DE102015225989B3 - Method for carrying out at least one energy supply operation between a power supply unit and at least one motor vehicle to be supplied with energy - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung wenigstens eines Energieversorgungsvorgangs zwischen einer Energieversorgungseinheit (1) und wenigstens einem mit Energie zu versorgenden Kraftfahrzeug (K1, K2). Dabei wird eine Position einer fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle (2) ermittelt und es erfolgt eine automatisierte Kopplung zwischen der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle (2) und einer Energieversorgungs-Schnittstelle (100) der Energieversorgungseinheit (1) dadurch, dass die Energieversorgungs-Schnittstelle (100) der Energieversorgungseinheit (1) durch einen Roboter (11) zur fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle (2) bewegt und mit dieser gekoppelt wird Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass von wenigstens einem am Roboter (11) angeordneten, Licht detektierenden Bauteil (110) die emittierte Lichtstrahlung wenigstens eines am Kraftfahrzeug (K1, K2) befindlichen Lasers (4) detektiert und dadurch die Position des Lasers (4) ermittelt wird und von der Position des Lasers (4) auf die Position der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle (2) geschlossen wird. Auf diese Weise kann ein Energieversorgungsvorgang zuverlässiger gestaltet werden.The invention relates to a method for carrying out at least one energy supply operation between a power supply unit (1) and at least one motor vehicle (K1, K2) to be supplied with energy. In this case, a position of a vehicle-side power supply interface (2) is determined and there is an automated coupling between the vehicle-side power supply interface (2) and a power supply interface (100) of the power supply unit (1) characterized in that the power supply interface (100 The energy supply unit (1) is moved to and coupled to the vehicle-side power supply interface (2). According to the invention, the emitted light radiation is provided by at least one light-detecting component (110) arranged on the robot (11) at least one of the motor vehicle (K1, K2) located laser (4) detected and thereby the position of the laser (4) is determined and from the position of the laser (4) on the position of the vehicle-side power supply interface (2) is closed. In this way, a power supply operation can be made more reliable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung wenigstens eines Energieversorgungsvorgangs zwischen einer Energieversorgungseinheit und wenigstens einem mit Energie zu versorgenden Kraftfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a method for carrying out at least one energy supply operation between a power supply unit and at least one motor vehicle to be supplied with energy having the features of the preamble of
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug und eine Energieversorgungseinheit zur Durchführung des Verfahrens. The invention further relates to a motor vehicle and a power supply unit for carrying out the method.
Aus der
In der
In der
Aus der
Schließlich wird in der
Energieversorgungs-Schnittstellen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Tankstutzen oder auch Ladedosen von Elektro- oder Hybridfahrzeugen sind im Allgemeinen aus einem dunklen oder gar schwarzen Kunststoff gefertigt. Das Erkennen einer solchen fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle mit Bilderfassungsgeräten zum Zwecke deren Positionsermittlung hat sich in der Vergangenheit als schwierig und somit als große Herausforderung erwiesen. Power supply interfaces of motor vehicles, for example, fuel filler neck or charging sockets of electric or hybrid vehicles are generally made of a dark or even black plastic. The recognition of such a vehicle-side power supply interface with image acquisition devices for the purpose of determining their position has proven to be difficult and thus a great challenge in the past.
Der Erfindung liegt vor dem genannten Stand der Technik daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Durchführung eines Energieversorgungsvorgangs zwischen einer Energieversorgungseinheit und einem mit Energie zu versorgenden Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem die Positionsermittlung einer fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle verbessert werden kann. The invention is therefore prior to the cited prior art, the object to provide a method for performing an energy supply operation between a power supply unit and a motor vehicle to be supplied with energy, in which the position determination of a vehicle-side power supply interface can be improved.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein geeignetes Kraftfahrzeug und eine geeignete Energieversorgungseinheit zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Furthermore, the invention is based on the object to provide a suitable motor vehicle and a suitable power supply unit for performing the method.
