用于感应能量传输的车辆定位制造技术

本发明专利技术涉及一种用于使车辆(6)接近车辆外部的初级充电单元(2)以对该车辆进行感应充电的方法，其中，所述车辆包括次级充电单元、摄像机系统和指示设备，所述方法包括下述步骤：d)借助所述摄像机系统拍摄车辆周围环境的实时图像(1)，其中，从所述实时图像中检测所述初级充电单元，e)在所述指示设备中指示所述实时图像，f)使至少一条引导线(3a、3b)叠加到所述实时图像中，其中，‑所述引导线的方向和/或曲率与所述车辆的转弯转向角重合，使得所述引导线对应于所述车辆在所述转弯转向角时的轨迹，并且其中‑将所述引导线在车辆周围环境的实时图像中的叠现的位置选择为，使得所述引导线指示所述车辆的次级充电单元的运动曲线Tz，d)重复步骤a)至c)，以便根据所述车辆的运动指示相对于所述初级充电单元的运动曲线Tz，并且本发明专利技术涉及一种设立为用于执行所述方法的车辆。

Vehicle positioning for inductive energy transfer

The invention relates to a method for closing a vehicle (6) to a primary charging unit (2) outside the vehicle for inductive charging of the vehicle, wherein the vehicle comprises a secondary charging unit, a camera system and an indicating device, and the method comprises the following steps: D) photographing a real-time image (1) of the surrounding environment of the vehicle by means of the camera system, wherein, from the real-time image Detecting the primary charging unit, e) indicating the real-time image in the indicating device, f) superposing at least one guide line (3a, 3b) into the real-time image, wherein the direction and / or curvature of the guide line coincide with the turning angle of the vehicle, so that the guide line corresponds to the trajectory of the vehicle at the turning angle, and wherein \u2011 will The stacking position of the guide line in the real-time image of the surrounding environment of the vehicle is selected so that the guide line indicates the motion curve TZ of the secondary charging unit of the vehicle, d) repeat steps a) to c), so that the motion curve TZ relative to the primary charging unit according to the motion indication of the vehicle, and the invention relates to a vehicle set up to perform the method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感应能量传输的车辆定位
本专利技术涉及一种用于使车辆接近适合于对车辆进行感应充电的车辆外部的初级充电单元的方法，其中，所述车辆包括次级充电单元、摄像机系统和指示设备。此外，本专利技术涉及一种用于将车辆定位在充电位置中以进行感应充电的方法以及一种设立为用于执行用于接近的方法或执行用于接近和用于定位的方法的车辆。
技术介绍
车辆，尤其是具有电驱动器的车辆，包括用于储存电能的可充电电池。车辆的可充电电池例如能够通过连接到车辆外部的供电装置上(例如通过连接到公众电网上)进行充电。一种用于对车辆的电池进行自动的无电缆的感应充电的方式在于，从地面至车辆的车底经由在车底间隙上的磁感应将电能传输至电池。该技术也称为无线能量传输或无线充电。为此，车辆包括次级充电单元，所述次级充电单元通常集成在车辆的车底区域中。所述次级充电单元通常经由阻抗匹配和整流器与车辆的电池连接。所述次级充电单元能够定位在初级充电单元上方，所述初级充电单元例如安置在车库的或公共停车场的地面上。初级充电单元通常与供电装置连接。所述供电装置能够包括无线电频率发生器，所述无线电频率发生器在初级充电单元中产生交流电(AlternatingCurrent)，由此产生磁场。在初级充电单元和次级充电单元之间在车底间隙上充分磁耦合时，通过磁场在次级充电单元的次级线圈中感生出相应的电流。在次级充电单元中感生的电流通过整流器进行整流并且储存在电能储存器中(例如，在电池中)。因此，电能能够从供电装置无电缆地传输至车辆的能量储存器。为了在初级充电单元和次级充电单元之间实现足够的磁耦合，车辆的次级充电单元的次级线圈应以一定的公差(典型地为±10cm)定位在初级充电单元上方。车辆的在该公差范围内的位置也称为充电位置。由于与车辆的尺寸相比相对较窄的公差范围，对于车辆操作员或者对于在自动化辅助地定位在充电位置中时的车辆而言，要到达充电位置是一个特殊的挑战。尤其是，车辆的机动性对于数厘米的窄公差范围相对受限。这表示：即使车辆从距初级充电单元数米量级的距离接近初级充电单元，也应尽可能准确地进行，以便能够目标准确地到达充电位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种用于使车辆接近车辆外部的初级充电单元以对车辆进行感应充电的方法，其中，所述车辆包括次级充电单元、摄像机系统和指示设备，并且提出一种用于将车辆定位在充电位置中以进行感应充电的方法以及一种设立为用于执行用于接近的方法或执行用于接近和用于定位的方法的车辆。对于车辆操作员而言，目标准确的接近或定位应可直观且迅速地实现。