-
ERFINDUNGSGEBIET
-
Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Bildgebungssysteme zum Lokalisieren eines beweglichen Objekts in Relation zu einem anderen Objekt, beispielsweise unter Verwendung überlagerter Bilder, um ein Fahrzeug zum Laden zu positionieren.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Elektrofahrzeuge (EVs) und Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs) nutzen in einer Traktionsbatterie gespeicherte Energie, um einen Nur-Elektro-Fahrbereich bereitzustellen. Eine Fahrzeugladestation kann verwendet werden, um Energie an die Traktionsbatterie zu liefern. Die Fahrzeugladestation kann eine Schnittstelle bereitstellen, die Energie von einer Stromquelle an die Traktionsbatterie des Fahrzeugs liefert. Die Schnittstelle kann die Energie leitend oder induktiv koppeln. Leitende Schnittstellen können einen Stecker enthalten, der in eine kompatible Aufnahme des Fahrzeugs eingeführt wird. Der Fahrzeugbediener muss typischerweise eine manuelle Operation durchführen, um den Stecker in die Aufnahme einzuführen. Induktive Ladesysteme können eine Primärladespule enthalten, die mit einem elektrischen Strom bestromt wird. Die Primärladespule induziert in einer Sekundärladespule einen Strom, mit dem eine Batterie geladen werden kann.
-
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Bei mindestens einer Ausführungsform wird ein System zum Positionieren eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das System kann eine oder mehrere Kameras enthalten, die konfiguriert sind zum Bereitstellen eines Bildstroms eines Bereichs außerhalb einer Grundfläche des Fahrzeugs. Das System kann auch einen Controller enthalten, der konfiguriert ist zum Empfangen des Bildstroms von der einen oder den mehreren Kameras, Anreichern des Bildstroms mit einem Fahrzeugempfangsspulensymbol und einem Sendespulensymbol zum Generieren eines angereicherten Bildstroms und Übertragen des angereicherten Bildstroms an ein Fahrzeugdisplay.
-
Der angereicherte Bildstrom kann weiterhin ein Fahrzeugsymbol enthalten, das eine Position des Fahrzeugs darstellt, und das Fahrzeugempfangsspulensymbol kann sich innerhalb des Fahrzeugsymbols befinden. Bei einer Ausführungsform stellt das Fahrzeugempfangsspulensymbol eine Position einer Fahrzeugfunkenergieempfangsspule dar, und das Sendespulensymbol stellt eine Position einer Funkenergiesendespule dar. Wenn das Fahrzeugempfangsspulensymbol das Sendespulensymbol in dem angereicherten Bildstrom überlappt, kann die Fahrzeugfunkenergieempfangsspule ausgerichtet sein zum Empfangen von drahtloser Energie von der Funkenergiesendespule. Die Position der Funkenergiesendespule kann auf einer Position eines in dem Bildstrom detektierten Ziels basieren.
-
Bei einer Ausführungsform wird eine vorbestimmte Relativposition zwischen dem Ziel und der Funkenergiesendespule in einem an den Controller gekoppelten Speicher gespeichert. Der Controller kann konfiguriert sein zum drahtlosen Empfangen einer vorbestimmten Relativposition zwischen dem Ziel und der Funksendespule von der Funkenergiesendespule oder einer Hülle davon. Die Position der Funkenergiesendespule kann auf einer Detektion der Funkenergiesendespule im Bildstrom basieren. Die Position der Funkenergiesendespule kann auf einem ersten Datensatz, wenn sich die Funkenergiesendespule innerhalb eines Blickfelds der einen oder mehreren Kameras befindet, und einem zweiten Datensatz, wenn sich die Funkenergiesendespule außerhalb des Blickfelds der einen oder mehreren Kameras befindet, basieren. Der erste Datensatz kann eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Funkenergiesendespule auf der Basis einer Detektion der Funkenergiesendespule in dem Bildstrom enthalten, und der zweite Datensatz kann Fahrzeuggeschwindigkeits- und -richtungsdaten enthalten.
-
Bei mindestens einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Positionieren eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann das Generieren eines Bildstroms eines Bereichs außerhalb einer Grundfläche des Fahrzeugs von einer oder mehreren Fahrzeugkameras für sichtbares Licht beinhalten. Das Verfahren kann weiterhin das Anreichern des Bildstroms mit einem Fahrzeugempfangsspulensymbol und einem Sendespulensymbol zum Generieren eines angereicherten Bildstroms beinhalten. Der angereicherte Bildstrom kann auf einem Fahrzeugdisplay angezeigt werden.
-
Der angereicherte Bildstrom kann weiterhin ein Fahrzeugsymbol, das eine Position des Fahrzeugs darstellt, enthalten, und das Fahrzeugempfangsspulensymbol kann sich innerhalb des Fahrzeugsymbols befinden. Das Fahrzeugempfangsspulensymbol kann eine Position einer Fahrzeugfunkenergieempfangsspule darstellen, und das Sendespulensymbol kann eine Position einer Funkenergiesendespule darstellen. Das Verfahren kann weiterhin das Betreiben des Fahrzeugs derart beinhalten, dass das Fahrzeugempfangsspulensymbol das Sendespulensymbol in dem angereicherten Bildstrom überlappt. Das Verfahren kann das Detektieren eines Ziels in dem Bildstrom und das Basieren der Position der Funkenergiesendespule auf einer Position des Ziels beinhalten.
-
Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren weiterhin das Basieren der Position der Funkenergiesendespule auf einem ersten Datensatz, wenn sich die Funkenergiesendespule innerhalb eines Blickfelds der einen oder mehreren Kameras befindet, und einem zweiten Datensatz, wenn sich die Funkenergiesendespule außerhalb des Blickfelds der einen oder mehreren Kameras befindet oder durch andere Objekte innerhalb des Blickfelds verdeckt wird. Der erste Datensatz kann eine Relativposition zwischen dem Fahrzeug und der Funkenergiesendespule auf der Basis einer Detektion der Funkenergiesendespule in dem Bildstrom enthalten, und der zweite Datensatz kann Fahrzeuggeschwindigkeit-und-richtungsdaten enthalten.
-
Bei mindestens einer Ausführungsform wird ein System zum Positionieren eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das System kann eine oder mehrere Kameras für sichtbares Licht enthalten, die konfiguriert sind zum Liefern eines Bildstroms eines Bereichs außerhalb einer Grundfläche des Fahrzeugs, und einen Controller. Der Controller kann konfiguriert sein zum Empfangen des Bildstroms von der einen oder den mehreren Kameras, Anreichern des Bildstroms mit einem Fahrzeugempfangsspulenpositionierungssymbol, einem Sendespulenpositionierungssymbol und einem Fahrzeugpositionierungssymbol zum Generieren eines angereicherten Bildstroms, und Übertragen des angereicherten Bildstroms an ein Fahrzeugdisplay. Das Empfangsspulenpositionierungssymbol kann sich innerhalb des Fahrzeugpositionierungssymbols befinden.
