本發(fā)明是申請?zhí)枮?01610123579x、申請日為2016年3月6日、發(fā)明名稱為“一種基于藍(lán)牙的無線抄表裝置”的專利的分案申請。

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙的無線抄表裝置。

背景技術(shù)：

目前，我國電力行業(yè)的抄表方式主要為無線遠(yuǎn)程集抄和人工抄表，這兩種抄表方式都依賴專用的硬件設(shè)備，需要定制產(chǎn)品。市場上的智能手持終端，如平板電腦和智能手機(jī)等，它們價格低廉、操作靈敏、接口多樣、體積小巧，但都無紅外抄表端口，若增加電力系統(tǒng)專用的紅外接口會增大設(shè)備的體積和制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于藍(lán)牙的無線抄表裝置，設(shè)置于基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車，所述電動汽車包括飛思卡爾mc9s12芯片、頻分雙工通信設(shè)備、北斗星定位儀和行駛控制設(shè)備，北斗星定位儀用于對電動汽車和電動汽車附近充電站進(jìn)行定位，頻分雙工通信設(shè)備用于接收電動汽車附近充電站的使用情況以及電動汽車附近充電站所分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度，飛思卡爾mc9s12芯片與頻分雙工通信設(shè)備、北斗星定位儀和行駛控制設(shè)備分別連接，用于基于頻分雙工通信設(shè)備和北斗星定位儀的輸出控制行駛控制設(shè)備以驅(qū)動電動汽車的行駛。

更具體地，在所述基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車中，包括：頻分雙工通信設(shè)備，設(shè)置在電動汽車的外側(cè)，用于基于電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置從遠(yuǎn)端的充電站管理服務(wù)器處接收電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附 近各個充電站的占用百分比，還從遠(yuǎn)端的交通管理服務(wù)器處接收抵達(dá)當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附近各個充電站所分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度；北斗星定位儀，用于接收北斗星導(dǎo)航定位衛(wèi)星實(shí)時發(fā)送的、電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置，還用于接收北斗星導(dǎo)航電子地圖中、電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置；速度電機(jī)控制器，設(shè)置在電動汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于接收驅(qū)動速度，并基于驅(qū)動速度確定速度電機(jī)控制信號；速度電機(jī)驅(qū)動器，設(shè)置在電動汽車的驅(qū)動車輪上方，與速度電機(jī)控制器和速度電機(jī)分別連接，用于接收速度電機(jī)控制信號，并基于速度電機(jī)控制信號確定速度電機(jī)驅(qū)動信號；速度電機(jī)，設(shè)置在電動汽車的驅(qū)動車輪上方，與速度電機(jī)驅(qū)動器和電動汽車的驅(qū)動車輪分別連接，用于接收速度電機(jī)驅(qū)動信號，并基于速度電機(jī)驅(qū)動信號確定自身的轉(zhuǎn)速，以控制電動汽車的驅(qū)動車輪的行進(jìn)速度；電量檢測設(shè)備，設(shè)置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實(shí)時剩余電量；行駛控制設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機(jī)控制器和速度電機(jī)控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定方向驅(qū)動信號和速度驅(qū)動信號，基于位置控制信號確定驅(qū)動方向和驅(qū)動速度，并將驅(qū)動方向和驅(qū)動速度分別發(fā)送給方向電機(jī)控制器和速度電機(jī)控制器；充電樁檢測設(shè)備，用于對電動汽車前方景象進(jìn)行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進(jìn)行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應(yīng)地，發(fā)出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；超聲波檢測設(shè)備，設(shè)置在電動汽車前部，用于檢測電動汽車前部距離充電樁的實(shí)時相差距離；zigbee通信設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進(jìn)行握手操作，握手成功則發(fā)出充電樁合格信號，握手失敗則發(fā)出充電樁不合格信號；自動充電設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，包括定位器、位移驅(qū)動器、機(jī)械手和充電頭，定位器、位移驅(qū)動器和充電頭都設(shè)置在機(jī)械手上，定位器用于檢測機(jī)械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅(qū)動器與定位器連接，用于基于相對距離驅(qū)動機(jī)械手前往充電樁的充電插座，機(jī)械手用于在抵達(dá)充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中；飛思卡爾mc9s12芯片，與頻分雙工通信設(shè)備、電量檢測設(shè)備、行駛控制設(shè)備、北斗星定位儀、充電樁檢測設(shè)備、超聲波檢測設(shè)備、zigbee通信設(shè)備和自動充電設(shè)備分別連接，當(dāng)實(shí)時剩余電量小 于等于第一預(yù)設(shè)電量閾值時，進(jìn)入自動導(dǎo)航模式；其中，飛思卡爾mc9s12芯片在自動導(dǎo)航模式中，啟動頻分雙工通信設(shè)備、北斗星定位儀和充電樁檢測設(shè)備，從北斗星定位儀處接收當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置，將當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置發(fā)送給頻分雙工通信設(shè)備以獲得附近各個充電站的占用百分比以及附近各個充電站分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度，基于當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置確定當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置到附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置的各個充電站北斗星導(dǎo)航距離，基于每一個充電站對應(yīng)的路段的擁堵程度、擁堵程度權(quán)重、附近每一個充電站的占用百分比、占用百分比權(quán)重、附近每一個充電站的北斗星導(dǎo)航距離和距離權(quán)重計算附近每一個充電站的便利程度，擁堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，北斗星導(dǎo)航距離越短，便利程度越高，選擇便利程度最高的附近充電站作為目標(biāo)充電站；飛思卡爾mc9s12芯片還基于當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和目標(biāo)充電站的北斗星導(dǎo)航位置確定位置控制信號，將位置控制信號發(fā)送給行駛控制設(shè)備以控制電動汽車前往預(yù)存電子地圖中最近充電站，當(dāng)從充電樁檢測設(shè)備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波檢測設(shè)備和zigbee通信設(shè)備；擁堵程度權(quán)重、占用百分比權(quán)重、距離權(quán)重、第一預(yù)設(shè)電量閾值、第二預(yù)設(shè)電量閾值和預(yù)設(shè)距離閾值均為預(yù)設(shè)固定數(shù)值。