所述目的通过根据权利要求1和5所述的方法以及通过根据权利要求13和14所述的车辆来实现。本专利技术的有利的实施形式和改进方案在从属权利要求中得出。本专利技术基于一种方法和一种相应的车辆，其用于在使车辆(进而次级充电单元)接近在远程区域中的次级充电单元时辅助车辆的驾驶员。只有当尽可能准确地从该远程区域接近时，才能够通过使车辆准确地定位在车辆距初级充电单元的近程区域中来最终实际上快速到达充电位置。在远程区域中，车辆距初级充电单元大约数米(最少是大约车辆长度的一半)的量级。在近程区域中，次级充电单元距初级充电单元数米至数厘米(最多是大约车辆长度的一半)的量级。参考点在此是初级充电单元的初级线圈和次级充电单元的次级线圈的中心。所述中心也能够与远程区域和近程区域相交。特别重要的是，在远程区域中为车辆操作员进行辅助，以便使车辆尽可能准确地接近初级充电单元。良好的接近位置是能够实际上快速到达充电位置的基本前提条件。换言之：只有当车辆实际上从远程区域进入近程区域时，才能够到达充电位置。因此，为此对车辆操作员的辅助已经是特别期望的。根据本专利技术，该方法包括下述步骤：借助摄像机系统拍摄车辆周围环境的实时图像，其中，从所述实时图像中检测所述初级充电单元，在指示设备中指示所述实时图像，使至少一条引导线叠加到实时图像中，其中，引导线的方向和/或曲率与车辆的转弯转向角重合，使得引导线对应于在所述转弯转向角时的车辆轨迹，并且引导线在车辆周围环境的实时图像中的叠现位置选择为，使得所述引导线指示车辆的次级充电单元的运动曲线，以及重复这些步骤，以便根据车辆的运动指示次级充电单元相对于初级充电单元的运动曲线之一。在该方法中，元素被叠加到再现的摄像机图像中，所述元素在引导车辆时辅助驾驶员，使所述车辆相对于初级充电单元尽可能准确地从远程区域接近所述初级充电单元。只有这样才存在下述可能性：车辆能够实际上占据充电位置，以便实现在感应充电时有效的能量传输。该方法在车辆沿着仅可由驾驶员选择的轨迹运动时在视觉上辅助车辆操作员，以便使车辆尽可能目标准确地接近初级充电单元。所述车辆本身不干预所述驾驶员关于车辆纵轴线(在本领域技术人员已知的车辆参考系中的x轴)或车辆横轴线(在本领域技术人员已知的车辆参考系中的y轴)的轨迹选择。所述至少一条引导线为车辆操作员提供使车辆尽可能精确地朝向初级充电单元的方向运动的取向，亦即使车辆接近所述初级充电单元的取向。通常，精确的接近应表示：当车辆到达远程区域的边缘并开始转入近程区域时，所述车辆以车底处于初级充电单元上方，因为次级充电单元集成到车辆的车底中。因为次级充电单元必须沿车辆常用的坐标系的x和y方向在充电位置方面具有数厘米的尽可能小的偏移量。因为所述引导线经由其方向和曲率与转向角的相关性不仅对车辆操作员指出车辆的轨迹，而且尤其指出车辆的次级充电单元的轨迹，所以引导线适合用于使车辆操作员通过借助于转向运动使所叠加的引导线定向到初级充电单元的由摄像机系统检测的实时成像上从远程区域“瞄准”初级充电单元，进而使结合到车辆上的次级充电单元能够目标准确地直接朝向初级充电单元运动。对此的前提条件是，次级充电单元相对于由摄像机系统拍摄的图像局部的相对位置必须是已知的，并且必须可根据转向角计算车辆的轨迹，以便在实时图像中指示引导线。此外，由摄像机检测的车辆周围环境在指示设备中的再现以及至少一条引导线的叠加必须连续地实时更新。在本文的语义中，实时表示连续的更新以小于1000ms的重复速率进行。也能够在指示设备中以修改的方式指示由摄像机检测的实时图像，其中，在由摄像机检测的图像的换算方面的修改能够以不同的观察视角存在。这能够是换算为俯视图(Top-View)。然而，优选从驾驶员角度察看，其中借助摄像机系统拍摄图像也应尽可能以驾驶员角度从乘客车厢中进行。根据该方法的一个变型形式，两条平行的或两条彼此会聚的引导线被叠加到实时图像中。在两条彼此会聚的线的情况下，这两条引导线彼此间的方位、倾斜度和/或曲率选择为，使得在实时图像中初级充电单元在距车辆特定距离处的大小对应于所叠加的这两条引导线相互间的在该距离处投影的间距。两条引导线具有下述作用：车辆操作员借助所述引导线能够更好地瞄准初级充电单元，其方式为：使车辆这样运动，使得初级充电单元位于这两条引导线之间。对于透视时彼此会聚的引导线，这能够比在平行线的情况下更精确地实现。通过将两条引导线的间距与初级充电单元的宽度进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使车辆(6)接近适合于对所述车辆进行感应充电的车辆外部的初级充电单元(2)的方法，其中，所述车辆包括次级充电单元(4)、摄像机系统和指示设备，所述方法包括下述步骤：/na)借助所述摄像机系统拍摄车辆周围环境的实时图像(1)，其中，从所述实时图像中检测所述初级充电单元，/nb)在所述指示设备中指示所述实时图像，/nc)使至少一条引导线(3a、3b)叠加到所述实时图像中，其中，/n-所述引导线的方向和/或曲率与所述车辆的转弯转向角重合，使得所述引导线对应于所述车辆在所述转弯转向角时的轨迹，并且/n-将所述引导线在所述车辆周围环境的实时图像中的叠现位置选择为，使得所述引导线指示所述车辆的次级充电单元的运动曲线Tz，/nd)重复步骤a)至c)，以便根据所述车辆的运动指示所述次级充电单元相对于所述初级充电单元的运动曲线Tz。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170418 DE 102017206530.31.一种用于使车辆(6)接近适合于对所述车辆进行感应充电的车辆外部的初级充电单元(2)的方法，其中，所述车辆包括次级充电单元(4)、摄像机系统和指示设备，所述方法包括下述步骤：
a)借助所述摄像机系统拍摄车辆周围环境的实时图像(1)，其中，从所述实时图像中检测所述初级充电单元，
b)在所述指示设备中指示所述实时图像，
c)使至少一条引导线(3a、3b)叠加到所述实时图像中，其中，
-所述引导线的方向和/或曲率与所述车辆的转弯转向角重合，使得所述引导线对应于所述车辆在所述转弯转向角时的轨迹，并且
-将所述引导线在所述车辆周围环境的实时图像中的叠现位置选择为，使得所述引导线指示所述车辆的次级充电单元的运动曲线Tz，
d)重复步骤a)至c)，以便根据所述车辆的运动指示所述次级充电单元相对于所述初级充电单元的运动曲线Tz。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，使两条彼此会聚的引导线(3a、3b)叠加到所述实时图像中，这两条引导线彼此间的方位选择为，使得在所述实时图像中所述初级充电单元的在距所述车辆特定距离处的大小对应于所叠加的这两条引导线彼此间的在该距离处投影的间距。


