(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）用の誘導式の充電装置の一次コイル（１９０）と二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知する（５９０）ための方法であって、前記方法が、
前記誘導式の充電装置の前記一次コイル（１９０）に配置された第１の超音波送信器（１００）によって第１の超音波信号（１３０）を送信する方法ステップ（５００）と、
前記車両（１０）に配置された第１の超音波受信器（２０）によって第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を受信する方法ステップ（５１０）を有していて、この場合、前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の直接的な伝送に相当する少なくとも１つの第１の直接受信信号（１７０）、および／または前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ａ）を含んでおり、
さらに、前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）内の第１の直接受信信号（１３０）および／または別の受信信号（２５０ａ）を算出する方法ステップ（５６０）と、
前記受信した第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を第１の基準超音波連続信号と比較する方法ステップ（５７０）を有しており、
前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を、前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）と前記第１の基準超音波連続信号との比較に依存して検知する方法ステップ（５９０）と、
第２の超音波連続信号を、前記車両（１０）に配置された第２の超音波受信器（３０）によって受信する方法ステップ（５２０）とを有し、
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の直接的な伝送に相当する少なくとも１つの第２の直接受信信号（１４０）、および／または前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ｂ）を含んでおり、
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）内の第２の直接受信信号（１４０）および／または別の受信信号（２５０ｂ）を算出する方法ステップ（６５０）と、
受信された前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を基準超音波連続信号としての、受信された前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）と比較する方法ステップ（５７０）と、
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）が第１の直接受信信号（１７０）を含んでおらず、および／または
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）が第２の直接受信信号（１４０）を含んでおらず、および／または
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第１の受信信号（２８）を含んでおり、および／または
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第２の受信信号（２９）を含んでいる場合に、
前記誘導式の充電装置の前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知する方法ステップ（５９０）と、
を有している、
ことを特徴とする、誘導式の充電装置の一次コイル（１９０）と二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知する（５９０）ための方法。
【請求項２】
前記第１の基準超音波連続信号が、前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内に物体（６５，６６）が検知されない超音波連続信号に相当する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）と前記第１の基準超音波連続信号とが、前記第１の直接受信信号（１７０）および／または算出された第１の受信信号（２８）に関して異なっている場合、前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内の物体（６５，６６）が検知され、この場合、前記第１の受信信号（２８）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第１の受信信号（２８）を、該第１の受信信号（２８）の振幅が第１の閾値（２４０ａ）を上回ることに依存して算出し（５３０）、
前記第１の直接受信信号（１７０）を、前記第１の直接受信信号（２８）の振幅が第２の閾値（２４５ａ）を上回ることに依存して算出し（５３０）、
この場合、前記第２の閾値（２４５ａ）が前記第１の閾値（２４０ａ）よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する前記第１の受信信号（２８）を、該第１の受信信号（２８）の振幅が第１の閾値（２４０ａ）を上回るのに依存して算出し、
