DE102013207906A1

DE102013207906A1 - Geführte Fahrzeugpositionierung für induktives Laden mit Hilfe einer Fahrzeugkamera

Info

Publication number: DE102013207906A1
Application number: DE102013207906.0A
Authority: DE
Inventors: Josef Krammer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-10-30
Also published as: CN105142962B; US20160046198A1; CN105142962A; WO2014177413A1; US9802501B2

Abstract

Die Erfindung betrifft das induktive Laden einer aufladbaren Batterie eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Positionierung eines Fahrzeugs über einer Primärspule zum induktiven Laden der aufladbaren Batterie des Fahrzeugs. Es wird eine Steuereinheit (133) für ein Fahrzeug (100) beschrieben. Das Fahrzeug (100) umfasst eine Sekundärspule (102) zur Aufnahme von elektrischer Energie von einer Fahrzeug-externen Primärspule (111). Weiter umfasst das Fahrzeug (100) mindestens eine Kamera (131), die eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen. Die Steuereinheit (133) ist eingerichtet, Bild-Daten von der mindestens einen Kamera (131) des Fahrzeugs (100) zu empfangen, und auf Referenzdaten zuzugreifen. Die Referenzdaten umfassen Informationen über mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt (701) in der erfassten Umgebung des Fahrzeugs (100) und über eine Position des mindestens einen vordefinierten Referenzobjekts (701) relativ zu der Primärspule (111). Die Steuereinheit (133) ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt (701) in den empfangenen Bild-Daten zu detektieren. Außerdem ist die Steuereinheit (133) eingerichtet, auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts (701), eine Position der Sekundärspule (102) relativ zu der Primärspule (111) zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft das induktive Laden einer aufladbaren Batterie eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Positionierung eines Fahrzeugs über einer Primärspule zum induktiven Laden der aufladbaren Batterie des Fahrzeugs.
Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb, umfassen aufladbare Batterien zur Speicherung elektrischer Energie. Die aufladbare Batterie eines Fahrzeugs kann z. B. durch Anschluss an eine Fahrzeug-externe Stromquelle (z. B. durch Anschluss an ein öffentliches Stromnetz) aufgeladen werden. Ein Ansatz zum automatischen, kabellosen, induktiven Laden der Batterie des Fahrzeugs besteht darin, dass vom Boden zum Unterboden des Fahrzeugs über magnetische Induktion über die Unterbodenfreiheit die elektrische Energie zu der Batterie übertragen wird. Dies ist beispielhaft in 1a dargestellt. Insbesondere zeigt 1a ein Fahrzeug 100 mit einem Speicher 103 für elektrische Energie (z. B. mit einer aufladbaren Batterie 103). Das Fahrzeug 100 umfasst eine sogenannte Sekundärspule 102 im Fahrzeug-Unterboden, wobei die Sekundärspule 102 über eine nicht gezeigt Impedanzanpassung und einen Gleichrichter 101 mit dem Speicher 103 verbunden ist.
Die Sekundärspule 102 kann über einer Primärspule 111 positioniert werden, wobei die Primärspule 111 z. B. auf dem Boden einer Garage angebracht ist. Die Primärspule 111 ist mit einer Stromversorgung 110 verbunden. Die Stromversorgung 110 kann einen Radio-Frequenz-Generator umfassen, der einen AC (Alternating Current) Strom in der Primärspule 111 erzeugt, wodurch ein magnetisches Feld induziert wird. Bei ausreichender magnetischer Kopplung zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 102 über die Unterbodenfreiheit 120 wird durch das magnetische Feld ein entsprechender Strom in der Sekundärspule 102 induziert. Der induzierte Strom in der Sekundärspule 102 wird durch den Gleichrichter 101 gleichgerichtet und im Speicher 103 (z. B. in der Batterie) gespeichert. So kann elektrische Energie kabellos von der Stromversorgung 110 zum Energie-Speicher 103 des Fahrzeugs 100 übertragen werden.
Um eine ausreichende magnetische Kopplung zwischen Primärspule 111 und Sekundärspule 102 zu erreichen, sollte die Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 mit einer gewissen Präzision (typischerweise +10 cm) über der Primärspule 111 (welche auch als Bodeneinheit bezeichnet wird) positioniert werden. Das vorliegende Dokument beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, die einen Fahrer des Fahrzeugs 100 bei der Positionierung der Sekundärspule 102 über der Primärspule 111 unterstützen. Eine Unterstützung bei der Positionierung ist insbesondere daher wichtig, da der Fahrer die Bodeneinheit 111 in der letzten Phase der Positionierung des Fahrzeugs 100 nicht sieht, weil sich die Bodeneinheit 111 dann unter dem Fahrzeug 100 befindet.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein zweispuriges Fahrzeug, wie z. B. ein Personenkraftfahrzeug, ein Straßenfahrzeug und/oder ein Automobil handeln. Das Fahrzeug umfasst eine Sekundärspule zur Aufnahme von elektrischer Energie von einer Fahrzeug-externen Primärspule. Typischerweise ist die Sekundärspule an einem Unterboden des Fahrzeugs angebracht. Die Fahrzeug-externe Primärspule ist z. B. auf dem Boden eines Stellplatzes für das Fahrzeug angebracht. Die Primärspule und die Sekundärspule bilden einen Transformator, wenn zwischen der Primärspule und der Sekundärspule eine magnetische Kopplung vorliegt. Um eine ausreichende Übertragung von elektrischer Energie von der Primärspule zu der Sekundärspule zu gewährleisten, sollte der Abstand zwischen der Sekundärspule und der Primärspule (insbesondere der laterale Abstand) einen vordefinierten Schwellwert erreichen oder unterschreiten. Bei dem Abstand kann es sich z. B. um den geometrischen Abstand zwischen ein oder mehreren vordefinierten Punkten der Primärspule und ein oder mehreren vordefinierten Punkten der Sekundärspule handeln.
Das Fahrzeug umfasst mindestens eine Kamera, die eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Bei der mindestens einen Kamera kann es sich z. B. um eine Frontkamera handeln, die eingerichtet ist, eine Umgebung vor dem Fahrzeug zu erfassen, und/oder um eine Rückkamera handeln, die eingerichtet ist, eine Umgebung hinter dem Fahrzeug zu erfassen. Insbesondere kann die mindestens eine Kamera eine Umgebung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erfassen (z. B. eine Frontkamera bei Vorwärtsbewegung und/oder eine Rückfahrkamera bei Rückwärtsfahrt). Es können auch eine Vielzahl von Kameras verwendet werden, um die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Desweiteren kann das Fahrzeug noch weitere Umgebungssensoren umfassen, wie z. B. Ultraschallsensoren, die dazu verwendet werden können, einen Abstand zu bestimmten Objekten (z. B. zu vordefinierten Referenzobjekten) in der Umgebung des Fahrzeugs zu ermitteln.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, Bild-Daten von der mindestens einen Kamera des Fahrzeugs zu empfangen. Bei den Bild-Daten kann es sich z. B. um ein Bild der von der Kamera erfassten Umgebung des Fahrzeugs zu einem bestimmten Zeitpunkt und/oder um eine Sequenz von Bildern zu einer Sequenz von Zeitpunkten handeln.
Desweiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, auf Referenzdaten zuzugreifen. Die Referenzdaten können Informationen über mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt in der erfassten Umgebung des Fahrzeugs umfassen. Beispielsweise können die Referenzdaten Informationen über ein oder mehrere optische Merkmale des mindestens einen Referenzobjektes umfassen, die in den Bild-Daten der Kamera detektiert werden können. Insbesondere können die Referenzdaten eine bildliche Wiedergabe des mindestens einen Referenzobjekts umfassen, wobei die bildliche Wiedergabe mit den Bild-Daten verglichen werden kann, um das mindestens eine Referenzobjekt in den Bild-Daten zu detektieren. Desweiteren können die Referenzdaten Informationen über eine räumliche Größe des mindestens einen Referenzobjektes. Die räumliche Größe in den Referenzdaten kann mit der Größe des mindestens einen detektierten Referenzobjekts in den Bild-Daten verglichen werden, um einen Abstand der Kamera (und des Fahrzeugs) von dem mindestens einen Referenzobjekt zu ermitteln.
