CN107685777B - 电动汽车的充电盖自动开关装置、充电系统及充电方法 - Google Patents

电动汽车的充电盖自动开关装置、充电系统及充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的充电盖自动开关装置，所述电动汽车的充电盖包括外盖板和旋转轴。所述充电盖自动开关装置包括：手势检测单元，设于所述外盖板的外露表面，用于检测用户手势动作；控制单元，与所述手势识别单元连接，根据所述手势检测单元所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令；驱动单元，响应所述开启指令或关闭指令而驱动所述旋转轴转动以打开或关闭所述外盖板电。本发明还提供了一种电动汽车的自动充电系统，能够在外盖板响应手势操作完全开启时，通过充电机器人自动对电动汽车充电。本发明提高了便利性和用户体验，能够满足电动汽车自动化的要求。

Description

电动汽车的充电盖自动开关装置、充电系统及充电方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车的充电盖自动开关装置、充电盖开关方法、充电系统及充电方法。
背景技术
随着电动汽车在国际和国内的普及，用户对电动汽车充电的自动化程度要求越来越高，充电(加油)盖自动化开闭成为电动汽车充电的一种趋势。
然而，目前传统的开盖方式仍然是采用机械电子结合的方式进行控制的，驾驶员需按下车内的按钮，充电口外盖自动打开，使用完毕之后手动关闭。此处的自动打开通常是通过盖子里面的弹簧进行操作的，因此不具备状态反馈、自动关闭等功能。由此可知，传统的充电盖开闭方式，特别是充电盖关闭时完全依赖人工操作，自动化程度低。
因此有必要提供一种更加人性化、智能化的电动汽车充电盖开关方式及自动充电方式，进一步减少人工操作。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种便捷智能的电动汽车充电盖开闭控制和电动汽车自动充电方式。
为达成上述目的，本发明提供了一种电动汽车的充电盖自动开关装置，所述电动汽车的充电盖包括外盖板和旋转轴。所述充电盖自动开关装置包括：手势检测单元，设于所述外盖板的外露表面，用于检测用户手势动作；控制单元，与所述手势识别单元连接，根据所述手势检测单元所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令；驱动单元，响应所述开启指令或关闭指令而驱动所述旋转轴转动以打开或关闭所述外盖板。
优选地，所述驱动单元包括电机，所述电机的转轴与所述旋转轴连接；所述电机响应所述开启指令或关闭指令而正转或反转并带动所述旋转轴相应转动以打开或关闭所述外盖板。
优选地，所述电机的转轴与所述旋转轴通过齿轮传动连接。
优选地，所述充电盖自动开关装置还包括无线通信单元，用于将所述外盖板的开关状态发送至充电桩。
优选地，所述充电盖自动开关装置还包括限位判断单元，当所述外盖板打开至限位处时判断所述外盖板为完全开启状态。
优选地，所述无线通信单元与所述限位判断单元相连；当所述外盖板打开至限位处时，所述无线通信单元发送外盖板开启信号至所述充电桩。
根据本发明的另一方面，还提供了一种电动汽车自动充电系统，包括上述的电动汽车充电盖的自动开关装置和充电机器人。其中所述自动开关装置还包括无线通信单元，用于将所述外盖板的开关状态发送至所述充电机器人；所述充电机器人在所述外盖板为完全开启时对所述电动汽车充电。
优选地，所述自动开关装置还包括限位判断单元，当所述外盖板打开至限位处时判断所述外盖板为完全开启状态。
根据本发明的另一方面，还提供了一种电动汽车的充电盖开关方法，包括以下步骤：通过设于所述外盖板的外露表面的手势检测单元检测用户手势动作；通过控制单元根据所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令；通过驱动单元响应所述开启指令或关闭指令而驱动所述旋转轴转动以打开或关闭所述外盖板。
根据本发明的另一方面，还提供了一种电动汽车自动充电方法，包括：通过设于电动汽车充电盖的外盖板上外露表面的手势检测单元检测用户手势动作；通过控制单元识别检测的手势动作是否符合特定手势动作，若符合则发出开启指令；通过驱动单元响应所述开启指令而驱动电动汽车充电盖的旋转轴转动以打开外盖板；当所述外盖板完全打开时，通过无线通信单元发送完全开启信号至充电机器人；通过所述充电机器人对所述电动汽车充电。
