DE102014000747B4 - System for monitoring a space between a charging plate of a stationary inductive charging device and a charging plate of a parked vehicle - Google Patents
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Abstract
System zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte (3) einer stationären Induktionsladevorrichtung (4) und einer Ladeplatte (5) eines geparkten Fahrzeugs (6), dessen Ladeplatte (5) derart relativ zur Ladeplatte (3) der stationären Induktionsladevorrichtung (4) positioniert ist, dass durch ein von der Ladeplatte (3) der stationären Induktionsladevorrichtung (4) erzeugtes Wechselmagnetfeld ein Wechselmagnetfeld in der Ladeplatte (5) des Fahrzeugs (6) erzeugbar ist,wobei das System eine bildgebende Sensoreinrichtung (1) und ein Steuergerät (2) aufweist,die bildgebende Sensoreinrichtung (1) wenigstens eine 3D-Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, eine 3D-Kameraeinrichtung für Infrarot-Licht, eine Radar-Einrichtung, eine Time-of-Flight-Einrichtung, und/oder einen Laserscanner, insbesondere einen 3D-Laserscanner umfasst und dazu eingerichtet ist, den Zwischenraum zwischen der Ladeplatte (3) der stationären Induktionsladevorrichtung (4) und der Ladeplatte (5) des geparkten Fahrzeugs (6) zu erfassen und die erfassten Daten zu dem Steuergerät (2) zu übertragen, und das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, die Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung (1) dahin auszuwerten, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte (3) der stationären Induktionsladevorrichtung (4) und der Ladeplatte (5) des geparkten Fahrzeugs (6) wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand (A) die Ladeplatte (3) der stationären Induktionsladevorrichtung (4) und die Ladeplatte (5) des geparkten Fahrzeugs (6) zueinander aufweisen,dadurch gekennzeichnet, dassdas System weiter dazu eingerichtet ist, mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung (1) wenigstens eine Teilfunktion bei folgenden Funktionen durchführen zu können:- Einparkhilfe,- Garagentor-Zustandsprüfung,- Objekt-Erfassung im Umfeld des Fahrzeugs,- Parkplatz Frei/Belegt-Erkennung, und/oder- Bewegungserkennung von Objekten.System for monitoring a space between a charging plate (3) of a stationary inductive charging device (4) and a charging plate (5) of a parked vehicle (6) whose charging plate (5) is positioned relative to the charging plate (3) of the stationary inductive charging device (4). that an alternating magnetic field can be generated in the charging plate (5) of the vehicle (6) by an alternating magnetic field generated by the charging plate (3) of the stationary inductive charging device (4), the system having an imaging sensor device (1) and a control unit (2). ,the imaging sensor device (1) at least one 3D camera device for visible light, a 3D camera device for infrared light, a radar device, a time-of-flight device, and/or a laser scanner, in particular a 3D laser scanner includes and is set up to the space between the charging plate (3) of the stationary inductive charging device (4) and the charging plate (5) of the parked vehicle (6) and to transmit the recorded data to the control unit (2), and the control unit (2) is set up to evaluate the data of the imaging sensor device (1) to determine whether in the space between the charging plate (3) at least one object is located between the stationary inductive charging device (4) and the charging plate (5) of the parked vehicle (6) and/or the vertical distance (A) between the charging plate (3) of the stationary inductive charging device (4) and the charging plate (5) of the parked vehicle vehicle (6) to one another, characterized in that the system is further set up to be able to carry out at least one sub-function for the following functions with the aid of the imaging sensor device (1): - parking aid, - garage door status check, - object detection in the vicinity of the Vehicle, parking space vacant/occupied detection, and/or motion detection of objects.
Description
Die vorliegende Erfindung umfasst ein System zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer Ladeplatte eines geparkten Fahrzeugs.The present invention includes a system for monitoring a gap between a charging plate of a stationary inductive charging device and a charging plate of a parked vehicle.
In (auch) elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugen, wie etwa Elektro- und Hybridfahrzeugen, werden zur Stromversorgung der im Fahrzeug vorhandenen elektrischen Traktionsmotoren nach dem derzeitigen Stand der Technik ganz überwiegend wiederaufladbare Batterien, bspw. solche auf Basis von Lithium-Ionen, verwendet.In vehicles that can (also) be driven by electric motors, such as electric and hybrid vehicles, according to the current state of the art, rechargeable batteries, for example those based on lithium ions, are used to power the electric traction motors in the vehicle.
Für das Aufladen dieser Batterien stehen grundsätzlich mehrere technische Lösungen zur Verfügung, insbesondere die leitungsgebundene und die kontaktlose (leitungsfreie) Energieübertragung.There are basically several technical solutions available for charging these batteries, in particular wired and contactless (wireless) energy transmission.
Bei der leitungsgebundenen Energieübertragung wird elektrischer Strom mit Hilfe eines Elektrokabels zu dem Fahrzeug übertragen, wobei das Elektrokabel entweder Bestandteil einer Ladevorrichtung ist und in eine am Fahrzeug vorhandene Ladesteckdose eingesteckt werden kann, oder wobei das Elektrofahrzeug ein Ladekabel aufweist, das in eine Ladesteckdose der Ladevorrichtung eingesteckt werden kann.In wired energy transmission, electric current is transmitted to the vehicle using an electric cable, the electric cable either being part of a charging device and being able to be plugged into a charging socket on the vehicle, or the electric vehicle having a charging cable which is plugged into a charging socket of the charging device can be.
Bei der kontaktlosen Energieübertragung erfolgt die Energieübertragung mit Hilfe eines Wechselmagnetfelds. Zur Erzeugung des Wechselmagnetfelds wird mittels Leistungselektronik einen Wechselstrom erzeugt, der durch die Spule (Primärspule) einer stationären Induktionsladevorrichtung (Infrastrukturseite) fließt. Das so erzeugte Wechselmagnetfeld induziert eine Spannung in der Spule (Sekundärspule) einer Ladeplatte, die im Fahrzeug integriert ist.With contactless energy transfer, the energy is transferred with the help of an alternating magnetic field. To generate the alternating magnetic field, an alternating current is generated using power electronics, which flows through the coil (primary coil) of a stationary inductive charging device (infrastructure side). The alternating magnetic field generated in this way induces a voltage in the coil (secondary coil) of a charging plate that is integrated in the vehicle.
