1.大容量公共自行車借還機(jī)構(gòu),所述自行車包括前輪和后輪,且定義自行車靠近前輪的部分為車頭,靠近后輪的部分為車尾;其特征在于:所述借還機(jī)構(gòu)包括用于存放自行車的停放裝置和用于啟動停放裝置以進(jìn)行借車或還車的借車卡;
所述停放裝置包括水平鋪設(shè)的底座,底座的兩側(cè)相對設(shè)有借車柱和還車柱,且借車柱和還車柱均垂直于底座;導(dǎo)向桿水平架設(shè)在借車柱和還車柱之間,且導(dǎo)向桿的兩端分別與借車柱和還車柱可拆卸連接;
定義導(dǎo)向桿與借車柱的交點(diǎn)為原點(diǎn),經(jīng)過原點(diǎn)且與導(dǎo)向桿的軸向平行的直線為x軸,經(jīng)過原點(diǎn)且與借車柱的高度方向平行的直線為z軸,經(jīng)過原點(diǎn)且同時平行于x軸和z軸的直線為y軸;
所述導(dǎo)向桿沿x軸方向間隔設(shè)有若干個車位,每個車位用于停放一輛自行車,且每個車位上分別設(shè)有第一壓力傳感器,第一壓力傳感器分別與中央控制器相連;自行車的車頭上設(shè)有可沿所述導(dǎo)向桿滑動的套筒,套筒穿設(shè)在導(dǎo)向桿上,以吊起車頭;
還包括用于驅(qū)動自行車沿導(dǎo)向桿滑動的驅(qū)動部,所述驅(qū)動部包括驅(qū)動套筒沿導(dǎo)向桿滑動的上驅(qū)動部和驅(qū)動車尾與車頭同步移動的下驅(qū)動部;
所述上驅(qū)動部包括沿x軸方向鋪設(shè)的第一絲桿,且第一絲桿與導(dǎo)向桿位于同一水平面上,第一絲桿和導(dǎo)向桿之間留有間隙,第一絲桿的一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在還車柱內(nèi),第一絲桿的另一端與位于借車柱內(nèi)的第一電機(jī)的輸出軸同軸相連;第一絲桿上穿設(shè)有滑塊,且滑塊與第一絲桿相嚙合,滑塊面向?qū)驐U的一面設(shè)有驅(qū)動桿;驅(qū)動桿的固定端固定在滑塊上,驅(qū)動桿的自由端沿y軸方向向?qū)驐U延伸,且驅(qū)動桿與導(dǎo)向桿垂直相交,驅(qū)動桿驅(qū)動套筒移動,以驅(qū)動車頭移動;且滑塊位于靠近還車柱的一端;
所述下驅(qū)動部包括用于放置后輪的輸送帶,輸送帶自還車柱向借車柱方向延伸,且輸送帶的移動方向與導(dǎo)向桿相平行,輸送帶沿x軸方向的長度大于或等于導(dǎo)向桿的長度;輸送帶沿x軸方向的兩端張拉在主動軸和從動軸之間,主動軸和從動軸均沿y軸方向延伸,從動軸固定在底座上,主動軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在底座上,且主動軸與第二電機(jī)的輸出軸同軸相連,第二電機(jī)與中央控制器相連;
還包括在自行車移動到相應(yīng)車位上后將后輪從輸送帶上托起的托車裝置,所述托車裝置包括自還車柱向借車柱方向鋪設(shè)在底座上的凸臺,凸臺與導(dǎo)向桿相平行,且凸臺位于輸送帶和導(dǎo)向桿之間;凸臺上對應(yīng)導(dǎo)向桿上的每個車位一一設(shè)有凸塊,每個凸塊沿y軸方向與車位一一對齊;凸塊沿z軸方向的頂面為弧形面,且所述弧形面上設(shè)有第二壓力傳感器,且第二壓力傳感器分別與中央控制器相連;凸塊通過動力部件可沿y軸方向滑動地設(shè)置在凸臺上;所述動力部件包括第三電機(jī)和第三絲桿,第三絲桿沿y軸方向延伸,且第三絲桿的一端與第三電機(jī)的輸出軸同軸相連,第三絲桿的另一端與凸塊面向?qū)驐U的一端相連;凸塊內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋,第三絲桿與凸塊相嚙合,以驅(qū)動凸塊沿y軸方向移動;第三電機(jī)與中央控制器相連;
