WO2016193259A1 - Verfahren zur positionsbestimmung eines kraftfahrzeugs relativ zu einer primärspule, kraftfahrzeug und ladeplatte - Google Patents

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WO2016193259A1
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evaluation unit
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Stephan Max
Moritz WURTH
Rachid Khlifi
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Volkswagen Aktiengesellschaft
Audi Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining the position of a motor vehicle relative to a primary coil of an inductive charging station, a motor vehicle and a loading plate.
  • a method for positioning an electrically driven vehicle with respect to a primary coil of an inductive charging device wherein the vehicle is positioned by means of at least one first distance sensor, wherein the first distance sensor is arranged at the primary coil.
  • the first distance sensor is arranged at the primary coil.
  • Distance sensor along a first direction the distance between the primary coil and the vehicle measured and instructed by a first driving command, the vehicle or a driver of the vehicle to drive along the first direction to the primary coil.
  • Ultrasonic signal between the transmission and the reception of the ultrasonic signal or from a difference of two arrival times of the ultrasonic signal at two of
  • the invention is based on the technical problem of providing a method for determining the position of a motor vehicle relative to a primary coil of an inductive charging station, which allows a simplified construction. Another technical problem is to provide a motor vehicle and a pallet to improve position determination. The solution of the technical problem is obtained by a method having the features of claim 1, a motor vehicle having the features of claim 8 and a pallet with the features of claim 10. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the method for determining the position of a motor vehicle relative to a primary coil of an inductive charging station is carried out by means of at least one distance sensor system of the motor vehicle.
  • the distance sensor has at least one transmitting and one receiving part, wherein the receiving part detects at least the signals emitted by the transmitting part and detects at least one excellent point in a defined position relative to the primary coil. From this, a relative position determination of the motor vehicle relative to the primary coil in an evaluation unit is determined.
  • the entire logic is integrated into the motor vehicle, so that necessary technical coordination between the manufacturer of the motor vehicle and the charging station can be omitted.
  • not only an excellent point is determined, but several, for example, two excellent points and a line connecting them.
  • the position of non-rotationally symmetrical primary coils can be clearly determined.
  • several points for example three or four, can be used, which then clearly describe the situation. In principle, one is
  • the distance sensor (or its receiving part) receives the emitted signals of the assigned transmission part as well as the signals of the at least one other distance sensor.
  • the determined relative position determination is displayed on a display unit in the motor vehicle and / or for partially autonomous or autonomous navigation of the
  • the primary coil is integrated in a loading plate, so that it is well protected against external influences.
  • the distance sensor system can be designed as a radar, Lidar- or ultrasonic sensors.
  • this is designed as an ultrasonic sensor or radar sensor of a parking assistance function, since this is properly aligned with sufficient resolution to the charging station.
  • the at least one excellent point is designed such that it has a changed reflection or absorption behavior in comparison to its surroundings.
  • the form of the modification is dependent on the type of distance sensor.
  • a charging plate can be fitted with triplet mirrors and / or structures are milled into the plate, which reflect the ultrasound particularly well or radar beams well.
  • the three-dimensional position of at least one radar armor e.g., corner reflection or metallic structures
  • the position of the radar armor can be determined from an angle and a distance information of the sensor data of the radar sensor.
  • the radar sensor has an antenna arrangement which allows determination of angles in two mutually perpendicular planes in addition to the distance of the radar marker.
  • a radar marker is used, from which a strong reflection emanates on a very limited area, that is, the radar marker can reflect in the manner of a point source, which makes the determination of the relative position particularly accurate.
  • the evaluation unit has a priori information about the shape of the pallet, wherein from the detected excellent points (and / or lines) a shape is determined and compared with the a-priori information of the pallet. This improves position determination and also allows differentiation of "false objects" such as covers or gully lids.
