JP2017534233A - ワイヤレス電力伝達システムと車両リモートキーレスエントリシステムとの間の両立動作のための方法およびシステム - Google Patents

ワイヤレス電力伝達システムと車両リモートキーレスエントリシステムとの間の両立動作のための方法およびシステム Download PDF

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Abstract

充電電力をワイヤレスに送信するための方法および装置が提供される。一実装形態は、充電電力を車両にワイヤレスに送信するための装置を含む。この装置は、ワイヤレス充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達するように構成された送信回路を備える。この装置は、送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するように構成されたコントローラを備える。コントローラは、送信回路に送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低減させるようにさらに構成される。送信期間の残りの第2の部分は、ワイヤレス車両信号のレシーバによるワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である。ワイヤレス車両信号は複数のパルスを含む。少なくとも1つのパルスは第1の部分内において送信される。残りのパルスは残りの第2の部分内において送信される。

Description

本開示は、全般的にはワイヤレス電力伝達に関する。より具体的には、本開示は、ワイヤレス電力伝達システムと車両リモートキーレスエントリシステムとの間の両立動作を提供することに関係するデバイス、システム、および方法に関する。
リモートキーレスエントリシステムは、ハンズフリーでのドアのロックおよびロック解除、盗難防止、およびエンジンのキーレス始動を含む、車両のユーザのために好都合な機能を実現する。そのようなリモートキーレスエントリシステムは、対応車両の近傍においてハンドヘルドキーフォブからの信号を受信し処理することに少なくとも部分的に依存する。ワイヤレス電力伝達システムは、そのような車両の近傍においてアクティブであるとき、車両リモートキーレスエントリシステムとハンドヘルドキーフォブのいずれかまたは両方における(たとえば、飽和)受信アンテナの性能に影響を与えることがある強力なワイヤレス場を生じさせる場合がある。この場合、車両リモートキーレスエントリシステムとハンドヘルドキーフォブのいずれかまたは両方が適切に動作するのに必要な信号を受信し処理する能力が損なわれる場合がある。したがって、リモートキーレスエントリシステムの使用時にそのようなワイヤレス電力伝達システムの動作を制御する必要がある。
充電電力を車両にワイヤレスに送信するための装置が提供される。この装置は、ワイヤレス充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達するように構成された送信回路を備える。この装置は、送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するように構成されたコントローラを備える。コントローラは、送信回路に送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低下させるようにさらに構成される。送信期間の残りの第2の部分は、ワイヤレス車両信号のレシーバによるワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である。
充電電力を送信回路から車両にワイヤレスに送信するための方法が提供される。この方法は、あるレベルの充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達するステップを含む。この方法は、送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するステップを含む。この方法は、送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低下させるステップを含む。送信期間の残りの第2の部分は、ワイヤレス車両信号のレシーバによるワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である。
コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。このコードは、実行されたときに、充電電力をワイヤレスに送信するための装置にあるレベルの充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達させる。このコードは、実行されたときに、上記の装置に、送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出させる。このコードは、実行されたときに、上記の装置に送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低下させる。送信期間の残りの第2の部分は、ワイヤレス車両信号のレシーバによるワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である。
充電電力を車両にワイヤレスに送信するための装置が提供される。この装置は、ワイヤレス充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達するための手段を備える。この装置は、送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するための手段を備える。この装置は、送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低下させるための手段を備える。送信期間の残りの第2の部分は、ワイヤレス車両信号のレシーバによるワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である。
例示的な実装形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。 別の例示的な実装形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。 例示的な実装形態による、送信コイルまたは受信コイルを含む、図2の送信回路または受信回路の一部の概略図である。 例示的な実装形態による、ワイヤレス電力送信ユニットの上に位置合わせされた車両の斜視図である。 例示的な実装形態による電気車両とワイヤレス電力送信ユニットとの間の位置合わせ動作の図である。 例示的な実装形態による電気車両とワイヤレス電力送信ユニットとの間の位置合わせ動作の図である。 例示的な実装形態による電気車両とワイヤレス電力送信ユニットとの間の位置合わせ動作の図である。 例示的な実装形態による電気車両とワイヤレス電力送信ユニットとの間の位置合わせ動作の図である。 例示的な実装形態による電気車両とワイヤレス電力送信ユニットとの間の位置合わせ動作の図である。 例示的な実装形態によるワイヤレス電力レシーバシステムの機能ブロック図である。 例示的な実装形態によるワイヤレス電力送信ユニットの機能ブロック図である。 例示的な実装形態による車両リモートキーレスエントリ回路から送信される低周波数信号を示すグラフ図である。 例示的な実装形態によるワイヤレス充電方法のフローチャートである。 別の例示的な実装形態によるワイヤレス充電方法のフローチャートである。
図面に示す様々な特徴は、一定の縮尺で描かれていない場合がある。したがって、明確にするために、様々な特徴の寸法は任意に拡大または縮小されている場合がある。加えて、図面のいくつかは、所与のシステム、方法、またはデバイスの構成要素のすべてを図示していないことがある。最後に、同様の参照番号が、明細書および図面全体を通じて同様の特徴を表すために使用される場合がある。
添付の図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、本発明の特定の実装形態の説明として意図されており、本発明を実践することができる実装形態のみを示すことは意図されていない。本説明全体を通して使用されている「例示的」という用語は、「例、実例、または例証としての役割を果たす」ことを意味しており、必ずしも他の例示的な実装形態より好ましいか、または有利であると解釈すべきではない。詳細な説明は、開示する実装形態を完全に理解してもらうために具体的な細部を含む。場合によっては、いくつかのデバイスはブロック図の形で示される。
