(57)【要約】本発明は、誘導電力伝送のためのシステム（２）の一次巻線構造体（１８）と二次巻線構造体（２１）との間の相対姿勢を決定するためのシステムに関し、このシステムは、相対姿勢を決定するための少なくとも第一姿勢決定手段を含み、相対姿勢は第一姿勢決定手段によって決定可能であり、このシステムは、第一姿勢決定手段による姿勢決定を修正するための少なくとも一つの修正手段を含み、姿勢決定の修正は調整可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電力伝送のためのシステム（２）の一次巻線構造体（１８）と二次巻線構造体（２１）との間の相対姿勢を決定するためのシステムであって、
前記システムは、相対姿勢を決定するための少なくとも第一姿勢決定手段を含み、前記相対姿勢は前記第一姿勢決定手段によって決定可能である、
システムにおいて、
前記システムは、前記第一姿勢決定手段による前記姿勢決定を修正するための少なくとも一つの修正手段を含み、前記姿勢決定の修正は調整可能であることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記第一姿勢決定手段により未修正姿勢が決定可能であり、少なくとも一つの姿勢修正値を使用して修正姿勢が決定可能であり、前記少なくとも一つの姿勢修正値は、前記修正手段により調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
パラメータ化された姿勢決定関数を使用して相対姿勢が決定可能であり、前記パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータは、前記修正手段によって調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムは、基準相対姿勢を決定するための少なくとも一つの基準姿勢決定手段を含み、前記姿勢決定の前記修正は、前記基準相対姿勢に依存して決定可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも一つの基準姿勢決定手段は、少なくとも一つの二次巻線構造体姿勢決定手段を含み、前記基準相対姿勢は、前記二次巻線構造体の姿勢に依存して決定可能であることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、前記二次巻線構造体の軌道を決定するための少なくとも一つの二次巻線構造体軌道決定手段を含み、前記二次巻線構造体の姿勢は、前記軌道情報に依存して決定可能であることを特徴とすることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムは、基準相対姿勢を決定するための少なくとも一つの基準姿勢決定手段を含み、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段によって決定される前記相対姿勢とに依存して結果的姿勢が決定可能であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記二次巻線構造体の姿勢は、少なくとも一つの車両の動的パラメータに依存して決定可能であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムは、前記二次巻線構造体の軌道を決定するための少なくとも一つの二次巻線構造体軌道決定手段を含み、前記システムは、前記第一姿勢決定手段により決定される前記相対姿勢の軌道を決定するための少なくとも一つの相対姿勢軌道決定手段を含み、前記軌道情報に依存して、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段により決定される前記相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が決定されることを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記車両の充電姿勢が検出される場合に、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段により決定される前記相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が、予め設定された座標変換として決定されることを特徴とする、請求項４〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムは、充電姿勢を検出するための少なくとも一つの手段を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記充電姿勢を検出するための少なくとも一つの手段は、相対姿勢を決定するための第二手段によって提供されることを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムは、充電ユニットと前記車両との間の通信のための通信手段を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第一姿勢決定手段（１）は、少なくとも一つの二次側伝送ユニットを含み、前記二次側伝送ユニットによって位置決め信号（ＰＳ）が伝送可能であり、前記第一姿勢決定手段は、前記位置決め信号を受信するための少なくとも一つの一次側受信ユニットを含み、前記相対姿勢は、前記決定された信号に依存して決定可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
誘導電力伝送のためのシステム（２）の一次巻線構造体（１８）と二次巻線構造体（２１）との間の相対姿勢を決定するための方法であって、
第一姿勢決定手段によって相対姿勢が決定される、
方法において、
前記第一姿勢決定手段による前記姿勢決定は修正され、前記姿勢決定の前に前記姿勢決定の修正が調整されることを特徴とする、方法。
【請求項１６】
未修正姿勢が決定され、少なくとも一つの姿勢修正値を使用して修正姿勢が決定され、前記姿勢修正値は、前記修正姿勢の前記姿勢決定の前に調整されること、またはパラメータ化された姿勢決定関数を使用して相対姿勢が決定され、前記パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータが、前記姿勢決定の前に調整されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
基準相対姿勢が決定され、前記姿勢決定の前記修正は、前記基準相対姿勢に依存して決定されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
基準相対姿勢が決定され、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段によって決定される前記相対姿勢とに依存して結果的姿勢が決定されることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記車両の軌道と前記第一姿勢決定手段により決定される前記姿勢の軌道とが決定され、前記軌道情報に依存して、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段によって決定される前記相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が決定されることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記車両の充電姿勢が検出される場合に、前記基準相対姿勢と前記第一姿勢決定手段により決定される前記相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が、予め設定された座標変換として決定されることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、特に車両への誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対位置および向きを決定するためのシステムを開示する。
【０００３】
