DE102017216412A1 - Method for positioning a motor vehicle; Control device for a motor vehicle and system with a charging unit and a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem elektrischen Energiespeicher (15) relativ zu einer induktiven Ladeeinheit (2), welche an einem Haltepunkt (6) an einer Fahrbahn (3) angeordnet ist. Um ein verbessertes Positionieren des Kraftfahrzeugs (1) relativ zu der Ladeeinheit (2) zu ermöglichen, sind folgende Schritte vorgesehen:
- Ermitteln, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) ein Verkehrsfluss einen Halt des Kraftfahrzeugs (1) an dem Haltepunkt (6) erforderlich macht,
- Ermitteln einer Positionsinformation, welche eine Relativposition zwischen Kraftfahrzeug (1) und Ladeeinheit (2) beschreibt,
- Bestimmen einer Ladeposition für das Kraftfahrzeug (1) zum Laden des elektrischen Energiespeichers (15) anhand der Positionsinformation, und nur falls der Halt erforderlich ist:
- zumindest teilweise assistiertes Anfahren der bestimmten Ladeposition.
The invention relates to a method for positioning a motor vehicle (1) with an electrical energy store (15) relative to an inductive charging unit (2), which is arranged at a stopping point (6) on a carriageway (3). In order to enable an improved positioning of the motor vehicle (1) relative to the loading unit (2), the following steps are provided:
Determining whether, during a journey of the motor vehicle (1), a traffic flow requires a stop of the motor vehicle (1) at the breakpoint (6),
Determining position information which describes a relative position between motor vehicle (1) and charging unit (2),
Determining a charging position for the motor vehicle (1) for charging the electrical energy store (15) on the basis of the position information, and only if the stop is required:
- At least partially assisted starting the specific loading position.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher relativ zu einer induktiven Ladeeinheit. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit einem Kraftfahrzeug, einer Ladeeinheit und einer Servereinrichtung.The invention relates to a method for positioning a motor vehicle with an electrical energy storage relative to an inductive charging unit. The invention also relates to a control device for a motor vehicle. Another aspect of the invention relates to a system including a motor vehicle, a loading unit, and a server device.
Ein Problem beim Betreiben von Kraftfahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, mit einem elektrischen Antrieb und mit einem elektrischen Energiespeicher ist eine begrenzte Reichweite des Kraftfahrzeugs aufgrund begrenzter Kapazitäten des Energiespeichers. Um die Reichweite eines Kraftfahrzeugs mit dem elektrischen Antrieb zu erhöhen, insbesondere ohne eine Fahrpause zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers zu benötigen, kann es sinnvoll sein, den elektrischen Energiespeicher des Kraftfahrzeugs im fließenden Verkehr zu laden. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher aufgeladen werden, während das Kraftfahrzeug an einem Haltepunkt, beispielsweise einer Ampel, einer Kreuzung, einem Kreisverkehr, einem Zebrastreifen oder einem Bahnübergang, vorübergehend zum Stehen kommt. Insbesondere bietet sich hierfür induktives Laden an, da in diesem Fall eine Ladeleistung kabellos übertragen werden kann und somit ein Anstecken eines Kabels entfällt. Beim induktiven Laden kann mittels eines magnetischen Wechselfeldes Energie von einer Spule der induktiven Ladeeinheit zu einer Spule des Kraftfahrzeugs übertragen werden.A problem in the operation of motor vehicles, especially electric vehicles or hybrid vehicles, with an electric drive and with an electrical energy storage is a limited range of the motor vehicle due to limited capacity of the energy storage. In order to increase the range of a motor vehicle with the electric drive, in particular without requiring a break for charging the electrical energy storage, it may be useful to load the electrical energy storage of the motor vehicle in flowing traffic. For example, the electrical energy storage can be charged while the motor vehicle comes to a halt at a breakpoint, such as a traffic light, an intersection, a roundabout, a zebra crossing or a railroad crossing, temporarily. In particular, inductive charging is recommended for this purpose, since in this case a charging power can be transmitted wirelessly, thus eliminating the need to plug in a cable. When inductive charging can be transmitted from a coil of the inductive charging unit to a coil of the motor vehicle by means of an alternating magnetic field energy.
