一种无线充电自动匹配方法及系统与流程

本发明涉及无线充电领域，特别涉及一种无线充电自动匹配方法及系统。

背景技术：

无线充电，是近年来兴起的一种新型充电技术，其不借助充电线材即可实现对一定空间范围内的充电。其实现的方法主要是基于无线电能传输wirelesspowertransfer，wpt)技术，利用磁谐振耦合、激光、微波等原理将电能以非接触的方式由电源端传送到用电设备端，可以实现用电设备的无线充/供电，具有安全可靠、灵活便捷、环境友好、可全天候工作等优点，因而近年来受到了广泛关注。

无线充电系统在实际应用中，为了保证充电机工作在最佳状态，保证每次充电的效率一致性，必须具备停车引导功能，能够确保车辆距离理想停车点的距离在无线充电系统定义的允许偏移范围内，如果车辆距离理想停车点的距离不在无线充电系统定义的允许偏移范围内，则会降低充电的效率，甚至无法为车辆进行有效充电。并且，

在停车引导时，需要通过安装在原边充电线圈上的发射天线发射信标进行车辆定位。因此需要发射天线和接收天线的频率保持一致才能接收到正确的信标信号。在一个停车场中存在有多个无线充电停车位时，需要每个无线充电停车位的地面设备的发射天线发射不同频率的定位信标信号，需要充电的车辆只能到对应频率的无线充电停车位进行充电，如果该无线充电停车位被其他车辆使用，则无法使用其他停车位的无线充电装置进行充电，因为其他停车位的地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位。

所以，有必要提供一种无线充电自动匹配方法，以解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

针对上述问题，本发明提供一种用于无线充电系统的引导定位自动匹配装置、系统和方法，该方法用于在接近充电位时为自动协商车载接收天线和原边充电线圈上发射定位信标天线的频率和时序，确保无线充电车载接收天线能够接收到原边充电线圈上发射定位信标天线发射的信标信号，从而实现车载定位功能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种无线充电自动匹配方法及系统，可以以解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明实施例的一个方面，提供的一种无线充电自动匹配方法，应用于无线充电自动匹配系统，所述系统包括：车载设备、地面设备、后台系统；所述后台系统安装在服务器中，通过无线网络分别与所述车载设备和所述地面设备进行连接；所述方法包括：

所述车载设备向所述后台系统发送分配无线充电设备请求消息，所述请求消息携带所述车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；

所述后台系统根据所述分配无线充电设备请求消息，协商出一个所述车载设备与所述地面设备都支持的指定频率和/或时序；

所述地面设备使用所述指定频率和/或时序发射信标信号；

所述车载设备使用所述指定频率和/或时序接收所述指定频率和/或时序发射的信标信号。

在一个可能的设计中，所述无线信号频率列表包括所述车载设备支持接收的低频率频段；所述车载设备所在的位置信息，通过至少以下之一的途径获取：gps获取的位置信息、网络定位获取的位置信息、用户选择的位置信息。

在一个可能的设计中，所述无线网络至少包括以下之一：2g、4g、5g、wifi。

在一个可能的设计中，所述后台系统根据所述分配无线充电设备请求消息，协商出一个所述车载设备与所述地面设备都支持的指定频率和/或时序；包括：

接收所述分配无线充电设备请求消息；

从所述分配无线充电设备请求消息中获取所述车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表、位置信息；

将所述车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的所述地面设备支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个所述车载设备和所述地面设备都支持的指定频率和/或时序进行通信；

发送启动指定频率发送信标请求消息给获取到的所述地面设备，所述启动指定频率发送信标请求消息携带指定频率和/或时序。

在一个可能的设计中，所述地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号；包括：

所述地面设备接收所述启动指定频率发送信标请求消息；

使用所述启动指定频率发送信标请求消息中携带的所述指定频率和/或时序发射信标信号；

返回启动指定频率发送信标应答消息给所述后台系统，所述启动指定频率发送信标应答消息携带成功标识或失败标识。

在一个可能的设计中，所述车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号之前，所述方法还包括：

所述后台系统接收所述启动指定频率发送信标应答消息；

根据所述启动指定频率发送信标应答消息中携带的成功标识，给所述车载设备发送分配无线充电设备应答消息，所述分配无线充电设备应答消息携带该指定频率和/或时序、地面设备信息；其中，所述地面设备信息至少包括以下之一信息：地面设备位置信息、地面设备型号信息。

