CN111851357B - 一种智能车位锁无线充电装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车位锁充电设备技术领域,涉及一种智能车位锁无线充电装置及其方法;具体过程为:智能车位锁与汽车匹配后,智能车位锁下移打开,智能车位锁的红外接收传感器探测智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器;调整汽车的位置,使智能车位锁无线充电装置的发射端保护壳与车位锁的接收端保护壳位置定位对齐;智能车位锁无线充电装置下降,智能车位锁无线充电装置的发射端线圈与智能车位锁的接收端线圈靠近实现非接触式配合,智能车位锁无线充电装置启动进行充电;该方法步骤合理完善,克服了智能车位锁频繁更换电池或者定期进行人工充电的不足,减少了废弃电池给环境带来的影响,实现了智能车位锁绿色可持续使用。
Description
技术领域:
本发明属于车位锁充电设备技术领域,涉及一种利用无线充电技术对智能车位锁进行充电的设备和方法,具体涉及一种智能车位锁无线充电装置及其方法。
背景技术:
目前,随着私家车的普及,停车位已经难以满足公众需求,商场、社区难以找到停车位的现象已经司空见惯,停车位的使用者为防止别人占用自己的车位,通常在停车位上安装车位锁,车位锁目前主要有人工开闭的普通车位锁和无线控制的智能车位锁,由于普通车位锁开闭麻烦,智能车位锁逐渐取代普通车位锁;而现有智能车位锁一般使用蓄电池供电,需要人工进行定期充电,这不仅给使用者带来了不便,同时也限制了智能车位锁的推广。
在现有技术中,公开号为CN208517848U的中国专利,公开了一种基于非接触式充电技术的车位锁系统,包括车位锁本体和设置在车位锁本体附近的电磁波发生装置,所述车位锁本体内置有可接收电磁波发生装置发送的电磁波信号的接收天线及电磁波信号处理模块。本实用新型采用电磁波发生装置向空间发送电磁波信号,而车位锁的接收天线进行能量接收并通过电磁波信号处理模块处理后给电动车位锁内部电路供电。公开号为CN208517849U的中国专利,公开了一种基于非接触式充电技术的车位锁系统,包括车位锁本体和便携式充电装置,所述车位锁本体内置有无线感应充电模块,所述便携式充电装置内置有可与无线感应充电模块产生感应电流的无线感应线圈。
总而言之,目前智能车位锁需要经常性充电或者更换电池,给使用者带来了极大的不便;而现有专利技术中,车位锁的充电装置虽然移动方便,但是需要人看管充电,否者容易被盗取,并且需要车辆不在停车位时才方便充电,现有充电装置依然占用人们的时间,实用性不足。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有设备存在的缺点,针对现有智能车位锁电池定期更换或充电的不足、以及现有停车位充电设备在有车停靠时充电不便、易被别人取走的缺陷,设计一种智能车位锁无线充电装置及其方法。
为实现上述目的,本发明涉及的一种智能车位锁无线充电方法,包括:车位锁启动、充电装置定位车位锁和智能车位锁充电,具体工艺流程为:
步骤一:车位锁启动:
当汽车驶进停车位时,智能车位锁上的锁台摄像头拍摄车牌图像,车位锁控制器获取图像信息并处理,车位锁控制器判断车牌号是否与已设置保存的车牌号匹配一致,同时汽车内的主蓝牙模块与智能车位锁中的从蓝牙模块通信,车牌识别与蓝牙通信相结合的方式保障了智能车位锁与汽车匹配的唯一性,防止其他汽车通过其他方式占用停车位的情况发生;当车牌号识别准确并且蓝牙配对成功后,车位锁控制器控制剪刀式升降架下移,同时智能车位锁的接收端保护盖打开,红外接收传感器探测智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器;
步骤二:充电装置定位车位锁:
(1)当汽车在开入停车位时,此时位于智能车位锁上的红外接收传感器探测安装于汽车底盘的智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器位置;