Um ein effektives induktives Laden des elektrischen Energiespeichers zu ermöglichen, ist eine genaue Positionierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der induktiven Ladeeinheit nötig. Aufgrund der Gegebenheiten auf einer Fahrbahn, insbesondere im fließenden Verkehr und/oder in einem Verkehrsgeschehen mit weiteren Verkehrsteilnehmern, ist ein Rangieren des Kraftfahrzeugs zur Positionierung desselben nicht möglich. Außerdem ist eine möglichst schnelle Positionierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der induktiven Ladeeinheit nötig, um auch bei kurzen Haltedauern an dem Haltepunkt ein möglichst großes Maß an elektrischer Energie beim Laden des Energiespeichers übertragen zu können.In order to enable an effective inductive charging of the electrical energy storage, a precise positioning of the motor vehicle relative to the inductive charging unit is necessary. Due to the conditions on a road, especially in flowing traffic and / or in a traffic situation with other road users, a maneuvering of the motor vehicle for positioning the same is not possible. In addition, the fastest possible positioning of the motor vehicle relative to the inductive charging unit is necessary in order to be able to transmit as large a degree of electrical energy as possible during charging of the energy store even at short holding periods at the breakpoint.
Daraus ergibt sich als Aufgabe für die vorliegende Erfindung, ein verbessertes Positionieren eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher relativ zu einer induktiven Einheit, welche in einem Haltepunkt einer Fahrbahn angeordnet ist, zu ermöglichen.It follows as an object for the present invention, an improved positioning of a motor vehicle with an electrical energy storage relative to an inductive unit, which is arranged in a breakpoint of a roadway to allow.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient developments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Positionieren eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher relativ zu einer induktiven Ladeeinheit, welche einem Haltepunkt einer Fahrbahn angeordnet ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Kraftwagen, vorzugsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen. Das Kraftfahrzeug weist vorteilhafterweise eine elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mittels elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher auf. Somit kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Elektrofahrzeug oder eine Hybridfahrzeug handeln. Bei dem Haltepunkt handelt es sich vorzugsweise um einen solchen Haltepunkt, an dem Kraftfahrzeuge, welche die Fahrbahn befahren, üblicherweise anhalten müssen. Ein solcher Haltepunkt kann einer Kreuzung, einer Lichtsignalanlage beziehungsweise einer Ampel, einem Kreisverkehr, einem Zebrastreifen oder einem Bahnübergang zugeordnet sein.The invention is based on a method for positioning a motor vehicle with an electrical energy store relative to an inductive charging unit, which is arranged at a stopping point of a roadway. The motor vehicle is in particular a motor vehicle, preferably a passenger car or a truck. The motor vehicle advantageously has an electrical machine for driving the motor vehicle by means of electrical energy from the electrical energy store. Thus, the motor vehicle may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. The breakpoint is preferably such a breakpoint at which motor vehicles traveling on the roadway usually have to stop. Such a breakpoint can be assigned to an intersection, a traffic light system or a traffic light, a roundabout, a zebra crossing or a railroad crossing.
Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Ermitteln, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Verkehrsfluss einen Halt des Kraftfahrzeugs an dem Haltepunkt erforderlich macht,
- - Ermitteln einer Positionsinformation, welche eine Relativposition zwischen Kraftfahrzeug und Ladeeinheit beschreibt,
- - Bestimmen einer Ladeposition für das Kraftfahrzeug zum Laden des elektrischen Energiespeichers anhand der Positionsinformation, und nur falls der Halt erforderlich ist:
- - zumindest teilweise assistiertes Anfahren der bestimmten Ladeposition.
- Determining whether, during a journey of the motor vehicle, a traffic flow necessitates a stop of the motor vehicle at the breakpoint,
- Determining position information which describes a relative position between motor vehicle and charging unit,
- Determining a charging position for the motor vehicle for charging the electrical energy storage based on the position information, and only if the stop is required:
- - At least partially assisted starting the specific loading position.
Beispielsweise wird durch Erfassen des Verkehrsflusses mittels eines Sensors des Kraftfahrzeugs bestimmt, ob der Verkehrsfluss den Halt erforderlich macht. Insbesondere wird durch den Sensor hierzu ein Verkehrsgeschehen, insbesondere weitere Kraftfahrzeuge in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, erfasst. Beispielsweise wird das Verkehrsgeschehen durch eine Kamera als dem Sensor des Kraftfahrzeugs erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann anhand von Navigationsdaten ermittelt werden, ob der Halt erforderlich ist. In manchen Ausführungsformen der Erfindung werden die nachfolgenden Schritte „Ermitteln der Positionsinformation“ und „Bestimmen der Ladeposition“ nur durchgeführt, falls der Halt erforderlich ist. Das assistierte Anfahren der bestimmten Ladeposition wird vorzugsweise nur dann durchgeführt, falls der Halt erforderlich ist.For example, it is determined by detecting the traffic flow by means of a sensor of the motor vehicle, whether the traffic flow makes the stop required. In particular, a traffic event, in particular other motor vehicles in an environment of the motor vehicle, is detected by the sensor for this purpose. For example, the traffic situation is detected by a camera as the sensor of the motor vehicle. Alternatively or additionally, it can be determined based on navigation data, whether the stop is required. In some embodiments of the invention, the subsequent steps of "determining the position information" and "determining the loading position" are performed only if the stop is required. The assisted starting of the specific loading position is preferably carried out only if the stop is required.
