本發(fā)明總體上涉及用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，并且在更具體的實(shí)施例中，涉及采用車載信號(hào)元件將對準(zhǔn)信息傳送給車輛駕駛員的用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代車輛包括在車輛停放時(shí)需要大量電力供給的多種電子部件和系統(tǒng)。例如，很多現(xiàn)代車輛采用警報(bào)系統(tǒng)，警報(bào)系統(tǒng)具有在車輛停放時(shí)需要電力的相關(guān)聯(lián)的傳感器和警報(bào)器。其他現(xiàn)代車輛包括在車輛停放時(shí)耗盡電力的狀態(tài)報(bào)告系統(tǒng)和其他電子部件。對于現(xiàn)代車輛，車輛電池耗盡會(huì)是一個(gè)重要問題，尤其是當(dāng)車輛很多個(gè)月長期保持停放時(shí)。經(jīng)典車輛盡管通常不包括和現(xiàn)代車輛一樣多的電子部件和系統(tǒng)，但是當(dāng)停放特別長時(shí)間時(shí)也會(huì)經(jīng)歷電池耗盡。由于經(jīng)典車輛不經(jīng)常被它們的所有者駕駛，電池耗盡仍是一個(gè)重要問題。

很多現(xiàn)代車輛由具有一個(gè)或多個(gè)可重復(fù)充電電源的全電動(dòng)或混合電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。盡管通過新技術(shù)使與這些車輛相關(guān)聯(lián)的電源有關(guān)的充電周期增加，但仍然必不可少的是，這樣的車輛的所有者可以選擇在車輛經(jīng)常停放的家、工作地點(diǎn)或其他場所來對這些車輛的電源充電。另外，對這些車輛充電的選擇必須是簡單的，以適應(yīng)各種水平的駕駛員身體能力。

用于對車載電源(無論是用于發(fā)動(dòng)機(jī)的被動(dòng)源還是主動(dòng)源)充電的傳統(tǒng)方法一般需要用戶將電源線插入車輛中。經(jīng)常用于維持經(jīng)典車輛的電池的充電的點(diǎn)滴式充電器需要用戶打開車輛的引擎蓋，然后在任何停車事件期間物理地附接點(diǎn)滴式充電器。當(dāng)用戶希望駕駛車輛時(shí)，其必須移除點(diǎn)滴式充電器然后關(guān)閉引擎蓋。為全電動(dòng)或混合電動(dòng)車輛的電源充電的其他傳統(tǒng)方法需要用戶將插入式電源線插入車輛的電源插座中直到充電完成，然后在駕駛車輛前移除該電源線。

無線充電方法，包括感應(yīng)充電系統(tǒng)，已經(jīng)在不同程度上成功地用于對各種主動(dòng)電源(例如，用于全電動(dòng)和混合電動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的電源)和被動(dòng)電源(例如，用于車輛防盜系統(tǒng)的電源)充電。與其他傳統(tǒng)方法(例如，點(diǎn)滴式充電器、插入式電源線的操作等)相比，盡管這樣的充電方法在需要通過車輛的駕駛員較少(如果有的話)的物理動(dòng)作來使充電有效方面是有利的，但它們通常需要長得多的充電周期并且展示低充電效率。例如，在一個(gè)傳感充電器系統(tǒng)中，充電線圈的對準(zhǔn)會(huì)推動(dòng)充電效率，并且傳統(tǒng)的感應(yīng)充電器系統(tǒng)通常無法實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)。

另外，包括一些對準(zhǔn)能力的傳統(tǒng)的感應(yīng)充電系統(tǒng)一般通過外接顯示器向駕駛員傳送對準(zhǔn)信息，這會(huì)給系統(tǒng)增加很大成本。由于在每個(gè)充電位置都需要顯示器，因此每個(gè)附加顯示器增加了整體系統(tǒng)成本。

因此，有需要提供一種用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，其構(gòu)造成確保高充電效率、低產(chǎn)品成本以及在各種環(huán)境(例如，家、工作地點(diǎn)、商業(yè)停車場等)中使用的高靈活性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，其包括：適于對車載電源充電的車載感應(yīng)接收線圈；耦合至所述線圈的對準(zhǔn)控制器；以及耦合至所述控制器的前照燈。另外，所述控制器構(gòu)造成引導(dǎo)前照燈，以將接收線圈和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈之間的對準(zhǔn)傳達(dá)給車上的駕駛員。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，其包括：適于對車載電源充電的多個(gè)車載感應(yīng)接收線圈；耦合至所述線圈的對準(zhǔn)控制器；以及耦合至所述控制器的車載信號(hào)元件。另外，所述控制器構(gòu)造成引導(dǎo)所述元件，以將接收線圈和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈之間的對準(zhǔn)傳達(dá)給車上的駕駛員。

根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，其包括：適于對車載電源充電的多個(gè)車載感應(yīng)接收線圈；耦合至所述線圈的對準(zhǔn)控制器；耦合至所述控制器的車載信號(hào)元件；以及外接感應(yīng)發(fā)射器線圈。另外，所述控制器構(gòu)造成引導(dǎo)所述元件，以將接收線圈和發(fā)射器線圈之間的對準(zhǔn)傳達(dá)給車上的駕駛員。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對下列說明書、權(quán)利要求以及附圖的學(xué)習(xí)可以理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的這些以及其他方面、目標(biāo)、以及特性。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)方面的用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的側(cè)部透視示意圖；

