УСТРОЙСВО ПОМОЩИ ПРИ ПАРКОВКЕ И СПОСОБ ПОМОЩИ ПРИ ПАРКОВКЕ
PARKING ASSISTANCE DEVICE AND PARKING ASSISTANCE METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству помощи при парковке и к способу помощи при парковке.
Уровень техники
[0002] Беспроводная система подачи электрической мощности, которая заряжает аккумулятор, включенный в транспортное средство, посредством бесконтактной подачи электрической мощности к транспортному средству, хорошо известна. Беспроводная система подачи электрической мощности выполняет заряд с помощью передающей электрическую мощность катушки на стороне земли, совмещенной (обращенной лицевой стороной) с принимающей электрическую мощность катушкой на стороне транспортного средства. Известен способ обнаружения несовмещения между передающей электрическую мощность катушкой и принимающей электрическую мощность катушкой, включающий в себя вычисление позиционного соотношения между передающей электрическую мощность катушкой и принимающей электрическую мощность катушкой с помощью камеры, для совмещения принимающей электрическую мощность катушки (инструктирования принимающей электрическую мощность катушке быть обращенной) с передающей электрическую мощность катушкой (см. патентную литературу 1).
Список ссылок
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Публикация японской патентной заявки № 2011-15549
Сущность изобретения
[0004] Однако, в способе, описанном в патентной литературе 1, камера используется, чтобы вычислять позиционное соотношение между передающей электрическую мощность катушкой и принимающей электрическую мощность катушкой, и это является дорогостоящим решением.
[0005] Настоящее изобретение было реализовано с учетом проблемы, описанной выше, и его целью является предоставление устройства помощи при парковке и способа помощи при парковке, которые могут обнаруживать несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой и принимающей электрическую мощность катушкой с помощью малозатратной конфигурации.
[0006] Устройство помощи при парковке и способ помощи при парковке в одном аспекте настоящего изобретения используются в беспроводной системе подачи электрической мощности, которая выполняет беспроводную подачу электрической мощности между передающей электрическую мощность катушкой на стороне земли и принимающей электрическую мощность катушкой на стороне транспортного средства. Устройство помощи при парковке и способ помощи при парковке: обнаруживают магнитный поток в вертикальном направлении транспортного средства, который формируется передающей электрическую мощность катушкой, с помощью трех или более катушек, выровненных в одном направлении в виде сверху транспортного средства; и обнаруживают несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой и принимающей электрическую мощность катушкой в одном направлении на основе уменьшения в магнитном потоке в вертикальном направлении транспортного средства, которое обнаруживается посредством упомянутых трех или более катушек.
Краткое описание чертежей
[0007]
[Фиг. 1] Фиг. 1 - это блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства помощи при парковке в первом варианте осуществления.
[Фиг. 2] Часть (a) на фиг. 2 - это вид снизу, иллюстрирующий пример принимающей электрическую мощность катушки и ее окрестностей в первом варианте осуществления, а часть (b) на фиг. 2 - это вид в поперечном разрезе, взятый в поперечном сечении A-A в части (a) на фиг. 2.
[Фиг. 3] Части (a)-(c) на фиг. 3 - это схематичные виды, иллюстрирующие изменения в магнитном потоке, которые возникают, когда принимающая электрическую мощность катушка приближается к передающей электрическую мощность катушке в первом варианте осуществления.
[Фиг. 4] Части (a)-(c) на фиг. 4 - это схематичные виды, иллюстрирующие позиционное соотношение между принимающей электрическую мощность катушкой и передающей электрическую мощность катушкой и изменения в магнитном потоке в вертикальном направлении в первом варианте осуществления.
[Фиг. 5] Части (a)-(c) на фиг. 5 - это схематичные виды, иллюстрирующие позиционное соотношение между принимающей электрическую мощность катушкой, вспомогательными катушками и передающей электрическую мощность катушкой и изменения в магнитном потоке в вертикальном направлении в первом варианте осуществления.
[Фиг. 6] Фиг. 6 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример способа помощи при парковке в первом варианте осуществления.
[Фиг. 7] Часть (a) на фиг. 7 - это вид снизу, иллюстрирующий пример принимающей электрическую мощность катушки и ее окрестностей в первом модифицированном примере первого варианта осуществления, а часть (b) на фиг. 7 - это вид в поперечном разрезе, взятый в поперечном сечении A-A в части (a) на фиг. 7.
[Фиг. 8] Фиг. 8 - это вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий пример принимающей электрическую мощность катушки и ее окрестностей во втором модифицированном примере первого варианта осуществления.
[Фиг. 9] Часть (a) на фиг. 9 - это вид снизу, иллюстрирующий пример принимающей электрическую мощность катушки и ее окрестностей во втором варианте осуществления, а часть (b) на фиг. 9 - это вид в поперечном разрезе, взятый в поперечном сечении A-A в части (a) на фиг. 9.
[Фиг. 10] Части (a)-(e) на фиг. 10 - это схематичные виды, иллюстрирующие позиционное соотношение между принимающей электрическую мощность катушкой, вспомогательными катушками и передающей электрическую мощность катушкой и изменения в магнитном потоке в вертикальном направлении во втором варианте осуществления.
[Фиг. 11] Фиг. 11 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример способа помощи при парковке во втором варианте осуществления.
[Фиг. 12] Фиг. 12 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая подробности этапа S208 на фиг. 11.
[Фиг. 13] Фиг. 13 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая подробности этапа S210 на фиг. 11.
[Фиг. 14] Фиг. 14 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая подробности этапа S212 на фиг. 11.
