CN106143179A - 用于定位相对于另一物体运动的物体的成像*** - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于定位相对于另一物体运动的物体的成像***。电动车辆和插电式混合动力电动车辆包括可再充电的牵引电池。自动车辆充电***被配置为在操作者介入最少的情况下为牵引电池充电。车辆充电***包括至少一个轮胎垫，所述至少一个轮胎垫包括多个压力感应传感器，所述多个压力感应传感器被布置在所述轮胎垫的已知位置并输出具有指示由轮胎施加在已知位置上的压力的幅值的信号。车辆充电***还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为接收信号并根据来源于信号的轮胎在轮胎垫上的位置控制发送线圈的运动。已知位置通常可在整个轮胎垫上均匀地布置或不均匀地布置。轮胎垫可包括轮胎停止机构以限制轮胎在一个方向上的运动。

Description

用于定位相对于另一物体运动的物体的成像***
技术领域
本申请总体上涉及用于定位相对于另一物体运动的物体的成像***，例如，使用叠加的图像来定位车辆以用于充电。
背景技术
电动车辆(EV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)利用存储于牵引电池中的能量来提供纯电动可行驶里程。车辆充电站可可被用于将能量提供给牵引电池。车辆充电站可提供将能量从电源传送至车辆的牵引电池的接口。接口可导电地或感应地传送能量。导电接口可包括***车辆的兼容的插座的插头。车辆操作者通常必须执行手动操作以将插头***插座。感应充电***可包括用电流激励的主充电线圈。主充电线圈使得在副充电线圈中产生可用于为电池充电的电流。
发明内容
在至少一个实施例中，提供了一种用于定位车辆的***。所述***可包括一个或更多个相机，所述一个或更多个相机被配置为提供车辆的占用空间以外的区域的图像流。所述***还可包括控制器，所述控制器被配置为从所述一个或更多个相机接收所述图像流，利用车辆接收线圈符号和发送线圈符号来添加(augment)至所述图像流中以产生添加的图像流，并将所述添加的图像流发送至车辆显示器。
所述添加的图像流还可包括代表所述车辆的位置的车辆符号，并且所述车辆接收线圈符号可位于所述车辆符号内。在一个实施例中，所述车辆接收线圈符号代表车辆无线能量接收线圈的位置，所述发送线圈符号代表无线能量发送线圈的位置。当所述车辆接收线圈符号与所述发送线圈符号在所述添加的图像流中重叠时，所述车辆无线能量接收线圈可被对齐以从所述无线能量发送线圈接收无线能量。所述无线能量发送线圈的位置可基于在所述图像流中检测到的目标的位置。
在一个实施例中，所述目标和所述无线能量发送线圈之间的预定相对位置可被存储于连接至所述控制器的存储器中。所述控制器可被配置为：从所述无线能量发送线圈或所述无线能量发送线圈的封装无线接收所述目标和所述无线能量发送线圈之间的预定相对位置。所述无线能量发送线圈的位置可基于在所述图像流中对所述无线能量发送线圈的检测。当所述无线能量发送线圈在所述一个或更多个相机的视野中时，所述无线能量发送线圈的位置可基于第一数据集，当所述无线能量发送线圈脱离所述一个或更多个相机的视野时，所述无线能量发送线圈的位置可基于第二数据集。所述第一数据集可包括基于在所述图像流中对所述无线能量发送线圈的检测的所述车辆和所述无线能量发送线圈之间的相对位置，所述第二数据集可包括车辆速度和方向数据。
在至少一个实施例中，提供了一种定位车辆的方法。所述方法可包括由一个或更多个可见光车辆相机产生车辆的占用空间以外的区域的图像流。所述方法还可包括利用车辆接收线圈符号和发送线圈符号来添加至所述图像流以产生添加的图像流。所述添加的图像流可被显示在车辆显示器上。
所述添加的图像流还可包括代表所述车辆的位置的车辆符号，并且所述车辆接收线圈符号可位于所述车辆符号内。所述车辆接收线圈符号可代表车辆无线能量接收线圈的位置，所述发送线圈符号可代表无线能量发送线圈的位置。所述方法还可包括操作所述车辆使得所述车辆接收线圈符号与所述发送线圈符号在所述添加的图像流中重叠。所述方法可包括在所述图像流中检测目标，并使所述无线能量发送线圈的位置基于所述目标的位置。在一个实施例中，所述无线能量发送线圈的位置基于所述目标和所述无线能量发送线圈之间的预定相对位置。在另一个实施例中，所述车辆从所述无线能量发送线圈或所述无线能量发送线圈的封装接收所述预定相对位置。所述方法可包括在所述图像流中检测无线能量发送线圈并使所述无线能量发送线圈的位置基于所述检测。
