本發明是申請號為201610125333.6、申請日為2016年3月6日、發明名稱為“一種雙穩態電能表信號接插件”的專利的分案申請。
本發明涉及電力領域，尤其涉及一種雙穩態電能表信號接插件。
背景技術：
隨著智能電表的大面積普及，電能表插件的大量應用解決了電能表主回路線路現場安裝勞動強度大、接線繁瑣、易出現接線錯誤的問題，大大提高的電能表的現場安裝和更換效率，但是目前電能表的插件方案中，只解決了主回路的插接，電能表輔助端子(信號端子)的插件仍然通過帶有接線鼻的導線螺絲連接，需要人工接線，同時檢修時需要斷開端子時，也需要人工斷開，檢修完畢后重新接回。因電能表現場安裝高度一般都比較高，所以現場接線和檢修較為繁瑣，安裝檢修勞動強度比較大，同時容易出現接線錯誤，影響電表通訊質量。
技術實現要素：
根據本發明的一方面，提供了一種雙穩態電能表信號接插件，設置于基于圖像識別的自動化電動車，所述電動車包括圖像識別設備、自動充電設備和msp430單片機，圖像識別設備用于檢測電動車前方是否存在充電樁，自動充電設備用于自動將電動車的充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機與圖像識別設備和自動充電設備分別連接，用于基于圖像識別設備的識別結果確定是否啟動自動充電設備。
更具體地，在所述基于圖像識別的自動化電動車中，包括：無線接收設備，設置在電動車的外側，用于基于電動車的當前伽利略導航位置從遠端的充電站管理服務器處接收電動車的當前伽利略導航位置附近各個充電站的占用百分比；伽利略導航儀，用于接收伽利略導航定位衛星實時發送的、電動車的當前伽利略導航位置，還用于接收伽利略導航電子地圖中、電動車的當前伽利略導航位置附近各個充電站的伽利略導航位置；電量檢測設備，設置在電動車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量；行駛控制儀，設置在電動車上，與電動車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發送給方向電機控制器和速度電機控制器；圖像識別設備，用于對電動車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；wifi通信設備，設置在電動車上，用于與充電樁的wifi通信接口進行握手操作，握手成功則發出充電樁合格信號，握手失敗則發出充電樁不合格信號；自動充電設備，設置在電動車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中；msp430單片機，與無線接收設備、電量檢測設備、行駛控制儀、伽利略導航儀、圖像識別設備、超聲波測距板、wifi通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式；溫度傳感器，位于電動車的車身外側，用于檢測電動車所在環境的實時溫度；超聲波測距板，設置在電動車車頭中央位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭距離前方障礙物的距離以作為實時前方距離輸出，超聲波測距板的最大測量距離為5米；左前側超聲波傳感器，設置在電動車車頭左側位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭左側距離附近障礙物的距離以作為實時左前側距離輸出，左前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米；右前側超聲波傳感器，設置在電動車車頭右側位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭右側距離附近障礙物的距離以作為實時右前側距離輸出，右前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米；超聲波倒車防撞雷達，設置在電動車車尾中央位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車尾距離后方障礙物的距離以作為實時后方距離輸出，超聲波倒車防撞雷達的最大測量距離為2米；直流電機驅動器，設置在電動車的前端儀表盤內，與msp430單片機連接，用于接收制動信號，并基于制動信號確定直流電機控制信號；電動推桿控制器，設置在電動車的驅動車輪的上方，由直流有刷電機、減速機構和推桿結構組成，直流有刷電機與直流電機驅動器連接以接收直流電機控制信號，并基于直流電機控制信號控制直流有刷電機的轉動速率，減速機構與直流有刷電機和推桿結構分別連接，將直流有刷電機的轉動轉變為對推桿結構的推動；制動主缸，設置在電動車的驅動車輪的上方，與推桿結構連接，用于在推桿結構對制動主缸的活塞的推動下，產生制動液壓力；盤式制動器，設置在電動車的驅動車輪的上方，與制動主缸和電動車的驅動車輪分別連接，用于基于制動主缸處的制動液壓力對電動車的驅動車輪執行制動操作；其中，msp430單片機還與超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達分別連接，當接收到的實時前方距離、實時左前側距離、實時右前側距離或實時后方距離小于各自的預設警戒距離時，msp430單片機發送制動信號；其中，msp430單片機在自動導航模式中，啟動無線接收設備、伽利略導航儀和圖像識別設備，從伽利略導航儀處接收當前伽利略導航位置和附近各個充電站的伽利略導航位置，將當前伽利略導航位置發送給無線接收設備以獲得附近各個充電站的占用百分比，基于當前伽利略導航位置和附近各個充電站的伽利略導航位置確定當前伽利略導航位置到附近各個充電