基于FastR-CNN目标检测的电动汽车智能充电装置及其控制方法制造方法及图纸

本申请提供一种基于FastR

【技术实现步骤摘要】
基于Fast R
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置及其控制方法


[0001]本申请涉及电动汽车
，具体涉及一种基于FastR
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及，充电桩也应运而生。电动汽车离不开充电桩，但是现有手动充电桩电线沉重不便，并且由于拔插不稳容易产生电弧，可能造成使用者的触电或设备损坏，给使用者的人身安全带来安全隐患。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种基于Fast R
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置及其控制方法。
[0004]第一方面，本申请提出一种基于Fast R
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，包括：
[0005]装置本体，所述装置本体内设有第一空间，且所述装置本体上设有与所述第一空间连通的第一开口；
[0006]充电模块，所述充电模块包括设于所述第一空间内的充电单元和与所述充电单元电连接的充电插件，所述充电插件可与所述电动汽车的充电端口配接；
[0007]移动模块，所述移动模块设于所述第一空间内，所述移动模块包括：设于所述装置本体内壁的移动臂；所述移动臂的自由端与所述充电插件相连接；所述移动臂能够带动所述充电插件暴露在所述第一开口外；
[0008]控制模块，所述控制模块用于响应外部充电指令，驱动所述移动臂带动所述充电插件与所述充电端口配接。
>[0009]根据本申请实施例提供的技术方案，还包括测量模块，所述测量模块设于所述充电插件的外壁，配置用于当所述充电插件与所述充电端口相配接时，用于获取所述充电端口内壁向所述充电插件施加的第一压力；
[0010]所述控制模块还包括：
[0011]第一采集单元，所述第一采集单元与所述测量模块电连接，配置用于获取所述第一压力；
[0012]第一运算单元，所述第一运算单元与所述第一采集单元电连接，所述第一运算单元配置用于判断所述第一压力大于第一预设阈值时，输出第一信号；
[0013]第一输出单元，所述第一输出单元的输入端与所述第一运算单元电连接，且所述第一输出单元的输出端与所述移动臂电连接，所述第一输出单元用于响应所述第一信号，以调节所述充电插件的角度。
[0014]根据本申请实施例提供的技术方案，还包括第一检测模块，所述第一检测模块设
于所述装置本体的外壁，用于获取所述充电端口的第一图像信息；
[0015]所述控制模块还包括：
[0016]第二采集单元，所述第二采集单元与所述第一检测模块电连接，配置用于获取所述第一图像信息；
[0017]第二运算单元，所述第二运算单元与所述第二采集单元电连接，所述第二运算单元配置用于以所述第一图像信息获得所述充电端口的第一位置信息，所述第一位置信息包括所述充电端口的第一中心坐标和深度；所述第二运算单元还用于以所述第一位置信息获取所述移动臂的第一关节转动角度；
[0018]第二输出单元，所述第二输出单元的输入端与所述第二运算单元电连接，且所述第二输出单元的输出端与所述移动臂电连接，所述第二输出单元用于以所述第一关节转动角度驱动所述移动臂带动所述充电插件与所述充电端口配接。
[0019]根据本申请实施例提供的技术方案，还包括第二检测模块，所述第二检测模块设于所述充电插件相对远离所述装置本体的末端，所述第二检测模块用于获取所述充电端口的第二图像信息；
[0020]所述控制模块还包括：
[0021]第三采集单元，所述第三采集单元与所述第二检测模块电连接，配置用于获取所述第二图像信息；
[0022]第三运算单元，所述第二运算单元与所述第三采集单元电连接，所述第二运算单元配置用于以所述第二图像信息获取所述充电端口的第二位置信息，所述第二位置信息包括所述充电端口的第二中心坐标；所述第二运算单元还用于以所述第二位置信息获取所述移动臂的第二关节转动角度；
[0023]第三输出单元，所述第三输出单元的输入端与所述第三运算单元电连接，且所述第三输出单元的输出端与所述移动臂电连接，所述第三输出单元用于以所述第二关节转动角度驱动所述移动臂带动所述充电插件与所述充电端口配接。
[0024]根据本申请实施例提供的技术方案，所述移动模块还包括两个沿第一方向分布的第一调节件和跨接于两个所述第一调节件的第二调节件，所述第一调节件用于驱动所述移动臂沿第二方向移动，所述第二调节件用于驱动所述移动臂沿所述第一方向移动；所述第二方向垂直于所述第一方向。
[0025]第二方面，本申请提出了一种以上所述的基于Fast R
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置的控制方法，包括如下步骤：
[0026]S101、获取第一图像，所述第一图像通过所述第一检测模块拍摄所述充电端口获得；
[0027]S102、将所述第一图像输入至区域合并函数，得到第一筛选集合，所述第一筛选集合包括多个第一边框信息，所述第一边框信息包括所述第一边框的第一中心坐标；
[0028]S103、将所述第一图像输入至特征函数，得到第一特征矩阵；
[0029]S104、映射所述第一中心坐标至所述第一特征矩阵，得到第二特征集合，所述第二特征集合包括多个第二特征矩阵；
[0030]S105、构建所述第三特征集合的特征向量，得到第三特征集合的特征向量集合；
[0031]S106、将所述特征向量集合输入至分类模型，得到第一分类序列，所述第一分类序
列包括多个分类结果及与所述分类结果相对应的概率值；反推获得与所述分类结果相对应的所述特征向量，进而得到与该所述特征向量相对应的所述第一中心坐标，设为最终中心坐标；
[0032]S107、获取所述第一图像的深度信息，结合所述最终中心坐标，得到所述第一图像的第一三维坐标；