Desweiteren können die Referenzdaten Informationen über die Position des mindestens einen vordefinierten Referenzobjekts relativ zu der Primärspule umfassen. Insbesondere können die Referenzdaten Informationen bzgl. räumlicher Koordinaten des mindestens einen Referenzobjektes in einem vordefinierten Koordinatensystem umfassen. Außerdem können die Referenzdaten Informationen bzgl. räumlicher Koordinaten der Primärspule in dem vordefinierten Koordinatensystem umfassen. Die jeweiligen Koordinaten stellen dann die relative Position zwischen Referenzobjekt und Primärspule dar.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, auf Basis der Referenzdaten das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt in den empfangenen Bild-Daten zu detektieren. Wie oben dargelegt, kann die Steuereinheit insbesondere eingerichtet sein, eine bildliche Wiedergabe des Referenzobjekts in den Bild-Daten zu detektieren. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts, eine Position der Sekundärspule relativ zu der Primärspule zu ermitteln. Eine Position des detektierten Referenzobjekts in den Bild-Daten kann Informationen über die Position des Fahrzeugs relativ zu dem Referenzobjekt liefern. Außerdem kann eine detektiere Größe des Referenzobjekts Informationen über den Abstand zwischen Fahrzeug und Referenzobjekt liefern.
Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts, einen Kamerawinkel eines Strahls zwischen der mindestens einen Kamera und dem mindestens einen Referenzobjekts zu ermitteln. Der Kamerawinkel gibt an, mit welchem Winkel das Fahrzeug relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt ausgerichtet ist. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis des ermittelten Kamerawinkels einen Abstand der Sekundärspule zu dem mindestens einen Referenzobjekt zu ermitteln. Dazu können insbesondere Triangulationsverfahren und/oder andere trigonometrische Verfahren (z. B. Anwendung der Dreiecksregel bei gleichzeitiger Detektion von mindestens zwei Referenzobjekten in den Bild-Daten) verwendet werden.
Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, Informationen bzgl. eines Radeinschlags und bzgl. einer Raddrehzahl des Fahrzeugs zu empfangen. Auf Basis der empfangenen Informationen bzgl. des Radeinschlags und bzgl. der Raddrehzahl kann eine Bewegung des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Informationen bzgl. des Radeinschlags und bzgl. der Raddrehzahl können mit den aus den Bild-Daten gewonnenen Informationen synchronisiert werden (z. B. mit dem ermittelten Kamerawinkel). Daraus kann dann eine Bewegung (und/oder Position) des Fahrzeugs relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt ermittelt werden. Dazu können z. B. Triangulationsverfahren verwendet werden.
Die Referenzdaten können Informationen über eine Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten umfassen. Die Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten kann entlang einer Anfahrts-Trajektorie des Fahrzeugs zu der Primärspule angeordnet sein. So kann durch die Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten der gesamte Positionierungsprozess des Fahrzeugs unterstützt werden. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine zeitliche Sequenz von Bild-Daten (insbesondere eine zeitliche Sequenz von Bildern) der mindestens einen Kamera des Fahrzeugs entlang der Anfahrts-Trajektorie zu empfangen. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten in der zeitlichen Sequenz von Bild-Daten zu detektieren. Die einzelnen Referenzobjekte können auf verschiedenen Bild-Daten (insbesondere Bildern oder Frames) der Sequenz von Bild-Daten detektierbar sein. Dadurch kann z. B. gewährleistet werden, dass zu jedem Zeitpunkt des Positionierungsprozesses mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt von der mindestens einen Kamera des Fahrzeugs erfasst werden kann. So kann der Positionierungsprozess des Fahrzeugs in durchgängiger Weise unterstützt werden. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, ein oder mehrere Zeitpunkte des Positionierungsprozesses zu überbrücken, bei denen kein vordefiniertes Referenzobjekt erfasst werden kann. Dazu können Fahrzeug-interne Daten (wie z. B. der Radeinschlag und/oder die Raddrehbewegung) herangezogen werden, um die Bewegung des Fahrzeugs zu ermitteln.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Referenzdaten von einer Kontrolleinheit der Primärspule zu empfangen. Die Referenzdaten können z. B. über ein drahtloses Kommunikationsnetz (z. B. WLAN) übertragen werden. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Fahrzeug eine unbekannte Ladestation anfährt, und zu Beginn des Positionierungsvorgangs die, für den Positionierungsprozess erforderlichen, Referenzdaten bereitgestellt bekommt. Die Referenzdaten können in einer Speichereinheit des Fahrzeugs gespeichert werden. Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, bei einem wiederholten Anfahren derselben Ladestation, die gespeicherten Referenzdaten zu verwenden. Außerdem können weitere Daten (z. B. eine bereits ermittelte Soll-Trajektorie des Fahrzeugs) verwendet und ggf. aktualisiert werden. Dadurch kann der Positionierungsvorgang bei wiederholtem Anfahren einer Ladestation verbessert werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass ein Steuersignal an die Kontrolleinheit der Primärspule gesendet wird, um das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt zu beleuchten. Das Steuersignal kann über das o. g. drahtlose Kommunikationsnetz übertragen werden. Durch Übertragung des Steuersignals wird sichergestellt, dass die mindestens eine Kamera des Fahrzeugs das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt in verlässlicher Weise erfassen kann.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Informationen bzgl. der Position der Sekundärspule relativ zu der Primärspule für eine Positionierung der Sekundärspule relativ zu der Primärspule bereitzustellen. Beispielsweise können die Informationen bzgl. der Position der Primärspule auf einem Bildschirm des Fahrzeugs angezeigt werden, und so einen Fahrer des Fahrzeugs bei der Positionierung des Fahrzeugs unterstützen. Alternativ oder ergänzend können die Informationen bzgl. der Position der Primärspule einer Einparkassistenzfunktion des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die Einparkassistenzfunktion des Fahrzeugs zu veranlassen, das Fahrzeug derart zu bewegen, dass der Abstand zwischen der Sekundärspule und der ermittelten Position der Primärspule den vordefinierten Schwellwert erreicht oder unterschreitet (um eine ausreichend große magnetische Kopplung zu erreichen).
Insgesamt ermöglicht die Verwendung mindestens einer Kamera des Fahrzeugs eine präzise Positionierung des Fahrzeugs über einer Primärspule. Die mindestens eine Kamera des Fahrzeugs ist typischerweise bereits für andere Fahrerassistenzsysteme (z. B. Einparkhilfe) im Fahrzeug verbaut, so dass die Verwendung der mindestens einen Kamera des Fahrzeugs eine kostengünstige Lösung zur Positionierung des Fahrzeugs ermöglicht.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine bildliche Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs mit der ermittelten Position der Primärspule zu generieren. Dabei ist bevorzugt in der bildlichen Darstellung die Primärspule gegenüber der Umgebung des Fahrzeugs graphisch hervorgehoben ist, so dass die Primärspule eindeutig erkennbar ist (z. B. durch hervorgehobene Konturen). Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die bildliche Darstellung auf einem Bildschirm des Fahrzeugs (z. B. auf einer zentralen Anzeige, z. B. an der Mittelkonsole, des Fahrzeugs) ausgegeben wird.
Die bildliche Darstellung kann eine „Top View” Ansicht des Fahrzeugs und der Umgebung des Fahrzeugs mit (einem hervorgehobenen Bild) der Primärspule umfassen. Desweiteren kann die bildliche Darstellung eine symbolische Darstellung der Sekundärspule im Fahrzeug umfassen. Dies ermöglicht es einem Fahrer gleichzeitig die Position der Sekundärspule und die Position der Primärspule zu sehen. Dadurch wird der Fahrer dabei unterstützt, den Abstand zwischen der Sekundärspule und der Primärspule zu reduzieren. Alternativ oder ergänzend kann die bildliche Darstellung eine „Rear View” Ansicht des Fahrzeugs (von einer Rückkamera) oder eine „Front View” Ansicht des Fahrzeugs (von einer Frontkamera) umfassen. Insbesondere können Bilder in einer künstlichen Apertur zusammengefasst werden. Dabei können Bilder von verschiedenen Kameras mit unterschiedlichem Blickwinkel/Position und/oder Bilder einer Kamera über die Zeit berücksichtigt werden. Diese Vielzahl von Bildern können zu einem neuen Bild synthetisiert werden, wobei das neue Bild die Umgebung des Fahrzeugs mit der detektierten Primärspule aus einem neuen Blickwinkel darstellt.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die symbolische Darstellung der Sekundärspule gesondert hervorzuheben, wenn der Abstand zwischen der Sekundärspule und der Primärspule den vordefinierten Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Dadurch kann dem Fahrer angezeigt werden, dass das Fahrzeug derart positioniert ist, dass eine ausreichende magnetische Kopplung zwischen Primärspule und Sekundärspule vorliegt.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Soll-Trajektorie des Fahrzeugs zu ermitteln, die es ermöglicht, den Abstand zwischen der Sekundärspule und der Primärspule derart zu reduzieren, dass der Abstand den vordefinierten Schwellwert erreicht oder unterschreitet. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der empfangenen Informationen bzgl. des Radeinschlags, eine Ist-Trajektorie des Fahrzeugs zu ermitteln. Eine graphische Darstellung der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie kann auf dem Bildschirm des Fahrzeugs (z. B. zusammen mit der bildlichen Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs) ausgegeben werden. Dadurch wird dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt, wie er das Fahrzeug richtig über der Primärspule positionieren kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (insbesondere ein zweispuriges Fahrzeug, z. B. ein PKW) beschrieben. Das Fahrzeug umfasst eine Sekundärspule zur Aufnahme von elektrischer Energie von einer Fahrzeug-externen Primärspule. Desweiteren umfasst das Fahrzeug mindestens eine Kamera, die eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Außerdem umfasst das Fahrzeug die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit, die eingerichtet ist, anhand von Bild-Daten und vordefinierten Referenzdaten, den Positionierungsprozess der Sekundärspule über der Primärspule zu unterstützen.
Das Fahrzeug kann eine Speichereinheit umfassen, die eingerichtet ist, die Referenzdaten zu speichern. Desweiteren kann das Fahrzeug einen Bordcomputer (z. B. als Teil eines Informations- und Kommunikationssystems des Fahrzeugs) umfassen, der es einem Nutzer ermöglicht, die Referenzdaten einzugeben. Insbesondere kann der Bordcomputer eine in diesem Dokument beschriebene Applikation zur Definition von Referenzdaten umfassen. Dadurch wird es einem Nutzer eines Fahrzeugs ermöglicht, die Referenzdaten (insbesondere die Referenzobjekte) zur Positionierung des Fahrzeugs in flexibler Weise zu definieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Unterstützung der Positionierung einer Sekundärspule eines Fahrzeugs relativ zu einer Fahrzeug-externen Primärspule beschrieben. Das Verfahren umfasst, das Empfangen von Bild-Daten von mindestens einer Kamera des Fahrzeugs, wobei die mindestens eine Kamera eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Desweiteren umfasst das Verfahren das Empfangen oder Bereitstellen von Referenzdaten. Die Referenzdaten können Informationen über mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt in der erfassten Umgebung des Fahrzeugs umfassen. Außerdem können die Referenzdaten Informationen über eine Position des mindestens einen vordefinierten Referenzobjekts relativ zu der Primärspule umfassen. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Detektieren des mindestens einen vordefinierten Referenzobjektes in den empfangenen Bild-Daten, auf Basis der Referenzdaten. Eine Position der Sekundärspule relativ zu der Primärspule kann auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts ermittelt werden.
Wie bereits dargelegt, können die Referenzdaten Informationen über eine Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten umfassen. Insbesondere können die Referenzdaten Informationen über die relative Position einer Vielzahl von Referenzobjekten umfassen. Das Verfahren kann weiter umfassen, das Detektieren der Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten in den empfangenen Bild-Daten. Insbesondere kann aus den Bild-Daten die tatsächliche relative Position der Vielzahl von Referenzobjekten ermittelt werden. Das Verfahren kann weiter umfassen, das Vergleichen der Referenzdaten mit der detektierten Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten. Insbesondere können die Informationen über die relative Position einer Vielzahl von Referenzobjekten mit der tatsächlichen relativen Position der Vielzahl von Referenzobjekten verglichen werden. Daraus können die Stimmigkeit und/oder die Vollständigkeit der Informationen bzgl. der Referenzobjekte überprüft werden. Insbesondere kann daraus ein Indikator über die Verlässlichkeit der auf Basis der vordefinierten Referenzobjekte durchgeführten Positionierung des Fahrzeugs über der Primärspule ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
1a ein beispielhaftes Fahrzeug, das eine Sekundärspule für induktives Laden einer Fahrzeugbatterie umfasst;
1b ein beispielhaftes Fahrzeug mit zusätzlichen Umgebungssensoren;
2a eine anhand von Umgebungssensoren des Fahrzeugs erzeugte beispielhafte „Top-View” Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs;
2b eine von einer Rückfahr-Kamera des Fahrzeugs erzeugte Darstellung der rückseitigen Umgebung des Fahrzeugs;
3 einen beispielhaften – durch die Umgebungssensoren des Fahrzeugs unterstützten – Positionierungsvorgang der Sekundärspule des Fahrzeugs über einer Primärspule;
4a beispielhafte Merkmale und Referenzpunkte in der Umgebung des Fahrzeugs, welche zur Positionierung des Fahrzeugs herangezogen werden können;
4b die Verwendung von vordefinierten Markierungen bei der Positionierung des Fahrzeugs;
5a und 5b jeweils eine beispielhafte Darstellung einer Fahrzeug-Trajektorie zur Unterstützung des Fahrers bei der Positionierung des Fahrzeugs;
6 die beispielhafte Darstellung der Primärspule auf einem Bildschirm des Fahrzeugs zur Unterstützung des Fahrers bei der Positionierung des Fahrzeugs;
7a beispielhafte Positionen von vordefinierten Referenzobjekten;
7b beispielhafte Referenzobjekte;
8a, 8b, 8c und 8d die beispielhafte Verwendung von vordefinierten Referenzobjekten für die Positionierung eines Fahrzeugs; und
9 eine beispielhafte Bedien-Oberfläche einer Applikation zur Definition von vordefinierten Referenzobjekten.
Wie bereits eingangs dargelegt, erfordert das induktive Laden einer Fahrzeugbatterie 103 eine relativ präzise Positionierung der Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 über der Primärspule 111. Zur Unterstützung des Fahrers bei der Positionierung können zusätzliche Fahrzeug-externe Einheiten verwendet werden, die im Umfeld des Abstellplatzes gesondert installiert werden müssen. Bei den Fahrzeug-externe Einheiten kann es sich z. B. um Kameras, optische Positionier-Hilfen, mechanische Schwellen, Sensoren, etc. handeln. Außerdem können zusätzliche Sensoren und/oder Sendeeinheiten in den vorhandenen Komponenten wie z. B. in der Bodeneinheit 111 und in dem Fahrzeug 100 verwendet werden, um den Fahrer bei der Positionierung zu unterstützen. Die Verwendung von Fahrzeug-externen Einheiten und/oder die Verwendung von zusätzlichen Sensoren/Sendeeinheiten erhöhen jedoch die Kosten für ein induktives Ladesystem. Desweiteren wird bei einigen Systemen erst im unmittelbaren Nahbereich eine Unterstützung zur Positionierung dargestellt. Das führt dazu, dass der Fahrer eine grobe Positionierung des Fahrzeugs weitestgehend ohne Unterstützung durchführen muss.
In diesem Dokument wird ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers bei der Positionierung der Sekundärspule 102 eines Fahrzeugs 100 über einer Primärspule 111 beschrieben. Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung ermöglichen eine durchgängige und kostengünstige Unterstützung des Positionierungsvorgangs.
Insbesondere wird vorgeschlagen, ein oder mehrere der in einem Fahrzeug 100 verbauten Umgebungssensoren (z. B. Kameras und/oder Ultraschallsensoren) zur Unterstützung der Positionierung zu verwenden. 1b zeigt ein Fahrzeug 100, welches zusätzlich zu der Sekundärspule 102 Umgebungssensoren 131, 132 umfasst. Insbesondere umfasst das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Kameras 131, die eingerichtet sind, optische Bilder der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Insbesondere kann das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Frontkameras 131, ein oder mehrere Seitenkameras 131 und/oder ein oder mehrere Rückkameras 131 umfassen. Desweiteren kann das Fahrzeug 100 Ultraschallsensoren 132 umfassen, die z. B. zur Ermittlung von Abständen zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs verwendet werden können. Derartige Umgebungssensoren 131, 132 werden bereits heute für diverse Fahrerassistenzsysteme (z. B. für Einparkfunktionen) verwendet und sind daher bereits in vielen Fahrzeugen vorhanden.
Anhand der Umgebungssensoren 131, 132 (insbesondere anhand von ein oder mehreren Kameras 131) können durch eine Steuereinheit 133 des Fahrzeugs 100 bildliche Darstellungen der Umgebung des Fahrzeugs 100 erzeugt werden, die dem Fahrer bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 auf einem Bildschirm 134 des Fahrzeugs 100 angezeigt werden können, und so den Fahrer bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 unterstützen. Insbesondere kann eine Rundumsicht des Fahrzeugs 100 (z. B. eine sogenannte „Top View” Darstellung des Fahrzeugs 100) erzeugt werden. Eine beispielhafte „Top View” Darstellung ist in 2a gezeigt. Die „Top View” Darstellung kann auf einem Bildschirm 134 des Fahrzeugs 100 (z. B. in einer sogenannten Head Unit) dargestellt werden. In der „Top View” Darstellung kann das Fahrzeug 100 selbst dargestellt sein. Außerdem kann die Position der Sekundärspule 102 im Fahrzeug 100 angezeigt werden. Außerdem kann aus den Daten der Umgebungssensoren 131, 132 eine bildliche Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs 100 (z. B. der rückwärtigen Umgebung des Fahrzeugs 100) erzeugt werden. In dem in 2a dargestellten Beispiel zeigt die „Top View” Darstellung z. B. die Bodeneinheit 111, sowie die Abgrenzung 201 einer Parkbucht und eine Säule 202 an. Die „Top View” Darstellung stellt typischerweise ein entzerrtes Bild in kartesischen (x-y) Koordinaten dar.
Alternativ oder ergänzend zur synthetisch erzeugten „Top View” Darstellung kann auch direkt das Bild einer Kamera 131 des Fahrzeugs (z. B. einer rückwärtigen Kamera 131) verwendet werden. Ein beispielhaftes schematisches Bild einer Kamera 131 ist in 2b dargestellt. Das Bild einer Kamera 131 (insbesondere einer „Surround-Kamera”) ist typischerweise verzerrt, so dass die Umgebung des Fahrzeugs 100 in Kamera-Koordinaten dargestellt wird, die nicht den kartesischen (x-y) Koordinaten der Umgebung des Fahrzeugs 100 entsprechen. Dennoch können auch auf dem Kamerabild die Bodeneinheit 111, die Abgrenzung 201 der Parkbucht 201 und die Säule 202 erkannt werden.
3 zeigt einen beispielhaften Positionierungsvorgang, bei dem das Fahrzeug 100 rückwärts in eine Parkbucht mit einer Bodeneinheit 111 eingeparkt wird. Während des Positionierungsvorgangs kann eine aus den Umgebungssensoren 131, 132 erzeugte „Top View Darstellung” auf einem Bildschirm 134 des Fahrzeugs 100 dargestellt werden. Dadurch kann der Fahrer bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 unterstützt werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Bodeneinheit 111 anhand der Daten von den Umgebungssensoren 131, 132 zu erkennen und die Bodeneinheit 111 auf der bildlichen Darstellung anzuzeigen, auch wenn die Bodeneinheit 111 bereits von dem Fahrzeug 100 verdeckt ist. Dadurch wird der Fahrer in durchgängiger Weise bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 unterstützt.
Die Steuereinheit 133 kann folglich eingerichtet sein, die Bodeneinheit 111 auf Basis der Daten der Umgebungssensoren 131, 132 (insbesondere auf Basis der Bilder der ein oder mehreren Kameras 131) zu erkennen (z. B. unter Verwendung von Bildverarbeitungs-Algorithmen). Zur Unterstützung der automatischen Erkennung der Bodeneinheit 111 kann die Bodeneinheit 111 spezifische optische Merkmale und/oder Referenzpunkte umfassen, die durch die Steuereinheit erkannt werden können. Wie in 4a dargestellt, können z. B. die Ecken 401 der Bodeneinheit 111 als Referenzpunkte ermittelt werden. Desweiteren können die Kanten der Bodeneinheit 111 als Referenzpunkte erkannt werden. Daraus lassen sich z. B. die Abmessungen der Bodeneinheit 111 bestimmen. Alternativ oder ergänzend können auch andere optische Merkmale oder Referenzpunkte (z. B. eine in 4b dargestellte Markierung 411) zur Erkennung der Bodeneinheit 111 verwendet werden.
Außerdem können nicht-optische Merkmale (z. B. das Erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 im Empfangsbereich der WLAN-Kommunikation der Bodeneinheit 111 befindet) verwendet werden, um die Position der Bodeneinheit 111 in der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erkennen.
Desweiteren kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, weitere Referenzpunkte 402, 403 der Umgebung des Fahrzeugs 100 zu erkennen. Die Referenzpunkte 402, 403 können sich auf dem Boden (d. h. in der Grundebene z = 0) befinden. Alternativ oder ergänzend können auch Referenzpunkte 402, 403 oberhalb bzw. unterhalb der Grundebene (z <> 0) verwendet werden. In dem in 4a dargestellten Beispiel werden Eckpunkte 402 und/oder Kanten der Abgrenzung 201 der Parkbucht erkannt, in der sich die Bodeneinheit 111 befindet. Desweiteren kann z. B. ein Eckpunkt der Säule 202 erkannt werden. Die Steuereinheit 133 kann eingerichtet sein, die Position der Bodeneinheit 111 relativ zu den weiteren Referenzpunkten 402, 403 zu bestimmen. Somit können die weiteren Referenzpunkte 402, 403 dazu verwendet werden, die Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 über der Bodeneinheit 111 zu positionieren, auch wenn die Bodeneinheit 111 nicht mehr von den Umgebungssensoren 131, 132 erfasst wird (z. B. weil sich die Bodeneinheit 111 bereits unter dem Fahrzeug 100 befindet).
Die Steuereinheit 133 kann eingerichtet sein, anhand der ermittelten Referenzpunkte 401, 402, 403 die Position des Fahrzeugs 100 relativ zur Bodeneinheit 111 zu bestimmen. Desweiteren kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Relativ-Bewegung des Fahrzeugs 100 (relativ zur Bodeneinheit 111) zu bestimmen. Die Relativ-Bewegung des Fahrzeugs 100 kann über die Bewegung der in den Bildern erkannten Objekte 111, 201, 202 und Referenzpunkte 401, 402, 403 ermittelt werden. Mit anderen Worten die zeitliche Entwicklung der erfassten Daten der Umgebungssensoren 131, 132 (z. B. eine zeitliche Sequenz von Bildern) kann dazu verwendet werden, die Bewegung bestimmter Objekte 111, 201, 202 und/oder bestimmter Referenzpunkte 401, 402, 403 zu ermitteln. Desweiteren kann der Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 und/oder die Drehbewegung der Räder des Fahrzeugs 100 ermittelt werden. Die Steuereinheit 133 kann eingerichtet sein, aus diesen Informationen die Relativ-Bewegung des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Insbesondere kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Position des Fahrzeugs 100 relativ zur Bodeneinheit 111 zu verfolgen (auch wenn die Bodeneinheit 111) nicht mehr von den Umgebungssensoren 131, 132 erfasst werden kann.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, zu Beginn des Positionierungsvorgangs (siehe z. B. linkes Bild in 3) eine bildliche Darstellung (z. B. als „Top View” Darstellung) der Ladestation (und insbesondere der Bodeneinheit 111) zu erfassen und abzuspeichern. Im weiteren Verlauf des Positionierungsvorgangs kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Position des Fahrzeugs 100 relativ zu der Ladestation (insbesondere relativ zu der Bodeneinheit 111) zu aktualisieren. Auch wenn bestimmte Teile der Ladestation (insbesondere die Bodeneinheit 111) nicht mehr von den Umgebungssensoren 131, 132 des Fahrzeugs 100 erfasst werden können (z. B. weil sie verdeckt sind), so können diese Teile (insbesondere die Bodeneinheit 111) dennoch weiterhin auf Basis der gespeicherten bildlichen Darstellung der Ladestation angezeigt werden (wie in den Bildern von 3 dargestellt). Dadurch wird es dem Fahrer erleichtert, die Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 über der Bodeneinheit 111 zu positionieren.
Wie bereits dargelegt stehen im Nahbereich, wenn sich das Fahrzeug 100 über der Bodeneinheit 111 befindet, zur Abstandsmessung zwischen Bodeneinheit 111 und Sekundärspule 102 typischerweise nur noch die weiteren Referenzpunkte 402, 403 und die Umgebungssensoren 131, 132 zur Verfügung. Aus diesem Grund ist die Steuereinheit 133 typischerweise eingerichtet, zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs 100 die gesamte Annäherungstrajektorie zu verfolgen. Insbesondere ist die Steuereinheit 133 typischerweise eingerichtet, eine Ausgangsposition des Fahrzeugs 100 relativ zur Bodeneinheit 111 bereits dann zu bestimmen, wenn die Bodeneinheit 111 noch von den Umgebungssensoren 131, 132 erfasst werden kann. Desweiteren kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Position des Fahrzeugs 100 ausgehend von der Ausgangsposition kontinuierlich zu aktualisieren. Die Aktualisierung kann auf Basis der ermittelten Bewegung der weiteren Referenzpunkte 402, 403 und/oder der weiteren Objekte 201, 202, sowie auf Basis von Fahrzeug-internen Informationen (wie z. B. Lenkwinkel und/oder Raddrehbewegung) erfolgen. Dadurch ist es möglich, das Fahrzeug 100 präzise über der Bodeneinheit 111 zu positionieren, auch wenn die Bodeneinheit 111 nicht mehr von den Umgebungssensoren 131, 132 erfasst werden kann.
Desweiteren kann im unmittelbaren Nahbereich der Bodeneinheit 111 ein Qualitätsindikator der magnetischen Kopplung der Primärspule 111 und der Sekundärspule 102 zur Überprüfung der Endposition herangezogen werden.
Die Steuereinheit 133 kann eingerichtet sein, ausgehend von einer aktuellen Position des Fahrzeugs 100 eine Soll-Trajektorie 501 des Fahrzeugs 100 zu ermitteln (siehe 5a und 5b). Die Soll-Trajektorie 501 kann dem Fahrer auf dem Bildschirm 134 (in Zusammenhang mit der bildlichen Darstellung der Umgebung des Fahrzeugs) angezeigt werden. Die Soll-Trajektorie 501 gibt an, mit welchem Positionierungsvorgang das Fahrzeug 100 möglichst präzise über der Bodeneinheit 111 positioniert werden kann. Desweiteren kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, auf Basis des aktuellen Lenkwinkels eine Ist-Trajektorie 502 des Fahrzeugs 100 zu ermitteln und auf dem Bildschirm 134 anzuzeigen. Dadurch wird des dem Fahrer ermöglicht, die Ist-Trajektorie 502 (insbesondere den Lenkwinkel) derart anzupassen, dass sich die Ist-Trajektorie 502 der Soll-Trajektorie 501 annähert. Somit wird der Fahrer bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 unterstützt.
6 zeigt eine weitere Möglichkeit, mit der der Fahrer bei einem Positionierungsvorgang unterstützt werden kann. Wie bereits oben dargelegt, können sowohl die Position der Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 als auch die Position der Bodeneinheit 111 kontinuierlich durch Symbole 601, 602 auf dem Bildschirm 134 angezeigt werden, auch wenn die Bodeneinheit 111 nicht mehr von den Umgebungssensoren 131, 132 erfasst wird. Das ermöglicht es, dem Fahrer die angezeigten Symbole 601, 602 in Deckung zu bringen, und so die Sekundärspule 102 präzise über der Primärspule 111 zu positionieren. Die angezeigten Symbole 601, 602 können in Abhängigkeit von der Qualität der Positionierung verändert werden, um den Fahrer über den Fortschritt der Positionierung zu informieren. Beispielsweise kann die Farbe der Symbole 601, 602 verändert werden (z. B. grün, gelb, rot), um die Qualität der Positionierung darzustellen. In dem in 6 dargestellten Beispiel zeigt ein grünes Symbol 603 eine ausreichend präzise Überdeckung von Primärspule 111 und Sekundärspule 102 an. Eine derartige Darstellung ermöglicht es dem Fahrer auch ohne Anzeige einer Soll-Trajektorie 501 das Fahrzeug 100 präzise zu positionieren. Mit anderen Worten, die in 6 gezeigte Darstellung ermöglicht es, auch ohne Soll-Trajektorie 501 das Fahrzeug 100 zu positionieren. Dazu wird die „Top-View”-Darstellung mit den während der Anfahrt erfassten Bildern unter dem Fahrzeug 100 fortgesetzt. Dem Fahrer wird in einer durchsichtigen Silhouette des Fahrzeugs die Lage der Sekundärspule 102 angezeigt. Die Lage der Sekundärspule 102 kann dann mit dem Bild 602 der Primärspule 111 in Übereinstimmung gebracht werden.
Es sind weitere Ausgestaltungen des oben beschriebenen Positionierungsverfahrens möglich. Beispielsweise kann eine permanente Überwachung der Fahrzeugumgebung (anhand der Umgebungssensoren 131, 132) während des Ladevorgangs herangezogen werden, um zu erkennen, dass ein Tier (z. B. eine Katze) unter das Fahrzeug 100 läuft. Dadurch kann die Sicherheit des Ladevorgangs erhöht werden. Insbesondere könnte in solchen Fällen die Ladeleistung reduziert werden, um eine Gefährdung des Tieres durch hohe Feldstärken zu reduzieren.
Das beschriebene Positionierungsverfahren kann mit einer automatischen Parkassistenzfunktion kombiniert werden. Insbesondere kann auf Basis der Referenzpunkte 401, 402, 403 und/oder der Referenzobjekte 111, 201, 202 sowie auf Basis der Ausgangsposition des Fahrzeugs 100 eine automatische Parkfunktion verwendet werden, um das Fahrzeug 100 (z. B. gemäß der Soll-Trajektorie 501) über der Bodeneinheit 111 zu positionieren.
Die Steuereinheit 133 kann eingerichtet sein, bei wiederholtem Anfahren einer Ladestation Referenzpunkte 401, 402, 403 zu erlernen. Dadurch kann eine Primärspule 111 auch dann angefahren werden, wenn die Primärspule 111 nicht sichtbar ist, z. B. wenn die Primärspule 111 durch eine Schneedecke verdeckt ist. Außerdem kann dadurch die Präzision der Positionierung kontinuierlich verbessert werden.
Wie oben dargelegt, können weitere Referenzpunkt 402, 403 verwendet werden, um den Positionierungsvorgang zu unterstützen. Die Referenzpunkte 402, 403 können sich auch oberhalb der Grundebene (z <> 0) befinden. Die Referenzpunkte 402, 403 können sowohl durch Anlernen, als auch durch Erkennen eines für die Ladestation typischen Musters 411 erzeugt werden. Desweiteren können alternative Referenzpunkte verwendet werden, um auch vollständig verborgene (z. B. im Boden eingelassene) Primärspulen 111 anzufahren.
Wie oben beschrieben, kann das Steuergerät 133 eingerichtet sein, Referenzobjekte 201, 202 und/oder Referenzpunkte 401, 402 zu detektieren. Diese Referenzobjekte 201, 202 und/oder Referenzpunkte 401, 402 können durch Bildanalyseverfahren detektiert werden. Desweiteren kann die geometrische Anordnung der Referenzobjekte 201, 202 und/oder Referenzpunkte 401, 402 auf Basis der Daten der Umgebungssensoren 131, 132 ermittelt werden.
Um die Komplexität der Ermittlung der Referenzobjekte 201, 202 und/oder Referenzpunkte 401, 402, sowie der Ermittlung der geometrischen Anordnung zu reduzieren und um die Zuverlässigkeit der ermittelten Informationen zu erhöhen, kann es vorteilhaft sein, vordefinierte Markierungen bzw. vordefinierte Referenzobjekte zu verwenden. Informationen über derartige vordefinierte Referenzobjekte können der Steuereinheit 133 als Referenzdaten zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann die Ermittlung der Position der Sekundärspule 102 relativ zur Bodeneinheit 111 verbessert werden.
7a zeigt verschiedene Anordnungen von vordefinierten Referenzobjekten 701, 702 (z. B. vordefinierte Markierungen) und 7b zeigt Beispiele für vordefinierte Referenzobjekte, die von der Steuereinheit 133 des Fahrzeugs 100 auf Basis der erfassten Bild-Daten einer Fahrzeugkamera 131 detektiert werden können. Die Bodeneinheit 111 kann in vordefinierter Weise relativ zu den ein oder mehreren Referenzobjekten 701, 702 positioniert sein. Somit kann durch Bestimmung der Position der ein oder mehreren Referenzobjekte 701, 702 die Position der Bodeneinheit 111 ermittelt werden. Insbesondere kann durch Bestimmung der Position der ein oder mehreren Referenzobjekte 701, 702 relativ zum Fahrzeug 100 die Position der Bodeneinheit 111 relativ zum Fahrzeug 100 ermittelt werden.
