CN105291872A

CN105291872A - 用于电动车辆的无线充电的超声波和红外物体检测

Info

Publication number: CN105291872A
Application number: CN201510436139.5A
Authority: CN
Inventors: 克里斯托弗·W·贝尔; 约翰·保罗·吉比尤; 詹姆士·A·拉斯罗普
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-02-03
Also published as: DE102015111259A1; US20160028265A1

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的无线充电的超声波和红外物体检测。一种用于电动车辆的电池无线充电系统，所述充电系统可包括：发送器组件，被配置为向车辆发送充电信号；超声波传感器，被配置为感测在发送器组件附近的不期望的物体；红外传感器，被配置为感测在发送器组件附近的不期望的物体。发送器组件包括初级线圈。红外传感器和超声波传感器可感测至少部分重叠的区域，以在初级线圈与车辆的次级线圈之间感测线圈区域中的不期望的物体。

Description

用于电动车辆的无线充电的超声波和红外物体检测

技术领域

本公开涉及充电站以及电动车辆和混合动力电动车辆中的电池的再充电。

背景技术

随着在车辆推进和电池技术方面的进步，用于电池电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)的充电方法变得越来越普遍。一些充电方法包括无线充电(诸如，感应充电)。感应充电系统包括利用电流激励的初级充电线圈。初级充电线圈在次级充电线圈中感应出电流，该电流可用于对电池进行充电。

发明内容

一种充电系统可包括：发送器组件，包括初级线圈，被配置为向车辆发送充电信号；传感器布置，包括部分地限定在初级线圈附近的线圈区域的边界的第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列；红外传感器。红外传感器、第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列被安置为使得所述线圈区域的同一部分被红外传感器和传感器阵列中的每个均感测到。

一种用于给车辆电池充电的电池无线充电系统，所述电池无线充电系统确定不期望的物体是否处在充电线圈附近。所述系统可包括发送器组件，被配置为向车辆发送充电信号；超声波传感器，被配置为感测在发送器组件附近的不期望的物体；红外传感器，被配置为感测在发送器组件附近的不期望的物体。在示例中，发送器组件包括初级线圈，红外传感器和超声波传感器重叠以在初级线圈与车辆的次级线圈之间感测线圈区域中的不期望的物体。在示例中，超声波传感器被配置为发射从不期望的物体反射并返回到超声波传感器的高频声波。在示例中，充电信号是射频信号。在示例中，红外传感器包括双级红外传感器，所述双级红外传感器被配置为在确定不期望的物体的存在和不期望的物体的运动的区域中检测不期望的物体的红外辐射。在示例中，红外传感器包括存在检测电路，以应用滤取的波长确定不希望的物体的存在。在示例中，红外传感器包括运动感测电路，以监测指示不期望的物体的运动的景象红外数据变化。在示例中，发送器组件包括控制器，所述控制器被配置为基于来自超声波传感器、红外传感器中的至少一个或两者的数据来调节充电信号。

超声波传感器可包括：第一传感器阵列，被安置在沿着线圈区域的第一边缘；第二传感器阵列，被安置在沿着线圈区域的第二边缘，使得第一传感器阵列的传感器在与第二传感器阵列的传感器的感测区域部分重叠的区域中进行感测。在示例中，第一传感器阵列包括感测重叠的区域的传感器。在示例中，第二传感器阵列包括具有重叠的感测区域的传感器。在示例中，红外传感器平行于第二传感器阵列的传感器。

超声波传感器可被配置为将车辆定位在发送器组件处，使得发送器组件的初级线圈与车辆的次级线圈对准。

一种电池无线充电的方法可包括：超声波感测位于无线电力发送器附近的线圈区域的一部分内的物体，热感测位于所述线圈区域的所述一部分内的物体；响应于超声波感测和热感测到位于所述线圈区域的所述一部分内的物体，通过无线电力发送器降低电力输出。