ワイヤレス電力伝達は、物理的な電気導体を使用することなく、電場、磁場、電磁場などに関連する任意の形態のエネルギーをトランスミッタからレシーバに伝達する(たとえば、電力は、自由空間を通して伝達されることがある)ことを指す場合がある。電力伝達を達成するために、ワイヤレス場(たとえば、磁場または電磁場)内に出力された電力は、「受信コイル」によって受け取られ、取り込まれ、または結合される場合がある。
図1は、例示的な実装形態による、ワイヤレス電力伝達システム100の機能ブロック図である。エネルギーまたは電力の伝達を実行するためのワイヤレス場(たとえば、磁場または電磁場)105を生成するために、電源(図示せず)からトランスミッタ104の送信コイル114(たとえば、送信アンテナ回路114)に入力電力102が供給されてもよい。レシーバ108の受信コイル118(たとえば、受信アンテナ回路118)が、ワイヤレス場105に結合してもよく、出力電力110に結合されるデバイス(図示せず)によって蓄積または消費することのできるに出力電力110を生成してもよい。トランスミッタ104とレシーバ108の両方は、距離112だけ引き離されている。
例示的な一実装形態では、送信コイル114および受信コイル118は、相互共振関係に従って構成される。受信コイル118の共振周波数と送信コイル114の共振周波数が実質的に同じであるか、または極めて近いとき、トランスミッタ104とレシーバ108との間の送信損失は最小である。したがって、互いに非常に近くに(たとえば、場合によっては数ミリメートル以内に)位置する大型コイルを必要とする場合がある純粋に誘導性の解決策とは対照的に、より長い距離にわたって、ワイヤレス電力伝達が行われる場合がある。したがって、共振誘導結合技法は、効率の改善と電力伝達、種々の距離にわたる、様々な誘導コイル構成による給電とを可能にする場合がある。
レシーバ108は、受信コイル118が送信コイル114によって生成されたワイヤレス場105内に位置しているときに電力を受信してもよい。ワイヤレス場105は、送信コイル114によって出力されたエネルギーが受信コイル118によって取り込まれる場合がある領域に相当する。ワイヤレス場105は、トランスミッタ104の「近距離場」に相当し得る。「近距離場」は、自由空間に電磁エネルギーを放射するのではなく、送信コイル114から離れて電力を最小限に放射する送信コイル114の中の電流および電荷から生じる強い反応場が存在する領域に相当する場合がある。「近距離場」は、送信コイル114の約1波長(または、波長の数分の1)内に存在する領域に相当する場合がある。
上記のように、効率的なエネルギー伝達は、電磁波のエネルギーの大部分を遠距離場に伝搬するのではなく、ワイヤレス場105内のエネルギーの大部分を受信コイル118に結合することによって行われてもよい。ワイヤレス場105内に位置決めされるとき、送信コイル114と受信コイル118との間に、「結合モード」を発生させることができる。この結合が生じる場合がある、送信コイル114および受信コイル118の周りの領域は、本明細書では結合モード領域と呼ばれる。
図2は、別の例示的な実装形態による、ワイヤレス電力伝達システム200の機能ブロック図である。システム200は、トランスミッタ204およびレシーバ208を含む。トランスミッタ204は、発振器222、ドライバ回路224、ならびにフィルタおよび整合回路226を含む場合がある送信回路206を含んでもよい。発振器222は、周波数制御信号223に応答して調整される場合がある所望の周波数で信号を発生させるように構成されてもよい。発振器222は、発振器信号をドライバ回路224に供給してもよい。ドライバ回路224は、入力電圧信号(VD)225に基づいて、送信コイル214をたとえば送信コイル214の共振周波数で駆動するように構成されてもよい。フィルタおよび整合回路226は、高調波または他の不要な周波数をフィルタ除去してもよく、最大の電力を伝達できるようにトランスミッタ204のインピーダンスを送信コイル214のインピーダンスに整合させてもよい。ドライバ回路224は、たとえば、電気車両のバッテリー236を充電するのに十分なレベルの電力をワイヤレスに出力するために、ワイヤレス場205を生成するように送信コイル214内の電流を駆動してもよい。
レシーバ208は、整合回路232と整流器回路234とを含む場合がある受信回路210を含んでもよい。整合回路232は、受信回路210のインピーダンスを受信コイル218に整合させてもよい。整流器回路234は、図2に示されるように、交流(AC)電力入力から直流(DC)電力出力を生成し、バッテリー236を充電してもよい。レシーバ208およびトランスミッタ204は、追加として、別個の通信チャネル219(たとえば、Bluetooth(登録商標)、Zigbee、セルラーなど)上で通信してもよい。レシーバ208およびトランスミッタ204は、代替として、ワイヤレス場205の特性を使用するバンド内シグナリングを介して通信してもよい。レシーバ208は、トランスミッタ204によって送信され、レシーバ208によって受信される電力量がバッテリー236を充電するのに適切であるかどうかを判定するように構成されてもよい。
図3は、例示的な実装形態による、送信コイルまたは受信コイルを含む、図2の送信回路206または受信回路210の一部の概略図である。図3に示すように、送信回路または受信回路350はコイル352を含むことができる。また、コイル352は、「ループ」アンテナ、「磁気」コイル、または誘導コイル352と呼ばれる場合がある。「コイル」という用語は、別の「コイル」への結合のためにエネルギーをワイヤレスに出力または受け取ることが可能な構成要素を一般に指す。本明細書で使用するコイル352は、電力をワイヤレスに出力し、かつ/または受け取るように構成されるタイプの「電力伝達構成要素」の一例である。コイル352は、空芯、またはフェライトコア(図示せず)などの物理的コアを含むことができる。
コイルの共振周波数は、コイルのインダクタンスおよびキャパシタンスに基づいている。インダクタンスは単にコイル352によって作り出されたインダクタンスであってもよいが、キャパシタンスは、所望の共振周波数における共振構造を作り出すためにコイルのインダクタンスに加えられてもよい。非限定的な例として、共振周波数において信号358を選択する共振回路を作り出すために、送信回路または受信回路350にキャパシタ354およびキャパシタ356が追加される場合がある。したがって、より大きい直径のコイルでは、共振を持続させるのに必要なキャパシタンスのサイズが、コイルの直径またはインダクタンスが増加するにつれて減少してよい。
さらに、コイルの直径が大きくなるにつれて、近接場の効率的なエネルギー伝達面積が広くなってもよい。他の構成要素を使用して形成された他の共振回路も可能である。別の非制限的な例として、キャパシタは、回路350の2つの端子間に並列に配置されてもよい。送信コイルに関して、コイル352の共振周波数に実質的に相当する周波数を有する信号358がコイル352からの出力ではなくコイル352への入力であってよい。
図4は、例示的な実装形態による、ワイヤレス電力送信ユニット(PTU)415の上に位置合わせされた車両401の斜視図である。車両401のドライバは、駐車場に到着した後、以下の図5に関してより詳細に説明するように、後で車両を充電できるように車両401をPTU415と位置合わせしてもよい。ドライバが車両401を駐車した後、ワイヤレス電力伝達システム400は、車両401がワイヤレスPTU415の上に位置合わせされている間に車両401の充電を可能にしてもよい。いくつかの実装形態では、ワイヤレス電力伝達システム400は、電力バックボーン402に接続された送信回路406を備えてもよい。送信回路406は、交流(AC)を電気接続部403を介して1つまたは複数のPTU、たとえばワイヤレスPTU415および隣接するワイヤレスPTU445に供給してもよい。2つのPTUのみが示されているが、ワイヤレス電力伝達システム400はそのように限定されず、任意の数のワイヤレスPTUを備えてもよい。したがって、ワイヤレス電力伝達システム400は、複数の車両に対する同時ワイヤレス充電を可能にしてもよい。