在一个实施例中，当所述无线能量发送线圈在所述一个或更多个相机的视野内时，使所述无线能量发送线圈的位置基于第一数据集，当所述无线能量发送线圈脱离所述一个或更多个相机的视野或被视野中的其它物体遮挡时，使所述无线能量发送线圈的位置基于第二数据集。所述第一数据集可包括基于在所述图像流中对所述无线能量发送线圈的检测的所述车辆和所述无线能量发送线圈之间的相对位置，所述第二数据集可包括车辆速度和方向数据。
在至少一个实施例中，提供了一种用于定位车辆的***。所述***可包括一个或更多个可见光相机和控制器，所述一个或更多个可见光相机被配置为提供车辆的占用空间以外的区域的图像流。所述控制器可被配置为从所述一个或更多个相机接收所述图像流，利用车辆接收线圈定位符号、发送线圈定位符号和车辆定位符号来添加至所述图像流以产生添加的图像流，并将所述添加的图像流发送至车辆显示器。所述车辆接收线圈定位符号位于所述车辆定位符号内。
在一个实施例中，当所述车辆接收线圈定位符号与所述发送线圈定位符号在所述添加的图像流中重叠时，车辆无线能量接收线圈被对齐以使以90％或更大比例的最大充电效率来从无线能量发送线圈接收无线能量。
附图说明
图1是根据实施例的示出动力传动***和能量存储组件的混合动力车辆的示意图；
图2A示出了在停车事件期间在时间1时的提供至车辆显示器的添加的图像流的图解示例；
图2B示出了在停车事件期间在时间2时的提供至车辆显示器的添加的图像流的图解示例；
图2C示出了在停车事件期间在时间3时的提供至车辆显示器的添加的图像流的图解示例；
图2D示出了在停车事件期间在时间4时的提供至车辆显示器的添加的图像流的图解示例；
图3是根据实施例的提供至车辆显示器的添加的图像流的图解示例，其中，所述车辆显示器包括示出两个不同的视图的分区屏幕；
图4A是可用于与无线能量发送线圈相关的目标的形状的示例；
图4B是可用于与无线能量发送线圈相关的目标的形状的示例；
图4C是可用于与无线能量发送线圈相关的目标的形状的示例；
图4D是可用于与无线能量发送线圈相关的目标的形状的示例。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种可替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图说明和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中说明的特征组合以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式。
图1描述了插电式混合动力电动车辆(PHEV)的实施例。尽管以下描述的车辆是PHEV，但公开的***还可用于纯电动车辆或非插电式混合动力电动车辆。插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接至混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机运转。此外，混合动力传动装置16机械地连接至发动机18。混合动力传动装置16还被机械地连接至驱动轴20，驱动轴20机械地连接至车轮22。电机14能在发动机18开启或关闭时提供推进和减速能力。电机14还可用作发电机，并且能够通过回收在摩擦制动***中通常作为热损失掉的能量来提供燃料经济效益。电机14还可通过允许发动机18以更有效的速度运行并允许混合动力电动车辆12在特定状况下以发动机18关闭的电动模式运行而减少车辆排放。
牵引电池或电池包24储存可被电机14使用的能量。车辆电池包24可提供高电压DC输出。牵引电池24电连接至一个或更多个电力电子模块26。一个或更多个接触器42可在断开时将牵引电池24与其它组件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接到其它组件。电力电子模块26还电连接至电机14，并提供在牵引电池24和电机14之间双向传输能量的能力。例如，牵引电池24可提供DC电压，而电机14可使用三相AC电流来运转。电力电子模块26可将DC电压转换为三相AC电流以供电机14使用。在再生模式下，电力电子模块26可将来自用作发电机的电机14的三相AC电流转换为与牵引电池24兼容的DC电压。这里的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接至电机14的齿轮箱，并且发动机18可以不存在。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池24还可为其它车辆电力***提供能量。典型的***可包括DC/DC转换器模块28，DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换成与其它车辆负载兼容的低电压DC供应。其它高电压负载46(诸如，压缩机和电加热器)可在不使用DC/DC转换器模块28的情况下直接连接至高电压。低电压***可电连接至辅助电池30(例如，12V电池)。