前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する前記第２の受信信号（２９）を、該第２の受信信号の振幅が第３の閾値（２４０ｂ）を上回るのに依存して算出し、かつ前記第１の直接受信信号（１７０）を該第１の直接受信信号（１７０）の振幅が第２の閾値（２４５ａ）を上回るのに依存して算出し、かつ前記第２の直接受信信号（１４０）を該第２の直接受信信号（１４０）の振幅が第４の閾値（２４５ｂ）を上回るのに依存して算出し、この場合、前記第２の閾値（２４５ａ）が前記第１の閾値（２４０ａ）よりも大きく、
また前記第３の閾値（２４５ｂ）が前記第４の閾値（２４０ｂ）よりも大きい、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
車両（１０）用の誘導式の充電装置の一次コイル（１９０）と二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知する（５９０）ための、および請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、前記装置が、
少なくとも１つの第１の超音波信号（１３０）を送信するために構成された、前記誘導式の充電装置の前記一次コイル（１９０）に配置された第１の超音波送信器（１００）と、少なくとも１つの第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を受信するために構成された、前記車両（１０）に配置された第１の超音波受信器（２０）とを有しており、この場合、前記第１の超音波連続信号（２１）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の直接的な伝送に相当する少なくとも１つの第１の直接受信信号（１７０）、および／または前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ａ）を含んでおり、
少なくとも１つのコンピュータユニット（１５）を有しており、該コンピュータユニット（１５）は、
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）内で前記第１の直接受信信号（１７０）および／または前記別の受信信号（２５０ａ）を算出するために構成されていて、
受信された前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を第１の基準超音波連続信号と比較するために構成されていて、
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）と前記第１の基準超音波連続信号との比較に依存して、前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知するために構成されている、
車両（１０）用の誘導式の充電装置の一次コイル（１９０）と二次コイル（１８０）との間の領域内の少なくとも１つの物体（６５，６６）を検知する（５９０）ための、および請求項１〜５のいずれか一項記載の方法を実施するための装置。
【請求項７】
前記装置が追加的に、
前記車両（１０）に配置された第２の超音波受信器（３０）を有しており、該第２の超音波受信器（３０）は、少なくとも１つの第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）を受信するために構成されていて、この場合、前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）は、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の直接的な伝送に相当する少なくとも１つの第２の直接受信信号（１４０）、および／または前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ｂ）を含んでおり、
前記車両（１０）に配置された第３の超音波受信器（４０）および第４の超音波受信器（５０）を有していて、前記第３の超音波受信器（４０）および前記第４の超音波受信器（５０）は、
前記第３の超音波受信器（４０）が第３の超音波連続信号（４１，４２，４３）を受信するように配置されていて、この場合、前記第３の超音波連続信号（４１，４２，４３）は、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第３の超音波受信器（４０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ｃ）を含むだけであり、
前記第４の超音波受信器（５０）は第４の超音波連続信号（２５０ｄ）を受信し、この場合、前記第４の超音波連続信号（５１，５２，５３）は、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第４の超音波受信器（５０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当する別の受信信号（２５０ｄ）を含むだけであり、
前記コンピュータユニット（１５）は追加的に、
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）内で前記第２の直接受信信号（１４０）および／または別の受信信号（２５０ｂ）を算出し、かつ前記第３の超音波連続信号（４１，４２，４３）内で前記別の受信信号（２５０ｃ）を算出し、かつ前記第４の超音波連続信号（５１，５２，５３）内で前記別の受信信号（２５０ｄ）を算出し、かつ受信された前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）を前記第２および／または前記第３および／または前記受信された第４の超音波連続信号（３１，３２，３３，４１，４２，４３，５１，５２，５３）と比較するために構成されており、