根据本发明的一个实施例，所述超声波感测可包括通过被布置为部分地限定线圈区域的边界的第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列中的每个来超声波感测位于所述线圈区域的所述一部分内的物体。

根据本发明的一个实施例，通过无线电力发送器降低电力输出可包括将电力输出降低至零。

根据本发明的一个实施例，所述方法还可包括基于与热感测关联的信号强度的变化来检测物体的运动。

根据本发明的一个实施例，所述方法还可包括发送信号以辅助车辆将附着到车辆的次级线圈定位在线圈区域内。

一种电池无线充电的方法可包括超声波地感测在电力发送器附近的不期望的物体；热感测在电力发送器附近的不期望的物体；使用热感测的数据和超声波感测的数据控制电力发送器。在示例中，在检测区域中，超声波感测和热感测可重叠以感测在无线充电器的初级线圈与车辆的次级线圈之间的不期望的物体。在示例中，控制电力发送器可包括向车辆上的线圈发送充电信号。在示例中，热感测可包括被配置为检测区域中的不期望的物体的红外辐射的双级红外传感器。在示例中，热感测可包括存在感测电路以应用滤取的波长来确定不期望的物体的存在，并监测指示不期望的物体的运动的景象红外数据变化。

超声波感测可包括使用沿着线圈区域的第一边缘安置的第一传感器阵列和沿着线圈区域的第二边缘安置的第二传感器阵列，使得第一传感器阵列的传感器在与第二传感器阵列的传感器的感测区域部分重叠的区域中进行感测。第一传感器阵列包括感测重叠的区域的传感器，第二传感器阵列包括具有重叠的感测区域的传感器。

超声波感测可包括在发送器组件处向车辆发送位置信号，以辅助车辆相对于充电站处的初级线圈和任何检测到的不期望的物体定位。

一种无线充电系统包括：发送器组件，包括被配置为产生场以无线地向车辆的次级线圈发送电力的初级线圈；第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列，被布置为部分地限定初级线圈附近的线圈区域的边界，使得所述线圈区域的同一部分被传感器阵列中的每个感测到。

根据本发明的一个实施例，所述无线充电系统还可包括红外传感器，所述红外传感器被布置为使得所述同一部分被红外传感器、第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列中的每个感测到。

根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括双级红外传感器，所述双级红外传感器被配置为在所述线圈区域中检测物体的红外辐射。

根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括存在感测电路以应用滤取的波长在线圈区域中确定物体的存在。

根据本发明的一个实施例，红外传感器可包括运动感测电路以在线圈区域中监测指示物体的运动的景象红外数据变化。

根据本发明的一个实施例，红外传感器可被安置为平行于第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列中的一个。

根据本发明的一个实施例，第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列被配置为发射高频声波，所述高频声波从所述线圈区域中的物体反射并返回到第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列。

可使用在此描述的结构和系统执行各个方法。

附图说明

图1是根据本公开的包括充电站和插电式车辆的无线充电系统的示意性表示；

图2示出根据本公开的用于确定车辆的位置和横向偏移的示意图；

图3示出根据本公开的发送器组件的透视图；

图4是大致沿着图3中的线4A-4A截取的截面图；

图5示出根据本公开的横向传感器阵列的操作；

图6示出根据本公开的纵向传感器阵列的操作；

图7示出根据本公开的用于车辆充电的方法；

图8示出用于控制车辆充电系统的方法。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本发明的详细实施例；然而，将理解的是，公开的实施例仅是本发明的示例，可以以多种和可选形式实施本发明。附图不一定按比例绘制，一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以不同方式应用本发明的代表性基础。

车辆可由电池电力(BEV)以及由包括电池电力的电源的组合来供电。例如，混合动力电动车辆(HEV)被预期为在HEV中由电池和内燃发动机两者驱动动力传动系。在这些构造中，电池是可再充电的，且车辆充电器提供电力以在电池放电后恢复电池。