  • the motor vehicle has means for communication and / or control of the charging station, wherein at least one signal of the means the charging station, the primary coil is energized at least temporarily and the evaluation evaluates the induced voltage of a secondary coil in the motor vehicle or via the means a
  • the motor vehicle comprises at least one secondary coil for an inductive charging of an electrical energy dispenser in the motor vehicle, at least one distance sensor which has at least one transmitting and one receiving part, and an evaluation unit which is designed such that from the detected, previously determined by the transmitting part signals, Signals detected at the receiving part at least one excellent point in a defined position to a primary coil and from a relative position determination of the motor vehicle is determined to the primary coil.
  • the distance sensor system is preferably designed as an ultrasound sensor system or radar sensor system of a parking aid assistance system, with two or four ultrasound sensors preferably being used.
  • the charging plate of a charging station for inductively charging a motor vehicle has at least one element and / or at least one structuring which has a different reflection or absorption behavior with respect to electromagnetic radiation or ultrasonic waves in comparison to the rest of the charging plate.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a part of a motor vehicle when approaching a pallet
  • Fig. 2 shows an alternative embodiment of a pallet.
  • a part of a motor vehicle 1 is shown schematically.
  • the motor vehicle 1 has a front bumper 2 with four ultrasonic sensors 3, which are part of a parking assistance system.
  • the ultrasonic sensor systems 3 have a transmitting part and a receiving part, so they can emit and receive ultrasonic waves.
  • the motor vehicle 1 has an evaluation unit 4, a display unit 5 and at least one control unit 6, by means of which control commands for autonomous navigation are generated.
  • the motor vehicle 1 has a secondary coil 7, by means of which an unrepresented electrical energy storage can be charged inductively.
  • the motor vehicle 1 has a short-range radio interface 8.
  • a charging station 10 is shown with loading plate 1 1, in which a primary coil 12 is integrated.
  • the charging station 10 can inductively transmit electrical energy to the secondary coil 7 via the primary coil 12.
  • Primary coil 12 can be integrated very differently in the loading plate 1 1.
  • Metal loading plate 1 1 is, for example, embedded in a floor 13 made of concrete or arranged on the floor 13. To achieve the highest possible efficiency in inductive charging, primary coil 12 and secondary coil 7 must be aligned as exactly as possible.
  • the ultrasonic sensor systems 3 scan the bottom 13. The reflected from the bottom 13 ultrasonic waves are received and evaluated by the evaluation unit 4.
  • the movement of the motor vehicle 1 can already be autonomous or controlled by the motor vehicle driver. If the motor vehicle 1 has sufficiently approached, ultrasonic waves strike an edge 14 of the loading plate 1 1. This leads to a change in the received ultrasonic waves, which is detected by the evaluation unit 4.
  • the evaluation unit 4 has a priori information about the shape of the pallet 1 1, so knows their dimensions and the position of the primary coil 12. In order to make sure that it is at the detected edge to the edge 14 of a pallet 1 1 and not to another cover, the evaluation unit 4 controls the short-range radio interface 8 at.
  • the short-range radio interface 8 then emits a signal which is received by a charging interface, not shown, of the charging station (if it is a charging station 10).
  • the charging station 10 can then either return an acknowledgment signal and / or temporarily energize the primary coil 12. Even if primary coil 12 and secondary coil 7 are still relatively far apart and the efficiency is correspondingly poor, nevertheless a measurable
  • the evaluation unit 4 then knows that the edge 14 belongs to a pallet 1 1.
  • the confirmation signal may also contain information about the geometry of the pallet.
  • the position of the motor vehicle 1 relative to the loading plate 1 1 is displayed on the display unit 5.
  • steering recommendations can be output or navigation can be initiated autonomously by the control unit 6 until the secondary coil 7 is aligned exactly with the primary coil 12. If the primary coil 12 is arranged symmetrically to the loading plate 11, it makes no difference whether the lower edge 14 or the upper edge of the loading plate 11 is detected (when approaching the motor vehicle 1 from the other side).
  • a loading plate 1 1 which has two structures 15, 16, which are milled, for example, in the loading plate 1 1 and forming reflection edges.
  • the two structures 15, 16 are designed differently long, so that the
  • Evaluation unit 4 can distinguish from which side the motor vehicle approaches. It can also be provided that the loading plate 1 1 distributed around the circumference such
  • Structuring 15, 16 has, so that the shape of the evaluation unit 4 can be determined. This allows either a waiver of the a-priori information or another comparison criterion, whether it is really a pallet 1 1, so that could be dispensed, for example, the short-range radio interface 8.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs (1) relativ zu einer Primärspule (12) einer induktiven Ladestation (10) mittels mindestens einer Abstandssensorik des Kraftfahrzeugs (1), wobei die Abstandssensorik mindestens eine Sende- und einen Empfangsteil aufweist, wobei das Empfangsteil mindestens die vom Sendeteil emittierten Signale erfasst und daraus mindestens einen ausgezeichneten Punkt in definierter Lage zur Primärspule (12) erfasst und daraus eine relative Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs (1) zur Primärspule (12) in einer Auswerteeinheit (4) ermittelt wird, ein Kraftfahrzeug (1) sowie eine Ladeplatte (11).

Description

Beschreibung
Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs relativ zu einer Primärspule,
Kraftfahrzeug und Ladeplatte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeuges relativ zu einer Primärspule einer induktiven Ladestation, ein Kraftfahrzeug und eine Ladeplatte.
Aus der WO 2014/029414 A1 ist ein Verfahren zum Positionieren eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs bezüglich einer Primärspule einer induktiven Ladeeinrichtung bekannt, wobei das Fahrzeug mittels mindestens eines ersten Entfernungssensors positioniert wird, wobei der erste Entfernungssensor bei der Primärspule angeordnet ist. Vorzugsweise ist der erste
Entfernungssensor ein Ultraschallsensor. Weiter wird vorzugsweise mittels des ersten
Entfernungssensors entlang einer ersten Richtung die Entfernung zwischen der Primärspule und dem Fahrzeug gemessen und mittels eines ersten Fahrbefehls das Fahrzeug oder ein Fahrer des Fahrzeugs angewiesen, entlang der ersten Richtung auf die Primärspule zuzufahren.
Aus der DE 10 2012 219 986 A1 ist ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs bekannt, wobei ein Ultraschallsender in einer vorgegebenen Lage zur Zielposition bereitgestellt wird. In oder an dem Fahrzeug werden mehrere Ultraschallempfänger an vorgegebenen Stellen bereitgestellt. Es wird dann eine Position des Fahrzeugs relativ zur Zielposition aus Laufzeiten des
Ultraschallsignals zwischen dem Senden und dem Empfangen des Ultraschallsignals oder aus einer Differenz von zwei Eintreffzeitpunkten des Ultraschallsignals an zweien der
Ultraschallempfänger bestimmt.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs relativ zu einer Primärspule einer induktiven Ladestation zur Verfügung zu stellen, das einen vereinfachten Aufbau ermöglicht. Ein weiteres technisches Problem besteht darin, ein Kraftfahrzeug und eine Ladeplatte zu schaffen, um die Positionsbestimmung zu verbessern. Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine Ladeplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs relativ zu einer Primärspule einer induktiven Ladestation erfolgt mittels mindestens einer Abstandssensorik des Kraftfahrzeugs. Dabei weist die Abstandssensorik mindestens einen Sende- und einen Empfangsteil auf, wobei das Empfangsteil mindestens die vom Sendeteil emittierten Signale erfasst und daraus mindestens einen ausgezeichneten Punkt in definierter Lage zur Primärspule erfasst. Hieraus wird dann eine relative Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs zur Primärspule in einer Auswerteeinheit ermittelt. Somit ist die komplette Logik in das Kraftfahrzeug integriert, sodass notwendige technische Abstimmungen zwischen dem Hersteller des Kraftfahrzeugs und der Ladestation entfallen können. Vorzugsweise wird nicht nur ein ausgezeichneter Punkt ermittelt, sondern mehrere, beispielsweise zwei ausgezeichnete Punkte sowie eine diese verbindende Linie. Somit kann auch die Lage von nicht rotationssymmetrischen Primärspulen eindeutig bestimmt werden. Alternativ können auch mehrere Punkte, beispielsweise drei oder vier, verwendet werden, die dann die Lage eindeutig beschreiben. Prinzipiell ist dabei eine
Abstandssensorik ausreichend, da aufgrund der Bewegung des Kraftfahrzeugs diese die Messung von zwei verschiedenen Positionen durchführt. Vorzugsweise kommen jedoch mindestens zwei Abstandssensoriken zum Einsatz, um eine Triangulation durchführen zu können. Dabei empfängt die Abstandssensorik (bzw. deren Empfangsteil) die emittierten Signale des zugeordneten Sendeteils als auch die Signale der mindestens einen anderen Abstandssensorik.
Vorzugsweise wird die ermittelte relative Positionsbestimmung auf einer Anzeigeeinheit im Kraftfahrzeug dargestellt und/oder zur teilautonomen oder autonomen Navigation des
Kraftfahrzeugs verwendet. Unter einer teilautonomen Navigation wird dabei eine automatisierte Navigation des Kraftfahrzeuges unter Überwachung des Kraftfahrzeugführers verstanden. Neben der Darstellung der Position kann auch die Trajektorie mit entsprechenden
Fahranweisungen dargestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Primärspule in eine Ladeplatte integriert, sodass diese gut gegen äußere Einflüsse geschützt ist. Grundsätzlich kann die Abstandssensorik als Radar-, Lidar- oder Ultraschall-Sensorik ausgebildet sein. Vorzugsweise ist diese als Ultraschall-Sensorik oder Radar -Sensorik einer Einparkhilfe-Assistenzfunktion ausgebildet, da diese bereits bei ausreichender Auflösung richtig zur Ladestation ausgerichtet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine ausgezeichnete Punkt derart ausgebildet, dass dieser ein verändertes Reflexions- oder Absorptionsverhalten im Vergleich zu seiner Umgebung aufweist. Die Form der Modifikation ist dabei abhängig von der Art der Abstandssensorik. Für Ultraschall-Sensoriken kann beispielsweise eine Ladeplatte mit Triplet- Spiegeln bestückt sein und/oder in die Platte werden Strukturen eingefräst, die den Ultraschall besonders bzw. Radarstrahlen gut reflektieren.
Mit wenigstens einem Radarsensor im Kraftfahrzeug kann die dreidimensionale Position wenigstens eines Radarmarkers (z.B. Corner-Reflektion oder metallische Strukturen) bestimmt werden, der in fester geometrischer Beziehung zu der Ladeeinrichtung bzw. dem ersten Ladeelement positioniert ist. Dies ermöglicht es aber, eine dreidimensionale relative Position des Kraftfahrzeugs zu der Ladeeinrichtung bzw. dem ersten Ladeelement zu ermitteln, so dass die Ermittlung einer Trajektorie möglich ist, die zu einer zum optimalen Laden geeigneten Position führt. Dabei kann die Position des Radarmarkers aus einer Winkel- und einer Abstandsinformation der Sensordaten des Radarsensors ermittelt werden. Bevorzugt weist der Radarsensor eine Antennenanordnung auf, die eine Bestimmung von Winkeln in zwei zueinander senkrechten Ebenen zusätzlich zu dem Abstand des Radarmarkers erlaubt. Besonders bevorzugt wird ein Radarmarker verwendet, von dem eine starke Reflektion auf eine sehr begrenzten Fläche ausgeht, das bedeutet, der Radarmarker kann nach Art einer Punktquelle reflektieren, was die Bestimmung der relativen Position besonders genau ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform hat die Auswerteeinheit a-priori Informationen über die Form der Ladeplatte, wobei aus den erfassten ausgezeichneten Punkten (und/oder Linien) eine Form ermittelt und mit der a-priori Information der Ladeplatte verglichen wird. Dies verbessert die Positionsbestimmung und ermöglicht auch das Unterscheiden von„falschen Objekten" wie beispielsweise Abdeckungen oder Gully-Deckeln. In einer weiteren Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug Mittel zur Kommunikation und/oder Ansteuerung der Ladestation auf, wobei durch mindestens ein Signal der Mittel die Ladestation die Primärspule mindestens temporär bestromt wird und die Auswerteeinheit die induzierte Spannung einer Sekundärspule im Kraftfahrzeug auswertet oder über die Mittel eine
Kommunikationsverbindung mit der Ladestation aufgebaut wird, die das Vorhandensein der Ladestation bestätigt. Beide Maßnahmen dienen dazu sicherzustellen, dass es sich tatsächlich um eine Primärspule bzw. Ladeplatte handelt, an die sich das Kraftfahrzeug annähert. Die Kommunikation erfolgt vorzugsweise über eine kurzreichweitige Funkschnittstelle wie z.B. WLAN oder Bluetooth. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass mit dem Bestätigungssignal die Ladestation geometrische Informationen (z. B. Länge und Breite) der Ladeplatte an das Kraftfahrzeug übermittelt werden. Diese Daten können dann wie bei den a-priori-lnformationen beschrieben zur Verifikation herangezogen werden.
