DE102011116321A1

DE102011116321A1 - Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen

Info

Publication number: DE102011116321A1
Application number: DE102011116321A
Authority: DE
Inventors: Vipul M. Patel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: US20120098483A1; US8513915B2; CN102555832B; DE102011116321B4; CN102555832A

Abstract

Die Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen umfasst ein Steuersystem und eine Logik, die zur Ausführung auf dem Steuersystem ausgestaltet ist. Die Logik ist ausgestaltet, um eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne, die an einem Fahrzeug angeordnet sind, zu definieren. Die Logik ist auch ausgestaltet, um eine zweite Orientierung zu definieren, die einen Ort einer Fahrzeugaufladevorrichtung, die am Fahrzeug angeordnet ist, relativ zu der ersten und zweiten Antenne angibt. Die Logik ist ferner ausgestaltet, um einen Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug zu bestimmen, indem sie eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten und zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von der ersten und zweiten Antenne empfangen werden, durchführt. Die Logik ist auch ausgestaltet, um eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen so zu berechnen, dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das induktive Aufladen von Fahrzeugen und insbesondere die Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen.
HINTERGRUND
Bei Anwendungen für ein induktives Aufladen wird eine induktive Auflademagnetspule an einem Ort typischerweise unter dem Boden platziert und ein Elektrofahrzeug wird zu dem Ort geführt, so dass elektromagnetische Energie, die durch den Boden hindurch verteilt wird, von einer induktiven Aufladevorrichtung am Fahrzeug empfangen wird, welche dann die Energie in Elektrizität umsetzt, die zum Betreiben und Wiederaufladen der Fahrzeugbatterie verwendet wird. Da die elektromagnetische Energie drahtlos durch die Luft übertragen wird, ist es wichtig, dass das Fahrzeug korrekt über der induktiven Auflademagnetspule im Boden ausgerichtet ist, um einen maximalen Leistungstransfer zwischen der induktiven Auflademagnetspule und der induktiven Aufladevorrichtung des Fahrzeugs sicherzustellen. Zudem wird eine derartige Ausrichtung ein schnelleres Aufladen sowie eine verringerte Energieverschwendung ermöglichen.
Es ist folglich wünschenswert, ein Mittel bereitzustellen, um eine korrekte Ausrichtung zwischen der induktiven Aufladevorrichtung eines Fahrzeugs und einer induktiven Aufladevorrichtung sicherzustellen, welche den Leistungstransfer an die induktive Aufladevorrichtung des Fahrzeugs bereitstellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen bereitgestellt. Das System umfasst ein Steuersystem und eine Logik, die zur Ausführung auf dem Steuersystem ausgestaltet ist. Die Logik ist ausgestaltet, um eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne zu definieren, die an einem Fahrzeug angeordnet sind. Die Logik ist auch ausgestaltet, um eine zweite Orientierung zu definieren, welche einen Ort einer an dem Fahrzeug angeordneten Fahrzeugaufladevorrichtung relativ zu der ersten und zweiten Antenne angibt. Die Logik ist ferner ausgestaltet, um einen Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug zu bestimmen, indem sie eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten und zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von der ersten und zweiten Antenne empfangen werden, durchführt. Die Logik ist auch ausgestaltet, um unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen eine Richtung zu dem Ort zu berechnen, so dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen bereitgestellt. Das Verfahren umfasst, dass eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne definiert wird, die an einem Fahrzeug angeordnet sind. Das Verfahren umfasst auch, dass eine zweite Orientierung definiert wird, die einen Ort einer Fahrzeugaufladevorrichtung, die am Fahrzeug angeordnet ist, relativ zu der ersten und zweiten Antenne angibt. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmt wird, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten und zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von der ersten und zweiten Antenne empfangen werden, durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen berechnet wird, so dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt.