在一个可能的设计中，所述车载设备使用所述指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号，包括：

所述车载设备接收所述分配无线充电设备应答消息；

使用所述分配充电设备应答消息中携带的所述指定无线频率和/或时序设置接收天线接收指定无线频率和/或时序的信标信号。

在一个可能的设计中，所述车载设备使用所述指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号，还包括：

将所述分配无线充电设备应答消息中携带的地面设备位置信息传送给车载设备主控模块；

所述车载设备主控模块根据所述地面设备位置信息引导车辆导航所述地面设备所在位置附近。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：

所述车载设备使用所述指定频率和/或时序接收所述地面设备发射的信标信号；

使用所述信标信号进行定位处理，获得所述车载设备的定位信息，其中，所述定位信息包括所述车载设备和地面设备之间的当前距离和所述车载设备所在的车辆坐标系相对于所述地面设备所在的地面坐标系的旋转角度。

根据本发明实施例的一个方面，提供的一种无线充电自动匹配系统，所述系统包括：车载设备、地面设备、后台系统；所述后台系统安装在服务器中，通过无线网络分别与所述车载设备和所述地面设备进行连接；其中：

所述车载设备，用于向所述后台系统发送分配无线充电设备请求消息，所述请求消息携带所述车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；

所述后台系统，用于根据所述分配无线充电设备请求消息，协商出一个所述车载设备与所述地面设备都支持的指定频率和/或时序；

所述地面设备，用于使用所述指定频率和/或时序发射信标信号；

所述车载设备，还用于使用所述指定频率和/或时序接收所述指定频率和/或时序发射的信标信号。

与相关技术相比，本发明实施例提供一种无线充电自动匹配方法及系统，包括：该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序；该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号；该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。通过本发明实施例，在车辆接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无线充电定位校准方法中车载设备相对于地面设备的旋转角度的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中地面设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中地面设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中车载设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中车载设备的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中发射天线发射信标信号的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配系统中地面设备和车载设备的中心重合的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配方法中选取若干实测点进行标点rssi的流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配方法中选取若干实测点进行标点rssi的曲线分布图；

图12为本发明实施例提供的一种无线充电自动匹配方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种无线充电自动匹配方法，应用于无线充电自动匹配系统，该系统包括：车载设备、地面设备、后台系统；该后台系统安装在服务器中，例如云服务器或本地服务器，通过无线网络分别与该车载设备和该地面设备进行连接；该方法包括：

s1，该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；

s2，该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序；

s3，该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号；

s4，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。

在本实施例中，通过该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序，该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

优选地，该后台系统通过2g/4g/5g/wifi等无线网络分别与该车载设备、地面设备进行连接。

在一个实施例中，该地面设备和该车载设备通过ntp协议进行时间同步，以了支持信标信号分时(时序)处理。

在一个实施例中，该步骤s1中，该无线信号频率列表包括所述车载设备支持接收的低频率频段，例如，该无线信号频率列表可以至少包括以下之一的频率：104khz、114khz、145khz；该当前车载设备所在的位置信息，通过至少以下之一的途径获取：gps获取的位置信息、网络定位获取的位置信息、用户选择的位置信息(例如用户可以选择停车场来选择对应的位置)。

在一个实施例中，该步骤s2中，该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序；包括：

该后台系统接收该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息；

从该分配无线充电设备请求消息中获取该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表、位置信息；

从数据库中获取该位置信息周边空闲的地面设备；包括：该地面设备支持的无线信号频率列表和/或时序列表可以手动配置到该后台系统数据库中，也可以由该地面设备主动上报给该后台系统，存储在该数据库中；该地面设备将其充电状态上报给该后台系统，该后台系统标识该地面设备的充电状态，包括：该地面设备在进行充电时，上报正在充电的状态给该后台系统，该台系统标识该地面设备正在充电，不会再分配给其他车载设备进行无线充电；该地面设备空闲或充电完成后处于空闲时，上报空闲的充电状态给该后台系统，该后台系统标识该地面设备空闲，可以分配给车载设备进行充电；