相较于现有技术，本发明通过手势控制来实现电动汽车充电盖的自动打开和关闭，无需驾驶员手动操作，提高了便利性和用户体验。进一步地，本发明在手势控制充电开开闭的基础上通过与充电机器人通信还能够实现充电机器人对电动汽车自动充电，能够满足电动汽车自动化的要求。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的电动汽车的充电盖自动开关装置的方块图；
图2所示为本发明一实施例的电动汽车的充电盖自动开关装置的装配示意图；
图3所示为本发明一实施例的电动汽车的充电盖开关方法的流程图；
图4所示为本发明另一实施例的电动汽车的充电盖自动开关装置的方块图；
图5所示为本发明一实施例的电动汽车自动充电系统的方块图；
图6所示为本发明一实施例的电动汽车自动充电方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
接下来将结合图1至图6对本发明的多个实施例的电动汽车充电盖自动开关装置及电动汽车自动充电系统加以详细说明。
实施例1
图1所示为本发明实施例的电动汽车的充电盖自动开关装置，其可基于手势控制自动开闭电动汽车的充电盖。图2所示为充电盖自动开关装置的装配示意图。充电盖包括外盖板和旋转轴，外盖板和旋转轴固定连接，能够随着旋转轴的转动而转动，从充电口打开或关闭。
请参考图1和图2，充电盖自动开关装置包括手势检测单11、控制单元12和驱动单元13。其中，手势检测单元11用于检测用户的手势动作；控制单元12与手势识别单元11和驱动单元13连接，其根据手势检测单元11所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令给驱动单元13；驱动单元13响应开启指令或关闭指令而驱动旋转轴转动，从而打开或关闭外盖板。
本实施例中，手势检测单元11例如是红外传感器，手势检测单元11设在外盖板的暴露表面上，能够检测到用户的手势变化。控制单元12例如是微处理器MCU，能够根据检测到的用户的手势变化判断是否符合特定手势动作，并在判断符合特定手势动作时发出开启或关闭指令给驱动单元。具体来说，控制单元12可包括存储模块和识别模块，存储模块中预先存储了特定的手势动作，识别模块对手势检测单元检测到的手势与存储模块中存储的各个手势动作进行比较，当发现两者一致时产生并发送相应的指令信号。其中，特定的手势动作及其对应的指令由用户预先定义。例如，用户可将手掌向右挥动的动作定义为打开外盖板，将手掌向左挥动的动作定义为关闭外盖板。由此，当手势检测单元11检测到的手势为手掌向右挥动时，控制单元12发送开启指令至驱动单元13，当手势检测单元11检测到的手势为手掌向左挥动时，控制单元12发送关闭指令至驱动单元。较佳地，手势检测单元11可安装在外盖板的侧面，那么即使因外盖板开闭状态变化使其位置发生改变，用户也无需相应调整位置，仍然可以在原来的位置发出手势动作。
驱动单元13包括电机，如减速电机。电机的转轴与充电盖的旋转轴连接。控制单元12，如MCU，发出开机指令信号或关机指令信号驱动电机正转或反转，电机响应该信号转动并带动旋转轴相应转动，从而打开或关闭外盖板。电机的转轴与旋转轴可通过多种方式连接，如直接连接(螺钉等方式)、皮带轮传动连接。优选地，电机的转轴和旋转轴采用齿轮传动的方式连接，以避免长时间使用后发生外盖板开闭不到位的问题。
此外，充电盖自动开关装置还可包括电源单元，用于向控制单元12和驱动单元13供电。优选地，电源单元为电源转换模块，其将电动汽车中的小电瓶(低压电源)所提供的12V电压转换为3.3V和5V以分别提供给控制单元和驱动单元。通过电源单元的工作可以将驱动单元(电机)对整个充电盖的影响降到最低。
图3所示为本发明实施例的电动汽车的充电盖开关方法的流程图，所述充电盖开关方法包括以下步骤：
S1：通过设于电动汽车充电盖的外盖板上外露表面的手势检测单元检测用户手势动作；
S2：通过控制单元根据所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令；
S3：通过驱动单元响应开启指令或关闭指令而驱动电动汽车充电盖的旋转轴转动以打开或关闭外盖板。
实施例2
图4所示为本实施例的充电盖自动开关装置的方块图。相比于实施例1，本实施例中，充电盖自动开关装置还包括无线通信单元14和限位判断单元15。其中，手势检测单11、控制单元12和驱动单元13等部件与实施例1中完全相同，在此不再做赘述。
无线通信单元14用于和充电桩通信连接，其可将外盖板的开关状态发送至充电桩。当然，无线通信单元14也可以和其他设备通信连接，或发送其他车辆信息。通过无线信号的数据交换能够完成各种车辆信息的采集。
限位判断单元15可以判断外盖板的打开程度，当外盖板打开至限位处(即允许的最大打开位置)时，判断外盖板为完全开启状态。此时，限位判断单元可发送该完全开启状态的信号通过无线通信单元14发送至充电桩，可进行后续充电桩的自动充电。通过限位判断单元15对外盖板开启状态的验证，能够提高后续充电的操作安全性，避免外盖板未开足时插充电枪的情况发生。