Wie in Bild a) in 7a gezeigt, können den Referenzobjekten 701, 702 Koordinaten in einem Koordinatensystem (z. B. einem kartesischen Koordinatensystem) zugeordnet werden. In dem dargestellten Beispiel ist die Bodeneinheit 111 im Zentrum des Koordinatensystems angeordnet. Die Position eines Referenzobjekts 701 kann somit durch Koordinaten (x, y) in diesem Koordinatensystem beschrieben werden. In gleicher Weise kann die Position des Fahrzeugs 100, z. B. die Position einer Kamera 131 des Fahrzeugs durch Koordinaten (x, y) des Koordinatensystems beschrieben werden. Durch Kenntnis der Position der Bodenspule 111 und der Position des Fahrzeugs 100 in einem vordefinierten Koordinatensystem, wird es der Steuereinheit 133 ermöglicht, den Fahrer des Fahrzeugs 100 bei der Positionierung der Sekundärspule 102 über der Bodeneinheit 111 zu unterstützen.
Bild b) in 7a zeigt an, dass auch die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 relativ zu der Bodeneinheit 111 auf Basis der vordefinierten Referenzobjekte 701, 702 ermittelt werden kann. Insbesondere können die Kamerawinkel φ_m1 und φ_m2 zwischen der Längsachse des Fahrzeugs 100 und dem Strahl zwischen Kamera 131 und Referenzobjekt 701, 702 erfasst werden.
Bild c) der 7a zeigt ein Beispiel in dem die Referenzobjekte 701, 702 nicht gleichzeitig von der Kamera 131 des Fahrzeugs 100 erfasst werden können. Beispielsweise kann das erste Referenzobjekt 701 an einer Garageneinfahrt positioniert sein, und das zweite Referenzobjekt 702 kann an der Primärelektronik 110 (d. h. der Stromversorgung 110) der Ladestation angeordnet sein. Wie im Zusammenhang mit 8d gezeigt können derart auseinander liegende Referenzobjekte 701, 702 dazu verwendet werden, den gesamten Positionierungsvorgang des Fahrzeugs 100 (auch im Fernbereich) zu unterstützen.
7b zeigt beispielhafte Referenzobjekte 711, 712, 713. Die Referenzobjekte sollten in einem beleuchteten Bereich angeordnet sein, oder sie sollten selbstleuchtend sein, oder sie sollten in einem Bereich angeordnet sein, der durch die Fahrzeugscheinwerfer angestrahlt werden kann. Mit anderen Worten, es sollte gewährleistet sein, dass die Referenzobjekte durch die Kamera 131 des Fahrzeugs 100 verlässlich erfasst werden können. Beispielsweise kann das Referenzobjekt eine beleuchtete Markierung 711 an der Elektronik 110 zur Ansteuerung der Primärspule 111 (z. B. integriert in eine Wall-Box zum kabelgebundenen Laden) umfassen. Die Beleuchtung kann über eine vorhandene Funkverbindung zwischen Ladestation und Fahrzeug während des Positionierungsvorgangs angesteuert und eingeschaltet werden. Die Beleuchtung kann z. B. auch das Erreichen der richtigen Endposition durch Ausschalten quittieren. Alternativ oder ergänzend kann die Markierung 711 einen Aufkleber auf der Primärelektronik 110 umfassen.
Alternativ oder ergänzend können im Umfeld des Stellplatzes, an dem sich die Ladestation befindet, vorhandene feste Markierungen 712, 713 als Referenzobjekte verwendet werden (z. B. ein Parkplatzschild 712 oder ein Pfeiler 713), soweit diese Markierungen 712, 713 einen ausreichenden Kontrast aufweisen.
Die Dimensionen 721, 722 der vordefinierten Referenzobjekte 711, 712, 713 können zur Bestimmung des Abstands zwischen Kamera 131 und Referenzobjekt 711, 712, 713 herangezogen werden. Die tatsächlichen Dimensionen 721, 722 (z. B. Höhe, Breite) der Referenzobjekte 711, 712, 713 sind der Steuereinheit 133 bekannt, so dass aus den auf Basis der Bild-Daten der Fahrzeugkamera 131 ermittelten Dimensionen der Referenzobjekte 711, 712, 713 der Abstand zwischen Referenzobjekt 711, 712, 713 und Fahrzeugkamera 131 ermittelt werden kann. Alternativ oder ergänzend können auch Daten von Abstandssensoren 132 des Fahrzeugs 100 zu Ermittlung des Abstands verwendet werden.
Durch die Verwendung von einem vordefinierten Referenzobjekt 701 mit vordefinierten Dimensionen 721, 722 wird es der Steuereinheit 133 ermöglicht, den Abstand des Fahrzeugs 100 zum Referenzobjekt und die Orientierung des Fahrzeugs 100 relativ zum Referenzobjekt zu ermitteln. Da die ein oder mehreren Referenzobjekte 701, 702 in vordefinierter Weise relativ zu der Bodeneinheit 111 angeordnet sind, wird dadurch eine Positionierung der Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100 über der Bodeneinheit 111 anhand der Daten der Fahrzeugkamera 131 ermöglicht.
Zur Ermittlung des Abstands zwischen einem Referenzobjekt 701 und der Kamera 131 des Fahrzeugs 100 können Triangulationsverfahren verwendet werden. Dies ist beispielhaft in den 8a und 8b dargestellt. Es gilt, dass die Summe der Winkel 804 (φ_{m1_2}) und 805 (φ_{m1_b2}) 180° ergibt, und dass die Summe der Winkel 803 (φ_{m1_12}), 805 (φ_{m1_b2}) und 806 (φ_{m1_1}) 180° ergibt. Aus dem Sinussatz
(wobei s₁₂ die Bewegungsstrecke 807 des Fahrzeugs 100 ist, und wobei s_{m1_2} der aktuelle Abstand 802 des Fahrzeugs 100 zu dem Referenzobjekt 701 ist) ergibt sich
Somit kann bei Kenntnis der Kamerawinkel 806, 804 zu zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten und bei Kenntnis des zwischen diesen beiden Zeitpunkten zurückgelegten Weges 807, der aktuelle Abstand 802 des Fahrzeugs 100 zu dem Referenzobjekt 701 bestimmt werden.
Für den Sonderfall bei dem φ_{m1_2} – φ_{m1_1} klein bzw. null ist (d. h. für den Fall, dass sich das Fahrzeug 100 direkt auf das Referenzobjekt 701 zu bewegt) kann der Abstand 802 zwar nicht über die o. g. Triangulationsformel berechnet werden. Dann gibt aber die Fahrzeugstrecke 807 direkt Aufschluss darüber, wie sich der Abstand zwischen Fahrzeug 100 und Referenzobjekt 701 verändert. Insbesondere entspricht die Abstandsänderung zwischen dem Abstand 801 zum ersten Zeitpunkt und dem aktuellen Abstand 802 (zum zweiten Zeitpunkt) dann der Fahrzeugstrecke 807.
Auch bei Lenkeinschlag kann durch Triangulationsverfahren der Abstand 802 zwischen Referenzobjekt 701 und Fahrzeug 100 durch Messung der Kamerawinkel 804, 806 und durch Messung der Bewegungsstrecke 807 des Fahrzeugs 100 (z. B. auf Basis der Raddrehbewegung) ermittelt werden. Wie in 8b gezeigt, können aus den gemessenen Größen: Kamerawinkel 816 zum ersten Zeitpunkt, Lenkeinschlag bzw. Drehbewegung, und Bewegungstrecke 819, Werte für die korrigierte Bewegungstrecke 807 und den korrigierten Winkel 806 ermittelt werden. Daraus ergibt sich dann anhand der oben beschriebenen Triangulationsformel der aktuelle Abstand 802 (zum zweiten Zeitpunkt).
Die absolute Position des Fahrzeugs kann anhand der Erkennung von mindestens zwei Referenzobjekten 701 und 702 ermittelt werden, wie in 8c gezeigt. Insbesondere lassen sich aus den Abständen 822 und 821 zu den beiden Referenzobjekten 701, 702 alle erforderlichen Koordinaten und Winkel berechnen. Die Abstände 822, 821 können durch die oben beschriebenen Verfahren ermittelt werden. Beispielsweise kann der Winkel φ_{m1m2k_i} anhand der Formel
ermittelt werden, wobei d_{m1_m2} der vordefinierte Abstand 823 zwischen den beiden Referenzobjekten 701, 702 ist. Somit können die Koordinaten und die Ausrichtung des Fahrzeugs 100 (d. h. die Position und Ausrichtung der Sekundärspule 102 des Fahrzeugs 100) ermittelt werden. Die Koordinaten der Referenzobjekte 701, 702 und der Primärspule 111 sind bekannt, so dass somit alle erforderlichen Informationen zur Positionierung des Fahrzeugs 100 verfügbar sind.