一些车辆和关联的充电站被配备为免手动无线充电。为了使用这种系统对车辆进行充电，车辆必须相对于充电器精确地定位。车辆中的次级充电线圈必须位于初级充电线圈的特定距离和方位内，以便有效地对车辆电池进行充电。

一种可行的解决方案包括在车辆上设置传感器，传感器被配备为用于检测充电站位置。然而，这种实施方式必须是足够鲁棒(robust)的，以在存在散乱的道路碎片(包括轮胎推动的泥、冰或灰尘)时进行运作。能够承受这种道路危害的鲁棒传感器(robustsensor)可能是昂贵的。

此外，通过初级充电线圈产生的电磁场可在初级充电线圈附近的区域中产生涡流。本发明人已意识到对改善在初级充电线圈的区域中检测不期望的物体的需要。在一些示例中，与初级充电线圈有关的关注区域相对较小，通常与两倍的初级充电线圈的表面积相似。在另一示例中，由于一些方法具有一些固有弱点，所以可期望具有多余的物体检测系统。例如，本红外检测系统可与用于金属物体检测的磁共振式“金属检测器”、使用主发送器检测不期望期望的物体的系统或二者的组合进行结合使用。

现参照图1，以示意图的形式示出了根据本公开的用于插电式车辆的充电系统。充电系统包括充电站10。充电站10被配置用于感应充电且包括封装在初级感应充电组件14内的初级充电线圈12。初级充电线圈12经由电力转换器17电连接到电源16。电力转换器17将来自电源16的电流转换为不同的电压和/或频率，并向初级充电线圈12提供电流。初级充电线圈12在初级感应充电组件14周围产生电磁场15。当相应的次级线圈被置于接近通电的初级感应充电组件14时，相应的次级线圈通过位于产生的电磁场内而接收电力。在一些实施例中，初级感应充电组件14可设置有铰链式的装置以使初级充电线圈相对于车辆升高和降低，从而进行充电。

无线充电站还包括外壳18。外壳被布置为接近初级感应充电组件14。优选地，外壳18包括向驾驶员提供视觉引导的驾驶员目标辅助。驾驶员目标辅助可包括箭头、靶心图、十字准线或使车辆能够对准相对于初级感应充电组件14的适当位置的任何其他适合的指示符。无线充电站还包括传感器20。传感器20与外壳关联并通常朝向初级感应充电组件14。传感器20被定向为接收在初级感应充电组件14附近发射的信号。在优选的实施例中，传感器20为声波接收器。在一些实施例中，可使用其他类型的传感器，或者可使用声波接收器和其他传感器的组合。当然也可使用另外的传感器。

传感器20与处理器22进行通信。如将在下面讨论的，处理器22可被配置为响应于来自传感器20的信号而计算车辆或不期望期望的物体的位置，其中，车辆或不期望的物体的位置包括距离和横向偏移(horizontaloffset)。处理器22还与无线通信装置24进行通信。处理器22被配置为经由无线通信装置24将车辆的位置信息发送到车辆。处理器22和无线通信装置24可被容纳在外壳18、初级感应充电组件14内或其他适当的位置。通信电缆可连接在外壳18与容纳在初级感应充电组件14内的组件之间。