[Фиг. 15] Фиг. 15 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая подробности этапа S213 на фиг. 11.
Подробное описание вариантов осуществления
[0008] Первый и второй варианты осуществления описываются со ссылкой на чертежи. В описании чертежей одинаковые части обозначаются одинаковыми ссылочными номерами, и их описание пропускается.
[0009] [Первый вариант осуществления]
Устройство помощи при парковке в первом варианте осуществления настоящего изобретения применяется к беспроводной системе подачи электрической мощности, которая выполняет беспроводную подачу электрической мощности между передающим электрическую мощность устройством, включающим в себя передающую электрическую мощность катушку 20, на стороне земли и принимающим электрическую мощность устройством, включающим в себя принимающую электрическую мощность катушку 10, на стороне транспортного средства 1, как иллюстрировано на фиг. 1. Устройство помощи при парковке в первом варианте осуществления настоящего изобретения включает в себя: три катушки (вспомогательные катушки) 31-33, выровненные в одном направлении в виде сверху транспортного средства 1, катушки выполнены с возможностью обнаруживать магнитный поток в вертикальном направлении транспортного средства 1, который формируется передающей электрическую мощность катушкой 20; и контроллер 11 транспортного средства (блок обнаружения несовмещения), выполненный с возможностью обнаруживать несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 в одном направлении, на основе уменьшения в магнитном потоке в вертикальном направлении транспортного средства 1, которое обнаруживается посредством трех катушек (вспомогательных катушек) 31-33.
[0010] Передающее электрическую мощность устройство на стороне земли включает в себя передающую электрическую мощность катушку 20, установленную на земле на парковочном месте или т.п., и блок 2 источника питания, соединенный с передающей электрическую мощность катушкой 20. Блок 2 источника питания включает в себя блок 21 питания, который возбуждает передающую электрическую мощность катушку 20, вынуждая электрический ток протекать через передающую электрическую мощность катушку 20, наземный контроллер 22, который управляет операциями блока 21 питания, и блок 23 связи, который беспроводным образом связывается с принимающим электрическую мощность устройством на стороне транспортного средства 1. Наземный контроллер 22 может быть выполнен в виде встроенного компьютера, включающего в себя, например, центральный процессор (CPU) и запоминающие устройства, такие как RAM, ROM и жесткий диск.
[0011] Принимающее электрическую мощность устройство на стороне транспортного средства 1 включает в себя принимающую электрическую мощность катушку 10, выпрямляющую и сглаживающую схему 12, контроллер 11 транспортного средства, аккумулятор (электрическую нагрузку) 13, блок 14 связи и блок 15 вывода (человеко-машинный интерфейс (HMI)). Принимающая электрическую мощность катушка 10 размещается в подходящей позиции в донном фрагменте транспортного средства 1, чтобы быть обращенной к передающей электрическую мощность катушке 20, когда транспортное средство 1 припарковано в предварительно определенной позиции на парковочном месте. Принимающая электрическую мощность катушка 10 подает принятую электрическую мощность к аккумулятору 13.
[0012] Выпрямляющая и сглаживающая схема 12 выпрямляет и сглаживает напряжение переменного тока (AC), получаемое принимающей электрическую мощность катушкой 10. Аккумулятор 13 заряжается посредством напряжения, получаемого принимающей электрическую мощность катушкой 10. Контроллер 11 транспортного средства управляет операциями выпрямляющей и сглаживающей схемы 12. Контроллер 11 транспортного средства может быть выполнен в виде встроенного компьютера, включающего в себя, например, центральный процессор (CPU) и запоминающие устройства, такие как RAM, ROM и жесткий диск. Блок 14 связи связывается с блоком 2 источника питания. Блок 15 вывода включает в себя жидкокристаллический дисплей навигационного устройства или т.п., динамик, лампу и т.п.
[0013] Вспомогательные катушки 31-33 обнаруживают магнитный поток в вертикальном направлении транспортного средства 1, который формируется передающей электрическую мощность катушкой 20, в то время как транспортное средство 1 перемещается в предварительно определенную позицию на парковочном месте и останавливается, и выводят обнаруженный магнитный поток контроллеру 11 транспортного средства как электромагнитные сигналы.
[0014] Как иллюстрировано в частях (a) и (b) на фиг. 2, магнитный элемент 41, такой как феррит, размещается в верхнем фрагменте принимающей электрическую мощность катушки 10, и верхняя поверхность магнитного элемента 41 присоединяется к корпусу 42. Принимающая электрическую мощность катушка 10 имеет, например, практически прямоугольную форму и кольцеобразно намотана.
[0015] Вспомогательные катушки 31-33 размещаются в ряд в поперечном направлении транспортного средства на нижнем фрагменте принимающей электрическую мощность катушки 10. Вспомогательная катушка 32 размещается в центральной позиции в поперечном направлении транспортного средства. Две вспомогательные катушки 31 и 33 размещаются с одинаковыми интервалами в позициях, симметричных друг другу относительно вспомогательной катушки 32. Вспомогательные катушки 31-33 размещаются на задней стороне транспортного средства 1 относительно центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 (нижняя сторона на листе для части (a) на фиг. 2). Однако, вспомогательные катушки 31-33 могут быть размещены на передней стороне транспортного средства 1 относительно центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 (верхняя сторона на листе для части (a) на фиг. 2). Формы и размеры вспомогательных катушек 31-33 не ограничиваются конкретными формами и размерами, пока вспомогательные катушки могут обнаруживать магнитный поток в вертикальном направлении транспортного средства 1, который формируется передающей электрическую мощность катушкой 20.