Das Kraftfahrzeug umfasst mindestens eine Sekundärspule für ein induktives Laden eines elektrischen Energiespenders im Kraftfahrzeug, mindestens eine Abstandssensorik, die mindestens einen Sende- und einen Empfangsteil aufweist, sowie eine Auswerteeinheit, die derart ausgebildet ist, dass aus den erfassten, vom Sendeteil zuvor ermittelten Signalen, Signalen am Empfangsteil mindestens ein ausgezeichneter Punkt in definierter Lage zu einer Primärspule erfasst und daraus eine relative Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs zur Primärspule ermittelt wird. Hinsichtlich weiterer Ausführungen wird auf die vorangegangenen Ausführungen zum Verfahren Bezug genommen. Vorzugsweise ist die Abstandssensorik als Ultraschall-Sensorik oder Radar-Sensorik eines Einparkhilfe-Assistenzsystems ausgebildet, wobei weiter vorzugsweise zwei oder vier Ultraschall-Sensoren zur Anwendung kommen.
Die Ladeplatte einer Ladestation zum induktiven Laden eines Kraftfahrzeugs weist mindestens ein Element und/oder mindestens eine Strukturierung auf, das oder die ein abweichendes Reflexions- oder Absorptionsverhalten gegenüber elektromagnetischer Strahlung oder Ultraschallwellen im Vergleich zur restlichen Ladeplatte aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeugs beim Annähern an eine Ladeplatte und
Fig. 2 eine alternative Ausführungsform einer Ladeplatte. In der Fig. 1 ist schematisch ein Teil eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine vordere Stoßstange 2 mit vier Ultraschall-Sensoriken 3 auf, die Bestandteil eines Einparkhilfe-Assistenzsystems sind. Die Ultraschall-Sensoriken 3 weisen einen Sendeteil und einen Empfangsteil auf, können also Ultraschallwellen emittieren und empfangen. Weiter weist das Kraftfahrzeug 1 eine Auswerteeinheit 4, eine Anzeigeeinheit 5 sowie mindestens ein Steuergerät 6 auf, mittels dessen Steuerbefehle zur autonomen Navigation generiert werden. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Sekundärspule 7 auf, mittels derer ein nicht dargestellter elektrischer Energiespeicher induktiv geladen werden kann. Schließlich weist das Kraftfahrzeug 1 eine kurzreichweitige Funkschnittstelle 8 auf. Weiter ist in der Fig. 1 eine Ladestation 10 mit Ladeplatte 1 1 dargestellt, in die eine Primärspule 12 integriert ist. Über die Primärspule 12 kann die Ladestation 10 induktiv elektrische Energie in die Sekundärspule 7 übertragen. Die
Primärspule 12 kann dabei sehr unterschiedlich in die Ladeplatte 1 1 integriert sein. Die
Ladeplatte 1 1 aus Metall ist beispielsweise in einem Boden 13 aus Beton eingelassen oder auf dem Boden 13 angeordnet. Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad beim induktiven Laden zu erreichen, müssen Primärspule 12 und Sekundärspule 7 möglichst exakt zueinander ausgerichtet sein.
