JP2020111314A - 電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえ電動ロックが破壊されても、電動自転車のモータは電子ロックの解錠通知を受けないと、電動自転車を駆動するための出力が許可されない電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置を提供する。【解決手段】電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置は、自転車制御装置２０、モータ２２、電子ロック２３および無線制御装置３０を有し、自転車制御装置２０はモータ制御ユニット２１を備え、モータ２２に連接する。電子ロック２３は施錠制御装置２４および電動ロック２７を有し，施錠制御装置２４は無線制御装置３０の操作信号を受信し、無線制御装置３０が動作を許可するか否かを判断し、動作許可すると電動ロック２７が施錠されモータ制御ユニット２１によってモータ２２が補助動力を出力できないことを自転車制御装置２０に通知する。もしくは電動ロック２７を解錠すると、モータ制御ユニット２１によってモータ２２が補助動力を出力できることを自転車制御装置２０に通知する。【選択図】図４

Description

本発明は、電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置に関し、特に電動自転車のモータは電子ロックの解錠通知を受けないと、電動自転車を駆動するための出力が許可されないものに係る。

電動自転車は、日常において、人々の足として非常に便利に利用され普及している。盗難を防止するため、電動自転車のユーザーは、各種施錠（例としてＵ字ロック、チェーンロック．．．）を選び盗難防止具としている。盗難防止として、また使いやすいものとして、図１、２、３に示すのは、公知の鍵が不要なギア式回転開閉ロック構造のスマート型自転車電子ロックであり、それは主に筺体１０を設け、筺体１０はペダルに対応する車輪箇所の車体フレーム上に設置し、筺体１０内には制御ユニット１１を設ける。制御ユニット１１には制御モジュール１２を設置し、制御モジュール１２にはＲＦＩＤモジュール１３を連接する。ＲＦＩＤモジュール１３はユーザーのＲＦＩＤカードと相互に誘導制御される。更に制御モジュール１２はＧＰＳ測位モジュール１４を連接し、ＧＰＳ測位モジュール１４は自転車電子ロック所在位置に対して衛星測位を行う。更に制御モジュール１２にはＧＳＭモジュール１５を連接し、ＧＳＭモジュール１５はユーザーのモバイル機器へ関連情報を送る。他に制御モジュール１２には動力源１６を連接し、動力源１６は回転ギア１７を連結し、動力源１６によって回転ギア１７が回転される。他に筺体１０内の自転車の車輪の車輪幅に対応してロック部材１８を設け、ロック部材１８の回転ギア１７対応位置には歯部１８１が成形されており、ロック部材１８の歯部１８１と回転ギア１７が相互に噛み合う。これらによって、動力源１６が回転ギア１７を通じてロック部材１８を施錠、解錠する。しかしながら、上述の構造は、盗難防止に電子ロックは効果があるが、ニッパーのような破壊工具によってロック部材１８を壊せば、動力源１６を動かして回転ギア１７を回転させることができるので、電動自転車は即座に盗まれてしまうため、改善の必要がある。

電動自転車の自転車制御装置と、電子ロックの施錠制御装置の間で相互に情報を伝送しあい、電子ロックが施錠された時モータは動力が出力されず、電子ロックが解錠された時モータは動力が出力される。これらによって、たとえ電子ロックが壊されても、モータは施錠制御装置の許可通知を受けとっていないため、モータ箇所は動力出力停止状態であり、電動自転車は動力補助がなく、ただ一般自転車として使用することしかできないため、窃盗願望を下げる効果を達成する電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置を提供して、上述の問題を改善することを本発明の主な課題とする。

発明の上述の課題にもとづき、電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置を提供する。それは自転車制御装置、モータ、電子ロック、電池および無線制御装置を有し、且つ自転車制御装置はモータ、電子ロックおよび電池を電気連接する。
自転車制御装置はモータ制御ユニットを備えてモータに連接し、モータ制御ユニットはモータを作動もしくは停止させる。
電子ロックは施錠制御装置および電動ロックを有し，施錠制御装置は信号受信ユニットおよび検証ユニットを備え，施錠制御装置は自転車制御装置および電動ロックをそれぞれ連接し，信号受信ユニットは無線制御装置の操作信号を受信し，無線制御装置が動作を許可するか否かを検証ユニットに判断させ、動作を許可した無線制御装置は電動ロックを施錠し，更に施錠制御装置はモータが補助動力を電動自転車に出力できないことを自転車制御装置のモータ制御ユニットに通知する。
もしくは電動ロックを解錠すると、施錠制御装置はモータが電動自転車に補助動力を出力できることを自転車制御装置のモータ制御ユニットに通知する。
および電池は自転車制御装置、モータおよび電子ロックに電源を供給する。

