CN109466440B - 相对于地面侧的感应单元定位时辅助于机动车驾驶员的方法和机动车 - Google Patents

相对于地面侧的感应单元定位时辅助于机动车驾驶员的方法和机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在相对于地面侧的感应单元(11)定位时为机动车(1)的驾驶员提供辅助的方法，该机动车具有用于机动车(1)的电池的感应式充电装置(2)，该充电装置具有应相对于地面侧的感应单元(11)定位的充电线圈(4)，其中确定相对于机动车(1)的实现最优的能量传输的目标位置的当前机动车(1)相对位置，并通过输出部件(7)输出与相对位置相关的定位指示，其中作为光学的输出部件(7)使用在操纵机动车(1)的驾驶员透过相应的窗玻璃的视野中安装在机动车(1)的车身中的指示装置(8)。

Description

相对于地面侧的感应单元定位时辅助于机动车驾驶员的方法 和机动车
技术领域
本发明涉及一种在相对于地面侧的感应单元定位时为机动车的驾驶员提供辅助的方法，该机动车具有用于机动车的电池的感应式充电装置，该充电装置具有应相对于地面侧的感应单元定位的充电线圈，其中确定相对于机动车的能实现最优的能量传输的目标位置的当前机动车相对位置，并通过输出部件输出与相对位置相关的定位指示。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
特别是具有电机的机动车——通过可充电的电池对该电机馈电——也具有充电装置，以便可以从外部的电源对电池充电。在此提出，这种类型的充电装置实施为感应式的，其中使机动车侧的、通常实施为充电线圈的感应单元以尽可能准确地与地面侧的感应单元交叠的方式定位，以便是实现最优的感应式的能量传输。也就是说，存在一个目标位置，在该目标位置中充电线圈与地面侧的感应单元相对彼此最优地定位，机动车相应优选地应占据该目标位置。
由于机动车侧的具有充电线圈的感应单元布置在机动车上，通常或者布置在机动车的前部区域或后部区域，以及在操纵机动车时使感应单元最大可能地与地面侧的感应单元交叠，对于驾驶员而言非常困难地实现尽可能准确地占据最优的目标位置，因此提出各种辅助方法，用于在使机动车相对于地面侧的感应单元尽可能最优地定位时来辅助驾驶员。例如对此提出，使用前部摄像机和后部摄像机，其中在机动车中的作为光学显示部件的显示屏上示出摄像机的图像，以便辅助机动车在地面侧的感应单元上方的正确定位。
文献DE 20 2017 101 526 U1涉及用于车辆的感应式充电器-取向系统。在此提出，如此操控与相应的控制设备耦合的前灯，使得向机动车的驾驶员报告在接收绕组与非车载-感应发射绕组之间的取向。在此特别是向墙壁上投影光图案。但是在没有墙壁的情况下，驾驶员几乎无法阅读由此输出的信息。
文献DE 10 2014 222 000 A1涉及一种对电动车辆和混合动力车辆感应式充电的方法和地板单元。该地板单元包括图像传感器，该图像传感器设置用于检测车辆的至少一部分的图像数据。控制单元设置用于提供或使用图像数据用于使得次级线圈相对于初级线圈定位。因此为驾驶员特别是在显示屏上提供图像数据，但是驾驶员仅能不利地并在从实际的动作环境中偏转视线的情况下来评估并理解该图像数据。
文献DE 10 2015 215 127 A1涉及机动车的自动定位，其中在第一光源与光电探测器之间传递发光信号，在第二光源与光电探测器传递第二发光信号。确定用于指示机动车相对于目标定位的位置数据，其中控制机动车靠近目标。
发明内容
本发明的目的是，提供一种在相对于地面侧的感应单元手动定位时改进地辅助驾驶员的可行方案，该可行方案对于驾驶员而言特别是具有较低的干扰可能性并适于以直观方式传递信息。
为了实现上述目的，在开头所述类型的方法中根据本发明提出，作为光学的输出部件使用在操纵机动车的驾驶员透过相应的窗玻璃的视野中安装在机动车车身中的指示装置。