[0016] Далее, с помощью частей (a)-(c) на фиг. 3, предоставляется описание изменений в магнитном потоке, формируемом передающей электрическую мощность катушкой 20, которое возникает, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 приближается к передающей электрическую мощность катушке 20. Часть (a) на фиг. 3 иллюстрирует состояние, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 не находится рядом с передающей электрическую мощность катушкой 20. Часть (b) на фиг. 3 иллюстрирует состояние, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 находится рядом с передающей электрическую мощность катушкой 20. Часть (c) на фиг. 3 иллюстрирует состояние, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается (обращена лицевой стороной к) с передающей электрическую мощность катушкой 20. Отметим, что передающая электрическую мощность катушка 20 имеет, например, практически прямоугольную (квадратную) форму в виде сверху и кольцеобразно намотана.
[0017] Как иллюстрировано на фиг. (a)-(c) на фиг. 3, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 приближается к передающей электрическую мощность катушке 20, магнитный поток, формируемый передающей электрическую мощность катушкой 20, подвергается воздействию магнитного поля, создаваемого магнитным элементом 41, и изменяется сложным образом. Например, магнитный поток в областях A1 и A2 в части (b) на фиг. 3 измеряется, чтобы получать замкнутый маршрут с более низким магнитным сопротивлением.
[0018] Между тем, магнитный поток в области A0 над передающей электрическую мощность катушкой 20, иллюстрированной в части (b) на фиг. 3, идет по контуру, который не достигает принимающей электрическую мощность катушки 10 и замыкается (поворачивает на 180 градусов) непосредственно под принимающей электрическую мощность катушкой 10. Магнитный поток в области A0 идет в направлении к внешнему периметру передающей электрическую мощность катушки 20, и магнитный поток в направлении высоты (вертикальном направлении) транспортного средства 1 близок к нулю. Кроме того, магнитный поток в области A0 менее подвергается воздействию магнитного элемента 41, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 приближается к передающей электрическую мощность катушке 20, поскольку маршрут с низким магнитным сопротивлением уже сформирован. Промежуток магнитного потока в вертикальном направлении, таким образом, существует выше и рядом с внутренним фрагментом передающей электрическую мощность катушки 20.
[0019] Части (a)-(c) на фиг. 4 иллюстрируют позиционное соотношение между принимающей электрическую мощность катушкой 10 и передающей электрическую мощность катушкой 20 и изменения в магнитном потоке в вертикальном направлении в нижнем фрагменте принимающей электрическую мощность катушки 10 в первом варианте осуществления настоящего изобретения. Часть (a) на фиг. 4 иллюстрирует состояние, когда центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 совмещается с центром P0 передающей электрическую мощность катушки 20 в поперечном направлении транспортного средства, и не существует несовмещения. Часть (b) на фиг. 4 иллюстрирует состояние, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 смещена вправо от передающей электрическую мощность катушки 20, когда рассматривается в направлении движения. Часть (c) на фиг. 4 иллюстрирует состояние, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 дополнительно смещена вправо от передающей электрическую мощность катушки 20, чем в части (b) на фиг. 4, когда рассматривается в направлении движения. Направление к верхней стороне листа для частей (a)-(c) на фиг. 4 является направлением движения транспортного средства 1. Кроме того, прямая линия L0, которая проходит через центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 и которая параллельна направлению движения транспортного средства 1, иллюстрируется для удобства в частях (a)-(c) на фиг. 4.
[0020] Как иллюстрировано в частях (a)-(c) на фиг. 4, области A11, A12, A13, в которых магнитный поток в вертикальном направлении является низким, существуют рядом с отчасти внутренним фрагментом передающей электрическую мощность катушки 20, даже когда позиционное соотношение между принимающей электрическую мощность катушкой 10 и передающей электрическую мощность катушкой 20 изменяется. В первом варианте осуществления настоящего изобретения факт того, что фрагмент низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении существует выше и рядом с отчасти внутренним фрагментом передающей электрическую мощность катушки 20, используется для обнаружения несовмещения между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10.
[0021] Позиции, где вспомогательные катушки 31-33 размещаются, соответствующим образом задаются в зависимости от формы, размера и т.п. передающей электрическую мощность катушки 20. Части (a)-(c) на фиг. 5 иллюстрируют примеры, в которых три вспомогательные катушки 31-33 размещаются в частях (a)-(c) на фиг. 4. Как иллюстрировано в части (a) на фиг. 5, вспомогательная катушка 32 в центре размещается в такой позиции, что вспомогательная катушка 32 выравнивается с центром P0 передающей электрическую мощность катушки 20 в поперечном направлении транспортного средства, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20 в поперечном направлении транспортного средства. Кроме того, вспомогательные катушки 31, 33, на обоих концах размещаются, чтобы быть рядом с отчасти внутренним фрагментом передающей электрическую мощность катушки 20, т.е., чтобы перекрывать фрагмент низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20.
[0022] Как иллюстрировано в части (b) на фиг. 5, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 смещена вправо от передающей электрическую мощность катушки 20, все три вспомогательные катушки 31-33 располагаются в таких позициях, что вспомогательные катушки 31-33 не перекрывают фрагмент низкоуровневого магнитного потока. Как иллюстрировано в части (c) на фиг. 5, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 дополнительно смещена вправо от передающей электрическую мощность катушки 20, вспомогательная катушка 32 в центре располагается в такой позиции, что вспомогательная катушка 32 перекрывает фрагмент низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении, а вспомогательные катушки 31, 33 на обоих концах располагаются в таких позициях, что вспомогательные катушки 31, 33 не перекрывают фрагмент низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении.
