一种电动汽车充电口位姿确定系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车充电口位姿确定系统及方法。该系统包括：云平台模块、车载全景影像模块、车

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电口位姿确定系统及方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车的自动充电领域，特别是涉及一种电动汽车充电口位姿确定系统及方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的高速发展，电动汽车自动充电技术却无法与电动汽车的发展速度相匹配。中国现纯电动新能源汽车保有量493万辆，而电动汽车充电桩数量约为134万台，面临着发展不平衡的问题。当下电动车的充电方式大多是手动插接充电枪，但是大功率充电枪重量大，人工操作不便，并且操作时存在一定的安全风险。随着大数据、AI、5G技术的进一步发展，充电桩势必会发生重大变革，将会向着自动化、智能化方向发展。为促进电动汽车自动充电技术的进一步普及，迫切需要开发一种成本低、精度高的电动汽车充电口位姿确定系统及其方法。因此，研究电动汽车充电口位姿确定系统及其方法具有重要理论意义和工程应用价值。
[0003]对于现有的电动汽车充电口位姿确定系统及其方法存在如下问题：(1)价格昂贵。在电动汽车充电口识别系统中，通常使用高精度双目摄像机、红外激光、三维成像仪等设备，且需要控制器，这些设备非常昂贵；(2)电动汽车充电口视觉识别算法开发过程复杂。目前各种充电口识别算法鱼龙混杂，有基于形状特征的视觉识别算法，也有基于纹理特征的视觉识别算法，有基于特征点匹配的识别算法，以及基于深度学习的识别算法yolo，等等，这些算法识别准确性一般，开发周期长，开发过程复杂，广泛应用于自动充电桩难度极大；(3)环境鲁棒性差。当下主流的充电口视觉识别及定位方法对不同光照条件下的适应性较差，而自动充电桩涉及室内停车库光照不良区，室外太阳光直射下光照过度区等多种场景，在环境恶劣的条件下其识别准确性大大降低，环境鲁棒性差。(4)不同型号电动车辆充电口位置不固定，一部分电动车辆充电口位于车辆前端，一部分位于车辆侧后方、前翼子板处等等，这加大了直接对充电口进行识别定位的难度。
[0004]这些问题对电动车辆充电口位姿确定有很严重的限制，因此也制约了自动充电技术的发展，因此为了降低自动充电技术的成本，提高其推广性，为解决以上问题，亟需一种电动汽车充电口位姿确定系统及其方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电动汽车充电口位姿确定系统及方法，能够降低自动充电技术的成本，并能够提高降低自动充电技术的推广性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种电动汽车充电口位姿确定系统，包括：云平台模块、车载全景影像模块、车
‑
桩通讯模块、自动充电桩模块、云
‑
桩通讯模块以及三坐标测量机；
[0008]所述三坐标测量机用于对不同型号的电动汽车的充电口进行标定，确定相应型号的充电口位姿，并将不同型号的电动汽车对应的充电口位姿发送至云平台模块；所述充电
口位姿包括：充电口基于车辆坐标系下的投影、充电口离地高度以及充电口俯仰角；
[0009]所述车载全景影像模块安装在所述待充电的电动汽车上；所述车载全景影像模块用于拍摄所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片，并将所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片发送至所述充电的电动汽车；
[0010]所述车
‑
桩通讯模块装于所述待充电的电动汽车和所述自动充电桩模块上；所述待充电的电动汽车通过所述车
‑
桩通讯模块将传输信息发送至所述自动充电桩模块；所述传输信息包括：所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片以及待充电的电动汽车的型号；
[0011]所述自动充电桩模块通过所述云
‑
桩通讯模块将所述传输信息发送至所述云平台模块；
[0012]所述云平台模块根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；并对所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标检测，进而确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息，最后通过所述云
‑
桩通讯模块将所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息发送至所述自动充电桩模块；所述充电口位姿信息包括：基于所述自动充电桩坐标系的充电口三维坐标和俯仰角度。
[0013]可选地，所述云平台模块包括存储器子模块、信息整合子模块以及处理器子模块；
[0014]所述存储器子模块用于存储电动汽车的型号以及对应的充电口位姿；
[0015]所述信息整合子模块用于根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；
[0016]所述处理器子模块对车载全景影像模块拍摄的所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标检测；同时确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息。
[0017]可选地，所述车
‑
桩通讯模块包括：wifi通讯。
[0018]可选地，所述自动充电桩模块包括：存储器；
