車輛或移動(dòng)對象檢測的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及移動(dòng)車輛和其他對象的檢測，特別是但不排除切換用于移動(dòng)電動(dòng)車輛充電的靜止充電墊的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)地提供電力給沿道路的移動(dòng)車輛的系統(tǒng)已經(jīng)被討論并且開發(fā)多年。諸如在專利申請PCT/NZ 2010/000159中公開的解決方案提出了包括多個(gè)嵌入式感應(yīng)回路的道路；當(dāng)需要充電的車輛被確定在附近時(shí)這些回路可被通電。此類系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)之一是確定車輛何時(shí)以足夠的準(zhǔn)確性、靈敏性和穩(wěn)健性接近嵌入式感應(yīng)回路。此類檢測系統(tǒng)必須也能夠容許在涉及電動(dòng)車輛的感應(yīng)系統(tǒng)中預(yù)期的典型不對準(zhǔn)。車輛感測裝置已經(jīng)被開發(fā)用于包括道路的其他用途，并且系統(tǒng)已經(jīng)被提出用于電動(dòng)車輛充電系統(tǒng)。然而先前顯示的系統(tǒng)缺乏用于有效道路供電型電動(dòng)車輛系統(tǒng)的所需準(zhǔn)確性和效率。
[0003]如在EP01993298 A2中所述的涉及由道路產(chǎn)生的磁場并且使用作為檢測部件的汽車金屬本體的所提議的車輛檢測允許移動(dòng)車輛的粗略檢測。這些系統(tǒng)需要磁場一直存在于道路上方，并且對車輛類型或該車輛上的感應(yīng)充電墊不敏感。該系統(tǒng)也存在外部干擾的可能性，并且不生成車輛所在的準(zhǔn)確位置。這對于電動(dòng)車輛特別成問題，因?yàn)闉榱颂岣叩男屎桶踩韵Ｍ麅H當(dāng)電動(dòng)車輛墊在充電墊的正上方時(shí)使充電墊接通。如在US20110198176中所述的替代實(shí)施例使用來自火車中雜散磁場的軌道中的電壓感應(yīng)檢測火車。該系統(tǒng)不提供合適車輛的指示，也不對大多數(shù)電動(dòng)車輛道路充電系統(tǒng)提供所需的精度。
[0004]用于車輛檢測的更復(fù)雜系統(tǒng)也已經(jīng)被考慮，包括涉及RFID、GPS或紅外檢測的系統(tǒng)，例如PCT/NZ/2010/000159提出使用電動(dòng)車輛中的RFID標(biāo)簽作為檢測電動(dòng)車輛的存在和控制該系統(tǒng)的方式。此類系統(tǒng)是復(fù)雜的，它們需要更多的控制，并且感測裝置必須定位在道路中或附近。此外，此類系統(tǒng)對于移動(dòng)交通工具通常太慢，并且不提供所需的檢測準(zhǔn)確性。這些系統(tǒng)也需要汽車告知道路汽車何時(shí)出現(xiàn)并且控制墊的切換。這給系統(tǒng)增加了另外的時(shí)間和復(fù)雜性，并且降低了道路控制器操作高效系統(tǒng)的能力。由于同時(shí)或相似時(shí)間發(fā)生的大感應(yīng)功率傳送信號，進(jìn)一步的問題在此類車輛檢測應(yīng)用中產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供用于移動(dòng)對象諸如在道路供電型電動(dòng)車輛系統(tǒng)中的車輛的改進(jìn)的檢測設(shè)備、方法或系統(tǒng)?？商娲兀景l(fā)明的目的在于為公眾提供已知設(shè)備、方法或系統(tǒng)的有用替代形式。
[0006]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于切換用于對傳輸定位信號的車輛充電的充電墊的電動(dòng)車輛檢測設(shè)備，該設(shè)備包括在車輛行進(jìn)方向上分開的兩個(gè)傳感器和檢測器，該檢測器被布置成通過比較由兩個(gè)傳感器中的每一個(gè)傳感器所接收的定位信號來檢測車輛。
