一种自行车、自行车定位追踪装置、系统和追踪方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车、自行车定位追踪装置、系统和追踪方法。
【背景技术】
[0002]自行车作为一种环保便捷的交通工具，深受世界各国居民的喜爱，越来越多的人们享受骑行带来的乐趣。现有的自行车，一股装配普通的车锁，这种自行车不具备定位追踪功能，一旦自行车失窃，很难找回。
[0003]目前市场上的自行车锁，普遍采用机械式的防盗方式，防盗力度很有限，小偷很容易利用万能钥匙开锁或者利用液压钳将锁缆剪断，更有甚者直接连车带锁一起偷走。而一些报警车锁功能单一，当车身被移动、碰撞时，会发出十儿秒钟左右的报警声。这种锁要求用户在附近能听到报警声音，不然报警的功能就形同虚设了。而且这种锁需要电池独立供电，需要用户及时更换电池。
[0004]公开号为103612691A的发明专利【申请号:201310530957.2】的专利公开了一种内置式自行车防盗装置，采用振动发电机实现自发电，还配置了 GPS模块和GSM模块；具备自从发电装置和定位追踪的模块，但是振动发电机的输出功率较小，而且随着路况的不同，其电能输出波动较大，因此，实际应用时存在较大的局限性。
[0005]自行车发电装置，可以将自行车行进过程中的动能转化为电能，不仅能给手机、平板、照明灯、音响等设备供电，而且可以减少电池的使用量，节约能源。
[0006]目前自行车发电技术大致分为三种:第一种为摩擦式发电，将发电机固定在自行车的轮胎边沿，通过车胎转动对其摩擦从而进行发电，该种方式的缺点是，容易损伤轮胎，且发电量小；第二种为链条式发电，通过链条移动来带动发电机发电，该种方式的缺点是，如果不踩踏，发电装置就不发电，从而导致自行车下坡过程中不能发电。第三种为轮毂式发电，通过自行车轮毂的转动来带动发电机发电，该种方式的缺点是安装复杂繁琐，普遍需要拆卸自行车车叉。
[0007]另外，公开号为104276233A的专利公开了一种自行车发电装置【申请号为201410385842.3】，主动轮采用中心定位件同轴定位于自行车的车轮钢丝的外侧采用固定片将钢丝和主动轮固定在一起，固定片的周缘设置有多个供车轮钢丝卡入的卡槽，该方案采用复杂的方案实现车轮与主动齿轮的联动，对这种特殊的固定片加工难度较大，成本较高，而且，这些部件会显著增大自行车的负荷，造成骑行者骑行时较为费力。
[0008]另外，公开号为203201318U的专利公开了一种手机遥控自行车锁，通过手机来控制车锁的动作，但是，这种手机遥控自行车锁不具备其他定位和追踪的功能。
[0009]现有技术中，还不具有一种集成度高，功能丰富，输出电能稳定的自行车定位追踪
目.ο
[0010]因此，有必要设计一种新型的自行车定位追踪装置和追踪方法。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是提供一种自行车、自行车定位追踪装置、系统和追踪方法，该自行车定位追踪装置集成度高，功能丰富，结构简单，轻便性好，易于实施。
[0012]发明的技术解决方案如下:
[0013]一种自行车定位追踪装置，包括微处理器、电池、定位模块和无线远程通信模块；所述的电池、定位模块和无线远程通信模块均与微处理器相连；无线远程通信模块与远程服务平台或车主的手机无线通信连接；定位模块为GPS模块或北斗定位模块；所述的无线远程通信模块为2G、3G或4G通信模块；
[0014]所述的自行车定位追踪装置，还包括锁芯驱动电机和车载蓝牙模块；锁芯驱动电机受控于微处理器，锁芯驱动电机用于驱动自行车锁的锁芯动作实现开锁或上锁；车载蓝牙模块与微处理器相连，车载蓝牙模块用于接收车主手机的手机端蓝牙模块发出的开锁或关锁的指令。
[0015]所述的自行车定位追踪装置还包括与微处理器相连的用于检测车锁被破坏的传感器。
[0016]所述的电池为可充电电池；所述的自行车定位追踪装置还包括用于为电池充电的发电装置；
[0017]发电装置包括壳体(9)、卡扣齿轮⑴、卡锁片(11)、发电机⑷和壳体固定装置；
[0018]所述的壳体通过壳体固定装置固定在自行车的车叉(5)上；
[0019]卡扣齿轮和发电机均位于壳体中；壳体安装在车叉和自行车的车轮之间；
[0020]卡扣齿轮通过轴承安装在自行车轮轴(8)上；
[0021]卡扣齿轮上设有安装螺钉的插孔；卡锁片通过螺钉固定在所述的卡扣齿轮上；卡锁片从车轮的内侧往外钩住2根钢丝(10)使得钢丝与卡扣齿轮联动；
[0022]卡扣齿轮驱动发电机旋转以产生电能。
[0023]所述的壳体固定装置为抱箍(6);所述的插孔和卡锁片均为2个，2个插孔关于卡扣齿轮的轴线对称设置；电机通过充电电路与可充电电池连接。
[0024]壳体上还设有USB充电接口。
[0025]所述的自行车定位追踪装置还包括与微处理器连接的扬声器，卡扣齿轮通过齿轮传动机构驱动发电机；所述的齿轮传动机构包括安装在壳体内的第一中间齿轮(2)和第二中间齿轮(3);卡扣齿轮、第一中间齿轮、第二中间齿轮和发电机转轴上的齿轮依次啮合。