所望の、例えば最大化された量の電力が、特に可能な限り最善の効率で伝送されうる、いわゆる充電姿勢（充電位置および／または向き）に車両を配置することが望ましい。車両をこのような充電姿勢に配置するためには、実際の相対姿勢に関する情報を、例えばそのような情報を車両側ディスプレイ上に表示することによって、車両の運転者に提供することが望ましい。特に、充電ユニットへの車両接近の最終段階では、通常は運転者が前記相対姿勢を視覚的に決定することはできない。
【０００４】
変化する環境的影響が、例えば精度が低下するために、望ましくない方法で相対姿勢の決定に影響することが考えられる。したがって、現実の相対姿勢は変化しなくても、変化する環境的影響に起因して相対姿勢の決定の結果が変化しうる。例えば、特許文献１に記載される方法は、伝送される信号の評価に頼る。これらの信号は、例えば金属の物体または鉄筋コンクリートなどの強磁性材料などの環境的影響および他の種類の影響によって乱されうる。さらに、前記影響は、誘導電力伝送のためのシステムの寿命にわたって変化しうる。
【０００５】
環境的影響に起因する相対姿勢の決定の不正確さが、特に前記環境的影響がシステムの寿命にわたって、例えば車両の充電ユニットへの連続した接近の間で変化する場合に最小化される、誘導電力伝送システムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するためのシステムおよび方法を提供する技術的問題が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】英国特許出願公開第２５４２１８２Ａ号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的問題に対する解決策は、請求項１および１５の特徴を備えた主題によって提供される。本発明のさらなる有利な実施形態は、従属請求項の主題によって提供される。
【０００８】
本発明の本旨は、相対姿勢の決定の修正を提供することであり、この修正は、特にシステムの寿命または稼働時間にわたって調整可能である。
【０００９】
特に車両への誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するためのシステムが提案される。誘導電力伝送のためのシステムは、一次巻線構造体を備えた一次ユニットと二次巻線構造体を備えた二次ユニットとを含みうる。車両は、一次ユニットの一次巻線構造体によって生成される交番電磁場を受信するための二次巻線構造体を備えた二次ユニットを含みうる。一次巻線構造体に通電されるかまたは動作電流が供給されると、一次巻線構造体は交番電磁場を生成する。一次ユニットは、誘導電力伝送のための交番電磁場を生成するコンポーネントの全体またはサブセットを含みうる。それに対応して、二次ユニットは、誘導電力伝送のための交番電磁場を受信し、対応する出力電圧を提供するコンポーネントの全体またはサブセットを含みうる。
【００１０】
一次ユニットは、誘導電力伝送パッドによって提供されうる。誘導電力伝送パッドは、ルートもしくは駐車スペースの表面上に設置されるかまたはそのような表面内に一体化されうる。
【００１１】
本発明は、特に、任意の陸上車両、例えば鉄道車両（例えば路面電車）などの軌道車両への誘導エネルギー伝送の分野に応用されうる。特に、本発明は、個人（私用）乗用車または公共輸送車両（例えばバス）などの道路自動車移動体への誘導エネルギー伝送の分野に関する。
【００１２】
以下では、一次側座標系および二次側座標系に言及がなされうる。一次側座標系は一次巻線構造体の座標系であり得、二次側座標系は二次巻線構造体の座標系でありうる。
【００１３】
一次側座標系は、縦軸とも呼称されうる第一軸を含むことができ、第一軸は、一次巻線構造体の縦軸であるかまたはその軸に平行に延びうる。横軸とも呼称されうる第二軸は、一次巻線構造体の横軸であるかまたはその軸に平行に延びうる。垂直軸とも呼称されうる第三軸は、第一軸および第二軸に直角に向けられうる。第三軸は、所望の電力伝送方向、すなわち一次ユニットから二次ユニットに平行に向けられうる。垂直軸は、一次ユニットから二次ユニットを指す場合には、下から上に向けられうる。
【００１４】
二次側座標系も、縦軸と呼称されうる第一軸を含むことができ、第一軸は、二次巻線構造体の縦軸であるかまたはその軸に平行に延びうる。二次巻線構造体の第二軸は、横軸と呼称されることができ、第二軸は、二次巻線構造体の横軸であるかまたはその軸に平行に延びうる。第三軸は、二次巻線構造体の垂直軸と呼称されることができ、二次巻線構造体の第一軸および第二軸に垂直に向けられうる。二次巻線構造体の第三軸は、所望の電力伝送方向に平行に向けられうる。
【００１５】
以下では、長さは第一軸に沿って測定されることができ、幅は第二軸に沿って測定されることができ、高さは第三軸に沿って測定されることができる。「上方」、「下」、「前」、「横」などの方向を指す方向用語は、前述のそれぞれの座標系の縦軸、横軸、および垂直軸に関連しうる。
【００１６】
一次側座標系の原点は、一次巻線構造体の幾何学的中心に対応しうる。これに対応して、二次側座標系の原点は、二次巻線構造体の幾何学的中心に対応しうる。
【００１７】
一次および／または二次巻線構造体は、少なくとも一つのサブ巻線構造体を含みうる。サブ巻線構造体は、巻線構造体の少なくとも一つのセクションによって提供されうる。特に、サブ巻線構造体は、ループまたはコイルを提供することができ、ループまたはコイルは、巻線構造体の一つまたは複数のセクションによって提供される。巻線構造体は、対応する座標系の縦軸に沿って延びうる。巻線構造体は、縦軸に沿って延びる複数のサブ巻線構造体を含むのが好ましい。この場合、巻線構造体の連続するサブ巻線構造体は、前記縦軸に沿って互いに隣接して設けられうる。互いに隣接するとは、サブ巻線の中心軸、特に対称軸が、例えば縦軸に沿って所定の距離で、互いに離間されることを意味しうる。ループまたはコイルは、円形、楕円形、または長方形でありうる。
【００１８】
巻線構造体は、縦軸に沿って延びる少なくとも一つの巻線セクションと、対応する座標系の横軸に沿って延びる少なくとも一つの巻線セクションとを含むことが可能である。したがって巻線構造体、特に各サブ巻線構造体は、縦軸に実質的にまたは完全に平行に延びるセクションと、横軸に実質的にまたは完全に平行に延びるセクションとによって提供されうる。特に、各サブ巻線は、縦軸に実質的にまたは完全に平行に延びる二つのセクションと、横軸に実質的にまたは完全に平行に延びる二つのセクションとによって提供されうる。
【００１９】
本システムは、一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するための少なくとも第一姿勢決定手段を含む。相対姿勢は、相対位置および／または向きを意味する。
【００２０】
例えば、相対姿勢を、共通座標系における二次巻線構造体の位置および／または向きとして決定することが可能である。共通座標系は、二次側座標系によって提供されるのが好ましい。しかし、代わりに、共通座標系は、例えば一次側座標系、または一次側座標系に対して位置が固定され、向きが固定されて設けられた座標系とすることもできる。しかし、別の共通基準座標系を使用することも可能である。
【００２１】
相対姿勢は、一つまたは複数のパラメータによって表されうる。
【００２２】
本システムは、例えば少なくとも一つの評価ユニット、特に少なくとも一つの一次側および／または少なくとも一つの二次側評価ユニットを含みうる。評価ユニットは、例えば、マイクロコントローラを含むかまたはマイクロコントローラによって提供されうる。本発明の文脈において、「二次側」という用語は、それぞれの要素が二次側座標系に対して位置が固定されて設けられることを意味しうる。特に、二次側要素の位置および二次側座標系は既知でありうる。「二次側」という用語は、それぞれの要素が二次ユニットの一部でありうることも意味しうる。さらに、「一次側」という用語は、それぞれの要素が一次側座標系に対して位置が固定されて設けられることを意味しうる。特に、一次座標系における一次側要素の位置および向きが既知である。「一次側」という用語は、それぞれの要素が一次ユニットの一部であることも意味しうる。
【００２３】
