CN107757397A - 一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法 - Google Patents

一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置，包括：微处理器、摄像头、显示器；其还包括用于检测地面充电线圈位置的传感器模块；所述装置还设有用于标示地面充电线圈横向位置的定位模块。一种修正车辆无线充电对位误差的控制方法，包括以下步骤：摄像头采集充电车位的位置信息及车库中心竖直引导线的位置信息；根据车身前进方向与所述竖直引导线的相对偏差角度，对车辆进行转弯控制，使得所述偏差角度为0，且所述车辆的中心线与所述竖直引导线重合；对传感器模块检测到的数值变化信息进行分析，并判断是否超过预设阈值；若超过，则停止对位。该定位具有适应性强、灵活性好的优点。广泛应用于定位领域。

Description

一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法
技术领域
本发明涉及对位领域，具体为修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法。
背景技术
电动汽车是当前汽车工业领域的热门研究和发展方向，近几年在世界范围内得到了快速发展和推广应用。无线充电具有非接触、使用方便、即停即充、安全可靠等优点，能够给用户提供良好的用户体验。然而无线充电技术在使用过程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位问题。充电线圈对位不准将大大降低充电效率，偏移过大时甚至导致无法充电。用于电动车辆的无线充电装置，由于电能接收线圈安装于车辆底盘上，电能发射线圈安装于地面，驾驶员在泊车过程中无法观察电能接收线圈和发射线圈的相对位置，因此无法进行准确对位。与此同时，由于无线充电电动车辆存在由于车辆载重的不同引起的车载摄像头垂直位置高度的变化，以及车身左右载重不均所造成的车载摄像头位置角度的倾斜变化，对车辆准确停车对位提出了更高的要求。
然而，针对无线充电电动车辆停车对位存在由于车辆载重的不同引起的车载摄像头垂直位置高度的变化，以及车身左右载重不均所造成的车载摄像头位置角度的倾斜变化，使得无线充电对位存在误差，导致现阶段技术不能解决的缺点。
综上，该技术有必要进行改进。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种对位精准的、且修正了车辆无线充电对位误差的控制装置及方法。
本发明所采用的技术方案是：
本发明提供一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置，包括：微处理器、摄像头、显示器；其还包括用于检测地面充电线圈位置的传感器模块；其中，所述摄像头的输出端和传感器模块的输出端均与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与显示器的输入端连接；所述装置还设有用于标示地面充电线圈横向位置的定位模块。
作为该技术方案的改进，所述定位模块为设置在地面充电线圈周围的凸起机构，其中所述传感器模块为距离传感器。
作为该技术方案的改进，所述传感器模块包括两个距离传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述凸起机构的位置相对应。
进一步地，所述定位模块为置于地面充电线圈周围的色带，其中所述传感器模块为光电传感器。
进一步地，所述传感器模块包括两个光电传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述色带的位置相对应。
另一方面，本发明还提供一种修正车辆无线充电对位误差的控制方法，包括以下步骤：
摄像头采集充电车位的位置信息及车库中心竖直引导线的位置信息；
根据车身前进方向与所述竖直引导线的相对偏差角度，对车辆进行转弯控制，使得所述偏差角度为0，且所述车辆的中心线与所述竖直引导线重合，以实现待充电车辆车身与充电位的左右方位对齐；
通过对传感器模块检测到的数值变化信息进行分析，并判断是否超过预设阈值；若超过，则停止对位。
作为该技术方案的改进，所述方法包括通过采集车身前进方向的图像及所述竖直引导线的图像，计算出车身前进方向与所述竖直引导线之间的像素距离及夹角，基于摄像头成像模型进而得到对应的实际距离及夹角。
作为该技术方案的改进，所述数值变化信息包括采集的车身高度变化值和/或采集的色彩变化值。
