CN111288943B - 位置检测系统和位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位置检测系统和位置检测方法。位置检测系统可适用于无线电力传输系统，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元。位置检测系统包括在电力传输单元中的一个LF发送天线、在电力接收单元中的多个LF接收天线以及车辆ECU(控制系统)。当车辆正在行驶时，车辆ECU使用LF模式以检测电力传输单元和电力接收单元之间的位置关系。当车辆停止时，车辆ECU使用LPE模式以检测电力传输单元和电力接收单元之间的位置关系。

Description

位置检测系统和位置检测方法

此非临时申请基于2018年12月7日向日本专利局提交的日本专利申请No.2018-229783，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种适用于无线电力传输系统的位置检测系统和位置检测方法，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元。

背景技术

日本专利No.4849190公开一种电力传输系统，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元中的电力传输线圈无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元中的电力接收线圈。在此电力传输系统中，电力传输单元包括发射光以用于位置检测的光发射器，并且车辆包括车载相机。车辆被配置成使用车载相机来拍摄电力传输单元的发光器，以检测电力传输单元与电力接收单元之间的位置关系(以下也简称为“单元位置关系”)，并且基于检测到的单元位置关系，将车辆引导至车辆可以从电力传输单元接收电力的目标位置。

发明内容

在日本专利No.4849190中描述的电力传输系统中，车辆需要用于拍摄电力传输单元的光发射器的相机以便检测单元位置关系。即，日本专利No.4849190中描述的电力传输系统不适用于没有相机的车辆。希望将开发一种在没有相机的情况下检测单元位置关系的技术。

根据国际电工委员会(IEC)的61980系列，用于在没有相机的情况下检测单元位置关系的模式包括：“LF模式”，使用低频信号(以下也称为LF信号)，在天线之间无线地通信；以及“LPE模式”，使用从电力传输线圈输出的低电力(以下也称为“低电力激励(LPE)电力”)。

在LF模式下，使用在布置在泊车空间和车辆中的任意一个上的至少一个发射天线和被布置在另一上的多个接收天线之间无线通信的LF信号来检测二维(平面)或三维(立体)单元位置关系。因此，即使当车辆远离电力传输单元时(例如，在几米或更大的距离处)，LF模式也可以检测单元位置关系。然而，当车辆靠近电力传输单元时，LF信号被在尺寸上比发射天线大的电力传输单元和电力接收单元显著干扰。这降低单元位置关系的检测精度。

在LPE模式中，通常基于从电力传输单元输出的LPE电力的传输效率(即，电力接收单元所接收的电力的大小与从电力传输单元输出的LPE电力的大小的比率)来检测一维(线性)单元位置关系。因此，当电力传输单元和电力接收单元彼此靠近以足够进行电力传输时，可以精确地检测单元之间的位移量。然而，当电力传输单元和电力接收单元彼此远离时，电力接收单元不能接收从电力传输单元输出的LPE电力，并且因此不能检测到单元之间的位移量。

已经做出本公开以解决上述问题。本公开的目的是提供一种无线电力传输系统，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元，其中，在车辆远离和靠近电力传输单元两者的情况下，能够准确地检测到电力接收单元与电力传输单元之间的位置关系，而不需使用相机。

(1)根据本公开的位置检测系统可应用于无线电力传输系统，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元，使得对电力接收单元与电力传输单元之间的位置关系进行检测。该位置检测系统包括：至少一个发射天线，其布置在泊车空间和车辆中的一方上；多个接收天线，其被布置在泊车空间和车辆中的另一方上；以及控制系统，其在车辆行驶时执行第一检测处理，并且在车辆停止时执行第二检测处理。在第一检测处理中，控制系统使发射天线输出信号，并且基于多个接收天线从发射天线接收的信号的强度的差来检测位置关系。在第二检测处理中，控制系统使电力传输单元输出电力，并且基于电力接收单元或多个接收天线从电力传输单元接收的电力来检测位置关系。

根据上述位置检测系统，当车辆正在行驶时，执行“第一检测过程”，其中允许远距离检测的LF模式被用于检测位置关系，因为用户大概处于将车辆移向电力传输单元并且车辆仍远离电力传输单元的过程中。另一方面，当车辆停止时，执行“第二检测处理”，其中，与LF模式相比检测短距离更加精确的LPE模式被用于检测位置关系，因为用户大概已将车辆停泊在离电力传输单元足够近的位置。结果，在车辆远离电力传输单元和靠近电力传输单元两者的情况下，可以准确地检测位置关系而不需使用相机。

(2)在一个实施例中，当车辆正在行驶时，控制系统基于通过第一检测处理检测到的位置关系来执行辅助车辆的泊车的处理。发射天线布置在泊车空间上。多个接收天线布置在车辆上。

