安全集成共享车辆系统和方法与流程

安全集成共享车辆系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年3月18日提交的，viner等人的美国临时专利申请序列号62/820,005(代理人案号5148.001prv)的优先权，于2019年3月18日提交的，viner等人的美国临时专利申请序列号62/820,013(代理人案号5148.002prv)的优先权，于2019年3月18日提交的viner等人的美国临时专利申请序列号为62/820,039(代理人案号5148.003prv)的优先权，于2019年7月17日提交的viner等人的美国临时专利申请序列号62/875,187(代理人案号5148.004prv)的优先权，以及于2019年2月10日提交的viner等人的美国临时专利申请序列号62/909,653(代理人案号5148.013prv)的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
3.版权声明
4.本专利文件的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文档或专利公开的传真复制，因为它出现在专利商标局专利文档或记录中，但除此之外保留所有版权。以下声明适用于下文所述的软件和数据以及构成本文件一部分的图纸：2019-2020车轮公司(wheelsinc.)，保留所有权利(2019-2020all rights reserved)。
5.于2019年3月10日提交的“个人移动车辆”(代理人案号5148.013prv)，其全文以引用方式并入本文。


背景技术：

6.共享车辆生态系统已从一群新兴的初创公司转变为在众多市场中具有多家公司的充满活力的行业，每家公司专门从事自行车和电动踏板车的短距离租赁。该行业在安全领域也经历了壮大的不易。这些服务的订户发生了许多被高度曝光的事故、损伤和死亡事件。已采取包含安全设备租赁的若干安全措施(例如，租用的传统自行车头盔或各种一次性头盔类型)。在每种情况下，这些一半的措施在头盔卫生、物品丢失/盗窃以及安全设备正被使用的验证方面都存在很多不足，并且最终在商业上不成功。此外，还没有任何方法与部署的共享骑行系统结合来为骑行者积极创建更安全的骑行。在所有先前的情况下，安全设备不与共享车辆通信，未集成到共享车辆租赁前后安全设备的部署或复原中。此外，每个共享车辆都未与共享骑行供应系统主动通信，以监控骑行和骑行者的安全相关行为。此外，先前的安全措施也严重依赖于直接人为参与(人为的头盔租赁/复原)(人为卫生处理和补存)并且几乎无力防止骑行者忽略安全设备的使用。


技术实现要素：

7.本发明人已经认识到，除了其他方面外，要解决的问题可以包含使部署具有共享骑行系统的安全设备所涉及的劳动量最小化。要解决的问题的另一方面是将安全系统、传感器和用户安全设备集成到个人移动车辆的实际设计中。要解决的问题的另一方面是通过本发明的网站使能服务对个人移动车辆(共享车辆)持续保养和维护。要解决问题的第三个方面是在所述的解决方案中将服务项目与集成安全传感器和互连件集成。要解决的问题的
第四个方面是来自个人移动车辆组件中的传感器、用户佩戴的安全装备、用户的移动设备以及车辆管理/服务协议的安全协议的闭环监控。
8.本主题提供针对这些问题的解决方案，诸如通过使用与个人移动车辆关联或集成的集成设计的安全设备，其a)被部署在共享车辆内，b)通信地耦合至共享车辆，c)耦合至作为整体的系统，其在车辆、共享车辆管理系统，以及各种安全设备之间持续通信，从而集成安全性和可服务性于共享车辆的设计中，与骑行期间使用各种安全检查的用户进行交互，d)任何部署的用户安全设备的检索，以及e)任何部署的用户安全设备的经验证的卫生处理，以及f)任何用户安全设备的重置以准备用于下一个用户。通过完成这些集成，本解决方案包括多个方面，其中该解决方案可以共同验证用户使用个人移动车辆、部署个人移动车辆、在租赁时管理可穿戴用户安全设备的部署、验证头盔的使用，在租赁期间监控共享车辆租赁者使用头盔，在租赁期间监控个人移动车辆，以及在没有服务人员干预的情况下检索和卫生处理头盔，以允许立即重新部署共享车辆具有相同的可穿戴安全设备，以及检测用户是否安全地使用共享车辆。本解决方案还可以在骑行期间通过使用个人移动车辆上的附加传感器来监控用户的安全状态。
9.这些非限制性示例中的每个都可以独立存在或者可以以各种排列组合或与一个或多个其他示例组合。
10.本概述旨在提供对本专利申请的主题的概述。无意提供对本发明的排他性或详尽的解释。详细的描述包含在内以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
11.在为了易于识别对任何特定元素或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最有效数字是指首先引入该元素的图号。
12.在不一定按比例绘制的附图中，相似的附图标记可以在不同的视图中描述相似组件。具有不同字母后缀的相同附图标记可以代表相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体示出了本文件中讨论的各种实施例。
13.图1是根据一些示例实施例的可以部署本公开的网络环境的图解表示；
14.图2是根据一些示例实施例的过程环境的图解表示；
15.图3是根据示例实施例示出可以在其中实现本公开的软件架构的框图；
16.图4是根据一些示例实施例的计算机系统形式的机器的图解表示，在该系统中可以执行一组指令以使机器执行本文讨论的任何一个或多个方法；
17.图5示出了根据一个实施例的sipv系统及其功能架构；
18.图6示出了根据一个实施例的网状sipv网络；
19.图7是本文公开的安全集成电动车辆的实例；
20.图8是本文公开的安全集成电动车的剖视图，显示了用户控制界面；
21.图9是本文公开的安全集成电动车的剖视图，显示了机械和系统组件；