Im Fall einer leitungsgebundenen Energieübertragung ist es wünschenswert, im Fall einer kontaktlosen Energieübertragung ist es erforderlich, das Fahrzeug ausreichend genau relativ zur Ladestation bzw. Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung zu positionieren.In the case of wired energy transmission it is desirable, in the case of contactless energy transmission it is necessary to position the vehicle with sufficient accuracy relative to the charging station or charging plate of the stationary inductive charging device.
Die
Aus der
Und aus der
Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls die Überwachung des Umfelds eines elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugs während einer Energieübertragung bekannt.The monitoring of the area surrounding a vehicle that can be driven by an electric motor during energy transmission is also known from the prior art.
So beschreibt die
Bei einer kontaktlosen Energieübertragung erfolgt diese im Allgemeinen über einen Luftspalt hinweg, der zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs gegeben ist. Innerhalb des Luftspalts können große magnetische Feldstärken auftreten. Wenn ein Körperteil eines Menschen oder ein Gegenstand in den Zwischenraum zwischen stationärer Ladeplatte und mobiler Ladeplatte eindringt oder sich dort befindet, stellt dies eine risikobehaftete Situation dar.In the case of contactless energy transmission, this generally takes place across an air gap that exists between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the vehicle. Large magnetic field strengths can occur within the air gap. If a human body part or an object enters or is located in the space between the stationary charging plate and the mobile charging plate, this constitutes a hazardous situation.
Die
Und die nicht vorveröffentlichte
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer Ladeplatte eines geparkten Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, mit denen unter anderem risikobehaftete Situationen vermieden werden können.It is the object of the present invention to provide a system and a method for monitoring a space between a charging plate of a stationary inductive charging device and a charging plate of a parked vehicle, with which, among other things, risky situations can be avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das System gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Systems sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the system according to
Erfindungsgemäß wird ein System zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer Ladeplatte eines geparkten Fahrzeugs vorgeschlagen, dessen Ladeplatte derart relativ zur Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung positioniert ist, dass durch ein von der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung erzeugtes Wechselmagnetfeld ein Wechselmagnetfeld in der Ladeplatte des Fahrzeugs erzeugbar ist.According to the invention, a system for monitoring a gap between a charging plate of a stationary inductive charging device and a charging plate of a parked vehicle is proposed, the charging plate of which is positioned relative to the charging plate of the stationary inductive charging device in such a way that an alternating magnetic field generated by the charging plate of the stationary inductive charging device causes an alternating magnetic field in the charging plate of the vehicle can be generated.
Das System weist eine bildgebende Sensoreinrichtung und ein Steuergerät auf, wobei die bildgebende Sensoreinrichtung wenigstens eine 3D-Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, eine 3D-Kameraeinrichtung für Infrarot-Licht, eine Radar-Einrichtung, eine Time-of-Flight-Einrichtung, und/oder einen Laserscanner, insbesondere einen 3D-Laserscanner umfasst und dazu eingerichtet ist, den Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs zu erfassen und die erfassten Daten zu dem Steuergerät zu übertragen.The system has an imaging sensor device and a control unit, the imaging sensor device having at least one 3D camera device for visible light, a 3D camera device for infrared light, a radar device, a time-of-flight device, and/or a laser scanner, in particular a 3D laser scanner, and is set up to detect the gap between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle and to transmit the recorded data to the control unit.
Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, die Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung dahin auszuwerten, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand die Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und die Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs zueinander aufweisen.The control unit is set up to evaluate the data from the imaging sensor device to determine whether there is at least one object in the space between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle and/or the vertical distance between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle Have vehicle to each other.
Das System ist dadurch gekennzeichnet, dass es weiter dazu eingerichtet ist, mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung wenigstens eine Teilfunktion bei folgenden Funktionen durchführen zu können:
- - Einparkhilfe,
- - Garagentor-Zustandsprüfung,
- - Objekt-Erfassung im Umfeld des Fahrzeugs,
- - Parkplatz Frei/Belegt-Erkennung, und/oder
- - Bewegungserkennung von Objekten.
- - parking assistance,
- - garage door condition check,
- - object detection in the area surrounding the vehicle,
- - Parking vacant/occupied detection, and/or
- - Motion detection of objects.
Wie oben bereits erwähnt, findet bei einer kontaktlosen Energieübertragung diese in der Regel über den Luftspalt hinweg statt, der zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs gegeben ist. Während der kontaktlosen Energieübertragung (des Ladevorgangs) ist der Fahrer üblicherweise nicht mehr anwesend und kann somit nicht sicherstellen, dass keine Objekte, wie bspw. Körperteile von Personen (etwa Finger, eine Hand, ein Fuß, etc.) oder Gegenstände (etwa Metallteile) in den Zwischenraum zwischen den Ladeplatten gelangen.As already mentioned above, in the case of contactless energy transmission, this generally takes place across the air gap that exists between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the vehicle. During the contactless energy transfer (the charging process), the driver is usually no longer present and can therefore not ensure that no objects such as body parts of people (e.g. fingers, a hand, a foot, etc.) or objects (e.g. metal parts) get into the space between the loading plates.
Durch das erfindungsgemäße System wird dieser Nachteil überwunden, da hiermit auch während eines unbeaufsichtigten Ladevorgangs stets überwacht wird, ob sich ein Objekt in dem Zwischenraum zwischen den Ladeplatten befindet oder nicht.This disadvantage is overcome by the system according to the invention, since it is used to constantly monitor whether or not an object is located in the space between the loading plates, even during an unattended loading process.
Für einen optimalen Wirkungsgrad einer kontaktlosen Energieübertragung darf ein vorgebbarer maximaler Abstand zwischen den Ladeplatten nicht überschritten sein. Durch das erfindungsgemäße System kann auch der vertikale Abstand zwischen den Ladeplatten ermittelt werden, wodurch ineffiziente Ladevorgänge vermieden werden können. Auch kann eine Veränderung des vertikalen Abstands zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs erfasst werden, bspw. wenn das Fahrzeug be- oder entladen wird.For an optimal efficiency of a contactless energy transmission, a predefinable maximum distance between the charging plates must not be exceeded. The system according to the invention can also be used to determine the vertical distance between the loading plates, as a result of which inefficient loading processes can be avoided. A change in the vertical distance between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the vehicle can also be detected, for example when the vehicle is being loaded or unloaded.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung umfasst das System weiter eine stationäre Induktionsladevorrichtung und ist das Steuergerät weiter dazu eingerichtet, an die stationäre Induktionsladevorrichtung wenigstens ein Steuersignal übertragen zu können, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, an die stationäre Induktionsladevorrichtung wenigstens ein Steuersignal zum Stoppen oder Unterbinden der Erzeugung eines Wechselmagnetfelds durch die stationäre Ladeplatte zu übertragen, falls und/oder solange sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs ein Objekt befindet.According to a first advantageous development, the system also includes a stationary inductive charging device and the control unit is also set up to be able to transmit at least one control signal to the stationary inductive charging device, with the control unit being set up to send at least one control signal to the stationary inductive charging device to stop or prevent the Transfer generation of an alternating magnetic field through the stationary charging plate if and / or as long as there is an object in the space between the charging plate of the stationary induction charging device and the charging plate of the parked vehicle.