车辆12可以是电动车辆或插电式混合动力车辆，其中，牵引电池24可由无线车辆充电***52再充电。无线车辆充电***52可包括外部电源36。外部电源36可以连接到电源插座。外部电源36可电连接至电动车辆供电设备(EVSE)38。EVES 38可提供控制器54以提供电路和控制以调节和管理电源36与车辆12之间的能量传输。外部电源36可向EVSE 38提供DC或AC电力。EVSE 38可连接至发送线圈40(或主充电线圈)以用于将能量无限传输至车辆12的接收线圈34(或副线圈)。接收线圈34可被电连接至充电器或车载电力转换模块32。接收线圈34可位于车辆12的下侧。电力转换模块32可对供应至接收线圈34的电力进行调节，以向牵引电池24提供合适的电压水平和电流水平。电力转换模块32可与EVSE 38相互作用，以协调至车辆12的电力传输。发送线圈40可通过产生围绕无线车辆充电***52的电磁场来为牵引电池24充电。当对应的接收线圈34位于无线车辆充电***52附近时，接收线圈34由于处于产生的电磁场中而接收电力。
可提供一个或更多个车轮制动器44，以使车辆12减速并阻止车辆12的运动。车轮制动器44可以是液压致动的、电力致动的或者它们的一些组合。车轮制动器44可以是制动***50的一部分。制动***50可包括其他组件以操作车轮制动器44。为简单起见，附图描绘了制动***50和一个车轮制动器44之间的单个连接。制动***50和其他车轮制动器44之间的连接被隐含。制动***50可包括控制器，以监测和协调制动***50。制动***50可监测制动组件，并控制车轮制动器44以使车辆减速。制动***50可响应于驾驶员命令，并且也可以自主操作以实现诸如稳定性控制的功能。当被其他控制器或子功能请求时，制动***50的控制器可实现施加被请求的制动力的方法。一个或更多个电力负载46可被连接至高电压总线。电力负载46可具有相关联的控制器，所述控制器适时地操作和控制电力负载46。电力负载46的示例可以是加热模块或空调模块。
无线车辆充电***52可定义用于停放车辆12以用于充电的区域(例如停车位)。所述区域可适合于为多种不同尺寸的车辆充电。无线车辆充电***52可将视觉反馈提供给车辆操作者。视觉反馈可包括一个或更多个指示器，以指示充电正在进行、充电完成或出现阻止充电的诊断状况。视觉反馈可以是在车辆外部或在车辆中的显示器的一部分。无线车辆充电***52可将充电状态信息发送至车辆12。车辆12中的操作者显示器60可将充电状态信息指示给车辆操作者。这可免除对可能是无线车辆充电***52的一部分的外部指示器的需求，并减少无线车辆充电***52占用的空间。
车辆12可包括***控制器48，***控制器48可以是控制器局域网络(CAN总线)的一部分，***控制器48可与车辆12的任何或全部其它组件通信。车辆12中的***控制器48可监测充电操作。***控制器48可计算传输的能量的量并确定是否可能传输更多的能量。预定标称能量传输量可以是已知的并且车辆控制器48可将当前能量传输与标称能量传输进行比较。车辆12可发送指示何时充电完成的信号。然后充电控制器54可使发送线圈40断电。
车辆12可包括可将图像和/或视频提供至显示器60的一个或更多个相机62。显示器60可位于车辆12的前端或中央控制台(例如，作为娱乐或导航***的补充或一部分)、位于仪表板中、位于后视镜(中央或侧面后视镜)中、作为平视显示器(HUD)或者位于任意其它显示位置。此外，在车辆中可存在多个显示器60，图像或视频可显示在显示器60中的任意一个或全部上。车辆12可包括一个或更多个前视相机64、一个或更多个后视相机66和/或一个或更多个侧视相机68。在一个实施例中，车辆12可包括前视相机64、后视相机66和两个侧视相机68。侧视相机68可位于车辆12的后视镜上。在这个实施例中，前视相机和后视相机可位于中央或大致位于中央，使得它们被置于车辆12的纵轴上或接近车辆12的纵轴。后视相机66还可作为后视相机或倒车相机以用于在倒车时帮助驾驶员。在另一个实施例中，与包括一个中间前视相机64不同，车辆12可包括两个前视相机64，其中一个位于车辆12的一侧或者接近车辆12的一侧。例如，一个前视相机64可位于车辆的每个前灯附近(例如在前灯上面或在前灯下面)。相机62可以是面向外部的相机或边界相机，使得它们面向车辆12的外侧，而不面向车辆12的内侧或下方/下侧。