22.图10是本文公开的安全集成电动车辆的剖视图，显示了头盔和系统交互以及其他车辆组件；
23.图11是本文公开的安全集成电动车的剖视图，显示了电子和传感器安全特征；
24.图12示出了根据一个实施例的可部署安全设备组合件；
25.图13示出了根据一个实施例的sipv骑行的启动；以及
26.图14示出了根据一个实施例的sipv租赁期间的安全过程。
具体实施方式
27.系统级说明：
28.本说明中使用的示例旨在作为所提出的解决方案的中间示例，而不是所提出的解决方案的每个排列的详尽示例。可以理解，该解决方案的各方面的重组可导致许多排列。
29.图1安全集成电动车辆是sipv网络计算环境100的图解表示，其中可以实现或部署本解决方案的一些示例变型。
30.一个或多个sipv系统应用服务器104以通过sipv用户128访问的用户客户端设备106的形式，经由网络102向网络用户设备提供服务器端功能。在网站客户端110上托管并执行网站客户端110(例如，浏览器)和程序化客户端108(例如，“应用程序”)，以允许sipv用户128购买sipv 700骑行。
31.应用程序接口(api)服务器118和网站服务器120向sipv系统应用服务器104提供各自的程序化和网站接口。特定应用服务器116托管sipv系统代码122，其包括如前所述的组件、模块和/或应用程序。
32.网站客户端110经由网站服务器120支持的网站接口与sipv系统代码122通信。类似地，程序化客户端108经由应用程序接口(api)服务器118提供的程序化接口与sipv系统代码122通信。第三方应用114可以例如是谷歌地图、贝宝或其他常用的应用程序以辅助sipv用户128进行购买。
33.应用服务器116被显示为与数据库服务器124通信耦合，该数据库服务器124促进访问信息存储库或数据库126。在示例实施例中，数据库126包括存储将被sipv系统代码122发布和/或处理的信息(例如，骑行者数据、先前使用历史和其他辅助执行sipv 700体验的数据)的存储设备。
34.此外，在第三方服务器112上执行的第三方应用114被显示为经由应用程序接口(api)服务器118提供的程序化接口对应用服务器116进行程序化访问。例如，第三方应用114，使用从应用服务器116检索的信息，可以在第三方托管的网站上支持一个或多个特征或功能(例如，sipv用户128当前位置、信用检查、信用卡交易)。
35.现在转向图2，示出了sipv处理环境200的图解表示，其包含进一步包括通信处理器206、电源管理电源处理器208和主处理器202(例如，gpu、cpu或其组合)的机载计算机808。
36.主处理器202被显示为耦合至电源204，并且包含(永久配置的或临时实例化的)模块，即安全组件210、监控组件212和操作组件214。安全组件210在sipv 700与其sipv传感器508之间操作地生成所有安全相关互连，监控组件212操作地生成所有其他监控任务，包含监控命令或来自sipv系统500的请求或来自当前用户设备的请求，以及操作组件214操作地生成与维护安全或监控任务无关的sipv的所有基本功能和操作，这包括附加任务，如维护、系统或传感器可用性以及在操作组件214检测到新的或计划的服务状况时警示其他处理器。如图所示，主处理器202通信耦合至通信处理器206和电源处理器208，并且从通信处理器206接收所有外部sipv 700通信/请求，以及来自电源处理器208的功率状态、电源状态和
充电状况。
37.图3是示出软件架构304的一般sipv 700框图300，其可被安装在本文所述的任何一个或多个设备上。软件架构304由诸如包含处理器320、存储器326和i/o组件338的机器302的硬件支持。在该示例中，软件架构304可被概念化为层的堆栈，其中每层提供特定的功能。软件架构304包含诸如操作系统312、库310、框架308和sipv应用306的层。在操作上，sipv应用306通过软件栈唤出api调用350并响应于api调用350接收消息352。
38.操作系统312管理硬件资源并提供共用服务。操作系统312包含例如内核314、服务316和驱动程序322。内核314充当硬件和其他软件层之间的抽象层。例如，内核314提供存储器管理、处理器管理(例如，任务调度)、组件管理、网络和安全设置等功能。服务316可以为其他软件层提供其他共用服务。驱动器322负责控制底层硬件或与底层硬件接口。例如，驱动器322可以包含显示器驱动器、相机驱动器、或低功耗驱动器、闪存驱动器、串行通信驱动器(例如，通用串行总线(usb)驱动器)、驱动器、音频驱动器、电源管理驱动器等。
39.库310提供由sipv应用306使用的低级共用基础设施。库310可以包含系统库318(例如，c标准库)，其提供诸如存储器分配函数、字符串操纵函数、数学函数等函数。此外，库310可以包含api库324，诸如媒体库(例如，支持各种媒体格式的呈现和操纵的库，诸如运动图像专家组-4(mpeg4)、高级视频编码(h.264或avc)、运动图像专家组层-3(mp3)、高级音频编码(aac)、自适应多速率(amr)音频编解码器、联合图像专家组(jpeg或jpg)或便携式网络图形(png)、图形库(例如，用于在显示器上的图形内容中以二维(2d)和三维(3d)呈现的opengl框架)、数据库库(例如，提供各种关系数据库功能的sqlite)、网站库(例如，提供网站浏览功能的webkit)等。库310还可以包含各种各样的其他库328，以向sipv应用306提供许多其他api。
40.框架308提供被sipv应用306使用的高级共用基础设施。例如，框架308将各种图形用户界面(gui)功能提供给显示器、高级资源管理和高级定位服务。框架308可提供可被sipv应用306使用的广泛的其他api，其中一些可专用于特定操作系统或平台。