[0023] Контроллер 11 транспортного средства (блок обнаружения несовмещения), иллюстрированный на фиг. 1, обнаруживает несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 в направлении выравнивания вспомогательных катушек 31-33 (поперечном направлении транспортного средства) на основе уменьшения в магнитом потоке в вертикальном направлении транспортного средства 1, обнаруживаемого посредством трех вспомогательных катушек 31-33. В этом случае контроллер 11 транспортного средства выполняет обработку для обнаружения несовмещения, выполняя обработку эффективного значения по напряжениям, обнаруживаемым посредством вспомогательных катушек 31-33, и, таким образом, получая напряжения, соответствующие магнитному потоку в вертикальном направлении.
[0024] Например, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20 в поперечном направлении транспортного средства, как иллюстрировано в части (a) на фиг. 5, контроллер 11 транспортного средства определяет, что магнитный поток в вертикальном направлении, обнаруживаемый посредством каждой из вспомогательных катушек 31, 33 на обоих концах, равен или ниже первого порогового значения (порогового значения определения нуля), а магнитный поток в вертикальном направлении, обнаруживаемый посредством вспомогательной катушки 32 в центре, выше второго порогового значения, и определяет, что не существует несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 в поперечном направлении транспортного средства.
[0025] В этом случае первое пороговое значение (пороговое значение определения нуля) задается, чтобы различать фрагмент низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении, и задается соответствующим образом в зависимости от плотности магнитного потока и т.п. в фрагменте низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении. Второе пороговое значение соответствующим образом задается, чтобы быть равным или выше первого порогового значения (в частности, тем же значением, что и первое пороговое значение, или более высоким значением, чем первое пороговое значение). Первое и второе пороговые значения, например, предварительно задаются и сохраняются в памяти контроллера 11 транспортного средства.
[0026] Между тем, когда позиционное соотношение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 является таким, как иллюстрировано в частях (b) и (c) на фиг. 5, контроллер 11 транспортного средства определяет, что магнитный поток, обнаруженный посредством по меньшей мере одной из вспомогательных катушек 31, 33 на обоих концах, выше первого порогового значения (порогового значения определения нуля), и определяет, что существует несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 в поперечном направлении транспортного средства. Кроме того, когда позиционное соотношение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 является таким, как иллюстрировано в части (c) на фиг. 5, контроллер 11 транспортного средства определяет, что магнитный поток, обнаруженный посредством вспомогательной катушки 32 в центре, ниже второго порогового значения, и определяет, что существует несовмещение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10.
[0027] Блок 15 вывода, иллюстрированный на фиг. 1, оповещает пользователя о результатах обнаружения, таких как присутствие или отсутствие несовмещения между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 и направление несовмещения, которые обнаруживаются посредством контроллера 11 транспортного средства, отображая изображения, выводя голосовые сообщения и выполняя аналогичные операции. Пользователь, оповещенный посредством блока 15 вывода, может распознавать присутствие или отсутствие несовмещения между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10, направление несовмещения и т.п.
[0028] Далее, пример способа помощи при парковке (способ обнаружения несовмещения) в первом варианте осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 6.
[0029] На этапе S101, когда транспортное средство 1 приближается к парковочному месту, вспомогательные катушки 31-33 обнаруживают напряжения V1t-V3t и выводят их в контроллер 11 транспортного средства как электромагнитные сигналы. На этапе S102, когда возбуждение принимается с стороны земли, контроллер 11 транспортного средства выполняет обработку эффективного значения по напряжениям V1t-V3t и получает напряжения V1-V3, соответствующие магнитному потоку в вертикальном направлении.
[0030] На этапе S103 контроллер 11 транспортного средства определяет, выше ли по меньшей мере одно из напряжений V1-V3, чем пороговое значение V0 определения нуля. Когда напряжения V1-V3, все определяются как равные или ниже порогового значения V0 определения нуля, обработка переходит к этапу S104, и блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что не существует передающей электрическую мощность катушки 20 рядом с принимающей электрическую мощность катушкой 10. Между тем, когда контроллер 11 транспортного средства определяет, что по меньшей мере одно из напряжений V1-V3 выше порогового значения определения нуля на этапе S103, обработка переходит к этапу S105, и блок 15 вывода сначала оповещает пользователя о том, что передающая электрическую мощность катушка 20 находится рядом с принимающей электрическую мощность катушкой 10.
[0031] На этапе S106 контроллер 11 транспортного средства определяет, равны ли или ниже напряжения V1, V3, чем пороговое значение V0 определения нуля (первое пороговое значение), а также определяет, равно ли или выше напряжение V2, чем пороговое значение V0 определения нуля (второе пороговое значение). Например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (a) на фиг. 5, и контроллер 11 транспортного средства, таким образом, определяет, что напряжения V1, V3 равны или ниже порогового значения V0 определения нуля, и определяет, что напряжение V2 выше порогового значения V0 определения нуля, обработка переходит к этапу S107. На этапе S107 блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20 (не существует несовмещения) в поперечном направлении транспортного средства.
[0032] Между тем, например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (b) или (c) на фиг. 5, и контроллер 11 транспортного средства, таким образом, определяет, что по меньшей мере одно из напряжений V1, V3 выше порогового значения V0 определения нуля, или когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (c) на фиг. 5, и контроллер 11 транспортного средства, таким образом, определяет, что напряжение V2 равно или ниже порогового значения V0 определения нуля, обработка переходит к этапу S108. На этапе S108 блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что существует несовмещение между принимающей электрическую мощность катушкой 10 и передающей электрическую мощность катушкой 20 в поперечном направлении транспортного средства.
