一种充电口定位方法以及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种充电口定位方法，方法包括：获取多个第一点云、多个点云集以及各个点云集之间的位置关系，多个点云集包括为预先对充电口区域构建的第一点云集，通过对多个第一点云与多个点云集之间的点云配准，得到移动充电设备的第一位姿，并根据第一位姿、以及第一点云集与目标点云集之间的位置关系，确定目标位移信息。本申请利用多个点云集为移动充电设备的搜索方向提供一个先验信息，即使在移动充电设备所在的位置处充电口不可见，由于预先生成了多个点云集(包括充电口的第一点云集)之间的位置关系，可基于移动充电设备的位姿以及目标点云集和第一点云集之间的相对位置关系将移动充电设备引导至充电口区域。置关系将移动充电设备引导至充电口区域。置关系将移动充电设备引导至充电口区域。

【技术实现步骤摘要】
一种充电口定位方法以及相关装置


[0001]本申请涉及车辆
，尤其涉及一种充电口定位方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的发展和规模化的使用，移动充电设备因其具备灵活的充电资源、并且不受环境、车位条件的制约而越来越受到用户的青睐。移动充电设备具体表现为充电桩是可移动的形式，或者可移动底盘搭载电池包形式，比如当移动充电设备是一种移动充电车时，该移动充电车的底盘上可搭载多个电池包，在移动充电车接收到用户的请求后，驶向用户所在地，并为用户驾驶的车辆提供充电服务，完成充电任务。
[0003]在移动充电设备为待充电车辆充电之前，需要移动到待充电车辆附近，以定位待充电车辆上的定位口区域，并调整自身的位姿(所处的位置以及充电臂的方向)进而向充电口充电。
[0004]在现有的实现中，移动充电设备上部署有单目摄像头，移动充电设备可以基于单目摄像头采集的图像来检测充电口，以实现充电口区域的定位，然而，在一些场景中，由于待充电车辆的停车状态无法控制，由于待充电车辆的停车位置使得充电口区域不在单目摄像头的视野范围内，会导致定位失败，在另一些场景中，由于充电盖板(用于遮盖充电口)遮挡住充电口，导致在单目摄像头的视野内充电口不可见，进而导致定位失败。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种充电口定位方法及其装置，即使在移动充电设备所在的位置处充电口不可见(或者充电口被其他障碍物遮挡)，也可以准确定位出充电口区域的位置。
[0006]第一方面，本申请提供了一种充电口定位方法，所述方法包括：获取多个第一点云、多个点云集以及各个点云集之间的位置关系，所述多个第一点云为移动充电设备上的传感器对目标车辆的第一局部区域采集得到的点云，每个所述点云集为预先对所述目标车辆的一个局部区域构建的点云集，所述多个点云集包括第一点云集，所述第一点云集为预先对充电口区域构建的点云集；
[0007]其中，局部区域可以为目标车辆上具备显著视觉(结构)特征的部位，例如车门区域、车灯区域、车轮区域、充电口区域以及车牌区域等，更细节的，局部区域可以包括左车门区域、右车门区域、左前车灯区域、右前车灯区域、左后车灯区域、右后车灯区域、左前车轮区域、右前车轮区域、左后车轮区域、右后车轮区域、充电口区域以及车牌区域等；
[0008]其中，每个点云集为预先对所述目标车辆的一个局部区域构建的点云集，这里的局部区域可以为局部区域的表面，每个点云集包括的点云可以描述对应的局部区域的表面的结构特征；
[0009]应理解，点云集可以理解为具备一定语义的点云集合。
[0010]其中，所谓位置关系可以理解为点云集在3D空间上的位置关系，该点云集的位置可以以能够代表点云集在空间中位置的特征值来表示(例如可以通过点云集的中心点来表
示)，进而点云集之间的位置关系可以以特征值之间的位置点关系来表示；
[0011]其中，所述多个点云集包括第一点云集，所述第一点云集为预先对充电口区域构建的点云集，基于各个点云集之间的位置关系可以确定出充电口区域在目标车辆上的位置；
[0012]基于所述多个第一点云和所述多个点云集中目标点云集满足相似度条件，通过对所述多个第一点云与所述目标点云集之间的点云配准，得到所述移动充电设备的第一位姿，所述目标点云集不为所述第一点云集；
[0013]其中，这里的相似度条件可以理解为：当满足相似度条件时，多个第一点云和目标点云集对应于目标车辆上相同的局部区域，这里的相似度条件可以包括点云分布的相似度，点云在目标车辆上位置的相似度(可以基于和相邻区域之间的位置关系来确定)；