3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，在所述指示设备中使定向线(5a、5b)叠加到所述实时图像中，所述定向线指示所述车辆沿着所述轨迹的宽度TF。


4.根据上述权利要求之一所述的方法，该方法用于包括位置确定机构的车辆，所述位置确定机构用于确定所述次级充电单元相对于所述初级充电单元的位置，其中，
-通过所述位置确定机构来确定所述初级充电单元相对于所述次级充电单元位置的位置，和
-检测：所述车辆相对于所述初级充电单元处于可预设的远程区域中，以便开始步骤a)至d)。


5.一种用于使车辆定位在充电位置中以在车辆外部的初级充电单元处进行感应充电的方法，其中，所述车辆包括车辆集成的次级充电单元、指示设备和用于确定所述次级充电单元相对于所述初级充电单元的位置的位置确定机构，其中，
-所述方法包括根据上述权利要求之一所述的用于使车辆接近车辆外部的初级充电单元的方法的步骤，以及包括另外的步骤：
1)通过所述位置确定机构确定所述初级充电单元相对于所述次级充电单元位置的位置，
2)检测：所述车辆相对于所述初级充电单元处于可预设的近程区域中，
3)结束所述用于使车辆接近车辆外部的初级充电单元的方法，
4)在所述指示设备上指示目标图像(10)，
5)通过所述位置确定机构确定所述初级充电单元相对于所述次级充电单元位置的位置，
6)将引导元素(12)叠加到所述目标图像中，并且将位置元素(13)叠加到所述目标图像中，其中，所述引导元素在所述目标图像上的方位和所述位置元素在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·赫尔佐克，A·瓦格纳，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE