CN106004491A - 一种车辆无线充电对位方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆无线充电对位方法和系统，该方法包括：地面模块接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息；图像模块接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图；地面模块接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；车载模块接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。该系统用于执行上述方法。本发明通过一种车辆无线充电对位方法和系统，提供通过找出并分析车辆的轮廓线与图像的位置关系，定位车辆位置并输出位置数据，借由位置数据实现充电对位，能够实现廉价和有效的充电定位功能。

Description

一种车辆无线充电对位方法和系统
技术领域
本发明涉及车辆无线充电对位领域，尤其涉及一种车辆无线充电对位方法和系统。
背景技术
电动汽车能够有效解决机动车排放污染和化石能源紧缺问题，因此受到了人们越来越多的重视。近年来，随着电动汽车的广泛应用与不断推广，如何安全、可靠、方便、快捷地为电动汽车充电已成为一个亟待解决的问题。传统的传导充电方式存在一些明显的不足，如：可靠性差，反复插拔接插件产生机械磨损从而降低接插件连接的可靠性；安全性低，大电流连接件插拔过程中容易产生电火花，雨雪、潮湿等恶劣天气下易发生漏电事故，存在严重的安全隐患；操作繁琐，充电电缆笨重且需要经常性反复插拔，极大地影响了操作的便利性。相比于传导充电方式，无线充电具有无需物理连接件、即停即充、安全可靠等优点。然而无线充电在目前也还面临着一些亟待解决的问题，其中一个比较关键的问题是充电线圈对准问题。因为对位不准将极大地降低充电效率，偏移过大时甚至导致无法充电。
现有的对准方法主要是基于摄像头拍摄驻车位的各种标志，通过解析图像中标志的位置，进行位置校准，但是车辆内置的摄像头存在维护困难和配备专用摄像头不划算的问题，而基于传感器定位的方法则同样有系统维护和校准费用较高的问题。
发明内容
本发明针对主流方法的维护以及安装费用较高的问题，提供一种车辆无线充电对位方法和系统。
本发明采用的技术方案一方面为一种车辆无线充电对位方法，包括以下步骤：地面模块接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；图像模块接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图，充电区用于安置车辆和提供无线充电装置；地面模块接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；车载模块接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。
优选地，所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
优选地，处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
优选地，计算对准参数包括：载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
本发明采用的技术方案另一方面一种车辆无线充电对位系统，其特征在于，包括地面模块、图像模块和车载模块，其中，地面模块包括地面控制器和充电区，所述充电区设置有无线充电装置，所述地面控制器用于接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；图像模块用于接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图；地面控制器还用于接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；车载模块用于接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。
优选地，所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
优选地，地面控制器处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
优选地，地面控制器计算对准参数包括：载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
本发明通过一种车辆无线充电对位方法和系统，提供通过找出并分析车辆的轮廓线与图像的位置关系，定位车辆位置并输出位置数据，借由位置数据实现充电对位，能够实现廉价和有效的充电定位功能。
附图说明
图1所示为根据本发明的一种车辆无线充电对位方法的示意图；
图2所示为根据本发明的对位图；
图3所示为根据本发明的一种车辆无线充电对位系统的示意图。
具体实施方式
结合下面的实施例对本发明进行解释。
基于本方案的实施例，如图1所示一种车辆无线充电对位方法，包括以下步骤：地面模块接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；图像模块接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图，充电区用于安置车辆和提供无线充电装置；地面模块接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；车载模块接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。
地面模块包括控制台和无线供电线圈，控制台会接收来自车载模块的充电申请，然后发出指令，通过设置在上方的摄像头获取俯视图；控制台接收该俯视图，由于之前的充电申请里包含了待充电车辆的信息，根据该信息，控制台会载入对应的型号的车辆的轮廓线模板图，将轮廓线模板图与实际的俯视图进行匹配，有符合模板中的轮廓线的形状的对象出现，则说明如充电申请中同一型号的车辆进入充电区，同时将轮廓线模板内的轮廓线导入俯视图并与俯视图中的车辆结合，车辆轮廓线与图像边界的位置关系可以预先测试完成并存入数据库，通过已经完成的轮廓线定位和位置关系信息，就可以计算出车辆在俯视图内的位置。结合无线供电装置的在充电区的位置即可以得到位置偏差值即对准参数。车载模块接收车辆轮廓线图、对准参数，将两者进行结合或者单独输出。
由于精确绘制轮廓线有一定的软硬件需求，出于成本考虑，本方案主要采用的是基于一定量特征（由于车辆的形状是比较特殊，不需要十分精准的处理方法，例如对俯视图进行二值处理，然后提取边界，然后与模板进行对比，误差在一定范围内即可认定匹配）进行的初步匹配，然后将轮廓线模板中的精准轮廓线赋予车辆；同时也可以支持完整的轮廓线辨识的方式（需要较高精度的摄像机和相应软件支持）。
所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
车辆ID为充电用户的标识码，认证标识码然后将用户信息引入系统，完成消费记录等功能；对位输出方式代码用于选择对位信息的类型，因为实际应用中客户可能只需要语音信息，或者在简单的显示器显示左右前后的误差数据。
如图2所示的对位图，本方案主要为结合轮廓线和对准参数生成一个虚拟的图像，图像内容主要为充电区的无线供电装置的简单的位置图像、车辆轮廓线、车上的无线电能接收装置的简单的位置图像和相关的距离参数（L1为车头到图像边界距离，L2和L3为车左右两端到图像边界距离）。
处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
计算对准参数包括：载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
基于本方案的实施例，如图3所示一种车辆无线充电对位系统，包括地面模块（地面控制器2和无线电能发射线圈5）、图像模块（摄像头1）和车载模块（车载控制器3、显示器4和无线电能接收线圈6），地面模块用于接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；图像模块（摄像头1）用于接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图，充电区用于安置车辆和提供无线充电装置（即无线电能发射线圈5）；地面控制器还用于接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；车载模块用于接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息（输出至显示器4）。
所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
地面控制器处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
地面控制器计算对准参数包括：载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置（即无线电能接收线圈6）与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (8)

