JP2013040556A - ワイヤレス車両充電のために装備された車両用の駐車支援 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の下方の駐車面上にある供給源共振器または充電パッドの上方で、車両に取り付けられた捕捉共振器または受け板を位置決めするためのワイヤレス電池充電器の車両駐車支援システムを提供すること。
【解決手段】システムは、供給源共振器に対して、車両が駐車されている間、車両の運転者により視認可能である場所に位置決めされる標的を含む。車両は、車両に取り付けられた複数の光源を装備し、光源は、車両が適切に位置決めされる場合に、光源からの光ビームが１つもしくは複数の所定の場所で標的に当たる、または、標的上の何らかの所定の場所で収束するように方向設定される。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、ここにその開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１１年８月１２日に出願した米国仮特許出願第６１／５２２，７７０号の米国特許法第１１９条（ｅ）のもとでの利益を主張するものである。
[0002]本開示は、一般には、電気車両のワイヤレス電池充電器に関し、より詳細には、車両の運転者が充電パッドに位置合わせして車両を駐車することを支援するためのシステムに関する。
[0003]電気車両および電気ハイブリッド車両は、消費者に対する人気が増大しつつある。これらの車両内の電動機は、典型的には、車両内の電池パック内に配設された複数の蓄電池から電力供給される。車両が駐車されている間に電池が再充電される必要がある場合、プラグまたは導線付きの（ｌｅａｄｅｄ）充電結合装置が、典型的には車両の運転者により車両に接続される。しかしながら、一部の運転者は、自分たちの車両に、車両が駐車されるたびに「プラグイン」しなければならないことを嫌う。
[0004]ワイヤレスまたはコネクタレスの電池充電器が提案されてきたことは、１９９６年３月１２日にＢｒｕｎｉらに発行された米国特許第５，４９８，９４８号、および２０１１年８月３０日にＯｙｏｂｅらに発行された米国特許第８，００８，８８８号を参照されたい。Ｔｒｏｙ、ＭｉｃｈｉｇａｎのＤｅｌｐｈｉにより市販されているワイヤレス電池充電器は、充電されている車両の下方の駐車面上に置かれる供給源共振器または充電パッドを含み、対応する捕捉共振器または受け板が、車両の下側に装着される。この１つの例での供給源共振器および捕捉共振器は、約５００ミリメートルおよび５００ミリメートルの平方（５００ｍｍ×５００ｍｍ）である。そのようなワイヤレス電池充電器は、供給源共振器および捕捉共振器が、水平方向に（すなわち、横方向および縦方向に）位置合わせされるように、車両が駐車される場合に最も効率的である。しかしながら、供給源共振器および捕捉共振器は車両の下側にあるので、車両の運転者が、供給源共振器および捕捉共振器が位置合わせされるように、車両を駐車すべき場所を判断することは困難である。
[0005]１つの実施形態によれば、車両の下方の駐車面上にある供給源共振器の上方で、車両に取り付けられた捕捉共振器を位置決めするための車両駐車支援システムが提供される。システムは、標的および複数の光源を含む。標的は、供給源共振器に対して、車両が駐車されている間、車両の運転者により視認可能な場所に位置決めされる。複数の光源は、車両が適切に位置決めされる場合に、光源からの光ビームが１つまたは複数の所定の場所で標的に当たるように、車両に取り付けられ、方向設定されるように構成される。
[0006]別の実施形態では、ワイヤレス電池充電のために装備された車両が提供される。車両は、捕捉共振器および複数の光源を含む。捕捉共振器は、車両に取り付けられる。捕捉共振器は、車両の下方の駐車面上にある供給源共振器から、車両の電池を充電するためのエネルギーを受けるように構成される。複数の光源は、車両が適切に位置決めされる場合に、光源からの光ビームが１つまたは複数の所定の場所で標的に当たるように、車両に取り付けられ、方向設定されるように構成される。
[0007]非限定的な例のみによって、および添付の図面を参照して与えられる、好適な実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって、さらなる特徴および利点がよりはっきりと明らかになろう。
[0008]次に、本発明は、添付の図面を参照する例によって説明される。
[0009]１つの実施形態による、車両を駐車するために使用されている車両駐車支援システムの側面図である。 [0010]１つの実施形態による、車両を駐車するために使用されている図１の車両駐車支援システムの斜視図である。