Bewegt sich nun das Kraftfahrzeug 1 auf die Ladeplatte 1 1 zu, so tasten die Ultraschall- Sensoriken 3 den Boden 13 ab. Die vom Boden 13 reflektierten Ultraschallwellen werden empfangen und von der Auswerteeinheit 4 ausgewertet. Die Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 kann dabei bereits autonom sein oder aber durch den Kraftfahrzeugführer gesteuert sein. Hat sich das Kraftfahrzeug 1 ausreichend genähert, treffen Ultraschallwellen auf eine Kante 14 der Ladeplatte 1 1. Dies führt zu einer Änderung der empfangenen Ultraschallwellen, was von der Auswerteeinheit 4 detektiert wird. Die Auswerteeinheit 4 hat dabei a-priori Informationen über die Form der Ladeplatte 1 1 , kennt also deren Abmessungen und die Lage der Primärspule 12. Um nun sicher zu gehen, dass es sich bei der detektierten Kante um die Kante 14 einer Ladeplatte 1 1 handelt und nicht um eine andere Abdeckung, steuert die Auswerteeinheit 4 die kurzreichweitige Funkschnittstelle 8 an. Die kurzreichweitige Funkschnittstelle 8 sendet daraufhin ein Signal aus, das von einer nicht dargestellten Funkschnittstelle der Ladestation empfangen wird (falls es sich um eine Ladestation 10 handelt). Die Ladestation 10 kann dann entweder ein Bestätigungssignal zurücksenden und/oder die Primärspule 12 temporär bestromen. Auch wenn Primärspule 12 und Sekundärspule 7 noch relativ weit auseinander liegen und der Wirkungsgrad entsprechend schlecht ist, wird trotzdem eine messbare
Spannung in der Sekundärspule 7 induziert. Je nach Ausführungsform wird das
Bestätigungssignal und/oder das Vorhandensein einer induzierten Spannung an der
Sekundärspule 7 an die Auswerteeinheit 4 übermittelt. Die Auswerteeinheit 4 weiß dann, dass die Kante 14 zu einer Ladeplatte 1 1 gehört. Dabei kann das Bestätigungssignal auch Informationen über die Geometrie der Ladeplatte enthalten.
Aufgrund der Tatsache, dass die Auswerteeinheit 4 a-priori Informationen von der Form der Ladeplatte 1 1 hat, wird dann auf der Anzeigeeinheit 5 die Lage des Kraftfahrzeugs 1 relativ zur Ladeplatte 1 1 dargestellt. Zusätzlich können Lenkempfehlungen ausgegeben werden oder die Navigation autonom durch das Steuergerät 6 veranlasst werden, bis die Sekundärspule 7 zur Primärspule 12 exakt ausgerichtet ist. Ist die Primärspule 12 symmetrisch zur Ladeplatte 1 1 angeordnet, spielt es keine Rolle, ob die untere Kante 14 oder die obere Kante der Ladeplatte 1 1 detektiert wird (bei Annäherung des Kraftfahrzeugs 1 von der anderen Seite).
Zur Erhöhung der Unterscheidbarkeit von Ladeplatte 1 1 und Boden 13 kann diese
beispielsweise an den Eckpunkten derart ausgebildet sein, dass das Reflexionsverhalten an diesen Punkten signifikant gegenüber dem Boden 13 bzw. dem Rest der Ladeplatte 1 1 verändert wird.