41.在示例实施例中，sipv系统500使用或集成的sipv应用306可以包含租赁应用336、相关服务应用330(访问与sipv 700租赁相关的其他服务)、浏览器应用332、用户接近度应用334，其具有警示功能以建议附近的兴趣点、道路危险或接近用户位点的其他警示、gps应用342、媒体应用344、sipv消息应用346、相机应用348和广泛分类的其他应用，诸如还将服务本解决方案的相关方面的第三方应用340。sipv应用306是执行程序中定义的功能的程序，如本说明书中所列的。可以采用各种编程语言创建以各种方式构建的一个或多个sipv应用306，诸如面向对象的编程语言(例如，objective-c、java或c )或过程编程语言(例如c或汇编语言)。在特定示例中，第三方应用340(例如，由特定平台的供应商以外的实体使用android
tm
或ios
tm
软件开发工具包(sdk)开发的应用程序)可以是在诸如ios
tm
、android
tm
、phone的移动操作系统或另一个移动操作系统上运行的移动软件。在该示例中，第三方应用340可以唤出由操作系统312提供的api调用350以促进本文描述的功能。
42.图4是sipv计算机器400的图解表示，其中可以执行指令410(例如，软件、程序、应用、小应用程序、应用程序或其他可执行代码)，该指令用于使sipv计算机器400执行任何一个或多个本文讨论的方法。例如，指令410可以使sipv计算机器400执行本文描述的任何一
种或多种方法。指令410将一般的、非编程的sipv计算机器400转换成特定的sipv计算机器400，该特定的sipv计算机器经编程以描述的方式实行所描述和示出的功能和操作。sipv计算机器400可作为独立运行设备操作或者可被耦合(例如，网络连接)到其他机器。在网络连接部署中，sipv计算机器400可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器或客户端机器的能力操作，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器运行。sipv计算机器400可以包括但不限于服务器计算机、客户端计算机、车载计算机808、移动设备、可穿戴设备(例如，智能手表)、智能家居设备(例如，智能器械)、其他智能设备、网站器械、网络路由器、网络交换机、网桥，或任何能够依次或以其他方式执行指令410的机器，这些指令指定由sipv计算机器400采取的动作。此外，虽然仅示出了单个sipv计算机器400，但术语“机器”也应视为包含单独或联合执行指令410以执行本文讨论的任何一种或多种方法的机器的集合。
43.sipv计算机器400可以包括处理器408、存储器406和sipvi/o组件402，它们可被配置为经由总线440彼此通信。在示例实施例中，处理器408(例如，中央处理单元(cpu)、精简指令集计算(risc)处理器、复杂指令集计算(cisc)处理器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、asic、射频集成电路(rfic)、另一处理器，或其任何合适的组合)可包含，例如，执行指令410的处理器412和处理器408。术语“处理器”旨在包括多核处理器，其可以包括两个或多个可以同时执行指令的独立处理器(有时称为“核心”)。虽然图4显示了多个处理器408，sipv计算机器400可以包含具有单核的单个处理器、具有多核的单个处理器(例如，多核处理器)、具有单核的多个处理器、具有多核的多个处理器、或其任何组合。
44.存储器406包含主存储器414、静态存储器416和存储单元418，所有存储器经由总线440访问处理器408。主存储器414、静态存储器416和存储单元418存储体现本文描述的任何一种或多种方法或功能的指令410。指令410还可以完全或部分地驻留在主存储器414内、静态存储器416内、存储单元418内的机器可读媒体420内、处理器404中的至少一个内(例如，处理器的高速缓冲存储器内)，或其任何合适的组合(在通过sipv计算机器400执行其期间)。
45.sipvi/o组件402可以包含各种各样的组件以接收输入、提供输出、产生输出、传输信息、交换信息、捕获测量等等。包含在特定机器中的特定sipvi/o组件402将取决于机器的类型。例如，诸如移动电话的便携式机器可以包含触摸输入设备或其他此类输入机制，而无终端服务器机器可能不包含此类触摸输入设备。应当理解，sipvi/o组件402可以包含图4中未示出的许多其他组件。在各种示例实施例中，sipvi/o组件402可以包含输出组件426和输入组件428。输出组件426可以包含视觉组件(例如，诸如显示器、发光二极管(led)显示器灯728的显示器)、声学组件(例如，扬声器、如喇叭或其他sipv声音的警示)、触感组件(例如，振动马达、阻力机制如制动器730动作)、其他信号发生器等等。输入组件428可以包括字母数字输入部件(例如，键盘、被配置为接收字母数字输入的触摸屏、光电键盘或其他字母数字输入组件)、基于点的输入组件(例如，鼠标、触摸板、轨迹球、操纵杆、运动传感器或其他指点仪器)、触觉输入组件(例如，物理按钮、提供位点和/或触摸力或触摸手势的触摸屏，或其他触觉输入组件)，音频输入组件(例如，麦克风)等。
46.在进一步的示例实施例中，sipvi/o组件402可以包含用户生物特征组件430、3d运动组件432、感测到的环境组件434或导航位置组件436，以及广泛的其他组件。例如，生物特征组件430包含检测表现(例如，手部表现、面部表现、声音表现、身体姿势或眼球追踪)、测
