引导系统和方法_2

文档序号:9203685阅读:来源:国知局
陈述的各个方面、实施方式、示例和替代方案可以独立地或以任何组合实施。除非这些特征是不相容的,否则参照一个实施方式描述的特征适用于所有的实施方式。
[0044]为了避免疑义,应当理解,相对于本发明的一个方面所描述的特征可以独自地或与一个或多个其它特征适当组合地包括在本发明的任何其它方面中。
【附图说明】
[0045]现在将仅以示例的方式参照附图来描述本发明的一个或更多个实施方式,在附图中:
[0046]图1是从一侧观察的根据本发明的实施方式的车辆的示意图示,其中,该车辆借助于充电线缆耦接至车辆前方的充电站;
[0047]图2是图1中的车辆处于相对于充电站的两个不同位置处的示意性平面图;
[0048]图3是图1中的车辆在图1所示的位置处的示意性平面图;
[0049]图4是示出图1的车辆在车辆一侧通过左前车轮耦接至充电站的示意性平面图,其中,线缆沿着车辆的外周边界绕过占用区域外部的车辆的前方;以及
[0050]图5是图1中的车辆在图4所示的位置处的示意性平面图,其中,车辆在车辆的一侧处通过左前车轮耦接至充电站,线缆沿着车辆的外周边界绕过车辆的前方。
【具体实施方式】
[0051]图1示出了根据本发明的实施方式的车辆120。车辆120被示出为停放成与位于车辆120的前面的充电站110相邻。车辆120具有两个后轮121R和两个可转向的前轮121F。
[0052]在图1的实施方式中,车辆120具有位于车辆120的右手侧、在右后车轮121R上方的充电插座122。充电插座122被示出为连接至附接到充电线缆130的一端的插头132P。
[0053]车辆120具有可以为计算部件或计算装置形式的引导系统控制器123,引导系统控制器123可操作成向车辆120的使用者提供关于车辆120是否处于足够靠近充电站110的位置以使得充电线缆130能够在车辆120与充电站110之间建立充电连接的指示。
[0054]控制器123被布置成从安装至车辆120的车顶的天线模块123A接收无线电信号。控制器123被配置成基于从天线模块123A接收到的信号来确定车辆120相对于充电站110的方位。应当理解,可以使用多种不同的已知无线电导航技术来确定车辆120相对于充电站110的方位。在本实施方式中,通过术语方位表示车辆120的纵向轴线L(图2)与从车辆120到充电站110的假想线之间的角度。
[0055]控制器123还被布置成接收与车辆速度、车辆轨迹以及车辆120是前向移动还是后向移动相对应的数据。
[0056]该数据由控制器123从控制器区域网络(CAN)总线125B读取。CAN总线125B使得连接至其的控制器能够彼此共享数据。在目前的情况下,引导系统控制器123接收与由动力总成控制器125P在CAN总线125B上发布的选定的齿轮和车辆速度相对应的数据。根据选定的齿轮,控制器123可以确定车辆120正在前向移动还是后向移动。控制器123还接收指示由转向控制器125S在CAN总线125B上发布的可转向车轮角度的数据。
[0057]图2示出了引导系统控制器123用以确定车辆120与充电站110的相对位置的方法。当车辆120行驶到充电站110时,在位置LI处,车辆天线模块123A接收由充电站天线IlOA发送的无线电信号并且确定车辆纵向轴线L与从车辆120到充电站110的长度为Rl的假想线之间的角度Θ1的值。引导控制器123监测车辆速度、轨迹以及车辆120正在前向移动还是后向移动。在位置L2处,引导控制器123再次确定车辆的纵向轴线L与到充电站110的、这次长度为R2的假想线之间的角度的Θ 2的值。基于所测量的Θ I和Θ 2的值、车辆120在位置LI与L2之间的地面上的路径的知识,引导控制器123能够确定车辆120相对于充电站110的相对位置和取向。在图1的实施方式中,控制器123基于在从位置LI行驶到位置L2期间内的车辆速度和车辆轨迹来确定位置LI与位置L2之间的直线距离Dl。然后,控制器123根据Θ 1、Θ 2和Dl的值来计算在位置L2处车辆120与充电站110之间的距离R2。车辆120在位置L2处的取向是参照Θ 2的值来确定的。
[0058]在本实施方式中,控制器123还接收指示车辆120的纵向轴线L相对于磁北的角度的数据。根据该数据以及充电站充电插座112相对于充电站的位置的知识,控制器120能够更准确地确定线缆130的所需长度以使得能够建立充电连接。
[0059]例如,可以向控制器123提供与如下方向相对应的数据:充电线缆130需要沿着该方向相对于磁北或任何其它适当的参照(如真北)连接至充电站充电插座112。控制器123可以被配置成在确定线缆130建立充电连接所需的长度时考虑这一点。
