1.一种基于物联网技术的物流通道远程控制系统，设置于全自动导 航式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括时分双工通信接口、自动充电 设备、北斗星导航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪和飞思卡尔IMX6 处理芯片，飞思卡尔IMX6处理芯片与时分双工通信接口、自动充电设备、 北斗星导航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪分别连接，用于基于时 分双工通信接口和北斗星导航定位设备的输出定位附近充电站，并进一步 地基于目标检测设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在飞思卡尔 IMX6处理芯片的控制下驱动电动汽车赶赴附近充电桩，自动充电设备在 在飞思卡尔IMX6处理芯片的控制下实现对电动汽车的自动充电。
2.如权利要求1所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于，所述电动汽车包括： 时分双工通信接口，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当 前北斗星导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前北 斗星导航位置附近各个充电站的占用百分比； 北斗星导航仪，设置在电动汽车的外侧，用于接收北斗星导航定位卫 星实时发送的、电动汽车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航 电子地图中、电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导 航位置； 电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时 剩余电量； 目标检测设备，与CCD图像采集器和MMC卡分别连接，用于对前 方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在充电 桩信号或不存在充电桩信号；目标检测设备包括边缘增强子设备、Haar小 波滤波子设备、自适应递归滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割 子设备和目标识别子设备； MMC卡，用于预先存储了充电桩灰度上限阈值、充电桩灰度下限阈 值和各类充电桩基准模版，所述充电桩灰度范围用于将图像中的充电桩与 背景分离，所述各类充电桩基准模版为对各类基准充电桩预先进行拍摄所 得到的各个图像，所述充电桩灰度上限阈值和所述充电桩灰度下限阈值的 取值范围均为0-255，所述充电桩灰度上限阈值大于所述充电桩灰度下限 阈值； CCD图像采集器，用于对电动汽车前方景象进行拍摄，以获得前方图 像； 行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向电机控制器和速 度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动 方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和 速度电机控制器； 超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离 充电桩的实时相差距离； WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的WIFI通信接口 进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩 不合格信号； 自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械 手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用 于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器 连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于 在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中； 飞思卡尔IMX6处理芯片，与时分双工通信接口、电量检测设备、行 驶控制仪、北斗星导航仪、目标检测设备、超声波检测设备、WIFI通信设 备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值 时，进入自动导航模式； 其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在自动导航模式中，启动时分双工通 信接口、北斗星导航仪和目标检测设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗 星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将当前北斗星导航位置 发送给时分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比，基于当前 北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确定当前北斗星导 航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电站北斗星导航距 离，基于附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个 充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度， 占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短，便利程度越高， 选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站，飞思卡尔IMX6处理芯 片还基于当前北斗星导航位置和目标充电站的北斗星导航位置确定位置 控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动汽车前往预存电 子地图中最近充电站，当从目标检测设备处接收到存在充电桩信号时，启 动超声波检测设备和WIFI通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相 差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电 桩的充电插座中，飞思卡尔IMX6处理芯片退出自动导航模式； 其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电 量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座， 第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值； 其中，所述边缘增强子设备与所述CCD图像采集器连接，用于对所 