一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，具体为一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统。

背景技术：

新能源汽车正随着时代快速发展，在行驶和安全技术上实现突破的同时，一些厂商也越来越重视车辆的宜人性，更加适应车内就餐、车内休息的新能源汽车在市场上广受欢迎。而人的健身行为跟传统的衣食住行一样需要得到重视。

新能源车辆不仅是一种先进的代步工具，在私家车库内停车充电时人们可能长时间待在车内，于是常常通过健身的方式来缓解无聊的状况，比如引体向上运动和仰卧起坐，然而汽车充电时会有一些变压器的噪音，变压器的噪音分贝与电流大小正相关，汽车充电时会有损人们健身的兴致，而不进行充电则会耽误汽车的充电进度，实用性差；根据科学研究表明，人在健身的铺垫状态注意力容易被外界所打扰，在健身的高潮状态则不容易被打扰，对噪音的耐受能力较强。因此，设计实用性强的一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统，包括健身情况分析模块、渐进式充电模块和提醒模块，所述健身情况分析模块与渐进式充电模块电连接；

所述健身情况分析模块用于探测人的健身质量，所述渐进式充电模块用于根据人的健身情况对充电状态进行调整以减小变压器噪音对人的影响，所述提醒模块用于在工作前提醒车内人士利用语音提醒已经开始检测，避免在不知情的情况下泄露隐私。

根据上述技术方案，所述健身情况分析模块包括红外感应成像模块、人体轮廓拟合模块、人体位置分析模块、计时模块、健身状态判定模块、动作幅度频率计算模块，所述红外感应成像模块与人体轮廓拟合模块电连接，所述人体轮廓拟合模块与人体位置分析模块电连接，所述人体位置分析模块与计时模块和健身状态判定模块电连接，所述动作幅度频率计算模块与人体位置分析模块和计时模块电连接；

所述红外感应成像模块用于利用红外感应的方式探测汽车内的人体并将人体轮廓成像，所述人体轮廓拟合模块用于根据红外感应成像模块的热成像信号拟合出成像的轮廓，所述人体位置分析模块用于根据红外成像拟合出的成像轮廓与各种标准的健身体位的人体轮廓相对比，得出两者位置关系的相似程度，分析当前健身的姿势，所述计时模块用于记录各个健身状态持续的时间，所述健身状态判定模块用于储存各个健身姿势的人体轮廓，并根据人体位置分析模块提供的人体成像信息判定当前是否处于健身状态以及处于何种健身状态，所述动作幅度频率计算模块用于根据时间和人体成像的位置变化情况分析人体的动作和频率。

根据上述技术方案，所述健身情况分析模块的工作过程具体包含以下步骤：

s1、在停车充电时启动红外感应成像模块，对车内的人体进行扫描，利用人体轮廓拟合模块根据人体轮廓的红外成像拟合出人体轮廓，并将整个人体轮廓分为两个区域，其中与颅骨形状接近椭圆形代表头部区域，与躯干形状接近的矩形代表身体区域，与腿部形状接近的区域代表腿部区域，并将两个相连的轮廓区域归为一个人的人体轮廓；

s2、根据车内人士的头部和身体区域的相对位置与人常用的健身姿势的人体轮廓进行对比，若与人常用的健身姿势相匹配，则启动计时模块开始计时，如果维持健身姿势规定的时间以上，则健身状态判定模块判定为处于健身状态，利用人体位置分析模块将当前的人体相对位置分为不同的健身姿势；

s3、记录人体轮廓移动的位置，结合计时模块统计的时间，计算人体成像位置变化的幅度和频率，将信息传输给健身状态判定模块，利用健身状态判定模块将健身分为铺垫阶段和高潮阶段，方法为若人体轮廓位置变化幅度较为缓慢，则为铺垫阶段，若人体轮廓位置变化幅度较为快速且存在一定范围内往复移动的位置变化情况，则为高潮阶段；

