集成有車載控制模塊的公共租賃用自行車的制作方法
【專利摘要】一種集成有車載控制模塊的公共租賃用自行車，包括常規(guī)的租賃用公共自行車，其特征在于，還包括車載控制模塊，車載控制模塊安裝于或者嵌入于所述自行車內(nèi)使得整個租賃系統(tǒng)中自行車能成為獨立工作的子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括處理模塊、無線通信模塊、刷卡模塊、機械鎖機模塊、鋼纜鎖扣模塊、身份識別模塊、上鎖檢測模塊、和電源模塊。本發(fā)明可實現(xiàn)高可靠性的串聯(lián)式公共自行車管理系統(tǒng)，租賃承載力強，自由流動調(diào)度成本低，整體部署成本也低。本發(fā)明還能實現(xiàn)臨時鎖，用刷卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑰匙。
【專利說明】
集成有車載控制模塊的公共租賃用自行車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及公共租賃用自行車，可應(yīng)用于公共自行車租賃管理系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]在現(xiàn)有的自行車租賃管理系統(tǒng)中，公共自行車主要由車架、車輪、腳踏、剎車、鏈條等25個部件組成，大致可以分為導(dǎo)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。公共自行車作為代步工具，已為成熟的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]本發(fā)明屬于全新的產(chǎn)品，專門適用于一種全新的系統(tǒng)設(shè)計，用于公共自行車租賃管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于首次公開一種公共租賃用自行車，裝配有車載控制模塊，可應(yīng)用于串聯(lián)式公共自行車租賃系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)高可靠性的串聯(lián)式公共自行車管理系統(tǒng)，租賃承載力強，自由流動調(diào)度成本低，整體部署成本也低。本發(fā)明還能實現(xiàn)臨時鎖，用刷卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑰匙。
[0005]本發(fā)明需要保護的技術(shù)方案表征為:
[0006]一種集成有車載控制模塊的公共租賃用自行車，包括常規(guī)的租賃用公共自行車，其特征在于，
[0007]還包括車載控制模塊，車載控制模塊安裝于或者嵌入于所述自行車內(nèi)使得整個租賃系統(tǒng)中自行車能成為獨立工作的子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括處理模塊8、無線通信模塊、刷卡模塊4、機械鎖機模塊2、鋼纜鎖扣模塊7、身份識別模塊9、上鎖檢測模塊6、和電源模塊3，
[0008]所述處理模塊8為整個鎖器控制系統(tǒng)的信息處理和控制中心。
[0009]所述無線通信模塊與處理模塊8連接，處理模塊8通過無線通信模塊與站點上位機建立連接，傳輸指令和信息。
[0010]所述刷卡模塊4與處理模塊8連接，用于讀取用戶卡片上的信息并提供給處理模塊8，用于在租物件、臨時解鎖和還物件程序的事務(wù)處理。
[0011]所述機械鎖機模塊2作為執(zhí)行模塊，其本身為現(xiàn)有技術(shù)，機械鎖機模塊2設(shè)有與鋼纜鎖扣模塊7相對應(yīng)的鎖孔，機械鎖機模塊2的驅(qū)動由處理器模塊8控制。所述機械鎖機模塊2在鎖止狀態(tài)下接受處理器解鎖指令就執(zhí)行解鎖動作，解鎖同時可自行退出鎖扣，機械鎖機模塊2完成鎖止動作是由外力(人)推入完成，這部分不屬于本發(fā)明技術(shù)方案的發(fā)明任務(wù)，采用現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0012]所述鋼纜鎖扣模塊7，包括鎖扣和鋼纜，鋼纜具有足夠防盜破壞的機械強度，鎖扣位于鋼纜尾端，所述鎖扣可以插入本租賃物件機械鎖機模塊2中的鎖孔用于自鎖，或者插入后租賃物件機械鎖機模塊2中的鎖孔用于歸還進入站點串聯(lián)互鎖隊列。