(2)当红外接收传感器得到的距离信号满足设定的阈值时,车位锁控制器接收到信号后,通过从蓝牙模块将信号发送给智能车位锁无线充电装置中的主蓝牙模块,控制器接收到主蓝牙模块的信号后进而控制发射端摄像头打开;阈值判定公式为:
dthresh=D-d,
其中D为智能车位锁无线充电装置中的发射端线圈距地面的距离,d为智能车位锁降落到最低位置时智能车位锁上的接收端线圈距地面的距离;
(3)车主在车内的显示器屏幕上查看智能车位锁无线充电装置中的发射端保护壳的位置与智能车位锁接收端保护壳的位置是否定位对齐,进而调整汽车的位置,直到显示器中显示智能车位锁无线充电装置的发射端保护壳与车位锁的接收端保护壳位置定位对齐;汽车熄火,控制器控制智能车位锁无线充电装置中的磁性开关闭合,驱动电机驱动线圈搭载平台下降,使发射端线圈与接收端线圈靠近实现非接触式配合;
步骤三:智能车位锁充电:
车载蓄电池为汽车内部设备作为智能车位锁的充电装置电源,在汽车熄火时,车载蓄电池提供的电源通过智能车位锁无线充电装置中的直流转交流电路向发射端线圈通交流电,根据电磁感应原理,通过发射端线圈与接收端线圈间的磁场变化,智能车位锁上的接收端线圈产生感应电压,经智能车位锁上的交流转直流电路产生直流电不断给锂电池充电;锂电池为智能车位锁的其他用电设备供能;
当智能车位锁充满电时,锂电池的电压信号值达到最大值,停止充电采取两种方式:
方式一:车位锁控制器接收到满电电压信号后通过从蓝牙模块向主蓝牙模块发送停止充电信号,智能车位锁无线充电装置的主蓝牙模块接收信号后,控制器断开磁性开关,线圈搭载平台向上移动与智能车位锁分离断电;
方式二:通过在汽车启动时,控制器接收到汽车启动信号,控制器自动断开磁性开关,智能车位锁无线充电装置中的线圈搭载平台向上移动与智能车位锁分离断电。
所述智能车位锁无线充电装置主体结构包括线圈搭载平台、发射端保护壳、发射端固定板、发射端保护盖、发射端隔磁板、红外发射传感器、发射端摄像头、底板、升降结构、发射端线圈和发射端旋转电机;线圈搭载平台的上端面中部设置有发射端保护壳,发射端保护壳内安装有发射端线圈,发射端保护壳采用线圈保护材料将发射端线圈包裹在内;发射端保护壳的两端通过发射端固定板固定在线圈搭载平台上,发射端保护壳或与固定板一体设置;发射端保护壳下端设置有发射端隔磁板;发射端隔磁板采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度;发射端保护壳的后侧、左侧和右侧分别设置有红外发射传感器,红外发射传感器用于测定与智能车位锁的距离,发射端保护壳的前侧设置有发射端摄像头,发射端摄像头用于观察智能车位锁中的充电用的线圈位置;线圈搭载平台与底板通过升降结构连接,升降结构推动线圈搭载平台升降,底板固定在汽车底盘。
所述发射端保护壳左侧和右侧还分别设置有发射端保护盖,发射端保护盖采用现有旋转开闭式盒盖结构,发射端保护盖由发射端旋转电机驱动开闭,两个发射端保护盖闭合后能够将发射端保护壳盖住;发射端保护盖选择热塑性材料制备,发射端保护盖具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响。
所述升降结构具体为:在线圈搭载平台的底部中心设置圆柄状的连接垫片,连接垫片的下端面与丝杠的上端面固定连接,丝杠侧面上设置有螺纹,丝杠穿过底板并与转动式安装在底板下端面的从动轮螺纹连接,丝杠由从动轮中部穿出;通过驱动从动轮旋转带动丝杠上下移动,进而实现线圈搭载平台的升降;从动轮通过同步带与主动轮连接,主动轮由驱动电机驱动,驱动电机固定安装在电机支架上,电机支架固定安装在底板上;线圈搭载平台的下端面四个端角分别设置有导向杆,导向杆贯穿底板,导向杆能够通过底板上下移动,导向杆辅助线圈搭载平台上下移动时不发生旋转。
所述底板的四个端角设置有固定支架,固定支架用于将智能车位锁无线充电装置固定在汽车底盘,固定支架或可将智能车位锁无线充电装置镶嵌安装在汽车底盘中部。
