一种共享电单车控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种共享电单车控制系统，所述共享电单车控制系统包括微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块、后台服务器、智能终端。本发明专利技术提供的技术方案可实现对电单车的共享租用，并实现电单车实时位置和状态查询、阶梯收费的功能，解决普通共享单车骑行负担重、只适合短途骑行的缺点。

A control system of shared electric bicycle

The invention provides a shared electric bicycle control system, which comprises a microprocessor, a battery, a battery management system, a motor, a motor controller, an internal lock, a positioning module, a communication module, a background server, and an intelligent terminal. The technical proposal provided by the invention can share rents for electric bicycles, realize real-time location and status query and ladder charging function of electric bicycles, and solve the disadvantages of heavy sharing of single bicycles and suitable for short distance riding.

【技术实现步骤摘要】
一种共享电单车控制系统
本专利技术涉及硬件电路领域，尤其涉及一种共享电单车控制系统。
技术介绍
随着互联网技术的不断发展，人们的出行方式也在被改变，共享经济下的共享出行成为了时尚、趋势及未来，于是共享自行车应运而生。但是共享自行车存在骑行累、不适合中长距离出行的问题。现有技术中，申请号为201710204053.9的专利申请中，提出了通过扫码的方式打开电助力车的车锁，然后将自带的电源安装在电单车上。但是，这种方式需要使用者自带电源，这在共享电单车的使用场景上是不可行的，不可能要求用户出门时都自带电源。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种共享电单车控制系统，旨在解决现有技术中需要自带电源安装在电单车上而导致使用的不方便，而且共享自行车存在骑行累、不适合中长距离出行的问题。本专利技术提出一种共享电单车控制系统，其中，所述共享电单车控制系统包括微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块、后台服务器、智能终端，其中，所述微处理器负责控制和协调系统内各个模块之间的工作；所述电池给所述电机和系统内整个控制板进行供电；所述电池管理系统用于获取所述电池剩余的实时电量、健康程度以及充电次数，并将获取到的这些信息发送至所述微处理器进行处理；所述电机用于驱动所述共享电单车的前进，所述电机由所述电机控制器来进行驱动和控制，所述电机控制器与所述微处理器进行通信；所述内部锁具对所述电池进行锁定；所述定位模块对所述共享电单车进行实时定位，并及时将定位信息发送给所述后台服务器，并在用户骑行过程中对所述共享电单车的实时位置和骑行轨迹进行跟踪；所述通信模块与所述后台服务器进行通信，由所述后台服务器向所述共享电单车发送租用指令以及控制所述内部锁具开启指令；所述智能终端利用APP与所述后台服务器进行通信。优选的，所述共享电单车控制系统还包括安装在所述共享电单车的车轮转轴上的速度传感器，用于将检测到的所述共享电单车的行驶速度和行驶里程传输给所述电机控制器。优选的，所述共享电单车控制系统还包括安装在所述共享电单车的车扶手上的转把，用于获取骑行者的拧动角度信息，并传输给所述电机控制器。优选的，所述共享电单车控制系统还包括侧翻检测传感器，用于检测所述共享电单车的放置角度，并与所述微处理器进行通信。优选的，所述共享电单车控制系统还包括喇叭，当所述侧翻检测传感器检测到所述共享电单车处于倾倒状态时，通过所述喇叭发出报警声音。优选的，所述共享电单车控制系统还包括TTS及喇叭驱动电路，设置在所述微处理器与所述喇叭之间，用于向骑行者播放提示语音，并在当所述共享电单车出现侧翻时发出报警声音。优选的，所述共享电单车控制系统还包括控制板电源电路，用于将所述电池电压转换为控制板各个部分模块需要的工作电压。优选的，所述共享电单车控制系统还包括电平转换电路，设置在所述电机控制器与所述微处理器之间，以及还设置在所述电池管理系统与所述微处理器之间，用于将TTL电平的UART信号转换为差分电平的RS485信号。优选的，所述共享电单车控制系统还包括蓝牙模块，与所述微处理器通信连接，用于实现与所述智能终端进行蓝牙通信连接。优选的，所述共享电单车控制系统还包括内部锁具控制驱动电路，设置在所述微处理器与所述内部锁具之间，用于控制所述内部锁具的开启与关闭。优选的，所述共享电单车控制系统还包括外部锁具以及外部锁具控制驱动电路，其中，所述外部锁具控制驱动电路设置在所述微处理器与所述外部锁具之间，用于驱动所述外部锁具的开启与关闭，所述外部锁具用于锁所述共享电单车。优选的，所述共享电单车控制系统还包括USB对外充电控制电路以及USB充电接口，其中，所述USB对外充电控制电路设置在所述微处理器与所述USB充电接口之间。本专利技术提供的技术方案中通过设置内部锁具对电池进行锁定，使得内部锁具处于锁定状态时，电池无法被取出，防止恶意偷窃电池的现象发生，而且骑行者不用自带电池，只需要通过其随身携带的智能终端(例如手机)利用APP向后台服务器发出申请，由后台服务器通知共享电单车将内部锁具开启就能使用共享电单车，可实现对电单车的共享租用，且能进行中长途的出行，并实现共享电单车实时位置和状态查询、阶梯收费的功能，解决了普通共享自行车只适合短途骑行的缺陷。