在上述实施例中，多个接收天线被布置在车辆上。因此，在车辆内，通过第一检测处理来检测位置关系，并且基于检测结果执行用于辅助车辆的泊车的处理。这可以避免由通信引起的泊车辅助处理中的延迟。如果多个接收天线布置在泊车空间侧，则将需要通信以将多个接收天线的接收结果从泊车空间发送到车辆。相比之下，上述实施例不需要这种通信，并且因此可以避免由通信引起的泊车辅助处理中的延迟。

(3)在一个实施例中，在第二检测处理中，控制系统基于多个接收天线从电力传输单元接收的电力的差来检测位置关系。

在上述实施例中，第二检测处理(LPE模式)可以二维或三维地检测单元位置关系。仅使用一个电力接收线圈来接收来自电力传输线圈的输出电力的常规LPE模式只能一维地检测单元位置关系。相反，上述实施例基于多个接收天线从电力传输线圈接收的输出电力的差来检测单元位置关系。因此，可以二维或三维地检测单元位置关系。

(4)在一个实施例中，在车辆停止时，控制系统基于由第二检测处理检测到位置关系执行对准检查以确定是否允许从电力传输单元向电力接收单元的电力传输。当在控制系统通过对准检查确定不允许电力传输之后车辆恢复移动时，控制系统确定电力接收单元和电力传输单元之间的位移量是否小于参考值，该位移量由第二检测处理检测出的位置关系确定。当位移量小于参考值时，控制系统执行第二检测处理。当位移量大于参考值时，控制系统执行第一检测处理。

在上述实施例中，当在对准检查确定不允许电力传输之后车辆恢复移动时，取决于电力接收单元和电力传输单元之间的位移量，在第一检测过程和第二检测过程之间来选择适当的选项。因此，即使在对准检查确定不允许电力传输之后，也可以精确地检测到单元位置关系。

(5)在一个实施例中，当车辆正在移动时，控制系统基于由第一检测处理检测到的车速、转向角和位置关系来预测在预定时间流逝之后将获得的位置关系，并基于预测的位置关系执行用于辅助车辆泊车的处理。

根据上述实施例，可以预测将来(在规定时间流逝之后)的位置关系，以正确执行泊车辅助。

(6)根据本公开的位置检测方法可应用于无线电力传输系统，其中，电力从布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到布置在车辆上的电力接收单元，使得对电力接收单元与电力传输单元之间的位置关系进行检测。该无线电力传输系统包括，至少一个发射天线，其布置在泊车空间和车辆中的一方上；以及多个接收天线，其布置在泊车空间和车辆中的另一方上。该位置检测方法包括：在车辆正在行驶时执行第一检测处理；和当车辆停止时，执行第二检测处理。第一检测处理包括，使发射天线输出信号；和基于多个接收天线从发射天线接收的信号的强度的差来检测位置关系。第二检测处理包括，使电力传输单元输出电力；和基于电力接收单元或多个接收天线从电力传输单元接收的电力来检测位置关系。

根据上述位置检测方法，当车辆行驶时，执行“第一检测处理”，其中使用允许远距离检测的LF模式来检测位置关系，因为用户大概正处于将车辆移向电力传输单元并且车辆仍远离电力传输单元的过程中。另一方面，当车辆停止时，执行“第二检测处理”，其中精确检测短距离的LPE模式被用于检测位置关系，因为用户大概已经将车停止为足以靠近电力传输单元。结果，在车辆远离电力传输单元和靠近电力传输单元两者的情况下，可以准确地检测位置关系而不需使用相机。

当结合附图时，从以下对本公开的详细描述中，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是位置检测系统可适用于的电力传输系统的外观图。

图2是示意性地示出电力传输单元中的电力传输线圈和LF发射天线的示例布置的图。

图3是示意性地示出电力接收单元中的电力接收线圈和多个LF接收天线的示例布置的图。

图4是示出车辆被定位成使得电力接收单元中的电力接收线圈面对电力传输单元中的电力传输线圈的状态的图。

图5是示意性地示出车辆远离电力传输单元时的LF信号传输路径的图。

图6是示意性地示出车辆靠近电力传输单元时的LF信号传输路径的图。

图7是示出电力传输ECU执行的示例过程的流程图。

图8是示出由车辆ECU执行的示例过程的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本公开的实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或相应的元件，并且将不重复其描述。

在下面的描述中，附图中的箭头F、B、R、L、U和D表示相对于车辆的方向。具体地，箭头F表示前进方向，箭头B表示后退方向，并且箭头R表示向右方向，箭头L表示向左方向，箭头U代表向上方向，并且箭头D表示向下方向。