所述智能车位锁无线充电装置的控制器安装在车体内,控制器通过UART串口与主蓝牙模块连接通信,主蓝牙模块用于与智能车位锁进行匹配识别;控制器通过MIPI CSI接口与发射端摄像头连接通信,控制器与显示器连接通信,显示器安装于车体内,发射端摄像头获取的图像经由控制器传输至显示器;控制器通过多个GPIO引脚及PWM与驱动电机连接,控制器通过控制驱动电机的转动方向实现线圈搭载平台的升降;控制器通过多个GPIO引脚及PWM与发射端旋转电机连接,控制器通过控制发射端旋转电机的转动方向实现发射端保护盖的开闭;控制器输出端与磁性开关接收端连接通信,磁性开关输出端与直流转交流电路输入端电连接,直流转交流电路将直流电转变为交流电,直流转交流电路输出端与发射端线圈电连接;控制器与车载蓄电池电连接,车载蓄电池为智能车位锁无线充电装置提供电能。
所述智能车位锁包括锁顶台、接收端保护壳、接收端固定板、接收端保护盖、接收端隔磁板、红外接收传感器、锁台摄像头、底座、剪刀式升降架、顶台驱动电机、从蓝牙模块、交流转直流电路、接收端线圈、接收端旋转电机、车位锁控制器、锂电池和电源管理模块;锁顶台的上端面中部设置有接收端保护壳,接收端保护壳内安装有接收端线圈,接收端保护壳采用线圈保护材料将接收端线圈包裹在内;接收端保护壳的两端通过接收端固定板固定在锁顶台上,接收端保护壳或与接收端固定板一体设置;接收端保护壳下端设置有接收端隔磁板,接收端隔磁板采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度;接收端保护壳的前侧、左侧和右侧分别设置有红外接收传感器,红外接收传感器用于与红外发射传感器配合测定智能车位锁无线充电装置和智能车位锁之间的距离;接收端保护壳左侧和右侧还分别设置有接收端保护盖,接收端保护盖采用现有旋转开闭式盒盖结构,接收端保护盖由接收端旋转电机驱动开闭,两个接收端保护盖闭合后能够将接收端保护壳盖住;接收端保护盖选择热塑性材料制备,接收端保护盖具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响;其中一个接收端保护盖的上端面设置有锁台摄像头,锁台摄像头用于拍摄车牌图像;锁顶台的底部设置有剪刀式升降架,剪刀式升降架采用现有剪刀式升降台结构,剪刀式升降架由顶台驱动电机驱动进行升降,顶台驱动电机固定在锁顶台;剪刀式升降架下端安装在底座上,底座固定在停车位上。
所述车位锁控制器通过UART串口与从蓝牙模块连接通信,从蓝牙模块用于智能车位锁与智能车位锁无线充电装置进行匹配识别;车位锁控制器通过MIPI CSI接口与锁台摄像头连接通信;车位锁控制器通过多个GPIO引脚及PWM与顶台驱动电机连接,车位锁控制器通过控制顶台驱动电机的转动方向实现锁顶台的升降;车位锁控制器通过多个GPIO引脚及PWM与接收端旋转电机连接,车位锁控制器通过控制接收端旋转电机的转动方向实现接收端保护盖的开闭;控制器接收端与锂电池输出端连接通信,锂电池接收端与电源管理模块的输出端连接,电源管理模块的接收端与交流转直流电路输出端电连接,交流转直流电路将交流电转变为直流电,交流转直流电路接收端与接收端线圈电连接;接收端线圈能够与智能车位锁无线充电装置的发射端线圈相匹配进行电能无线接收。
所述智能车位锁无线充电装置与智能车位锁的距离采用红外接收传感器与红外发射传感器相结合的测距方式,所述测距方式或可采取激光雷达、超声波传感器的方式替代。
本发明与现有技术相比,所设计的智能车位锁无线充电装置结构合理,科学实用,克服了智能车位锁频繁更换电池或者定期进行人工充电的不足,减少了废弃电池给环境带来的影响,实现了智能车位锁绿色可持续使用,汽车停车后便能够进行充电,提高了智能车位锁的智能化程度。
附图说明:
图1为本发明涉及的智能车位锁无线充电装置的正面结构原理示意图。
图2为本发明涉及的智能车位锁无线充电装置的反面结构原理示意图。
图3为本发明涉及的智能车位锁无线充电装置的模块电路连接结构原理示意框图。