本发明的有益效果是：本发明提供的修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法，针对车载摄像头在车辆垂直位置发生高度或角度变化所引起的无线充电对位造成的误差，提出了一种修正此类对位误差的方法，通过控制车辆前进方向与车位竖直中线对位重合，然后通过设置定位模块，通过传感器采集高度变化值或者色彩变化值等，达到对充电线圈左右位置的定位，该定位无需考虑车辆自身车况老损，或者车辆承载重量的变化所造成车载摄像头垂直位置高度的变化，以及车身左右载重不均所造成的车载摄像头位置角度的倾斜变化，均能使电动车辆准确停车对位，具有适应性强、灵活性好的优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1为本发明一实施例的无线充电车库示意图；
图2为本发明一实施例的无线充电车辆底盘示意图；
图3为本发明一实施例的泊车对位引导示意图；
图4为本发明一实施例的控制流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置，包括：微处理器、摄像头、显示器；其还包括用于检测地面充电线圈位置的传感器模块；其中，所述摄像头的输出端和传感器模块的输出端均与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与显示器的输入端连接；所述装置还设有用于标示地面充电线圈横向位置的定位模块。其中，所述定位模块通过传感器进行数据采集，并将数据传输至微处理器，以便进行数据分析及行驶控制。
作为该技术方案的改进，所述定位模块为设置在地面充电线圈周围的凸起机构，其中所述传感器模块为距离传感器。
作为该技术方案的改进，所述传感器模块包括两个距离传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述凸起机构的位置相对应。此处并不限制传感器的个数，为了测量精确，可设置多个均可。
进一步地，所述定位模块为置于地面充电线圈周围的色带，其中所述传感器模块为光电传感器。
进一步地，所述传感器模块包括两个光电传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述色带的位置相对应。
本方案并不局限于凸起桩及色带等，只要可起到检测突变以达到定位的目的的手段，均在本方案的保护范围内。
其中，为了确保定位的精准，可采用多种定位控制，如既采用凸起机构，同时设置色带的手段，使得定位更精准。
参照图1，为本发明一实施例的无线充电车库示意图。其中，车库中间线为车辆停车对位的左右对齐的引导线；双线矩形框表示地面无线充电发射装置，用于无线充电车辆能量的发射端；设于充电发射装置上的凸起部分表示凸起桩，与车库地面具有一定的高度差H，同时本发明此部分也可以采用色带作为替换。
其中，凸起桩可设于地面线圈的任何位置，可置于中间位置、边缘位置等，只要和车辆底部传感器设置位置对应即可。优选的，其位于中部，且位于线圈的左右两侧，或者横跨所述线圈。
参照图2，为本发明一实施例的无线充电车辆底盘示意图。其中，双线矩形框表示车载无线充电接收装置，无线充电车辆停车对位即该装置与地面无线充电发射装置准确对齐；两侧两个圆形分别表示距离传感器1或光电传感器1及距离传感器2或光电传感器2，用于对车库地面环境状况进行高度或颜色检测。
其中，传感器的设置位置可位于车辆底部的与地面凸起桩等设置位置对应的位置，以便于进行数据采集并控制对位及停车。
参照图3，为本发明中车辆泊车对位引导示意图，当车辆停靠在待泊车车位附近，启动泊车状态后，后置车载摄像头将对视野内图像进行处理，搜索车库中间引导实线，并实时根据车辆车身位置与地面引导线的相对偏差角度θ，对车辆转向进行控制，最终实现待停车车辆车身左右对齐。
由图3，后置车载摄像头通过车库中间引导实线，已完成待停车车辆车身左右对齐，车辆将继续沿中间引导线行驶。作为一实施例，由距离传感器探测车库内车身与地面相对高度变化。在车辆未到达指定停止位之前，距离传感器1和距离传感器2分别采集到的高度值为h1和h2；在车辆经过铺设在车库内的凸起桩时，距离传感器1和距离传感器2分别采集到的最小高度值为h1'和h2'，距离传感器检测到在很短的时间内，该值发生了一个较大的变化，h1-h1'＝H,且H大于预设变化阈值，即表示车辆已到达指定停车位置，车辆停车制动，完成此次泊车。
同时，本发明还提供了利用光电传感器替代距离传感器的方案，此时用地面色带取代原距离传感器方案中的凸起桩，根据车库地面颜色的变化，对特定颜色做检测，从而也可以实现本发明的设计目的。
