[发明专利]电动汽车无线充电桩

权利要求书

1.一种电动汽车无线充电桩，所述充电桩包括红外线传感阵列、充电桩主体结构、MMC存储卡、排气管检测设备、时分双工通信设备和AT89C51单片机，红外线传感阵列用于检测充电桩附近道路是否有汽车通过，MMC存储卡和排气管检测设备用于检测通过汽车的车辆类型，充电桩主体结构用于对电动汽车充电，AT89C51单片机与红外线传感阵列、排气管检测设备和时分双工通信设备分别连接。

2.如权利要求1所述的电动汽车无线充电桩，其特征在于，所述充电桩包括：

红外线传感阵列，水平设置在充电桩附近道路位置，由多个红外线传感单元组成，根据同时被触发的红外线传感单元的数量确定充电桩附近道路是否存在汽车行驶通过，当确定存在汽车行驶通过时发出汽车通过信号，其中，红外线传感阵列的水平宽度大于等于最长汽车的长度，多个红外线传感单元为等间隔均匀分布；

充电桩主体结构，包括充电桩外壳、电力供应设备和电力供应插头；

电力供应设备包括第一开关、第二开关、上拉电压接入端、第一电阻、第一交流电源线输入端、第一交流电源线输出端、第一中线输入端、第一中线输出端、第一接地端、电压检测器和第一输出接口，第一开关位于第一交流电源线输入端和第一交流电源线输出端之间，第二开关位于第一中线输入端和第一中线输出端之间，第一电阻的一端连接上拉电压，另一端连接电压检测器，第一输出接口包括四个输出端，分别为第一交流电源线输出端、第一中线输出端、第一接地端和第一电阻的另一端；

电力供应插头包括第二交流电源线输入端、第二交流电源线输出端、第二中线输入端、第二中线输出端、第二接地端、第二电阻、第三开关、第三电阻和第二输出接口，第二交流电源线输入端、第二中线输入端和第二接地端与第一交流电源线输出端、第一中线输出端和第一接地端分别连接，第二交流电源线输出端、第二中线输出端与第二交流电源线输入端、第二中线输入端分别连接，第三电阻的一端与第一电阻的另一端连接，另 一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二接地端连接，第三开关的一端与第二接地端连接，另一端与第三电阻的另一端连接，第二输出接口包括三个输出端，分别为第二交流电源线输出端、第二中线输出端和第二接地端，第二输出接口用于与电动汽车的充电插头连接；

时分双工通信设备，设置在充电桩外壳上，与远端的电动汽车信息采集中心建立无线双向通信链路；

MMC存储卡，预先存储了排气管灰度上限阈值、排气管灰度下限阈值和各类排气管基准模版，排气管灰度上限阈值和排气管灰度下限阈值用于将图像中的排气管与背景分离，所述各类排气管基准模版为对各类用油汽车的基准排气管预先进行拍摄所得到的各个图像，所述排气管灰度上限阈值和所述排气管灰度下限阈值的取值范围均为0-255，所述排气管灰度上限阈值大于所述排气管灰度下限阈值；

CCD拍摄设备，用于对充电桩附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像，所述附近道路图像的分辨率为3840×2160；

排气管检测设备，与MMC存储卡连接，包括边缘增强子设备、Haar小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述边缘增强子设备与所述CCD拍摄设备连接，用于对所述附近道路图像执行边缘增强处理以获得边缘增强图像；所述Haar小波滤波子设备与所述边缘增强子设备连接，用于对所述边缘增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以滤除所述边缘增强图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得对比度增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备连接，将所述对比度增强图像中像素灰度值在排气管灰度上限阈值和排气管灰度下限阈值之间的所有像素组成排气管子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备连接，将所述排气管子图像与各类用油汽车的排气管基准模版逐一匹配，匹配成功，则输出存在排气管信号，并输出匹配成功的排气管基准模版对应的用油汽车类型，匹配失败，则输出不存在 排气管信号；

AT89C51单片机，设置在充电桩外壳内，与时分双工通信设备、排气管检测设备和红外线传感阵列分别连接，当接收到汽车通过信号时，汽车数量自加1，当接收到汽车通过信号且接收到存在排气管信号时，用油汽车数量自加1，电动汽车数量为汽车数量减去用油汽车数量，汽车数量、用油汽车数量和电动汽车数量每周自动清零，AT89C51单片机通过时分双工通信设备将汽车数量、用油汽车数量和电动汽车数量发送给远端的电动汽车信息采集中心位置处的服务器；

其中，电压检测器根据其所在位置的电压来判断电力供应插头的第二输出接口是否与电动汽车的充电插头完全连接；

液晶显示屏，与AT89C51单片机连接，用于显示汽车数量、用油汽车数量和电动汽车数量；

输入键盘，与AT89C51单片机连接，用于接收电动汽车用户的输入操作；

定时器，用于提供定时信号。