一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法，其中系统包括充电弓、图像获取装置和控制单元，控制单元包括视觉定位模块、路径计算模块、移动辅助模块和连接控制模块，通过视觉定位模块根据车顶俯视图像得到待充电车辆的实际位置信息，再通过路径计算模块得到移动路径数据，然后通过移动辅助模块根据移动路径数据发送移动辅助信号，以辅助驱动待充电车辆移动至充电弓的自动充电范围内，最后通过连接控制模块驱动充电弓动作与待充电车辆的受电排连接，并开始充电。相比于现有技术，本发明专利技术能够完成车辆的辅助定位，解决了因车体较大导致的定位操作困难的问题，极大地提高了使用充电弓的便捷程度，使充电过程更加方便。方便。方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车充电
，尤其涉及一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，以电作为新能源的汽车已经渐渐普及，为了使用更加方便，各种各样的充电方式也被人们设计出来，如直充、换电、受电弓/充电弓等。
[0003]其中，受电弓的专利技术大大方便了大型新能源汽车的快速充电，例如，中国专利技术专利CN110091738A公开了一种充电弓，包括充电极板、与所述充电极板固定连接的固定块、与所述固定块固定连接的浮动装置和位于所述浮动装置上方并固定浮动装置的框架。其特征在于：所述框架随升降机构下压，所述充电极板与车载受电弓接触，通过所述浮动装置的自适应调节保证充所述电极板与受电极板的接触面积和接触压力。本专利技术结构简单可靠，拆装方便，免去人工操作，使充电过程更加便捷快速。
[0004]但是，随着充电弓走向市场，一些有待改进的地方正在被人们一一发现。例如，充电时往往需要人一边操作一边看着受电弓的弓弦与汽车充电接口对接后才能充电，由于充电弓一般体型庞大，并且使用充电弓的车辆一般为大型车辆，加之车辆的受电弓一般均装在车顶，这就导致上述过程对操作者非常不友好，所以人们亟需一种能够辅助充电弓充电，使充电过程更加方便的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法，用以解决如何实现辅助充电弓充电，使充电过程更加方便的问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统，包括充电弓、图像获取装置和控制单元，所述控制单元通信连接所述图像获取装置并电连接所述充电弓，所述图像获取装置连接于所述充电弓，用于拍摄车顶俯视图像；所述控制单元包括视觉定位模块、路径计算模块、移动辅助模块和连接控制模块，其中：
[0008]所述视觉定位模块用于获取待充电车辆的车顶俯视图像，并根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息；
[0009]所述路径计算模块用于获取所述充电弓的自动充电范围信息，并根据所述实际位置信息和所述自动充电范围信息，得到移动路径数据，其中，所述充电弓还用于自动连接位于其对应的自动充电范围内的车辆；
[0010]所述移动辅助模块用于根据所述移动路径数据，发送移动辅助信号，以辅助驱动所述待充电车辆移动至所述充电弓的自动充电范围内；
[0011]所述连接控制模块用于发送信号至所述充电弓以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电。
[0012]进一步的，所述充电弓包括支撑主体、机械臂和充电排，所述机械臂包括固定端和自由端，所述固定端连接于所述支撑主体，所述自由端连接于所述充电排和所述图像获取装置，所述图像获取装置的采集方向垂直向下。
[0013]进一步的，还包括信号发射装置、信号接收装置和信号反射装置，所述信号发射装置和所述信号接收装置均连接于所述自由端，所述信号发射装置的发射方向和所述信号接收装置的接收方向均垂直向下，所述信号反射装置连接于所述待充电车辆的受电排，所述信号反射装置的反射方向垂直向上。
[0014]进一步的，还包括电流检测装置和微电流产生装置，所述电流检测装置电连接于所述充电排，所述微电流产生装置连接于所述待充电车辆的受电排。
[0015]第二方面，本专利技术还提供一种基于机器视觉定位的充电弓充电方法，应用于上一项所述的基于机器视觉定位的充电弓充电系统，所述方法包括：
[0016]获取待充电车辆的车顶俯视图像，并根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息；
[0017]获取所述充电弓的自动充电范围信息，并根据所述实际位置信息和所述自动充电范围信息，得到移动路径数据，其中，所述充电弓还用于自动连接位于其对应的自动充电范围内的车辆；
[0018]根据所述移动路径数据，发送移动辅助信号，以辅助驱动所述待充电车辆移动至所述充电弓的自动充电范围内；
[0019]发送信号至所述充电弓以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电。
[0020]进一步的，所述获取待充电车辆的车顶俯视图像，并根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息，包括：
[0021]基于预设定位系统及所述充电弓的位置，建立基准坐标系；
[0022]获取所述车顶俯视图像，所述车顶俯视图像对应有一个基于基准坐标系的拍摄坐标；
