と、スロット１２の開口部へと向けられたカム縁部１７と、を有することができ、カム縁部１７は、係留部材１０がスロット１２内に導入されるとき、係留部材の拡大頭部１０ｂがフック１４を矢印１８の方向へと外側に（それが後退位置に達し前記拡大頭部１０ｂの通過が可能になるまで）押し戻すことができるように斜めに延びている。

必要に応じて、拡大頭部１０ｂは、その前部、すなわち細長本体１０ａと反対側の端部に、丸まったまたは面取りされた縁部を有していてもよく、これにより係留部材１０がスロット１２内へと挿入されるときに、フック１４をより容易に方向１８に押し戻すことを可能にすることができる。

レバー１５はそれぞれ、対応するフック１４がスロット１２内に突出する、図２に示す施錠位置に向かうように、ばね１９によって矢印２０の方向に弾性作用を受ける。さらに、対応する枢動軸１５ａに関してフック１４の反対側にあるレバー１５の各端部２１は、電子制御回路２３に接続された電磁石２２の両側に位置している。電子制御装置２３が電磁石２２に給電すると、電磁石２２はレバー１５の２つの端部２１をそれに向かって引き寄せ、それらを矢印１８の方向でそれらの後退位置へと動かして、係留部材１０の解放を可能にする。すなわち、フック１４、レバー１５、および電磁石２２が、電気錠を構成する。

図３に示すように、施錠装置９はさらに、小型電子回路２４を（たとえば誘導によって）読み取るようにされた通信インタフェース２５を有することができ、小型電子回路２４は、たとえば係留部材を構成する材料中に埋め込むことなどによって係留部材内に一体化される。この電子回路２４は、たとえば、対応する施錠ステーション８の識別コードを含むことができる。

係留部材１０はまた、この場合、施錠装置９に属する相補的な接続端子３４と接触するようにされた接続端子３３によって構成された第１の電源供給インタフェースを有することもできる。係留部材１０が施錠装置９内に嵌め込まれると、接続端子３３、３４は遮蔽される。これは、公衆への電気的な危険をなくすのに役立つ。

図４に示すように、対話型端末２は、キーパッド３、画面４、カード読取り装置５、および、切符発行装置６と通信する、マイクロプロセッサなどの電子中央ユニット２６（ＵＣ）を有することができる。中央ユニット２６はまた通信インタフェース２７（ＣＯＭ）と通信し、このインタフェースはたとえば無線または別の手段によって中央サーバ２８（Ｓ）と通信することができる。

対話型端末２の中央ユニット２６はまた短距離無線通信インタフェース２９（ＣＯＭ１）に接続され、このインタフェース２９は、たとえば一般に５０ｍ未満で有利にはおよそ１０ｍである、実質的に保管領域７に限定された距離範囲を有する。

この通信インタフェース２９は、各自転車の施錠装置９に属する同様の通信インタフェース３０（ＣＯＭ２）と遠隔通信するようにされている。有利には、２つの通信インタフェース２９、３０は、無線（有利にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ、ＤＥＣＴおよびＺｉｇｂｅｅプロトコルから選択される短距離無線通信プロトコル）よって通信するインタフェースとすることができる。

必要に応じて、インタフェース１２の空間的な有効範囲の形状を、前記インタフェース１２のアンテナの選択および／または方位に従って現場の構造に合わせることができる。

各施錠ステーションはまた、たとえば対話型端末２の中央ユニット２６によって制御されると共に公共の電力供給等によって給電される電源供給回路からなる電源３５（ＦＥＥＤ１）を備えている。電源３５は、好ましくは低電圧で（たとえば２０ボルト未満の電圧で）、第１の電源供給インタフェースすなわち接続端子３３に選択的に給電するようにされている。

各自転車１の、特にマイクロプロセッサを含むことができる電子制御回路２３（ＵＣ）は、通信インタフェース３０、電磁石２２（ＥＭ）、インタフェース２５（ＣＯＭ３）および、必要に応じて発光ダイオードなどの信号装置３１、さらにはスタンド１ｂの位置を検出するセンサ３２（ＳＥＮＳ）、に接続される。

自転車の電子制御回路２３はまた、再充電回路３６（ＦＥＥＤ２）も制御する。再充電回路３６は、第２の電源供給インタフェース（この場合接続端子３４）、および、自転車の電気モータ３８（Ｍ）に給電する主電池３７（ＢＡＴＴ１）に接続される。

再充電回路３６はまた、電子制御回路２３に給電する２次電池３９（ＢＡＴＴ２）にも接続される。この２次電池３９は必要に応じて自転車のダイナモによって常時再充電可能である。

上記装置は、以下のように動作する。

使用者は、保管領域７内にある自転車１を借りることを望むとき、たとえば、電子デビットカードを対話型端末２の読取り装置５内に挿入し、キーパッド３で暗号を入力することができる。

