專利名稱：電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)及導(dǎo)引方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛導(dǎo)引系統(tǒng)及導(dǎo)引方法，具體涉及一種基于RFID技術(shù)和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)的電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法。
背景技術(shù)：
作為一種可以取代傳統(tǒng)動(dòng)力汽車的新興能源運(yùn)載工具，電動(dòng)汽車的發(fā)展越來(lái)越受到政府和企業(yè)的重視，在該領(lǐng)域投入的人力、物力和財(cái)力也越來(lái)越大，引領(lǐng)汽車行業(yè)走向了新的發(fā)展方向。在電動(dòng)汽車的實(shí)際應(yīng)用中，為方便使用而主要采取換電為主的方式，電動(dòng)汽車進(jìn)入到充換電站后需要自行行駛到換電位上由機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)力電池的更換工作，如何實(shí)現(xiàn)車輛在充換電站內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)航、如何使車輛準(zhǔn)確地?？吭趽Q電位置上已成為急待解決的問(wèn)題。 在本領(lǐng)域中，申請(qǐng)?zhí)枮?010105^873. 1的發(fā)明專利公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車充電預(yù)定與導(dǎo)航系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了車輛從道路到充換電站的GPS導(dǎo)航，但缺少充換電站內(nèi)行駛路線的導(dǎo)引和車輛在充換電位上精確停車位置的導(dǎo)引，無(wú)法確保車輛在站內(nèi)的行駛安全、效率和秩序，無(wú)法指揮車輛精確到達(dá)充換電位置。申請(qǐng)?zhí)枮?00710156863. 8的發(fā)明專利公布了一種基于射頻識(shí)別標(biāo)簽和視覺(jué)的自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)及其方法，它采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用于圖像處理及路徑規(guī)劃，其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備體積過(guò)大，不適于應(yīng)用到電動(dòng)汽車充換電站的導(dǎo)引系統(tǒng)中， 無(wú)法滿足本行業(yè)對(duì)導(dǎo)引系統(tǒng)的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，換電站控制中心也需要對(duì)站內(nèi)電動(dòng)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與統(tǒng)一管理，僅靠工作人員監(jiān)督或攝像頭監(jiān)控?zé)o法做到及時(shí)、全面的管理，并需要耗費(fèi)大量的人力與物力，不僅增加了運(yùn)營(yíng)成本，也會(huì)降低工作效率，不符合整個(gè)行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。目前，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法主要存在以下問(wèn)題1)采用電子指示牌的方式不僅增加了生產(chǎn)成本，也無(wú)法單獨(dú)地為每一輛車輛的行駛提供指示，無(wú)法使車輛正確行駛到指定的充換電位。2)無(wú)法實(shí)現(xiàn)充電汽車在停車位上的精確停車問(wèn)題，一般換電時(shí)要求車輛與換電機(jī)械手之間的角度不超過(guò)15°，對(duì)車輛的停放位置有嚴(yán)格要求。3)站內(nèi)所使用的攝像頭監(jiān)控方法無(wú)法詳細(xì)地統(tǒng)計(jì)各個(gè)車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)站內(nèi)車輛的實(shí)時(shí)定位監(jiān)控問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明意在解決上述技術(shù)問(wèn)題，而提供了一種基于RFID技術(shù)和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車自動(dòng)導(dǎo)航行駛的電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法。本系統(tǒng)采用圖像標(biāo)識(shí)的導(dǎo)航方式和RFID標(biāo)識(shí)的定位方式，提高了定位精度和車輛導(dǎo)引的效率，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車在充電位或換電位上的快速準(zhǔn)確?？?