[0023]识别所述车顶俯视图像中的所述待充电车辆，并得到所述待充电车辆在所述车顶俯视图像中的像素坐标数据；
[0024]基于所述拍摄坐标，根据所述像素坐标数据，得到所述待充电车辆在所述基准坐标系中的实际位置信息。
[0025]进一步的，所述基准坐标系为平面坐标系，所述基准坐标系所在的平面平行于待充电车辆所在的地面，所述自动充电范围信息包括位于所述基准坐标系中的范围数据。
[0026]进一步的，所述发送信号以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电，包括：
[0027]通过所述信号发射装置发射识别信号，并通过所述信号接收装置持续检测反射的信号；
[0028]若通过所述信号接收装置检测到所述信号反射装置反射的所述识别信号，则发送控制信号以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电。
[0029]进一步的，所述若通过所述信号接收装置检测到所述信号反射装置反射的所述识
别信号，则发送控制信号以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电，包括：
[0030]若通过所述信号接收装置检测到所述信号反射装置反射的所述识别信号，则发送控制信号以驱动所述充电弓动作，并通过所述电流检测装置持续检测导通电流；
[0031]若通过所述电流检测装置检测到所述微电流产生装置产生的导通电流，则停止所述充电弓动作并开始充电。
[0032]进一步的，所述移动辅助信号为显示于屏幕上的虚拟仿真立体图。
[0033]本专利技术提供一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统及充电方法，其中系统包括充电弓、图像获取装置和控制单元，所述图像获取装置连接于所述充电弓，用于拍摄车顶俯视图像，所述控制单元包括视觉定位模块、路径计算模块、移动辅助模块和连接控制模块，通过所述视觉定位模块根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息，再通过所述路径计算模块获取所述充电弓的自动充电范围信息，并得到移动路径数据，然后通过所述移动辅助模块根据所述移动路径数据发送移动辅助信号，以辅助驱动所述待充电车辆移动至所述充电弓的自动充电范围内，最后通过所述连接控制模块驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电。相比于现有技术，本专利技术基于对车顶俯视图像的视觉分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉定位的充电弓充电系统，其特征在于，包括充电弓、图像获取装置和控制单元，所述控制单元通信连接所述图像获取装置并电连接所述充电弓，所述图像获取装置连接于所述充电弓，用于拍摄车顶俯视图像；所述控制单元包括视觉定位模块、路径计算模块、移动辅助模块和连接控制模块，其中：所述视觉定位模块用于获取待充电车辆的车顶俯视图像，并根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息；所述路径计算模块用于获取所述充电弓的自动充电范围信息，并根据所述实际位置信息和所述自动充电范围信息，得到移动路径数据，其中，所述充电弓还用于自动连接位于其对应的自动充电范围内的车辆；所述移动辅助模块用于根据所述移动路径数据，发送移动辅助信号，以辅助驱动所述待充电车辆移动至所述充电弓的自动充电范围内；所述连接控制模块用于发送信号至所述充电弓以驱动所述充电弓动作，直至所述充电弓与所述待充电车辆的受电排连接，并开始充电。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉定位的充电弓充电系统，其特征在于，所述充电弓包括支撑主体、机械臂和充电排，所述机械臂包括固定端和自由端，所述固定端连接于所述支撑主体，所述自由端连接于所述充电排和所述图像获取装置，所述图像获取装置的采集方向垂直向下。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉定位的充电弓充电系统，其特征在于，还包括信号发射装置、信号接收装置和信号反射装置，所述信号发射装置和所述信号接收装置均连接于所述自由端，所述信号发射装置的发射方向和所述信号接收装置的接收方向均垂直向下，所述信号反射装置连接于所述待充电车辆的受电排，所述信号反射装置的反射方向垂直向上。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉定位的充电弓充电系统，其特征在于，还包括电流检测装置和微电流产生装置，所述电流检测装置电连接于所述充电排，所述微电流产生装置连接于所述待充电车辆的受电排。5.一种基于机器视觉定位的充电弓充电方法，应用于如权利要求4所述的基于机器视觉定位的充电弓充电系统，其特征在于，所述方法包括：获取待充电车辆的车顶俯视图像，并根据所述车顶俯视图像得到所述待充电车辆的实际位置信息；获取所述充电弓的自动充电范围信息，并根据所述实际位置信息和所述自动充电范围信息，得到移动路径数据，其中，所述充电弓还用于自动连接位于其对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李千成，叶权海，李顺章，鲁天赐，周斌，杜和峻，刘晓伟，
申请(专利权)人：武汉合智数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：