圖1a是圖1的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的自上而下示意圖；

圖2a是用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分的側(cè)部橫截面示意圖，所述車輛包括根據(jù)本公開的附加方面的車載感應(yīng)接收線圈和車載信號(hào)元件；

圖2b是圖2a的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分的自上而下示意圖，其示出了車載充電器線圈和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈的非對準(zhǔn)；

圖3a是用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分的側(cè)部橫截面示意圖，所述車輛包括根據(jù)本公開的附加方面的三個(gè)感應(yīng)接收線圈和一個(gè)車載信號(hào)元件；

圖3b是圖3a的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分的自上而下示意圖，其示出了兩個(gè)車載充電器線圈和一個(gè)外接感應(yīng)發(fā)射器線圈的非對準(zhǔn)；以及

圖3c是圖3a的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一部分的自上而下示意圖，其示出了兩個(gè)車載充電器線圈和一個(gè)外接感應(yīng)發(fā)射器線圈的未對準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

為了本文的描述目的，術(shù)語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”、“車輛前方”、“車輛后方”、“車輛左右”及其派生詞應(yīng)與本發(fā)明圖1、圖1a和圖2a中所示的方向相關(guān)。但是，本發(fā)明可采用各種替代方向，除非另有明確相反說明。還應(yīng)當(dāng)了解的是，附圖示出的以及下面說明書中描述的特定裝置和組件僅為所附權(quán)利要求書中界定的本發(fā)明概念的示范性實(shí)施例。因此，本文公開的實(shí)施方案有關(guān)的特定尺寸和其他物理特性不被認(rèn)為是限制，除非權(quán)利要求書另有明確陳述。

在本公開中描述了用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，在更加具體的實(shí)施例中，本公開描述了采用車載信號(hào)元件將對準(zhǔn)信息傳送給車輛的駕駛員的用于車輛的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)。本公開的方面包括用于車輛(例如，汽車、全地形車輛、卡車、公共汽車、履帶式雪上汽車和其他有輪的車輛)的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)，其具有車載感應(yīng)接收線圈、車載對準(zhǔn)控制器以及至少一個(gè)車載信號(hào)元件(例如，前照燈)。這些系統(tǒng)將與感應(yīng)充電器接收線圈和外接發(fā)射器線圈之間的對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)信息通過信號(hào)元件傳送給具有這種系統(tǒng)的車輛的駕駛員。

參考圖1和圖1a，以示例性形式提供了用于車輛1的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b。對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b包括適于對車載電源120充電的車載感應(yīng)接收線圈20；以及耦合至線圈20的對準(zhǔn)控制器50。對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b還包括耦合至控制器50的信號(hào)元件40。另外，控制器50構(gòu)造成引導(dǎo)信號(hào)元件40以將接收線圈20和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10之間的對準(zhǔn)30傳達(dá)給車上的駕駛員2。

如在圖1和圖1a中以示例性形式描繪的，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b可由包含所述系統(tǒng)的車輛1的駕駛員2采用，以使感應(yīng)接收線圈20與外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10對準(zhǔn)，從而使得對準(zhǔn)30最小化。通過使用系統(tǒng)100a、100b使線圈10、20之間的對準(zhǔn)30的幅值最小化，車輛1中的駕駛員2可以使通過發(fā)射器線圈10耦合至接收線圈20的電源120的感應(yīng)充電的效率最大化。如感應(yīng)充電領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的，使線圈10、20之間的對準(zhǔn)30最小化以提高感應(yīng)充電效率，不管所述系統(tǒng)是否特定構(gòu)造成緊密耦合的充電(tcc)或松弛耦合的充電(lcc)方法。另外，使線圈10、20之間的對準(zhǔn)30最小化用來減小在車輛上的金屬部件周圍中不期望的熱生成、接近線圈的外來物體的干擾以及在感應(yīng)充電操作期間人類和動(dòng)物對接近線圈生成的高電磁場(emf)的無意暴露的可能。

如在圖1和圖1a中以示例性形式描繪的，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b可以構(gòu)造成使得位于車輛1的下側(cè)7上的車載接收線圈20耦合至電源120且對電源120充電，電源120用來為車輛1的發(fā)動(dòng)機(jī)6(例如，混合電動(dòng)或全電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))供電。電源120(參見圖1a)還可以耦合至對準(zhǔn)控制器50。隨著車載感應(yīng)接收線圈20移動(dòng)到外接發(fā)射器線圈10附近，耦合至線圈10的外接電源4可以使線圈10通電且開始對耦合至車輛1上的車載接收線圈20和控制器50的電源120充電。

