CN112721704A - 基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法及系统 - Google Patents
基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法及系统,其中,电动汽车自动泊车方法包括如下步骤:S1、采集图像数据及距离数据;S2、实时规划泊车路径并开始泊车;S3、实时计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量并发送该位置偏移矢量;S4、电动汽车接收到位置偏移矢量后暂停泊车;S5、当接收到的位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新规划泊车线路;S6、当到达目标位置后,再次暂停泊车;S7、判断泊车位置是否满足无线充电需求。本发明在开启泊车之后,根据发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量暂停泊车,待位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新启动自动泊车,可有效避免信息延迟造成的泊车位置偏差。
Description
技术领域
本发明涉及大功率无线充电技术领域,尤其涉及一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法及系统。
背景技术
随着汽车产业电动化、智能化、网联化、5G产业的快速发展,无线充电技术已成为了汽车产业的热点之一。然而,无线充电系统车端线圈与地面线圈存在大的位置偏移时,充电的安全性和高效性很难得到保障。无线充电系统的对齐如果仅通过驾驶人员的人工操作非常困难,会极大影响用户体验。
随着自动泊车、自动驾驶技术的发展,将自动泊车与电动汽车无线充电系统的定位技术相结合,成为了提高电动汽车的泊车精度的有效方法。
目前,现有实现接收线圈与发射线圈的对齐技术主要包括:
1、利用摄像头,探测地面上发射线圈和接收线圈的相对位置;
2、无线充电系统车端或地端加装低频信号发射器,通过接收器探测低频信号发生器的信号强度来判断车端线圈和地面线圈的距离;
3、无线充电系统地端通过发射一个小功率建立一个磁场区域,车端通过功率线圈接收功率,通过检测线圈电流计算得到耦合系数,从而计算车端线圈和地面线圈的相对位置;
将上述无线充电系统对齐方案计算出的车端线圈和地面线圈的相对位置,发送给电动汽车,电动汽车根据位置偏移实时调整泊车路线或判断是否进入最佳充电区域,控制车辆停止。
但是,考虑到无线充电系统的定位技术检测用时,数据传输用时、电动汽车响应时间、电动汽车刹车距离等多种因素,从下达停车命令到汽车真正停车不可避免的存在一定的时延,如此容易导致汽车停车时很可能已经开过了最佳位置。因此,针对上述问题,有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法及系统,以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其包括如下步骤:
S1、采集无线充电系统发射线圈的图像数据及周围物体距电动汽车的距离数据;
S2、基于采集的图像数据和距离数据,实时规划泊车路径并开始泊车;
S3、实时计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量并发送该位置偏移矢量;
S4、电动汽车接收到位置偏移矢量后暂停泊车;
S5、当接收到的位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新规划泊车线路;
S6、当到达目标位置后,再次暂停泊车;
S7、判断泊车位置是否满足无线充电需求,如满足则完成泊车。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述步骤S2还包括:在实时规划泊车路径的同时,同步调整电动汽车的转向和车速,并发送开始计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量的启动信号。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述步骤S3还包括:通过车辆CAN总线发送该位置偏移矢量至电动汽车。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述预设的时间为至少三个发送该位置偏移矢量的通信周期。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述重新规划泊车线路包括:以接收到的位置偏移矢量指示的发射线圈的位置作为目标位置进行泊车线路的重新规划。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述步骤S7具体包括:
检测发射线圈和接收线圈之间的对齐状态,若返回线圈对齐状态在允许充电的误差范围内,则停止泊车;否则,重复执行步骤S5和S6。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述重新规划泊车线路包括:根据接收到的位置偏移矢量进行泊车线路的重新规划。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述步骤S6具体包括:
当到达目标位置后,检测发射线圈和接收线圈之间重复发生交叠,如发生交叠则再次暂停泊车。
作为本发明的电动汽车自动泊车方法的改进,所述步骤S7具体包括:
在电动汽车收到该位置偏移矢量在预设时间内不发生变化后,判断电动汽车当前位置是否满足无线充电系统位置偏移要求,若满足则停止泊车;否则,以电动汽车最小泊车距离为单元控制自动泊车的启停,直至电动汽车位置满足无线充电系统位置偏移要求后,则停止泊车。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种基于无线充电系统对齐技术的电动汽车自动泊车系统,其包括:无线充电单元和自动泊车单元;
所述无线充电单元包括:第一通信子单元、发射线圈、接收线圈以及位置检测子单元;