さらに、一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢は、第一姿勢決定手段によって決定可能である。第一姿勢決定手段は、例えば特許文献１に開示された、特に請求項１〜１５に記載のシステムによる相対位置およびまたは向きを決定するためのシステムを含むかまたはこれにより提供されうる。したがって特許文献１の開示、特に特許請求の範囲の主題は参照により全体として本発明の明細書に組み込まれる。
【００２４】
しかし、第一相対姿勢決定手段は、特許文献１に開示されたシステムに限定されない。特に、一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するように構成された任意のシステムまたは手段が、第一相対姿勢決定手段として使用されうる。
【００２５】
本発明によれば、本システムは、第一姿勢決定手段による姿勢決定を修正するための少なくとも一つの修正手段を含む。さらに、姿勢決定の修正は、特に提案されるシステムの寿命または稼働時間にわたって調整可能である。特に、姿勢決定の修正は、システムの動作中に、または二次巻線構造体を備えた車両の一次ユニットへの二度の、特に連続した接近の間で調整可能でありうる。修正は繰り返し調整されるのが好ましいが必須ではない。
【００２６】
姿勢決定の修正は、姿勢決定に使用される少なくとも一つのパラメータを調整することにより調整可能でありうる。パラメータは、例えば修正値または第一相対姿勢決定手段により相対姿勢を決定するために使用されるパラメータ化された関数のパラメータでありうる。これについては後で説明する。
【００２７】
一般に、姿勢決定の修正は、第一ステップで未修正相対姿勢を決定し、この未修正姿勢が、第二ステップで、例えば少なくとも一つの修正値を使用して修正されることによって行われうる。あるいは、相対姿勢の決定に使用される少なくとも一つのパラメータを調整することにより、修正が行われうる。言い換えれば、姿勢決定の修正に使用される調整可能パラメータは、姿勢決定、例えば関数に基づく決定のためのパラメータ、または未修正姿勢を修正するためのパラメータでありうる。
【００２８】
本システムは、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢の軌道を決定するための少なくとも一つの姿勢軌道決定手段をさらに含みうる。前記軌道決定手段は、第一相対姿勢決定手段を含みうる。
【００２９】
相対姿勢の軌道は、例えば、特に車両が移動する際に、時間の関数として空間を通る経路に沿って提供される、例えば位置が固定されて設けられた一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢のセットを意味しうる。軌道決定手段は、例えば、経路に沿った連続する相対姿勢の間の相対姿勢の変化を決定するための手段を含むことができ、姿勢変化に依存して相対姿勢のセットのなかの相対姿勢が決定される。
【００３０】
二次巻線構造体、特に基準座標系もしくは共通座標系における二次巻線構造体の姿勢の軌道、または車両の軌道が、相対姿勢の軌道に依存して、例えば相対姿勢の軌道の関数として、決定されることがさらに可能である。言い換えれば、複数の異なる時点での二次巻線構造体の姿勢を、これらの時点で第一相対姿勢決定手段によって決定される相対姿勢に依存して、決定することが特に可能である。少なくとも一つの修正手段は、一次側およびまたは二次側計算ユニット、例えばマイクロコントローラを含むかまたはそれによって提供されうる。
【００３１】
調整可能な姿勢決定の修正を提供することにより、システムの稼働時間または寿命にわたる姿勢決定の改善された精度を提供することが有利に可能になる。例えばキャリブレーションによりシステムが適合されている環境的影響が変化した場合には、姿勢決定結果に対する環境的影響の変化の効果を有利に減少または除去するために、修正の調整が行われうる。
【００３２】
別の実施形態では、第一姿勢決定手段によって未修正姿勢が決定可能である。さらに、少なくとも一つの姿勢修正値を使用して修正姿勢が決定可能である。修正姿勢は、第一姿勢決定手段によっても決定されうる。さらに、修正値は、修正手段により調整可能である。修正手段が、修正値を調整する前に少なくとも一つの修正値を決定することも可能である。この実施形態では、少なくとも一つの修正値は、修正の調整可能パラメータを提供しうる。
【００３３】
この場合、未修正姿勢は、例えばパラメータ化された関数を評価することにより決定可能であり、関数のパラメータは、特にシステムの稼働時間または寿命にわたって調整可能ではなく、例えば固定されている。
【００３４】
例えば、少なくとも一つの姿勢修正値は、未修正姿勢に（または未修正姿勢の情報を提供する少なくとも一つのパラメータに）加えられうるように決定されることが可能である。
【００３５】
少なくとも一つの姿勢修正値は、例えば本システムの記憶ユニットに記憶されうる。複数の姿勢修正値が少なくとも一つの記憶ユニットに記憶されることがさらに可能である。提案されたシステムは、データベースを例えばテーブルの形で含むかまたは提供することが可能である。データベースは姿勢修正値を含むことができ、姿勢修正値が例えば未修正相対姿勢または様々な未修正姿勢を含むセットに割り当てられうる。言い換えれば、未修正姿勢を与えられると、与えられた未修正姿勢または与えられた未修正姿勢を含む未修正姿勢のセットに割り当てられる少なくとも一つの姿勢修正値がデータベースから決定されうる。
【００３６】
データベース、すなわち記憶された姿勢修正値は、特に繰り返し更新されうる。提案された姿勢決定の調整可能な修正は、相対姿勢を決定するための簡単に実施できるシステムを有利に提供する。
【００３７】
代替的実施形態では、パラメータ化された姿勢決定関数を使用して相対姿勢が決定可能であり、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータは修正手段によって調整可能である。さらに、少なくとも一つのパラメータは、修正手段によって決定可能でありうる。
【００３８】
姿勢決定関数の出力は、例えば相対姿勢、特に相対姿勢を特徴付ける少なくとも一つの値でありうる。姿勢決定関数への入力は、選択される第一姿勢決定手段にしたがって選ばれうる。例えば、受信信号の少なくとも一つの信号特性をパラメータ化された姿勢決定関数への入力として使用することが可能である。調整可能パラメータによるパラメータ化された姿勢決定関数を使用することにより、特に最初から修正姿勢が決定されることができ、大きな記憶スペースを要する修正テーブルの使用が回避されるため、高速かつ計算効率の良い姿勢決定が有利に可能になる。
【００３９】
別の実施形態において、本システムは、基準相対姿勢を決定するための少なくとも一つの基準姿勢決定手段を含む。さらに、基準相対姿勢に依存して姿勢決定の修正を決定可能である。特に、基準相対姿勢に依存して、少なくとも一つの姿勢修正値または姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータを決定可能である。さらに、少なくとも一つの基準姿勢決定手段によって決定される少なくとも一つの基準相対姿勢に依存して、姿勢決定の修正を調整可能である。
【００４０】
基準姿勢決定手段は、第一姿勢決定手段と異なりうる。特に、第一姿勢決定手段および基準姿勢決定手段は、互いに独立した姿勢決定を可能にしうる。本発明の文脈において、任意の姿勢決定手段が基準姿勢決定手段として使用されうる。基準姿勢決定手段は、環境的影響または環境的影響の変化に対して第一姿勢決定手段よりも強力な姿勢決定を可能にするのが好ましい。例えば、環境的影響またはこれらの影響の変化は、基準姿勢決定に影響しないことが可能である。第一決定手段によって決定される相対姿勢と基準姿勢とを共通基準座標系に変換することが必要でありうる。
【００４１】
第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢と基準相対姿勢との間のずれに依存して、少なくとも一つの姿勢修正値または少なくとも一つのパラメータを決定することが特に可能である。特に、前記相対姿勢の間のずれは、複数の時点について決定されることができ、複数のずれのセットに依存して、少なくとも一つの姿勢修正値または少なくとも一つのパラメータが決定可能である。
