CN111016695A - 一种用于车辆的无线感应充电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的无线感应充电系统及方法，所述无线感应充电系统包括感应标签检测模块和充电状态控制模块，所述感应标签检测模块包括第一区域检测模块和第二区域检测模块，所述第一区域检测模块用于检测是否控制车辆进行无线感应充电，所述第二区域检测模块用于在车辆周围选取充电源，所述充电状态控制模块用于控制车辆是否转换到无线感应充电状态，所述第一区域检测模块包括导通状态检测模块、导通时间记录模块、手势轨迹生成模块和手势轨迹比较模块，所述导通状态检测模块用于检测位于第一区域的第一小标签的导通状态。

Description

一种用于车辆的无线感应充电系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车无线充电领域，具体是一种用于车辆的无线感应充电系统及方法。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。纯电动汽车作为新能源汽车的一种，它采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。磁共振充电技术转换效率适中，适合远距大功率充电，在新能源汽车的充电领域具有较好的发展前景。现提出一种基于磁共振充电技术用于车辆的无线感应充电系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车辆的无线感应充电系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于车辆的无线感应充电系统，所述无线感应充电系统包括感应标签检测模块和充电状态控制模块，所述感应标签检测模块包括第一区域检测模块和第二区域检测模块，所述第一区域检测模块用于检测是否控制车辆进行无线感应充电，所述第二区域检测模块用于在车辆周围选取充电源，所述充电状态控制模块用于控制车辆是否转换到无线感应充电状态。
较优化地，所述第一区域检测模块包括导通状态检测模块、导通时间记录模块、手势轨迹生成模块和手势轨迹比较模块，所述导通状态检测模块用于检测位于第一区域的第一小标签的导通状态，所述导通时间记录模块在第一小标签导通时记录第一小标签的导通时间，所述手势轨迹生成模块根据第一小标签的导通时间和第一小标签的导通状态生成用户在第一区域的手势触摸轨迹，所述手势轨迹比较模块用于将手势轨迹生成模块生成的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹进行比较，判断两者是否一致，若两者一致，手势轨迹比较模块传输信号给充电状态控制模块，充电状态控制模块将车辆转换到无线感应充电状态，若两者不一致，则车辆保持当前状态。
较优化地，所述第二区域检测模块包括接触参数获取模块和充电源选取模块，所述接触参数获取模块在车辆转换到无线感应充电模块后，获取用户与第二区域的接触位置、接触时长和接触力度，所述充电源选取模块包括单个接触位置选取模块和多接触位置选取模块，所述单个接触位置选取模块包括第一接触参数比较模块、第一检测线段划分模块和第一检测圆划分模块，所述第一接触参数比较模块用于比较接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系判断接触位置是否符合充电源的检测条件，所述第一检测线段划分模块在的情况下，根据第二区域的接触位置和车辆的位置划分检测线段，并在检测线段上检测充电源，所述第一检测圆划分模块在第一检测线段划分模块没有检测到充电源时划分检测圆，并在检测圆内检测充电源；所述多接触位置选取模块包括第二接触参数比较模块、接触时间排序模块和第二检测线段划分模块，所述第二接触参数比较模块根据接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系筛选出符合充电源的检测条件的接触位置，所述接触时间排序模块将符合检测条件的接触位置的接触时间按照从后到先的顺序依次排序，所述第二检测线段划分模块按照接触时间按照从后到先的顺序依次划分检测线段，并检测线段上检测充电源，直到找到充电源。
一种用于车辆的无线感应充电方法，所述无线感应充电方法包括：
检测与感应标签的接触；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
较优化地，所述无线感应充电方法进一步包括：
检测位于感应标签的第一区域的接触，所述第一区域包括若干个第一小标签，
当检测到用户触摸第一小标签的操作时，检测各个第一小标签的状态，如果存在两个及两个以上的第一小标签的处于导通状态时，则获取各个第一小标签的导通时间，并根据各个第一小标签的导通时间的先后顺序确定触摸手势轨迹，
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态，同时触发检测位于感应标签的第二区域的接触，根据第二区域的接触参数，确定用于磁共振充电的电磁信号的方向；
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
较优化地，所述确定用于磁共振充电的电磁信号的方向包括以下：所述接触参数包括接触位置、接触时长和接触力度，