所述发射线圈设置于地端,所述接收线圈设置于车端,所述位置检测子单元计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量;
所述自动泊车单元包括:距离探测子单元、图像采集处理子单元、自动泊车计算子单元以及第二通信子单元;
所述距离探测子单元采集周围物体距电动汽车的距离数据,所述图像采集处理子单元采集发射线圈的图像数据,所述自动泊车计算子单元基于采集的图像数据和距离数据进行泊车路径的规划,所述第二通信子单元与所述第一通信子单元进行信息交互。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在开启泊车之后,根据发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量暂停泊车,待位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,按照无线充电系统位置偏移计算结果调整自动泊车路线并重新启动自动泊车,可有效避免信息延迟造成的泊车位置偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法一实施例的方法流程示意图;
图2为本发明基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法另一实施例的方法流程示意图;
图3为LF系统的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明一实施例提供一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其包括:
S1、采集无线充电系统发射线圈的图像数据及周围物体距电动汽车的距离数据。
步骤S1要求,电动汽车以一个低车速行驶,以便于采集图像数据和距离数据,同时发送采集到的图像数据和距离数据。
S2、基于采集的图像数据和距离数据,实时规划泊车路径并开始泊车。
步骤S2还包括:在实时规划泊车路径的同时,同步调整电动汽车的转向和车速,并发送开始计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量的启动信号。
S3、实时计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量并发送该位置偏移矢量。
一个实施方式中,为了计算上述偏移矢量,可采用基于车端辅助线圈的技术方案和计算方法。在车端线圈下方沿ISO4130坐标系的y轴方向对称放置2个圆形或矩形线圈,并给予3MH高频周期激励信号。地端异物检测阵列线圈通过周期扫描,可以确定车端对称线圈中心在x轴和y轴方向上距离地端线圈中心的位置dx1、dx2、dy1、dy2,通过适当的滤波,计算出车端中心和地端中心的x轴和y轴距离分别是[lpf(dx1)-lpf(dx2)]/2、[lpf(dy1)+lpf(dy2)]/2。
为发送该位置偏移矢量给电动汽车,本实施例中,具体通过车辆CAN总线发送该位置偏移矢量至电动汽车。
S4、电动汽车接收到位置偏移矢量后暂停泊车。
S5、当接收到的位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新规划泊车线路。
其中,预设的时间可以为至少三个发送该位置偏移矢量的通信周期。本实施例中,重新规划泊车线路包括:以接收到的位置偏移矢量指示的发射线圈的位置作为目标位置进行泊车线路的重新规划。
如此,通过步骤S4和S5,待位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,按照无线充电系统位置偏移计算结果调整自动泊车路线并重新启动自动泊车,可有效避免信息延迟造成的泊车位置偏差,以克服现有技术中,从下达停车命令到汽车真正停车不可避免的存在一定的时延,如此容易导致汽车停车时很可能已经开过了最佳位置的问题。
S6、当到达目标位置后,再次暂停泊车。
S7、判断泊车位置是否满足无线充电需求,如满足则完成泊车。
本实施中,为了判断泊车位置是否满足无线充电需求,检测发射线圈和接收线圈之间的对齐状态,若返回线圈对齐状态在允许充电的误差范围内,则停止泊车;否则,重复执行步骤S5和S6。
如图2所示,本发明另一个实施例提供一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其包括:
S1、采集无线充电系统发射线圈的图像数据及周围物体距电动汽车的距离数据。
步骤S1要求,电动汽车以一个低车速行驶,以便于采集图像数据和距离数据,同时发送采集到的图像数据和距离数据。
S2、基于采集的图像数据和距离数据,实时规划泊车路径并开始泊车。
步骤S2还包括:在实时规划泊车路径的同时,同步调整电动汽车的转向和车速,并发送开始计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量的启动信号。
S3、实时计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量并发送该位置偏移矢量。
一个实施方式中,为了计算上述偏移矢量,可采用基于车端辅助线圈的技术方案和计算方法。在车端线圈下方沿ISO4130坐标系的y轴方向对称放置2个圆形或矩形线圈,并给予3MH高频周期激励信号。地端异物检测阵列线圈通过周期扫描,可以确定车端对称线圈中心在x轴和y轴方向上距离地端线圈中心的位置dx1、dx2、dy1、dy2,通过适当的滤波,计算出车端中心和地端中心的x轴和y轴距离分别是[lpf(dx1)-lpf(dx2)]/2、[lpf(dy1)+lpf(dy2)]/2。
为发送该位置偏移矢量给电动汽车,本实施例中,具体通过车辆CAN总线发送该位置偏移矢量至电动汽车。
S4、电动汽车接收到位置偏移矢量后暂停泊车。
S5、当接收到的位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新规划泊车线路。
其中,预设的时间可以为至少三个发送该位置偏移矢量的通信周期。本实施例中,重新规划泊车线路包括:根据接收到的位置偏移矢量进行泊车线路的重新规划。