[0013]所述身份識別模塊9用于確定租賃系統(tǒng)中的租賃物件單體的身份ID信息。各個鎖器子系統(tǒng)通過無線通信模塊與上位機建立聯(lián)系，并在上位機進行預(yù)登記，實時更新ID信息表。所述身份識別模塊9采用RFID實現(xiàn)，RFID技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)。每個RFID芯片對應(yīng)全球唯一的ID號，每個租賃物件單體對應(yīng)有一個RFID，用于區(qū)別開站點內(nèi)各個租賃單體。所述身份識別模塊9包括RFID芯片，所述RFID芯片設(shè)于鎖扣上，該RFID芯片用于標識自身單體的身份ID信息。
[0014]所述上鎖檢測模塊6與處理模塊8連接，所述上鎖檢測模塊6位于機械鎖機模塊2的鎖孔內(nèi)，上鎖檢測模塊6包括感應(yīng)線圈，上鎖檢測模塊6與所述身份識別模塊9配合工作。該RFID芯片與后單體鎖器中的上鎖檢測模塊中的感應(yīng)線圈配套，所述感應(yīng)線圈用于讀取插入鎖扣所屬單體子系統(tǒng)中的RFID 9，上鎖檢測模塊6把讀取的RFID信息提供給處理模塊8。如此，處理模塊8判斷用戶是否已將隊列末端單體的鎖扣插入，由此判斷是否為正常的歸還信號。在歸還程序中，所謂歸還信號，即必須識讀到隊列中末尾單體ID，否則終止歸還程序。另夕卜，所述感應(yīng)線圈讀取互鎖的前單體的ID信息，將識讀到前單體的RFID身份信息并提供給處理模塊8，供處理模塊8在歸還程序中判斷用戶歸還是否成功。在故障排查工作模式中，在隊列中同時也用于檢查單體是否故障或被盜。
[0015]所述電源模塊3是整個車載控制模塊子系統(tǒng)的能源，電源模塊通過電路板分別為車載控制模塊內(nèi)的各個功能模塊提供電源。
[0016]所述車載控制模塊通過外掛方式安裝于租賃自行車上，車載控制模塊還包括一外殼體11，所述殼體設(shè)計呈U形，通過殼體的U形槽12安裝于自行車頭管14上。
[0017]本發(fā)明采用刷卡方式實現(xiàn)租、歸還和臨時開閉鎖三種業(yè)務(wù)。采用用戶卡向站點隊列末尾自行車的刷卡模塊4進行刷卡，租賃系統(tǒng)后臺審核允許出租后，機械鎖機模塊2執(zhí)行解鎖動作，同時該用戶卡與該出租自行車綁定，在臨時鎖狀態(tài)下，本自行車的鎖扣插入本自行車的鎖孔可實現(xiàn)自鎖，解開臨時鎖只需刷卡，無需鑰匙。
[0018]所述的車載控制模塊還可以包括顯示和提示模塊5，所述顯示和提示模塊5用于顯示車載控制系統(tǒng)收到上位機發(fā)來的有關(guān)處理歸還程序中消費額和余額的計算結(jié)果；以及采用語言、鳴叫或者閃爍的方式提示操作錯誤、出現(xiàn)故障；以及在租、臨時解鎖、歸還程序中，事務(wù)處理完畢后用于提示成功與否。這部分不屬于本發(fā)明技術(shù)方案的發(fā)明任務(wù)。
[0019]實施例2技術(shù)方案:所述鋼纜鎖扣模塊7，除了鎖扣和鋼纜，還包括正負兩根電纜，兩根電纜和鋼纜一體化設(shè)計，兩個電線埋入鋼纜中，鋼纜用于提供機械強度，電纜用于形成充電回路，鎖扣位于電纜及鋼纜的共同尾端，將前車的鎖扣與本車的鎖孔接觸連接形成電路連接點，正負兩根電纜將車載電源模塊接入充電回路中。如此，充電電路連接關(guān)系:市電-粧體及變壓裝置-(粧體提供的首個鎖扣-第I輛車的鎖孔-第I輛車車載電源模塊-第I輛車的兩根正負電線)_(第I輛車的鎖扣-第2輛車的鎖孔-第2輛車車載電源模塊-第2輛車的兩根正負電線)_(第2輛車的鎖扣-第3輛車的鎖孔-第3輛車車載電源模塊-第3輛車的兩根正負電線)，，，，(第η-1輛車的鎖扣-第η輛車的鎖孔-第η輛車車載電源模塊-第η輛車的兩根正負電線)_最后一輛車的鎖扣，η個單體子系統(tǒng)的車載電源模塊兩端分別通過各自的正負兩根電線依次并聯(lián)至充電粧的正負兩個極，從而形成大的充電閉合回路。
[0020]實施例3技術(shù)方案:在鋼纜的末端鎖扣連接件內(nèi)設(shè)有RFID芯片。如此，電源線為充電和租還狀態(tài)檢測兩用，且RFID芯片也作為租還狀態(tài)檢測。
