電動汽車的自動停車系統(tǒng)和自動停車方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動汽車的自動停車系統(tǒng)和電動汽車的自動停車方法。
【背景技術】
[0002]為了減少溫室氣體排放以及降低人們對石油的依賴，發(fā)展更清潔的汽車技術以及燃料受到了關注。例如，眾所周知的，電動汽車由電動馬達推動。所述電動馬達可以為所述電動汽車提供單獨的推進力?；蛘?，在所謂混合動力汽車中，所述電動馬達和汽車內燃機配合使用以推動該汽車。在上述任一種情況中，所述汽車都配有一個或多個可充電電池，用來為所述電動馬達提供電力，而且，所述可充電電池可以通過電網(wǎng)或其他電源進行周期性的充電。
[0003]現(xiàn)有技術中，利用諸如插頭和插座裝置的有線連接方式將所述電池和充電站物理連接起來，從而實現(xiàn)對電動汽車的充電。然而，這樣的有線連接方式經(jīng)常帶來使用上的不便與麻煩，而且可能對其他道路使用者和行人造成潛在的危險。
[0004]在無線充電系統(tǒng)中，電能通過自由空間(free space)而不是任何物理連接向電動汽車傳輸。無線充電系統(tǒng)可以克服上述不足之處，從而提供具有吸引力的選擇。例如，可以采用感應電能傳輸技術，通過電磁場為電動汽車充電。
[0005]在感應式充電中，交流電流過一級線圈，從而產生振蕩磁場。所述磁場可以在二級線圈中產生電流。所述二級線圈位于靠近所述一級線圈的位置處。由此，電能得以傳輸并用來給連接到所述二級線圈的電池充電。通過所述一級線圈和所述二級線圈之間的諧振耦合，該系統(tǒng)的充電功能還能夠被進一步加強。在所述諧振耦合中，電路被調諧至在同一固有頻率下諧振。因此，在依舊能夠實現(xiàn)充足效率的情況下，所述一級線圈可以和所述二級線圈隔開更遠的距離。
[0006]在電動汽車的實際使用中，所述一級線圈可以安裝在無線充電基站的充電盤中，而所述二級線圈可以安裝在對接盤中。所述對接盤又安裝在電動汽車上。例如，所述充電盤可以位于路面之上或嵌入路面中，而所述對接盤可以安裝在所述電動汽車底盤的下方。所述電動汽車可以開到所述充電盤的上方以將所述對接盤與所述充電盤對準，并停留在對準位置上。由此，所述電動汽車可以在一段時間內進行充電。
[0007]盡管感應式充電系統(tǒng)可以具有能與有線充電系統(tǒng)相匹敵的效率，但其傳輸效率十分依賴于所述一級線圈和所述二級線圈是否良好對準。線性的和/或角度上的微小偏差都可能徹底影響傳輸效率，進而影響充電時間。
[0008]在電動汽車的實際使用中，將所述一級線圈和所述二級線圈進行對準是十分困難的，因為使用者在對準過程中都看不到所述對接盤和充電盤。
[0009]現(xiàn)有技術已經(jīng)提出了一些方案，以解決上述問題。比如利用相機探測充電盤的位置，然后自動控制所述電動汽車進入與所述充電盤對準的位置。然而，這樣的系統(tǒng)在惡劣條件下(例如，光線不足或地上有雨、雪的時候)可能無法充分發(fā)揮功用。而且相機比較脆弱，容易受損。
[0010] 之前也提出一些方案，通過測量電能傳輸級別并判斷其是否超出特定閾值的方式探測對準程度。如果電能傳輸級別低于所述閾值，則所述電動汽車繼續(xù)移動，直到所述電能傳輸級別超出所述閾值，至此停車。然而，該停車位置可能并不是最優(yōu)選的、效率最高的對準位置。進一步地，為了進行上述測量，所述充電盤必須以高能量狀態(tài)啟動。導致的結果可能是，當電動汽車沒有開到充電盤上方時，高能量啟動所導致的雜散的電磁場可能會引起安全和健康的問題。
[0011 ]因此，需要提供自動停車系統(tǒng)，可以使電動汽車與基站的充電盤對準良好，并部分或全部避免現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷。

【發(fā)明內容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電動汽車的自動停車系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:對接盤，與所述電動汽車連接，并適配于通過充電基站的充電盤為所述電動汽車進行無線充電；接收單元，與所述電動汽車連接，并適配于接收來自導航浮標的信號，所述接收單元的位置和所述對接盤的位置的關系已知，所述導航浮標的位置和所述充電盤的位置的關系已知；以及導航控制器，與所述接收單元相連，并適配于分析所述接收單元從所述導航浮標處接收到的信號以得出從所述接收單元到所述導航浮標的向量，并基于所述向量自動駕駛所述電動汽車，以使所述對接盤與所述充電盤對準。