さらに前記コンピュータユニット（１５）は追加的に、
前記第１および／または前記第２の超音波連続信号（２１，２２，２３，３１，３２，３３）が第１の直接受信信号（１７０）を含んでおらず、および／または
前記第１の超音波連続信号（２１，２２，２３）が前記第１の超音波送信器（１００）から前記第１の超音波受信器（２０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第１の受信信号（２８）を含み、および／または
前記第２の超音波連続信号（３１，３２，３３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第２の超音波受信器（３０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第２の受信信号（２９）を含み、および／または
前記第３の超音波連続信号（４１，４２，４３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第３の超音波受信器（４０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第３の受信信号（２６）を含み、および／または
前記第４の超音波連続信号（５１，５２，５３）が、前記第１の超音波送信器（１００）から前記第４の超音波受信器（５０）への前記第１の超音波信号（１３０）の間接的な伝送に相当し、かつ前記物体（６５，６６）における前記第１の超音波信号（１３０）の反射に相当する第４の受信信号（２７）を含んでいる場合に、
前記誘導式の充電装置の前記一次コイル（１９０）と前記二次コイル（１８０）との間の領域内の物体（６５，６６）を検知するために構成されている、
ことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が追加的に、前記誘導式の充電装置の前記一次コイル（１９０）に配置された、少なくとも１つの第２の超音波信号（１３１）を送信するための第２の超音波送信器（１１０）を有しており、この場合、前記第１および第２の超音波送信器（１００，１１０）は、前記第１の超音波信号（１３０）が前記第２の超音波送信器（１１０）の方向に送信され、前記第２の超音波信号（１３１）が前記第１の超音波送信器（１００）の方向に送信されるように配置されていて、この場合、前記第３および前記第４の超音波受信器（４０，５０）は、前記第２の超音波送信器（１１０）から前記第３および前記第４の超音波受信器（４０，５０）への前記第２の超音波信号（１３１）の直接的な伝送に相当する第３および第４の直接受信信号（１５０，１６０）を受信するために設計されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１および第２の超音波送信器（１００，１１０）は、前記第１および第２の超音波信号（１３０，１３１）を交互に送信し、かつ前記第１および第２の超音波信号（１３０，１３１）をコード化するために構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３および第４の超音波受信器（２０，３０，４０，５０）は、前記車両（１０）に配置された、前記誘導式の充電装置の前記二次コイル（１８０）が、前記超音波受信器（２０，３０，４０，５０）の配置内の中央に位置するように、配置されていることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、少なくとも１つの一次インダクタンスを備えた定置のユニットから、少なくとも１つの二次インダクタンスを有する、該ユニットに隣接して停止している車両へ電気エネルギを誘導式に伝送するための装置が記載されている。この場合、この装置は、所定の空間内の物体の存在を検出するための装置を有している。検出ユニットは、無接触のセンサ、例えば超音波センサを有している。この場合、方形の形で対称的に配置された例えば４つの超音波センサが設けられている。送信側のセンサに戻る戻り反射を評価することによって、反射強度を評価することによって、および測定信号の経時変化を評価することによって、異物の存在が推測される。
【０００３】
誘導式の充電装置の充電領域内の未知の物体を検知することは重要である。何故ならば、例えば誘導式の充電装置の充電領域内にいる家畜およびペットにとって生命にかかわる状況となるからである。考えられる未知の物体によりエネルギ伝送も妨害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００９０３３２３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の未知の物体の検知が最適化される方法および装置を開発することである。これは、例えば家畜およびペットが誘導式の充電装置の充電領域内にいる場合、家畜およびペットにとって生命にかかわる状況となるので、非常に重要である。考えられる未知の物体によりエネルギ伝送も妨害される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために、本発明によれば、請求項１の特徴に従って、車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための方法が提案される。また、この方法を実施する、車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置が提案される。
【０００７】