Bei noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen bereitgestellt. Das Computerprogrammprodukt enthält ein Speichermedium mit darauf codierten Anweisungen, welche, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, veranlassen, dass der Computer ein Verfahren implementiert. Das Verfahren umfasst, dass eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne, die an einem Fahrzeug angeordnet sind, definiert wird. Das Verfahren umfasst auch, dass eine zweite Orientierung definiert wird, welche einen Ort einer Fahrzeugaufladevorrichtung, die am Fahrzeug angeordnet ist, relativ zu der ersten und zweiten Antenne angibt. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmt wird, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten und zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von der ersten und zweiten Antenne empfangen werden, durchgeführt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen berechnet wird, so dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden genauen Beschreibung der Erfindung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur als Beispiel in der folgenden genauen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die genaue Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
1 eine Zeichnung ist, die ein System darstellt, auf dem die Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform implementiert sein kann; und
2 ein Flussdiagramm ist, das einen Prozess zur Implementierung der Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beschreibt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist rein beispielhaft und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungsmöglichkeiten einzuschränken. Es versteht sich, dass einander entsprechende Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen bereitgestellt. Die beispielhaften Prozesse zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen verwenden Orientierungsinformationen von zwei oder mehr Antennen, die an einem Fahrzeug in Bezug auf eine Fahrzeugaufladevorrichtung angeordnet sind, die ebenfalls am Fahrzeug angeordnet ist, um einen relativen Ort einer induktiven Aufladevorrichtung zu bestimmen. Der relative Ort wird dann verwendet, um das Fahrzeug zu der induktiven Aufladevorrichtung hin und so nahe wie möglich an die induktive Aufladevorrichtung heran zu führen, um einen maximal möglichen Leistungstransfer zwischen der induktiven Aufladevorrichtung und der Fahrzeugaufladevorrichtung zu realisieren. Es wird eine Triangulationsanalyse verwendet, um den Ort der induktiven Aufladevorrichtung zu bestimmen, indem Referenzdaten von Signalen, die durch die zwei oder mehr Antennen bereitgestellt werden, beschafft werden, und die Referenzdaten auf die bekannten Orientierungsinformationen angewendet werden. Die Triangulationsanalyse umfasst das Messen des Abstands von zwei Punkten mit Bezug auf einen dritten Punkt und das Berechnen von Winkelmesswerten aus diesen Daten. Der Ort wird aus diesen Messwerten hergeleitet.
Mit Bezug nun auf 1 wird nun ein System 100 beschrieben, auf dem die Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen implementiert sein kann. Das System 100 von 1 enthält ein Fahrzeug 102, eine induktive Aufladevorrichtung 106 und eine Prozessorvorrichtung 120.
Das Fahrzeug ist ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug, das eine induktive Fahrzeugaufladevorrichtung 114 enthält, die mit einer wiederaufladbaren Batterie 118 kommunikationstechnisch gekoppelt ist. Die induktive Fahrzeugaufladevorrichtung 114 kann eine Magnetspule enthalten, die mit drahtlosen Signalübertragungskomponenten 116A und 116B (hier auch als ”Antennen” bezeichnet) kommunikationstechnisch gekoppelt ist, um elektromagnetische Energie zu empfangen, die zur Verwendung durch die Batterie 118 in elektrische Energie umgesetzt wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform sind die drahtlosen Signalübertragungskomponenten 116A und 116B Übertragungs-Rahmenantennen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform befindet sich die induktive Aufladevorrichtung 106 an einem festen Ort (d. h. sie ist stationär). Die induktive Aufladevorrichtung 106 kann unter einem Boden 122 angeordnet sein, wobei die elektromagnetische Energie von der induktiven Aufladevorrichtung 106 drahtlos durch den Boden 122 hindurch an die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 am Fahrzeug 102 übertragen wird, wenn sich die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 in der Reichweite der elektromagnetischen Energie befindet. Eine Leistungsquelle 104 ist mit der induktiven Aufladevorrichtung 106 kommunikationstechnisch gekoppelt und liefert elektrische Leistung dorthin. Die induktive Aufladevorrichtung 106 enthält eine Leistungstransferkomponente 108 und eine Signalübertragungsschleife 112. Die Leistungstransferkomponente 108 enthält eine Magnetspule, die aus der Energie, die durch die Magnetspule mit Hilfe der Leistungsquelle 104 erzeugt wird, eine induktive Ladung durch eine verteilte elektromagnetische Strahlung bereitstellt. Die Signalübertragungsschleife 112 überträgt Signaldaten, die von den Antennen 116A und 116B empfangen werden, an die Prozessorvorrichtung 120 zur Verwendung durch den Controller 110, wie hier weiter beschrieben wird. Obwohl sie als Rahmenantenne gezeigt und beschrieben ist, versteht es sich, dass alternative drahtlose Niederfrequenz-Übertragungskomponenten verwendet werden können (beispielsweise kann ein Funkfrequenz-Identifikationschip (RFID-Chip) anstelle der Signalübertragungsschleife 112 verwendet werden).