站的伽利略導航位置的各個充電站伽利略導航距離，基于附近每一個充電站的占用百分比、占用百分比權重、附近每一個充電站的伽利略導航距離和距離權重計算附近每一個充電站的便利程度，占用百分比越低，便利程度越高，伽利略導航距離越短，便利程度越高，選擇便利程度最高的附近充電站作為目標充電站；其中，msp430單片機還基于當前伽利略導航位置和目標充電站的伽利略導航位置確定位置控制信號，將位置控制信號發送給行駛控制儀以控制電動車前往預存電子地圖中最近充電站，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波測距板和wifi通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時前方距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機退出自動導航模式。
更具體地，在所述基于圖像識別的自動化電動車中：msp430單片機在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座。
更具體地，在所述基于圖像識別的自動化電動車中：第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值。
更具體地，在所述基于圖像識別的自動化電動車中：第一預設電量閾值、第二預設電量閾值、占用百分比權重和距離權重為預設固定數值。
更具體地，在所述基于圖像識別的自動化電動車中：無線接收設備、伽利略導航儀和圖像識別設備被集成在一塊集成電路板上。
附圖說明
以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據本發明實施方案示出的基于圖像識別的自動化電動車的結構方框圖。
附圖標記：1圖像識別設備；2自動充電設備；3msp430單片機
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明的基于圖像識別的自動化電動車的實施方案進行詳細說明。
由于電動車的發展歷史比傳統能源汽車短的多，人們對電動車的內部結構和配套設施的研究仍不夠完善，在很多地方尚存在缺陷。例如，現有技術中的電動車缺乏配套的充電站導航信息，缺乏對附近多個充電站的比較機制，導致電動車在剩余電量不足時需要憑借駕駛員個人經驗去尋找和選擇附近的充電站。
另外，現有的電動車的車身雷達測距設備較為簡單，精度較低，缺乏完善的車身雷達測距機制，而且缺乏相應的制動結構，無法根據車身雷達測距設備的檢測結果進行相應的自動制動，仍需要人工肉眼觀測周圍情況，根據人工經驗判斷是否需要制動，以及需要人工操作來完成電動車的制動功能。
為了克服上述不足，本發明搭建了一種基于圖像識別的自動化電動車，建立充電站搜索機制和充電樁識別機制，為電動車選擇出最適合充電的附近充電站以及尋找充電站內最接近的充電樁，以用于自動充電，同時，通過優化現有的雷達測距機制和電動車制動機制，使得電動車能夠根據雷達測距結果進行自動制動，從而提供整車的自動化水準。
圖1為根據本發明實施方案示出的基于圖像識別的自動化電動車的結構方框圖，所述電動車包括圖像識別設備、自動充電設備和msp430單片機，圖像識別設備用于檢測電動車前方是否存在充電樁，自動充電設備用于自動將電動車的充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機與圖像識別設備和自動充電設備分別連接，用于基于圖像識別設備的識別結果確定是否啟動自動充電設備。
接著，繼續對本發明的基于圖像識別的自動化電動車的具體結構進行進一步的說明。
所述電動車包括：無線接收設備，設置在電動車的外側，用于基于電動車的當前伽利略導航位置從遠端的充電站管理服務器處接收電動車的當前伽利略導航位置附近各個充電站的占用百分比。
所述電動車包括：伽利略導航儀，用于接收伽利略導航定位衛星實時發送的、電動車的當前伽利略導航位置，還用于接收伽利略導航電子地圖中、電動車的當前伽利略導航位置附近各個充電站的伽利略導航位置；電量檢測設備，設置在電動車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量。
所述電動車包括：行駛控制儀，設置在電動車上，與電動車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發送給方向電機控制器和速度電機控制器。
所述電動車包括：圖像識別設備，用于對電動車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發出存在充電樁信號或不存在充電樁信號。
所述電動車包括：wifi通信設備，設置在電動車上，用于與充電樁的wifi通信接口進行握手操作，握手成功則發出充電樁合格信號，握手失敗則發出充電樁不合格信號。
所述電動車包括：自動充電設備，設置在電動車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中。
所述電動車包括：msp430單片機，與無線接收設備、電量檢測設備、行駛控制儀、伽利略導航儀、圖像識別設備、超聲波測距板、wifi通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式。
所述電動車包括：溫度傳感器，位于電動車的車身外側，用于檢測電動車所在環境的實時溫度；超聲波測距板，設置在電動車車頭中央位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭距離前方障礙物的距離以作為實時前方距離輸出，超聲波測距板的最大測量距離為5米。