[0014]根据所述第一位姿、以及所述第一点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定目标位移信息，所述目标位移信息用于引导所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述充电口区域。
[0015]本申请实施例中，多个点云集为移动充电设备的搜索方向提供一个先验信息，基于多个第一点云和多个点云集中满足相似度条件的目标点云集进行点云配准可以计算移动充电设备相对于目标车辆的位姿，即使在移动充电设备所在的位置处充电口不可见(或者充电口被其他障碍物遮挡)，由于预先生成了多个点云集(包括充电口的第一点云集)之间的位置关系，可基于移动充电设备的位姿以及目标点云集和第一点云集之间的相对位置关系将移动充电设备引导至充电口区域。
[0016]在一种可能的实现中，所述多个点云集还包括第二点云集，所述第二点云集为预先对第二局部区域构建的点云集，所述第二局部区域在所述第一局部区域和所述充电口区域之间；
[0017]所述根据所述第一位姿、以及所述第一点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定目标位移信息，包括：
[0018]根据所述第一位姿、以及所述第二点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定所述目标位移信息中的第一位移信息，所述第一位移信息用于引导所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述第二局部区域。
[0019]在一种可能的实现中，所述多个点云集还包括第二点云集，所述第二点云集为预先对第二局部区域构建的点云集，所述第二局部区域在所述第一局部区域和所述充电口区域之间，可以根据所述第一位姿、以及所述第二点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定所述目标位移信息中的第一位移信息，所述第一位移信息用于引导所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述第二局部区域。
[0020]在一种可能的实现中，所述确定所述目标位移信息中的第一位移信息之后，可以获取多个第二点云以及位姿变化信息，所述多个第二点云为所述移动充电设备基于所述第一位移信息移动至所述第二局部区域后所述传感器对目标车辆上的第二局部区域采集到的点云，所述位姿变化信息为所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述第二局部区域的位姿变化(例如可以是里程计采集到的)；根据所述第二点云集和所述多个第二点云之间的点云配准，得到所述传感器的第二位姿；并将所述第一位姿、所述第二位姿、所述位姿变化信息、以及所述第二点云集和所述目标点云集之间的位置关系作为闭环约束，对所述第
二位姿进行闭环优化，以得到优化后的第二位姿。
[0021]其中，移动充电设备每次移动都可以基于预先构建的点云集之间的位置关系、以及自身采集到的位姿变化信息，对当前的位姿进行闭环优化，提高位姿确定的准确度。
[0022]在一种可能的实现中，所述通过对所述多个第一点云与所述目标点云集之间的点云配准之前，所述方法还包括：基于所述多个第一点云与所述多个点云集中M个点云集的相似度大于阈值，获取多个第三点云，所述M为大于1的整数，所述多个第三点云为所述传感器对所述目标车辆的第三局部区域采集到的点云，所述多个第三点云与所述多个点云集中的第三点云集的相似度大于阈值，所述第三局部区域与所述第一局部区域之间的位置关系为第一位置关系；基于所述第三点云集和所述M个点云集中的所述目标点云集之间的位置关系与所述第一位置关系相同，确定所述多个第一点云和所述多个点云集中的所述目标点云集满足相似度条件。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电口定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取多个第一点云、多个点云集以及各个点云集之间的位置关系，所述多个第一点云为移动充电设备上的传感器对目标车辆的第一局部区域采集得到的点云，每个所述点云集为预先对所述目标车辆的一个局部区域构建的点云集，所述多个点云集包括第一点云集，所述第一点云集为预先对充电口区域构建的点云集；基于所述多个第一点云和所述多个点云集中目标点云集满足相似度条件，通过对所述多个第一点云与所述目标点云集之间的点云配准，得到所述移动充电设备的第一位姿，所述目标点云集不为所述第一点云集；根据所述第一位姿、以及所述第一点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