-
Wenn bei einer Ausführungsform das Fahrzeugempfangsspulenpositionierungssymbol das Sendespulenpositionierungssymbol in dem angereicherten Bildstrom überlappt, ist eine Fahrzeugfunkenergieempfangsspule ausgerichtet zum Empfangen von drahtloser Energie von einer Funkenergiesendespule mit einer maximalen Ladeeffizienz von 90% oder darüber.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Diagramm eines Hybridfahrzeugs, das Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten darstellt, gemäß einer Ausführungsform;
-
2A zeigt ein schematisches Beispiel eines während eines Parkereignisses zum Zeitpunkt 1 an ein Fahrzeugdisplay gelieferten angereicherten Bildstroms;
-
2B zeigt ein schematisches Beispiel eines während eines Parkereignisses zum Zeitpunkt 2 an ein Fahrzeugdisplay gelieferten angereicherten Bildstroms;
-
2C zeigt ein schematisches Beispiel eines während eines Parkereignisses zum Zeitpunkt 3 an ein Fahrzeugdisplay gelieferten angereicherten Bildstroms;
-
2D zeigt ein schematisches Beispiel eines während eines Parkereignisses zum Zeitpunkt 4 an ein Fahrzeugdisplay gelieferten angereicherten Bildstroms;
-
3 ist ein schematisches Beispiel eines an ein Fahrzeugdisplay gelieferten angereicherten Bildstroms einschließlich eines geteilten Schirms, der zwei verschiedene Ansichten zeigt, gemäß einer Ausführungsform;
-
4A ist ein Beispiel einer Form, die für ein mit einer Funkenergiesendespule assoziiertes Ziel verwendet werden kann;
-
4B ist ein Beispiel einer Form, die für ein mit einer Funkenergiesendespule assoziiertes Ziel verwendet werden kann;
-
4C ist ein Beispiel einer Form, die für ein mit einer Funkenergiesendespule assoziiertes Ziel verwendet werden kann; und
-
4D ist ein Beispiel einer Form, die für ein mit einer Funkenergiesendespule assoziiertes Ziel verwendet werden kann.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen unterschiedliche und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als beschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um dem Fachmann zu lehren, wie er die vorliegende Erfindung unterschiedlich einsetzen kann. Wie der Durchschnittsfachmann versteht, können unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren dargestellte und beschriebene unterschiedliche Merkmale mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
-
1 zeigt eine Ausführungsform eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV). Wenngleich das unten beschriebene Fahrzeug ein PHEV ist, kann das offenbarte System auch in einem vollelektrischen Fahrzeug oder in einem Nicht-Plug-in-Hybridelektrofahrzeug verwendet werden. Das Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 12 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 14 umfassen, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 16 verbunden sind. Die elektrischen Maschinen 14 können in der Lage sein, als ein Motor oder ein Generator zu arbeiten. Außerdem ist das Hybridgetriebe 16 mechanisch mit einem Verbrennungsmotor 18 verbunden. Außerdem ist das Hybridgetriebe 16 mechanisch mit einer Antriebswelle 20 verbunden, die mechanisch mit den Rädern 22 verbunden ist. Die elektrischen Maschinen 14 können Antriebs- und Verlangsamungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Verbrennungsmotor 18 ein- oder ausgeschaltet wird. Die elektrischen Maschinen 14 wirken auch als Generatoren und können Kraftstoffökonomievorzüge bereitstellen durch Rückgewinnen von Energie, die normalerweise als Wärme in dem Reibungsbrennsystem verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 14 können auch Fahrzeugemissionen reduzieren, indem sie gestatten, dass der Verbrennungsmotor 18 bei effizienteren Drehzahlen arbeitet, und gestatten, dass das Hybridelektrofahrzeug 12 unter gewissen Bedingungen bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor 18 im Strommodus betrieben wird.
-
Eine Traktionsbatterie oder ein Batteriepaket 24 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 14 verwendet werden kann. Ein Fahrzeugbatteriepaket 24 kann einen Hochspannungs-DC-Ausgang bereitstellen. Die Traktionsbatterie 24 ist elektrisch mit einem oder mehreren Leistungselektronikmodulen 26 verbunden. Ein oder mehrere Schaltschütze 42 können die Traktionsbatterie 24 von anderen Komponenten trennen, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 24 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 26 ist auch elektrisch mit den elektrischen Maschinen 14 verbunden und liefert die Fähigkeit zum bidirektionalen Transfer von Energie zwischen der Traktionsbatterie 24 und den elektrischen Maschinen 14. Beispielsweise kann eine Traktionsbatterie 24 eine DC-Spannung liefern, während die elektrischen Maschinen 14 unter Verwendung eines Dreiphasen-Wechselstroms arbeiten können. Das Leistungselektronikmodul 26 kann die DC-Spannung in einen Dreiphasen-Wechselstrom zur Verwendung durch die elektrischen Maschinen 14 umwandeln. In einem regenerativen Modus kann das Leistungselektronikmodul 26 den Dreiphasen-Wechselstrom von den als Generatoren wirkenden elektrischen Maschinen 14 in die mit der Traktionsbatterie 24 kompatible DC-Spannung umwandeln. Die vorliegende Beschreibung lässt sich gleichermaßen auf ein vollelektrisches Fahrzeug anwenden. Bei einem vollelektrischen Fahrzeug kann das Hybridgetriebe 16 ein Getriebe sein, das mit einer elektrischen Maschine 14 verbunden ist, und der Verbrennungsmotor 18 liegt möglicherweise nicht vor.
-
Zusätzlich zu dem Liefern von Energie für den Antrieb kann die Traktionsbatterie 24 Energie für andere Fahrzeugstromsysteme liefern. Ein typisches System kann ein DC-DC-Wandlermodul 28 enthalten, das die Hochspannungs-DC-Ausgabe der Traktionsbatterie 24 in eine Niederspannungs-DC-Versorgung umwandelt, die mit anderen Fahrzeuglasten kompatibel ist. Andere Hochspannungslasten 46 wie etwa Kompressoren und elektrische Heizungen können direkt ohne die Verwendung eines DC-DC-Wandlermoduls 28 an die Hochspannung angeschlossen werden. Die Niederspannungssysteme können elektrisch mit einer Hilfsbatterie 30 (z.B. 12 Volt-Batterie) verbunden sein.