Beim Ausrichtungsprozess werden zeitweise freigesetzte Signale (z. B. Impulse) von der Signalübertragungsschleife 112 gesendet und von den Antennen 116A und 116B empfangen. Nachdem bestimmt wurde, dass das Fahrzeug 102 ausgerichtet ist, weist das Steuersystem 110 die induktive Aufladevorrichtung 106 an, das induktive Aufladen (beispielsweise mit Hilfe der Leistungstransferkomponente 108) einzuleiten, was zu einer stetigen ununterbrochenen elektromagnetischen Signalfreisetzung von der Leistungstransferkomponente 108 führt. Der Fachmann versteht, dass die Leistungstransferkomponente 108 und die Signalübertragungskomponente 112 zu einer einzigen Vorrichtung integriert sein können, beispielsweise eine Rahmenantenne, die ausgestaltet ist, um sowohl den bei der Ausrichtung verwendeten Signalimpuls als auch die ununterbrochenen Signale bereitzustellen, die beim induktiven Aufladeprozess verwendet werden.
Das Fahrzeug 102 enthält Richtungsanzeigekomponenten, um Richtungsänderungen nach links und rechts zu signalisieren (nicht gezeigt). Das Fahrzeug 102 kann auch ein Navigationssystem 124 (z. B. ein globales Positionierungssystem (GPS)) und/oder fortschrittliche Merkmale enthalten, wie etwa ein automatisches Einparksystem 126.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Prozessorvorrichtung 120 einen Computerprozessor und einen Controller 110. Der Computerprozessor enthält Hardwareelemente (Schaltungen, Logikkerne, Register usw.) zur Verarbeitung von Daten, die ausgestaltet sind, um das hier beschriebene beispielhafte Verfahren zur Ausrichtung eines Fahrzeugs zu implementieren. Der Controller 110 kann durch Hardware, Software oder eine Kombination daraus implementiert sein. Die Prozessorvorrichtung 110 kann an Bord des Fahrzeugs 102 angeordnet sein oder sich entfernt vom Fahrzeug 102 befinden. Wenn sich die Prozessorvorrichtung 110 entfernt vom Fahrzeug 102 befindet, ist die Prozessorvorrichtung 110 so ausgestaltet, dass sie vom Fahrzeug 102 logisch adressiert werden kann (z. B. über ein Netzwerk (nicht gezeigt)). Bei einer beispielhaften Ausführungsform führt der Controller 110 eine Logik zum Implementieren der beispielhaften Prozesse zur Ausrichtung eines Fahrzeugs aus, die in 2 weiter beschrieben sind.
Die Antennen 116A und 116B sind am Fahrzeug 102 angeordnet. Die Antennen 116A und 116B empfangen Signale von der Signalübertragungskomponente 112 der induktiven Aufladevorrichtung 106. Eine physikalische Orientierung der Antenne 116A zu der Antenne 116B am Fahrzeug 102 ist entsprechend ihrer Platzierung am Fahrzeug 102 definiert. Zudem wird eine Orientierung der Antennen 116A und 116B zu der Fahrzeugaufladevorrichtung 114 definiert. Der Controller 110 kann diese Orientierungsinformationen speichern oder auf andere Weise darauf zugreifen, um einen Ort der induktiven Aufladevorrichtung 106 relativ zu der Fahrzeugaufladevorrichtung 114 zu bestimmen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird diese Bestimmung unter Verwendung einer Triangulationsanalyse durchgeführt, welche die Signale, die von den Antennen 116A/116B empfangen werden, in Verbindung mit den Orientierungsinformationen verwendet. Der Ort der induktiven Aufladevorrichtung 106 wird verwendet, um eine Richtung zu berechnen, in die das Fahrzeug 102 geführt wird, um die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 mit der induktiven Aufladevorrichtung 106 physikalisch auszurichten. Diese und andere Merkmale der beispielhaften Prozesse zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen werden nun beschrieben.