[0021]用戶還車后，車載控制模塊識別到隊列最末端車上的RFID編碼就判斷為還車成功，執(zhí)行還車程序。同時，檢測電源線是否接通，若沒有接通，則認為接觸不良，自動上報故障信息。當檢測到有接通電源但沒有讀到RFID芯片，也執(zhí)行還車程序，并自動上報RFID芯片故障信息。
[0022]實施例4技術(shù)方案:由于實施例1中配備有車載控制模塊子系統(tǒng)的自行車形成了一個可獨立運作的系統(tǒng)。在站點內(nèi)，所有數(shù)據(jù)由鎖器子系統(tǒng)通過W1-Fi直接與上位機連通。采用登記預(yù)處理機制，當車輛進入W1-Fi無線通信覆蓋范圍時，車載控制模塊系統(tǒng)自動與上位機建立通信聯(lián)系，上位機在軟件上事先做預(yù)處理，不等還車成功后再向上位機聯(lián)系；當車載控制模塊子系統(tǒng)檢測到有還車信號后，立即向上位機發(fā)還車信息，上位機把費用信息發(fā)到車載控制模塊子系統(tǒng)，等待用戶刷卡扣費，刷卡完畢后只向中控柜發(fā)送扣費成功信號。
[0023]站點內(nèi)各個自行車單體串聯(lián)互鎖，由于本發(fā)明的自行車作為子系統(tǒng)可以獨立工作，與站點上位機無線通信連接，每個站點的租賃自行車數(shù)量可以隨著用戶租借的過程自行分流均衡，按需流動和分布，很好的解決了公共自行車的轉(zhuǎn)運的問題，極大的提高了公共自行車的利用率。由本發(fā)明構(gòu)建的租賃管理系統(tǒng)，可節(jié)約場地，減少建設(shè)資金，減少了維護工作量。
[0024]由本發(fā)明構(gòu)建的租賃管理系統(tǒng)擁有帶故障/異常狀態(tài)下維持運行的功能，大幅提高了租賃系統(tǒng)的可靠性和實用性。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明公共租賃自行車在站點內(nèi)互鎖示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明公共租賃自行車臨時自鎖示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明車載控制系統(tǒng)的外殼及安裝示意圖(外掛式)。
[0028]圖4為車載控制系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0029]圖5為站點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為實施例2充電回路機械連接節(jié)點示意圖。
[0031]圖7為實施例2充電回路電路連接示意圖。
[0032]圖8為實施例5工作流程總圖。
[0033]圖9為實施例5租車流程示意圖。
[0034]圖10為實施例5臨時解鎖示意圖。
[0035]圖11為實施例5還車流程示意圖。
[0036]圖12為實施例5為發(fā)生故障時在隊列中跳轉(zhuǎn)租車示意圖。
【具體實施方式】
[0037]本發(fā)明所述的無線通信，可以由W1-Fi方式、藍牙傳輸方式、Zigbee等任選一種方式實現(xiàn)。皆為成熟的現(xiàn)有技術(shù)。
[0038]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細介紹。
[0039]實施例1
[0040]本發(fā)明的車載控制模塊100可以通過外掛方式安裝于自行車200;或者選擇內(nèi)嵌式，將車載控制模塊埋入自行車車架內(nèi)，而車載控制模塊中的無線通信模塊采用外置。
[0041 ]外掛方式，效果圖:站點內(nèi)，如圖1所示，臨時停靠如圖2所示。
[0042]在車載控制模塊子系統(tǒng)采用W1-Fi方式與上位機通信。
[0043]如圖4所示，本實施例車載控制模塊11裝配于公共自行車12上，主體為嵌入式單片機(處理模塊8)，其配套模塊還包括W1-Fi模塊1、刷卡模塊4、機械鎖機模塊2、鋼纜鎖扣模塊
7、身份識別模塊9、上鎖檢測模塊6、顯示和提示模塊5、和車載電源模塊3，采取集成一體化設(shè)計，體積緊湊，可靠性高，便于控制生產(chǎn)成本。
[0044]所述處理模塊8為整個車載控制模塊系統(tǒng)的信息處理和控制中心。