将该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备和该地面设备都支持的指定频率和/或时序进行通信；

发送启动指定频率发送信标请求消息给获取到的该地面设备，该启动指定频率发送信标请求消息携带指定频率和/或时序。

在本实施例中，该后台设备从数据库中获取该车载设备所在位置周边空闲的地面设备，将该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备和该地面设备都支持的指定频率和/或时序进行通信。这样使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，该步骤s3中，该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号；包括：

该地面设备接收该后台系统发送的该启动指定频率发送信标请求消息；

使用该启动指定频率发送信标请求消息中携带的该指定频率和/或时序发射信标信号；

返回启动指定频率发送信标应答消息给该后台系统，该启动指定频率发送信标应答消息携带成功标识或失败标识。

在本实施例中，该地面设备使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序发射信标信号，这样可以确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，在该步骤s4，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号之前，该方法还包括：

该后台系统接收该地面设备发送的该启动指定频率发送信标应答消息；

根据该启动指定频率发送信标应答消息中携带的成功标识，给该车载设备发送分配无线充电设备应答消息，该分配无线充电设备应答消息携带该指定频率和/或时序、地面设备信息。其中，该地面设备信息至少包括以下之一信息：地面设备位置信息、地面设备型号信息。

在一个实施例中，在该步骤s4中，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号，包括：

该车载设备接收该后台系统发送的该分配无线充电设备应答消息；

使用该分配充电设备应答消息中携带的该指定无线频率和/或时序设置接收天线接收指定无线频率和/或时序的信标信号；

将该分配无线充电设备应答消息中携带的地面设备位置信息传送给车载设备主控模块；

该车载设备主控模块根据该地面设备位置信息引导车辆导航该地面设备所在位置附近。

在本实施例中，该车载设备使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序来接收指定无线频率和/或时序的信标信号，可以与同样使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序的地面设备进行通信。这样使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，所述方法还包括：该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，使用该信标信号进行定位处理，获得该车载设备的定位信息，其中，该定位信息包括该车载设备和地面设备之间的当前距离和该车载设备所在的车辆坐标系相对于该地面设备所在的地面坐标系的旋转角度。其中，该旋转角度为该车载设备所在车辆坐标系相对于该地面设备所在地面坐标系的旋转角度α，该旋转角度α在(-180°～+180°)，如图2所示。

其中，获得该车载设备的车辆坐标系相对于该地面设备的地面坐标系的旋转角度α，方法如下(如图2所示)：

a、地面设备100包括4个发射天线lf1、lf2、lf3、lf4，车载设备200包括两个接收天线x1和x2，两个接收天线所在坐标分别为x1和x2，其中，坐标x1与x2与基于地面坐标系的点坐标o的相对位置在车载设备设计安装时已经确定，确定坐标x1与x2后，即可根据以上的相对位置，即可获得坐标o的相对位置，通过坐标o的相对位置，即可得到该车载设备的车辆坐标系相对于该地面设备的地面坐标系的旋转角度α及该车载设备与该地面设备之间的距离。

b、将地面设备100的4个发射天线与车载设备的接收天线x1形成三发一收的4组天线组，分别为：第1天线组(lf1，lf2，lf3，x1)、第2天线组(lf1，lf2，lf4，x1)、第3天线组(lf1，lf3，lf4，x1)、第4天线组(lf2，lf3，lf4，x1)。

c、该车载设备主控模块24接收发射天线lf1、lf2和lf3发射的3个信标信号的信号强度rssi。

d、该车载设备主控模块24根据获得的3个信标信号的信号强度rssi，调取预设的等rssi值函数曲线，获得3条等rssi值函数曲线。

e、通过三角质心算法，获得第1天线组中接收天线x1相对于发射天线lf1、lf2和lf3的基于地面坐标系的第1组x1坐标。

f、再通过类似以上步骤c、d、e，分别获得第2天线组中接收天线x1相对于发射天线lf1、lf2和lf4的基于地面坐标系的第2组x1坐标、第3天线组中接收天线x1相对于发射天线lf1、lf3和lf4的基于地面坐标系的第3组x1坐标、第4天线组中接收天线x1相对于发射天线lf2、lf3和lf4的基于地面坐标系的第4组x1坐标。

g、至此，共获取得到了4组x1坐标。将得到的4组x1坐标根据预设坐标算法得到x1最接近于地面坐标系的实际坐标，得到x1基于地面坐标系的实际坐标。其中，预设坐标算法包括均值算法。