導(dǎo)向桿的兩端均通過連接裝置分別與借車柱和還車柱連接,所述連接裝置包括插桿和直線電機(jī);插桿沿x軸方向延伸,且插桿的一端與直線電機(jī)的輸出軸同軸相連,另一端可滑動的插設(shè)在導(dǎo)向桿的插槽內(nèi);導(dǎo)向桿的兩端均沿軸向向內(nèi)凹陷形成所述插槽;所述直線電機(jī)設(shè)置在借車柱和還車柱內(nèi),且直線電機(jī)均與中央控制器相連;插槽內(nèi)均設(shè)有用于檢測插桿是否到位的監(jiān)測裝置,所述監(jiān)測裝置包括設(shè)置在插槽槽底的第三壓力傳感器,且第三壓力傳感器與中中央控制器相連;
所述借車柱的頂面和還車柱的頂面上分別設(shè)有借車信號接收器和還車信號接收器,借車信號接收器和還車信號接收器分別構(gòu)成借車刷卡區(qū)和還車刷卡區(qū);借車信號接收器和還車信號接收器分別與中央控制器相連,且借車信號接收器和還車信號接收器均與借車卡內(nèi)的借還信號發(fā)射器相配合;借車信號接收器接收到借還信號發(fā)射器發(fā)射的信號后,將信號發(fā)送至中央控制器,中央控制器驅(qū)動借車柱內(nèi)的直線電機(jī)動作;還車信號接收器接收到借還信號發(fā)射器發(fā)射的信號后,將信號發(fā)送至中央控制器,中央控制器驅(qū)動還車柱內(nèi)的直線電機(jī)動作;
導(dǎo)向桿沿x軸方向的兩端均設(shè)有第一信號接收器,套筒內(nèi)設(shè)有與第一信號接收器相配合的第一信號發(fā)射器,第一信號接收器和第一信號發(fā)射器均與中央控制器相連;第一信號接收器和第一信號發(fā)射器上下相對時,第一信號接收器接收到第一信號發(fā)射器發(fā)射的信號,且第一信號接收器將接收到的信號發(fā)送給中央控制器。
2.采用如權(quán)利要求1所述的大容量公共自行車借還機(jī)構(gòu)實(shí)施的還車方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,用借車卡在還車刷卡區(qū)刷卡,還車信號接收器接收到借車卡內(nèi)的借還信號發(fā)射器發(fā)射的信號,并將信號發(fā)送給中央控制器;中央控制器判斷為還車模式,并根據(jù)第一壓力傳感器輸送的信號判斷是否有空車位,如果沒有空車位,中央控制器不再動作,如果有空車位,中央控制器根據(jù)接收到的來自還車信號接收器的信號,驅(qū)動還車柱內(nèi)的直線電機(jī)正轉(zhuǎn),還車柱內(nèi)的直線電機(jī)啟動,還車柱上的插桿向還車柱內(nèi)收縮,還車柱上的插桿與導(dǎo)向桿分離,并露出用于放車的還車間隙,當(dāng)還車柱內(nèi)的直線電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時長后,中央控制器驅(qū)動還車柱內(nèi)的直線電機(jī)停止運(yùn)行;
步驟2,手動將自行車的套筒經(jīng)還車間隙套入導(dǎo)向桿上,且同時將自行車的后輪放置在輸送帶上;當(dāng)套筒上的第一信號發(fā)射器與導(dǎo)向桿端頭上的第一信號接收器上下相對時,第一信號接收器接受到來自第一發(fā)射器發(fā)射的到位信號,且第一信號接收器將所述的到位信號輸送給中央控制器,中央控制器驅(qū)動第二電機(jī)正轉(zhuǎn)和第一電機(jī)正轉(zhuǎn),輸送帶向借車柱方向移動,同時滑塊向借車柱方向移動,驅(qū)動桿驅(qū)動套筒向借車柱方向移動,使得車頭和車尾同步向借車柱方向移動;
步驟3,每個車位上的第一壓力傳感器將壓力信息實(shí)時輸送給中央控制器,中央控制器根據(jù)接收到的壓力信息判斷車位上是否停放有自行車;中央控制器控制自行車移動到能停放的最靠近借車柱的空車位上,當(dāng)中央控制器監(jiān)測到該車位的壓力達(dá)到預(yù)定值后,驅(qū)動第一電機(jī)和第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動;