ワイヤレスPTU415は、送信回路406からAC電流を受信するように構成された送信コイル414を備えてもよい。ワイヤレスPTU415は、少なくとも1つのアンテナを含み、以下に図6および図7に関してより詳細に説明するように、PTU415および隣接するPTU445の動作を制御するための機能を有する、少なくとも1つのPTUリモートキーレスエントリ(RKE)回路412(たとえば、図4には2つの回路が示されている)をさらに備えてもよい。同様に、隣接するワイヤレスPTU445は、少なくとも1つのアンテナを含む少なくとも1つのPTU RKE回路442と、送信回路406からAC電流を受信するように構成された送信コイル444とを備えてもよい。複数のPTU RKE回路412/442が利用される場合、複数のPTU RKE回路412/442の各々が、PTU415/445におけるPTU RKE回路412/442のそれぞれのアンテナ上で生成されるワイヤレス場の影響を低減させるように、それぞれのPTU415/445上またはPTU415/445内の特定の位置に配設されてもよい。さらに、RKE回路412のアンテナは、受信された信号の送信位置を判定するために1軸アンテナまたは2軸アンテナを備えてもよい。いくつかの実装形態では、RKE回路412のアンテナの1つまたは複数の巻きまたはループが、車両RKE回路440または関連するRKEキーフォブ450内の同様のアンテナのループと比較してより大きいサイズを有してもよい。いくつかの実装形態では、RKE回路412のアンテナに関連する電子ゲインが、車両RKE回路440または関連するRKEキーフォブ450内の同様のアンテナと比較してより高くてもよい。少なくともいくつかの実装形態では、少なくとも1つのPTU RKE回路412/442は、1つまたは複数のワイヤレスPTU415および445がワイヤレス場を生成している間動作可能であってもよい。したがって、PTU RKE回路412/442は、PTU415/445の動作周波数またはその近傍の周波数(たとえば、80〜90kHz)を遮断するためにフィルタリング回路(図示せず)を含むことが望ましい。
車両401は、受信コイル418に結合された受信回路410を含んでもよい。受信コイル418は、図1および図2に関してすでに説明したように、PTU415の送信コイル414によって生成されるワイヤレス場内に位置するときに電力を受信してもよい。車両401は、バッテリー436をさらに含んでもよい。バッテリー436は、受信回路410から受信された電力を後で車両401によって使用できるように蓄積してもよい。車両は、少なくとも受信回路410に接続されたコントローラ回路428と、少なくとも1つのアンテナ(図示せず)を備える車両RKE回路440とをさらに含む。コントローラ回路428は、少なくとも受信回路410の動作を制御する。車両RKE回路440は、アンテナ(図示せず)を有する関連するRKEキーフォブ450が車両401から特定の距離(たとえば、1〜2メートル)内に検出されたときに、ドアをロックすることおよび/またはその他の有用な機能などの車両401用のRKE機能を実現する。車両RKE回路440は、低周波数(LF)/無線周波数(RF)通信リンクを介してRKEキーフォブ450および少なくとも1つのPTU RKE回路412と通信してもよい。たとえば、ドライバが車両401のドアハンドルを掴んだときに、車両RKE回路440はLF信号(たとえば、21kHz、121kHz、125kHz、または135kHz信号)を送信してもよい。このLF信号は、対となるRKEキーフォブ450の検出および認証を開始するために使用されてもよい。それに応答して、RKEキーフォブ450は、識別情報を含むRF信号(たとえば、315MHz、433MHz、または866MHz信号)を車両RKE回路440に返信してもよい。識別情報が車両RKE回路440内に記憶されているかあるいは他の方法によって車両RKE回路440に供給される認証情報と一致する場合、車両RKE回路440は、それぞれのドアをロック解除するかまたは適切なRKE機能を実行してもよい。
送信コイル414または送信コイル444のいずれかがワイヤレス場(図示せず)を生成すると、車両RKE回路440および/または対となるRKEキーフォブ450の適切な動作が損なわれることがある。たとえば、ワイヤレス場内に存在する強力な磁場が、車両RKE回路440のアンテナならびにRKEキーフォブ450のアンテナを飽和(saturate)させる場合がある。したがって、送信コイル414および送信コイル444のいずれかがアクティブである間、車両RKE回路440がRKEキーフォブ450を検出または認証しない場合がある。同様に、送信コイル414および送信コイル444のいずれかがアクティブである間、RKEキーフォブ450が車両RKE回路440によって送信されるLF信号を検出しない場合がある。この理由によって、少なくとも1つのPTU RKE回路412が送信回路406に指示し、車両RKE回路440によって送信されたLF信号を検出したときに送信コイル414、および場合によっては送信コイル444へのAC電力の供給を遮断させる場合がある。そのような動作について、以下において図6および図7に関してより詳細に説明する。いくつかの他の実装形態では、すでに説明しているが以下においてさらに説明するRKE機能がワイヤレス信号を送信する任意の車両通信システムによって置き換えられてもよいと考えられる。
図5A、図5B、図5C、図5D、および図5Eは、例示的な実装形態による電気車両501とワイヤレス電力送信ユニット515との間の位置合わせ動作の図である。図5A〜図5Eの各々における符号付きの要素は、すでに図4に関して説明したように同様の符号を有する要素機能に相当する場合がある(たとえば、受信コイル518は受信コイル418に相当する)。さらに、図5A〜図5Eには以下の説明に必要な要素のみが示されているが、さらなる要素が存在してもよい。図5Aに示すように、電気車両501は、アンテナを有する少なくとも1つのPTU RKE回路512を備えるPTU515に接近してもよい。1つのPTU RKE回路512のみがPTU515から離れて位置するものとして示されているが、図4に示すように、各々がアンテナを有する複数のPTU RKE回路512がPTU515のハウジング内に位置してもよい。車両501は、受信コイル518に電気的に結合された受信回路510を含んでもよい。車両501は、車両RKE回路540をさらに含む。
図5Bにおいて、車両501に搭載されたRKE回路540は、図4に関してすでに説明したようにLF RKE信号を送信してもよい。他のいくつかの実装形態では、別のワイヤレス車両通信システム(図6の通信回路629を参照されたい)がLF RKE信号としての信号またはLF RKE信号に代わる信号(たとえば、Bluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号)を送信してもよい。そのような実装形態では、Bluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号が、車両501がPTU515の近傍に進入したときに開始されてもよい、車両501とPTU RKE回路512との間のペアリング動作に関連付けられてもよい。LF RKE信号を送信するRKE回路540 (またはBluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号を送信する通信回路629)は、車両501用の誘導および位置合わせプロセスを開始してもよい。PTU515内のPTU RKE回路512は、LF RKE信号(またはBluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号)を受信したことに応じて、図4に関してすでに説明したように、RF RKE信号を送信することによって応答してもよい。PTU RKE回路512は連続的に電力供給されるので、RKEキーフォブに課される電力効率または節約要件が当てはまらない場合がある。したがって、PTU RKE回路512は、従来のRKEキーフォブの範囲(たとえば、1〜2m)と比較してより広い範囲(たとえば、4〜5m)のRKE検出を行ってもよい。図5A〜図5Eには1つのPTU515が示されているが、駐車場または駐車構造内に複数のPTU515が存在してもよい。そのような場合、複数のPTU515の各々に関連するそれぞれのPTU RKE回路512は、RF RKE信号を送信することによってLF RKE信号(またはBluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号)に応答してもよい。RF RKE信号は一般に、RF RKE信号が対とされる特定のRKEシステムに関して暗号化されるので、それぞれのPTU RKE回路512は、関連するPTU515に一意であるかまたは特定のタイプのワイヤレス電力伝達システムに一意であるIDを含むRF RKE信号を送信してもよい。もちろん、複数のPTUのうちの占有されたPTUはLF RKE信号に応答しない場合がある。複数のPTU515のPTU RKE回路512は、様々なPTU515からの応答を区別するための助けとして、互いに異なる時間にそれぞれのRF RKE信号を送信してもよい。いくつかの実装形態では、車両501のドライバが、以下において図10に関してより詳細に説明するように、ユーザインターフェース(図6参照)を利用して複数の利用可能なPTU515のうちで充電用の1つのPTUを選択してもよい。
