本公开总体上涉及机动车辆的自动控制系统。更具体地，本公开的方面涉及带有控制逻辑的智能停车辅助系统以自动进行用于电驱动车辆充电的车辆对准。
背景技术：
当前生产的机动车辆，诸如当今的汽车，初始配备有动力总成，该动力总成操作以推进车辆并为车辆的车载电子器件供电。例如，在汽车应用中，车辆动力总成通常以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换挡的动力传输将驱动力传递到车辆的主减速器系统（例如，差速器、半轴、行驶轮等）。历史上，汽车一直由往复活塞式内燃机（ice）组件提供动力，这是因为其容易可得和相对低廉的成本、重量轻、且整体效率高。作为一些非限制性示例，这样的发动机包括压缩点火（ci）柴油发动机，火花点火（si）汽油发动机，二冲程、四冲程、和六冲程架构，以及旋转式发动机。另一方面，混合动力电动和全电动（“电驱动”）车辆利用替代的动力源以推进车辆，并因此最小化或消除了为牵引力而对基于化石燃料的发动机的依赖。
俗称为“电动车”的全电动车辆（fev）是电驱动车辆配置的类型，其完全从动力总成系统移除了内燃机和附随外围部件，仅依靠电牵引电动机用于推进并用于支持附件负载。基于ice的车辆的发动机组件、燃料供应系统、和排放系统被fev中的单个或多个牵引电动机、备用牵引电池、以及电池冷却和充电硬件所取代。相比之下，混合动力电动车辆（hev）动力总成采用多个牵引动力源以推进车辆，最常见的是结合电池动力或燃料电池动力的牵引电动机操作内燃机组件。由于混合动力型电驱动车辆能够从发动机以外的源得到其动力，在由电动机推进车辆时，混合动力电动车发动机可全部或部分地关闭。
高压电气系统管理在牵引电动机与可再充电牵引电池组（也称为“电动车辆电池”）之间的电力转移，该牵引电池组储存并供应用于操作电驱动动力总成需要的电力。牵引电池组包含多个组的电池单体，其包封到单独的电池模块中并储存在电池组壳体内侧。一些车辆电池系统采用多个独立可操作的高压电池组，以通过增加的安培小时数来提供较高的电压传递和较大的系统容量。车辆的电气系统可采用前端dc-dc功率转换器，其电连接到车辆的牵引电池组，以便增加对高压主直流（dc）总线和电子功率逆变器模块（pim）的电压供应。多相电机（诸如永磁同步牵引电动机）的操作和控制可通过使用输出自电池组控制模块（bpcm）的脉宽调制控制信号，利用pim以将dc电力转换为交流（ac）电力完成。
随着混合动力和电动车辆变得越来越普及，正在开发和部署基础设施以使这样的车辆的日常使用变得可行和方便。用于电驱动车辆再充电的电动车辆供应设备（evse）以许多形式出现，包括由车辆所有者购买和操作的住宅电动车辆充电站（evcs）（例如，安装在所有者的车库中），由公用事业部门或私人零售商提供的公众可及的evcs（例如，在加油站或市政充电设施处），以及由汽车制造商、经销商、和服务站使用的复杂的高电压、强电流充电站。初始配备有车载牵引电池组的插入式混合动力和电动车辆，例如，可通过将evcs的充电电缆物理连接到车辆的互补充电端口进行再充电。相较而言，无线电动车辆充电系统（wevcs）利用电磁场（emf）感应或其他合适的无线电力传输（wpt）技术以为车辆提供充电能力而不需要充电电缆和电缆端口。不言而喻的是，大规模的车辆电气化继而需要随之建设方便可及的充电基础设施，以既在城市又在乡村的场景下支持用于短距离和长距离车辆续航能力的日常车辆使用。
技术实现要素：
本文中提出了用于基于相机的自动车辆对准的带有辅助控制逻辑的智能车辆系统，用于制造这样的系统的方法和用于使用这样的系统的方法，以及配备有使用基于视觉的对准的用于优化无线车辆充电的先进停车辅助（apa）系统的电驱动车辆。以示例的方式，公开的apa系统架构包括，带有车辆安装的高清（hd）相机，这些相机独立地操作，或者如果期望的话与其他车辆传感器和基于基础设施的相机的子集或组合结合操作，用于获取车辆的周围和驾驶表面的实时透视视图数据。车内全球定位系统（gps）收发器可检索关于车辆和目标元素（诸如emf无线充电板）的实时位置的gps坐标数据。另外，常驻（resident）短程通信部件可与wevcs连接，以确定充电站可用性和兼容性，采用充电和通信协议，以及选择服务、对准、和配对设置。专用或共享的车辆控制器得出路径规划数据，用于操纵车辆到目标元素的目标标记并使预定车辆段与目标元素的目标标记随之对准。使用前述信息，车辆控制器或控制模块的分布式网络或子系统控制器在闭环控制方案中经由车辆的推进系统、转向系统、和制动系统管理车辆的速度、前进方向、和行驶距离，以在预定准确性内实现期望的对准。
所公开的构思中的至少一些的辅助优点包括新颖的apa系统架构，其使得车辆的预定点、边缘、和/或部段能够与车辆外部的目标元素准确对准。取决于硬件可用性和处理能力，apa系统可在首-尾（纵向）和左舷-右舷（横向）对准中实现在约±3mm至约±8mm的基于相机的目标定位准确性。基于视觉的apa系统能够监视、识别、和确定独特目标元素的精确位置、形状、和大小数据。对于无线充电应用，公开的系统、方法和设备帮助优化充电效率，并维持高水平的整体系统鲁棒性。公开的apa系统消除了在自动停车辅助操作期间对用于准确车辆对准的专用传感器、相机、和硬件加速器的需要。
本公开的方面涉及带有辅助控制逻辑的智能停车辅助系统（ipas），其用于基于相机的自动车辆对准，例如，用于优化的无线车辆充电。在示例中，提出了车辆apa系统，该系统包括：前相机，其靠近车身的前端部安装到车身；一个或多个侧相机，其每个安装在靠近车身的相应横向侧；以及可选的车底相机，其安装在靠近车身的底盘。前相机可操作以捕获车辆的实时向外面向（前部）视图，而每个侧相机可操作以捕获车辆的实时侧面向（左/右横向）视图，并且车底相机可操作以捕获实时向下面向（底侧）视图。apa系统采用常驻或远程车辆控制器，其通信地连接到相机以从相机接收相机生成的信号，该信号指示车辆的向前面向、侧面向、以及（可选的）向下面向视图的实时图像。控制器分析实时图像，以检测目标元素是否存在于这些车辆视图的任何或所有中。响应于检测到目标元素，车辆控制器向车辆的转向系统传输前进方向控制信号以重新定位机动车辆，并且由此使目标元素位于向前面向视图内的中心位置处、每个侧面向视图中的相应顶部位置处、以及（可选的）向下面向视图中的中心位置处。向推进系统传输速度控制信号以推进机动车辆，使得目标元素从侧面向视图消失并重新定位到距车身的前端部的校准距离。系统地调制前进方向、制动、和速度控制信号，以使机动车辆的指定段与目标元素的目标标记对准。