Vorliegende Aufgaben werden durch die Merkmale von Patentanspruch 1, 7 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Present objects are achieved by the features of
Die Erfindung geht zunächst von einem Verfahren zur Durchführung eines Energieversorgungsvorgangs zwischen einer Energieversorgungseinheit und einem mit Energie zu versorgenden Kraftfahrzeug aus. Dabei wird eine Position einer fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle ermittelt und es erfolgt eine automatisierte Kopplung zwischen der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle und einer Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit. Die automatisierte Kopplung wird dadurch bewerkstelligt, dass die Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit durch einen Roboter zur fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle bewegt und mit dieser gekoppelt wird. The invention is initially based on a method for carrying out a power supply operation between a power supply unit and a motor vehicle to be supplied with energy. In this case, a position of a vehicle-side power supply interface is determined and there is an automated coupling between the vehicle-side power supply interface and a power supply interface of the power supply unit. The automated coupling is accomplished by moving the power supply interface of the power supply unit through a robot to the vehicle-side power supply interface and coupled thereto.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass von wenigstens einem am Roboter angeordneten, Licht detektierenden Bauteil die emittierte Lichtstrahlung wenigstens eines am Kraftfahrzeug befindlichen Lasers detektiert und dadurch die Position des Lasers ermittelt wird. Von der Position des Lasers wird auf die Position der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle geschlossen. In addition, it is proposed that the emitted light radiation of at least one laser located on the motor vehicle be detected by at least one light-detecting component arranged on the robot, thereby determining the position of the laser. From the position of the laser is closed to the position of the vehicle-side power supply interface.
Auf diese Weise wird die Grundlage für eine deutliche Verbesserung der Zuverlässigkeit einer Positionserkennung der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle gelegt. In this way, the basis for a significant improvement in the reliability of position detection of the vehicle-side power supply interface is laid.
Ist die Position des Lasers bekannt, so kann der Roboter daraus auch auf die Position der Energieversorgungs-Schnittstelle schließen. Denn die Energieversorgungs-Schnittstelle und der Laser befinden sich in einer definierten und somit bekannten relativen Lage zueinander. If the position of the laser is known, the robot can also deduce the position of the power supply interface. Because the power supply interface and the laser are in a defined and thus known relative position to each other.
Es ist ausdrücklich darauf hinzuweisen, dass es sich bei dem Begriff "Energie" nicht nur um elektrische Energie in Form von Strom, sondern auch um chemische Energie in Form von flüssigem oder gasförmigem Kraftstoff (z. B. Benzin, Diesel, Gas, Wasserstoff) handeln kann. It should be noted that the term "energy" is not just electrical energy in the form of electricity, but also chemical energy in the form of liquid or gaseous fuel (eg gasoline, diesel, gas, hydrogen). can act.
Dementsprechend weit ist auch der Begriff "Energieversorgungseinheit" zu verstehen, welche beispielsweise in der Art einer Ladestation für elektrischen Strom, einer Zapfsäule für Kraftstoff oder dergleichen ausgebildet sein kann. Eine Kombination solcher Ausbildungen ist vor dem Hintergrund hybrider Fahrzeuge durchaus denkbar. Accordingly far, the term "power supply unit" is to be understood, which may be formed, for example, in the form of a charging station for electric power, a fuel dispenser or the like. A combination of such training is quite conceivable against the background of hybrid vehicles.