h、再通过类似以上获取x1最接近于地面坐标系的实际坐标的步骤b、c、d、e、f、g、h的方法，获取x2最接近于地面坐标系的实际坐标，得到x2基于地面坐标系的实际坐标。

i、根据获得的x1坐标和x2坐标，以及x1坐标与x2坐标与点o坐标的相对位置，获得基于地面坐标系的点o坐标和车辆坐标系相对于地面坐标系的旋转角度α，该旋转角度α在(-180°～+180°)。该点o坐标就是该车载设备的精准定位点。通过坐标o的相对位置，即可得到该车载设备的车辆坐标系相对于该地面设备的地面坐标系的旋转角度α及该车载设备与该地面设备之间的距离。

其中，该三角质心算法如下：

该车载设备主控模块24根据获得的3个信标信号的信号强度rssi，调取预设的等rssi值函数曲线，获得3条等rssi值函数曲线，其中，该等rssi值函数曲线是一条圆形或椭圆形曲线。

在这3条圆形或椭圆形曲线中，选取最接近的3个点，这3个点构成一个三角形，选取该三角形的中心点坐标作为该x1的坐标，即可得到第1天线组中接收天线x1相对于发射天线lf1、lf2和lf3的基于地面坐标系的第1组x1坐标。

可选地，所述方法还包括：该车载设备可以向该后台系统提前预约一个地面设备进行充电，如果预约成功后，该后台系统在约定时间内不会分配给其他车载设备进行充电。

本发明提供一种无线充电自动匹配方法，包括：该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序；该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号；该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。通过本发明实施例，在车辆接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

在一个实施例中，如图3所示，本发明提供一种无线充电自动匹配系统，该系统包括：车载设备200、地面设备100、后台系统300；该后台系统300安装在服务器中，例如云服务器或本地服务器，通过无线网络分别与该车载设备200和该地面设备100进行连接；其中：

该车载设备200，用于向该后台系统300发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备200所在的位置信息；

该后台系统300，用于根据该车载设备200发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备200与该地面设备100都支持的指定频率和/或时序；

该地面设备100，用于使用该指定频率和/或时序发射信标信号；

该车载设备200，还用于使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。

在本实施例中，通过该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该后台系统根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序，该地面设备使用该指定频率和/或时序发射信标信号，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

可选地，该后台系统通过2g/4g/5g/wifi等无线网络分别与该车载设备、地面设备进行连接。

在一个实施例中，该无线信号频率列表包括所述车载设备支持接收的低频率频段，例如，该无线信号频率列表至少包括以下之一的频率：104khz、114khz、145khz；该当前车载设备所在的位置信息，通过至少以下之一的途径获取：gps获取的位置信息、网络定位获取的位置信息、用户选择的位置信息(例如用户可以选择停车场来选择对应的位置)。

在一个实施例中，该后台系统300，用于根据该车载设备200发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备200与该地面设备100都支持的指定频率和/或时序；具体包括：

该后台系统300接收该车载设备200发送的分配无线充电设备请求消息；

从该分配无线充电设备请求消息中获取该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表、位置信息；

从数据库中获取该位置信息周边空闲的地面设备100；包括：该地面设备支持的无线信号频率列表和/或时序列表可以手动配置到该后台系统数据库中，也可以由该地面设备主动上报给该后台系统，存储在该数据库中；该地面设备将其充电状态上报给该后台系统，该后台系统标识该地面设备的充电状态，包括：该地面设备在进行充电时，上报正在充电的状态给该后台系统，该台系统标识该地面设备正在充电，不会再分配给其他车载设备进行无线充电；该地面设备空闲或充电完成后处于空闲时，上报空闲的充电状态给该后台系统，该后台系统标识该地面设备空闲，可以分配给车载设备进行充电；

将该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备100支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备200和该地面设备100都支持的指定频率和/或时序进行通信；

发送启动指定频率发送信标请求消息给获取到的该地面设备100，该启动指定频率发送信标请求消息携带指定频率和/或时序。

在本实施例中，该后台设备从数据库中获取该车载设备所在位置周边空闲的地面设备，将该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备和该地面设备都支持的指定频率和/或时序进行通信。这样使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，该地面设备100用于使用该指定频率和/或时序发射信标信号；具体包括：