Durch die Verwendung von einer Reihe von Referenzobjekten 701, 702 kann die gesamte Anfahrts-Trajektorie des Fahrzeugs 100 begleitet und unterstützt werden. Dazu können vordefinierte Referenzobjekte 701, 702 entlang der Anfahrts-Trajektorie angebracht sein, so dass nach Möglichkeit mindestens immer ein Referenzobjekt 701, 702 durch die Kamera 131 des Fahrzeugs erfassbar ist. Dies ist beispielhaft in 8d dargestellt. Während der Anfahrt des Fahrzeugs 100 wird zu unterschiedlichen Zeitpunkten i (i = 1...n, wobei n dem Zeitpunkt entspricht, an dem die Zielposition erreicht ist) eine Positionsberechnung (z. B. anhand der oben beschriebenen Verfahren) durchgeführt. Dazu kann nach Möglichkeit immer mindestens ein Referenzobjekt 701, 702 von der Kamera 131 erfasst werden.
In dem in 8d gezeigten Beispiel bewegt sich das Fahrzeug 100 im Trajektorien-Abschnitt 831 direkt auf das erste Referenzobjekt 701 zu. Der Abstand zwischen Fahrzeug und erstem Referenzobjekt kann z. B. über die von der Kamera 131 erfassten Größe des ersten Referenzobjekts 701 abgeschätzt werden (siehe 8a). Im Trajektorien-Abschnitt 832 kann über Triangulation die Entfernung zum Referenzobjekt 701 bestimmen werden. Im Trajektorien-Abschnitt 833 erfasst die Kamera 131 des Fahrzeugs 100 kein Referenzobjekt 701, 702. Der Abstand und Winkel zum Referenzobjekt 701 kann über Fahrzeugsensoren (Raddrehbewegung und/oder Lenkwinkel) verfolgt werden. Im Trajektorien-Abschnitt 833 erfasst die Kamera 131 des Fahrzeugs 100 das zweite Referenzobjekt 702. Abstand und Relativposition des Fahrzeugs 100 zur Primärspule 111 können bis zum Erreichen der Zielposition laufend aktualisiert werden. Somit kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, den Fahrer des Fahrzeugs 100 entlang der gesamten Trajektorie bei der Positionierung zu unterstützen.
Die Geometrie einer Ladestation (d. h. insbesondere die Koordinaten der Referenzobjekte 701, 702; die Dimensionen 721, 722 der Referenzobjekte 701, 702; die Beschreibung der Referenzobjekte 701, 702 (für die automatische Erkennung); und/oder die relative Position der Bodeneinheit) kann auf einer Speichereinheit im Fahrzeug 100 gespeichert sein. Die Steuereinheit 133 kann bei Bedarf auf diese Speichereinheit zugreifen. Beispielsweise kann die Geometrie einer Ladestation über eine drahtlose Kommunikationsverbindung von der Ladestation (z. B. von der Primärelektronik 110) an das Fahrzeug 100 übertragen werden (z. B. bei Annäherung des Fahrzeugs 100).
Es kann eine Applikation zur Verfügung gestellt werden, die einen Benutzer dabei unterstützt, die Geometrie einer Ladestation zu ermitteln. Die Oberfläche 900 einer beispielhaften Applikation (z. B. einer Applikation für ein Smartphone oder für den Bordcomputer des Fahrzeugs 100) ist in 9 dargestellt. Es können Bilder 901 der Ladestation dargestellt werden, auf denen ein oder mehrere Referenzobjekte oder Referenzpunkte 401 ausgewählt werden können. Die Bilder 901 können z. B. mit der Kamera 131 des Fahrzeugs 100 oder mit einer Kamera des Smartphones aufgenommen werden. Die Beschreibung eines Referenzobjekts (Größe, Form, Farbe, ...) kann ermittelt und erfasst werden. Die Referenzobjekte aus dem Bild können als Referenzobjekte 701 in eine Skizze 902 der Ladestation aufgenommen und mit der Beschreibung der entsprechenden Referenzobjekte verknüpft werden. Die Maße 721, 722 und Positionen der Referenzobjekte 701 und der Primärspule 111 können in der Skizze 902 eingefügt werden. Außerdem können Informationen über den verwendeten Fahrzeugtyp eingefügt werden. Dadurch ergibt sich die Position der Kamera 131 und der Sekundärspule 111 im Fahrzeug 100. Die Eingabe kann manuell erfolgen, oder durch Datenübertragung vom Fahrzeug 100 zur Applikation. Desweiteren können Hinweise 903, 904 zum Setup der Ladestation (wie z. B. die Qualität des Setups und/oder weiter durchzuführende Schritte) ermittelt und angezeigt werden.
In einem beispielhaften Verfahren können in einem ersten Schritt die Primäreinheit 110, 111 und die Referenzobjekte (z. B. Marker) angebracht werden. Mit der Fahrzeugkamera 131 oder einer Tablet PC-Kamera können dann die Referenzobjekte fotografiert werden. Die Daten des Fahrzeugs (Geometrie und gegebenenfalls Bilder), für die die Ladestation genutzt werden soll, können auf den Tablet PC übertragen werden. Mit diesen Informationen kann dann (wie in 9 beschrieben) eine Konfiguration der Ladestation durchführt werden. Die Daten bzgl. der Ladestation können dann in der Off-Board-Elektronik 110 (auch Primärelektronik oder Kontrolleinheit genannt) der Ladestation gespeichert werden und zum Fahrzeug 100 übertragen werden. Die Kenntnis der Daten bzgl. der Ladestation ermöglicht es der Steuereinheit 133 des Fahrzeugs 100 die Relativposition des Fahrzeugs 100 zur Bodeneinheit 111 zu ermitteln. Optional kann die Steuereinheit 133 eingerichtet sein, die Primärelektronik 110 zu veranlassen, die Referenzobjekte ab Beginn des Positionierungsvorgangs zu beleuchten, so dass sie ausreichend gut von der Kamera 131 des Fahrzeugs 100 erfasst werden können. Desweitere kann ein beleuchtetes Referenzobjekt durch entsprechende Ansteuerung zur Quittierung eines erfolgreichen Positionierungsvorgangs verwendet werden.
Zur Positionierung eines anderen Fahrzeugtyps können die Daten bzgl. der Referenzobjekte von der Off-Board-Elektronik 110 der Ladestation, oder von einer Datenbank in Netz auf die Speichereinheit des Fahrzeugs 100 übertragen werden (z. B. bei Annäherung des Fahrzeugs 100). Das Fahrzeug 100 berechnet dann mit seiner bekannten Fahrzeuggeometrie die vollständigen Daten und kann so den Positionierungsvorgang unterstützen.
Die Verwendung einer Ladestation mit vordefinierten Referenzobjekten 701, 702 setzt voraus, dass sich die Position der Bodeneinheit 111 relativ zu den vordefinierten Referenzobjekten 701, 702 nicht ändert. Bei der Bodeneinheit 111 kann es sich aber z. B. um einen flachen Körper auf rutschfester Matte handeln, der nicht fest mit dem Boden verschraubt ist. Dadurch kann es vorkommen, dass die Bodeneinheit 111 unbemerkt verschoben wird, so dass keine effektive Positionierung der Sekundärspule 102 über der Bodeneinheit 111 mehr erfolgen kann. Die Ladestation (und das Fahrzeug) sollten eingerichtet sein, eine Verschiebung der Bodeneinheit 111 zu erkennen. Die Erkennung einer Verschiebung sollte auch dann funktionieren, wenn kein Fahrzeug geladen wird bzw. wenn kein Fahrzeug über der Primärspule steht. Weiter sollte auch bei einem Stromausfall eine Erkennung möglich sein. Zur Lösung dieses Problem kann die Bodeneinheit 111 auf einer mechanischen Sensorkugel positioniert sein, wobei die Sensorkugel eine Bewegung der Bodeneinheit 111 registriert. Alternativ oder ergänzend kann die Bodeneinheit 111 entlang einer Markierung auf dem Boden angebracht sein. Ein optischer Sensor der Bodeneinheit 111 kann dann erkennen, ob die Bodeneinheit 111 weiterhin entlang der Markierung angeordnet ist, oder ob die Bodeneinheit 111 verschoben wurde.