量生物信号(例如，血压、心率、体温、出汗或脑电波)、识别人(例如，语音识别、视网膜识别、面部识别、指纹识别或基于脑电图的识别)等。3d运动组件432包含加速传感器组件(例如，加速器)、重力传感器组件、旋转传感器组件(例如，陀螺仪)。感测环境组件434包含例如一个或多个相机、照度传感器组件(例如，光度计)、温度传感器组件(例如，检测环境温度的一个或多个热传感器)、湿度传感器组件、压力传感器组件(例如、气压计)、声学传感器组件(例如，检测背景噪声的一个或多个麦克风)、接近传感器组件(例如，检测附近物体的红外传感器)、气体传感器(例如，用于检测危险气体浓度以确保安全或测量大气中污染物的气体检测传感器)，或可以提供对应于周围物理环境的指示、测量或信号的其他组件。导航位置组件436包含位置传感器组件(例如，gps接收器组件)、高度传感器组件(例如，通过检测气压可以得到高度的高度计或气压计)、定向传感器组件(例如，磁力计)等等。
47.使用各种各样的技术可以实现通信。sipvi/o组件402进一步包括通信组件438，其经由相应的耦合或连接可操作地将sipv计算机器400耦合到网络422或设备424。例如，通信组件438可以包含网络接口组件或与网络1422接口的另一合适的设备。在进一步的示例中，通信组件438可以包含有线通信组件、无线通信组件、蜂窝通信组件、近场通信(nfc)组件、组件(例如，低功耗)、组件和其他通信组件以经由其他方式提供通信。设备424可以是另一机器或各种各样的外围设备(例如，经由usb耦合的外围设备)中的任一个。
48.此外，通信组件438可以检测标识符或包含可操作以检测标识符的组件。例如，通信组件438可以包含射频识别(rfid)标签读取器组件、nfc智能标签检测组件、光学读取器组件(例如，用于检测诸如通用产品代码(upc)条码的一维条码，的光学传感器，诸如快速响应(qr)码、aztec码、数据矩阵、数字符号、最大码、pdf417、超代码、uccrss-2d条码的多维条码，和其他光学代码)，或声学检测组件(例如，麦克风识别标记的音频信号)。此外，可经由通信组件438得到各种信息，诸如经由互网络协议(ip)地理定位的定位、经由信号三角测量的定位、经由检测可指示特定位点的nfc信标信号的定位，等等。
49.各种存储器(例如，主存储器414、静态存储器416和/或处理器408的存储器)和/或存储单元418可以存储一组或多组指令和数据结构(例如，软件)，这些指令和数据结构由本文所述的任何一种或多种方法或功能来体现或使用。这些指令(例如，指令410)在通过处理器404执行时引起各种操作来实现所公开的实施例。
50.通过网络422、使用传输介质、经由网络接口设备(例如，包含在通信组件438中的网络接口组件)并且使用若干已知传输协议中的任一种(例如，超文本传输协议(http))来传输或接收指令410。类似地，指令410可以使用传输介质经由耦合(例如，对等耦合)到设备424来传输或接收。
51.sipv系统网络概述：
52.如在功能上呈现的sipv系统500还可以表征为经由若干网络类型互联的sipv100s网络的一部分，这些网络类型包括云、蜂窝、无线、网状或can总线网络，或者使用虚拟机或者其他处理器硬件来创建系统分组。在该解决方案中可以使用的若干网络类型的控制器包括如前所述的单独或混合网络。本解决方案的一个变型进一步包括如图6所示的网状sipv网络600总线，以及另一个是本文讨论的can总线协议。控制器局域网路总线是在没有主机的车辆系统中使用的这些中央网络协议中的一个。该解决方案中的can总线是国际标准化
组织(iso)定义的串行通信总线，最初为汽车行业开发，用两线总线代替复杂的线束。该规范要求对电气干扰具有高抗扰度以及自我诊断和修复数据错误的能力。这些特征导致can在包含建筑自动化、医疗和制造在内的各种行业中广受欢迎。can通信协议，iso-11898：2003，描述了信息在网络上的设备之间如何传递，并符合按层定义的开放系统互连(osi)模型。通过物理介质连接的设备之间的实际通信是由模型的物理层定义的。iso11898架构将七层osi/iso模型的最低两层定义为数据链路层和物理层。通过将车辆中的所有模块连接到一条中央线路，控制系统得以简化并且更易于调节。这种设计允许任何连接的模块向主控制器警示事件的发生，该事件将造成系统的其余部分做出相应的响应。共享数据线允许在较少的侵入性努力下附接多个模块，从而大大降低出错的可能性。如果can总线上的一个模块发生故障，并不一定导致其他模块的故障。除非两个系统直接相关，并且一个没有另一个无法运行，否则即使丢失了一个坏模块，健康的模块仍将继续完美运行。这样使整个系统更安全。此外，由于模块的专业化和独立性，sipv 700的诊断更简单、更具体。诊断现在可以准确快速地查明模块故障的确切原因。当一个模块需要维护时，该模块可被简单地定位和更换，而不是拆开整个车辆。在本解决方案中，can总线提供了用于附接附加节点的简单接口。每个节点都可以用于诊断、重新编程、监控等等。在sipv系统500中可以看到这些模块节点的效用。sipv 700至少包括集成安全控制装置504，其中集成安全控制装置504轮询传感器套件506，该传感器套件506进一步包括当前sipv的多个传感器测量数据参数，这些参数选自来自当前活跃的sipv 700的一组数据中的轮胎压力、座位占用、头盔佩戴、头盔丢失、速度计、加速器、gps位置、图像捕获、视频流、用户输入命令、碰撞检测、sipv俯仰/滚动/偏航方向、电池状态、马达状态、租赁状态。这多个数据通过集成安全控制装置504转换为与骑行者安全使用相关的参数，到sipv安全控制器510的通信链路，以传输与sipv上骑行者安全使用相关的参数，以及经由通信链路从sipv安全控制器510接收的至少指令，以引导在sipv物理控制器套件512中被控制的多个控制单元，从而以将sipv恢复至安全使用的方式来修改当前操作参数(例如在sipv 700中应用制动、降低加速、切断电源、致动信号和音调(例如，经由显示器命令合规))。如果从当前sipv接收的数据保证了sipv的冗余控制的使用，则sipv系统500还可以接管并控制sipv控制器502。为清楚起见，在该解决方案中，sipv控制器502也可留在sipv 700外部。如图7进一步所示，sipv系统500进一步包括出售模块514，其处理用户的认证、所提供的支付方法的验证、用于sipv 700的用户租赁的授权的提供；操作模块516，其处理通过sipv系统500管理的sipv的操作监控和控制，并且管理在其控制下的sipv 700的激活或禁用命令。维护模块518还管理由/到特定sipv 700的维护请求，该请求允许派遣维护团队进行维修或电源更换。分析模块520从sipv收集、聚集和呈现数据，以帮助那些管理sipv系统500的人通过sipv 700的放置和使用来优化他们的操作模块516。