本発明の一実施例において、そのうち自転車制御装置は更にディスプレイ装置に電気連接し、それは電子ロックの施錠もしくは解錠状態のメッセージを表示し、且つ電池はディスプレイ装置に電源を供給する。

本発明の一実施例において、そのうち，ディスプレイ装置はモニターである。

本発明の一実施例において、そのうち，信号受信ユニットはＲＦＩＤ誘導コイル、ＣＡＮ ｂｕｓ、ＮＦＣもしくはブルーツゥースのうちのいずれかひとつを設置でき、信号受信ユニットがＲＦＩＤ誘導コイルである時、無線制御装置はＲＦＩＤトークンであり，信号受信ユニットがＣＡＮ ｂｕｓ、ＮＦＣもしくはブルーツゥースのうちのいずれかひとつである時、無線制御装置はアプリケーションプログラム搭載のスマートフォンである。

本発明の一実施例において、そのうち，モータ制御ユニットは復号もしくは暗号化してモータの動力出力の制御を許可するか否かに用いる。

電子ロックがロック状態の時，モータ制御ユニットはモータに補助動力を出力させない。
電子ロックが解錠状態の時，モータ制御ユニットはモータに補助動力を出力させる。
上述の制御装置において、たとえ電動ロックが破壞されても、モータは電動自転車を駆動できないという実用効果を達成する。

公知の立体構造指示図である。 公知の内部断面構造指示図である。 公知の制御ユニットアーキテクチャー指示図である。 本発明の制御装置アーキテクチャー指示図である。 本発明の施錠のフローチャート図である。 本発明の解錠のフローチャート図である。

（一実施形態）
更に本発明の理解のため、図式と共に良好な実施例を挙げて以下に詳細に説明する。

図４から図６に示すとおり、本発明は、自転車制御装置２０、モータ２２、電子ロック２３、ディスプレイ装置２８、電池２９および無線制御装置３０を有する。
さらに自転車制御装置２０はモータ２２、電子ロック２３、ディスプレイ装置２８および電池２９を電気連接する。
自転車制御装置２０はモータ制御ユニット２１を備え、モータ制御ユニット２１はモータ２２を連接し，モータ制御ユニット２１はモータ２２を作動もしくは停止させる。
電子ロック２３は施錠制御装置２４および電動ロック２７を有し，施錠制御装置２４は信号受信ユニット２５および検証ユニット２６を備え、施錠制御装置２４は自転車制御装置２０および電動ロック２７にそれぞれ連接し、信号受信ユニット２５は無線制御装置３０の操作信号を受信し、無線制御装置３０が動作を許可するか否かを検証ユニット２６によって判断させ、動作を許可した場合、無線制御装置３０が電動ロック２７を施錠し、更に施錠制御装置２４はモータ２２が電動自転車に補助動力を出力できないことを自転車制御装置２０のモータ制御ユニット２１に通知する。
もしくは電動ロック２７を解除すると、施錠制御装置２４はモータ２２が電動自転車に補助動力を出力できることを自転車制御装置２０のモータ制御ユニット２１に通知する。
ディスプレイ装置２８はモニターであり、それは電子ロック２３の施錠もしくは解錠態の情報を表示する。
電池２９は自転車制御装置２０、モータ２２、電子ロック２３およびディスプレイ装置２８に電源を供給する。
上述制御装置によって、電子ロック２３が施錠すると、モータ２２は補助動力を出力しない。
電子ロック２３を解除すると、モータ２２が補助動力を出力させる。
上述の制御装置において、たとえ電動ロック２７が破壊されても、モータ２２は電動自転車を動かせないという実用効果を達成する。