[0026]第二中间齿轮为双联齿轮；卡扣齿轮、第一中间齿轮和第二中间齿轮的直径依次减小。
[0027]一种自行车定位追踪方法，采用远程服务平台、车主手机以及前述的自行车定位追踪装置实现自行车的定位及追踪；自行车定位追踪装置将当前的位置信息通过无线远程通信模块实时发送给远程服务平台，车主手机与远程服务平台或自行车定位追踪装置通信以查看自行车的位置信息从而追踪该自行车。
[0028]一种自行车，其特征在于，所述的自行车上安装有前述的自行车定位追踪装置。
[0029]一种自行车定位追踪系统，包括前述的自行车、远程服务平台和车主的手机；自行车的无线远程通信模块与远程服务平台通信连接；手机与远程服务平台通信连接；手机通过手机端蓝牙模块控制自行车车锁的开闭。
[0030]用于检测车锁被破坏的传感器包括振动传感器、运动传感器、温度传感器。已有的设计普遍采用单一的振动传感器，破坏识别能力不强，时常出现错报、漏报，不能很好的起到报警作用。本设计中，保留了目前普遍应用于报警检测的振动传感器，在此基础上进行改进，增加了其他传感器。其中运动传感器用于监测设备的移动，诸如倾斜、震动、旋转、摇摆等。温度传感器监测外界温度的改变，比如高温火焰枪、冷冻喷雾的破坏。
[0031 ]自行车发电装置和锁体集成为一个整体。
[0032]本发明的自行车定位追踪装置也称为自行车定位追踪锁，是一款高级智能防盗车锁，采用无物理钥匙设计，同时具备智能报警和GPS定位追踪功能，能够有效解决目前自行车锁防盗功能不足的问题。同时自行车定位追踪锁内部设计自发电装置。用户在骑车过程中，锁内部发电装置将自行车的部分动能转换成电能给电池供电，不需要外界给车锁供电。
[0033]自行车定位追踪锁的锁缆头插入锁孔后自动上锁，开锁时通过手机无线解锁，由手机充当电子钥匙实现解锁功能，锁体本身无钥匙孔，从根本上避免了万能钥匙开锁的可行性，提高了防盗性能。上锁后，自行车定位追踪锁进入智能报警状态，能够自动识别外界对锁的破坏行为，一旦发现异常现象，智能启动警报，同时在第一时间将报警信息发送至车主手机。锁体内置的GPS芯片能够实时定位车辆的位置，车主在手机上即可查看车辆的实时位置以及车辆的状态。如此，即使车辆不在视线范围内，车主也能够实时掌握车辆的位置，监测到车的状态，从而大大提高了防盗性能。
[0034]锁缆由钢缆、导线和锁缆头组成。锁缆两端带有锁缆头，锁缆头可插入锁体锁孔内。
[0035]车锁内置GPS定位芯片，开启GPS后，车锁以一定频率采集GPS数据，并将GPS数据发送至车主手机。车主手机获取到GPS数据后，对数据进行解析得到位置信息，并将位置显不在手机上O
[0036]开锁时通过手机无线解锁，由手机充当电子钥匙实现解锁功能。二者之间的通信数据采用RSA算法加密，只有授权人员才能解锁。
[0037]手机与车锁通过蓝牙保持连接，手机发送加密令牌给车锁，车锁对其进行解析。如果解析失败，表示手机没有相应的授权，手机和车锁之间断开蓝牙连接。如果解析成功，手机能够发送解锁指令给车锁，车锁收到解锁指令后，MCU控制电机带动车锁内部动作杆上升解锁。
[0038]自行车定位追踪锁是一款高级智能防盗车锁，采用无物理钥匙设计，通过手机无线解锁，同时具备智能报警和GPS定位追踪功能，能够有效解决目前自行车锁防盗功能不足的问题。同时自行车定位追踪锁内部设计自发电装置。用户在骑车过程中，锁内部发电装置将自行车的部分动能转换成电能给电池供电，不需要外界给车锁供电。
[0039]有益效果:
[0040]本发明的自行车、自行车定位追踪装置、系统和追踪方法，独创点之一在于通过简单的卡锁片实现钢丝和卡扣齿轮(主动轮)的锁紧和联动，构思巧妙，易于实施，相比于前述现有专利中的带多个卡槽的固定片，成本低，重量轻，且固定效果相当。
[0041]另外，本发明的自行车发电装置采用2个中间齿轮传动，结构更为紧凑。其中第二中间齿轮为双联齿轮，由同轴心的两种不同齿轮共同组成。卡扣齿轮、第一中间齿轮、发电机转轴上的齿轮的轮齿大小不同。第二中间齿轮(双联齿轮)的小齿轮和第一中间齿轮啮合，第二中间齿轮的大齿轮和电机转轴上的齿轮啮合，起到了很好的承接作用。
[0042]齿轮传动方式上采用多级传动，相比于单级齿轮传动，因为传动比过大，会导致齿轮尺寸太大；多齿轮设计将传动比分解为多级传动，虽然齿轮数量增加了，但总的结构尺寸减小了，结构更紧凑，体积更小，运行也更平稳。
[0043]自行车发电装置内置可充电电池，发电机转动时产生电压，经过整流电路、稳压电路和电池管理芯片，提供一个稳定的电压给电池充电，电池储存的电量能够给手机、平板、照明灯、音响等设备供电。
[0044]自行车发电装置还提供USB充电接口，具体为USB输出接口和Micro USB充电输入接口。
[0045]本发明的特点如下:
[0046](I)锁体采用无物理钥匙设计，通过手机无线解锁，