Die Positionsinformation kann die Relativposition zwischen dem Kraftfahrzeug und der Ladeeinheit angeben. Alternativ kann die Positionsinformation die Relativposition zwischen Kraftfahrzeug und Ladeeinheit indirekt beschreiben. Beispielsweise wird die Positionsinformation durch das Kraftfahrzeug aus der Ladeeinheit empfangen. Beispielsweise kann hierzu eine Datenverbindung vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsinformation durch das Kraftfahrzeug ermittelt werden. In diesem Fall die Relativposition der Ladeeinheit durch einen Sensor, beispielsweise eine Kamera und/oder ein Lidar-Sensor, des Kraftfahrzeugs als die Positionsinformation ermittelt werden. Beispielsweise betrifft die Positionsinformation einen induktiven Ladevorgang. In diesem Fall kann beim teilweise assistierten Anfahren der Ladeposition ein Wert der Positionsinformation in Bezug auf den Ladevorgang optimiert werden. Beispielsweise gibt die Positionsinformation eine von der Ladeeinheit auf das Kraftfahrzeug übertragene Leistung. Diese Leistung kann von der Relativposition zwischen Kraftfahrzeug und Ladeeinheit abhängen. In diesem Fall kann diese Leistung zum Optimieren des Ladevorgangs durch das Bestimmen der Ladeposition und/oder das teilweise assistierte Anfahren der bestimmten Ladeposition maximiert werden. The position information may indicate the relative position between the motor vehicle and the loading unit. Alternatively, the position information may indirectly describe the relative position between the motor vehicle and the charging unit. For example, the position information is received by the motor vehicle from the charging unit. For example, a data connection can be provided for this purpose. Alternatively or additionally, the position information can be determined by the motor vehicle. In this case, the relative position of the charging unit by a sensor, for example a camera and / or a lidar sensor, of the motor vehicle can be determined as the position information. For example, the position information relates to an inductive charging process. In this case, in the partially assisted approach of the loading position, a value of the position information with respect to the loading operation can be optimized. For example, the position information gives a power transmitted from the charging unit to the motor vehicle. This power may depend on the relative position between the motor vehicle and the charging unit. In this case, this power can be maximized to optimize the charging process by determining the charging position and / or partially assisted starting of the particular charging position.
Insbesondere wird die Ladeposition derart bestimmt, dass in der Ladeposition ein Aufladen des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs mittels der Ladeeinheit möglich ist. Dabei kann die Ladeposition derart bestimmt werden, dass eine Spule des Kraftfahrzeugs und eine Spule der Ladeeinheit in der Ladeposition eine möglichst starke Kopplung aufweisen (Flussverkettung beziehungsweise induktive Kopplung). Beispielsweise ist dies der Fall, wenn beide Spulen übereinanderliegen. Die Spule der Ladeeinheit beziehungsweise die gesamte Ladeeinheit befindet sich unter oder ist Teil einer Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn. Bei der Spule der Ladeeinheit und der Spule des Kraftfahrzeugs handelt es sich jeweils um einen gewickelten elektrischen Leiter. Durch die Formgebung der Spule wird jeweils eine Induktivität erzeugt. Zum Übertragen von elektrischer Energie kann die Spule der Ladeeinheit ein magnetisches Feld und/oder elektrisches Feld erzeugen, welches von der Spule des Kraftfahrzeugs empfangen wird. In der Spule des Kraftfahrzeugs wird durch das magnetische Feld ein Stromfluss zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers induziert.In particular, the loading position is determined such that in the loading position charging of the energy storage of the motor vehicle by means of the charging unit is possible. In this case, the charging position can be determined such that a coil of the motor vehicle and a coil of the charging unit in the loading position have the strongest possible coupling (flux linkage or inductive coupling). For example, this is the case when both coils are superimposed. The coil of the charging unit or the entire charging unit is located below or is part of a road surface of the roadway. The coil of the charging unit and the coil of the motor vehicle are each a wound electrical conductor. The shape of the coil, an inductance is generated in each case. For transmitting electrical energy, the coil of the charging unit can generate a magnetic field and / or electric field that is received by the coil of the motor vehicle. In the coil of the motor vehicle, a current flow for charging the electrical energy storage is induced by the magnetic field.