因此根据本发明提出，光学的指示装置在机动车的内部空间的外部定位在驾驶员的视野中，从而允许向驾驶员输出信息、具体而言输出定位指示，而驾驶员不必将视线从原本的定位情况、即动作中转开。为了确定相对位置，原则上可以使用现有技术中已知的技术，例如基于车辆侧的包括充电线圈的感应单元与地面侧的感应单元相互作用的技术，也可以使用基于声、光、无线电等的定位方法。根据相对位置运行设计为发光元件的指示装置以用于在正确定位时辅助驾驶员。
由于本发明根本不需要向驾驶员示出图像数据，因此在机动车中可以避免复杂的技术(摄像机、显示屏)。在此描述的解决方案是成本有利的且鲁棒的，因此也是不易受干扰影响的。由于指示装置原本位于驾驶员的视野区域中，因此不会使驾驶员从动作任务中分散注意力。特别是设计为发光元件的指示装置也对于就此受限制的、例如较年长的驾驶员而言——这些驾驶员对机动车内部的显示屏通常有感知困难的问题——也是容易识别的。
指示装置因此实际可以具有至少一个光源，该光源优选可以包括至少一个LED和/或值至少一个光导体。在设置光源时，定位指示的输出包括光输出，特别是以不同的颜色。
如果充电线圈位于机动车的前部区域，则驾驶员为了尽可能容易地相对于地面侧的感应单元定位通常尝试，使机动车的前部适宜地在地面侧的感应单元上方运动并因此使驾驶员的注意力集中在机动车的透过挡风玻璃的前方区域处。相应证实了，在充电线圈布置在尾部侧的情况下，驾驶员趋向于在透过后窗玻璃观察的情况下使机动车以倒车方式定位。
本发明的特别有利的设计方案相应提出，特别是在充电线圈设置在机动车的前部区域中时，作为指示装置使用安装在机动车的发动机舱盖中的指示装置，并且/或者特别是在充电线圈设置在机动车的后部区域中时，作为指示装置使用安装在行李舱盖和/或后盖板中的指示装置。因此优选的是，指示装置安装在机动车的前盖(发动机舱盖)和/或后盖板(行李舱盖)中，特别是对应于充电线圈的安装位置。由于充电线圈布置在机动车的前部区域是通称出现的情况，因此发动机舱盖(前盖)特别适合作为指示装置的安装位置，这是因为驾驶员在相对于地面侧的感应单元进行操纵时能在其视野内看到该指示装置。原则上也可以设想，指示装置既布置在前盖中又布置在后盖板中，以便可以满足所有的操纵可能。
指示装置优选在未使用的状态中尽可能不可见地融入机动车的整体设计中。因此可以设计为，指示装置的表面设计为与周围车身的表面齐平，从而指示装置不从表面中突出，但是例如可以从表面中相应地向外发光。另选地，但不太优选地，就此可以设计为，指示装置在用于输出定位指示的运行中从下沉位置向伸出位置运动，也就是说移出，以使驾驶员可以很好地看到。对此例如可以在相应的的车身部分、优选前盖和/或后盖的内部设置盖板。还优选的是，指示装置的表面通过与周围车身色彩相对应的、单侧透光的漆覆盖。相对应的漆已经被建议用于例如实现在机动车上隐藏地布置的光源，从而相应的方法也可以在本发明的范围中使用，以便尽可能避免由于设置指示装置而影响设计风格。
在本发明的可以特别简单实现的设计方案中提出，在到达围绕目标位置的最优的定位区域中时，操控指示装置来发光。然后告知驾驶员，占据了允许很好地进行能量传输的位置，因此可以开始能量传输。特别的优点是，通过指示装置也可以获取其它信息。
本发明的优选改进方案提出，指示装置根据在充电线圈与地面侧的感应单元之间的相对位置和/或由该相对位置说明的在充电线圈与地面侧的感应单元之间的交叠关系而发出不同颜色的光，特别是在距离很大和/或不存在交叠时发红光，在中等距离和/或部分交叠时发黄光，和/或在小距离和/或完全交叠时发绿光。当然也可以设置更精确地分类的中间阶段。如果机动车例如完全错误地布置，使得特别是在地面侧的感应单元与充电线圈之间根本不存在交叠，则可以通过指示装置在驾驶员的视野中发红光向驾驶员报告。发黄光可以示出已经存在部分交叠，但是还不能实现最优的能量传输。到达围绕目标位置的最优位置区域，特别是尽可能完全交叠的情况可以通过指示装置发绿光来直观地报告。这样就向驾驶员在操纵期间提供有用的参考辅助。