[0019]所述存储器用于存储所述传输信息。
[0020]可选地，所述云
‑
桩通讯模块包括：5G通讯。
[0021]一种电动汽车充电口位姿确定方法，包括：
[0022]获取待充电的电动汽车发送的传输信息；所述传输信息包括：待充电的电动汽车在停车位的投影图片以及待充电的电动汽车的型号；
[0023]将传输信息在自动充电桩模块中进行存储，并将传输信息发送至云平台模块；
[0024]所述云平台模块根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；并对所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标检测，进而确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息；最后通过所述云
‑
桩通讯模块将所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息发送至所述自动充电桩模块。
[0025]可选地，所述获取待充电的电动汽车发送的传输信息，之前还包括：
[0026]利用三坐标测量机对不同型号的电动汽车的充电口进行标定，确定相应型号的充电口位姿，并将不同型号的电动汽车对应的充电口位姿发送至云平台模块。
[0027]可选地，所述云平台模块根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；并对所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标
检测，进而确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息；最后通过所述云
‑
桩通讯模块将所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息发送至所述自动充电桩模块，具体包括：
[0028]对所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行图片灰度化、阈值二值化、检测轮廓以及寻找轮廓的包围矩阵以及获取图像畸变角度；并根据图像畸变角度进行旋转矫正，对旋转后的图像进行轮廓提取，确定轮廓图像；
[0029]采用R
‑
CNN算法，进行车辆、停车位目标检测，确定车辆矩形边框和停车位矩形边框；
[0030]根据车辆矩形边框和停车位矩形边框建立车辆平面坐标系和停车位平面坐标系；
[0031]利用像素比例计算车辆平面坐标系和停车位平面坐标系中心点偏移量；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电口位姿确定系统，其特征在于，包括：云平台模块、车载全景影像模块、车
‑
桩通讯模块、自动充电桩模块、云
‑
桩通讯模块以及三坐标测量机；所述三坐标测量机用于对不同型号的电动汽车的充电口进行标定，确定相应型号的充电口位姿，并将不同型号的电动汽车对应的充电口位姿发送至云平台模块；所述充电口位姿包括：充电口基于车辆坐标系下的投影、充电口离地高度以及充电口俯仰角；所述车载全景影像模块安装在所述待充电的电动汽车上；所述车载全景影像模块用于拍摄所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片，并将所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片发送至所述充电的电动汽车；所述车
‑
桩通讯模块装于所述待充电的电动汽车和所述自动充电桩模块上；所述待充电的电动汽车通过所述车
‑
桩通讯模块将传输信息发送至所述自动充电桩模块；所述传输信息包括：所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片以及待充电的电动汽车的型号；所述自动充电桩模块通过所述云
‑
桩通讯模块将所述传输信息发送至所述云平台模块；所述云平台模块根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；并对所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标检测，进而确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息，最后通过所述云
‑
桩通讯模块将所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息发送至所述自动充电桩模块；所述充电口位姿信息包括：基于所述自动充电桩坐标系的充电口三维坐标和俯仰角度。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电口位姿确定系统，其特征在于，所述云平台模块包括存储器子模块、信息整合子模块以及处理器子模块；所述存储器子模块用于存储电动汽车的型号以及对应的充电口位姿；所述信息整合子模块用于根据所述传输信息确定相应的电动汽车的型号对应的充电口位姿；所述处理器子模块对车载全景影像模块拍摄的所述待充电的电动汽车在停车位的投影图片进行矫正和车辆、停车位目标检测；同时确定所述待充电的电动汽车的充电口位姿信息。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电口位姿确定系统，其特征在于，所述车
‑
桩通讯模块包括：wifi通讯。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建威，王杭，王薛超，朱晋，王程，魏中宝，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：