53.网状网络：
54.如图6所示的网状网络(或简称为网状网)是本地网络拓扑，其中基础设施节点(即，桥接器、交换器和其他基础设施设备)直接、动态和非分层地连接到尽可能多的其他节点，并相互合作以有效地从/向客户端路径数据。这种对一个节点的依赖性的缺乏允许每个节点参与信息的中继。网状网络动态地自组织和自配置，其可以降低安装开支。自配置的能力使工作负载能够动态分配，特别是在少数节点故障的情况中。这反过来又有助于故障耐受和降低维护成本。网状拓扑可以与传统的星形/树形本地网络拓扑形成对比，其中桥接
器/交换机仅直接链接到其他桥接器/交换机的一小部分，并且这些基础设施相邻之间的链路是分层的。网状sipv网络600包括网状sipv系统802，其与上文公开的无线网络604可操作地连接，网状sipv网络600与至少一个(用户手机606或用户计算设备608)可操作地通信，网状sipv系统602将操作、监控或其他计算任务授权给至少一个网状sipv控制器610。然后网状sipv控制器610与至少一个网状sipv 612可操作的通信。如果网状sipv系统602的工作区域大于单网网状sipv控制器610的实际范围，则网状sipv 612也与其他网状sipv 612以及其他网状sipv控制器610可操作地通信。网状sipv 612交互的有用配置将是在其停止服务时使用空闲网状sipv 612计算功率。此外，活跃的使用中的网状sipv 612应该知道并且监控围绕其通信区域的其他网状sipv 612，以帮助共定位感兴趣的网状sipv 612。此外，与用户手机606和无线网络604的集成，以继续辅助解决特定网状sipv 612最后链接时的三角测量问题。为清楚起见，无线网络604和用户手机606的使用将在本解决方案中使用的其他网络类型中工作，并不旨在该功能仅存在于网状sipv网络600示例中。
55.图7中示出了安全启用个人移动车辆或安全集成电动车辆(sipv)700，包括基本刚性框架，其具有安装到框架的至少两个车轮704，以支撑用于sipv 700的至少一个用户的座椅708，以及安装到至少一个车轮的铰接式转向柱。车轮704进一步包括轮毂716、辐条718、轮辋720和轮胎706，前面的车轮可旋转地铰接用于与铰接式转向柱一起转向进一步包括一组把手，该把手与铰接式转向柱基本垂直定向延伸，其中每个把手设置成供用户在骑行sipv 700时转向sipv 700的高度。sipv可以具有多种配置供用户坐在或站在sipv 700上，图7描绘了就坐版本。把手710包含加速控制器714和制动控制器712，它们可操作地连接到在至少一个或多个车轮中容纳制动器730的轮毂716。框架进一步包括脚踏板722、灯728、驱动装置732，其可操作地连接至推动车轮的加速控制器(例如，经齿轮组或直接驱动)、电源接口以及移动计算处理器硬件。虽然图7未示出，但sipv 700还可以包括集成至sipv 700的其他组件(例如，相机、加速器以及其他传感器中的电源)。
56.框架可根据实施方式而变化，并且可以使用多种材料制造。在图7中的该版本解决方案中，框架具有开放式设计以确保sipv 700与所有服装类型兼容。框架允许舒适的直立骑行姿态，允许骑行者坐在座椅708上，搁置在脚踏板722上，并允许sipv 700停在支架724上。该版本解决方案中，驱动装置732位于后轮毂716中。安全联动装置736无线连接到安全设备738以将其链接到sipv 700以允许sipv 700迫使安全设备738的使用。为了清楚起见，该解决方案的变型集中于将头盔作为安全设备738使用，然而，该解决方案也考虑其他安全设备类型的分配或部署(例如，碎片保护、其他关节保护以及皮疹保护设备)。
57.车轮704上的轮胎可以由实心或抗穿刺材料制成。车轮104使用标准组件(例如，螺母)固定到框架。通常，sipv 700可以由独特的零件(例如，螺母和螺钉)制成，该零件具有有助于防盗的尺寸。例如，作为sipv 700一部分的螺母和螺钉可以设计成它们只能用专有接口打开，进一步包括电子锁(例如，本说明书中稍后描述的接口)。
58.轮毂716容纳制动器730和/或驱动装置732。内部轮毂716可以保持用于制动器和齿轮的布线被封闭和隐藏。制动器730可以包括可操作地连接到一组把手712和可操作地附接到驱动装置732的加速度控制器的前鼓式制动器和后鼓式制动器。还可以使用其他类型的制动器，诸如盘式制动器、悬臂制动器和v形制动器。
59.灯728可以进一步包括至少多个led灯，其通过安装在座杆726内部的电源供电。稍
后将在图9中介绍电源902。灯728可被复制到sipv 700上的任何地方，以帮助提供夜间能见度。此外，发光或反光表面还可被应用到车轮、踏板和sipv 700的其他可见区域上的标志区域，以增强解决方案的品牌化和安全性。该特征的示例是图7中的电源指示器734，其中标志兼做电源指示器734。
60.座杆726还可以是可调节的高度，其允许调节座椅708的高度。座杆726的快速释放特征被设计成允许容易的高度调节而无需完全移除座杆。座杆726上的编号系统可以帮助频繁使用的用户将座椅708的高度快速调节到骑行者期望的预设高度。
61.该解决方案的一个重要方面是许多安全特征被装入和集成在sipv 700级别、sipv系统500级别，并且在骑行之前、期间和之后扩至sipv的用户。
