[发明专利]基于环形线圈检测的智能化充电桩

权利要求书

1.一种基于环形线圈检测的智能化充电桩，所述充电桩包括充电桩主体架构、环形线圈检测设备、图像数据采集设备、移动通信接口、目标匹配设备和飞思卡尔IMX6处理器，充电桩主体架构用于对电动汽车充电，环形线圈检测设备、图像数据采集设备和目标匹配设备用于采集经过充电桩附近道路的车辆的信息，飞思卡尔IMX6处理器位于充电桩主体架构内，与环形线圈检测设备、移动通信接口和目标匹配设备分别连接，确定经过充电桩附近道路的车辆的类型，并通过移动通信接口无线发送经过充电桩附近道路的车辆的类型。

2.如权利要求1所述的基于环形线圈检测的智能化充电桩，其特征在于，所述充电桩包括：

环形线圈检测设备，埋设在充电桩附近道路的下方，用于检测过往目标是否为汽车，并在检测到汽车时发出存在汽车信号；

充电桩主体架构，包括交流电接收设备、飞思卡尔IMX6处理器、读卡器、打印机、显示屏、电能表、充电枪、三相插座、第一电涌保护设备、第二电涌保护设备、第一断路器、第二短路器、第一漏电保护设备、第二漏电保护设备、开关电源和电源转换设备；

交流电接收设备用于接收交流线路，交流线路包括交流电源线和中线；

第一断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与电能表的电源输入端连接，相应地，第一断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第一断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；

第一漏电保护设备的两端与第一断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；

第一电涌保护设备与第一断路器的输出端连接；

第二断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与开关电源的输入端连接，相应地，第二断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第二断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；

第二漏电保护设备的两端与第二断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；

第二电涌保护设备与第二断路器的输出端连接；

电能表的电源输出端与充电枪的输入端连接，电能表的数据输出端与飞思卡尔IMX6处理器的RS485串口连接；

充电枪的输出端包括三条线路，除了通过充电枪的输入端连接电能表的输出端的交流电源线和中线之外，还包括接地线；

电源转换设备，包括太阳能供电器件、切换开关和电压转换器，切换开关与太阳能供电器件和第二断路器的输出端分别连接，根据太阳能供电器件处的输出电压大小决定是否切换到第二断路器的输出端以由第二断路器的输出端供电，电压转换器与切换开关连接，用于将通过切换开关输入的电压转换为5V电压、3.3V电压或12V电压，为飞思卡尔IMX6处理器、读卡器和显示屏提供电力供应；

读卡器与飞思卡尔IMX6处理器的第一RS232串口连接；

打印机通过串口与飞思卡尔IMX6处理器的第二RS232串口连接，打印机的电源接收端还与开关电源的输出端连接；

显示屏与飞思卡尔IMX6处理器的并行数据接口连接；

移动通信接口，与远端的电动汽车信息采集中心建立无线双向通信链路；

CF卡，用于预先存储电动汽车的基准特征向量，电动汽车的基准特征向量由基准电动汽车图像的8个几何特征组成，8个几何特征分别为基准欧拉孔数、圆度、角点数、凸凹度、光滑度、长径比、紧密度和主轴角度；

图像数据采集设备，包括防水透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述防水透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子设备为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头用于对充电桩附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；

图像预处理设备，与所述CMOS摄像头连接，包括中值滤波子设备、低通滤波子设备和同态滤波子设备；所述中值滤波子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述附近道路图像执行中值滤波，以滤除所述附近道路图像中的点噪声，获得第一滤波图像；所述低通滤波子设备与所述中值滤 波子设备连接，用于去除所述第一滤波图像中的随机噪声，获得第二滤波图像；所述同态滤波子设备与所述低通滤波子设备连接，用于对所述第二滤波图像执行图像增强，以获得增强道路图像；

目标匹配设备，与所述图像预处理设备连接，包括图像分割子设备和特征向量识别子设备，所述图像分割子设备用于将所述增强道路图像中的目标识别出来以获得目标图像；所述特征向量识别子设备与所述图像分割子设备连接，基于所述目标图像确定目标的8个几何特征，将所述8个几何特征组成目标特征向量，并将目标特征向量与电动汽车的基准特征向量进行匹配，匹配成功则输出存在电动汽车信号，匹配失败则输出不存在电动汽车信号；

飞思卡尔IMX6处理器与移动通信接口、环形线圈检测设备和目标匹配设备分别连接，当接收到汽车通过信号时，汽车数量自加1，当接收到汽车通过信号且接收到存在电动汽车信号时，电动汽车数量自加1，非电动汽车数量为汽车数量减去电动汽车数量，汽车数量、电动汽车数量和非电动汽车数量每月自动清零，飞思卡尔IMX6处理器通过移动通信接口将汽车数量、电动汽车数量和非电动汽车数量发送给远端的电动汽车信息采集中心位置处的服务器；

其中，环形线圈检测设备包括第一感应线圈、第二感应线圈、耦合振荡电路、信号整形放大电路和微处理器组成，第二感应线圈设置在第一感应线圈的正前方，耦合振荡电路与第一感应线圈和第二感应线圈分别连接，以在有目标依次通行过第一感应线圈和第二感应线圈时检测第一感应线圈和第二感应线圈各自的线圈电感量的变化，信号整形放大电路与耦合振荡电路连接，用于对耦合振荡电路的输出信号进行整形放大以获得整形放大信号，微处理器与信号整形放大电路连接，用于基于接收到的整形放大信号判断经过的目标是否为汽车以确定是否发出汽车通过信号。