该地面设备100接收该后台系统300发送的该启动指定频率发送信标请求消息；

使用该启动指定频率发送信标请求消息中携带的该指定频率和/或时序发射信标信号；

返回启动指定频率发送信标应答消息给该后台系统300，该启动指定频率发送信标应答消息携带成功标识或失败标识。

在本实施例中，该地面设备使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序发射信标信号，这样可以确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，该车载设备200使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号之前，该后台系统300还用于：

该后台系统300接收该地面设备100发送的该启动指定频率发送信标应答消息；

根据该启动指定频率发送信标应答消息中携带的成功标识，给该车载设备100发送分配无线充电设备应答消息，该分配无线充电设备应答消息携带该指定频率和/或时序、地面设备信息。其中，该地面设备信息至少包括以下之一信息：地面设备位置信息、地面设备型号信息。

在一个实施例中，该车载设备200还用于使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号，具体包括：

该车载设备200接收该后台系统300发送的该分配无线充电设备应答消息；

使用该分配充电设备应答消息中携带的该指定无线频率和/或时序设置接收天线接收指定无线频率和/或时序的信标信号；

将该分配无线充电设备应答消息中携带的地面设备位置信息传送给车载设备主控模块；

该车载设备主控模块根据该地面设备位置信息引导车辆导航该地面设备所在位置附近。

可选地，该后台系统300也可以部署在地面设备100中，该车载设备200通过本地网络(如wifi、蓝牙等)接入该地面设备100，，调取预设的等rssi值函数曲线，从而实现和后台系统300的交互。

可选地，该后台系统300为计算机软件和硬件组成，也可以是云服务器。

在本实施例中，该车载设备使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序来接收指定无线频率和/或时序的信标信号，可以与同样使用该后台系统协商一致的该指定频率和/或时序的地面设备进行通信。这样使得车辆在接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。

在一个实施例中，该车载设备200还用于：使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，使用该信标信号进行定位处理，获得该车载设备的定位信息，其中，该定位信息包括该车载设备和地面设备之间的当前距离和该车载设备所在的车辆坐标系相对于该地面设备所在的地面坐标系的旋转角度。

本发明提供一种无线充电自动匹配系统，包括：车载设备、地面设备、后台系统；该后台系统安装在服务器中，例如云服务器或本地服务器，通过无线网络分别与该车载设备和该地面设备进行连接；其中：该车载设备用于向该后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；该后台系统用于根据该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备与该地面设备都支持的指定频率和/或时序；该地面设备用于使用该指定频率和/或时序发射信标信号；该车载设备还用于使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号。通过本发明实施例，在车辆接近无线充电停车位时，可以自动协商车载设备的接收天线和地面设备的发射天线发射信标信号的频率和时序，确保无线充电车载设备的接收天线能够接收到地面设备发射天线发射的用于引导定位的信标信号，从而实现车载设备的引导定位功能。解决无线充电时地面设备发射天线发送的信标信号的频率和车载设备的接收天线的频率不匹配，导致无法接收到对应的信标信号从而无法进行引导定位的问题。

需要说明的是，上述系统实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在所述系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。

以下结合更为具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

在一个实施例中，请参考图3至图11。本发明提供一种无线充电自动匹配系统，该系统包括：地面设备100、车载设备200和后台系统300；该后台系统300安装本地服务器，通过无线网络分别与该车载设备200和该地面设备100进行连接；其中：

该车载设备200安装在车上，包括：副边充电线圈21、2个接收天线22、接收天线控制模块23、车载设备主控模块24、车载侧电源25；其中：

该接收天线22安装在该接收天线控制模块23中，接收该发射天线12发射的信标信号，传送给该接收天线控制模块23。

该接收天线控制模块23安装在该副边充电线圈21中，接收该接收天线22传送的该信标信号并测得该信标信号的信号强度rssi。

该车载侧电源25，与该接收天线控制模块23连接，用于为该接收天线控制模块23提供电源。

该车载设备主控模块24，与该接收天线控制模块23和该后台系统300进行通信连接，通讯交互相关信息；包括：

该车载设备主控模块24向该后台系统300发送分配无线充电设备请求消息，该请求消息携带该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备200所在的位置信息。其中，该无线信号频率列表包括所述车载设备支持接收的低频率频段，例如，该无线信号频率列表至少包括以下之一的频率：104khz、114khz、145khz；该当前车载设备所在的位置信息，通过至少以下之一的途径获取：gps获取的位置信息、网络定位获取的位置信息、用户选择的位置信息(例如用户可以选择停车场来选择对应的位置)。