s4、结合不同的健身姿势和健身阶段，对渐进式充电模块的工作予以指示，控制充电状态状态。

根据上述技术方案，上述步骤s2中，健身姿势根据以下情况进行区分：

s2-1、若头部区域和躯干区域呈竖直状态且上下运动，则归类为引体向上运动姿态；

s2-2、身体轮廓区域和腿部轮廓区域呈横向状态和垂直状态交替的状态，则归类为仰卧起坐运动状态；

s2-3、若头部区域呈现左右交替偏移的状态，且躯干区域位置不变，则归类为头部运动姿态。

根据上述技术方案，所述渐进式充电模块包括低功率充电模块、高功率充电模块、启动模块、电流调节模块、蓄电池，所述启动模块与低功率充电模块和高功率充电模块电连接，所述电流调节模块与高功率充电模块电连接，所述蓄电池与低功率充电模块和高功率充电模块电连接，所述健身状态判定模块、动作幅度频率计算模块、人体位置分析模块和计时模块与启动模块和电流调节模块电连接；

所述低功率充电模块用于以低功率的方式对汽车电池进行充电，所述高功率充电模块用于以高功率的方式对汽车电池进行充电，所述高功率充电模块用于以高功率的方式对汽车电池进行充电，所述启动模块用于接收健身状态判定模块发出的实时健身状态信息，对两个充电模块进行控制启动和停止，所述电流调节模块用于接收人体位置分析模块发出的健身姿势信息和动作幅度频率计算模块提供的健身动作频率信息，以及计时模块提供的时间信息，调节高功率充电模块的充电电流，所述蓄电池用于储存电能为汽车充电。

根据上述技术方案，所述渐进式充电模块的工作分为以下步骤：

s5、当开始充电时，初始状态为启动高功率充电模块对汽车进行充电；

s6、当健身状态判定模块判定当前为铺垫阶段时，利用启动模块停止高功率充电模块的充电工作，并启动低功率充电模块进行充电；

s7、当健身状态判定模块判定当前为高潮阶段时，利用启动模块启动高功率充电模块的充电工作，并利用电流调节模块控制高功率充电模块的电流大小。

根据上述技术方案，所述上述步骤s7中，电流调节模块控制电流的方法为，当高功率充电模块开始充电时，电流处于最低值，随后随着健身高潮阶段的持续时间使电流持续增大，并根据人体位置分析模块判定的健身姿势对电流值增大的速度进行调整，其中当人体位置分析模块判定健身姿势为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时，记录其中快速往复移动的躯干区域的位置变化频率；当人体位置分析模块判定健身姿势为头部运动姿态时，记录快速往复移动的头部区域的位置变化频率，健身状态判定模块结合上述人体轮廓往复移动的频率将信息传递给电流调节模块，对电流给予修正。

根据上述技术方案，上述高功率充电模块充电的电流在健身姿势为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时大小为

i＝i0 μ1f1t1，i≤i2

其中i为实时充电电流，f1为躯干区域的位置往复移动频率，i0为初始电流的大小，μ1为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时设定的电流的变化参数，t1为高潮状态时躯干区域的位置保持快速往复移动的时间，i2为最大电流的大小；

上述高功率充电模块充电的电流在健身姿势为头部运动姿态时大小为

i＝i0 μ2f2t2，i≤i2

其中i为实时充电电流，f2为躯干区域的位置往复移动频率，i0为初始电流的大小，μ1为头部运动姿态时设定的电流的变化参数，t2为高潮状态时头部区域的位置保持快速往复移动的时间。

根据上述技术方案，上述步骤s7中，当高功率充电模块充电在高潮状态充电时，如f1或f2持续低于额定值超过规定的时间，则通过人体位置分析模块对当前的健身状况重新进行判定，如判断此时处于铺垫状态，i值恢复i0的大小，如判断此时恢复高潮状态，则人体位置分析模块开始分析当前处于哪种姿态，此时会以当前的i值为初始值，再次带入躯干或头部的相关频率和电流变化参数对电流进行调整，如判断此时为非健身状态，则恢复i2的电流大小为蓄电池充电。