-
Das Fahrzeug 12 kann ein Elektrofahrzeug oder einPlug-in-Hybridfahrzeug sein, bei dem die Traktionsbatterie 24 durch ein drahtloses Fahrzeugladesystem 52 wiederaufgeladen werden kann. Das drahtlose Fahrzeugladesystem 52 kann eine externe Stromquelle 36 enthalten. Die externe Stromquelle 36 kann eine Verbindung zu einer Stromsteckdose sein. Die externe Stromquelle 36 kann elektrisch mit einer Ladestation (EVSE – Electric Vehicle Supply Equipment) 38 verbunden sein. Die Ladestation 38 kann einen Controller 54 bereitstellen, um eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, und Bedienelemente, um den Transfer von Energie zwischen der Stromquelle 36 und dem Fahrzeug 12 zu regeln und zu verwalten. Die externe Stromquelle 36 kann elektrische DC- oder AC-Leistung an die Ladestation 38 liefern. Die Ladestation 38 kann an eine Sendespule 40 (oder Primärladespule) gekoppelt sein, um Energie drahtlos zu einer Empfangsspule 34 (oder Sekundärspule) des Fahrzeugs 12 zu übertragen. Die Empfangsspule 34 kann elektrisch mit einem Ladegerät oder einem Bordleistungsumwandlungsmodul 32 verbunden sein. Die Empfangsspule 34 kann sich auf einer Unterseite des Fahrzeugs 12 befinden. Das Leistungsumwandlungsmodul 32 kann die an die Empfangsspule 34 gelieferte Leistung konditionieren, um die richtigen Spannungs- und Strompegel an die Traktionsbatterie 24 zu liefern. Das Leistungsumwandlungsmodul 32 kann mit der Ladestation 38 gekoppelt sein, um die Lieferung von Leistung an das Fahrzeug 12 zu koordinieren. Die Sendespule 40 kann bewirken, dass die Traktionsbatterie 24 geladen wird durch Generieren eines elektromagnetischen Felds um das drahtlose Fahrzeugladesystem 52. Wenn die entsprechende Empfangsspule 34 in der Nähe zum drahtlosen Fahrzeugladesystem 52 platziert ist, empfängt sie Leistung dadurch, dass sie sich innerhalb des generierten elektromagnetischen Felds befindet.
-
Eine oder mehrere Radbremsen 44 können zum Verlangsamen des Fahrzeugs 12 und Verhindern einer Bewegung des Fahrzeugs 12 vorgesehen sein. Die Radbremsen 44 können hydraulisch oder elektrisch oder aus einer Kombination davon betätigt werden. Die Radbremsen 44 können ein Teil eines Bremssystems 50 sein. Das Bremssystem 50 kann andere Komponenten enthalten, um die Radbremsen 44 zu betätigen. Der Einfachheit halber zeigt die Figur eine einzelne Verbindung zwischen dem Bremssystems 50 und einer der Radbremsen 44. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 50 und den anderen Radbremsen 44 wird impliziert. Das Bremssystem 50 kann einen Controller zum Überwachen und Koordinieren des Bremssystems 50 enthalten. Das Bremssystem 50 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 44 für eine Fahrzeugverlangsamung steuern. Das Bremssystem 50 kann auf Fahrerbefehle reagieren und kann auch autonom arbeiten, um Merkmale wie etwa Stabilitätskontrolle zu implementieren. Der Controller des Bremssystems 50 kann ein Verfahren zum Ausüben einer angeforderten Bremskraft bei Anforderung durch einen anderen Controller oder eine Unterfunktion implementieren. Eine oder mehrere elektrische Lasten 46 können mit dem Hochspannungsbus verbunden sein. Die elektrischen Lasten 46 können einen assoziierten Controller besitzen, der die elektrischen Lasten 46, wenn angebracht, betreibt und steuert. Zu Beispielen für elektrische Lasten 46 können ein Heizungsmodul oder ein Klimaanlagenmodul zählen.
-
Das drahtlose Fahrzeugladesystem 52 kann einen Bereich (z.B. einen Parkplatz) zum Parken des Fahrzeugs 12 zum Laden definieren. Der Bereich kann geeignet sein zum Laden einer Vielzahl unterschiedlich großer Fahrzeuge. Das drahtlose Fahrzeugladesystem 52 kann eine visuelle Rückkopplung an einen Fahrzeugbetreiber liefern. Die visuelle Rückkopplung kann einen oder mehrere Indikatoren enthalten, um anzuzeigen, dass das Laden vor sich geht, dass das Laden abgeschlossen ist oder dass eine Diagnosebedingung vorliegt, die das Laden blockiert. Die visuelle Rückkopplung kann Teil eines Displays sein, das sich außerhalb des Fahrzeugs oder innerhalb des Fahrzeugs befindet. Das drahtlose Fahrzeugladesystem 52 kann Ladestatusinformationen an das Fahrzeug 12 kommunizieren. Ein Bedienerdisplay 60 im Fahrzeug 12 kann die Ladestatusinformationen dem Fahrzeugbediener anzeigen. Dadurch kann die Notwendigkeit für externe Indikatoren entfallen, die Teil des drahtlosen Fahrzeugladesystems 52 sein können, und die Grundfläche des drahtlosen Fahrzeugladesystems 52 reduzieren.
-
Das Fahrzeug 12 kann einen Systemcontroller 48 enthalten, der Teil eines CAN-Busses (Controller Area Network) sein kann, der mit beliebigen oder allen der anderen Komponenten des Fahrzeugs 12 kommunizieren kann. Der Systemcontroller 48 im Fahrzeug 12 kann die Ladeoperation überwachen. Der Systemcontroller 48 kann die transferierte Energiemenge berechnen und bestimmen, ob mehr Energietransfer möglich ist. Eine vorbestimmte nominale Energietransfermenge kann bekannt sein und der Fahrzeugcontroller 48 kann den vorliegenden Energietransfer mit dem nominalen Energietransfer vergleichen. Das Fahrzeug 12 kann ein Signal senden, das anzeigt, wann das Laden abgeschlossen ist. Der Ladecontroller 54 kann dann die Sendespule 40 abschalten.
-
Das Fahrzeug 12 kann eine oder mehrere Kameras 62 enthalten, die Bilder und/oder Video an das Display 60 liefern können. Das Display 60 kann sich in einer vorderen oder Mittelkonsole des Fahrzeugs 12 befinden (z.B. zusätzlich zu oder als Teil der Entertainment- oder Navigationssysteme), im Armaturenbrett, in einem Rückspiegel (Mitte oder Seiten), als ein Heads-up-Display (HUD) oder an einem beliebigen anderen Displayort. Außerdem kann es mehrere Displays 60 innerhalb des Fahrzeugs geben, und die Bilder oder das Video können auf beliebigen oder allen von ihnen angezeigt werden. Das Fahrzeug 12 kann eine oder mehrere Frontkameras 64, eine oder mehrere Rückkameras 66 und/oder eine oder mehrere Seitenkameras 68 enthalten. Bei einer Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 eine Frontkamera 64, eine Rückkamera 66 und zwei Seitenkameras 68 enthalten. Die Seitenkameras 68 können sich an Rückspiegeln des Fahrzeugs 12 befinden. In dieser Ausführungsform können die Front- und Rückkameras zentral oder im Wesentlichen zentral angeordnet sein, so dass sie auf oder nahe einer Längsachse des Fahrers 12 angeordnet sind. Die Rückkamera 66 kann auch als eine Rückwärts- oder Rückfahrkamera zum Assistieren eines Fahrers beim Rückwärtsfahren fungieren. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 anstelle einer mittleren Frontkamera 64 zwei Frontkameras 64 enthalten, die sich an oder nahe jeder Seite des Fahrzeugs 12 befinden. Beispielsweise kann eine Frontkamera 64 sich nahe jedem Scheinwerfer des Fahrzeugs (z.B. darüber oder darunter) befinden. Die Kameras 62 können nach außen weisende oder Umfangskameras sein, so dass sie vom Fahrzeug 12 nach außen und nicht in das oder unter das Fahrzeug 12 weisen.
