CN207772927U - 一种基于无人机应用技术的停车充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种基于无人机应用技术的停车充电系统，包括无人机、充电站和系统平台，无人机通过系统平台与充电站对接，充电站包括充电桩、停车位和拔插机构，充电桩连接有充电枪，停车位设置于充电桩的附近，拔插机构用于操作充电枪，无人机设置有用于识别电动汽车的充电口的3D视觉检测摄像头。相比于现有技术，一方面，本实用新型通过无人机快速引导需充电的汽车找到对应停车位，方便快捷，有效改善停车体验；另一方面，由于无人机自带3D视觉检测摄像头，能够对汽车充电口进行准确识别和定位，从而方便拔插机构操控充电枪准确插入汽车充电口，提高了汽车充电的效率，实现了充电的自动化、智能化操作。

Description

一种基于无人机应用技术的停车充电系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种基于无人机应用技术的停车充电系统。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

无人机是一种利用无线电遥控设备或者自备的智能程序实现驾驶操控的不载人飞机，英文缩写为“UAV”，也被称为空中机器人。随着小型化和功能化进一步发展，无人飞机现已广泛应用民用领域，例如用于空中拍摄、农药喷洒和快递运输等。

目前，没有无人机技术结合现有充电桩形成充电系统的情况，现有的电动汽车充电桩一般都采用人工手动进行充电连接，采用普通视觉识别系统对充电接口进行定位充电，这样会因为摄像头安装位置的可调空间有限及电动汽车停靠位置和角度问题，使识别系统变得不可靠，且成本极高。基于此，故亟需研究一种能快速准确低成本地对汽车充电接口位置识别的充电系统。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种基于无人机应用技术的停车充电系统，该系统将无人机技术与充电桩技术结合，达到能快速识别和定位汽车充电口，进而给汽车自动充电的目的，提高汽车充电的效率，实现充电的智能化操作。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于无人机应用技术的停车充电系统，包括无人机、充电站和系统平台，所述无人机通过所述系统平台与所述充电站对接，所述充电站包括充电桩、停车位和拔插机构，所述充电桩连接有充电枪，所述停车位设置于所述充电桩的附近，所述拔插机构用于操控所述充电枪，所述无人机设置有用于识别电动汽车的充电口的3D视觉检测摄像头。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，所述系统平台通过无线通信模块分别与所述无人机和所述充电站对接，所述无线通信模块为WIFI通信模块、蓝牙通信模块、GMS通信模块、CDMA通信模块、GPRS通信模块或红外通信模块。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，还包括智能终端，所述系统平台通过无线通信模块与所述智能终端通信连接；所述智能终端为手机、可穿戴设备或车载系统。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，一个充电桩对应一个停车位或多个停车位。一个充电桩对应一个停车位，这样在车辆众多的情况下，可以有效提高充电效率。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，所述拔插机构为智能充电机器人或智能充电机械手；其中，拔插机构只要能实现对充电枪的提取、传送、拔插等动作即可，不限于智能充电机器人和智能充电机械手两种。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，所述充电站入口处设置有车牌扫描系统。其中，车牌扫描系统与系统平台通信连接，系统平台与无人机通信连接，车牌扫描系统可以对进入充电站的车辆进行车牌扫描，并将车牌信息上传到系统平台，系统平台将新进车辆的车牌信息传递给待命无人机。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电系统的优选方案，所述无人机设置有显示车牌号的显示屏；该显示屏显示的车牌号是系统平台反馈给无人机的，这样，车主只需根据无人机显示屏上车牌号驱车跟随无人机即可，该无人机可以引导车主找到对应的停车位。

本实用新型目的之一的有益效果在于：本实用新型一种基于无人机应用技术的停车充电系统，包括无人机、充电站和系统平台，所述无人机通过所述系统平台与所述充电站对接，所述充电站包括充电桩、停车位和拔插机构，所述充电桩连接有充电枪，所述停车位设置于所述充电桩的附近，所述拔插机构用于操作所述充电枪，所述无人机设置有用于识别电动汽车的充电口的3D视觉检测摄像头。相比于现有技术，本实用新型将无人机技术与充电桩技术结合起来，一方面，本实用新型通过无人机快速引导需充电的汽车找到对应停车位，方便快捷，有效改善停车体验；另一方面，由于无人机自带3D视觉检测摄像头，能够对汽车充电口进行准确识别和定位，从而方便拔插机构操控充电枪准确插入汽车充电口，提高了汽车充电的效率，实现了充电的自动化、智能化操作。