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置有且只有一个，则获取该第二区域的接触位置及接触时长和接触力度，当接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值时，获取接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角的检测线段，该检测线段所在的方向即为用于磁共振充电的电磁信号方向，在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电；若该检测线段上不存在充电源，则以该检测线段的中点为圆心，以二分之一检测线段长度为半径画检测圆，获取检测圆内距离车辆的中心最近的充电源，车辆使用该充电源进行充电；
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置大于一个，则获取该第二区域的每个接触位置及每个接触位置相应的接触时长和接触力度，筛选出接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值的接触位置，获取这些接触位置的接触时间并将接触时间按照从后到先的顺序依次排序，并按照接触时间按照从后到先的顺序分别获取这些接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角a1、检测夹角a2、…、检测夹角an，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a1的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a2的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a3的检测线段…，直到在检测线段上找到充电源。
较优化地，所述检测位于感应标签的第一区域的接触包括：当车辆的速度为0时并且车辆速度为0的时间大于等于5分钟时，检测位于感应标签的第一区域的接触。
较优化地，所述无线感应充电方法还包括：当触发检测位于感应标签的第二区域的接触后，如果在100秒内未检测到用户与第二区域的接触，则关闭检测第二区域的接触，并将车辆从无线感应充电状态转回原来的状态。
较优化地，所述无线感应充电方法还包括：所述第一小标签的内部设置有环路，所述环路的初始状态为断开状态，当环路处于断开状态时，第一小标签处于未导通状态，当环路处于闭合状态时，第一小标签处于导通状态；
当用户触摸第一标签时，环路处于闭合状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过检测与感应标签的接触来判断是否将车辆转换到无线充电状态以及在车辆转换到无线充电状态时，选取合适的充电源来进行磁共振充电，有利于提高充电效率。
附图说明
图1为本发明一种用于车辆的无线感应充电系统的模块示意图；
图2为本发明一种用于车辆的无线感应充电方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种用于车辆的无线感应充电系统，所述无线感应充电系统包括感应标签检测模块和充电状态控制模块，所述感应标签检测模块包括第一区域检测模块和第二区域检测模块，所述第一区域检测模块用于检测是否控制车辆进行无线感应充电，所述第二区域检测模块用于在车辆周围选取充电源，所述充电状态控制模块用于控制车辆是否转换到无线感应充电状态。
所述第一区域检测模块包括导通状态检测模块、导通时间记录模块、手势轨迹生成模块和手势轨迹比较模块，所述导通状态检测模块用于检测位于第一区域的第一小标签的导通状态，所述导通时间记录模块在第一小标签导通时记录第一小标签的导通时间，所述手势轨迹生成模块根据第一小标签的导通时间和第一小标签的导通状态生成用户在第一区域的手势触摸轨迹，所述手势轨迹比较模块用于将手势轨迹生成模块生成的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹进行比较，判断两者是否一致，若两者一致，手势轨迹比较模块传输信号给充电状态控制模块，充电状态控制模块将车辆转换到无线感应充电状态，若两者不一致，则车辆保持当前状态。
所述第二区域检测模块包括接触参数获取模块和充电源选取模块，所述接触参数获取模块在车辆转换到无线感应充电模块后，获取用户与第二区域的接触位置、接触时长和接触力度，所述充电源选取模块包括单个接触位置选取模块和多接触位置选取模块，所述单个接触位置选取模块包括第一接触参数比较模块、第一检测线段划分模块和第一检测圆划分模块，所述第一接触参数比较模块用于比较接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系判断接触位置是否符合充电源的检测条件，所述第一检测线段划分模块在的情况下，根据第二区域的接触位置和车辆的位置划分检测线段，并在检测线段上检测充电源，所述第一检测圆划分模块在第一检测线段划分模块没有检测到充电源时划分检测圆，并在检测圆内检测充电源；所述多接触位置选取模块包括第二接触参数比较模块、接触时间排序模块和第二检测线段划分模块，所述第二接触参数比较模块根据接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系筛选出符合充电源的检测条件的接触位置，所述接触时间排序模块将符合检测条件的接触位置的接触时间按照从后到先的顺序依次排序，所述第二检测线段划分模块按照接触时间按照从后到先的顺序依次划分检测线段，并检测线段上检测充电源，直到找到充电源。
一种用于车辆的无线感应充电方法，所述无线感应充电方法包括：
