用於機動車的定位的方法、具有這種機動車的系統以及機動車的製作方法

2023-12-02 16:22:36

用於機動車的定位的方法、具有這種機動車的系統以及機動車的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於使機動車（14）相對於充電裝置（10）的初級元件（18）定位的方法，該初級元件布置在該機動車（14）的行車道（16）一側上，所述充電裝置（10）用於無接觸地對所述機動車（14）的蓄電器（12）充電，其中，通過所述機動車（14）在行車道（16）上的相對於該行車道的運動而使所述充電裝置（10）的與初級元件（18）相對應並且布置在機動車（14）上的次級元件（20）相對於所述初級元件（18）運動至可預定的充電位置中，其中，藉助於至少一個傳感器（36a-d）和至少一個具有至少兩個彼此不同的標記（38、42、44）的定位元件（40），通過藉助於傳感器（36a-d）對所述標記（38、42、44）進行檢測的方式來確定出：所述次級元件（20）達到了充電位置。
【專利說明】用於機動車的定位的方法、具有這種機動車的系統以及機動車
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的用於機動車的定位方法，根據權利要求5的前序部分所述的、具有這種機動車的系統以及根據權利要求6的前序部分所述的機動車。
【背景技術】
[0002]例如作為已知的，可從DE4236286A1中得知這種用於機動車的定位的方法，這種系統以及這種機動車。在此，機動車包括形式為電池的蓄電器以及被配設給充電裝置的次級元件，該充電裝置用於對蓄電器無接觸地充電。次級元件例如是次級線圈。
[0003]次級元件對應於充電裝置的初級元件，尤其是初級線圈。初級元件例如與電網耦合。為了給蓄電器充電，能量無線地從初級元件感應地傳遞至次級元件。
[0004]為了初級元件和次級元件之間高效的能量傳遞並且進而實現蓄電器的高效充電，次級元件相對於初級元件可移動至可預定的充電位置中。
[0005]為此，在DE4236286A1中初級元件藉助於運動設備在預定的空間區域內部沿所有三個空間坐標相對於機動車的行車道運動，而機動車靜止在行車道上且不相對於行車道運動。
[0006]由DE102009033236A1已知了一種包括機動車及布置在機動車的的行車道一側上的充電裝置的初級元件的系統，所述充電裝置用於對機動車的蓄電器無接觸地、尤其是感應地充電。在機動車上布置了充電裝置的與初級元件對應的次級元件。次級元件相對於初級元件通過機動車在行車道上的運動可相對於行車道運動至可預定的充電位置中。
[0007]設置有用於檢測預定的空間內部的物體的存在的設備，該空間至少包括在初級元件和次級元件之間進行能量傳輸期間存在的空間。
[0008]DE69119168T2公開了一種具有運輸車輛的運輸系統，在該運輸車輛上布置了電池，電池驅動運輸車輛。運輸系統包括車道，運輸車輛沿著車道自動行駛。此外，設置了用於運輸車量的充電系統，其中充電系統包括供電電極，該供電電極沿著車道的預定的區段布置。此外，設置了耗電電極，其布置在運輸車輛上且與電池連接並且具有在車輛的自動行駛期間與供電電極接觸的滑動觸頭。
[0009]由W02011/006884A2提出了一種用於處在感應充電站的附近區域中的電動車輛的電子定位輔助設備。為此還考慮基於雷達、雷射雷達、超聲波、紅外線、衛星或感應的已有的或根據選擇而設置在車輛中的傳感器以及以上述設備為基礎的駐車距離控制系統，從而在沒有環境顯示、沒有手動的操縱輸入並且沒有車身側的附加反射器的情況下根據車身側的線圈殼體或者內部的線圈技術全自動地識別附近區域中感應的充電站，並且在不必利用額外的移動和升降設備使兩個線圈仍能更精確地或接近地重疊的情況下，使車輛在有計算機設備支持的調車運行中利用車輛底部上的線圈通過車身側的線圈足夠精確地定位。最後，作為已知的，可從DE102009049432A1得知用於具有蓄能器的在地面上可移動的車輛的充電站。在地面的部分區域中，尤其在地面的隆起部中設置了初級導體。此外在地面中布置了凹槽，從而車輛藉助於至少一個車輪，尤其藉助於其兩個前部或後部車輪可定位在凹槽中，從而車輛的次級繞組感應地與初級導體耦合。