，為電動(dòng)汽車充換電站的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法，所述導(dǎo)引系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、 一個(gè)或多個(gè)車載終端和一個(gè)或多個(gè)地面標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器，所述監(jiān)控服務(wù)器分別與無(wú)線通訊模塊I、路徑規(guī)劃模塊、電子地圖模塊和車牌讀取模塊連接；所述車載終端包括中央控制處理單元，所述中央控制處理單元分別與RFID模塊、圖像采集模塊、視頻編碼模塊、車輛數(shù)據(jù)采集模塊、車輛控制模塊、顯示模塊、GPS模塊、無(wú)線通訊模塊II、電源模塊、存儲(chǔ)模塊連接；所述地面標(biāo)識(shí)包括圖像標(biāo)識(shí)線和RFID標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心和車載終端通過(guò)無(wú)線通訊模塊I和無(wú)線通訊模塊II進(jìn)行通信；其特征在于，所述導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法包括以下步驟1)車輛信息讀取、處理；電動(dòng)汽車進(jìn)入充換電站后，車牌讀取模塊讀取進(jìn)站車輛的車牌信息，傳送到監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器對(duì)車牌信息進(jìn)行處理，并將車牌信息進(jìn)行存儲(chǔ)以便進(jìn)行歸檔統(tǒng)計(jì)；2)路徑規(guī)劃、地圖信息回傳；由監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)路徑規(guī)劃模塊進(jìn)行路徑規(guī)劃后將規(guī)劃后的路徑信息及電子地圖模塊中的相關(guān)地圖信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊I發(fā)送至車載終端中的無(wú)線通訊模塊II，通過(guò)無(wú)線通訊模塊II將接收信息傳送至中央控制處理單元；3)視覺(jué)導(dǎo)航；由圖像采集模塊采集圖像導(dǎo)引標(biāo)識(shí)信息后傳送至視頻編碼模塊壓縮編碼后上傳至中央控制處理單元，由中央控制處理單元進(jìn)行處理后通過(guò)車輛控制模塊控制車輛的運(yùn)行，同時(shí)以圖像形式輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；GPS模塊采集車輛的GPS定位信息、車輛數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛電池信息、避障信息后傳送至中央控制處理單元處理后經(jīng)無(wú)線通訊模塊II發(fā)送到監(jiān)控中心同時(shí)通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，由電源模塊為車載終端提供電力，存儲(chǔ)模塊保存采集數(shù)據(jù)及處理結(jié)果和相關(guān)命令；4)RFID定位充電、換電；到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的RFID點(diǎn)后，車載終端提示充電或換電目標(biāo)點(diǎn)位置到，電動(dòng)汽車開(kāi)始充電或者換電。所述圖像采集模塊的圖像采集方法是基于視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，采用Hough變換法提取所采集到的引導(dǎo)線圖像信息，根據(jù)提邊后的二值圖數(shù)據(jù)在其上擬合出一條相對(duì)較好的直線作為車輛運(yùn)行的標(biāo)識(shí)線，并由中央控制處理單元根據(jù)提取后的標(biāo)識(shí)線斜率信息控制和矯正車輛的運(yùn)行方向。下面首先結(jié)合本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系說(shuō)明導(dǎo)引系統(tǒng)的工作原理一種電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心、一個(gè)或多個(gè)車載終端和一個(gè)或多個(gè)地面標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器，所述監(jiān)控服務(wù)器分別與無(wú)線通訊模塊I、路徑規(guī)劃模塊、電子地圖模塊和車牌讀取模塊連接；所述車載終端包括中央控制處理單元，所述中央控制處理單元分別與RFID模塊、圖像采集模塊、視頻編碼模塊、車輛數(shù)據(jù)采集模塊、車輛控制模塊、顯示模塊、GPS模塊、無(wú)線通訊模塊II、電源模塊、存儲(chǔ)模塊連接；所述地面標(biāo)識(shí)包括圖像標(biāo)識(shí)線和RFID標(biāo)識(shí)。