Durch diese erste vorteilhafte Weiterbildung des Systems können auch bei unbeaufsichtigten Ladevorgängen risikobehaftete Situationen, die bspw. durch ein Eindringen eines Objekts in den Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs entstehen können, sicher vermieden werden.With this first advantageous development of the system, risky situations that can arise, for example, due to an object penetrating the space between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the vehicle, can also be reliably avoided during unattended charging processes.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des Systems umfasst dieses eine stationäre Induktionsladevorrichtung, deren Ladeplatte in vertikaler Richtung bewegbar ist und/oder ein Fahrzeug, bei dem der Abstand seiner Ladeplatte zum darunter befindlichen Boden verstellbar ist, und ist das Steuergerät dazu eingerichtet, an die Induktionsladevorrichtung und/oder das Fahrzeug wenigstens ein Steuersignal übertragen zu können, mit Hilfe dessen durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und/oder durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte des Fahrzeugs und/oder einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugunterbodens der vertikale Abstand zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs veränderbar ist.According to a second advantageous development of the system, this includes a stationary induction charging device whose charging plate can be moved in the vertical direction and/or a vehicle in which the distance between its charging plate and the floor below can be adjusted, and the control unit is set up to connect to the induction charging device and /or the vehicle to be able to transmit at least one control signal, with the help of which the vertical distance between the charging plate of the stationary Inductive charging device and the charging plate of the vehicle can be changed.
Durch diese vorteilhafte Weiterbildung kann bspw. eine automatische Anpassung des Abstands zwischen den beiden Ladeplatten durchgeführt werden. Hierdurch kann ein optimaler Wirkungsgrad der Energieübertragung erreicht werden und/oder es kann ein Aufsetzen der Ladeplatte des Fahrzeugs auf der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung vermieden werden (bspw. bei einem Beladen des Fahrzeugs). Mit Hilfe des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung und einer Ladeplatte eines geparkten Fahrzeugs durchführbar, dessen Ladeplatte derart relativ zur Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung positioniert ist, dass durch ein von der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung erzeugtes Wechselmagnetfeld ein Wechselmagnetfeld in der Ladeplatte des Fahrzeugs erzeugt wird.This advantageous further development makes it possible, for example, to automatically adjust the distance between the two loading plates. In this way, an optimal efficiency of the energy transmission can be achieved and/or the charging plate of the vehicle can be prevented from being placed on the charging plate of the stationary inductive charging device (e.g. when the vehicle is being loaded). With the aid of the system according to the present invention, a method for monitoring a gap between a charging plate of a stationary inductive charging device and a charging plate of a parked vehicle can be carried out, the charging plate of which is positioned relative to the charging plate of the stationary inductive charging device such that one of the charging plate of the stationary inductive charging device generated alternating magnetic field an alternating magnetic field is generated in the charging plate of the vehicle.
Das Verfahren umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
- Erfassen des Zwischenraums zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung,
- Übertragen der erfassten Daten zu dem Steuergerät, und
- Auswerten der Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung durch das Steuergerät dahin, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand die Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und die Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs zueinander aufweisen.
- detecting the space between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle using the imaging sensor device,
- transmitting the acquired data to the control unit, and
- Evaluation of the data from the imaging sensor device by the control unit to determine whether there is at least one object in the space between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle and/or the vertical distance between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the parked vehicle .
Das Verfahren kann weiter den Schritt der Übertragung von wenigstens einem Steuersignal von dem Steuergerät an die stationäre Induktionsladevorrichtung zum Stoppen oder Unterbinden der Erzeugung eines Wechselmagnetfelds durch die Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung umfassen, falls und/oder solange sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des geparkten Fahrzeugs ein Objekt befindet.The method can further include the step of transmitting at least one control signal from the control unit to the stationary inductive charging device to stop or prevent the generation of an alternating magnetic field by the charging plate of the stationary inductive charging device if and/or as long as there is a space between the charging plate of the stationary inductive charging device and there is an object on the charging plate of the parked vehicle.
Unter Verwendung eines Systems, das eine stationäre Induktionsladevorrichtung, deren Ladeplatte in vertikaler Richtung bewegbar ist und/oder eines Fahrzeugs, bei dem der Abstand seiner Ladeplatte zum darunter befindlichen Boden verstellbar ist, kann durch das Steuergerät an die Induktionsladevorrichtung und/oder das Fahrzeug wenigstens ein Steuersignal übertragen werden, mit Hilfe dessen durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und/oder durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte des Fahrzeugs und/oder einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugunterbodens der vertikale Abstand zwischen der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung und der Ladeplatte des Fahrzeugs verändert wird.Using a system that has a stationary inductive charging device whose charging plate can be moved in the vertical direction and/or a vehicle in which the distance between its charging plate and the floor below can be adjusted, the control unit can connect at least one to the inductive charging device and/or the vehicle Control signal are transmitted, with the help of which by a vertical movement of the loading plate of the stationary inductive charging device and / or by a vertical movement of the loading plate of the vehicle and / or a vertical movement of the vehicle underbody, the vertical distance between between the charging plate of the stationary inductive charging device and the charging plate of the vehicle.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus der Offenbarung des erfindungsgemäßen Systems, seiner Weiterbildungen sowie der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen, die entsprechend auch für das Verfahren Gültigkeit haben.Further configurations and developments of the method result from the disclosure of the system according to the invention, its developments and the embodiments described below, which also apply accordingly to the method.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The present invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigen:
-
1 : eine schematische Ansicht einer Anordnung aus Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung, einer bildgebenden Sensoreinrichtung und eines darüber geparkten Fahrzeugs; -
2 : eine schematische Seitenansicht einer Anordnung aus einer Ladeplatte einer stationären Induktionsladevorrichtung, einer bildgebenden Sensoreinrichtung und eines Teilabschnitts eines Unterbodens eines Fahrzeugs mit darin integrierter Ladeplatte.