【００４２】
対応する相対姿勢の間の、例えば同じ時点で第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢と基準姿勢決定手段により決定される基準姿勢との間のずれを決定することが特に可能である。ずれもしくは複数のずれの和、またはずれに依存する任意の他の費用関数が最小化されるように、姿勢決定の修正、例えば少なくとも一つの姿勢修正値または姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータを決定することがさらに可能である。費用関数の値は、ずれ、例えばずれの和に比例しうる。
【００４３】
特に少なくとも一つの姿勢修正値の決定のために、前述の最小化が提供されるように少なくとも一つの姿勢修正値の修正値増分を決定し、この修正値増分が既存の姿勢修正値に加えられることがさらに可能である。例えばデータベースによって複数の姿勢修正値が提供される場合には、複数の修正値増分を含む修正ベクトルが決定されうる。その後、既存の姿勢修正値と対応する修正値増分との和として、調整された姿勢修正値が決定されうる。
【００４４】
基準姿勢決定手段は、所望の動作範囲およびまたは全ての所望の動作シナリオにおける相対姿勢を決定できないことが可能である。例えば、基準姿勢決定手段の走査範囲、すなわち（確実に）決定されうる相対姿勢の範囲は、第一姿勢決定手段の走査範囲よりも小さいことが可能である。代わりにまたは加えて、基準姿勢決定手段は、例えば基準姿勢の前述の共通座標系への変換が既知である場合など、例えばある動作条件下で基準姿勢の決定を可能にしうる。変換の決定は、例えばある動作条件下でのみ行われうる。この場合、基準姿勢は、変換が決定された後にのみ決定されうる。したがって、変換が決定される前には、一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢は、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢として決定される。
【００４５】
したがって、少なくとも一つの基準姿勢決定手段を使用することにより、特に基準相対姿勢の決定が可能でないシナリオにおいて、第一姿勢決定手段により決定される姿勢の修正を調整することが有利に可能になる。
【００４６】
別の実施形態では、少なくとも一つの基準姿勢決定手段は、少なくとも一つの二次巻線構造体姿勢決定手段を含み、前記姿勢に依存して基準相対姿勢を決定可能である。少なくとも一つの基準姿勢決定手段は、少なくとも一つの車両姿勢決定手段を含み、車両姿勢に依存して二次巻線構造体の姿勢が決定されうることが特に可能である。車両座標系における二次巻線構造体の位置および／または向きが既知であることが可能である。したがって、車両姿勢に依存して二次側座標の位置および／または向きが決定されうる。
【００４７】
車両姿勢に依存して基準相対姿勢を決定することにより、車両姿勢を決定するための既存の手段、例えば車両のＧＮＳＳシステムまたは車両姿勢を決定するための任意の他のシステムを使用することが有利に可能になる。
【００４８】
別の実施形態では、本システムは、二次巻線構造体の軌道を決定するための少なくとも一つの二次巻線構造体軌道決定手段を含む。本システムは、車両の軌道を決定するための少なくとも一つの車両軌道決定手段を含み、車両の軌道に依存して二次巻線構造体の軌道が決定されることが可能である。
【００４９】
軌道決定手段が、例えば二つの、特に後続の時点の間の位置および／または向きの変化を決定しうる。したがって、二次巻線構造体軌道決定手段は、二次巻線構造体の姿勢の変化を決定するための少なくとも一つの手段を含みうる。
【００５０】
さらに、二次巻線構造体の姿勢は、軌道情報に依存して決定可能である。この文脈において、軌道は、（移動する）巻線構造体が空間内を進む経路に沿った時間の関数としての二次巻線構造体の姿勢または姿勢変化を意味しうる。軌道に依存して、または軌道に沿って姿勢変化または姿勢増分を決定することが特に可能である。軌道の一つの姿勢および前述の共通座標系の空間的関係すなわち座標変換が既知であるか決定されうる場合には、軌道に沿った二次巻線構造体の全ての姿勢が共通座標系に変換されうる。軌道情報を使用することにより、相対姿勢の変化を決定するための追加の方法が導入され、環境による局所的歪みに起因する第一姿勢決定手段により計算された非現実的な姿勢が識別されフィルタされうるため、姿勢変化の決定の信頼性を高めることが有利に可能になる。
【００５１】
特に、二次巻線構造体の姿勢は、二次巻線構造体の少なくとも一つの動的パラメータに依存して決定されうる。二次巻線構造体の動的パラメータは、二次巻線構造体の動的挙動またはその結果に影響するパラメータでありうる。
【００５２】
特に、二次巻線構造体の動的パラメータは、二次巻線構造体の速度、ヨーレート、縦方向加速度または横方向加速度でありうる。もちろん、二次巻線構造体の姿勢を決定するために他の動的パラメータが使用されることもできる。特に、動的パラメータは、二次巻線構造体の姿勢の変化および／または二次巻線構造体の軌道が確実に決定されうるように選ばれなければならない。
【００５３】
特に、二次巻線構造体姿勢決定手段は、少なくとも一つの動的パラメータを測定するための少なくとも一つのセンサを含みうる。センサは、例えば速度センサ、ヨーレートセンサ、または加速度センサでありうる。センサは、二次ユニットのセンサ、特に二次ユニット内に、例えば二次ユニットのハウジング内に一体化されたセンサでありうる。しかし、少なくとも一つの動的パラメータを測定するために他のセンサ、例えば外部センサを使用することも可能である。特に、少なくとも一つの動的パラメータを測定するために、非車両センサを使用することが可能である。
【００５４】
別の実施形態では、本システムは、基準相対姿勢を決定するための少なくとも一つの基準姿勢決定手段を含む。これは先に説明されている。さらに、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢とに依存して、結果的姿勢が決定可能である。先に概説したように、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢とを同じ基準座標系に変換することが必要でありうる。さらに、少なくとも一つの基準姿勢決定手段は、先に概説したように少なくとも一つの二次巻線構造体姿勢決定手段を含みうる。
【００５５】
例えば、少なくとも一つの基準相対姿勢と、第一姿勢決定手段により決定される対応する相対姿勢とを融合することが可能である。融合は、例えば前記姿勢の平均値または加重平均値を決定することにより行われうる。
【００５６】
対応する基準相対姿勢と第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢との間のずれに依存して、第一姿勢決定手段の信頼性または機能性を検証することがさらに可能である。ずれが例えば所定の閾値より高い場合には、エラー信号が生成されうるおよび／または姿勢決定の修正の調整がトリガされうる。もちろん、例えば車両の軌道に沿って、複数の対応する姿勢の間のずれのセットを決定し、ずれのセットに依存して第一姿勢決定手段の信頼性または機能性の検証が行われることも可能である。
【００５７】
結果的姿勢は、誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を提供しうる。特に、前記結果的姿勢を、例えば前記結果的姿勢または対応する情報を車両のディスプレイデバイス上に表示することにより、車両運転者への情報として提供することが可能である。
【００５８】
別の実施形態では、少なくとも一つの車両の動的パラメータに依存して二次巻線構造体の姿勢を決定可能である。車両パラメータは、車両の動的挙動またはその結果に影響するパラメータでありうる。特に、車両の動的パラメータは、操舵角、車両速度、車両ホイールの回転数、ヨーレート、縦方向加速度または横方向加速度でありうる。もちろん、二次巻線構造体の姿勢を決定するために他の車両の動的パラメータが使用されることもできる。特に、車両の動的パラメータは、車両の姿勢変化または軌道およびその結果としての二次巻線構造体の姿勢の変化または軌道が車両の動的パラメータを用いることで確実に決定されうるように選ばれなければならない。特に、二次巻線構造体姿勢決定手段は、少なくとも一つの車両の動的パラメータを測定するための少なくとも一つの車両センサを含みうる。これにより、基準姿勢の決定のために既存のパラメータを使用することが有利に可能になる。