该后台系统300，用于根据该车载设备200的该车载设备主控模块24发送的分配无线充电设备请求消息，协商出一个该车载设备200与该地面设备100都支持的指定频率和/或时序；包括：

该后台系统300接收该车载设备主控模块24发送的分配无线充电设备请求消息；

从该分配无线充电设备请求消息中获取该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表、位置信息；

从数据库中获取该位置信息周边空闲的地面设备100；

将该车载设备200支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备100支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备200和该地面设备100都支持的指定频率和/或时序进行通信；

发送启动指定频率发送信标请求消息给获取到的该地面设备100，该启动指定频率发送信标请求消息携带指定频率和/或时序。

该地面设备100安装在充电停车位上，包括：原边充电线圈11、4个发射天线12、发射天线控制模块13、地面设备主控模块14、地面侧电源15；其中：

该发射天线12可感应的最大距离是6m，固定安装在该原边充电线圈11，该发射天线控制模块13通过线束与4个发射天线12连接，同时驱动4个发射天线12发射信标信号，即4个发射天线12在该发射天线控制模块13的驱动下发射信标信号。

该地面设备主控模块14，与该发射天线控制模块13和该后台系统300进行通信连接，通讯交互相关信息。

该地面侧电源15，与该发射天线控制模块13连接，用于为该发射天线控制模块13提供电源。

该地面设备100用于使用该指定频率和/或时序发射信标信号；具体包括：

该地面设备主控模块14接收该后台系统300发送的该启动指定频率发送信标请求消息；

该发射天线12使用该启动指定频率发送信标请求消息中携带的该指定频率和/或时序发射信标信号；如图8所示。具体包括：

该4个发射天线12在该发射天线控制模块13的驱动下使用该启动指定频率发送信标请求消息中携带的该指定频率和/或时序发射信标信号，包括：

4个发射天线12在该发射天线控制模块13的驱动下每隔50-100ms发射一组信标信号，该组信标信号包括一个唤醒配对码和4个发射天线轮流连续发射的4个脉冲信号；其中，该唤醒配对码用于标记一组配对的地面设备的发射天线和对应的车载设备的接收天线；4个发射天线轮流连续发射的4个脉冲信号，用于供车载设备端接收并测量信标信号的信号强度rssi。

该地面设备主控模块14返回启动指定频率发送信标应答消息给该后台系统300，该启动指定频率发送信标应答消息携带成功标识或失败标识。

该后台系统300还用于：

该后台系统300接收该地面设备主控模块14发送的该启动指定频率发送信标应答消息；

根据该启动指定频率发送信标应答消息中携带的成功标识，给该车载设备100发送分配无线充电设备应答消息，该分配无线充电设备应答消息携带该指定频率和/或时序、地面设备信息。其中，该地面设备信息至少包括以下之一信息：地面设备位置信息、地面设备型号信息。

该车载设备200还用于使用该指定频率和/或时序接收该指定频率和/或时序发射的信标信号，具体包括：

该车载设备主控模块24接收该后台系统300发送的该分配无线充电设备应答消息；

该接收天线22使用该分配充电设备应答消息中携带的该指定无线频率和/或时序接收指定无线频率和/或时序的信标信号；

将该分配无线充电设备应答消息中携带的地面设备位置信息传送给车载设备主控模块24；

该车载设备主控模块24根据该地面设备位置信息引导车辆导航该地面设备所在位置附近。

该车载设备200还用于：该接收天线22使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，使用该信标信号进行定位处理，获得该车载设备的定位信息，其中，该定位信息包括该车载设备和地面设备之间的当前距离和该车载设备所在的车辆坐标系相对于该地面设备所在的地面坐标系的旋转角度α。

其中，该车载设备200的该接收天线22使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，使用该信标信号进行定位处理，获得该车载设备的定位信息，其过程具体包括：

该接收天线22使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，并将该信标信号传送给该接收天线控制模块23；