[0033] Как описано выше, в первом варианте осуществления настоящего изобретения, несовмещение обнаруживается на основе уменьшения магнитного потока в вертикальном направлении с помощью явления короткого замыкания магнитного потока выше и рядом с отчасти внутренним фрагментом передающей электрическую мощность катушки 20. Это предоставляет возможность обнаружения несовмещения между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 с помощью малозатратной конфигурации.
[0034] Кроме того, по меньшей мере три вспомогательные катушки 31-33 размещаются в поперечном направлении транспортного средства, чтобы обнаруживать несовмещение. Это предоставляет возможность обнаружения несовмещения в поперечном направлении транспортного средства. Кроме того, вспомогательные катушки 31-33 выравниваются в поперечном направлении транспортного средства в позициях на передней стороне или задней стороне транспортного средства 1 относительно центра принимающей электрическую мощность катушки 10 под принимающей электрическую мощность катушкой 10. Это предоставляет возможность раннего обнаружения несовмещения в поперечном направлении транспортного средства, когда транспортное средство 1 въезжает на позицию парковки со стороны, где вспомогательные катушки 31-33 выровнены.
[0035] [Первый модифицированный пример]
В первом варианте осуществления настоящего изобретения предоставляется описание случая, когда магнитный поток в вертикальном направлении обнаруживается с помощью трех вспомогательных катушек 31-33. Между тем, в качестве первого модифицированного примера настоящего изобретения, предоставляется описание случая, когда несовмещение обнаруживается с помощью принимающей электрическую мощность катушки 10 вместо вспомогательной катушки 32 в центре.
[0036] В первом модифицированном примере, как иллюстрировано в частях (a) и (b) на фиг. 7, две вспомогательные катушки 31, 33 выровнены соответственно по обеим сторонам принимающей электрическую мощность катушки 10 в ряд в поперечном направлении транспортного средства. Принимающая электрическую мощность катушка 10 имеет функцию получения электрической мощности от передающей электрическую мощность катушки 20, а также имеет функцию, аналогичную функции вспомогательной катушки 32 в центре в первом варианте осуществления. В частности, принимающая электрическую мощность катушка 10 обнаруживает магнитный поток в вертикальном направлении, формируемый передающей электрическую мощность катушкой 20, и выводит магнитный поток контроллеру 11 транспортного средства как электромагнитный сигнал.
[0037] В первом модифицированном примере магнитный поток в вертикальном направлении обнаруживается с помощью принимающей электрическую мощность катушки 10 вместе с двумя вспомогательными катушками 31, 33. Это предоставляет возможность обнаружения присутствия или отсутствия несовмещения как в первом варианте осуществления, в то же время уменьшая число вспомогательных катушек 31, 33 для обнаружения магнитного потока в вертикальном направлении.
[0038] [Второй модифицированный пример]
В первом варианте осуществления настоящего изобретения предоставляется описание случая, когда вспомогательные катушки 31-33 размещаются в соприкосновении с нижним фрагментом принимающей электрическую мощность катушки 10. Между тем, в качестве второго модифицированного примера настоящего изобретения, предоставляется описание случая, когда вспомогательные катушки 31-33 не находятся в соприкосновении с принимающей электрическую мощность катушкой 10.
[0039] Во втором модифицированном примере настоящего изобретения, как иллюстрировано на фиг. 8, вспомогательные катушки 31-33 размещаются на нижней лицевой поверхности полимерной крышки 43 катушки, покрывающей принимающую электрическую мощность катушку 10. В качестве вспомогательных катушек 31-33 возможно присоединять провода или использовать токопроводящие структуры катушек, такие как платы печатного монтажа.
[0040] Во втором модифицированном примере вспомогательные катушки 31-33 не должны находиться в соприкосновении с принимающей электрическую мощность катушкой 10, и необходимо лишь, чтобы они размещались в позициях, которые находятся рядом с нижним фрагментом принимающей электрическую мощность катушки 10, и в которых вспомогательные катушки 31-33 могут обнаруживать уменьшение магнитного потока в вертикальном направлении, формируемого передающей электрическую мощность катушкой 20.
[0041] [Второй вариант осуществления]
В качестве второго варианта осуществления настоящего изобретения предоставляется описание случая, когда пять катушек для обнаружения магнитного потока в вертикальном направлении выровнены, чтобы обнаруживать направление несовмещения. Устройство помощи при парковке во втором варианте осуществления настоящего изобретения включает в себя пять вспомогательных катушек 31-35, как иллюстрировано в частях (a) и (b) на фиг. 9.
[0042] Вспомогательные катушки 31-35 размещаются в ряд в поперечном направлении транспортного средства в виде сверху транспортного средства 1. Вспомогательные катушки 31-35 могут быть размещены на задней стороне транспортного средства 1 относительно центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 или размещены на передней стороне транспортного средства 1 относительно центра P1. Вспомогательные катушки 31-35 размещаются, например, с равными интервалами. Вспомогательная катушка 33 в центре размещается выровненной с центром P1 принимающей электрическую мощность катушки 10 в поперечном направлении транспортного средства. Вспомогательные катушки 32, 34 размещаются в позициях, симметричных друг другу относительно вспомогательной катушки 33 в центре. Вспомогательные катушки 31, 35 на обоих концах размещаются в позициях, симметричных друг другу относительно множества вспомогательных катушек 32-34.