Mit Bezug nun auf 2 wird nun ein Flussdiagramm beschrieben, das einen Prozess zur Implementierung der Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beschreibt. Die beispielhaften Prozesse zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen verwenden Orientierungsinformationen mit Bezug auf zwei oder mehr Antennen (z. B. Antenne 116A und 116B) in Bezug auf die Fahrzeugaufladevorrichtung 114, um einen relativen Ort der induktiven Aufladevorrichtung 106 zu bestimmen, um das Fahrzeug 102 zu der induktiven Aufladevorrichtung 106 hin und so nahe wie möglich an die induktive Aufladevorrichtung 106 heran zu führen, um einen maximal möglichen Leistungstransfer zwischen der induktiven Aufladevorrichtung 106 und der Fahrzeugaufladevorrichtung 114 zu realisieren. Eine Triangulationsanalyse wird verwendet, um den Ort der induktiven Aufladevorrichtung 106 zu bestimmen, indem Referenzdaten von Signalen beschafft werden, die durch die zwei oder mehr Antennen 116A und 116B bereitgestellt werden, und indem die Referenzdaten auf die bekannten Orientierungsinformationen angewandt werden.
Bei Schritt 202 wird mit Hilfe des Controllers 110 eine erste Orientierung für die erste Antenne (z. B. die Antenne 116A) und die zweite Antenne (z. B. die Antenne 116B) definiert. Bei einer Ausführungsform wird die erste Orientierung definiert, wobei die erste Antenne 116A und die zweite Antenne 116B jeweils symmetrisch entlang einer Achse angeordnet sind, die rechtwinklig zu einer Längsachse 140 des Fahrzeugs 102 ist. Wie in 1 gezeigt ist, sind die Antennen 116A und 116B von einem Vorderende des Fahrzeugs 102 mit gleichem Abstand (äquidistant) 130 beabstandet und sie sind auch von der linken und rechten Seite des Fahrzeugs 102 in gleichem Abstand (äquidistant) 132 beabstandet.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der Ort der Antennen 116A und 116B am Fahrzeug 102 nicht benötigt, um die Triangulationsanalysen durchzuführen – nur die Orientierung zwischen den Antennen 116A und 116B am Fahrzeug 102 wird verwendet, da die Signaldaten von diesen Antennen 116A und 116E in Verbindung mit den Orientierungsinformationen verwendet werden, um Ortsinformationen zu bestimmen. Bei dieser Ausführungsform können die Antennen 116A und 116B am Fahrzeug 102 (horizontal und/oder vertikal) nicht symmetrisch ausgerichtet sein. Stattdessen wird eine Position der ersten Antenne 116A in Bezug auf eine Position der zweiten Antenne 116B definiert, und das Steuersystem 110 ist ausgestaltet, um jeden Versatz bei den Spannungswerten, der durch diese Orientierung verursacht wird, zu identifizieren und zu kompensieren.
Bei Schritt 204 wird eine zweite Orientierung, die einen Ort der Fahrzeugaufladevorrichtung 114, die am Fahrzeug 102 angeordnet ist, relativ zu der ersten Antenne 116A und der zweiten Antenne 116B angibt, mit Hilfe des Controllers 110 definiert. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 beispielsweise zwischen den Antennen 116A und 116B angeordnet. Der Ort der Fahrzeugaufladevorrichtung 114 am Fahrzeug 102 wird nicht benötigt, um die hier beschriebenen beispielhaften Ausrichtungsprozesse durchzuführen. Nur die Orientierung zwischen den Antennen 116A und 116B in Bezug auf die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 wird verwendet.
