[发明专利]电动汽车充换电站车辆导引终端装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆导引终端装置，具体涉及一种基于RFID技术和视觉识别技术的电动汽车充换电站车辆导引终端装置。

背景技术

作为一种可以取代传统动力汽车的新兴能源运载工具，电动汽车的发展越来越受到政府和企业的重视，在该领域投入的人力、物力和财力也越来越大，引领汽车行业走向了新的发展方向。

在电动汽车的实际应用中，为方便使用而主要采取换电为主的方式，电动汽车进入到充换电站后需要自行行驶到换电位上由机械手进行动力电池的更换工作，如何实现车辆在充换电站内自动导航、如何使车辆准确地停靠在换电位置上已成为急待解决的问题。在本领域中，申请号为201010528873.1的发明专利公开了一种电动汽车充电预定与导航系统，其实现了车辆从道路到充换电站的GPS导航，但缺少充换电站内行驶路线的导引和车辆在充换电位上精确停车位置的导引，无法确保车辆在站内的行驶安全、效率和秩序，无法指挥车辆精确到达充换电位置。申请号为200710156863.8的发明专利公布了一种基于射频识别标签和视觉的自动导引系统及其方法，它采用工业控制计算机用于图像处理及路径规划，其设备结构复杂，设备体积过大，不适于应用到电动汽车充换电站的导引系统中，无法满足本行业对导引系统的要求。

在实际应用中，换电站控制中心也需要对站内电动车辆进行实时监控与统一管理，仅靠工作人员监督或摄像头监控无法做到及时、全面的管理，并需要耗费大量的人力与物力，不仅增加了运营成本，也会降低工作效率，不符合整个行业的发展规划。

目前，现有的电动汽车导引系统及其终端装置主要存在以下问题：

1)采用电子指示牌的方式不仅增加了生产成本，也无法单独地为每一辆车辆的行驶提供指示，无法使车辆正确行驶到指定的充换电位。

2)无法实现充电汽车在停车位上的精确停车问题，一般换电时要求车辆与换电机械手之间的角度不超过15°，对车辆的停放位置有严格要求。

3)站内所使用的摄像头监控方法无法详细地统计各个车辆的实时状态，无法实现站内车辆的实时定位监控问题。

发明内容

因此，本发明意在解决上述技术问题，而提供了一种基于RFID技术和视觉识别技术实现电动汽车自动导航行驶的电动汽车充换电站车辆导引终端装置。本系统采用图像标识的导航方式和RFID标识的定位方式，提高了定位精度和车辆导引的效率，实现了电动汽车在充电位或换电位上的快速准确停靠，为电动汽车充换电站的稳定运行提供了保障。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种电动汽车充换电站车辆导引终端装置包括中央控制处理单元，所述中央控制处理单元分别与RFID模块、图像采集模块、视频编码模块、车辆数据采集模块、车辆控制模块、显示模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、存储模块连接；所述终端装置的图像采集模块是基于视觉识别技术，采用Hough变换法提取所采集到的引导线图像信息，并根据提边后的二值图数据在其上拟合出一条相对较好的直线作为车辆运行的标识线，并由中央控制处理单元根据提取后的标识线斜率信息控制和矫正车辆的运行方向。

所述中央控制处理单元，采用ARM9作为嵌入式处理器，它通过RS232接口分别与RFID模块、GPS模块连接。

所述图像采集模块与视频编码模块连接，采集的图像经过视频压缩编码后，输出至中央控制处理单元进行图像处理。

所述车辆数据采集模块与中央控制处理单元采用CAN总线连接，车辆数据采集模块还通过CAN总线与车辆的电池监控装置、电控监控装置连接。

所述车辆控制模块与中央控制处理单元采用CAN总线连接，车辆控制模块通过CAN总线与车辆的主控监控装置连接。

所述无线通讯模块采用串口或USB接口与中央控制处理单元连接，所述无线通讯模块为GPRS或3G移动通信模块。

下面首先结合本发明的具体结构和连接关系说明导引系统的工作原理：

一种电动汽车充换电站车辆导引终端装置包括中央控制处理单元，所述中央控制处理单元分别与RFID模块、图像采集模块、视频编码模块、车辆数据采集模块、车辆控制模块、显示模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、存储模块连接；所述地面标识包括图像标识线和RFID标识。