CN109300247B - 一种基于无人营业厅混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统及充电方法 - Google Patents

一种基于无人营业厅混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统及充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统，包括充电系统、MR智能终端、车载终端、手机移动终端、总部运营管理系统以及营业计费系统，所述无线充电智能终端用于为车辆进行无线充电并记录充电信息和充电量，同时向总部运营管理系统上传充电信息、报警信息、工作状态、交易记录及定期心跳信号；车载终端用于获取车辆的电量、电压和故障信息；手机移动终端用于接收充电计划方案和电价信息；MR智能终端用于获取车辆和充电桩信息，生成混合现实场景，将待充电位置、导航轨迹以及充电方式传输给用户，并将用户导引至充电位置，实施充电并视频场景共享。本发明通过混合现实技术使充电站真正实现了无人值守，降低了运营成本。

Description

一种基于无人营业厅混合现实场景的电动汽车无线充电服务 仿真系统及充电方法
技术领域
本发明涉及电力供电营业厅领域，特别是涉及一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统及充电方法。
背景技术
混合现实技术是电力营业厅展示技术的进一步发展，该技术通过在营业厅现实场景呈现虚拟场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增加用户体验的真实感。混合现实(MR)指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。
混合现实技术为人类生活带来了极大的便利，在电力电网以及新能源技术领域在逐步的进入应用，但是目前的应用仅限于电力维修以及电网营业领域，在充电站及电动汽车服务行业，由于原来无人驾驶技术以及电动汽车网络监控平台的建设，混合现实技术并未应用于此行业。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统。
本发明的另一目的是提供一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统，包括充电系统、MR智能终端、车载终端、手机移动终端、总部运营管理系统以及营业计费系统，所述充电系统包括无线充电智能终端和充电桩，所述无线充电智能终端用于为车辆进行无线充电并记录充电信息和充电量，同时向所述总部运营管理系统上传充电信息、报警信息、工作状态、交易记录以及定期心跳信号；所述总部运营管理系统用于向用户以及所述无线充电智能终端发送充电计划、电价信息和收费模式，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端、车载终端以及手机移动终端；所述车载终端用于获取车辆的电量、电压和故障信息；所述的手机移动终端及其移动网络用于接收充电计划方案和电价信息；所述MR智能终端用于获取车辆和充电桩信息，生成混合现实场景，将待充电位置、导航轨迹以及充电方式传输给用户，并将用户导引至充电位置，实施充电并视频场景共享；所述营业计费系统与总部管理系统通讯连接，用于售电和计费。
其中，每个充电桩设置有多个MR智能终端，每个MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端通信连接。
所述总部运营管理系统包括远程服务器、文件服务器和防火墙，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端、车载终端以及手机移动终端；所述文件服务器用于存储和备份所述总部运营管理系统及充电系统的来往信息和文件；所述防火墙用于防止外部网络入侵。
所述MR智能终端为MR智能眼镜，所述MR智能眼镜包括控制器、光学投射模块、输入模块、输出模块、通信模块和操作模块。
所述控制器用于控制执行混合现实交互；所述通信模块用于与所述总部运营管理系统的远程服务器之间的通信连接，还用于和手机移动终端的移动网络之间通信；所述光学投射模块用于执行将充电桩，车辆等投射到物理环境模型中，形成混合现实场景；所述输入模块用于输入用来控制MR智能眼镜的数据；所述输出模块包括扬声器、显示器和振动器，分别用于输出音频信号、视频信号和振动信号；所述操作模块用于获取所述MR智能眼镜的状态、MR智能眼镜周围事物的状态、MR智能眼镜穿戴者的状态和运动信息，并且将感测到的信息发送到控制器。
所述操作模块包括GPS定位传感器、眼球跟踪传感器、环境光传感器、混合现实捕捉模组、景深相机、高清摄像头、环境感知相机、惯性测量传感器和麦克风。所述光学投射模块包括瞳孔距离校正模组、高清光线模组和透视镜模组。所述通信模块包括GPRS模块、NFC模块、WIFI模块和蓝牙模块。
一种利用上述电动汽车无线充电服务仿真系统进行充电的方法，包括以下步骤，
1)每个所述MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端进行通信连接；
2)驾驶员进入充电站后，佩戴MR智能终端，MR智能终端自动识别车辆位置，连接车辆中的车载终端，生成环境模型；
3)所述MR智能终端与所述总部运营管理系统连接，并将充电桩位置、车辆位置以及充电桩信息以全息投影的方式投射到模型中，生成混合现实场景；
4)所述总部运营管理系统通过音频和视频方式将电价信息、当前车辆电量、充电桩类型以及导航轨迹发送至所述MR智能终端；