本公开的额外方面涉及配备有智能车辆系统的车辆，该智能车辆系统提供基于相机的自动车辆对准。如本文中使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可互换且同义地使用以包括任何相关的车辆平台，诸如乘用车辆（ice、hev、fev、燃料电池、完全和部分自主的等）、商用车辆、工业车辆、履带车辆、越野和全地形车（atv）、摩托车、农用设备、船舶、飞机等。出于本公开的目的，术语“自动”和“自主”可同义且可互换地使用以表示带有辅助和/或全自主驾驶能力的车辆，包括可归类为societyofautomotiveengineers（sae）2、3、4或5级车辆的车辆平台。
在示例中，电驱动机动车辆包括带有多个行驶轮和其他标准初始设备的车身。车辆推进和动力总成系统（例如，发动机和/或电动机、变速器、主减速器、动力总成控制模块（pcm）等）、车辆制动系统（例如，盘式/鼓式制动器、液压装置、制动系统控制模块（bscm）等）、转向系统（例如，线控驱动框架）和传感设备网络（例如，雷达、lidar、红外、相机、gps、自动系统控制模块（ascm）等），也安装到车身。对于电驱动车辆应用，一个或多个电牵引电动机单独操作（例如，对于fev动力总成）或与内燃机组件结合操作（例如，对于hev动力总成），以选择地驱动一个或多个行驶轮以由此推进车辆。还安装在车身上的是一个或多个可再充电牵引电池组，其选择地储存和传输电流以为牵引电动机供电。无线充电部件也安装到车身并电连接到电池组，该无线充电部件与无线电动车辆供应设备（wevse）系统的无线充电板可操作地联接，以由此生成电流。
继续以上示例的讨论，车辆还包括安装在靠近车身的前端部的前相机、安装在靠近车身的横向侧的侧相机，以及操作地连接到前相机和侧相机和无线充电部件的车辆控制器。车辆控制器编程为从车身上车辆相机接收指示电驱动车辆的向前面向视图和侧面向视图的实时图像的相机信号，并且分析实时图像，以检测无线充电板是否存在于任何记录的车辆视图中。响应于检测到无线充电板，控制器向车辆转向系统模块传输前进方向控制信号以重新定位车辆，并且由此使无线充电板位于车辆的向前面向视图内的中心位置处和侧面向视图内的顶部位置处。控制器还向车辆推进系统模块传输速度控制信号以推进机动车辆，使得无线充电板从侧面向视图消失并移动到距车身的前端部的校准距离（例如，远离车辆保险杠的目标0”）。前进方向和速度控制信号适合于使机动车辆的前保险杠与wevse系统的目标标记对准。
本文中还提出了用于制造和用于操作任何公开的电驱动车辆、智能车辆系统、和/或智能停车辅助架构的方法。在示例中，提出了用于操作机动车辆的apa系统的方法。该代表性方法包括，以任何顺序地并在与上文和下文公开的任何选项和特征的任何组合中：经由apa系统的车辆控制器从一个或多个前相机接收指示机动车辆的向前面向视图的实时图像的相机信号，该一个或多个前相机靠近车身的前端部安装到机动车辆的车身；经由车辆控制器，从一个或多个侧相机接收指示机动车辆的侧面向视图的实时图像的相机信号，该一个或多个侧相机靠近车身的一个或多个横向侧安装到车身；经由车辆控制器，分析实时图像以检测目标元素是否存在于机动车辆的向前面向视图和/或侧面向视图中；响应于检测到目标元素，向机动车辆的转向系统传输前进方向控制信号以重新定位机动车辆，并且由此使目标元素位于向前面向视图内的中心位置处和侧面向视图内的顶部位置处；向机动车辆的推进系统传输速度控制信号以推进机动车辆，使得目标元素从侧面向视图消失并重新定位到距车身的前端部的校准距离；并且调制前进方向和速度控制信号，以使机动车辆的指定段与目标元素的目标标记对准。
本发明还提供了以下技术方案：
1.用于机动车辆的先进停车辅助（apa）系统，所述机动车辆具有车身，所述车身带有相对的前端部和后端部、转向系统、和推进系统，所述apa系统包括：
前相机，所述前相机配置为靠近所述车身的所述前端部安装到所述车身，捕获所述机动车辆的向前面向视图，并生成指示所述向前面向视图的信号；
侧相机，所述侧相机配置为靠近所述车身的横向侧安装到所述车身，捕获所述机动车辆的侧面向视图，并生成指示所述侧面向视图的信号；和
操作地连接到所述前相机和所述侧相机的车辆控制器，所述车辆控制器编程为：
从所述前相机接收指示所述机动车辆的向前面向视图的实时图像的相机信号；
从所述侧相机接收指示所述机动车辆的侧面向视图的实时图像的相机信号；
分析所述实时图像，以检测目标元素是否存在于所述机动车辆的所述向前面向视图和/或侧面向视图中；
响应于检测到所述目标元素，向所述转向系统传输前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向前面向视图内的中心位置处和所述侧面向视图内的顶部位置处；
向所述推进系统传输速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素从所述侧面向视图消失并重新定位到距所述车身的所述前端部的校准距离；并且
调制所述前进方向控制信号和所述速度控制信号，以使所述机动车辆的指定段与所述目标元素的目标标记对准。
2.根据技术方案1所述的apa系统，其中，所述侧相机包括第一侧相机和第二侧相机，所述第一侧相机配置为靠近所述车身的第一横向侧安装到所述车身并捕获所述机动车辆的第一侧面向视图，并且所述第二侧相机配置为靠近所述车身的与所述第一横向侧相对的第二横向侧安装到所述车身并捕获所述机动车辆的第二侧面向视图。
3.根据技术方案2所述的apa系统，其中，向所述转向系统传输的所述前进方向控制信号重新定位所述机动车辆以使所述目标元素位于所述第一侧面向视图内的右上位置处并且位于所述第二侧面向视图内的左上位置处。
4.根据技术方案3所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：在传输所述前进方向控制信号之后，确认所述目标元素优化地定位，包括所述目标元素位于所述向前面向视图内的所述中心位置处、所述第一侧面向视图内的所述右上位置处、以及所述第二侧面向视图内的所述左上位置处，其中响应于确认所述目标元素优化地定位传输所述速度控制信号。
5.根据技术方案1所述的apa系统，还包括车底相机，所述车底相机配置为靠近所述车身的底盘安装到所述车身，捕获所述机动车辆的向下面向视图，并生成指示所述向下面向视图的信号。
6.根据技术方案5所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：
从所述车底相机接收指示所述机动车辆的向下面向视图的实时图像的相机信号；
分析所述实时图像以检测在所述向下面向视图中是否存在所述目标元素；并且
响应于在所述向下面向视图中检测到所述目标元素，向所述转向系统传输额外的前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向下面向视图内的中心位置处。