检测与感应标签的接触；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
所述无线感应充电方法进一步包括：
当车辆的速度为0时并且车辆速度为0的时间大于等于5分钟时，检测位于感应标签的第一区域的接触，所述第一区域包括若干个第一小标签，
当检测到用户触摸第一小标签的操作时，检测各个第一小标签的状态，如果存在两个及两个以上的第一小标签的处于导通状态时，则获取各个第一小标签的导通时间，并根据各个第一小标签的导通时间的先后顺序确定触摸手势轨迹，
所述第一小标签的内部设置有环路，所述环路的初始状态为断开状态，当环路处于断开状态时，第一小标签处于未导通状态，当用户触摸第一标签时，环路处于闭合状态时，第一小标签处于导通状态；
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态，同时触发检测位于感应标签的第二区域的接触，根据第二区域的接触参数，确定用于磁共振充电的电磁信号的方向，当触发检测位于感应标签的第二区域的接触后，如果在100秒内未检测到用户与第二区域的接触，则关闭检测第二区域的接触，并将车辆从无线感应充电状态转回原来的状态：
所述确定用于磁共振充电的电磁信号的方向包括以下：所述接触参数包括接触位置、接触时长和接触力度，
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置有且只有一个，则获取该第二区域的接触位置及接触时长和接触力度，当接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值时，获取接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角的检测线段，该检测线段所在的方向即为用于磁共振充电的电磁信号方向，在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电；若该检测线段上不存在充电源，则以该检测线段的中点为圆心，以二分之一检测线段长度为半径画检测圆，获取检测圆内距离车辆的中心最近的充电源，车辆使用该充电源进行充电；用户通过观察周围充电源的使用情况，选择想要用于给车辆磁共振充电的充电源，接着在第二区域选择相应的接触位置，车辆根据选择的接触位置获取充电源的位置，进行充电，防止车辆自行选择的充电源的充电功率较小，充电效率低。
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置大于一个，则获取该第二区域的每个接触位置及每个接触位置相应的接触时长和接触力度，筛选出接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值的接触位置，获取这些接触位置的接触时间并将接触时间按照从后到先的顺序依次排序，并按照接触时间按照从后到先的顺序分别获取这些接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角a1、检测夹角a2、…、检测夹角an，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a1的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a2的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a3的检测线段…，直到在检测线段上找到充电源。用户通过触摸多个位置，为车辆提供多个充电源的选择，防止车辆自行选择的充电源的充电功率较小，充电效率低；
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种用于车辆的无线感应充电系统，其特征在于：所述无线感应充电系统包括感应标签检测模块和充电状态控制模块，所述感应标签检测模块包括第一区域检测模块和第二区域检测模块，所述第一区域检测模块用于检测是否控制车辆进行无线感应充电，所述第二区域检测模块用于在车辆周围选取充电源，所述充电状态控制模块用于控制车辆是否转换到无线感应充电状态。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆的无线感应充电系统，其特征在于：所述第一区域检测模块包括导通状态检测模块、导通时间记录模块、手势轨迹生成模块和手势轨迹比较模块，所述导通状态检测模块用于检测位于第一区域的第一小标签的导通状态，所述导通时间记录模块在第一小标签导通时记录第一小标签的导通时间，所述手势轨迹生成模块根据第一小标签的导通时间和第一小标签的导通状态生成用户在第一区域的手势触摸轨迹，所述手势轨迹比较模块用于将手势轨迹生成模块生成的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹进行比较，判断两者是否一致，若两者一致，手势轨迹比较模块传输信号给充电状态控制模块，充电状态控制模块将车辆转换到无线感应充电状态，若两者不一致，则车辆保持当前状态。