附图说明图1为本专利技术一实施方式中共享电单车控制系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下将对本专利技术所提供的一种共享电单车控制系统进行详细说明。请参阅图1，为本专利技术一实施方式中共享电单车控制系统的结构示意图。在本实施方式中，共享电单车控制系统包括微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块、后台服务器、智能终端，其中，微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块等模块属于共享电单车，共享电单车利用其通信模块(例如GPRS模块)与后台服务器进行双向通信，智能终端利用其自身安装的APP(例如骑行APP)与后台服务器进行双向通信。微处理器负责控制和协调系统内各个模块之间的工作。在本实施方式中，微处理器是整个系统的核心。电池给电机和系统内整个控制板进行供电。在本实施方式中，电池使用大容量锂电池，例如电压为48V，系统由48V大容量锂电池给电机和整个控制板供电。电池管理系统用于获取电池剩余的实时电量、健康程度以及充电次数，并将获取到的这些信息发送至微处理器进行处理。在本实施方式中，电池管理系统监测电池剩余电量、健康程度、充电次数等信息，通过RS485总线与控制板通信。电机用于驱动共享电单车的前进，电机由电机控制器来进行驱动和控制，电机控制器与微处理器进行通信。在本实施方式中，电机控制器通过RS485总线与控制板相连，接收控制板的控制指令。在本实施方式中，安装在共享电单车的车轮转轴上的速度传感器，用于将检测到的共享电单车的行驶速度和行驶里程传输给电机控制器，电机控制器连接到速度传感器，可实现对共享电单车行驶速度和里程的测定。在本实施方式中，安装在共享电单车的车扶手上的转把，用于获取骑行者的拧动角度信息，并传输给电机控制器使得骑行者控制共享电单车的行驶速度，电机控制器与微处理器间通过RS485总线通信。内部锁具对电池进行锁定。在本实施方式中，内部锁具处于锁定状态时，电池无法取出，防止有人恶意偷窃电池，当共享电单车的电池需要更换充电时，维护人员通过手机APP向后台服务器发出申请，后台服务器通知电单车将内部锁具开启，此时便可更换电池。定位模块对共享电单车进行实时定位，并及时将定位信息发送给后台服务器，并在用户骑行过程中对共享电单车的实时位置和骑行轨迹进行跟踪。在本实施方式中，定位模块例如可以是GPS模块，用于实现对共享电单车的实时定位，方便用户查找周边共享电单车进行租用。在用户骑行过程中，也对共享电单车的实时位置和骑行轨迹进行跟踪，可以设置电子围栏功能，在用户即将驶出围栏区域时向用户发出报警并停止电机的运转，使共享电单车的活动局限在指定的范围内，方便电单车的管理。通信模块与后台服务器进行通信，由后台服务器向共享电单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共享电单车控制系统，其特征在于，所述共享电单车控制系统包括微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块、后台服务器、智能终端，其中，所述微处理器负责控制和协调系统内各个模块之间的工作；所述电池给所述电机和系统内整个控制板进行供电；所述电池管理系统用于获取所述电池剩余的实时电量、健康程度以及充电次数，并将获取到的这些信息发送至所述微处理器进行处理；所述电机用于驱动所述共享电单车的前进，所述电机由所述电机控制器来进行驱动和控制，所述电机控制器与所述微处理器进行通信；所述内部锁具对所述电池进行锁定；所述定位模块对所述共享电单车进行实时定位，并及时将定位信息发送给所述后台服务器，并在用户骑行过程中对所述共享电单车的实时位置和骑行轨迹进行跟踪；所述通信模块与所述后台服务器进行通信，由所述后台服务器向所述共享电单车发送租用指令以及控制所述内部锁具开启指令；所述智能终端利用APP与所述后台服务器进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种共享电单车控制系统，其特征在于，所述共享电单车控制系统包括微处理器、电池、电池管理系统、电机、电机控制器、内部锁具、定位模块、通信模块、后台服务器、智能终端，其中，所述微处理器负责控制和协调系统内各个模块之间的工作；所述电池给所述电机和系统内整个控制板进行供电；所述电池管理系统用于获取所述电池剩余的实时电量、健康程度以及充电次数，并将获取到的这些信息发送至所述微处理器进行处理；所述电机用于驱动所述共享电单车的前进，所述电机由所述电机控制器来进行驱动和控制，所述电机控制器与所述微处理器进行通信；所述内部锁具对所述电池进行锁定；所述定位模块对所述共享电单车进行实时定位，并及时将定位信息发送给所述后台服务器，并在用户骑行过程中对所述共享电单车的实时位置和骑行轨迹进行跟踪；所述通信模块与所述后台服务器进行通信，由所述后台服务器向所述共享电单车发送租用指令以及控制所述内部锁具开启指令；所述智能终端利用APP与所述后台服务器进行通信。2.如权利要求1所述的共享电单车控制系统，其特征在于，所述共享电单车控制系统还包括安装在所述共享电单车的车轮转轴上的速度传感器，用于将检测到的所述共享电单车的行驶速度和行驶里程传输给所述电机控制器。3.如权利要求1所述的共享电单车控制系统，其特征在于，所述共享电单车控制系统还包括安装在所述共享电单车的车扶手上的转把，用于获取骑行者的拧动角度信息，并传输给所述电机控制器。4.如权利要求1所述的共享电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，孙长银，余瑶，李擎，弓爱君，马龙海，韩守梅，古鹏飞，温鑫，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11