本实用新型的目的之二在于：提供一种基于无人机应用技术的停车充电方法，其包括以下步骤：

步骤一：将电动汽车停在停车位并打开充电口，设定充电桩所在位置为坐标原点O(0，0，0)；

步骤二：无人机通过3D视觉检测摄像头识别充电口位置并获取充电口相对于坐标原点的空间坐标P(x，y，z)，同时将坐标信息上传到系统平台；

步骤三：系统平台获取坐标信息后，对拔插机构发送提取充电枪指令，使充电枪对准电动汽车的充电口进行充电；

步骤四：充电完成后，系统平台对拔插机构发送拔取充电枪指令，并将充电枪放回对应充电桩。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电方法的优选方案，步骤四中，充电完成后，系统平台还通过智能终端通知对应的汽车用户，所述智能终端为手机、可穿戴设备或车载系统；这样便于用户及时知晓充电完成情况。

作为本实用新型所述的基于无人机应用技术的停车充电方法的优选方案，所述拔插机构为用于操控充电枪的机器人或机械手。通过机器人或机械手操控充电枪，可以实现对充电枪的提取、传送、插拔等动作；其内部置有控制机器人或机械手动作的控制模块，控制模块与系统平台通信连接。

本实用新型目的之二的有益效果在于：本实用新型通过结合无人机技术，采用无人机带有的3D视觉检测摄像头对汽车充电口进行识别和定位，准确获取充电口相对于充电桩的空间坐标信息，并将坐标信息上传到系统平台，系统平台再将相关信息传输给拔插机构，通过拔插机构操控充电枪，使充电枪准确插入汽车的充电口进行充电；因此，通过本实用新型的充电方法可以有效解决由于汽车充电口的位置和角度不同而妨碍充电枪的准确插入问题，从而有效提高充电效率，实现充电的自动化、智能化操作。

附图说明

图1为本实用新型中停车充电系统的结构示意图。

图2为本实用新型中充电站的结构示意图。

图3为本实用新型中无人机与充电口的结构示意图。

图中：1-无人机；11-3D视觉检测摄像头；12-显示屏；2-充电站；21-充电桩；22-停车位；23-充电枪；24-拔插机构；25-入口；26-出口；3-系统平台；4-电动汽车；41-充电口；5-车牌扫描系统。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施方式一

如图1～3所示，一种基于无人机应用技术的停车充电系统，包括无人机1、充电站2和系统平台3，无人机1通过系统平台3与充电站2对接，充电站2包括充电桩21、停车位22和拔插机构24，充电桩21连接有充电枪23，停车位22设置于充电桩21的附近，拔插机构24用于操控充电枪23，无人机1设置有用于识别电动汽车4的充电口41的3D视觉检测摄像头11。

其中，拔插机构24为智能充电机器人或智能充电机械手；其中，拔插机构24只要能实现对充电枪23的提取、传送、拔插等动作即可，不限于智能充电机器人或智能充电机械手两种。

其中，系统平台3通过无线通信模块分别与无人机1和充电站2对接，无线通信模块为WIFI通信模块、蓝牙通信模块、GMS通信模块、CDMA通信模块、GPRS通信模块或红外通信模块。

优选地，该充电系统还包括智能终端，系统平台3通过无线通信模块与智能终端通信连接；智能终端为手机、可穿戴设备或车载系统。

优选地，一个充电桩21对应一个停车位22或多个停车位22。一个充电桩21对应一个停车位22，这样在车辆众多的情况下，可以有效提高充电效率。

优选地，充电站2设置有入口25和出口26，入口25处设置有车牌扫描系统5。其中，车牌扫描系统5与系统平台3通信连接，系统平台3与无人机1通信连接，车牌扫描系统5可以对进入充电站2的车辆进行车牌扫描，并将车牌信息上传到系统平台3，系统平台3将新进车辆的车牌信息传递给待命无人机1。