根据上述技术方案，所述启动模块还包括手动停止模块，所述手动停止模块与高功率充电模块电连接；所述手动停止模块用于手动对当前的充电状况进行停止。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，将汽车充电分为低功率和高功率两种模式，并对当前的充电电流根据健身状况进行调整，在不干扰人正常的健身的同时能够方便汽车进行充电，充电效果好。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：一种基于物联网的新能源汽车辅助定位停车充电系统，包括健身情况分析模块、渐进式充电模块和提醒模块，健身情况分析模块与渐进式充电模块电连接；

健身情况分析模块用于探测人的健身质量，渐进式充电模块用于根据人的健身情况对充电状态进行调整以减小变压器噪音对人的影响，可以对汽车充电进行渐进式调整，在不干扰人正常的健身的同时能够方便汽车进行充电，充电效果好；

健身情况分析模块包括红外感应成像模块、人体轮廓拟合模块、人体位置分析模块、计时模块、健身状态判定模块、动作幅度频率计算模块，红外感应成像模块与人体轮廓拟合模块电连接，人体轮廓拟合模块与人体位置分析模块电连接，人体位置分析模块与计时模块和健身状态判定模块电连接，所述动作幅度频率计算模块与人体位置分析模块和计时模块电连接；

红外感应成像模块用于利用红外感应的方式探测汽车内的人体并将人体轮廓成像，人体轮廓拟合模块用于根据红外感应成像模块的热成像信号拟合出成像的轮廓，人体位置分析模块用于根据红外成像拟合出的成像轮廓与各种标准的健身体位的人体轮廓相对比，得出两者位置关系的相似程度，分析当前健身的姿势，计时模块用于记录各个健身状态持续的时间，健身状态判定模块用于储存各个健身姿势的人体轮廓，并根据人体位置分析模块提供的人体成像信息判定当前是否处于健身状态以及处于何种健身状态，所述动作幅度频率计算模块用于根据时间和人体成像的位置变化情况分析人体的动作和频率，通过对人体轮廓的扫描对健身状态进行判定，作为充电电流的指示依据，不对人的健身状态进行打扰；

健身情况分析模块的工作过程具体包含以下步骤：

s1、在停车充电时启动红外感应成像模块，对车内的人体进行扫描，利用人体轮廓拟合模块根据人体轮廓的红外成像拟合出人体轮廓，并将整个人体轮廓分为两个区域，其中与颅骨形状接近椭圆形代表头部区域，与躯干形状接近的矩形代表身体区域，与腿部形状接近的区域代表腿部区域，并将两个相连的轮廓区域归为一个人的人体轮廓；

s2、根据车内人士的头部和身体区域的相对位置与人常用的健身姿势的人体轮廓进行对比，若与人常用的健身姿势相匹配，则启动计时模块开始计时，如果维持健身姿势规定的时间以上，则健身状态判定模块判定为处于健身状态，利用人体位置分析模块将当前的人体相对位置分为不同的健身姿势；

s3、记录人体轮廓移动的位置，结合计时模块统计的时间，计算人体成像位置变化的幅度和频率，将信息传输给健身状态判定模块，利用健身状态判定模块将健身分为铺垫阶段和高潮阶段，方法为若人体轮廓位置变化幅度较为缓慢，则为铺垫阶段，若人体轮廓位置变化幅度较为快速且存在一定范围内往复移动的位置变化情况，则为高潮阶段；

s4、结合不同的健身姿势和健身阶段，对渐进式充电模块的工作予以指示，控制充电状态状态，可以将人的健身状况进一步细分为两个阶段，进行针对性的充电指示，做到根据情况动态调整；

上述步骤s2中，健身姿势根据以下情况进行区分：

s2-1、若头部区域和躯干区域呈竖直状态且上下运动，则归类为引体向上运动姿态；

s2-2、身体轮廓区域和腿部轮廓区域呈横向状态和垂直状态交替的状态，则归类为仰卧起坐运动状态；

s2-3、若头部区域呈现左右交替偏移的状态，且躯干区域位置不变，则归类为头部运动姿态，将人的健身根据常用的三种类型进行区分，便于进一步提高判断精度；

渐进式充电模块包括低功率充电模块、高功率充电模块、启动模块、电流调节模块、蓄电池，启动模块与低功率充电模块和高功率充电模块电连接，电流调节模块与高功率充电模块电连接，蓄电池与低功率充电模块和高功率充电模块电连接，健身状态判定模块、动作幅度频率计算模块、人体位置分析模块和计时模块与启动模块和电流调节模块电连接；