[0007]在實(shí)施例中，該比較確定何時(shí)一個(gè)定位信號包絡(luò)已經(jīng)通過過零點(diǎn)而另一個(gè)信號包絡(luò)還沒有通過過零點(diǎn)。采用信號包絡(luò)工作比信號本身更容易，從而允許更簡單和更穩(wěn)健的檢測機(jī)制。可替代地，可執(zhí)行檢測第一定位信號和第二定位信號之間的相位差。這可簡單地通過將第一信號和第二信號相乘實(shí)現(xiàn)，當(dāng)相差時(shí)(即一個(gè)定位信號包絡(luò)已經(jīng)通過過零點(diǎn)而另一個(gè)信號包絡(luò)還沒有通過過零點(diǎn)時(shí))該相乘導(dǎo)致可易于檢測的DC脈沖。
[0008]其他信號比較可包括差拍或外差信號、解調(diào)信號、組合信號、對信號執(zhí)行的其他邏輯或數(shù)學(xué)運(yùn)算。
[0009]當(dāng)檢測到車輛時(shí)，充電墊被通電以便在車輛經(jīng)過該墊使對檢測到的車輛充電。為了切斷充電墊，使用位于車輛行進(jìn)方向上第一檢測設(shè)備下游的第二檢測設(shè)備。
[0010]在實(shí)施例中，接通充電墊可以響應(yīng)于檢測定位信號乘積的第一 DC脈沖，并且切斷充電墊可以響應(yīng)于檢測定位信號乘積的第二 DC脈沖。此外，該設(shè)備可以被布置成檢測在第一 DC脈沖峰值和第二 DC脈沖峰值之間的時(shí)間，以便確定移動(dòng)對象的行進(jìn)方向。
[0011]在實(shí)施例中，每一個(gè)傳感器是具有平行導(dǎo)線的感測線圈；這些平行導(dǎo)線可以在車輛行進(jìn)方向上間隔開，這與線圈面積相比有效地將檢測點(diǎn)偏置以放大檢測面積。
[0012]在實(shí)施例中，感測線圈布置在IPT充電墊周圍，包括在墊前方的每一個(gè)感測線圈的各部分。這允許通過系統(tǒng)的傳播時(shí)間。
[0013]實(shí)施例可包括從所接收的定位信號過濾掉IPT信號的濾波器。
[0014]在另一方面，提供了用于切換用于對傳輸定位信號的車輛充電的充電墊的電動(dòng)車輛檢測設(shè)備，該設(shè)備包括在車輛行進(jìn)方向上分開的兩個(gè)傳感器和檢測器，該檢測器被布置成將由兩個(gè)傳感器中的每一個(gè)傳感器所接收的定位信號相乘并且識(shí)別對應(yīng)于車輛檢測的所接收的定位信號乘積的特性。
[0015]在實(shí)施例中，乘積特性是負(fù)DC脈沖。這對應(yīng)于在兩個(gè)所接收的信號和/或包絡(luò)過零點(diǎn)之間的倒相。
[0016]在另一方面，本發(fā)明提供了用于切換用于對傳輸定位信號的車輛充電的充電墊的電動(dòng)車輛檢測設(shè)備，該設(shè)備包括在車輛行進(jìn)方向上分開的兩個(gè)傳感器和檢測器，該檢測器被布置成通過比較由兩個(gè)傳感器中的每一個(gè)傳感器所接收的定位信號的包絡(luò)函數(shù)來檢測車輛。
[0017]在另一方面，提供了車輛或移動(dòng)對象檢測設(shè)備，該車輛或移動(dòng)對象傳輸定位信號，該設(shè)備包括用于接收定位信號的傳感器和被布置成通過確定定位信號的變化特性來檢測車輛的檢測器。該變化特性可以是在定位信號的包絡(luò)函數(shù)中的過零點(diǎn)和/或所接收的定位信號的相位變化。
[0018]在實(shí)施例中，該設(shè)備包括在車輛或移動(dòng)對象行進(jìn)方向上分開的兩個(gè)傳感器。檢測器可比較由兩個(gè)傳感器中的每一個(gè)傳感器所接收的定位信號的包絡(luò)函數(shù)或相位。
[0019]在另一方面，提供了一種用于確定EV何時(shí)處于待從埋在道路下方的IPT墊動(dòng)態(tài)充電的位置的設(shè)備，所述設(shè)備包括:1.在汽車上:可對汽車供給電荷的磁功率墊部件和以與IPT功率頻率不相關(guān)的頻率將低功率信號輻射在汽車下方的小型低功率信號發(fā)送器；2.在車輛上:當(dāng)汽車處于相對于地面墊的特定位置中時(shí)可向汽車供給功率的IPT功率墊具有在行進(jìn)方向上空間分開但在其他方面相同的兩個(gè)接收線圈A和B，所述兩個(gè)接收線圈A和B同時(shí)接收來自所述小型發(fā)送器的信號，其特征在于所接收的信號由所述地面墊接收線圈調(diào)制，并且該調(diào)制包括至少一個(gè)零點(diǎn)，當(dāng)接收器經(jīng)過零點(diǎn)時(shí)該零點(diǎn)切換相位180度，使得其中一個(gè)墊A已經(jīng)經(jīng)過其零點(diǎn)但第二個(gè)墊B還沒有該零點(diǎn)的條件可易于檢測，并且這是其中地面墊可接通的條件。