图4为本发明涉及的智能车位锁的结构原理示意图。
图5为本发明涉及的智能车位锁的模块电路连接结构原理示意框图。
图6为本发明涉及的智能车位锁无线充电装置充电的具体工艺流程示意框图。
具体实施方式:
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1:
本实施例涉及的一种智能车位锁无线充电装置,主体结构包括线圈搭载平台1、发射端保护壳2、发射端固定板3、发射端保护盖4、发射端隔磁板5、红外发射传感器6、发射端摄像头7、底板8、固定支架9、电机支架10、驱动电机11、主动轮12、同步带13、从动轮14、丝杠15、导向杆16、连接垫片17、磁性开关18、主蓝牙模块19、车载蓄电池20、直流转交流电路21、发射端线圈22、发射端旋转电机23、显示器24和控制器25;线圈搭载平台1的上端面中部设置有发射端保护壳2,发射端保护壳2内安装有发射端线圈22,发射端保护壳2采用线圈保护材料将发射端线圈22包裹在内,防止发射端线圈22遭受腐蚀、损坏;发射端保护壳2的两端通过发射端固定板3固定在线圈搭载平台1上,发射端保护壳2或与固定板3一体设置;发射端保护壳2下端设置有发射端隔磁板5;发射端隔磁板5采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度,防止电磁波与金属接触损失磁能量,提高充电效率;发射端保护壳2的后侧、左侧和右侧分别设置有红外发射传感器6,红外发射传感器6用于测定与智能车位锁的距离,发射端保护壳2的前侧设置有发射端摄像头7,发射端摄像头7用于观察智能车位锁中的充电用的线圈位置;发射端保护壳2左侧和右侧还分别设置有发射端保护盖4,发射端保护盖4采用现有旋转开闭式盒盖结构,发射端保护盖4由发射端旋转电机23驱动开闭,两个发射端保护盖4闭合后能够将发射端保护壳2盖住;发射端保护盖4选择热塑性材料制备,发射端保护盖4具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响,增加了智能车位锁无线充电装置的使用寿命;线圈搭载平台1的底部中心设置有圆柄状的连接垫片17,连接垫片17的下端面与丝杠15的上端面固定连接,丝杠15侧面上设置有螺纹,丝杠15穿过底板8并与转动式安装在底板8下端面的从动轮14螺纹连接,丝杠15由从动轮14中部穿出;通过驱动从动轮14旋转带动丝杠15上下移动,进而实现线圈搭载平台1的升降;从动轮14通过同步带13与主动轮12连接,主动轮12由驱动电机11驱动,驱动电机11固定安装在电机支架10上,电机支架10固定安装在底板8上;底板8的四个端角设置有固定支架9,固定支架9用于将智能车位锁无线充电装置固定在汽车底盘,固定支架9或可将智能车位锁无线充电装置镶嵌安装在汽车底盘中部;线圈搭载平台1的下端面四个端角分别设置有导向杆16,导向杆16贯穿底板8,导向杆16能够通过底板8上下移动,导向杆16辅助线圈搭载平台1上下移动时不发生旋转;智能车位锁无线充电装置的控制器25安装在车体内,控制器25通过UART串口与主蓝牙模块19连接通信,主蓝牙模块19用于与智能车位锁进行匹配识别;控制器25通过MIPI CSI接口与发射端摄像头7连接通信,控制器25与显示器24连接通信,显示器24安装于车体内,发射端摄像头7获取的图像经由控制器25传输至显示器24;控制器25通过多个GPIO引脚及PWM与驱动电机11连接,控制器25通过控制驱动电机11的转动方向实现线圈搭载平台1的升降;控制器25通过多个GPIO引脚及PWM与发射端旋转电机23连接,控制器25通过控制发射端旋转电机23的转动方向实现发射端保护盖4的开闭;控制器25输出端与磁性开关18接收端连接通信,磁性开关18输出端与直流转交流电路21输入端电连接,直流转交流电路21将直流电转变为交流电,直流转交流电路21输出端与发射端线圈22电连接;控制器25与车载蓄电池20电连接,车载蓄电池20为智能车位锁无线充电装置提供电能。