62.在图8中，把手进一步包括安装件，其用于加速控制器、制动控制器、sipv 700(ble、蜂窝、wifi)网络连接、状态、位点、其他信息的显示器，其显示从车载计算机808(功能在图9和图7中进一步被描述，安装在显示器正下方，或框架下方(图9中显示了第二选项))接收的数据、转向信号控制器804以及用于通信至图5中介绍的sipv系统500的天线806。转向信号控制器804还链接至灯728，以指示通过用户转向sipv 700。所示解决方案的另一方面是骑行者认证装置810，其在书面说明中显示为二维码符号，但可以通过rfid技术、蓝牙、近场通信或其他设备配对技术来实现，以允许用户快速认证并购买骑行sipv 700。
63.在图7中显示了sipv 700的分解图，示出了基本刚性框架，进一步包括：电源，其为驱动装置提供电源，驱动装置进一步包括：至少一个驱动装置，其驱动至少一个车轮；骑行者认证装置810；加速控制器，其链接到驱动装置，用于响应来自用户输入的命令以开始、维持和减少sipv 700的运动，从而校正所检测到的不安全状况，其中这些命令来自安装在把手上的控制器(712或714)，或来自sipv系统500或车载计算机808。驱动装置进一步包括：马达、到电源的电力联动装置，以及到驱动装置所驱动的车轮的机械联动装置。为清楚起见，马达可以直接驱动车轮或经链条/链轮/驱动轴/传动装置/或其他间接驱动方法间接驱动车轮704。
64.在图8中，sipv系统500的控制表面特写也可操作地链接到制动器730、驱动装置或能量电源；链接到灯728的控制器，该控制器用于发出车辆转弯或制动的信号(为了清楚起见，灯728包含在sipv 700的背面和侧面的位点)。除了分别来自把手制动控制器的用户输入或转向信号控制器804完全耦合至制动器或转向指示器的输入之外，该sipv系统500联动装置是附加的。sipv 700无线耦合到连接到sipv 700的安全设备738(例如，头盔)，以监控用户安全，该安全设备进一步连接到sipv系统500，用于传输其他安全相关数据。与安全解决方案交织的安全数据包括：轮胎压力用于检测安全驱动状况以及安全负载(即，比sipv 700能够处理的要多的骑行者)。座椅传感器1002与电源808互连，以确定用户在座椅708上就位。碰撞传感器1004(也在图10中介绍)允许sipv 700识别不安全的驱动(例如，在人行道以及其他不安全的地形上骑行)。轮胎压力数据、与速度计结合工作的碰撞传感器的其他组合可以识别刚性框架上的不安全速度和负载。sipv 700滚动、偏航和俯仰以及sipv 700角度和垂直陀螺仪数据用于估计sipv状态，检测事故或对sipv的其他影响，检测上坡行进以为驱动装置增加电力，检测下坡行进以查实系统制动或电力恢复协议，从而防止sipv超过安全得体的速度。与加速器/速度计数据的集成还为sipv 700和sipv系统提供重要数据，以检测、必要时干预，并且传输指令以驱动马达和制动性能。服务协议是从马达、制动和电源
中提取的(例如，电源报告其充电状态和使用情况)。虽然没有明确的传感器、扬声器/喇叭、显示器和前灯/信号灯/告示灯都用于提示骑行者安全问题，视觉上、听觉上警告骑行者或触感通知安全问题。最后，在该解决方案的变型中，其中在sipv 700中安装至少一个相机/视频设备，这样对周围环境或物品的视觉检测也被集成到安全场景和法医事件记录中。相机可用于在骑行期间连续收集骑行周围环境，从而创建飞行记录器的等效性，并将骑行数据流传输至sipv系统500，以便进行诊断。
65.为清楚起见，sipv 700包括电动自行车、电动轻便摩托车、电动踏板车，并且可以进一步包括具有多达三个车轮的任何/所有电动移动车辆，这些车辆由电动机提供电力并且主要从电网获得能量——换句话说：可以再充电或由外部提供电力的ev。这些车辆包含纯电动车辆、通过电力辅助(例如脚踏式)辅助人力的车辆、电动机和小型内燃机组合的车辆(增程电动车辆
–
reev)，以及可以经电网充电的混合动力车辆(插电式混合动力车辆
–
phev)。
66.在图9中，sipv 700的横截面图进一步包括允许服务人员快速更换的电源902，其进一步包括安全和安保联锁，其保持sipv 700免受故意破坏和其他威胁而更加安全。电源902使用与sipv 700相互作用的座椅传感器1002，以确定在骑行sipv 700之前是否有骑行者出现在座椅708上，从而允许驱动装置被啮合。如本解决方案中所定义的电源包含如电池的电力存储设备或如燃料电池的有源发电设备，其提供了经一对氧化还原反应将燃料(通常为氢)和氧化剂(通常为氧)的化学能转化为电能的电化学电池。
67.如图10所示，sipv 700的分解图显示了如先前介绍的sipv 700上的座椅传感器1002和碰撞传感器1004的位点。
68.如图11所示，具有用于就座在sipv座杆726内侧的兼容尺寸的电源902被插入至sipv 700中，其中首先插入电源902的电源连接器端部1102。当电源902插入座杆726中时，螺线管闩锁1104被压出，然后一旦电源902完全插入，螺线管闩锁1104然后重新伸出将电源902锁定到座杆726中。当电源902完全插入座杆726时，电源连接器端部1102与位于座杆726底部处的电源连接器插座1106啮合。一旦电源连接器插座1106与电源连接器端部1102连接，电源为sipv 700及其各自的车辆控制器和认证系统控制器(712、714、810)提供电力，从而允许蓝牙低功耗或等效物与sipv 700(或sipv系统500)和车载计算机808通信，以启用对螺线管闩锁1104的控制。然后启用电源902的服务，允许通过移动设备应用程序经由蓝牙低功耗(ble)与螺线管闩锁1104链接而触发螺线管闩锁1104。一旦解锁，电源902是可移除的。sipv系统500还可以触发螺线管闩锁1104。使用移动设备应用程序，解锁和移除电源902的维护命令经由ble被发送到机载计算机808，机载计算机经由数字总线将命令发给螺线管闩锁1104。该数字总线可以是can总线或uart或其他数字总线格式。如上所述，电源902进一步包括座椅传感器1002，其包括集成力敏电阻器驱动电路或其等效物，其允许检测就座骑行者的存在。此外，如果存在禁用请求(例如，sipv被盗或损坏)，电源902还可经由ble接收来自服务技术人员、sipv系统500或车载计算机808的停用命令。