PTU515が選択された後、RKE回路540によってLF RKE信号が送信された場合、PTU RKE回路512はLF RKE信号を利用してPTU515に対する車両501の位置を三角行列化してもよい。いくつかの実装形態では、PTU515において複数のPTU RKE回路512を利用することによって車両位置がより正確に特定される場合があり、車両RKE回路540において単一のアンテナのみを使用することが可能になる場合がある。PTU RKE回路512は次いで、図4に関してすでに説明したように、算出された車両位置の表示をRF RKE信号において車両RKE回路540に返信してもよい。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の車両システム(たとえば、全地球測位システム)が車両の位置をすでに判定していてもよい。そのように実装形態では、他の1つまたは複数の車両システムが車両の判定された位置をPTU RKE回路512に転送してもよい。PTU RKE回路512は次いで、算出された車両位置の表示を車両RKE回路540に返信してもよい。
通信回路629がBluetooth(登録商標)/WiFi信号を送信する代替実装形態では、車両RKE回路540はRF RKE信号を利用して車両501に対するPTU515の位置を算出してもよい。
図5Cでは、車両501のドライバが車両501をPTU515の方へ操縦してもよい。PTU RKE回路512が車両501の位置を算出する位置合わせの間、RKE回路540はLF信号を周期的にRKE回路512に送信してもよい。RKE回路512は、車両501の位置の表示をRF RKE信号を介して周期的にRKE回路540に返信してもよい。車両501のドライバは、車両501内のユーザインターフェース(図6参照)上に表示される場合がある車両位置を使用して、車両501がいつワイヤレス電力伝達のために適切に位置付けられたかを判定してもよい。RKE回路540がPTU512の位置を算出する位置合わせの間、RKE回路512はRF RKE信号を周期的にRKE回路540に送信してもよい。RKE回路540は、車両501に対するPTU512の位置を周期的に算出してもよい。車両501のドライバは、車両501内のユーザインターフェース(図6参照)上に表示される場合があるPTU位置を使用して、車両501がいつワイヤレス電力伝達のために適切に位置付けられたかを判定してもよい。
図5Dでは、位置合わせ手順が継続し、車両501に取り付けられた受信コイル518がPTU515と実質的に位置合わせされるように車両501を位置決めすることによって、車両501のドライバが位置合わせを確定する。図5Eは、受信コイル518がPTU515と実質的に位置合わせされるように駐車された車両501を示す。
図6は、例示的な実装形態によるワイヤレス電力レシーバシステム600の機能ブロック図である。図6および図7では、ワイヤレス電力伝達を制御するための、車両RKE回路640と1つまたは複数のPTU RKE回路712a〜712c(図7参照)との間の対話について説明する。図6に示すように、レシーバシステム600は、充電可能な車両(たとえば、それぞれ図4および図5A〜図5Eの車両401/501)に取り付けられてもよく、それぞれ図2および図4の受信コイル218/418および受信回路210/410に相当してもよい、受信回路610に電気的に接続された受信コイル618を備えてもよい。受信回路610は、整流器回路634に電気的に接続された整合回路632を含んでもよい。受信コイル618は整合回路632に電気的に接続されてもよい。整流器回路634は、DC電流をバッテリー636に供給してもよい。別段に記載されていない限り、受信回路610内の各構成要素は、図2に関連してすでに説明した、受信回路210内のそれぞれの構成要素に相当しかつそれぞれの構成要素と実質的に同じ機能を有してもよい。受信回路610に電力を供給するために、エネルギーがワイヤレス場605を通して(以下において図7に関してより詳細に説明する)送信コイル714から受信コイル618に送信されてもよい。
レシーバシステム600は、通信回路629、ユーザインターフェース660、受信回路610の各々および少なくとも1つのアンテナ(図示せず)を備える少なくとも1つの車両RKE回路640に電気的に接続されたコントローラ回路628をさらに含んでもよい。コントローラ回路628および少なくとも1つの車両RKE回路640は、図4に関してすでに説明したコントローラ回路428および車両RKE回路440に相当してもよい。コントローラ回路628は、車両RKE回路640、通信回路629、およびユーザインターフェース660のうちの少なくとも1つからの入力に基づいて受信回路610を制御してもよい。通信回路629は、(図5Bおよび図5Cに関してすでに説明しており、かつ以下において図7に関して説明するように)PTU715との通信リンクを構成してもよい。ユーザインターフェース660は、位置合わせのレベルまたは受信コイル618と(以下において図7に関して説明する)PTU715の送信コイル714との間の距離に関する車両(たとえば、図4に示す車両401)のドライバへのフィードバックを生成するように構成されてもよい。
RKE回路640は、図4に関してすでに説明したように車両用のキーレスエントリ機能を実現してもよい。たとえば、RKE回路640は、RKE動作の開始および/または認証に関する低周波数RKE信号を送信してもよい。RKE回路640は、RKEキーフォブ(たとえば、図4のRKEキーフォブ450)、1つまたは複数のPTU RKE回路(たとえば、図4のPTU RKE回路412および/または以下において図7に関して説明するように)、あるいはRKE動作の開始を示す車両上の1つまたは複数のセンサー(図示せず)から入力を受信したことに応答して低周波数RKE信号を送信してもよい。
いくつかの実装形態では、RKE回路640は、隣接するPTU内に位置するPTU RKE回路(たとえば、図4のPTU445内のPTU RKE回路442)からのワイヤレス信号を検出したことに応答してLF RKE信号を送信してもよい。さらに他の実装形態では、RKE回路640は、パーソナル装着型スマートデバイス(たとえば、ポータブルRF対応マルチメディアプレーヤー、スマートウォッチなど)からのワイヤレス信号(たとえば、Bluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号)を検出したことに応答してLF RKE信号を送信してもよい。車両RKE回路640は、ワイヤレス場605が存在することによって生じるRKE回路640内のアンテナが飽和することに起因してRKE機能を失う場合がある。したがって、以下において図7に関して説明するように、PTU715(図7参照)は、低周波数RKE信号を受信し、それに応答してPTU715および/または少なくとも1つの隣接するPTU(たとえば、図4のPTU445)からのワイヤレス電力の送信を中止してもよい。
図4および図5A〜図5Eに関してすでに説明したように、RKE回路640は、PTU内の少なくとも1つのPTU RKE回路(図7参照)からの車両の位置を含むRF RKE信号を受信するように構成されてもよい。RKE回路640は代替的に、PTU内の少なくとも1つのPTU RKE回路から受信されたRF RKE信号に基づいて車両の位置を直接算出するように構成されてもよい。車両の位置を利用して、ユーザインターフェース660は、位置合わせのレベルまたは受信コイル618とPTUの送信コイル(図7参照)との間の距離に関する車両のドライバへのフィードバックを生成するように構成されてもよい。
図7は、例示的な実装形態によるワイヤレス電力送信ユニット(PTU)715の機能ブロック図である。PTU715は、それぞれ図2および図4の送信回路206/406および送信コイル214/414に相当してもよい、送信コイル714に電気的に接続された送信回路706を備えてもよい。送信回路706は、周波数制御信号723を受信する発振器722と、入力電圧信号(VD)725を受信するドライバ回路724と、送信コイル714に接続されたフィルタおよび整合回路726とを含んでもよい。別段に記載されていない限り、送信回路706内の各構成要素は、図2に関連してすでに説明した、送信回路206内のそれぞれの構成要素に相当し、かつそれぞれの構成要素として相互接続され、かつそれぞれの構成要素と実質的に同じ機能を有してもよい。
送信回路706は、AC電流(たとえば、一次電流)を送信コイル714に供給してもよい。送信コイル714は、一次電流に基づいてワイヤレス場605を生成する。受信コイル718は、送信コイル714と実質的に位置合わせされたときに、実質的にワイヤレス場605内に配置されてもよい。受信コイル618(図6参照)がワイヤレス場605内に位置するとき、ワイヤレス場605は、受信コイル618(図6参照)内にAC電流(たとえば、二次電流)を誘導する。
PTU715は、通信回路729、送信回路706、ならびに複数のPTU RKE回路712a、712b、および712c(以下では712a〜712c)の各々に電気的に接続されたコントローラ回路728をさらに含んでもよい。通信回路729は、ワイヤレス電力レシーバシステム600内の通信回路629と通信するように構成されてもよい。PTU RKE回路712a〜712cは、図4および図5A〜図5Eに関連してすでに説明したように、PTU RKE回路412/512に相当してもよい。
