[发明专利]一种新能源汽车的充电接口自动对接装置

说明书

本发明涉及一种新能源汽车的充电接口自动对接装置，包括微控制器模块、图像获取模块、三轴运动模块和充电插头对接模块，所述充电插头对接模块安装在三轴运动模块上，所述图像获取模块用于对新能源汽车的充电接口进行图像采集；所述微控制器模块对采集到的图像进行处理，并计算出充电插头对接模块所需要移动的方向及距离，根据得到的方向和距离控制所述三轴运动模块运动，使得充电插头对接模块与新能源汽车的充电接口相连。本发明能够自动将充电插头自动与车身充电接口进行对接。

技术领域

本发明涉及汽车充电技术领域，特别是涉及一种新能源汽车的充电接口自动对接装置。

背景技术

新能源汽车作为我国应对能源安全、气候变化、环境保护和汽车业转型升级的重要突破口，其制造标准、配套设施建设均得到国家政府及市场机制的重视和青睐。随之日渐推广和使用，其配套充电设施的同步更新势在必行。现有的新能源汽车充电桩都需要驾驶人员在下车后手动将充电接口和新能源汽车相连进行充电，而且现有交通工具都在向着无人化发展，未来更多的新能源汽车都将是无人驾驶，充电接口的人工对接是无人化驾驶的纰漏环节。在新能源汽车电能不足的情况下，仍然需要人走到充电桩处帮助汽车插上充电接口进行充电，完成充电操作后人需要通过步行的方式从充电桩处赶往办公地点。这个问题的存在将导致乘坐无人驾驶汽车的人花费额外的时间，一定程度上阻碍了新能源汽车及无人驾驶技术的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车的充电接口自动对接装置，能够自动将充电插头自动与车身充电接口进行对接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新能源汽车的充电接口自动对接装置，包括微控制器模块、图像获取模块、三轴运动模块和充电插头对接模块，所述充电插头对接模块安装在三轴运动模块上，所述图像获取模块用于对新能源汽车的充电接口进行图像采集；所述微控制器模块对采集到的图像进行处理，并计算出充电插头对接模块所需要移动的方向及距离，根据得到的方向和距离控制所述三轴运动模块运动，使得充电插头对接模块与新能源汽车的充电接口相连。

所述微控制器模块对采集到的图像进行处理，并计算出充电插头对接模块所需要移动的方向及距离具体为：先通过SIFT特征匹配算法识别出新能源汽车的充电接口区域，并通过轮廓检测算法来框选所述新能源汽车的充电接口的轮廓；再利用OpenCV计算轮廓区域的中心坐标(y_obj，z_obj)及整幅图像中心点坐标(y_bj，z_bj)；计算y_obj和y_bj的差值记为水平方向差值计算z_obj和z_bj的差值记为垂直方向差值

所述微控制器模块根据得到的方向和距离控制所述三轴运动模块运动具体为：通过反馈调节的方法来控制充电插头对接模块运动到平行于新能源汽车的充电接口平面的另一平面的对应点，即当水平方向差值的绝对值大于判定阈值时控制三轴运动模块左右运动，如果水平方向差值小于0则向右运动，如果水平方向差值大于0则向左运动，移动后当水平方向差值的绝对值小于或等于判定阈值时则停止运动；当垂直方向差值的绝对值大于判定阈值时控制三轴运动模块上下运动，如果垂直方向差值小于0则向上运动，如果垂直方向差值大于0则向下运动，移动后当垂直方向差值的绝对值小于或等于判定阈值时则停止运动；通过反馈调节的方法控制充电插头对接模块运动到新能源汽车的充电接口处，即当水平方向差值和垂直方向差值均小于判定阈值时，控制三轴运动模块向前运动，并根据反馈信号来判定对接是否成功，并在对接成功后停止运动。

所述充电插头对接模块与与新能源汽车的充电接口的接口部位采用了互相匹配的斜切面设计，且所述斜切面设计的倾斜角度的正切值大于斜切面材料的摩擦因数。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过使用图像目标识别技术，对车身充电接口进行识别，然后用三轴控制装置控制充电插头完成与车身充电接口的自动对接以实现自主充电功能。