传感器组件25被设置为可包括超声波传感器和/或热敏传感器以感测充电组件14附近的不期望的物体。传感器可重叠以提供对不期望的物体的存在、运动和位置的更精确的检测。传感器组件可发出并检测从不期望的物体反射出的超声波信号。基于在传感器组件25处感测的信号，可控制充电组件的操作，例如，降低电力或关闭充电信号，或者一旦不期望的物体不再位于充电组件的初级线圈附近的区域中则重新开始充电。物体的接近度取决于多个因素，所述多个因素包括从充电组件14到车辆的无线充电信号的强度、初级线圈12附近的材料以及由来自充电组件的充电信号产生的电磁场的强度。传感器组件的红外传感器可包括双级红外传感器(dual-stageinfraredsensor)，双级红外传感器被配置为在确定不期望的物体的存在和不期望的物体的运动的区域中检测不期望的物体的红外辐射。感测组件25可包括存在感测电路，该存在感测电路用于使用滤取的波长来确定不期望的物体的存在。也就是说可基于充电信号强度以及没有不期望的物体的感测区域而创建滤波器。该滤波器可被存储于充电站中。传感器组件25可包括被配置为基于来自超声波传感器、红外传感器中的至少一个或两者的数据而调节充电信号的控制器或电路。传感器组件25还可向将要在发送器组件处进行充电的车辆发送定位信号，以有助于车辆的次级线圈与发送器组件的初级线圈对准。

超声波感测可包括在发送器组件处向车辆发送定位信号，以有助于车辆相对于充电站的初级线圈和任何检测到的不期望的物体定位。

车辆30为电池电动车辆(BEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)。车辆30包括电池32和次级感应线圈34。次级感应线圈34响应于由初级感应线圈12产生的电磁场而产生电流。车辆30还包括AC到DC转换器36。转换器36将由次级感应线圈34产生的AC电流转换为用于给电池32再充电的DC电流。

车辆30还包括至少一个控制器38。虽然车辆控制器38被示出为单个控制器，但是车辆控制器38可包括用于控制多个车辆系统的多个控制器。例如，车辆控制器38可为车辆系统控制器/动力传动系控制模块(VSC/PCM)。就这点而言，VSC/PCM的车辆充电控制部分可为嵌入在VSC/PCM内的软件，或者，可在单独的硬件装置中实现VSC/PCM的车辆充电控制部分。车辆控制器38通常包括彼此相互协作的任意数量的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如，FLASH、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)和软件代码，以执行一系列的操作。此外，车辆控制器38通过使用公共总线协议(例如，CAN)的车辆硬线连接而与其他控制器和组件进行通信。控制器包括用于处理各种电信号的电路以提供供在此描述的充电站或车辆使用的结果。

控制器38与车辆无线通信装置40进行电通信。车辆无线通信装置40与充电站无线通信装置24进行无线通信。在优选的实施例中，充电站无线通信装置24和车辆无线通信装置40均可为WiFi装置或蜂窝装置。当然也可使用诸如蓝牙(Bluetooth)的其他无线通信方法。控制器38被配置为经由车辆无线通信装置40来接收位置信息。在车辆无线通信装置40与充电站无线通信装置24之间的无线通信也可被用于发送其他信息。例如，所述无线通信可用于完成车辆30与充电站10之间的关联过程，响应于完成关联过程可启动车辆充电。

控制器38还与驾驶员显示器42进行通信。驾驶员显示器可为仪表盘多功能显示器或适合的其他显示器。控制器可被配置为经由驾驶员显示器42向驾驶员提供位置信息。驾驶员显示器可包括车辆位置信息的任何适当表示，以示出车辆位置和方向，车辆位置和方向包括相对于初级感应充电组件14的距离和横向偏移。响应于该信息，驾驶员可将具有次级感应线圈34的车辆更精确地停靠为接近初级感应充电组件14。

车辆还包括第一声波发射器44和第二声波发射器46。声波发射器44和声波发射器46与控制器38进行通信。声波发射器44和声波发射器46被置于靠近车辆前部的指定位置。在示出的实施例中，第一声波发射器44位于车辆的乘客侧，第二声波发射器46位于车辆的驾驶员侧。声波发射器44和声波发射器46被配置为以人类可听频率以上的频率发出声音脉冲(burstsofsound)。在优选的实施例中，第一声波发射器44和第二声波发射器46电连接在同一电路上。按照这种方式，用于产生声波信号的命令将触发来自第一声波发射器44和第二声波发射器46两者的同步信号。声波发射器44和声波发射器46还可发送声波信号，以确定在初级感应线圈12附近的区域中是否存在不期望的物体。声波发射器44、46可包括接收器，接收器感测从在初级感应线圈12附近的区域内返回(例如，反射)的声波信号。声波发射器44、46还可位于充电站，例如，位于接近初级充电线圈的区域15。

