基于定焦距相机的视觉定位换电方法及换电系统技术方案

本发明专利技术涉及充换电技术领域，具体涉及一种基于定焦距相机的视觉定位换电方法及换电系统。本发明专利技术旨在解决现有的视觉定位方法存在的精度低的问题。为此目的，本发明专利技术的视觉定位换电方法包括：定焦距相机从待换电车辆的下方获取基准点的实际图像；定焦距相机获取含有基准点的实际图像；基于基准点的标准图像和实际图像，确定待换电车辆的偏移类型；基于偏移类型，计算待换电车辆需要调整的移动距离；基于移动距离，调整待换电车辆的位置；为待换电车辆更换动力电池。通过上述控制方式，本发明专利技术能够在不增加成本的基础上，提高定位精度，提升换电效率和换电稳定性。

Visual Positioning and Electricity Exchange Method and Electricity Exchange System Based on Fixed Focal Length Camera

The invention relates to the field of charging and switching technology, in particular to a visual positioning and switching method based on a fixed focal length camera and a switching system. The present invention aims to solve the problem of low accuracy existing in the existing visual positioning method. To this end, the visual positioning and power conversion method of the present invention includes: the fixed focal length camera obtains the actual image of the reference point from below the vehicle to be changed; the fixed focal length camera obtains the actual image containing the reference point; the standard image and the actual image based on the reference point determines the offset type of the vehicle to be changed; and the calculation of the moving distance needed to be adjusted for the vehicle to be changed based on the offset type; Based on the moving distance, the position of the vehicle to be replaced is adjusted, and the power battery is replaced for the vehicle to be replaced. Through the above control method, the invention can improve the positioning accuracy, the exchange efficiency and the exchange stability without increasing the cost.

【技术实现步骤摘要】
基于定焦距相机的视觉定位换电方法及换电系统
本专利技术涉及充换电
，具体涉及一种基于定焦距相机的视觉定位换电方法及换电系统。
技术介绍
随着新能源汽车的推广，如何快速有效地为新能源汽车补能成为各大厂商和车主关心的问题。以电动汽车为例，为电动汽车更换动力电池是解决上述问题的一种有效的方法，这种方法由于可以在短时间内为电动汽车更换动力电池，所以备受广大服务商和车主的推崇。通常更换动力电池由充换电站中的换电机器人完成，换电机器人通过在换电平台和电池仓之间的往复移动实现将处于亏电状态的动力电池卸下以及将处于满电池状态的动力电池固定在电动汽车的动作。换电过程中，待换电车辆的定位是实现快速换电的关键步骤之一，定位的精度和成功率直接决定了换电的效率和服务商的服务质量。当前常用的定位方法有机械定位、激光定位、视觉定位等。其中，视觉定位以其信息量丰富、可视化程度高等优势具有一定的应用前景。为了达到较高的定位精度，视觉定位一般选用工业相机对车底的定位孔进行拍照定位，然后通过调整机构对车身进行调整。但是工业相机往往是定焦的，视野范围也有一定的限制，而待换电车辆由于制造精度、悬架高度、轮胎胎压等不同往往底盘高度也不同，这就使得工业相机的工作距离经常发生变化，进而导致相机与标准基准点的偏移精度不够而影响待换电车辆在换电平台的定位精度。为解决上述问题，以往的方案都是用电子变焦的相机，但是电子变焦的相机基本都是消费类相机，其不具有工业相机防护等级高、易安装等优势，而且电子变焦的相机成本较高，因此并不适合更换动力电池的应用场景。相应地，本领域需要一种新的基于定焦距相机的视觉定位换电方法来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的视觉定位方法存在的精度低的问题，本专利技术提供了一种基于定焦距相机的视觉定位换电方法，所述视觉定位换电方法包括：定焦距相机获取含有基准点的实际图像；基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定待换电车辆的偏移类型；基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离；基于所述移动距离，调整所述待换电车辆的位置；为所述待换电车辆更换动力电池；其中，所述基准点设置于所述待换电车辆；所述标准图像是预先获得的；所述偏移类型包括水平偏移和高度偏移。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，所述待换电车辆上的底盘上设置有两个所述基准点，每个所述基准点对应地配置有一个所述定焦距相机。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，所述两个基准点相对于所述待换电车辆的长度方向的对称轴对称设置。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，“基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定所述待换电车辆的偏移类型”的步骤进一步包括：基于所述标准图像和所述实际图像，确定每个所述基准点的标准位置与该基准点的实际位置的相对位置关系；当两个所述基准点的实际位置在所述待换电车辆的宽度方向上都位于对应的标准位置的同一侧时，确定所述待换电车辆的偏移类型为水平偏移；否则，确定所述待换电车辆的偏移类型为高度偏移。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，“基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离”的步骤进一步包括：当所述偏移类型为水平偏移时，采用以下公式所示的方法计算所述移动距离：其中，代表偏移类型为水平偏移时所述待换电车辆需要调整的移动距离，代表一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离，代表另一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离；并且/或者当所述偏移类型为高度偏移时，采用以下公式所示的方法计算所述移动距离：其中，代表偏移类型为高度偏移时所述待换电车辆需要调整的移动距离，代表一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离，代表另一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，“基于所述移动距离，调整所述待换电车辆的位置”的步骤进一步包括：基于所述移动距离，调整所述待换电车辆在所述宽度方向上的位置。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，在“为所述待换电车辆更换动力电池”的步骤之前，所述视觉定位换电方法还包括：抬升所述待换电车辆；在抬升过程中，获取抬升高度和所述基准点的实际图像；基于所述实际图像、所述标准图像以及所述抬升高度，判断所述定焦距相机的位置是否出现偏移；在判断结果为所述定焦距相机的位置出现偏移时，停止换电。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，“基于所述实际图像、所述标准图像以及所述抬升高度，判断所述定焦距相机的位置是否出现偏移”的步骤进一步包括：基于所述标准图像和所述实际图像，分别计算两个所述基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述待换电车辆的宽度方向上的实际距离；分别计算两个所述实际距离与所述抬升高度的比值；将两个所述比值进行比较；当两个所述比值不相等或二者之差未处于设定的阈值区间时，判断结果为所述定焦距相机的位置出现偏移。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，在“为所述待换电车辆更换动力电池”的步骤之后，所述视觉定位换电方法还包括：使所述待换电车辆下降；在下降过程中，获取下降高度和所述基准点的实际图像；基于所述实际图像、所述标准图像和所述下降高度，判断所述定焦距相机的位置是否偏移；在判断结果为所述定焦距相机的位置出现偏移时，停止换电。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，“基于所述实际图像、所述标准图像以及所述下降高度，判断所述定焦距相机的位置是否出现偏移”的步骤进一步包括：基于所述标准图像和所述实际图像，分别计算两个所述基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述待换电车辆的宽度方向上的实际距离；分别计算两个所述实际距离与所述下降高度的比值；将两个所述比值进行比较；当两个所述比值不相等或二者之差未处于设定的阈值区间时，判断结果为所述定焦距相机的位置出现偏移。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电方法的优选技术方案中，在判断结果为所述定焦距相机的位置出现偏移时，所述视觉定位换电方法还包括：发出报警信息。本专利技术还提供了一种基于定焦距相机的视觉定位换电系统，所述视觉定位换电系统包括：定焦距相机，所述定焦距相机用于获取含有基准点的实际图像；分类模块，所述分类模块用于基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定待换电车辆的偏移类型；计算模块，所述计算模块用于基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离；调整模块，所述调整模块用于基于所述移动距离，调整所述待换电车辆的位置；执行模块，所述执行模块用于为所述待换电车辆更换动力电池；其中，所述基准点设置于所述待换电车辆；所述标准图像是预先获得的；所述偏移类型包括水平偏移和高度偏移。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电系统的优选技术方案中，所述待换电车辆上的底盘上设置有两个所述基准点，每个所述基准点对应地配置有一个所述定焦距相机。在上述基于定焦距相机的视觉定位换电系统的优选技术方案中，所述两个基准点相对于所述待换电车辆的长度方向的对称轴对称设置。在上述基于定焦距相机的视觉定位换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，所述视觉定位换电方法包括：定焦距相机获取含有基准点的实际图像；基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定待换电车辆的偏移类型；基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离；基于所述移动距离，调整所述待换电车辆的位置；为所述待换电车辆更换动力电池；其中，所述基准点设置于所述待换电车辆；所述标准图像是预先获得的；所述偏移类型包括水平偏移和高度偏移。