在圖1和圖1a中描繪的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的特定方面，對準(zhǔn)控制器50可以訪問在車載感應(yīng)接收線圈20內(nèi)生成的充電信號(hào)，并且將充電信號(hào)與對應(yīng)于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離的預(yù)定最大充電水平比較。因此，當(dāng)對準(zhǔn)30(對應(yīng)于線圈10、20之間的實(shí)際對準(zhǔn))接近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離時(shí)，線圈10、20之間的最優(yōu)對準(zhǔn)情況發(fā)生。還如圖1和圖1a中所示，控制器耦合至信號(hào)元件40(例如，前照燈40a)，并且可以引導(dǎo)信號(hào)元件40將線圈10、20之間的對準(zhǔn)30傳達(dá)給駕駛員2。更加具體地，控制器50可控制前照燈40a的輸出光圖案42以產(chǎn)生駕駛員2可觀察的反射光圖案44。在特定方面，通過引導(dǎo)前照燈40a產(chǎn)生輸出光圖案42，其中輸出光圖案42照射包含發(fā)射器線圈10的外殼或結(jié)構(gòu)的壁110，從而獲得反射光圖案44。例如，發(fā)射器線圈10可接近壁110定位，從而使得當(dāng)車輛1被駕駛員2定位成使得線圈10、20彼此位于靠近范圍內(nèi)時(shí)，來自前照燈40a的輸出光圖案42將照在墻壁110上。

在特定的實(shí)施例中，對準(zhǔn)控制器50可以改變與前照燈40a的輸出光圖案42相關(guān)聯(lián)的頻率、強(qiáng)度或其他輸出變量，這繼而改變反射光圖案44。因此，控制器50可以改變反射光圖案44，以將感應(yīng)外接接收線圈和車載發(fā)射器線圈10、20的對準(zhǔn)30傳達(dá)給駕駛員2。例如，當(dāng)對準(zhǔn)30接近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離時(shí)，控制器50可以根據(jù)對準(zhǔn)30增加前照燈40a的照明頻率。類似地，當(dāng)對準(zhǔn)30相對于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離增加時(shí)，控制器50可以降低前照燈40a的照明頻率。有效效果是，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的車輛1的駕駛員2可以接收與線圈10、20相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)信息，并且使用所述信息調(diào)整車輛1的位置來使耦合至車載接收線圈20的電源120的感應(yīng)充電效率最大化。

在圖1和圖1a中描繪的感應(yīng)充電系統(tǒng)100a、100b的示例性實(shí)施例的另一方面，對準(zhǔn)控制器50可耦合至車載光傳感器8和位于車輛1的內(nèi)部的警報(bào)元件70。例如，光傳感器8可以是構(gòu)造成幫助前照燈和用于日間和夜間照明的其他車輛部件的自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)車輛日/夜傳感器。光傳感器8還可以是單獨(dú)的、專用的傳感器，其構(gòu)造成感測來自信號(hào)元件40(例如，前照燈40a)的反射光(例如，反射光圖案44)。如圖1和圖1a中所描繪的，警報(bào)元件70可以是能夠產(chǎn)生可變的可聽見狀態(tài)72的可聽見警報(bào)。在特定方面，警報(bào)元件70可以是信號(hào)元件，其構(gòu)造成向駕駛員2提供可視警報(bào)狀態(tài)(未示出)。更一般地，在一些方面，系統(tǒng)100a、100b的對準(zhǔn)控制器50可以通過來自光傳感器8的輸入檢測反射光圖案44的存在。對于控制器50未檢測到反射光圖案44的情況(例如，車輛1定位成接近露天停車場中的發(fā)射器線圈10，該露天停車場沒有壁110來引導(dǎo)反射光圖案44返回給駕駛員2)，控制器50可以通過激活和控制警報(bào)元件70來傳達(dá)車載感應(yīng)接收線圈20和外接發(fā)射器線圈10之間的對準(zhǔn)30。例如，隨著對準(zhǔn)30靠近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離，控制器50可以增加警報(bào)元件70的可聽見狀態(tài)72的頻率。類似地，隨著對準(zhǔn)30相對于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離增加，控制器50可以降低警報(bào)元件70的可聽見狀態(tài)72的頻率。有效效果是，在來自前照燈40a的反射光圖案44(或來自以例如轉(zhuǎn)向燈形式的信號(hào)元件40的其他反射圖案)不可用的情況下，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的車輛1的駕駛員2可以接收與線圈10、20相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)信息，并且使用所述信息調(diào)整車輛1的位置來使耦合至車載接收線圈20的電源120的感應(yīng)充電效率最大化。

在圖1和圖1a中描繪的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的示例性實(shí)施例的其他方面中，所述系統(tǒng)可以構(gòu)造成具有附加的油加熱功能。在此方面，更加具體地，車載感應(yīng)接收線圈20附接至車輛1的發(fā)動(dòng)機(jī)6的油盤5。另外，接收線圈20構(gòu)造成基于從外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10充電而加熱油盤5中的油。如圖1a中所示，熱電偶5a可耦合至盤5和對準(zhǔn)控制器50以便于通過控制器50控制油加熱工藝。即，控制器50可經(jīng)由熱電偶5a監(jiān)測油盤6中的油的溫度，并且基于接收線圈20通過外接發(fā)射器線圈10的感應(yīng)充電而通過線圈20和油盤6之間的熱傳導(dǎo)加熱油。一旦達(dá)到油中的預(yù)定溫度，例如，控制器50可通過引導(dǎo)充電電流(例如，通過內(nèi)部開關(guān))為內(nèi)部蓄熱體(未示出)而切斷接收線圈20的感應(yīng)充電，或者與外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10的電源4無線通信以將其停用。