Bei dem zumindest teilweise assistierten Anfahren der vorbestimmten Ladeposition kann das Kraftfahrzeug vollständig oder teilweise autonom gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Lenkung und/oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs autonom gesteuert werden. Alternativ wird das Kraftfahrzeug durch einen Fahrer gesteuert, wobei dem Fahrer Fahrhinweise als Assistenz gegeben werden. In diesem Fall können dem Fahrer Lenkhinweise und/oder Beschleunigungshinweise gegeben werden.In the at least partially assisted starting of the predetermined loading position, the motor vehicle can be completely or partially autonomously controlled. For example, a steering and / or acceleration of the motor vehicle can be controlled autonomously. Alternatively, the motor vehicle is controlled by a driver, wherein the driver driving instructions are given as an assistant. In this case, steering instructions and / or acceleration instructions can be given to the driver.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass mit einem Positionierungssystem eine absolute Position des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und die Positionsinformation sowie die absolute Position an eine Servereinrichtung übermittelt werden. Mit anderen Worten wird die Positionsinformation mit der absoluten Position des Kraftfahrzeugs verknüpft. In der Servereinrichtung können die Positionsinformation sowie die absolute Position gespeichert werden. Auf diese Weise werden Daten zur Positionierung gesammelt, welche zur Verbesserung der Positionierung des Kraftfahrzeugs genutzt werden können. Insbesondere handelt es sich bei dem Positionierungssystem um ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS), beispielsweise GPS, Galileo, Beidou oder GLONASS.A further development provides that an absolute position of the motor vehicle is determined with a positioning system and the position information and the absolute position are transmitted to a server device. In other words, the position information is linked to the absolute position of the motor vehicle. In the server device, the position information as well as the absolute position can be stored. In this way, data is collected for positioning, which can be used to improve the positioning of the motor vehicle. In particular, the positioning system is a Global Navigation Satellite System (GNSS), such as GPS, Galileo, Beidou or GLONASS.
Anhand der Positionsinformation und der absoluten Position des Kraftfahrzeugs kann eine solche Position für ein nachfolgend an dem Haltepunkt haltendes Kraftfahrzeug vorgegeben werden. Mit anderen Worten werden die Positionsinformation sowie die absolute Position dazu genutzt, eine bessere Positionierung des weiteren Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Diese Weise kann eine genauere Positionierung des weiteren Kraftfahrzeugs auf Basis der gesammelten Daten zur Positionierung erzielt werden. Insbesondere werden auf diese Weise Ungenauigkeiten beim Bestimmen der Ladeposition anhand der Positionsinformation verringert. Zusätzlich kann auf diese Weise durch die Positionierung sowohl anhand der Positionsinformation als auch anhand der absoluten Position des weiteren Kraftfahrzeugs eine wesentlich genauere Positionierung des weiteren Kraftfahrzeugs gegenüber einer Positionierung ausschließlich anhand der absoluten Position des weiteren Kraftfahrzeugs gewährleistet werden. In einem konkreten Beispiel wird das weitere Kraftfahrzeug sowohl anhand der in der Datenbank gespeicherten absoluten Position anhand des Positionierungssystems, insbesondere globalen Navigationssatellitensystems, als auch anhand der Positionsinformation relativ zu dem Haltepunkt positioniert. Insbesondere können Ungenauigkeiten des globalen Navigationssatellitensystems (beispielsweise hervorgerufen durch systeminhärente, gewollte Ungenauigkeit, Signalreflexion an Häusern, Plattentektonik oder Laufzeitveränderungen durch Wolken oder Wetter) zumindest teilweise ausgeglichen werden.On the basis of the position information and the absolute position of the motor vehicle, such a position can be predetermined for a motor vehicle which subsequently stops at the stopping point. In other words, the position information and the absolute position are used to allow a better positioning of the other motor vehicle. This way, a more accurate positioning of the further motor vehicle based on the collected data for positioning can be achieved. In particular, inaccuracies in determining the loading position based on the position information are reduced in this way. In addition, can be ensured in this way by positioning both based on the position information as well as on the absolute position of the other motor vehicle a much more accurate positioning of the other motor vehicle relative to a positioning solely on the basis of the absolute position of the other motor vehicle. In a concrete example, the further motor vehicle is positioned both on the basis of the absolute position stored in the database on the basis of the positioning system, in particular the global navigation satellite system, as well as on the basis of the position information relative to the breakpoint. In particular, inaccuracies of the global navigation satellite system (caused, for example, by inherent system intentional inaccuracy, signal reflection on houses, plate tectonics, or transit time changes due to clouds or weather) can be at least partially compensated.