本发明涉及交通运输工具在充电站处的充电泊车过程的经过。
背景技术：
DE102008055881A1描述了一种给电动汽车自动充电的方法。在此，交通运输工具可以在任意起点起动，以便待充电的交通运输工具在自主自控驾驶的情况下到达所选择的充电泊位。
DE102011007771A1描述了一种用于将电动车对接(Andocken)在充电设备上的方法。此外电动车的定位借助标记来进行。所述标记可以通过充电设备的对接设备的初级线圈来形成，其中如果通过作为传感元件的次级线圈能够截取的功率为最大，则处于对接位置。
DE102012006836A1公开了一种用于电动车的充电装置。此外交通运输工具可以以自动方式被导入装置移入泊车位置。在充电单元与安置在泊车位置中的电动车之间存在感应或导电耦合。
根据现有技术不能得知以下构思：将在充电站处交通运输工具蓄电池的充电设计地尽可能舒适。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题是消除该缺陷。
根据本发明，该技术问题是通过根据本发明的用于在充电站处给交通运输工具蓄电池充电的方法和通过根据本发明的装置来解决的。从属权利要求限定了本发明的优选和有利的实施方式。
在本发明的范围内，提供了一种用于在充电站处给交通运输工具蓄电池充电的方法。此外根据本发明的方法包括以下步骤：
·在交通运输工具内采集用于在充电站处给蓄电池充电的指令。例如，交通运输工具驾驶员可以通过按压交通运输工具的相应装置上的按键来表明其充电愿望。
·一旦采集到指令(例如按压按键)，就在交通运输工具与充电站之间自动形成通讯连接。当例如因为交通运输工具不处于充电站的无线电射程内，所以交通运输工具与充电站之间不能形成通讯连接时，这例如通过交通运输工具内的显示来通知驾驶员。在该情况下，结束用于给蓄电池充电的方法。
·通过通讯连接将交通运输工具的第一信息发送给充电站。该第一信息例如包括蓄电池的容量和交通运输工具的交通运输工具类别。
·作为对该第一信息的答复，通过通讯连接从充电站发送充电站的第二信息。该第二信息包括关于充电站的空闲的充电泊位的信息，在所述充电泊位处可以停泊交通运输工具以便给蓄电池充电。另外，该第二信息可以包括电价及充电站的其他特点。
有利地，根据本发明的方法能够实现给交通运输工具蓄电池充电的简单引入。
关于空闲的充电泊位的信息可以通过将该信息例如呈现在交通运输工具显示上而相应地发给驾驶员。随后驾驶员可以将交通运输工具驶向指定的充电泊位。
对于根据本发明的优选实施方式，(在该驶向充电泊位的过程中)搜索充电泊位的标记。当检测到标记时，交通运输工具可以基于所述标记而自动停泊在充电泊位中。在此，一旦检测到标记，就发给驾驶员相应的信息。标记在此通常理解为标记或标识(或多个标识)，根据该标记可以确定出尽可能确切的充电泊位的充电装置的位置。该标记尤其通过交通运输工具的光学检测工具来检测。
驾驶员例如将交通运输工具驶向经分配的充电泊位，直到驾驶员被告知，充电泊位的标记已被检测到。
根据本发明的另一实施方式，可以根据标记并根据相对位置将交通运输工具行驶到第一位置中，以便由此将交通运输工具的充电装置尽可能紧密地安置在充电泊位的充电装置处，所述相对位置说明了充电泊位的充电装置相对于该标记的位置。在此，只有当持久按压分派给交通运输工具的装置的按键时，才起动交通运输工具的自动驾驶。由此，一旦不再按压该按键，该交通运输工具就停止并刹住。
所述分派给交通运输工具的装置可以是安装在交通运输工具内的装置或是驾驶员可携带的移动设备。换言之，根据本发明，为了将交通运输工具自动定位在充电泊位中，有两种可能性：