-
Durch die eine oder mehreren Kameras 62 kann dem Fahrer ein Blickfeld um das Fahrzeug 12 geliefert werden. Die Kameras 62 können ein Blickfeld liefern, das die Front, die Rückseite und/oder die Seite(n) des Fahrzeugs enthalten. Bei einer Ausführungsform kann der Fahrer eine Ansicht des Bereichs um das Fahrzeug 12 herum von 360° oder im Wesentlichen 360° erhalten. Die Bilder oder das Video von den Kameras 62 kann dem Fahrer über das Display 60 geliefert werden (oder an mehrere Displays 60 im Fahrzeug). Bei einer weiteren Ausführungsform können die Kameras 62 einen Blick liefern, der mindestens 180° des Fahrzeugs 12 abdeckt, wie etwa zumindest die vordere oder zumindest die hintere Hälfte des Fahrzeugs 12. Bei mindestens einer Ausführungsform sind die Kameras 62 Kameras für sichtbares Licht. Es wird jedoch auch in Betracht gezogen, dass die Kameras 62 Licht in anderen Spektren wie etwa Infrarot erfassen können.
-
Unter Bezugnahme auf die 2A–2D wird ein Bildgebungs- und Objekterkennungssystem 100 beschrieben. Das System kann beispielsweise verwendet werden, um einen Fahrer beim Lokalisieren einer Sendespule 40 und zum Positionieren der Empfangsspule 34 des Fahrzeugs 12 über der Sendespule 40 zu unterstützen, um die Traktionsbatterie 24 des Fahrzeugs zu laden. Die 2A–2D zeigen eine Ausführungsform eines überlagerten oder angereicherten Bildstroms 102, der auf einem oder mehreren Displays 60 im Fahrzeug 12 vorgelegt werden kann. Der Ausdruck „Bildstrom“ soll hier Einzelbilder, eine Serie von Einzelbildern, ein Streaming-Video oder irgendeine andere Art visueller Informationen, die von einer Kamera kommen kann, beschreiben. Die Quelle des Bildstroms kann von einem oder mehreren der am Fahrzeug 12 installierten oder daran gekoppelten Kameras 62 kommen. Der angereicherte Bildstrom 102 kann den Quellstrom mit zusätzlichen Symbolen, Indikatoren, Text, Bildern oder mit anderen visuellen Informationen, die nicht im Quellstrom bereitgestellt sind, dort hinzugefügt enthalten.
-
Wie oben beschrieben, können die Kameras 62 einen 360°-Blick um das Fahrzeug 12 herum liefern, wie in 2A–2D gezeigt. Der Quellstrom kann Bildeinspeisungen von einer oder mehreren Kameras 62 enthalten, die kombiniert worden sind, um einen einzelnen Strom auszubilden. Die Bildeinspeisungen von der oder den Kameras 62 können von einem Controller wie etwa einem Controller 48 oder einem anderen Controller innerhalb des Systems 100 (z.B. einem dedizierten Entertainment-/Navigationscontroller) empfangen und verarbeitet und an das Display 60 geliefert werden. Der Controller kann dann den Bildstrom verarbeiten und visuelle Informationen hinzufügen, um den angereicherten Bildstrom 102 auszubilden. Der angereicherte Bildstrom 102 ist mit dem von links nach rechts fahrenden Fahrzeug 12 gezeigt, doch kann der Strom das in einer beliebigen Richtung fahrende Fahrzeug 12 zeigen. Falls beispielsweise das Fahrzeug 12 in „Fahren“ ist, kann der Strom 102 das Fahrzeug 12 zeigen, das vertikal orientiert ist und sich in einer Aufwärtsrichtung bewegt. Falls das Fahrzeug 12 im „Rückwärtsgang“ ist, kann der Strom 102 das Fahrzeug 12 zeigen, das vertikal orientiert ist und sich in einer Abwärtsrichtung bewegt. Weiterhin kann das Blickfeld in dem kombinierten Videostrom manipuliert und auf eine flache Oberfläche projiziert werden, um einer Top-Down-Ansicht zu ähneln, oder auf eine andere 3-D-Oberfläche projiziert werden, um eine Vogelperspektive oder eine andere angereicherte Perspektive der Fahrzeugumgebung zu geben.
-
Bei mindestens einer Ausführungsform kann der angereicherte Bildstrom 102 ein Symbol oder eine virtuelle Darstellung 104 des Fahrzeugs 12 enthalten. Der angereicherte Strom 102 kann das Symbol 104 am aktuellen Ort des Fahrzeugs 12 innerhalb des durch die Kameras 62 gelieferten 360°-Blicks um das Fahrzeug 12 herum lokalisieren. Das Symbol 104 kann weiterhin ein Symbol oder eine virtuelle Darstellung 106 der Empfangsspule 34 enthalten. Das Symbol 104 des Fahrzeugs 12 kann eine beliebige geeignete Form besitzen. Beispielsweise kann das Symbol 104 ein Rechteck sein oder es kann ein der Form des Fahrzeugs 12 entsprechender Umriss sein. Bei einer Ausführungsform, in den 2A–2D gezeigt, ist das Symbol 106 eine vereinfachte Draufsicht auf das Fahrzeug 12. Das Symbol 104 kann eine beliebige Form besitzen, die der tatsächlichen Empfangsspule 34 visuell ähnlich oder unähnlich sein kann. Beispielsweise kann das Symbol 106 ein Quadrat oder ein Rechteck mit einer Größe sein, die proportional oder im Wesentlichen proportional zur Größe des Symbols 104 des Fahrzeugs 12 ist. Ein Quadrat oder ein Rechteck kann die Umhüllung oder das Gehäuse der Empfangsspule 34 darstellen. Bei einer Ausführungsform kann das Symbol 106 ein Kreis sein, der die Form der Empfangsspule 34 innerhalb ihrer Umhüllung oder innerhalb ihres Gehäuses darstellen kann. Das Symbol 106 kann sich an einem Ort auf dem Symbol 106 befinden, der in einer Draufsicht dem Ort der Empfangsspule 34 am Fahrzeug 12 entspricht.
