用于确定相对位置和/或定向的系统和控制单元的制作方法_3

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单元的标记和/或分配有信标发送器的初级单元的操作准备情况。
[0066]在该情况下,第一定位信号不是初级和次级单元之间的通信链路的信号。尤其地,不需要在初级和次级单元之间建立通信链路,因为信标发送器反复地发送相应信号。
[0067]初级侧信标发送器的操作可通过初级单元、例如初级侧控制单元来控制。初级侧信标发送器和上述控制单元例如可通过通信链路、例如线缆或无线通信链路来连接。
[0068]这有益地降低了确定相对位置和/或定向所需要的功耗。另外,不需要建立通信链路,从而简化了所描述的方法。
[0069]该系统还可包括分别发送定位信号的多个(例如三个、四个或更多个)初级侧信标发送器。于是,相对位置和/或定向可基于这些定位信号中的每个的信号特征来确定,例如基于每个定位信号的接收信号强度和/或飞行时间来确定。例如,可通过三角测量或三边测量方法来确定相对位置和/或定向。
[0070]在一个替代性实施例中,至少一个其他定位信号通过至少一个初级侧信标发送器来发送。在该情况下,初级单元可包括第一初级侧发送器和至少一个初级侧信标发送器,优选多于一个(例如两个、三个或更多个)信标发送器。在该情况下,用于发送第一定位信号的初级侧发送器可例如是用于建立通信链路的初级侧收发器的一部分。尤其地,第一初级侧发送器不同于初级侧信标发送器。所述其他定位信号也可通过次级侧接收器单元来接收。
[0071]—个或多个初级侧信标发送器可以以预定地理或几何布置关系相对于初级绕组结构(即在初级侧坐标系统内)布置。关于相对于初级绕组结构的布置关系的信息可被发送至次级单元,例如由第一定位信号或者一个或多个其他定位信号编码。
[0072]具有第一初级侧发送器和一个或多个初级侧信标发送器使得能够有益地通过两个独立的确定程序来确定相对位置和/或定向。这些确定程序可同时地或顺序地实施。
[0073]在另一实施例中,关于所述至少一个初级侧信标发送器(例如在初级侧坐标系统中或参考坐标系统中)的位置和/或定向的信息被发送至次级单元,例如次级侧控制单元。所述信息可例如由第一定位信号或由通过信标发送器发送的信号进行编码。这有益地实现了基于由信标发送器发送的信号的所述至少一个信号特征来确定初级绕组结构在次级侧上的位置和/或定向,例如通过三角测量或三边测量来确定。
[0074]在另一实施例中,用于初级侧信标发送器的操作能量通过由初级绕组结构产生的电磁场来提供。在该情况下,初级侧信标发送器可包括至少一个用于接收电磁场的器件,例如接收绕组结构、尤其是接收线圈。接收器件可例如布置和/或设计成:使得由初级绕组结构产生的电磁场的杂散磁场被接收器件接收。因此,能量可通过到次级单元的感应电能传输并在该感应电能传输期间被传送至信标发送器。被传送的能量可例如存储在信标发送器的能量储存元件(例如电池、蓄电池或电容器)中。
[0075]这有益地实现了信标发送器的能量收获,从而进而为信标发送器的操作提供了简单且自给自足的能量供送。
[0076]在另一实施例中,初级侧信标发送器包括至少一个照明器件,其中,照明器件在相对位置处于相对位置的照明辅助范围内的情况下启动。
[0077]照明器件可例如由LED灯或成排列的LED灯来提供。照明器件可以以不同模式来操作。尤其地,照明器件可产生具有不同颜色或光谱部分的光线。另外,照明器件可被操作,以使得光线以恒定的或变化的强度来产生。
[0078]相对位置的照明辅助范围例如可包括10m_15m的相对位置(例如对于欧几里得距离)。还可使照明辅助范围被限定为轴线所特定的,其中,照明辅助范围被分配给初级侧或次级侧坐标系统的每个轴线。
[0079]可将照明辅助范围分成相对位置的至少两个子范围,其中,不同的操作模式被分配给不同的子范围。例如,如果相对位置处于第一子范围内,照明器件就可以以闪烁灯操作模式操作,而如果相对位置处于第二子范围内,照明器件就可以以稳定灯操作模式操作,其中,第二子范围内的相对位置小于第一子范围内的相对位置。
[0080]尤其地,如果初级和次级绕组结构之间的未对准状态被提供,照明器件就可以以第一操作模式、例如闪烁灯操作模式操作。如果对准状态被提供,照明器件就可以以另一操作模式、例如稳定灯操作模式操作。
[0081]如果进行感应电能传输,照明器件就还可以以充电操作模式操作。
[0082]当然,初级侧信标发送器可包括多个照明器件,其中,每个照明器件均根据操作模式中的一个来提供照明。
[0083]这有益地在对准过程期间为驾驶员提供了视觉支持。
[0084]在另一实施例中,相对位置和/或定向基于由第一初级侧发送器发送的第一定位信号在相对位置的第一范围中(例如在相对位置处于第一范围内的情况下)确定。这可被称为粗略位置确定。另外,相对位置和/或定向可基于由所述至少一个初级侧信标发送器发送的所述至少一个其他定位信号在相对位置的其他范围内(例如在相对位置处于其他范围内的情况下)确定。这可被称为精细确定。
[0085]相对位置的第一范围例如可包括10m_15m的相对位置(例如对于欧几里得距离)。还可使第一范围被限定为轴线所特定的,其中,第一范围被分配给初级侧或次级侧坐标系统的每个轴线。相对位置的第二范围可包括与第一范围的最小相对位置相比更小的范围。尤其地,第二范围可包括2m-3m的相对位置(例如对于欧几里得距离)。也可使第二范围被限定为轴线所特定的,其中,第二范围被分配给初级侧或次级侧坐标系统的每个轴线。