·在第一种可能性的情况下，驾驶员坐在交通运输工具中并通过持久按压交通运输工具的装置或泊车操纵助手的按键来起动其交通运输工具的自动定位。
·在第二种可能性的情况下，驾驶员下车并随后通过持久按压分派给交通运输工具的无线电钥匙或者通过持久按压其移动终端设备(移动设备)的相应的应用的(虚拟)按钮来起动其交通运输工具的自动定位。
当驾驶员在其交通运输工具的自动定位期间松开按钮或按键时，定位立即结束或停止。交通运输工具停下来，并且电子泊车制动被拉起，从而防止交通运输工具溜车。当随后重新按压按钮或按键时，自动定位要么继续进行要么结束，其中驾驶员被告知，所述自动定位过程须重新起动。
在(例如通过松开按钮或者按键)定位过程中断(或者断开)之后，尤其检验是否能够从交通运输工具的当前位置通过自动驾驶而到达第一位置(目标位置)。如果是这种情况，则当尤其重新按压按钮或按键时可以继续进行自动定位。如果与之相反地识别出不能通过自动驾驶到达第一位置(目标位置)(例如因为不再检测到标记或者因为在通向目标位置的路上存在障碍物)，则将相应的信息发给驾驶员。该信息可以要么显示在交通运输工具的显示器上(当驾驶员处于交通运输工具中时)要么经由移动设备或者通过控制交通运输工具的发光装置来显示。通过该信息，邀请驾驶员重新起动自动定位，必要时从另一位置重新起动自动定位。
当驾驶员持续按压按钮或按键时，自动驾驶交通运输工具到第一位置(目标位置)。一旦交通运输工具到达该目标位置，就经由通讯连接从交通运输工具给充电站发送相应的信息，由此通知充电站该交通运输工具已到达第一位置。
根据本发明的一种实施方式，将交通运输工具在静止状态下基于优选地相当于第一位置的起始位置(粗略位置)、仅仅通过操纵交通运输工具的转向器而沿交通运输工具横向(即，垂直于交通运输工具纵向并在交通运输工具的行驶平面内)定位到第二位置中，以便最优化交通运输工具的充电装置与充电泊位的充电装置之间的感应或电容耦合，经由该耦合，充电站给交通运输工具蓄电池充电。根据本发明，当没有车轮沿各车轮的环周方向运动时，则在此存在静止状态。
当近似于交通运输工具精细定位地沿横向使用交通运输工具转向器的时候，采用出于其他理由而已存在的装置(即，交通运输工具转向器)是有利的。由此，与当例如充电泊位的充电装置必须被移动式配置时相比，将交通运输工具相对于充电泊位的充电装置来定位是更加成本有效的。
在此静止状态被定义成，用来使交通运输工具的驱动车轮沿各驱动车轮的环周方向运动的交通运输工具驱动装置未激活，因为该驱动装置对于操纵转向器不是必需的。换言之，为转向器供应能量就足够了，而交通运输工具的车轮驱动装置可以是不活动的。转向器在此通常使交通运输工具的前轴车轮转向。当然，根据本发明还可以使交通运输工具的后轴车轮转向，正如例如后轴转向器即为这样的情况。
根据本发明的另一实施方式，可以最优化充电泊位的充电装置的初级线圈与交通运输工具的次级线圈之间的感应耦合。在此，例如通过充电站产生流动在初级线圈中的电流，该电流在次级线圈中感应出电流。确定取决于流动在次级线圈中的电流的功率，其中这样操纵交通运输工具的转向器以便提高该功率，即每时间单位传输的电荷量。在此，经由次级线圈传输的功率例如可以一方面通过测量在次级线圈中感应出的电流，另一方面通过测量降落在次级线圈上的电压来算出。
为了尽可能最佳地定位交通运输工具，可以如下进行，其中当这样调节转向角以便经由次级线圈将初级线圈的最大充电功率传输至交通运输工具时，该交通运输工具被最佳地定位。
将交通运输工具的转向器遍历性旋转(durchfahren)，而同时检测由初级线圈传输到次级线圈的功率，以根据转向器的转向角确定功率的进程。根据该进程可以一方面确定该进程内的最大功率并且另一方面确定与该最大功率关联的转向角。随后，按照所述关联的转向角调节转向器。