在下面的描述中，附图中的箭头X、Y和Z表示相对于安装在车辆泊车空间的地面上的电力传输装置的位置坐标上的轴方向。具体而言，箭头X表示沿着泊车空间的长度方向的X轴方向(即，车辆进入的方向)，箭头Z表示沿着高度方向的Z轴方向，箭头Y表示垂直于X轴和Z轴的Y轴方向。位置坐标的原点可以设置在任何位置。

在下面的描述中，将电子控制单元简称为“ECU”。在下文中描述的具体数值仅是示例，并且可以适当地修改。

<电力传输系统的配置>

图1是根据本实施例的位置检测系统可适用于的电力传输系统的外观图。电力传输系统包括具有电力传输单元10的电力传输设备1和具有电力接收单元20的车辆2。

电力传输设备1除了电力传输单元10之外还包括电力转换器110、电力传输ECU120和通信装置130。电力传输单元10被封闭在壳体11中。电力传输单元10的壳体11还包含电力传输线圈12和低频(LF)发送天线14。

车辆2除了电力接收单元20以外还具有显示器210、舵角传感器222、变速传感器224、车速传感器226、车辆ECU 260、以及通信装置270。电力接收单元20被封闭在壳体21中。接收单元20的壳体21中还包含电力接收线圈22和多个LF接收天线24。

图2是示意性地示出在电力传输单元10的壳体11中的电力传输线圈12和LF发射天线14的示例布置的图。图2示出从上面(Z轴方向)观察到的电力传输单元10。如图2中所示，电力传输线圈12是环状的圆形线圈。在本实施例中，LF发射天线14被布置在电力传输线圈12内部的中央或布置在电力传输线圈12内部的中央的附近。

图3是示意性地示出在电力接收单元20的壳体21中的电力接收线圈22和多个LF接收天线24的示例布置的图。图3示出从上面(U方向)观察到的电力接收单元20。如图3中所示，电力接收线圈22是环状的圆形线圈。在本实施例中，电力接收单元20具有矩形的下表面，其中四个LF接收天线24(24a、24b、24c、24d)布置在电力接收单元20的下表面的四个角处。

图4是示出车辆2被定位成使得电力接收单元20中的电力接收线圈22面对电力传输单元10中的电力传输线圈12的状态的图。在这种状态下，电力可以从电力传输线圈12经由磁场无线地传输到电力接收线圈22。使用例如磁共振来执行无线电力传输。可以使用除了诸如电磁感应的磁共振之外的方法来执行无线电力传输。

返回参考图1，电力传输单元10被安装在泊车空间上。电力传输单元10从AC电源100(例如，商用电网电源)接收电力。电力转换器110包括例如电力因数校正电路和逆变器(均未示出)。在电力转换器110中，电力因数校正电路对来自AC电源100的电力进行整流和升压，并且然后逆变器将电力转换成AC电力以将其输出至电力传输线圈12。尽管图1示出电力转换器110布置在电力传输单元10的外部的情况，但是构成电力转换器110的电路可以部分或全部布置在电力传输单元10的内部。

电力传输线圈12构成以传输频率(即，传输的电力的频率)谐振的谐振电路。表示谐振电路的谐振强度的谐振电路的Q因数优选为100或者以上。当从电力转换器110向电力传输线圈12供应AC电力时，能量(电力)经由在车辆2的电力传输线圈12和电力接收线圈22之间形成的磁场，从电力传输线圈12传递到电力接收线圈22。传递到电力接收线圈22的能量(电力)被供应给蓄电装置350。因此，蓄电装置350被来自电力传输单元10的电力充电，其称为“外部充电”。

LF发射天线14被配置成响应于来自于电力传输ECU 120的指令而输出具有相对较低的频率f1(例如，大约一百几十赫兹)的无线电信号(以下也称为“LF信号”)。LF发射天线14包括单轴螺线管线圈，以在车辆将会进入的方向(X轴方向)上输出LF信号。LF信号可以用作用于检测电力传输单元10中的电力传输线圈12和车辆2的电力接收单元20中的电力接收线圈22之间的位置关系的信号(以下也简称为“单元位置关系”或“线圈位置关系”)。

电力转换器110被配置成响应于来自电力传输ECU 120的控制信号来调整将从电力传输线圈12输出的电力的大小和频率。例如，电力转换器110可以响应于来自电力传输ECU 120的电力传输指令，使电力传输线圈12输出高电力以对蓄电装置350充电。电力转换器110还可以使电力传输线圈12响应于来自电力传输ECU 120的低电力激励(LPE)指令而输出具有相对较低的频率f2(例如，大约数十个千赫兹)的低AC电力(以下也称为“LPE电力”)。LPE电力可用作检测单元位置关系(线圈位置关系)的信号。

