[发明专利]一种共享自行车智能车锁及其计费方法

说明书

技术领域

本发明涉及共享租赁领域，尤其涉及一种共享自行车智能车锁及其计费方法。

背景技术

共享自行车是一种通过给普通自行车安装智能车锁后，用户可以随借随停的租赁公共自行车，其中关键设备为智能车锁。目前的公共自行车智能车锁为接收系统指令式开关锁，即用户通过特定手机应用程序扫描车辆身份信息的二维码或者输入车辆编号，向系统发起请求使用车辆，如果车辆处于可用状态，则通过GPRS/GSM通信网络下发指令到车辆智能车锁设备，打开锁并开始按时计费，用户使用完车辆后，关闭车锁，设备向系统发出指令，系统结束用户收费。智能车锁设备在接受系统指令过程中，受通信方式影响严重，在GPRS/GSM信号微弱地区，造成开锁缓慢和结束计费延迟等问题，影响用户体验。受约于人力物力等调度管理资源，共享自行车一般划定使用范围，较少允许用户骑往郊区或者市外，但目前设备没有提示功能，用户可能盲目骑出使用范围，造成运营公司车辆管理困难。用户在路况良好道路或者下坡路段，可能会以较高速度骑行，造成一定的安全隐患。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种共享自行车智能车锁及其计费方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种共享自行车智能车锁，包括锁体、车锁柱、驱动车锁柱转动的电机模块，还包括：

太阳能供电模块，用于将太阳能转化为电能进行供电；

RGB流水灯模块，与信息处理模块有线连接，包括LED灯和显示控制板，用于获取车辆使用状态信息，并通过不同颜色分别显示自行车当前使用状态信息；

GPS模块，用于利用全球定位系统实现设备的经纬度实时坐标数据采集，数据包括经纬度、海拔、移动速度和标准时间，并通过有线连接，将数据传输到信息处理模块；

移动通信模块，利用无线通信网络实现信息处理模块与系统服务器之间的数据传输，传输的数据包括来自GPS模块的定位数据、NFC通信模块或者蓝牙通信模块的开关锁和用户身份信息数据、太阳能供电模块的电量检测数据和来自系统服务器的车辆预约数据、超出使用范围和超速提醒数据；

NFC通信模块，用于实现与手机用户的信息交互，采用被动模式，用户手机作为通信发起者负责提供整个通信的RF射频场，将数据传送给车锁设备的NFC通信模块，NFC通信模块用负载调制技术实现应答，将个人身份信息和开关锁信息传送给信息处理模块和电机模块，开关车锁；

蓝牙通信模块，用于实现与手机用户的信息交互，当用户手机在蓝牙通信模块可以被检测到的范围内时，手机上的蓝牙设备就会向蓝牙通信模块发送配对密码进行连接，配对成功后，进入开关锁准备模式；当手机应用程序检测到用户触发开/关锁操作，就会通过蓝牙模块向蓝牙通信模块发送开、关锁码，校验无误后开、关锁；

语音模块，提供导航语音信息、以及当信息处理模块对车辆设备的经纬度和速度进行判断时，若车辆超出使用范围和/或速度超出阈值，则播放范围提醒和/或超速提醒语音；

信息处理模块，所述信息处理模块分别与RGB流水灯模块、GPS模块、移动通信模块、太阳能供电模块、NFC通信模块、蓝牙通信模块、语音模块、电机模块电路连接，用于进行数据的接收、处理、发送和给各模块协调供电。

进一步地，所述的电机模块主由PWM直流电机调速器和PWM直流电机连接构成，所述信息处理模块给予PWM直流电机调速器指令，驱动PWM直流电机转动，给予车锁柱转动力实现车锁打开或者闭合。

进一步地，所述的太阳能供电模块包括电路连接的太阳能电池板、太阳能智能控制器和蓄电池，所述太阳能电池板通过半导体的光电效应将太阳能转化为电能，所述太阳能智能控制器对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳能电池板和蓄电池对负载的电能输出；所述太阳能电池板位于车锁设备外壳。

进一步地，所述RGB流水灯模块通过红、绿、蓝三种颜色显示自行车使用状态信息，当车辆为故障状态、可用状态、预约状态时，LED灯分别显示为红色、绿色、蓝色。

进一步地，所述GPS模块每间隔3-8秒采集一次数据。

进一步地，所述的信息处理模块采用STM32F103ZET6芯片；所述的蓝牙通信模块采用7CC2541芯片。

进一步地，所述语音模块采用MAX9812语音模块。

进一步地，所述的移动通信模块包括GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块或WiFi通信模块，所述的无线通信网络包括GPRS网络、3G网络、4G网络或WiFi网络。