5)佩戴MR智能终端的驾驶员根据导引路线将车辆驱动至充电桩位置，总部运营管理系统通过MR智能终端的位置反馈确定充电桩位置后，自动连接无线充电智能终端并将充电计划发送至所述无线充电智能终端，无线充电智能终端通过手机互联网将充电计划发送到用户的手机APP，由用户选择充电方案；
6)充电结束后，所述总部运营管理系统将电量统计及计费额通过无线充电终端发送到用户APP，用户通过移动互联网结算。
其中，步骤2)中所述环境模型包括车辆位置、车辆报警信息、车辆电量和充电站场景。步骤4)中所述导航轨迹通过车载GPS定位与移动互联网的共同计算得到。
本发明中，MR智能终端的设置以全息影像的方式将车辆、充电桩位置以及导航轨迹投射给用户，生成混合现实场景，用户按照导航轨迹将车辆行驶至充电位置，无线充电装置自动识别车辆进入充电位置后，建立无线连接并生成充电计划，发送至用户的手机APP，用户通过选择充电计划实现车辆充电。通过混合现实技术，促进智能营业厅技术及电动汽车和电动汽车充电技术人才培养，提升供电服务水平、提升社会用户的认知水平和参与积极性，向社会展示规范、高效、专业的电动汽车无线充电场景，有效保证居民安全用电。本发明使用全息投影技术，突破了空间限制，减少了传统复杂流程对电力用户的影响。
附图说明
图1是本发明的基于混合现实技术的电动汽车无线充电服务仿真系统的组成示意图；
图2是本发明中控制器的组成框图；
图3是本发明的基于混合现实技术的电动汽车无线充电方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-图3所示，本发明的基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统包括充电系统1、MR智能终端2、车载终端3、手机移动终端4、总部运营管理系统5以及营业计费系统6，所述充电系统1)包括无线充电智能终端和充电桩，所述无线充电智能终端用于为车辆进行无线充电并记录充电信息和充电量，同时向所述总部运营管理系统5上传充电信息、报警信息、工作状态、交易记录以及定期心跳信号；所述总部运营管理系统5用于向用户以及所述无线充电智能终端发送充电计划、电价信息和收费模式，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端2、车载终端3以及手机移动终端4；所述车载终端3用于获取车辆的电量、电压和故障信息；所述的手机移动终端4及其移动网络用于接收充电计划方案和电价信息；所述MR智能终端2用于获取车辆和充电桩信息，生成混合现实场景，将待充电位置、导航轨迹以及充电方式传输给用户，并将用户导引至充电位置，实施充电并视频场景共享；所述营业计费系统6与总部管理系统通讯连接，用于售电和计费。
其中，每个充电桩设置有多个MR智能终端，每个MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端通信连接。
所述总部运营管理系统5包括远程服务器、文件服务器和防火墙，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端2、车载终端3以及手机移动终端4；所述文件服务器用于存储和备份所述总部运营管理系统5及充电系统1的来往信息和文件；所述防火墙用于防止外部网络入侵。
所述MR智能终端为MR智能眼镜，所述MR智能眼镜包括控制器201、光学投射模块202、输入模块203、输出模块204、通信模块205和操作模块206。
所述控制器201用于控制执行混合现实交互；所述通信模块205用于与所述总部运营管理系统5的远程服务器之间的通信连接，还用于和手机移动终端4的移动网络之间通信；所述光学投射模块202用于执行将充电桩，车辆等投射到物理环境模型中，形成混合现实场景；所述输入模块203用于输入用来控制MR智能眼镜的数据；所述输出模块204包括扬声器、显示器和振动器，分别用于输出音频信号、视频信号和振动信号；所述操作模块206用于获取所述MR智能眼镜的状态、MR智能眼镜周围事物的状态、MR智能眼镜穿戴者的状态和运动信息，并且将感测到的信息发送到控制器201。处于同一空间内的多个MR智能终端看到的混合现实场景自动进行数据同步合并，各个佩戴者在感官上看到的混合现实场景相同。
所述操作模块包括GPS定位传感器、眼球跟踪传感器、环境光传感器、混合现实捕捉模组、景深相机、高清摄像头、环境感知相机、惯性测量传感器和麦克风。所述光学投射模块包括瞳孔距离校正模组、高清光线模组和透视镜模组。所述通信模块包括GPRS模块、NFC模块、WIFI模块和蓝牙模块。
一种利用上述电动汽车无线充电服务仿真系统进行充电的方法，包括以下步骤，
1)每个所述MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端进行通信连接；
2)驾驶员进入充电站后，佩戴MR智能终端2)，MR智能终端2)自动识别车辆位置，连接车辆中的车载终端，生成环境模型；
3)所述MR智能终端2)与所述总部运营管理系统5)连接，并将充电桩位置、车辆位置以及充电桩信息以全息投影的方式投射到模型中，生成混合现实场景；
4)所述总部运营管理系统5)通过音频和视频方式将电价信息、当前车辆电量、充电桩类型以及导航轨迹发送至所述MR智能终端2)；
5)佩戴MR智能终端2)的驾驶员根据导引路线将车辆驱动至充电桩位置，总部运营管理系统5)通过MR智能终端2)的位置反馈确定充电桩位置后，自动连接无线充电智能终端并将充电计划发送至所述无线充电智能终端，无线充电智能终端通过手机互联网将充电计划发送到用户的手机APP，由用户选择充电方案；
6)充电结束后，所述总部运营管理系统5)将电量统计及计费额通过无线充电终端发送到用户APP，用户通过移动互联网结算。
其中，步骤2)中所述环境模型包括车辆位置、车辆报警信息、车辆电量和充电站场景。步骤4)中所述导航轨迹通过车载GPS定位与移动互联网的共同计算得到。

