CN105759683A - 无线智能手机充电器 - Google Patents

Abstract

无线智能手机充电器。本发明涉及一种多功能充电器，包括打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备、充电插座、中央处理器、发射转换电路、接收转换电路和充电电路。直流供电端的电流输出侧与中央处理器的电流输入端连接，交流供电端的电流输出侧与滤波电路的电流输入端连接，滤波电路的电流输出端与整流电路的电流输入端连接，整流电路和微型蓄电池的电流输出端分别与中央处理器的电流输入端连接，中央处理器的电流输出端与发射转换电路的电流输入端连接，发射转换电路的电磁信号发射端与接收转换电路的电磁信号接收端连接，接收转换电路的电流输出端与充电电路的电流输入端连接。

Description

无线智能手机充电器

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其涉及一种无线智能手机充电器。

背景技术

随着科学技术的不断发展，智能手机的发展速度也大大加快。为了满足用户的需求，手机屏幕越来越大，手机的耗电也越来越严重，所以，与小屏手机相比大屏手机在使用同样的时间内充电次数会增加。而目前使用最广泛的手机充电方式就是采用数据线对手机进行充电，但是这种充电方式一方面受到线长的限制；另一方面多次插拔会导致接口的磨损，从而影响充电效率。

而无限充电器是现有的一种新兴充电方式，其采用电磁感应原理为充电设备进行充电，原理类似于变压器。在发送端和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生感应电流，为手机充电。但是这种充电器也存在着缺点：这一方面是这种充电器只能用于交流电源，一旦出现电源无电的情况，充电器就无法使用；另一方面发送端线圈在接收交流电信号时，不对交流电信号进行任何处理，大大降低了电磁信号的质量，造成电磁信号不稳定等情况的出现，严重影响了充电的速度和质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能充电器，首先，对现有的充电器进行结构优化和功能集成，提高充电器的整体性能，其次，以充电器为硬件平台，增加车辆类型识别设备、汽车检测设备完成对附近道路的电动汽车的行驶数量和所有车辆的行驶数量的检测，最后通过显示设备完成行驶车辆信息的本地显示。

根据本发明的一方面，提供了一种多功能充电器，所述充电器包括打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备、充电插座、车辆类型识别设备、汽车检测设备、MSP430单片机和显示设备，充电插座用于对电动车进行充电，车辆类型识别设备和汽车检测设备协同操作，用于为MSP430单片机提供附近道路上的汽车类型数据，显示设备用于显示所述汽车类型数据。

更具体地，在所述多功能充电器中，包括：定时器，用于实时提供定时信号；汽车检测设备，包括存储设备和GPRS通信设备，存储设备用于预先存储GPS电子地图，GPRS通信设备与存储设备连接，接收交管中心发送的、GPS电子地图中汽车检测设备附近道路上行驶车辆的GPS实时数据，当GPS实时数据与汽车检测设备GPS位置相符合时，发出汽车通过信号；显示设备，与MSP430单片机连接，用于显示充电器主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量；充电器主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座；触摸屏与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；指示灯与MSP430单片机连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池；控制按键与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；打印机与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下，打印各类报表；IC卡读写设备与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费；模拟量采集设备与MSP430单片机连接，用于采集充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给MSP430单片机；开关量采集设备与MSP430单片机、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给MSP430单片机；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；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摄像头对充电器附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；车辆类型识别设备，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；MSP430单片机，与定时器、车辆类型识别设备和汽车检测设备分别连接，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天自动清零；其中，打印机为微型打印机；触摸屏、指示灯、控制按键和显示设备集成在一起。

更具体地，在所述多功能充电器中：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。

更具体地，在所述多功能充电器中：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。

更具体地，在所述多功能充电器中：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。

更具体地，在所述多功能充电器中：所述电动车灰度上限阈值大于所述电动车灰度下限阈值。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的多功能充电器的结构方框图。

附图标记：1打印机；2IC卡读写设备；3模拟量采集设备；4开关量采集设备；5充电插座；6车辆类型识别设备；7汽车检测设备；8MSP430单片机；9显示设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的多功能充电器的实施方案进行详细说明。

在对电动汽车充电的充电器进行城市分布配置时，由于电动汽车行驶在各条道路上，每一条道路都可能存在即将耗尽电力的电动汽车，因此，实际上电动汽车对充电器的需求应该是铺设在每条道路附近。

然而，如果电动汽车的管理者或推广者如果真正将充电器设置在每条道路附近，则对城市公共空间的占据量是一个庞大的数字，并带来巨大的经济开销。相反，如果仅在繁华路段配置较多的充电器，则容易导致一些偏僻路段的电动汽车抛锚的情况发生。

由此可见，现有技术中缺乏均衡电动汽车需求和节省运营成本的具体设备。同时，现有技术中的充电器充电结构落后，智能化水平较低，无法满足电动汽车用户的各方面的需求。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能充电器，能够改良自身结构，提高自身的充电性能，增加辅助功能，更为关键的是，还能够通过汽车类型统计设备的统计结果为充电器的布局提供更有价值的参考数据。

图1为根据本发明实施方案示出的多功能充电器的结构方框图，所述充电器包括打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备、充电插座、车辆类型识别设备、汽车检测设备、MSP430单片机和显示设备，充电插座用于对电动车进行充电，车辆类型识别设备和汽车检测设备协同操作，用于为MSP430单片机提供附近道路上的汽车类型数据，显示设备用于显示所述汽车类型数据。

接着，继续对本发明的多功能充电器的具体结构进行进一步的说明。

所述充电器包括：定时器，用于实时提供定时信号。

所述充电器包括：汽车检测设备，包括存储设备和GPRS通信设备，存储设备用于预先存储GPS电子地图，GPRS通信设备与存储设备连接，接收交管中心发送的、GPS电子地图中汽车检测设备附近道路上行驶车辆的GPS实时数据，当GPS实时数据与汽车检测设备GPS位置相符合时，发出汽车通过信号。

所述充电器包括：显示设备，与MSP430单片机连接，用于显示充电器主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量。

所述充电器包括：充电器主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座。

触摸屏与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；指示灯与MSP430单片机连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池；控制按键与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；打印机与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下，打印各类报表。

IC卡读写设备与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费；模拟量采集设备与MSP430单片机连接，用于采集充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给MSP430单片机。

开关量采集设备与MSP430单片机、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给MSP430单片机。

所述充电器包括：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。

所述充电器包括：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摄像头对充电器附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像。

所述充电器包括：车辆类型识别设备，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。

所述充电器包括：MSP430单片机，与定时器、车辆类型识别设备和汽车检测设备分别连接，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天自动清零。

其中，打印机为微型打印机；触摸屏、指示灯、控制按键和显示设备集成在一起。

可选地，在所述多功能充电器中：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；以及所述电动车灰度上限阈值大于所述电动车灰度下限阈值。

另外，GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位***)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位***GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。

利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的***，称为全球卫星定位***，简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航***，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，他极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。

采用本发明的多功能充电器，针对现有技术充电器功能单一且缺乏充电器布局参考信息提供设备的技术问题，一方面，通过引入汽车类型检测设备对附近道路上的汽车和电动汽车进行识别，并通过显示设备进行现场显示，为充电器布局的决策者提供了实时依据，另一方面，通过对充电器进行优化和改良，丰富了设备功能，提高了充电效率。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种多功能充电器，所述充电器包括打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备、充电插座、车辆类型识别设备、汽车检测设备、MSP430单片机和显示设备，充电插座用于对电动车进行充电，车辆类型识别设备和汽车检测设备协同操作，用于为MSP430单片机提供附近道路上的汽车类型数据，显示设备用于显示所述汽车类型数据。

2.如权利要求1所述的多功能充电器，其特征在于，所述充电器包括：

定时器，用于实时提供定时信号；

汽车检测设备，包括存储设备和GPRS通信设备，存储设备用于预先存储GPS电子地图，GPRS通信设备与存储设备连接，接收交管中心发送的、GPS电子地图中汽车检测设备附近道路上行驶车辆的GPS实时数据，当GPS实时数据与汽车检测设备GPS位置相符合时，发出汽车通过信号；

显示设备，与MSP430单片机连接，用于显示充电器主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量；

充电器主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座；

触摸屏与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；

指示灯与MSP430单片机连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池；

控制按键与MSP430单片机连接，用于接收电动车用户的各种输入；

打印机与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下，打印各类报表；

IC卡读写设备与MSP430单片机连接，用于在MSP430单片机的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费；

模拟量采集设备与MSP430单片机连接，用于采集充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电器主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给MSP430单片机；

开关量采集设备与MSP430单片机、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给MSP430单片机；

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；

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摄像头对充电器附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；

车辆类型识别设备，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；

MSP430单片机，与定时器、车辆类型识别设备和汽车检测设备分别连接，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天自动清零；

其中，打印机为微型打印机；触摸屏、指示灯、控制按键和显示设备集成在一起；

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。