调节转向角以传输最大充电功率的另一可能性在于，从当前转向角触发沿一个方向操纵转向器，而同时检测并评估从初级线圈传输到次级线圈的功率。也就是说，从当前转向角向右或向左转动转向器。如果功率直接在沿该方向操纵转向器之后立即下降，则其明显为错误方向(或者转向角已经处于其最佳位置)，从而将转向器沿另一方向即向左或向右转动。当然，如果沿该方向功率并非直接在操纵转向器之后立即下降，则其为正确方向。一直沿所述方向(或沿另一方向)操纵转向器，直到功率(再次)下降。对于该变型，转向器停留在这样的转向角，该转向角与在功率取决于转向角的前述进程内的最大功率相符。
除功率以外，第二位置也可以根据效率来确定。在充电站由交通运输工具告知已到达第一位置之后，充电站开始测量效率。为了在此产生尽可能少的充电电流损失，最佳效率的确定仅用正常充电功率的一部分(例如10％)来进行。分别由充电站借助初级线圈确定的效率被转达至交通运输工具，从而交通运输工具可以在该状态下借助转向器设置第二位置，在该第二位置处效率最大。例如，最佳效率可以根据因转向盘偏转(Lenkradeinschlag)而产生的高斯曲线来确定并且交通运输工具被停放在第二位置中，在该第二位置中达到该最佳效率。
当然，也可能的是，充电站经由无线电计算出初级线圈和次级线圈彼此的位置。另外，在初级线圈中使用一个接收器，在次级线圈中使用四个发送器，其中线圈位置经由三角测量法计算出。一旦次级线圈处于初级线圈的射程中，充电站就给交通运输工具发送线圈彼此的相对位置。交通运输工具利用该信息以将交通运输工具行驶到第二位置或者目标位置。
根据本发明，根据之前确定的第二位置或充电位置来校正该相对位置，该相对位置限定了充电站的充电装置相对于标记的位置。由此，在同一充电站处的下一充电过程中可以根据标记和经校正的相对位置将交通运输工具立即带入第一位置(其在该情形下相当于充电位置)中，而不会事先将交通运输工具驾驶到根据标记和未经校正的相对位置而确定的位置中。
换言之，在确定第二位置或充电位置之后检查第二位置是否不同于第一位置。如果是这种情况，则校正该相对位置，以使经校正的相对位置符合第二位置或充电位置地限定充电站的充电装置相对于标记的位置。
将交通运输工具自动驾驶到第一位置中的步骤通常不仅根据所述标记和所述相对位置，而且根据另外的相对位置，该另外的相对位置限定了交通运输工具的充电装置关于交通运输工具(或者更准确地说关于该交通运输工具的有代表性的点，例如交通运输工具纵向中轴线的中点)的位置。当对于同一交通运输工具在不同的充电站处以相同方式校正该相对位置时，这提示另外的相对位置有错误，从而相应地改变该另外的相对位置。
换言之，如果在不同的充电站处，第二位置或充电位置是以相同方式相对于第一位置移动的，则这提示不同于该另外的相对位置的交通运输工具充电装置(例如次级线圈)的安装位置。因此，相应地改变该另外的相对位置，从而在下一次向所述充电站之一驶去时，第一位置符合第二位置，从而充电位置或最佳位置因此已经符合第一位置。
根据优选实施方式，一旦交通运输工具停放在第二位置(目标位置)中，就从交通运输工具向充电站传输消息。接下来在交通运输工具侧例如检查是否能够起动充电过程。如果能够起动充电过程，则从交通运输工具向充电站传输另一消息，以开始从充电站给交通运输工具蓄电池充电。如果交通运输工具侧识别出不能起动充电过程，则这例如在交通运输工具显示器上或者通过光学或声音信号显示给驾驶员。