PTU RKE回路712a〜712cは、図6に関連してすでに説明したように、車両RKE回路640から送信されるLF RKE信号を受信してもよい。PTU RKE回路712a〜712cは連続的に電力供給されるので、RKEキーフォブに課される電力効率または節約要件が当てはまらない場合がある。したがって、PTU RKE回路712a〜712cは、従来のRKEキーフォブの範囲(たとえば、1〜2m)と比較してより広い範囲(たとえば、4〜5m)のRKE検出を行ってもよい。1つまたは複数のPTU RKE回路712a〜712cは、LF RKE信号を受信したことに応答して、コントローラ回路728に送信回路706を停止するよう命令する信号をコントローラ回路728に送信してもよい。送信回路706は次いで、送信コイル714に一次電流を供給することを中止し、ワイヤレス場605を除去してもよい。他のいくつかの実装形態では、PTU RKE回路712a〜712cのうちの1つまたは複数が、RKEキーフォブ(図4のRKEキーフォブ450)から信号を受信するように構成されてもよい。PTU RKE回路712a〜712cは次いで、コントローラ回路728に送信回路706を停止するよう命令する信号をコントローラ回路728に送信してもよい。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の隣接するアクティブなPTU(たとえば、図4のPTU445)によって生成されるワイヤレス場(図示せず)が、車両RKE回路640(図6参照)の動作に干渉する(たとえば、車両RKE回路640内のアンテナを飽和させる)場合もある。そのような場合、コントローラ回路728は、関連する送信回路(図示せず)に停止するよう命令する1つまたは複数の制御信号を1つまたは複数の隣接するアクティブなPTU(図4のPTU445)に送信し、したがって、1つまたは複数の隣接するアクティブなPTUによって生成されるワイヤレス場(図示せず)を除去してもよい。このようにして、PTU RKE回路712a〜712cのアンテナおよび/またはRKEキーフォブ450のアンテナの動作が、ワイヤレス場605または隣接するPTU(たとえば、図4のPTU445)のワイヤレス場によって損なわれない場合がある。
図4および図5A〜図5Eに関してすでに説明したように、追加の機能として、PTU RKE回路712a〜712cは、受信されたLF RKE信号に基づいて車両(たとえば、図4の車両401)の位置を判定するように構成されてもよい。PTU RKE回路712a〜712cは次いで、RF RKE信号において車両の位置の表示を送信してもよい。PTU RKE回路712a〜712cは、代替的に、車両401からのBluetooth(登録商標)/WiFi信号を受信したことに応答して車両(たとえば、図4の車両401)にRF RKE信号を送信するように構成されてもよい。
図8は、例示的な実装形態による車両リモートキーレスエントリ(RKE)回路から送信される低周波数(LF)信号800を示すグラフ図である。図8に示すように、このグラフ図は、水平軸上に時間を示し、垂直軸上にLF信号800の振幅を示す。LF信号800は、図4、図5A〜図5E、および図6に関してすでに説明したように、車両RKE回路440/540/640によって送信されるLF RKE信号に相当してもよい。LF RKE信号800は、複数のフレームまたはパルス802を含んでもよい。複数のフレームまたはパルス802の各々は、所定の持続時間804を有し、繰返し間隔806によって繰り返してもよい。たとえば、いくつかの実装形態では、各々が約21kHzの搬送周波数で送信され、各々が約200msの繰返し間隔806を有し、各々が所定の持続時間804を有する6つのフレームまたはパルス802があってもよい。したがって、6つのフレームすべてまたはパルス802が車両RKE回路440/540/640によって1.2秒(すなわち、6×200ms)内に送信されてもよい。しかし、上記の値は例示的な値にすぎない。LF信号800は、特定の実装形態に応じて、任意の搬送周波数、任意のフレーム数またはパルス802、任意の持続時間804、および任意の繰返し間隔806を有してもよい。
すでに説明したように、LF信号800は、対となるRKEキーフォブ(たとえば、図4のキーフォブ450)の検出および/または認証を開始するために利用されてもよい。車両RKE回路440/540/640がRKE機能を実現するには、対となるRKEキーフォブ450がLE信号800の少なくとも1つのフレーム802を受信し明瞭に処理する(たとえば、正確に識別する)ことが可能であることが望ましい。車両RKE回路440/540/640が、LE信号800を受信したことに応答してRKEキーフォブ450によって送信される無線周波数信号を受信し明瞭に処理する(たとえば、正確に識別する)ことが可能であることも望ましい。したがって、ワイヤレス場605(図6および図7)が、LF信号800の少なくとも1つのフレームまたはパルス802の間車両RKE回路440/540/640またはRKEキーフォブ450のいずれの近傍にも存在しないことが望ましい。したがって、コントローラ回路728(図7)が、RKEキーフォブ450がLF信号800の少なくとも1つのフレームまたはパルス802を受信するのに十分な時間にわたって送信回路706を停止することが望ましい。したがって、コントローラ回路728が、LF信号800の第2のフレームまたはパルス802の受信が開始するまでに送信回路706を停止することが望ましい。いくつかの実装形態では、この停止持続時間は、繰返し間隔806よりも実質的に短い持続時間、たとえば、場合によよっては1ms未満に相当してもよい。したがって、そのような短い停止持続時間によって、RKEキーフォブ450は、特定の認証プロトコルに応じて、場合によっては第1のフレームまたはパルス802を処理することが可能であってもよい。ワイヤレス場605が第1のフレームまたはパルス802の間に完全には除去されない場合でも、RKEキーフォブ450は、ワイヤレス場605が除去された状態で、少なくとも第2のフレームまたはパルス802を受信し明瞭に処理する(たとえば、正確に識別する)ことが可能であってもよい。このようにして、ユーザは、完全なRKE回路機能をワイヤレス電力伝達ソリューションと共存させてもよい。
図9は、例示的な実装形態によるワイヤレス充電方法のフローチャート900である。フローチャート900の方法について、本明細書では、図4、図6、および図7に関連してすでに説明したワイヤレス電力伝達ユニット415/715を参照して説明する。一実装形態では、フローチャート900中のブロックのうちの1つまたは複数が、たとえば図7のコントローラ回路728などのコントローラによって実行されてもよい。フローチャート900の方法について、本明細書では特定の順序を参照して説明するが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実行されてもよく、または省略されてもよく、かつ追加のブロックが追加されてもよい。いくつかの実装形態では、車両(たとえば、図4の車両401)が駐車領域に位置するときにフローチャート900が適用される場合がある。いくつかの実装形態では、車両401のユーザが車両401の表面(たとえば、ドアハンドル)に触って車両401のRKE機能をアクティブ化するときにフローチャート900の方法が利用されてもよい。ブロック902で、この方法が開始する。ブロック904において、この方法は、車両からリモートキーレスエントリ信号を受信することを含む。たとえば、いくつかの実装形態では、図6および図7に関連してすでに説明したように、ブロック904においてリモートキーレスエントリアクティブ化信号が送信されたときに、PTU RKE回路712a〜712cが車両RKE回路640から送信されたLF RKE信号を受信してもよい。次いで、この方法は、ブロック906に進んでもよい。
ブロック906において、この方法は、第1の電力送信ユニットの送信コイルに電力を供給することを中断することを含む。たとえば、コントローラ回路728は、通信回路706に、PTU715の送信コイル714に電力を供給することを中断することを指示してもよい。いくつかの実装形態では、コントローラ回路728は、送信回路706に、電力を供給することを完全に中断するのではなく、PTU715の送信コイル714に供給される電力の量を減らすよう指示してもよい。ブロック906は、図6および図7に関連してすでに説明したように、車両RKE回路640からLF RKE信号を受信したことに応答して実行されてもよい。いくつかの実装形態では、PTU715は、たとえば図4のPTU415に相当してもよい。次いで、この方法は、ブロック908に進んでもよい。