电力传输ECU 120包括例如中央处理单元(CPU)、存储器和用于输入和输出各种信号的输入输出端口(均未示出)。电力传输ECU 120控制电力传输设备1中的各种装置。各种类型的控制不仅可以通过软件处理来执行，而且可以通过专用硬件(电子电路)来执行。

通信装置130被配置成与车辆2的通信装置270无线通信并且与车辆2交换各种信息。

车辆2可以使用从电力传输单元10供应并存储蓄电装置350中的电力而移动。蓄电装置350是可再充电的DC电源，并且包括诸如锂离子电池或镍氢电池的二次电池。车辆2可以是可以仅使用蓄电装置350中存储的电力而行驶的电动车辆，或者可以是可以使用蓄电装置350中存储的电力与来自于发动机(未示出)的输出的组合而行驶的混合动力车辆。

电力接收单元20被布置在车辆2的底面上，例如，布置在安装在车辆2的底面上的蓄电装置350的下表面上(面向道路)。

电力接收线圈22被配置成在车辆2被定位成使得电力接收线圈22面对电力传输线圈12的同时经由磁场从电力传输线圈12无线地接收电力。

多个LF接收天线24(24a至24d)均被配置成接收具有相对低频率的信号。在本实施例中，每个LF接收天线24包括切换电路，该切换电路响应于来自车辆ECU 260的指令，在来自LF发射天线14的LF信号的频率f1和来自电力传输线圈12的LPE电力的频率f2之间切换可接收频率(以下也称为“匹配频率”)。即，每个LF接收天线24不仅可以接收具有频率f1的LF信号，而且还可以接收具有频率f2的LPE电力。

如上述图3中所示，多个LF接收天线24(24a至24d)布置在不同的位置处，并且因此与LF发射天线14或电力传输线圈12的距离可能不同。因此，LF接收天线24接收到的LF信号或LPE电力的强度可以取决于距LF发射天线14或电力传输线圈12的距离而不同。通过分析强度差，可以在三维上检测单元位置关系。

虽然上述图3示出在电力接收单元20的下表面的四个角处布置四个LF接收天线24a至24d的情况，但是LF接收天线24的数量和布局不限于图3中示出的那些。具体地，LF接收天线24的数量不限于四个，而可以是大于或等于两个的任何数量。如果LF接收天线24的数量为两个，则可以二维地检测单元位置关系。如果LF接收天线24的数量是三个或更多，则可以在三维上检测单元位置关系。LF接收天线24的位置可以与上述图3中的位置不同。例如，LF接收天线24可以被布置在电力接收单元20中的电力接收线圈22内部，或者可以被布置在电力接收单元20的外部。

尽管上述图2示出在电力传输单元10中的电力传输线圈12内部的中心处或其附近布置一个LF发送天线14的情况，但是LF发送天线14的数量和布局不限于图2中的那些。具体地，LF发射天线14的数量不限于一个，而是可以是两个或更多个。LF发射天线14的位置可以与上述图2中的位置不同。具体地，LF发射天线14可以被布置在电力传输单元10中的电力传输线圈12的外部，或者可以被布置在电力传输单元10的外部(例如，在泊车空间的道路表面上)。如果在车辆2上的不同位置处设置两个或更多个LF发射天线14，则不仅可以检测上述单元位置关系，而且可以检测车辆2相对于电力传输单元10的姿态。

显示器210显示从车辆ECU 260输入的信息。显示器210可以是仪表面板上的屏幕、车载导航仪上的屏幕或移动设备(例如，智能电话、笔记本电脑、智能手表)上的屏幕。显示器210可以具有扬声器功能。

舵角传感器222基于例如由用户操纵的方向盘的位置来检测车辆2的转向角。变速传感器224基于例如由用户操作的变速器的位置来检测车辆2的变速位置。当变速位置是移动(驱动)位置时，根据用户踩下的加速踏板的位置的驱动力被传输到车辆2的驱动轮，从而使车辆2移动。当变速档处于驻车档位(P)时，车辆2的驱动轮被物理地固定(锁定)使得其不能旋转。车速传感器226检测车辆2的移动速度(车速)。这些传感器将检测结果发送到车辆ECU 260。

通信装置270被配置成与电力传输设备1的通信装置130无线通信并且与电力传输设备1交换各种信息。

车辆ECU 260包括例如CPU、存储器和输入输出端口(均未示出)。车辆ECU 260控制电力接收单元20中的各种装置。各种类型的控制不仅可以通过软件处理来执行，而且可以通过专用硬件(电子电路)来执行。