述前方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；所述自适应递归滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备 连接，用于对所述小波滤波图像执行自适应递归滤波处理，以获得自适应 递归滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述自适应递归滤波子设备连 接，用于对所述自适应递归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； 其中，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所述充电桩灰度范围内的所有像素组成 充电桩子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备连接，将所述 充电桩子图像与各类用油汽车的充电桩基准模版逐一匹配，匹配成功，则 输出存在充电桩信号，并输出匹配成功的充电桩基准模版对应的充电桩类 型，匹配失败，则输出不存在充电桩信号； 其中，MMC卡还与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于预先存储预 设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和 距离权重，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用 百分比权重和距离权重都为预设固定数值。
3.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 目标检测设备设置在电动汽车前端仪表盘内。
4.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： MMC卡设置在电动汽车前端仪表盘内。
5.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 飞思卡尔IMX6处理芯片设置在电动汽车前端仪表盘内。
6.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 替换地，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占 用百分比权重和距离权重都为可变数值。
7.如权利要求6所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于，还包括： 输入键盘，与MMC卡和飞思卡尔IMX6处理芯片分别连接，用于在 用户的操作下，输入预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈 值、占用百分比权重和距离权重。
1.一种基于物联网技术的物流通道远程控制系统，设置于全自动导 航式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括时分双工通信接口、自动充电 设备、北斗星导航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪和飞思卡尔IMX6 处理芯片，飞思卡尔IMX6处理芯片与时分双工通信接口、自动充电设备、 北斗星导航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪分别连接，用于基于时 分双工通信接口和北斗星导航定位设备的输出定位附近充电站，并进一步 地基于目标检测设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在飞思卡尔 IMX6处理芯片的控制下驱动电动汽车赶赴附近充电桩，自动充电设备在 在飞思卡尔IMX6处理芯片的控制下实现对电动汽车的自动充电。
2.如权利要求1所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于，所述电动汽车包括： 时分双工通信接口，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当 前北斗星导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前北 斗星导航位置附近各个充电站的占用百分比； 北斗星导航仪，设置在电动汽车的外侧，用于接收北斗星导航定位卫 星实时发送的、电动汽车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航 电子地图中、电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导 航位置； 电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时 剩余电量； 目标检测设备，与CCD图像采集器和MMC卡分别连接，用于对前 方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在充电 桩信号或不存在充电桩信号；目标检测设备包括边缘增强子设备、Haar小 波滤波子设备、自适应递归滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割 子设备和目标识别子设备； MMC卡，用于预先存储了充电桩灰度上限阈值、充电桩灰度下限阈 值和各类充电桩基准模版，所述充电桩灰度范围用于将图像中的充电桩与 背景分离，所述各类充电桩基准模版为对各类基准充电桩预先进行拍摄所 得到的各个图像，所述充电桩灰度上限阈值和所述充电桩灰度下限阈值的 取值范围均为0-255，所述充电桩灰度上限阈值大于所述充电桩灰度下限 阈值； CCD图像采集器，用于对电动汽车前方景象进行拍摄，以获得前方图 像； 行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向电机控制器和速 度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动 方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和 速度电机控制器； 超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部距离 充电桩的实时相差距离； WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电桩的WIFI通信接口 进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩 不合格信号； 自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、位移驱动器、机械 手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用 于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器 连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于 在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中； 飞思卡尔IMX6处理芯片，与时分双工通信接口、电量检测设备、行 驶控制仪、北斗星导航仪、目标检测设备、超声波检测设备、WIFI通信设 备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值 时，进入自动导航模式； 其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在自动导航模式中，启动时分双工通 信接口、北斗星导航仪和目标检测设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗 星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将当前北斗星导航位置 发送给时分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比，基于当前 北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确定当前北斗星导 航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电站北斗星导航距 离，基于附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个 充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度， 占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短，便利程度越高， 选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站，飞思卡尔IMX6处理芯 片还基于当前北斗星导航位置和目标充电站的北斗星导航位置确定位置 控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动汽车前往预存电 子地图中最近充电站，当从目标检测设备处接收到存在充电桩信号时，启 动超声波检测设备和WIFI通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相 差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电 桩的充电插座中，飞思卡尔IMX6处理芯片退出自动导航模式； 其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电 量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座， 第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值； 其中，所述边缘增强子设备与所述CCD图像采集器连接，用于对所 述前方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；所述自适应递归滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备 连接，用于对所述小波滤波图像执行自适应递归滤波处理，以获得自适应 递归滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述自适应递归滤波子设备连 接，用于对所述自适应递归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； 其中，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所述充电桩灰度范围内的所有像素组成 充电桩子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备连接，将所述 充电桩子图像与各类用油汽车的充电桩基准模版逐一匹配，匹配成功，则 输出存在充电桩信号，并输出匹配成功的充电桩基准模版对应的充电桩类 型，匹配失败，则输出不存在充电桩信号； 其中，MMC卡还与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于预先存储预 设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和 距离权重，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用 百分比权重和距离权重都为预设固定数值。
3.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 目标检测设备设置在电动汽车前端仪表盘内。
4.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： MMC卡设置在电动汽车前端仪表盘内。
5.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 飞思卡尔IMX6处理芯片设置在电动汽车前端仪表盘内。
6.如权利要求2所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于： 替换地，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占 用百分比权重和距离权重都为可变数值。
7.如权利要求6所述的基于物联网技术的物流通道远程控制系统， 其特征在于，还包括： 输入键盘，与MMC卡和飞思卡尔IMX6处理芯片分别连接，用于在 用户的操作下，输入预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈 值、占用百分比权重和距离权重。
翻译：技术领域
本发明涉及物流领域，尤其涉及一种基于物联网技术的物流通道远程 控制系统。
背景技术
长途运输货车是物流公司主要的运输工具，由于其业务涉及全国，因 此，在货车漫长的运输途中经常会发生一些危险的情况，例如，司机不遵 守规定，长时间驾驶不换班，或者司机在哪里逗留导致运送时间拖延，更 危险的就是货车遭到不法分子的抢劫或偷盗，这些情况都有可能对物流公 司造成重大损失，因此，怎样预防和解决是物流公司面临的严峻问题。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种基于物联网技术的物流通道远程控 制系统，设置于全自动导航式无人驾驶电动汽车，所述电动汽车包括时分 双工通信接口、自动充电设备、北斗星导航定位设备、目标检测设备、行 驶控制仪和飞思卡尔IMX6处理芯片，飞思卡尔IMX6处理芯片与时分双 工通信接口、自动充电设备、北斗星导航定位设备、目标检测设备、行驶 控制仪分别连接，用于基于时分双工通信接口和北斗星导航定位设备的输 出定位附近充电站，并进一步地基于目标检测设备的输出搜索附近充电 桩，行驶控制仪在飞思卡尔IMX6处理芯片的控制下驱动电动汽车赶赴附 近充电桩，自动充电设备在在飞思卡尔IMX6处理芯片的控制下实现对电 动汽车的自动充电。