[0011]図１は、これ以降はシステム１０と称される、車両駐車支援システムの非限定的な例を例示する。システム１０は、車両１４内の電池１２を充電するためのワイヤレス電池充電器の一部であり得る。電池１２を充電するために、車両１４は、車両１４に取り付けられた捕捉共振器１６で装備される。この非限定的な例での捕捉共振器１６は、車両１４の下側部２４に位置し、車両１４の下方の駐車面２０上にある供給源共振器１８から、電池１２を充電するためのエネルギー２２（すなわち電磁エネルギー）を受けるように構成される。駐車面は、車両の所有者により所有される車庫の内側にある場合があり、または、電気車両の再充電サービスを提供する公共の駐車場内にある場合がある。
[0012]電池充電器は、これ以降は制御器２６と称される、エネルギー２２が供給源共振器１８によりどの程度放出されるかを制御するための充電制御器を含み得る。制御器２６は、当業者には明らかなはずであるような、超小型処理装置または他の制御回路網などの処理装置（図示せず）を含み得る。制御器２６は、電池１２の充電の状態を判定するために、車両１４と通信可能な無線周波数（ＲＦ）送受信器をさらに含み得る。制御器２６は、１つまたは複数の、ルーチン、しきい値および捕捉データを記憶するために、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などの不揮発性メモリを含むメモリ（図示せず）をさらに含み得る。制御器２６により受信されるＲＦ信号が、電池１２が充電を必要とすることを示すかどうかを判定するためのステップを遂行するために、１つまたは複数のルーチンが、処理装置により実行され得る。
[0013]より近く捕捉共振器１６が供給源共振器１８と位置合わせされるほど、より効率的にエネルギー２２が供給源共振器１８から捕捉共振器１６に伝達されることを理解されたい。さらに、捕捉共振器１６および供給源共振器１８は車両１４の下側にあるので、捕捉共振器１６が供給源共振器１８と水平方向に（すなわち、横方向および縦方向に）位置合わせされる位置に、運転者２８が車両１４を操縦することが困難である場合があることを理解されたい。例としてであり、限定としてではないが、捕捉共振器１６と供給源共振器１８との間の垂直方向の間隔は、典型的には約１５センチメートルから２０センチメートル（１５〜２０ｃｍ）である。
[0014]捕捉共振器１６が供給源共振器１８と位置合わせされるように、運転者２８が車両１４を駐車するのを支援するために、システム１０は、供給源共振器１８からある程度の既知の、固定の、または所定の距離に位置決めされる標的３０を含む。後続の説明で明白になるように、標的３０は、好ましくは、車両１４を駐車する間、標的３０が運転者２８により視認可能であるように位置決めされる。例えば、標的３０は、駐車空間の前の柱上に装着される場合があり、または、運転者の自宅での車庫の壁上に装着される場合がある。
[0015]システム１０は、車両１４に取り付けられる、例えば前バンパに取り付けられる、または、車両１４の前照灯組立体と一体化されるように構成される複数の光源３２をさらに含む。光源３２は、アフターマーケットの改造として車両１４に付加される場合があり、または、車両１４の、それが最初に製造されるときの特徴部である場合がある。１つの実施形態では、光源３２は、レーザ、例えば、いくつかの供給業者から容易に入手可能である発光ダイオード（ＬＥＤ）タイプのレーザである。十分なレーザ光の明るさが、日中の使用に対して容易に利用可能であるので、レーザは好ましいと考えられる。しかしながら、他の光源が適する場合があることが認識される。光源３２は、好ましくは、車両１４が供給源共振器１８に対して適切に位置決めされる場合に、光源３２からの光ビーム３４が１つまたは複数の所定の場所で標的３０に当たるように、方向設定されるように構成される。
[0016]図２は、捕捉共振器１６および供給源共振器１８が位置合わせされるように、運転者２８が車両１４を配置するのを支援するために、標的３０および光ビーム３４がどのように協働するかの非限定的な例をさらに例示する。１つの実施形態では、光源３２は、各個が、標的３０上に垂直線３６を形成する光ビーム３４を放出するように構成される。レーザは、レーザに適したレンズを設けることにより、または、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭＳ）ミラーを使用してレーザビームを可変に偏向させることにより、垂直線３６を「引く」ために使用され得る。
[0017]１つの実施形態では、光源３２は、車両１４が適切に位置決めされる場合に、光ビーム３４が標的３０上で収束するように方向設定され得る。図２に示すように、車両は、標的３０から必要以上に離れているように例示され、その結果、光ビーム３４の交差により形成される収束線３８は、車両１４と標的３０との間にある。車両１４が前方に移動するにつれて、標的３０上の垂直線３６は、相互により近くに移動することになり、ついには、それらは、収束線３８が標的３０の面にある場合に収束することを理解されたい。