-
1 1: a schematic view of an arrangement of a charging plate of a stationary inductive charging device, an imaging sensor device and a vehicle parked above it; -
2 1: a schematic side view of an arrangement of a charging plate of a stationary inductive charging device, an imaging sensor device and a section of an underbody of a vehicle with a charging plate integrated therein.
Die Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.The representations in the figures are purely schematic and not true to scale. Within the figures, the same or similar elements are provided with the same reference symbols.
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.The exemplary embodiments explained below represent preferred embodiments of the present invention. The present invention is of course not limited to these embodiments.
Wie in den
Die bildgebende Sensoreinrichtung 1 ist dazu eingerichtet, den Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 zu erfassen und die erfassten Daten zu dem Steuergerät 2 zu übertragen.The
Das Steuergerät 2 ist dazu eingerichtet, die Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 dahin auszuwerten, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand A die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und die Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 zueinander aufweisen. Die Ergebnisse der Auswertung durch das Steuergerät 2 können dann bspw. einem Fahrer des Fahrzeugs 6 in akustisch, optisch und/oder haptisch wahrnehmbarer Weise signalisiert werden.The
Systeme zum leitungsfreien, induktiven Laden von Batterien sind aus dem Stand der Technik bekannt. Auch sind aus dem Stand der Technik Systeme zum induktiven Laden von Traktionsbatterien von elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugen bekannt sowie Einparkhilfen zum zueinander Ausrichten der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 eines Fahrzeugs 6. Auf diesen dem Fachmann bekannten Stand der Technik braucht daher in dieser Anmeldung nicht näher eingegangen zu werden.Systems for wire-free, inductive charging of batteries are known from the prior art. Also known from the prior art are systems for inductively charging traction batteries in vehicles that can be driven by electric motors, as well as parking aids for aligning the charging
Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind verschiedenartige bildgebende 2D- und 3D-Sensoreinrichtungen, die für die vorliegende Erfindung verwendbar sind. In vorteilhafter Weise umfasst das erfindungsgemäße System als bildgebende Sensoreinrichtung wenigstens eine 3D-Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, eine 3D-Kameraeinrichtung für Infrarot-Licht, eine Radar-Einrichtung, und/oder eine Time-of-Flight-Einrichtung. Bevorzugt umfasst die bildgebende Sensoreinrichtung 1 wenigstens einen Laserscanner, besonders bevorzugt einen 3D-Laserscanner.Various types of 2D and 3D imaging sensor devices which can be used for the present invention are also known from the prior art. The system according to the invention advantageously comprises at least one 3D camera device for visible light, a 3D camera device for infrared light, a radar device and/or a time-of-flight device as the imaging sensor device. The
Bei Kameraeinrichtungen für sichtbares oder Infrarotlicht kann die Sensorvorrichtung 1 bspw. auch über eine „Lichtquelle“ verfügen, die zur Ausleuchtung des Erfassungsbereichs der Sensorvorrichtung 1 dient. Erfassungseinrichtungen der Sensorvorrichtung, die auf unterschiedlichen technischen Grundlagen basieren, können gleichzeitig oder alternativ dazu verwendet werden, Bilddaten zu erfassen.In the case of camera devices for visible or infrared light, the
Durch die Verwendung von wenigstens einer 3D-Sensorvorrichtung, mit der stereoskopische oder dreidimensionale Bilder erfasst werden können, kann eine Erkennung und Unterscheidung der räumlichen Gegebenheiten (Vordergrund, Hintergrund, Position der Ladeplatte der stationären Induktionsladevorrichtung, Position der Ladeplatte des Fahrzeugs, vertikaler Abstand der Ladeplatten zueinander, etc.) mit größerer Sicherheit erfolgen, als dies bei einer nur zweidimensionalen Bilderfassung der Fall ist. Je nach Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann aber eine nur zweidimensionale Bilderfassung und -auswertung ausreichend sein.By using at least one 3D sensor device, with which stereoscopic or three-dimensional images can be captured, spatial conditions (foreground, background, position of the charging plate of the stationary inductive charging device, position of the charging plate of the vehicle, vertical spacing of the charging plates to each other, etc.) with greater certainty than is the case with only two-dimensional image acquisition. Depending on the configuration of the system according to the invention, however, only two-dimensional image acquisition and evaluation can be sufficient.
Eine stereoskopische oder dreidimensionale Bilderfassung kann bspw. in an sich bekannter Weise durch eine entsprechende stereoskopische Anordnung und Ausrichtung der Erfassungsachsen von zwei Kameraeinrichtungen für sichtbares oder Infrarotlicht und eine dementsprechende Auswertung der erfassten Bilddaten durch das Steuergerät 1 erreicht werden. Entsprechendes gilt bei einer oder mehreren Radar-Einrichtungen.A stereoscopic or three-dimensional image acquisition can, for example, in a manner known per se by a corresponding stereoscopic Arrangement and alignment of the detection axes of two camera devices for visible or infrared light and a corresponding evaluation of the recorded image data can be achieved by the
Vergleichsweise moderne 3D-Sensorvorrichtungen stellen sog. „Time-of-Flight“ Sensorvorrichtungen dar. Bei Vorrichtungen und Verfahren nach dem Time-of-Flight-Prinzip (Laufzeitprinzip) wird ein von einer Sendeeinrichtung ausgesandtes (emittiertes) Signal (bspw. ein Lichtpuls) an einem Objekt reflektiert und das reflektierte Signal von einer Empfangseinrichtung detektiert. Anhand der Geschwindigkeit und der Laufzeit des Signals kann die Entfernung des Objekts von der Empfangseinrichtung ermittelt werden.Comparatively modern 3D sensor devices represent so-called "time-of-flight" sensor devices. In devices and methods based on the time-of-flight principle (transit time principle), a signal (emitted) by a transmitting device (e.g. a light pulse) is reflected on an object and the reflected signal is detected by a receiving device. The distance of the object from the receiving device can be determined on the basis of the speed and the propagation time of the signal.
