CN107323278B - 汽车充电枪锁止装置及其控制方法 - Google Patents

汽车充电枪锁止装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种汽车充电枪锁止装置及其控制方法。所述控制方法包括：指纹识别模块采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，在验证通过时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块；充电控制模块被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将充电状态指令发送给电子锁控制模块；电子锁控制模块根据充电状态指令判断是否解锁电子锁。本发明通过指纹识别模块对驾驶员的身份进行认证，在认证通过且充电停止时解锁充电枪，而在正在充电时锁止充电枪，避免了因充电枪被意外拔掉或被盗所造成的充电过程意外中断而给用户造成的不便。

Description

汽车充电枪锁止装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及汽车充电技术领域，尤其涉及一种汽车充电枪锁止装置及其控制方法。
背景技术
随着环境恶化、温室效应和能源枯竭等问题的日益严峻，人们越来越关注新能源的发展。而人们日常的交通出行，又少不了汽车，在此背景下，电动汽车越来越被人们所关注与接受。
电动汽车的一个显著特点是：需要充电。目前，电动汽车常用的充电方式包括：利用充电枪连接汽车的充电插座与充电桩进行充电，以及利用充电枪连接汽车的充电插座与家用插座进行充电。由于充电时需要使用充电枪这样的外接设备连接汽车的充电插座与充电电源，普遍存在以下几个问题：
1.存在充电过程被意外中断的风险：由于电动汽车较为依赖电能驱动，在充电过程中，若因意外被人拔掉充电枪而中断电动汽车的充电过程，会造成电动汽车电量不足的情况，极大影响了电动汽车的使用和用户出行。
2.存在高压漏电的风险：充电枪在充电过程中流通高压电流，被人强制或意外等非正常条件下拔出，存在高压漏电的安全隐患。
3.存在充电枪被盗的风险：电动汽车的充电时间一般较长，从几十分钟到几个小时不等，若充电枪无保护装置被人随意拔出，存在充电枪被盗的风险。
上述几点均会极大影响电动汽车的使用。为规避这样的风险和不便，亟需一种电动汽车充电枪锁止装置，以在电动汽车充电时，保证充电的安全性和可靠性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种汽车充电枪锁止装置及其控制方法。
本发明提供的汽车充电枪锁止装置，指纹识别模块、电子锁、电子锁控制模块、充电控制模块，
所述指纹识别模块用于采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，并在验证结果为是时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块；
所述充电控制模块用于在被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将所述充电状态指令发送给所述电子锁控制模块；
所述电子锁控制模块用于在被唤醒后接收并根据所述充电状态指令判断是否解锁所述电子锁。
进一步地，所述指纹识别模块包括用于采集指纹的指纹采集装置和用于识别并判断采集的指纹是否合法的指纹识别装置，所述指纹采集装置内置有热感模块，所述热感模块在感测到手指温度时向所述指纹识别模块发送指纹识别模块唤醒指令唤醒所述指纹识别模块，所述指纹采集装置在所述指纹识别模块被唤醒后采集用户的指纹信息，并将采集到的指纹信息发送给所述指纹识别装置，所述指纹识别模块根据获得的指纹信息判断用户身份是否合法。
进一步地，所述指纹采集装置设于所述电子锁附近或充电枪上，所述指纹识别装置设于整车的控制系统中。
进一步地，所述指纹识别模块在用户身份合法时还向所述电子锁控制模块发送解锁请求，所述电子锁控制模块在接收到解锁请求，且根据所述充电状态指令判定车辆已停止充电时向所述电子锁发送解锁指令。