車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための本発明による方法によれば、１つの方法ステップで、第１の超音波送信器により第１の超音波信号が送信される。この場合、第１の超音波送信器は一次コイルに配置されているので、超音波送信器と一次コイルとは概ね同じ設置位置に存在していることを前提とすることができる。別の方法ステップで、第１の超音波連続信号が、車両に配置された第１の超音波受信器によって受信される。この場合、第１の超音波連続信号は少なくとも１つの第１の直接受信信号を含む。このダイレクトランナ“Direktlaeufer”とも呼ばれる信号は、信号が単数または複数の物体に前もって反射されることのない、第１の超音波送信器から第１の超音波受信器への少なくとも１つの超音波信号の直接的な伝送に相当する。
【０００８】
選択的にまたは追加的に、第１の超音波連続信号は別の受信信号を有しており、この別の受信信号は、少なくとも１つの超音波送信器から第１の超音波受信器への、超音波信号のそれぞれ１つの間接的な伝送に相当する。これは、第１の超音波送信器に達する前に、１回または何回も物体に反射される信号のことである。これは、信号受信中の妨害、例えばノイズ信号のことでもある。次いで、別の方法ステップで、第１の超音波連続信号内の第１の直接受信信号が算出される。選択的にまたは追加的に、第１の超音波連続信号内の別の受信信号が算出される。次いで、次の方法ステップで、算出された直接受信信号および／または算出された別の受信信号を含む第１の受信された超音波連続信号が第１の基準超音波連続信号と比較される。次いで、この比較に依存して、一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体が検知される。前記方法は、誘導式の充電装置内の、特に一次コイルと二次コイルとの間の中間スペース内の未知の物体を検知するための安価でかつ簡単に実現される可能性を提供する。
【０００９】
好適な形式で、第１の基準超音波連続信号は、一次コイルと二次コイルとの間の領域内で物体が検知されない超音波連続信号に相当する。これにより、受信された超音波連続信号と記憶された基準超音波連続信号との比較で確認された相異によって、未知の物体を迅速に推論することができる。従って、基準超音波連続信号は例えば第１の直接受信信号を含んでいてよい。何故ならば、一次コイルと二次コイルとの間に未知の物体が検知されない場合、第１の超音波受信器は第１の直接受信信号を含むように設計されているからである。例えば第１の超音波連続信号と第１の基準超音波連続信号との比較で、この第１の直接受信信号が相異として算出されると、これは、送信された超音波信号が未知の物体によって反射され、相応に未知の物体が検知されることが前提とされ得る。しかしながら、受信された第１の超音波連続信号と基準超音波連続信号とが第１の受信信号に関して異なっていることもある。この第１の受信信号は別の複数の受信信号に所属していて、送信された超音波信号が未知の物体によって反射され、そこから直接さらに超音波受信器に伝送されたときに、第１の超音波連続信号内で算出される。このような別の受信信号は、超音波受信器が直接受信信号を受信するべきであるように設計されている場合でも、また超音波受信器が直接受信信号をまったく受信できない場合でも、発生する。
【００１０】
好適には、第１の超音波送信器から第１の超音波受信器への第１の超音波信号の間接的な伝送に相当し、かつ物体における第１の超音波信号の反射に相当する第１の受信信号は、第１の閾値が第１の受信信号の振幅を上回るときに、算出される。第１の直接受信信号は、第１の直接受信信号の振幅が第２の閾値を上回るときに、算出される。第１の直接受信信号は受信の前に反射されないので、第１の受信信号と比較してより大きい音エネルギおよび相応に大きい振幅を有している。第２の閾値を第１の閾値よりも大きく選定すれば、直接受信信号と別の受信信号とをより良好に区別することができるので、好適である。
【００１１】
この方法の選択的な１実施形態では好適な形式で、第２の超音波連続信号が、車両に配置された第２の超音波受信器によって受信される。この場合、第２の超音波連続信号は、少なくとも１つの超音波送信器から第２の超音波受信器への、少なくとも１つの超音波信号の直接的な伝送に相当する第２の直接受信信号を含んでいる。追加的に、第２の超音波連続信号は、少なくとも１つの超音波送信器から第２の超音波受信器への、それぞれ１つの第１の超音波信号の間接的な伝送に相当する別の受信信号を含んでいる。別の方法ステップで、第２の超音波連続信号内の第２の直接受信信号が算出される。選択的にまたは追加的に、第２の超音波連続信号内の別の受信信号が算出される。次いで、次の方法ステップで、受信された第１の超音波連続信号が基準超音波連続信号と比較される。しかしながらこの場合、基準超音波連続信号として受信された第２の超音波連続信号が用いられる。第１および第２の超音波受信器がそれぞれ少なくとも１つの直接受信信号を受信できるが、第１の直接受信信号は受信できないようになっている場合、未知の物体が検知され得る。第１の超音波送信器から第１の超音波受信器への第１の超音波信号の間接的な伝送に相当し、かつ物体における第１の超音波信号の反射に相当する第１の受信信号が、２つの超音波連続信号間の比較によって確認される場合、これは未知の物体の示唆でもある。同様に、第１の超音波送信器から第２の超音波受信器への、第１の超音波信号の間接的な伝送に相当し、かつ物体における第１の超音波信号の反射に相当する第２の受信信号は、一次コイルと二次コイルとの間の未知の物体の示唆である。好適な形式で、第１の受信信号は、第１の受信信号の振幅が第１の閾値を上回るのに依存して算出される。第１の直接受信信号は、第１の直接受信信号の振幅が第２の閾値を上回るのに依存して算出される。この際、第２の閾値は第１の閾値よりも大きい。第２の受信信号は、第２の閾値の振幅が第３の閾値を上回るのに依存して算出される。第２の直接受信信号は、第２の直接受信信号の振幅が第４の閾値を上回るのに依存して算出される。
【００１２】
