车辆充电对位方法、充电装置及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆充电技术领域，尤其涉及一种车辆充电对位方法、充电装置及存储介质。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，电动车辆如电动汽车、电动摩托车、电动自行车等已广泛应用于人们的日常生活。电动车辆可以有效解决排放污染及化石能源紧缺等问题，受到了越来越多的推广。同时，如何方便快捷地给电动车辆充电也成为一个亟待解决的问题。目前常用的电动车辆充电方式为插拔式的有线充电，充电时需要用户手动操作，既浪费了用户的时间，也容易给用户造成安全隐患。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种车辆充电对位方法、充电装置及存储介质，通过图像识别确定车辆的充电位置，并自动连接充电，无需用户手动操作。
4.本发明的第一方面提供一种车辆充电对位方法，包括：
5.侦测充电装置所在停车位上是否停放有车辆；
6.当侦测到所述停车位上停放有车辆时，拍摄所述车辆的图像；
7.通过所述图像识别所述车辆的电力接收单元的位置；
8.基于所述电力接收单元的位置及所述充电装置的位置确定所述充电装置的移动参数；
9.根据所述移动参数控制所述充电装置移动至与所述电力接收单元对位；及
10.控制所述充电装置与所述电力接收单元电性连接并对所述车辆进行充电。
11.优选地，所述方法还包括：
12.收集多个类型车辆的车体结构信息及电力接收单元的位置信息；及
13.基于所述多个车辆的所述车体结构信息及电力接收单元的位置信息建立充电位置识别模型。
14.优选地，所述通过所述图像识别所述车辆的电力接收单元的位置包括：
15.通过所述图像及所述充电位置识别模型识别所述车辆的电力接收单元的位置。
16.优选地，所述通过所述图像及所述充电位置识别模型确定所述车辆的电力接收单元的位置包括：
17.对所述图像进行处理以得到所述车辆的车体结构信息；及
18.基于所述车体结构信息及所述充电位置识别模型确定所述车辆的电力接收单元的位置信息。
19.优选地，基于所述电力接收单元的位置及所述充电装置的位置确定所述充电装置的移动参数包括：
20.基于所述图像中的车体结构信息确定所述车辆的像素坐标；
21.将所述车辆的像素坐标转换为所述车辆的世界坐标；
22.基于所述车辆的世界坐标及所述电力接收单元的位置信息确定所述电力接收单元的世界坐标；及
23.基于所述充电装置的电力传输单元的世界坐标及所述电力接收单元的世界坐标之间的偏差确定所述移动参数。
24.优选地，所述方法还包括：
25.当侦测到所述停车位上停放有车辆时，判断所述充电装置是否接收到来自所述车辆用户的充电指令；及
26.当判定所述充电装置接收到来自所述车辆用户的充电指令时，拍摄所述车辆的图像。
27.优选地，所述方法还包括：
28.在所述充电装置对所述车辆充电完成时，发送提示信息至所述车辆用户的电子设备。
29.优选地，所述控制所述充电装置与所述电力接收单元电性连接并对所述车辆进行充电包括：
30.控制所述充电装置与所述电力接收单元进行非接触的电性连接，并对所述车辆进行无线充电。
31.本发明的第二方面提供一种充电装置，所述充电装置包括：
32.处理器；以及
33.存储器，所述存储器中存储有多个程序模块，所述多个程序模块由所述处理器加载并执行上述的车辆充电对位方法。
34.本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，所述指令由处理器加载并执行上述的车辆充电对位方法。
35.上述车辆充电对位方法、充电装置及存储介质可以通过图像识别确定车辆的充电位置，并自动连接所述充电装置进行充电，无需用户手动操作，有效提高了车辆充电的效率及安全性。
附图说明
36.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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
37.图1是本发明较佳实施方式提供的车辆充电对位方法的应用环境架构示意图。
38.图2是本发明较佳实施方式提供的充电装置的结构示意图。
39.图3是本发明较佳实施方式提供的车辆充电对位系统的结构示意图。
40.图4是本发明较佳实施方式提供的车辆充电对位方法的流程图。
41.主要元件符号说明
42.充电装置
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10
44.车辆充电对位系统
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100
45.收集模块
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101
46.建立模块
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102
47.侦测模块
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103
48.拍摄模块
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104
49.识别模块
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105