进一步地，所述充电控制模块在所述电子锁解锁特定时长后判断充电枪是否插在充电插座上，并在所述充电枪插在所述充电插座上时向所述电子锁控制模块发送闭锁请求，所述电子锁控制模块根据所述闭锁请求向所述电子锁发送闭锁指令。
本发明提供的汽车充电枪锁止装置的控制方法，包括：指纹识别模块采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，在验证结果为是时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块；所述充电控制模块被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将所述充电状态指令发送给所述电子锁控制模块；所述电子锁控制模块被唤醒后接收并根据所述充电状态指令判断是否解锁电子锁。
进一步地，所述指纹识别模块采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，在验证通过时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块的步骤包括：利用指纹采集装置感测手指温度，并在感测到手指温度时发送指纹识别模块唤醒指令唤醒指纹识别模块；所述指纹采集装置在所述指纹识别模块被唤醒后采集用户的指纹信息，并将采集到的指纹信息发送给指纹识别装置；所述指纹识别装置验证采集到的指纹是否为合法指纹，并在验证通过时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块。
进一步地，所述指纹识别模块还在验证通过时向所述电子锁控制模块发送解锁请求，所述电子锁控制模块在接收到所述解锁请求后根据所述充电状态指令判断是否解锁电子锁。
进一步地，所述方法进一步包括：所述电子锁控制模块在确定解锁电子锁后向所述电子锁发送故障检测请求，并根据所述电子锁反馈回的信息判断所述电子锁是否发生故障，在所述电子锁没有发生故障时向所述电子锁发送解锁指令；所述电子锁根据所述解锁指令执行解锁动作。
进一步地，所述方法在解锁电子锁之后进一步包括：所述充电控制模块在所述电子锁解锁特定时长后判断充电枪是否插在充电插座上，并在所述充电枪插在所述充电插座上时向所述电子锁控制模块发送闭锁请求；所述电子锁控制模块根据所述闭锁请求向所述电子锁发送闭锁指令；所述电子锁根据所述闭锁指令执行闭锁动作。
本发明通过指纹识别模块对驾驶员的身份进行认证，在认证通过且充电停止时解锁充电枪，而在正在充电时锁止充电枪，避免了因充电枪被意外拔掉或被盗所造成的充电过程意外中断而给用户造成的不便，同时还避免了充电枪在充电过程中被强制或意外拔出所造成的高压漏电风险。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的汽车充电枪锁止装置的系统框图。
图2所示为利用本发明实施例提供的汽车充电枪锁止装置的控制方法解锁电子锁时的流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
如图1所示，本发明提供的汽车充电枪锁止装置包括指纹识别模块、电子锁、电子锁控制模块、充电控制模块。
其中，指纹识别模块内置有指纹采集装置和指纹识别装置。指纹采集装置用于采集指纹，并将采集到的用户指纹信息发送给指纹识别装置。在本发明的实施例中，采集的指纹一般为左手(或右手)拇指指纹，但不限于该手指指纹。指纹识别装置用于识别并验证采集到的指纹。指纹采集装置配有热感模块，热感模块能够检测到手指温度，并在检测到手指温度时发送指纹识别模块唤醒指令唤醒指纹识别模块。当指纹识别模块被唤醒后，立即利用指纹采集装置采集用户指纹，并将采集到的指纹信息发送给指纹识别装置，由指纹识别装置识别并验证采集到的指纹，在验证通过时产生唤醒指令唤醒其它部件，例如产生电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块。