由于有一个或更多个相机62，围绕车辆12的视野可被提供给驾驶员。相机62可提供包括车辆的前方、后方和/或侧方的视野。在一个实施例中，围绕车辆12的区域的360°或大致为360°的视野可被提供给驾驶员。来自相机62的图像或视频可经由显示器60(或者车辆中的多个显示器60)被提供给驾驶员。在另一个实施例中，相机62可提供至少覆盖车辆12的180°的视野(诸如，至少覆盖车辆12的前半侧或车辆12的后半侧的视野)。在至少一个实施例中，相机62是可见光相机。然而，还可考虑相机62可感测其它光谱中的光(诸如红外光)。
参照图2A-图2D，描述了成像和物体识别***。例如，所述***可被用于帮助驾驶员定位发送线圈40并将车辆12的接收线圈34定位在发送线圈40上方来为车辆的牵引电池24充电。图2A-图2D示出了可被呈现在车辆12中的一个或更多个显示器60上的叠加的或添加的图像流102的实施例。在此使用术语“图像流”以描述静态图像、一系列的静态图像、视频流或来自相机的任意其它类型的可视信息。图像流源可来自安装在车辆12上或连接至车辆12的一个或更多个相机62。添加的图像流102可包括具有附加的符号、指示符、文本、图像的源流或未在添加的源流中提供的其它可视信息。
如上所述，如图2A-图2D所示，相机62可提供围绕车辆12的360°视野。源流可包括来自一个或更多个相机62的图像源(image feeds)，所述图像源已经被组合以形成单一流。来自相机62的图像源可由控制器(诸如控制器48或***中的另一控制器(例如专用的娱乐/导航控制器))接收和处理，并被传输至显示器60。然后，控制器可处理图像流并添加可视信息以形成添加的图像流102。添加的图像流102示出了车辆12从左向右行驶，然而，所述流可示出沿任意方向行驶的车辆12。例如，如果车辆12正在“行进”，则流102可示出车辆12在垂直方向上并沿向上的方向行驶。如果车辆12正在“倒车”，则流102可示出车辆12在垂直方向上并沿向下的方向行驶。此外，组合的视频流中的视野可***作并投射在平面上以模仿俯瞰视野，或者投射在不同的3-D表面上以提供车辆周围的鸟瞰图或其它添加的透视图。
在至少一个实施例中，添加的图像流102可包括车辆12的符号或虚拟表示104。添加的流102可在由相机62提供的围绕车辆12的360°视野中将符号104定位在车辆12的当前位置。符号104还可包括接收线圈34的符号或虚拟表示106。车辆12的符号104可具有任意合适的形状。例如，符号104可以是矩形，或者符号104可以是与车辆12的形状对应的轮廓。在图2A-图2D示出的一个实施例中，符号104是车辆12的简化的俯视图。符号106可具有任意形状，所述任意形状可在视觉上与实际的接收线圈34相似或者不相似。例如，符号106可以是具有与车辆12的符号104的尺寸成比例或基本成比例的尺寸的正方形或矩形。正方形或矩形可代表接收线圈34的外壳或壳体。在一个实施例中，符号106可以是圆形，所述圆形可代表接收线圈34的外壳或壳体内的形状。符号106可位于符号104上，所处位置与在俯视图中接收线圈34在车辆12上的位置对应。
除了产生添加的图像流102，成像和物体识别***还可检测和识别来自相机62的图像流中的物体。用于从图像流中提取物体数据的参数可包括颜色通道过滤、在图像利用处理(诸如图像梯度计算)中的边缘检测和诸如用于倾斜估计的霍夫变换的算法的使用中的一种或组合。这些仅是几种可行的提取物体数据的方法，并且本领域已知的其它方法也可被使用。例如，其它方法或方式可包括追踪来自目标的红外光或其它从目标发射的信号以相对于非发光背景追踪目标。***可在来自相机62的图像流中检测和识别发送线圈40和/或目标108。目标108可以是所处位置与发送线圈40成预定义关系的二维或三维的图像或者物体。在一个实施例中，目标108可以是置于发送线圈40附近的地面或表面上的二维图像。例如，目标可以被喷涂、画、蚀刻、雕刻、印制或者以其它方式置于地面或表面上。目标还可被应用为标签。目标108可被置于例如线圈40后面、线圈40前面、线圈40旁边或位于任意其它已知位置。如这里使用的，“后面、前面、旁边”是相对于接近线圈40的车辆12的。目标108也可以是三维物体，诸如标志或独立的物体。目标108可以是具有与以上描述的二维目标的形状相同的形状的标志。与以上类似，三维目标可被置于例如线圈40后面、线圈40前面、线圈40旁边或位于任意其它已知位置。