[0043] Позиции, где вспомогательные катушки 31-35 размещаются, соответствующим образом задаются в зависимости от формы, размера и т.п. передающей электрическую мощность катушки 20. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения дополнительные катушки 31, 35 на обоих концах размещаются, чтобы быть в фрагменте низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20 в поперечном направлении транспортного средства. Отметим, что вспомогательные катушки 31, 35 на обоих концах необязательно должны быть размещены в фрагменте низкоуровневого магнитного потока в вертикальном направлении, и, например, одна вспомогательная катушка может быть дополнительно размещена с внешней стороны каждой из вспомогательных катушек 31, 35.
[0044] Части (a)-(e) на фиг. 10 иллюстрируют позиционное соотношение между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10, изменения в магнитном потоке в вертикальном направлении и пример размещения вспомогательных катушек 31-35. В частях (a)-(e) на фиг. 10 стрелка D0 указывает направление движения транспортного средства 1, а прямая линия L0 является прямой линией, которая проходит через центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, и которая параллельна направлению движения транспортного средства 1.
[0045] Как иллюстрировано в части (a) на фиг. 10, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 совмещается с передающей электрическую мощность катушкой 20 в поперечном направлении транспортного средства, вспомогательные катушки 31, 35 на обоих концах размещаются, чтобы быть в фрагменте низкоуровневого магнитного потока. Части (b)-(e) на фиг. 10 иллюстрируют состояния, когда принимающая электрическую мощность катушка 10 смещена вправо от передающей электрическую мощность катушки 20. В части (b) на фиг. 10 вспомогательная катушка 34, которая является второй справа, перекрывает фрагмент низкоуровневого магнитного потока, и, в части (c) на фиг. 10, вспомогательная катушка 33 в центре перекрывает фрагмент низкоуровневого магнитного потока.
[0046] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения контроллер 11 транспортного средства, иллюстрированный на фиг. 1, обнаруживает, в дополнение к наличию или отсутствию несовмещения, направление несовмещения, в то же время используя фрагмент низкоуровневого магнитного потока, обнаруженный посредством пяти вспомогательных катушек 31-35 в качестве исходной точки. Поскольку другие конфигурации являются такими же, что и в первом варианте осуществления, описание перекрывания опускается.
[0047] Далее, пример способа помощи при парковке (способ обнаружения несовмещения) во втором варианте осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на блок-схемы последовательности операций на фиг. 11-15.
[0048] На этапе S201 пять вспомогательных катушек 31-35 измеряют напряжения V1t-V5t и выводят их в контроллер 11 транспортного средства. На этапе S202, когда возбуждение принимается от стороны земли, контроллер 11 транспортного средства выполняет обработку эффективного значения по напряжениям V1t-V5t вспомогательных катушек 31-35 и получает напряжения V1-V5, соответствующие магнитному потоку в вертикальном направлении.
[0049] На этапе S203 контроллер 11 транспортного средства определяет, выше ли по меньшей мере одно из напряжений V1-V5, чем пороговое значение V0 определения нуля. Отметим, что пороговое значение V0 определения нуля соответствующим образом задается в такое значение, что фрагмент низкоуровневого магнитного потока может быть различим. Когда напряжения V1-V5, все определяются как равные или ниже порогового значения V0 определения нуля (определяются равными нулю), обработка переходит к этапу S204, и блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что не существует передающей электрическую мощность катушки 20 рядом с принимающей электрическую мощность катушкой 10. Между тем, когда контроллер 11 транспортного средства определяет, что по меньшей мере одно из напряжений V1-V5 выше порогового значения V0 определения нуля на этапе S203, обработка переходит к этапу S205, и блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что принимающая электрическую мощность катушка 10 находится рядом с передающей электрическую мощность катушкой 20.
[0050] На этапе S206 контроллер 11 транспортного средства определяет, равны или ниже напряжения, соответствующие двум непоследовательным вспомогательным катушкам из напряжений V1-V5, чем пороговое значение V0 определения нуля. Например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (a) на фиг. 10, и напряжения V1, V5, соответствующие непоследовательным вспомогательным катушкам 31, 35 на обоих концах из напряжений V1-V5, таким образом, определяются как равные или ниже порогового значения V0 определения нуля (определяются равными нулю), обработка переходит к этапу S207.
[0051] На этапе S207 контроллер 11 транспортного средства определяет, выше ли напряжения V2-V4 вспомогательных катушек 32-34 между вспомогательными катушками 31, 35, определенные как нулевые, чем пороговое значение V0 определения нуля. Когда напряжения вспомогательных катушек 32-34 между вспомогательными катушками 31, 35, определенные как нулевые, определяются как более высокие, чем пороговое значение V0 определения нуля, центр P0 передающей электрическую мощность катушки 20 определяется как находящийся на биссектрисе отрезка линии, крайние точки которой находятся на двух вспомогательных катушках 31, 35, определенных как нулевые, и обработка переходит к этапу S208.
[0052] Подробности этапа S208 описываются со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 12. На этапе S301 контроллер 11 транспортного средства определяет, проходит ли биссектриса отрезка линии, крайние точки которой находятся на двух вспомогательных катушках 31, 35, определенных как нулевые, через центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10. Например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (a) на фиг. 10, и биссектриса (совпадающая с прямой линией L0), таким образом, определяется как проходящая через центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, обработка переходит к этапу S302, и блок 15 вывода оповещает пользователя о том, что не существует несовмещения влево-вправо между передающей электрическую мощность катушкой 20 и принимающей электрическую мощность катушкой 10 в поперечном направлении транспортного средства.