在充电过程期间，用一个或多个交通运输工具传感器(例如用超声波传感器)监控交通运输工具的环境，以便检测交通运输工具或在交通运输工具周边环境中对充电过程有害的对象。如果物体低于相对于交通运输工具的预定距离，则该充电过程中断或必要时结束。作为传感器，在此可以使用例如移动报警器、热图像照相机或者用于检测磁通量密度变化的传感器。如果在交通运输工具周边环境中没有检测到对象，则给交通运输工具充电这样长时间，直到蓄电池充满，直到驾驶员结束该充电或者直到在充电期间出现错误。在所述三种情形中如下应对。
当蓄电池充满时，充电站给交通运输工具发送相应信息，该信息一方面表示蓄电池已充满，另一方面通知该充电过程已结束。
通过相应地操纵分派给交通运输工具的装置(无线电钥匙、移动设备或者交通运输工具装置)或者通过经由充电站的操纵结束充电，驾驶员可以断开该充电。当驾驶员结束在充电站处的充电时，充电站结束该充电并给交通运输工具发送充电过程已结束的信息。当驾驶员借助分派给交通运输工具的装置结束该充电时，交通运输工具给充电站发送充电过程应被结束的信息。充电站于是结束充电过程并给交通运输工具发送充电过程已结束的信息。
当在充电期间涉及充电的错误在交通运输工具中出现并被交通运输工具检测到时，交通运输工具给充电站发送已出现充电错误的信息。该充电站于是结束充电过程并给交通运输工具发送充电过程已结束的信息。此外，向驾驶员发出已出现充电错误并因此充电过程已结束的信息。这可以通过交通运输工具显示器、通过分派给交通运输工具的移动设备或者通过交通运输工具信号来进行。
在充电站已给交通运输工具发送充电过程已结束的信息之后，交通运输工具转变为这样的状态，在该状态下交通运输工具可由驾驶员非常正常地操作。
在本发明的范围内，还提供了一种用于在充电站处给交通运输工具蓄电池充电的设备。在此，该设备包括用于与充电站双向通讯的通讯装置、用于给蓄电池充电的交通运输工具充电装置和控制器。该设备被配置成，采集用于在充电站处给蓄电池充电的指令。该设备此外被配置成，借助通讯装置和控制器根据用于充电的指令在交通运输工具和充电站之间建立通讯连接，以便经由该通讯连接给充电站发送第一信息并且经由该通讯连接从充电站接收第二信息，该第二信息是作为对第一信息的答复由充电站发送的。在此，所述由通讯装置接收的第二信息包括关于充电站的空闲充电泊位的信息，在该空闲充电泊位处可以停泊交通运输工具以给其蓄电池充电。最后，该设备被配置成发出关于该空闲充电泊位的信息或者被配置成自动驾驶该交通运输工具。
根据本发明的设备的优点基本上相当于根据本发明的方法的优点，根据本发明的方法的优点在上文中已详细说明，因此这里省略重复。
根据本发明，该设备可以这样配置，以便实施每一种前述的本发明方法的实施方式。
最后，在本发明的范围内还提供一种交通运输工具，该交通运输工具包含本发明的设备。
由于本发明，尤其是就操作舒适性而言，交通运输工具蓄电池通过外部充电站的无接触充电得以改善。
本发明尤其适用于机动交通运输工具。当然，本发明并非受限于该优选应用范围，因为本发明还可用于船只、飞行器以及有轨或在轨道上运行的交通运输工具。
附图说明
接下来，参照附图根据本发明的实施方式详细阐述本发明。
图1中示意性地示出了具有根据本发明的设备的根据本发明的交通运输工具。
图2示出了用于给交通运输工具蓄电池充电的根据本发明的方法的流程。
具体实施方式
图1示意性地示出了具有根据本发明的设备20的根据本发明的交通运输工具10和充电站30。除根据本发明的设备20外，交通运输工具10还包括蓄电池5。示意性展示的充电站30除初级线圈31外还包括用于与交通运输工具10无线通讯的通讯装置32和控制装置33。设备20包括控制器1、照相机2、用于与充电站的通讯装置32无线通讯的通讯装置3、次级线圈11、交通运输工具10的转向器6和按键4。