Time-of-Flight-Einrichtungen enthalten drei wesentliche Komponenten: eine aktive Beleuchtungseinrichtung, eine bildgebende (bilderzeugende) Sensoreinrichtung sowie eine Empfangsoptik. Die aktive Beleuchtungseinrichtung strahlt moduliertes Licht, bspw. im nahen Infrarot-Bereich aus. Licht, das auf ein Objekt oder eine Oberfläche trifft, wird zu der Einrichtung zurück reflektiert und mit Hilfe der Empfangsoptik auf den Bildsensor projiziert. Durch eine Korrelation von emittierten und empfangenen Signalen ist es möglich, für jedes Pixel die Entfernung des/der beleuchteten Objekts/Szene von dem Sensor zu berechnen. Time-of-Flight-Einrichtungen liefern für jedes Pixel zwei verschiedene Informationen, die Intensität (Amplitude, Grau-Wert) und den Abstand (Distanzwert, Tiefenwert) von der Einrichtung. Die erfassten Informationen ergeben dann bspw. (ein) Amplitudenbild(er) und/oder Distanzbild(er) oder es können derartige Bilder aus den erhaltenen Informationen erzeugt werden.Time-of-flight devices contain three essential components: an active illumination device, an imaging (image-generating) sensor device and receiving optics. The active lighting device emits modulated light, for example in the near infrared range. Light that hits an object or surface is reflected back to the device and projected onto the image sensor using the receiving optics. By correlating emitted and received signals, it is possible to calculate the distance of the illuminated object/scene from the sensor for each pixel. Time-of-flight devices provide two pieces of information for each pixel, the intensity (amplitude, gray value) and the distance (distance value, depth value) from the device. The recorded information then results, for example, in (an) amplitude image(s) and/or distance image(s), or such images can be generated from the information received.
Ein Time-of-Flight-Sensor ist eine Matrix, bestehend aus Distanz-Sensoren, der üblicherweise in herkömmlicher CMOS-Technologie gefertigt ist. Daher können Bildgebung und 3D-Messmöglichkeiten mit Elektronik wie Analog-Digital-Wandler usw. kombiniert werden. Alle „Intelligenz“ des Time-of-Flight-Sensors, einschließlich der Distanz-Berechnung für jeden Pixel, ist in dem Chip integriert. Time-of-Flight-Pixel werden daher manchmal auch „intelligente Pixel“ genannt.A time-of-flight sensor is a matrix consisting of distance sensors that is usually manufactured using conventional CMOS technology. Therefore, imaging and 3D measurement capabilities can be combined with electronics such as analog-to-digital converters, etc. All the "intelligence" of the time-of-flight sensor, including the distance calculation for each pixel, is integrated into the chip. Time-of-flight pixels are therefore sometimes called "smart pixels".
Eine der bekanntesten Vorrichtung zur Abstandsbestimmung nach dem Time-of-Flight-Prinzip ist ein PMD-System bzw. PMD-Kamerasystem. In einem solchen PMD-Kamerasystem ist ein Photomischdetektor (auch PMD-Sensor genannt; PMD = Photonic Mixing Device) als Sensor enthalten. Ein PMD-Sensor weist ein ein- bzw. in der Regel mehrzeiliges Array von PMD-Detektorelementen und eine Empfangsoptik auf.One of the best-known devices for determining distance according to the time-of-flight principle is a PMD system or PMD camera system. Such a PMD camera system contains a photomixing detector (also called a PMD sensor; PMD=photonic mixing device) as a sensor. A PMD sensor has a single or, as a rule, multi-row array of PMD detector elements and receiving optics.
Bei einem Laserscanner wird mittels eines Laserstrahls die Oberfläche von Körpern zeilen- oder rasterartige überstrichen. Mit Hilfe von sog. bildgebenden Laserscannern kann neben der Objektgeometrie auch die Intensität des reflektierten Signals erfasst werden. Im Ergebnis erhält man ein Abbild der Objekte ähnlich dem eines Schwarzweißfotos.With a laser scanner, a laser beam is used to scan the surface of objects in a line or grid pattern. With the help of so-called imaging laser scanners, the intensity of the reflected signal can be recorded in addition to the object geometry. The result is an image of the objects similar to that of a black and white photo.
Bei 3D-Laserscannen wird die Oberflächengeometrie von Gegenständen mittels Pulslaufzeit, Phasendifferenz im Vergleich zu einer Referenz oder durch Triangulation von Laserstrahlen digital erfasst. Dabei wird eine diskrete Menge an dreidimensionalen Abtastpunkten erhalten, die auch als Punktwolke bezeichnet wird. Die Koordinaten der gemessenen Punkte werden aus den Winkeln und der Entfernung in Bezug zum Ursprung (Standort des Laserscanners) ermittelt. Anhand der Punktwolke können entweder Maße (Längen, Abstände, Winkel, etc.) bestimmt werden oder es kann eine geschlossene Oberfläche aus Dreiecken konstruiert werden, was auch als Vermaschung oder Meshing bezeichnet wird.With 3D laser scanning, the surface geometry of objects is digitally recorded using pulse propagation time, phase difference compared to a reference, or by triangulating laser beams. A discrete set of three-dimensional sampling points is obtained, which is also referred to as a point cloud. The coordinates of the measured points are determined from the angles and the distance in relation to the origin (location of the laser scanner). Based on the point cloud, either dimensions (lengths, distances, angles, etc.) can be determined or a closed surface can be constructed from triangles, which is also referred to as meshing.