【００５９】
例えば、少なくとも一つの車両の動的パラメータに依存して、二次巻線構造体の少なくとも一つの動的パラメータを決定することが可能である。例えば、二次巻線構造体の加速度および／または速度は、車両の加速度および／または速度に等しいかまたは比例しうる。
【００６０】
別の実施形態では、本システムは、二次巻線構造体の軌道を決定するための少なくとも一つの二次巻線構造体軌道決定手段を含む。これは先に説明されている。さらに、本システムは、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢の軌道すなわち時間の関数としての姿勢変化を決定するための少なくとも一つの姿勢軌道決定手段を含む。
【００６１】
第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢の軌道に依存して二次巻線構造体の軌道を決定することも可能である。
【００６２】
さらに、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢との共通基準座標系への座標変換は、両軌道についての情報に依存して決定される。二次巻線構造体軌道決定手段によって決定される二次巻線構造体の軌道と第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢の軌道に依存して決定される二次巻線構造体の軌道との間のずれが最小化されるように、座標変換または座標変換の少なくとも一つのパラメータが決定され、ずれは共通座標系において決定されることが特に可能である。
【００６３】
これにより、単純で信頼性が高く、計算効率の高い変換の決定が有利に可能になる。
【００６４】
別の実施形態では、車両の充電姿勢が検出される場合に、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が決定される。座標変換は、例えば予め設定された座標変換として決定されうる。あるいは、座標変換は、充電位置において第一相対姿勢決定手段または別の相対姿勢決定手段によって決定される相対姿勢に依存して決定されうる。
【００６５】
車両の充電姿勢は、例えば一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の基準相対姿勢が予め定義された制限内にあるときに検出されることができ、制限は、特に一次巻線構造体の上方の許容される充電エリアまたは充電容積から導出されうる。
【００６６】
例えば、一次側座標系によって共通座標系が提供されることが可能である。この場合には、一次側座標系において二次巻線構造体の姿勢を決定するために、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢が使用されうる。さらに、別の座標系、例えば車両座標系またはグローバル座標系において基準相対姿勢が決定されうる。充電姿勢において、姿勢決定は環境的影響により影響されないかまたは最小限にしか影響されないとみなされうる。したがって、このような充電姿勢では、影響されないかまたは最小限にしか影響されない一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の空間的関係を決定することが可能である。
【００６７】
充電姿勢は、例えば車両が移動する場合に、例えば、二次巻線構造体の軌道に沿った基準相対姿勢の決定の開始姿勢でありうる。前述のように、基準相対姿勢は、そのような開始姿勢に相対姿勢の変化を加えることにより決定されることができ、相対姿勢の変化は、軌道情報に依存して、例えば車両姿勢または車両姿勢の変化に基づいて決定されうる。
【００６８】
別の実施形態では、本システムは、少なくとも充電姿勢を検出するための手段を含んだ。充電姿勢を検出するための手段は、例えば第一姿勢決定手段によって提供されうる。特に、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢が予め設定された相対姿勢であるかもしくは予め設定された相対姿勢のセットからの相対姿勢であるかまたは予め設定された相対姿勢から所定量を超えてずれない場合に、充電姿勢が検出されうる。充電姿勢が検出された場合には、その充電姿勢が、前述のような軌道に沿った基準相対姿勢の決定のための開始姿勢として設定されうる。
【００６９】
別の実施形態では、充電姿勢を検出するための少なくとも一つの手段は、相対姿勢を決定するための第二手段によって提供される。相対姿勢を決定するための第二手段は、相対姿勢を決定するための第一手段とは異なりうる。これは、第一手段および第二手段の少なくとも一つの要素が異なることを意味しうる。特に、相対姿勢を決定するための第二手段は、二次側伝送ユニット、特に相対姿勢を決定するための第一手段と同じ二次側伝送ユニットを含みうる。さらに、相対姿勢を決定するための第二手段は、少なくとも一つの、好ましくは複数の一次側受信ユニットを含みうる。これらの一次側受信ユニットは、一次ユニットの誘導物体検出システムまたは誘導電力伝送システムの少なくとも一つの巻線構造体によって少なくとも部分的に提供されうる。これにより、充電姿勢の強力で正確かつ独立した決定および検出が有利に可能になる。
【００７０】
別の実施形態では、本システムは、充電ユニットと車両との間の通信のための通信手段を含んだ。通信手段は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ベースの通信が確立されうるように構成されうる。通信手段は、一次側要素と二次側要素、特に車両との間のデータおよび／または信号通信を可能にする。通信手段によって、第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢についての情報、および／または第一姿勢決定手段のための入力信号、および／または少なくとも一つの姿勢修正値、および／またはパラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つパラメータ、および／または軌道情報、および／または少なくとも一つの基準姿勢についての情報、および／または少なくとも一つの車両の動的パラメータ、および／または充電姿勢の検出、および／または座標変換のパラメータ、ならびにその他の全ての種類の情報を符号化したデータが、充電ユニットと車両との間で交換されうる。
【００７１】
これにより、相対姿勢を決定するための要素を一次側要素および二次側要素に有利に分散することが可能になる。
【００７２】
別の実施形態では、第一姿勢決定手段は、少なくとも一つの二次側伝送ユニットを含み、二次側伝送ユニットによって位置決め信号が伝送可能である。位置決め信号は、例えば１３５ｋＨｚの周波数などの位置決め周波数で伝送可能でありうる。さらに、第一姿勢決定手段は、位置決め信号を受信するための少なくとも一つの一次側受信ユニットを含む。さらに、位置決め周波数を有する受信信号の信号部分は、位置決め信号として決定可能である。特に、第一姿勢決定手段は、四つの一次側受信ユニットを含みうる。さらに、決定された位置決め信号に依存して、特に位置決め信号の少なくとも一つの信号特性に依存して、相対姿勢を決定可能である。少なくとも一つの信号特性、例えば受信位置決め信号の振幅、実部および／または虚部は、前述のパラメータ化された姿勢決定関数のための入力を提供しうる。
【００７３】
さらに、相対姿勢を決定するための第二手段は、誘導物体検出システムの少なくとも一つの巻線構造体によって少なくとも部分的に提供される少なくとも一つの一次側受信ユニットを含みうる。
【００７４】
物体検出システムは、一次巻線構造体の作用容積の内側および／または外側の異物、特に金属異物を検出するためのシステムである。
【００７５】