50.确定模块
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106
51.对位模块
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107
52.充电模块
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108
53.发送模块
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109
54.存储器
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20
55.计算机程序
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30
56.摄像单元
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40
57.电力传输单元
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50
58.车辆
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ259.电力接收单元
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200
60.电子设备
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ361.步骤
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s401-s407
62.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
63.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
64.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，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。
65.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
66.请参阅图1所示，为本发明较佳实施方式提供的车辆充电对位方法的应用环境架构示意图。
67.本发明中的车辆充电对位方法应用在充电装置1中。在本实施方式中，所述充电装置1安装有车辆充电对位程序，其装设于停车位上，用于对停放在所述停车位上的车辆2进行无线充电。所述车辆2为电动车辆，例如电动汽车。所述车辆2至少包括电力接收单元200。
68.所述充电装置1还可以通过无线网络与所述车辆2的用户的电子设备3建立通信连接。所述无线网络可以是无线电、无线保真(wireless fidelity,wifi)、蜂窝等。
69.请参阅图2所示，为本发明充电装置较佳实施方式的结构示意图。
70.所述充电装置1包括，但不仅限于，处理器10、存储器20、存储在所述存储器20中并
可在所述处理器10上运行的计算机程序30、至少一摄像单元40以及电力传输单元50。所述处理器10执行所述计算机程序30时实现车辆充电对位方法中的步骤，例如图4所示的步骤s401～s407。或者，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现车辆充电对位系统中各模块/单元的功能，例如图3中的模块101-109。
71.示例性的，所述计算机程序30可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述所述计算机程序30在所述充电装置1中的执行过程。例如，所述计算机程序30可以被分割成图3中的收集模块101、建立模块102、侦测模块103、拍摄模块104、识别模块105、确定模块106、对位模块107、充电模块108及发送模块109。各模块具体功能参见车辆充电对位系统实施例中各模块的功能。
72.本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是充电装置1的示例，并不构成对充电装置1的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述充电装置1还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
73.所称处理器10可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器10也可以是任何常规的处理器等，所述处理器10是所述充电装置1的控制中心，利用各种接口和线路连接整个充电装置1的各个部分。
74.所述存储器20可用于存储所述计算机程序30和/或模块/单元，所述处理器10通过运行或执行存储在所述存储器20内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述充电装置1的各种功能。所述存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据充电装置1的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