再次參考圖1a，示例性感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的其他方面涉及將外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10和車載感應(yīng)接收線圈20之間的對準(zhǔn)30的尺寸分量傳達(dá)給車輛1的駕駛員2。如所描繪的，對準(zhǔn)控制器50可經(jīng)由固態(tài)繼電器41a、41b耦合至分別以左前照燈40a和右前照燈40b的形式的信號(hào)元件40。取決于車載接收線圈20和外接發(fā)射器線圈10的數(shù)量和布置，由控制器50獲得的對準(zhǔn)30信息可分解成車輛左右、對準(zhǔn)分量。即，控制器50可獲得涉及在車輛左右方向上(即，在正交于車輛前方方向的方向上)的車載接收線圈20左或外接發(fā)射器線圈10右的相關(guān)對準(zhǔn)。例如，具有以兩個(gè)獨(dú)立線圈形式的車載接收線圈20、在左右方向上等間距間隔開的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的布置可以提供這樣的能力。具體而言，控制器50可以訪問為車載接收線圈20的一部分的每個(gè)線圈內(nèi)生成的充電信號(hào)，并且將對應(yīng)的信號(hào)與對應(yīng)于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離的預(yù)定、最大充電水平比較。基于此信息，控制器50可以訪問哪個(gè)線圈(即，左線圈還是右線圈)正以小于最大效率充電(或者與其他線圈相比哪個(gè)線圈正以較低效率充電)，并且因此確定組成接收線圈20的兩個(gè)線圈中的哪個(gè)相對于外接發(fā)射器線圈10未對準(zhǔn)。使用此信息，隨著接收線圈20的左線圈或右線圈接近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離，控制器50則可根據(jù)對其30信息的左右分量增加左前照燈40a(經(jīng)由繼電器41a)或右前照燈40b(經(jīng)由41b)的照明頻率。由于前照燈40a、40b的照明頻率被控制器50改變，輸出光圖案42a、42b和反射光圖案44a、44b同樣地改變成將對準(zhǔn)30傳達(dá)給駕駛員2。當(dāng)車載接收線圈20的左線圈和右線圈二者相對于外接發(fā)射器線圈10基本上對準(zhǔn)時(shí)，控制器50可以將左前照燈40a和右前照燈40b的照明頻率調(diào)整為大約彼此相等。有效效果是，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的車輛1的駕駛員2可以接收與線圈10、20相關(guān)聯(lián)的車輛左右對準(zhǔn)信息，并且使用所述信息調(diào)整車輛1的位置來使耦合至車載接收線圈20的電源120的感應(yīng)充電效率最大化。

如圖1和圖1a中所描繪的，在本公開的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的一些方面中，車輛1可以是具有一個(gè)或多個(gè)電源(例如，電源120)的現(xiàn)代汽車、經(jīng)典或老式汽車、卡車、公共汽車、全地形車輛或任何其他車輛，所述電源可以經(jīng)由車載感應(yīng)接收線圈20和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10通過感應(yīng)耦合被充電。另外，車輛1可以是非自動(dòng)的、半自動(dòng)的或全自動(dòng)的。對于半自動(dòng)和全自動(dòng)車輛，對準(zhǔn)控制器50可以被構(gòu)造成將對準(zhǔn)30傳達(dá)給與控制器50集成的單獨(dú)控制器(未示出)或其他控制器，其中，控制器50負(fù)責(zé)控制和實(shí)現(xiàn)車輛1的移動(dòng)。

在感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的特定方面，圖1和圖1a中描繪的外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10可包括一個(gè)線圈或多個(gè)線圈。雖然添加附加的線圈作為發(fā)射器線圈10的部分會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)成本，但系統(tǒng)100a、100b的一些方面會(huì)得益于在外接線圈10中采用的增加線圈數(shù)目。在具有多個(gè)線圈作為外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10的系統(tǒng)100a、100b的實(shí)施例中，附加的控制器(未示出)耦合至組成線圈10的線圈，該附加的控制器可構(gòu)造成與對準(zhǔn)控制器50無線通信。具體而言，此外接控制器可將與來自每個(gè)外接線圈(即，作為外接線圈10元件的部件)的感應(yīng)電力傳輸相關(guān)聯(lián)的相關(guān)充電效率信息提供給控制器50。然后控制器50可將這些充電效率水平和與車載線圈20和外接線圈10之間的最接近對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定最大充電效率比較，以獲得對準(zhǔn)30的尺寸分量。如之前所提及的，然后控制器50可以利用對準(zhǔn)30的尺寸分量，例如通過改變信號(hào)元件40(例如，左前照燈40a和右前照燈40b)的照明頻率與車輛1的駕駛員2通信。

再次參考圖1和圖1a，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的一些方面采用以一個(gè)線圈(即，還如在圖2a和圖2b中所描繪的系統(tǒng)100a)或者以多個(gè)線圈(即，還如在圖3a至圖3c中所描繪的系統(tǒng)100b)形式的車載感應(yīng)接收線圈20。雖然添加附加的線圈作為車載感應(yīng)接收線圈20的部分會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)成本，但感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的一些方面會(huì)很大地得益于增加用于車載線圈20中的線圈數(shù)目。在具有多個(gè)線圈作為車載感應(yīng)發(fā)射器線圈20的系統(tǒng)100b的實(shí)施例中，如之前所提及的，基于每個(gè)線圈的充電效率水平相對于與車載線圈20和外接線圈10之間的最接近對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定最大充電效率的比較，耦合至線圈(即，組成線圈20的線圈部件)的對準(zhǔn)控制器50可以獲得對準(zhǔn)30的尺寸分量。還如之前所提及，然后對準(zhǔn)控制器50可利用對準(zhǔn)30的尺寸分量，例如通過改變信號(hào)元件40(例如，左前照燈40a和右前照燈40b)的照明頻率與車輛1的駕駛員2通信。

再次參考圖1和圖1a，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b可以采用具有任何各種形狀因素的外接發(fā)射器線圈10和車載感應(yīng)接收線圈20，所述形狀因素包括但不限于圓形、矩形、方形、橢圓形和適合于感應(yīng)電力傳輸?shù)钠渌螤睢Ｈ绫绢I(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，外接發(fā)射器線圈10可層壓或包在適于在適合停車或空轉(zhuǎn)車輛1的各種環(huán)境(例如，停車場、車庫等)中使用的封裝中。類似地，車載接收線圈20可層壓或包在適于在與車輛1的外部相關(guān)的各種環(huán)境(優(yōu)選為車輛1的下面7)中使用的封裝中。外接發(fā)射器線圈10和車載接收線圈20還可由各種材料和部件制造，包括導(dǎo)電元件，適合于感應(yīng)電力傳輸和對抗環(huán)境條件，包括濕度、熱量、道路鹽、日光及其他環(huán)境因素。

感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的車載感應(yīng)接收線圈20可以放置在車輛1的外部(或嵌入外部中)的各種位置處。通常，接收線圈20(不論包括一個(gè)獨(dú)立線圈還是包括多個(gè)獨(dú)立線圈)位于車輛的下側(cè)7上。優(yōu)選地，接收線圈20位于下側(cè)7的非金屬部件附近或耦合所述非金屬部件，其中，非金屬部件包括但不限于門檻裝飾件或保險(xiǎn)杠護(hù)板。如本公開技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所理解的，可以采用各種緊固技術(shù)將接收線圈20附接到車輛1上，包括但不限于剝貼粘結(jié)劑、金屬緊固件、鉚釘、支架等。類似地，接收線圈20可附接至與金屬部件間隔設(shè)置的安裝位置。使車載接收線圈20遠(yuǎn)離金屬車輛部件定位可以減少或消除當(dāng)車輛1移動(dòng)使得線圈10、20相對于彼此靠近或最小對準(zhǔn)時(shí)對接近外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10的金屬車輛部件的無意感應(yīng)加熱。然而，如之前所提及的，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的附加實(shí)施例特意使接收線圈20非常接近車輛1的發(fā)動(dòng)機(jī)6的油盤5(其可包括金屬)定位，以便在通過外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10對車載接收線圈20感應(yīng)充電期間加熱油盤5中的油。

再次參考圖1和圖1a，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b可以被采用以使車輛1的一個(gè)或多個(gè)電源120的充電效率最大化。電源120可以是用于為車輛1供電的電動(dòng)或混合電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電池。在特定方面，電源120可以是車輛1的被動(dòng)系統(tǒng)(例如，防盜系統(tǒng))中采用的電池。在另一個(gè)實(shí)施例中，電源120可以是用于現(xiàn)代或經(jīng)典汽車形式的車輛的電子系統(tǒng)中的任意數(shù)目的可充電電池。

還如在圖1和圖1a中所描繪的，對準(zhǔn)控制器50優(yōu)選地位于車輛1上。更加具體地，在車輛1內(nèi)定位對準(zhǔn)控制器50具有很大的靈活性，只要它可以容易地耦合至感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的其他部件。如此，優(yōu)選地將對準(zhǔn)控制器50定位在車輛1的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)。使對準(zhǔn)控制器50位于車輛1上的一個(gè)優(yōu)勢是，充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的整體成本會(huì)減少。具體而言，具有車載對準(zhǔn)控制器50的這樣的系統(tǒng)可以具有低整體成本，在某種意義上，具有這樣的系統(tǒng)的車輛可以在具有簡單和相對低成本的外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10和電源4布置的各種場所被感應(yīng)充電。相比之下，需要發(fā)射器線圈、電源、信號(hào)/顯示設(shè)備以及在每個(gè)充電場所處的外接控制器的主要外接布置將具有高得多的整體系統(tǒng)成本。

在感應(yīng)對準(zhǔn)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的其他方面，對準(zhǔn)控制器50可以被定位為不在車輛1上，優(yōu)選地，耦合至外接感應(yīng)發(fā)射器10和電源4。在這樣的實(shí)施例中，控制器50應(yīng)該無線耦合至車載感應(yīng)接收線圈20和信號(hào)元件40，以將車載接收線圈20和外接發(fā)射器線圈10之間的對準(zhǔn)30傳達(dá)至信號(hào)元件40。