目标108可相对于发送线圈40位于预定义或已知的位置。例如，二维目标108可位于线圈40的正后方一米处(从目标108的中心点和线圈40的中心点测量的)。可选地，三维目标108可位于线圈40后方一米处和线圈40上方一米处(也是从它们的中心点测量的)。然而，这些仅是示例，目标108和线圈40可具有任意空间关系。***可在存储器中存储目标108的大小、形状和尺寸，以及目标108和线圈40之间的空间关系。因此，一旦***检测到并识别出目标108，***就可基于已知的它们之间的空间关系来计算或确定线圈40相对于目标108的位置。目标108的大小、形状和尺寸，以及目标108和线圈40之间的空间关系还可被存储于位于发送线圈40或其外壳中的存储器中。线圈或与其连接或关联(例如在围绕线圈的外壳或封装中)的电子器件可向车辆12发送与目标108的大小、形状和尺寸，以及目标108和线圈40之间的空间关系有关的信息。这可允许车辆12先前不存储目标108的信息或消息或者目标108与发送线圈40的空间关系。信息的传输可通过任意已知的无线协议(诸如WiFi、蓝牙、NFC或其它协议)执行。
除了检测和识别线圈40和/或目标108，***还可突出显示线圈40和/或目标108或以其它方式将注意力引向线圈40和/或目标108。在一个实施例中，***可通过用指示器围绕线圈40和/或目标108来突出显示它们。指示器可具有与线圈40和/或目标108的形状相同或基本相同的形状，或者可具有相同的形状但稍大一些。例如，在图2A中，线圈40具有矩形的形状并且围绕线圈40的指示器110同样具有矩形的形状，但稍大一些。图2A中的目标108具有“T”形形状并且围绕目标108的指示器112具有相同的形状，但稍大一些。类似于符号104和106，指示器110和/或112可被添加至添加的图像流102的图像流中。指示器可具有使其相对于流的背景突出的形状或图案，或者它们可闪烁、闪光或者以其它方式为自身吸引注意力。然而，可以不需要指示器110和112，并且图2B示出了没有用于目标108的指示器112的添加的图像流102。指示器可帮助驾驶员定位线圈40和/或目标108，并有助于将车辆12定位在线圈40上方。
图2A-图2D示出了添加的图像流102的示例，其中，车辆12的驾驶员可在将车辆12停在线圈40上方的同时看到添加的图像流102。在图2A中，流102示出了车辆符号104和接收线圈符号106以及围绕车辆12的区域。发送线圈40可在来自相机62的图像中被看到，并且指示器110还使发送线圈40突出。此外，目标108可在来自相机62的图像中被看到，并且指示器112还使目标108突出。如图2B所示，随着车辆12接近线圈40并变得越来越近，发送线圈40仍在相机62的视野中，并且指示器110仍使发送线圈40突出。在图2B示出的示例中，指示器112未呈现，然而，在车辆定位处理的任何阶段期间，指示器110和/或112可被包括或不被包括。
在图2C中，随着车辆12继续接近发送线圈40，车辆的前端延伸到发送线圈40的至少一部分的上方并覆盖发送线圈40的至少一部分。在定位处理期间的特定点，车辆12将覆盖线圈40的部分或全部，使得线圈40脱离相机62的视野。在这个点处，***可包括在添加的流102中的线圈40的符号或虚拟表示114。符号114可与实际线圈40具有相似的形状或图像，或者可具有不同的形状(例如用于指示器110的形状)。符号114可以以与车辆12的符号104和/或接收线圈的符号106的颜色不同的颜色示出，使符号114可被驾驶员分辨。符号114还可闪光或闪烁(类似于指示器110和/或112)。在一个实施例中，一旦示出符号114，车辆的符号104可以是半透明的或变为半透明的。这可允许符号114突显出来并更容易被看到。符号114也可以是半透明的。在一个实施例中，用于接收线圈34的符号106可保持为实线或不透明的。
因此，如图2D所示，驾驶员可能能够操纵车辆12，使得用于接收线圈34的符号106与用于发送线圈40的符号114对齐或重叠。当符号106和符号114重叠时，线圈34和线圈40被定位使得车辆电池的无线充电可发生。可调整符号106和符号114大小和形状，使得任何充电电力均可被传输或使得至少特定量的电力可被传输。例如，为了避免低效的充电，可调整符号尺寸和形状，使得当它们重叠时电池充电至少是最大充电效率的80％。符号可被配置为确保任何期望的充电效率，诸如至少是最大充电效率的80％、85％、90％、95％、99％或100％。