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass zusammen mit Positionsinformation und der absoluten Position des Kraftfahrzeugs Umgebungsdaten und/oder Fahrzeugdaten an Servereinrichtung übermittelt werden. Die Umgebungsdaten können beispielsweise einen Zustand der Fahrbahn (Nässe oder Temperatur), Wetter, Witterung, Tageszeit, verwendetes globales Navigationssatellitensystem und/oder dessen Empfangsqualität betreffen. Die Fahrzeugdaten können beispielsweise das genaue Modell des Kraftfahrzeugs, ein Fahrzeugtyp des Kraftfahrzeugs und/oder Abmessungen des Kraftfahrzeugs und/oder eines Ladesystems des Kraftfahrzeugs betreffen. In diesem Fall wird die Sollposition für das nachfolgend an dem Haltepunkt haltende Kraftfahrzeug insbesondere nur dann anhand der absoluten Position und der Positionsinformation des Kraftfahrzeugs vorgegeben, wenn Fahrzeugdaten und/oder Umgebungsdaten des Kraftfahrzeugs und des nachfolgend einem Haltepunkt haltenden Kraftfahrzeugs zumindest um ein vorbestimmtes Maß miteinander übereinstimmen. Mit anderen Worten werden nur solche Positionsinformationen sowie Angaben zu absoluten Positionen aus der Datenbank zum Vorgeben der Position des nachfolgend haltenden Kraftfahrzeugs genutzt, wenn die beiden Kraftfahrzeuge ähnliche Abmessungen haben und/oder Wetter, Witterung und/oder Tageszeit ähnlich sind. Ähnlich bedeutet vorliegend, dass eine Abweichung ein vorbestimmtes Maß nicht überschreitet.A development provides that, together with position information and the absolute position of the motor vehicle, environmental data and / or vehicle data are transmitted to the server device. The environmental data may include, for example, a condition of the road surface (wetness or temperature), weather, weather, time of day, used relate to global navigation satellite system and / or its reception quality. The vehicle data may relate, for example, to the exact model of the motor vehicle, a vehicle type of the motor vehicle and / or dimensions of the motor vehicle and / or a charging system of the motor vehicle. In this case, the target position for the motor vehicle which subsequently stops at the breakpoint is specified in particular only on the basis of the absolute position and the position information of the motor vehicle if vehicle data and / or environmental data of the motor vehicle and of the motor vehicle subsequently following a breakpoint coincide with each other at least by a predetermined amount , In other words, only such positional information as well as absolute position information from the database is used to specify the position of the subsequently following motor vehicle when the two motor vehicles have similar dimensions and / or weather, weather and / or time of day are similar. Similarly, in the present case, a deviation does not exceed a predetermined level.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Datenbank erstellt wird, in welche die Positionsinformation und die absolute Position von dem Kraftfahrzeug sowie eine Vielzahl an weiteren Kraftfahrzeugen gespeichert werden. Mit anderen Worten wird das oben beschriebene Verfahren für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen durchgeführt, wobei eine Datenbank anhand der jeweiligen Positionsinformationen absoluten Positionen erstellt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine solche Datenbank nicht nur für die genannte induktive Ladeeinheit an dem Haltepunkt sondern zusätzlich für eine Vielzahl weiterer induktiver Ladeeinheiten erstellt wird. Ladeeinheiten aus der Vielzahl weiterer induktiver Ladeeinheiten können an demselben Haltepunkt oder an anderen Haltepunkten angeordnet sein.A development provides that a database is created, in which the position information and the absolute position of the motor vehicle and a plurality of other vehicles are stored. In other words, the above-described method is performed for a plurality of automobiles, wherein a database is created based on the respective position information of absolute positions. Preferably, it is provided that such a database is created not only for the said inductive charging unit at the breakpoint but additionally for a plurality of further inductive charging units. Loading units from the plurality of further inductive charging units can be arranged at the same breakpoint or at other breakpoints.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Positionsinformation anhand eines Koppelfaktors zwischen der Spule der Ladeeinheit und der Spule des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Aus einer Feldgröße des magnetischen Feldes und/oder elektrischen Feldes einer oder beider der Spulen kann der Koppelfaktor ermittelt werden. Alternativ kann aus der Feldgröße ein Energieübertrag von der Spule der Ladeeinheit auf die Spule des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Auf diese Weise kann eine Güte der Kopplung und somit eine Güte der Positionierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Ladeeinheit ermittelt werden und daraus die Positionsinformation abgeleitet werden. Der Koppelfaktor kann durch das Kraftfahrzeug oder die Ladeeinheit ermittelt werden. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug hierzu eine Sensoreinrichtung umfassen, insbesondere einen Hall-Sensor, oder der Koppelfaktor wird über die Datenverbindung aus der Ladeeinheit empfangen.A development provides that the position information is determined based on a coupling factor between the coil of the charging unit and the coil of the motor vehicle. From a field size of the magnetic field and / or electric field of one or both of the coils of the coupling factor can be determined. Alternatively, an energy transfer from the coil of the charging unit to the coil of the motor vehicle can be determined from the field size. In this way, a quality of the coupling and thus a quality of the positioning of the motor vehicle relative to the charging unit can be determined and from this the position information can be derived. The coupling factor can be determined by the motor vehicle or the charging unit. For example, the motor vehicle for this purpose may comprise a sensor device, in particular a Hall sensor, or the coupling factor is received from the charging unit via the data connection.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Kraftfahrzeug die Positionsinformation aus der Ladeeinheit mittels einer direkten Datenverbindung, insbesondere Bluetooth, empfängt. Mit anderen Worten wird durch das Kraftfahrzeug eine, vorzugsweise digitale, Datenverbindung mit der Ladeeinheit aufgebaut. Insbesondere ist die Datenverbindung direkt, das bedeutet, dass Daten über die Datenverbindung ohne ein zwischengeschaltetes Gerät von der Ladeeinheit an das Kraftfahrzeug gesendet werden können. In diesem Fall kann die Ladeeinheit dazu ausgebildet sein, die Positionsinformation zu ermitteln. Vorzugsweise ermittelt die Ladeeinheit die Relativposition des Kraftfahrzeugs als die Positionsinformation und/oder extrahiert die Positionsinformation aus der Feldgröße des magnetischen Feldes oder dem Koppelfaktor der Spulen.A development provides that the motor vehicle receives the position information from the charging unit by means of a direct data connection, in particular Bluetooth. In other words, a preferably digital connection to the charging unit is established by the motor vehicle. In particular, the data connection is direct, which means that data can be sent over the data connection without an intermediary device from the charging unit to the motor vehicle. In this case, the loading unit can be designed to determine the position information. The loading unit preferably determines the relative position of the motor vehicle as the position information and / or extracts the position information from the field size of the magnetic field or the coupling factor of the coils.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Ladeeinheit indirekt über eine Mobilfunkeinheit des Kraftfahrzeugs mit Servereinheit, insbesondere der Servereinrichtung, kommuniziert. Mit anderen Worten kann die Ladeeinheit eine Datenverbindung mit der Servereinheit aufbauen, wobei das Kraftfahrzeug beziehungsweise des Mobilfunkeinheit zum Weiterleiten von Daten, welche über die Datenverbindung übermittelt werden, genutzt wird. Dabei kann die Ladeeinheit die Mobilfunkeinheit des Kraftfahrzeugs zum Kommunizieren mit der Servereinheit beziehungsweise Servereinrichtung ansteuern. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug vorbestimmte, aus der Ladeeinheit empfangene Daten, an die Servereinheit beziehungsweise Servereinrichtung weiterleiten. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftfahrzeug vorbestimmte, aus der Servereinheit beziehungsweise Servereinrichtung empfangene Daten, an die Ladeeinheit weiterleiten. Auf diese Weise kann die Ladeeinheit mit der Servereinheit bitten Servereinrichtung kommunizieren und/oder durch diese gesteuert werden, ohne dass die Ladeeinheit Mittel zum direkten Aufbau einer Internetverbindung aufweisen muss. Insbesondere kann auf einen Internetanschluss und/oder ein Mobilfunkmodul für die Ladeeinheit verzichtet werden.A development provides that the charging unit communicates indirectly via a mobile radio unit of the motor vehicle with server unit, in particular the server device. In other words, the charging unit can establish a data connection with the server unit, wherein the motor vehicle or the mobile radio unit is used for forwarding data which are transmitted via the data connection. In this case, the charging unit can control the mobile radio unit of the motor vehicle for communicating with the server unit or server device. Alternatively or additionally, the motor vehicle can forward predetermined data received from the charging unit to the server unit or server device. Alternatively or additionally, the motor vehicle can forward predetermined data received from the server unit or server device to the charging unit. In this way, the loading unit may communicate with and / or be controlled by the server unit requesting server device without the loading unit having to have means for directly establishing an Internet connection. In particular, an Internet connection and / or a mobile radio module for the charging unit can be dispensed with.