[0020]在實(shí)施例中，所述接收線圈A和B具有兩個(gè)零點(diǎn)和其中在線圈B被檢測為小操作面積之前線圈A已經(jīng)經(jīng)過其第一零點(diǎn)的條件，其后是其中在線圈B給出第二操作面積之前線圈A經(jīng)過其第二零點(diǎn)的情況，并且第一所述面積可用于接通墊，而第二操作面積可用于切斷墊，從而給出地面墊的通斷切換的獨(dú)立控制。
[0021]在另一方面，提供了一種用于檢測具有主要墊系統(tǒng)和輔助墊系統(tǒng)的IPT的接近輔助墊的設(shè)備，該主要墊系統(tǒng)具有兩個(gè)或更多個(gè)檢測器以生成表示與輔助墊系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的輔助墊信號的檢測信號，并且可操作以組合檢測信號來提供具有表示兩個(gè)檢測信號的包絡(luò)差的特性的組合信號。
[0022]在另一方面，提供了感測線圈，該感測線圈包括適于檢測由第二導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場的第一導(dǎo)體的一匝或多匝，第二導(dǎo)體與可移動(dòng)對象相關(guān)聯(lián)，由此感測線圈響應(yīng)于第二導(dǎo)體的存在產(chǎn)生電信號。
[0023]在優(yōu)選實(shí)施例中，可移動(dòng)對象包括車輛。
[0024]在優(yōu)選實(shí)施例中，感測線圈檢測磁場并且產(chǎn)生電壓信號。
[0025]在優(yōu)選實(shí)施例中，由于第二導(dǎo)體導(dǎo)致的偏置允許車輛的預(yù)先檢測。
[0026]在優(yōu)選實(shí)施例中，電壓信號的過零點(diǎn)指示車輛到感測線圈的接近度。
[0027]在替代實(shí)施例中，感測線圈可以能夠推斷與電動(dòng)車輛相關(guān)的信息，并且在電信號中提供該信息。在一些實(shí)施例中，電信號的特性諸如電壓、幅度或頻率可用于傳輸交變信號。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了檢測部件，其中檢測部件基于由感測線圈產(chǎn)生的電信號來產(chǎn)生控制信號。
[0029]在優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)感測線圈可與道路相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)感測線圈與一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)功率傳輸模塊相關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，一個(gè)感測線圈可與多個(gè)感應(yīng)功率傳輸模塊相關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，多個(gè)感測線圈可與單個(gè)感應(yīng)功率傳輸豐吳塊相關(guān)聯(lián)。
[0030]在優(yōu)選實(shí)施例中，感測線圈定位在感應(yīng)功率傳輸模塊的中間中央?yún)^(qū)域中，并且在車輛行進(jìn)方向上偏移一段距離。
[0031]在優(yōu)選實(shí)施例中，分開的距離為大約5cm。
[0032]在優(yōu)選實(shí)施例中，感測線圈形成是該系統(tǒng)中第二導(dǎo)體尺寸的約60%的回路。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，本公開描述了一種檢測部件，該檢測部件包括接收來自感測線圈的信號的輸入和提供表示可移動(dòng)對象相對于感測線圈的位置的檢測信號的輸出。
[0034]在優(yōu)選實(shí)施例中，檢測信號可包括控制信號。
[0035]在優(yōu)選