Der Aufbau und die Funktionsweise der verschiedenen bildgebenden 2D- und 3D-Sensoreinrichtungen 1, wie etwa Time-of-Flight-Vorrichtungen und 3D-Laserscanner, sind Fachleuten bekannt und/oder können der Literatur entnommen werden.The construction and functioning of the various imaging 2D and
Die von der Sensoreinrichtung 1 erhaltenen Bild-Informationen können grundsätzlich auf verschiedene Weise weiterverwendet und/oder weiterverarbeitet werden.The image information received from the
Die Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 werden dahin ausgewertet, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand A die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und die Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 zueinander aufweisen. Hierzu kann in an sich bekannter Weise durch das Steuergerät 2 eine Auswertung der von der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erhaltenen Daten durchgeführt werden. Hierzu kann das Steuergerät über geeignete Speichereinrichtungen für ursprüngliche und/oder bearbeitete Bilddaten aufweisen und einen Prozessor (Mikroprozessor), mit Hilfe dessen ein Bildauswertungsprogramm ausführbar ist.The data from the
Bei dem erfindungsgemäßen System unterliegt die Anordnung der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 in Bezug auf die Ladplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 keiner besonderen Beschränkung und es kann jede geeignete Anordnung gewählt sein. Wie aus
Wie in den
Von der vorliegenden Erfindung umfasst sind jedoch auch andere Anordnungen der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 in Bezug auf die Ladeplatte 3. So kann bspw. die bildgebende Sensoreinrichtung 1 auch an oder auf der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 angeordnet sein oder in einem bodennahen Wandbereich einer Parkeinrichtung, wie bspw. einer Garage, eines Carports oder eines Parkhauses.However, other arrangements of the
Eine Reihe von Fahrzeugmodellen verfügt bereits heute über bildgebende Sensoreinrichtungen 1, bspw. in Form von einem oder mehreren Kamerasystemen, die bspw. für ein Einparkassistenzsystem, ein Abstandsregelsystem und/oder ein Bremsassistenzsystem verwendet werden. Für das erfindungsgemäße System können auch solche fahrzeugseitigen, bildgebenden Sensoreinrichtungen 1 verwendet werden.A number of vehicle models already have
Aus Sicherheitsgründen, aus Gründen eines Schutzes der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und seiner Ladeplatte 3 vor Vandalismus und/oder aus Gründen der Praktikabilität ist die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 in der Regel im Boden 7 angeordnet, bzw. ragt die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 ein wenig aus dem Boden 7 hervor. Die Ladeplatte 5 eines Fahrzeugs 6 ist in der Regel im Unterboden 8 des Fahrzeugs integriert oder ragt aus diesem ein wenig hervor. For safety reasons, to protect the stationary
Sofern der Erfassungsbereich von fahrzeugseitigen, bildgebenden Sensoreinrichtungen 1 nicht den Bereich zwischen dem Unterboden 8 des Fahrzeugs und den sich unterhalb des Fahrzeugs befindlichen Bodenbereich 7 umfasst, wie dies bspw. bei Kamerasystemen für Einparkassistenzsysteme der Fall ist (deren Erfassungsbereich üblicherweise ein Umfeld des Fahrzeugs umfasst), kann der erforderliche Erfassungsbereich durch eine fahrzeugseitige Umlenk- oder Reflexionseinrichtung erreicht werden. Es sind aber auch nicht fahrzeugseitige (d.h. fahrzeugexterne) Umlenk- oder Reflexionseinrichtung möglich, die bspw. in einem geeigneten Abstand vor und/oder hinter dem geparkten Fahrzeug 6 angeordnet ist (bspw. in einem Abstand von 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, 75 cm, 1 m, 1,25 m, 1,5 m, 2 m, 2,5 m, 3 m). Bei diesen Ausgestaltungen kann es vorkommen, dass die bildgebende Sensoreinrichtung 1 ein „Spiegelbild sieht“, was jedoch nicht nachteilig ist, da dies bei der Verarbeitung der Daten der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 berücksichtigt werden kann.If the detection range of vehicle-side,
Das Erkennen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 3 und/oder der Ladplatte 4 des Fahrzeugs 5 in den von der bildgebenden (bilderzeugenden) Sensoreinrichtung 1 erfassten Bilddaten kann auf jede geeignete Weise erfolgen. Bspw. kann die Induktionsladevorrichtung 3 charakteristische Reflexionseigenschaften, ein oder mehrere (für das menschliche Auge sichtbare oder unsichtbare) Marker und/oder eine charakteristische Form aufweisen, was mit Hilfe einer Auswertung der von der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erfassten Bilddaten erkannt werden kann. Auch kann von der Ladeplatte 3 ein räumlich ortbares Signal ausgesandt werden, das an das Steuergerät 2 übertragen und von diesem ausgewertet werden kann. Entsprechendes gilt für die Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6.The charging
In vorteilhafter Weise umfasst das System eine stationäre Induktionsladevorrichtung 4 und ist das Steuergerät 2 weiter dazu eingerichtet, an die stationäre Induktionsladevorrichtung 4 wenigstens ein Steuersignal übertragen zu können, wobei das Steuergerät 2 dazu eingerichtet ist, an die stationäre Induktionsladevorrichtung 4 wenigstens ein Steuersignal zum Stoppen oder Unterbinden der Erzeugung eines Wechselmagnetfelds durch die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 zu übertragen, falls und/oder solange sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 ein Objekt befindet.The system advantageously includes a stationary
Wie oben bereits erwähnt, können bei einem leitungslosen (kontaktlosen) Ladevorgang zwischen der Ladeplatten 3 und der Ladeplatte 5 hohe magnetische Feldstärken auftreten. Wenn während eines solchen Ladevorgangs bspw. ein metallischer oder allgemeiner ausgedrückt ein elektrisch leitfähiger Gegenstand in den vertikalen Abstand A zwischen der Ladeplatte 3 und der Ladeplatte 5 gelangt, kann sich dieser stark erwärmen, was zu einer Entflammung von brennbarem Material im Bodenbereich 7 unter dem Fahrzeug oder zu einer Beschädigung des Fahrzeugunterbodens 8 oder gar des Fahrzeugs 6 führen kann.As already mentioned above, high magnetic field strengths can occur between the charging
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das System eine stationäre Induktionsladevorrichtung 4, deren Ladeplatte 3 in vertikaler Richtung bewegbar ist und/oder ein Fahrzeug 6, bei dem der Abstand seiner Ladeplatte 5 zum darunter befindlichen Boden 7 verstellbar ist, umfasst und das Steuergerät 2 dazu eingerichtet ist, an die stationäre Induktionsladevorrichtung 4 und/oder das Fahrzeug 6 wenigstens ein Steuersignal übertragen zu können, mit Hilfe dessen durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und/oder durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 und/oder einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugunterbodens 8 der vertikale Abstand A zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 veränderbar ist.Further advantages result if the system is a stationary