在一些实施例中，车辆30配备有自动停车系统。在这种实施例中，控制器(可为控制器38或其他适合的控制器)向各种车辆系统发出命令以协调自动停车事件。在自动停车事件期间，自动地控制车辆转向、加速和制动系统(未示出)以将车辆停靠在适当的停车位置和方向。控制器将使用来自充电站10的位置信息来协调各个系统，并将具有次级感应线圈34的车辆停靠为接近用于充电的初级感应充电组件14。

当然，上述系统的变形是可行的。例如，传感器20可有效地连接到初级感应充电组件14，而不是连接到如在图1中示出的外壳18。在另一变形中，传感器20可有效地连接到电压转换器17。上述和其他传感器位置可全部与根据本公开的方法结合使用。在一些实施例中，车辆配备有自动停车系统，且位置信息被自动停车系统使用以便于免手动停车。

现参照图2，示出了根据本公开的用于确定车辆的距离和横向偏移的方法。接收器20'被安装在期望的停车点附近。第一发射器44'和第二发射器46'被连接在车辆的前部，并隔开已知距离B。发射器44'和发射器46'被配置为在大致相同时间分别产生第一声音脉冲(soundburst)和第二声音脉冲。接收器20'接收由发射器44'和发射器46'产生的各个声音脉冲并对声音脉冲的到达标记时间戳(timestamp)。

系统可计算第一时延和第二时延，其中，第一时延与在声音脉冲的产生和第一声音脉冲的接收之间经过的时间相应，第二时延与在声音脉冲的产生和第二声音脉冲的接收之间经过的时间相应。基于声音在空气中传播的速度，系统可随后计算从接收器20'到第一发射器44'的第一距离D₂和从接收器20'到第二发射器46'的第二距离D₁。利用该信息和声音发射器44'与声音发射器46'之间的已知距离B，充电系统可产生几何三角形，该几何三角形的角和边代表车辆的位置信息，车辆的位置信息包括车辆到接收器20'的距离以及车辆的中心线与接收器20'的位置有多远的偏移。基于接收的数据执行几何和三角测量法计算，可高精度地确定车辆位置。

可使用海伦(Heron)公式来得到接收器20'与车辆之间的距离。

S = \frac{B + D_{1} + D_{2}}{2}

A = \sqrt{S (S - B) (S - D_{1}) (S - D_{2})}

其中，A等于由B、D₁和D₂限定的三角形的面积。

将上面计算的面积代入到三角形的面积公式，得到：

h = \frac{2 A}{B}

其中，h为从接收器20'到车辆的距离。

此外，上面计算的算法可用于确定接收器20'的位置与车辆的中心线之间的偏移。使用余弦定律和勾股定理，得到：

β = \cos^{- 1} (\frac{B^{2} + D_{2}^{2} - D_{1}^{2}}{2 {BD}_{2}})

其中，D_偏移为接收器20'与车辆的第一发射器44'之间的横向偏移。可以通过D_偏移计算接收器20'的位置与车辆的中心线(例如，第一发射器44'与第二发射器46'之间的距离B的中心线)之间的横向偏移。可以将接收器20'的位置与车辆的中心线之间的横向偏移称为车辆的横向偏移。

有利地，如上面讨论的，基于第一时延和第二时延的三角测量法不需要在第一发射器和第二发射器与接收器之间的瞄准线。因此，接收器可被置于各种位置，而不用考虑接收器与发射器之间的视觉障碍的存在。可执行类似地计算来确定不期望的物体的位置。