In der Fig. 2 ist eine Ladeplatte 1 1 dargestellt, die zwei Strukturierungen 15, 16 aufweist, die beispielsweise in die Ladeplatte 1 1 eingefräst sind und Reflexionskanten ausbilden. Die beiden Strukturierungen 15, 16 sind dabei unterschiedlich lang ausgebildet, sodass die
Auswerteeinheit 4 unterscheiden kann, von welcher Seite sich das Kraftfahrzeug nähert. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Ladeplatte 1 1 verteilt um den Umfang derartige
Strukturierungen 15, 16 aufweist, sodass die Form von der Auswerteeinheit 4 bestimmt werden kann. Dies erlaubt entweder einen Verzicht auf die a-priori Information oder aber ein weiteres Vergleichskriterium, ob es sich wirklich um eine Ladeplatte 1 1 handelt, sodass beispielsweise auf die kurzreichweitige Funkschnittstelle 8 verzichtet werden könnte.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kraftfahrzeugs (1 ) relativ zu einer Primärspule (12) einer induktiven Ladestation (10) mittels mindestens einer Abstandssensorik des Kraftfahrzeugs (1 ), wobei die Abstandssensorik mindestens einen Sende- und einen Empfangsteil aufweist, wobei das Empfangsteil mindestens die vom Sendeteil emittierten Signale erfasst und daraus mindestens einen ausgezeichneten Punkt in definierter Lage zur Primärspule (12) erfasst und daraus eine relative Positionsbestimmung des
Kraftfahrzeugs (1 ) zur Primärspule (12) in einer Auswerteeinheit (4) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug (1 ) Mittel zur Ansteuerung der Ladestation (10) aufweist, wobei durch mindestens ein Signal der Mittel die Ladestation (10) die Primärspule (12) mindestens temporär bestromt wird und die Auswerteeinheit (4) die induzierte Spannung einer Sekundärspule (7) im Kraftfahrzeug (1 ) auswertet, um das Vorhandensein der Ladestation (10) zu bestätigen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte relative
Positionsbestimmung auf einer Anzeigeeinheit (5) im Kraftfahrzeug (1 ) dargestellt wird und/oder zur autonomen Navigation des Kraftfahrzeugs (1 ) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (12) in einer Ladeplatte (1 1 ) integriert ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensorik als Ultraschall-Sensorik (3) oder Radar-Sensorik einer Einparkhilfe- Assistenzfunktion ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine ausgezeichnete Punkt derart ausgebildet ist, dass dieser ein verändertes Reflexions- oder Absorptionsverhalten im Vergleich zu seiner Umgebung aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Auswerteeinheit (4) a-priori Informationen über die Form der Ladeplatte (1 1 ) hat, wobei aus den erfassten ausgezeichneten Punkten eine Form ermittelt und mit der a-. priori Information der Ladeplatte (1 1 ) vergleichen wird.
Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine Sekundärspule (7) für ein induktives Laden eines elektrischen Energiespeichers im Kraftfahrzeug (1 ), mindestens eine
Abstandssensorik, die mindestens einen Sende- und einen Empfangsteil aufweist, sowie eine Auswerteeinheit (4), wobei die Auswerteeinheit (4) derart ausgebildet ist, dass aus den erfassten, vom Sendeteil zuvor ermittelten Signalen, Signalen am Empfangsteil mindestens ein ausgezeichneter Punkt in definierter Lage zu einer Primärspule (12) erfasst und daraus eine relative Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs (1 ) zur
Primärspule (12) ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug (1 ) Mittel zur Ansteuerung der Ladestation (10) aufweist, wobei die Mittel derart ausgebildet sind, dass durch mindestens ein Signal der Mittel die Ladestation (10) die Primärspule (12) mindestens temporär bestromt wird und die Auswerteeinheit (4) die induzierte Spannung einer Sekundärspule (7) im Kraftfahrzeug auswertet, um das Vorhandensein der Ladestation (10) zu bestätigen.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensorik als Ultraschall-Sensorik (3) oder adar-Sensorik eines Einparkhilfe- Assistenzsystems ausgebildet ist.
Ladeplatte (1 1 ) einer Ladestation (10) zum induktiven Laden eines Kraftfahrzeugs (1 ), wobei die Ladeplatte mindestens ein Element und/oder mindestens eine Strukturierung (15, 16) aufweist, das oder die ein abweichendes Reflexions- oder Absorptionsverhalten gegenüber elektromagnetischer Strahlung oder Ultraschallwellen im Vergleich zur restlichen Ladeplatte (1 1 ) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ladeplatte (10) mindestens zwei unterschiedliche Strukturierungen (15,16) aufweist, anhand derer eine Annäherungsrichtung an die Ladeplatte (1 1 ) ermittelbar ist.
PCT/EP2016/062260 2015-06-03 2016-05-31 Verfahren zur positionsbestimmung eines kraftfahrzeugs relativ zu einer primärspule, kraftfahrzeug und ladeplatte WO2016193259A1 (de)

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