發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種用于將電動交通工具充電器的連接器連接到電動交通工具的插座的裝置和方法。
背景技術：
0、發(fā)明背景
1、給電動交通工具充電的過程一般需要手動將電纜充電器連接到交通工具的插座。
2、在前幾年中已經(jīng)進行了一些開發(fā)，通過這些開發(fā)，諸如機器人的致動機構可以用于促進充電器與電動交通工具的插座的支撐、移動和連接。本領域中目前已知的致動機構能夠定位電動交通工具的插座的位置，并且在沒有操作者干預的情況下將充電器的連接器引導和插入到插座。
3、用于對電動交通工具充電的致動機構(在本文中也稱為“電動交通工具充電機器人”或簡稱為“機器人”)通常包括許多不同的部件，諸如致動器、順應機構(compliancemechanism)、數(shù)據(jù)捕獲設備和控制機器人的所有外圍設備的操作的計算機處理器?？梢酝ㄟ^通信設備連接的計算機處理器，該通信設備允許機器人響應于某些數(shù)據(jù)輸入而被操作。
4、一般而言，用于給電動交通工具充電的機器人包括殼體、由致動設備致動的突出區(qū)段以及保持或集成充電器并將其定位到交通工具的插座中的部分。將連接器插入電動交通工具的插座的過程包括不同的階段，這取決于機器人和交通工具的特定特征。該過程通常包括監(jiān)測電動交通工具的插座的位置、將機器人定位成更靠近(closer?vicinity)電動交通工具的插座以及將連接器插入插座、充電和收回連接器。
5、電動交通工具充電機器人在將充電器連接到交通工具的插座之前、將充電器連接到交通工具的插座期間和將充電器連接到交通工具的插座之后可能會經(jīng)歷幾次中斷(several?disruptions)。連接之前的中斷可能包括人的存在以及交通工具的不可預見的部分，人可以通過他們自己的移動或通過機器人或物體沿著機器人路徑的移動來與機器人物理接觸，這可能阻礙機器人移動。當連接器插入插座時(或者甚至當連接器更靠近插座時)，另外的中斷(例如乘客上下車、行李的裝載和卸載、外部沖擊、振動或連接器的未對準)可能會影響將連接器插入插座的過程，這可能導致夾住(clamping)或有時卡在插座中。
6、上述中斷通常是不利的，并且這些中斷會對人、物體和充電基礎設施(即連接器、電纜、機器人和充電器)造成傷害。
7、現(xiàn)有技術的簡要描述
8、已經(jīng)描述了解決本文描述的技術問題的某些解決方案?，F(xiàn)有技術的大多數(shù)解決方案依賴于主動控制，即基于軟件的控制，諸如使用從視覺傳感器收集的信息來控制機器人的運動的基于視覺的控制，或基于傳感器的控制，由此處理器獲取傳感器信息并基于反饋來調(diào)整機器人的活動。其他類型的主動控制包括當超過順應性極限(compliance?limit)時對機器人動作的基于軟件的調(diào)整，這取決于機器人被設計成在過程的特定階段(例如定位與配合)施加的力。
9、然而，這樣的技術可能容易出錯，依賴于通信接口，并且可能不能確保機器人足夠快地響應干擾(例如，對于一些“實時”的實現(xiàn))。在某些情況下，在使用機器人對電動交通工具進行自主充電期間的故障(glitch)可能具有嚴重后果，例如對充電站的操作者造成重大傷害或?qū)ζ嚭椭車A設施造成損壞。因此，由于ev的完全自主充電的軟件需要高水平的性能來獲得一致和足夠的性能認證，這些類型的實現(xiàn)往往非常昂貴并且難以升級，這反過來可能使得自主充電解決方案的使用在許多情況下受到限制。
10、其他解決方案旨在通過引入額外的順應機構來減輕任何不可預測的影響，從而為機器人提供額外的靈活性，然而，這種方法可能不能完全解決問題。例如，當機器人在開始連接之前被定位成更靠近插座時，機器人可以通過其正在使用的連接器施加在物體上的力通常是低的。機器人要有效完成連接器到插座插入，必須施加一個確定的力，在大多數(shù)情況下，該力應該足夠大，以克服連接器和插座之間產(chǎn)生的摩擦力。因此，由于機器人在連接過程的不同階段可能施加不同的力，從現(xiàn)有技術已知的致動機構可能不能完全解決該技術問題。
11、文獻wo?2014015991?a2描述了一種用于給機動交通工具充電的充電系統(tǒng)和方法，其包括控制系統(tǒng)和力確定傳感器，其中控制器與力檢測裝置通信，并且基于由力檢測裝置確定的插頭連接力致動機器人引導的插頭到配合插頭。如果由力檢測裝置檢測到的作用在插頭上的力超過閾值(特別是可預定義的閾值)，則根據(jù)該文獻的控制系統(tǒng)可以中斷或修改插頭移動。為了實現(xiàn)該可預先定義的閾值，控制裝置控制機器人，使得機器人將機器人引導的插頭連接到配合插頭，或者特別是借助于程序來配置。
12、其他現(xiàn)有技術文獻描述了用于連接ev交通工具的連接器的方法，該方法包括不同的階段，諸如定位階段、連接階段和充電階段，其中不同的力可能被施加在外部主體上，并且因此需要不同的順應性閾值(compliance?threshold?values)。這些現(xiàn)有技術文獻可能仍然需要具有由電子控制系統(tǒng)確定的預定順應性干預值(compliance?interventionvalues)，該電子控制系統(tǒng)裝載有進一步由電子控制器的處理器執(zhí)行的軟件?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)測與干預值的任何偏差，由此可以忽略順應性(compliance)或?qū)槕圆扇⌒袆?。因此，這些類型的方法需要預先確定閾值，所述閾值通過軟件裝置被監(jiān)控和作用。