本实施例涉及的智能车位锁以专利号为CN108221755B的“一种基于车牌识别技术的智能车位锁”为基础进行结构改进,智能车位锁包括锁顶台26、接收端保护壳27、接收端固定板28、接收端保护盖29、接收端隔磁板30、红外接收传感器31、锁台摄像头32、底座33、剪刀式升降架34、顶台驱动电机35、从蓝牙模块36、交流转直流电路37、接收端线圈38、接收端旋转电机39、车位锁控制器40、锂电池41和电源管理模块42;锁顶台26的上端面中部设置有接收端保护壳27,接收端保护壳27内安装有接收端线圈38,接收端保护壳27采用线圈保护材料将接收端线圈38包裹在内,防止接收端线圈38遭受腐蚀、损坏;接收端保护壳27的两端通过接收端固定板28固定在锁顶台26上,接收端保护壳27或与接收端固定板28一体设置;接收端保护壳27下端设置有接收端隔磁板30,接收端隔磁板30采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度,防止电磁波与金属接触损失磁能量,提高充电效率;接收端保护壳27的前侧、左侧和右侧分别设置有红外接收传感器31,红外接收传感器31用于与红外发射传感器配合测定智能车位锁无线充电装置和智能车位锁之间的距离;接收端保护壳27左侧和右侧还分别设置有接收端保护盖29,接收端保护盖29采用现有旋转开闭式盒盖结构,接收端保护盖29由接收端旋转电机39驱动开闭,两个接收端保护盖29闭合后能够将接收端保护壳27盖住;接收端保护盖29选择热塑性材料制备,接收端保护盖29具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响,增加了智能车位锁无线充电装置的使用寿命;其中一个接收端保护盖29的上端面设置有锁台摄像头32,锁台摄像头32用于拍摄车牌图像;锁顶台26的底部设置有剪刀式升降架34,剪刀式升降架34采用现有剪刀式升降台结构,剪刀式升降架34由顶台驱动电机35驱动进行升降,顶台驱动电机35固定在锁顶台26;剪刀式升降架34下端安装在底座33上,底座33固定在停车位上;车位锁控制器40通过UART串口与从蓝牙模块36连接通信,从蓝牙模块36用于智能车位锁与智能车位锁无线充电装置进行匹配识别;车位锁控制器40通过MIPI CSI接口与锁台摄像头32连接通信;车位锁控制器40通过多个GPIO引脚及PWM与顶台驱动电机35连接,车位锁控制器40通过控制顶台驱动电机35的转动方向实现锁顶台26的升降;车位锁控制器40通过多个GPIO引脚及PWM与接收端旋转电机39连接,车位锁控制器40通过控制接收端旋转电机39的转动方向实现接收端保护盖29的开闭;控制器25接收端与锂电池41输出端连接通信,锂电池41接收端与电源管理模块42的输出端连接,电源管理模块42采用市售产品,电源管理模块42的接收端与交流转直流电路37输出端电连接,交流转直流电路37将交流电转变为直流电,交流转直流电路37接收端与接收端线圈38电连接;接收端线圈38能够与智能车位锁无线充电装置的发射端线圈22相匹配进行电能无线接收。
本实施例涉及的红外接收传感器31与红外发射传感器6相结合的测距方式测量智能车位锁无线充电装置与智能车位锁的距离,测距方式亦可以采取激光雷达、超声波传感器等方式。
本实施例涉及的智能车位锁无线充电装置进行充电的具体过程为:
步骤一:车位锁启动:
当汽车驶进停车位时,智能车位锁上的锁台摄像头32拍摄车牌图像,车位锁控制器40获取图像信息并处理,车位锁控制器40判断车牌号是否与已设置保存的车牌号匹配一致,同时汽车内的主蓝牙模块19与智能车位锁中的从蓝牙模块36通信,车牌识别与蓝牙通信相结合的方式保障了智能车位锁与汽车匹配的唯一性,防止其他汽车通过其他方式占用停车位的情况发生;当车牌号识别准确并且蓝牙配对成功后,车位锁控制器40控制剪刀式升降架34下移,同时智能车位锁的接收端保护盖29打开,红外接收传感器31探测智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器6;