Des Weiteren kann der Roboter als Baueinheit in die Energieversorgungseinheit baulich integriert sein, muss es aber nicht. Der Roboter kann auch als separat ansteuerbare Bewegungseinrichtung für die Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit ausgebildet sein. Im Übrigen ist unter „Roboter“ im Sinne der Erfindung jede Einrichtung zu verstehen, die geeignet ist, eine Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit zu bewegen und mit einer Energieversorgungs-Schnittstelle eines Kraftfahrzeugs zu koppeln. In konkreter Ausprägung kann als Roboter daher bereits ein einfacher Aktuator, aber auch ein komplexer Industrieroboter mit mehreren Freiheitsgraden verstanden werden. Furthermore, the robot can be structurally integrated into the energy supply unit as a structural unit, but it does not have to be. The robot can also be designed as a separately controllable movement device for the power supply interface of the power supply unit. Incidentally, "robot" in the sense of the invention means any device which is suitable for moving a power supply interface of the power supply unit and coupling it to a power supply interface of a motor vehicle. In concrete terms, therefore, a robot can already be understood as a simple actuator, but also as a complex industrial robot with multiple degrees of freedom.
Gemäß der Erfindung sendet der Laser derart Lichtstrahlen aus, dass auf einer parallel zu einer Flächenerstreckung des Lasers liegenden Projektionsfläche ein Projektionsmuster mit wenigstens zwei sich kreuzenden Linien erzeugt wird. Zwischen den sich kreuzenden Linien liegt im Vollwinkel (also in einem Winkel von 360° betrachtet) immer ein gleicher Winkelabstand (Winkel) vor. Dabei bewegt der Roboter das Licht detektierende Bauteil in einer Ebene auf einer vorgegebenen Bahn derart, dass das Licht detektierende Bauteil die Lichtstrahlen des Lasers an mehreren Durchfahrtpunkten der Bahn durchfährt. Zusätzlich wird der zeitliche Abstand der Durchfahrten gemessen. According to the invention, the laser emits light beams in such a way that a projection pattern with at least two intersecting lines is produced on a projection surface lying parallel to an areal extent of the laser. Between the intersecting lines is in full angle (ie viewed at an angle of 360 °) always an equal angular distance (angle) before. In this case, the robot moves the light-detecting component in a plane on a predetermined path such that the light-detecting component passes through the light beams of the laser at several transit points of the web. In addition, the time interval between the passes is measured.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass anhand des zeitlichen Abstands der Durchfahrten am besten auf den Kreuzungspunkt der sich kreuzenden Linien geschlossen werden kann. Der Kreuzungspunkt stellt die Projektion des Lasermittelpunktes auf eine Ebene dar, die durch die vorgegebene Bahn des Roboters aufgespannt wird. Dies reicht für eine ordnungsgemäße Kopplung der Energieversorgungs-Schnittstellen allerdings nur aus, wenn der Energieversorgungseinheit auch die Ausrichtung (Orientierung) des Lasers bekannt ist. Unter „Ausrichtung“ wird eine Flächenerstreckung des Lasers senkrecht zu seinen ausgesendeten Lichtstrahlen verstanden. Die Flächenerstreckung des Lasers und diejenige der Energieversorgungs-Schnittstelle befinden sich dabei idealerweise in derselben Ebene, verlaufen zumindest jedoch parallel zueinander. The invention is based on the consideration that can be concluded on the basis of the time interval of the transits best on the intersection of the intersecting lines. The crossing point represents the projection of the laser center on a plane that is defined by the predetermined path of the robot. However, this is sufficient for proper coupling of the power supply interfaces only if the power supply unit is also aware of the orientation (orientation) of the laser. "Orientation" is understood to mean an areal extent of the laser perpendicular to its emitted light beams. The surface extension of the laser and that of the power supply interface are ideally located in the same plane, but at least parallel to each other.
Sobald der Kreuzungspunkt der sich kreuzenden Linien ermittelt wurde, kann mit bekannten Verfahren der Koordinaten-Transformation auch auf die Position eines Bezugspunktes der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle geschlossen werden. Denn die relative Lage der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle relativ zum Laser ist bekannt. Once the crossing point of the intersecting lines has been determined, it is also possible to deduce the position of a reference point of the vehicle-side power supply interface using known methods of coordinate transformation. Because the relative position of the vehicle-side power supply interface relative to the laser is known.