该接收天线控制模块23接收该信标信号并测得该信标信号的信号强度；包括：

该接收天线控制模块23接收该信标信号并测得该信标信号的信号强度，并将该信标信号的信号强度传送给该车载设备200的车载设备主控模块24。

该车载设备主控模块24从后台系统300获取到对应地面设备标识信息；

该车载设备主控模块24通过温度检测装置获取当前无线充电环境温度；

该车载设备主控模块24通过车载电脑获取到当前车型的离地高度；

该接收天线22接收该发射天线12发射的信标信号，传送给该接收天线控制模块23；

该接收天线控制模块23接收该信标信号，并测得该信标信号的信号强度rssi；

该车载设备主控模块24上报获取等rssi值函数曲线请求消息给该后台系统300；其中，该请求消息携带有包括rssi、环境温度、车型离地高度和地面设备标识信息。

该后台系统300根据该车载设备主控模块24上报的等rssi值函数曲线请求消息中的rssi和地面设备标识信息，获取相应的等rssi值函数曲线；

将获取到的相应的等rssi值函数曲线返回给该车载设备200的该车载设备主控模块24。

该车载设备主控模块24根据从该后台系统300返回的等rssi值函数曲线，获取该车载设备200的定位信息，其中，该定位信息包括该车载设备200和地面设备100之间的当前距离和该车载设备200所在的车辆坐标系相对于该地面设备100所在的地面坐标系的旋转角度α。

该车载设备200重复以上上报获取等rssi值函数曲线请求消息以获取定位信息的过程，逐步修正该车载设备200的精准定位，直至该旋转角度α为零或接近于零及该车载设备与该地面设备之间的距离为零或接近于零，引导该车载设备200与该地面设备100的中心点重合定位，达到理想对齐状态。

其中，如图9所示，该理想对齐状态为：车载设备200和地面设备100的中心点完全重合。将地面设备100的所在充电车位分成x轴和y轴，形成地面坐标系，其中，车辆前后方向(行驶方向)为x轴，车辆左右方向(垂直行驶方向)为y轴。上述完全重合是车载设备200与地面设备100的中心点重合。

其中，预设的等rssi值函数曲线由该地面设备100的该地面设备主控模块14根据该信标信号的信号强度获得，其获得的具体过程包括：

地面设备100安装后，以发射天线为基准，以预设旋转角度为0度、45度、90度取31个实测点进行标定；如图10和图11所示，横坐标x代表0～6m的距离，纵坐标y代表信标信号的信号强度rssi；

选取31个实测点，在每个实测点，分别以不同车型离地高度(例如：轿车离地高度一般为110毫米到130毫米之间、suv离地高度200毫米到250毫米、客车离地高度250毫米到350毫米)和不同充电环境温度(例如-30℃～-10℃、-10℃～10℃、10℃～30℃、30℃～50℃)，以预设旋转角度为0度、45度、90度分别检测标定在该实测点的rssi数据，获得预设旋转角度0度、45度、90度的3组rssi标定数据，将获得的3组rssi标定数据合成3条基础函数曲线，如下式所示，得到该发射天线可感应最大距离6m内的31个实测点与rssi之间的对应关系：

f(x)＝ax^6+bx^5+cx^4+dx^3+ex^2+fx+g

其中，三组(a，b，c，d，e，f，g)常数对应3条基础函数曲线。

其中，该(a，b，c，d，e，f，g)常数可以通过安装地面设备100的现场测试得到。在现场实际测试31个实测点的rssi值，然后使用软件绘出相应曲线得到对应的常数。

基于获得的3组标定数据，按照指数函数分布，计算得出1～44度、46～89度共88条延生函数曲线，得到xy平面内预设旋转角度范围内(0°～+90°)每个实测点与rssi之间的对应关系；其中，该88条延生函数曲线通过软件模拟得到，即在每个度数和无线天线磁场边缘做标记然后通过软件计算得到。

将上述获得的3条基础函数曲线及88条延生函数曲线，转换得到在旋转角度(-180°～+180°)范围内的预设等rssi值函数曲线，从而得到在旋转角度范围内(-180°～+180°)的每个实测点与rssi之间的对应关系。该等rssi值函数曲线表示在相同的rssi值情况下，不同实测点在旋转角度(-180°～+180°)范围内对应的不同距离，从而形成一个椭圆形曲线或不规则曲线。其中，该等rssi值函数曲线包括了实测点距离信息、旋转角度信息、车型离地高度信息、充电环境温度信息，以及对应的rssi信息，反应了当前车辆(车型确定后，车型的离地高度也相应确定)在充电时环境温度、车辆当前位置(即车载设备)离地面设备中心点的距离、该车载设备所在车辆坐标系相对于该地面设备所在地面坐标系的旋转角度α，以及当前车辆在该实测点所在位置的rssi值的定位信息。此时，如果测得当前车辆的车载设备的当前rssi信息，就可根据当前rssi信息，获取与该当前rssi信息相对应的等rssi值函数曲线，得到与该rssi信息对应定位信息。