更具體地，在所述基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車中：飛思卡爾mc9s12芯片在接收到充電樁合格信號且實(shí)時相差距離小于等于預(yù)設(shè)距離閾值時，啟動自動充電設(shè)備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，飛思卡爾mc9s12芯片退出自動導(dǎo)航模式。

更具體地，在所述基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車中，還包括：sd存儲卡，設(shè)置在電動汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于預(yù)先存儲擁堵程度權(quán)重、占用百分比權(quán)重、距離權(quán)重、第一預(yù)設(shè)電量閾值、第二預(yù)設(shè)電量閾值和預(yù)設(shè)距離閾值。

更具體地，在所述基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車中：飛思卡爾mc9s12芯片在實(shí)時剩余電量大于等于第二預(yù)設(shè)電量閾值，控制自動充電設(shè)備的機(jī)械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座。

更具體地，在所述基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車中：第二預(yù)設(shè)電量閾值 大于第一預(yù)設(shè)電量閾值。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標(biāo)記：1飛思卡爾mc9s12芯片；2頻分雙工通信設(shè)備；3北斗星定位儀；4行駛控制設(shè)備

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

1990年代開始各個主要的汽車生產(chǎn)廠家開始關(guān)注電動汽車的未來發(fā)展并且開始投入資金和技術(shù)在電動汽車領(lǐng)域。在1990年1月的洛杉磯汽車展上，通用汽車的總裁向全球推介impact純電動轎車。1992年福特汽車使用鈣硫電池的ecostar,1996年豐田汽車使用鎳氫電池的rav4lev，1996年法國雷諾汽車的clio,1997年豐田的prius混合動力轎車下線，1997年日產(chǎn)汽車世界上第一輛使用鋰離子電池的電動汽車prairiejoyev,1999年本田汽車發(fā)布、銷售混合動力insight。