所述監(jiān)控中心和車載終端通過(guò)無(wú)線通訊模塊I 和無(wú)線通訊模塊II進(jìn)行通信，無(wú)線通訊模塊I和無(wú)線通訊模塊II均為GPRS或3G移動(dòng)通信模塊。在上述車載終端中，RFID模塊為系統(tǒng)提供RFID導(dǎo)航信息，圖像采集模塊提供圖像導(dǎo)航信息，視頻編碼模塊提供圖像處理功能，車輛數(shù)據(jù)采集模塊提供車輛運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，車輛控制模塊提供車輛控制功能，顯示模塊提供顯示功能，GPS模塊提供GPS定位信息，無(wú)線通訊模塊II提供無(wú)線通訊功能，電源模塊提供電源，存儲(chǔ)模塊提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，中央控制處理單元連接于各功能單元之間。在上述監(jiān)控中心中，無(wú)線通訊模塊I提供無(wú)線通訊功能，路徑規(guī)劃模塊提供行駛路徑規(guī)劃，電子地圖模塊提供電子地圖信息和車牌讀取模塊讀取車輛車牌信息，監(jiān)控服務(wù)器連接于各功能單元之間。上述車載終端的中央控制處理單元，采用ARM9作為嵌入式處理器。它通過(guò)RS232 接口分別與RFID模塊、GPS模塊連接。上述圖像采集模塊與視頻編碼模塊連接，采集的圖像經(jīng)過(guò)視頻壓縮編碼后，輸出至中央控制處理單元進(jìn)行圖像處理。上述車輛數(shù)據(jù)采集模塊與中央控制處理單元采用CAN總線連接，車輛數(shù)據(jù)采集模塊還通過(guò)CAN總線與車輛的電池監(jiān)控裝置、電控監(jiān)控裝置連接。上述車輛控制模塊與中央控制處理單元采用CAN總線連接， 車輛控制模塊還通過(guò)CAN總線與車輛的主控監(jiān)控裝置連接。上述顯示模塊包括IXD顯示器、觸摸屏、指示燈中的至少一種以及必要時(shí)包括按鍵，用于顯示中央控制處理單元的輸出數(shù)據(jù)，并提供操作命令輸入功能，并且該顯示模塊通過(guò)IO接口、VGA接口或RS232方式與中央控制處理單元進(jìn)行通信連接。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，RFID模塊采集道路標(biāo)線上的RFID信息，并傳送至中央控制處理單元經(jīng)處理后通過(guò)車輛控制模塊控制車輛的前進(jìn)/轉(zhuǎn)向/倒退 /停止。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，圖像采集模塊采用CCD數(shù)碼攝像機(jī)， 采集道路標(biāo)線上的圖像標(biāo)識(shí)信息，并傳送至視頻編碼模塊編碼后上傳至中央控制處理單元經(jīng)處理后根據(jù)車輛與引導(dǎo)線的角度差數(shù)據(jù)調(diào)整電動(dòng)汽車的前進(jìn)角度。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，車輛數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)CAN總線連接電池監(jiān)控裝置和電控監(jiān)控裝置，采集充電電池的運(yùn)行參數(shù)及車輛的整體運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳送至中央控制處理單元。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，車輛控制模塊通過(guò)CAN總線連接主控監(jiān)控裝置，讀取車輛運(yùn)行參數(shù)后傳送至中央控制處理單元，并根據(jù)中央控制處理單元的指令控制車輛的運(yùn)行。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，顯示模塊用于顯示圖像采集模塊采集到的圖像信息、中央控制處理單元發(fā)出的提示信息、輸入操作命令及由無(wú)線通訊模塊II所接收到的監(jiān)控中心發(fā)送的路徑指示信息。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，GPS模塊用于接收GPS定位信息并傳送至中央控制處理單元。上述圖像標(biāo)識(shí)線為鋪設(shè)在站內(nèi)道路上的兩條黑白色、平行的連續(xù)導(dǎo)引帶。上述RFID標(biāo)識(shí)為鋪設(shè)在站內(nèi)道路上的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽，配合圖像標(biāo)識(shí)線，在道路的拐彎處及充電位的停車位置處重點(diǎn)鋪設(shè)。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，無(wú)線通訊模塊II用于向監(jiān)控中心發(fā)送由中央控制處理單元處理后的采集信息、行駛信息及車輛運(yùn)行參數(shù)，并接收監(jiān)控中心發(fā)送的指令信息、地圖信息、路徑指示信息。