-
Zusätzlich zu dem Generieren des angereicherten Bildstroms 102 kann das Bildgebungs- und Objekterkennungssystem 100 auch Objekte in den Bildströmen von den Kameras 62 detektieren und erkennen. Zu Parametern, die zum Extrahieren von Objektdaten aus dem Bildstrom verwendet werden, können eine oder eine Kombination aus Farbkanalfilterung, Kantendetektion innerhalb der Bild-Leveraging-Prozesse wie etwa Bildgradientenberechnung und Verwendung von Algorithmen wie etwa der Hough-Transformation für Schrägstellungsschätzung zählen. Dieses sind nur mehrere mögliche Verfahren zum Extrahieren von Objektdaten, und andere, in der Technik bekannte Verfahren können verwendet werden. Beispielsweise können andere Verfahren oder Ansätze das Verfolgen von Infrarotlicht oder anderen emittierten Signalen von dem Ziel beinhalten, um es vor einem nicht-emittierenden Hintergrund zu verfolgen. Das System 100 kann die Sendespule 40 und/oder ein Ziel 108 in den Bildströmen von den Kameras 62 detektieren und erkennen. Das Ziel 108 kann ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild oder Objekt sein, das sich mit einer vordefinierten Beziehung zur Sendespule 40 befindet. Bei einer Ausführungsform kann das Ziel 108 ein zweidimensionales Bild sein, das auf den Boden oder einer Oberfläche nahe der Sendespule 40 aufgebracht ist. Beispielsweise kann das Ziel auf den Boden oder die Oberfläche gemalt, gezeichnet, geätzt, geschnitzt, gestanzt oder anderweitig aufgebracht sein. Das Ziel kann auch als ein Aufkleber aufgebracht sein. Das Ziel 108 kann beispielsweise hinter der Spule 40, vor der Spule 40, bei der Spule 40 oder an einem beliebigen anderen bekannten Ort platziert werden. Wie hierin verwendet, sind „hinter/vor/bei“ relativ zu einem sich der Spule 40 nähernden Fahrzeug 12. Das Ziel 108 kann auch ein dreidimensionales Objekt wie etwa ein Zeichen oder ein freistehendes Objekt sein. Das Ziel 108 kann ein Zeichen sein, das die gleiche Form wie das oben beschriebene zweidimensionale Ziel besitzt. Analog dem Obigen kann das dreidimensionale Ziel beispielsweise hinter der Spule 40, vor der Spule 40, bei der Spule 40 oder an einem beliebigen anderen bekannten Ort platziert werden.
-
Das Ziel 108 kann sich an einem vordefinierten oder bekannten Ort relativ zur Sendespule 40 befinden. Beispielsweise kann sich ein zweidimensionales Ziel 108 einen Meter direkt hinter der Spule 40 befinden, gemessen ab einem Mittelpunkt des Ziels 108 und der Spule 40. Alternativ kann sich ein dreidimensionales Ziel 108 einen Meter hinter und einen Meter über der Spule 40 befinden, ebenfalls von ihren Mittelpunkten aus gemessen. Dies sind jedoch lediglich Beispiele, und das Ziel 108 und die Spule 40 können eine beliebige räumliche Beziehung besitzen. Das System 100 kann die Größe, Form und Abmessungen des Ziels 108 in einem Speicher gespeichert haben, sowie die räumliche Beziehung zwischen dem Ziel 108 und der Spule 40. Dementsprechend kann, nachdem das Ziel 108 durch das System 100 detektiert und erkannt ist, das System 100 den Ort der Spule 40 relativ zum Ziel 108 auf der Basis der bekannten räumlichen Beziehung dazwischen berechnen oder bestimmen. Die Größe, Form und Abmessungen des Ziels 108 sowie die räumliche Beziehung zwischen dem Ziel 108 und der Spule 40 können in einem in der Sendespule 40 oder ihrem Gehäuse befindlichen Speicher gespeichert sein. Die Spule oder eine damit gekoppelte oder assoziierte Elektronik (z.B. innerhalb einer Umhüllung oder einer Hülle, die die Spule umgibt), kann Informationen bezüglich der Größe, Form und Abmessungen des Ziels 108 und der räumlichen Beziehung zwischen dem Ziel 108 und der Spule 40 an das Fahrzeug 12 übertragen. Dies kann dem Fahrzeug 12 gestatten, keine zuvor gespeicherten Informationen oder keine zuvor gespeicherte Kenntnis des Ziels 108 oder seiner räumlichen Beziehung zu der Sendespule 40 zu haben. Die Übertragung der Informationen kann über ein beliebiges bekanntes Funkprotokoll wie etwa WiFi, Bluetooth, NFC oder andere durchgeführt werden.
-
Zusätzlich zu dem Detektieren und Erkennen der Spule 40 und/oder des Ziels 108 kann das System 100 die Spule 40 und/oder das Ziel 108 auch hervorheben oder anderweitig die Aufmerksamkeit darauf ziehen. Bei einer Ausführungsform kann das System die Spule 40 und/oder das Ziel 108 hervorheben, indem es sie mit einem Indikator umgibt. Der Indikator kann die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Form wie die Spule 40 und/oder das Ziel 108 besitzen, oder es kann dieselbe Form besitzen, aber geringfügig größer. Beispielsweise besitzt in 2A die Spule 40 eine rechteckige Form, und der sie umgebende Indikator 110 besitzt ebenfalls eine rechteckige Form, aber geringfügig größer. Das Ziel 108 in 2A besitzt eine „T“-Form, und der es umgebende Indikator 112 besitzt die gleiche Form, aber geringfügig größer. Ähnlich wie bei den Symbolen 104 und 106 können die Indikatoren 110 und/oder 112 dem Bildstrom in dem angereicherten Bildstrom 102 hinzugefügt werden. Die Indikatoren können eine Farbe oder ein Muster aufweisen, was sie vor dem Hintergrund des Stroms hervorhebt, oder sie können blinken, blitzen oder anderweitig die Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Die Indikatoren 110 und 112 sind jedoch nicht erforderlich, und 2B zeigt den angereicherten Bildstrom 102 ohne den Indikator 112 für das Ziel 108. Die Indikatoren können dem Fahrer dabei helfen, die Spule 40 und/oder das Ziel 108 zu lokalisieren, und das Positionieren des Fahrzeugs 12 über der Spule 40 erleichtern.
-
Die 2A–2D zeigen ein Beispiel des angereicherten Bildstroms 102, den ein Fahrer des Fahrzeugs 12 möglicherweise bei einem Versuch sieht, das Fahrzeug 12 über der Spule 40 zu parken. In 2A zeigt der Strom 102 das Fahrzeugsymbol 104 und das Empfangsspulensymbol 106 sowie den Bereich um das Fahrzeug 12 herum. Die Sendespule 40 kann in den Bildern von den Kameras 62 gesehen werden und ist auch durch den Indikator 110 hervorgehoben. Außerdem kann das Ziel 108 in den Bildern von den Kameras 62 gesehen werden und ist ebenfalls durch den Indikator 112 hervorgehoben. Während sich das Fahrzeug 12 der Spule 40 nähert und immer näher kommt, wie in 2B gezeigt, befindet sich die Sendespule 40 immer noch im Blick der Kameras 62 und ist immer noch durch den Indikator 110 hervorgehoben. Bei dem in 2B gezeigten Beispiel liegt der Indikator 112 nicht vor, doch können Indikatoren 110 und/oder 112 während eines beliebigen Stadiums des Fahrzeugpositionierungsprozesses enthalten oder nicht enthalten sein.