物体検出システムは、誘導性および容量性要素を含むことができ、これらの要素は、提案されたシステムの共振回路の要素とは異なりうる。このような要素は、前述の誘導性または容量性要素のインダクタンスまたはキャパシタンスの変化に依存して異物を検出することを有利に可能にする。検出システムは、誘導感知システムとして設計され、この誘導感知システムは、一つまたは複数の検出巻線、および該当する場合には一つ以上の励磁巻線を含みうる。誘導検出システムを使用して、能動または受動検出が実現されうる。能動検出の場合には、一つ以上の励磁巻線および一つ以上の検出巻線が使用されうる。能動物体検出は、励磁巻線によって生成され、検出巻線によって受信される励磁場の少なくとも一つの特徴的特性を監視することにより行われうる。受動検出の場合には、一つ以上の受動検出巻線のみが使用される。受動物体検出は、受動巻線の少なくとも一つの特徴、特にインダクタンスを監視することにより行われる。
【００７６】
特に、少なくとも一つの一次側受信ユニットは、少なくとも部分的に一つの検出巻線構造体によって提供されるかまたは一つの検出巻線構造体を含みうる。あるいは、少なくとも一つの一次側受信ユニットは、少なくとも部分的に一つの励磁巻線構造体によって提供されるかまたは一つの励磁巻線構造体を含みうる。検出巻線構造体は、一次側受信ユニットの受信アンテナ構造体を提供しうるのが好ましい。代わりにまたは加えて、誘導物体検出システムのＡＤ変換器によって一次側ＡＤ変換器が提供される。この場合、誘導物体検出システムは、一つまたは複数の検出巻線の出力信号をデジタル化するためにＡＤ変換器を含みうる。
【００７７】
例えば、誘導物体検出システムの少なくとも一つの巻線構造体によって受信される信号の振幅および／もしくは位相値、または位置決め周波数を有する受信信号の信号部分が決定されうる。その後、決定された振幅および／または位相値に依存して、相対位置および／または向きが決定可能である。
【００７８】
誘導物体検出システムの少なくとも一つの巻線構造体により受信される信号に基づいた相対位置および／または向きの決定は、一次側受信ユニットによって受信される位置決め周波数を有する信号部分に基づく相対位置および／または向きの決定の代わりにまたはそれに加えて行われうる。言い換えれば、本システムは複数の一次側受信ユニットを含むことができ、一つまたは複数の、しかし全てではない受信ユニットが、誘導物体検出システムの少なくとも一つの巻線構造体によって少なくとも部分的に提供されうる。誘導物体検出システムの少なくとも一つの巻線構造体によって受信される信号に基づく相対位置および／または向きの決定は、例えば二次ユニットが一次ユニットの真上に設けられる場合に、例えば、近接場の位置決めのために行われうる。
【００７９】
誘導物体検出システムは、複数の検出および／または励磁巻線構造体を含むことができ、これらの巻線構造体は、一次巻線構造体に割り当てられた作用エリア全体に、好ましくは均等に分散されうる。作用エリアは、一次巻線構造体をカバーするエリアを意味しうる。複数の検出および／または励磁巻線構造体が、例えばアレイ状構造体に設けられうる。
【００８０】
第一相対姿勢決定手段の走査範囲が、第二相対姿勢決定手段の走査範囲よりも大きいことが可能である。さらに、第一相対姿勢決定手段および／または第二相対姿勢決定手段の走査範囲は、基準相対姿勢決定手段の走査範囲と（それぞれ）異なりうる。
【００８１】
特に、第一相対姿勢決定手段は、一次側座標系の縦軸に沿って０ｍ〜６．５ｍ、好ましくは０．４５ｍ〜６．５ｍに及ぶ走査範囲を有しうる。第二相対姿勢決定手段は、第一相対姿勢決定手段の走査範囲よりも小さい走査範囲を有しうる。特に、第二相対姿勢決定手段の走査範囲は、一次巻線構造体の上方または一次ユニットの上方の容積に制限されうる。提案されたシステムは、相対姿勢の強力かつ正確な決定を有利に可能にする。
【００８２】
誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢を決定するための方法がさらに提案される。
【００８３】
この方法は、本開示で説明される実施形態の一つによるシステムによって行われうる。したがって、本開示で説明される実施形態の一つによる方法がシステムによって実施可能であるようにシステムが構成される。
【００８４】
特に、第一姿勢決定手段によって相対姿勢が決定される。
【００８５】
本発明によれば、第一姿勢決定手段による姿勢決定は修正され、姿勢決定の前に姿勢決定の修正が調整される。特に、姿勢決定の前に、姿勢決定の修正または決定に用いられる少なくとも一つのパラメータが調整される。さらに、修正は繰り返し、特にシステムの寿命または稼働時間にわたって繰り返し調整されることが可能である。
【００８６】
相対姿勢決定の修正の調整は、システムのキャリブレーション、特にオンラインキャリブレーションとも呼称されうる。このようにして、相対姿勢の決定を変化する環境的影響に適合させることができ、変化した影響に対しても所望の精度が提供される。
【００８７】
別の実施形態では、未修正姿勢が決定され、少なくとも一つの姿勢修正値を使用して修正姿勢が決定される。姿勢修正値は、修正姿勢の姿勢決定の前に調整される。姿勢修正値の調整の前に姿勢修正値が決定されることも可能である。
【００８８】
あるいは、パラメータ化された姿勢決定関数を使用して相対姿勢が決定され、姿勢決定の前に、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータが調整される。さらに、少なくとも一つのパラメータは、調整の前に決定されうる。この利点および対応する利点については、先に説明されている。
【００８９】
別の実施形態では、基準相対姿勢が決定され、基準相対姿勢に依存して、姿勢決定の修正、例えば少なくとも一つの姿勢修正値または姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータが決定される。
【００９０】
車両姿勢が決定され、車両姿勢に依存して基準相対姿勢が決定されることが特に可能である。車両軌道が決定され、軌道情報に依存して車両姿勢が決定されることがさらに可能である。特に、反復的に車両姿勢が決定されることができ、軌道情報または少なくとも一つの車両の動的パラメータに依存して姿勢変化が決定される。さらに、開始姿勢が決定されることができ、開始姿勢と決定された姿勢変化との和として実際の姿勢が決定されることができる。
【００９１】
別の実施形態では、基準相対姿勢が決定され、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢とに依存して結果的姿勢が決定される。この利点および対応する利点については、先に説明されている。
【００９２】
結果的姿勢の決定は、特にシステムが第一姿勢決定手段による姿勢決定を修正するための少なくとも一つの修正手段を含み、姿勢決定の修正が調整可能であるという特徴とは独立の、独立した発明でありうる。
【００９３】
したがって、誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の（結果的）相対姿勢を決定するためのシステムおよび方法が説明され、このシステムは、相対姿勢を決定するための少なくとも第一姿勢決定手段を含み、相対姿勢は第一姿勢決定手段によって決定可能であり、このシステムは、基準相対姿勢を決定するための少なくとも一つの基準姿勢決定手段をさらに含み、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢とに依存して結果的姿勢が決定可能である。この利点および対応する利点については、先に説明されている。
【００９４】
別の実施形態では、二次巻線構造体の軌道と第一姿勢決定手段によって決定される姿勢の軌道とが決定され、軌道情報に依存して、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段によって決定される相対姿勢との共通基準座標系への座標変換が決定される。この利点および対応する利点については、先に説明されている。
【００９５】