指纹采集装置设于车身上，优选设于充电插座附近。指纹识别装置设于整车的控制系统中，取整车低压电维持其正常运行。在本发明的其它实施例中，指纹采集装置也可以设于充电枪上，由充电枪内置的小型充电电池，为指纹采集装置供电。当充电枪正在充电时，可以为指纹采集装置的充电电池充电。指纹采集装置可以通过充电枪的CAN线或无线通信的方式与整车控制系统中的指纹识别装置通讯。指纹识别模块可以通过实体线路(例如CAN总线)与车上的其他部件交互信息，例如，可以与电子锁控制模块交互信息。
指纹识别模块具有休眠和唤醒两个工作状态。当指纹采集装置的热感模块感测到手指温度时，可向指纹识别模块发出指纹识别模块唤醒指令，唤醒指纹识别模块。若指纹识别模块没有收到热感模块的指纹识别模块唤醒指令，则在30秒后(该时间值可根据需要改变)自动进入休眠状态。热感模块向指纹识别模块发出的指纹识别模块唤醒指令可以为CAN通信信号或电平信号。
电子锁安装至汽车的充电插座上，用于锁止或解锁充电枪插头。当电子锁锁止充电枪时，充电枪无法拔出。电子锁的驱动动力可以来自电子锁控制模块，由电子锁控制模块驱动电子锁锁止和解锁。在本发明的其它实施例中，电子锁的驱动动力也可以来自整车的12V蓄电池或车辆的其他控制模块(例如车身控制器)，对应的控制电路或控制模块可以根据电子锁控制模块发送的指令，进行电子锁的锁止和解锁。
电子锁控制模块用于根据接收到的指令和车辆的充电状态控制电子锁锁止和解锁，并且，电子锁控制模块可以通过CAN总线与指纹识别模块和充电控制模块等车上的其他部件或系统交互信息。当车辆正在充电时，电子锁控制模块不允许电子锁被解锁，如此，可以防止充电枪插头因意外被人拔掉而造成的电动汽车充电过程中断，也可以防止强制拔出充电枪插头产生的高压电弧和高压漏电风险。若车辆在充电过程中需要中断充电，需要先进行停止充电的操作，例如，在商用充电桩处刷充电卡，切断充电桩向电动汽车的供电；关闭家用充电插座或充电桩，切断充电枪插头的供电；通过手机APP发送停止充电请求或者按压车内的充电按键，切断充电枪插头与汽车充电插座之间的电连接。当充电枪插头没有插入汽车的充电插座，即车辆当前没有充电时，电子锁处于解锁状态。当充电枪插头插入汽车的充电插座时，电子锁控制模块向电子锁发出闭锁指令，电子锁由解锁状态变为锁止状态。电子锁控制模块也具有休眠和唤醒两个工作状态。当车辆机械钥匙处于key off档或ACC档30秒后(该时间值可根据需要改变)，电子锁控制模块进入休眠状态。当机械钥匙处于keyon档或ready档、或者指纹识别模块或充电控制模块向电子锁控制模块发送电子锁控制模块唤醒指令时，可以唤醒电子锁控制模块。指纹识别模块或充电控制模块向电子锁控制模块发送的电子锁控制模块唤醒指令信号可以为CAN通信信号或电平信号。
充电控制模块用于控制整车的充电功能，其可以通过CAN总线与电子锁控制模块交互信息，向电子锁控制模块反馈充电枪与充电插座的结合情况和当前车辆的充电状态。充电控制模块也具有休眠和唤醒两个工作状态。当车辆机械钥匙处于key off档或ACC档30秒后(该时间值可根据需要改变)，充电控制模块进入休眠状态。当机械钥匙处于key on档或ready档，或者指纹识别模块向充电控制模块发送充电控制模块唤醒指令，或者充电枪插头插入充电插座，充电枪向充电控制模块发出充电控制模块唤醒指令时，可以唤醒充电控制模块。指纹识别模块或充电枪向充电控制模块发送的充电控制模块唤醒指令信号可以为CAN通信信号或电平信号。
另外，本发明还提供了一种汽车充电枪锁止装置的控制方法，该控制方法包括解锁控制和锁止控制两种控制方式。
在进行解锁控制时，以充电枪插头插入充电插座开始。当充电枪插头插入充电插座后，电子锁由解锁状态变为锁止状态。
如图2所示，汽车充电枪锁止装置的解锁控制包括如下步骤：
步骤S21：手指贴合指纹采集装置；
步骤S22：指纹采集装置的热感模块感测手指温度，若热感模块感测到手指温度，则向指纹识别模块发出指纹识别模块唤醒指令唤醒指纹识别模块，由指纹采集装置采集用户的指纹信息，并将采集到的指纹信息发送给指纹识别装置；若热感模块未感测到手指温度，则不会向指纹识别模块发出指纹识别模块唤醒指令，指纹识别模块处于休眠状态；
步骤S23：指纹识别装置验证采集到的指纹是否为合法指纹(即可以通过整车安全认证的指纹)，若验证通过，则执行步骤S24，若验证不通过则忽视该次验证；
步骤S24：指纹识别模块发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令，唤醒电子锁控制模块和充电控制模块，并向电子锁控制模块发出解锁请求；