[0010]JP2011-182608A公開了一種用於使機動車相對於充電裝置的初級元件定位的方法，該初級元件布置在該機動車的行車道一側上，所述充電裝置用於無接觸地對所述機動車的蓄電器充電，其中，通過機動車在行車道上相對於該行車道的運動而使所述充電裝置的與初級元件相對應並且布置在機動車上的次級元件相對於初級元件運動至可預定的充電位置中。在此，藉助於至少一個傳感器和至少一個定位元件確定出:所述次級元件達到了充電位置。定位元件具有至少兩個彼此不同的標記。通過藉助於傳感器對所述標記進行檢測的方式來確定出所述達到。
[0011]W02012/047779A1公開了一種用於給機動車電池無接觸式充電的充電裝置的安全系統。該安全系統包括檢測裝置，其用於檢測在充電裝置的附近是否存在物體。為此檢測裝置包括至少一個溫度傳感器。此外具有與該檢測裝置相連接的指示裝置。如果藉助於檢測裝置檢測到充電裝置附近有物體，那麼藉助於指示裝置指示出一信號，通過該信號表明在充電裝置附近存在有物體。
[0012]由US2007/0069684A1公開了一種用於電子設備、尤其是可攜式電子設備的電池充電裝置。該充電設備包括第一表面，在該第一表面上可放置該電子設備。此外，電池充電裝置具有至少一個光源，藉助於該光源可以從第一表面發光。另外，還設有光傳感器來檢測由電子設備反射的光。
[0013]由JP2009-184426A公開了一種機動車的輔助停車系統，其利用車輛上的標誌來
輔助停車。
[0014]由JP2001-277969A公開了一種機動車的輔助停車系統。該輔助停車系統包括用於拍攝標記的攝像機。所述標記用於停車過程。
[0015]最後，US2010/0060486A1公開了一種用於機動車的輔助停車系統，其帶有用於拍攝標記的攝像機。標記包括至少兩個不同的標記區，它們在顏色和圖案方面不同。
[0016]精確地達到可預定的充電位置有利於在初級元件與次級元件之間的能量傳輸中實現高效率。在已知的方法、系統和機動車中，不可能或者僅以極高的成本才能實現精確的定位。

【發明內容】

[0017]因此，本發明的任務在於，提出前述類型的方法、系統以及機動車，它們以極簡單的方式實現了次級元件相對於初級元件的特別精確的定位。
[0018]該任務通過具有權利要求1的特徵的方法、通過具有權利要求5的特徵的系統以及通過具有權利要求6的特徵的機動車完成。在其餘的權利要求中給出了本發明的、具有合適的和非普通的改進設計的有利的設計方案。
[0019]本發明的第一方面涉及用於使機動車——特別是乘用車——相對於充電裝置的初級元件定位的方法，該初級元件布置在該機動車的行車道一側上，所述充電裝置用於無接觸地對機動車的蓄電器充電。在所述方法中，通過所述機動車在行車道上相對於該行車道的運動而使充電裝置的與初級元件相對應並且布置在機動車上的次級元件相對於所述初級元件運動至可預定的充電位置中。
[0020]為了簡單地實現次級元件特別精確地運動至充電位置，在根據本發明的第一方面中提出:藉助於至少一個傳感器和至少一個具有至少兩個彼此不同的標記的定位元件，通過藉助於傳感器對所述標記進行檢測的方式來確定出:所述次級元件達到了充電位置。
[0021]由此可以通過簡單的方式相對於初級元件極精確地定位機動車並進而定位次級元件，而無須激活次級元件或初級元件。此外，對達到了充電位置的確定能特別穩健/魯棒且可再現地執行，因為在靜止的初級元件和移動的次級元件之間不進行並且也不需要通信。此外，能尤其價廉地實施該方法，因為僅需要少量的傳感器且傳感器以及定位元件本身僅具有極低的成本。