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中，包括：时分双 工通信接口，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前北斗星导 航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前北斗星导航位 置附近各个充电站的占用百分比；北斗星导航仪，设置在电动汽车的外侧， 用于接收北斗星导航定位卫星实时发送的、电动汽车的当前北斗星导航位 置，还用于接收北斗星导航电子地图中、电动汽车的当前北斗星导航位置 附近各个充电站的北斗星导航位置；电量检测设备，设置在电动汽车的蓄 电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；目标检测设备，与CCD图像 采集器和MMC卡分别连接，用于对前方图像进行图像识别以确定前方是 否存在充电桩，相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；目标 检测设备包括边缘增强子设备、Haar小波滤波子设备、自适应递归滤波子 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；MMC 卡，用于预先存储了充电桩灰度上限阈值、充电桩灰度下限阈值和各类充 电桩基准模版，所述充电桩灰度范围用于将图像中的充电桩与背景分离， 所述各类充电桩基准模版为对各类基准充电桩预先进行拍摄所得到的各 个图像，所述充电桩灰度上限阈值和所述充电桩灰度下限阈值的取值范围 均为0-255，所述充电桩灰度上限阈值大于所述充电桩灰度下限阈值；CCD 图像采集器，用于对电动汽车前方景象进行拍摄，以获得前方图像；行驶 控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的方向电机控制器和速度电机控 制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱 动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机 控制器；超声波检测设备，设置在电动汽车前部，用于检测电动汽车前部 距离充电桩的实时相差距离；WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与 充电桩的WIFI通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号， 握手失败则发出充电桩不合格信号；自动充电设备，设置在电动汽车上， 包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电 头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的 相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往 充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入 充电桩的充电插座中；飞思卡尔IMX6处理芯片，与时分双工通信接口、 电量检测设备、行驶控制仪、北斗星导航仪、目标检测设备、超声波检测 设备、WIFI通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于 第一预设电量阈值时，进入自动导航模式；其中，飞思卡尔IMX6处理芯 片在自动导航模式中，启动时分双工通信接口、北斗星导航仪和目标检测 设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北 斗星导航位置，将当前北斗星导航位置发送给时分双工通信接口以获得附 近各个充电站的占用百分比，基于当前北斗星导航位置和附近各个充电站 的北斗星导航位置确定当前北斗星导航位置到附近各个充电站的北斗星 导航位置的各个充电站北斗星导航距离，基于附近每一个充电站的占用百 分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的北斗星导航距离和距离权重 计算附近每一个充电站的便利程度，占用百分比越低，便利程度越高，北 斗星导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为 目标充电站，飞思卡尔IMX6处理芯片还基于当前北斗星导航位置和目标 充电站的北斗星导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶 控制仪以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从目标检测设 备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和WIFI通信设备， 在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动 自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，飞思卡尔IMX6处理 芯片退出自动导航模式；其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在实时剩余电量 大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离 充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值；其中，所 述边缘增强子设备与所述CCD图像采集器连接，用于对所述前方图像执 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；所述自适应递归滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备连接，用于对 所述小波滤波图像执行自适应递归滤波处理，以获得自适应递归滤波图 像；所述尺度变换增强子设备与所述自适应递归滤波子设备连接，用于对 所述自适应递归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；其中，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所述充电 桩灰度范围内的所有像素组成充电桩子图像；所述目标识别子设备与所述 目标分割子设备连接，将所述充电桩子图像与各类用油汽车的充电桩基准 模版逐一匹配，匹配成功，则输出存在充电桩信号，并输出匹配成功的充 电桩基准模版对应的充电桩类型，匹配失败，则输出不存在充电桩信号； 其中，MMC卡还与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于预先存储预设距 离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和距离 权重，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分 比权重和距离权重都为预设固定数值。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中：目标检测设备 设置在电动汽车前端仪表盘内。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中：MMC卡设置 在电动汽车前端仪表盘内。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中：飞思卡尔IMX6 处理芯片设置在电动汽车前端仪表盘内。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中：替换地，预设 距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和距 离权重都为可变数值。