車載終端所采用的圖像采集模塊的圖像采集方法是基于視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，采用 Hough變換法提取所采集到的引導(dǎo)線圖像信息，根據(jù)提邊后的二值圖數(shù)據(jù)在其上擬合出一條相對(duì)較好的直線作為車輛運(yùn)行的標(biāo)識(shí)線，由中央控制處理單元根據(jù)提取后的標(biāo)識(shí)線斜率信息控制和矯正車輛的運(yùn)行方向，該算法受噪聲點(diǎn)的干擾較小、識(shí)別速度快，并且該方法的成本較低、安裝方法靈活簡(jiǎn)便，適于廣泛應(yīng)用在換電站的道路上，以指引電動(dòng)汽車正確行駛到指定的充電位或換電位。其中Hough變換的識(shí)別算法來(lái)自于David G. Lowe于2004年在 ((International Journal of Computer Vision〉〉上發(fā)表的"Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints，，。車載終端所采用的RFID模塊基于RFID技術(shù)，通過(guò)RFID閱讀器讀取標(biāo)識(shí)線中的RFID標(biāo)識(shí)，其中包含充電位號(hào)信息、彎道標(biāo)志信息和起停加減速標(biāo)志信息，傳送至中央控制處理單元處理后根據(jù)標(biāo)識(shí)信息控制車輛的運(yùn)行。該方法可靠性高，能夠工作在溫度-40°C 85°C之間的外部環(huán)境中，防水、防沖擊、高抗干擾，安裝方便簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)讀取，并且檢測(cè)點(diǎn)也不易遭到破壞，為本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之一。根據(jù)上述導(dǎo)引系統(tǒng)，電動(dòng)汽車充換電站車輛的導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法包括以下步驟(1)、車輛信息讀取、處理。電動(dòng)汽車進(jìn)入充換電站后，車牌讀取模塊讀取進(jìn)站車輛的車牌信息，傳送到監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器對(duì)車牌信息進(jìn)行處理，并將車牌信息進(jìn)行存儲(chǔ)以便進(jìn)行歸檔統(tǒng)計(jì)。(2)、路徑規(guī)劃、地圖信息回傳。由監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)路徑規(guī)劃模塊進(jìn)行路徑規(guī)劃后將規(guī)劃后的路徑信息及電子地圖模塊中的相關(guān)地圖信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊I發(fā)送至車載終端中的無(wú)線通訊模塊II，通過(guò)無(wú)線通訊模塊II將接收信息傳送至中央控制處理單元。(3)、視覺(jué)導(dǎo)航由圖像采集模塊采集圖像導(dǎo)引標(biāo)識(shí)信息后傳送至視頻編碼模塊壓縮編碼后上傳至中央控制處理單元，由中央控制處理單元進(jìn)行處理后通過(guò)車輛控制模塊控制車輛的運(yùn)行，同時(shí)以圖像形式輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；GPS模塊采集車輛的GPS定位信息、車輛數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛電池信息、避障信息后傳送至中央控制處理單元處理后經(jīng)無(wú)線通訊模塊II發(fā)送到監(jiān)控中心同時(shí)通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，由電源模塊為車載終端提供電力，存儲(chǔ)模塊保存采集數(shù)據(jù)及處理結(jié)果和相關(guān)命令。(4)、RFID定位充電、換電到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的RFID點(diǎn)后，車載終端提示充電或換電目標(biāo)點(diǎn)位置到，電動(dòng)汽車開(kāi)始充電或者換電。本發(fā)明的有益效果是1、采用圖像標(biāo)識(shí)的導(dǎo)航方式，導(dǎo)引路徑設(shè)置和變更簡(jiǎn)單方便，成本低，易維護(hù)，提高了系統(tǒng)對(duì)圖像信息的抗干擾性，具有信號(hào)強(qiáng)度高、抗干擾性好、適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；2、采用RFID標(biāo)識(shí)的定位方式，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車在充電位或換電位上的精確定位
和?？?。3、采用RFID導(dǎo)航和圖像識(shí)別導(dǎo)航相結(jié)合的方式，提高了車輛導(dǎo)引的效率，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車在充電位或換電位上的快速準(zhǔn)確?？浚瑸殡妱?dòng)汽車充換電站的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。