75.所述摄像单元40为摄像头。所述电力传输单元50为无线充电板，设置有多个充电线圈，用于将电能传输至所述电力接收单元200。其中，所述电力接收单元200为无线接收板，装设于所述车辆2的底部，用于接收所述电力传输单元50传输的电能。
76.请参阅图3所示，本发明车辆充电对位系统较佳实施方式的功能模块图。
77.在一些实施方式中，车辆充电对位系统100运行于所述充电装置1中。所述车辆充电对位系统100可以包括多个由程序代码段所组成的功能模块。所述车辆充电对位系统100中的各个程序段的程序代码可以存储于充电装置1的存储器20中，并由所述至少一个处理器10所执行，以实现车辆充电对位功能。
78.本实施方式中，车辆充电对位系统100根据其所执行的功能，可以被划分为多个功能模块。参阅图3所示，所述功能模块可以包括收集模块101、建立模块102、侦测模块103、拍
摄模块104、识别模块105、确定模块106、对位模块107、充电模块108及发送模块109。本发明所称的模块是指一种能够被至少一个处理器所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器20中。可以理解的是，在其他实施例中，上述模块也可为固化于所述处理器10中的程序指令或固件(firmware)。
79.所述收集模块101用于收集多个类型车辆2的车体结构信息及电力接收单元200的位置信息。
80.在本实施方式中，所述收集模块101通过大数据搜索或网络爬虫等方式获取多个类型车辆的车体结构信息及电力接收单元的位置信息。需要说明的是，相同类型的车辆具有相同的车体结构信息及电力接收单元的位置信息，例如，相同类型的车辆可以是相同品牌或相同型号的车辆。
81.在本实施方式中，所述车体结构信息可以包括车辆的轮廓图及/或各个部件的分布，例如电池箱、轮胎、发送机等部件的分布。所述电力接收单元200的位置信息可以包括相对于所述车辆2的坐标信息及/或与其他部件如车门、轮胎、后视镜等的相对位置。其中，相对于所述车辆2的坐标信息为基于所述车辆2建立的坐标系的坐标信息。
82.所述建立模块102用于基于所述多个类型车辆2的所述车体结构信息及电力接收单元的位置信息建立充电位置识别模型。
83.在本实施方式中，所述充电位置识别模型包括车辆类型、所述车体结构信息及电力接收单元的位置信息之间的对应关系。例如，所述充电位置识别模型中车辆类型为特斯拉model s，所述车体结构信息包括所述特斯拉model s的车体轮廓图，所述电力接收单元的位置信息为所述特斯拉model s的充电口或充电板相对于车体的坐标信息。
84.所述侦测模块103用于侦测充电装置1所在停车位上是否停放有车辆2。
85.在本实施方式中，所述侦测模块103通过红外感测器(图未示)侦测所述充电装置1所在停车位上是否停放有车辆2。具体的，当所述红外感测器侦测到有物体靠近所述充电装置1时，则所述侦测模块103判定所述停车位上停放有车辆2。当所述红外感测器侦测到没有物体靠近所述充电装置1时，则所述侦测模块103判定所述停车位上未停放有车辆2。
86.在其他实施方式中，当所述红外感测器侦测到有物体靠近所述充电装置1，且所述物体在预设时间内未远离所述充电装置1时，则所述侦测模块103判定所述停车位上停放有车辆2。当所述红外感测器侦测到没有物体靠近所述充电装置1时，或当所述红外感测器侦测到有物体靠近所述充电装置1，但所述物体在预设时间内远离所述充电装置1时，则所述侦测模块103判定所述停车位上未停放有车辆2。其中，所述预设时间为一分钟。
87.所述拍摄模块104用于当侦测到所述停车位上停放有车辆2时，拍摄所述车辆2的图像。
88.在本实施方式中，所述充电装置1包括一个摄像单元40，所述摄像单元40装设在所述停车位所在地面的中心位置，所述拍摄模块104控制所述摄像单元40拍摄所述车辆2的车底图像。
89.在另一实施方式中，所述摄像单元40也可以装设在所述停车位的边界处，所述拍摄模块104控制所述摄像单元40拍摄所述车辆2的侧面图像。
90.在另一实施方式中，所述充电装置1可以包括三个摄像单元40。其中，两个摄像单元40分别装设在所述停车位对应车辆车门的两条边界处，一个摄像单元40装设在所述停车
位所在地面的中心位置。所述拍摄模块104控制所述摄像单元40分别拍摄所述车辆2的两个侧面图像及一个车底图像。
91.具体的，当侦测到所述停车位上停放有车辆2时，所述拍摄模块104判断所述充电装置1是否接收到来自所述车辆用户的充电指令。当判定所述充电装置1接收到来自所述车辆用户的充电指令时，拍摄所述车辆2的图像。即，当用户将所述车辆2停放在所述停车位上时，可以根据所述车辆2当前的电量确定是否需要充电，并在需要充电时通过所述电子设备3发送充电指令至所述充电装置1。
92.在其他实施方式中，所述车辆2停放在所述停车位时，所述用户可以通过所述电子设备3将当前剩余的电量发送至所述充电装置1。所述拍摄模块104判断所述充电装置1接收到的所述车辆2的剩余电量是否小于预设百分比。当判定所述充电装置1接收到的所述车辆2的剩余电量小于所述预设百分比时，拍摄所述车辆2的图像。其中，所述预设百分比为60％。
93.所述识别模块105用于通过所述图像识别所述车辆2的电力接收单元200的位置。