Wie oben bereits erwähnt, ist zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrads bei einem kontaktlosen Ladevorgang ein Luftspalt mit einer möglichst optimalen Weite zwischen der Ladeplatte 3 und der Ladeplatte 5 erforderlich. Durch die vorstehend erwähnte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist eine relative Positionierung der Ladeplatte 3 und der Ladeplatte 5 in vertikaler Richtung möglich, wodurch während und außerhalb eines kontaktlosen Ladevorgangs eine optimale Weite des Luftspalts zwischen der Ladeplatte 3 und der Ladplatte 5 eingestellt und aufrechterhalten werden kann.As already mentioned above, an air gap with the best possible width between the charging
Gleichzeitig kann auch die Sicherheit von Menschen gewährleistet werden, indem bspw. ein Einklemmen eines Körperteils eines Menschen zwischen den Ladeplatten 3 und 5 vermieden werden kann. Auch kann eine Sachbeschädigung bei dem Fahrzeug 6 und/oder der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 vermieden werden, die bspw. durch eine Verringerung der anfänglichen Bodenfreiheit eines geparkten Fahrzeugs 6 und ein damit einhergehendes Aufsetzen der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 auf der Ladeplatte 3 verursacht werden kann. Eine Verringerung der anfänglichen Bodenfreiheit eines geparkten Fahrzeugs 6 kann bspw. gewollt oder ungewollt durch ein Beladen des Fahrzeugs 6, durch einen Einsteigen von Personen in das Fahrzeug 6, durch einen Druckverlust in wenigstens einem Reifen, etc. eintreten.At the same time, the safety of people can also be ensured in that, for example, a part of a person's body being trapped between the
Die Veränderung der relativen Positionierung in vertikaler Richtung der Ladeplatten 3 und 5 kann durch jede geeignete Art und Weise erfolgen. So kann bspw. die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 in vertikaler Richtung beweglich sein, etwa mit Hilfe einer pneumatischen Einrichtung oder mit Hilfe einer motorisch angetriebenen Gewindevorrichtung. Entsprechendes kann bei der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 vorgesehen sein. Eine Höhenanpassung der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 kann bspw. aber auch durch einen Eingriff bei einem entsprechend eingerichteten Fahrwerk (bspw. eines mit Luftfederung) des Fahrzeugs 6 erreicht werden. Auch eine Bewegungen von sowohl der Ladplatte 3 als auch der Ladeplatte 5 ist möglich und in Fällen sinnvoll, in denen bspw. durch die Bewegung von nur einer Ladeplatte 3, 5 kein optimaler Abstand zwischen den Ladeplatten 3, 5 für einen Ladevorgang hergestellt werden kann, oder bei denen durch die Bewegung von nur einer Ladeplatte ein in Kontaktkommen der beiden Ladeplatten 3, 5 nicht vermieden werden kann.Changing the relative positioning in the vertical direction of the
Durch diese Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems können somit nicht nur Fahrzeuge mit ähnlicher Bodenfreiheit kontaktlos geladen werden, sondern auch Fahrzeuge mit ganz unterschiedlicher Bodenfreiheit. Auch können während und außerhalb von Ladevorgängen dynamisch Höhenveränderungen ausgeglichen werden, die bei gewollten oder ungewollten Bodenfreiheitsänderungen auftreten.With these embodiments of the system according to the invention, not only vehicles with similar ground clearance can be charged without contact, but also vehicles with very different ground clearance. Height changes that occur with intentional or unintentional changes in ground clearance can also be dynamically compensated during and outside of loading processes.
Das erfindungsgemäße System ist dadurch charakterisiert, mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 wenigstens eine Teilfunktion bei folgenden Funktionen durchführen zu können:
- - Einparkhilfe,
- - Garagentor-Zustandsprüfung,
- - Objekt-Erfassung im Umfeld des Fahrzeugs,
- - Parkplatz Frei/Belegt-Erkennung, und/oder
- - Bewegungserkennung von Objekten.
- - parking assistance,
- - garage door condition check,
- - object detection in the area surrounding the vehicle,
- - Parking vacant/occupied detection, and/or
- - Motion detection of objects.
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems als Einparkhilfe kann bspw. ein Einparkvorgang des Fahrzeugs 6 sensorisch erfasst werden. Mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 und der entsprechenden Verarbeitung der von ihr erfassten Bilddaten können die Räder und/oder andere Teile des Fahrzeugs 6 detektiert werden und die aktuelle Position des Fahrzeugs 6 mit der Sollposition des Fahrzeugs 6, die für eine effiziente Energieübertragung erforderlich ist, verglichen werden. Mit Hilfe einer Kommunikationseinrichtung auf Seiten der kontaktlosen Induktionsladevorrichtung 4 und einer Kommunikationseinrichtung auf Seiten des Fahrzeugs 6 kann der berechnete Abstand zwischen Ist- und Sollposition dem Fahrer mitgeteilt und/oder angezeigt werden. Diese Informationen können auch für einen automatischen bzw. pilotierten Einparkvorgang verwendet werden.When using the system according to the invention as a parking aid, for example, a parking process of the
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems für eine Garagentor-Zustandsprüfung kann mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erfasst werden, ob ein Garagentor offen oder geschlossen ist. Der Zustand des Garagentors kann dann bspw. über eine Kommunikationseinrichtung auf Seiten der kontaktlosen Induktionsladevorrichtung 4 anderen Kommunikationsteilnehmern mitgeteilt werden.When using the system according to the invention for checking the condition of a garage door, the
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems für eine Objekt-Erfassung im Umfeld des Fahrzeugs 6 können mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 Objekte erfasst werden, die sich im Bereich um das Fahrzeug 6 herum befinden. Dies gilt mit Ausnahme von abgeschatteten Bereichen, bspw. hinter den Rädern, für einen großen Bereich um das Fahrzeug 6 herum. Da bspw. Schrittbewegungen von Personen einem typischen Bewegungsmuster folgen, kann mit Hilfe einer entsprechenden Verarbeitung der von der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erfassten Bilddaten auch eine Klassifikation auf „Personen“ erfolgen. Hierdurch können bspw. Einbrecher oder andere Personen erkannt werden, die sich unerlaubt dem Fahrzeug 6 nähern oder sich in dessen Umgebung aufhalten. Die entsprechenden Informationen können dann bspw. über eine Kommunikationseinrichtung auf Seiten der kontaktlosen Induktionsladevorrichtung 4 anderen Kommunikationsteilnehmern mitgeteilt werden.When using the system according to the invention for an object detection in the environment of driving
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems für eine Parkplatz Frei/Belegt-Erkennung kann bspw. mit Hilfe der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erkannt werden, ob bzw. dass der Parkplatz/Stellplatz, bei dem sich die stationäre Induktionsladevorrichtung 4 mit deren Ladeplatte 3 befindet, durch ein Fahrzeug 6 belegt ist. Die gegebene Parkplatz/Stellplatz-Situation kann dann bspw. über eine Kommunikationseinrichtung auf Seiten der kontaktlosen Induktionsladevorrichtung 4 anderen Kommunikationsteilnehmern mitgeteilt werden.When using the system according to the invention for a parking space vacant/occupied detection, it can be detected, for example with the aid of the