當(dāng)前，電動汽車雖然開始進(jìn)入千家萬戶，但是仍過多依賴人工操作，自動化水平較低，尤其在電動汽車電量不足時，無法自動搜索到合適的充電樁以及合適的充電站并自動前往，也無法在充電現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)全自動化式電子充電，這與電動汽車智能化的趨勢不相符合。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車，在現(xiàn)有的電動汽車上增加一些高精度、有針對性的電子輔助設(shè)備，幫助電動汽車自動搜索充電站、自動識別最近的充電樁并自動驅(qū)動電動汽車前往最近的充電樁以實(shí)現(xiàn)自動充電，整個過程不需要任何人工操作，極大地提供了電動汽車的自動化水平。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車的結(jié)構(gòu)方框圖，所述電動汽車包括飛思卡爾mc9s12芯片、頻分雙工通信設(shè)備、 北斗星定位儀和行駛控制設(shè)備，北斗星定位儀用于對電動汽車和電動汽車附近充電站進(jìn)行定位，頻分雙工通信設(shè)備用于接收電動汽車附近充電站的使用情況以及電動汽車附近充電站所分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度，飛思卡爾mc9s12芯片與頻分雙工通信設(shè)備、北斗星定位儀和行駛控制設(shè)備分別連接，用于基于頻分雙工通信設(shè)備和北斗星定位儀的輸出控制行駛控制設(shè)備以驅(qū)動電動汽車的行駛。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

所述電動汽車包括：頻分雙工通信設(shè)備，設(shè)置在電動汽車的外側(cè)，用于基于電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置從遠(yuǎn)端的充電站管理服務(wù)器處接收電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附近各個充電站的占用百分比，還從遠(yuǎn)端的交通管理服務(wù)器處接收抵達(dá)當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附近各個充電站所分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度。

所述電動汽車包括：北斗星定位儀，用于接收北斗星導(dǎo)航定位衛(wèi)星實(shí)時發(fā)送的、電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置，還用于接收北斗星導(dǎo)航電子地圖中、電動汽車的當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置；速度電機(jī)控制器，設(shè)置在電動汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于接收驅(qū)動速度，并基于驅(qū)動速度確定速度電機(jī)控制信號；速度電機(jī)驅(qū)動器，設(shè)置在電動汽車的驅(qū)動車輪上方，與速度電機(jī)控制器和速度電機(jī)分別連接，用于接收速度電機(jī)控制信號，并基于速度電機(jī)控制信號確定速度電機(jī)驅(qū)動信號。

所述電動汽車包括：速度電機(jī)，設(shè)置在電動汽車的驅(qū)動車輪上方，與速度電機(jī)驅(qū)動器和電動汽車的驅(qū)動車輪分別連接，用于接收速度電機(jī)驅(qū)動信號，并基于速度電機(jī)驅(qū)動信號確定自身的轉(zhuǎn)速，以控制電動汽車的驅(qū)動車輪的行進(jìn)速度。

所述電動汽車包括：電量檢測設(shè)備，設(shè)置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實(shí)時剩余電量；行駛控制設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機(jī)控制器和速度電機(jī)控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定方向驅(qū)動信號和速度驅(qū)動信號，基于位置控制信號確定驅(qū)動方向和驅(qū)動速度，并將驅(qū)動方向和驅(qū)動速度分別發(fā)送給方向電機(jī)控制器和速度電機(jī)控制器。

所述電動汽車包括：充電樁檢測設(shè)備，用于對電動汽車前方景象進(jìn)行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進(jìn)行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應(yīng)地，發(fā)出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；超聲波檢測設(shè)備，設(shè)置在電動汽車前部，用于檢測電動汽車前部距離充電樁的實(shí)時相差距離。

所述電動汽車包括：zigbee通信設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進(jìn)行握手操作，握手成功則發(fā)出充電樁合格信號，握手失敗則發(fā)出充電樁不合格信號。

所述電動汽車包括：自動充電設(shè)備，設(shè)置在電動汽車上，包括定位器、位移驅(qū)動器、機(jī)械手和充電頭，定位器、位移驅(qū)動器和充電頭都設(shè)置在機(jī)械手上，定位器用于檢測機(jī)械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅(qū)動器與定位器連接，用于基于相對距離驅(qū)動機(jī)械手前往充電樁的充電插座，機(jī)械手用于在抵達(dá)充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中。