步骤二:充电装置定位车位锁:
(1)当汽车在开入停车位时,此时位于智能车位锁上的红外接收传感器31探测安装于汽车底盘的智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器6位置;
(2)当红外接收传感器31得到的距离信号满足设定的阈值时,车位锁控制器40接收到信号后,通过从蓝牙模块36将信号发送给智能车位锁无线充电装置中的主蓝牙模块19,控制器25接收到主蓝牙模块19的信号后进而控制发射端摄像头7打开;阈值判定公式为:
dthresh=D-d,
其中D为智能车位锁无线充电装置中的发射端线圈22距地面的距离,d为智能车位锁降落到最低位置时智能车位锁上的接收端线圈38距地面的距离;
(3)车主在车内的显示器24屏幕上查看智能车位锁无线充电装置中的发射端保护壳2的位置与智能车位锁接收端保护壳27的位置是否定位好,进而调整汽车的位置,直到显示器24中显示智能车位锁无线充电装置的发射端保护壳2与车位锁的接收端保护壳27位置定位对齐;汽车熄火,控制器25控制智能车位锁无线充电装置中的磁性开关18闭合,驱动电机11驱动线圈搭载平台1下降,使发射端线圈22与接收端线圈38靠近实现非接触式配合;
步骤三:智能车位锁充电:
车载蓄电池20为汽车内部设备作为智能车位锁的充电装置电源,在汽车熄火时,车载蓄电池20提供的电源通过智能车位锁无线充电装置中的直流转交流电路21向发射端线圈22通交流电,根据电磁感应原理,通过发射端线圈22与接收端线圈38间的磁场变化,智能车位锁上的接收端线圈38产生感应电压,经智能车位锁上的交流转直流电路37产生直流电不断给锂电池41充电;锂电池41为智能车位锁的其他用电设备供能;
当智能车位锁充满电时,锂电池41的电压信号值达到最大值,停止充电可以采取两种方式:
方式1:车位锁控制器40接收到满电电压信号后通过从蓝牙模块36向主蓝牙模块19发送停止充电信号,智能车位锁无线充电装置的主蓝牙模块19接收信号后,控制器25断开磁性开关18,线圈搭载平台1向上移动与智能车位锁分离断电;
方式2:通过在汽车启动时,控制器25接收到汽车启动信号,控制器25自动断开磁性开关18,智能车位锁无线充电装置中的线圈搭载平台1向上移动与智能车位锁分离断电。
本实施例涉及的智能车位锁无线充电装置解决了智能车位锁频繁更换电池或者定期进行人工充电的弊端,减少了废弃电池给环境带来的影响,汽车停车后便能够进行充电,提高了智能车位锁的智能化程度。
Claims (9)
1.一种智能车位锁无线充电方法,其特征在于:包括:车位锁启动、充电装置定位车位锁和智能车位锁充电,具体工艺流程为:
步骤一:车位锁启动:
当汽车驶进停车位时,智能车位锁上的锁台摄像头拍摄车牌图像,车位锁控制器获取图像信息并处理,车位锁控制器判断车牌号是否与已设置保存的车牌号匹配一致,同时汽车内的主蓝牙模块与智能车位锁中的从蓝牙模块通信,车牌识别与蓝牙通信相结合的方式保障了智能车位锁与汽车匹配的唯一性,防止其他汽车通过其他方式占用停车位的情况发生;当车牌号识别准确并且蓝牙配对成功后,车位锁控制器控制剪刀式升降架下移,同时智能车位锁的接收端保护盖打开,红外接收传感器探测智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器;
步骤二:充电装置定位车位锁:
(1)当汽车在开入停车位时,此时位于智能车位锁上的红外接收传感器探测安装于汽车底盘的智能车位锁无线充电装置中的红外发射传感器位置;
(2)当红外接收传感器得到的距离信号满足设定的阈值时,车位锁控制器接收到信号后,通过从蓝牙模块将信号发送给智能车位锁无线充电装置中的主蓝牙模块,控制器接收到主蓝牙模块的信号后进而控制发射端摄像头打开;阈值判定公式为:
dthresh=D-d,
其中D为智能车位锁无线充电装置中的发射端线圈距地面的距离,d为智能车位锁降落到最低位置时智能车位锁上的接收端线圈距地面的距离;
