[发明专利]感应式非接触充电定位对准装置及其定位方法

摘要

本发明公开了一种感应式非接触充电定位对准装置，包括粗对准装置、车载电能接收装置、地面电能发射装置、超声波精确定位系统和超声波定位处理模块；粗对准装置包括前车载夜视摄像头、后车载夜视摄像头、后视镜式显示屏、前地面标识符、后地面标识符；超声波位置对正系统包括超声波发射传感器、超声波接收传感器A、超声波接收传感器B、超声波接收传感器C、超声波接收传感器D、步进电机A、步进电机B、移动平台、温度传感器；超声波位置对正处理模块包括车载处理模块和地面处理模块；感应式非接触充电定位方法，包括：步骤一：通过图像由驾驶员完成粗定位；步骤二：启动超声波定位系统；步骤三：在位置计算的基础上，移动平台对准。

主权项

感应式非接触充电定位对准装置，包括粗对准装置、车载电能接收装置、地面电能发射装置、超声波精确定位系统和超声波定位处理模块；粗对准装置包括前车载夜视摄像头、后车载夜视摄像头、后视镜式显示屏、前地面标识符、后地面标识符；前地面标识符、后地面标识符分别位于地面电能发射装置的两侧，前车载夜视摄像头、后车载夜视摄像头分别采集汽车前、后的图像，将图像传输至后视镜式显示屏，后视镜式显示屏上设有前、后标识符，当后视镜式显示屏的前、后标识符与前地面标识符、后地面标识符形成设定的几何关系时，车载电能接收装置与地面电能发射装置对齐，完成粗对准；超声波位置对正系统包括超声波发射传感器、超声波接收传感器A、超声波接收传感器B、超声波接收传感器C、超声波接收传感器D、步进电机A、步进电机B、移动平台、温度传感器；超声波发射传感器位于车载电能接收装置内部的接收线圈中心，超声波接收传感器A位于地面电能发射装置内部的发射线圈中心，超声波接收传感器B、超声波接收传感器C、超声波接收传感器D位于地面电能发射装置内部的发射线圈的同心圆上，超声波接收传感器B、超声波接收传感器C、超声波接收传感器D按照圆的内接三角形布置；地面电能发射装置位于移动平台上，移动平台采用滚珠丝杆结构，步进电机A、步进电机B分别连接在移动平台相互垂直的两条边上；温度传感器测量当前温度，以数字信号的方式传输到地面模块处理器；超声波位置对正处理模块包括车载处理模块和地面处理模块；车载处理模块包括超声波发射处理电路模块、车载通信模块、驾驶员命令输入模块、车载部分处理器、显示输出模块；车载处理模块位于车载电能接收装置上；车载通信模块通过无线与通信模块进行通讯，当装置启动时，车载通信模块将车载部分处理器输出的信号传输至地面通信模块，地面通信模块将信号输出至地面部分微处理器，将超声波地面处理模块唤醒；在定位过程中，地面通信模块将实时位置信息反馈至车载通信模块，用以判断是否完成定位对准，此位置信息还通过显示输出模块输出至后视镜式显示屏，用来实时观察其位置；当装置位置对正完成，地面通信模块将已经对准的信息反馈至车载通 信模块；车载部分处理器产生超声波脉冲信号，超声波脉冲信号通过超声波发射处理电路模块进行电压放大、电流放大，驱动超声波发射传感器产生超声波信号；驾驶员命令输入模块用来将驾驶员的启动/停止控制命令输入至车载部分处理器；显示输出模块将用于与地面图像匹配的图像传输至后视镜式显示屏；地面处理模块包括地面通信模块、超声波接收处理电路模块A、超声波接收处理电路模块B、超声波接收处理电路模块C、超声波接收处理电路模块D、地面部分处理器、电机驱动模块；地面处理模块位于地面电能发射装置上；超声波发射传感器发出超声波信号，超声波接收传感器A、超声波接收传感器B、超声波接收传感器C、超声波接收传感器D分别接收超声波信号，分别将接收到的超声波信号输出至超声波接收处理电路模块A、超声波接收处理电路模块B、超声波接收处理电路模块C、超声波接收处理电路模块D，超声波接收处理电路模块A、超声波接收处理电路模块B、超声波接收处理电路模块C、超声波接收处理电路模块D分别得到一个低电平信号，该信号的下降沿代表了接收时间点，将得到的信号输出至地面部分处理器，地面部分处理器对从超声波接收处理电路模块A、超声波接收处理电路模块B、超声波接收处理电路模块C、超声波接收处理电路模块D输入的信号进行处理，通过DTOA算法计算移动平台当前位置，加入温度信号进行补偿，在计算移动平台位置的基础上，得出移动平台所需位移方向，并由此发出控制信号至电机驱动模块，电机驱动模块根据控制信号分别驱动步进电机A、步进电机B动作，使得移动平台移动，实现对准；对准判断标准为，此时移动平台到达车载电能接收线圈正下方的位置，计算所需位移为零。