69.本解决方案电源902提供用于大量服务，其中维护移动设备可以经由ble同时解锁多个sipv 700上的多个螺线管闩锁1104。在电源902耗尽并且螺线管闩锁1104处于未通电状态的情况下，电源902进一步包括：电源接入端口，其能够使技术人员为螺线管闩锁1104提供电力，并允许移除电源902。本发明的电源配置中的附加安全考虑进一步包括保持sipv
驱动装置未通电，直到遵循包括使用安全设备738的机载计算机808规定的加电程序。电源902进一步包括数字在电源指示器734或者显示器上显示剩余容量的显示。电源902可以填充有可变数量的电池/燃料电池以减轻重量和成本，或依从当地法规。
70.图12显示了安全设备738的变型以及可被安装在sipv 700上的sipv安装装置。在sipv 700上可以安装安全设备的地方有很多，并且该解决方案的各种变型主要由于美观。解决方案的安全设备738部署的这种变型的特征在于安装夹1202，其中安全设备738具有许多夹凹口，其中安全设备738具有安全设备保持槽1210，其在安全设备738被放置到安装夹1202的基部中并且向上放置到位时，与安全设备保持器1204配合，使得安全设备保持器1204可以移动到闩锁模块1206将致动以将设备锁定到位的位置。闩锁模块进一步包括到车载计算机808的本地无线连接，并且报告闩锁关闭以及确认安装在安全设备738中的安全设备传感器1208与位于闩锁模块1206中的安装闩锁传感器1212之间的近距离链接。该解决方案的一种变型将携带永磁体以创建磁场，这样安放在安全设备738中的霍尔传感器可以用于检测头盔的存在。该配置有多种变型，但可部署安全设备738的基本方面是它被sipv 700所含有，并在购买骑行和恢复到sipv 700并且经验证检索sipv系统时部署500。一旦用户使用用户移动设备订购sipv 700骑行，通常部署该安全设备738的部署。在支付验证时，如果应用程序用于生成解锁命令，则闩锁模块1206从机载计算机808或从用户移动设备接收解锁命令。该解决方案考虑了解锁/检索方法。
71.在图13中概述了典型的sipv租赁过程。sipv租赁过程包括开始sipv租赁1302步骤，其中特定sipv 700被识别用于租赁。想要骑行该sipv 700的用户经由用户步骤904的移动设备/计算设备作出骑行请求步骤，其中潜在用户将使用他们的移动设备租用特定sipv 700(例如，通过使用qr码或完成相同用途的应用程序)。在用户作出查看骑行目的地1306步骤后，作出目的地选择1308。可替选地，用户可以简单地租赁sipv而无需选择目的地，并且sipv仅将骑行限制到一般服务区)。一旦作出目的地选择1308步骤，用户将完成预订sipv912的步骤，该步骤进一步包括支付授权1314，然后最终到退出交易1316步骤。该预订步骤将继而导致向租赁用户释放安全设备738的部署安全设备1318步骤，sipv 700将验证安全设备738正在工作并且就位，完成安全设备工作和使用1320步骤。如果用户不使用安全设备738并且被法律允许，则启动免除责任1322步骤，要求用户将安全设备738返回到闩锁模块1206。一旦安全设备738重新存放并闩锁到位后，用户可以签署弃权书并且最终在完成sipv租赁1324步骤时准备sipv骑行。
72.在图14中示出的安全行驶流程图1400包括继续骑行1402步骤，其中用户开始骑行sipv 700并且各种安全系统通过持续监控支持骑行，监控sipv进展1404步骤简单地监控骑行并且比较骑行的任何已知参数。如果sipv处于在正确路径上1406步骤并且没有生成其他安全警示，sipv不采取任何行动，在sipv 700到达目的地1408步骤之前不给出警示，并且建立了sipv 700的最终位置，并且也是安全设备738的恢复开始的地方。在恢复安全设备1410步骤期间，提示用户移除安全设备738内侧的衬垫并将其返回至安全设备保持器1204并且将安全设备738锁定到安装夹内并将其锁定。sipv将恢复信号播送至sipv系统500并且sipv验证安全设备恢复1412步骤已经完成。在该步骤之后，完成终止交易1414步骤，完成最终支付授权1314，并且骑行结束。然而，如果用户正在不安全地使用sipv，则另一个过程循环将启动，其在一旦sipv 700移出sipv系统500所服务的目标区域时，将生成路径校正1416步
骤。除了该步骤，可以提供许多其他警告(例如，超重骑行、非法人行道骑行、沿单向道向后行驶、以及sipv系统500希望禁止的其他sipv 700骑行行为)。然后sipv 700推出提供咨询警告1418步骤，该步骤向该用户给出警告以返回批准的路径或本地或遭受禁用的sipv 700。一旦警告被忽略，则启用禁用车辆1420步骤。一旦车辆已经脱离，则作出sipv服务1422步骤，告知服务团队找回sipv 700并且将车载计算机808返回到租赁1124状态。
73.蓝牙使用：
74.本解决方案使用蓝牙将用户与特定的共享骑行租赁和用户的移动设备进行交互和配对。蓝牙是近距离无线通信的流行标准。它提供了将两个设备配对在一起从而相互交换信息的能力。下面描述了被蓝牙设备利用的认证机制的示例。配对过程，也称为标准配对，需要两个设备(用户移动设备和sipv 700)建立初始对称密钥，以便安全通信。在这种情况下，有两个设备，一个用户移动设备和一个被租赁的sipv 700。两个设备首先处理两个密钥，共享pin并知道彼此的48位蓝牙设备地址(bd_addr)。第一个密钥是彼此相互验证的对称初始化密钥(kinit)，第二个是链接密钥。链接密钥是在配对会话期在初始化密钥帮助下生成。当设备在密钥生成算法的帮助下首次操作时，生成“单元密钥”。当两个设备需要彼此通信时，需要“初始化密钥”。它用于交换链接密钥并且在链接密钥生成协议期间对信息进行加密以及解密。“链接键”可用于两种不同的方法。可以通过初始化密钥的加密发送设备的单元密钥，并且这将构成链接密钥，或者设备可以生成随机数，然后在初始化密钥的加密下发送，从而生成链接密钥。“组合密钥”在初始化过程中同时生成，并且仅对会话有效。当两个设备计算它们的链接密钥时交换该密钥。它包括由128位随机数和蓝牙设备地址。“加密密钥”是在认证过程中从当前链接密钥生成。它基于cof(96位加密偏移数)。如果主机需要向多个从机传输，则“主密钥”通常用作链接密钥。主密钥是使用密钥生成算法通过128位随机数生成的。然后将结果链接密钥发送到从机，与覆盖按位异或。通过这种方式，从机可以计算主密钥。