[0045]所述W1-Fi模塊I與處理模塊8連接，處理模塊8通過W1-Fi模塊I與上位機建立連接，傳輸指令和信息。
[0046]所述刷卡模塊4與處理模塊8連接，用于讀取用戶卡片上的信息并提供給處理模塊8，用于在租車、臨時解鎖和還車程序的事務(wù)處理。
[0047]所述機械鎖機模塊2作為執(zhí)行模塊，機械鎖機模塊2設(shè)有與鋼纜鎖扣模塊7相對應(yīng)的鎖孔，機械鎖機模塊2的驅(qū)動由處理器模塊8控制。
[0048]所述鋼纜鎖扣模塊7，包括鎖扣和鋼纜，鋼纜具有足夠防盜破壞的機械強度，鎖扣位于鋼纜尾端，在臨時狀態(tài)下所述鎖扣可以插入本車機械鎖機模塊2中的鎖孔用于自鎖，或者在還車狀態(tài)下所述鎖扣插入后車機械鎖機模塊2中的鎖孔用于還車形成串連隊列。
[0049]所述身份識別模塊9用于確定租賃系統(tǒng)中的租賃單體的身份ID信息。各個子系統(tǒng)通過無線通信模塊與上位機建立聯(lián)系，并在上位機進行預(yù)登記，實時更新ID信息表。所述身份識別模塊9采用RFID實現(xiàn)，RFID技術(shù)本身為現(xiàn)有技術(shù)。每個RFID芯片對應(yīng)全球唯一的ID號，每個車輛對應(yīng)有一個RFID，用于區(qū)別開站點內(nèi)的車輛。所述身份識別模塊9包括RFID芯片，所述RFID芯片設(shè)于鎖扣上，該RFID芯片用于標識自身車輛的身份ID信息。
[0050]所述上鎖檢測模塊6與處理模塊8連接，所述上鎖檢測模塊6位于機械鎖機模塊2的鎖孔內(nèi)，上鎖檢測模塊6包括感應(yīng)線圈，上鎖檢測模塊6與所述身份識別模塊9配合工作。該RFID芯片與后端單體控制裝置中的上鎖檢測模塊中的感應(yīng)線圈配套，所述感應(yīng)線圈用于讀取插入鎖扣所屬車輛的車載控制系統(tǒng)中的RFID 9，上鎖檢測模塊6把讀取的RFID信息提供給處理模塊8。如此，處理模塊8判斷用戶是否已將隊列末端車輛的鎖扣插入，由此判斷是否為正常的還車信號。在還車程序中，所謂還車信號，即必須識讀到隊列中末尾車輛ID，否則終止還車程序。另外，所述感應(yīng)線圈讀取互鎖的前車車輛的ID信息，將識讀到前車的RFID身份信息并提供給處理模塊8，供處理模塊8在還車程序中判斷用戶還車是否成功。在故障排查工作模式中，在隊列中同時也用于檢查車輛是否故障或被盜。
[0051]所述顯示和提示模塊5用于顯示車載控制系統(tǒng)收到上位機發(fā)來的有關(guān)處理還車程序中消費額和余額的計算結(jié)果；以及采用語言、鳴叫或者閃爍的方式提示操作錯誤、出現(xiàn)故障；以及在租車、臨時解鎖、還車程序中，事務(wù)處理完畢后用于提示成功與否。
[0052]所述車載電源模塊3是整個車載控制模塊的能源，車載電源模塊通過電路板分別為車載控制模塊內(nèi)的各個功能模塊提供電源。
[0053]本發(fā)明采用刷卡方式實現(xiàn)租車、還車和臨時開閉鎖。采用用戶卡向系統(tǒng)隊列末尾車輛的刷卡模塊4進行刷卡，租賃系統(tǒng)審核允許出租后，機械鎖機模塊2執(zhí)行解鎖動作，同時該用戶卡與該出租車輛綁定，在臨時鎖狀態(tài)下，本車的鎖扣插入本車的鎖孔可實現(xiàn)自鎖，解開臨時鎖只需刷卡，無需鑰匙。
[0054]在站點內(nèi)，所有數(shù)據(jù)由車載控制模塊通過W1-Fi直接與上位機連通，因此將每輛配備該鎖器子系統(tǒng)的自行車變成一個可獨立運作的系統(tǒng)。
[0055]實施例2
[0056]在實施例1的基礎(chǔ)上增加充電粧，并進一步創(chuàng)新。如圖1、圖5、圖6、圖7所示。
[0057]所述鋼纜鎖扣模塊7，除了鎖扣和鋼纜，還包括正負兩根電纜，兩根電纜和鋼纜一體化設(shè)計，兩個電線埋入鋼纜中，鋼纜用于提供機械強度，電纜用于形成充電回路，鎖扣位于電纜及鋼纜的共同尾端，將前車的鎖扣與本車的鎖孔接觸連接形成電路連接點，正負兩根電纜將車載電源模塊接入充電回路中。
