充电口位置的定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种充电口位置的定位方法及定位系统，所述定位方法包括：S1、提供具有充电口的充电座，所述充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。本发明专利技术仅需一次扫描即可实现充电口的空间位置定位，定位方法简单，效率高；采用区间范围扫描，剔除了圆弧几何特性对测量精度的影响，大大提高了定位精度。

Location Method and Location System of Charging Port Position

The invention discloses a positioning method and a positioning system for the position of the charging port. The positioning method includes: S1, providing a charging seat with a charging port, and there is a height difference between the outer outline of the charging port and the inner part of the charging port; S2, scanning along a straight line by a laser ranging module driven by a manipulator, measuring the critical point where there is a height difference on the straight line, and obtaining the critical point between the two points on the charging port. The chord length K; S3, judging whether the chord length K satisfies W < K < S, if it does, it enters decision 4, if not, it returns to decision 2 to re-scan; S4, according to the corresponding relationship between chord length K and the center of charging port, the position information of charging port is obtained. The method has the advantages of simple positioning method and high efficiency, and the influence of arc geometric characteristics on measurement accuracy is eliminated by interval scanning, thus greatly improving positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
充电口位置的定位方法及定位系统
本专利技术涉及电动充电设备(电动汽车等)
，特别是涉及一种充电口位置的定位方法及定位系统。
技术介绍
伴随着电动汽车快速发展，电动汽车正快速普及，电动汽车快速充电成为汽车工业和能源产业发展的重点。随着自动泊车技术的成熟，可自主泊车的电动汽车已经开始应用，对自动快速充电装置的需求越来越迫切。自动充电系统中，通常采用视觉系统实现对充电口空间位置的定位，但视觉定位系统成本较高，限制了自动充电系统低成本批量化推广应用。而常规的基于激光定位的扫描方法，一般采用二次扫描法，两次激光扫描存在定位效率低和定位精度不稳定的问题。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种充电口位置的定位方法及定位系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种充电口位置的定位方法及定位系统，以实现充电口位置的精确定位。为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种充电口位置的定位方法，所述定位方法包括：S1、提供具有充电口的充电座，所述充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。作为本专利技术的进一步改进，所述充电口呈圆柱面或圆锥面。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中，W＝2r*cosβ，S＝2r*cosα，其中，r为充电口半径，0°＜α＜β＜90°。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中充电口的位置信息包括：距离信息，充电口中心O与弦长K的距离为r为已知的充电口半径；方向信息，充电口中心O与弦长K中心的连线垂直于扫描方向。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2前包括：通过机械臂驱动激光测距模块，调整激光测距模块与充电口的距离L，使距离L在预设范围内。作为本专利技术的进一步改进，所述激光测距模块与充电口的距离L的预设范围为0.2m～0.6m。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2中沿直线扫描包括沿水平线扫描或沿竖直线扫描。本专利技术另一实施例提供的技术方案如下：一种充电口位置的定位系统，所述定位系统包括：充电座，所述充电座上具充电口，充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；机械臂，用于固定激光测距模块，并驱动激光测距模块沿直线扫描；激光测距模块，用于测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；位置计算模块，用于根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。作为本专利技术的进一步改进，所述充电口呈圆柱面或圆锥面。作为本专利技术的进一步改进，所述充电座上在充电口的外侧设有至少沿一个方向设置的沟槽和/或凸台。本专利技术的有益效果是：本专利技术仅需一次扫描即可实现充电口的空间位置定位，定位方法简单，效率高；采用区间范围扫描，剔除了圆弧几何特性对测量精度的影响，大大提高了定位精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中充电口位置定位系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中充电口位置定位方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例1中充电口位置的定位原理图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。本文使用的例如“左”、“左侧”、“右”、“右侧”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”的单元将位于其他单元或特征“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。参图1所示，本专利技术一具体实施例中公开了一种充电口位置的定位系统，该定位系统包括：充电座10，充电座包括基座12及设于基座上的充电口11，充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；机械臂30，用于固定激光测距模块20，并驱动激光测距模块20沿直线扫描；激光测距模块20，用于测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；位置计算模块(未图示)，用于根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。其中，机械臂30应为能满足沿X轴(即水平方向)、Y轴、Z轴(即竖直方向)方向移动的多自由度装置。基于上述定位系统，参图2所示，本专利技术中的定位方法包括以下步骤：一种充电口位置的定位方法，所述定位方法包括：S1、提供具有充电口的充电座，所述充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。优选地，该充电口呈圆柱面或圆锥面。以下结合具体实施例对本专利技术中的定位方法进行详细说明。实施例1：参图1所示，本实施例中的定位系统由充电座10、激光测距模块20、机械臂30组成，充电座10包括基座12及设于基座上且呈圆形的充电口11，充电口11的形状为具有一定壁厚的管状，其端面与基座12的端面存在一定高度差，基座12的端面为平面。机械臂20能够驱动激光测距模块20沿X轴、Y轴和Z轴运动，因此定位系统可以通过机械臂20调整激光测距模块20与充电口11在Y向上的距离L，优选地本实施例中的距离L为0.2m～0.6m，能够保证测量精度。另外，定位系统还可以通过机械臂20调整整激光测距模块20所发出的激光光斑相对充电口11在X-Z平面上Z向的位置。参图2所示，本实施例中的定位方法为：S1、提供上述具有充电口的充电座，充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。车辆充电口安装位置时是固定的，预先设定扫描线在充电口中心线的上方，车辆载重或轮胎气压不足的情况下，中心线会朝下方移动，所以充电口中心永远在扫描线的下方，因此本申请中不考虑充电口中心在扫描线上方的情况。具体地，结合图3对本实施例中的定位方法进行详细说明。首先通过机械臂驱动激光测距模块，调整激光测距模块与充电口的距离L，使距离L在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电口位置的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：S1、提供具有充电口的充电座，所述充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种充电口位置的定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：S1、提供具有充电口的充电座，所述充电口外部轮廓与充电口内部存在高度差；S2、通过机械臂驱动激光测距模块沿直线扫描，测量直线上存在高度差的临界点，获取充电口上两个临界点之间的弦长K；S3、判断弦长K是否满足W＜K＜S，若是，则进入步骤S4，若否，则返回步骤S2重新扫描；S4、根据弦长K和充电口中心的对应关系，得到充电口的位置信息。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述充电口呈圆柱面或圆锥面。3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S3中，W＝2r*cosβ，S＝2r*cosα，其中，r为充电口半径，0°＜α＜β＜90°。4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S4中充电口的位置信息包括：距离信息，充电口中心O与弦长K的距离为r为已知的充电口半径；方向信息，充电口中心O与弦长K中心的连线垂直于扫描方向。5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S2前包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄士春，马月鹏，王鑫，
申请(专利权)人：享奕自动化科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31