【技术特征摘要】
1.一种基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，所述视觉定位换电方法包括：定焦距相机获取含有基准点的实际图像；基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定待换电车辆的偏移类型；基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离；基于所述移动距离，调整所述待换电车辆的位置；为所述待换电车辆更换动力电池；其中，所述基准点设置于所述待换电车辆；所述标准图像是预先获得的；所述偏移类型包括水平偏移和高度偏移。2.根据权利要求1所述的基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，所述待换电车辆上的底盘上设置有两个所述基准点，每个所述基准点对应地配置有一个所述定焦距相机。3.根据权利要求2所述的基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，所述两个基准点相对于所述待换电车辆的长度方向的对称轴对称设置。4.根据权利要求2或3所述的基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，“基于所述基准点的标准图像和所述实际图像，确定所述待换电车辆的偏移类型”的步骤进一步包括：基于所述标准图像和所述实际图像，确定每个所述基准点的标准位置与该基准点的实际位置的相对位置关系；当两个所述基准点的实际位置在所述待换电车辆的宽度方向上都位于对应的标准位置的同一侧时，确定所述待换电车辆的偏移类型为水平偏移；否则，确定所述待换电车辆的偏移类型为高度偏移。5.根据权利要求4所述的基于定焦距相机的视觉定位换电方法，其特征在于，“基于所述偏移类型，计算所述待换电车辆需要调整的移动距离”的步骤进一步包括：当所述偏移类型为水平偏移时，采用以下公式所示的方法计算所述移动距离：其中，代表偏移类型为水平偏移时所述待换电车辆需要调整的移动距离，代表一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离，代表另一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离；并且/或者当所述偏移类型为高度偏移时，采用以下公式所示的方法计算所述移动距离：其中，代表偏移类型为高度偏移时所述待换电车辆需要调整的移动距离，代表一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的实际距离，代表另一个基准点的标准位置与该基准点的实际位置在所述宽度方向上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夹磊，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31