图3示出初级感应充电组件14的示例，初级感应充电组件14包括基部301以及部分地限定线圈区域的边界的第一传感器阵列303和第二传感器阵列305。基部301可支撑可设置在基部301的中央的发送器组件12，发送器组件12包括初级线圈。第一传感器阵列303沿着横向边缘设置或与基部301的横向边缘平行地设置。第一传感器阵列303与发送器隔开。第一传感器阵列303可包括多个传感器313，所述多个传感器313可包括用于使用不期望的物体的热敏特征检测不期望的物体的红外传感器(例如，红外传感器325)以及基于发送的声波和接收的声波检测物体的存在的超声波传感器。传感器313、315中的每个可包括声波发送器和声波接收器，声波发送器和声波接收器可以是单独的装置或在传感器中集成到一起。传感器313、315可定位为在发送器组件12处以及在发送器组件与位于基部301之上的车辆之间提供无盲点的总体积感测。红外传感器可以是被动式红外传感器，被动式红外传感器专门对准覆盖将被感测的区域(例如，基部301的整体或比基部大的区域)的全部四个角，以检测并追踪可能误入不期望的区域中的物体的运动，所述不期望的区域包括恰好位于发送器组件12之上的区域。红外传感器可在高达5m×5m(25m²)的面积中检测物体的热敏特征。

图4示出大致沿着图3中的线4A-4A截取的初级感应充电组件的截面图。关于包括超声波传感器的传感器阵列，在初级感应充电组件的边缘处，例如，在基部301的纵向边缘和横向边缘处，传感器阵列中的传感器可利用超声波检测到衬板(pad)的边缘的距离。这可被用于通过检查已知物体(例如，相对的边缘或目标405)的位置来验证传感器的操作处于适当的位置。也就是已知物体被检测到且其位置被确定。代表相对的边缘或目标405的数据可被存储在存储器中并供电路或处理器使用以执行自检。

图5示出第一传感器阵列的感测区域的示意图。第一传感器阵列303的每个传感器313₁、313₂、…、313_N分别向其感测覆盖区域513₁、513₂、…、513_N发出信号。覆盖区域513₁、513₂、…、513_N可在一些区域中重叠。由于声波的本性，这些覆盖区域实际上是三维形式而不是为了容易说明所示出的二维形式。示出了示例的不期望的物体501、502。物体501处于传感器313₂、313_N两者的覆盖区域513₂、513_N中。作为结果，来自传感器313₂、313_N的信号被用于感测不期望的物体501的存在和位置。物体502位于传感器313₁的覆盖区域513₁中。作为结果，来自传感器313₁的信号被用于感测不期望的物体502的存在和位置。

图6示出第二传感器阵列的感测区域的示意图。第二传感器阵列305的每个传感器315₁、315₂、…、315_N分别向其感测覆盖区域515₁、515₂、…、515_N发出信号。覆盖区域515₁、515₂、…、515_N可在一些区域中重叠。覆盖区域515₁、515₂、…、515_N也可与覆盖区域513₁、513₂、…、513_N重叠。由于声波的本性，这些覆盖区域实际上是三维形式而不是为了容易说明所示出的二维形式。与图5相同，示出了示例的不期望的物体501、502。物体501处于传感器315₂的覆盖区域515₂中。作为结果，来自传感器315₂的信号被用于感测不期望的物体501的存在和位置。物体502位于传感器315₁的覆盖区域515₁中。作为结果，来自传感器315₁的信号被用于感测不期望的物体502的存在和位置。还将意识到的是，第一传感器阵列303和第二传感器阵列305两者中的传感器可被用于感测不期望的物体，例如，传感器313₁、315₁两者都感测物体502。传感器313₁、313₂、313_N、315₁、315₂和315_N中的每个都可以以不同的频率进行操作以不彼此干涉或按已知的方式干涉。这些传感器还可进行时间多路传输，以便不干涉，例如，无重叠覆盖区域传感器可同时进行操作，而有重叠覆盖区域的传感器不同时进行操作。红外或热敏传感器602可被安置为使得它能同时感测物体501、502两者。