定目标位移信息，所述目标位移信息用于引导所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述充电口区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个点云集还包括第二点云集，所述第二点云集为预先对第二局部区域构建的点云集，所述第二局部区域在所述第一局部区域和所述充电口区域之间；所述根据所述第一位姿、以及所述第一点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定目标位移信息，包括：根据所述第一位姿、以及所述第二点云集与所述目标点云集之间的位置关系，确定所述目标位移信息中的第一位移信息，所述第一位移信息用于引导所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述第二局部区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标位移信息中的第一位移信息之后，所述方法还包括：获取多个第二点云以及位姿变化信息，所述多个第二点云为所述移动充电设备基于所述第一位移信息移动至所述第二局部区域后所述传感器对目标车辆上的第二局部区域采集到的点云，所述位姿变化信息为所述移动充电设备由所述第一位姿移动至所述第二局部区域的位姿变化；根据所述第二点云集和所述多个第二点云之间的点云配准，得到所述传感器的第二位姿；将所述第一位姿、所述第二位姿、所述位姿变化信息、以及所述第二点云集和所述目标点云集之间的位置关系作为闭环约束，对所述第二位姿进行闭环优化，以得到优化后的第二位姿。4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述通过对所述多个第一点云与所述目标点云集之间的点云配准之前，所述方法还包括：基于所述多个第一点云与所述多个点云集中M个点云集的相似度大于阈值，获取多个第三点云，所述M为大于1的整数，所述多个第三点云为所述传感器对所述目标车辆的第三局部区域采集到的点云，所述多个第三点云与所述多个点云集中的第三点云集的相似度大于阈值，所述第三局部区域与所述第一局部区域之间的位置关系为第一位置关系；基于所述第三点云集和所述M个点云集中的所述目标点云集之间的位置关系与所述第一位置关系相同，确定所述多个第一点云和所述多个点云集中的所述目标点云集满足相似度条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一局部区域为车身的拐角区域，所述拐角区域为所述目标车辆上两个垂直于地面且相互垂直的表面形成的，所述多个第一点云为所述车身的拐角区域在预设高度平面上的点云。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一局部区域为所述目标车辆朝向车前方或车后方的侧表面区域，所述多个第一点云为所述侧表面区域在预设高度平面上的点云。7.根据权利要求4至6任一所述的方法，其特征在于，所述第三局部区域为车门区域、车灯区域、车轮区域或车牌区域。8.根据权利要求4至7任一所述的方法，其特征在于，所述多个第一点云为所述移动充电设备在第一位置时，所述传感器对所述目标车辆上的第一局部区域采集得到的点云，所述多个第三点云为所述移动充电设备在第二位置时，所述传感器对目标车辆上的第三局部区域采集得到的点云，所述第二位置与所述第一位置不同；所述获取多个第三点云之前，所述方法还包括：引导所述移动充电设备由所述第一位置移动到所述第二位置。9.根据权利要求4至8任一所述的方法，其特征在于，所述相似度包括：点云分布的相似度和/或点云所处的地面高度的相似度。10.根据权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，所述第一位姿为所述传感器与所述目标车辆之间的相对位姿。11.一种充电口定位装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取多个第一点云、多个点云集以及各个点云集之间的位置关系，所述多个第一点云为移动充电设备上的传感器对目标车辆的第一局部区域采集得到的点云，每个所述点云集为预先对所述目标车辆的一个局部区域构建的点云集，所述多个点云集包括第一点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，孟则辉，贺亚农，刘昌盛，王民航，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：