[0013]可選地，所述接收單元可以包括多個接收器。所述多個接收器可以包括第一接收器和第二接收器，所述第一接收器和所述第二接收器在所述電動汽車的寬度方向上相互分隔開。
[0014]可選地，所述導航控制器可以通過計算每個所述接收器到所述導航浮標的距離或方向，以得出從所述接收單元到所述導航浮標的向量。
[0015]可選地，所述導航控制器可以基于每個所述接收器到所述導航浮標的距離或方向，采用三角測量、三邊測量或多邊測量的方法計算所述導航浮標相對于所述接收單元的位置。
[0016]可選地，所述導航控制器可以設有一個或多個公差約束，并適配于自動駕駛所述電動汽車至對準位置，所述對準位置的公差落入所述公差約束的范圍中。所述公差約束可以包括線性和/或角度公差。例如，所述線性公差可以是100毫米，所述角度公差可以是30。。
[0017]可選地，所述導航控制器可以適配于控制所述電動汽車的操控和驅動機制。
[0018]可選地，所述導航控制器可以適配于只有當開關被啟動時才駕駛所述電動汽車。
[0019]可選地，所述開關可以是所述電動汽車的油門踏板。
[0020]可選地，所述開關可以遠離所述電動汽車。例如，所述開關可以位于所述電動汽車的安全密鑰卡上。
[0021]可選地，所述自動停車系統(tǒng)可以進一步包括一個或多個距離傳感器，適配于探測所述電動汽車周圍的障礙物。所述導航控制器可以與所述一個或多個距離傳感器連接，并進一步適配于:基于所述一個或多個距離傳感器的輸出，駕駛所述電動汽車，以避免與所述電動汽車周圍的障礙物碰撞。
[0022]可選地，所述一個或多個距離傳感器可以是超聲波傳感器、電磁傳感器、雷達傳感器、激光雷達傳感器或相機。
[0023]可選地，所述接收單元可以適配于接收來自所述導航浮標的超聲波信號、可見光信號、紫外線信號、紅外線信號或射頻信號。
[0024]可選地，所述接收單元可以適配于向所述導航浮標傳輸激活所述導航浮標的警報信號。
[0025]可選地，所述導航控制器可以適配于計算從其現(xiàn)在的位置到停車位置的駕駛路徑，在所述停車位置上，所述對接盤與所述充電盤對準。
[0026]可選地，所述導航控制器可以適配于計算多條駕駛路徑，并對所述多條駕駛路徑進行比較和評估，從而選出一條駕駛路徑。
[0027]可選地，所述導航控制器可以適配于基于用戶傾向選擇所述駕駛路徑。
[0028]可選地，所述導航控制器可以適配于周期性地重新計算從所述接收單元到所述導航浮標的向量。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電動汽車，包括:上述任一種自動停車系統(tǒng)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種充電系統(tǒng)，包括:上述任一種自動停車系統(tǒng)或電動汽車；以及充電基站，包括充電盤和導航浮標。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電動汽車的自動停車方法，所述電動汽車具有與無線充電基站的充電盤相對應的對接盤，所述方法包括:在接收單元處接收從導航浮標處發(fā)送的信號，所述接收單元與所述電動汽車連接，所述接收單元的位置和所述對接盤的位置的關系已知，所述導航浮標的位置和所述充電盤的位置的關系已知；分析所述信號以得出從所述接收單元到所述導航浮標的向量；以及，基于所述向量駕駛所述電動汽車，以使所述對接盤與所述充電盤對準。
【附圖說明】
[0032]為更好地理解本發(fā)明，并清楚地示出如何將本發(fā)明付諸實用，下面將以實施例的方式參考附圖進行說明。附圖包括:
[0033]圖1示出了本發(fā)明實施例的具有自動停車系統(tǒng)的電動汽車的平面示意圖；
[0034]圖2示出了所述電動汽車向前停車的平面示意圖；
[0035]圖3示出了所述電動汽車向后停車的平面示意圖；
[0036]圖4示出了挪動模式；以及
[0037]圖5示出了本發(fā)明又一實施例的具有自動停車系統(tǒng)的電動汽車的平面示意圖。
【具體實施方式】
[0038]圖1示出了本發(fā)明實施例的具有自動停車系統(tǒng)的電動汽車2的平面示意圖。所述電動汽車2可以是小轎車。
[0039]所述電動汽車2包括電動馬達4，適配于驅動輪軸6，從而為所述電動汽車2的輪子8施加扭矩。圖1示出的電動汽車2為后輪驅動。需要說明的是，所述電動汽車2也可以是前輪驅動、四輪驅動或全輪驅動。
[0040]所述電動汽車2進一步包括電動助力轉向(Electric Power Steering，EPS)系統(tǒng)(未圖示)，用于檢測電動汽車方向盤和駕駛桿的位置和扭矩。所述EPS系統(tǒng)通過電動助力轉向馬達提供輔助的扭矩，將所述電動汽車的轉向輪10帶入需要的方向。
[0041]所述電動汽車2包括一個或多個可重復充