辅助车辆以对准无线电池充电垫的方式停泊的系统和方法技术方案

公开了一种用于将安装在车辆上的捕捉谐振器与设置在地面上的源谐振器、充电垫对准的停泊辅助系统和方法。停泊辅助系统包括车辆GPS接收器、车辆外部传感器、超宽带(UWB)传感器、控制器和显示设备。控制器被配置成处理从车辆GPS接收器、车辆外部传感器和UWB传感器收集的信息，以确定源谐振器的位置，并计算停泊车辆使得捕捉谐振器与源谐振器对准的路径。轨迹路径的再现显示在显示设备上。所计算的路径可以被传送到自主驾驶系统，以自主操纵车辆进入停泊位，使得捕捉谐振器与源谐振器对准。

A system and method for assisting vehicles to park in alignment with the wireless battery charging pad

【技术实现步骤摘要】
辅助车辆以对准无线电池充电垫的方式停泊的系统和方法
本公开涉及一种具有无线电池充电系统的车辆，并且更具体地，涉及一种用于辅助车辆以对准无线电池充电垫的方式停泊的系统和方法。
技术介绍
电动和混合动力车辆中的电动机利用设置在储存在车辆车厢中的电池组中的可充电电池供电。典型地，诸如电插头的充电耦合设备由车辆操作者物理地连接到车辆，以在停泊车辆的同时给电池充电。为了方便车辆操作者，开发了无线充电系统，以消除将充电耦合设备物理地连接到车辆的需要。无线电池充电系统的示例包括设置在正在被充电的车辆下、停泊位表面上的充电垫和安装在车辆下方的相应接收板。充电垫是源谐振器，而接收板是捕捉谐振器。源谐振器发射可以是调幅的磁充电信号。充电信号被传输到捕捉谐振器，其中该充电信号感应产生电流。这种无线电池充电系统在车辆被停泊为使得源谐振器和捕捉谐振器在侧向和纵向两者上都彼此对准时效率最高。如果源谐振器非常接近捕捉谐振器，则这种系统的效率进一步提高。然而，由于源谐振器和捕捉谐振器两者在车辆下方，车辆操作者难以确定在停泊时将车辆操纵到哪里，使得车辆上的捕捉谐振器与车辆下方的源谐振器正确对准。因此，需要辅助车辆操作者停泊车辆使得安装在车辆下方的捕捉谐振器与位于停泊表面顶部的源谐振器对准的系统和方法。在车辆处于充电状态的同时，还进一步需要减小捕捉谐振器和源谐振器之间的距离。
技术实现思路
根据几个方面，公开了一种具有停泊辅助系统以便于将车辆与无线电池充电系统的源谐振器对准的车辆。车辆包括全球定位系统(globalpositioningsystem，GPS)接收器，该全球定位系统接收器被配置为收集卫星信息以确定车辆的位置；摄像机，该摄像机被配置为捕捉车辆附近的地面的图像；以及安装在车辆下部上的捕捉谐振器，其中该捕捉谐振器被配置为无线接收从设置在停泊位上的源谐振器发射的磁充电信号；停泊辅助系统包括与GPS接收器和摄像机中的至少一个进行电子通信的停泊辅助控制器。停泊辅助控制器被配置为执行以下中的至少一个：(i)基于手动输入处理由摄像机捕捉的图像，以及(ii)当源谐振器被摄像机在图像内捕获时自动处理图像；并且计算用于将车辆导航到停泊位中使得捕捉谐振器与源谐振器对准的路径。在本公开的附加方面，车辆进一步包括超宽带(ultra-wideband，UWB)传感器，该传感器被配置成三角测量源谐振器的位置。停泊辅助控制器与UWB器通信，并进一步被配置为分析来自UWB传感器的信号，以进一步定义计算的路径。在本公开的另一方面，当车辆在源谐振器上被操纵为使得源谐振器在摄像机的范围之外时，停泊辅助控制器启动对检测到的磁充电信号的分析。在本公开的另一方面，车辆进一步包括接近传感器(诸如超声波和/或UWB传感器)，该传感器被配置为收集关于车辆周围的信息。停泊辅助控制器与接近传感器通信，并且进一步被配置为处理由接近传感器收集的信息，以确定源谐振器距车辆的距离。在本公开的另一方面，车辆进一步包括位于车辆客舱中的显示屏。停泊辅助控制器进一步被配置为向显示屏发送指令，以再现车辆的透明图像的示意性俯视图、车辆的透明图像内的捕捉谐振器图标以及相对于车辆的透明图像的源谐振器图标。在本公开的另一方面，停泊辅助控制器进一步被配置为向显示屏发送导航指令，以再现表示计算的路径的轨迹路径。在本公开的另一方面，停泊辅助控制器进一步被配置成当捕捉图标没有与源谐振器图标重叠时，向显示屏发送指令以第一颜色再现捕捉谐振器图标，并且当捕捉谐振器图标与源谐振器图标重叠时，以第二颜色再现捕捉谐振器图标。