一种基于半波通信的单车共享系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于半波通信的单车共享系统，共享单车采用键盘或扫码开锁，通过设置通信站、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，并通过电力线半波通信方式联网，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。

A single car sharing system based on half wave communication

The invention relates to a system for sharing half wave communication based on shared by bicycle, bicycle or keyboard scan code lock, by setting the communication station, registration or registration of infrared controller device, to achieve the orderly parked bicycle registration sharing, co management and user accessible location, and through the power line communication network to realize the half wave. The registration information sharing by bicycle, registration transferred to a controller communication station and then uploaded to the terminal controller.

【技术实现步骤摘要】
一种基于半波通信的单车共享系统(一)
：本专利技术涉及一种基于半波通信的单车共享系统，共享单车采用键盘或扫码开锁，通过设置通信站、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，并通过电力线半波通信方式联网，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。(二)
技术介绍
：满大街的共享单车，小蓝车、小绿车、小黄车、小红车各式各样到处乱放，杂乱无章，影响市容有碍人们的出行。但是共享单车为市民绿色出行提供便捷，只要有手机就能骑走，用完走人十分便捷，解决了很多上班族乘公交的“最后一公里”不能直达目的地的问题。共享单车的技术关键在车锁上，有机械密码锁、键盘密码锁和智能锁，其中机械密码锁只设一个不变的密码，造成经常按的数字就会松动锁圈和密码锁盘，还会出现了个别人利用密码没有打乱而免费骑用的情况；键盘锁只要输入密码再按下密码盘下方的按钮，即可成功开锁；还有智能锁只要点击手机APP打开“扫描二维码”的界面，对准单车前把位置或者车座下面的二维码扫描即可打开智能锁，最后手动拉开车锁即可。共享单车的充电方式采用发电花鼓或太阳能板发电方式，成本比较高，其定位方式采用GSM/GPRS和GPS定位模块。用户可以通过手机APP来搜索附近的单车。GPS定位遇障碍影响效果，而且仅对附近单车少没有公交车又迫切需要单车时才有价值。(三)
技术实现思路
：共享单车采用键盘密码锁，用密码或扫码开锁。打开手机APP对准共享单车的二维码扫码后，手机通过蓝牙发出开锁指令即可手动开锁，手机APP开始计时，当用户到达目的地锁车到位时，锁车开关动作记录车锁状态，用户即可依计时时间结账。对于长时间使用频繁开关车锁时，可在手机APP中设置简单密码，与车锁控制器作扫码开锁通信后，即可用所述简单密码开锁，到达目的地结账后所述简单密码失效。当几个人集体旅游用车、街头广告宣传队用车等均可用一部手机APP的集体用车界面分别对每一部车作扫码开锁，同时设置简单密码，用完车通过手机蓝牙对每一部共享单车发出结账确认，关锁后，所有简单密码失效。作为过路人或义务员的临时用户可从键盘输入密码开锁，不用安装手机APP可随时对乱停放未登记车或故障车利用手机根据共享单车车牌提供的信息，向总站控制器拨打电话，电话末尾加共享单车号，总站控制器回复开锁密码短信，临时用户即可用密码开锁，这时共享单车如果是正确停放登记将拒绝开锁，当临时用户将乱停放车纠正停放位置并登记锁车后，车锁控制器记录使用时间和专用密码，通过登记控制器和通信网络向总站控制器汇总累计奖励或费用，总站根据计时时间，在设定时间内锁车登记有奖，超过设定时间费用由电话费扣除。总站控制器与各通信站通过电力线半波通信组网。总站控制器与各通信站是在约定的同步时间通信，同步时间采用对电网周波的累计计数值与电网一个周波的平均时间相乘的积，再加上计时时间点与电网周波整数值之间的计时值得到同步时间。在总站控制器与各通信站的半波通信装置中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块。通信电子开关的开关驱动模块是从电力网线的周波信号经电阻降压、信号调理并反相后接D触发器A的CLK端，D触发器A的Q端接单片机的外部中断口INT1，该中断口设置为电平触发。D触发器A的D端接地，其S端与单片机的I/O口相接，初始状态S端置1。当CLK端的正方波信号到来时，其上升沿使D触发器置0中断口INT1低电平产生中断，在中断服务程序中先经0.5MS延时后接通通信电子开关，开始计时，并使S端置0，D触发器置1即Q端为1而关中断INT1，然后进行通信，通信电子开关依所采用通信方式接于单片机相应端口，并进行信号调理，计时9MS以内这一周波的通信结束，关断通信电子开关，S端置1使开中断等待下一周波的通信，如此周而复始实现半波通信。本次通信结束时总站控制器向各通信站发送关断通信电子开关和关中断INT1的指令。在单车停放区设置通信站或安装登记控制器或安装红外登记装置，登记控制器中装有微控制器、非易失存储器、红外线收发装置和蓝牙模块。通信站中包含半波通信装置和登记控制器，各通信站将收集到的登记信息经数据处理后上传至总站控制器，由总站控制器监测各处车流量，并实现共享单车有序停放用户共管和无障碍定位。共享单车中装有车锁控制器，车锁控制器包含单片机、非易失存储器、红外收发装置、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。红外收发装置中装有由红外发射管和红外接收管及透镜构成的红外收发探头。在闹市区的主干道路边标有非机动车停车位标线的单车停放区设置通信站或登记控制器，设置通信站用于构成通信网络，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。各登记控制器采用在单车停放区的路面下埋设红外收发探头或在路面上立杆安装红外收发探头，其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，红外收发探头都装有透镜，发射与接收角度及红外光波长配对由红外发射二级管与接收二级管的参数和透镜参数的选择和现场发射与接收的试验确定。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。在蓝牙网络构成算法的支持下，可以在很短的时间内自动组成一个独立的无线网络而无需其他网络硬件或网络设施支持。蓝牙设备的链路管理协议控制微微网中的设备的操作，同步至共用时钟及跳频图的一组设备将共享一个物理无线电信道，提供同步基准的设备称为主设备，所有其它设备称为从设备。一个主设备最多与7个活跃的从设备相连接，主设备发送链路管理器协议连接请求数据单元，与请求信息匹配的蓝牙模块被激活或从休眠状态被唤醒，进行参数等相关协商，并建立异步无线连接链路为数据传输做准备，如有多个多余活跃的从设备将被通知进入休眠模式，之后还会根据需要邀请目标休眠从设备变成活跃的从设备。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半波通信的单车共享系统,共享单车采用键盘密码锁，用密码或扫码开锁；打开手机APP对准共享单车的二维码扫码后，手机通过蓝牙发出开锁指令即可手动开锁，手机APP开始计时，当用户到达目的地锁车到位时，锁车开关动作记录车锁状态，用户即可依计时时间结账；其特征是，对于长时间使用频繁开关车锁时，可在手机APP中设置简单密码，与车锁控制器作扫码开锁通信后，即可用所述简单密码开锁，到达目的地结账后所述简单密码失效；当几个人集体旅游用车、街头广告宣传队用车等均可用一部手机APP的集体用车界面分别对每一部车作扫码开锁，同时设置简单密码，用完车通过手机蓝牙对每一部共享单车发出结账确认，关锁后，所有简单密码失效；作为过路人或义务员的临时用户可从键盘输入密码开锁，不用安装手机APP可随时对乱停放未登记车或故障车利用手机根据共享单车车牌提供的信息，向总站控制器拨打电话，电话末尾加共享单车号，总站控制器回复开锁密码短信，临时用户即可用密码开锁，这时共享单车如果是正确停放登记将拒绝开锁，当临时用户将乱停放车纠正停放位置并登记锁车后，车锁控制器记录使用时间和专用密码，通过登记控制器和通信网络向总站控制器汇总累计奖励或费用，总站根据计时时间，在设定时间内锁车登记有奖，超过设定时间费用由电话费扣除；总站控制器与各通信站通过电力线半波通信组网；总站控制器与各通信站是在约定的同步时间通信，同步时间采用对电网周波的累计计数值与电网一个周波的平均时间相乘的积，再加上计时时间点与电网周波整数值之间的计时值得到同步时间；在总站控制器与各通信站的半波通信装置中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块；通信电子开关的开关驱动模块是从电力网线的周波信号经电阻降压后接D触发器再接单片机的外部中断口，当周波信号到来时产生中断，在中断服务程序中进行通信，通信电子开关接于单片机相应端口，计时9MS以内这一周波的通信结束，关断通信电子开关，开中断等待下一周波的通信，如此周而复始实现半波通信；在单车停放区设置通信站或安装登记控制器或安装红外登记装置，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；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；...