次いで端末２は、保管領域７内にある自転車１を解放するための認証を受けるために、サーバ２８と通信する。保管領域７内にあるすべての自転車１は、通信インタフェース２９、３０によって前記対話型端末と通信するので、対話型端末２によって識別することができる。

自転車を解放するための認証は、たとえば使用者の署名の正当性に従って、あるいは、必要であれば対話型端末２および／またはサーバ２８とキャッシュサーバ（図示せず）との通信に従って与えられる。

自転車１を解放するための許可を受け取ると、対話型端末２は、保管領域７内の自転車１のうちの１台に向かって、この自転車の電子制御回路２３が電磁石２２を動作させて対応する施錠装置９内に挿入されている係留部材を解放するように、命令を無線で送信する。同時に、対話型端末２はまた、使用者の識別コードまたはトランザクション識別コードを、その自転車１と、このコードを保管するこの自転車の電子制御回路２３とに送信することができる。

次いで自転車の電子制御回路２３は、使用者が解錠された自転車を識別できるように、その発光ダイオード３１を発光させることができる。次いで使用者は、この自転車を自由に借りて使用することができる。

続いて、使用者が、借りた自転車を保管領域７（そこから自転車を借りた保管領域、または同様の保管領域とすることができる）へと戻すことを望むとき、使用者は単に、自転車を所望の保管領域７へと戻し、自転車のスタンド１ｂを下げ、１つの施錠ステーション８の係留部材１０を施錠装置のスロット１２内に挿入するだけでよく、これにより、それがフック１４によって自動的に施錠される。

この保管領域７に対応する対話型端末２は、この自転車が保管領域７に入るとすぐに第無線によって自転車１との通信を確立し、次いで、トランザクション終了データ要素を下記点検の後、サーバに送信する。
−自転車の電子制御回路２３内に記憶された使用者識別子またはトランザクション識別子の点検。
−係留部材の電子回路２４を読み取ることによる、自転車が施錠された施錠ステーション８の点検。
−必要に応じ、スタンド１ｂの位置の点検。

自転車が施錠ステーション８上に施錠される前は、対話型端末２の中央ユニット２６は、係留部材の接続端子３３に電圧が加えられないように電源供給回路３５を無力化する。同様に、施錠装置の電子制御回路２３は、いかなる電源を施錠装置の接続端子３４に接続しても主電池３７を再充電することができないように、主電池３７を再充電するための再充電回路３６の動作を阻止する。

自転車が施錠ステーション８上に施錠されると、電子制御回路２３は、係留部材の電子回路２４を検出するインタフェース２５によって、この施錠を識別する。自転車の正常な施錠はまた、この回路２４の検出後のみでなく、対話型端末２との所定の通信の後にも、電子制御回路２３によって判断することができ、通信は、たとえば対話型端末２からの受信確認によって、または前記対話型端末２によって送信される電池再充電の命令によって終了することができる。

電子制御回路２３は次いで、主電池３７の再充電が可能になるように、再充電回路３６を動作させる。電子制御回路２３はまた、接続端子３３に電力を供給するように電源回路３５を制御する対話型端末の中央ユニット２６とも通信する。次いで、自転車の主電池３７は、施錠ステーションの電源回路３５から再充電される。

特に、たとえば施錠ステーション８が風雨から保護された場所に配置される場合、または、自転車の施錠装置が貫入する施錠ステーションのハウジング（図示せず）内に係留部材が配置される場合など、係留部材が何らかの知られた方法によって悪天候から保護される場合、必要であれば、電源回路３５は係留部材１０の接続端子３３に常時給電できることに留意されたい。

再充電回路３６はいつでも２次電池３９の再充電を可能にするので、この場合、自転車がその施錠ステーション上に施錠されたときに、電子制御回路３３への定常的な電力の供給が保証され、したがって、その主電池３７およびその２次電池３９が完全に放電した状態で自転車１が施錠ステーション８に戻されたとしても、前記電子制御回路を正常に動作させることが可能になる。

さらに、電源回路３５が接続端子３３に電圧を常時加える場合、電源回路３５および再充電回路３６を通じ、搬送電流の変調によって、電子制御回路２３を中央ユニット２６と通信させることができること、に留意されたい。

電源回路３５から再充電回路３６への電力の供給は、上記で説明したような電気接続のみによってではなく、電磁誘導によって実現することもできることにも留意されたい。

最後に、本発明は明らかに、各自転車１が受動型の係留部材のみを有し保管ステーション８が電気錠を有する、自転車保管システムに応用可能である。

本発明の第１の実施形態による、自転車自動保管システムを示す概略斜視図である。 施錠ステーションのうちの１つの係留部材上に施錠された、図１の自転車施錠装置を示す断面詳細図である。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。 図１の自転車保管システムのブロック図である。