符号/指示器可基于检测到和识别的发送线圈40本身的位置和/或检测到和识别的目标108的位置而生成。在至少一个实施例中，指示器110、指示器112和/或符号114可基于检测到和识别的目标108的位置而生成。如上所述，目标108可以是所处位置与发送线圈40成预定义关系的二维或三维的图像或物体。当车辆12接近发送线圈40和目标108时，目标可被一个或更多个相机62看到。例如，如果沿向前的方向接近，则至少一个前视相机64可看到目标108。如果沿向后的方向接近(例如“倒车”)，则至少一个后视相机66可看到目标108。
相机62和/或连接至相机62的控制器可被配置为检测和识别目标108。可使用学***来分析目标108的多个图像，以便“学习”从稍后呈现给***的新图像和视频流中检测和识别目标108。***还可基于检测和识别或通过利用先前描述的物体检测方案来计算/确定目标108与车辆12之间的距离和相对位置。多个不同的目标108可通过算法来分析和“学习”，使得***可检测和识别多于一个目标108的形状和大小。如上所述，目标108可具有任意形状(诸如“T”形、矩形、三角形、星形、箭头形或其它形状(示例在图4A-图4D中示出))。目标108还可具有任何合适的大小。除了大小和形状，目标108可以是任意颜色或图案的或者包括任意颜色或图案。颜色或图案可进一步在检测和识别目标108方面帮助学习算法。本领域已知的训练方法可用于识别相机视野中的目标108。使用的方法可包括用于识别给定的目标的级联的类哈尔特征(Haar-like features)(类似于用于人脸和物体检测的维奥拉-琼斯算法)。
除了检测和识别目标108，***还可在其中(例如在控制器或其它可访问的存储器中)存储了关于目标108和发送线圈40之间的相对位置的信息。取决于使用的目标108的类型，这种信息可以是二维的或三维的。例如，如果目标108被涂在与线圈40共面(或基本共面)的表面上，则可存储二维的相对位置，而如果目标108是在线圈40前方的标志，则可存储三维的相对位置。相对位置可使用笛卡尔坐标系(诸如，X-Y-Z坐标系(X轴和Y轴作为水平轴，Z轴作为垂直轴))来存储。例如，如果目标108被涂在线圈40正前方一米处的表面上，则相对位置可存储为X轴(左-右)坐标为零并且Y轴坐标为1。由于目标108通常与线圈40处于同一平面，因此Z轴的值将为0。如果目标108在一米高的标志上，则Z轴的值将为1。虽然在示例中使用笛卡尔坐标系，但其它坐标系也可被使用(例如极坐标系)。
因此，当目标108被一个或更多个相机62看到时，***能够检测和识别目标108。***还将目标108相对于发送线圈40的位置存储在其中。基于对目标108的识别以及已知的目标108相对于线圈40的位置，线圈40的位置可由***(例如由其中的一个或更多个控制器)计算，并且指示器110和/或符号114可生成并被包括于添加的流102中。
对于在车辆12足够接近发送线圈40使得线圈不再出现在驾驶员和/或相机62的视野中时，基于对目标108的识别生成符号114可尤其有利(其示例在图2C-图2D中示出)。一旦线圈40脱离相机62的视野，对线圈40的光学检测和识别就不能执行。然而，由于目标108仍在相机62的视野中，并且目标108和线圈40之间的相对位置已经被***获知，因此即使是在车辆12覆盖了线圈40的部分或全部时，符号114也可生成并被包括在添加的流102中。例如，通过将在相机视场(FoV)中的倾斜估计、位置和目标的放大进行结合，***可具有足够的信息来计算目标108的实际位置，然后可基于***校准绘制线圈40的表示方式(即使是在车辆12已经行驶到覆盖发送线圈40顶部的上方并使其视野模糊时，也可这样绘制)。这可更好地使用户能够朝向最佳的最终对齐位置引导车辆12。
除了基于对目标108的检测和识别生成指示器110和/或符号114或取代基于对目标108的检测和识别而生成指示器110和/或符号114，指示器110和/或符号114还可基于对线圈40本身的检测和识别而生成。基于对线圈40的检测和识别的添加的流102的示例在图3和图4中示出。线圈40可用与以上描述的目标108的方法相似的方法(诸如通过使用学习算法)来被检测和识别。线圈40可通常被包括在保护外壳或封装116中。外壳116可具有任何形状(诸如矩形棱柱或圆柱)。由于外壳116可具有与在驾驶车辆12时遇到的形状类似的形状，因此另外的识别元素可被包括在外壳中/上或附着于外壳上以改善检测和识别。例如，符号可被包括在外壳的暴露的表面上，所述符号可以是独特的或易于识别的，诸如星形的、徽章形的、标志形的等。符号还可具有不同于外壳颜色的颜色，或者它们可发射可被***检测到(例如通过相机62或被配置为检测光的其它传感器)的光(例如可见光、UV、红外线或其它光)。
