、5132、·，·、513κ可在一些区域中重叠。由于声波的本性，运些覆盖区域实际上是Ξ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、313w两者的覆盖区域513 2、513w中。作为结果，来自传感器313 2、313w 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313i的覆盖区域 513i中。作为结果，来自传感器313 1的信号被用于感测不期望的物体502的存在和位置。 阳0化]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3巧1、3152、一,315,分别向其感测覆盖区域5巧1、5152、一,515,发出信号。覆盖区域 515i、5152、'"nSISn可在一些区域中重叠。覆盖区域515 1、5152、'"nSISn也可与覆盖区域 513i、5132、·，·、513κ重叠。由于声波的本性，运些覆盖区域实际上是Ξ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515 2中。作为结果，来自传感器315 2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315ι的覆盖区域515ι中。作为结果，来自 传感器315ι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313ι、315ι两者都感测物体502。传感器313 1、3132、313,、3151、3152和315冲的每个都 可不同的频率进行操作W不彼此干设或按已知的方式干设。运些传感器还可进行时间 多路传输，W便不干设，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。
[0066] 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W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W进行充电的较大区域W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。
[0067] 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W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W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。
[0068] 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W 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W在将车辆停靠在充电站时避免该物体。
[0069] 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Ξ角测量方 法。
[0070] 虽然W上描述了示例性实施例，但运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W 形成本发明的进一步的实施例。
【主权项】
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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】B60L11/18
【公开号】CN105291872
【申请号】CN201510436139
【发明人】克里斯托弗·W·贝尔, 约翰·保罗·吉比尤, 詹姆士·A·拉斯罗普
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月23日
【公告号】DE102015111259A1, US20160028265