[0022]在本發明的有利的設計方案中，所述標記中的一個相對於另外的標記突出/隆起，其中使用距離傳感器作為所述傳感器，為了確定出達到了充電位置而藉助於所述距離傳感器檢測出所述距離傳感器或機動車距相應的標記的相應的彼此不同的距離。換句話說，距離傳感器可以檢測出突出的以及與此相對地回縮的標記，從而能由此確定出次級元件相對於初級元件的位置。因此可以確定出:是該位置至少基本上——例如在可預定的容差的範圍內一與充電位置一致？還是所述位置與充電位置之間的偏差例如超出了閾值？
[0023]在此，定位元件本身在天氣影響下具有極高的穩健性，從而即使在不利的環境條件下，例如像下雨或者在定位元件的長時間使用之後仍能精確地確定出:達到了充電位置。
[0024]由於次級元件相對於初級元件特別精確的定向，可以為蓄電器一例如機動車電池——高效充電並且所伴隨的損失極小。由此也可以實現極迅速的充電過程。換句話說，能在僅極短的時間內對蓄電器充電。
[0025]為了實現次級元件相對於初級元件在充電位置中特別精確的定向，在本發明的另一個實施方案中提出，定位元件至少局部地被初級元件或被次級元件覆蓋。
[0026]如果定位元件在一平面中至少基本上平面地延伸並且定位元件在該平面中伸出初級元件或次級元件的至少一個邊緣外，則由此可以通過特別簡單的方式確定出:達到了充電位置。
[0027]在根據本發明的方法的框架內也可以是，通過例如在機動車的內部空間中的顯示屏上顯示出達到了充電位置而在次級元件相對於初級元件定向時輔助機動車的駕駛員，該駕駛員使機動車在行車道上相對於該行車道運動。此外，可以規定:傳感器和定位元件被用於，在機動車的運動期間檢測機動車一尤其是次級元件一相對於初級元件的當前位置並在顯示屏上顯示該位置，從而駕駛員由此能特別簡單地使機動車運動，使得次級元件達到充電位置中。因此，該方法實現了對駕駛員特別有效且精確的輔助。
[0028]替代地，在根據本發明的方法的框架中也可以有利地進行次級元件至充電位置中的自動運動。為此，在本發明的有利的實施方案中提出，通過藉助於機動車控制單元使機動車運動而使次級元件運動至充電位置中，直至藉助於傳感器和定位元件檢測出達到了充電位置。例如可以在機動車的自動停車系統的框架中進行機動車該自動運動，其中機動車在沒有或僅伴隨著駕駛員極小的輔助的情況下佔據相應的相對於初級元件的位置，從而使次級元件處於充電位置中。尤其是，藉助於控制單元至少使機動車轉向。替代地或附加地可以規定，為了使次級元件運動至充電位置中，藉助於控制單元使機動車自動加速和/或制動。由此可實現機動車的特別高的行駛舒適性和操縱舒適性。
[0029]本發明的第二方面涉及一種系統，其包括機動車、特別是乘用車和充電裝置的布置在機動車的行車道一側上的初級元件，所述充電裝置用於無接觸地對機動車的蓄電器充電，在該機動車上布置有充電裝置的與初級元件相對應的次級元件，通過機動車在行車道上相對於該行車道的運動而能使該次級元件相對於初級元件運動至可預定的充電位置中。
[0030]為了以特別簡單的方式實現機動車、進而次級元件相對於初級元件的特別精確的定位，在所述系統中根據本發明設有至少一個具有至少兩個彼此不同的標記的定位元件和至少一個傳感器，藉助於所述傳感器能檢測出所述標記用以確定達到了充電位置。根據本發明，所述標記中的一個相對於另外的標記突出，其中所述傳感器是距離傳感器，為了確定出達到了充電位置而藉助於所述距離傳感器檢測出所述距離傳感器距相應的標記的相應的彼此不同的距離。本發明的第一方面的有利的設計方案可視作本發明的第二方面的有利的設計方案，反之亦然。
[0031]定位元件可以設置在行車道一側上，而傳感器例如布置在機動車上。與此對應地，也可以相反地設計為，傳感器設置在行車道一側上並進而布置在初級元件一側上，而標記元件保持在機動車上。
