一种用于识别定位的反射镜面充电口、系统及定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于识别定位的反射镜面充电口，包括充电口和至少三组周向环绕于充电口周围的锥直角镜面反射器，锥直角镜面反射器为两两垂直的三个镜面形成的直三角锥体，锥直角镜面反射器用于反射入射光，对空间位置进行识别定位。本发明专利技术通过对充电口位置的精确定位和运动控制，实现充电枪和充电口的自动对接，并进行充电。并进行充电。并进行充电。

A reflective mirror charging port, system and positioning method for identification and positioning

【技术实现步骤摘要】
一种用于识别定位的反射镜面充电口、系统及定位方法


[0001]本专利技术属于车辆控制领域，具体涉及一种用于识别定位的反射镜面充电口、系统及定位方法。

技术介绍

[0002]目前新能源汽车充电口的识别方法，是采用单目摄像头、双目摄像头等基于视觉图像处理的充电口定位识别的，基于视觉的图像识别，受光线影响较大，阴暗环境下摄像头无法拍摄清楚；摄像头成本较高；图像算法复杂，目前图像识别算法研究方案较多，但都无法实现在极端条件下的识别率的提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种用于识别定位的反射镜面充电口、系统及定位方法，通过对充电口位置的精确定位和运动控制，实现充电枪和充电口的自动对接，并进行充电。
[0004]一种用于识别定位的反射镜面充电口，包括充电口和至少三组周向环绕于充电口周围的锥直角镜面反射器，锥直角镜面反射器为两两垂直的三个镜面形成的直三角锥体，锥直角镜面反射器用于反射入射光，对空间位置进行识别定位。
[0005]锥直角镜面反射器设置于充电口外密封圈上。
[0006]锥直角镜面反射器的设置数量为三组。
[0007]还提供一种用于识别定位的反射镜面的系统，包括带有发射光源和光源接收器的充电枪，其中发射光源和光源接收器指向同一平行方向，发射光源和光源接收器上分别带有发射显示器和接收显示器，其中发射显示器用于显示充电枪位置，接收显示器用于显示充电口位置；发射光源向锥直角镜面反射器发射光线，光源接收器接收锥直角镜面反射器的反射光。
[0008]充电枪内设有充电枪夹持运动控制器，充电枪夹持运动控制器用于根据光源接收器的反馈信号计算充电口位置，并根据预设指令控制充电枪运动直至充电口和充电枪完全对接，对接完成后发射光源关闭。
[0009]还提供一种定位方法，包括以下步骤：
[0010]在带有该反射镜面充电口的车辆进入系统的预设范围后，充电枪发射光源发射入射光信号；
[0011]光源接收器接收锥直角镜面反射器的反射光信号，识别出光源信号相位差，基于相位差计算出锥直角镜面反射器到光源接收器的距离；
[0012]根据锥直角镜面反射器到光源接收器的距离得到三组锥直角镜面反射器的空间位置；
[0013]充电枪夹持运动控制器根据三组锥直角镜面反射器的空间位置控制充电枪运动至与充电口完全对接，对接完成后反射光源关闭。
[0014]锥直角镜面反射器到光源接收器的距离的计算方法为：
[0015][0016]其中，l为锥直角镜面反射器到光源接收器的距离，c为光速，f为光源调制频率，为发射光和接收光的相位差。
[0017]三组锥直角镜面反射器的空间位置的计算方法为：以光源接收器的初始位置为空间坐标原点，通过权利要求7所述的计算方法计算出光源距离每个锥直角镜面反射器的初始距离l1、l2、l3，根据已知的三个锥直角镜面反射器之间的距离a、b、c，以及光源移动时对每个锥镜面反射器的距离l4、l5、l6，计算出充电口上三个锥镜面反射器的空间位置坐标(x1,y1,z1)，(x2,y2,z2)，(x3,y3,z3)，具体计算方法如下：
[0018]x12+y12+z12＝l12[0019]x22+y22+z22＝l22[0020]x32+y32+z32＝l32[0021](x1
‑
x2)2+(y1
‑
y2)2+(z1
‑
z2)2＝a2[0022](x2
‑
x3)2+(y2
‑
y3)2+(z2
‑
z3)2＝b2[0023](x3
‑
x1)2+(y3
‑
y1)2+(z3
‑
z1)2＝c2[0024]反射光源沿y方向移动y0距离：
[0025]x12+(y1
‑
y0)2+z12＝l42[0026]x12+(y2
‑
y0)2+z12＝l52[0027]x12+(y3
‑
y0)2+z12＝l62。
[0028]光源接收器只对预设频率的光源敏感。
[0029]发射光源为LED光源。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]一、LED发光效率高，亮度大，且使用寿命长，不易损坏，可以有效降低能耗；
[0032]二、LED光源频谱窄，通过自主发射脉冲光源，可以有效的减少环境背景光源的影响；
[0033]三、三个垂直的镜面，能有效将入射光按照入射方向原路反射回去，提高识别的准确性；
[0034]四、LED光源成本极低，有效降低充电口识别系统的方案成本。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例中充电口的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例中锥直角镜面反射器的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例中LED光源与光源接收器的设置及测量原理图；
[0038]图4为本专利技术实施例中光源接收器对不同频率光源的强度响应敏感性示意图；
[0039]图5为本专利技术实施例中相位差测量示意图；
[0040]图6为本专利技术实施例中光源处于坐标原点位置的空间坐标示意图；
[0041]图7为本专利技术实施例中光源处于(0，y0，0)位置的空间坐标示意图。
[0066](x3
‑
x1)2+(y3
‑
y1)2+(z3
‑
z1)2＝c2[0067]反射光源沿y方向移动y0距离：
[0068]x12+(y1
‑
y0)2+z12＝l42[0069]x12+(y2
‑
y0)2+z12＝l52[0070]x12+(y3
‑
y0)2+z12＝l62。
[0071]8、通过以上方法计算出三个锥反射镜面的空间坐标，并将空间坐标结果发送给充电枪夹持运动控制器；
[0072]运动控制器指令充电枪夹持机构运动并时刻进行三个锥反射器镜面的空间坐标的迭代计算；
[0073]直至实现充电口和充电枪的完全自动对接；
[0074]对接完成后，LED光源关闭。
[0075]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
(x1
‑
x2)2+(y1
‑
y2)2+(z1
‑
z2)2＝a2(x2
‑
x3)2+(y2
‑
y3)2+(z2
‑
z3)2＝b2(x3
‑
x1)2+(y3
‑
y1)2+(z3
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫康，刘倩，汪明，张星月，潘宇威，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：