更具体地，在所述全自动导航式无人驾驶电动汽车中，还包括：输入 键盘，与MMC卡和飞思卡尔IMX6处理芯片分别连接，用于在用户的操 作下，输入预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用 百分比权重和距离权重。
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全自动导航式无人驾驶电动汽车的 结构方框图。
附图标记：1时分双工通信接口；2自动充电设备；3北斗星导航定 位设备；4目标检测设备；5行驶控制仪；6飞思卡尔IMX6处理芯片
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的全自动导航式无人驾驶电动汽车的实施 方案进行详细说明。
电动汽车具有不少优点。由于纯电动比传统汽车环保，而且电动汽车 的控制其实比混合动力汽车要简单。混合动力汽车一方面需要控制发动 机，另一方面需要控制电池、电机，并且使电机和发动机的工作很好地匹 配，技术难度很高，相比之下，电动汽车需要的电机转矩、功率控制要简 单些，同时电机的响应速度也更快。
目前主要解决的还是电池的问题，要提高电池的寿命、提高续航里程 同时降低成本。电池的管理和报废回收也是要考虑的。有的汽车制造商建 议未来可以让车主在充电站通过换一个蓄电池的方式进行电能的补充，这 样车主不需要等待充电的时间，方便快捷，而充电站也实现蓄电池的统一 充电和管理，对提高电池寿命和方便旧电池的回收都是一个很好的解决方 案。随着电池的性能进一步提高以及配套设施和管理方案的完善，电动汽 车还是有很广阔的发展前景。
由此可见，电动汽车的发展离不开配套的充电站的支持，对于电动汽 车用户来说，在行驶过程中，最担心的事情莫过于电动汽车的电力耗尽， 一旦这种情况发生，电动汽车只能抛锚在路上，等待救援单位携带充电设 备进行救援，一则耽误时间，拖延用户的行驶速度，二则给用户带来了后 顾之忧，影响了用户的使用体验。
如果能在电量即将耗尽之时，立即向用户报警，并迅速提供附近最方 便的充电站的名称和位置，同时自动控制电动汽车前往目标充电站并寻找 最近的充电桩进行自动充电，能够为电动汽车用户省去很多麻烦，同时提 高了电动汽车的充电速度，避免抛锚情况发生。然而，现有技术中的电动 汽车并不具备这些电子辅助功能，无法为用户提供这些方便。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种全自动导航式无人驾驶电动汽 车，能够在电量即将耗尽前，搜索能够最快提供充电服务的充电站并自行 前往，在达到目标充电站时能够利用最近的充电桩进行自动充电，从而克 服了缺电状态下的无人驾驶难以实现的盲区。
图1为根据本发明实施方案示出的全自动导航式无人驾驶电动汽车的 结构方框图，所述电动汽车包括时分双工通信接口、自动充电设备、北斗 星导航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪和飞思卡尔IMX6处理芯片， 飞思卡尔IMX6处理芯片与时分双工通信接口、自动充电设备、北斗星导 航定位设备、目标检测设备、行驶控制仪分别连接，用于基于时分双工通 信接口和北斗星导航定位设备的输出定位附近充电站，并进一步地基于目 标检测设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在飞思卡尔IMX6处理芯 片的控制下驱动电动汽车赶赴附近充电桩，自动充电设备在在飞思卡尔 IMX6处理芯片的控制下实现对电动汽车的自动充电。
接着，继续对本发明的全自动导航式无人驾驶电动汽车的具体结构进 行进一步的说明。
所述电动汽车包括：时分双工通信接口，设置在电动汽车的外侧，用 于基于电动汽车的当前北斗星导航位置从远端的充电站管理服务器处接 收电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的占用百分比；北斗星 导航仪，设置在电动汽车的外侧，用于接收北斗星导航定位卫星实时发送 的、电动汽车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航电子地图中、 电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导航位置。
所述电动汽车包括：电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用 于检测蓄电池的实时剩余电量；目标检测设备，与CCD图像采集器和MMC 卡分别连接，用于对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩， 相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号。
其中，目标检测设备包括边缘增强子设备、Haar小波滤波子设备、自 适应递归滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别 子设备。
所述电动汽车包括：MMC卡，用于预先存储了充电桩灰度上限阈值、 充电桩灰度下限阈值和各类充电桩基准模版，所述充电桩灰度范围用于将 图像中的充电桩与背景分离，所述各类充电桩基准模版为对各类基准充电 桩预先进行拍摄所得到的各个图像，所述充电桩灰度上限阈值和所述充电 桩灰度下限阈值的取值范围均为0-255，所述充电桩灰度上限阈值大于所 述充电桩灰度下限阈值。
所述电动汽车包括：CCD图像采集器，用于对电动汽车前方景象进行 拍摄，以获得前方图像；行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽车的 方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位 置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送 给方向电机控制器和速度电机控制器；超声波检测设备，设置在电动汽车 前部，用于检测电动汽车前部距离充电桩的实时相差距离。
所述电动汽车包括：WIFI通信设备，设置在电动汽车上，用于与充电 桩的WIFI通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握 手失败则发出充电桩不合格信号。
所述电动汽车包括：自动充电设备，设置在电动汽车上，包括定位器、 位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机 械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位 移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电 插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电 插座中。
所述电动汽车包括：飞思卡尔IMX6处理芯片，与时分双工通信接口、 电量检测设备、行驶控制仪、北斗星导航仪、目标检测设备、超声波检测 设备、WIFI通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于 第一预设电量阈值时，进入自动导航模式。