类似于目标10，线圈40和/或其外壳116的尺寸(例如大小和形状)可存储于***中。因此，***可检测和识别线圈40。基于已知的线圈40的大小和形状，指示器110和/或符号114可生成并添加至添加的流102。除了基于对目标108的检测/识别的生成，这种处理也可执行。然而，如上所述，当车辆12接近线圈40时，线圈40可在特定点处脱离相机62的视野。在这个点处，如果没有目标108用作基础来计算，则需要另一种方法或方式以在添加的流102中至少产生符号114。
在至少一个实施例中，可在添加的流102的至少一部分使用被称为位置估计(也被称为“航位推测法”)的处理期间产生符号114。通常，位置估计包括使用先前确定的位置计算当前位置，和/或基于估计的速度和航向/方向来预测位置。用另一种方式陈述，可从先前获知的位置以及先前的位置和当前位置之间的运动速度和方向来推测当前位置。类似地，可基于已知的当前位置以及在当前位置和未来的位置之间的运动速度和方向来推测未来的位置。
一旦通过使用车辆12和/或线圈40的最近获知的位置以及车辆12的速度和航向/方向而将初始符号114置于添加的流102中，则可使用发送线圈位置估计。当线圈40处于一个或更多个相机62的视野中时，***可记录车辆12和线圈40之间的相对位置。当车辆12足够接近线圈40使得线圈40被遮挡时，***可使用车辆的速度和方向以在不直接检测线圈40的情况下产生符号114。车辆速度可用任意合适的方式确定。在一个实施例中，车辆12可包括防抱死制动***(ABS)，所述防抱死制动***可监测车辆12的一个或更多个车轮的旋转数量。使用车辆的车轮/轮胎的尺寸，***(或车辆12中的其它控制器)可计算车辆的速度。速度还可用其它方法(诸如使用GPS***)确定。车辆航向或方向可使用任意合适的方法来确定。例如，方向盘位置可被监测和使用以确定车辆方向。
因此，通过使用最近获知的车辆12相对于线圈40的位置(或者任何以前获知的位置)(所述位置可使用以上描述的检测/识别方法来确定)，***可在不直接观察线圈40的情况下在添加的流102中产生或继续产生符号114。通过挖掘车辆可持续监测的车辆的速度和方向信息，随着车辆12移动使得接收线圈34位于发送线圈40的上方，***可持续产生符号114。
图2A-图2D和图3示出了添加的图像流102的若干个实施例，所述若干个实施例可在车辆12中的一个或更多个显示器60上呈现给驾驶员。如以上描述的，图2A-图2D在俯视图中示出了车辆从左侧移动到右侧。图3示出了分成两个视图(前视图118和俯视图120)的图像流102。如上所示，相机62可被用于产生围绕车辆12的大视野，诸如至少180°或大约360°。然而，相机62还可被用于示出车辆12的前视野、后视野和侧视野。这种视野可类似于后视的“倒车”相机，该相机协助停车和/或避免在倒车时发生碰撞。
如图3所示，图像流102可被分为前视图118和俯视图120，以提供多个视野来帮助驾驶员。在示出的实施例中，前视图118在图像流102的左侧，俯视图120在图像流102的右侧。然而，视图可翻转，或者可示出不同的划分，诸如一个视图在顶部，另一个视图在底部，或者对角划分。此外，图像流102可基于用户偏好或基于诸如车辆的方向(例如向前或向后)、车辆的速度、与目标108和/或线圈40之间的距离的因素或其它因素而从单视个图切换为分割的视图(再切换回去)。在实施例中，在图3中示出，指示器122被添加至添加的流102中以示出哪个相机62正在提供视野118(在这个示例中是前视相机64)或者视野118示出的是什么方向。
参照图4A-图4D，示出了用于目标108的合适的形状的非限制的示例。这些形状仅是示例，并且可使用可被***检测和识别的任意形状。示出的示例用于二维或基本为平面的目标108，诸如置于发送线圈40的前方、后方或旁边的表面上的目标108。在图4A和图4B中，目标示出为三角形。图4A示出了等边三角形202，而图4B示出了等腰三角形204。诸如直角三角形或包括钝角的三角形的其它三角形形状也可被使用。图4C示出了箭头形目标206的示例。图4D示出了交叉形状或“加号”形状的目标208的示例。如上所述，目标108可具有一种或多种颜色和/或图案，从而使目标108对于驾驶员和/或检测和识别***而言是突出的。