1.一种车辆无线充电对位方法，其特征在于，包括以下步骤：
地面模块接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；
图像模块接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图，充电区用于安置车辆和提供无线充电装置；
地面模块接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；
车载模块接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。
2.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电对位方法，其特征在于，所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；
其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
3.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电对位方法，其特征在于，处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
4.根据权利要求1所述的一种车辆无线充电对位方法，其特征在于，计算对准参数包括：
载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；
提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
5.一种车辆无线充电对位系统，其特征在于，包括地面模块、图像模块和车载模块，其中，
地面模块包括地面控制器和充电区，所述充电区设置有无线充电装置，所述地面控制器用于接收车载模块发出的充电申请并载入对应的车辆信息，车辆信息包括车辆的轮廓线模板和无线电能接收装置的位置信息；
图像模块用于接收地面模块发出的监控命令并获取充电区的俯视图；
地面控制器还用于接收图像模块发出的俯视图，基于车辆信息处理俯视图以得到车辆轮廓线图，基于车辆轮廓线图与俯视图边界的位置关系计算对准参数；
车载模块用于接收地面模块发出的车辆轮廓线图、对准参数，整合车辆轮廓线图、对准参数并输出对位信息。
6.根据权利要求5所述的一种车辆无线充电对位系统，其特征在于，所述充电申请包括：车辆ID、车辆型号代码和对位输出方式代码；
其中车辆ID用于识别用户，车辆型号代码用于标记车辆的轮廓线模板，对位输出方式代码用于选择对位信息的类型。
7.根据权利要求5所述的一种车辆无线充电对位系统，其特征在于，地面控制器处理俯视图包括通过轮廓线模板匹配和定位俯视图中的车辆，并将轮廓线模板的轮廓线赋予该车辆以得到车辆轮廓线图。
8.根据权利要求5所述的一种车辆无线充电对位系统，其特征在于，地面控制器计算对准参数包括：
载入无线电能接收装置的位置信息,位置信息为无线电能接收装置与车辆的轮廓线之间坐标参数；
提取车辆轮廓线到俯视图边界的距离，结合位置信息输出无线电能接收装置与无线充电装置之间的坐标差值，标记该坐标差值为对准参数。
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