步骤S25：充电控制模块被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将所述充电状态指令发送给电子锁控制模块；
步骤S26：电子锁控制模块收到解锁请求后，根据充电状态指令判断车辆是否已停止充电，若已停止充电，则向电子锁发送故障检测请求，否则继续利用充电控制模块监测车辆的充电状态；
步骤S27：电子锁根据故障检测请求向电子锁控制模块反馈电子锁状态信息；
在步骤S27中，电子锁状态信息可以包括电子锁与电子锁控制模块的通讯状况(能否正常接收电子锁控制模块发送的信息)、电子锁对电子锁控制模块命令的执行情况(能否正常执行电子锁控制模块发送的命令)、电子锁各元件的工作状况(电子锁各元件是否能够正常工作)。
步骤S28：电子锁控制模块根据电子锁反馈的电子锁状态信息判断电子锁是否故障(或故障是否影响电子锁的正常功能)，若无故障(或故障不影响电子锁的正常功能)，则向电子锁发送解锁指令，否则将故障上报至整车控制器提示维修电子锁；
步骤S29：电子锁根据解锁指令执行解锁动作。
另外，在实际使用时，有可能出现电子锁已经解锁，而驾驶员因为其它的原因没有将充电枪拔出而离开车辆的情况，此时可能导致充电枪被未经授权的人员拔出，为了避免上述情况，汽车充电枪锁止装置的解锁控制进一步包括如下步骤：
步骤S29：在电子锁解锁特定时长后(例如10秒，该时间值可根据需要改变)，利用充电控制模块判断充电枪是否插在充电插座上，并在充电枪插在充电插座上时向电子锁控制模块发送闭锁请求；
在步骤S29中，充电控制模块主要是根据充电枪与充电插座的连接状态来判断充电枪是否插在充电插座上，若充电枪与充电插座的连接正常，充电枪与充电插座之间存在信息交互，则判定充电枪插在充电插座上，若充电枪与充电插座的不存在信息交互，则判定充电枪没有插在充电插座上。
步骤S30：电子锁控制模块根据闭锁请求向电子锁发送故障检测请求；
步骤S31：电子锁根据故障检测请求向电子锁控制模块反馈电子锁状态信息；
步骤S32：电子锁控制模块根据电子锁反馈的电子锁状态信息判断电子锁是否故障(或故障是否影响电子锁的正常功能)，若无故障(或故障不影响电子锁的正常功能)，则向电子锁发送闭锁指令，否则将故障上报至整车控制器提示维修电子锁；
步骤S33：电子锁根据闭锁指令执行闭锁动作。
在进行锁止控制时，以充电枪插头没有插入充电插座开始。在充电枪插头没有插入充电插座时，电子锁处于解锁状态。
汽车充电枪锁止装置的锁止控制包括如下步骤：
步骤S11：判断充电枪是否插上充电插座，若充电枪插上充电插座，则执行步骤S12，否则继续监测；
步骤S12：充电枪发送充电控制模块唤醒指令唤醒充电控制模块；
步骤S13：充电控制模块根据充电控制模块唤醒指令发送电子锁控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块，并发送闭锁请求给电子锁控制模块；
步骤S14：电子锁控制模块根据接收的闭锁请求向电子锁发送故障检测请求；
步骤S15：电子锁根据故障检测请求向电子锁控制模块反馈电子锁状态信息；
步骤S16：电子锁控制模块根据电子锁反馈的电子锁状态信息判断电子锁是否故障(或故障是否影响电子锁的正常功能)，若无故障(或故障不影响电子锁的正常功能)，则向电子锁发送闭锁指令，否则将故障上报至整车控制器提示维修电子锁；
步骤S17：电子锁根据接收闭锁指令执行闭锁动作。
综
上所述，本发明通过指纹识别模块对驾驶员的身份进行认证，在认证通过且充电停止时解锁充电枪，而在正在充电时锁止充电枪，避免了因充电枪被意外拔掉或被盗所造成的充电过程意外中断而给用户造成的不便，同时还避免了充电枪在充电过程中被强制或意外拔出所造成的高压漏电风险。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车充电枪锁止装置，其特征在于，其包括：指纹识别模块、电子锁、电子锁控制模块、充电控制模块，
所述指纹识别模块用于采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，并在验证结果为是时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块；