ブロック908において、この方法は、第1の電力送信ユニットに隣接して位置するかまたは第1の電力送信ユニットの影響を受ける近傍に位置する少なくとも1つの第2の電力送信ユニットの送信コイルに電力を供給することを中断することを含んでもよい。たとえば、コントローラ回路728は、隣接するPTU(たとえば、図4に示すような隣接するPTU445)の送信回路(図示せず)にそれぞれの送信コイル(たとえば、送信コイル444)に電力を供給することを中断するよう指示してもよい。代替として、コントローラ回路728は、隣接するPTU445または近くのPTU445の送信回路に、電力を供給することを完全に中断するのではなく、PTU745の送信コイル444に供給される電力の量を減らすよう指示してもよい。ブロック906と同様に、ブロック908は、図6および図7に関連してすでに説明したように、車両RKE回路640からLF RKE信号を受信したことに応答して実行されてもよい。次いで、この方法は、ブロック910に進んでもよい。ブロック908が実行されなかったときに、この方法はブロック906から直接ブロック910に進んでもよい。
ブロック910において、この方法は、所定の時間間隔にわたって待つことを含む。ブロック910は、さらなるアクションが講じられない遅延期間として働いてもよい。いくつかの実装形態では、所定の時間間隔は、3s、5s、10s、または特定の実装形態に適切な他の任意の時間間隔であってもよい。次いで、この方法は、ブロック912に進んでもよい。
ブロック912において、この方法は、図6および図7に関してすでに説明したように、PTU RKE回路712a〜712cのうちのいずれかが車両RKE回路640から送信されるLF RKE信号を依然として受信しているかどうかを判定することを含んでもよい。判定が「はい」であることは、RKE動作が依然として進行中であり、PTUの送信コイル(たとえば、PTU415の送信コイル414および、または図4の隣接するPTU445の送信コイル444)が電力供給されない状態のままでいるべきであることを示す場合がある。したがって、ブロック912において判定が「はい」である場合、この方法はブロック910に戻ってもよい。逆に、ブロック912において判定が「いいえ」である場合、この方法はブロック914に進んでもよい。
ブロック914において、この方法は、第1の電力送信ユニットの送信コイルに電力を供給することを可能にすることを含んでもよい。たとえば、コントローラ回路728は、図6および図7に関してすでに説明したように、送信コイル714への電力の送信を再開または開始することを送信回路706に指示してもよい。第1の電力送信ユニットも図4のPTU415に相当してもよい。コントローラ回路728は、ブロック906において送信コイル714に供給される電力を完全に中断するのではなく減らした場合、ブロック914において、ブロック906よりも前に送信コイル714に供給された量の電力の供給を再開するように送信回路706に指示してもよい。ブロック908が実行されなかった場合、この方法は直接終了ブロック918に進んでもよい。ブロック908が実行された場合、この方法はブロック916に進んでもよい。
ブロック916において、この方法は、第1の電力送信ユニットに隣接して位置する少なくとも1つの第2の電力送信ユニットの送信コイルに電力を供給することを含んでもよい。たとえば、コントローラ回路728は、隣接するPTU(たとえば、図4に示すような隣接するPTU445)の送信回路(図示せず)にそれぞれの送信コイル(たとえば、送信コイル444)への電力の供給を再開または開始するよう指示してもよい。コントローラ回路728は、ブロック908においてPTU445の送信コイル444に供給される電力を完全に中断するのではなく減らした場合、ブロック916において、ブロック908よりも前に送信コイル744に供給された量の電力の供給を再開するように関連する送信回路に指示してもよい。次いで、この方法は、ブロック918に進んでもよい。
図10は、別の例示的な実装形態によるワイヤレス充電方法のフローチャート1000を示す。フローチャート1000の方法について、本明細書では、ワイヤレス電力送信ユニット415/715(図4、図6、および図7)を参照するとともに図5A〜図5Eに関連してすでに説明した位置合わせ動作を参照して説明する。一実装形態では、フローチャート1000中のブロックのうちの1つまたは複数は、コントローラ(たとえば、図7のコントローラ回路728)によって実行されてもよい。フローチャート1000の方法について、本明細書では特定の順序を参照して説明するが、様々な実施形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実行されてもよく、または省略されてもよく、かつさらなるブロックが追加されてもよい。いくつかの実装形態では、フローチャート1000は、車両(たとえば、図4の車両401)が駐車領域に進入済みであるかまたは進入中であるかまたは駐車領域内に位置しており、かつ1つまたは複数のPTU(たとえば、図4のPTU415または445)に接近している可能性があるときに適用されてもよい。
ブロック1002において、この方法が開始する。この方法は、ブロック1004に進み、車両から信号を受信する。いくつかの実装形態では、信号は、図5A〜図5E、図6、および図7に関してすでに説明したようにLF RKE信号であってもよい。他のいくつかの実装形態では、別のワイヤレス車両通信システム(たとえば、通信回路629)がLF RKE信号に代わる信号(たとえば、Bluetooth(登録商標)信号またはWiFi信号)を送信してもよい。他のワイヤレス車両通信システム629からのそのような信号は、たとえば、PTU415と車両401との間のペアリング機能(たとえば、Bluetooth(登録商標)またはWiFiペアリング)に関係付けられるかまたは関連付けられてもよい。したがって、ブロック1004において受信された信号は、占有されていないPTU(たとえば、それぞれ図4および図7のPTU415/715)に車両401の存在を検出するための機構を設けてもよい。次いで、この方法は、ブロック1006に進んでもよい。
ブロック1006において、この方法は、リモートキーレスエントリ識別信号を車両に送信することを含む。たとえば、コントローラ回路728は、PTU RKE回路712a〜712cのうちの1つまたは複数にPTU715に一意の識別情報(ID)を含むRF RKE信号を送信するよう指示してもよい。同様に、他の1つまたは複数の利用可能なPTU(たとえば、図4のPTU415に対するPTU445)に関連するコントローラ回路(図示せず)は、PTU445に一意に関連付けられたIDを含むRF RKE信号を送信するよう1つまたは複数の関連するPTU RKE回路(たとえば、PTU RKE回路442)に指示してもよい。このようにして、1つまたは複数の利用可能なPTUが、それらのPTUが車両(たとえば、図4の車両401)をワイヤレスに充電することに利用可能であることをアナウンスしてもよい。いくつかの実装形態では、RF RKE信号を送信することまたはRF RKE信号の送信を検知することは、RF RKE信号を送信しているPTUの影響を受ける近傍において別の車両をすでに充電している1つまたは複数のPTUをオフにするためのトリガとして働いてもよい。次いで、この方法は、ブロック1008に進んでもよい。
ブロック1008において、この方法は、関連する電力送信ユニットがワイヤレス電力伝達のために選択されたかどうかに関する判定を含む。たとえば、ブロック1006において説明したように、複数の利用可能なPTUが、それらが図4および図5の車両401/501を充電するのに利用可能であることをアナウンスしてもよい。それに応答して、車両(たとえば、車両401)のコントローラ回路628は、利用可能なPTU(たとえば、図4のPTU415またはPTU445の一方)の表示を、たとえば図6のユーザインターフェース660を介して車両401/501のドライバに供給してもよい。ドライバは次いで、利用可能なPTUのうちの1つ(たとえば、図4のPTU415またはPTU445の一方)をその後のワイヤレス充電用に選択してもよい。コントローラ回路628は次いで、車両RKE回路640に選択の表示を送信するよう指示してもよい。判定が「はい」である場合、この方法は、ブロック1012に進んでもよい。判定が「いいえ」である場合、この方法は、ブロック1010に進んでもよい。
ブロック1010において、この方法は、電力送信ユニットリモートキーレスエントリ回路を待機モードに遷移させることを含む。たとえば、車両401のドライバがPTU415(図4、図7のPTU715に相当する)を選択しなかった場合、PTU RKE回路712a〜712cは、エネルギーを節約するために待機モードに遷移してもよい。次いで、この方法は、ブロック1020に進んでもよい。