7.根据技术方案6所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为向所述推进系统传输额外的速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素沿所述向下面向视图内的中心线路径平移。
8.根据技术方案1所述的apa系统，其中，分析所述实时图像以检测所述目标元素是否存在于所述向前面向视图和/或所述侧面向视图中包括，就多个目标元素中的任何扫描所述实时图像，每个所述目标元素具有预定形状、大小、颜色、轮廓和/或标记。
9.根据技术方案1所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：
确定所述机动车辆的所述指定段是否与所述目标元素的所述目标标记在车辆校准或目标校准的容限内对准；并且
响应于所述机动车辆的所述指定段对准，向所述机动车辆的所述推进系统传输停车控制信号。
10.根据技术方案9所述的apa系统，还包括无线通信设备，所述无线通信设备可操作以与电动车辆供应设备（evcs）控制器通信，其中所述车辆控制器还编程为经由所述无线通信设备向所述evcs控制器传输确认信号，验证所述机动车辆对准，并开始车辆充电。
11.根据技术方案10所述的apa系统，其中，所述目标元素是无线evcs的无线充电板，并且其中，所述车辆控制器还编程为经由所述无线通信设备从所述evcs控制器接收用于所述无线充电板的所述目标标记的大地测量位置数据。
12.根据技术方案10所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为经由所述无线通信设备从所述evcs控制器接收站可用性和兼容性数据、充电协议数据、通信协议数据和/或服务、对准、和配对设置数据。
13.根据技术方案1所述的apa系统，还包括全球定位系统（gps）收发器，所述gps收发器配置为与远程gps卫星服务通信，并且其中，所述车辆控制器还编程为：
接收用于所述目标标记和所述机动车辆的大地测量位置数据；
基于接收的所述大地测量位置数据，确定用于驱动所述机动车辆到所述目标元素的目标标记的路径规划数据；并且
至少部分地基于确定的所述路径规划数据，确定所述前进方向控制信号和所述速度控制信号。
14.电驱动车辆，包括：
车身，所述车身带有附接到所述车身的多个行驶轮；
牵引电动机，所述牵引电动机安装到所述车身并配置为驱动所述行驶轮中的一个或多个以由此推进所述车辆；
牵引电池组，所述牵引电池组安装到所述车身并配置为与所述牵引电动机交换电流；
无线充电部件，所述无线充电部件安装到所述车身，电连接到所述牵引电池组，并配置为与无线电动车辆供应设备（wevse）系统的无线充电板可操作地联接，以由此生成电流；
前相机，所述前相机靠近所述车身的前端部安装到所述车身，所述前相机配置为捕获所述车辆的向前面向视图；
侧相机，所述侧相机靠近所述车身的横向侧安装到所述车身，所述侧相机配置为捕获所述车辆的侧面向视图；和
车辆控制器，所述车辆控制器操作地连接到所述前相机和所述侧相机和所述无线充电部件，所述车辆控制器编程为：
从所述前相机和所述侧相机接收指示所述电驱动车辆的向前面向视图和侧面向视图的实时图像的相机信号；
分析所述实时图像，以检测所述无线充电板是否存在于所述车辆的所述向前面向视图和/或所述侧面向视图中；
响应于检测到所述无线充电板，向车辆转向系统模块传输前进方向控制信号以重新定位所述车辆，并且由此使所述无线充电板位于所述向前面向视图内的中心位置处和所述侧面向视图内的顶部位置处；
向车辆推进系统模块传输速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述无线充电板从所述侧面向视图消失并移动到距所述车身的所述前端部的校准距离；并且
调制所述前进方向控制信号和所述速度控制信号，以使所述机动车辆的前保险杠与所述wevse系统的目标标记对准。
15.用于操作机动车辆的先进停车辅助（apa）系统的方法，所述方法包括：
经由所述apa系统的车辆控制器，从前相机接收指示所述机动车辆的向前面向视图的实时图像的相机信号，所述前相机靠近车身的前端部安装到所述机动车辆的所述车身；
经由所述车辆控制器，从侧相机接收指示所述机动车辆的侧面向视图的实时图像的相机信号，所述侧相机靠近所述车身的横向侧安装到所述车身；
经由所述车辆控制器，分析所述实时图像，以检测目标元素是否存在于所述机动车辆的所述向前面向视图和/或侧面向视图中；
响应于检测到所述目标元素，向所述机动车辆的转向系统传输前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向前面向视图内的中心位置处和所述侧面向视图内的顶部位置处；
向所述机动车辆的推进系统传输速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素从所述侧面向视图消失并重新定位到距所述车身的所述前端部的校准距离；并且
调制所述前进方向控制信号和所述速度控制信号，以使所述机动车辆的指定段与所述目标元素的目标标记对准。
16.根据技术方案15所述的方法，其中，从所述侧相机接收所述相机信号包括：
从第一侧相机接收第一相机信号，所述第一侧相机靠近所述车身的第一横向侧安装到所述车身，所述第一相机信号指示所述机动车辆的第一侧面向视图的实时图像；并且
从第二侧相机接收第二相机信号，所述第二侧相机靠近所述车身的与所述第一横向侧相对的第二横向侧安装到所述车身，所述第二相机信号指示所述机动车辆的与所述第一侧面向视图区别的第二侧面向视图的实时图像。
17.根据技术方案16所述的方法，还包括：在传输所述前进方向控制信号之后，确认所述目标元素优化地定位，包括所述目标元素位于所述向前面向视图内的所述中心位置处、所述第一侧面向视图内的右上位置处、以及所述第二侧面向视图内的左上位置处，其中响应于确认所述目标元素优化地定位传输所述速度控制信号。
18.根据技术方案15所述的方法，还包括：
从车底相机接收指示所述机动车辆的向下面向视图的实时图像的相机信号，所述车底相机靠近所述车身的底盘安装到所述车身；
分析所述实时图像以检测在所述向下面向视图中是否存在所述目标元素；并且
响应于在所述向下面向视图中检测到所述目标元素，向所述转向系统传输额外的前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向下面向视图内的中心位置处。
19.根据技术方案18所述的方法，还包括向所述推进系统传输额外的速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素沿所述向下面向视图内的中心线路径平移。
20.根据技术方案15所述的方法，还包括：
确定所述机动车辆的所述指定段是否与所述目标元素的所述目标标记在校准的容限内对准；并且
响应于所述机动车辆的所述指定段对准，向所述机动车辆的所述推进系统传输停车控制信号。