再次參考圖1和圖1a，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的信號(hào)元件40可包括能夠直接或間接地傳達(dá)外接發(fā)射器線圈10和車載接收線圈20之間的對準(zhǔn)30的各種信號(hào)部件和組件中的任意一種。優(yōu)選地，信號(hào)元件40是具有除傳達(dá)對準(zhǔn)30的功能外還具有主要功能的車輛信號(hào)部件，以有利地減少系統(tǒng)100a、100b的整體成本。例如，信號(hào)元件40可以是一個(gè)或多個(gè)前照燈(例如，前照燈40a、40b)、轉(zhuǎn)向燈、霧燈、儀表盤燈、內(nèi)部顯示燈、內(nèi)部顯示器內(nèi)的圖形用戶界面(gui)、以及其他信號(hào)部件和組件。在系統(tǒng)100a、100b的其他方面，信號(hào)元件40是一個(gè)或多個(gè)信號(hào)組件(例如，儀表盤、a柱或駕駛員2的視覺視線內(nèi)的其他位置中的車載燈的專用組)，其具體布置成將對準(zhǔn)30信息傳達(dá)給駕駛員2。感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的另一方面可采用無線耦合至車輛1的駕駛員2的移動(dòng)電話或其他電子設(shè)備的形式的信號(hào)元件40(例如，經(jīng)由藍(lán)牙連接而連接至車輛的移動(dòng)電話)。

現(xiàn)在參考圖2a和圖2b，以示意的形式描繪感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a的一個(gè)方面，以展示所述系統(tǒng)將對準(zhǔn)30信息傳達(dá)給車輛1的駕駛員2(未示出)的能力。具體而言，對準(zhǔn)控制器50可以訪問車載感應(yīng)接收線圈20內(nèi)生成的充電信號(hào)，且將該充電信號(hào)與對應(yīng)于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離的預(yù)定、最大充電水平比較。因此，當(dāng)對準(zhǔn)30(對應(yīng)于線圈10、20之間的實(shí)際對準(zhǔn))接近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離時(shí)，線圈10、20之間的最優(yōu)對準(zhǔn)情況發(fā)生。如圖2a所示，對準(zhǔn)30可以反應(yīng)車載接收線圈20相對于外接發(fā)射器線圈10在車輛前方方向上的未對準(zhǔn)。如圖2b所示，對準(zhǔn)30還可以分別反應(yīng)車載接收線圈20相對于外接發(fā)射器線圈10關(guān)于線圈10、20之間的最佳對準(zhǔn)位置的在車輛前方方向和左右方向上的未對準(zhǔn)分量30y和30x。因此，出于感應(yīng)充電效率的目的，當(dāng)車輛1被駕駛員2定位成實(shí)現(xiàn)線圈10、20之間的最佳對準(zhǔn)時(shí)，未對準(zhǔn)分量30y和30x將接近并達(dá)到零。

再次參照圖2a和圖2b中描繪的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a，對準(zhǔn)控制器50可以改變與信號(hào)元件40相關(guān)聯(lián)的頻率、強(qiáng)度或其他輸出變量，以將感應(yīng)接收線圈20和發(fā)射器線圈10的對準(zhǔn)30傳達(dá)給駕駛員2，識(shí)別對準(zhǔn)30可包含車輛前方未對準(zhǔn)30y和/或車輛左右未對準(zhǔn)30x分量。例如，當(dāng)對準(zhǔn)30接近線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離時(shí)，控制器50可以根據(jù)對其30增加信號(hào)元件40(例如，圖1中示出的前照燈40a)的照明頻率。在特定的實(shí)施例中，假定系統(tǒng)100a可能僅包括一個(gè)車載接收線圈20和一個(gè)外接發(fā)射器線圈10，駕駛員2也許無法領(lǐng)會(huì)經(jīng)由系統(tǒng)100a傳達(dá)的對準(zhǔn)30的實(shí)際未對準(zhǔn)分量30x和30y。然而，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a的車輛1的駕駛員2會(huì)通過簡單試驗(yàn)和錯(cuò)誤使用來自信號(hào)元件40的反饋移動(dòng)車輛1，直到達(dá)到線圈10和20之間的最小對準(zhǔn)距離。類似地，當(dāng)對準(zhǔn)30相對于線圈10、20之間的最小對準(zhǔn)距離增加時(shí)，控制器50可以降低信號(hào)元件40或者前照燈40a(參見圖1a)的照明頻率。有效效果是，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100a、100b的車輛1的駕駛員2可以從信號(hào)元件40接收與線圈10、20相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)30，并且使用所述信息調(diào)整車輛1的位置來使耦合至車載接收線圈20的電源120(參見圖1a)的感應(yīng)充電效率最大化。