Claims (7)

1.一种基于无人营业厅中混合现实场景的电动汽车无线充电服务仿真系统，其特征在于：包括充电系统(1)、MR智能终端(2)、车载终端(3)、手机移动终端(4)、总部运营管理系统(5)以及营业计费系统(6)，
所述充电系统(1)包括无线充电智能终端和充电桩，所述无线充电智能终端用于为车辆进行无线充电并记录充电信息和充电量，同时向所述总部运营管理系统(5)上传充电信息、报警信息、工作状态、交易记录以及定期心跳信号；
所述总部运营管理系统(5)包括远程服务器、文件服务器和防火墙，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端(2)、车载终端(3)以及手机移动终端(4)；所述文件服务器用于存储和备份所述总部运营管理系统(5)及充电系统(1)的来往信息和文件；所述防火墙用于防止外部网络入侵；
所述总部运营管理系统(5)用于向用户以及所述无线充电智能终端发送充电计划、电价信息和收费模式，所述远程服务器连接所述无线充电智能终端、MR智能终端(2)、车载终端(3)以及手机移动终端(4)；
所述车载终端(3)用于获取车辆的电量、电压和故障信息；
所述的手机移动终端(4)及其移动网络用于接收充电计划方案和电价信息；
所述MR智能终端(2)用于获取车辆和充电桩信息，生成混合现实场景，将待充电位置、导航轨迹以及充电方式传输给用户，并将用户导引至充电位置，实施充电并视频场景共享；
所述营业计费系统(6)与总部管理系统通讯连接，用于售电和计费；
每个充电桩设置有多个MR智能终端，每个MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端通信连接；
所述MR智能终端为MR智能眼镜，所述MR智能眼镜包括控制器(201)、光学投射模块(202)、输入模块(203)、输出模块(204)、通信模块(205)和操作模块(206)；其中，
所述控制器(201)用于控制执行混合现实交互；
所述通信模块(205)用于与所述总部运营管理系统(5)的远程服务器之间的通信连接，还用于和手机移动终端(4)的移动网络之间通信；
所述光学投射模块(202)用于执行将充电桩，车辆等投射到物理环境模型中，形成混合现实场景；
所述输入模块(203)用于输入用来控制MR智能眼镜的数据；
所述输出模块(204)包括扬声器、显示器和振动器，分别用于输出音频信号、视频信号和振动信号；
所述操作模块(206)用于获取所述MR智能眼镜的状态、MR智能眼镜周围事物的状态、MR智能眼镜穿戴者的状态和运动信息，并且将感测到的信息发送到控制器(201)；
各个佩戴者在感官上看到混合现实的场景。
2.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电服务仿真系统，其特征在于：所述操作模块包括GPS定位传感器、眼球跟踪传感器、环境光传感器、混合现实捕捉模组、景深相机、高清摄像头、环境感知相机、惯性测量传感器和麦克风。
3.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电服务仿真系统，其特征在于：所述光学投射模块包括瞳孔距离校正模组、高清光线模组和透视镜模组。
4.根据权利要求1所述的电动汽车无线充电服务仿真系统，其特征在于：所述通信模块包括GPRS模块、NFC模块、WIFI模块和蓝牙模块。
5.利用权利要求1-4中任一项所述的电动汽车无线充电服务仿真系统进行充电的方法，其特征在于包括以下步骤，
1)每个所述MR智能终端均与所述总部运营管理系统及无线充电智能终端进行通信连接；
2)驾驶员进入充电站后，佩戴MR智能终端(2)，MR智能终端(2)自动识别车辆位置，连接车辆中的车载终端，生成环境模型；
3)所述MR智能终端(2)与所述总部运营管理系统(5)连接，并将充电桩位置、车辆位置以及充电桩信息以全息投影的方式投射到模型中，生成混合现实场景；
4)所述总部运营管理系统(5)通过音频和视频方式将电价信息、当前车辆电量、充电桩类型以及导航轨迹发送至所述MR智能终端(2)；
5)佩戴MR智能终端(2)的驾驶员根据导引路线将车辆驱动至充电桩位置，总部运营管理系统(5)通过MR智能终端(2)的位置反馈确定充电桩位置后，自动连接无线充电智能终端并将充电计划发送至所述无线充电智能终端，无线充电智能终端通过手机互联网将充电计划发送到用户的手机APP，由用户选择充电方案；
6)充电结束后，所述总部运营管理系统(5)将电量统计及计费额通过无线充电终端发送到用户APP，用户通过移动互联网结算。
6.根据权利要求5所述的电动汽车无线充电服务仿真系统进行充电的方法，其特征在于，步骤2)中所述环境模型包括车辆位置、车辆报警信息、车辆电量和充电站场景。
7.根据权利要求6所述的电动汽车无线充电服务仿真系统进行充电的方法，其特征在于，步骤4)中所述导航轨迹通过车载GPS定位与移动互联网的共同计算得到。
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