Bei Schritt 206 wird der Ort der induktiven Aufladevorrichtung 106 relativ zum Fahrzeug 102 bestimmt, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von sowohl der ersten Antenne 116A als auch der zweiten Antenne 116B empfangen werden, durchgeführt wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform analysiert das Steuersystem 110 Spannungswerte, die von den Signalen empfangen werden, und verwendet die Stärke der Signale, um den Ort zu bestimmen. Wenn beispielsweise eine Antenne 116A ein Signal mit einem Spannungswert überträgt, der großer als der Spannungswert der anderen Antenne 116B ist, und beide Antennen 116A und 116B wie vorstehend beschrieben symmetrisch ausgerichtet sind, dann gibt die Signalstärke der ersten Antenne 116A an, dass sich die induktive Aufladevorrichtung 106 näher bei der ersten Antenne 116A als bei der zweiten Antenne 116B befindet. Der Controller 110 verwendet diese Informationen, um das Fahrzeug 102 entsprechend zu führen. Wenn die erste Orientierung der Antennen 116A und 116B jedoch anzeigt, dass sie nicht wie vorstehend beschrieben am Fahrzeug 102 symmetrisch ausgerichtet sind, kann das Steuersystem 110 ausgestaltet sein, jeglichen Versatz bei Spannungswerten, der aus dieser Orientierung resultiert, zu identifizieren und das Fahrzeug so zu führen, dass es sich in die Richtung des Ortes bewegt, wenn einer der empfangenen Spannungswerte einen Schwellenwert erreicht, der den Versatz kompensiert.
Bei Schritt 208 wird mit Hilfe des Steuersystems 110 unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen eine Richtung zum Ort berechnet, so dass eine Bewegung des Fahrzeugs 102 in die berechnete Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 näher an die induktive Aufladevorrichtung 106 heranbringt. Bei Schritt 210 stellt das Steuersystem 110 Führungsinformationen bereit, um eine Bewegung des Fahrzeugs 102 in die Richtung des Orts der induktiven Aufladevorrichtung 106 zu führen.
Während sich das Fahrzeug 102 in die Richtung des Orts bewegt, fährt das Steuersystem 110 fort, die von den Antennen 116A und 116E empfangenen Signale zu überwachen. Auf der Grundlage von Veränderungen bei den Spannungswerten, die aus einer Bewegung des Fahrzeugs 102 resultieren, berechnet das Steuersystem 110 die Richtung des Fahrzeugs 102 neu (z. B. unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Triangulationsanalyse). Auf die gleiche Weise fährt das Steuersystem 110 in Ansprechen auf die Neuberechnungen fort, das Fahrzeug 102 durch Bereitstellen von Führungsinformationen (z. B. nach links oder rechts abbiegen) zu führen. Bei einer Ausführungsform können die Führungsinformationen in der Form einer Navigationsanweisung vorliegen, die auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird (z. B. mit Hilfe des Navigationssystems 124 von 1). Alternativ kann das Steuersystem 110 ausgestaltet sein, um ein Signal an das Fahrzeug 102 zu übertragen, das ein Richtungsgebungssignal nach links oder ein Richtungsgebungssignal nach rechts entsprechend der Führungsinformationen aktiviert. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Steuersystem 110 ausgestaltet sein, um ein Signal an das Fahrzeug 102 zu übertragen, das das automatische Einparksystem 126 aktiviert.