<从电力传输装置到电力接收装置的电力传输>

现在将描述从电力传输单元10到电力接收单元20的电力传输的方式。

当车辆2接近电力传输设备1并且它们之间的距离变得小于规定距离时，在车辆2的通信装置270和电力传输设备1的通信装置130之间建立无线通信。

当在电力传输设备1和车辆2之间建立无线通信时，车辆ECU 260执行处理(以下也称为“泊车辅助处理”)以在显示器210的屏幕上显示图像以用于辅助车辆2停泊在使得电力传输单元10中的电力传输线圈12与电力接收单元20中的电力接收线圈22之间的位移量处于允许范围内的位置(以下，也称为“电力接收位置”)。如稍后所述，基于在LF模式下检测到的单元位置关系来执行该泊车辅助处理。

车辆2的使用者可以在检查在显示器210的屏幕上显示的泊车辅助图像的同时通过驾驶车辆2来使电力接收单元20与电力传输单元10对准(或校正电力接收单元20与电力传输单元10的位置)。

当车辆2的使用者通过将变速杆操作到P档而使车辆2停止时，车辆ECU 260确定电力接收单元20与电力传输单元10的对准已经完成。因此，车辆ECU 260停止泊车辅助处理，并且停止在显示器210的屏幕上显示泊车辅助图像。

此后，车辆ECU 260执行确定是否允许从电力传输单元10到电力接收单元20的电力传输的处理(以下也称为“对准检查”)。如稍后所述，基于在LPE模式下检测到的单元位置关系来执行该对准检查。

当车辆ECU 260确定允许电力传输作为对准检查的结果时，车辆ECU 260将开始电力传输的请求发送到电力传输单元10。当电力传输装置1的通信装置130接收到来自于车辆2的用于开始电力传输的请求时，电力传输ECU 120开始向电力接收单元20进行电力传输。

在从电力传输单元10开始电力传输时，车辆ECU 260执行外部充电，其中用来自电力传输单元10的电力对蓄电装置350进行充电。当满足结束充电的规定条件时，车辆ECU260结束外部充电。

<用于检测单元位置关系的方法>

为了检测单元位置关系，根据本实施例的电力传输系统具有两种类型的检测模式：低频(LF)模式和低电力激励(LPE)模式。

在LF模式下，使用在电力传输设备1上布置的一个LF发射天线14和在被布置在车辆2上的多个LF接收天线24之间无线通信的LF信号，以二维或三维方式检测单元位置关系。因此，即使当车辆2远离电力传输单元10时(例如，在几米或更远的距离处)，LF模式也可以检测二维或三维单元位置关系。但是，在车辆2靠近电力传输单元10时，LF模式下的单元位置关系的检测精度降低。

图5是示意性地示出车辆2远离电力传输单元10时的LF信号传输路径的图。当车辆2远离电力传输单元10时，LF信号传输路径不易受到电力传输线圈12和电力接收线圈22的影响。

图6是示意性地示出车辆2靠近电力传输单元10时的LF信号传输路径的图。当车辆2靠近电力传输单元10时，LF信号传输路径容易受到电力传输线圈12和电力接收线圈22的影响。因此，LF信号受到在尺寸上比LF发送天线14大的电力传输线圈12和电力接收线圈22的显著干扰。结果，LF模式下的单元位置关系的检测精度被降低。因此，难以实现对于对准检查所需的位置检测精度(大约正负几厘米)。

另一方面，在常规的LPE模式中，基于从电力传输线圈12输出的LPE电力的传输效率(即，电力接收线圈22接收到的电力的大小与从电力传输线圈12输出的LPE电力的大小的比率)来检测一维(线性)单元位置关系。因此，当电力传输线圈12和电力接收线圈22彼此足够接近以进行电力传输时，可以精确地检测单元之间的位移量。然而，当电力传输线圈12和电力接收线圈22彼此远离时，电力接收线圈22不能接收从电力传输线圈12输出的LPE电力，并且因此不能检测单元之间的位移量。

为了应对这种情况，根据本实施例的车辆ECU 260使用LF模式来检测车辆2正在行驶时的单元位置关系(第一检测处理)；并且在车辆2停止时使用LPE模式来检测单元位置关系(第二检测处理)。以这种方式，在车辆2远离电力传输单元10和靠近电力传输单元10两者的情况下，可以准确地检测单元位置关系而不使用相机。