接下来应根据示例性的充电过程描述本发明。
根据本发明的交通运输工具10靠近充电站30，以给蓄电池5感应式充电。交通运输工具10的驾驶员操纵设备20的按键4，以发出充电愿望。于是，在设备20的通讯装置3与充电站30的通讯装置32之间建立通讯连接。经由该通讯连接给交通运输工具10分配空闲充电泊位。驾驶员朝该空闲充电泊位的方向驾驶交通运输工具10，直到照相机2检测到充电泊位的标记。一旦检测到充电泊位的标记，交通运输工具10就可以被自动导航到充电泊位中的第一位置中。
通过感应式探针充电(使用例如短的充电脉冲，其例如为充电功率的10％)来确定第一位置的效率。接下来，例如通过适合的转向盘移动沿横向移动交通运输工具，其中在不同位置处进行另外的感应式探针充电，以确定各个位置的效率。在此，最佳位置、第二位置或者充电位置是这样的位置，其处达到最高效率。为了给蓄电池5充电，交通运输工具10停留在该充电位置中。
接下来，参照图2描述用于给交通运输工具10的蓄电池5充电的根据本发明的总流程。
充电设施或者充电站30在该情形下应当由停泊位组成，该停泊位包括多个具有感应式充电系统的充电泊位。每个充电泊位均具有在底部上的初级线圈31并具有用于定位的可视标识。根据所述标识(标记)，交通运输工具10可以被自动导航到各个充电泊位中。
例如，交通运输工具10的驾驶员在步骤S1中通过按压按键4表达出给交通运输工具10的蓄电池5充电的愿望。经由交通运输工具10和充电站30之间的通讯连接，自动交换重要信息并且给交通运输工具10分配空闲的充电泊位以给其蓄电池5充电。
在步骤S2中交通运输工具10的驾驶员手动驾驶至预定的充电泊位。在此，该交通运输工具寻找各个充电泊位的标记。
一旦交通运输工具10检测到充电泊位的标记，就可以在步骤S3中将交通运输工具10自动导航至分配的充电泊位。在交通运输工具10的自动导航期间，借助交通运输工具10的传感器(例如超声波传感器)寻找交通运输工具10的周边环境中的障碍物。一旦有障碍物挡住交通运输工具10向分派给它的充电泊位的驶入道路，交通运输工具10就断开自动导航，其中例如通过交通运输工具中的相应输出信息或者通过在驾驶员的移动设备上的输出信息来就此通知驾驶员。只有当障碍物不再阻挡交通运输工具10自动驶向充电泊位时，才根据驾驶员的重新操纵进一步继续进行自动导航。当检测到障碍物长时间阻挡交通运输工具10自动驾驶至分配的充电泊位时，或者当识别出另一个错误时(例如不再识别出标记，与充电站的通讯断开)，中断交通运输工具10的自动导航。再次通过交通运输工具10的相应输出信息或者通过在驾驶员的移动设备上的输出信息来通知驾驶员。在这样的情形下，将交通运输工具10手动地定位在分配的充电泊位中或者另外驾驶员通过重新手动地预定位交通运输工具10而再一次以步骤S2继续进行该过程，以便从另一地点出发再一次进行交通运输工具10的自动导航。
当交通运输工具10被成功地自动粗略定位在分配的充电泊位中时，在步骤S4中进行自动精细定位。为此，这样自动定位交通运输工具，以便在从充电站30的初级线圈31向交通运输工具10的次级线圈11传输能量期间的效率尽可能地高。
在步骤S4中的精细定位之后，在步骤S5中进行实际的充电过程，其中给交通运输工具10的蓄电池5充电。当蓄电池5被充满时，充电站30结束该充电过程并给交通运输工具10发送相应信息，以使交通运输工具10处于正常驾驶状态。在该正常驾驶状态下，驾驶员可以正常驾驶交通运输工具10。
附图标记清单
1控制器
2照相机
3通讯装置
4按键
5蓄电池
6转向器
10交通运输工具
11次级线圈
20设备
30充电站
31初级线圈
32通讯装置
33控制装置
S1-S5过程步骤