Claims (13)

1. それぞれ施錠装置（９）および電子制御回路（２３）を有する複数の自転車（１）と、
   前記自転車が使用されていないときに前記自転車の前記施錠装置（９）をそこに施錠することができる複数の施錠ステーション（８）と、
   少なくともいくつかの施錠ステーション（８）から自転車（１）を選択的に借りることを可能にするようにされ、対応する前記施錠ステーション（８）上に施錠された自転車の前記電子制御回路（２３）と通信するようにされた少なくとも１つの制御装置（２）と、を備える自転車自動保管システムであって、
   少なくともいくつかの前記施錠ステーション（８）は、電源（３５）と、前記電源（３５）から前記施錠ステーション上に施錠された自転車（１）に電力を供給するようにされた第１の電源供給インタフェース（３３）と、を備え、
   少なくとも数台の自転車（１）は、電気推進式自転車であり、主電池（３７）によって給電される電気推進モータ（３８）をそれぞれ備え、前記主電池は前記電子制御回路（２３）によって制御される再充電回路（３６）に接続され、前記再充電回路（３６）は、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているときに前記第１の電源供給インタフェース（３３）を通じて前記電源（３５）から電力を受け取るようにされた第２の電源供給インタフェース（３４）に接続され、
   前記電子制御回路（２３）は、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているかどうかを判断し、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているときのみ前記再充電回路（３６）が前記主電池（３７）に充電するよう動作することを可能にするようにされている自転車自動保管システム。
2. 前記電子制御回路（２３）は、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているとき、前記制御装置（２）との所定の通信の後にのみ、前記再充電回路（３６）が前記主電池（３７）に充電するよう動作することを可能にするようにされている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記自転車の前記施錠装置（９）は、前記施錠ステーション（８）に属する相補的な施錠装置（１０）と相互作用し、前記第１および第２の電源供給インタフェース（３３、３４）が、それぞれ前記相補的な施錠装置（１０）および前記施錠装置（９）に設けられている、請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 前記施錠装置（９）および前記相補的な施錠装置（１０）は、互いに嵌り合うことによって相互作用し、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているとき、前記第１および第２の電源供給インタフェース（３３、３４）を遮蔽するようにされている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記制御装置（２）が前記電源（３５）を制御し、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているときのみ、前記第１の電源供給インタフェース（３３）に電力を供給するようにされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記施錠ステーション（８）が係留部材（１０）を備え、各自転車の前記施錠装置（９）が、前記自転車の前記電子制御回路（２３）によって制御され前記係留部材（１０）に係止するようにされた電気式かんぬき（１４）を有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記係留部材（１０）が前記自転車の前記電子制御回路（２３）によって読取り可能な識別手段（２４）を有する、請求項６に記載のシステム。
8. 前記制御装置（２）が第１の短距離無線通信インタフェース（２９）を有し、
   前記自転車は、前記第１の通信インタフェース（２９）と通信するようにされた第２の短距離無線通信インタフェース（３０）を有し、この第２の通信インタフェース（３０）は前記自転車の前記電子制御回路（２３）に接続され、前記制御装置（２）は前記第１の通信インタフェース（２９）および前記第２の通信インタフェース（３０）を通じて各自転車の前記施錠装置（９）を制御するようにされている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記第１および第２の通信インタフェース（２９、３０）が無線通信インタフェースである、請求項８に記載のシステム。
10. 前記電源（３５）が低電圧を供給する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記再充電回路（３６）は前記第２の電源供給インタフェース（３４）に電圧が存在する限り２次電池（３９）に給電するようにされ、前記２次電池（３９）は前記電子制御回路（２３）に給電する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記制御装置（２）は、供給電流を変調することで、前記第１および第２の電源供給インタフェース（３３、３４）経由で前記自転車の前記電子制御回路（２３）と通信するようにされている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記請求項のいずれか一項に記載のシステムのための自転車であって、
    施錠装置（９）と、
    電子制御回路（２３）と、
    前記自転車（１）を推進するようにされた電気推進モータ（３８）と、
    前記電気モータ（３８）に給電する主電池（３７）と、
    前記電子制御回路（２３）によって制御され前記主電池（３７）に接続される再充電回路（３６）と、
    前記再充電回路（３６）に接続され、前記自転車（１）が施錠ステーション（８）上に施錠されているとき外部電源（３５）から電力を受け取るようにされた電源供給インタフェース（３４）と、を備え、
    前記電子制御回路（２３）は、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているかどうかを判断し、前記自転車（１）が前記施錠ステーション（８）上に施錠されているときのみ前記再充電回路（３６）が前記主電池（３７）を充電するよう動作することを可能にするようにされている自転車。

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