车辆、自动加油方法和装置与流程

本公开涉及车辆加油领域，具体地，涉及一种车辆、自动加油方法和装置。

背景技术：

随着机动车辆保有量的不断提升，车辆消耗的燃油也越来越多。目前，车辆加油主要是在加油站内进行。加油站是指为机动车辆服务的、零售汽油和机油的补充站，一般为添加燃料油、润滑油等。加油站中设置有加油机、油枪、油罐以及相关的控制机构。

加油机是直接为车辆加油的输油计量设备。它与油罐、管线、管件阀门等构成了一个完整的供油系统。加油机是由油泵、油气分离器、计量器、计数器四大总成以及电动机、油枪等其他一些部件构成。

国内使用的加油机有地上固定式加油机和悬挂式加油机两种类型。固定式加油机可使汽车位置明确，加油作业的程序不易发生混乱，工作效率高，价格便宜，故障少，便于维修。悬挂式加油机可以充分利用有限空间，加油范围大，加油车辆可以自由进位，不影响车辆通行。目前，车辆在加油站加油时，需要工作人员(或驾驶员自行下车)手持油枪插入车辆的油箱口中加注燃油。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种不需要人工手持油枪加油的车辆、自动加油方法和装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种自动加油方法，应用于加油系统。所述方法包括：获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像，所述多个激光投射器安装在车辆的油箱口周围；获取所述多个激光投射器的位置参数；根据所述投影图像和所述位置参数确定所述油箱口的位置；根据所述油箱口的位置控制油枪插入所述油箱口进行加油。

可选地，所述获取所述多个激光投射器的位置参数的步骤包括：当获取到所述投影图像时，向所述车辆发送位置请求；接收所述车辆响应于所述位置请求发送的所述多个激光投射器的位置参数。

可选地，所述方法还包括：当获取到所述投影图像时，向所述车辆发送停车指令，以使所述车辆响应于所述停车指令输出停车提醒消息。

可选地，在所述获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像的步骤之前，所述方法还包括：向所述车辆发送所述加油系统中存储的油品的油品信息；接收所述车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令；所述获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像的步骤包括：在接收到所述车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令时，获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像。

可选地，所述多个激光投射器成对安装，且成对的两个激光投射器关于所述油箱口的中心对称分布，所述根据所述投影图像和所述位置参数确定所述油箱口的位置的步骤包括：将所述投影图像的中心点确定为所述油箱口在所述屏幕上的投影；根据以下公式确定所述油箱口与所述屏幕的距离：

y＝x/tanα

x＝(s-z)/2

其中，y为所述油箱口与所述屏幕的距离，α为成对的两个激光投射器的出光角度，z为所述成对的两个激光投射器的出光口之间的距离，x为中间变量。

本公开还提供一种自动加油方法，应用于车辆。所述方法包括：接收加油系统发送的所述加油系统中存储的油品的油品信息；根据所述油品信息判断所述加油系统中存储的油品是否为所述车辆所需油品；当判定所述加油系统中存储的油品为所述车辆所需油品时，向所述加油系统发送加油指令。

可选地，所述方法还包括：当判定所述加油系统中存储的油品为所述车辆所需油品时，控制油箱盖开启，且控制安装在所述车辆的油箱口周围的多个激光投射器发射激光。

可选地，所述方法还包括：在接收到所述加油系统在获取到所述多个激光投射器发射激光生成的投影图像时发送的停车指令时，输出停车提醒消息。

本公开还提供一种自动加油装置，应用于加油系统。所述装置包括：屏幕，垂直于地面固定安装；摄像头，安装在所述屏幕的一侧，用于获取由多个激光投射器发射的激光投影在所述屏幕上的光斑生成的投影图像，所述多个激光投射器安装在车辆的油箱口周围；第一接收模块，用于接收所述车辆发送的所述多个激光投射器的位置参数；处理模块，分别与所述摄像头、所述第一接收模块连接，用于根据所述投影图像和所述位置参数确定所述油箱口的位置；第一控制模块，与所述处理模块连接，用于根据所述油箱口的位置控制油枪插入所述油箱口进行加油。