以上发明内容并不代表本公开的所以实施例或所有方面。相反，前述发明内容仅仅提供了本文中阐述的新颖构思和特征中的一些的示例。当结合附图和所附权利要求考虑时，根据用于实施本公开的说明性示例和模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和伴随的优点将变得显而易见。此外，本公开明确地包括上文和下文提出的元件和特征的任何及全部组合和子组合。
附图说明
图1是根据本公开的方面的，配备有有线和无线充电能力二者的并且可操作地联接到代表性电动车辆充电站的代表性机动车辆的部分示意性侧视图。
图2是根据本公开的方面的，用于提供基于视觉的自动车辆对准的代表性先进停车辅助（apa）系统架构的示意图。
图3呈现了根据本公开的方面的，由高清车身上前、左侧、右侧和车底相机捕获的机动车辆的向前面向、侧面向、和向下面向的透视视图。
图4是根据公开的构思的方面的，示出了代表性的基于视觉的车辆对准协议的流程图，其用于电驱动机动车辆的无线充电，该协议可对应于由车载或远程控制器、控制逻辑电路、可编程电子控制单元、或其他集成电路（ic）设备或ic设备的网络执行的存储器储存的指令。
具体实施方式
本公开容易具有多种修改和替代形式，并且一些代表性实施例以示例的方式在附图中示出并且将在下文详细描述。然而，应当理解，本公开的新颖方面不限于在以上列举的附图中示出的特定形式。相反，本公开覆盖落入，例如由所附权利要求涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同、组合、子组合、排列组合、分组和替代。
本公开易于具有以许多不同形式的实施例。本公开的代表性实施例示出在附图中并且将在本文中详细描述，其中应理解的是这些实施例是作为所公开的原理的举例说明而提供的，而不是对本公开的广泛方面的限制。在此程度上，例如，在说明书摘要、技术领域、背景技术、发明内容和具体实施方式部分中描述了但在权利要求中未明确记载的元件和限制，不应以暗示、推导或其他方式将其单独地或共同地包括到权利要求中。
为了本详细描述的目的，除非另有具体声明：单数包括复数并且反之亦然；词语“和”和“或”应既是并列连接词又是择一连接词；词语“任何”和“所有”二者均应指“任何和所有”；并且词语“包含”、“含有”、“包括”、“具有”等每个均应指“包括但不限于”。此外，表示近似的词语，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“通常”、“大约”等在本文中每个均可在下述含义上使用：例如，“在……处、在……左右、或在……处左右”、或“在……的0-5％内”、或“在可接受的制造公差内”、或其任何逻辑组合。最后，方向性形容词和副词，诸如首、尾、车内、车外、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等，可是相对于机动车辆的，诸如当车辆操作地定向在水平驾驶表面上时机动车辆的向前驾驶方向。
现在参考附图，其中贯穿若干视图，相似的附图标记指代相似的特征，在图1中示出了代表性汽车的示意性图示，该汽车总体上以10指示，并且为了讨论的目的在本文中描绘为轿车型电驱动（混合动力或电动）机动车辆。牵引电池组14封装在汽车10的车身12内，例如在客舱、后备箱、或专用电池舱内，该牵引电池组14电联接到一个或多个电牵引电动机16并为其供电。电动机16继而操作以使车辆的行驶轮18中的一个或多个转动，并由此推进车辆10。示出的汽车10（在本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”）仅是通过其可实施本公开的新颖方面的示例性应用。以同样的方式，就在图1中示出的具体电动车辆供应设备（evse）的本构思的实施方式也应理解为所公开的构思的示例性应用。由此，将理解，本公开的方面和特征可应用于替代类型的evse，实施为用于任何逻辑相关类型的车辆和车辆动力总成，并且用于其他先进驾驶辅助系统（adas）操作。此外，已经示出的并且将在本文中更加详细描述的仅是车辆、evse和adas系统的选择的部件。然而，下文讨论的系统、方法和设备可包括许多额外地和替代的特征以及其他商业上可用的外围部件，例如，以执行本公开的多种协议和算法。
图1是电驱动车辆10的简化图示，该电驱动车辆10停靠在车辆充电站20处并与车辆充电站20可操作地联接用于车载可再充电能量源（诸如高压直流（dc）牵引电池组14）的再充电。牵引电池组14可采取许多合适的配置，包括铅酸、锂离子、或其他可应用类型的可再充电电动车辆电池（evb）的阵列。为了在牵引电池组14和车辆充电站20之间提供可操作的联接，车辆10可包括安装到车身12的底侧的感应充电部件22，例如，带有集成感应线圈。该感应充电部件22作用为无线充电接口，其与车辆充电站20的无线充电板或平台24（例如，带有内emf线圈）兼容。
在示出的示例中，无线充电板/平台24位于在车辆充电站20的地板上，并且根据“目标位置”定位，该“目标位置”可用作为了车辆10的高效率且有效的无线充电目的的期望的停车位置。特别是，图1描绘了车辆10，其停在有助于确保感应充电部件22在横向和纵向尺寸二者上均与无线充电板24基本上或完全对准的位置上。换句话说，认为图1中的车辆10处于与指定目标位置的正确的首-尾对准和正确的左舷-右舷对准中，以完成为车辆10的感应充电事件并最大化在两个设备之间的无线传输的功率百分比。
车辆充电站20可采用迄今为止和以后开发的任何类型的有线和无线充电技术，作为一些非限制性示例，包括感应充电、无线电充电、电容充电、和谐振充电。根据电磁感应充电技术，图1的代表性的无线充电板24可通过电流激活，以靠近感应充电部件22生成交变电磁场。该磁场继而在车辆10的感应充电部件22中感应生成电流。感应电流可由车辆中的电调制电路（例如，牵引功率逆变器模块（tpim））滤波、降压、和/或相移，以为车辆10的牵引电池组14或任何其他能量源（例如，标准12v铅-酸启动、照明、和点火（sli）电池，辅助电源模块等）充电。如之前提到的，当感应充电部件22正确定向为与无线充电板24在首-尾（纵向）和右舷-左舷（横向）二者上都根据车辆校准准确性阈值对准时，可获得优化的无线充电性能。
牵引电池组14储存能量，该能量可由电机16使用用于推进并用于操作其他车辆电气系统。牵引电池组14通信地连接（有线或无线地）到调节多种车载车辆系统和部件的操作的一个或多个车辆控制器（在图1中以电子控制单元（ecu）26代表）。例如，由ecu26控制的接触器可在打开时将牵引电池组14与其他部件隔离，并且在关闭时将牵引电池组14连接到其他部件。ecu26还通信地连接到电牵引电动机16以控制，例如，在牵引电池组14和每个电动机16之间的双向能量转移。例如，牵引电池组14可提供dc电压，而电动机16可使用三相ac电流操作；在这样的情况下，ecu26将dc电压转换为三相ac电流以供电动-发电机16使用。在再生模式中，其中牵引电动机16用作发电机，ecu26可将来自电动-发电机16的三相ac电流转换为与牵引电池组14兼容的dc电压。代表性的ecu26还示出为与充电部件22通信，例如，以调节从车辆充电站20到电池组14供应的电力，以帮助确保正确的电压和电流水平。ecu26还可与充电站20对接，例如，以协调向车辆10的电力传递。