75.蓝牙配对机制
76.在起始时，两个设备最初共享低熵人类可读的秘密pin。通常，pin包括4位代码，最多可达128位。当设备1启动连接时，它被称为启动设备，并且它通过生成随机数(使用一次的数字)n1达到，然后将其发送到设备2。然后，两个设备使用e22算法计算共享初始化密钥kinit。密钥kinit是n1、bd_addr1和pin的函数。
77.设备认证
78.在共享密钥生成后，两个设备在生成加密密钥前相互认证。它基于挑战响应方案。验证器(设备2)发送纯文本随机值av_rand2，然后接收器(设备1)计算响应sres＝e1(kinit，bd_addr1，av_rand2)，其中e1是算法。验证器执行相同的计算并且将响应与验证器比较。验证后，相互认证过程需要匹配才会成功。
79.蓝牙加密
80.蓝牙机制涉及使用分组密码算法加密和链接密钥生成。此外，使用流密码和4个线性反馈移位寄存器执行数据包的加密。认证后，生成密钥k3。密钥长度为128位，以确保高度的安全性。密钥生成后，数据负载使用密码流引擎e0加密，并且将加密密钥、bd_addr、128位随机数和主机时钟的26 lsb作为输入。输入值被转移至四个线性反馈移位寄存器内，然后在求和组合器fsm中组合以产生密码。这样每次生成新的密码。
81.以上描述包括对附图的引用，附图构成详细描述的一部分。附图通过示例的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。此类示例可以包括除所示或描述的那些之外的元素。然而，本发明人还考虑仅提供所示或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还考虑使用所示或描述的那些要素(或其中的一个或多个方面)的任何组合或排列的示例，或者关于特定示例(或其中的一个或多个方面)，或者关于本文所示或描述的其他示例(或其中的一个或多个方面)。
82.如果在本文档和通过引用并入的任何文档之间的用法不一致的情况下，则以本文档中的用法为准。
83.在本文档中，如在专利文档中很常见的，术语“一”或“一个”用于包括一个或多个，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文档中，除非另有说明，否则术语“或”用于指代非排他性的，或诸如“a或b”包含“a但不是b”、“b但不是a”以及“a和b”。在本文档中，术语“包含”和“其中”用作相应术语“包括”和“在其中”的简单英语等效词。此外，在以下权利要求中，术语“包含”和“包括”是开放式的，即，系统、设备、物品、组合物、制定方式或过程，其包含除了在此类术语之后列出的那些元素之外的元素，也被视为属于该权利要求的范围。此外，在所附权利要求中，“第一”、“第二”和“第三”等术语仅作为标签使用，并非旨在对其对象施加数值要求。
84.除非上下文另有说明，几何术语，诸如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”，并不旨在要求绝对的数学精度。相反，此类几何术语允许因制造或等效功能导致的变型。例如，如果元件被描述为“圆形”或“大体上圆形”，则不是精确圆形的部件(例如，轻微椭圆形或多边的多边形的部件)仍涵盖在该描述内。
85.本文描述的方法示例可以至少部分地机器实施或计算机实施。一些示例可以包含用指令编码的计算机可读介质或机器可读媒体，所述指令可操作，以配置电子设备来执行如以上示例中所述的方法。此类方法的实施可以包含代码，诸如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。此类代码可以包含用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。此外，在一个示例中，诸如在执行期间或在其他时间，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的示例可以包含但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，光盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
86.以上描述旨在说明性而非限制性。例如，上述示例(或其中的一个或多个方面)可以彼此组合使用。诸如本领域的普通技术人员在阅读以上描述后，也可以使用其他实施例。提供摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。应理解，所提交的摘要并非用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上具体实施方式中，各种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意在未要求保护的公开特征对任何权利要求是必要的。相反地，发明主题可以小于特定公开的实施例的全部特征。因此，以下权利要求特此作为示例或实施例并入具体实施方式中，每个权利要求独立作为单独的实施例，并且预期此类实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求连同这些权利要求所赋予的等效物的全部范围来确定。