图7是示出电力传输ECU 120要执行的示例过程的流程图。每当满足预定条件(例如，每个规定时间段)时，重复执行此流程图。

电力传输ECU 120确定是否已经建立与车辆2的无线通信(步骤S01)。当尚未建立与车辆2的无线通信时(步骤S01为否)，电力传输ECU 120跳过随后的处理，并使处理前进至“返回”。

当已经建立与车辆2的无线通信时(步骤S01为是)，电力传输ECU 120确定是否已经从车辆2接收到LF请求信号(步骤S02)。

当已经接收到LF请求信号时(步骤S02为是)，电力传输ECU 120使LF发射天线14输出具有频率f1的LF信号(步骤S03)。

另一方面，当尚未接收到LF请求信号时(步骤S02处为否)，电力传输ECU 120确定是否已经从车辆2接收到LPE请求信号(步骤S04)。当尚未接收到LPE请求信号时(步骤S04为否)，电力传输ECU 120跳过随后的处理，并使处理前进到“返回”。

当已经接收到LPE请求信号时(步骤S04处为是)，电力传输ECU120控制电力转换器110以从电力传输线圈12输出具有频率f2的LPE电力(步骤S05)。

图8是示出将由车辆ECU 260执行的示例过程的流程图。在车辆2正在行驶时(当变速位置是行驶位置时)该流程图开始。

车辆ECU 260确定是否已经建立与电力传输设备1的无线通信(步骤S10)。当尚未建立与电力传输设备1的无线通信时(步骤S10为否)，车辆ECU 260跳过随后的处理，并使处理前进到“返回”。

当已经建立与电力传输设备1的无线通信时(步骤S10为是)，车辆ECU 260执行用于在LF模式中检测单元位置关系的处理(第一检测处理)(步骤S20)。具体地，车辆ECU 260向电力传输设备1输出LF请求信号，并且将多个LF接收天线24的匹配频率切换到LF信号的频率f1。这允许电力传输单元10的LF发射天线14输出LF信号，并且LF信号被多个LF接收天线24接收。电力传输ECU 120基于通过多个LF接收天线24接收到的信号LF的强度差来检测单元位置关系。

然后，车辆ECU 260基于在LF模式下检测到的单元位置关系来执行上述泊车辅助处理(步骤S30)。即，车辆ECU 260基于在LF模式下检测到的单元位置关系，在显示器210的屏幕上显示泊车辅助图像，以辅助车辆2在可接收电力的位置处泊车。

然后，车辆ECU 260确定变速档是否已经切换到P档(步骤S40)。当变速档尚未切换到P档时(步骤S40为否)，车辆ECU 260使处理返回到步骤S20，并且重复步骤S20、S30和S40的处理，直到变速档切换至P档。

当将档位切换至P档时(步骤S40为是)，车辆ECU 260执行用于在LPE模式中检测单元位置关系的处理(第二检测处理)(步骤S50)。具体地，车辆ECU 260将LPE请求信号输出到电力传输单元10，并且将多个LF接收天线24的匹配频率切换为LPE电力的频率f2。这允许电力传输单元10中的电力传输线圈12输出LPE电力，并且LPE电力被多个LF接收天线24接收。电力传输ECU 120基于由多个LF接收天线24接收到的LPE电力的强度(大小)的差来检测单元位置关系。

然后，车辆ECU 260基于在LPE模式下检测到的单元位置关系来执行上述对准检查(步骤S60、S62和S64)。具体地，首先，车辆ECU260确定根据在LPE模式下检测到的单元位置关系估计的电力传输线圈12与电力接收线圈22之间的位移量是否小于阈值Dth(例如，大约几厘米)(步骤S60)。当位移量小于阈值Dth时(步骤S60为是)，车辆ECU 260确定对准检查的结果是可接受的(允许充电)(步骤S62)。另一方面，当位移量大于阈值Dth时(步骤S60为“否”)，车辆ECU 260确定对准检查的结果是不可接受的(不允许充电)(步骤S64)。车辆ECU260在显示器210上显示对准检查的结果(可接受或不可接受)。

当对准检查的结果是不可接受的(不允许充电)时，期望用户移动车辆2以进行对准。因此，车辆ECU 260确定P档是否已经被取消(步骤S70)。当维持P档同时不被取消时(步骤S70为否)，车辆ECU 260使处理返回至步骤S70，并等待直到取消P档。

当P档已被取消时(步骤S70为是)，车辆ECU 260再次执行用于检测LPE模式下的单元位置关系的处理(第二检测处理)(步骤S72)。步骤S72的处理的内容与上述步骤S50的处理的内容相同。

然后，车辆ECU 260确定根据在LPE模式下检测到的单元位置关系所估计的位移量是否小于规定值D1(步骤S74)。规定值D1取决于在LPE模式下确定的单元位置关系的检测精度，并且大于阈值Dth(例如，大约几十厘米)。