[0086]可使相对位置的第一范围对应于位置的照明辅助范围和/或位置的启动范围。替代性地,可使相对位置的第二范围对应于位置的照明辅助范围和/或位置的启动范围。
[0087]这有益地实现了次级绕组结构与初级绕组结构的快速且精确的对准,其中,对准过程基于相对位置和/或定向来确定,所述相对位置和/或定向基于由第一初级侧发送器发送的第一定位信号在一范围内来确定,由初级侧信标发送器发送的信号在该范围内尚不可用。然而,在更近的范围内,相对位置和/或定向的更精确的确定被提供,因为相对位置和/或定向可基于由所述至少一个初级侧信标发送器发送的定位信号来确定。这些信号通常仅在围绕初级单元的较小范围内才可获得。
[0088]替代性地,可使用至少一个次级侧位置确定器件来确定次级绕组结构的位置和/或定向。位置和/或定向例如可在全球参考坐标系统中确定。优选地,位置和/或定向可使用次级侧控制单元的GNSS-传感器来确定。如上所述,GNSS-传感器使得能够确定次级侧控制单元的位置和/或定向,其中,次级侧控制单元在次级侧坐标系统中的位置和/或定向可以是已知的。
[0089]另外,关于次级绕组结构的位置和/或定向的信息可被播送。替代性地或附加地,关于次级绕组结构的位置和/或定向的信息可经由建立的通信链路发送至初级单元。这例如可定期地进行。播送或发送例如可使用次级侧发送器或收发器来实施。
[0090]播送的或发送的信息可通过初级单元接收,例如通过初级侧接收器或收发器接收。
[0091]另外,初级单元、尤其是初级侧控制单元可确定次级绕组结构与所述初级单元的初级绕组结构之间的相对位置和/或定向。初级绕组结构的位置和/或定向可以是已知的且可供用于初级单元。换言之,次级绕组结构与初级绕组结构之间的相对位置和/或定向通过初级单元根据关于次级绕组结构的位置和/或定向的信息来确定,其中,该信息通过次级单元发送。
[0092]于是,相对位置和/或定向可根据本公开所描述的实施例中的一个来使用。
[0093]例如,可将关于相对位置和/或定向的信息从初级单元例如经由建立的通信链路发送至包括次级绕组结构的次级单元。基于发送信息,在相对位置处于相对位置的启动范围的情况下可产生启动信号,和/或在相对位置不处于相对位置的启动范围的情况下可产生停用信号。另外,至少一个外来物体检测系统的操作和/或次级单元的可移动部分的移动根据启动信号或停用信号来控制。另外,发送信息可被提供给车辆的驾驶员或乘客,例如经由人机接口(HMI)来提供。另外,发送信息可被提供给车辆的驾驶辅助系统,其中,驾驶辅助系统可为驾驶员提供转向或方向建议,从而提供对准状态。这些建议可经由上述人机接口例如光学地或声学地提供给驾驶员。也可使用预测滤波器(例如卡尔曼滤波器),以便确定未来的相对位置和/或定向并产生转向或方向建议。
[0094]然而,也可在初级侧上(例如使用初级单元)产生上述信号,并将所述信号例如经由建立的通信链路发送至次级单元。还可产生用于人机接口和/或用于车辆的驾驶辅助系统的控制信号、和/或确定未来的相对位置和/或定向、以及在初级侧上(例如使用初级单元)产生转向或方向建议信号,并将所述信号(例如经由建立的通信链路)发送至次级单元。如果所使用的初级单元具有不同的构型和设备,例如不同数量的初级侧信标发送器,这种实施方式就是尤其有益的。
[0095]用于实施这种方法的系统可包括至少一个次级侧位置确定器件和至少一个初级单元。另外,该系统可包括至少一个初级侧发送器和一个次级侧接收器。
[0096]这种系统和方法可提供独立的实用新型。尤其地,描述了一种方法和一种用于实施用来确定感应电能传输系统的初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位置和/或定向的方法的系统,其中,至少一个次级侧位置确定器件确定次级绕组结构的位置和/或定向。另外,关于次级绕组结构的位置和/或定向的位置信息可被播送和/或发送至初级单元。另外,初级单元可确定次级绕组结构与所述初级单元的初级绕组结构之间的相对位置和/或定向。
[0097]提出了一种用于确定感应电能传输系统的初级绕组结构与次级绕组结构之间的相对位置和/或定向的系统。该系统有益地能够实施根据本实用新型所述的实施例中的一个的方法。
[0098]该系统包括至少一个次级单元、尤其是具有次级侧控制单元的至少一个次级单元。另外,该系统包括用于发送第一定位信号的至少一个第一初级侧发送器和用于接收第一定位信号的至少一个次级侧接收器。
[0099]根据本实用新型,相对位置和/或定向能够通过次级单元、尤其是通过次级侧控制单元根据接收信号的至少一个信号特征和/或根据由第一定位信号编码的至少一个信息来确定。相对位置可确定为初级侧和次级侧坐标系统之间的距离。并且,相对位置可确定为沿着初级侧或次级侧坐标系统的每个轴线的距离、或者坐标系统之间的欧几里得距离。次级侧接收器可以是次级侧控制单元的一部分。
[0100]这有益地提供了用于以可靠、精确且快速的方
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