Das Steuersystem 110 weist das Fahrzeug 102 an, die Bewegung nicht fortzusetzen, wenn alle Spannungswerte gleich sind (z. B. im Fall symmetrisch ausgerichteter Antennen 116A und 116B) und einen maximalen definierten Schwellenwert erreicht haben. Alternativ weist das Steuersystem 110 das Fahrzeug 102 an, die Bewegung nicht fortzusetzen, wenn einer der empfangenen Spannungswerte einen anderen Schwellenwert erreicht (z. B. im Fall von nicht symmetrisch angeordneten Antennen 116A und 116B). Wenn der andere Schwellenwert beispielsweise wiedergibt, dass ein für die Antenne konfiguriertes maximal mögliches Leistungsniveau erreicht worden ist, wird bestimmt, dass die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 mit der induktiven Aufladevorrichtung 106 vollständig ausgerichtet ist, wodurch ein maximaler induktiver Leistungstransfer mit Hilfe der Leistungstransferkomponente 108 ermöglicht wird. Nachdem die Ausrichtung erfüllt worden ist, kann das Steuersystem 110 ausgestaltet sein, die induktive Aufladevorrichtung 106 anzuweisen, das induktive Aufladen für die Fahrzeugaufladevorrichtung 114 einzuleiten.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Steuersystem 110 ausgestaltet sein, um das Fahrzeug 102 in eine Rückwärtsrichtung zu führen, wenn das Fahrzeug 102 über den Ort hinausfährt, an den es geführt wurde. Zum Beispiel kann das Steuersystem 110 Datenwerte speichern, die Paare von Spannungswerten darstellen, die von den jeweiligen ersten und zweiten Antennen 116A und 116B empfangen werden, während sich das Fahrzeug 102 in die Richtung des Orts voran bewegt. Jeder Satz von Spannungswerten wird mit früheren gepaarten Spannungswerten verglichen, die beim Steuersystem 110 empfangen wurden, um zu bestimmen, ob die Signalstärken zunehmen oder abnehmen. Unter Verwendung dieser Informationen kann das Steuersystem 110 bestimmen, dass das Fahrzeug 102 über den Ort hinaus weitergefahren ist und das Fahrzeug 102 anweisen, seine Richtung umzukehren.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Erfindung in der Form von computerimplementierten Prozessen und Vorrichtungen zum Umsetzen dieser Prozesse in die Praxis ausgeführt sein. Ausführungsformen der Erfindung können auch in der Form von Computerprogrammcode ausgeführt sein, der Anweisungen enthält, die auf konkreten Medien ausgeführt sind, etwa Disketten, CD-ROMs, Festplattenlaufwerken oder einem beliebigen anderen computerlesbaren Speichermedium, wobei der Computer eine Vorrichtung zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis wird, wenn der Computerprogrammcode in den Computer geladen und von diesem ausgeführt wird. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch in der Form von Computerprogrammcode ausgeführt sein, egal ob er beispielsweise in einem Speichermedium gespeichert, in einen Computer geladen und/oder von einem Computer ausgeführt oder über ein Übertragungsmedium übertragen wird, etwa über eine elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, durch Glasfaser oder über elektromagnetische Strahlung, wobei ein Computer zu einer Vorrichtung zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis wird, wenn der Computerprogrammcode in den Computer geladen und von diesem ausgeführt wird. Wenn der Computerprogrammcode auf einem Universal-Mikroprozessor implementiert ist, konfigurieren die Computerprogramm-Codesegmente den Mikroprozessor, um spezifische Logikschaltungen zu schaffen.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente durch Äquivalente derselben ersetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Zudem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne den wesentlichen Umfang derselben zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen enthalten wird, die in den Umfang der vorliegenden Anmeldung fallen.

Claims

System zur Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen, umfassend: ein Steuersystem; und eine Logik, die zur Ausführung auf dem Steuersystem ausgestaltet ist, wobei die Logik ein Verfahren implementiert, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne definiert wird, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne an einem Fahrzeug angeordnet sind; eine zweite Orientierung relativ zu der ersten Antenne und der zweiten Antenne definiert wird, die einen Ort einer Fahrzeugaufladevorrichtung angibt, die am Fahrzeug angeordnet ist; ein Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmt wird, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von sowohl der ersten Antenne und der zweiten Antenne empfangen wurden, durchgeführt wird; eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen derart berechnet wird, dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt; und Führungsinformationen bereitgestellt werden, die ausgestaltet sind, um eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung des Orts zu lenken.
System nach Anspruch 1, wobei: die erste Orientierung umfasst, dass die erste Antenne und die zweite Antenne jeweils symmetrisch entlang einer Achse angeordnet sind, die rechtwinklig zu einer Längsachse des Fahrzeugs verläuft; und das Berechnen der Richtung zu dem Ort umfasst, dass die Spannungswerte von sowohl der ersten Antenne als auch der zweiten Antenne verglichen werden und das Fahrzeug angewiesen wird, sich in die Richtung des Orts zu bewegen, wenn der Spannungswert der Antenne, die dem Ort am nächsten liegt, größer als der Spannungswert der Antenne ist, die vom Ort am weitesten entfernt ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Logik ferner implementiert, dass: das Fahrzeug angewiesen wird, die Bewegung nicht fortzusetzen, wenn alle Spannungswerte gleich sind und einen definierten Maximalwert erreicht haben.