虽然图像和物体识别***被描述为针对帮助驾驶员确定发送线圈40的位置并将车辆12的接收线圈34定位在发送线圈40上面，但所述***可被用于任何定位和位置应用。例如，***可被用于其他车辆应用(诸如检测和识别停车场、有线EV充电器或其它应用)。***可帮助前进或后退至将被拖曳的物体，诸如调位并定位车辆拖车的挂钩以用于连接至拖车。***还可被用于非车辆应用。
在此公开的处理、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机，或者通过处理装置、控制器或计算机实现，其中，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述处理、方法或算法可以以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，其中，所述多种形式包括但不限于被永久地存储于不可写存储介质(诸如，ROM装置)中的信息，以及被可变地存储于可写存储介质(诸如，软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁介质和光学介质)中的信息。所述处理、方法或算法也可以以软件可执行对象的形式来实现。可选地，可使用合适的硬件组件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或硬件、软件和固件组件的组合来整体或部分地实现所述处理、方法或算法。
虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，可将各个实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管针对一个或更多个期望特性，各个实施例已经被描述为提供在其它实施例或现有技术实施方式之上的优点或优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应认识到，根据特定应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体***属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配的容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式的实施例并非在本公开的范围之外，并可被期望用于特定应用。

Claims (9)

1.一种用于定位车辆的***，包括：
一个或更多个相机，被配置为提供车辆的占用空间以外的区域的图像流；
控制器，被配置为：从所述一个或更多个相机接收所述图像流，利用车辆接收线圈符号和发送线圈符号添加至所述图像流以产生添加的图像流，并将所述添加的图像流发送至车辆显示器。
2.如权利要求1所述的***，其中，所述添加的图像流还包括代表所述车辆的位置的车辆符号，并且所述车辆接收线圈符号位于所述车辆符号内。
3.如权利要求1所述的***，其中，所述车辆接收线圈符号代表车辆无线能量接收线圈的位置，所述发送线圈符号代表无线能量发送线圈的位置。
4.如权利要求3所述的***，其中，当所述车辆接收线圈符号与所述发送线圈符号在所述添加的图像流中重叠时，所述车辆无线能量接收线圈被对齐以从所述无线能量发送线圈接收无线能量。
5.如权利要求3所述的***，其中，所述无线能量发送线圈的位置基于在所述图像流中检测到的目标的位置。
6.如权利要求5所述的***，其中，所述目标和所述无线能量发送线圈之间的预定相对位置被存储于连接至所述控制器的存储器中。
7.如权利要求5所述的***，其中，所述控制器被配置为：从所述无线能量发送线圈或所述无线能量发送线圈的封装无线接收所述目标和所述无线能量发送线圈之间的预定相对位置。
8.如权利要求3所述的***，其中，所述无线能量发送线圈的位置基于在所述图像流中对所述无线能量发送线圈的检测。
9.如权利要求3所述的***，其中，当所述无线能量发送线圈在所述一个或更多个相机的视野中时，所述无线能量发送线圈的位置基于第一数据集，当所述无线能量发送线圈脱离所述一个或更多个相机的视野时，所述无线能量发送线圈的位置基于第二数据集；
所述第一数据集包括基于在所述图像流中对所述无线能量发送线圈的检测的所述车辆和所述无线能量发送线圈之间的相对位置；
所述第二数据集包括车辆速度和方向数据。
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