本公开还提供一种自动加油装置，应用于车辆。所述装置包括：多个激光投射器，安装在车辆的油箱口周围，所述多个激光投射器成对安装，且成对的两个激光投射器关于所述油箱口的中心对称分布。

本公开还提供一种车辆，包括上述的自动加油装置。

通过上述技术方案，加油系统能够根据设置在车辆油箱口周围的激光投射器投射在屏幕上的光斑生成的投影图像以及激光投射器的位置参数，确定车辆油箱口的位置，从而控制油枪插入油箱口进行加油。这样，能够在车辆停在恰当位置时，自动检测出油箱口的位置，控制油枪自动插入车辆的油箱口。因此，不需要人工手持油枪插入油箱口，节省了人力，使加油自动高效。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一示例性实施例提供的自动加油方法的流程图；

图2是一示例性实施例提供的激光投射器的安装位置示意图；

图3是一示例性实施例提供的激光投射器的投射角度的示意图；

图4是一示例性实施例提供的自动加油方法的流程图；

图5和图6分别是示例性实施例提供的自动加油方法的信令图；

图7是一示例性实施例提供的自动加油装置的结构框图；

图8是一示例性实施例提供的自动加油装置的示意图；

图9是一示例性实施例提供的轨道结构的俯视图；

图10是一示例性实施例提供的轨道结构的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指相对于车辆驾驶员驾驶车辆时的方向。

图1是一示例性实施例提供的自动加油方法的流程图。所述方法应用于加油站中的加油系统，如图1所示，所述方法可以包括以下步骤。

在步骤S11中，获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像，所述多个激光投射器安装在车辆的油箱口周围。

在步骤S12中，获取所述多个激光投射器的位置参数。

在步骤S13中，根据投影图像和位置参数确定油箱口的位置。

在步骤S14中，根据油箱口的位置控制油枪插入油箱口进行加油。

其中，激光投射器可以是红外激光投射器。屏幕可以是垂直于地面固定安装、设置在加油机正面的一块幕布或毛玻璃。车辆停在加油机面前，可以使油箱口正对屏幕。屏幕的高度和面积可以设置为能够覆盖各种型号的车辆油箱口的高度范围。在屏幕的一侧可以设置摄像头，摄像头和车辆分别位于屏幕的两侧。激光投射器射出的激光投影到屏幕上形成光斑，这些光斑形成了投影图像。

激光投射器的位置参数用于表示激光的光源与油箱口的相对位置关系以及光线的传输方向。位置参数例如可以包括多个激光投射器之间的距离、激光投射器与油箱口之间的距离、激光投射器发出的激光与水平方形的夹角等。

根据位置参数以及投影图像，能够根据几何原理计算出油箱口的位置。然后采用机械结构控制将油枪插入油箱口进行加油。

也就是，在车辆需要加油时，驾驶员可以驾驶车辆停在加油机面前的屏幕的侧面，使油箱口正对屏幕，然后自动或由人工打开油箱口，并开启油箱口周围的多个激光投射器。在屏幕另一侧(与加油机同侧)的摄像头获取到屏幕上的投影图像。同时可以通过加油系统与车辆之间的通信，获得激光投射器的位置信息(或者激光投射器可以具有预定的位置信息，加油系统中预先存储有该位置信息)。之后，计算出油箱口的位置，控制油枪插入油箱口进行加油。

通过上述技术方案，加油系统能够根据设置在车辆油箱口周围的激光投射器投射在屏幕上的光斑生成的投影图像以及激光投射器的位置参数，确定车辆油箱口的位置，从而控制油枪插入油箱口进行加油。这样，能够在车辆停在恰当位置时，自动检测出油箱口的位置，控制油枪自动插入车辆的油箱口。因此，不需要人工手持油枪插入油箱口，节省了人力，使加油自动高效。