Es hat sich hierbei als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn der Laser ein solches Projektionsmuster erzeugt, bei dem sich genau zwei Linien in einem Winkel von 90 Grad kreuzen. Ein solches Projektionsmuster ist mit handelsüblichen Lasern kostengünstig realisierbar. It has proved to be very useful in this case when the laser generates such a projection pattern in which exactly two lines intersect at an angle of 90 degrees. Such a projection pattern can be inexpensively realized with commercially available lasers.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Bahn eine Kreisbahn. Hierdurch lässt sich der Steuer- und Auswertealgorithmus für das Auswerten der Durchfahrten des Lichts reduzieren. In a further embodiment, the web is a circular path. This makes it possible to reduce the control and evaluation algorithm for evaluating the passage of the light.
Ein Beitrag zur schnellen und einfachen Ermittlung der Position der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle kann dadurch geleistet werden, wenn in einer anderen Weiterbildung des Verfahrens der Roboter das Licht detektierende Bauteil auf der vorgegebenen Bahn nur in einer solchen Ebene bewegt, welche parallel zur Flächenerstreckung des Lasers liegt und eine Korrekturbewegung ausführt, wenn der zeitliche Abstand der gemessenen Durchfahrtpunkte ungleich ist. Zudem wird in diesem Fall das Licht detektierende Bauteil erneut auf der Bahn in der besagten Ebene bewegt. Eine Korrekturbewegung und eine erneute Bewegung des Licht detektierenden Bauteils auf der Bahn werden so oft durchgeführt, bis der zeitliche Abstand der gemessenen Durchfahrtpunkte gleich oder zumindest in etwa gleich ist. A contribution to the quick and easy determination of the position of the vehicle-side power supply interface can be made if, in another development of the method, the robot moves the light-detecting component on the predetermined path only in a plane which is parallel to the surface extension of the laser and executes a correction movement when the time interval of the measured transit points is unequal. In addition, in this case, the light detecting member is again moved on the web in said plane. A correction movement and a renewed movement of the light-detecting component on the web are performed so often until the time interval of the measured transit points is equal to or at least approximately equal.
Falls der Energieversorgungseinheit die Ausrichtung des Lasers nicht bekannt sein sollte, so hat sich folgende Verfahrensweise als zuverlässig und zweckmäßig erwiesen:
Der Roboter bewegt das Licht detektierende Bauteil von einer ersten Raumposition aus auf der vorgegebenen Bahn. Anschließend bewegt der Roboter das Licht detektierende Bauteil aus wenigstens einer weiteren Raumposition auf der vorgegebenen Bahn. Dabei wird aus den jeweils ermittelten zeitlichen Abständen der gemessenen Durchfahrtpunkte jeweils auf einen in der Ebene der vorgegebenen Bahn liegenden Kreuzungspunkt der sich kreuzenden Linien des Lasers geschlossen. Aus den berechneten Kreuzungspunkten der sich kreuzenden Linien wird ein zum Laser weisender Richtungsvektor gebildet bzw. errechnet. Wiederum kann dann mit bekannten Verfahren der Koordinaten-Transformation auch auf die Position eines Bezugspunktes der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle geschlossen werden. If the energy supply unit should not know the orientation of the laser, the following procedure has proved to be reliable and expedient:
The robot moves the light detecting component from a first spatial position on the predetermined path. Subsequently, the robot moves the light-detecting component from at least one further spatial position on the predetermined path. In this case, from the respectively determined time intervals of the measured transit points in each case closed on a lying in the plane of the predetermined path crossing point of the intersecting lines of the laser. From the calculated crossing points of the intersecting lines, a directional vector pointing to the laser is formed or calculated. Again, it is then possible to deduce the position of a reference point of the vehicle-side power supply interface with known methods of coordinate transformation.