(3)车主在车内的显示器屏幕上查看智能车位锁无线充电装置中的发射端保护壳的位置与智能车位锁接收端保护壳的位置是否定位对齐,进而调整汽车的位置,直到显示器中显示智能车位锁无线充电装置的发射端保护壳与车位锁的接收端保护壳位置定位对齐;汽车熄火,控制器控制智能车位锁无线充电装置中的磁性开关闭合,驱动电机驱动线圈搭载平台下降,使发射端线圈与接收端线圈靠近实现非接触式配合;
步骤三:智能车位锁充电:
车载蓄电池为汽车内部设备作为智能车位锁的充电装置电源,在汽车熄火时,车载蓄电池提供的电源通过智能车位锁无线充电装置中的直流转交流电路向发射端线圈通交流电,根据电磁感应原理,通过发射端线圈与接收端线圈间的磁场变化,智能车位锁上的接收端线圈产生感应电压,经智能车位锁上的交流转直流电路产生直流电不断给锂电池充电;锂电池为智能车位锁的其他用电设备供能;
当智能车位锁充满电时,锂电池的电压信号值达到最大值,停止充电采取两种方式:
方式一:车位锁控制器接收到满电电压信号后通过从蓝牙模块向主蓝牙模块发送停止充电信号,智能车位锁无线充电装置的主蓝牙模块接收信号后,控制器断开磁性开关,线圈搭载平台向上移动与智能车位锁分离断电;
方式二:通过在汽车启动时,控制器接收到汽车启动信号,控制器自动断开磁性开关,智能车位锁无线充电装置中的线圈搭载平台向上移动与智能车位锁分离断电。
2.根据权利要求1所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述智能车位锁无线充电装置主体结构包括线圈搭载平台、发射端保护壳、发射端固定板、发射端保护盖、发射端隔磁板、红外发射传感器、发射端摄像头、底板、升降结构、发射端线圈和发射端旋转电机;线圈搭载平台的上端面中部设置有发射端保护壳,发射端保护壳内安装有发射端线圈,发射端保护壳采用线圈保护材料将发射端线圈包裹在内;发射端保护壳的两端通过发射端固定板固定在线圈搭载平台上,发射端保护壳或与固定板一体设置;发射端保护壳下端设置有发射端隔磁板;发射端隔磁板采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度;发射端保护壳的后侧、左侧和右侧分别设置有红外发射传感器,红外发射传感器用于测定与智能车位锁的距离,发射端保护壳的前侧设置有发射端摄像头,发射端摄像头用于观察智能车位锁中的充电用的线圈位置;线圈搭载平台与底板通过升降结构连接,升降结构推动线圈搭载平台升降,底板固定在汽车底盘。
3.根据权利要求2所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述发射端保护壳左侧和右侧还分别设置有发射端保护盖,发射端保护盖采用现有旋转开闭式盒盖结构,发射端保护盖由发射端旋转电机驱动开闭,两个发射端保护盖闭合后能够将发射端保护壳盖住;发射端保护盖选择热塑性材料制备,发射端保护盖具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响。
4.根据权利要求3所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述升降结构具体为:在线圈搭载平台的底部中心设置圆柄状的连接垫片,连接垫片的下端面与丝杠的上端面固定连接,丝杠侧面上设置有螺纹,丝杠穿过底板并与转动式安装在底板下端面的从动轮螺纹连接,丝杠由从动轮中部穿出;通过驱动从动轮旋转带动丝杠上下移动,进而实现线圈搭载平台的升降;从动轮通过同步带与主动轮连接,主动轮由驱动电机驱动,驱动电机固定安装在电机支架上,电机支架固定安装在底板上;线圈搭载平台的下端面四个端角分别设置有导向杆,导向杆贯穿底板,导向杆能够通过底板上下移动,导向杆辅助线圈搭载平台上下移动时不发生旋转。
5.根据权利要求4所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述底板的四个端角设置有固定支架,固定支架用于将智能车位锁无线充电装置固定在汽车底盘,固定支架或可将智能车位锁无线充电装置镶嵌安装在汽车底盘中部。