別の実施形態では、充電姿勢が検出される場合には、基準相対姿勢と第一姿勢決定手段により決定される相対姿勢との共通基準座標系への座標変換は、予め設定された座標変換として決定される。充電姿勢における二次巻線構造体の姿勢を次の基準相対姿勢の決定のための開始姿勢として使用して、開始姿勢を例えば予め設定された座標変換を使用して共通座標系に変換し、開始姿勢と基準相対姿勢を決定するための手段により決定される姿勢変化とに依存して、例えば軌道情報に依存して、共通座標系における基準相対姿勢を決定することがさらに可能である。
【００９６】
車両が充電姿勢を離れたあとに一つ以上の基準相対姿勢が決定され、この基準姿勢または経時的な複数の基準姿勢のセットが、開始姿勢と前記開始姿勢に対する姿勢変化とに依存して決定されることが特に可能である。車両が充電姿勢を離れたことは、例えば、充電姿勢および車両速度０が検出された後に車両速度が０から増加したことを検出することにより検出されうる。
【００９７】
次に、本発明を添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明による相対姿勢を決定するためのシステムを示した概略ブロック図である。
【図２】別の実施形態による相対姿勢を決定するためのシステムを示した概略ブロック図である。
【図３】別の実施形態による相対姿勢を決定するためのシステムを示した概略ブロック図である。
【図４】本発明の別の実施形態による相対姿勢を決定するためのシステムを示した図である。
【図５】本発明による方法を示した概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
以下において、同じ参照番号は同じまたは類似の技術的特徴を示す。
【０１００】
図１は、誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢ｒＰ２、ｒＰ７を決定するためのシステム１を示す。システム１は、第一姿勢決定手段２を含み、第一姿勢決定手段２は、一次側姿勢決定手段である。第一姿勢決定手段２は、相対姿勢を決定しうる。相対姿勢は、例えば、一次巻線構造体の座標系、すなわち一次側したがって不動座標系における二次巻線構造体の姿勢として決定されうる。
【０１０１】
さらに、システム１は少なくとも一つの修正手段３を含み、この修正手段は二次側修正手段３である。修正手段３により、姿勢決定の修正が行われうる。修正手段３は、第一姿勢決定手段２による姿勢決定を修正するための手段である。特に、姿勢決定の修正は、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータｐを決定することにより行われうる。パラメータｐは、修正手段３により決定される。
【０１０２】
図１において、一次ユニット１０がボックスで概略的に示される。それに対応して、二次ユニット２０が、別のボックスにより示される。
【０１０３】
第一姿勢決定手段２は、パラメータ化された姿勢決定関数を使用して相対姿勢ｒＰ２を決定する。このパラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータは、調整されうる。特に、修正手段３によって、このパラメータ化された姿勢決定関数の調整されたパラメータｐが決定されることができ、調整されたパラメータｐは、一次側および二次側通信手段４を介して一次側第一姿勢決定手段２に伝送される。少なくとも一つのパラメータｐを調整または更新した後、更新された姿勢決定関数により相対姿勢ｒＰ２が決定される。
【０１０４】
基準姿勢決定手段５がさらに示され、基準姿勢決定手段５は二次側姿勢決定手段である。基準姿勢決定手段５により、基準相対姿勢ｒＰ５が決定されうる。さらに、修正手段３によって、基準相対姿勢ｒＰ５と第一姿勢決定手段２によって決定された相対姿勢ｒＰ２とに依存して、姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータｐが決定されうる。
【０１０５】
代わりにまたは加えて、姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータｐは、基準相対姿勢ｒＰ５と第一姿勢決定手段２の入力Ｉ２とに依存して決定されうる。第一姿勢決定手段２の入力Ｉ２は、例えば、一つ以上の入力値によって提供されうる。入力値は、例えば、二次側伝送ユニットによって伝送される位置決め信号の一次側受信ユニットの出力信号の信号特性によって提供されうる。
【０１０６】
修正手段３は、例えば基準相対姿勢ｒＰ５とパラメータ化された姿勢決定関数の出力との間のずれが例えば最適化法によって最小化されるように、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータｐを決定することが可能である。修正手段３により、入力Ｉ２が与えられたパラメータ化された姿勢決定関数を評価することにより、出力が決定されうる。
【０１０７】
相対姿勢を決定するための第二手段６がさらに示される。第二手段６は、一次側手段である。相対姿勢を決定するための第二手段６によって決定された相対姿勢ｒＰ６に依存して、充電姿勢が検出されうる。充電姿勢においては、誘導電力伝送のためのシステムの一次巻線構造体と二次巻線構造体との間の相対姿勢は、予め定義された制限、例えば一次巻線構造体の上方の許容される充電容積または充電エリアから導出される制限内にある。充電姿勢においては、所望の、例えば最大化された量の電力が、特に可能な限り最善の効率で伝送されうる。充電姿勢は、例えば基準姿勢決定手段５によって検出されうる。
【０１０８】
充電姿勢においては、相対姿勢を決定するための第一手段２または第二手段６による相対姿勢の決定は、環境的影響によって影響されないかまたは最小限にしか影響されず、したがって姿勢決定の所望の精度が提供されるとみなされうる。
【０１０９】
充電姿勢は、基準相対姿勢ｒＰ５、特に充電姿勢が検出された後の時点での基準相対姿勢ｒＰ５を決定するための開始姿勢を提供しうる。例えば、基準姿勢決定手段５は、前記開始姿勢に対する相対姿勢の姿勢変化、特に二次巻線構造体の姿勢変化を決定することができ、その後、開始姿勢と基準姿勢ｒＰ５との和として基準姿勢ｒＰ５が決定されることが可能である。
【０１１０】
基準相対姿勢ｒＰ５または相対姿勢の姿勢変化は、例えば開始姿勢を離れた後の車両軌道を決定することによって決定されることができ、車両軌道に依存して二次巻線構造体の軌道が決定されうる。軌道情報に依存して姿勢変化、および開始姿勢を用いて軌道に沿った基準相対姿勢ｒＰ５が決定されうる。
【０１１１】
したがって、特に開始姿勢が提供される場合に、基準姿勢決定手段５の入力値Ｉ５に依存して、一次側座標系において二次巻線構造体の姿勢を決定することが特に可能である。
【０１１２】
基準姿勢決定手段５は、例えば、車両姿勢または車両姿勢の姿勢変化を決定しうる。車両姿勢または車両姿勢の変化は、基準姿勢決定手段５の入力Ｉ５に依存して決定されうる。入力Ｉ５の少なくとも一つの入力値は、例えば車両の動的パラメータによって、例えば操舵角、車両ホイールの毎分回転数、車両速度、車両のヨーレート、車両の縦方向加速度およびまたは車両の横方向加速度によって提供されうる。
【０１１３】
システム１は、結果的相対姿勢ｒＰ７を決定する手段７を含むことがさらに可能である。結果的相対姿勢ｒＰ７は、例えば、基準相対姿勢ｒＰ５と第一姿勢決定手段２によって決定された相対姿勢ｒＰ２との融合によって決定されうる。
【０１１４】
二次ユニット２０の入力Ｉ５のためのインタフェース８がさらに示される。インタフェース８は、例えば、ＣＡＮインタフェースによって提供されうる。一次ユニット１０のインタフェース９、１１がさらに示され、インタフェース９は、第一姿勢決定手段２の入力信号Ｉ２のためのインタフェースであり、インタフェース１１は、第二姿勢決定手段６の入力信号のためのインタフェースである。
【０１１５】
インタフェース９は、例えば、一次側受信ユニットによってまたは複数の一次側受信ユニットによって提供されうる。インタフェース１１は、さらなる一次側受信ユニットまたは複数の一次側受信ユニットによって提供されうる。
【０１１６】
入力値Ｉ２および入力値Ｉ６がそれぞれ、受信信号または受信信号の少なくとも一つの特性によって提供され、信号は二次ユニット、例えば二次側伝送機（図示せず）によって伝送されることが特に可能である。
【０１１７】