[0060]在一些实施方式中,控制器123可以被配置成每当控制器123能够接收到充电站110所发送的信号时,重复地确定车辆120距充电站110的距离R和车辆120相对于充电站110的取向θ ο
[0061]在替选实施方式中,引导系统控制器123能够根据在车辆120的单个位置处从充电站接收到的无线电信号来确定车辆120距充电站110的距离以及充电站110相对于车辆120的方位(或反之亦然)。
[0062]在本实施方式中,充电站110被配置成从天线IlOA发送短程无线电信号,该信号被车辆天线模块123A检测到。除了使得引导系统控制器123能够确定方位数据以外,充电站110还对信号编码有与充电站110的身份相对应的标识符。该标识符可以包括位置信息,如充电站110的地理坐标(例如玮度数据和经度数据)。在一些实施方式中,引导系统控制器123可操作成例如响应于充电站所发送的指示是否允许充电的数据或者参照在其处允许充电的充电站的数据库,来确定是否允许在充电站110处充电。其它布置也是有用的。
[0063]在从多个站110接收信号的情况下,控制器123能够操作成根据充电站110所发送的标识符来选择充电站中的预定的一个充电站。例如,在一些实施方式中,控制器123可以选择与用户的住处、工作地点等相对应的充电站。在一些实施方式中,控制器123可操作成选择在给定时间时刻车辆120最接近的充电站110。
[0064]在一些实施方式中,控制器123可以接收与通过充电站110对车辆120充电的费用相对应的数据。例如,该数据可以指示充电站110的操作者所征收的费用,例如每单位电荷的费用加上任何停车收费或与使用充电站110相关联的其它收费。引导系统控制器123可以被配置成通过车辆HMI (人机接口)显示器123D将相应的指示提供给用户。在一些实施方式中,控制器123可以被配置成基于电池的电荷状态(StjC)来确定车辆需要接收(或下载)多少电荷,并且基于充电站110所发送的费用数据向用户提供关于预期费用的指示。
[0065]当引导系统控制器123基于天线模块123A所接收到的信号检测到充电站110的存在时,控制器123被布置成向车辆120的使用者提供已检测到充电站110的指示。在一些实施方式中,控制器123能够操作成向使用者提供充电站110的位置的指示。控制器123能够操作成根据需要提供路线引导信息以将用户指引到充电站110。
[0066]图3示出在图1所示的位置的车辆120的平面图。在该位置处以及在图1所示的线缆配置中,线缆130从车辆充电插座122直接向地面101下降长度dhv。然后,线缆130沿地面101延伸绕过车辆120的前角CFR并且到达充电站110的充电插座112正下方的位置。线缆130基本垂直地向上上升,从而借助于设置在线缆130的第二自由端处的第二插头134P连接至充电站充电插座112。在充电站110处,线缆130从充电插座112向地面101下降长度dhs。从图1可以看出,充电插座112关于车辆的纵轴L位于车辆充电插座122前方dlongcs距离。
[0067]在本实施方式中,控制器123被配置成确定充电线缆130的可用长度是否足够长到从车辆充电插座122到达充电站充电插座112。控制器123通过基于线缆循着插座112、插座122之间的最短认证路线确定充电插座112、充电插座122之间所需要的线缆130的长度来实现此。
[0068]在本实施方式中,控制器123计算沿如下路线所需要的长度,该路线需要线缆:
(I)从车辆充电插座122基本上垂直地直接下降至地面;(2)沿车辆120的外周边界PB行进(图3) ;(3)在地面上行进,沿与外周边界PB基本上正交的方向从外周边界基本上直接延伸至充电站110 ;以及(4)基本上垂直地上升至充电站充电插座112。要理解,其它布置也是有用的。
[0069]由地面101上的、在车辆120的占用区域之外距离ds处围绕车辆的假想线来限定外周边界PB。在本实施方式中,ds具有基本为0.1米的值,尽管其它距离(包括距离O)也是有用的。车辆120的占用区域被限定为在使用基本上平行的竖直照射线从上方照射车辆120的情况下将在地面101上投射的阴影的区域,该区域不包括与车辆120的任何后视镜的位置等相对应的区域。
[0070]在本实施方式中,选择沿着和/或围绕外周边界PB的路线,使得线缆130的从外周边界PB延伸至充电站110的充电插座112的部分经过为最短可用距离的距离。这使得减少了线缆130的不位于外周边界处的量。图1和图3的线缆配置示出该布置。
[0071]从图3可以看出,由于充电站充电插座112与外周边界
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