圖1為本發(fā)明的電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的流程示意圖；圖3為本發(fā)明的電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向示意圖。圖1中1.監(jiān)控中心101.監(jiān)控服務(wù)器，102.無(wú)線通訊模塊I，103.路徑規(guī)劃模塊， 104.電子地圖模塊，105.車牌讀取模塊；2.車載終端201.中央控制處理單元，202.無(wú)線通訊模塊II，203.車輛數(shù)據(jù)采集模塊，204.顯示模塊，205.車輛控制模塊，206.圖像采集模塊，207. RFID模塊，208.電源模塊，209.存儲(chǔ)模塊，210. GPS模塊，211.視頻編碼模塊；3.地面標(biāo)識(shí)301.圖像標(biāo)識(shí)線，302. RFID標(biāo)識(shí)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中，一種電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心1、一個(gè)或多個(gè)車載終端2和一個(gè)或多個(gè)地面標(biāo)識(shí)3 ；所述監(jiān)控中心1包括監(jiān)控服務(wù)器101，所述監(jiān)控服務(wù)器 101分別與無(wú)線通訊模塊I 102、路徑規(guī)劃模塊103、電子地圖模塊104和車牌讀取模塊105 連接；所述車載終端2包括中央控制處理單元201，所述中央控制處理單元分別與RFID模塊207、圖像采集模塊206、視頻編碼模塊211、車輛數(shù)據(jù)采集模塊203、車輛控制模塊205、顯示模塊204、GPS模塊210、無(wú)線通訊模塊II 202、電源模塊208、存儲(chǔ)模塊209連接；所述地面標(biāo)識(shí)3包括圖像標(biāo)識(shí)線301和RFID標(biāo)識(shí)302。所述監(jiān)控中心1和車載終端2通過(guò)無(wú)線通訊模塊1102和無(wú)線通訊模塊II 202進(jìn)行通信，無(wú)線通訊模塊I 102和無(wú)線通訊模塊II 202均為GPRS或3G移動(dòng)通信模塊。在上述電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)中，RFID模塊207與中央控制處理單元 201采用RS232接口連接，圖像采集206與視頻編碼模塊211連接，視頻編碼模塊2211與中央控制處理單元201通過(guò)RJ45接口連接，車輛數(shù)據(jù)采集模塊203與中央控制處理單元201 采用CAN總線連接，車輛控制模塊205與中央控制處理單元201采用CAN總線連接，顯示模塊204與中央控制處理單元201采用IO總線連接，GPS模塊210與中央控制處理單元201 采用RS232接口連接，無(wú)線通訊模塊II202與中央控制處理單元201采用串口或USB接口連接。RFID模塊207包括RFID閱讀器，通過(guò)安裝在電動(dòng)汽車前部的RFID閱讀器采集道路標(biāo)線上的電子標(biāo)簽信息，并傳送至中央控制處理單元201經(jīng)處理后控制車輛的前進(jìn)/轉(zhuǎn)
向/倒退/停止。圖像采集模塊206采用CXD攝像機(jī)，采集到道路標(biāo)線上的原始標(biāo)識(shí)圖像后傳送至視頻編碼模塊211對(duì)圖像進(jìn)行圖像-路徑處理，傳送至中央控制處理單元201經(jīng)處理后根據(jù)車輛與引導(dǎo)線的角度差數(shù)據(jù)調(diào)整電動(dòng)汽車的前進(jìn)角度。車輛數(shù)據(jù)采集模塊203通過(guò)CAN總線連接電池監(jiān)控裝置，采集充電電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳送至中央控制處理單元201。車輛控制模塊205通過(guò)CAN總線連接主控監(jiān)控裝置，讀取車輛運(yùn)行參數(shù)后傳送至中央控制處理單元201，并根據(jù)中央控制處理單元201的指令控制車輛的運(yùn)行。顯示模塊204用于顯示圖像采集模塊206采集到的圖像信息、中央控制處理單元 201發(fā)出的提示信息、輸入操作命令及由無(wú)線通訊模塊II202所接收到的監(jiān)控中心發(fā)送的路徑指示信息。GPS模塊210用于接收GPS定位信息并傳送至中央控制處理單元201。無(wú)線通訊模塊II 202用于向監(jiān)控中心發(fā)送由中央控制處理單元201處理后的采集信息、行駛信息及車輛運(yùn)行參數(shù)，并接收由監(jiān)控中心的無(wú)線通訊模塊I 102發(fā)送的相關(guān)指令信息、路徑指示信息。