所述充电控制模块用于在被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将所述充电状态指令发送给所述电子锁控制模块；
所述电子锁控制模块用于在被唤醒后接收并根据所述充电状态指令判断是否解锁所述电子锁。
2.根据权利要求1所述的汽车充电枪锁止装置，其特征在于：所述指纹识别模块包括用于采集指纹的指纹采集装置和用于识别并判断采集的指纹是否合法的指纹识别装置，所述指纹采集装置内置有热感模块，所述热感模块在感测到手指温度时向所述指纹识别模块发送指纹识别模块唤醒指令唤醒所述指纹识别模块，所述指纹采集装置在所述指纹识别模块被唤醒后采集用户的指纹信息，并将采集到的指纹信息发送给所述指纹识别装置，所述指纹识别模块根据获得的指纹信息判断用户身份是否合法。
3.根据权利要求2所述的汽车充电枪锁止装置，其特征在于：所述指纹采集装置设于所述电子锁附近或充电枪上，所述指纹识别装置设于整车的控制系统中。
4.根据权利要求1所述的汽车充电枪锁止装置，其特征在于：所述指纹识别模块在用户身份合法时还向所述电子锁控制模块发送解锁请求，所述电子锁控制模块在接收到解锁请求，且根据所述充电状态指令判定车辆已停止充电时向所述电子锁发送解锁指令。
5.根据权利要求1所述的汽车充电枪锁止装置，其特征在于：所述充电控制模块在所述电子锁解锁特定时长后判断充电枪是否插在充电插座上，并在所述充电枪插在所述充电插座上时向所述电子锁控制模块发送闭锁请求，所述电子锁控制模块根据所述闭锁请求向所述电子锁发送闭锁指令。
6.一种汽车充电枪锁止装置的控制方法，其特征在于，其包括：
指纹识别模块采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，在验证结果为是时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块；
所述充电控制模块被唤醒后根据汽车的充电状态生成充电状态指令，并将所述充电状态指令发送给所述电子锁控制模块；
所述电子锁控制模块被唤醒后接收并根据所述充电状态指令判断是否解锁电子锁。
7.如权利要求6所述的汽车充电枪锁止装置的控制方法，其特征在于，所述指纹识别模块采集用户指纹信息，并验证采集到的指纹是否为合法指纹，在验证通过时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块的步骤包括：
指纹采集装置感测手指温度，并在感测到手指温度时发送指纹识别模块唤醒指令唤醒指纹识别模块；
所述指纹采集装置在所述指纹识别模块被唤醒后采集用户的指纹信息，并将采集到的指纹信息发送给指纹识别装置；
所述指纹识别装置验证采集到的指纹是否为合法指纹，并在验证通过时发送电子锁控制模块唤醒指令和充电控制模块唤醒指令唤醒电子锁控制模块和充电控制模块。
8.如权利要求6或7所述的汽车充电枪锁止装置的控制方法，其特征在于，所述指纹识别模块还在验证通过时向所述电子锁控制模块发送解锁请求，所述电子锁控制模块在接收到所述解锁请求后根据所述充电状态指令判断是否解锁电子锁。
9.如权利要求6所述的汽车充电枪锁止装置的控制方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述电子锁控制模块在确定解锁电子锁后向所述电子锁发送故障检测请求，并根据所述电子锁反馈回的信息判断所述电子锁是否发生故障，在所述电子锁没有发生故障时向所述电子锁发送解锁指令；
所述电子锁根据所述解锁指令执行解锁动作。
10.如权利要求6所述的汽车充电枪锁止装置的控制方法，其特征在于，所述方法在解锁电子锁之后进一步包括：
所述充电控制模块在所述电子锁解锁特定时长后判断充电枪是否插在充电插座上，并在所述充电枪插在所述充电插座上时向所述电子锁控制模块发送闭锁请求；
所述电子锁控制模块根据所述闭锁请求向所述电子锁发送闭锁指令；
所述电子锁根据所述闭锁指令执行闭锁动作。
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