上述実施例の構造、作用，細かな説明は以下のとおりである。図４から図６に示すとおり、本発明の信号受信ユニット２５は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）誘導コイル、ＣＡＮ ｂｕｓ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，コントローラエリアネットワーク）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，近距離無線通信）もしくはブルーツゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）のうちのいずれか一つとする。
相対的に、信号受信ユニット２５がＲＦＩＤ誘導コイルである時、無線制御装置３０はＲＦＩＤトークンであり，信号受信ユニット２５がＣＡＮ ｂｕｓ、ＮＦＣもしくはブルーツゥースのうちのいずれかひとつである時、無線制御装置３０はアプリケーションプログラム搭載のスマートフォンである。
更に検証ユニット２６はＲＦＩＤタグ、ＮＦＣタグ、ブルーツゥースペアリングのアドレスパスワード、もしくは接続シリアルナンバーデータを保存するように予め設定されている。電動自転車を施錠する時，本発明で施錠するフローチャート図が示す図５のとおりであり、信号受信ユニット２５がＲＦＩＤ誘導コイルであり、無線制御装置３０がＲＦＩＤトークンである。ＲＦＩＤトークンをＲＦＩＤ誘導コイルに近づけ、ＲＦＩＤ誘導コイルはＲＦＩＤトークンのＲＦＩＤタグデータを受信する。そしてそのデータを検証ユニット２６へ送信してＲＦＩＤタグが正しいか否かを判断する。正しくない場合は後続の施錠ステップに進めず、正確であれば電子ロック２３の施錠制御装置２４が電動ロック２７の施錠動作実行を許可する。
更に電子ロック２３が施錠を完了すると、自転車制御装置２０に施錠完了した情報を通知し、自転車制御装置２０はモータ２２が電動自転車に補助動力を出力できないことをモータ制御ユニット２１に通知し、施錠制御機能を暗号化する。更に自転車制御装置２０は電子ロック２３が施錠されている状態を表示するディスプレイ装置２８に施錠完了情報を提供する。
仮に信号受信ユニット２５はＮＦＣもしくはブルーツゥースを設置し、無線制御装置３０がスマートフォンである場合，スマートフォンは発明を動作させるためのアプリケーションを搭載し、スマートフォンのＮＦＣ機能を信号受信ユニット２５のＮＦＣに近づけ，信号受信ユニット２５はＮＦＣタグデータを受信し、当該データを検証ユニット２６へ伝送してＮＦＣタグが正しいか否かを照合して判別し，正しくない場合は後続の施錠ステップに進めない。
同じく、スマートフォンは発明を動作させるためのアプリケーションを搭載し、スマートフォンのブルーツゥース機能は信号受信ユニット２５のブルーツゥースとペアリングし（ＣＡＮ ｂｕｓでも同効果技術のペアリング接続を行う）、更にブルーツゥースペアリングデータを検証ユニット２６へ伝送してブルーツゥースペアリングのアドレスパスワードが正しいか否かを照合し，正しくない場合は後続の施錠ステップに進めない。
仮にＮＦＣタグもしくはブルーツゥースペアリングのアドレスパスワードが正しいならば、電子ロック２３の施錠制御装置２４が電動ロック２７の施錠動作実行を許可する。
更に電子ロック２３が施錠を完了すると、自転車制御装置２０に施錠完了した情報を通知し、自転車制御装置２０はモータ２２が電動自転車に補助動力を出力できないことをモータ制御ユニット２１に通知し、施錠制御機能を暗号化する。更に自転車制御装置２０は電子ロック２３が施錠されている状態を表示するディスプレイ装置２８に施錠完了情報を提供する。
電動自転車の施錠を解除する時、本発明の解錠のフローチャート図に示す図６のとおりであり、仮に信号受信ユニット２５がＲＦＩＤ誘導コイルを設置し、無線制御装置３０がＲＦＩＤトークンの場合、ＲＦＩＤトークンをＲＦＩＤ誘導コイルに近づけ、ＲＦＩＤ誘導コイルはＲＦＩＤトークンのＲＦＩＤタグデータを受信し、更にそのデータを検証ユニット２６へ送信してＲＦＩＤタグが正しいか否かを判断する。仮に正しくない場合には解錠の後続ステップを実行できず、正確であれば、電子ロック２３の施錠制御装置２４は電動ロック２７に解錠動作を自動的に実行させる。
更に電子ロック２３が解錠を完了すると、自転車制御装置２０に解錠完了の情報を通知し，自転車制御装置２０は復号により制御機能を開放したことをモータ制御ユニット２１に通知し、次にモータ２２が電動自転車に補助動力を出力でき、更に自転車制御装置２０は電子ロック２３が解錠された状態を表示するディスプレイ装置２８に解錠情報を提供する。
仮に信号受信ユニット２５がＮＦＣもしくはブルーツゥースを設置し、無線制御装置３０がスマートフォンである場合，スマートフォンは発明を動作させるためのアプリケーションを搭載し、スマートフォンのＮＦＣ機能を信号受信ユニット２５のＮＦＣに近づけ，信号受信ユニット２５はＮＦＣタグデータを受信し、当該データを検証ユニット２６へ伝送してＮＦＣタグが正しいか否かを照合して判別し，仮に正しくない場合には解錠の後続ステップを実行できない。
同じく、スマートフォンは発明を動作させるためのアプリケーションを搭載し、スマートフォンのブルーツゥース機能は信号受信ユニット２５のブルーツゥースとペアリングし（ＣＡＮ ｂｕｓでも同効果技術のペアリング接続を行う）、更にブルーツゥースペアリングデータを検証ユニット２６へ伝送してブルーツゥースペアリングのアドレスパスワードが正しいか否かを照合し，仮に正しくない場合には解錠の後続ステップを実行できない。
仮にＮＦＣタグもしくはブルーツゥースペアリングのアドレスパスワードが正しいならば、電子ロック２３の施錠制御装置２４は電動ロック２７に解錠動作の実行を許可させる。
更に電子ロック２３が解錠を完了すると，自転車制御装置２０に解錠完了の情報を通知し，自転車制御装置２０は復号により制御機能を開放したことをモータ制御ユニット２１に通知し、そしてモータ２２が電動自転車に補助動力を出力でき、自転車制御装置２０は電子ロック２３が解錠された状態を表示するディスプレイ装置２８に解錠情報を提供する。
電子ロック２３がロック状態の時、モータ制御ユニット２１はモータ２２に動力を出力しない。また電子ロック２３が解錠状態の時、モータ制御ユニット２１はモータ２２に動力を出力でき、自転車制御装置２０と電子ロック２３の相互接続を制御し、更に電動自転車窃盗動機を下げて安全効果を達成する。
特に、電子ロック２３がロック状態の時、電動ロック２７本体が盗難防止機能を備える他に、たとえ電子ロック２３の施錠制御装置２４と自転車制御装置２０の連接線が切断されているため、電動ロック２７が破壊されて取り外されても、モータ２２は永久に補助動力の出力が停止された状態であり、元のシステムを探して復号する必要があり、そうでない場合、モータ制御ユニット２１はモータ２２に動力出力を許可せず、電動自転車はただの一般的な自転車としてしか使用できず、窃盗意欲を下げるので、それはユーザーに対して二重保護の効果を有する。