在获取投影图像的同时或获取投影图像之前，都可以通过加油系统与车辆之间的通信，获得激光投射器的位置信息。还可以在获取到投影图像之后，再请求车辆发送位置信息。在一实施例中，在图1的基础上，获取多个激光投射器的位置参数的步骤(步骤S12)可以包括以下步骤。

当获取到投影图像时，向车辆发送位置请求；接收车辆响应于位置请求发送的多个激光投射器的位置参数。

也就是，获取到投影图像是触发向车辆发送位置请求的一个条件。如果投影图像这一条件不能获得，那么即使获得了多个激光投射器的位置参数，也不能确定出油箱口的位置。因此，该实施例中，如果未获得投影图像，则不发送位置请求。这样，在遇到激光投射器或摄像头等发生故障而不能进行自动加油的情况时，减少了数据传输，节省了内存。

车辆的油箱口是否正对着屏幕，激光投射器发射的激光是否能照射到屏幕上，与驾驶员停车的位置有很大关系。车辆早停或晚停很可能没有到达或错过了屏幕，给自动加油造成不便。还可以在车辆驶入加油站时，开启油箱盖，并打开激光投射器。当摄像头能够获得投影图像时，再提醒驾驶员停车。在一实施例中，在图1的基础上，所述方法还可以包括以下步骤。

当获取到投影图像时，向车辆发送停车指令，以使车辆响应于停车指令输出停车提醒消息。

停车提醒消息可以通过显示在仪表盘上的闪烁的图标来输出，或者通过语音、音乐等形式输出。该实施例中，对于驾驶经验不足的驾驶员，也能够准确地将车辆停在恰当的位置，使车辆能够自动加油，从而节省了加油时间。

由于不同用户所需的油品不同，因此，可以在加油系统和车辆之间预先进行通信，以确认是否车辆所需的油品信息，如果油品不匹配，则不继续后续处理。在一实施例中，在图1的基础上，在获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像的步骤(步骤S11)之前，所述方法还可以包括以下步骤。

向车辆发送加油系统中存储的油品的油品信息；接收车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令。

该实施例中，获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像的步骤(步骤S11)可以包括：在接收到车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令时，获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像。

其中，油品信息可以包括燃油种类(包括汽油、柴油等)、燃油型号(包括92号、95号等)。车辆可以在接收到油品信息后与预存的油品信息进行比对，如果油品信息一致，则可以确认加注加油系统中存储的油品，向加油系统发送加油指令，加油指令用于指示加油系统启动加油程序。

该实施例中，在预先确认油品信息的情况下获取投影图像，如果油品信息不能得到确认，则不获取投影图像。这样，在遇到油品信息时，减少了数据传输，节省了内存。

在另一实施例中，上述加油指令中可以包括多个激光投射器的位置参数。这样，将位置参数一并发送给加油系统，从而节省了数据传输时间，加快了自动加油的进度。

在又一实施例中，上述加油指令中可以包括油量信息以及付费信息。油量信息可以包括燃油的体积数，或者油量的等级数(预先可以将油量分成高、中、低三个等级，每个等级对应着不同的体积数)。付费信息例如可以包括付费金额、授权码等。这样，将油量信息以及付费信息一并发送给加油系统，从而节省了数据传输时间，加快了自动加油的进度。

为了计算简单，多个激光投射器可以成对安装，且成对的两个激光投射器关于油箱口的中心对称分布。即，激光投射器可以为偶数个。图2是一示例性实施例提供的激光投射器的安装位置示意图。如图2所示，平面a和平面b分别是通过油箱口的中心的竖直平面和水平平面。激光投射器1和3是成对的两个激光投射器，设置在平面a上，激光投射器2和4是成对的两个激光投射器，设置在平面b上。即激光投射器1-4均匀分布在油箱口的周围。