3.根据权利要求2所述的一种用于车辆的无线感应充电系统，其特征在于：所述第二区域检测模块包括接触参数获取模块和充电源选取模块，所述接触参数获取模块在车辆转换到无线感应充电模块后，获取用户与第二区域的接触位置、接触时长和接触力度，所述充电源选取模块包括单个接触位置选取模块和多接触位置选取模块，所述单个接触位置选取模块包括第一接触参数比较模块、第一检测线段划分模块和第一检测圆划分模块，所述第一接触参数比较模块用于比较接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系判断接触位置是否符合充电源的检测条件，所述第一检测线段划分模块在的情况下，根据第二区域的接触位置和车辆的位置划分检测线段，并在检测线段上检测充电源，所述第一检测圆划分模块在第一检测线段划分模块没有检测到充电源时划分检测圆，并在检测圆内检测充电源；所述多接触位置选取模块包括第二接触参数比较模块、接触时间排序模块和第二检测线段划分模块，所述第二接触参数比较模块根据接触时长与时长阈值、接触力度与力度阈值的大小关系筛选出符合充电源的检测条件的接触位置，所述接触时间排序模块将符合检测条件的接触位置的接触时间按照从后到先的顺序依次排序，所述第二检测线段划分模块按照接触时间按照从后到先的顺序依次划分检测线段，并检测线段上检测充电源，直到找到充电源。
4.一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述无线感应充电方法包括：
检测与感应标签的接触；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态；
如果检测到的手势触摸轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
5.根据权利要求4所述的一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述无线感应充电方法进一步包括：
检测位于感应标签的第一区域的接触，所述第一区域包括若干个第一小标签，
当检测到用户触摸第一小标签的操作时，检测各个第一小标签的状态，如果存在两个及两个以上的第一小标签的处于导通状态时，则获取各个第一小标签的导通时间，并根据各个第一小标签的导通时间的先后顺序确定触摸手势轨迹，
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹一致，则将车辆转换到无线感应充电状态，同时触发检测位于感应标签的第二区域的接触，根据第二区域的接触参数，确定用于磁共振充电的电磁信号的方向；
如果检测到的触摸手势轨迹与预设的充电触摸手势轨迹不一致，则将车辆保持在当前状态。
6.根据权利要求5所述的一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述确定用于磁共振充电的电磁信号的方向包括以下：所述接触参数包括接触位置、接触时长和接触力度，
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置有且只有一个，则获取该第二区域的接触位置及接触时长和接触力度，当接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值时，获取接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角的检测线段，该检测线段所在的方向即为用于磁共振充电的电磁信号方向，在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电；若该检测线段上不存在充电源，则以该检测线段的中点为圆心，以二分之一检测线段长度为半径画检测圆，获取检测圆内距离车辆的中心最近的充电源，车辆使用该充电源进行充电；
若在100秒内检测到用户与第二区域的接触位置大于一个，则获取该第二区域的每个接触位置及每个接触位置相应的接触时长和接触力度，筛选出接触时长大于时长阈值且接触力度大于力度阈值的接触位置，获取这些接触位置的接触时间并将接触时间按照从后到先的顺序依次排序，并按照接触时间按照从后到先的顺序分别获取这些接触位置与沿着车头往车尾方向直线的检测夹角a1、检测夹角a2、…、检测夹角an，接着在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a1的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a2的检测线段，并在检测线段上寻找充电源，若该检测线段上存在充电源，则车辆使用该充电源进行充电，若该检测线段上不存在充电源，则在车辆周围寻找以车辆的中心为一端、长度为充电距离阈值、且与车头往车尾方向的角度为检测夹角a3的检测线段…，直到在检测线段上找到充电源。
7.根据权利要求5所述的一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述检测位于感应标签的第一区域的接触包括：当车辆的速度为0时并且车辆速度为0的时间大于等于5分钟时，检测位于感应标签的第一区域的接触。
8.根据权利要求5所述的一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述无线感应充电方法还包括：当触发检测位于感应标签的第二区域的接触后，如果在100秒内未检测到用户与第二区域的接触，则关闭检测第二区域的接触，并将车辆从无线感应充电状态转回原来的状态。
9.根据权利要求5所述的一种用于车辆的无线感应充电方法，其特征在于：所述无线感应充电方法还包括：
所述第一小标签的内部设置有环路，所述环路的初始状态为断开状态，当环路处于断开状态时，第一小标签处于未导通状态，当环路处于闭合状态时，第一小标签处于导通状态；
当用户触摸第一标签时，环路处于闭合状态。
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