Um ohne die geschilderte Zeitbetrachtung zu einem Richtungsvektor zu gelangen, ist es alternativ jedoch auch möglich, wenn beim Durchfahren der Kreisbahnen jeweils die Positionen der Durchfahrtpunkte gespeichert werden. In den genannten Koordinatensystemen ist die Ist-Position des am Roboter angeordneten, Licht detektierenden Bauteils nämlich zu jeder Zeit bekannt. Nun kann der Kreuzungspunkt der Strecken jeweils zweier gegenüberliegender Durchfahrtpunkte berechnet werden. Entsprechend kann für einen anderen Abstand zur fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle dieser Vorgang wiederholt und analog ein weiterer Kreuzungspunkt gebildet werden. Aus den Kreuzungspunkten kann wiederum der auf den Laser weisende Richtungsvektor gebildet werden. However, in order to arrive at a direction vector without the described time consideration, it is alternatively also possible if the positions of the transit points are respectively stored when driving through the circular paths. In the said coordinate systems, the actual position of the light-detecting component arranged on the robot is known at all times. Now, the intersection point of the routes of each two opposite transit points can be calculated. Accordingly, this process can be repeated for a different distance to the vehicle-side power supply interface and, analogously, a further crossing point can be formed. The directional vector pointing to the laser can in turn be formed from the crossing points.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses weist zunächst die Merkmale auf, dass an diesem wenigstens ein Laser in der Nähe einer Energieversorgungs-Schnittstelle angeordnet ist, dessen Licht in Richtung einer Flächennormalen der Energieversorgungs-Schnittstelle emittierbar ist. Hierdurch wird die Grundvoraussetzung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen. As already mentioned, the invention also relates to a motor vehicle for carrying out the method according to the invention. This first has the features that is arranged on this at least one laser in the vicinity of a power supply interface whose light is emitted in the direction of a surface normal of the power supply interface. As a result, the basic requirement for carrying out the method according to the invention is created.
Das Kraftfahrzeug ist nun dadurch gekennzeichnet, dass durch das emittierbare Licht des Lasers auf einer Projektionsfläche wenigstens zwei sich kreuzende Linien erzeugbar sind, wobei zwischen den Linien im Vollwinkel immer ein gleicher Winkelabstand (Winkel) vorliegt. The motor vehicle is now characterized in that at least two intersecting lines can be generated by the emissable light of the laser on a projection surface, wherein there is always an equal angular distance (angle) between the lines at full angle.
Gemäß einer anderen Ausbildung des Erfindungsgedankens kreuzen sich zwei Linien in einem Winkelabstand von 90°. Auf diese Weise kann ein guter Kompromiss zwischen Aufwand und Messgenauigkeit erzielt werden. Der Einsatz eines handelsüblichen Kreuzlinien-Lasers ist somit möglich. According to another embodiment of the inventive concept, two lines intersect at an angular distance of 90 °. In this way, a good compromise between effort and accuracy can be achieved. The use of a commercial cross-line laser is thus possible.
Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Energieversorgungseinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese weist wenigstens einen Roboter zum Bewegen wenigstens einer Energieversorgungs-Schnittstelle der Energieversorgungseinheit zu einer Energieversorgungs-Schnittstelle eines Kraftfahrzeugs auf. Finally, the invention also relates to a power supply unit for carrying out the method according to the invention. This has at least one robot for moving at least one power supply interface of the power supply unit to a power supply interface of a motor vehicle.
Die Energieversorgungseinheit weist die Merkmale auf, dass am Roboter wenigstens ein Licht detektierendes Bauteil angeordnet und dazu ausgebildet ist, Licht von einem Laser eines Kraftfahrzeugs zu detektieren. The energy supply unit has the features that at least one light-detecting component is arranged on the robot and configured to detect light from a laser of a motor vehicle.