[0058]如此，充電電路連接關(guān)系:市電-粧體及變壓裝置-(粧體提供的首個鎖扣-第I輛車的鎖孔-第I輛車車載電源模塊-第I輛車的兩根正負電線)_(第I輛車的鎖扣-第2輛車的鎖孔-第2輛車車載電源模塊-第2輛車的兩根正負電線)-(第2輛車的鎖扣-第3輛車的鎖孔-第3輛車車載電源模塊-第3輛車的兩根正負電線)，，，，(第η-1輛車的鎖扣-第η輛車的鎖孔-第η輛車車載電源模塊-第η輛車的兩根正負電線)-最后一輛車的鎖扣，η個單體子系統(tǒng)的車載電源模塊兩端分別通過各自的正負兩根電線依次并聯(lián)至充電粧的正負兩個極，從而形成大的充電閉合回路。
[0059]因此，還車程序中，只要將前車的鎖扣插入本車鎖孔的同時就開始充電。
[0060]實施例3
[0061]是在實施例2的基礎(chǔ)上進一步創(chuàng)新。
[0062]在鋼纜的末端鎖扣連接件內(nèi)設(shè)有RFID芯片。如此，電源線為充電和租還狀態(tài)檢測兩用，且RFID芯片也作為租還狀態(tài)檢測。
[0063]用戶還車后，車載鎖器子系統(tǒng)識別到隊列最末端車上的RFID編碼就判斷為還車成功，執(zhí)行還車程序。同時，檢測電源線是否接通，若沒有接通，則認為接觸不良，自動上報故障信息。當檢測到有接通電源但沒有讀到RFID芯片，也執(zhí)行還車程序，并自動上報RFID芯片故障信息。
[0064]因此，本實施例的設(shè)計可以實現(xiàn)雙模式的上鎖檢測機制，即采用電流與RFID雙模的方式判斷租還車狀態(tài)，使得整個租賃系統(tǒng)運營可靠、實用。
[0065]實施例4
[0066]由于實施例1中配備有車載控制模塊的自行車形成了一個可獨立運作的系統(tǒng)。在站點內(nèi)，所有數(shù)據(jù)由鎖器子系統(tǒng)通過W1-Fi直接與上位機連通。采用登記預(yù)處理機制，當車輛進入W1-Fi無線通信覆蓋范圍時，車載控制模塊子系統(tǒng)自動與上位機建立通信聯(lián)系，上位機在軟件上事先做預(yù)處理，不等還車成功后再向上位機聯(lián)系；當鎖器子系統(tǒng)檢測到有還車信號后，立即向上位機發(fā)還車信息，上位機把費用信息發(fā)到鎖器子系統(tǒng)，等待用戶刷卡扣費，刷卡完畢后只向中控柜發(fā)送扣費成功信號。
[0067]實施例5
[0068]基于以上實施例，以下詳細介紹由本發(fā)明公共自行車組建的租賃系統(tǒng)的工作方式。
[0069]一、正常情況下，系統(tǒng)常規(guī)運作模式
[0070]與常規(guī)的租賃系統(tǒng)一樣，后臺完成的任務(wù)有:
[0071 ] 1、各個站點中控柜系統(tǒng)時間同步。
[0072]2、實時更新數(shù)據(jù)。指的是，各個站點中控柜的用戶數(shù)據(jù)和自行車的狀態(tài)數(shù)據(jù)(有沒有壞，誰在什么地方租了多久)。等
[0073]在租賃管理領(lǐng)域，以上屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0074]與常規(guī)的租賃系統(tǒng)一樣，本發(fā)明中上位機的職能和任務(wù)是:
[0075]1、接收并處理鎖器子系統(tǒng)發(fā)送的用戶卡信息，并發(fā)回對應(yīng)處理結(jié)果。
[0076]2、上傳故障信息。
[0077]3、接收并執(zhí)行后臺服務(wù)器(工作人員)的指令。
[0078]4、余額查詢，儲值。
[0079]以上全都是現(xiàn)有應(yīng)用。
[0080]1、系統(tǒng)啟動時，車輛排隊登記流程:
[0081]在上位機(即圖2中的站點中控柜)設(shè)置分組排隊登記表，車輛在站點時，每一輛車擁有一個ID號，登入相應(yīng)的表中。隊列末端車輛被租用后，其ID就在登記表中轉(zhuǎn)移表外，表示不再屬于該站點的隊列中。
[0082]登記完成后，上位機通過W1-Fi向站點內(nèi)該列自行車的車載控制系統(tǒng)100發(fā)送本隊列末端車的ID，使該列自行車的車載控制系統(tǒng)100都能確認當前可供租用的隊列末端車輛ID。以上啟動步驟完成后，系統(tǒng)進入運行狀態(tài)。
[0083]2、用戶租車流程:
[0084]用戶在任一一輛車的車載控制系統(tǒng)100的刷卡模塊上刷卡后，刷卡模塊讀取用戶卡的信息，
[0085]如果該車輛不是位于該組隊列最末端，該車載控制系統(tǒng)100判定后采用紅燈閃爍提示用戶改選租用最末端的車；
