[發(fā)明專利]一種基于無線充電系統(tǒng)的智能定位裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611139585.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN106712313B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東文;王智峰;張朝輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中智科創(chuàng)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): H02J50/10
• 分類號(hào): H02J50/10;H02J50/90;H02J7/02;B60L53/37;B60L53/38
• 代理公司: 深圳協(xié)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

本發(fā)明涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于無線充電系統(tǒng)的智能定位裝置及方法，所述無線充電系統(tǒng)包括設(shè)置于電動(dòng)汽車端的接收線圈和設(shè)置于充電端的發(fā)射線圈，所述智能定位裝置包括：視覺攝像頭和視覺特征圖板，所述視覺攝像頭固定在所述接收線圈的中心位置且方向朝下，所述視覺特征圖板貼附于所述發(fā)射線圈的上表面，所述視覺特征圖板上設(shè)置有特征圖樣，當(dāng)電動(dòng)汽車進(jìn)入智能定位模式時(shí)，通過視覺攝像頭采集所述接收線圈的中心位置正下方預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的特征圖樣，根據(jù)采集到的特征圖樣計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，并根據(jù)所述定位偏差對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行智能定位，能夠通過視覺攝像頭和視覺特征圖板計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，并根據(jù)所述定位偏差對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行智能定位，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線充電系統(tǒng)的智能定位裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，隨著十三五規(guī)劃支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新能源汽車國家補(bǔ)貼政策的實(shí)施，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，其中，充電技術(shù)是電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，電動(dòng)汽車充電分為接觸式充電和無線充電，無線充電方案是將發(fā)射線圈埋入地下，不占據(jù)地上空間且無外漏接口，具有運(yùn)行安全、便捷靈活、維護(hù)成本低、建設(shè)占地少、用戶體驗(yàn)好等優(yōu)點(diǎn)，收到了越來越多的關(guān)注。

在電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)中，耦合線圈是實(shí)現(xiàn)電能與場能相互轉(zhuǎn)化的元件，發(fā)射線圈通常固定于地面，接收線圈安裝在電動(dòng)汽車底盤下方，相距約10cm-15cm，耦合線圈的相對(duì)垂直距離和橫向偏移都會(huì)直接影響充電的性能和效率，尤其是橫向偏移，目前電動(dòng)汽車充電過程中的?？慷ㄎ唬怯扇斯ゑ{駛憑肉眼觀察來完成，致使定位過程時(shí)間長、精度差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于無線充電系統(tǒng)的智能定位裝置及方法，能夠通過視覺攝像頭和視覺特征圖板計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，并根據(jù)所述定位偏差對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行智能定位，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于無線充電系統(tǒng)的智能定位裝置，所述無線充電系統(tǒng)包括設(shè)置于電動(dòng)汽車端的接收線圈和設(shè)置于充電端的發(fā)射線圈，所述智能定位裝置包括：視覺攝像頭和視覺特征圖板，所述視覺攝像頭固定在所述接收線圈的中心位置且方向朝下，所述視覺特征圖板貼附于所述發(fā)射線圈的上表面，所述視覺特征圖板上設(shè)置有特征圖樣，當(dāng)電動(dòng)汽車進(jìn)入智能定位模式時(shí)，通過視覺攝像頭采集所述接收線圈的中心位置正下方預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的特征圖樣，根據(jù)采集到的特征圖樣計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，并根據(jù)所述定位偏差對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行智能定位。

可選地，所述特征圖樣為中心放射狀條紋，所述特征圖樣的中心與所述發(fā)射線圈的中心位置重合。

可選地，所述根據(jù)采集到的特征圖樣計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，并根據(jù)所述定位偏差對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行智能定位包括：

從所述采集到的特征圖樣中提取任意兩條直線段，進(jìn)行求交運(yùn)算得到所述兩條直線段的交點(diǎn)，所述交點(diǎn)即為所述發(fā)射線圈的中心；

獲取所述接收線圈的中心在所述采集到的特征圖樣中的投影位置；

根據(jù)所述投影位置和所述交點(diǎn)計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差，所述定位偏差包括距離偏差和方向偏差；

判斷所述定位偏差是否在預(yù)設(shè)的誤差范圍內(nèi)，若是，則定位成功，否則，根據(jù)所述定位偏差控制電動(dòng)汽車的角速度與線速度，對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行定位偏差矯正。

可選地，所述根據(jù)所述投影位置和所述交點(diǎn)計(jì)算發(fā)射線圈和接收線圈的定位偏差包括：

建立圖像坐標(biāo)系，所述圖像坐標(biāo)系的原點(diǎn)為發(fā)射線圈的中心，所述圖像坐標(biāo)系的X軸為電動(dòng)汽車正前方，所述圖像坐標(biāo)系的Z軸向上，所述圖像坐標(biāo)系的Y軸方向滿足右手螺旋法則；