图1的车辆充电站20还经由“插入式”电连接器32为电动车辆10提供有线充电，该电连接器32可是许多不同的商业上可用的电连接器类型中的一个。以非限制性示例的方式，电连接器32可是societyofautomotiveengineers（sae）j1772（类型1）或j1772-2009（类型2）电连接器，其带有在120至240伏特（v）下操作的单相或分相模式并带有直至80安培（a）的峰值电流的交流电（ac），用于传导式车辆充电。此外，充电连接器32还可设计为满足设置在internationalelectrotechnicalcommission（iec）62196-2和/或62196-3fdis中的标准，以及任何其他当前可用的或以后开发的标准。在车身12的外部上可接近的充电端口34是作用为电入口的有线充电接口，电连接器32可插入其中或以其他方式配合。该端口34使得使用者能够容易地将电动车辆10连接到现成可用的ac或dc源/从其断开连接，该ac或dc源诸如经由充电站20的公用事业电网。图1的充电端口34不限于任何特定设计，并且可是使得能够进行传导式或其他类型的电连接的任何类型的入口、端口、连接、插座、插头等。车身12上的铰接的充电端口门（cpd）36可选择性地打开和关闭，以分别使得能够接近和覆盖充电端口34。
作为车辆充电过程的部分，车辆10和站20可单独或协作地监视有线/无线充电可用性、无线电力质量、以及可影响车辆充电的其他相关问题。根据示出的示例，图1的车辆ecu26与监视系统通信并从其接收传感器信号，该监视系统可包括车辆10的一个或多个车载“常驻”感测设备28和/或车辆充电站20的一个或多个非车载“远程”感测设备30。实际上，该监视系统可包括单个传感器，或者其可包括带有封装在与附图中示出的位置相似的或替代的位置处的多种传感器的分布式传感器架构。由充电端口34安装的cpd传感器38可感测，并由车辆的ecu26轮询或读取以确定，cpd36的门状态（打开或关闭）。作为另一选项，帮助物理地将电连接器32附接并稳固到充电端口34的闩锁按钮40可包括内开关（例如，saes3型开关），该内开关作用为感测设备以检测电连接器32是否操作地连接到充电端口34。存在还可使用的许多其他类型的感测设备，包括热感测设备（诸如被动热红外传感器）、光学感测设备（诸如基于光和激光的传感器）、声学感测设备（诸如表面声波（saw）和超声波传感器）、电容感测设备（诸如基于电容的接近传感器）等。
图1的代表性车辆10可初始配备有车辆远程通信和信息（“远程信息处理”）单元42，其与位于远程的或“非车载”的云计算系统44无线通信（例如，经由蜂窝塔、基站、移动交换中心（msc）等）。既作为用户输入设备又作为车辆输出设备，远程信息处理单元42可配备有电子视频显示设备46和多种输入控制48（例如，按钮、旋钮、开关、触控板、键盘、触摸屏等）。这些远程信息处理硬件部件可至少部分地作用为常驻车辆导航系统，例如，以使得能够辅助和/或自动化车辆导航。远程信息处理单元还可操作为人机界面（hmi），例如，使得用户能够与远程信息处理单元42以及车辆10的其他系统和系统部件通信。可选的外围硬件可包括麦克风，该麦克风为车辆乘员提供输入口头或其他听觉命令的手段；车辆10可配备有编程有计算语音识别软件模块的嵌入式声音处理单元。带有一个或多个扬声器部件的车辆音频系统可向车辆乘员提供听觉输出，并且可是专用于与远程信息处理单元42一起使用的独立设备，或者可是通用音频系统的部分。
继续参考图1，远程信息处理单元42是车载计算设备，其既单独地并且又通过其与其他联网设备的通信提供服务的混合。远程信息处理单元42通常可由一个或多个处理器组成，处理器中的每个可体现为分立式微处理器、专用集成电路（asic）、专用控制模块等。车辆10可经由ecu26提供集中的车辆控制，该ecu26操作地联接到一个或多个电子存储器设备50，该电子存储器设备50中的每个可采用cd-rom、磁盘、ic设备、半导体存储器（例如，多种类型的ram或rom）等的形式，并带有实时时钟（rtc）。带有远程、非车载联网设备的长程车辆通信能力可经由蜂窝芯片组/部件、导航和位置芯片组/部件（例如，全球定位系统（gps）收发器）、或无线调制解调器中的一个或多个或全部提供，所有这些共同地以52表示。近程无线连接性可经由短程无线通信设备（例如，bluetooth®单元或近场通信（nfc）收发器）、专用短程通信（dsrc）部件、和/或双天线提供，所有这些共同地以54表示。上文描述的多种通信设备可配置为作为在车到车（v2v）通信系统或车到万物（v2x）通信系统（例如，车到基础设施（v2i）、车到行人（v2p）、车到设备（v2d）等）中的周期性广播的部分以交换数据。
图1的汽车10的操作可需要与指定位置的准确且可靠的车辆对准，即车辆10的具体部段、车辆10的指定部件、和/或车辆10的整体的精确定向和位置与目标位置、定向、物体、地标等（共同地称为“目标元素”或“目标”）对准。如果在该驾驶操作的任何部分期间，车辆10待与之对准的目标元素在驾驶员的视线中受到遮挡，则所需的车辆对准可无法实现。为了减轻这样的操作中的人为错误，公开的智能车辆系统和控制逻辑利用高清（hd）视觉系统自动进行精确的横向和纵向车辆定位。hd视觉系统可典型地表示为具有最小至少约1.0到2.5兆像素（mp）的全片幅分辨率的相机系统，或者对于至少一些实施方式，约50-65mp并带有在大约每秒10至60帧（fps）或更高的4k视频分辨率。hd视觉系统可提供相对于车辆10的向前驾驶方向至少约160°至210°的最小水平视野和至少约100°至150°的最小竖直视野。
分析反馈信号以得出从车辆的选择点、边缘、和/或部段到目标元素的目标中心或其他目标标记的坐标距离（以x、y、z的笛卡尔坐标，以φ、θ的天球坐标，以dms、dmm或dd的gps）。期望的可是，在目标与车辆之间的距离小于1米（m）时，该距离测量的准确度优于约3.0至约8.0毫米（mm）。使用相机获取的数据，系统能够在距相机系统大约5.0m或更短距离处检测并定义目标元素。内部和外部相机参数（例如，偏转、俯仰、滚动、x-y-z位置坐标等）可用于识别目标，例如，在小于大约三（3）英里每小时（mph）的车辆速度下。公开的车辆对准系统和方法的特征可在于，没有使用硬件加速器和/或部分使用视频里程计以实现准确的车辆对准。