所述電動車包括：左前側超聲波傳感器，設置在電動車車頭左側位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭左側距離附近障礙物的距離以作為實時左前側距離輸出，左前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米。
所述電動車包括：右前側超聲波傳感器，設置在電動車車頭右側位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車頭右側距離附近障礙物的距離以作為實時右前側距離輸出，右前側超聲波傳感器的最大測量距離為4米；超聲波倒車防撞雷達，設置在電動車車尾中央位置，與溫度傳感器連接，用于基于實時溫度來測量電動車車尾距離后方障礙物的距離以作為實時后方距離輸出，超聲波倒車防撞雷達的最大測量距離為2米。
所述電動車包括：直流電機驅動器，設置在電動車的前端儀表盤內，與msp430單片機連接，用于接收制動信號，并基于制動信號確定直流電機控制信號；電動推桿控制器，設置在電動車的驅動車輪的上方，由直流有刷電機、減速機構和推桿結構組成，直流有刷電機與直流電機驅動器連接以接收直流電機控制信號，并基于直流電機控制信號控制直流有刷電機的轉動速率，減速機構與直流有刷電機和推桿結構分別連接，將直流有刷電機的轉動轉變為對推桿結構的推動。
所述電動車包括：制動主缸，設置在電動車的驅動車輪的上方，與推桿結構連接，用于在推桿結構對制動主缸的活塞的推動下，產生制動液壓力；盤式制動器，設置在電動車的驅動車輪的上方，與制動主缸和電動車的驅動車輪分別連接，用于基于制動主缸處的制動液壓力對電動車的驅動車輪執行制動操作。
其中，msp430單片機還與超聲波測距板、左前側超聲波傳感器、右前側超聲波傳感器和超聲波倒車防撞雷達分別連接，當接收到的實時前方距離、實時左前側距離、實時右前側距離或實時后方距離小于各自的預設警戒距離時，msp430單片機發送制動信號。
其中，msp430單片機在自動導航模式中，啟動無線接收設備、伽利略導航儀和圖像識別設備，從伽利略導航儀處接收當前伽利略導航位置和附近各個充電站的伽利略導航位置，將當前伽利略導航位置發送給無線接收設備以獲得附近各個充電站的占用百分比，基于當前伽利略導航位置和附近各個充電站的伽利略導航位置確定當前伽利略導航位置到附近各個充電站的伽利略導航位置的各個充電站伽利略導航距離，基于附近每一個充電站的占用百分比、占用百分比權重、附近每一個充電站的伽利略導航距離和距離權重計算附近每一個充電站的便利程度，占用百分比越低，便利程度越高，伽利略導航距離越短，便利程度越高，選擇便利程度最高的附近充電站作為目標充電站。
其中，msp430單片機還基于當前伽利略導航位置和目標充電站的伽利略導航位置確定位置控制信號，將位置控制信號發送給行駛控制儀以控制電動車前往預存電子地圖中最近充電站，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波測距板和wifi通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時前方距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機退出自動導航模式。
可選地，在所述電動車中：msp430單片機在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座；第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值；第一預設電量閾值、第二預設電量閾值、占用百分比權重和距離權重為預設固定數值；以及可以將無線接收設備、伽利略導航儀和圖像識別設備集成在一塊集成電路板上。
另外，伽利略衛星導航系統的發展歷史如下：歐盟于1999年首次公布伽利略衛星導航系統計劃，其目的是擺脫歐洲對美國全球定位系統的依賴，打破其壟斷。該項目總共將發射32顆衛星，總投入達34億歐元。因各成員國存在分歧，計劃已幾經推遲。
1999年歐洲委員會的報告對伽利略系統提出了兩種星座選擇方案：一是21+6方案，采用21顆中高軌道衛星加6顆地球同步軌道衛星。這種方案能基本滿足歐洲的需求，但還要與美國的gps系統和本地的差分增強系統相結合。二是36+9方案，采用36顆中高軌道衛星和9顆地球同步軌道衛星或只采用36顆中高軌道衛星。這一方案可在不依賴gps系統的條件下滿足歐洲的全部需求。該系統的地面部分將由正在實的歐洲監控系統、軌道測控系統、時間同步系統和系統管理中心組成。為了降低全系統的投資，上述兩個方案都沒有被采用，其最終方案是：系統由軌道高度為23616km的30顆衛星組成，其中27顆工作星，3顆備份星。每次發射將會把5或6顆衛星同時送入軌道。
采用本發明的基于圖像識別的自動化電動車，針對現有技術中電動車雷達控制精度不高、缺乏自適應制動機制以及無法完成自動充電的技術問題，通過引入伽利略導航設備和無線收發設備完成附近充電站的比較和選擇，通過引入圖像識別設備和自動充電設備實現使用目標充電站內最近充電樁對電動車的自動充電，更為關鍵的是，增加多個測距設備和對每一個測距設備進行內部優化以提高測距精度，同時引入自動制動機構實現基于測距結果的自動制動，從而解決了上述技術問題。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術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施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。