Dabei ist der Roboter durch eine Steuereinheit auf einer vorgegebenen Bahn durch das Licht des Lasers bewegbar. Die Energieversorgungseinheit ist derart ausgebildet, dass zeitliche Abstände von durch das Licht detektierende Bauteil erfassten Lichtimpulsen erfassbar und in Abhängigkeit dieser zeitlichen Abstände von der Steuereinheit die Ausführung einer Korrekturbewegung des Roboters und eine erneute Bewegung des Roboters auf einer vorgegebenen Bahn generierbar ist. Dabei ist von der Energieversorgungseinheit aufgrund der zeitlichen Abstände die Position des Lasers ableitbar. The robot is movable by a control unit on a predetermined path by the light of the laser. The energy supply unit is designed such that time intervals of light pulses detected by the light-detecting component can be detected and the execution of a correction movement of the robot and a renewed movement of the robot on a predetermined path can be generated as a function of these time intervals. In this case, the position of the laser can be derived from the energy supply unit due to the time intervals.
Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass der Roboter an wenigstens zwei Raumpositionen auf einer vorgegebenen Bahn durch das Licht des Lasers bewegbar und die Energieversorgungseinheit derart ausgebildet ist, dass aus den jeweiligen Zeitabständen der erfassten Lichtimpulse ein Richtungsvektor ableitbar ist, der auf die Position des Lasers zeigt. Additionally or alternatively, it is conceivable that the robot can be moved on at least two spatial positions on a predetermined path by the light of the laser and the power supply unit is designed such that from the respective time intervals of the detected light pulses, a directional vector can be derived which points to the position of the laser ,
Bei der Energieversorgungseinheit ist auch denkbar, dass der Roboter an wenigstens zwei Raumpositionen auf einer vorgegebenen Bahn durch das Licht des Lasers bewegbar und die Energieversorgungseinheit ist derart ausgebildet, dass jeweils ein Kreuzungspunkt berechenbar ist, der sich aus der Kreuzung von Strecken gemessener Durchfahrtpunkte ergibt und aus den berechneten Kreuzungspunkten ist wiederum ein zum Laser weisender Richtungsvektor ableitbar. In the power supply unit, it is also conceivable that the robot can be moved on at least two spatial positions on a given path by the light of the laser and the power supply unit is designed such that in each case a crossing point is calculated, which results from the intersection of distances measured transit points and off In turn, a directional vector pointing to the laser can be derived from the calculated crossing points.
Das Licht detektierende Bauteil ist zweckmäßigerweise als Fotodiode ausgebildet. Eine Fotodiode ist ein bewährtes und ausgereiftes Bauteil, wodurch die Zuverlässigkeit des Verfahrens unterstützt werden kann. The light-detecting component is expediently designed as a photodiode. A photodiode is a proven and mature device, which can aid the reliability of the process.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the figures and will be explained in more detail with reference to the figures in the following description. Here, the same reference numerals refer to the same, comparable or functionally identical components, with corresponding or comparable properties and advantages are achieved, even if a repeated description is omitted.
Es zeigen, jeweils schematisch It show, each schematically
In der
Vor der Energieversorgungseinheit
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel können aufzuladende Kraftfahrzeuge mittels eines induktiven Leitsystems LS automatisch innerhalb der Parkplatz-Markierungen geparkt und zur Aufladung freigegeben werden. In the present embodiment, motor vehicles to be charged can be automatically parked within the parking space markings by means of an inductive guidance system LS and released for charging.
Die Energieversorgungseinheit
Der Roboter
Konkret kann der Roboter
Zur Durchführung eines Aufladevorgangs wird von der Greifeinrichtung
Damit eine solche Kopplung reibungslos möglich ist, muss jedoch zuvor der Roboter
Dazu ist die Greifeinrichtung
Eine den Roboter
Mit KO1 sind ein Koordinatensystem der Energieversorgungseinheit
Sind Lagekoordinaten eines interessierenden Punktes innerhalb eines dieser Koordinatensysteme bekannt, so kann eine Auswerte- und Recheneinheit
Anhand von
Es ist erkennbar, dass im näheren Bereich der eigentlichen Ladedose
Anhand der
In der Figur ist mit PF eine (gedachte) Projektionsfläche beziffert, auf die der Laser
Nach dem Anfahren des Roboters
So startet der Roboter
In der
Sind die zeitlichen Abstände ∆t1 bis ∆t4 gleich, so geht die Auswerte- und Recheneinheit
Die augenblicklichen Positionsdaten des Bezugspunktes M (nötigenfalls in der Auswerte- und Recheneinheit
Befindet sich der Roboter
Bedingt durch die Lageabweichung (Abstand a) werden nunmehr Spannungssignale U(D1‘) bis U(D5‘) erzeugt und gemessen. Deren zeitliche Abstände ∆t1–∆t4 sind unterschiedlich, zumindest jedoch nicht alle gleich (vgl.