[0018]標的３０は、捕捉共振器１６および供給源共振器１８を充分に位置合わせするために、垂直線３６がどの程度相互に近くなければならないかを示すための限界標識４０をさらに含み得る。すなわち、運転者２８は、もっぱら収束線３８が標的上に現れるように車両１４を正確に配置する必要はなく、それは、位置合わせが十分に近いからである。限界標識４０間の間隔の距離は、光ビーム３４の幾何形状、ならびに、捕捉共振器１６および供給源共振器１８がどの程度の位置ずれを許容することができるかに基づいて、経験的または数学的に決定されることになる。収束線３８が限界標識４０間でどの程度良好に中央に配置されるかによって車両１４が横方向（すなわち左／右）にどの程度良好に位置合わせされるかを示すために、限界標識はさらに有用であり得る。
[0019]図２は２つの光源のみを示唆するが、車両を駐車するための他の位置合わせの支援を提供するために、追加的な光源が有用であり得ることが理解される。車両１４の横に並ぶ第２の標的などの、他の標的の配置構成が可能であることもまた考えられる。加えて、捕捉共振器１６および供給源共振器１８の横方向（すなわち左／右）の位置合わせをさらに示すために、標的３０に対する車両１４の「直角度（squareness）」を示す他の位置合わせの支援が考えられる。例えば、標的が、車庫の壁上に配置され得る、および／または、様々な駐車設備の構成を収容するために持ち上げられ得る場合に、光源３２が、光ビーム３４の方向をカスタマイズするための調整の支援を含み得ることもまた考えられる。
[0020]したがって、車両駐車支援システム（システム１０）、およびシステム１０とともに動作するように装備された車両１４が提供される。光ビーム３４が標的３０上に投射されることは、捕捉共振器１６および供給源共振器１８が電池１２の効率的な充電のために充分に位置合わせされるように、運転者２８が車両１４を駐車するための、簡単で理解するのが容易な手段を提供する。
[0021]本発明は、その好適な実施形態に関して説明されたが、そのように限定されることは意図されず、むしろ、後続の特許請求の範囲に記載される範囲のみに限定されることが意図される。
１０ システム
１２ 電池
１４ 車両
１６ 捕捉共振器
１８ 供給源共振器
２０ 駐車面
２２ エネルギー
２４ 下側部
２６ 制御器
２８ 運転者
３０ 標的
３２ 光源
３４ 光ビーム
３６ 垂直線
３８ 収束線
４０ 限界標識

Claims (6)

  1. 車両の下方の駐車面上にある供給源共振器の上方で、前記車両に取り付けられた捕捉共振器を位置決めするための車両駐車支援システムであって、
    前記車両が駐車されている間前記車両の運転者により視認可能な場所に、前記供給源共振器に対して位置決めされる標的と、
    複数の光源であって、前記車両が適切に位置決めされるとき、前記光源からの光ビームが１つまたは複数の所定の場所で前記標的に当たるように、前記車両に取り付けられ且つ方向設定されるように構成される複数の光源と
    を備えるシステム。
  2. 前記車両が適切に位置決めされるとき、前記光ビームが前記標的上で収束する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記光源の各々が、前記標的上に垂直線を形成する光ビームを放出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記光源がレーザである、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記捕捉共振器、前記供給源共振器、および、前記供給源共振器により放出されるエネルギーを制御するように構成される充電制御器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
  6. ワイヤレス電池充電のために装備された車両であって、
    前記車両に取り付けられた捕捉共振器であって、前記車両の下方の駐車面上にある供給源共振器から、車両の電池を充電するためのエネルギーを受け取るように構成される捕捉共振器と、
    複数の光源であって、前記車両が適切に位置決めされるとき、前記光源からの光ビームが１つまたは複数の所定の場所で標的に当たるように、前記車両に取り付けられ且つ方向設定されるように構成される複数の光源と
    を備える車両。
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