System nach Anspruch 1, wobei die Logik ferner implementiert, dass: Spannungswerte überwacht werden, die von der ersten Antenne und der zweiten Antenne während einer Bewegung des Fahrzeugs empfangen werden; die Richtung des Fahrzeugs auf der Grundlage von Veränderungen bei den Spannungswerten, die aus einer Bewegung des Fahrzeugs resultieren, neu berechnet wird; und in Ansprechen auf die Neuberechnung Führungsinformationen für das Fahrzeug bereitgestellt werden.
System nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen von Führungsinformationen für das Fahrzeug umfasst, dass: ein Richtungsanzeigesignal am Fahrzeug aktiviert wird, das der Richtung entspricht, in die das Fahrzeug geführt wird; und/oder Richtungsanzeigedaten auf einem Navigationssystem des Fahrzeugs angezeigt werden; und/oder ein Merkmal zum automatischen Einparken angewiesen wird, um das Fahrzeug an den Ort zu bewegen.
Verfahren zum Ausrichten eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen, das umfasst, dass: eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne definiert wird, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne an einem Fahrzeug angeordnet sind; eine zweite Orientierung definiert wird, die einen Ort einer an dem Fahrzeug angeordneten Fahrzeugaufladevorrichtung relativ zu der ersten Antenne an der zweiten Antenne angibt; ein Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmt wird, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von sowohl der ersten Antenne als auch der zweiten Antenne empfangen werden, durchgeführt wird; eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen derart berechnet wird, dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt; und Führungsinformationen bereitgestellt werden, die ausgestaltet sind, um eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung des Ortes anzuweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Definieren der ersten Orientierung umfasst, dass: eine Position der ersten Antenne in Bezug auf eine Position der zweiten Antenne definiert wird; ein beliebiger Versatz bei Spannungswerten identifiziert wird, der aus der ersten Orientierung resultiert; und das Fahrzeug angewiesen wird, sich in die Richtung des Orts zu bewegen, wenn einer der empfangenen Spannungswerte einen Schwellenwert erreicht, der den Versatz kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst, dass: das Fahrzeug angewiesen wird, die Bewegung nicht fortzusetzen, wenn einer der empfangenen Spannungswerte ein maximales konfiguriertes Leistungsniveau für die erste Antenne oder die zweite Antenne erreicht.
Computerprogrammprodukt zum Implementieren der Ausrichtung eines Fahrzeugs für ein induktives Aufladen, wobei das Computerprogrammprodukt ein Speichermedium mit darauf codierten Anweisungen umfasst, welche bewirken, dass ein Computer ein Verfahren implementiert, wenn sie von dem Computer ausgeführt werden, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine erste Orientierung für eine erste Antenne und eine zweite Antenne definiert wird, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne an einem Fahrzeug angeordnet sind; eine zweite Orientierung definiert wird, die einen Ort einer Fahrzeugaufladevorrichtung, die am Fahrzeug angeordnet ist, relativ zu der ersten Antenne und der zweiten Antenne angibt; ein Ort einer induktiven Aufladevorrichtung relativ zum Fahrzeug bestimmt wird, indem eine Triangulationsanalyse unter Verwendung von Daten von der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung in Verbindung mit Signalen, die von sowohl der ersten Antenne als auch der zweiten Antenne empfangen werden, durchgeführt wird; eine Richtung zu dem Ort unter Verwendung von Spannungswerten von den Signalen derart berechnet wird, dass eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung die Fahrzeugaufladevorrichtung näher an die induktive Aufladevorrichtung heranbringt; und Führungsinformationen bereitgestellt werden, die ausgestaltet sind, um eine Bewegung des Fahrzeugs in die Richtung des Ortes zu lenken.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne Übertragungs-Rahmenantennen sind.