[发明专利]一种基于倒车影像的自动充电系统及方法

说明书

本发明公开一种基于倒车影像的自动充电系统及方法，属于新能源汽车技术领域。所述自动充电系统包括图像采集单元，目标识别模块，目标定位模块，坐标转换模块，坐标叠加模块和控制单元。本发明采用无人充电的模式，相较于传统的人工充电方法，节省了人力资源，保障了充电效率。本发明定位精度高，提高了自动充电的可靠性。本发明采用倒车影像进行目标识别和目标定位，极大的降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种自动充电系统及方法，属于新能源汽车技术领域。

背景技术

汽车充电是目前新能源汽车行业研究的热点，而无人充电又是未来发展的方向。现有的充电桩大多都是采用人工充电的方式，降低了充电效率，还浪费了人力。部分充电桩采用无人充电方式，但是传统的双目定位方式需要用到两个摄像头，虽然精度较高，但是两个摄像头的成本昂贵。随着新能源汽车行业的发展，使用机器代替手工，实现全自动、高精度定位并且低成本的充电系统成为行业追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动充电方法，实现无人充电、高精度定位、低成本充电，以解决现有自动充电方式成本高的问题。

一种基于倒车影像的自动充电方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、在充电桩上设置颜色定位点；

步骤二、利用倒车影像的摄像头采集包含颜色定位点的图像；

步骤三、采用基于颜色的识别算法计算颜色定位点的质心坐标；

步骤四、利用倒车影像的单目定位原理求得颜色定位点的三维坐标；

步骤五、将摄像头坐标系转换成以颜色定位点为坐标原点的世界坐标系，求出摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标；

步骤六、在步骤五求得的三维坐标上叠加表示汽车充电口与摄像头光心距离的矩阵，得到汽车充电口相对于颜色定位点的坐标；

步骤七、根据步骤六得到的坐标控制充电机械臂运动到汽车充电口给汽车进行充电。

本发明的另一目的是提供一种基于倒车影像的自动充电系统，其特征在于包括：

图像采集单元，利用倒车影像的摄像头采集包含充电桩上设置的颜色定位点的图像；

目标识别模块，采用基于颜色的识别算法计算颜色定位点的质心坐标；

目标定位模块，利用倒车影像的单目定位原理求得颜色定位点的三维坐标；

坐标转换模块，将摄像头坐标系转换成以颜色定位点为坐标原点的世界坐标系，求出摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标；

坐标叠加模块，在摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标上叠加表示汽车充电口与摄像头光心距离的矩阵，得到汽车充电口相对于颜色定位点的坐标；

控制单元，根据汽车充电口相对于颜色定位点的坐标控制充电机械臂运动到汽车充电口给汽车进行充电。

本发明可以结合自动泊车技术使用，新能源汽车在进行自动泊车时，可以通过倒车影像识别车身后方的充电桩，通过倒车影像的定位原理获取充电桩的三维坐标，将坐标信息通过蓝牙传输到充电桩系统，进行坐标转换，得到汽车相对于充电桩的三维坐标；再将得到的三维坐标发送给上位机，机械臂会根据坐标将充电枪插入充电口，实现全自动充电。

(1)本发明采用无人充电的模式，相较于传统的人工充电方法，节省了人力资源，保障了充电效率；

(2)本发明基于倒车影像的单目定位原理，定位精度高，提高了自动充电的可靠性；

(3)本发明基于倒车影像进行目标识别和目标定位，极大的降低了成本。

附图说明

图1是本发明方法示意图。