在图2中示出的是嵌入式智能车辆控制系统100——以下描述为先进停车辅助（apa）系统——用于使得能够进行控制器自动车辆对准，该车辆对准作为机动车辆的选择的车辆操作的部分，诸如停车、怠速、充电等。智能车辆系统100通常典型地表示为用于捕获车辆的周围和驾驶表面的实时图像数据的基于视觉的相机传感器系统（css）102，用于分析、平滑、融合、和/或合成相机生成的传感器信号的视觉处理系统（vps）104，以及用于从经处理的传感器信号计算车辆路线数据的路径规划系统（pps）106。css102、vps104、和pps106与自动系统控制模块（ascm）112对接以自动选择车辆驾驶操作（例如，作为无线充电控制方案的端口），并与车辆hmi142对接以向车辆乘员传输信息并可选地接收来自车辆乘员的输入。
相机传感器系统102可由任意数量、类型、和布置的图像捕获设备组成，诸如数字视频相机的分布式阵列，该数字视频相机每个构造有互补金属氧化物半导体（cmos）传感器、充电联接设备（ccd）传感器、或其他合适的主动式像素传感器（aps）。以非限制性示例的方式，在图3中描绘了ccs102，该ccs102带有：（1）第一（前）纵向相机120，其靠近车身的前端部安装到车身（例如，在前格栅后面的发动机舱内）；（2）第一（左手）侧相机122，其安装在靠近车身的第一横向侧（左舷）（例如，集成到驾驶员侧后视镜组件中）；（3）第二（右手）侧相机124，其安装在靠近车身的第二横向侧（右舷）（例如，集成到乘客侧后视镜组件中）；以及可选的第二（车底）纵向相机126，其安装在靠近车身的底盘（例如，安装到车架纵梁或横梁）。车内相机传感器的分布式阵列的类型、放置、数量、和互操作性可单独地或共同地适应于给定的车辆平台，以实现期望水平的自主车辆操作和对准准确性。
css102中的相机传感器120、122、124和126的分布式阵列（图3）经由带有vps104的控制器局域网（can）总线108（图2），分别通信相应的传感器信号——前、左、右、和车底相机信号scf、scl、scr、和scu。一旦接收，vps104可包括用于处理接收的原始传感器数据的任何需要的分类、滤波、预处理、融合、和分析硬件和软件。vps104随之分析经处理的数据以确定目标的存在、类型、和位置数据（x、y、φ、θ），然后经由can总线108将其通信到pps106。如下文将额外详细解释的，pps106利用接收的目标数据以得出用于实现与目标元素的对准的路径规划数据，包括转向系统控制信号ssc（偏转角和前进方向命令）、推进系统控制信号spc（速度和加速度命令）、制动系统控制信号sbc（停止距离和制动力命令）、以及任何其他需要的运动命令。为了提供自动车辆对准，这些控制信号直接地或通过集中的ascm112馈送到车辆转向系统控制模块（sscm）114、车辆推进系统控制模块（pscm）116、和车辆制动系统控制模块（bscm）118。
经由控制信号ssc、spc、sbc的pps106输出的运动命令，与作为闭环控制方案的部分的运动反馈数据一起，经由求和选择器模块110聚合。通过该闭环反馈，智能车辆系统100能够识别并量化对准误差，该对准误差作为对准误差信号sae输出到ascm112。为了补偿该对准误差，ascm112可主动调制运动命令信号，从而分别输出修改的转向系统、推进系统、和制动系统控制信号ssc'、spc'、和sbc'。图2的智能车辆系统100经由sscm114将修改的控制信号ssc'、spc'、和sbc'传输到车辆的转向系统的转向执行器，经由pscm116传输到车辆的推进系统的推进执行器，并经由bscm118传输到车辆的制动系统的制动执行器。尽管示出为分立式控制模块和子系统，可想到的是示意性示出的图2的任何元件可组合到单个模块/控制器/系统中，或拆分为任何数量的联网的模块/控制器/系统。
现参考图4的流程图，根据本公开的方面，在200处总体上描述了用于机动车辆（诸如图1的电驱动车辆10）的自动车辆对准的改进的方法或控制策略，其使用了基于相机的控制系统，诸如图2的智能车辆系统100。在图4示出的以及下文进一步详细描述的操作中的一些或全部可以算法为代表，该算法对应于处理器可执行的指令，该指令存储在，例如，主存储器、辅助存储器、或远程存储器中并且由，例如，车载或远程控制器、处理单元、控制逻辑电路、或其他模块、设备或设备的网络执行，以执行上文和下文描述的与公开的构思相关联的功能中的任何或全部。应当认识到，可改变示出的操作的执行顺序，可添加额外的操作，并且描述的操作中的一些可修改、组合、或取消。
方法200在终端框201处以用于可编程控制器或控制模块或类似合适的处理器或服务器计算机的处理器可执行指令开始，以调用用于自动车辆对准协议的初始化过程。该例程可在正在进行的车辆操作期间实时地、连续地、系统地、零星地和/或以规则的间隔（例如，每100毫秒）等地执行。作为又另一选项，终端框201可响应于接收自任务为自主车辆对准的后端或中间件计算节点的用户命令提示或广播提示信号而初始化。作为在框201处的初始化过程的部分，例如，常驻车辆远程信息处理单元42可执行导航处理代码段，例如，以获得车辆数据（例如，地理空间数据、速度、前进方向、加速度、时间戳等），并可选地向车辆10的乘员显示该数据的选择的方面。乘员可利用任何hmi输入控制48以然后为车辆选择期望的出发地和/或目的地。还设想到的是，ecu26或远程信息处理单元42的处理器从其他来源接收车辆出发地和车辆目的地信息，该其他来源诸如用于云计算系统44的服务器级计算机提供的数据交换、或在智能电话或其他手持计算设备上操作的专用移动软件应用。
一旦初始化，方法200在数据库框203处提供处理器可执行指令，以从一个或多个可用的车身上车辆相机获取图像数据。如上文描述的，主车（例如，图1的汽车10）可初始配备有或改装以包括前相机，其安装在靠近车身的前端部（例如，图3的第一纵向相机120）；驾驶员侧和/或乘客侧相机，其每个安装在靠近车身的相应横向侧（例如，第一和第二侧相机122、124）；以及可选的车底（ub）相机，其安装在靠近车身的底盘（例如，第二纵向相机126）。根据图3中记载的示出的示例，第一纵向（前）相机120捕获机动车辆的实时的向前面向的视图（例如，前保险杠组件的向前指向的车外视野），而第二（车底）纵向相机126捕获机动车辆的实时的向下面向视图（例如，从底盘朝向前驱动桥指向的车外视野）。以同样的方式，第一（左手）侧相机122捕获机动车辆的实时的左舷侧视图（例如，相对于驾驶员侧挡泥板组件倾斜的车外视野），而第二（右手）侧相机124捕获机动车辆的实时的右舷侧视图（例如，相对于乘客侧挡泥板组件倾斜的车外视野）。每个相机生成并输出指示其相应视图的信号。这些信号可直接检索自相机或检索自任务为接收、分类和储存这样的数据的存储器设备。