D. h., um zu verhindern, dass bei einer verschobenen Bodeneinheit 111 eine falsche Position angefahren wird, kann in die Bodeneinheit 111 ein Sensor eingebaut werden, der eine Bewegung (Verrutschen, Anheben, ...) der Bodeneinheit 111 erkennt. Der Fahrer kann nach einer Verschiebung der Bodeneinheit 111 benachrichtigt werden und ggf. aufgefordert werden, eine Positionsüberprüfen durchzuführen.
Es sei darauf hingewiesen, dass zusätzlich zu einer oder mehrerer Fahrzeugkameras 131 auch noch weitere externe Kameras verwendet werden können. Die externen Kameras können dazu verwendet werden, die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Die Daten der ein oder mehreren externen Kameras können mit den Daten der ein oder mehreren Fahrzeugkameras 131 für eine optimierte Positionsbestimmung verwendet werden.
In diesem Dokument wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung (Steuereinheit) beschrieben, die den Fahrer eines Fahrzeugs 100 bei der Positionierung des Fahrzeugs 100 über einer Bodeneinheit 111 unterstützen. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen die Verwendung von bereits im Fahrzeug 100 vorhandenen Komponenten 131, 132 zur Positionierung. Dadurch können das Verfahren und die Vorrichtung kostengünstig (z. B. durch Software) implementiert werden. Insbesondere sind die Kameras 131 zur Rundumsicht bereits heute optimal in Fahrzeugen 100 integriert (z. B. an verschmutzungsarmen Positionen), so dass diese Eigenschaften mit genutzt werden können. Die Anzeige der Sollposition kann in einer bekannten Darstellung, z. B. Top- oder Rear-View Darstellung, erfolgen. Es ist somit für die Bereitstellung der beschriebenen Positionierungsfunktion keine neue Darstellungsform erforderlich, und die beschriebene Positionierungsfunktion lässt sich im Rahmen einer konsistenten Oberfläche mit anderen Fahrerassistenzfunktionen implementieren. Desweiteren sind mögliche Fehler im optischen System (z. B. eine Verschmutzung einer Kamera 131) im dargestellten Bild für den Fahrer schlüssig erkennbar, und führen daher nicht zu einer Fehlpositionierung des Fahrzeugs. Das in diesem Dokument beschriebene Verfahren ermöglicht somit eine zuverlässige Positionierung des Fahrzeugs.
Desweitere kann durch die geeignete Wahl von vordefinierten Referenzobjekten eine gegenüber Verschmutzung und Witterung (z. B. Schnee) unabhängige Positionierung realisiert werden. Die Installation der Ladestation und die Erfassung der Geometriedaten der Ladestation kann auch ohne Fahrzeug (z. B. mit einem Tablet-PC) erfolgen. Die Erfassung der Referenzobjekte kann durch Verwendung von Originalbildern aus der Fahrzeugkamera optimiert und durch Off-Line-Bearbeitung unterstützt werden. Dies ermöglicht eine Steigerung der Zuverlässigkeit des Systems. Außerdem können aufgrund der Verwendung der Fahrzeugkamera und aufgrund der Steuerung direkt im Fahrzeug in einfacher Weise Informationen vom Fahrwerk (Lenkwinkel, Raddrehbewegung) über die Fahrzeugbewegung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Steuereinheit (133) für ein Fahrzeug (100), das eine Sekundärspule (102) zur Aufnahme von elektrischer Energie von einer Fahrzeug-externen Primärspule (111) umfasst, wobei das Fahrzeug mindestens eine Kamera (131) umfasst, die eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen, wobei die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, – Bild-Daten von der mindestens einen Kamera (131) des Fahrzeugs (100) zu empfangen; – auf Referenzdaten zuzugreifen; wobei die Referenzdaten Informationen über mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt (701) in der erfassten Umgebung des Fahrzeugs (100) und über eine Position des mindestens einen vordefinierten Referenzobjekts (701) relativ zu der Primärspule (111) umfassen; – auf Basis der Referenzdaten das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt (701) in den empfangenen Bild-Daten zu detektieren; und – auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts (701), eine Position der Sekundärspule (102) relativ zu der Primärspule (111) zu ermitteln.
Steuereinheit (133) gemäß Anspruch 1, wobei die Referenzdaten ein oder mehrere umfassen von: – Informationen über optische Merkmale des mindestens einen Referenzobjektes (701), die in den Bild-Daten der Kamera (131) detektiert werden können; – Informationen über eine räumliche Größe des mindestens einen Referenzobjektes (701); – Informationen bzgl. räumlicher Koordinaten des mindestens einen Referenzobjektes (701) in einem vordefinierten Koordinatensystem; und – Informationen bzgl. räumlicher Koordinaten der Primärspule (111) in dem vordefinierten Koordinatensystem.
Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, – Informationen bzgl. eines Radeinschlags und bzgl. einer Raddrehzahl des Fahrzeugs (100) zu empfangen; und – auf Basis der empfangenen Informationen bzgl. des Radeinschlags und bzgl. der Raddrehzahl, eine Bewegung (807, 819) des Fahrzeugs (100) relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt (701) zu ermitteln.
Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, – auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts (701), einen Kamerawinkel (804, 806) eines Strahls zwischen der mindestens einen Kamera (131) und dem mindestens einen Referenzobjekt (701) zu ermitteln; und – auf Basis des ermittelten Kamerawinkels (804, 806) einen Abstand der Sekundärspule (102) zu dem mindestens einen Referenzobjekt (701) zu ermitteln.
Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Referenzdaten Informationen über eine Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten (701, 702) entlang einer Anfahrts-Trajektorie des Fahrzeugs (100) zu der Primärspule (111) umfassen; – die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, eine zeitliche Sequenz von Bild-Daten von der mindestens einen Kamera (131) des Fahrzeugs (100) entlang der Anfahrts-Trajektorie zu empfangen; und – die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, die Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten (701, 702) in der zeitlichen Sequenz von Bild-Daten zu detektieren.
Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, die Referenzdaten von einer Kontrolleinheit (110) der Primärspule (111) zu empfangen.
Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (133) eingerichtet ist, zu veranlassen, dass ein Steuersignal an eine Kontrolleinheit (110) der Primärspule (111) gesendet wird, um das mindestens eine vordefinierte Referenzobjekt (701) zu beleuchten.
Fahrzeug (100), wobei das Fahrzeug (100) umfasst – eine Sekundärspule (102) zur Aufnahme von elektrischer Energie von einer Fahrzeug-externen Primärspule (111); – mindestens eine Kamera (131), die eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen; – eine Steuereinheit (133) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7; und – eine Speichereinheit, die eingerichtet ist, die Referenzdaten zu speichern.
Fahrzeug (100) gemäß Anspruch 8, wobei das Fahrzeug (100) einen Bordcomputer umfasst, der es einem Nutzer ermöglicht, die Referenzdaten einzugeben.
Verfahren zur Unterstützung der Positionierung einer Sekundärspule (102) eines Fahrzeugs (100) relativ zu einer Fahrzeug-externen Primärspule (111), wobei das Verfahren umfasst, – Empfangen von Bild-Daten von mindestens einer Kamera (131) des Fahrzeugs (100), wobei die mindestens eine Kamera (131) eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs (100) zu erfassen; – Empfangen von Referenzdaten; wobei die Referenzdaten Informationen über mindestens ein vordefiniertes Referenzobjekt (701) in der erfassten Umgebung des Fahrzeugs (100) und über eine Position des mindestens einen vordefinierten Referenzobjekts (701) relativ zu der Primärspule (111) umfassen; – Detektieren des mindestens einen vordefinierten Referenzobjektes (701) in den empfangenen Bild-Daten, auf Basis der Referenzdaten; und – Ermitteln einer Position der Sekundärspule (102) relativ zu der Primärspule (111), auf Basis des detektierten mindestens einen Referenzobjekts (701).
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei – die Referenzdaten Informationen über eine Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten (701, 702) umfassen; – das Verfahren weiter umfasst, Detektieren der Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten (701, 702) in den empfangenen Bild-Daten; und – das Verfahren weiter umfasst, Vergleichen der Referenzdaten mit der detektierten Vielzahl von vordefinierten Referenzobjekten (701, 702).