图3是一示例性实施例提供的激光投射器的投射角度的示意图。图3所示的示意图为图2的示意图沿平面a的剖面图。在图3中，激光投射器1和3的投射方向分别为从水平方向向的上α角度方向和向下的α角度方向。由于对称的激光投射器其发射的激光具有对称性，因此，在确定油箱口的位置时，计算简单，速度快。

在一实施例中，在图1的基础上，根据投影图像和位置参数确定油箱口的位置的步骤(步骤S13)可以包括以下步骤。

将投影图像的中心点确定为油箱口在所述屏幕上的投影；

根据以下公式确定油箱口与所述屏幕的距离：

y＝x/tanα(1)

x＝(s-z)/2(2)

其中，y为油箱口与屏幕的距离，α为成对的两个激光投射器的出光角度，z为该成对的两个激光投射器的出光口之间的距离，x为中间变量。

参考图3，可以根据几何原理计算得出上述公式(1)和(2)。此处设定激光投射器的出光角度α为从加油口处水平且指向车外的方向转动至激光投射器出光方向的角度。

每一对激光投射器都可以确定一个油箱口与屏幕的距离，多对激光投射器分别确定多个距离。可以将获得的多个距离进行处理(例如，求平均值、加权求和等)，输出最终确定的距离。图2以四个激光投射器为例，还可以仅设置激光投射器1和3。激光投射器设置得越多则位置确定越精确。

本公开还提供一种应用于车辆的自动加油方法。图4是一示例性实施例提供的自动加油方法的流程图。如图4所示，所述方法可以包括以下步骤。

在步骤S21中，接收加油系统发送的加油系统中存储的油品的油品信息。

在步骤S22中，根据油品信息判断加油系统中存储的油品是否为车辆所需油品。

在步骤S23中，当判定加油系统中存储的油品为车辆所需油品时，向加油系统发送加油指令。

该实施例中已在前述加油系统的实施例中描述，于此不再详细描述。

在另一实施例中，在图4的基础上，所述方法还可以包括以下步骤。

当判定加油系统中存储的油品为车辆所需油品时，控制油箱盖开启，且控制安装在车辆的油箱口周围的多个激光投射器发射激光。

在又一实施例中，所述方法还可以包括以下步骤。

在接收到加油系统在获取到多个激光投射器发射激光生成的投影图像时发送的停车指令时，输出停车提醒消息。

上述应用于车辆的实施例已在前述加油系统的实施例中描述，于此不再详细描述。

上述各个实施例中的技术特征，在不矛盾的情况下，可以互相结合。图5和图6分别是示例性实施例提供的自动加油方法的信令图。

上述车辆与加油系统之间例如可以采用专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications，DSRC)进行通信。

本公开还提供一种自动加油装置，应用于加油系统。图7是一示例性实施例提供的自动加油装置的结构框图。如图7所示，所述自动加油装置10可以包括屏幕11、摄像头12、第一接收模块13、处理模块14和第一控制模块15。

屏幕11垂直于地面固定安装。

摄像头12安装在屏幕11的一侧，用于获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕11上的光斑生成的投影图像，多个激光投射器安装在车辆的油箱口周围。

第一接收模块13用于接收车辆发送的多个激光投射器的位置参数。

处理模块14分别与摄像头12、第一接收模块13连接，用于根据投影图像和位置参数确定所述油箱口的位置。

第一控制模块15与处理模块14连接，用于根据油箱口的位置控制油枪插入油箱口进行加油。

图8是一示例性实施例提供的自动加油装置的示意图。如图8所示，摄像头12和车辆分别位于屏幕11的两侧。油枪可以在第一控制模块15的控制下插入车辆的油箱口。

其中，第一控制模块15可以包括控制器和轨道结构。图9是一示例性实施例提供的轨道结构的俯视图。图10是一示例性实施例提供的轨道结构的侧视图。在图9和图10的实施例中，轨道结构可以包括第一轨道、第二轨道和第三轨道。第一轨道为沿车道线的方向设置的两条轨道。第二轨道垂直于第一轨道且为水平方向。第二轨道的两端分别与两条第一轨道滑动连接。第三轨道为竖直方向，第三轨道的一端与第二轨道滑动连接。