实施例3
图5所示为本实施例的电动汽车自动充电系统的方块图。图6所示为本实施例的电动汽车自动充电方法的流程图。请参考图5，电动汽车自动充电系统包括电动汽车充电盖的自动开关装置10和充电机器人20。
其中，自动开关装置包括手势检测单11、控制单元12、驱动单元13、无线通信单元14和限位判断单元15。其中，手势检测单元11用于检测用户的手势动作；控制单元 12与手势识别单元11和驱动单元13连接，其根据手势检测单元11所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令给驱动单元13；驱动单元13响应开启指令或关闭指令而驱动旋转轴转动，从而打开或关闭外盖板。无线通信单元14用于将外盖板的开关状态发送至充电机器人。充电机器人20接收到外盖板的开闭状态为完全开启时，对电动汽车充电。
其中，外盖板是否完全开启由限位判断单元15判断。限位判断单元15和无线通信单元14连接，其在外盖板打开至限位处时判断外盖板为完全开启状态并通过无线通信单元将这一完全开启状态告知充电机器人20。充电机器人20只有在接收到外盖板处于完全开启状态的信号时，才会对电动汽车充电，由此可提高充电操作安全性。
通过本发明的设计，在实际应用时，用户在将电动汽车停至停车位后，可下车通过手势操作(如挥动手掌)控制电动汽车的充电盖自动打开，当充电盖完全打开时，自动开关装置会自动发送信号给充电机器人，充电机器人自动将充电枪插入电动汽车的充电口对电动汽车充电。在充电机器人充电完成后，用户再次通过手势操作控制电动汽车的充电盖重新关上。相较于现有技术，本发明的自动充电系统显著提高了用户体验。
图6所示为本实施例的电动汽车的自动充电方法的流程图，自动充电方法包括以下步骤：
S1’：通过设于电动汽车充电盖的外盖板上外露表面的手势检测单元检测用户手势动作；
S2’：通过控制单元识别检测的手势动作是否符合特定手势动作，若符合则发出开启指令；
S3’：通过驱动单元响应开启指令而驱动电动汽车充电盖的旋转轴转动以打开外盖板；
S4’：判断外盖板是否完全；若是执行步骤S5’；
S5’：通过无线通信单元发送完全开启信号至充电机器人；
S6’：通过充电机器人对电动汽车充电。
综上所述，本发明通过手势控制来实现电动汽车充电盖的自动打开和关闭，无需驾驶员手动操作，提高了便利性和用户体验。进一步地，本发明在手势控制充电开开闭的基础上通过与充电机器人通信还能够实现充电机器人对电动汽车自动充电，能够满足电动汽车自动化的要求。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (5)

1.一种电动汽车的充电盖自动开关装置，所述电动汽车的充电盖包括外盖板和旋转轴，其特征在于，所述充电盖自动开关装置包括：
手势检测单元，设于所述外盖板的外露表面，用于检测用户手势动作；
控制单元，与所述手势识别单元连接，根据所述手势检测单元所检测的手势动作发出开启指令或关闭指令；
驱动单元，响应所述开启指令或关闭指令而驱动所述旋转轴转动以打开或关闭所述外盖板；
限位判断单元，当所述外盖板打开至限位处时判断所述外盖板为完全开启状态；以及
无线通信单元，用于将所述外盖板的开关状态发送至充电桩；所述无线通信单元与所述限位判断单元相连，当所述外盖板打开至限位处时，所述无线通信单元发送外盖板开启信号至所述充电桩。
2.根据权利要求1所述的充电盖自动开关装置，其特征在于，所述驱动单元包括电机，所述电机的转轴与所述旋转轴连接；所述电机响应所述开启指令或关闭指令而正转或反转并带动所述旋转轴相应转动以打开或关闭所述外盖板。
3.根据权利要求2所述的充电盖自动开关装置，其特征在于，所述电机的转轴与所述旋转轴通过齿轮传动连接。
4.一种电动汽车自动充电系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-3任一项所述的电动汽车充电盖的自动开关装置和充电机器人，
所述充电机器人在所述外盖板为完全开启时对所述电动汽车充电。
5.一种电动汽车自动充电方法，其特征在于，包括：
通过设于电动汽车充电盖的外盖板上外露表面的手势检测单元检测用户手势动作；
通过控制单元识别检测的手势动作是否符合特定手势动作，若符合则发出开启指令；
通过驱动单元响应所述开启指令而驱动电动汽车充电盖的旋转轴转动以打开外盖板；
当所述外盖板完全打开时，通过无线通信单元发送完全开启信号至充电机器人；
通过所述充电机器人对所述电动汽车充电。
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