[0032]通過藉助於傳感器對標記進行檢測實現了，檢測機動車、進而次級元件相對於初級元件的位置並因此確定出:該位置是否例如在可預定的公差內與充電位置一致。如果情況是這樣，則次級元件已移動至充電位置中，由此實現了初級元件和次級元件之間的特別高效的能量傳輸。
[0033]本發明的第三方面涉及一種用於執行本發明方法的機動車，其具有至少一個蓄電器和具有至少一個被配設給充電裝置的次級元件，所述充電裝置用於無接觸地對蓄電器充電，通過機動車在行車道上相對於該行車道的運動而能使該次級元件相對於充電裝置的布置在機動車行車道一側上的初級元件運動至可預定的充電位置中。
[0034]為了能夠特別簡單地相對於初級元件使次級元件特別精確地定位在充電位置中，根據本發明設置有機動車的至少一個傳感器，為了確定出達到了充電位置，藉助於該傳感器能對布置在初級元件一側上的定位元件的至少兩個彼此不同的標記進行檢測。本發明的前兩個方面的有利的設計方案可視作本發明的第三方面的有利的設計方案，反之亦然。
[0035]因此，藉助於傳感器實現了，特別精確地檢測機動車、進而次級元件相對於初級元件的位置，從而次級元件能特別精確地運動至充電位置中。
[0036]在本發明的一尤其有利的實施方案中，傳感器沿車輛縱向方向和/或沿車輛橫向方向與次級元件相鄰。由此在實現特別精確地檢測次級元件相對於初級元件的位置的同時不妨礙初級元件和次級元件之間的能量傳輸。
[0037]在本發明的另一個有利的設計方案中，傳感器沿車輛豎直方向布置在機動車的車輛底部下方。因此，傳感器對機動車的觀察者來說在視覺上不可見。此外，由此實現了極簡單且不費力地確定達到了充電位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]由下文對優選實施例的描述以及根據附圖得到本發明的其它優點和細節。在不脫離本發明的範圍的情況下，在說明書中上文提到的特徵和特徵組合以及下文在對附圖的說明中提到的和/或僅在附圖中示出的特徵和特徵組合不僅能分別以給出的組合使用，而且也能以其它組合使用或單獨地使用。圖la-d用於說明本發明的背景。附圖示出:
[0039]圖1a是用於無接觸地對機動車的蓄電器充電的充電裝置的示意性側視圖，其中帶有布置在機動車的行車道一側的初級元件以及布置在機動車一側上的次級元件，其中次級元件相對於初級元件位於充電位置中；
[0040]圖1b是充電裝置的示意性俯視圖；
[0041]圖1c是充電裝置的另一個示意性側視圖，其中次級元件位於充電位置外；以及
[0042]圖1d是充電裝置的另一個示意性俯視圖，其中次級元件位於充電位置外；
[0043]圖2是初級元件的示意性俯視圖，為該初級元件配設有定位元件，藉助於該定位元件可確定出達到了充電位置；
[0044]圖3是具有根據圖2的初級元件和定位元件的充電裝置的示意性側視圖，其中在次級元件一側上設有四個傳感器，藉助於這四個傳感器可檢測出次級元件達到了充電位置；
[0045]圖4是具有根據圖2的定位元件的初級元件的示意性俯視圖，以及具有根據圖3的傳感器的次級元件的示意性俯視圖；
[0046]圖5是具有根據圖4的傳感器的次級元件的示意性俯視圖，其中與圖4相比，傳感器在其相對於次級元件的定位方面改變；
[0047]圖6是初級元件的示意性俯視圖，為初級元件配設有另一實施方案的定位元件；以及
[0048]圖7是次級元件的示意性俯視圖，為次級元件配設有兩個傳感器，藉助於這兩個傳感器與根據圖6的定位元件共同作用可檢測出次級元件達到了充電位置。
【具體實施方式】
[0049]圖1以示意性側視圖示出了充電裝置10，其用於無接觸地對形式為乘用車14電池12的蓄電器充電，在圖1a中極簡化地示出了該蓄電器。
