[发明专利]一种共享单车的自动登记系统

摘要

本发明涉及一种共享单车的自动登记系统，共享单车采用密码开锁，通过设置通信站、射频通信站、登记控制器或红外登记装置的方式，使共享单车实现有序停放登记，用户共管和无障碍定位，并通过GSM网方式联网，实现登记信息经共享单车、登记控制器传递至通信站再上传至总站控制器。

主权项

一种共享单车的自动登记系统，共享单车采用密码开锁，其特征是，无需安装手机APP；密码由总站和各共享单车自动按统一规则生成，生成规则对外保密，密码设置使用期限，密码期限分短期的1天期和2天期、4天期及非短期的15天期和30天期，期限到后短期的除1天期外每2天有一期限到期，均生成4天期密码，15天期和30天期用于个人用户，到期均生成30天期限密码，上述未到期的期限减2天或15天，租车时即可保持为2天期、4天期及15天期限和30天期限，密码数量不足时再作补充；短期期限用于单车巡逻队、集体用车、街头广告宣传队用车及集体旅游用车，用户登记租赁后即集中结账，使用密码开锁，就近收集共享单车，用完在单车停放区锁车登记后走人即可，还可随时随地继续使用直到密码到期自动失效；各种期限密码由总站出售，各共享单车提供服务，出售时个人用户需交定金，密码使用时由被使用的共享单车记录使用情况，使用情况数据由共享单车传递经登记控制器和通信站向总站控制器汇总，密码期限到时密码自动作废；密码由6位十进制数构成，期限到时将每一位十进制数转换成二进制数作不规则循环左移或右移一位，即每个循环移位次数不等，移位后的ACSⅡ码字符0—F分别对应一个固定的十进制随机数，总站控制器和各车锁控制器就能始终保持密码一样，用户输入购买的密码即可开锁无需通信；通信站利用GSM网采用手机短信收发方式与总站控制器通信；信息的传输由短消息服务中心(SMSC)进行中继，GSM的短信息业务SMS它不用拨号即可建立连接，把要发的信息加上信宿数据发送到短信息服务中心，经短信服务中心完成存储后再发送给最终的信宿；通信站利用单片机对GSM模块进行控制,以SMS短信方式实现数据远程无线传输,单片机的串行口与GSM模块直接相联,完成对GSM模块的初始化,实现短信息的收发功能；单片机的另一个串行口与蓝牙模块通信，通信数据保存在非易失存储器中；通信站的GSM模块采用芯片TC35i，单片机采用STC12C5A60S2，单片机通过向GSM模块发送一系列AT指令,完成对GSM模块的初始化和短信息收发；SMS的收发采用TEXT模式；TEXT模式是基于ASCII码的一种结构模式；单片机接收到的字符串直接用表格方式查表转换成命令码和数据或反之将其转换成ASCII码发送；在单车停放区设置通信站或安装登记控制器或射频通信站或红外登记装置，登记控制器中装有蓝牙模块，共享单车中装有车锁控制器，车锁控制器装有蓝牙模块和键盘，红外收发装置接于单片机的I/O口，单片机的串行口与蓝牙模块直接相联；红外收发装置中包含由红外发射管和红外接收管及透镜构成的红外收发探头；射频通信站用于不便设置单车停放区的窄人行道的道路边对骑行中的共享单车交换信息；射频通信站安装有微控制器和蓝牙模块，其中微控制器采用AT89C55，并采用CC2541芯片的蓝牙模块，当骑行中的共享单车进入射频通信站蓝牙信号覆盖区时，共享单车蓝牙模块被唤醒接入微微网，进入微微网的共享单车依次与射频通信站进行登记信息交换，登记信息交换后的共享单车蓝牙模块置于休眠状态；在闹市区的主干道路边的单车停放区设置通信站或登记控制器，共享单车的红外收发装置设置定位用红外收发探头和接力用红外收发探头；各登记控制器红外收发探头对准停放位置的一辆共享单车的定位用红外收发探头，共享单车的红外收发探头除与登记控制器对射外，还装于车把的后视镜架顶部或另装一个用于标识或装饰的立杆顶部的接力用红外收发探头，接力用红外收发探头具有统一安装高度和位置向单车左右对射，相应作左或右标记，其发射的信号不被其它单车所阻挡；每日登记控制器作为主设备安装在道路上的红外线收发装置起动后的设定时间内，共享单车依次进入停放区依序停放作接力编号登记，随意停放则无法登记无法结账；所述接力编号登记是指由道路上的红外收发探头所对应的共享单车开始登记，登记后的共享单车再以成功登记时接力用红外收发探头的左或右接收，向右或左的未登记共享单车进行编号登记，并传递登记和编号信息，直到最后无法对下一辆登记和编号或到设定时间，最后一辆被成功登记和编号的共享单车标记为接力车从休眠状态被唤醒接入主设备中蓝牙模块控制的微微网，并将通过接力传递的所有已登记和编号的共享单车信息无线发送至主设备，发送后接力车蓝牙模块进入休眠模式完成接力编号登记，成为第一批登记和编号的共享单车，此后由登记控制器对共享单车编号进行接力登记和编号；接力登记和编号过程：先对已进入登记控制器中蓝牙信号覆盖区并锁车后未登记的共享单车被唤醒接入微微网，由登记控制器对微微网内每辆共享单车依序分配“新编号”，用于红外接力登记，分配新编号后的共享单车蓝牙模块即置于休眠状态，接着，登记控制器对已登记和编号的共享单车以其编号为地址实现登记控制器与共享单车蓝牙模块串