この場合、好適な形式で、第１の閾値は第３の閾値とは異なっていて、第２の閾値は第４の閾値とは異なっている。これにより、閾値は、超音波受信器の様々な感度に良好に調整され得る。しかしながら選択的に、第１の閾値が第３の閾値と同じであって、第２の閾値が第４の閾値と同じとなるように設計されていてもよい。これにより、受信された直接受信信号および／または別の受信信号の相互に良好な比較可能性が得られる。
【００１３】
好適な形式で、各超音波連続信号は、時間的に規定された所属の測定窓内で受信される。測定窓の時間長さは相応に規定されている。この場合、それぞれの超音波受信器の測定窓は互いに同期化されている。つまり、すべての測定窓は同じ時間に開始しかつ終了する、という意味である。従って、超音波連続信号は良好に基準超音波連続信号と比較され得る。
【００１４】
本発明はさらに、車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置を含む。この場合、この装置は、一次コイルと二次コイルとの間の物体を検知するための前記方法を実行する。この装置は、一次コイルに配置された、少なくとも１つの第１の超音波信号を送信する第１の超音波送信器を有している。さらにこの装置は、少なくとも１つの第１の直接受信信号および別の受信信号を含む第１の超音波連続信号を受信する第１の超音波受信器を有している。この装置は追加的に、第１の超音波連続信号内の第１の直接受信信号および／または別の受信信号を算出し、かつ第１の受信された超音波連続信号を基準超音波連続信号と比較するコンピュータユニットを有している。しかもコンピュータユニットは、第１の超音波連続信号と基準超音波連続信号との比較に依存して、一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するために構成されている。
【００１５】
好適な形式で、この装置は追加的に、第２、第３および第４の超音波受信器を有している。この場合、第２の超音波受信器は、第１の超音波受信器と同様に、直接受信信号を受信できるように、車両に配置される。選択的にまたは追加的に、第２の超音波受信器は別の受信信号を受信することができる。第３および第４の超音波受信器は、これらの超音波受信器が別の受信信号だけを受信できるように、車両に配置されている。この場合、コンピュータユニットは、それぞれの超音波連続信号内の直接受信信号および／または別の受信信号を算出するために構成されている。さらに、コンピュータユニットは、受信された第１の超音波連続信号を第２の超音波受信器の第２の超音波連続信号と比較するために構成されている。この場合、コンピュータユニットは、第１および／または第２の超音波連続信号が第１の直接受信信号を含んでいない場合に、一次コイルと二次コイルとの間の領域内の物体を検知する。この場合、選択的にまたは追加的に、コンピュータユニットは、第１の超音波連続信号が第１の受信信号を含んでいる場合に、未知の物体を検知するために構成されている。選択的にまたは追加的に、コンピュータユニットは、第２の超音波連続信号が第２の受信信号を含んでいる場合に、未知の物体を検知するために構成されている。さらにコンピュータユニットは、受信された第１の超音波連続信号を第３の超音波受信器の第３の超音波連続信号と比較するために構成されている。この場合、コンピュータユニットは追加的に、第３の超音波連続信号が、第１の超音波送信器から第３の超音波受信器への第１の超音波信号の間接的な伝送に相当し、かつ物体における第１の超音波信号の反射に相当する第３の受信信号を含んでいる場合に、一次コイルと二次コイルとの間の物体を検知するために構成されている。しかも、コンピュータユニットは、超音波受信器のこの配置において、受信された第１の超音波連続信号を第４の超音波受信器の第４の超音波連続信号と比較するために構成されている。この場合、コンピュータユニットは追加的に、第４の超音波連続信号が、第１の超音波送信器から第４の超音波受信器への第１の超音波信号の間接的な伝送に相当し、かつ物体における第１の超音波信号の反射に相当する第４の受信信号を含んでいる場合に、一次コイルと二次コイルとの間の物体を検知するために構成されている。超音波受信器のこのような配置によって、未知の物体はより確実に規定され得る。さらに、この装置は好適な形式で、誘導式の充電装置の一次コイルに配置された第２の超音波送信器を有しており、この第２の超音波送信器は、少なくとも１つの第２の超音波信号を送信するために構成されている。この場合、第１および第２の超音波送信器は、第１の超音波信号が第２の超音波送信器の方向に送信され、第２の超音波信号が第１の超音波送信器の方向に送信されるように、一次コイルに配置されている。
【００１６】
この場合、第３および第４の超音波受信器は、第３の超音波受信器によって第３の直接受信信号が受信され、第４の超音波受信器によって第４の直接受信信号が受信され得るように、車両に配置されている。第３および第４の直接受信信号は、この場合、第２の超音波送信器から第３および第４の超音波受信器へ直接的に伝送される超音波信号を表す。これにより、この装置の冗長性がさらに高められる。未知の物体の検知の際に、第１および第２の超音波送信器の送信された超音波信号が互いに良好に異なっていることによって、好適には、第１および第２の超音波送信器はコード化された超音波信号を交互に送信するようになっている。
【００１７】
好適な形式で、超音波送信器のそれぞれは、第１および／または第２の超音波信号を繰り返し送信するために構成されている。この場合、各超音波受信器は、前もって受信された超音波連続信号に時間的に追従する少なくとも１つの別の超音波連続信号を受信するために構成されている。コンピュータユニットは、誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を、連続する超音波連続信号と所属の基準超音波連続信号との比較の検知に依存して検知する。これにより、受信された信号の時間的な変化を算出し、ひいては、例えば一次コイルと二次コイルとの間の領域内の動的な未知の物体の運動を推論することができる可能性が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置の第１実施例を示す図である。図示の状況では、一次コイルと二次コイルとの間に物体は存在しない。