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Systems für eine Bewegungserkennung von Objekten kann das erfindungsgemäße System bspw. für interaktive Spielefunktionen verwendet werden. So kann etwa die bildgebende Sensoreinrichtung 1 in Kombination mit einer Anzeigeeinrichtung dafür verwendet werden, interaktive Spiele (Computerprogramme) mit Informationen über den/die Spieler zu versorgen. Bspw. können durch die bildgebende Sensoreinrichtung 1 eine Anzahl an Sprüngen ermittelt werden, die ein Spieler ausführt. Ein weiteres Beispiel sind Ausweichbewegungen (ein Spieler bewegt sich in verschiedene Richtungen, wie nach links, nach rechts, nach vorne und/oder zurück), die von der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 erkannt und durch das Steuergerät 2 entsprechend verarbeitet und gegebenenfalls kommuniziert werden. Noch ein weiteres Beispiel für eine Bewegungserkennung kann ein Spiel umfassen, bei dem ein Spieler versuchen muss, eine möglichst lange Strecke innerhalb des Erfassungsbereichs der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 zurückzulegen und dabei (örtlich und zeitlich) eine möglichst geradlinige Bewegung auszuführen.When the system according to the invention is used for detecting the movement of objects, the system according to the invention can be used, for example, for interactive game functions. For example, the
Als Spielfeld für die geschilderten Objekt- bzw. Bewegungserkennungen kann bspw. die Ladeplatte 3 dienen, jedoch sind selbstverständlich auch andere Bereiche und Flächen im Erfassungsbereich der bildgebenden Sensoreinrichtung 1 möglich.For example, the
Ein Verfahren zur Überwachung eines Zwischenraums zwischen einer Ladeplatte 3 einer stationären Induktionsladevorrichtung 4 und einer Ladeplatte 5 eines geparkten Fahrzeugs 6, dessen Ladeplatte 5 derart relativ zur Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 positioniert ist, dass durch ein von der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 erzeugtes Wechselmagnetfeld ein Wechselmagnetfeld in der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 erzeugt wird, mittels eines Systems, das wenigstens eine 3D-Sensoreinrichtung 1 und ein Steuergerät 2 aufweist, umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
- - Erfassen des Zwischenraums zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 mit Hilfe der 3D-Sensoreinrichtung,
- - Übertragen der erfassten Daten zu
dem Steuergerät 2, und - - Auswerten der Daten der 3D-
Sensoreinrichtung 1durch das Steuergerät 2 dahin, ob sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 wenigstens ein Objekt befindet und/oder welchen vertikalen Abstand Adie Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und dieLadeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 zueinander aufweisen.
- - detecting the space between the charging
plate 3 of the stationaryinductive charging device 4 and the chargingplate 5 of the parkedvehicle 6 using the 3D sensor device, - - Transmission of the recorded data to the
control unit 2, and - - Evaluation of the data from the
3D sensor device 1 by thecontrol unit 2 to determine whether there is at least one object in the space between the chargingplate 3 of the stationaryinductive charging device 4 and the chargingplate 5 of the parkedvehicle 6 and/or the vertical distance A between the chargingplate 3 and the have stationaryinductive charging device 4 and the chargingplate 5 of the parkedvehicle 6 to one another.
Das Verfahren kann weiter den Schritt der Übertragung von wenigstens einem Steuersignal von dem Steuergerät 2 an die stationäre Induktionsladevorrichtung 4 zum Stoppen oder Unterbinden der Erzeugung eines Wechselmagnetfelds durch die Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 umfassen, falls und/oder solange sich im Zwischenraum zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des geparkten Fahrzeugs 6 ein Objekt befindet.The method can further include the step of transmitting at least one control signal from the
Ebenfalls kann bei dem Verfahren unter Verwendung eines Systems, das eine stationäre Induktionsladevorrichtung 4, deren Ladeplatte 3 in vertikaler Richtung bewegbar ist und/oder ein Fahrzeug 6, bei dem der Abstand seiner Ladeplatte 5 zum darunter befindlichen Boden 7 verstellbar ist, umfasst, durch das Steuergerät 2 an die Induktionsladevorrichtung 4 und/oder das Fahrzeug 6 wenigstens ein Steuersignal übertragen werden, mit Hilfe dessen durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und/oder durch eine vertikale Bewegung der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 und/oder einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugunterbodens 8 der vertikale Abstand A zwischen der Ladeplatte 3 der stationären Induktionsladevorrichtung 4 und der Ladeplatte 5 des Fahrzeugs 6 verändert wird.Likewise, in the method using a system that includes a stationary
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen und Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich für den Fachmann aus der obigen Beschreibung des erfindungsgemäßen Systems, seiner vorteilhaften Weiterbildungen sowie der beschriebenen Ausführungsformen.Further advantageous and expedient developments and embodiments of the method result for the person skilled in the art from the above description of the system according to the invention, its advantageous developments and the described embodiments.
Sofern in der vorliegenden Anmeldung von „übertragen“, „Übertragung“, „kommunizieren“, „Kommunikation“, etc. von Daten die Rede ist, kann dies auf jede geeignete Weise erfolgen, etwa auf drahtgebundene oder drahtlose Art und Weise. Bei einer drahtlosen Art und Weise kann die „Übertragung“ bzw. „Kommunikation“ bspw. mittels Funkwellen oder Lichtwellen, unverschlüsselt oder verschlüsselt erfolgen. Sofern in der vorliegenden Anmeldung eine „Übertragung“ bzw. „Kommunikation“ vorgesehen ist, ist es für einen Fachmann selbstverständlich, dass die entsprechenden Einrichtungen eine Einrichtung zur Durchführung der „Übertragung“ bzw. „Kommunikation“ aufweisen oder auf eine solche zugreifen können müssen, und dass die Einrichtungen an die die „Übertragung“ bzw. „Kommunikation“ erfolgt, über entsprechende Einrichtungen zum Empfang der Daten bzw. Informationen verfügen oder auf solche zugreifen können müssen.Where the present application refers to "transmitting", "transmitting", "communicating", "communication", etc. of data, this can be done in any suitable manner, such as wired or wireless manner. In a wireless manner, the "transmission" or "communication" can take place, for example, by means of radio waves or light waves, unencrypted or encrypted. If a "transmission" or "communication" is provided for in the present application, it is self-evident for a person skilled in the art that the corresponding devices must have a device for carrying out the "transmission" or "communication" or be able to access such a device, and that the facilities to which the "transmission" or "communication" occurs must have or be able to access appropriate facilities to receive the data or information.
Da Fachleuten die für das erfindungsgemäße System erforderlichen Einrichtungen, Vorrichtungen, Bauelemente, Bauteile, etc. und deren mögliches Zusammenwirken bekannt sind, braucht in der vorliegenden Anmeldung hierauf nicht näher eingegangen zu werden.Since the facilities, devices, components, components, etc. required for the system according to the invention and their possible interaction are known to those skilled in the art, there is no need to go into this in more detail in the present application.
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