相对于车辆驾驶员来说，在控制器的控制下，第二轨道可沿第一轨道前后移动，第三轨道可沿第二轨道左右移动，油枪可沿第三轨道上下移动。这样油枪就可以在轨道结构的范围内移动到任意位置。

可选地，第一接收模块13可以包括发送子模块和接收子模块。

发送子模块与摄像头连接，用于当摄像头获取到投影图像时，向车辆发送位置请求。

接收子模块用于接收车辆响应于位置请求发送的多个激光投射器的位置参数。

可选地，所述装置10还可以包括第一发送模块。

第一发送模块与摄像头12连接，用于当摄像头12获取到投影图像时，向车辆发送停车指令，以使车辆响应于停车指令输出停车提醒消息。

可选地，所述装置10还可以包括第二发送模块、第二接收模块和第二控制模块。

第二发送模块用于向车辆发送加油系统中存储的油品的油品信息。

第二接收模块用于接收车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令。

第二控制模块分别与第二接收模块、摄像头12连接，用于在接收到车辆在确认加注所述油品后发送的加油指令时，控制摄像头12获取由多个激光投射器发射的激光投影在屏幕上的光斑生成的投影图像。

可选地，多个激光投射器成对安装，且成对的两个激光投射器关于油箱口的中心对称分布，处理模块14可以包括：

投影确定子模块，用于将所述投影图像的中心点确定为所述油箱口在所述屏幕上的投影。

距离确定子模块，用于根据以下公式确定油箱口与屏幕的距离：

y＝x/tanα

x＝(s-z)/2

其中，y为油箱口的中心与屏幕的距离，α为成对的两个激光投射器的出光角度，z为该成对的两个激光投射器的出光口之间的距离，x为中间变量。

本公开还一种自动加油装置，应用于车辆。所述自动加油装置可以包括多个激光投射器。多个激光投射器安装在车辆的油箱口周围，多个激光投射器成对安装，且成对的两个激光投射器关于油箱口的中心对称分布。例如，如图2所示，四个激光投射器分别位于油箱口的上、下、左、右四个方位，均匀分布在油箱口周围。

可选地，所述装置还包括第三接收模块、判断模块、第三发送模块。

第三接收模块用于接收加油系统发送的加油系统中存储的油品的油品信息。

判断模块与第三接收模块连接，用于根据油品信息判断加油系统中存储的油品是否为车辆所需油品。

第三发送模块与判断模块连接，用于当判断模块判定加油系统中存储的油品为车辆所需油品时，向加油系统发送加油指令。

可选地，所述装置还包括第三控制模块。

第三控制模块与判断模块连接，用于当判断模块判定加油系统中存储的油品为车辆所需油品时，控制油箱盖开启，且控制多个激光投射器发射激光。

可选地，所述装置还包括输出模块。

输出模块用于在接收到所述加油系统在获取到所述多个激光投射器发射激光生成的投影图像时发送的停车指令时，输出停车提醒消息。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过上述技术方案，加油系统能够根据设置在车辆油箱口周围的激光投射器投射在屏幕上的光斑生成的投影图像以及激光投射器的位置参数，确定车辆油箱口的位置，从而控制油枪插入油箱口进行加油。这样，能够在车辆停在恰当位置时，自动检测出油箱口的位置，控制油枪自动插入车辆的油箱口。因此，不需要人工手持油枪插入油箱口，节省了人力，使加油自动高效。

本公开还提供一种车辆，包括上述的自动加油装置。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。