[0086]如果是末端的一輛，則把讀到的用戶卡信息通過W1-Fi發(fā)送到上位機，由上位機負責(zé)核對用戶信息(卡內(nèi)是否欠費、是否足額)，然后給車載控制系統(tǒng)100反饋是否可以租車，如果可以租車，車載控制系統(tǒng)100向機械鎖機模塊2發(fā)出解鎖命令，解鎖退出隊列，租車成功;并且車載控制系統(tǒng)100識別該用戶卡并與之綁定，在出租狀態(tài)下將該用戶卡視為唯一“開鎖鑰匙”；反之提示租車不成功。
[0087]以上正常租車流程圖，如圖9所示。
[0088]3、用戶臨時開閉鎖流程:
[0089]以下介紹多種應(yīng)用情景
[0090]租車后，離開了站點，車載控制系統(tǒng)100處于休眠狀態(tài)。
[0091]當用戶需要臨時?？可湘i時，只需將車載控制系統(tǒng)100連接至路邊固定物(電線桿，欄桿等)或者自鎖。如圖2所示。
[0092]由于車載控制系統(tǒng)100并未檢測到還車信號(站點內(nèi)當前的隊列末端車的ID號)，不會指令機械鎖機模塊2執(zhí)行開鎖動作。當用戶需要解鎖時，刷卡，隨后刷卡模塊讀取卡上信息并交由本車的車載控制系統(tǒng)100處理，處理模塊8核對卡片信息無誤后，向機械鎖機模塊2發(fā)出解鎖命令。對信息不符的卡，鎖器子系統(tǒng)發(fā)出警告，不予解鎖。
[0093]臨時解鎖流程圖，如圖10所示。
[0094]4、用戶還車流程:
[0095]用戶租用的車輛進入站點W1-Fi范圍，車載控制系統(tǒng)100與上位機無線接通，本車載控制系統(tǒng)100已提前獲得目前上位機的最新登記表信息，該車載控制系統(tǒng)100等待用戶停車上鎖；
[0096]用戶將本車車體的車載控制系統(tǒng)100通過鋼纜鎖扣7互鎖串接至隊列末端的車體的機械鎖機模塊2鎖孔內(nèi)，否則終止還車程序；
[0097]鎖器子系統(tǒng)的上鎖檢測模塊6檢測到還車信號(隊列中最后一輛車的RFID號)，處理模塊8判斷為還車成功；
[0098]上位機核對與該車載控制系統(tǒng)100匹配的用戶卡信息，計算該扣除的費用和余額并發(fā)送到車載控制系統(tǒng)，
[0099]車載控制系統(tǒng)100上的刷卡模塊4等待用戶刷卡；
[0100]用戶刷卡后，完成扣費;此時，用戶隨即就能離開站點；
[0101]隨后車載控制系統(tǒng)把成功扣費的信息發(fā)送回上位機，上位機記錄該信息并上傳至后臺中心管理服務(wù)器。
[0102]如果該用戶還車后沒有刷卡(超過一定時間未刷)，上位機則上傳該條未完全扣費信息至后臺中心管理服務(wù)器，等用戶下次租車時進行扣費。
[0103]正常還車流程圖，如圖11所示。
[0104]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只需要客戶進行還車、刷卡兩個動作后即可離開站點，有瞬時完成還車離場的最佳體驗，不需要客戶扣費等待，扣費處理和數(shù)據(jù)上傳由系統(tǒng)自行后續(xù)處理。
[0105]5、站點自檢:
[0106]由于車輛是獨立工作的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)與上位機能建立獨立的通信，因此可以建立故障輪詢機制，例如，上位機每隔1分鐘(時間可選5-30分鐘)，向每輛已經(jīng)登記的車輛進行巡檢，如果有故障的車，上報后臺中心管理服務(wù)器，沒有響應(yīng)指令的車，即認為故障或被盜。如此，可以極大的提高了系統(tǒng)可靠性，大部分故障可以自檢發(fā)現(xiàn)及時報修，而不是用戶使用時才發(fā)現(xiàn)。
[0107]6、上位機故障時還車:
[0108]車輛還車后車載控制系統(tǒng)100與上位機無法通信，即認為上位機故障，由車載控制系統(tǒng)100記錄租用的卡號和還車時間，不進行扣費動作，等恢復(fù)上位機通信后把信息傳送給上位機，該次費用等用戶下次租車時一并扣除。
[0109]7、租車失敗:
[0110]通常，機械鎖機模塊2解鎖后應(yīng)該自行退出，解鎖后會立即脫離。當出現(xiàn)租車刷卡后車子不能解鎖，車載控制系統(tǒng)100存在解鎖故障時，經(jīng)上位機向后臺管理中心上傳報警信息后，后臺管理中心工作人員可以手動向站點發(fā)送命令，由上位機向故障車相鄰的第一和第二輛車發(fā)出解鎖命令，并同時把原“ID信息表最后一輛車”調(diào)整為“發(fā)生故障車相鄰的第二輛車的車載控制系統(tǒng)”，讓用戶可以啟用該車。該過程中，用戶可以跳過這兩輛鎖在一起的車，繼續(xù)租用其他車輛，無需等待維護人員到現(xiàn)場。如圖12所示。
[0111]由于每輛自行車是一個獨立系統(tǒng)，不會出現(xiàn)整串車無法租用的情況，只有相鄰的一輛車因為需要和故障車鎖在一起而無法使用，故障影響很小。
[0112]因此，本發(fā)明集成車載控制系統(tǒng)的分組串聯(lián)式公共自行車租賃系統(tǒng)可以有效保證便民市政項目的可靠性和實用性。
[0113]本實施例有益效果:
[0114].實現(xiàn)自行車站點上有車就可租用，還車時站點容量理論無上限，避免了因粧上車滿而無法還車的情況。
[0115].將每一輛自行車變?yōu)橐粋€可獨立工作的子系統(tǒng)，即使一輛車發(fā)生故障，也不影響其他自行車正常租用。
[0116].本發(fā)明的車載控制系統(tǒng)100實現(xiàn)了還車鎖和臨時鎖合二為一，同時具備還車和臨時上鎖的功能，并且取消了鑰匙和鎖芯，用戶僅需刷卡即可完成租還和臨時上鎖/解鎖的操作。
[0117].擁有獨特的故障/異常情況下系統(tǒng)維持運行的可靠性設(shè)計。
[0118]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種集成有車載控制模塊的公共租賃用自行車，包括常規(guī)的租賃用公共自行車，其特征在于， 還包括車載控制模塊，車載控制模塊安裝于或者嵌入于所述自行車內(nèi)使得整個租賃系統(tǒng)中自行車能成為獨立工作的子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括處理模塊(8)、無線通信模塊、刷卡模塊(4)、機械鎖機模塊(2)、鋼纜鎖扣模塊(7)、身份識別模塊(9)、上鎖檢測模塊(6)、和電源豐旲塊(3)， 所述處理模塊(8)為整個鎖器控制系統(tǒng)的信息處理和控制中心； 所述無線通信模塊與處理模塊(8)連接，處理模塊(8)通過無線通信模塊與站點上位機建立連接，傳輸指令和信息； 所述刷卡模塊(4)與處理模塊(8)連接，用于讀取用戶卡片上的信息并提供給處理模塊(8)，用于在租物件、臨時解鎖和還物件程序的事務(wù)處理； 所述設(shè)有與鋼纜鎖扣模塊(7)相對應(yīng)的鎖孔，機械鎖機模塊(2)的驅(qū)動由處理器模塊(8)控制; 所述鋼纜鎖扣模塊(7)，包括鎖扣和鋼纜，鎖扣位于鋼纜尾端，所述鎖扣可以插入本租賃物件機械鎖機模塊(2)中的鎖孔用于自鎖，或者插入后租賃物件機械鎖機模塊(2)中的鎖孔用于歸還進入站點串聯(lián)互鎖隊列； 所述身份識別模塊(9)用于確定租賃系統(tǒng)中的租賃物件單體的身份ID信息；各個鎖器子系統(tǒng)通過無線通信模塊與上位機建立聯(lián)系，并在上位機進行預(yù)登記，實時更新ID信息表； 所述上鎖檢測模塊(6)與處理模塊(8)連接，所述上鎖檢測模塊(6)位于機械鎖機模塊(2)的鎖孔內(nèi)，上鎖檢測模塊(6)與所述身份識別模塊(9)配合工作;上鎖檢測模塊(6)把讀取的租賃物件單體身份ID信息提供給處理模塊(8)，處理模塊(8)判斷用戶是否已將隊列末端單體的鎖扣插入，以及歸還是否成功； 所述電源模塊(3)是整個單體子系統(tǒng)的能源，電源模塊通過電路板分別為鎖器子系統(tǒng)內(nèi)的各個功能模塊提供電源。2.如權(quán)利要求1所述的公共租賃用自行車，其特征在于，所述身份識別模塊(9)采用RFID實現(xiàn)，每個RFID芯片對應(yīng)全球唯一的ID號，每個租賃物件單體對應(yīng)有一個RFID，所述身份識別模塊(9)包括RFID芯片，所述RFID芯片設(shè)于鎖扣上，該RFID芯片用于標識自身單體的身份ID信息； 所述上鎖檢測模塊(6)包括感應(yīng)線圈，上鎖檢測模塊(6)與所述身份識別模塊(9)配合工作； 該RFID芯片與后單體鎖器中的上鎖檢測模塊中的感應(yīng)線圈配套，所述感應(yīng)線圈用于讀取插入鎖扣所屬單體子系統(tǒng)中的RFID(9)，上鎖檢測模塊(6)把讀取的RFID信息提供給處理模塊(8)，如此，處理模塊(8)判斷用戶是否已將隊列末端單體的鎖扣插入，由此判斷是否為正常的歸還信號； 另外，所述感應(yīng)線圈讀取互鎖的前單體的ID信息，將識讀到前單體的RFID身份信息并提供給處理模塊(8)，供處理模塊(8)在歸還程序中判斷用戶歸還是否成功。