[0050]在圖1a中可部分地看出的乘用車14例如設計為混合動力車或者電動車且具有至少一個電機，藉助於該電機可驅動乘用車14。為了運行電機，由電池12對電機供電。由來自電池12的電能對電機供電伴隨著電池12的存儲能量減少。
[0051]為了能夠特別舒適且簡單地為電池12再次充電，設有充電裝置10，該充電裝置10具有布置在乘用車14的行車道一側上的初級元件18以及布置在乘用車14上的次級元件20。在此初級元件18和次級元件20設計為至少基本上為板狀,因此它們也被稱為充電板。初級元件18和次級元件20包括各自的線圈,在所述線圈之間能無接觸地傳輸能量。
[0052]初級元件18在此通過至少一個電導線22與電網連接並且為了給電池12充電而能像在圖1a中通過方向箭頭示出的那樣無接觸地、即在沒有電線的情況下把電能傳輸至次級元件20。次級元件20通過導線元件24與電池12連接，從而使從初級元件18傳輸至次級元件20的能量可以被饋入電池12中。
[0053]像從圖1a中可看到的，次級元件20布置在乘用車14的車輛底部26下方。在此次級元件20布置在車輛底部26上，也可以內置在車輛底部26中。
[0054]為了實現高效的能量傳輸，通過乘用車14在行車道16上相對於該行車道16的運動使布置在乘用車14中且因此可動的次級元件20相對於靜止的初級元件18運動至一可預定的充電位置中，在該充電位置中，次級元件20沿車輛豎向方向向上覆蓋住初級元件
18。在此在圖1a和Ib中示出了該有利的充電位置。像根據圖1a可看到的那樣，在次級元件20達到了充電位置時，在通過方向箭頭28示出的車輛縱向方向上不存在或者在可預定的公差內僅存在極小的錯位。由圖1b可看到，在達到了充電位置時，另外沿通過方向箭頭示出的車輛橫向方向，在初級元件18和次級元件20之間不存在或者在可預定的公差內僅存在極小的錯位。
[0055]如果沒有採取相應的措施，則對乘用車14的駕駛員來說困難的是，通過乘用車14在行車道16上的運動使次級元件20相對於行車道運動，因為在乘用車14的停車過程——在該停車過程的範圍內應該駛過充電位置——中，靜止的初級元件18對駕駛員來說處於乘用車14下方從駕駛員的可見範圍內消失。因此，通過靜止的初級元件18對乘用車14精確定位是極困難的或者根本不可能。
[0056]圖1c和Id示出了次級元件20在充電位置外的位置，其中在圖1c至圖7中為了清晰起見未示出乘用車14。
[0057]根據圖1c存在通過雙箭頭32示出的沿車輛縱向的錯位，因此用於初級元件18和次級元件20之間的能量傳輸的有效面積與充電位置相比更小，在該有效面積中次級元件20覆蓋初級元件18。根據圖1d通過方向箭頭34示出了沿車輛橫向的錯位，由此初級元件18和次級元件20之間有效面積特別小。因此，由於充電效率低而出現了不期望的能量損失。此外，由於錯誤的定位可能會使乘用車14部件升溫。效率低導致充電時間長。此外，可能會需要駕駛員執行繁瑣且多次的調車過程，才能實現次級元件20相對於初級元件18的充分精確的定位。
[0058]為了簡單地實現次級元件20在充電位置中特別精確的定位，執行根據圖2至圖4示出的、用於相對於初級元件18定位乘用車14的方法，其中藉助於傳感器36a-d並且藉助於具有標記38的定位兀件40通過藉助於傳感器36a-d來檢測標記的方式確定出:由於乘用車在行車道16上相對於該行車道的運動而使次級元件20達到了充電位置。
[0059]在此，具有標記38的定位元件40被配設給靜止的初級元件18並進而布置在初級元件18 —側上。作為標記38，定位元件40包括凸起42和凹部44，所述凹部分別布置在兩個凸起42之間且相對於這兩個凸起42回縮。凸起42表示出定位元件40的高度，而凹部44表示出深度或溝槽。在此示例性地畫出13個凸起42和12個凹部44，它們交替地布置。凸起42在此相對於凹部44以離開行車道16的方式伸出。通過凸起42和與之相對地回縮的凹部44實現了定位元件40的高度輪廓。