【図１ｂ】図１ａに示された状況に基づいて、第１、第２、第３および第４の超音波連続信号の一例を示す図である。
【図２ａ】誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置の第１実施例を示す図である。図示の状況では、一次コイルと二次コイルとの間で物体は第１の位置に配置されている。
【図２ｂ】図２ａに示された状況に基づいて、第１、第２、第３および第４の超音波連続信号の一例を示す図である。
【図３ａ】誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置の第１実施例を示す図である。図示の状況では、一次コイルと二次コイルとの間の物体は第２の位置に配置されている。
【図３ｂ】図３ａに示した状況に基づいて、第１、第２、第３および第４の超音波連続信号の一例を示す図である。
【図４】誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置の第２実施例を示す図である。
【図５ａ】車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための第１の方法フローチャートを示す図である。
【図５ｂ】車両用の誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための第２の方法フローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１ａは車両１０を示し、この車両１０は、一次コイル１９０と二次コイル１８０とが互いに上下に重なり合って位置していて、誘導式のエネルギ伝送が最適に実施され得るように位置決めされている。一次コイル１９０の側方縁部に第１の超音波送信器１００が配置されており、この超音波送信器１００は第１の超音波信号１３０を音波の形で送信する。車両１０のアンダボデーに、第１の超音波受信器２０、第２の超音波受信器３０、第３の超音波受信器４０および第４の超音波受信器５０が配置されており、これらの超音波受信器２０，３０，４０，５０はそれぞれ、１つの矩形の角縁を形成し、二次コイルがこの矩形内に張設された矩形内の中央に位置するように、誘導式の充電装置の二次コイル１８０を取り囲んで配置されている。第１の超音波送信器１００は、超音波信号１３０を、第１の超音波受信器２０および第２の超音波受信器３０の方向に送信する。第１の超音波受信器２０の第１の受信領域７０および第２の超音波受信器の第２の受信領域８０は、これらの超音波受信器２０および３０が第１の直接受信信号１７０および第２の直接受信信号１４０を受信できるように調整されている。図示の状況では一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に物体が存在しないので、２つの超音波受信器２０および３０は、実際の直接受信信号も受信する。
【００２０】
図１ｂは、図１ａに示された状況において発生し得る、所属の第１の超音波受信器２０、第２の超音波受信器３０、第３の超音波受信器４０および第４の超音波受信器５０の、可能な第１の超音波連続信号２１、第２の超音波連続信号３１、第３の超音波連続信号４１および第４の超音波連続信号５１を示す。それぞれの超音波連続信号２１，３１，４１および５１のＸ軸線２００ａ，２００ｂ，２００ｃおよび２００ｄに、例えば時間が示されていて、Ｙ軸線２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃおよび２６０ｄは、受信した超音波信号の振幅の大きさを示す。各超音波連続信号２１，３１，４１および５１は、互いに同期化された、時間的に規定された所属の測定窓２６５内で受信される。この図では車両１０の一部として示されているコンピュータユニット１５は、第１の超音波連続信号２１内で第１の直接受信信号１７０を算出するために構成されている。第１の直接受信信号１７０は、これが第２の閾値２４５ａを上回ることにより、コンピュータユニット１５によって算出される。さらに、第１の閾値２４０ａが示されており、この第１の閾値２４０ａを上回るとコンピュータユニット１５が第１の受信信号を算出する。また、コンピュータユニット１５は、例えば妨害信号または複数回反射された信号を示すことができる、第１の超音波連続信号内の別の受信信号２５０ａを算出するために構成されている。第２の超音波連続信号３２、第３の超音波連続信号４３および第４の超音波連続信号も、このような所属の別の受信信号２５０ｂ，２５０ｃおよび２５ｏｄを含む。コンピュータユニット１５は、第１の超音波連続信号２１を第２の超音波連続信号３１と比較し、この場合、第１の超音波連続信号２１が第１の直接受信信号１７０を含み、第２の超音波連続信号３１が第２の直接受信信号１８０を含むことが確認される。しかも、第１の超音波連続信号２１も、また第２の超音波連続信号も、第１または第２の受信信号を含んでいないことが確認される。また、コンピュータユニット１５は、第３の超音波連続信号４１と第４の超音波連続信号５１とを比較することによって、これらが第３または第４の受信信号を含まないことが確認される。このことからコンピュータユニット１５は、一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に物体が存在しないことを推論する。
【００２１】