3.如權(quán)利要求1所述的公共租賃用自行車，其特征在于，本發(fā)明采用刷卡方式實現(xiàn)租、歸還和臨時開閉鎖三種業(yè)務(wù);采用用戶卡向站點隊列末尾單體子系統(tǒng)的刷卡模塊(4)進行刷卡，租賃系統(tǒng)后臺審核允許出租后，機械鎖機模塊(2)執(zhí)行解鎖動作，同時該用戶卡與該出租單體綁定，在臨時鎖狀態(tài)下，本單體的鎖扣插入本單體的鎖孔可實現(xiàn)自鎖，解開臨時鎖只需刷卡。4.如權(quán)利要求1所述的公共租賃用自行車，其特征在于，所述的鎖器單體子系統(tǒng)還可以包括顯示和提示模塊(5)，所述顯示和提示模塊(5)用于顯示車載控制系統(tǒng)收到上位機發(fā)來的有關(guān)處理歸還程序中消費額和余額的計算結(jié)果；以及采用語言、鳴叫或者閃爍的方式提示操作錯誤、出現(xiàn)故障；以及在租、臨時解鎖、歸還程序中，事務(wù)處理完畢后用于提示成功與否。5.如權(quán)利要求1或者2所述的公共租賃用自行車，其特征在于，所述鋼纜鎖扣模塊7，還包括正負兩根電纜，兩根電纜和鋼纜一體化設(shè)計，兩個電線埋入鋼纜中，鋼纜用于提供機械強度，電纜用于形成充電回路，鎖扣位于電纜及鋼纜的共同尾端，將前車的鎖扣與本車的鎖孔接觸連接形成電路連接點，正負兩根電纜將車載電源模塊接入充電回路中。6.如權(quán)利要求5所述的公共租賃用自行車，其特征在于，充電電路連接關(guān)系:市電-粧體及變壓裝置_(粧體提供的首個鎖扣-第I輛車的鎖孔-第I輛車車載電源模塊-第I輛車的兩根正負電線)_(第I輛車的鎖扣-第2輛車的鎖孔-第2輛車車載電源模塊-第2輛車的兩根正負電線)_(第2輛車的鎖扣-第3輛車的鎖孔-第3輛車車載電源模塊-第3輛車的兩根正負電線)，，，，(第η-1輛車的鎖扣-第η輛車的鎖孔-第η輛車車載電源模塊-第η輛車的兩根正負電線)_最后一輛車的鎖扣，η個單體子系統(tǒng)的車載電源模塊兩端分別通過各自的正負兩根電線依次并聯(lián)至充電粧的正負兩個極，從而形成大的充電閉合回路。7.如權(quán)利要求5或者6所述的公共租賃用自行車，其特征在于，在鋼纜的末端鎖扣連接件內(nèi)設(shè)有RFID芯片，電源線為充電和租還狀態(tài)檢測兩用，且RFID芯片也作為租還狀態(tài)檢測。8.如權(quán)利要求7所述的公共租賃用自行車，其特征在于，用戶還車后，車載鎖器子系統(tǒng)識別到隊列最末端車上的RFID編碼就判斷為還車成功，執(zhí)行還車程序；同時，檢測電源線是否接通，若沒有接通，則認為接觸不良，自動上報故障信息；當檢測到有接通電源但沒有讀到RFID芯片，也執(zhí)行還車程序，并自動上報RFID芯片故障信息。9.如權(quán)利要求1所述的公共租賃用自行車，其特征在于，在站點內(nèi)，所有數(shù)據(jù)由鎖器子系統(tǒng)通過無線通信模塊直接與上位機連通； 采用登記預(yù)處理機制，當車輛進入無線通信覆蓋范圍時，鎖器子系統(tǒng)自動與上位機建立通信聯(lián)系，上位機在軟件上事先做預(yù)處理，不等還車成功后再向上位機聯(lián)系；當鎖器子系統(tǒng)檢測到有還車信號后，立即向上位機發(fā)還車信息，上位機把費用信息發(fā)到鎖器子系統(tǒng)，等待用戶刷卡扣費，刷卡完畢后只向中控柜發(fā)送扣費成功信號。10.如權(quán)利要求1所述的公共租賃用自行車，其特征在于，所述車載控制模塊通過外掛方式安裝于租賃自行車上，車載控制模塊還包括一外殼體(11)，所述殼體設(shè)計呈U形，通過殼體的U形槽(12)安裝于自行車頭管(14)上。
【文檔編號】B62H3/00GK105857446SQ201610188902
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】孔斌, 夏偉平, 夏奔
【申請人】上海通冠市政設(shè)施科技有限公司