[0033]S108、将所述第一三维坐标输入至角度转换函数，得到所述移动臂的所述第一关节角度集合；
[0034]S109、以所述第一关节角度集合驱动所述移动臂至所述充电插件与所述充电端口配接。
[0035]根据本申请实施例提供的技术方案，执行步骤S106时，当多个所述特征向量对应的所述分类结果为第一分类时，获取概率值最大的特征向量，并反推得到与该特征向量相对应的所述第一中心坐标，设为所述最终中心坐标。
[0036]根据本申请实施例提供的技术方案，执行步骤S101
‑‑
S108，获得所述第一关节角度集合；
[0037]以所述第一关节角度集合驱动所述移动臂至所述充电插件移动至第一位置，所述第一位置与所述充电端口之间存在距离；
[0038]获取第二图像，所述第二图像通过所述第二检测模块拍摄所述充电端口获得；
[0039]重复执行步骤S102
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S108，获取所述移动臂的第二关节角度集合；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Fast R
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CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，其特征在于，包括：装置本体(1)，所述装置本体(1)内设有第一空间(11)，且所述装置本体(1)上设有与所述第一空间(11)连通的第一开口(12)；充电模块，所述充电模块包括设于所述第一空间(11)内的充电单元和与所述充电单元电连接的充电插件(22)，所述充电插件(22)可与所述电动汽车的充电端口配接；移动模块，所述移动模块设于所述第一空间(11)内，所述移动模块包括：设于所述装置本体(1)内壁的移动臂(3)；所述移动臂(3)的自由端与所述充电插件(22)相连接；所述移动臂(3)能够带动所述充电插件(22)暴露在所述第一开口(12)外；控制模块，所述控制模块用于响应外部充电指令，驱动所述移动臂(3)带动所述充电插件(22)与所述充电端口配接。2.根据权利要求1所述的基于Fast R
‑
CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，其特征在于：还包括测量模块(5)，所述测量模块(5)设于所述充电插件(22)的外壁，配置用于当所述充电插件(22)与所述充电端口相配接时，用于获取所述充电端口内壁向所述充电插件(22)施加的第一压力；所述控制模块还包括：第一采集单元，所述第一采集单元与所述测量模块(5)电连接，配置用于获取所述第一压力；第一运算单元，所述第一运算单元与所述第一采集单元电连接，所述第一运算单元配置用于判断所述第一压力大于第一预设阈值时，输出第一信号；第一输出单元，所述第一输出单元的输入端与所述第一运算单元电连接，且所述第一输出单元的输出端与所述移动臂(3)电连接，所述第一输出单元用于响应所述第一信号，以调节所述充电插件(22)的角度。3.根据权利要求2所述的基于Fast R
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CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，其特征在于：还包括第一检测模块，所述第一检测模块设于所述装置本体(1)的外壁，用于获取所述充电端口的第一图像信息；所述控制模块还包括：第二采集单元，所述第二采集单元与所述第一检测模块电连接，配置用于获取所述第一图像信息；第二运算单元，所述第二运算单元与所述第二采集单元电连接，所述第二运算单元配置用于以所述第一图像信息获得所述充电端口的第一位置信息，所述第一位置信息包括所述充电端口的第一中心坐标和深度；所述第二运算单元还用于以所述第一位置信息获取所述移动臂(3)的第一关节转动角度；第二输出单元，所述第二输出单元的输入端与所述第二运算单元电连接，且所述第二输出单元的输出端与所述移动臂(3)电连接，所述第二输出单元用于以所述第一关节转动角度驱动所述移动臂(3)带动所述充电插件(22)与所述充电端口配接。4.根据权利要求3所述的基于Fast R
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CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，其特征在于：还包括第二检测模块，所述第二检测模块设于所述充电插件(22)相对远离所述装置本体(1)的末端，所述第二检测模块用于获取所述充电端口的第二图像信息；所述控制模块还包括：
第三采集单元，所述第三采集单元与所述第二检测模块电连接，配置用于获取所述第二图像信息；第三运算单元，所述第二运算单元与所述第三采集单元电连接，所述第二运算单元配置用于以所述第二图像信息获取所述充电端口的第二位置信息，所述第二位置信息包括所述充电端口的第二中心坐标；所述第二运算单元还用于以所述第二位置信息获取所述移动臂(3)的第二关节转动角度；第三输出单元，所述第三输出单元的输入端与所述第三运算单元电连接，且所述第三输出单元的输出端与所述移动臂(3)电连接，所述第三输出单元用于以所述第二关节转动角度驱动所述移动臂(3)带动所述充电插件(22)与所述充电端口配接。5.根据权利要求4所述的基于Fast R
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CNN目标检测的电动汽车智能充电装置，其特征在于：所述移动模块还包括两个沿第一方向分布的第一调节件(33)和跨接于两个所述第一调节件(33)的第二调节件(34)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兰申，葛天，梁栋，邹少峰，袁林轩，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：