口通信的登记信息交换，并且登记控制器将所有新编号发送给所有已登记和编号的共享单车，然后从接力车开始依新编号为地址对新编号共享单车依序扫描应答后作红外接力登记；所述红外接力登记是指经红外登记后的共享单车再以成功登记时接力用红外收发探头的左或右接收，向右或左的未登记共享单车作扫描应答登记，并传递登记和编号信息，最后一辆被接力登记的共享单车标记为新的接力车接替原接力车，并从休眠状态被唤醒接入微微网，再将本次所有新登记和编号的共享单车信息无线发送至登记控制器，发送后接力车蓝牙模块进入休眠模式完成红外接力登记；此后第二批及以后各批重复上述接力登记和编号，如此周而复始不断更新登记信息；对无法完成登记和编号的新编号共享单车，其新编号做标记成为“待登序号”记录其用户信息；所述登记和编号是指共享单车的车号与编号的一一对应；各共享单车成功登记后其LED灯每隔一定时间闪亮一次绿色；除此而外，停放的共享单车当被管理人员整理移动位置后，需要对登记控制器蓝牙信号覆盖范围内未登记共享单车进行登记，登记控制器采取经接力登记和编号设定的几个批数的间隔后，将所述登记和编号扩展到待登序号；扩展登记和编号：先按编号顺序打开已登记的一个编号共享单车的红外收发装置，对停放区内共享单车依新编号和待登序号为地址，依序扫描应答后作红外接力登记，完成后进入下一个已登记的编号操作，直至所有已登记的编号均操作完成；在扩展登记和编号中每个已登记编号的红外接力登记中最后被成功登记的共享单车，作为新的接力车取消原接力车进行接力登记和编号；共享单车和登记控制器进行信息交换时，通信站的登记控制器接收各共享单车的登记信息，其它登记控制器与各共享单车将各自收集到的登记信息进行信息互换；登记信息包含设定时间段内收集到的各登记控制器所登记的共享单车的车号及其设备状况、使用模式、用户类型及电话号码、登记时间和登记控制器编码；共享单车将登记信息发送给登记控制器后即将该登记信息删除，各登记控制器删除重复的登记信息并整理后由共享单车传递，经通信站向总站控制器汇总；在广阔空地共享单车停放前先到红外收发装置安装处进行登记和编号，视安装红外收发装置的位置与停放区的最远距离，由车锁控制器控制于30秒至90秒间的设定时间内锁车则登记有效，登记时红外登记装置与共享单车交换登记信息，红外收发装置由单片机、非易失存储器和红外收发装置构成；在非闹市区的单车停放区，每日第一辆共享单车与安装于道路边的红外登记装置开始进行接力编号登记，设定时间后第一辆被登记的共享单车设置成主设备，按上述方法进行接力登记和编号以及扩展登记和编号，不同主设备其编号作不同的标识，当所述设置为主设备的共享单车开锁骑走时，将登记和编号信息传送给红外登记装置并重新设置为从设备，下一辆与安装于道路边的红外收发装置登记和编号的共享单车，接收红外收发装置的登记和编号信息后，设置为主设备继续接力登记和编号；在学校或居民小区所有大门口设置相同编号的登记控制器，由其蓝牙模块微微网自动对出入共享单车登记，用登记次数的奇偶数表示出入，奇数为入偶数为出，入时共享单车将登记信息传送给登记控制器，出时登记控制器将登记信息传送给共享单车；或采取在居民小区内部或其它隐蔽场所的单车停放区安装探头；共享单车用户分成VIP用户和临时用户；VIP用户经管理部门实名登记后使用键盘开锁，适合更广泛消费群，总站控制器汇总VIP用户用车费用累计结账，短信通知，VIP用户可以登陆总站计算机的网络端口获得用车费用详细信息；共享单车骑行到达目的地后都要停放到附近的单车停放区并进行锁车登记结算，不经登记锁车不予结算；共享单车系统采取用户协力共管方法；每辆共享单车车座下面的车牌标有该车的车牌号和总站控制器电话号码，临时用户用手机拨打总站控制器电话号码末尾加车牌号，总站控制器收到车牌号并通过短信向手机发送专用开锁密码，临时用户即可输入密码，车锁控制器对未登记车或故障车即开锁，这时临时用户即可手动拉开车锁使用，车锁控制器开始计时，到达目的地登记后手动关上车锁，这时锁车动作经弹簧传递至锁车开关的常开触头使之闭合提示已锁车，车锁控制器将专用开锁密码的用车信息传递至通信站由总站累计记录，总站控制器根据使用状态扣除奖励时间计算费用，向临时用户发送结算短信，其费用由电话费支付，未用奖励累计记录；共享单车装有由几个不同的安装状态的水银开关组成的水银开关组，如果临时用户不是骑行而是手提到达登记目的地登记，车锁控制器根据自身设备故障检测和水银开关组开关状态变化规律判定共享单车是否损坏或骑行，实行对该电话号码临时用户的奖励；偷车和搬车时关锁不登记水银开关组开关状态变化激烈，共享单车各种形式的运动状态下的水银开关组开关状态变化规律由实验得出，如遇偷车车锁控制器将信息传递至总站控制器报警备案，总站控制器或派巡逻车向案发地周边几个登记控制器发出协查请求，查获案发车运动轨迹，几个周边登记控制器分时与案发车通信，根据接收到的蓝牙信号强度定位，再由巡逻车综合评估案发车位置，进一步依案发车运动轨迹和接收到的案发车蓝牙信号强度定位，最后向案发车经蓝牙信号发出开启报警声指令，案发车发出报警声，巡逻车人员根据报警声找到案发车。