Das Anfahren der vorgegebenen Position kann durch einen Spurhalteassistenten des Kraftfahrzeugs assistiert werden. Beispielsweise können als Teil der Positionsinformation Abstände zu Fahrbahnmarkierungen der Fahrbahn durch das Kraftfahrzeug empfangen werden. In diesem Fall kann durch den Spurhalteassistenten in die Fahrt des Kraftfahrzeugs eingegriffen werden, um die vorgegebene Position zu erreichen.The approach of the predetermined position can be assisted by a lane departure warning of the motor vehicle. For example, as part of the position information, distances to lane markings of the lane may be received by the motor vehicle. In this case, can be intervened by the lane departure warning in the drive of the motor vehicle to reach the predetermined position.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass anhand eines Signals einer Lichtsignalanlage, welche dem Haltepunkt zugeordnet ist, überprüft wird, ob der Halt an dem Haltepunkt erforderlich ist. Mit anderen Worten kann das Signal einer Ampel (Lichtsignalanlage) erfasst werden und daraus die Notwendigkeit zum Halt abgeleitet werden. Beispielsweise wird das Signal der Lichtsignalanlage durch eine Kamera des Kraftfahrzeugs erfasst. Zeigt die Ampel rot, kann der Halt an dem Haltepunkt als erforderlich gelten. Zeigt die Ampel grün, kann der Halt an dem Haltepunkt als nicht erforderlich gelten.A further embodiment provides that it is checked on the basis of a signal of a traffic signal system, which is assigned to the breakpoint, whether the stop at the breakpoint is required. In other words, the signal of a traffic light (traffic signal system) be grasped and from this the necessity for the stop is derived. For example, the signal of the traffic signal system is detected by a camera of the motor vehicle. If the traffic light turns red, stopping at the breakpoint may be considered necessary. If the traffic light turns green, stopping at the breakpoint can be considered unnecessary.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit
- - einer prognostizieren Einheit zum Ermitteln, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Verkehrsfluss einen Halt des Kraftfahrzeugs einem Haltepunkt erforderlich macht,
- - einer Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Positionsinformation, welche eine Relativposition zwischen dem Kraftfahrzeug und einer Ladeeinheit beschreibt,
- - einer Recheneinheit zum Bestimmen einer Ladeposition für das Kraftfahrzeug anhand der Positionsinformation zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, und
- - einem Fahrerassistenzsystem zum assistierten Anfahren der bestimmten Ladeposition.
- a forecast unit for determining whether, during a drive of the motor vehicle, a traffic flow requires a stop of the motor vehicle to a stop,
- a determination unit for determining position information which describes a relative position between the motor vehicle and a loading unit,
- - A computing unit for determining a charging position for the motor vehicle based on the position information for charging an electrical energy storage of the motor vehicle, and
- - A driver assistance system for assisted starting the specific loading position.
Insbesondere ist die Ermittlungseinheit zum Ermitteln der Positionsinformation dazu ausgebildet, eine Datenverbindung mit der Ladeeinheit aufzubauen. In diesem Fall kann die Positionsinformation durch Empfangen derselben aus der Ladeeinheit mittels der Datenverbindung ermittelt werden. Insbesondere ist die Steuereinrichtung zum Ausführen eines Verfahrens nach einer im vorherigen beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Demnach gelten die oben beschriebenen Weiterbildungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens analog auch für die erfindungsgemäße Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung wird somit auch durch Merkmale weitergebildet, die im Rahmen des Verfahrens offenbart sind.In particular, the determination unit for determining the position information is designed to establish a data connection with the charging unit. In this case, the position information can be obtained by receiving the same from the loading unit via the data connection. In particular, the control device is designed to carry out a method according to an embodiment described above. Accordingly, the developments and advantages of the method according to the invention described above also apply analogously to the control device according to the invention. The control device is thus further developed by features disclosed in the context of the method.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, mit
- - einer induktiven Ladeeinheit, welche an einem Haltepunkt einer Fahrbahn angeordnet ist,
- - einem Kraftfahrzeug, welches einen elektrischen Energiespeicher aufweist und zum induktiven Aufladen des elektrischen Energiespeichers eingerichtet ist,
- - einer Prognostizierungseinheit des Kraftfahrzeugs zum Ermitteln, ob während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Verkehrsfluss einen Halt des Kraftfahrzeugs an dem Haltepunkt erforderlich macht,
- - einer Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Positionsinformation, welche eine Relativposition zwischen Kraftfahrzeug und Ladeeinheit beschreibt,
- - einer Recheneinheit zum Bestimmen einer Ladeposition für das Kraftfahrzeug zum Laden des elektrischen Energiespeichers anhand der Positionsinformation,
- - einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs zum assistierten Anfahren der bestimmten Ladeposition,
- - einer Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs zum Erfassen einer absoluten Position des Kraftfahrzeugs, und
- - einer Servereinrichtung, wobei das Kraftfahrzeug ausgebildet ist, die absoluten Position des Kraftfahrzeugs und die Positionsinformation und an die Servereinrichtung zu übermitteln.