[0053] Между тем, когда контроллер 11 транспортного средства определяет, что биссектриса отрезка линии, крайние точки которой находятся на двух вспомогательных катушках 31, 35, определенных как нулевые, не проходит через центр P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, на этапе S301, обработка переходит к этапу S303. На этапе S303 контроллер 11 транспортного средства определяет, проходит ли биссектриса с левой стороны от центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, когда рассматривается в направлении движения. Когда биссектриса определяется как проходящая с левой стороны от центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, когда рассматривается в направлении движения, обработка переходит к этапу S304, и блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении влево, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена влево. Между тем, когда биссектриса определяется как проходящая с правой стороны от центра P1 принимающей электрическую мощность катушки 10, когда рассматривается в направлении движения, обработка переходит к этапу S305, и блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении вправо, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена вправо.
[0054] Возвращаясь к фиг. 11, когда напряжения, соответствующие двум непоследовательным вспомогательным катушкам, из напряжений V1-V5, равны или ниже порогового значения V0 определения нуля на этапе S206, или когда напряжения вспомогательных катушек между вспомогательными катушками, определенными как нулевые, определяются равными или ниже порогового значения V0 определения нуля на этапе S207, обработка переходит к этапу S209.
[0055] На этапе S209 контроллер 11 транспортного средства определяет, равны или ниже напряжения V1, V5 вспомогательных катушек 31, 35 на обоих концах, чем пороговое значение V0 определения нуля. Когда одно из напряжений V1, V5 определяется как равное или ниже порогового значения V0 определения нуля (определяется как нулевое), обработка переходит к этапу S210.
[0056] Подробности этапа S210 описываются со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 13. На этапе S401 контроллер 11 транспортного средства определяет, равно или ниже порогового значения V0 определения нуля напряжение V5. Например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (d) или (e) на фиг. 10, и напряжение V5, таким образом, определяется равным или ниже порогового значения V0 определения нуля, обработка переходит к этапу S402. На этапе S402, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена влево, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1, блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении влево.
[0057] Между тем, когда напряжение V5 определяется как более высокое, чем пороговое значение V0 определения нуля (другими словами, напряжение V1 определяется равным или ниже порогового значения V0 определения нуля) на этапе S401, обработка переходит к этапу S403. На этапе S403, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена вправо, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1, блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении вправо.
[0058] Возвращаясь к фиг. 11, когда ни одно из напряжений V1, V5 вспомогательных катушек 31, 35 на обоих концах не определяется как нулевое на этапе S209, обработка переходит к этапу S211. На этапе S211 контроллер 11 транспортного средства определяет, равно или ниже порогового значения V0 определения нуля напряжение V3 вспомогательной катушки 33 в центре. Когда напряжение V3 определяется равным или ниже порогового значения V0 определения нуля (определяется как нулевое), обработка переходит к этапу S212.
[0059] Подробности этапа S212 описываются со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 14. На этапе S501 контроллер 11 транспортного средства сравнивает напряжения V1, V5 вспомогательных катушек 31, 35 на обоих концах и определяет, что передающая электрическую мощность катушка 20 смещена в сторону от вспомогательной катушки с более высоким напряжением. Например, когда позиционное соотношение является таким, как иллюстрировано в части (c) на фиг. 10, и напряжение V1 определяется как более высокое, чем напряжение V5, обработка переходит к этапу S502, и блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении влево, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена влево, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1.
[0060] Между тем, когда напряжение V1 определяется как равное или ниже напряжения V5 на этапе S501, обработка переходит к этапу S503, и блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении вправо, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена вправо, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1.
[0061] Возвращаясь к фиг. 11, когда напряжение V3 вспомогательной катушки 33 в центре определяется как более высокое, чем пороговое значение V0 определения нуля, на этапе S211, одно из напряжений V2, V4 вспомогательных катушек 32, 34, которые не находятся в центре или на концах, равно или ниже порогового значения V0 определения нуля, и обработка, таким образом, переходит к этапу S213.
[0062] Подробности этапа S213 описываются со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг. 15. Отметим, что из напряжений V1-V5 наивысшее напряжение называется "Vtop", второе наивысшее напряжение называется "Vsec", а третье наивысшее напряжение называется "Vthr".
[0063] На этапе S601 контроллер 11 транспортного средства определяет, выше ли разность Vtop-Vsec напряжений между наивысшим напряжением Vtop и вторым наивысшим напряжением Vsec предварительно определенного порогового значения Vth. Когда разность Vtop-Vsec напряжений выше предварительно определенного порогового значения Vth, обработка переходит к этапу S602, и контроллер 11 транспортного средства определяет, что передающая электрическую мощность катушка 20 смещена в сторону от вспомогательной катушки с наивысшим напряжением Vtop (называется Posi=1). Между тем, когда разность Vtop-Vsec напряжений равна или ниже предварительно определенного порогового значения Vth на этапе S601, обработка переходит к этапу S603.
[0064] На этапе S603 контроллер 11 транспортного средства определяет, выше ли разность Vtop-Vthr напряжений между наивысшим напряжением Vtop и третьим наивысшим напряжением Vthr предварительно определенного порогового значения Vth. Когда разность Vtop-Vthr напряжений определяется выше предварительно определенного порогового значения Vth, обработка переходит к этапу S602, и контроллер 11 транспортного средства определяет, что передающая электрическую мощность катушка 20 смещена в сторону от вспомогательной катушки с наивысшим напряжением Vtop (Posi=1). Между тем, когда разность Vtop-Vthr напряжений определяется равной или ниже предварительно определенного порогового значения Vth на этапе S603, обработка переходит к этапу S604, и контроллер 11 транспортного средства определяет, что катушка смещена в сторону от вспомогательной катушки с третьим наивысшим напряжением Vthr (называется "Posi=2").