-
In 2C erstreckt sich, während sich das Fahrzeug 12 weiterhin der Sendespule 40 nähert, die Front des Fahrzeugs über mindestens einen Abschnitt der Sendespule 40 und bedeckt ihn. An einem gewissen Punkt während des Positionierungsprozesses wird das Fahrzeug 12 einen Teil oder die ganze Spule 40 bedecken, so dass sie sich außerhalb des Blicks der Kameras 62 befindet. An diesem Punkt kann das System 100 ein Symbol oder eine virtuelle Darstellung 114 der Spule 40 in dem angereicherten Strom 102 enthalten. Das Symbol 114 kann eine Gestalt oder ein Bild ähnlich der tatsächlichen Spule 40 besitzen oder es kann eine andere Form besitzen, beispielsweise die für den Indikator 110 verwendete Form. Das Symbol 114 kann in einer anderen Farbe als das Symbol 104 des Fahrzeugs 12 und/oder des Symbols 106 der Empfangsspule gezeigt werden, so dass es durch den Fahrer unterschieden werden kann. Das Symbol 114 kann auch blitzen oder blinken ähnlich den Indikatoren 110 und/oder 112. Bei einer Ausführungsform kann das Symbol 104 des Fahrzeugs durchscheinend sein oder werden, wenn das Symbol 114 gezeigt wird. Dadurch kann das Symbol 114 hervorstehen und leichter gesehen werden. Das Symbol 114 kann ebenfalls durchscheinend sein. Bei einer Ausführungsform kann das Symbol 106 für die Empfangsspule 34 massiv oder undurchsichtig bleiben.
-
Dementsprechend kann, wie in 2D gezeigt, der Fahrer in der Lage sein, das Fahrzeug 12 so zu lenken, dass das Symbol 106 für die Empfangsspule 34 mit dem Symbol 114 für die Empfangsspule 40 fluchtet oder es überlappt. Wenn die Symbole 106 und 114 überlappen, sind die Spulen 34 und 40 so positioniert, dass ein drahtloses Laden der Fahrzeugbatterie erfolgen kann. Die Symbole 106 und 114 können so bemessen und geformt sein, dass etwaige Ladeleistung übertragen werden kann, oder so, dass zumindest eine gewisse Leistungsmenge übertragen werden kann. Um ein ineffizientes Laden zu vermeiden, können die Symbole beispielsweise so bemessen und geformt sein, dass, wenn sie überlappen, die Batterie mindestens mit 80% ihrer größten Ladeeffizienz lädt. Die Symbole können konfiguriert sein, eine beliebige gewünschte Ladeeffizienz sicherzustellen, wie etwa mindestens 80, 85, 90, 95, 99 oder 100% der größten Ladeeffizienz.
-
Die Symbole/Indikatoren können auf der Basis der detektierten und erkannten Position der Sendespule 40 selbst und/oder der detektierten und erkannten Position des Ziels 108 generiert werden. Bei mindestens einer Ausführungsform können der Indikator 110, der Indikator 112 und/oder das Symbol 114 auf der Basis der detektierten und erkannten Position des Ziels 108 generiert werden. Wie oben beschrieben kann das Ziel 108 ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild oder Objekt sein, das sich mit einer vordefinierten Beziehung zur Sendespule 40 befindet. Wenn sich das Fahrzeug 12 der Sendespule 40 und dem Ziel 108 nähert, kann das Ziel von einer oder mehreren der Kameras 62 gesehen werden. Beispielsweise bei Annäherung in einer Vorwärtsrichtung kann mindestens die Vorwärtskamera 64 das Ziel 108 sehen. Bei Annäherung in einer Rückwärtsrichtung (z.B. „rückwärts hineinfahren“) kann zumindest eine Rückkamera 66 das Ziel 108 sehen.
-
Die Kameras 62 und/oder ein Controller, der mit den Kameras 62 verbunden ist, kann konfiguriert sein zum Detektieren und Erkennen des Ziels 108. Die Detektion und Erkennung kann unter Verwendung von Lernalgorithmen durchgeführt werden. Lernalgorithmen können mehrere Bilder des Ziels 108 aus mehreren Winkeln, Abständen und Beleuchtungshöhen vor unterschiedlichen Hintergründen analysieren, um das Ziel 108 aus neuen Bildern oder Videoströmen, die dem System 100 später präsentiert werden, detektieren und erkennen zu „lernen“. Das System kann auch den Abstand und die Relativposition des Ziels 108 von dem Fahrzeug 12 auf der Basis der Detektion und Erkennung berechnen/bestimmen oder durch Leveraging der zuvor beschriebenen Objektdetektionsschemata. Mehrere verschiedene Ziele 108 können durch die Algorithmen analysiert und „gelernt“ werden, so dass das System 100 die Gestalt oder Größe mehr als eines Ziels 108 detektieren und erkennen kann. Wie oben beschrieben kann das Ziel 108 eine beliebige Form besitzen, wie etwa eine „T“-Form, eine Rechtecksform, eine Dreiecksform, eine Sternform, eine Pfeilform oder andere Formen (in 4A–4D gezeigte Beispiele). Das Ziel 108 kann auch eine beliebige geeignete Größe besitzen. Zusätzlich zu der Größe und Form kann das Ziel 108 auch irgendeine Farbe oder irgendein Muster sein oder enthalten. Die Farbe oder das Muster können weiterhin den Lernalgorithmus beim Detektieren und Erkennen des Ziels 108 unterstützen. In der Technik bekannte Trainingsverfahren können zum Identifizieren des Ziels 108 in dem Kamerablickfeld verwendet werden. Zu eingesetzten Verfahren könnten kaskadierte Haar-artige Merkmale zählen, um ein gegebenes Ziel zu identifizieren, ähnlich dem Viola-Jones-Algorithmus für die Gesichts- und Objektdetektion.
-
Zusätzlich zu dem Detektieren und Erkennen des Ziels 108 können im System 100 (z.B. im Controller oder einem anderen zugänglichen Speicher) auch Informationen bezüglich der Relativposition zwischen dem Ziel 108 und der Sendespule 40 gespeichert sein. Diese Informationen können je nach der Art des verwendeten Ziels 108 in zwei Dimensionen oder drei Dimensionen vorliegen. Falls beispielsweise das Ziel 108 auf eine Oberfläche gemalt ist, die koplanar (oder im Wesentlichen koplanar) mit der Spule 40 ist, kann eine zweidimensionale Relativposition gespeichert werden, während, falls das Ziel 108 auf einem Zeichen ist, das sich vor der Spule 40 befindet, eine dreidimensionale Relativposition gespeichert werden kann. Die Relativposition kann unter Verwendung eines cartesischen Koordinatensystems wie etwa eines X-Y-Z-Koordinatensystems gespeichert werden, wobei X und Y als horizontale Achsen dienen und Z als eine vertikale Achse dient. Falls beispielsweise das Ziel 108 auf eine Oberfläche einen Meter direkt vor der Spule 40 gemalt ist, kann die Relativposition mit einer Null für die X-Achse (links-rechts) und einer Eins für die Y-Achse gespeichert werden. Da sich das Ziel 108 allgemein in der gleichen Ebene wie die Spule 40 befindet, würde der Z-Achsen-Wert Null betragen. Falls sich das Ziel 108 an einem ein Meter hohen Zeichen befindet, wäre der Z-Achsen-Wert Eins. Während in den Beispielen cartesische Koordinaten verwendet werden, können auch andere Koordinatensysteme verwendet werden (z.B. polare).