6.根据权利要求5所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述智能车位锁无线充电装置的控制器安装在车体内,控制器通过UART串口与主蓝牙模块连接通信,主蓝牙模块用于与智能车位锁进行匹配识别;控制器通过MIPICSI接口与发射端摄像头连接通信,控制器与显示器连接通信,显示器安装于车体内,发射端摄像头获取的图像经由控制器传输至显示器;控制器通过多个GPIO引脚及PWM与驱动电机连接,控制器通过控制驱动电机的转动方向实现线圈搭载平台的升降;控制器通过多个GPIO引脚及PWM与发射端旋转电机连接,控制器通过控制发射端旋转电机的转动方向实现发射端保护盖的开闭;控制器输出端与磁性开关接收端连接通信,磁性开关输出端与直流转交流电路输入端电连接,直流转交流电路将直流电转变为交流电,直流转交流电路输出端与发射端线圈电连接;控制器与车载蓄电池电连接,车载蓄电池为智能车位锁无线充电装置提供电能。
7.根据权利要求6所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述智能车位锁包括锁顶台、接收端保护壳、接收端固定板、接收端保护盖、接收端隔磁板、红外接收传感器、锁台摄像头、底座、剪刀式升降架、顶台驱动电机、从蓝牙模块、交流转直流电路、接收端线圈、接收端旋转电机、车位锁控制器、锂电池和电源管理模块;锁顶台的上端面中部设置有接收端保护壳,接收端保护壳内安装有接收端线圈,接收端保护壳采用线圈保护材料将接收端线圈包裹在内;接收端保护壳的两端通过接收端固定板固定在锁顶台上,接收端保护壳或与接收端固定板一体设置;接收端保护壳下端设置有接收端隔磁板,接收端隔磁板采用隔磁材料有利于增强线圈磁感性强度;接收端保护壳的前侧、左侧和右侧分别设置有红外接收传感器,红外接收传感器用于与红外发射传感器配合测定智能车位锁无线充电装置和智能车位锁之间的距离;接收端保护壳左侧和右侧还分别设置有接收端保护盖,接收端保护盖采用现有旋转开闭式盒盖结构,接收端保护盖由接收端旋转电机驱动开闭,两个接收端保护盖闭合后能够将接收端保护壳盖住;接收端保护盖选择热塑性材料制备,接收端保护盖具有防水耐油侵的功能、防水等级设计为IPX7、入水不受影响;其中一个接收端保护盖的上端面设置有锁台摄像头,锁台摄像头用于拍摄车牌图像;锁顶台的底部设置有剪刀式升降架,剪刀式升降架采用现有剪刀式升降台结构,剪刀式升降架由顶台驱动电机驱动进行升降,顶台驱动电机固定在锁顶台;剪刀式升降架下端安装在底座上,底座固定在停车位上。
8.根据权利要求7所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述车位锁控制器通过UART串口与从蓝牙模块连接通信,从蓝牙模块用于智能车位锁与智能车位锁无线充电装置进行匹配识别;车位锁控制器通过MIPI CSI接口与锁台摄像头连接通信;车位锁控制器通过多个GPIO引脚及PWM与顶台驱动电机连接,车位锁控制器通过控制顶台驱动电机的转动方向实现锁顶台的升降;车位锁控制器通过多个GPIO引脚及PWM与接收端旋转电机连接,车位锁控制器通过控制接收端旋转电机的转动方向实现接收端保护盖的开闭;控制器接收端与锂电池输出端连接通信,锂电池接收端与电源管理模块的输出端连接,电源管理模块的接收端与交流转直流电路输出端电连接,交流转直流电路将交流电转变为直流电,交流转直流电路接收端与接收端线圈电连接;接收端线圈能够与智能车位锁无线充电装置的发射端线圈相匹配进行电能无线接收。
9.根据权利要求8所述的智能车位锁无线充电方法,其特征在于:所述智能车位锁无线充电装置与智能车位锁的距离采用红外接收传感器与红外发射传感器相结合的测距方式,所述测距方式或可采取激光雷达、超声波传感器的方式替代。
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