圖像采集模塊206為C⑶攝像機(jī)，安裝在車輛正前面，通過(guò)它讀取地面上的圖像標(biāo)識(shí)線后傳送至視頻編碼模塊211，將標(biāo)識(shí)線圖像進(jìn)行編碼處理后傳送至中央控制處理單元 201，采用邊緣提取方法提取出標(biāo)識(shí)線圖像、采用Hough變換法提取標(biāo)識(shí)線圖像點(diǎn)集，根據(jù)提邊后的二值圖數(shù)據(jù)在其上擬合出一條相對(duì)較好的直線作為車輛運(yùn)行的標(biāo)識(shí)線，由中央控制處理單元201根據(jù)提取后的標(biāo)識(shí)線斜率信息控制和矯正車輛的運(yùn)行方向，該算法受噪聲點(diǎn)的干擾較小、識(shí)別速度快，并且該方法的成本較低、安裝方法靈活簡(jiǎn)便，適于廣泛應(yīng)用在換電站的道路上，以指引電動(dòng)汽車正確行駛到指定的換電位。RFID模塊302基于RFID技術(shù)，通過(guò)RFID閱讀器讀取RFID標(biāo)識(shí)，其中包含充電工位號(hào)方向信息、行駛路線標(biāo)志信息和加速、減速、轉(zhuǎn)向、停車標(biāo)志信息，傳送至中央控制處理單元201處理，并與電子地圖信息相對(duì)照，根據(jù)路徑的存在信息及偏移信息調(diào)整車輛的運(yùn)行；當(dāng)車輛駛?cè)氤潆娢换驌Q電位后，通過(guò)讀取地面的RFID信息與圖像標(biāo)識(shí)線信息提示駕駛員精確的?？孔鴺?biāo)。該方法高可靠性，能夠工作在溫度-40°C 85°C之間的外部環(huán)境中，防水、防沖擊、高抗干擾，安裝方便簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)讀取，并且檢測(cè)點(diǎn)也不易遭到破壞， 為本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之一。圖像標(biāo)識(shí)線301為鋪設(shè)在站內(nèi)道路上的兩條黑白色、平行的連續(xù)導(dǎo)引帶。RFID標(biāo)識(shí)302為射頻電子標(biāo)簽，配合圖像標(biāo)識(shí)線301進(jìn)行鋪設(shè)，在行駛路線中關(guān)鍵的轉(zhuǎn)彎處、停車處和其它關(guān)鍵位置安裝，其中記錄著電動(dòng)汽車行駛到該位置的控制參數(shù)，包括運(yùn)行速度、方向、轉(zhuǎn)向、行駛路線信息、所能到達(dá)的目標(biāo)信息等。對(duì)照?qǐng)D2、3的示意圖，電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的工作流程如下由車牌讀取模塊105讀取進(jìn)站車輛的車牌信息后傳送到監(jiān)控服務(wù)器101，監(jiān)控服務(wù)器101對(duì)車牌信息進(jìn)行處理，并將車牌信息進(jìn)行存儲(chǔ)以便進(jìn)行歸檔統(tǒng)計(jì)；由監(jiān)控服務(wù)器101通過(guò)路徑規(guī)劃模塊103進(jìn)行路徑規(guī)劃后將路徑信息及電子地圖模塊104中的相關(guān)地圖信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊I 102發(fā)送至車載終端2中的無(wú)線通訊模塊 II 202，通過(guò)無(wú)線通訊模塊II 202將接收信息傳送至中央控制處理單元201 ；由RFID模塊207采集RFID定位標(biāo)識(shí)信息、由圖像采集模塊206采集圖像導(dǎo)引標(biāo)識(shí)信息后傳送至視頻編碼模塊211編碼后上傳至中央控制處理單元201，由中央控制處理單元201進(jìn)行處理后通過(guò)車輛控制模塊205控制車輛的運(yùn)行，同時(shí)以圖像形式輸出至顯示模塊204進(jìn)行顯示，GPS模塊210采集車輛的GPS定位信息、車輛數(shù)據(jù)采集模塊203采集車輛電池信息后傳送至中央控制處理單元201處理后經(jīng)無(wú)線通訊模塊II 209發(fā)送到監(jiān)控中心同時(shí)通過(guò)顯示模塊204進(jìn)行顯示，由電源模塊208為車載終端提供電力，存儲(chǔ)模塊209保存采集數(shù)據(jù)及處理結(jié)果和相關(guān)命令。
到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的RFID點(diǎn)后，車載終端提示到達(dá)充電或換電目標(biāo)點(diǎn)位置，電動(dòng)汽車開(kāi)始充電或者換電。盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行各種形式上的修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法，所述導(dǎo)引系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、一個(gè)或多個(gè)車載終端和一個(gè)或多個(gè)地面標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器，所述監(jiān)控服務(wù)器分別與無(wú)線通訊模塊I、路徑規(guī)劃模塊、電子地圖模塊和車牌讀取模塊連接；所述車載終端包括中央控制處理單元，所述中央控制處理單元分別與RFID模塊、圖像采集模塊、視頻編碼模塊、車輛數(shù)據(jù)采集模塊、車輛控制模塊、顯示模塊、GPS模塊、無(wú)線