步驟4,接著,中央控制器驅(qū)動第三電機(jī)正轉(zhuǎn),第三電機(jī)驅(qū)動第三絲桿轉(zhuǎn)動,第三絲桿驅(qū)動凸塊10沿著y軸方向向輸送帶11移動;凸塊10的弧形頂面不斷靠近后輪,并最終將后輪頂起,使得后輪脫離輸送帶11,自行車被頂起;中央控制器根據(jù)接收到的來自第二壓力傳感器的壓力信息判斷自行車被頂起,當(dāng)凸塊上的第二壓力傳感器檢測到凸塊頂面承受的壓力達(dá)到預(yù)定值時,中央控制器驅(qū)動第三電機(jī)停止轉(zhuǎn)動;
步驟5,隨后,中央控制器控制還車柱內(nèi)的直線電機(jī)反轉(zhuǎn),還車柱上的插桿向借車柱方向伸長,還車柱上的插桿插入導(dǎo)向桿內(nèi),當(dāng)插桿的桿端觸碰到插槽槽底的第三壓力傳感器時,第三壓力傳感器輸送給中央控制器的實(shí)時壓力信息發(fā)生變化,當(dāng)?shù)谌龎毫鞲衅鬏斔偷膲毫_(dá)到預(yù)定值時,中央控制器判定插桿到位,并驅(qū)動還車柱內(nèi)的直線電機(jī)停止轉(zhuǎn)動;同時,中央控制器控制第一電機(jī)反轉(zhuǎn),驅(qū)動滑塊復(fù)位至第一絲桿靠近還車柱處;至此,還車過程結(jié)束。
3.采用如權(quán)利要求1所述的大容量公共自行車借還機(jī)構(gòu)實(shí)施的借車方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,用借車卡在借車刷卡區(qū)刷卡,借車信號接收器接收到借車卡內(nèi)的借還信號發(fā)射器發(fā)射的信號,并將信號發(fā)送給中央控制器;中央控制器判斷為借車模式,中央控制器根據(jù)第一壓力傳感器輸送的壓力信息判斷否有自行車可借,如果沒有自行車可借,中央控制器不再動作,如果有自行車可借,中央控制器根據(jù)接收到的來自借車信號接收器的信號,驅(qū)動借車柱內(nèi)的直線電機(jī)正轉(zhuǎn),借車柱上的插桿向借車柱內(nèi)收縮,借車柱上的插桿與導(dǎo)向桿分離,并露出用于取車的借車間隙,當(dāng)借車柱內(nèi)的直線電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時長時,中央控制器驅(qū)動借車柱內(nèi)的直線電機(jī)停止運(yùn)行;
步驟2,當(dāng)中央控制器檢測到最靠近借車柱的車位上存放有自行車時,中中央控制器不動作,需手動將自行車經(jīng)借車間隙取出;當(dāng)中央控制器檢測到最靠近借車柱的車位上沒有停放自行車時,中央控制器驅(qū)動距離借車柱最近的一輛自行車對應(yīng)的第三電機(jī)動作,第三電機(jī)逆向轉(zhuǎn)動,對應(yīng)的凸塊向遠(yuǎn)離輸送帶的方向移動,該自行車的后輪與凸塊逐漸脫離,當(dāng)中央控制器檢測到該凸塊上的第二壓力傳感器變小到預(yù)定值時,中央控制器判定自行車落入輸送帶上;中央控制器驅(qū)動第二電機(jī)轉(zhuǎn)動,輸送帶向借車柱方向輸送自行車,同時手扶該自行車的龍頭輔助自行車向著借車柱方向移動;
在自行車向借車柱方向移動的過程中,當(dāng)套筒內(nèi)的第一信號發(fā)射器與導(dǎo)向桿靠近借車柱一端的端頭上的第一信號接收器上下相對時,第一信號接收器接收到來自第一信號發(fā)射器的到位信息,且第一信號發(fā)射器將所述到位信號發(fā)送至中央控制器,中央控制器控制第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,再手動將自行車自借車間隙取出;
步驟3,預(yù)定時間后,中央控制器控制借車柱內(nèi)的直線電機(jī)反轉(zhuǎn),借車柱上的插桿向還車柱方向伸長,借車柱上的插桿插入導(dǎo)向桿內(nèi),當(dāng)借車柱內(nèi)的插桿的桿端觸碰到插槽槽底的第三壓力傳感器時,第三壓力傳感器輸送給中央控制器的實(shí)時壓力信息發(fā)生變化,當(dāng)?shù)谌龎毫鞲衅鬏斔偷膲毫_(dá)到預(yù)定值時,中央控制器判定插桿到位,并驅(qū)動借車柱內(nèi)的直線電機(jī)停止轉(zhuǎn)動;至此,借車過程結(jié)束。