13、因此，對于電動交通工具的自主充電，仍然需要依賴于硬件實現(xiàn)的改進的、簡化的和可靠的設備系統(tǒng)和方法，其可以提供增強的安全性、實現(xiàn)和易用性。因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于將電動交通工具充電器的連接器連接到電動交通工具的插座的裝置和方法，其消除了現(xiàn)有技術的缺點。
技術實現(xiàn)思路
0、發(fā)明概述
1、本發(fā)明的總體目的是克服上述問題。更具體地，本發(fā)明旨在提供一種用于將電動交通工具充電器的連接器連接到電動交通工具的插座中的改進的裝置(例如致動裝置)和方法，其中，該裝置包括控制器組件，當該裝置在連接過程中面臨中斷時，該控制器組件能夠采取介入動作(intervening?action)。此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種允許控制器組件基于連接過程的階段采取介入動作的裝置和方法。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置和方法可由硬件實現(xiàn)，并且可以不需要軟件可控控制器來控制其基本功能。
2、根據(jù)本發(fā)明，該總體目的通過一種裝置來實現(xiàn)，該裝置包括完成和/或?qū)崿F(xiàn)致動位移和順應位移的部件，并且其中，該裝置被配置用于在順應位移超過第一閾值時采取介入動作，該第一閾值是致動位移的非常量函數(shù)(non-constant?function)。
1.一種用于將電動交通工具充電器的連接器連接到電動交通工具的插座的裝置，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述介入動作取決于所述致動位移。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述介入動作包括以下中的至少一項：
4.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其中，所述控制器組件還被配置用于通過將所述實際位置與所述致動位置進行比較來確定所述順應位移。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其中，所述控制器組件還被配置用于根據(jù)施加在所述非固定構件上的測量的力來確定所述順應位移。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述控制器組件被配置用于基于所述插座在電動交通工具上的確定的或估計的位置來控制所述致動位移，并且特別地用于控制所述致動位移以將連接器插入或拔出電動交通工具的所述插座以及向所述電動交通工具的所述插座移動和從所述電動交通工具的所述插座移開。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，通過向用于控制所述致動位移的專用控制器發(fā)送控制信號來控制所述致動位移。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述第一閾值是所述順應位移自所述致動位置在第一方向上的閾值，其中，所述控制器還被配置用于當所述順應位移超過第二閾值時采取介入動作，其中，所述第二閾值是在與所述第一方向相反的第二方向上的閾值，其中，所述第一閾值和所述第二閾值的值彼此不同。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述第一閾值和/或所述第二閾值也是發(fā)生所述致動位移和/或所述順應位移的瞬時速度的函數(shù)。
10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，包括用于確定所述非固定構件的所述實際位置和/或所述順應位移的至少一個傳感器。
11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的裝置，包括來自以下項的組中的至少一個傳感器或傳感器陣列：位置傳感器、距離傳感器或接近傳感器；使用電感、電容、激光測距或電位計技術的傳感器；基于力的傳感器，特別是使用應變儀、電感、電容或壓電技術來測量所述非固定構件的位置或施加在所述非固定構件上的力；被分類為安全傳感器的傳感器；或者這些傳感器中的任何的組合，并且特別地，所述傳感器選自安全傳感器、接近傳感器、距離傳感器或其組合。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其中，所述控制器組件被配置用于基于由所述至少一個傳感器生成的數(shù)據(jù)或信號來確定所述非固定構件的所述順應位移。
13.根據(jù)權利要求10、11或12中任一項所述的裝置，其中，所述控制器組件包括繼電器，特別是安全額定繼電器，所述繼電器切斷到所述致動器的電力，其中，所述繼電器被配置為由所述傳感器或傳感器陣列的數(shù)據(jù)或信號觸發(fā)。
14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的裝置，其中，所述傳感器陣列包括兩個傳感器，其中，第一傳感器被配置用于提供表示所述非固定構件的所述實際位置和/或確定所述非固定構件的接近度的信號或數(shù)據(jù)，并且其中第二傳感器被配置用于提供表示所述非固定構件的所述順應位移或在基本上沿著所述順應位移的方向的方向上施加在所述非固定構件上的力的信號或數(shù)據(jù)。
15.一種用于操作用于將電動交通工具充電器的連接器連接到電動交通工具的插座的裝置的方法，所述裝置包括：