在本发明的适宜的改进方案中可以提出，可以操控指示装置的至少一个显示元素、特别是能在背后被照亮的箭头，以用于作为定位指示的一部分来输出动作指示和/或方向指示。在此特别是除了以色彩编码的方式输出相对位置/交叠的、设计为发光元件的显示元素外，还可以设有多个另外的显示元素，例如沿机动车的纵向方向和横向方向的方向箭头，通过该方向箭头可以示出对机动车的其它动作的建议和/或目标位置所处方向。在此特别适合沿机动车的纵向方向和横向方向分别提供两个能在背后被照亮的箭头。这些箭头可以例如围绕用于发出彩色光的中间的发光元件布置。
在本发明的改进方案中，指示装置可以与机动车内部的至少一个附加的、示出与定位过程相关的其它信息的光学的显示部件一起使用。在机动车内部例如可以示出与定位过程相关的详细信息，例如以抽象的地图的形式，优选以俯视图或类似方式，从而驾驶员可以特别是在动作运行暂停期间有针对性地确定方位，并可以收集其它信息，以便在使用向驾驶员直观地进行告知的指示装置的情况下更加有目的性地到达目标位置或围绕目标位置的最优位置区域。
除了本方法外，本发明还涉及一种机动车，该机动车具有用于机动车的电池的感应式充电装置，该充电装置具有应相对于地面侧的感应单元定位的充电线圈、输出部件和设计用于在相对于地面侧的感应单元定位时确定相对于机动车的允许最优的能量传输的目标位置的当前机动车相对位置并用于通过输出部件输出与相对位置相关的定位指示的控制装置，该控制装置的特征是，光学的输出部件包括在操纵机动车的驾驶员透过相应的窗玻璃的视野中安装在机动车车身中的指示装置。与根据本发明的方法有关的所有的实施形式可以类似地转用于根据本发明的机动车，通过该机动车也可以得到上述的优点。控制装置特别是设计用于实施根据本发明的方法。
附图说明
从下面描述的实施例中以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。同时示出：
图1示出根据本发明的机动车的原理图，
图2示出安装在发动机舱盖中的根据第一实施例的指示装置，
图3至图6示出机动车在相对于地面侧的感应单元定位时的不同状态和位置，
图7示出指示装置的第二实施例。
具体实施方式
图1示出根据本发明的机动车1原理图。为了对未详细示出的被配设给未详细示出的电机的电池充电，机动车具有在此仅简略示出充电装置2，该充电装置具有在机动车1的前部区域中布置在作为前盖的发动机舱盖3下方的充电线圈4。为了能借助于充电线圈4对电池感应式地充电，该充电线圈最好与地面侧的感应单元的相应的感应线圈交叠，其中，由于驾驶员不再能看见充电线圈4和在交叠状态中被机动车1本身遮盖的地面侧的感应单元，为此通过相应的辅助系统5辅助驾驶员以使机动车1正确定位。
借助于控制装置6进行辅助，该控制装置可以具有至少一个控制器，使得首先基于已知的方式确定机动车1相对于最优的目标位置的相对位置，在该最优的目标位置中能实现最优的能量传输。根据与目标位置的偏差或由该偏差引起的、在充电线圈4与地面侧的感应单元之间存在的交叠关系来操控显示部件7，该显示部件在此包括光学的、内置地安装在发动机舱盖3中的指示装置8。指示装置8位于控制机动车1的、透过挡风玻璃9向前看的驾驶员的视野中。
在第一实施例中，对照图2，指示装置8包括嵌入发动机舱盖3中的、至少从内部透光的窗口9，该窗口可以如此被涂装，使得从外部看上去与发动机舱盖3的其余部分相同，该窗口与发动机舱盖齐平。在窗口9下方——该窗口是可透射的——布置具有多个LED的光源10。LED具有不同的颜色，从而可以根据相对位置发出不同颜色的光。在另选的设计方案中，指示装置10也常见地可以从发动机舱盖3中移出。也可以设想的是，另外在机动车1的后盖板或行李舱盖中设有光学的指示装置8。特别是在那里设置的指示装置8在充电线圈4安装在机动车1的后部区域中的情况下是非常有意义的。
图3至图6示出指示装置8在机动车1的不同的运行状态/位置中的运行的示例。根据图3，机动车1刚刚接近地面侧的感应单元11，因而还未开始辅助，而是才需要激活辅助。指示装置8因此是去激活的且并未发光。
在图4的情况下，机动车1和充电线圈4都有一小部分已经与地面侧的感应单元11交叠，这通过指示装置8的黄光指示。