ブロック1012において、この方法は、リモートキーレスエントリ信号において車両位置の表示を車両に送信することを含む。たとえば、車両401のドライバは位置合わせおよびその後のワイヤレス電力伝達用のPTU415/515(図4/図5、図7のPTU715に相当する)を選択してもよい。それに応答して、コントローラ728は、図4〜図7に関してすでに説明したように、車両401/501の位置の表示をRF RKE信号において車両401/501に送信するようPTU RKE回路712a〜712cのうちの1つまたは複数に指示してもよい。車両401のドライバは、この情報(たとえば、図6のユーザインターフェース660上に表示される場合がある)を利用して、車両401/501をPTU415/515/715と位置合わせしてもよい。車両401/501がブロック1006においてRF RKE信号を受信したことに基づいて車両位置を直接算出する(図5A〜図5E参照)実装形態では、PTU RKE回路712a〜712cは、ブロック1012において車両の位置の表示を有さないRF RKE信号を送信してもよい。次いで、この方法は、ブロック1014に進んでもよい。
ブロック1014において、この方法は、車両がワイヤレス電力送信のために位置合わせされているかどうかの判定を含んでもよい。たとえば、コントローラ回路728は、車両401の判定された位置を含む入力と車両401のドライバからの表示などとの任意の組合せを利用してそのような判定を下してもよい。判定が「はい」である場合、この方法は、ブロック1016に進んでもよい。判定が「いいえ」である場合、この方法はブロック1012に戻り、ブロック1012とブロック1014の間のサイクルは、ブロック1014における判定が「はい」になるまで繰り返してもよい。
ブロック1016において、この方法は、電力送信ユニットリモートキーレスエントリ回路を待機モードに遷移させることを含んでもよい。たとえば、車両401がワイヤレス充電のために(図7のPTU715に相当する)PTU415と適切に位置合わせされた後、コントローラ回路728は、PTU RKE回路712a〜712cにエネルギーを節約するために待機モードに遷移するよう指示してもよい。次いで、この方法は、ブロック1018に進んでもよい。
ブロック1018において、この方法は、電力送信ユニットの送信コイルに電力を供給することを含んでもよい。たとえば、コントローラ回路728は、図6および図7に関してすでに説明したように、送信コイル714への電力の送信を開始するよう送信回路706に指示してもよい。電力送信ユニット715は図4のPTU415に相当してもよい。次いで、この方法は、ブロック1020に進んでもよい。
上記の方法の様々な動作は、様々なハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素、回路、および/またはモジュールなどの、動作を実行することのできる任意の適切な手段によって実行されてもよい。一般に、それらの動作を実行することができる相当する機能的手段によって、図に示された任意の動作が実行されてもよい。
様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して、情報および信号が表されてもよい。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
本明細書において開示される実装形態との関連で説明される種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実現されてもよい。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、それらの機能に関して上記において概略的に説明した。そのような機能がハードウェアとして実現されるか、またはソフトウェアとして実現されるかは、特定の用途およびシステム全体に課せられる設計制約によって決まる。説明した機能は特定の適用例ごとに様々な方法において実装される場合があるが、そのような実装形態の決定は、本発明の実装形態の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
本明細書において開示される実装形態との関連で説明される種々の例示的なブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、または、本明細書において説明される機能を実行するように設計されるそれらの任意の組合せを用いて、実装または実行されてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実現されてもよい。
本明細書において開示される実装形態との関連で説明された方法またはアルゴリズムのステップおよび機能は、ハードウェアにおいて直接、またはプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて具現されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つもしくは複数の命令もしくはコードとして有形の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されてもよく、または有形の非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ(ROM)、電気的プログラマブルROM(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野において既知の他の任意の形の記憶媒体内に存在する場合がある。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、かつ記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替では、記憶媒体は、プロセッサと一体であってもよい。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピーディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生するが、ディスク(disc)はレーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せは、コンピュータ可読媒体の範囲内に同じく含まれるものとする。プロセッサおよび記憶媒体はASICに存在してもよい。
本開示を要約するために、本発明のいくつかの態様、利点、および新規の特徴について本明細書において説明した。必ずしもそのような利点のすべてが本発明の任意の特定の実装形態に従って達成される場合があるとは限らないことを理解されたい。したがって、本発明は、本明細書において教示されるような1つの利点または利点の群を、本明細書において教示または示唆される場合があるような他の利点を必ずしも達成することなく、達成または最適化するようにして、具現化または実行される場合がある。
上で説明された実装形態の様々な修正が容易に明らかになり、本明細書において規定される一般原理は、本出願の趣旨または範囲を逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、本出願は、本明細書において示される実装形態に限定されることは意図されず、本明細書において開示された原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
100 ワイヤレス電力伝達システム
102 入力電力
104 トランスミッタ
105 ワイヤレス場
108 レシーバ
110 出力電力
112 距離
114 送信コイル
118 受信コイル
200 ワイヤレス電力伝達システム
204 トランスミッタ
205 ワイヤレス場
206 送信回路
208 レシーバ
210 受信回路
214 送信コイル
218 受信コイル
219 通信チャネル
222 発振器
223 周波数制御信号
224 ドライバ回路
225 入力電圧信号
226 整合回路
232 整合回路
234 整流器回路
236 バッテリー
350 送信回路または受信回路
352 誘導コイル
354 キャパシタ
356 キャパシタ
358 信号
400 ワイヤレス電力伝達システム
401 車両
402 電力バックボーン
403 電気接続部
406 送信回路
410 受信回路
412 PTU RKE回路
414 送信コイル
415 PTU
418 受信コイル
428 コントローラ回路
436 バッテリー
440 車両RKE回路
442 PTU RKE回路
444 送信コイル
445 PTU
450 RKEキーフォブ
501 電気車両
510 受信回路
512 PTU RKE回路
515 PTU
518 受信コイル
540 車両RKE回路
600 ワイヤレス電力レシーバシステム
605 ワイヤレス場
610 受信回路
618 受信コイル
628 コントローラ回路
629 通信回路
632 整合回路
634 整流器回路
636 バッテリー
640 車両RKE回路
660 ユーザインターフェース
706 送信回路
712a PTU RKE回路
712b PTU RKE回路
712c PTU RKE回路
714 送信コイル