【技术特征摘要】
1.一种基于半波通信的单车共享系统,共享单车采用键盘密码锁，用密码或扫码开锁；打开手机APP对准共享单车的二维码扫码后，手机通过蓝牙发出开锁指令即可手动开锁，手机APP开始计时，当用户到达目的地锁车到位时，锁车开关动作记录车锁状态，用户即可依计时时间结账；其特征是，对于长时间使用频繁开关车锁时，可在手机APP中设置简单密码，与车锁控制器作扫码开锁通信后，即可用所述简单密码开锁，到达目的地结账后所述简单密码失效；当几个人集体旅游用车、街头广告宣传队用车等均可用一部手机APP的集体用车界面分别对每一部车作扫码开锁，同时设置简单密码，用完车通过手机蓝牙对每一部共享单车发出结账确认，关锁后，所有简单密码失效；作为过路人或义务员的临时用户可从键盘输入密码开锁，不用安装手机APP可随时对乱停放未登记车或故障车利用手机根据共享单车车牌提供的信息，向总站控制器拨打电话，电话末尾加共享单车号，总站控制器回复开锁密码短信，临时用户即可用密码开锁，这时共享单车如果是正确停放登记将拒绝开锁，当临时用户将乱停放车纠正停放位置并登记锁车后，车锁控制器记录使用时间和专用密码，通过登记控制器和通信网络向总站控制器汇总累计奖励或费用，总站根据计时时间，在设定时间内锁车登记有奖，超过设定时间费用由电话费扣除；总站控制器与各通信站通过电力线半波通信组网；总站控制器与各通信站是在约定的同步时间通信，同步时间采用对电网周波的累计计数值与电网一个周波的平均时间相乘的积，再加上计时时间点与电网周波整数值之间的计时值得到同步时间；在总站控制器与各通信站的半波通信装置中各安装一个通信电子开关、开关驱动模块；通信电子开关的开关驱动模块是从电力网线的周波信号经电阻降压后接D触发器再接单片机的外部中断口，当周波信号到来时产生中断，在中断服务程序中进行通信，通信电子开关接于单片机相应端口，计时9MS以内这一周波的通信结束，关断通信电子开关，开中断等待下一周波的通信，如此周而复始实现半波通信；在单车停放区设置通信站或安装登记控制器或安装红外登记装置，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；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金木，
申请(专利权)人：福州台江区超人电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35