通訊模塊II、電源模塊、存儲(chǔ)模塊連接；所述地面標(biāo)識(shí)包括圖像標(biāo)識(shí)線和RFID標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心和車載終端通過(guò)無(wú)線通訊模塊I和無(wú)線通訊模塊II進(jìn)行通信；其特征在于，所述導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法包括以下步驟1)車輛信息讀取、處理；電動(dòng)汽車進(jìn)入充換電站后，車牌讀取模塊讀取進(jìn)站車輛的車牌信息，傳送到監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控服務(wù)器對(duì)車牌信息進(jìn)行處理，并將車牌信息進(jìn)行存儲(chǔ)以進(jìn)行歸檔統(tǒng)計(jì)。2)路徑規(guī)劃、地圖信息回傳；由監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)路徑規(guī)劃模塊進(jìn)行路徑規(guī)劃后將規(guī)劃后的路徑信息及電子地圖模塊中的相關(guān)地圖信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊I發(fā)送至車載終端中的無(wú)線通訊模塊II，通過(guò)無(wú)線通訊模塊II將接收信息傳送至中央控制處理單元。3)視覺(jué)導(dǎo)航；由圖像采集模塊采集圖像導(dǎo)引標(biāo)識(shí)信息后傳送至視頻編碼模塊壓縮編碼后上傳至中央控制處理單元，由中央控制處理單元進(jìn)行處理后通過(guò)車輛控制模塊控制車輛的運(yùn)行，同時(shí)以圖像形式輸出至顯示模塊進(jìn)行顯示；GPS模塊采集車輛的GPS定位信息、車輛數(shù)據(jù)采集模塊采集車輛電池信息、避障信息后傳送至中央控制處理單元處理后經(jīng)無(wú)線通訊模塊II 發(fā)送到監(jiān)控中心同時(shí)通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，由電源模塊為車載終端提供電力，存儲(chǔ)模塊保存采集數(shù)據(jù)及處理結(jié)果和相關(guān)命令。4)RFID定位充電、換電；到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的RFID點(diǎn)后，車載終端提示到達(dá)充電或換電目標(biāo)點(diǎn)位置，電動(dòng)汽車開(kāi)始充電或者換電。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)引方法，其特征在于，所述圖像采集模塊的圖像采集方法是基于視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，采用Hough變換法提取所采集到的引導(dǎo)線圖像信息，根據(jù)提邊后的二值圖數(shù)據(jù)在其上擬合出一條相對(duì)較好的直線作為車輛運(yùn)行的標(biāo)識(shí)線，并由中央控制處理單元根據(jù)提取后的標(biāo)識(shí)線斜率信息控制和矯正車輛的運(yùn)行方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車充換電站車輛導(dǎo)引系統(tǒng)的導(dǎo)引方法，其中導(dǎo)引系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、一個(gè)或多個(gè)車載終端和一個(gè)或多個(gè)地面標(biāo)識(shí)；所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控服務(wù)器；所述車載終端包括中央控制處理單元，所述中央控制處理單元分別與RFID模塊、圖像采集模塊、視頻編碼模塊、車輛數(shù)據(jù)采集模塊、車輛控制模塊、顯示模塊、GPS模塊、無(wú)線通訊模塊II、電源模塊、存儲(chǔ)模塊連接；所述地面標(biāo)識(shí)包括圖像標(biāo)識(shí)線和RFID標(biāo)識(shí)。導(dǎo)引方法包括以下步驟1)車輛信息讀取、處理；2)路徑規(guī)劃、地圖信息回傳；3)視覺(jué)導(dǎo)航；4)RFID定位充電、換電。本系統(tǒng)采用圖像標(biāo)識(shí)的導(dǎo)航方式和RFID標(biāo)識(shí)的定位方式，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車在充電位或換電位上的快速準(zhǔn)確?？?，為電動(dòng)汽車充換電站的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
文檔編號(hào)G06K9/00GK102508489SQ201110289708
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者何健, 孫術(shù)偉, 邵曉東, 魏洪昌, 黃倩 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司臨沂供電公司