[0060]像從圖3和4的總體圖中可看到的那樣，傳感器36a_d被配設給次級元件20且相應地布置在乘用車14上且此處在外側布置在其車輛底部26上，且朝向行車道16定向。傳感器36a_d在此設計為距離傳感器，藉助於距離傳感器檢測出傳感器36a_d或者說乘用車14與相應的凸起42和凹部44的相應的、彼此不同的距離。換句話說，例如傳感器36a處於凸起42之一上方，則該凸起42與傳感器36a之間的距離比當傳感器36a處於凹部44之一上方時小。
[0061]如果具有布置在車輛底部26上的傳感器36a_d的乘用車14此時在停車過程中沿通過方向箭頭46示出的行駛方向運動經過靜止的初級元件18，則根據描述的距離測量而檢測出凸起42和凹部44。在此例如藉助於未示出的控制器數出駛過的凸起42和凹部44的數量。當沿通過方向箭頭46示出的行駛方向駛過定位元件40時,次級元件20達到充電位置對應於駛過了可預定的數量的凸起42和凹部44。
[0062]此時，控制器對該可預定的數量與已經駛過的凸起42和凹部44的實際數量相比較，從而能通過比較該可預定的數量與實際的數量來確定次級元件20相對於初級元件18的當前位置。例如，如果該可預定的數量例如在可預定的公差範圍內與所檢測到的、實際駛過的凸起42和凹部44的數量相一致，則次級元件20達到了其相對於初級元件18的有利的充電位置並且能實現高效的充電過程。
[0063]在此可以規定:由此確定的達到了充電位置通過至少一個聲學和/或光學和/或觸覺信號反饋給駕駛員，從而駕駛員能使乘用車14保持在充電位置中。作為備選可以規定:通過控制器自動執行停車過程。在這種情況下乘用車14相對於初級元件18自動運動，其中在確定出次級元件達到了充電位置時，通過使乘用車14停住而自動結束該運動。在該自動停車過程的框架中，例如通過控制器操縱乘用車14的驅動裝置和制動器，從而能自動地執行停車過程。
[0064]此外實現了，可替代地或附加地連續通知駕駛員次級元件20相對於初級元件18的當前位置以及尤其是通知駕駛員當前位置與充電位置的大致的偏差，從而駕駛員能相應地縮小該大致的偏差並且特別精確地行駛到充電位置。
[0065]像在圖3和4中能看到的那樣，傳感器36a和36c沿車輛縱向方向布置在次級元件20前方。換句話說，傳感器36a和36c沿車輛縱向向前與次級元件20相鄰。而傳感器36b和36d沿車輛縱向向後與次級元件20相鄰。這種布置的優點在於，由此在通過方向箭頭46示出的向前行駛時和在與此相反的乘用車14的向後行駛時都能確定出達到充電位置。
[0066]像根據圖4能看到的那樣，藉助於傳感器36a_d和藉助於定位元件40不僅實現了次級元件20沿車輛縱向相對於初級元件18的精確定位，而且實現了次級元件沿車輛橫向相對於初級元件18的精確的定位。例如，在沿向前行駛方向駛向初級元件18時，出現了在圖4中通過方向箭頭48示出的橫向錯位，使得儘管藉助於傳感器36a檢測到了凹部44和凸起42，但由於側向錯位(橫向錯位)而未通過傳感器36c檢測到凹部44和凸起42。因此，關於乘用車14的向前行駛方向該乘用車相對於初級元件18過於偏左。因此可以給駕駛員指示出相應的指示信號，以便通知駕駛員該橫向錯位。
[0067]在自動停車過程的範圍內實現了，通過控制器使乘用車14相對於初級元件18進一步向右移動而自動地修正乘用車14的位置。如果藉助於傳感器36a和36c檢測到的凸起42和凹部44的數量的相同，則可以由此確定不存在橫向錯位。
[0068]根據圖4，傳感器36a_d沿車輛橫向與次級元件20的相應的邊緣50、52齊平地終止。根據圖5,傳感器36a_d沿車輛橫向與圖4相比向內錯位,從而在傳感器36a_d和邊緣50,52之間存在相應的距離A。由此實現了關於次級元件20相對於初級元件18沿車輛橫向定位的容差，因為例如當次級元件20沿車輛橫向向外已經伸出初級元件18 —段且進而沿車輛橫向略相對於初級元件18錯位時，傳感器36a也仍檢測到凸起42和凹部44。然而，在考慮能量傳輸效率時這種小的容差可以忽略。