从数据框203前进到输入/输出框205，图4的方法200就在对应的车辆视图的每个内的已知目标变量而扫描获取的图像数据。例如，常驻或远程车辆控制器可分析实时图像以检测存在于机动车辆的向前面向、侧面向、和/或向下面向视图中的目标元素。该分析可包括就多个目标元件中的任何而扫描每个图像，该目标每个具有预定的形状、大小、颜色、轮廓和/或标记（共同地称为“目标变量”）。在扫描的图像中隔离并从扫描的图像提取可疑变量，并且匹配引擎尝试将提取的变量与预定义的目标变量中的一个进行匹配。用于目标元素检测的目标变量可使用机器学习概念得出以识别对应于选择的目标位置、物体等的单独的目标特征。在判断框207处，方法200确定是否已经检测到目标元素。如果没有（框207=否），则方法200可从判断框207前进到终端框209并终止，或者替代地可循环回到终端框201并以连续循环的方式运行。
响应于在车辆的透视视图中的至少一个内检测到目标元素（框207=是），图4的方法200前进到处理准备框211、213、215和217，在该处由可用的相机跟踪检测到的目标物体，并且自动进行车辆移动以使目标在每个车辆视图内重新定位到预定位置。根据示出的示例，从前、侧、和（可选的）车底相机接收相机传感器信号；这些传感器信号指示车辆的向前面向、侧面向、和向后面向视图的实时图像。在框211处，就目标扫描由前相机产生的车辆的向前面向视图的数据图像，例如，以连续或基本上连续的方式；随之调整车辆前进方向以移动车辆，并且由此使目标位于向前面向视图内的中心位置处。在框213处，就目标扫描由左侧相机产生的车辆的向左面向视图的数据图像；类似地调整车辆前进方向以移动车辆，并且由此使目标位于向左面向横向视图内的右上位置处。在框215处，就目标扫描由右侧相机产生的车辆的向右面向视图的数据图像；调整车辆前进方向以移动车辆，并且由此使目标位于向右面向横向视图内的左上位置处。在方框217处，就目标扫描由车底相机产生的车辆的向下面向视图的数据图像；随之调整车辆前进方向以移动车辆，并且由此使目标位于在向下面向视图内的中心位置处。
如果传输到车辆的转向系统的前进方向控制信号未成功地使目标位于向前面向视图内的中心位置处（框211=否）、左舷侧面向视图内的右上位置处（框方法213=否）、右舷侧面向视图内的左上位置处（方框215=否）、以及向下面向视图内的中心位置处（方框217=否），则方法200循环回到判断步骤207，并重复其后的操作。另一方面，如果实现了正确的目标定位，则图4的子例程框219确认：（1）目标元素正确定位在前、右、左和（可选的）车底相机内的每个内的明确的位置处；以及（2）就提取自相机生成的车辆视图的检测到的目标的目标变量与就该类型的目标元素的预定义的目标变量（例如，如检索自存储器储存的查找表的）匹配。
继续参考图4，自动车辆对准方法200前进到子例程框221，并执行存储器储存的指令以便以选择方式重新定位车辆，以在多种相机捕获的车辆视图内或外使目标元素重新位于新的预定义位置。特别是，车辆控制器向车辆的推进、转向、和/或制动系统传输速度控制信号、前进方向控制信号、和/或制动控制信号，以向前推进机动车辆，使得目标元素从两个侧面向视图中均消失并重新定位到距车身的前端部的校准距离。在车辆充电应用期间，就在目标物体（无线充电板）消失在汽车下方之前，保险杠可位于远离目标物体的目标边缘的x-y-z笛卡尔方向中的零（0）英寸处，在这种情况下前相机将不再检测目标。对于其中采用了车底相机的应用，可选的子例程框223向对应的车辆子系统传输速度、前进方向、和/或制动控制信号，以向前推进汽车，使得目标元素沿在车底相机中可见的中心线平移。
方法200从子例程框223继续到处理框225，并基于目标元素（无线充电板）要求、可用的车身上车辆相机的内部和外部参数、以及（如果使用的话）由车底相机产生的图像数据，开始车辆的精确对准。在此时，车辆控制器调制前进方向、速度、和制动控制信号，以将机动车辆的指定段（例如，感应充电部件22）与目标元素（例如，无线充电板24）的目标标记或目标标记集（例如，明确的点或区域）对准。外部相机参数可定义相机相对于统一（世界）框架（例如，x、y、z、滚动、偏转、俯仰等）的位置和定向。另一方面，内部相机参数可允许在图像帧中相机坐标与像素坐标之间的映射。在判断框227处，方法200确定车辆是否在车辆校准或目标校准的准确度阈值（例如，对于wevse的全功率操作为±25mm）内与目标元素对准。如果尚未实现精确对准（框227=否），则方法200循环回到判断框207并重复其后的操作。
一旦确定机动车辆的指定点、边缘、部件等（共同称为“段”）与目标元素的目标标记对准（方框227=是），在处理框229处，方法200响应地，例如，向驾驶员和/或wevse控制器，输出“成功对准（alignmentsuccessful）”信号。处理框229还可包括车辆控制器向车辆的推进/动力总成系统传输停车控制信号，以使车辆置于停车状态。对于无线充电应用，可操作以与非车载evcs控制器通信的车辆的无线通信设备向evcs控制器传输确认信号，以验证机动车辆的对准并同时在处理框229处开始车辆充电。
图4的方法200可包括在上文描述的那些操作的额外的或替代的操作。对于无线车辆充电应用，车辆可执行网络发现和通信设置例程：在车辆接近距目标大约50m期间，车辆或驾驶员选择意向无线电力传输（wpt）停车位；在距目标约30-50m处，车辆可搜索wevsewifi网络（服务集标识符（ssid）），并检索供应商特定元素（vse），例如每储存的档案；并且在约10-30m处，车辆出示其凭证，尝试认证，并且此后加入wevsewifi网络。
在服务发现和系统兼容性检查期间：在距目标约10-30m处，开始协议发现过程，其中wevse和车辆同意通信协议（主版本/次版本）并开始高级别通信（hlc）；进行服务选择和初始兼容性检查，其中车辆和wevse交换关于硬件兼容性、电源能力、服务选择和付款方式的信息；车辆选择精细定位、配对和对准方法；在wevse接受付款选项后，车辆接收可用停车位列表。
在对准和配对期间：在距目标约6-12m处，已经识别到意向停车位，可接合可选的安全机构，车辆和evse可交换用于选择的精细定位方法的配置参数；车辆可请求激活选择的地面发射板（groundassembly，ga）定位系统（lpe、lf、mv）；在距目标6-0m处，车辆和evse可交换地面发射板标识（gaid）信息和移动参数；在距目标约2-0m处，wevse可选地可为基板（basepad）通电；车辆和wevse交换结束移动参数以指示车辆相信其在ga的容限范围内；确定精细定位和lpe接合，并且如果认为信号质量可接受，则开始充电。对于一些实施方式，必须在交换“开始配对”消息之前停车。停车后，车辆和wevse确认线圈在容限范围内，作为用于配对的初始评估。