[0065] На этапе S605 контроллер 11 транспортного средства определяет, равно или ниже порогового значения V0 определения нуля напряжение V2. Когда напряжение V2 определяется равным или ниже порогового значения V0 определения нуля (определяется как нулевое), обработка переходит к этапу S606, и контроллер 11 транспортного средства определяет, равен ли "Posi=1" результат определения на этапе S602. Обработка переходит к этапу S607, когда результатом определения является "Posi=1", и переходит к этапу S611, когда результатом определения является "Posi=2". На этапе S607 обработка переходит к этапу S608, когда напряжение V1 является наивысшим напряжением Vtop, и переходит к этапу S611, когда напряжение V1 не является наивысшим напряжением Vtop.
[0066] Когда напряжение V2 определяется выше порогового значения V0 определения нуля (другими словами, напряжение V4 определяется равным или ниже порогового значения V0 определения нуля) (определяется как нулевое) на этапе S605, обработка переходит к этапу S609. На этапе S609 обработка переходит к этапу S610, когда результатом определения является "Posi=1", и переходит к этапу S608, когда результатом определения является "Posi=2". На этапе S610 обработка переходит к этапу S611, когда напряжение V5 является наивысшим напряжением Vtop, и переходит к этапу S608, когда напряжение V5 не является наивысшим напряжением Vtop.
[0067] На этапе S608, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена влево, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1, блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении влево. На этапе S611, поскольку передающая электрическую мощность катушка 20 смещена вправо, когда рассматривается в направлении движения транспортного средства 1, блок 15 вывода оповещает пользователя о рулении вправо.
[0068] Как описано выше, во втором варианте осуществления настоящего изобретения, пять или более вспомогательных катушек 31-35 используются, чтобы обнаруживать магнитный поток в вертикальном направлении, и контроллер 11 транспортного средства обнаруживает несовмещение на основе магнитного потока, обнаруживаемого посредством пяти или более вспомогательных катушек 31-35. Это предоставляет возможность обнаружения не только наличия или отсутствия несовмещения, но также направления несовмещения.
[0069] Кроме того, по меньшей мере пять вспомогательных катушек 31-35 размещаются в поперечном направлении транспортного средства, чтобы обнаруживать несовмещение. Это предоставляет возможность обнаружения направления несовмещения в поперечном направлении транспортного средства. Кроме того, вспомогательные катушки 31-35 выравниваются в поперечном направлении транспортного средства в позициях на передней стороне или задней стороне транспортного средства 1 относительно центра принимающей электрическую мощность катушки 10 в транспортном средстве 1 под принимающей электрическую мощность катушкой 10. Это предоставляет возможность раннего обнаружения несовмещения в поперечном направлении транспортного средства, когда транспортное средство 1 въезжает на позицию парковки со стороны, где размещены вспомогательные катушки 31-35.
[0070] [Другие варианты осуществления]
Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше, не должно подразумеваться, что описание и чертежи, формирующие часть этого описания изобретения, ограничивают настоящее изобретение. Из этого описания изобретения различные альтернативные варианты осуществления, примеры и операционные техники будут найдены специалистами в области техники.
[0071] Например, в первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения, предоставляется описание случая использования трех вспомогательных катушек 31-33, сочетания вспомогательных катушек 31, 33 и принимающей электрическую мощность катушки 10 или пяти вспомогательных катушек 31-35. Однако, устройство помощи при парковке может использовать четыре, шесть или более вспомогательных катушек или сочетание этих вспомогательных катушек и принимающей электрическую мощность катушки, чтобы обнаруживать магнитный поток в вертикальном направлении, и обнаруживать наличие или отсутствие несовмещения и направление несовмещения, на основе уменьшения магнитного потока в вертикальном направлении. Использование катушек для обнаружения предоставляет возможность более точного обнаружения присутствия или отсутствия несовмещения и направления несовмещения.
[0072] Кроме того, в первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения, предоставляется описание случая, когда три вспомогательные катушки 31-33, сочетание вспомогательных катушек 31, 33 и принимающей электрическую мощность катушки 10 или пять вспомогательных катушек 31-35 размещаются в ряд в поперечном направлении транспортного средства. Однако, направление несовмещения катушек не ограничивается конкретно поперечным направлением транспортного средства. Например, несовмещение в направлении движения транспортного средства 1 может быть обнаружено посредством размещения множества вспомогательных катушек в ряд в направлении движения транспортного средства 1. Кроме того, несовмещение как в поперечном направлении транспортного средства, так и в направлении движения транспортного средства 1, может быть обнаружено посредством размещения множества катушек в поперечном направлении транспортного средства и направлении движения транспортного средства 1.
[0073] В первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения аккумулятор 13 описывается в качестве примера электрической нагрузки. Однако, электрическая нагрузка в настоящем изобретении не ограничивается этим и может быть, например, электромотором.
Список ссылочных обозначений
[0074] 1 транспортное средство
2 блок источника питания
10 принимающая электрическую мощность катушка (катушка транспортного средства)
11 контроллер транспортного средства (блок обнаружения несовмещения)
12 выпрямляющая и сглаживающая схема
13 аккумулятор (электрическая нагрузка)
14, 23 блок связи
15 блок вывода (HMI)
20 передающая электрическую мощность катушка (наземная катушка)
21 блок питания
22 наземный контроллер
31-35 вспомогательные катушки
41 магнитный элемент
42 корпус
43 крышка катушки