[发明专利]基于射频识别的多功能充电桩

摘要

本发明涉及一种基于射频识别的多功能充电桩，包括射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心。通过本发明，能够改善充电桩的内部结构，扩展充电桩的功能，为城市电动车业务的发展提供重要参考数据。

主权项

1.一种基于射频识别的多功能充电桩，包括：射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心；其特征在于，所述充电桩包括：射频识别设备，设置在充电桩附近道路的正上方，用于检测过往目标中具有射频识别卡的汽车，在检测到具有射频识别卡的汽车时发出汽车通过信号，射频识别卡为汽车所携带的、集成ETC通行功能的卡片；GPRS通信接口，与远端的电动车信息采集中心建立无线双向通信链路；MS卡，预先存储了电动车灰度上限阈值、电动车灰度下限阈值和各类电动车基准模版，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值用于将图像中的电动车与背景分离，所述各类电动车基准模版为对各类基准电动车预先进行拍摄所得到的各个图像，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值的取值范围均为0‑255，所述电动车灰度上限阈值大于所述电动车灰度下限阈值；摄像设备，包括辅助照明器件和CMOS摄像头，所述辅助照明器件为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对充电桩附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；电动车识别设备，与MS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CMOS摄像头连接，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和所述MS卡分别连接，将所述对比度增强图像中像素灰度值在所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值之间的所有像素组成电动车子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MS卡分别连接，将所述电动车子图像与各类电动车基准模版逐一匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出匹配成功的电动车基准模版对应的电动车类型作为目标电动车类型，匹配失败，则输出不存在电动车信号；充电桩主体架构，包括交流电接收设备、数字信号处理器、读卡器、打印机、显示屏、电能表、充电枪、三相插座、第一电涌保护设备、第二电涌保护设备、第一断路器、第二短路器、第一漏电保护设备、第二漏电保护设备、开关电源和电源转换设备；交流电接收设备用于接收交流线路，交流线路包括交流电源线和中线；第一断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与电能表的电源输入端连接，相应地，第一断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第一断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；第一漏电保护设备的两端与第一断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；第一电涌保护设备与第一断路器的输出端连接；第二断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与开关电源的输入端连接，相应地，第二断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第二断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；第二漏电保护设备的两端与第二断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；第二电涌保护设备与第二断路器的输出端连接；电能表的电源输出端与充电枪的输入端连接，电能表的数据输出端与数字信号处理器的RS485串口连接；充电枪的输出端包括三条线路，除了通过充电枪的输入端连接电能表的输出端的交流电源线和中线之外，还包括接地线；电源转换设备包括太阳能供电器件、切换开关和电压转换器；读卡器与数字信号处理器的第一RS232串口连接；打印机通过串口与数字信号处理器的第二RS232串口连接，打印机的电源接收端还与开关电源的输出端连接；显示屏与数字信号处理器的并行数据接口连接；数字信号处理器与GPRS通信接口、射频识别设备和电动车识别设备分别连接，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电动车信号时，电动车数量自加1，非电动车数量为汽车数量减去电动车数量，汽车数量、电动车数量和非电动车数量每周自动清零，数字信号处理器通过GPRS通信接口将汽车数量、电动车数量和非电动车数量发送给远端的电动车信息采集中心位置处的服务器；其中，切换开关与太阳能供电器件和第二断路器的输出端分别连接，根据太阳能供电器件处的输出电压大小决定是否切换到第二断路器的输出端以由第二断路器的输出端供电，电压转换器与切换开关连接，用于将通过切换开关输入的电压转换为5V电压、3.3V电压或12V电压，为数字信号处理器、读卡器和显示屏提供电力供应。