当位移量小于规定值D1时(步骤S74为是)，车辆ECU 260确定用户没有大幅度移动车辆2，并且LPE模式中确定的单元位置关系的检测精度满足对于对准检查所需的位置检测精度。因此，车辆ECU260维持用于检测单元位置关系的LPE模式。具体地，车辆ECU 260再次确定变速档是否已经切换到P档(步骤S76)。当变速档尚未切换到P档时(步骤S76为否)，车辆ECU 260使处理返回至步骤S72。另一方面，当将档位切换至P档时(步骤S76为是)，车辆ECU 260使处理返回至步骤S50，以检测LPE模式下的单元位置关系，并再次使用检测结果执行对准检查。

另一方面，当位移量大于规定值D1时(步骤S74为否)，车辆ECU 260确定用户已经大幅度移动车辆2，并且在LPE模式下确定的单元位置关系的检测精度已低于对于对准检查所需的位置检测精度。因此，车辆ECU 260使用LPE模式停止，并且代替地使用LF模式来检测单元位置关系。具体地，车辆ECU 260使处理返回到步骤S20，并且再次从泊车辅助处理开始。

这样，在根据本实施例的电力传输系统中，当车辆2移动时，允许长距离检测的LF模式被用于检测单元位置关系(第一检测过程)，因为用户大概处于将车辆2移向电力传输单元10并且车辆2仍远离电力传输单元10的过程中。另一方面，当车辆2停止时，比LF模式在短距离检测中更加精确的LPE模式被用于检测单元位置关系(第二检测处理)，因为用户大概已经停止车辆2以足以靠近电力传输单元10。结果，在车辆2远离和靠近电力传输单元10两者的情况下，可以精确地检测单元位置关系而不使用相机。

特别地，在根据本实施例的电力传输系统中，在车辆2上布置多个LF接收天线24。因此，在车辆2内，在LF模式下检测到单元位置关系并且基于检测结果执行泊车辅助处理。这可以避免由通信引起的泊车辅助处理中的延迟。如果在电力传输设备1侧(泊车空间侧)布置有多个LF接收天线24，则需要通信以将多个LF接收天线24的接收结果从电力传输设备1侧发送到车辆2侧。相反，本实施例不需要这种通信，并且因此可以避免由通信引起的泊车辅助处理的延迟。

此外，在根据本实施例的LPE模式检测(第二检测处理)中，基于多个LF接收天线24从电力传输单元10中的电力传输线圈12接收的电力的大小的差来检测单元位置关系。因此，LPE模式检测(第二检测处理)能够二维或者三维地检测单元位置关系。仅使用一个电力接收线圈22以接收来自于电力传输线圈12的输出电力的常规的LPE模式，能够仅一维地检测单元位置关系。相比之下，本实施例使用多个LF接收天线24，代替一个电力接收线圈22，接收来自电力传输线圈12的输出电力。本实施例基于由多个LF接收天线24接收的电力大小的差来检测单元位置关系。因此，本实施例可以二维地或三维地检测单元位置关系。

此外，在本实施例中，车辆2侧的LF接收天线24可以共同用于LPE模式检测(第二检测处理)和LF模式检测(第一检测处理)两者。如果将多个用于LF模式检测的LF接收天线24被布置在电力传输设备1侧，则将在车辆2侧上另外需要多个LPE电力接收线圈，用于在LPE模式二维地或者三维地检测单元位置关系。然而，在本实施例中，多个LF接收天线24被布置在车辆2侧，并且还用作LPE电力接收线圈。这样可以避免在车辆2侧另外设置多个LPE电力接收线圈的浪费。

此外，在本实施例中，当在通过对准检查确定不允许电力传递之后取消P档时，期望车辆2恢复行驶。因此，取决于由LPE模式检测到的线圈位置关系所确定的位移量，在LPE模式检测和LF模式检测之间选择适当的选项。因此，即使在对准检查确定不允许电力传输之后，也可以精确地检测到单元位置关系。

<变型1>

在上述实施例中，当车辆2正在行驶时，基于在LF模式下检测到的当前单元位置关系来执行泊车辅助处理。

作为变型，当车辆2正在行驶时，可以基于由车速传感器226检测到的车速、由舵角传感器222检测到的转向角、以及在LF模式下检测到的当前单元位置关系来预测将来(在规定时间流逝之后)的单元位置关系；并且所预测的单元位置关系可以用于执行泊车处理。因此，可以预测将来(经过规定时间之后)的单元位置关系，以正确执行泊车辅助。