其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在自动导航模式中，启动时分双工通 信接口、北斗星导航仪和目标检测设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗 星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将当前北斗星导航位置 发送给时分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比，基于当前 北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确定当前北斗星导 航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电站北斗星导航距 离，基于附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个 充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度， 占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短，便利程度越高， 选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站。
其中，飞思卡尔IMX6处理芯片还基于当前北斗星导航位置和目标充 电站的北斗星导航位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控 制仪以控制电动汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从目标检测设备 处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和WIFI通信设备，在 接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自 动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，飞思卡尔IMX6处理芯 片退出自动导航模式。
其中，飞思卡尔IMX6处理芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电 量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座， 第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值。
其中，所述边缘增强子设备与所述CCD图像采集器连接，用于对所 述前方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；所述自适应递归滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备 连接，用于对所述小波滤波图像执行自适应递归滤波处理，以获得自适应 递归滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述自适应递归滤波子设备连 接，用于对所述自适应递归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。
其中，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所述充电桩灰度范围内的所有像素组成 充电桩子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备连接，将所述 充电桩子图像与各类用油汽车的充电桩基准模版逐一匹配，匹配成功，则 输出存在充电桩信号，并输出匹配成功的充电桩基准模版对应的充电桩类 型，匹配失败，则输出不存在充电桩信号。
其中，MMC卡还与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于预先存储预 设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和 距离权重，预设距离阈值、第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、占用 百分比权重和距离权重都为预设固定数值。
可选地，在所述电动汽车中：目标检测设备设置在电动汽车前端仪表 盘内；MMC卡设置在电动汽车前端仪表盘内；飞思卡尔IMX6处理芯片 设置在电动汽车前端仪表盘内；替换地，预设距离阈值、第一预设电量阈 值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和距离权重都为可变数值；以及 所述电动汽车还可以包括：输入键盘，与MMC卡和飞思卡尔IMX6处理 芯片分别连接，用于在用户的操作下，输入预设距离阈值、第一预设电量 阈值、第二预设电量阈值、占用百分比权重和距离权重。
另外，卫星导航系统的组成结构如下：卫星导航系统由导航卫星、地 面台站和用户定位设备三个部分组成。
(1)导航卫星：卫星导航系统的空间部分，由多颗导航卫星构成空 间导航网。
(2)地面台站：跟踪、测量和预报卫星轨道并对卫星上设备工作进 行控制管理，通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系 统等部分。跟踪站用于跟踪和测量卫星的位置坐标。遥测站接收卫星发来 的遥测数据，以供地面监视和分析卫星上设备的工作情况。计算中心根据 这些信息计算卫星的轨道，预报下一段时间内的轨道参数，确定需要传输 给卫星的导航信息，并由注入站向卫星发送。
(3)用户定位设备：通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算 机和显示器等组成。它接收卫星发来的微弱信号,从中解调并译出卫星轨道 参数和定时信息等,同时测出导航参数(距离、距离差和距离变化率等)， 再由计算机算出用户的位置坐标(二维坐标或三维坐标)和速度矢量分量。 用户定位设备分为船载、机载、车载和单人背负等多种型式。
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统 (BDS)，是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟 的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内 全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务， 并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精 度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信 号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源 定位、导航、授时服务。
采用本发明的全自动导航式无人驾驶电动汽车，针对现有技术无法实 现电动汽车自行充电的技术问题，通过增加导航设备和无线通信设备获取 附近各个充电站的相关信息，基于附近各个充电站的相关信息采取合理的 选择机制确定能够最快提供充电服务的充电站作为目标充电站，增加自行 驾驶设备以基于最近充电站位置控制电动汽车自行前往，同时，引入了充 电桩识别设备、握手通信设备和机械化充电设备完成电动汽车的全自动化 充电，从而解决了上述技术问题。
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。