図２ａは、図１ａとは異なり、一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に物体６５が存在する状況を示す。物体６５は、第１の超音波受信器２０が第１の直接受信信号を受信できないように、一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に配置されている。第１の超音波信号１３０が物体６５に反射することによって、第２の受信信号１４０が発生し、この第２の受信信号１４０は、第１の超音波送信器１００によって間接的に第２の超音波受信器３０に伝送される。さらに、第１の超音波信号１３０は、第４の超音波受信器５０も同様に第４の受信信号２５を受信できるように、物体６５で反射される。
【００２２】
図２ｂは、図２ａに示しされた状況によって発生し得る、所属の第１の超音波受信器２０、第２の超音波受信器３０、第３の超音波受信器４０および第４の超音波受信器５０の、可能な第１の超音波連続信号２２、第２の超音波連続信号３２、第３の超音波連続信号４２および第４の超音波連続信号５２を示す。図１ｂとは異なり、コンピュータユニット１５は、第１の超音波連続信号２２内で第１の直接受信信号を算出することができない。また、第１の超音波連続信号２２を第２の超音波連続信号３２と比較することによって、第２の超音波連続信号が第２の受信信号１４１を含むことが確認される。さらに、コンピュータユニットは、第１の超音波連続信号２２を第４の超音波連続信号５２と比較することによって、第４の超音波連続信号５２が第４の受信信号２５を含むことが確認される。このことからコンピュータユニット１５は、物体６５が一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に存在することを推論する。コンピュータユニットは、実行された比較において検知された相異によって、物体６５の位置も算出できる。時間的に連続する超音波連続信号において、測定窓２６５内で直接受信信号または受信信号の受信時の時間的な差が発生すると、このことから同様に、コンピュータユニット１５は、これが動的な物体６５であって、この物体６５がどのように移動するかを推論することができる。
【００２３】
図３ａは、図１ａとは異なり、一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に物体６６が存在する状況を示す。図２ａに示した状況とは異なり、物体６６はこの場合、第１の超音波受信器３０と第２の超音波受信器４０との間の中央に位置しているので、第１の超音波受信器２０は第１の直接受信信号１７０を受信し、第２の超音波受信器は受信できる。第１の超音波信号１３０が物体６６で反射することによって第１の受信信号２８が発生し、この第１の受信信号２８は、間接的に第１の超音波送信器１００によって、第１の超音波受信器２０に伝送される。さらに、第１の超音波信号１３０は、第２の超音波受信器５０も第２の受信信号２５を受信できるように、物体６６で反射される。同様に第３の超音波受信器４０は第３の受信信号２６を受信し、第４の超音波受信器５０は第４の受信信号２７を受信する。
【００２４】
図３ｂは、図３ａに示しされた状況によって発生し得る、所属の第１の超音波受信器２０、第２の超音波受信器３０、第３の超音波受信器４０および第４の超音波受信器５０の、可能な第１の超音波連続信号２３、第２の超音波連続信号３３、第３の超音波連続信号４３および第４の超音波連続信号５３を示す。図２ｂとは異なり、コンピュータユニット１５は、第１の超音波連続信号２２内で第１の直接受信信号を算出できない。また、第１の超音波連続信号２２を第２の超音波連続信号３２と比較することによって、第２の超音波連続信号が第２の受信信号１４１を含むことが確認される。しかしながら、第１の超音波連続信号は第１の受信信号２８を含み、第２の超音波連続信号は第２の受信信号２９を含み、第３の超音波連続信号は第３の受信信号２６を含み、第４の超音波連続信号は第４の受信信号２７を含んでいる。このことからコンピュータユニット１５は、物体６６が一次コイル１９０と二次コイル１８０との間に位置することを推論する。コンピュータ１５は、物体６６の位置および可能な運動も算出できる。
【００２５】
図４ａは、図１ａ、図２ａ、図３ａとは異なり、一次コイル１９０と二次コイル１８０との間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための装置を示し、この装置は、同様に一次コイル１９０の側方縁部に配置された追加的な第２の超音波送信器１１０を有している。第２の超音波送信器１１０は、第２の超音波信号１３１を音波の形で第１の超音波送信器１００の方向に送信する。第３の超音波受信器４０の第３の音響ローブ９０および第４の超音波受信器５０の第４の音響ローブ６０は、第３の超音波受信器４０が第２の超音波送信器１１０から第３の直接受信信号１５０を受信でき、第４の超音波受信器５０が第２の超音波送信器１１０から第４の直接受信信号１６０を受信できるように、調整されている。この場合、第１の超音波送信器１００と第２の超音波送信器１１０とは、例えば第１の超音波信号１３０と第２の超音波信号１３１とを交互に送信する。この場合、超音波信号をより良好に互いに区別できるようにするために、超音波信号はコード化されていてよい。
【００２６】