在本公开的另一方面，车辆进一步包括自主驾驶系统。停泊辅助控制器进一步被配置为向自主驾驶系统发送指令，以驾驶车辆通过计算的路径。在本公开的另一方面，车辆进一步包括高度可调的悬架系统。停泊辅助控制器被配置为当捕捉谐振器与源谐振器对准时，向高度可调悬架系统发送指令以降低车辆的高度。在本公开的另一方面，停泊辅助控制器被配置为融合从GPS接收器、摄像机、UWB传感器和接近传感器收集的信息，以增加源谐振器相对于捕捉谐振器的位置的置信度。根据几个方面，公开了一种辅助具有捕捉谐振器的车辆以与无线电池充电源谐振器对准停泊的方法。该方法包括：通过GPS接收器确定车辆的位置；计算车辆的确定位置和源谐振器的预先确定的位置之间的距离；当所计算的距离小于预定距离时，激活摄像机以捕捉车辆的外部环境的图像；以及通过停泊辅助控制器分析车辆的外部环境的图像，以相对于车辆的捕捉谐振器定位源谐振器，并计算在停泊表面上导航车辆使得捕捉谐振器与源谐振器对准的初始路径；以及操纵车辆通过该路径。在本公开的附加方面，该方法进一步包括激活超宽带传感器，以三角测量源谐振器相对于车辆的位置。在本公开的另一方面，当源谐振器在摄像机的视场外时；并且在实现良好的侧向对准之后，停泊辅助控制器启动对检测到的磁充电信号的幅度的分析，并且在计算在停泊表面上导航车辆使得捕捉谐振器与源谐振器纵向对准的连续路径时使用该分析。在本公开的另一方面，该方法进一步包括当车辆捕捉谐振器与源谐振器对准时，确定车辆是否处于停泊档位；以及当确定车辆处于停泊档位时降低车辆的离地间隙。在本公开的另一方面，该方法进一步包括在显示设备上再现透明车辆的显示，该显示具有相对于源谐振器图标的捕捉谐振器图标和表示所计算的初始路径和连续路径的指南；并且在操纵车辆通过计算的初始路径和连续路径时，更新所再现的显示。在本公开的另一方面，该方法进一步包括当捕捉谐振器图标没有与源谐振器图标重叠时，以第一颜色再现捕捉谐振器图标，并且当捕捉谐振器图标与源谐振器图标重叠时，以第二颜色再现捕捉谐振器图标。在本公开的另一方面，该方法进一步包括由控制器将计算的路径通信传送到自主驾驶系统，用于自主操纵车辆进入停泊位，使得捕捉谐振器与源谐振器对准。根据几个方面，公开了一种用于将安装在车辆上的捕捉谐振器与设置在停泊位的地面上的源谐振器对准的停泊辅助系统。该停泊辅助系统包括车辆GPS接收器，该接收器被配置为确定车辆的位置；车辆外部传感器，该车辆外部传感器被配置为收集车辆附近的周围地面上的信息；超宽带(UWB)传感器，该超宽带传感器被配置为三角测量源谐振器的位置；以及与GPS接收器、车辆外部传感器和UWB传感器通信的停泊辅助控制器。该停泊辅助控制器被配置为：处理从车辆GPS接收器、车辆外部传感器和UWB传感器收集的信息，以确定源谐振器相对于车辆的位置，并计算在停泊表面上操纵车辆使得捕捉谐振器与源谐振器对准的路径。在本公开的附加方面，停泊系统进一步包括与停泊控制器通信的显示设备。停泊控制器进一步被配置为向显示设备发送导航指令，以再现表示计算后的路径的轨迹路径，从而在停泊表面上操纵车辆，使得捕捉谐振器相对于源谐振器对准。在本公开的另一方面，停泊系统进一步包括自主驾驶系统。停泊控制器进一步被配置为向自主驾驶系统发送指令，以自主操纵车辆进入停泊位，使得捕捉谐振器与源谐振器对准。在本公开的另一方面，停泊系统进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有停泊辅助系统的车辆，所述停泊辅助系统用于将车辆与无线电池充电系统的源谐振器对准，所述车辆包括以下中的至少一个：/n全球定位系统(GPS)接收器，所述全球定位系统接收器被配置为收集卫星信息以确定所述车辆的位置；/n照相机，所述照相机被配置为捕捉所述车辆附近的地面的图像；以及/n安装在所述车辆下部上的捕捉谐振器，其中所述捕捉谐振器被配置为无线接收从设置在停泊位上的源谐振器发射的磁充电信号；/n其中所述停泊辅助系统包括与所述GPS接收器和所述照相机中的至少一个进行电子通信的停泊辅助控制器，其中所述停泊辅助控制器被配置成执行以下中的至少一个：/n(i)基于手动输入处理由所述照相机捕获的图像，以及(ii)当所述源谐振器被所述照相机捕获在所述图像内时，自动处理所述图像；以及/n计算用于将所述车辆导航到所述停泊位使得所述捕捉谐振器与所述源谐振器对准的路径。/n