[0069]藉助於傳感器36a_d和定位元件40簡單地實現了移動的次級元件20相對於靜止的初級元件18的高精度的定向。必要時可以標準化的凸起42和凹部44的可預定的或預定義的數量允許了乘用車14、進而次級元件20沿車輛縱向和車輛橫向的自動且高精度的定位。停車過程可以以相對較高的車輛速度執行，因為在相對較高的速度下也能在不妨礙定位精度的情況下實現對凸起42和凹部44的檢測和計數。
[0070]此外，通過控制器實現了自動地執行定位過程，這實現了極高的行駛舒適性。通過所描述的對次級元件20和初級元件18之間距離的檢測，可以與高度可調的初級元件18相結合和/或與高度可調的次級元件20相結合和/或與乘用車14的可調節的底部自由度相接合將初級元件18和次級元件20之間的豎直距離調節至可預定的值並進而在實現高效能量傳輸方面進行優化。
[0071]圖6和7示出了極簡單並且特別精確地相對於初級元件18定位次級元件20的另一可能方案。定位元件40具有至少基本上為平面的延展結構/延展尺寸，該延展結構在此在兩個相對彼此垂直地延伸的方向上大於初級元件18的相應的平面的延展結構。換句話說，初級元件18被定位元件40覆蓋,其中定位元件40伸出初級元件18的相應的邊緣54外。
[0072]像從圖7可看到的那樣，為次級元件20僅配設有兩個傳感器36a、36b，這兩個傳感器沿車輛橫向與次級元件20相鄰。像根據圖2至5可看到的那樣，傳感器36a和36b或者36a-d沿車輛豎直方向不覆蓋次級元件20，以便不影響從初級元件18至次級元件20的能
量傳輸。
[0073]由於定位元件40的相應的設計以及傳感器36a和36b的相應的布置，在駛過定位元件40時傳感器36a和36b能檢測到凸起42和凹部44且相應地計數。一旦藉助於傳感器36a和36b檢測到直至達到初級元件18的中心的可預定的數量，則次級元件20位於其充電位置中。可以通過前述的方式進行次級元件20相對於初級元件18沿車輛橫向的定向。
[0074]在包括帶次級元件20的乘用車14和初級元件18的系統中，可以替代於此前描述的方案規定，定位元件40被配設給次級元件20，且相應地布置在乘用車14上，而傳感器36a-d或36a和36b被配設給初級元件18，且相應地布置在行車道16 —側上。例如可以通過聲學和/或視覺信號通知乘用車14的駕駛員:達到了充電位置和/或次級元件20相對於初級元件18的當前位置，該信號在乘用車14外部通過系統的相應的指示元件指示出。此外也可以是:此處布置在行車道一側的傳感器36a-d通過相應的埠與乘用車14耦合，從而聲學和/或觸覺和/或光學地在乘用車14的內部空間中向駕駛員通知:達到了充電位置和/或次級元件20相對於初級元件18的當前位置。換句話說，在乘用車14內部也能提供關於達到了充電位置和/或次級元件20相對於初級元件18的當前位置的信息。
[0075]取代通過凸起42和凹部44示出的高度輪廓，例如定位元件40也可以具有相應的模型/圖案:其中第一標記38具有第一顏色而第二標記38具有與第一顏色不同的第二顏色。例如第一顏色是黑色，而第二顏色是白色。第二標記相應地布置在兩個第一標記之間。傳感器36a-d可以設計為光學傳感器，例如照相機，其光學檢測不同顏色的標記38並且計數，通過之前描述的方式能夠確定次級元件20相對於初級元件18的當前位置。
[0076]例如，所述距離傳感器可以是超聲波傳感器，該超聲波傳感器具有例如在5° (含)至8° (含)範圍內的小開角(Oeffnungswinkel)。在次級元件20與初級元件18的豎直距離為例如15cm的情況下，凸起42和/或凹部44優選具有約2.5cm的寬度。