-
Dementsprechend kann das System 100 das Ziel 108 detektieren und erkennen, wenn es von einer oder mehreren der Kameras 62 gesehen wird. Im System 100 ist auch die Relativposition des Ziels 108 zur Sendespule 40 gespeichert. Auf der Basis der Erkennung des Ziels 108 und seiner bekannten Relativposition zur Spule 40 kann die Position der Spule 40 durch das System 100 (z.B. durch einen oder mehrere Controller darin) berechnet werden und der Indikator 110 und/oder das Symbol 114 können generiert und in den angereicherten Strom 102 aufgenommen werden.
-
Die Generierung des Symbols 114 auf der Basis der Erkennung des Ziels 108 kann besonders vorteilhaft sein, wenn sich das Fahrzeug 12 nahe genug an der Sendespule 40 befindet, dass sich die Spule nicht länger im Blick des Fahrers und/oder der Kameras 62 befindet, wovon Beispiele in 2C–2D gezeigt sind. Nachdem die Spule 40 sich außerhalb des Blicks der Kameras 62 befindet, kann keine optische Detektion und Erkennung der Spule 40 durchgeführt werden. Da jedoch das Ziel 108 sich immer noch innerhalb des Blicks der Kameras 62 befindet und die Relativposition zwischen dem Ziel 108 und der Spule 40 dem System 100 bekannt ist, kann das Symbol 114 selbst dann generiert und in den angereicherten Strom 102 aufgenommen werden, wenn das Fahrzeug 12 die Spule 40 ganz oder teilweise bedeckt. Beispielsweise kann durch Kombinieren der Schrägstellungsschätzung, des Orts und der Vergrößerung des Ziels im Kamerablickfeld (FoV – Field of View) das System genug Informationen besitzen, um die echte Position des Ziels 108 zu berechnen und kann auf der Basis einer Systemkalibrierung dann eine Darstellung der Sendespule 40 zeichnen, sogar während das Fahrzeug 12 über die Oberseite der Sendespule 40 gefahren ist, wobei es seinen Blick verdeckt. Dies kann es einem Benutzer besser ermöglichen, das Fahrzeug 12 zu einer optimalen finalen Ausrichtung zu führen.
-
Zusätzlich zu dem Generieren oder anstelle des Generierens des Indikators 110 und/oder des Symbols 114 auf der Basis einer Detektion und Erkennung eines Ziels 108 können der Indikator 110 und/oder das Symbol 114 auf der Basis einer Detektion und Erkennung der Spule 40 selbst generiert werden. Beispiele für einen angereicherten Strom 102 auf der Basis der Detektion und Erkennung der Spule 40 sind in den 3 und 4 gezeigt. Die Spule 40 kann auf eine ähnliche Weise wie das oben beschriebene Ziel 108 detektiert und erkannt werden, wie etwa durch Einsatz von Lernalgorithmen. Die Spule 40 kann allgemein in einer schützenden Umhüllung oder Hülle 116 enthalten sein. Die Umhüllung 116 kann eine beliebige Form besitzen, wie etwa ein rechteckiges Prisma oder ein rechteckiger Zylinder. Da die Hülle 116 eine Form besitzen kann, die ähnlich den Formen ist, die beim Fahren des Fahrzeugs 12 angetroffen werden, können zusätzliche identifizierende Elemente in der Hülle enthalten und/oder daran angebracht sein, um die Detektion und Erkennung zu verbessern. Beispielsweise können Symbole an der oder den exponierten Oberflächen der Hülle enthalten sein, die eindeutig oder leicht erkennbar sein können, wie etwa Sterne, Embleme, Logos usw. Die Symbole können auch Farben besitzen, die von der Hülle verschieden sind, oder sie können Licht emittieren (z.B. sichtbares, UV, Infrarot oder anderes), das durch das System 100 detektiert werden kann (z.B. durch Kameras 62 oder andere, zum Detektieren des Lichts konfigurierte Sensoren).
-
Analog dem Ziel 10 können die Abmessungen (z.B. Größe und Form) der Spule 40 und/oder ihrer Hülle 116 im System 100 gespeichert sein. Dementsprechend kann das System 100 die Spule 40 detektieren und erkennen. Auf der Basis der bekannten Größe und Form der Spule 40 können der Indikator 110 und/oder das Symbol 114 generiert und zu dem angereicherten Strom 102 hinzugefügt werden. Dieser Prozess kann zusätzlich zu der Generierung auf der Basis der Detektion/Erkennung des Ziels 108 durchgeführt werden. Wie jedoch oben beschrieben, kann, wenn sich das Fahrzeug 12 der Spule 40 nähert, die Spule 40 an einem gewissen Punkt das Blickfeld der Kamera oder der Kameras 62 verlassen. Falls es an diesem Punkt kein Ziel 108 gibt, um die Berechnungen darauf zu basieren, dann ist ein anderes Verfahren oder ein anderer Ansatz benötigt, um mindestens das Symbol 114 in dem angereicherten Strom 102 zu generieren.
-
Bei mindestens einer Ausführungsform kann das Symbol 114 während mindestens eines Abschnitts des angereicherten Stroms 102 unter Verwendung eines Prozesses, der als Positionsschätzung bekannt ist (auch als „Koppelnavigation“ bekannt), generiert werden. Allgemein beinhaltet die Positionsschätzung das Berechnen einer aktuellen Position unter Verwendung einer zuvor bestimmten Position und/oder das Weiterentwickeln einer Position auf der Basis bekannter oder geschätzter Geschwindigkeiten und Kurs/Richtung. Anders ausgedrückt kann eine aktuelle Position aus einer zuvor bekannten Position und der Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung zwischen der vorausgegangenen Position und der aktuellen Position extrapoliert werden. Analog kann eine zukünftige Position auf der Basis einer bekannten aktuellen Position und der Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung zwischen der aktuellen und zukünftigen Position extrapoliert werden.
-
Eine Sendespulenpositionsschätzung kann verwendet werden, nachdem das Anfangssymbol 114 in den angereicherten Strom 102 platziert ist, durch Verwenden der zuletzt bekannten Position des Fahrzeugs 12 und/oder der Spule 40 sowie der Geschwindigkeit und des Kurses/der Richtung des Fahrzeugs 12. Das System 100 kann die Relativposition zwischen dem Fahrzeug 12 und der Spule 40 aufzeichnen, während sich die Spule 40 im Blick einer oder mehrerer der Kameras 62 befindet. Wenn sich das Fahrzeug 12 der Spule 40 ausreichend annähert, so dass die Spule 40 verdeckt ist, kann das System 100 anhand der Geschwindigkeit und Richtung des Fahrzeugs das Symbol 114 ohne direkte Detektion der Spule 40 generieren. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auf beliebige geeignete Weise bestimmt werden. Bei einer Ausführungsform kann das Fahrzeug 12 ein Antiblockiersystem (ABS) enthalten, das die Anzahl der Drehungen eines oder mehrerer Räder am Fahrzeug 12 überwachen kann. Anhand der Größe der Räder/Reifen des Fahrzeugs kann das System 100 (oder ein anderer Controller im Fahrzeug 12) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnen. Die Geschwindigkeit kann auch anhand anderer Verfahren wie etwa unter Verwendung eines GPS-Systems bestimmt werden. Der Kurs oder die Richtung des Fahrzeugs können unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens bestimmt werden. Beispielsweise kann die Lenkradposition überwacht und zum Bestimmen der Fahrzeugrichtung verwendet werden.