【技术特征摘要】
20181212 US 16/217,4111.一种具有停泊辅助系统的车辆，所述停泊辅助系统用于将车辆与无线电池充电系统的源谐振器对准，所述车辆包括以下中的至少一个：
全球定位系统(GPS)接收器，所述全球定位系统接收器被配置为收集卫星信息以确定所述车辆的位置；
照相机，所述照相机被配置为捕捉所述车辆附近的地面的图像；以及
安装在所述车辆下部上的捕捉谐振器，其中所述捕捉谐振器被配置为无线接收从设置在停泊位上的源谐振器发射的磁充电信号；
其中所述停泊辅助系统包括与所述GPS接收器和所述照相机中的至少一个进行电子通信的停泊辅助控制器，其中所述停泊辅助控制器被配置成执行以下中的至少一个：
(i)基于手动输入处理由所述照相机捕获的图像，以及(ii)当所述源谐振器被所述照相机捕获在所述图像内时，自动处理所述图像；以及
计算用于将所述车辆导航到所述停泊位使得所述捕捉谐振器与所述源谐振器对准的路径。


2.如权利要求1所述的车辆，进一步包括至少一个超宽带(UWB)传感器，所述超宽带传感器被配置为三角测量所述源谐振器的位置；
其中所述停泊辅助控制器与所述UWB传感器通信，并且进一步被配置为基于所述源谐振器的三角定位来定义计算的路径。


3.如权利要求1所述的车辆，其中，所述停泊辅助控制器被配置为处理GPS信息，以计算所述车辆位置和所述源谐振器的预先确定的位置之间的距离，并且当所述车辆和所述源谐振器之间的所述计算的距离小于预定值时，处理由所述相机捕获的图像。


4.如权利要求3所述的车辆，进一步包括被配置为收集关于所述车辆周...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·穆拉德，E·F·萨尔茨伯格，M·J·布利斯，A·S·哈拉，汤军华，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US