[發(fā)明專利]定位系統(tǒng)及用于車輛定位的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310445147.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103712556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米歇爾·芬代森;馬庫(kù)斯·赫斯;岡戈?duì)柗颉は柎?/a>;賴納·克諾爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;B60S5/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一個(gè)用于車輛定位的定位系統(tǒng)，以及一種用于車輛定位的方法。

背景技術(shù)

如果車輛具有電能量存儲(chǔ)器和用于驅(qū)動(dòng)車輛的電耗能器，為此應(yīng)當(dāng)提供一個(gè)充電過(guò)程或一個(gè)充電裝置。這種類型的車輛的實(shí)例有混合動(dòng)力車輛，插入式混合動(dòng)力車輛，無(wú)內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)車輛，電動(dòng)載重卡車等。這類的車輛由于不斷發(fā)展的流動(dòng)性需求變得越來(lái)越重要。在此特別有利的是更少的能源消耗和少的排放。這樣車輛的一個(gè)組件是能量存儲(chǔ)器。其在很多情況下是用蓄電池來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也可以使用電容器。作為電池例如可以使用NiMH和Li離子蓄電池。這種儲(chǔ)存器的大小和因此的最大儲(chǔ)能量由使用場(chǎng)合決定。例如用于轎車的插入式混合動(dòng)力裝置有一個(gè)大小為20至30kWh的能量存儲(chǔ)器。如果轎車是無(wú)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)車輛，那么能量存儲(chǔ)器的大小可以在40至大約50kWh之間變動(dòng)。取決于相應(yīng)的使用場(chǎng)合也可以選擇其它容量大小的能量存儲(chǔ)器，其中例如出租車完全可以有一個(gè)大約100千瓦時(shí)的需求。目前在一般情況下，插入式混合動(dòng)力車輛（轎車）在純電動(dòng)運(yùn)行中的最大行駛距離大約為50km以及純電動(dòng)公路車輛（載客車輛）是100至150km。之后必須給能量存儲(chǔ)器再次充電。根據(jù)使用場(chǎng)合、車輛設(shè)計(jì)和電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，里程可能會(huì)顯著地與以上數(shù)值有偏差。

車輛能量存儲(chǔ)器的充電例如可以借助于一個(gè)從家庭網(wǎng)絡(luò)，公司網(wǎng)絡(luò)或從公共充電站為充電取得電量的車載充電器。此時(shí)車載充電器通過(guò)電線與相應(yīng)的電網(wǎng)連接。為給車輛充電，通過(guò)使用電纜在兩個(gè)組件，即在電網(wǎng)和具有電能量存儲(chǔ)器的車輛之間建立機(jī)械連接。這樣會(huì)給使用者帶來(lái)使用限制和/或舒適性限制，因?yàn)檫@樣要么必須使用電線要么也因?yàn)橛芯€充電具有運(yùn)動(dòng)的機(jī)械組件，該機(jī)械組件會(huì)磨損的和/或在使用時(shí)會(huì)損壞。如果電纜的連接插頭非常重或電纜非常長(zhǎng)、骯臟和/或潮濕，那么會(huì)降低使用者利用基于電纜的充電系統(tǒng)給車輛充電的積極性。這也降低了使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛的接受度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種定位系統(tǒng)和一種用于車輛定位的方法，通過(guò)其優(yōu)化車輛的感應(yīng)充電。

當(dāng)使用感應(yīng)充電系統(tǒng)為車輛的電能量存儲(chǔ)器充電時(shí)，那么充電效率此外取決于使用的感應(yīng)體相互間的定位。一個(gè)感應(yīng)體例如是初級(jí)線圈，以及另一個(gè)感應(yīng)體是次級(jí)線圈（車輛具有次級(jí)線圈）。感應(yīng)充電可以借助于只有一個(gè)初級(jí)線圈和只有一個(gè)次級(jí)線圈，或借助于一個(gè)初級(jí)線圈和多個(gè)次級(jí)線圈，或借助于多個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈，或借助于多個(gè)初級(jí)線圈和多個(gè)次級(jí)線圈實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的初級(jí)線圈必須占據(jù)與相應(yīng)的次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的充電位置。取決于所占據(jù)的位置，在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的能量傳輸?shù)男士赡芟啾扔谄渌恢酶没蚋?。有利的是位置進(jìn)行了優(yōu)化。

在一個(gè)實(shí)施方式中，車輛（比如載客車輛）為實(shí)現(xiàn)“感應(yīng)充電”在一個(gè)隔離的區(qū)域內(nèi)（比如車庫(kù)，停車場(chǎng)，停車位，…）占據(jù)或駛近特定的位置（x，y）。這個(gè)通過(guò)裝入地面中或固定于此處的充電模塊而確定的特定位置是靜止的。這個(gè)位置，即充電模塊在坐標(biāo)系中的位置、特別是在世界坐標(biāo)系中是已知的。因此該位置存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上，其中被存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)用于計(jì)算與此充電模塊相比的車輛位置。同充電模塊的位置一樣初級(jí)線圈的位置也是已知的，因?yàn)槠湮恢霉潭ㄔ诔潆娔K中。初級(jí)線圈代表充電器的單元，其作為功率模塊可以生成電磁場(chǎng)或磁場(chǎng)。充電模塊或初級(jí)線圈的位置存儲(chǔ)是具有相同意義的。這些位置涉及在二維坐標(biāo)系（x，y）或在三維坐標(biāo)系（x，y，z）中的位置。笛卡爾坐標(biāo)的使用是有利但不是強(qiáng)制的。為了利用相應(yīng)的精確度駛近充電模塊的、或者說(shuō)車輛的、或者說(shuō)車輛相對(duì)于充電模塊的位置，在一個(gè)實(shí)施方式中車輛的駕駛員被告知關(guān)于額定位置和/或?qū)嶋H位置。為此提供了一個(gè)例如以在墻壁上的或在車輛內(nèi)的顯示器的形式的人機(jī)交互接界面。

在一個(gè)應(yīng)用于車輛充電的定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，定位系統(tǒng)具有攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)關(guān)于車輛特征的信息、特別是長(zhǎng)度信息。借助于攝像機(jī)拍攝的照片在至少一個(gè)車輛特征的識(shí)別之后測(cè)定基于已識(shí)別的特征的信息并且借助于所存儲(chǔ)的車輛的信息進(jìn)行關(guān)于車輛位置的計(jì)算。

在另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，車輛的身份和/型號(hào)是通過(guò)基于攝像機(jī)的號(hào)碼識(shí)別而識(shí)別。可替換地，另外也有可能通過(guò)無(wú)線技術(shù)系統(tǒng)識(shí)別車輛（例如通過(guò)RFID芯片）。當(dāng)車輛被識(shí)別時(shí)，訪問(wèn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中已存儲(chǔ)的特征（或多個(gè)特征），其中為了計(jì)算車輛的位置使用該特征。為車輛在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)可以因此用于計(jì)算車輛的位置。