Aufgrund der Unterschiede der zeitlichen Abstände ∆t1–∆t4 werden durch die Auswerte- und Recheneinheit
Nach Ausführung der Korrekturbewegung KB vollführt der Roboter
Erst dann wird der bereits geschilderte Kopplungsvorgang zwischen dem Ladestecker
Anhand der
Es wird hierbei also davon ausgegangen, dass der Energieversorgungseinheit
It is therefore assumed that the
So wird in einem Verfahrensschritt V1 zunächst ein automatisches Einparken des Kraftfahrzeugs K1 innerhalb der Parkplatz-Markierung
In einem Verfahrensschritt V3 wird die Fotodiode
Eine Abfrage A1 fragt ab, ob die Zeitabstände ∆t1–∆t4 gleich sind oder nicht. Falls nicht, wird in einem Verfahrensschritt V2‘ die Korrekturbewegung KB erzeugt. A query A1 queries whether the time intervals Δt1-Δt4 are the same or not. If not, the correction movement KB is generated in a method step V2 '.
Bei Identität der Zeitabstände ∆t1–∆t4 werden in einem Verfahrensschritt V4 aus den Positionsdaten des Lasers
Anschließend wird der Ladestecker
Nach erfolgter Aufladung wird schließlich in einem Verfahrensschritt V6 der Ladestecker
In der
So sind die vom Laser
Der Roboter
Anschließend wird der Roboter
Danach wird ein durch die Kreuzungspunkte KP1 und KP2 verlaufender Richtungsvektor RV berechnet, welcher der Kreuzungslinie KL der Strahlenlinien L1, L2 vom Laser
In einer alternativen Verfahrensweise ist es aber auch sehr zweckmäßig, wenn beim Durchfahren der Kreisbahnen KR1 und KR2 jeweils die Positionen der Durchfahrtpunkte (D1–D4 bzw. D1‘ bis D4‘) gespeichert werden. In den genannten Koordinatensystemen ist nämlich die Ist-Position der Greifeinrichtung
Somit kann bereits aufgrund der Bewegung des Roboters
Abschließend wird die zuletzt geschilderte Ausführungsform des Verfahrens anhand von
So wird in einem Verfahrensschritt V1 zunächst ein automatisches Einparken des Kraftfahrzeugs K1 innerhalb der Parkplatz-Markierung
Thus, in a method step V1, first an automatic parking of the motor vehicle K1 within the parking space marking
In einem Verfahrensschritt V3 wird die Fotodiode
In einem Verfahrensschritt V4 wird die Fotodiode
Anschließend wird der durch die Kreuzungspunkte KP1 und KP2 verlaufende Richtungsvektor RV berechnet und somit auf die Position des Lasers
Daraufhin wird der Ladestecker
Nach erfolgter Aufladung wird schließlich in einem Verfahrensschritt V7 durch den Roboter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Energieversorgungseinheit Power supply unit
- 2 2
- fahrzeugseitige Energieversorgungs-Schnittstelle; Ladedose vehicle-side power supply interface; charging socket
- 4 4
- Laser laser
- 9 9
- Abdeckung cover
- 10 10
- Ladestation charging station
- 11 11
- Roboter robot
- 12 12
- Parkplatz-Markierungen Parking markings
- 20 20
- Bezugspunkt der Ladedose Reference point of the charging socket
- 21, 22 21, 22
- elektrische Kontakte electrical contacts
- 40 40
- Mittelpunkt des Lasers Center of the laser
- 100 100
- Energieversorgungs-Schnittstelle einer Ladestation; Ladestecker Power supply interface of a charging station; charging plug
- 101 101
- Ladekabel charge cable
- 102 102
- Aufbewahrungsraum Storage space