以上の実施例は本発明を説明するために、良好な実施例を挙げたに過ぎず、本発明の特徴を制限するものではなく、本発明に関する技術的手段、発明原理に基づく追加的なものは、すべて本発明の請求範囲に含むものとする。

（従来の技術）
１０ 筺体
１１ 制御ユニット
１２ 制御モジュール
１３ ＲＦＩＤモジュール
１４ ＧＰＳ測位モジュール
１５ ＧＳＭモジュール
１６ 動力源
１７ 回転ギア
１８ ロック部材
１８１ 歯部
（本発明）
２０ 自転車制御装置
２１ モータ制御ユニット
２２ モータ
２３ 電子ロック
２４ 施錠制御装置
２５ 信号受信ユニット
２６ 検証ユニット
２７ 電動ロック
２８ ディスプレイ装置
２９ 電池
３０ 無線制御装置

Claims (5)

1. 自転車制御装置、モータ、電子ロック、電池および無線制御装置を有し、前記自転車制御装置は、前記モータ、電子ロックおよび電池を電気連接する電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置において、
   前記自転車制御装置はモータ制御ユニットを備え前記モータに連接し、前記モータ制御ユニットが前記モータを作動もしくは停止させ、
   前記電子ロックは施錠制御装置および電動ロックを有し，前記施錠制御装置は信号受信ユニットおよび検証ユニットを備え，前記施錠制御装置は前記自転車制御装置および前記電動ロックをそれぞれ連接し，前記信号受信ユニットは前記無線制御装置の操作信号を受信し，前記無線制御装置が動作を許可するか否かを前記検証ユニットに判断させ，動作を許可した無線制御装置は前記電動ロックを施錠し，更に前記施錠制御装置は前記モータが補助動力を電動自転車に出力できないことを前記自転車制御装置のモータ制御ユニットに通知し、
   もしくは前記電動ロックを解錠すると、前記施錠制御装置は前記モータが補助動力を電動自転車に出力できることを前記自転車制御装置のモータ制御ユニットに通知し、
   および前記電池は前記自転車制御装置、モータおよび電子ロックに電源を供給することを特徴とする電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置。
2. 前記自転車制御装置は、更にディスプレイ装置に電気連接し、それは前記電子ロックの施錠もしくは解錠状態のメッセージを表示し、且つ前記電池は前記ディスプレイ装置に電源を提供することを特徴とする請求項１記載の電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置。
3. 前記ディスプレイ装置はモニターであることを特徴とする請求項２記載の電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置。
4. 前記信号受信ユニットはＲＦＩＤ誘導コイル、ＣＡＮ ｂｕｓ、ＮＦＣもしくはブルーツゥースのうちのいずれかひとつであり、前記信号受信ユニットがＲＦＩＤ誘導コイルの時には前記無線制御装置はＲＦＩＤトークンであり、前記信号受信ユニットがＣＡＮ ｂｕｓ、ＮＦＣもしくはブルーツゥースのうちのいずれかひとつの時には前記無線制御装置はアプリケーションプログラム搭載のスマートフォンであることを特徴とする請求項１記載の電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置。
5. 前記モータ制御ユニットは復号するか暗号化して前記モータの動力出力の制御を許可するか否かに用いることを特徴とする請求項１記載の電動自転車と電子ロックを相互接続する制御装置。