【權利要求】
1.一種用於使機動車(14)相對於充電裝置(10)的初級元件(18)定位的方法，該初級元件布置在該機動車(14)的行車道(16) —側上，所述充電裝置用於無接觸地對所述機動車(14)的蓄電器(12)充電，其中，通過所述機動車(14)在行車道(16)上相對於該行車道的運動而使所述充電裝置(10)的與初級元件(18)相對應並且布置在機動車(14)上的次級元件(20)相對於所述初級元件(18)運動至可預定的充電位置中，其中，藉助於至少一個傳感器(36a-d)和至少一個具有至少兩個彼此不同的標記(38、42、44)的定位元件(40)，通過藉助於傳感器(36a-d )對所述標記(38、42、44 )進行檢測的方式來確定出:所述次級元件(20)達到了充電位置，其特徵在於，所述標記(38、42、44)中的一個相對於其它的標記(44)突出，其中使用距離傳感器(36a_d)作為所述傳感器(36a_d)，為了確定出達到了充電位置而藉助於所述距離傳感器檢測出所述距離傳感器(36a-d)距相應的標記(38、42、44)的相應的彼此不同的距離。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述定位元件(40)以至少局部被所述初級元件(18)或被所述次級元件(20)覆蓋的方式布置。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述定位元件(40)在一個平面中至少基本上平面地延伸且在所述平面中伸出所述初級元件(18)或所述次級元件(20)的至少一個邊緣(54)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過藉助於機動車(14)的控制單元使機動車(14) 一直運動到藉助於傳感器(36a-d)和定位元件(40)檢測出達到了充電位置，而使次級元件(20)運動至充電位置中。
5.一種系統，包括機動車(14)和充電裝置(10)的布置在機動車(14)的行車道(16)一側上的初級元件(18)，所述充電裝置用於無接觸地對機動車(14)的蓄電器(12)充電，在該機動車上布置有充電裝置(10)的與初級元件(18)相對應的次級元件(20)，通過機動車(14)在行車道(16)上相對於該行車道的運動而能使該次級元件相對於初級元件(18)運動至可預定的充電位置中，其中所述系統包括至少一個具有至少兩個彼此不同的標記(38、42.44)的定位元件(40)和至少一個傳感器(36a-d)，藉助於所述傳感器能檢測出所述標記(38、42、44)用以確定達到了充電位置，其特徵在於，所述標記(38、42、44)中的一個相對於其它的標記(44)突出，其中所述傳感器(36a-d)是距離傳感器(36a-d)，為了確定出達到了充電位置，而能藉助於所述距離傳感器檢測出所述距離傳感器(36a-d)距相應的標記(38、42.44)的相應的彼此不同的距離。
6.用於執行根據權利要求1至4中任一項所述的方法的機動車(14)，其中至少一個距離傳感器(36a_d)布置在所述機動車上。
7.根據權利要求6所述的機動車(14)，其特徵在於，所述傳感器(36a-d)沿車輛縱向方向和/或沿車輛橫向方向與次級元件(20)相鄰。
8.根據權利要求6或7中任一項所述的機動車(14)，其特徵在於，所述傳感器(36a-d)沿車輛豎直方向布置在所述機動車(14)的車輛底部(26)的下方。
【文檔編號】H02J7/00GK103580102SQ201310328718
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2012年8月1日
【發明者】A·安塔勒, B·埃利亞斯 申請人:奧迪股份公司