電的電池(未圖示),可以用來儲存電能,為所述電動馬達4以及其他附屬設備提供電能,例如車燈、擋風玻璃雨刮以及空調(diào)等。
[0042]所述電動汽車2具有對所述電池進行無線充電的功能,例如通過感應式電能傳輸?shù)姆绞竭M行充電。可以采用無線充電基站的充電盤12來實現(xiàn)為所述電池充電。所述充電盤12可以位于諸如路面之上或嵌入路面之中的位置,該路面可以是停車位、車庫等場所的路面。由此,所述電動汽車2可以在停車的同時進行充電。
[0043]所述無線充電基站可以包括多個相互之間間隔足夠遠的充電盤12,從而可以同時為多輛汽車充電??蛇x地,也可以是每個充電盤12具有專門的無線充電站。所述無線充電站可以進一步包括用戶終端,例如電子銷售點(Electronic Point Of Sale)。通過該電子銷售點,用戶可以控制充電的過程和/或為充電服務付費。例如,所述無線充電基站可以有快充模式和慢充模式,對應不同的費用。用戶因此能夠根據(jù)可以充電的時間來選擇合適的充電模式。
[0044]所述充電盤12實質(zhì)上是長方形的。需要說明的是,圓形的充電盤也可以適用。所述充電盤12包括連接電源的一級線圈(或線圈組)。所述電源適配于提供交流電,流經(jīng)所述一級線圈并交替地產(chǎn)生振蕩磁場。
[0045]在另一方面,所述電動汽車2配有對接盤14。所述對接盤14是所述自動停車系統(tǒng)的一部分。如圖1所示,所述對接盤14具有與所述充電盤12相同的形狀(雖然在其他實施例中,所述對接盤14也可以有其他不同于所述充電盤12的形狀、尺寸)。所述對接盤14在所述電動汽車2的底下。所述對接盤14連接所述電動汽車2的電池。所述對接盤14包括二級線圈(或線圈組)。所述二級線圈在暴露于所述充電盤12的一級線圈所產(chǎn)生的振蕩磁場中時會產(chǎn)生電流,由此可以用來為所述電動汽車2的電池充電。所述對接盤14通過充電控制器(未圖示)與所述電動汽車2的電池連接。所述充電控制器對向所述電池傳輸電流進行控制,從而調(diào)整所述充電過程。
[0046]典型的所述充電盤12的一級線圈和所述對接盤14的二級線圈是類似的。實際上,在特定的情況下,所述充電盤12和所述對接盤14可以工作在與上述模式相反的模式上,從而電能可以從所述對接盤14傳輸?shù)剿龀潆姳P12 (被稱為“汽車至電網(wǎng)”模式)。由此,所述電動汽車2可以向電網(wǎng)提供電能,以響應最大負載需求。因此,所述充電盤12和所述對接盤14之間的區(qū)別,簡單清楚地來說,就在于它們各自的位置。
[0047]所述無線充電基站進一步設有導航浮標(或者脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器)16。所述導航浮標16位于相對于所述充電盤12的一級線圈可知的位置,S卩,所述導航浮標16和所述充電盤12的位置關系是已知的。例如,如圖所示,所述導航浮標16可以位于所述充電盤12和所述一級線圈的中心。所述導航浮標16可以和所述充電盤12 —體形成,也可以作為分立部分與所述充電盤12連接,也可以設在相對于所述充電盤12固定的位置上。
[0048]所述導航浮標16適配于產(chǎn)生和發(fā)射電磁信號,在圖中用標號18標出。例如,該電磁信號可以是超聲波信號、可見光信號、紅外線信號、紫外線信號或射頻(rad1frequency, RF)信號。所述電磁信號18的傳播范圍大概是5到10米。
[0049]所述自動停車系統(tǒng)進一步包括接受單元,所述接受單元包括第一接收器20a和第二接收器20b。如圖1所示,所述第一和第二接收器20a和20b位于所述對接盤14上。具體地,所述第一和第二接收器20a和20b在所述電動汽車2的橫軸方向上(即寬度方向上)相互隔開。所述第一和第二接收器20a和20b相對于所述對接盤14的二級線圈的位置已知。特別是,所述第一和第二接收器20a和20b可以位于所述電動汽車2長軸方向的兩邊,而所述對接盤14的二級線圈就設在所述長軸的中心。進一步地,所述第一和第二接收器20a和20b在所述長軸方向上與所述對接盤14的中心齊平。所述第一和第二接收器20a和20b可以和所述對接盤14 一體化形成,也可以作為分立部件與所述對接盤14相連接,也可以位于相對于所述對接盤14固定的位置處。
[0050]所述第一和第二接收器20a和20b與導航控制器(未圖示)連接。所述第一和第二接收器20a和20b將從所述導航浮標16處接收到的信號傳輸給所述導航控制器。所述導航控制器分析接收到的所述信號?;诮邮盏降乃鲂盘枺鰧Ш娇刂破鞔_定所述導航浮標16相對于所述第一和第二接收器20a和20b的位置。確定所述導航浮標16相對于所述第一和第二接收器20a和20b的位置,可以通過計算從每個所述第一和第二接收器20a和20b到所述導航浮標16的距離或方向來實現(xiàn)。