图7示出根据本公开的用于控制车辆充电系统的方法。在步骤701，从发射器发出声波信号。发射器可位于车辆、无线充电站或初级线圈结构上。在步骤703，通过来自声波传感器的声波信号以及来自热敏传感器的热数据来收集数据。返回的声波信号可指示物体位于感测结构的视场(例如，用于定位和停靠车辆以进行充电的较大区域以及用于检测线圈结构附近的不期望的物体的区域)中。在步骤705，计算与被检测的车辆的距离和横向偏移。在步骤707，检测在充电系统附近的区域中的不期望的物体。可通过声波检测器和红外检测器两者来执行对不期望的物体的存在和运动的检测。在步骤709，向车辆发送位置信息和不期望的物体的信息。在步骤711，经由车载显示器向驾驶员提供位置信息和不期望的物体的信息。在步骤713，在配备有自动停车系统的车辆中，基于从充电站接收的位置信息和不期望的物体的信息而自动停靠车辆。不期望的物体的位置和存在信息还可被用于控制充电站的操作，例如，停止在充电线圈与车辆之间传输电磁信号。可降低充电线圈与车辆线圈之间的信号的能量。

图8示出根据本公开的用于控制车辆充电系统的方法800。在801，感测在接近或位于电力信号发送器组件的区域中的不期望的物体的存在。步骤801和802可使用多个不同的信号，所述多个不同的信号中的至少两个为不同类型的信号，例如，声波、声音、红外或热。感测还可包括发送信号、感测信号并将感测的信号转换成电信号。电信号可由电路处理以确定不期望的物体的存在。在802，追踪不期望的物体的位置和运动。电路可被用于处理感测的信息以定位和追踪不期望的物体的运动。在803，电力信号发送器(例如，初级充电线圈12)的操作使用不期望的物体的存在、位置和运动数据。

在上面的方法的变形中，由于在停车过程期间驾驶员无需与车辆进行交互，所以具有自动停车系统的车辆可被配置为不向驾驶员显示位置信息或不期望的物体的信息。自动停车系统可考虑不期望的物体的位置以在将车辆停靠在充电站时避免该物体。

此外，可在需要精确的车辆位置的其他停车情况下使用多种变形。因此，可在未配备有充电板但是为了其他目必须相对于目标精确地定位的车辆中使用类似的三角测量方法。

虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述本发明的所有可能形式。相反，说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制，并且应理解的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。此外，可将各种实现实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims

1.一种充电系统，包括：

发送器组件，包括初级线圈，被配置为向车辆发送充电信号；

传感器布置，包括部分地限定初级线圈附近的线圈区域的边界的第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列；

红外传感器，红外传感器、第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列被安置为使得所述线圈区域的同一部分被红外传感器和传感器布置中的每个均感测到。

2.根据权利要求1所述的充电系统，其中，第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列被配置为发送高频声波，所述高频声波从所述线圈区域中的物体反射并返回到第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列。

3.根据权利要求1所述的充电系统，其中，充电信号是射频信号。

4.根据权利要求1所述的充电系统，其中，红外传感器包括双级红外传感器，所述双级红外传感器被配置为在所述线圈区域中检测物体的红外辐射。

5.根据权利要求4所述的充电系统，其中，红外传感器包括存在感测电路，以使用滤取的波长确定线圈区域中的物体的存在。

6.根据权利要求5所述的充电系统，其中，红外传感器包括运动感测电路，以在线圈区域中监测指示物体的运动的景象红外数据变化。

7.根据权利要求1所述的充电系统，其中，发送器组件包括控制器，所述控制器被配置为基于来自红外传感器、传感器布置中的至少一个的数据来调节充电信号。

8.根据权利要求1所述的充电系统，其中，红外传感器被安置为平行于第一超声波传感器阵列和第二超声波传感器阵列中的一个。