在一些实施例中，本公开的方面可通过计算机可执行指令程序实施，该计算机可执行指令程序诸如程序模块，一般是指由本文中描述的任何控制器或控制器变型执行的软件应用或应用程序。在非限定性示例中，软件可包括例程、程序、对象、部件、和数据结构，其执行具体任务或实施具体数据类型。软件可形成界面以允许计算机根据输入源作出反应。软件也可与其它代码段合作以响应于接收的数据并结合所接收数据的源以启动多种任务。软件可储存在多种存储介质的任何上，诸如cd-rom、磁盘、磁泡存储器和半导体存储器（例如，多种类型的ram或rom）。
此外，本公开的方面可通过多种计算机系统和计算机网络配置实施，包括多处理器系统、基于微处理器或用户可编程的电子器件、微型计算机、大型计算机等。此外，本公开的方面可在分布式计算环境中实施，其中任务由通过通信网络链接的常驻和远程处理设备进行。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括存储器储存设备的本地和远程计算机储存介质二者中。因此本公开的方面可在计算机系统或其它处理系统中与多种硬件、软件或者其组合连接实施。
本文中描述的任何方法可包括机器可读指令，用于由以下项执行：（a）处理器、（b）控制器、和/或（c）任何其他合适的处理设备。本文中公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法可体现为存储在有形介质上的软件，该有形介质诸如，例如，闪存、cd-rom、软盘、硬盘、数字多功能盘（dvd）或其他存储器设备。替代地，整个算法、控制逻辑、协议、或方法，和/或其部分可由控制器之外的设备执行和/或以可用的方式体现在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（asic）、可编程逻辑设备（pld）、现场可编程逻辑设备（fpld）、分立式逻辑等实施）。此外，尽管参考本文中描绘的流程图描述了具体算法，但是可替代地使用用于实施示例机器可读指令的许多其他方法。
已经参考示出的实施例详细描述了本公开的方面；然而，本领域技术人员将认识到，可对本公开进行许多修改而不脱离本公开的范围。本公开不限于本文中公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有修改、改变、和变型都在由所附权利要求限定的本公开的范围内。而且，本构思明确地包括前述元件和特征的任何和所有的组合和子组合。
1.用于机动车辆的先进停车辅助（apa）系统，所述机动车辆具有车身，所述车身带有相对的前端部和后端部、转向系统、和推进系统，所述apa系统包括：
前相机，所述前相机配置为靠近所述车身的所述前端部安装到所述车身，捕获所述机动车辆的向前面向视图，并生成指示所述向前面向视图的信号；
侧相机，所述侧相机配置为靠近所述车身的横向侧安装到所述车身，捕获所述机动车辆的侧面向视图，并生成指示所述侧面向视图的信号；和
操作地连接到所述前相机和所述侧相机的车辆控制器，所述车辆控制器编程为：
从所述前相机接收指示所述机动车辆的向前面向视图的实时图像的相机信号；
从所述侧相机接收指示所述机动车辆的侧面向视图的实时图像的相机信号；
分析所述实时图像，以检测目标元素是否存在于所述机动车辆的所述向前面向视图和/或侧面向视图中；
响应于检测到所述目标元素，向所述转向系统传输前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向前面向视图内的中心位置处和所述侧面向视图内的顶部位置处；
向所述推进系统传输速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素从所述侧面向视图消失并重新定位到距所述车身的所述前端部的校准距离；并且
调制所述前进方向控制信号和所述速度控制信号，以使所述机动车辆的指定段与所述目标元素的目标标记对准。
2.根据权利要求1所述的apa系统，其中，所述侧相机包括第一侧相机和第二侧相机，所述第一侧相机配置为靠近所述车身的第一横向侧安装到所述车身并捕获所述机动车辆的第一侧面向视图，并且所述第二侧相机配置为靠近所述车身的与所述第一横向侧相对的第二横向侧安装到所述车身并捕获所述机动车辆的第二侧面向视图。
3.根据权利要求2所述的apa系统，其中，向所述转向系统传输的所述前进方向控制信号重新定位所述机动车辆以使所述目标元素位于所述第一侧面向视图内的右上位置处并且位于所述第二侧面向视图内的左上位置处。
4.根据权利要求3所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：在传输所述前进方向控制信号之后，确认所述目标元素优化地定位，包括所述目标元素位于所述向前面向视图内的所述中心位置处、所述第一侧面向视图内的所述右上位置处、以及所述第二侧面向视图内的所述左上位置处，其中响应于确认所述目标元素优化地定位传输所述速度控制信号。
5.根据权利要求1所述的apa系统，还包括车底相机，所述车底相机配置为靠近所述车身的底盘安装到所述车身，捕获所述机动车辆的向下面向视图，并生成指示所述向下面向视图的信号。
6.根据权利要求5所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：
从所述车底相机接收指示所述机动车辆的向下面向视图的实时图像的相机信号；
分析所述实时图像以检测在所述向下面向视图中是否存在所述目标元素；并且
响应于在所述向下面向视图中检测到所述目标元素，向所述转向系统传输额外的前进方向控制信号以重新定位所述机动车辆，并且由此使所述目标元素位于所述向下面向视图内的中心位置处。
7.根据权利要求6所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为向所述推进系统传输额外的速度控制信号以推进所述机动车辆，使得所述目标元素沿所述向下面向视图内的中心线路径平移。
8.根据权利要求1所述的apa系统，其中，分析所述实时图像以检测所述目标元素是否存在于所述向前面向视图和/或所述侧面向视图中包括，就多个目标元素中的任何扫描所述实时图像，每个所述目标元素具有预定形状、大小、颜色、轮廓和/或标记。
9.根据权利要求1所述的apa系统，其中，所述车辆控制器还编程为：
确定所述机动车辆的所述指定段是否与所述目标元素的所述目标标记在车辆校准或目标校准的容限内对准；并且
响应于所述机动车辆的所述指定段对准，向所述机动车辆的所述推进系统传输停车控制信号。
10.根据权利要求9所述的apa系统，还包括无线通信设备，所述无线通信设备可操作以与电动车辆供应设备（evcs）控制器通信，其中所述车辆控制器还编程为经由所述无线通信设备向所述evcs控制器传输确认信号，验证所述机动车辆对准，并开始车辆充电。
技术总结