- an inductive charging unit which is arranged at a stopping point of a roadway,
- a motor vehicle which has an electrical energy store and is set up for inductive charging of the electrical energy store,
- a forecasting unit of the motor vehicle for determining whether, during a journey of the motor vehicle, a traffic flow requires a stop of the motor vehicle at the breakpoint,
- a determination unit for determining a position information which describes a relative position between motor vehicle and charging unit,
- a computing unit for determining a charging position for the motor vehicle for charging the electrical energy store on the basis of the position information,
- a driver assistance system of the motor vehicle for assisted starting of the specific loading position,
- a detection device of the motor vehicle for detecting an absolute position of the motor vehicle, and
- - A server device, wherein the motor vehicle is configured to transmit the absolute position of the motor vehicle and the position information and to the server device.
Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Kraftwagen, vorzugsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen. Das Kraftfahrzeug weist vorteilhafterweise eine elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mittels elektrischer Energie aus dem elektrischen Energiespeicher auf. Somit kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Elektrofahrzeug oder eine Hybridfahrzeug handeln. Bei dem Haltepunkt handelt es sich vorzugsweise um einen solchen Haltepunkt, an dem Kraftfahrzeuge, welche die Fahrbahn befahren, üblicherweise anhalten müssen. Beispiele hierfür sind Kreuzungen, Lichtsignalanlagen beziehungsweise Ampeln, Kreisverkehr, Zebrastreifen oder Bahnübergänge.The motor vehicle is in particular a motor vehicle, preferably a passenger car or a truck. The motor vehicle advantageously has an electrical machine for driving the motor vehicle by means of electrical energy from the electrical energy store. Thus, the motor vehicle may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. The breakpoint is preferably such a breakpoint at which motor vehicles traveling on the roadway usually have to stop. Examples include intersections, traffic lights or traffic lights, roundabouts, pedestrian crossings or railroad crossings.
Insbesondere ist das System zum Ausführen eines Verfahrens nach einer im vorherigen beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Demnach gelten die oben beschriebenen Weiterbildungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens analog auch für das erfindungsgemäße System. Das System wird somit auch durch Merkmale weitergebildet, die im Rahmen des Verfahrens offenbart sind.In particular, the system is designed to carry out a method according to an embodiment described above. Accordingly, the developments and advantages of the method according to the invention described above also apply analogously to the system according to the invention. The system is thus also developed by features which are disclosed in the context of the method.
Die Erfassungseinrichtung zum Erfassen der absoluten Position des Kraftfahrzeugs kann als Satellitenempfänger zum Empfangen eines Signals eines Navigationssatelliten ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung zum Erfassen der absoluten Position mittels GPS, GLONASS oder Galileo ausgebildet.The detection device for detecting the absolute position of the motor vehicle can be configured as a satellite receiver for receiving a signal of a navigation satellite. For example, the detection device for detecting the absolute position by means of GPS, GLONASS or Galileo is formed.
Weitere Merkmale und Vorteile sind der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Figuren zu entnehmen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.Further features and advantages will be apparent from the following description with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals designate like features and functions. The embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit this.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, eines Haltepunkt mit einer Ladeeinheit sowie einer Servereinrichtung; und -
2 das Kraftfahrzeug sowie den Haltepunkt in einer schematischen Draufsicht.
-
1 a schematic representation of a motor vehicle, a breakpoint with a loading unit and a server device; and -
2 the motor vehicle and the breakpoint in a schematic plan view.
Das Kraftfahrzeug
Das Kraftfahrzeug
Eine Idee des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es, dass das Kraftfahrzeug
Um ein möglichst effizientes Laden während des Halts zu ermöglichen, ist eine möglichst genaue Positionierung des Kraftfahrzeugs
Um eine noch genauere Positionierung des Kraftfahrzeugs
Anhand der Positionsinformation wird durch eine Recheneinheit
Die Servereinrichtung
Ein Fahrerassistenzsystem
Nachdem das Kraftfahrzeug
Dadurch, dass die oben genannten Daten in der Datenbank
Abweichend oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Umgebungsdaten nicht vom Kraftfahrzeug
Teil des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es, dass die Ladeeinheit
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DE102017216412.3A DE102017216412A1 (en) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | Method for positioning a motor vehicle; Control device for a motor vehicle and system with a charging unit and a motor vehicle |
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