[發(fā)明專利]自動充電系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710978979.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107618396A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹光宇;金勇;喻杰;狄士春
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球車享汽車租賃有限公司;享奕自動化科技（上海）有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 上海隆天律師事務(wù)所31282
• 代理人: 臧云霄,夏彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動識別充電接口并自動將充電接頭插入充電接口的自動充電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電動汽車分時租賃業(yè)務(wù)的興起一定程度上給人民帶來了便利，用戶可以很方便地取用公共電動汽車，并且取用點和還車點不需要保持一致，滿足了用戶出行的需要，并且使用方式十分靈活。

然而，現(xiàn)有的電動汽車分時租賃遇到的一個問題在于充電的不方便。停車場充電樁數(shù)量有限給電動汽車的續(xù)航帶來了不利的影響，也一定程度上阻礙了電動汽車分時租賃業(yè)務(wù)的發(fā)展。目前國內(nèi)大型停車場設(shè)置了部分充電車位，在車位后方設(shè)置充電樁，為用戶提供車輛充電服務(wù)。如申請?zhí)枮镃N201710176604.5的專利申請公開的充電樁，為目前市場上存在比較通用的一類充電樁，一般包括設(shè)置在停車位旁邊的充電槍和配電箱。在采用這種充電樁時，用戶在停車后需要手動將充電槍拔下充電樁，插入電動汽車充電接口進行充電，操作較為復雜，給用戶使用電動汽車造成了一定的負擔，也一定程度上削弱了電動汽車分時租賃的便利性。同時也可能因為部分用戶操作不當，容易造成充電槍損傷，后續(xù)造成無法充電，帶來了后續(xù)維護成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種自動充電系統(tǒng)及方法，可以自動識別充電接口的空間位姿，并且控制充電接頭自動插入充電接口進行充電，實現(xiàn)全自動化電動汽車充電，而不必用戶再手動操作。

本發(fā)明實施例提供一種自動充電系統(tǒng)，包括：

機械臂，所述機械臂包括一活動端和一固定端，所述機械臂的活動端設(shè)置有一充電接頭，且所述機械臂的活動端相對于所述機械臂的固定端可移動；

充電接口位姿識別模塊，設(shè)置于所述機械臂的活動端，所述充電接口位姿識別模塊用于識別車輛的充電接口的空間位姿；

充電裝置，所述充電裝置通過充電線纜與所述充電接頭電連接，所述充電裝置用于當所述充電接頭插入所述充電接口中時，為車輛充電；

控制器，用于執(zhí)行如下充電步驟：

獲取所述充電接口位姿識別模塊識別到的充電接口的空間位姿；

根據(jù)所述充電接口的空間位姿控制所述機械臂的活動端移動，以使得所述充電接頭插入所述充電接口；

控制所述充電裝置為所述車輛充電。

可選地，所述充電接頭的端面設(shè)置有一個或多個力傳感器，所述力傳感器采集所述充電接頭的端面處的力數(shù)據(jù)，并將采集的力數(shù)據(jù)發(fā)送至所述控制器，所述控制器根據(jù)所述力數(shù)據(jù)，判斷所述充電接頭是否插入所述充電接口和/或調(diào)整所述充電接頭在所述充電接口中的插入姿態(tài)。

可選地，所述充電接頭的端面設(shè)置有多個力傳感器，所述控制器比較各個所述力傳感器的力數(shù)據(jù)與預設(shè)力限值，如果存在力數(shù)據(jù)大于預設(shè)力限值的過壓力傳感器，則設(shè)定調(diào)整方向為從過壓力傳感器指向力數(shù)據(jù)小于預設(shè)壓力限值的力傳感器，并控制所述機械臂的活動端沿所述調(diào)整方向移動。

可選地，所述充電接口位姿識別模塊中預存所述充電接口的特征區(qū)域的特征信息；所述充電接口位姿識別模塊包括兩個攝像頭，所述充電接口位姿識別模塊獲取所述兩個攝像頭采集的圖像，識別采集的圖像中的充電接口的特征區(qū)域，并計算所述充電接口的特征區(qū)域的六維空間坐標，所述六維空間坐標包括所述特征區(qū)域分別在x軸、y軸、z軸方向的線位移和所述特征區(qū)域分別相對于x軸、y軸、z軸方向的角位移。

可選地，所述充電接口位姿識別模塊中預存所述充電接口的特征區(qū)域的標準圖像；所述充電接口位姿識別模塊包括一個攝像頭，所述充電接口位姿識別模塊獲取所述攝像頭采集的圖像，將所述攝像頭采集的圖像與預存的充電接口的特征區(qū)域標準圖像進行對比，確定所述充電接口的空間位姿。

可選地，所述充電接口位姿識別模塊中預存所述充電接口的特征區(qū)域的特征信息；所述充電接口位姿識別模塊包括一個攝像頭，所述充電接口位姿識別模塊獲取所述攝像頭于兩個位置分別采集的圖像，根據(jù)兩次采集的圖像和兩個位置之間的位置關(guān)系，計算所述充電接口的六維空間坐標，所述六維空間坐標包括所述充電接口的特征區(qū)域分別在x軸、y軸、z軸方向的線位移和所述特征區(qū)域的平面分別相對于x軸、y軸、z軸方向的角位移。

可選地，所述機械臂的活動端還設(shè)置有一閃光燈，所述攝像頭的采光率低于預設(shè)采光率閾值時，所述控制器開啟所述閃光燈，或所述攝像頭開啟圖像采集時，開啟所述閃光燈。

可選地，所述控制器根據(jù)如下步驟控制所述機械臂的活動端移動：

控制所述機械臂的活動端執(zhí)行初始化運動；