所述電動汽車包括：飛思卡爾mc9s12芯片，與頻分雙工通信設(shè)備、電量檢測設(shè)備、行駛控制設(shè)備、北斗星定位儀、充電樁檢測設(shè)備、超聲波檢測設(shè)備、zigbee通信設(shè)備和自動充電設(shè)備分別連接，當(dāng)實(shí)時剩余電量小于等于第一預(yù)設(shè)電量閾值時，進(jìn)入自動導(dǎo)航模式。

其中，飛思卡爾mc9s12芯片在自動導(dǎo)航模式中，啟動頻分雙工通信設(shè)備、北斗星定位儀和充電樁檢測設(shè)備，從北斗星定位儀處接收當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置，將當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置發(fā)送給頻分雙工通信設(shè)備以獲得附近各個充電站的占用百分比以及附近各個充電站分別對應(yīng)的各個路段的擁堵程度，基于當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置確定當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置到附近各個充電站的北斗星導(dǎo)航位置的各個充電站北斗星導(dǎo)航距離，基于每一個充電站對應(yīng)的路段的擁堵程度、擁堵程度權(quán)重、附近每一個充電站的占用百分比、占用百分比權(quán)重、附近每一個充電站的北斗星導(dǎo)航距離和距離權(quán)重計算附近每一個充電站的便利程度，擁堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，北斗星導(dǎo)航距離越短，便利程度越高，選擇便利程度最高的附近充電站作為目標(biāo)充電站。

其中，飛思卡爾mc9s12芯片還基于當(dāng)前北斗星導(dǎo)航位置和目標(biāo)充電站的北斗星導(dǎo)航位置確定位置控制信號，將位置控制信號發(fā)送給行駛控制設(shè)備以控制電動汽車前往預(yù)存電子地圖中最近充電站，當(dāng)從充電樁檢測設(shè)備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波檢測設(shè)備和zigbee通信設(shè)備；擁堵程度權(quán)重、占用百分比權(quán)重、距離權(quán)重、第一預(yù)設(shè)電量閾值、第二預(yù)設(shè)電量閾值和預(yù)設(shè)距離閾值均為預(yù)設(shè)固定數(shù)值。

可選地，在所述電動汽車中：飛思卡爾mc9s12芯片在接收到充電樁合格信號且實(shí)時相差距離小于等于預(yù)設(shè)距離閾值時，啟動自動充電設(shè)備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，飛思卡爾mc9s12芯片退出自動導(dǎo)航模式；所述電動汽車還可以包括：sd存儲卡，設(shè)置在電動汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于預(yù)先存儲擁堵程度權(quán)重、占用百分比權(quán)重、距離權(quán)重、第一預(yù)設(shè)電量閾值、第二預(yù)設(shè)電量閾值和預(yù)設(shè)距離閾值；飛思卡爾mc9s12芯片在實(shí)時剩余電量大于等于第二預(yù)設(shè)電量閾值，控制自動充電設(shè)備的機(jī)械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座；以及第二預(yù)設(shè)電量閾值大于第一預(yù)設(shè)電量閾值。

另外，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(bds)，是繼美全球定位系統(tǒng)(gps)和俄羅斯glonass之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具短報文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r能力，定位精度優(yōu)于20m，授時精度優(yōu)于100ns。2012年12月27日，北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件正式版正式公布，北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對亞太地區(qū)提供無源定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)。

采用本發(fā)明的基于北斗星導(dǎo)航的電動汽車，針對現(xiàn)有技術(shù)電動汽車無法在剩余電量不足的情況下自動完成充電的技術(shù)問題，通過電量檢測設(shè)備對電動汽車剩余電量進(jìn)行實(shí)時檢測，通過北斗星導(dǎo)航設(shè)備、行駛控制設(shè)備和充電樁檢測設(shè)備對電動汽車進(jìn)行附近合適充電站和充電樁的定位，并通過zigbee通信設(shè)備與充電樁進(jìn)行握手操作，通過自動充電設(shè)備完成對電動汽車的充電，整個過程全自動進(jìn)行，無需任何人工手段干預(yù)。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施 例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。