94.在本实施方式中，所述识别模块105通过所述图像及所述充电位置识别模型识别所述车辆2的电力接收单元200的位置。具体的，所述识别模块105首先对所述图像进行处理以得到所述车辆2的轮廓图，即车体结构信息，然后基于所述车体结构信息及所述充电位置识别模型中所述车体结构信息与电力接收单元200的位置信息之间的对应关系确定所述电力接收单元200的位置信息。其中，所述位置信息为所述电力接收单元200相对于所述车辆2的车体的坐标信息。
95.所述确定模块106用于基于所述电力接收单元200的位置及所述充电装置1的位置确定所述充电装置1的移动参数。
96.在本实施方式中，所述电力传输单元50是可移动的，即所述移动参数为控制所述电力传输单元50与所述电力接收单元200对位的依据。所述摄像单元40预设有内参矩阵k、旋转矩阵r及平移向量t。
97.具体的，所述确定模块106基于所述图像中的车体结构信息，即车辆轮廓确定所述图像中所述车辆2的像素坐标。其中，所述车辆2的像素坐标为所述车辆轮廓的中心点的像素坐标。
98.所述确定模块106进一步根据所述摄像单元40的内参矩阵k将所述车辆2的像素坐标转换为相机坐标。其中，假设所述中心点的像素坐标为所述确定模块106将所述车辆2的像素坐标转换为相机坐标的计算公式为：
[0099][0100]
所述确定模块106进一步根据所述摄像单元40的旋转矩阵r及平移向量t将所述车
辆2的相机坐标转换为世界坐标其中，所述确定模块106将所述车辆2的相机坐标转换为世界坐标的计算公式为：
[0101][0102]
所述确定模块106进一步根据所述车辆2的世界坐标及所述电力接收单元200的位置信息确定所述电力接收单元200的世界坐标。其中，所述电力接收单元200的世界坐标为所述电力接收单元200的中心点的世界坐标。所述存储器20中预存有所述电力传输单元50位于初始位置时的世界坐标。所述确定模块106进一步基于所述电力传输单元50位于初始位置时的世界坐标及所述电力接收单元200的世界坐标之间的偏差确定所述移动参数。
[0103]
所述对位模块107用于根据所述移动参数控制所述充电装置1移动至与所述电力接收单元200对位。
[0104]
在本实施方式中，所述对位模块107根据所述移动参数控制所述电力传输单元50移动而使得所述电力传输单元50的世界坐标与所述电力接收单元200的世界坐标重合，或使得所述电力传输单元50的世界坐标的xy轴坐标与所述电力接收单元200的世界坐标的xy轴坐标相同，从而使得所述电力传输单元50与所述电力接收单元200对位。
[0105]
所述充电模块108用于控制所述充电装置1与所述电力接收单元200电性连接并对所述车辆2进行充电。
[0106]
在本实施方式中，所述充电模块108控制所述充电装置1与所述电力接收单元200进行非接触的电性连接，并对所述车辆2进行无线充电。
[0107]
所述发送模块109用于在所述充电装置1对所述车辆2充电完成时，发送提示信息至所述车辆用户的电子设备3。
[0108]
在本实施方式中，所述发送模块109将所述提示信息以短信的形式发送至所述电子设备3。
[0109]
进一步地，在所述充电装置1对所述车辆2充电完成时，所述充电模块108还控制所述充电装置1断开与所述电力接收单元200之间的电性连接。
[0110]
请参阅图4所示，是本发明提供的车辆充电对位方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
[0111]
步骤s401，侦测充电装置1所在停车位上是否停放有车辆2。当侦测到所述充电装置1所在停车位上停放有车辆2时，所述流程进入步骤s402。当未侦测到所述充电装置1所在停车位上停放有车辆2时，所述流程继续所述步骤s401。
[0112]
步骤s402，拍摄所述车辆2的图像。
[0113]
步骤s403，通过所述图像识别所述车辆2的电力接收单元200的位置。
[0114]
步骤s404，基于所述电力接收单元200的位置及所述充电装置1的位置确定所述充电装置1的移动参数。
[0115]
步骤s405，根据所述移动参数控制所述充电装置1移动至与所述电力接收单元200
对位。
[0116]
步骤s406，控制所述充电装置1与所述电力接收单元200电性连接并对所述车辆2进行充电。
[0117]
步骤s407，在所述充电装置1对所述车辆2充电完成时，发送提示信息至所述车辆用户的电子设备3。
[0118]
进一步地，所述方法还包括以下步骤：收集多个类型车辆2的车体结构信息及电力接收单元200的位置信息，及基于所述多个类型车辆2的所述车体结构信息及电力接收单元的位置信息建立充电位置识别模型。
[0119]
所述充电装置1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0120]
本发明提供的车辆充电对位方法、充电装置及存储介质可以通过图像识别确定车辆的充电位置，并自动连接随时充电装置进行充电，无需用户手动操作，有效提高了车辆充电的效率及安全性。
[0121]
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涵括在本发明内。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，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0122]
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。