現(xiàn)在參考圖3a至圖3c，以示意的形式描繪了感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100b的一方面，以展示所述系統(tǒng)將對準(zhǔn)30信息，尤其是未對準(zhǔn)分量30x和30y傳達(dá)給車輛1的駕駛員2(未示出)的能力。如之前所提及的，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100b可以包括組成車載感應(yīng)接收線圈20的多個(gè)線圈。如在圖3a至圖3c中以示例性形式描繪的，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100b包括車載接收線圈20，車載接收線圈20由三個(gè)車載感應(yīng)接收線圈20a、20b和20c構(gòu)成。線圈20a位于線圈20b和線圈20c的車輛前方。另外，線圈20b和20c在左右定向上定位。同時(shí)，線圈20a、20b和20c的表面區(qū)域、以及它們之間的間距可以大約近似于外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10的表面區(qū)域。另外，對準(zhǔn)控制器50可以訪問車載感應(yīng)接收線圈20a、20b和20c內(nèi)生成的充電信號(hào)，且將每個(gè)充電信號(hào)與對應(yīng)于線圈10、20a-20c之間的最小對準(zhǔn)距離的預(yù)定、最大充電水平比較。因此，當(dāng)對應(yīng)于外接發(fā)射器線圈10分別與每個(gè)車載接收線圈20a、20b和20c之間的實(shí)際對準(zhǔn)的對準(zhǔn)30a至30c接近線圈10和20a至20c之間的最小對準(zhǔn)距離時(shí)，線圈10、20a至20c之間的最佳對準(zhǔn)條件發(fā)生。如圖3a所示，對準(zhǔn)30可以反應(yīng)分別與車載接收線圈20a、20b和20c相對于外接發(fā)射器線圈10的對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)分量30a、30b和30c。

如圖3b所描繪的，對準(zhǔn)30還可以反應(yīng)車載接收線圈20a和20c分別相對于外接發(fā)射器線圈10、分別在車輛前方和左右方向上的未對準(zhǔn)分量30ya、30xa和30xc。對準(zhǔn)控制器50可以基于與每個(gè)車載線圈20a、20b和20c相關(guān)聯(lián)的實(shí)際測量充電信號(hào)相對于當(dāng)這些線圈中的每一個(gè)相對于外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10處于最優(yōu)對準(zhǔn)位置時(shí)的充電信號(hào)的比較，識(shí)別分量30ya、30xa和30xc。例如，在圖3b中描繪的對準(zhǔn)中，通過測量基本上等于當(dāng)車載線圈20b和外接線圈10在最佳對準(zhǔn)關(guān)系時(shí)的充電水平的實(shí)際充電水平，控制器50可以識(shí)別線圈20b相對于外接線圈10處于最佳對準(zhǔn)位置。通過識(shí)別線圈20b處于最佳對準(zhǔn)位置，控制器50可基于測量線圈20a和20c的小于最佳的充電水平，進(jìn)一步識(shí)別線圈20a和20c以分量30ya、30xa和30xc未對準(zhǔn)。注意，如圖3b中所描繪的，車載接收線圈20b相對于外接發(fā)射器線圈10處于最佳對準(zhǔn)位置，并且因此未對準(zhǔn)分量30xb和30xa為零。

現(xiàn)參照圖3c，外接感應(yīng)發(fā)射器線圈20和車載感應(yīng)接收線圈20之間的對準(zhǔn)30還可以反應(yīng)車載接收線圈20a、20b和20c分別相對于外接發(fā)射器線圈10的分別在車輛前方和左右方向上的未對準(zhǔn)分量30yb、30yc和30xa。如圖3c中所描繪的，注意車載接收線圈20a、20b和20c都沒有相對于外接發(fā)射器線圈10處于最佳對準(zhǔn)位置；因此，未對準(zhǔn)分量(例如，30yb、30yc、30xa和30xb)對于線圈20a、20b和20c的每一個(gè)都存在。

再次參考圖3a至圖3c，感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100b的對準(zhǔn)控制器50可以改變與信號(hào)元件40相關(guān)聯(lián)的頻率、強(qiáng)度或其他輸出變量，以將感應(yīng)外接發(fā)射器線圈10和車載接收線圈20的未對準(zhǔn)分量(30xa、30xb、30xc、30ya、30yb和30yc)形式的對準(zhǔn)30信息傳達(dá)給駕駛員2。例如，在線圈20a、20c或者20b、20c位于外接發(fā)射器線圈10的左或右時(shí)，控制器50可以根據(jù)在車輛左右方向上的未對準(zhǔn)分量，例如30xa、30xb和30xc增加右前照燈40b和左前照燈40a(當(dāng)作為信號(hào)元件40采用時(shí))的照明頻率。類似地，信號(hào)元件40還可以包括耦合至對準(zhǔn)控制器50的另一個(gè)信號(hào)元件(例如，左霧燈和右霧燈、內(nèi)部顯示器上的gui等，所述這些獨(dú)立于左前照燈40a和右前照燈40b)。然后控制器50可以改變與此附加信號(hào)元件相關(guān)聯(lián)的頻率、強(qiáng)度或其他輸出變量，以在線圈20b和20c、20a或20a、20b和20c位于車載發(fā)射器線圈10的車輛前方或后方時(shí)，傳送在車輛前方和后方方向上的未對準(zhǔn)分量，例如30ya、30yb和30yc。有效效果是，包含感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)100b的車輛1的駕駛員2可以接收與線圈20a、20b和20c相對于外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10相關(guān)聯(lián)的對準(zhǔn)30，包括未對準(zhǔn)分量(即，30xa、30xb、30xc、30ya、30yb和/或30yc)，并且使用所述信息調(diào)整車輛1的位置以使耦合至車載接收線圈20的電源120(參見圖1a)的感應(yīng)充電效率最大化。