[0051]所述導航浮標16和每個所述第一和第二接收器20a和20b的距離可以通過諸如接收信號長度(received signal strength,RSS)、飛行時間(time of flight,ToF)、到達時間(time of arrival,ToA)和到達時間差(time difference of arrival,TDoF)等技術確定。
[0052]可選地,所述導航浮標16相對于每個所述第一和第二接收器20a和20b的方向可以通過計算所述信號的到達角度(angle of arrival, AoA)來決定??梢酝ㄟ^計算所述第一和第二接收器20a和20b接受到的信號之間的相位差來決定所述方向。另一方面,所述第一個第二接收器20a和20b均可配備有定向天線。
[0053]—旦所述第一和第二接收器20a和20b相對于所述導航浮標16的距離或方向確定,所述導航控制器就可以采用三角測量、三邊測量或多邊測量等方法計算所述導航浮標16的位置。
[0054]所述導航浮標16可以是定向的,從而在特定方向上具有更強的信號,使得所述導航控制器可以更容易地進行角度對準。有必要時,所述接受單元可以具有多于兩個的接收器,從而精確地識別所述導航浮標16的相對位置??蛇x地,也可以是所述導航浮標16包括多個發(fā)送器,而所述接受單元只包括一個接收器。需要說明的是所述導航浮標16的相對位置可以通過很多技術來計算,這些技術都是所屬技術領域的技術人員熟知的,由此不再贅述。
[0055]如前所述,所述導航浮標16相對于所述一級線圈的位置是已知的,而且所述第一和第二接收器20a和20b相對于所述二級線圈的位置也是已知的。由此,所述導航控制器也可以確定所述一級線圈相對于所述二級線圈的位置?;谶@些信息,所述導航控制器計算得出從所述二級線圈到所述一級線圈的向量,該向量可以用來將所述電動汽車2從它現(xiàn)在的位置引導至所述二級線圈和所述一級線圈對準的位置。
[0056]例如,如圖2所示,所述導航控制器確定所述第一接收器20a和所述導航浮標16之間的距離X,以及所述第二接收器20b和所述導航浮標16之間的距離Y。所述導航控制器對比所述距離X和所述距離Y,并確定所述距離X大于所述距離Y。所述導航控制器也識別出所述距離X和所述距離Y均為正值,由此可知所述導航浮標16在所述電動汽車2的前方。因此,所述導航控制器確定所述電動汽車2需要向左轉(zhuǎn)并向前移動,以到達所述導航浮標處。
[0057]如圖3所示,所述導航控制器再一次確定所述距離X大于所述距離Y。然而,在該狀況下,所述導航控制器識別出所述距離X和所述距離Y均為負值,因此判斷所述導航浮標16位于所述電動汽車2的后方。因此,所述導航控制器確定所述電動汽車2需要向左轉(zhuǎn)并倒車,以到達所述導航浮標處。
[0058]通過計算所述距離X和所述距離Y的差,可以抵消計算測量中發(fā)生的誤差。例如,在不理想的條件下,所述第一和第二接收器20a和20b接收到的信號會衰減。然而,可以預見的是,所述距離X和所述距離Y受到的影響實質(zhì)上相同,因此需要轉(zhuǎn)向的方向依舊可以精確地算出。而且,隨著所述距離X與所述距離Y之間越來越靠近(即,當所述導航浮標16在所述電動汽車2的正前方或正后方時),這些誤差也被均化了。
[0059]基于計算得出的向量,所述導航控制器可以控制所述電動馬達4和所述電動汽車
2的EPS系統(tǒng),從而自動駕駛所述電動汽車2進入到與所述充電盤12對準良好的位置。
[0060]盡管所述電動汽車2是基于計算得出的所述向量進行移動的,但并不需要所述電動汽車2 —直跟隨所述向量移動。尤其是在起始階段,在不偏離所述向量的情況下很難讓所述電動汽車調(diào)整到需要的方向上。所述導航控制器因此可以基于所述向量計算得出駕駛路徑。所述駕駛路徑可以基于所述電動汽車的轉(zhuǎn)彎半徑得出,而且還要避免在所述電動汽車不具備初始速度時強行轉(zhuǎn)向。如圖1所示,所述駕駛路徑,用標號22標出,可以是迂回的、彎曲的路徑。
[0061]隨著所述電動汽車2向所述充電盤12靠近,所述導航控制器可以周期性地(比如,基于時間和/或距離)重新計算所述一級線圈和所述二級線圈之間的向量??蛇x地,所述導航控制器也可以基于所述電動汽車2的起始位置和需要到達的終點位置計算所述駕駛路徑,而不在所述駕駛路徑中重新計算所述導航浮標16的位置。
[0062]所