其中，该方案中判断电动车辆前后对齐的传感器不局限于用距离传感器对应地面凸起桩的距离变化，以及光电传感器对应地面色带颜色变化的判断，也包括针对底侧车库有墙壁采用的距离探测判断车辆前后对齐的方式等。此处传感器放置位置不局限于车辆底部，对车库顶部平面均匀的环境，该停止位判断装置也可以放置在车辆顶部等。其中，只要传感器用于探测车库地面无线充电发射装置上的凸起桩或色带所引起的距离变化或颜色变化等，以作为无线充电电动车辆停车对位前后对齐的依据，从而修正车载摄像头垂直位置变化引起的无线充电对位误差，其均在本方案的保护范围内。
参照图4，为本发明一实施例的控制流程示意图。本发明还提供一种修正车辆无线充电对位误差的控制方法，包括以下步骤：
摄像头采集充电车位的位置信息及车库中心竖直引导线的位置信息；
根据车身前进方向与所述竖直引导线的相对偏差角度，对车辆进行转弯控制，使得所述偏差角度为0，且所述车辆的中心线与所述竖直引导线重合，以实现待充电车辆车身与充电位的左右方位对齐；
通过对传感器模块检测到的数值变化信息进行分析，并判断是否超过预设阈值；若超过，则停止对位。
其中，所述方法包括通过采集车身前进方向的图像及所述竖直引导线的图像，计算出车身前进方向与所述竖直引导线之间的像素距离及夹角，基于摄像头成像模型进而得到对应的实际距离及夹角。
作为该技术方案的改进，所述数值变化信息包括采集的车身高度变化值和/或采集的色彩变化值。
本发明提供的修正车辆无线充电对位误差的控制装置及方法，针对车载摄像头在车辆垂直位置发生高度或角度变化所引起的无线充电对位造成的误差，提出了一种修正此类对位误差的方法，通过控制车辆前进方向与车位竖直中线对位重合，然后通过设置定位模块，通过传感器采集高度变化值或者色彩变化值等，达到对充电线圈左右位置的定位，该定位无需考虑车辆自身车况老损，或者车辆承载重量的变化所造成车载摄像头垂直位置高度的变化，以及车身左右载重不均所造成的车载摄像头位置角度的倾斜变化，均能使电动车辆准确停车对位，具有适应性强、灵活性好的优点。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种修正车辆无线充电对位误差的控制装置，其特征在于，包括：微处理器、摄像头、显示器；其还包括用于检测地面充电线圈位置的传感器模块；其中，所述摄像头的输出端和传感器模块的输出端均与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与显示器的输入端连接；所述装置还设有用于标示地面充电线圈横向位置的定位模块。
2.根据权利要求1所述的修正车辆无线充电对位误差的控制装置，其特征在于：所述定位模块为设置在地面充电线圈周围的凸起机构，其中所述传感器模块为距离传感器。
3.根据权利要求2所述的修正车辆无线充电对位误差的控制装置，其特征在于：所述传感器模块包括两个距离传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述凸起机构的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的修正车辆无线充电对位误差的控制装置，其特征在于：所述定位模块为置于地面充电线圈周围的色带，其中所述传感器模块为光电传感器。
5.根据权利要求4所述的修正车辆无线充电对位误差的控制装置，其特征在于：所述传感器模块包括两个光电传感器，其分别置于车辆底部接收线圈的横向，且与所述色带的位置相对应。
6.一种修正车辆无线充电对位误差的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
摄像头采集充电车位的位置信息及车库中心竖直引导线的位置信息；
根据车身前进方向与所述竖直引导线的相对偏差角度，对车辆进行转弯控制，使得所述偏差角度为0，且所述车辆的中心线与所述竖直引导线重合，以实现待充电车辆车身与充电位的左右方位对齐；
通过对传感器模块检测到的数值变化信息进行分析，并判断是否超过预设阈值；若超过，则停止对位。
7.根据权利要求6所述的修正车辆无线充电对位误差的控制方法，其特征在于：所述方法包括通过采集车身前进方向的图像及所述竖直引导线的图像，计算出车身前进方向与所述竖直引导线之间的像素距离及夹角，基于摄像头成像模型进而得到对应的实际距离及夹角。
8.根据权利要求6所述的修正车辆无线充电对位误差的控制方法，其特征在于：所述数值变化信息包括采集的车身高度变化值和/或采集的色彩变化值。
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