如此,通过步骤S4和S5,待位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,按照无线充电系统位置偏移计算结果调整自动泊车路线并重新启动自动泊车,可有效避免信息延迟造成的泊车位置偏差,以克服现有技术中,从下达停车命令到汽车真正停车不可避免的存在一定的时延,如此容易导致汽车停车时很可能已经开过了最佳位置的问题。
S6、当到达目标位置后,再次暂停泊车。
本实施例中,步骤S6具体包括:当到达目标位置后,检测发射线圈和接收线圈之间重复发生交叠,如发生交叠则再次暂停泊车。
S7、判断泊车位置是否满足无线充电需求,如满足则完成泊车。
本实施例中,步骤S7具体包括:在电动汽车收到该位置偏移矢量在预设时间内不发生变化后,判断电动汽车当前位置是否满足无线充电系统位置偏移要求,若满足则停止泊车;否则,以电动汽车最小泊车距离为单元控制自动泊车的启停,直至电动汽车位置满足无线充电系统位置偏移要求后,则停止泊车。
基于相同的发明构思,本发明还提供一种用于实现上述基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车系统。一个实施例中,电动汽车自动泊车系统包括:无线充电单元和自动泊车单元。
无线充电单元包括:第一通信子单元、发射线圈、接收线圈以及位置检测子单元。其中,发射线圈设置于地端,接收线圈设置于车端,位置检测子单元计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量。
自动泊车单元包括:距离探测子单元、图像采集处理子单元、自动泊车计算子单元、第二通信子单元以及车辆控制单元。其中,距离探测子单元采集周围物体距电动汽车的距离数据,图像采集处理子单元采集发射线圈的图像数据,自动泊车计算子单元基于采集的图像数据和距离数据进行泊车路径的规划,第二通信子单元与第一通信子单元进行信息交互。车辆控制单元用于调整电动汽车转向、车速等,以便于后续开始自动泊车。
综上所述,本发明在开启泊车之后,根据发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量暂停泊车,待位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,按照无线充电系统位置偏移计算结果调整自动泊车路线并重新启动自动泊车,可有效避免信息延迟造成的泊车位置偏差。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述电动汽车自动泊车方法包括如下步骤:
S1、采集无线充电系统发射线圈的图像数据及周围物体距电动汽车的距离数据;
S2、基于采集的图像数据和距离数据,实时规划泊车路径并开始泊车;
S3、实时计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量并发送该位置偏移矢量;
S4、电动汽车接收到位置偏移矢量后暂停泊车;
S5、当接收到的位置偏移矢量在预设的时间内不发生变化后,重新规划泊车线路;
S6、当到达目标位置后,再次暂停泊车;
S7、判断泊车位置是否满足无线充电需求,如满足则完成泊车。
2.根据权利要求1所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:在实时规划泊车路径的同时,同步调整电动汽车的转向和车速,并发送开始计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量的启动信号。
3.根据权利要求1所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述步骤S3还包括:通过车辆CAN总线发送该位置偏移矢量至电动汽车。
4.根据权利要求1所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述预设的时间为至少三个发送该位置偏移矢量的通信周期。
5.根据权利要求1所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述重新规划泊车线路包括:以接收到的位置偏移矢量指示的发射线圈的位置作为目标位置进行泊车线路的重新规划。
6.根据权利要求5所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:
检测发射线圈和接收线圈之间的对齐状态,若返回线圈对齐状态在允许充电的误差范围内,则停止泊车;否则,重复执行步骤S5和S6。
7.根据权利要求1所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述重新规划泊车线路包括:根据接收到的位置偏移矢量进行泊车线路的重新规划。
8.根据权利要求7所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括:
当到达目标位置后,检测发射线圈和接收线圈之间重复发生交叠,如发生交叠则再次暂停泊车。
9.根据权利要求8所述的基于无线充电对齐技术的电动汽车自动泊车方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:
在电动汽车收到该位置偏移矢量在预设时间内不发生变化后,判断电动汽车当前位置是否满足无线充电系统位置偏移要求,若满足则停止泊车;否则,以电动汽车最小泊车距离为单元控制自动泊车的启停,直至电动汽车位置满足无线充电系统位置偏移要求后,则停止泊车。
10.一种基于无线充电系统对齐技术的电动汽车自动泊车系统,其特征在于,所述电动汽车自动泊车系统包括:无线充电单元和自动泊车单元;
所述无线充电单元包括:第一通信子单元、发射线圈、接收线圈以及位置检测子单元;
所述发射线圈设置于地端,所述接收线圈设置于车端,所述位置检测子单元计算发射线圈和接收线圈之间位置偏移矢量;
所述自动泊车单元包括:距离探测子单元、图像采集处理子单元、自动泊车计算子单元以及第二通信子单元;
所述距离探测子单元采集周围物体距电动汽车的距离数据,所述图像采集处理子单元采集发射线圈的图像数据,所述自动泊车计算子单元基于采集的图像数据和距离数据进行泊车路径的规划,所述第二通信子单元与所述第一通信子单元进行信息交互。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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