经过以上处理后，该地面设备可以获得31个实测点根据不同车型离地高度(轿车离地高度一般为110毫米到130毫米之间、suv离地高度200毫米到250毫米、客车离地高度250毫米到350毫米)和不同充电环境温度(-40℃～85℃)在旋转角度(-180°～+180°)范围内的rssi标定数据，并根据这些rssi标定数据合成等rssi值函数曲线，得到该发射天线可感应最大距离6m内的在旋转角度(-180°～+180°)范围内31个实测点与rssi之间的对应关系。

该后台系统300存储该地面设备100获得的该等rssi值函数曲线及其对应的该地面设备标识信息，其中，该标识信息包括地面设备的sn编号。

在一个实施例中，如图12所示。本发明提供一种无线充电自动匹配方法，应用于无线充电自动匹配系统，该系统包括：车载设备、地面设备、后台系统；该后台系统安装在服务器中，例如云服务器或本地服务器，通过无线网络分别与该车载设备和该地面设备进行连接；该方法包括：

s401，需要进行无线充电时，该车载设备向后台系统发送分配无线充电设备请求消息，该无线充电设备请求消息携带该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，当前车载设备所在的位置信息；其中，该无线信号频率列表包括所述车载设备支持接收的低频率频段，例如，该无线信号频率列表至少包括以下之一的频率：104khz、114khz、145khz；该当前车载设备所在的位置信息，通过至少以下之一的途径获取：gps获取的位置信息、网络定位获取的位置信息、用户选择的位置信息。

s402，该后台系统接收该车载设备发送的分配无线充电设备请求消息；从该分配无线充电设备请求消息中获取该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表、位置信息；

s403，从数据库中获取该位置信息周边空闲的地面设备；

s404，将该车载设备支持接收的无线信号频率列表和/或时序列表，与获取到的该地面设备支持发射的无线信号频率列表和/或时序列表进行匹配，协商出一个该车载设备和该地面设备都支持的指定频率和/或时序进行通信；

s405，发送启动指定频率发送信标请求消息给获取到的该地面设备，该启动指定频率发送信标请求消息携带指定频率和/或时序。

s406，该地面设备接收该后台系统发送的该启动指定频率发送信标请求消息；

s407，使用该启动指定频率发送信标请求消息中携带的该指定频率和/或时序发射信标信号；

s408，返回启动指定频率发送信标应答消息给该后台系统，该启动指定频率发送信标应答消息携带成功标识或失败标识。

s409，该后台系统接收该地面设备发送的该启动指定频率发送信标应答消息；

s410，根据该启动指定频率发送信标应答消息中携带的成功标识，给该车载设备发送分配无线充电设备应答消息，该分配无线充电设备应答消息携带该指定频率和/或时序、地面设备信息。其中，该地面设备信息至少包括以下之一信息：地面设备位置信(例如：-2楼d区62停车位)息、地面设备型号信息。

s411，该车载设备接收该后台系统发送的该分配无线充电设备应答消息；

s412，使用该分配充电设备应答消息中携带的该指定无线频率和/或时序设置接收天线接收指定无线频率和/或时序的信标信号；

s413，将该分配无线充电设备应答消息中携带的地面设备位置信息传送给车载设备主控模块；

s414，该车载设备主控模块根据该地面设备位置信息引导车辆导航该地面设备所在位置附近。

s415，该车载设备使用该指定频率和/或时序接收该地面设备发射的信标信号，使用该信标信号进行定位处理，获得该车载设备的定位信息，其中，该定位信息包括该车载设备和地面设备之间的当前距离和该车载设备所在的车辆坐标系相对于该地面设备所在的地面坐标系的旋转角度α，其中，该旋转角度α范围在(-180°～+180°)。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干个指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。