优选地，无人机1设置有显示车牌号的显示屏12；该显示屏12显示的车牌号是系统平台3反馈给无人机1的，这样，车主只需根据无人机1显示屏12上车牌号驱车跟随无人机1即可，该无人机1可以引导车主找到对应的停车位22。

本实用新型的具体工作原理为：当电动汽车4开进充电站2准备充电时，进入入口25处，门卡对新进电动汽车4车牌进行扫描，将车牌信息上传到系统平台3，系统平台3将新进电动汽车4车牌信息传递给待命无人机1，且无人机1可以根据车场实际停车情况判断空闲车位的具体位置；系统平台3通知对应无人机1起飞，并在对应无人机1携带的显示屏12上显示新进电动汽车4的车牌号，车主只需根据无人机1上车牌号，驱车跟进无人机1路线即可找到充电停车位22。当车主到达目的车位，将电动汽车4停入车位并打开充电接口后，无人机1的3D视觉检测摄像头11将对电动汽车4的充电接口进行识别，并根据系统平台3上该车位对应充电桩21的空间原点位置，得出一个相对空间位置坐标，并回传给系统平台3，此时无人机1可返航给自己充电待命。当系统平台3收到该信息后，将根据相对空间坐标位置启动充电机器人或机械手把该充电桩21的充电枪23插入对应充电接口进行充电。当充电完成后，系统平台3将通知充电机器人或机械手拔出充电枪23，并放回对应充电桩21，同时，系统平台3将通过手机APP、可穿戴设备等智能终端通知充电完成的汽车用户。

实施方式二

如图1～3所示，一种基于无人机应用技术的停车充电方法，其采用实施方式一的充电系统，包括以下步骤：

步骤一：将电动汽车4停在停车位22并打开充电口41，设定充电桩21所在位置为坐标原点O(0，0，0)；

步骤二：无人机1通过3D视觉检测摄像头11识别充电口41位置并获取充电口41相对于坐标原点的空间坐标P(x，y，z)，同时将坐标信息上传到系统平台3；

步骤三：系统平台3获取坐标信息后，对拔插机构24发送提取充电枪23指令，使充电枪23对准电动汽车4的充电口41进行充电；

步骤四：充电完成后，系统平台3对拔插机构24发送拔取充电枪23指令，并将充电枪23放回对应充电桩21。

其中，步骤三中的拔插机构24为用于操控充电枪23的机器人或机械手；通过机器人或机械手操控充电枪23，可以实现对充电枪23的提取、传送、插拔等动作；其内部置有控制机器人或机械手动作的控制模块，控制模块与系统平台3通信连接。

其中，步骤四中充电完成后，系统平台3还通过智能终端通知对应的汽车用户，智能终端为手机、可穿戴设备或车载系统；这样便于用户及时知晓充电完成情况。

因此，通过本实用新型的充电方法可以有效解决由于汽车充电口41的位置和角度不同而妨碍充电枪23的准确插入问题，从而有效提高充电效率，实现充电的自动化、智能化操作。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：包括无人机、充电站和系统平台，所述无人机通过所述系统平台与所述充电站对接，所述充电站包括充电桩、停车位和拔插机构，所述充电桩连接有充电枪，所述停车位设置于所述充电桩的附近，所述拔插机构用于操控所述充电枪，所述无人机设置有用于识别电动汽车的充电口的3D视觉检测摄像头。

2.根据权利要求1所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：所述系统平台通过无线通信模块分别与所述无人机和所述充电站对接，所述无线通信模块为WIFI通信模块、蓝牙通信模块、GMS通信模块、CDMA通信模块、GPRS通信模块或红外通信模块。

3.根据权利要求2所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：还包括智能终端，所述系统平台通过无线通信模块与所述智能终端通信连接。

4.根据权利要求3所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：所述智能终端为手机、可穿戴设备或车载系统。

5.根据权利要求1所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：一个充电桩对应一个停车位或多个停车位。

6.根据权利要求1所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：所述拔插机构为智能充电机器人或智能充电机械手。

7.根据权利要求1所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：所述充电站入口处设置有车牌扫描系统。

8.根据权利要求1所述的基于无人机应用技术的停车充电系统，其特征在于：所述无人机设置有显示车牌号的显示屏。