車両への二次ユニット２０のインタフェース１２、例えばＣＡＮインタフェースがさらに示される。インタフェース１２により、相対位置ｒＰ２または結果的相対位置ｒＰ７が車両、特に車両のインフォテインメントシステムに伝送されうる。
【０１１８】
図２は、本発明の別の実施形態によるシステム１を示した概略ブロック図である。
【０１１９】
図２に示される実施形態は、図１に示されるシステム１の実施形態と同様に設計される。したがって、図１に示される実施形態の対応する説明が参照される。図１に示される実施形態とは対照的に、システム１は、第一姿勢決定手段２によって決定された未修正相対姿勢ｒＰ２ｕを修正するための手段１３を含む。言い換えれば、第一姿勢決定手段２によって未修正相対ｒＰ２ｕが決定され、手段１３によって未修正相対姿勢ｒＰ２ｕが修正され、手段１３は、修正手段３の一次側部分でありうる。修正は、少なくとも一つの姿勢修正値ｃｖを使用して行われる。例えば、少なくとも一つの姿勢修正値または複数の姿勢修正値を、未修正相対姿勢ｒＰ２ｕを表す値に加えることが可能である。その結果、正しい相対姿勢ｒＰ２が決定される。
【０１２０】
少なくとも一つの姿勢修正値ｃｖは、二次側修正手段３または修正手段３の二次側部分によって決定されうる。特に、少なくとも一つの修正値ｃｖは、基準相対姿勢ｒＰ５と第一姿勢決定手段２により決定される修正相対姿勢ｒＰ２との間のずれが最小化されるように決定されうる。修正手段１３の一次側部分は、例えば少なくとも一つの記憶手段を含みうる。さらに、手段１３は、複数の修正値のためのデータベースを提供しうる。この場合、姿勢修正値のそれぞれは、一つの未修正相対姿勢ｒＰ２ｕまたは未修正相対姿勢ｒＰ２ｕのセットに割り当てられうる。その後、データベースからの未修正姿勢ｒＰ２ｕに依存して姿勢修正値ｃｖを決定することが可能である。
【０１２１】
図３は、本発明の別の実施形態によるシステム１を示した概略ブロック図である。
【０１２２】
図１に示される実施形態とは対照的に、修正手段３は一次側修正手段３である。この実施形態では、基準決定手段５によって決定された基準相対位置ｒＰ５が、一次側および二次側通信手段４を介して一次側修正手段３に伝送される。一次側修正手段３は、特に図１に示される実施形態の説明を参照して先に概説したように、パラメータ化された姿勢決定関数のパラメータｐを決定する。
【０１２３】
結果的姿勢決定手段７が、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータｐを更新するためのトリガ信号ＴＳを生成しうることがさらに示される。トリガ信号ＴＳは、例えば、第一姿勢決定手段２によって決定された相対姿勢ｒＰ２と基準相対ｒＰ５との間のずれが所定の閾値より大きい場合、または相対姿勢ｒＰ２の（相対姿勢または二次巻線構造体の軌道に対応しうる）時間経過が基準相対姿勢ｒＰ５の対応する時間経過から所定量以上ずれる場合に生成されうる。
【０１２４】
図４は、本発明の別の実施形態によるシステム１を示した概略ブロック図である。図１に示される実施形態とは対照的に、システム１は、姿勢決定を修正するための修正手段３を含まない。特に、このシステムは結果的姿勢決定手段７を含み、結果的姿勢決定手段は、基準相対姿勢ｒＰ５と第一姿勢決定手段２によって決定された相対姿勢ｒＰ２とに依存して結果的姿勢ｒＰ７を決定する。
【０１２５】
インタフェース１２により、相対姿勢ｒＰ２または結果的相対姿勢ｒＰ７に関する情報が、車両のインフォテインメントシステムに伝送され、例えば車両ディスプレイ上で運転者に表示されうる。
【０１２６】
図５は、提案される方法を示した概略フロー図である。第一ステップＳ１において、例えばいわゆるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ハンドシェイクを介して、一次ユニット１０と二次ユニット２０との間の通信（例えば図１参照）が確立される。次に、第一姿勢決定手段２（例えば図１参照）による姿勢決定が作動される。
【０１２７】
第二ステップＳ２において、第一姿勢決定手段２によって相対姿勢ｒＰ２が決定される。相対姿勢ｒＰ２は、例えばパラメータ化された姿勢決定関数によって、前記関数への入力Ｉ２に依存して決定されうる。姿勢決定関数のパラメータは、例えばデータベースＤＢから取得されうる。
【０１２８】
第一代替法では、パラメータ化された姿勢決定関数の少なくとも一つのパラメータは調整可能パラメータである。
【０１２９】
この場合、第三ステップＳ３において、基準相対姿勢ｒＰ５が決定されうるか否かが検出される。例えば、車両または二次巻線構造体が充電姿勢に設けられた場合に、基準相対姿勢ｒＰ５が検出されることが可能である。その後、前記充電姿勢が、車両（したがって二次巻線構造体）が充電姿勢を離れた後の二次巻線構造体の軌道の開始姿勢として使用されうる。さらに、第三ステップＳ３において、車両が充電姿勢を離れるか否かが検出されうる。
【０１３０】
車両が充電姿勢を離れた後、第四ステップＳ４で、二次巻線構造体の軌道すなわち二次巻線構造体の姿勢変化が、入力Ｉ５、例えば車両の動的パラメータおよび必要に応じて時間情報に依存して決定されうる。第四ステップＳ４で、姿勢変化および開始姿勢に依存して、二次巻線構造体の姿勢が基準相対姿勢ｒＰ５として決定されうる。
【０１３１】
共通座標系に対する二次巻線構造体の姿勢の空間的関係が充電姿勢において既知であるかまたは決定可能であること、例えば予め設定された座標変換に対応することが可能である。したがって、車両の移動に基づく姿勢変化後の姿勢も、共通座標系において確実に決定されうる。
【０１３２】
第五ステップＳ５において、調整されたパラメータｐが決定され、第二ステップＳ２で使用されるパラメータｐを提供するためのデータベースＤＢが更新される。姿勢決定関数の更新されたパラメータｐは、例えば、基準相対姿勢ｒＰ７（図１参照）と第一姿勢決定手段２の入力信号Ｉ２とに依存して決定されうる。特に、パラメータｐは、入力値Ｉ２に基づいて決定される姿勢決定関数の出力姿勢と基準相対姿勢ｒＰ７との間のずれが最小化されるように決定されうる。
【０１３３】
第六ステップＳ６において、車両のインフォテインメントシステムに提供される相対姿勢を、第一姿勢決定手段２によって決定される相対姿勢ｒＰ２として、または結果的姿勢決定手段７（図１参照）によって決定されうる結果的姿勢ｒＰ７として決定することがさらに可能である。
【０１３４】
ステップの番号付けは固定された順序を定めるものではないことに留意することが重要である。第二ステップＳ２は、第三ステップＳ３が行われる前に、特に車両したがって二次巻線構造体が一次ユニット１０に接近する限り、繰り返し行われることが特に可能である。
【０１３５】
車両（したがって二次巻線構造体）が充電姿勢を離れた後に、第四ステップＳ４を繰り返し行うことがさらに可能である。さらに、第二ステップＳ２は、第四ステップＳ４と少なくとも部分的に同時に行われることもできる。
【０１３６】
図６は、本発明の別の実施形態による方法を示した概略フロー図である。図５に示される実施形態と対照的に、第二ステップＳ２は、二つのサブステップＳＳ１＿２、ＳＳ２＿２を含む。第一サブステップＳＳ１＿２では、第一姿勢決定手段２によって未修正相対姿勢ｒＰ２ｕが決定される（図２参照）。第二サブステップＳＳ２＿２では、未修正相対ｒＰ２ｕが修正値ｃｖを使用して修正される。修正値ｃｖは、データベースＤＢから取得されうる。
【０１３７】
第四ステップＳ４において、第二ステップＳ２で決定される相対姿勢ｒＰ２と第四ステップＳ４で決定される相対姿勢ｒＰ５（図２参照）との間のずれが最小化されるように、更新された修正値ｃｖが決定される。その後、修正値ｃｖを提供するデータベースＤＢが更新され、その後の第二ステップＳ２の実施に使用される。
【図１】
2020537485.tif 000003
【図２】
2020537485.tif 000004
【図３】
2020537485.tif 000005
【図４】
2020537485.tif 000006
【図５】
2020537485.tif 000007
【図６】
2020537485.tif 000008
【国際調査報告】
2020537485.tif 000009
2020537485.tif 000010