低功率充电模块用于以低功率的方式对汽车电池进行充电，高功率充电模块用于以高功率的方式对汽车电池进行充电，高功率充电模块用于以高功率的方式对汽车电池进行充电，启动模块用于接收健身状态判定模块发出的实时健身状态信息，对两个充电模块进行控制启动和停止，电流调节模块用于接收人体位置分析模块发出的健身姿势信息和动作幅度频率计算模块提供的健身动作频率信息，以及计时模块提供的时间信息，调节高功率充电模块的充电电流，蓄电池用于储存电能为汽车充电，将充电状态进行高功率和低功率的区分，避免单一的高功率充电过程对健身过程的影响；

渐进式充电模块的工作分为以下步骤：

s5、当开始充电时，初始状态为启动高功率充电模块对汽车进行充电；

s6、当健身状态判定模块判定当前为铺垫阶段时，利用启动模块停止高功率充电模块的充电工作，并启动低功率充电模块进行充电；

s7、当健身状态判定模块判定当前为高潮阶段时，利用启动模块启动高功率充电模块的充电工作，并利用电流调节模块控制高功率充电模块的电流大小，将充电的过程进行高功率初始充电，并在铺垫时切换为低功率状态，做到充电效率和健身状态的匹配；

上述步骤s7中，电流调节模块控制电流的方法为，当高功率充电模块开始充电时，电流处于最低值，随后随着健身高潮阶段的持续时间使电流持续增大，并根据人体位置分析模块判定的健身姿势对电流值增大的速度进行调整，其中当人体位置分析模块判定健身姿势为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时，记录其中快速往复移动的躯干区域的位置变化频率；当人体位置分析模块判定健身姿势为头部运动姿态时，记录快速往复移动的头部区域的位置变化频率，健身状态判定模块结合上述人体轮廓往复移动的频率将信息传递给电流调节模块，对电流给予修正；

上述高功率充电模块充电的电流在健身姿势为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时大小为

i＝i0 μ1f1t1，i≤i2

其中i为实时充电电流，f1为躯干区域的位置往复移动频率，i0为初始电流的大小，μ1为引体向上运动姿态或仰卧起坐运动姿态时设定的电流的变化参数，t1为高潮状态时躯干区域的位置保持快速往复移动的时间，i2为最大电流的大小；

上述高功率充电模块充电的电流在健身姿势为头部运动姿态时大小为

i＝i0 μ2f2t2，i≤i2

其中i为实时充电电流，f2为躯干区域的位置往复移动频率，i0为初始电流的大小，μ1为头部运动姿态时设定的电流的变化参数，t2为高潮状态时头部区域的位置保持快速往复移动的时间，对电流的大小进行精确限定，同时结合动作频率对电流进行调整，由于动作频率也反应了健身的专注程度，从两个方面适应不同的健身强度；

上述步骤s7中，当高功率充电模块充电在高潮状态充电时，如f1或f2持续低于额定值超过规定的时间，则通过人体位置分析模块对当前的健身状况重新进行判定，如判断此时处于铺垫状态，i值恢复i0的大小，如判断此时恢复高潮状态，则人体位置分析模块开始分析当前处于哪种姿态，此时会以当前的i值为初始值，再次带入躯干或头部的相关频率和电流变化参数对电流进行调整，如判断此时为非健身状态，则恢复i2的电流大小为蓄电池充电，可以对健身结束的状况进行分析，调整后续的充电状况，更加适应人的行为；

启动模块还包括手动停止模块，手动停止模块与高功率充电模块电连接；手动停止模块用于手动对当前的充电状况进行停止，可以根据用户的需要方便进行手动操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。