図５ａは、本発明の可能な実施例による、車両のための誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための第１の方法フローチャートを示す。この場合、第１の方法ステップ５００で、まず第１の超音波信号が第１の超音波送信器によって送信される。この方法ステップ５００に続く方法ステップ５１０で、第１の超音波連続信号が第１の超音波受信器によって受信される。この方法ステップ５１０に続く方法ステップ５６０で、第１の直接受信信号および／または別の受信信号が第１の超音波連続信号内でコンピュータユニットによって算出される。この方法ステップ５６０に続く方法ステップ５７０で、第１の受信された超音波連続信号が第１の基準超音波連続信号と比較される。この場合、基準超音波連続信号は、一次コイルと二次コイルとの間の領域内に物体が検知されない、例えば記憶された超音波連続信号を表す。相異が確認されないと、この方法は終了されるかまたは選択的に前からスタートされる。比較時に相異が確認されると、方法ステップ５７０に続く方法ステップ５９０で、一次コイルと二次コイルとの間の領域内に物体が検知される。次いでこの方法は終了される。
【００２７】
オプション的に、方法ステップ５１０に続く方法ステップ５２０で、第１の超音波連続信号内の信号の振幅が第１の閾値を上回るかどうかが検査される。振幅が第１の閾値を上回らないと、この方法は終了されるかまたは選択的に前からスタートされる。少なくとも１つの信号の振幅が第１の閾値を上回ると、方法ステップ５２０が続行される。ここで追加的に、信号の振幅が、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を上回るかどうかが検査される。信号の振幅がこの第２の閾値を上回ると、ステップ５５０で第１の直接受信信号が算出される。信号の振幅が第２の閾値を上回らないと、方法ステップ５４０で第１の受信信号が算出される。
【００２８】
オプション的に、方法ステップ５７０に続く方法ステップ５８０で、第１の超音波連続信号と基準超音波連続信号との比較で相異が確認されたかどうかが検査される。比較によって第１の超音波連続信号内に第１の直接受信信号および／または算出された第１の受信信号が確認されなかった場合、物体は次の方法ステップ５９０で検知される。
【００２９】
図５ｂは、車両のための誘導式の充電装置の一次コイルと二次コイルとの間の領域内の少なくとも１つの物体を検知するための第２の方法フローチャートを示す。オプション的に、図示の方法フローチャートで、図５ａの方法フローチャートとは異なり、方法ステップ５１０に続く方法ステップ６００で第２の超音波連続信号が第２の超音波受信器によって受信される。方法ステップ５６０に続く方法ステップ６１０で、第２の超音波連続信号内の信号の振幅が第３の閾値を上回るかどうかが検査される。振幅が第１の閾値を上回らないと、この方法は終了されるかまたは選択的に前からスタートされる。少なくとも１つの信号の振幅が第３の閾値を上回ると、方法ステップ６２０が続行される。ここで追加的に、信号の振幅が、第３の閾値よりも大きい第４の閾値を上回るかどうかが検査される。信号の振幅がこの第４の閾値を上回ると、方法ステップ６４０で第２の直接受信信号が算出される。信号の振幅が第４の閾値を上回らないと、方法ステップ６３０で第２の受信信号が算出される。次いで、方法ステップ６５０で、第２の超音波連続信号内の第２の直接受信信号および／または別の受信信号が算出される。方法ステップ５７０で、受信された第１の超音波連続信号が基準超音波連続信号と再び比較されるが、この場合、基準超音波連続信号として第２の超音波連続信号が使用される。方法ステップ５７０に続くオプション的な方法ステップ６６０で、第１の超音波連続信号と基準超音波連続信号との比較時に、どのような相異が確認されたかについて検査される。この場合、第１の超音波連続信号が第１の直接受信信号を含んでおらず、かつ／または第２の超音波連続信号が第２の直接受信信号を含んでおらず、かつ／または第１の超音波連続信号が第１の受信信号を含んでおり、かつ／または第２の超音波連続信号が第２の受信信号を含んでいることが確認される場合、物体は次の方法ステップ５９０で検知される。
【符号の説明】
【００３０】
１０  車両
１５  コンピュータユニット
２０  第１の超音波受信器
２１，２２，２３  第１の超音波連続信号
２５  第４の受信信号
２６  第３の受信信号
２７  第４の受信信号
２８  第１の受信信号
２９  第２の受信信号
３０  第２の超音波受信器
３１，３２，３３  第２の超音波連続信号
４０  第３の超音波受信器
４１，４２，４３  第３の超音波連続信号
５０  第４の超音波受信器
５１，５２，５３  第４の超音波連続信号
６０  第４の音響ローブ
６５，６６  物体
７０  第１の受信領域
８０  第２の受信領域
９０  第３の音響ローブ
１００  第１の超音波送信器
１１０  追加的な第２の超音波送信器
１３０  第１の超音波信号
１３１  第２の超音波信号
１４０  第２の直接受信信号
１４１  第２の受信信号
１５０  第３の直接受信信号
１６０  第４の直接受信信号
１７０  第１の直接受信信号
１８０  二次コイル
１９０  一次コイル
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ  Ｘ軸線
２４０ａ  第１の閾値
２４０ｂ  第３の閾値
２４５ａ  第２の閾値
２４５ｂ  第４の閾値
２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｄ  別の受信信号
２６０ａ，２６０ｂ，２６０ｃ，２６０ｄ  Ｙ軸線
２６５  測定窓
５００，５１０，５２０，５３０，５６０，５７０，５８０，５９０，６００，６１０，６２０，６４０，６５０，６６０  方法ステップ
【図１ａ】
0006873278.tif 000002
【図１ｂ】
0006873278.tif 000003
【図２ａ】
0006873278.tif 000004
【図２ｂ】
0006873278.tif 000005
【図３ａ】
0006873278.tif 000006
【図３ｂ】
0006873278.tif 000007
【図４】
0006873278.tif 000008
【図５ａ】
0006873278.tif 000009
【図５ｂ】
0006873278.tif 000010