<变型2>

在上述实施例中，LPE模式检测(第二检测处理)基于四个LF接收天线24从电力传输单元10中的电力传输线圈12接收电力的大小的差来检测三维单元位置关系。

作为变型，与以常规的方式一样，LPE模式检测(第二检测处理)可以基于从电力传输线圈12输出的LPE电力的传递效率(即，电力接收线圈22接收的电力的大小与从电力传输线圈12输出的LPE电力的大小的比率)来检测一维(线性)单元位置关系。

<变型3>

在上述实施例中，LF发射天线14被布置在电力传输设备1(泊车空间)上，并且LF接收天线24(24a至24d)被布置在车辆2上。

作为变型，可以在车辆2上布置LF发射天线14，并且可以在电力传输设备1(泊车空间)上布置LF接收天线24(24a至24d)。

尽管已经描本公开的实施例，但是应该理解，本文公开的实施例在各个方面都是示例性的，而不是限制性的。本公开的范围由权利要求的条款限定，并且旨在包括与权利要求的条款等同的含义和范围内的任何修改。

Claims (6)

1.一种位置检测系统，所述位置检测系统适用于将电力从被布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到被布置在车辆上的电力接收单元的无线电力传输系统，使得对所述电力接收单元与所述电力传输单元之间的位置关系进行检测，

所述位置检测系统包括：

至少一个发射天线，所述至少一个发射天线被布置在所述泊车空间和所述车辆中的一方上；

多个接收天线，所述多个接收天线被布置在所述泊车空间和所述车辆中的另一方上；以及

控制系统，所述控制系统在所述车辆正在行驶时执行第一检测处理，并且在所述车辆停止时执行第二检测处理，

其中，

在所述第一检测处理中，所述控制系统使所述发射天线输出信号，并且基于所述多个接收天线从所述发射天线接收到的所述信号的强度的差来检测所述位置关系，以及

在所述第二检测处理中，所述控制系统使所述电力传输单元输出电力，并且基于所述电力接收单元从所述电力传输单元接收到的所述电力、或者基于所述多个接收天线从所述电力传输单元接收到的所述电力的差来检测所述位置关系。

2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其中，

当所述车辆正在行驶时，所述控制系统基于由所述第一检测处理检测到的所述位置关系来执行用于辅助所述车辆的泊车的处理，

所述发射天线被布置在所述泊车空间上，以及

所述多个接收天线被布置在所述车辆上。

3.根据权利要求1或者2所述的位置检测系统，其中，

在所述第二检测处理中，所述控制系统基于所述多个接收天线从所述电力传输单元接收到的所述电力的所述差来检测所述位置关系。

4.根据权利要求3所述的位置检测系统，其中，

当所述车辆停止时，所述控制系统基于由所述第二检测处理检测到的所述位置关系，来执行对准检查以确定是否允许从所述电力传输单元到所述电力接收单元的电力传输，

当在所述控制系统通过所述对准检查而确定了不允许电力传输之后所述车辆恢复移动时，所述控制系统确定所述电力接收单元和所述电力传输单元之间的位移量是否小于参考值，所述位移量是由所述第二检测处理检测到的所述位置关系所确定的，

当所述位移量小于所述参考值时，所述控制系统执行所述第二检测处理，以及

当所述位移量大于所述参考值时，所述控制系统执行所述第一检测处理。

5.根据权利要求2所述的位置检测系统，其中，

当所述车辆正在行驶时，所述控制系统基于车速、转向角以及由所述第一检测处理检测到的所述位置关系来预测在规定时间流逝之后要获得的所述位置关系，并且基于所预测的位置关系来执行用于辅助所述车辆的泊车的所述处理。

6.一种位置检测方法，所述位置检测方法适用于将电力从被布置在泊车空间上的电力传输单元无线地传输到被布置在车辆上的电力接收单元的无线电力传输系统，使得对所述电力接收单元与所述电力传输单元之间的位置关系进行检测，

所述无线电力传输系统包括：

至少一个发射天线，所述至少一个发射天线被布置在所述泊车空间和所述车辆中的一方上，以及

多个接收天线，所述多个接收天线被布置在所述泊车空间和所述车辆中的另一方上，

所述位置检测方法包括：

在所述车辆正在行驶时，执行第一检测处理；以及

当所述车辆停止时，执行第二检测处理，

所述第一检测处理包括：使所述发射天线输出信号，以及，基于所述多个接收天线从所述发射天线接收到的所述信号的强度的差来检测所述位置关系，

所述第二检测处理包括：使所述电力传输单元输出电力，以及，基于所述电力接收单元或所述多个接收天线从所述电力传输单元接收到的所述电力来检测所述位置关系。

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