根据图5，机动车1的驾驶员过远地后退，地面侧的感应单元仍然位于显著地远离充电线圈4的位置，因此存在大的距离且不交叠。指示装置8闪红光。在图6中机动车1的位置到达围绕目标位置的最优区域内部，就是说，形成完全交叠。指示装置8闪绿光以进行指示。
图7在发动机舱盖3的俯视图中示出指示装置8’的另选的、改进的方案。可以看到，除了作为第一显示元素的中间的、如在图2中实现的发光元件12外，还设有能在背后被照亮的箭头的形式的四个另外的显示元素13，可以通过另外的显示元素输出作为定位指示的一部分的操纵指示和/或方向指示，例如可以示出，目标位置位于哪个方向。
还要指出的是，在可以设想如下的实施形式，其中作为对指示装置8的补充，对于定位过程的其它信息，还可以附加使用布置在机动车的内部空间中的光学显示部件14(参照图1)。

Claims (8)

1.一种用于在相对于地面侧的感应单元(11)定位时为机动车(1)的驾驶员提供辅助的方法，该机动车具有用于机动车(1)的电池的感应式充电装置(2)，该充电装置具有应相对于地面侧的感应单元(11)定位的充电线圈(4)，其中确定相对于机动车(1)的实现最优能量传输的目标位置的当前机动车(1)相对位置，并通过输出部件(7)输出与相对位置相关的定位指示，
其中，
作为光学的输出部件(7)使用在操纵机动车(1)的驾驶员透过相应的窗玻璃的视野中安装在机动车(1)的车身中的指示装置(8)，
其特征在于，指示装置(8)的表面设计为与周围的车身的表面齐平，或指示装置(8)在运行时为了输出定位指示从下沉位置运动到伸出位置，和/或通过与周围的车身色彩相对应的、单侧透光的漆覆盖该指示装置(8)的表面。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在机动车(1)前部区域中设置充电线圈(4)时，作为指示装置(8)使用安装在机动车(1)的发动机舱盖(3)中的指示装置(8)，并且/或者在机动车(1)的后部区域中设置充电线圈(4)时，作为指示装置(8)使用安装在行李舱盖和/或后盖板上的指示装置(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
指示装置根据在充电线圈(4)与地面侧的感应单元(11)之间的相对位置和/或由该相对位置说明的交叠关系而发出不同颜色的光。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，所述指示装置在距离较远和/或不存在交叠时发红光、在中等距离和/或部分交叠时发黄光、和/或在近距离和/或完全交叠时发绿光。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
操控指示装置(8)的至少一个显示元素，以用于输出作为定位指示的一部分的动作指示和/或方向指示。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，所述至少一个显示元素是能在背后被照亮的箭头(13)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
使用机动车内部的至少一个附加的、显示与定位过程相关的其它信息的光学显示部件。
8.一种机动车(1)，具有用于机动车(1)的电池的感应式充电装置(2)，该充电装置具有应相对于地面侧的感应单元(11)定位的充电线圈(4)、输出部件(7)和控制装置(6)，该控制装置被设计为用于在相对于地面侧的感应单元(11)定位时确定相对于机动车(1)的实现最优能量传输的目标位置的当前机动车(1)相对位置以及用于通过输出部件(7)输出与相对位置有关的定位指示，
其中，
光学的输出部件(7)包括在操纵机动车(1)的驾驶员的透过相应的窗玻璃的视野中安装在机动车(1)车身中的指示装置(8)，
其特征在于，指示装置(8)的表面设计为与周围的车身的表面齐平，或指示装置(8)在运行时为了输出定位指示从下沉位置运动到伸出位置，和/或通过与周围的车身色彩相对应的、单侧透光的漆覆盖该指示装置(8)的表面。
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