- 106 106
- Speichereinheit storage unit
- 107 107
- Auswerte- und Recheneinheit Evaluation and calculation unit
- 108 108
- Steuereinheit control unit
- 109 109
- Greifeinrichtung gripper
- 110 110
- Licht detektierendes Bauteil, Fotodiode Light detecting component, photodiode
- a a
- Abstand des Roboter-Bezugspunktes vom Kreuzungspunkt der Strahlenlinien des Lasers Distance of the robot reference point from the crossing point of the beam lines of the laser
- A1 A1
- Abfrage query
- D1–D5, D1‘–D5‘ D1-D5, D1'-D5 '
- Durchfahrtpunkte des Licht detektierenden Bauteils durch Lichtstrahlen des Lasers Passage points of the light-detecting component by light beams of the laser
- F F
- Flächenerstreckung der fahrzeugseitigen Energieversorgungs-Schnittstelle bzw. des LasersArea extension of the vehicle-side power supply interface or the laser
- FN FN
- Flächennormale zur Flächenerstreckung Surface normal for surface extension
- K K
- Kreuzungspunkt der Strahlenlinien vom Laser Crossing point of the beam lines from the laser
- K1 K1
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- K2 K2
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- KB KB
- Korrekturbewegung correction movement
- KL KL
- Kreuzungslinie der Strahlenlinien vom Laser Crossing line of the beam lines from the laser
-
KO1
KO 1 - Koordinatensystem der Energieversorgungseinheit Coordinate system of the power supply unit
- KO2 KO2
- Koordinatensystem des Roboters Coordinate system of the robot
- KO3 KO3
- Koordinatensystem des Kraftfahrzeugs Coordinate system of the motor vehicle
- KP1, KP2 KP1, KP2
- Kreuzungspunkte der Strahlenlinien vom Laser Crossing points of the beam lines from the laser
- KR, KR1, KR2 KR, KR1, KR2
- Kreisbahnen circular paths
- L L
- Lichtstrahlen light rays
- L1 L1
- Strahlenlinie beam line
- L2 L2
- Strahlenlinie beam line
- LS LS
- induktives Leitsystem inductive control system
- M, M‘ M, M '
- Bezugspunkt des Roboters Reference point of the robot
- P P
- Projektionsmuster der Lichtstrahlen Projection pattern of the light rays
- PF PF
- Projektionsfläche projection
- RV RV
- Richtungsvektor direction vector
- S, S‘ S, S '
- Startpunkt für die Kreisbahn Starting point for the circular path
- t t
- Zeit Time
- U U
- Spannung tension
- U(D1)–U(D5) bzw. U(D1‘)–U(D5‘) U (D1) -U (D5) or U (D1 ') -U (D5')
- Spannungssignale voltage signals
- V1–V7 V1-V7
- Verfahrensschritte steps
- α α
- Winkel angle
- ∆t1–∆t4.DELTA.t1-Δt4
- zeitliche Abstände time intervals
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE BRESSEL UND PARTNER MBB, DE |
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Owner name: KUKA DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: KUKA ROBOTER GMBH - GLOBAL SALES CENTER, 86165 AUGSBURG, DE; VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT, 38440 WOLFSBURG, DE Owner name: VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNERS: KUKA ROBOTER GMBH - GLOBAL SALES CENTER, 86165 AUGSBURG, DE; VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT, 38440 WOLFSBURG, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE BRESSEL UND PARTNER MBB, DE |