本文包含的一些表述引導(dǎo)元件以特定方式“被構(gòu)造”或“適于”功能。在這方面，這種元件以特定方式“被構(gòu)造”或“適于”體現(xiàn)特定性質(zhì)或功能，其中這種表述是與預(yù)期用途表述相反的結(jié)構(gòu)式表述。更具體而言，本文參考的方式是“被構(gòu)造”或“適于”引導(dǎo)元件的現(xiàn)有物理?xiàng)l件且可看作該元件的結(jié)構(gòu)特征的明確表述。

有利地，具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的車輛可以在具有飛車載發(fā)射器線圈的各種場所(例如，家里附帶的車庫、工作處的停車場、機(jī)場停車場等)有效地充電。另外，這些系統(tǒng)的外接部件一般限于外接發(fā)射器線圈和用于所述線圈的電力供應(yīng)。外接部件的有限數(shù)量使整體系統(tǒng)成本最小化，特別是對于具有不同于具有感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的車輛的所有權(quán)的商業(yè)點(diǎn)，(例如，機(jī)場停車場)。由于這些系統(tǒng)在車輛內(nèi)獲得流行，各種商業(yè)實(shí)體更愿意以相對低成本的外接發(fā)射器線圈和電力供應(yīng)構(gòu)造他們各自的停車場，以在吸引具有這樣的系統(tǒng)的車輛的所有者經(jīng)常方面常到他們的公司方面獲得商業(yè)優(yōu)勢。

具有本發(fā)明的包括車載信號(hào)元件的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的車輛另一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是，它們可以在具有發(fā)射器線圈的各種環(huán)境中操作(例如，戶外、露天停車場、家中附帶的車庫等)。包含這些系統(tǒng)的車輛不依賴于用于傳遞對準(zhǔn)信息的固定的信號(hào)元件，耦合至另一個(gè)結(jié)構(gòu)(例如，具有傳遞對準(zhǔn)信息的顯示器的車位的墻壁)。如此，具有這些感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的車輛可以以高效率在各種場所中充電，包括具有外接發(fā)射器線圈的場所，其不易于固定信號(hào)元件的安裝或內(nèi)含，例如露天停車場。

本發(fā)明的特定方面還涉及具有附加的油加熱能力的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)采用耦合至或接近車輛的油盤的車載感應(yīng)充電器接收線圈。有利地，包含具有前述感應(yīng)充電器對準(zhǔn)特征的這樣的系統(tǒng)的車輛還可以采用這些系統(tǒng)加熱車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，混合電動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī))的油。通過加熱發(fā)動(dòng)機(jī)的油盤中的油，這些雙重能力感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)可以促使在寒冷天氣中發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容易，啟動(dòng)電機(jī)利用更少的電力，且在特別嚴(yán)峻的環(huán)境中啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能力需要發(fā)動(dòng)機(jī)油加熱。

在本發(fā)明中感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)涉及整體系統(tǒng)成本。具體而言，這些系統(tǒng)依賴于車載信號(hào)元件，包括但不限于前照燈、車輛音頻系統(tǒng)揚(yáng)聲器和內(nèi)部停車傳感器系統(tǒng)顯示器，使系統(tǒng)的整體成本最小化。也就是，本發(fā)明的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)采用車載信號(hào)元件，使得這些原件獲得雙重用途——例如，前照燈，其提供道路的照明并且將與車載感應(yīng)接收線圈和外接感應(yīng)發(fā)射器線圈的對準(zhǔn)有關(guān)的信息提供給駕駛員。相比之下，傳統(tǒng)的感應(yīng)充電器系統(tǒng)會(huì)依賴外部或外接信號(hào)(例如，視覺顯示器、單獨(dú)的控制單元等)，這增加了整體系統(tǒng)成本。

在沒有脫離發(fā)明精神和范圍情況下，可對前述結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變型和修改。例如，出于將車輛定位為最大感應(yīng)充電效率的目的，本發(fā)明的感應(yīng)充電器對準(zhǔn)系統(tǒng)可以采用組成車載感應(yīng)接收線圈20和/或外接感應(yīng)發(fā)射器線圈10的一個(gè)或多個(gè)線圈的各種數(shù)量和位置布置，以實(shí)現(xiàn)將未對準(zhǔn)分量傳送給駕駛員。還應(yīng)理解的是，可以在車輛上采用獨(dú)立于線圈10、20的位置傳感器，以向控制器50提供信息，使得它可以向駕駛員提供與線圈10、20的對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的進(jìn)一步的對準(zhǔn)相關(guān)信息。在本發(fā)明的范圍內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的這樣的變形和改變，以及其實(shí)施方案，都意在由以下的權(quán)利要求書所覆蓋，除非說明書中另有明確說明。