-
Dementsprechend kann unter Verwendung der letzten Position (oder einer beliebigen zuvor bekannten Position) des Fahrzeugs 12 relativ zur Spule 40 (was anhand der oben beschriebenen Detektions-/Erkennungsverfahren bestimmt werden kann) das System 100 das Symbol 114 in den angereicherten Strom 102 generieren oder weiter generieren, ohne die Spule 40 direkt zu sehen. Durch Anzapfen der Geschwindigkeits- und Richtungsinformationen des Fahrzeugs, die das Fahrzeug möglicherweise ständig überwacht, kann das System 100 ständig das Symbol 114 generieren, während sich das Fahrzeug 12 bewegt, um die Empfangsspule 34 über der Sendespule 40 zu positionieren.
-
Die 2A–2D und 3 zeigen mehrere Ausführungsformen des angereicherten Bildstroms 102, der dem Fahrer auf einem oder mehreren Displays 60 im Fahrzeug 12 gezeigt werden kann. Wie oben beschrieben zeigen die 2A–2D das sich in einer Draufsicht von links nach rechts bewegende Fahrzeug 12. 3 zeigt einen Bildstrom 102, der in zwei Ansichten aufgeteilt ist, eine nach vorne blickende Ansicht 118 und eine Draufsicht 120. Wie oben beschrieben kann mit der oder den Kameras 62 ein großes Blickfeld um das Fahrzeug 12 herum generiert werden, wie etwa mindestens 180° oder etwa 360°. Mit der oder den Kameras 62 kann auch eine Front-, Rück- oder Seitenansicht des Fahrzeugs 12 gezeigt werden. Diese Ansicht kann ähnlich nach hinten weisenden „Rückfahrkameras“ sein, die beim Parken und/oder Vermeiden von Kollisionen beim Rückwärtsfahren assistieren.
-
Wie in 3 gezeigt, kann der Bildstrom 102 in eine nach vorne weisende Ansicht 118 und eine Draufsicht 120 aufgeteilt sein, um mehrere Ansichten bereitzustellen, um den Fahrer zu unterstützen. Bei der gezeigten Ausführungsform befindet sich die nach vorne weisende Ansicht 118 auf der linken und die Draufsicht 120 auf der rechten Seite des Bildstroms 102. Die Ansichten können jedoch vertauscht werden oder eine andere Aufteilung kann gezeigt werden, wie etwa mit einer Ansicht oben und der anderen am Boden oder eine diagonale Aufteilung. Außerdem kann der Bildstrom 102 von einer einzelnen Ansicht zu einer aufgeteilten Ansicht (und wieder zurück) auf der Basis von Benutzerpräferenz oder auf der Basis von Faktoren wie etwa der Richtung des Fahrzeugs (z.B. vorwärts oder rückwärts), der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Abstand zum Ziel 108 und/oder zur Spule 40 oder anderen umschalten. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Indikator 122 zum angereicherten Strom 102 hinzugefügt, um zu zeigen, welche Kamera(s) 62 die Ansicht 118 liefern (die Frontkamera(s) 64 in diesem Fall), oder in welche Richtung die Ansicht 118 zeigt.
-
Unter Bezugnahme auf die 4A–4D werden nicht-beschränkende Beispiele geeigneter Formen für das Ziel 108 gezeigt. Diese Formen sind lediglich Beispiele, und eine beliebige Form kann verwendet werden, die durch das System 100 detektiert und erkannt werden kann. Die gezeigten Beispiele sind für ein zweidimensionales oder im Wesentlichen flaches Ziel 108, wie etwa eines, das auf einer Oberfläche vor, hinter oder neben der Sendespule 40 aufgebracht ist. In 4A und 4B ist das Ziel als ein Dreieck gezeigt. 4A zeigt ein gleichseitiges Dreieck 202, während 4B ein gleichschenkliges Dreieck 204 zeigt. Es könnten auch andere Dreiecksformen verwendet werden, wie etwa ein rechtwinkliges Dreieck oder ein Dreieck mit einem stumpfen Winkel. 4C zeigt ein Beispiel eines pfeilförmigen Ziels 206. 4D zeigt ein Beispiel eines kreuzförmigen oder „Pluszeichen“-förmigen Ziels 208. Wie oben beschrieben, kann das Ziel 108 eine oder mehrere Farben und/oder Muster besitzen, die bewirken, dass es sich für den Fahrer und/oder das Detektions- und Erkennungssystem 100 hervorhebt.
-
Während das Bildgebungs- und Objekterkennungssystem 100 bezüglich der Unterstützung eines Fahrers beim Lokalisieren einer Sendespule 40 und Positionieren der Empfangsspule 34 des Fahrzeugs 12 über der Sendespule 40 beschrieben ist, kann es bei einer beliebigen Lokalisierungs- und Positionierungsanwendung verwendet werden. Beispielsweise kann das System 100 in anderen Fahrzeuganwendungen verwendet werden, wie etwa beim Detektieren und Erkennen von Parkplätzen, drahtgebundenen EV-Ladegeräten oder anderen Gegenständen. Das System 100 kann das Aufschließen oder rückwärts Heranfahren an Gegenstände unterstützen, die gezogen werden sollen, wie etwa das Lokalisieren und Positionieren einer Fahrzeuganhängerkupplung zum Anbringen an einem Anhänger. Das System 100 kann auch für Nicht-Fahrzeuganwendungen verwendet werden.
-
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungseinrichtung, einen Controller oder Computer geliefert oder durch diese implementiert werden, die eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten können. Analog können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die durch einen Controller oder Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf nicht-beschreibbaren Ablagemedien wie etwa ROM-Einrichtungen gespeichert werden, und Informationen, die abänderbar auf beschreibbaren Ablagemedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Einrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert werden. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem in Software ausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten wie etwa applikationsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbarer Gatearrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Controllern oder anderen Hardwarekomponenten oder Einrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
-
Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen eingeschlossen werden. Die in der Patentschrift verwendeten Wörter sind Wörter der Beschreibung anstatt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen möglicherweise so beschrieben worden sind, dass sie bezüglich einer oder mehrerer gewünschter Charakteristika Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik bevorzugt werden, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein/eine oder mehrere Merkmale oder Charakteristika beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. zählen. Als solches liegen Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Charakteristika als weniger wünschenswert denn andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