715 PTU
718 受信コイル
722 発振器
723 周波数制御信号
724 ドライバ回路
726 整合回路
728 コントローラ回路
729 通信回路
744 送信コイル
745 PTU
800 LF RKE信号
802 パルス
804 所定の持続時間
806 繰返し間隔

Claims (30)

  1. 充電電力を車両にワイヤレスに送信するための装置であって、
    ワイヤレス充電電力をワイヤレス場を介して前記車両に伝達するように構成された送信回路と、
    送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するように構成され、前記送信回路に前記送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低減させるようにさらに構成されたコントローラであって、前記送信期間の残りの第2の部分は、前記ワイヤレス車両信号のレシーバによる前記ワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分であるコントローラとを備える装置。
  2. 前記ワイヤレス車両信号は、キーレスエントリ信号であり、複数のパルスを含み、前記複数のパルスのうちの少なくとも1つは、前記送信期間の前記第1の部分内に送信され、前記残りのパルスは、前記ワイヤレス車両信号の前記送信期間の前記残りの第2の部分内に送信される、請求項1に記載の装置。
  3. 前記送信期間の前記残りの第2の部分は、前記レシーバが、前記ワイヤレス車両信号の少なくとも1つのパルスを受信し、所定の通信プロトコルに従って応答するときに、前記レシーバが前記ワイヤレス場によって飽和している場合、または前記ワイヤレス場が実質的に除去されている場合において十分な持続時間の部分である、請求項1に記載の装置。
  4. 前記送信回路は、送信アンテナ回路と、前記ワイヤレス場を生成するために前記送信アンテナ回路に駆動電流を供給するように構成されたドライバ回路とを備える、請求項1に記載の装置。
  5. 前記コントローラは、前記送信回路に前記送信期間の前記第1の部分内において前記ワイヤレス充電電力を供給することを中断させるように構成される、請求項1に記載の装置。
  6. 前記コントローラは、別の送信回路に、前記送信期間の前記第1の部分内において、前記ワイヤレス車両信号の前記送信を検出したことに応答してあるレベルのワイヤレス充電電力を別の車両に供給することを低減させるかまたは停止させるようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  7. 前記コントローラは、
    前記別の送信回路に、前記低減されたレベルまたは除去されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持させることと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定することと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に前記別の送信回路に充電電力の前記レベルを上げさせることとを行うようにさらに構成される、請求項6に記載の装置。
  8. 前記ワイヤレス車両信号を受信し、前記ワイヤレス車両信号の検出を前記コントローラに伝達するように構成されたワイヤレス通信回路をさらに備える、請求項1に記載の装置。
  9. 前記送信回路および前記ワイヤレス通信回路は、共通のアセンブリ内に収容されるように構成される、請求項8に記載の装置。
  10. 前記コントローラは、
    前記送信回路に、前記低減されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持させることと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定することと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に前記送信回路に充電電力の前記レベルを上げさせることとを行うようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
  11. 前記コントローラは、前記ワイヤレス車両信号の送信を検出したことに応答して前記送信回路の送信アンテナ回路を介して前記車両を誘導し位置合わせするための信号を生成するように構成される、請求項1に記載の装置。
  12. 充電電力を送信回路から車両にワイヤレスに送信するための方法であって、
    あるレベルの充電電力をワイヤレス場を介して前記車両に伝達するステップと、
    送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するステップと、
    前記送信期間の第1の部分内において充電電力の前記レベルを低減させるステップであって、前記送信期間の残りの第2の部分は、前記ワイヤレス車両信号のレシーバによる前記ワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である、ステップとを含む方法。
  13. 前記ワイヤレス車両信号は、キーレスエントリ信号であり、複数のパルスを含み、前記複数のパルスのうちの少なくとも1つは、前記送信期間の前記第1の部分内に送信され、前記残りのパルスは、前記ワイヤレス車両信号の前記送信期間の前記残りの第2の部分内に送信される、請求項11に記載の方法。
  14. 前記送信期間の前記残りの第2の部分は、前記レシーバが、前記ワイヤレス車両信号の少なくとも1つのパルスを受信し、所定の通信プロトコルに従って応答するときに、前記レシーバが前記ワイヤレス場によって飽和している場合、または前記ワイヤレス場が実質的に除去されている場合において十分な持続時間の部分である、請求項11に記載の方法。
  15. 前記送信期間の前記第1の部分内においてワイヤレス充電電力を供給することを中断するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  16. 前記ワイヤレス車両信号の前記送信を検出したことに応答して前記送信期間の前記第1の部分内において別の送信回路から別の車両に伝達されるあるレベルのワイヤレス充電電力を低減させるかまたは中断するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  17. 前記低減されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持するステップと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定するステップと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に充電電力の前記レベルを上げるステップとをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  18. 前記別の送信回路に、前記低減されたレベルまたは除去されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持させるステップと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定するステップと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に前記別の送信回路に充電電力の前記レベルを上げさせるステップとをさらに含む、請求項15に記載の方法。
  19. 前記ワイヤレス車両信号の送信を検出したことに応答して前記送信回路の送信アンテナ回路を介して前記車両を誘導し位置合わせするための信号を生成するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  20. コードを含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コードが、実行されたときに、充電電力をワイヤレスに送信するための装置に、
    あるレベルの充電電力をワイヤレス場を介して車両に伝達することと、
    送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出することと、
    前記送信期間の第1の部分内において充電電力の前記レベルを低減させることであって、前記送信期間の残りの第2の部分は、前記ワイヤレス車両信号のレシーバによる前記ワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である低減させることとを行わせる非一時的コンピュータ可読媒体。
  21. 前記ワイヤレス車両信号は、キーレスエントリ信号であり、複数のパルスを含み、前記複数のパルスのうちの少なくとも1つは、前記送信期間の前記第1の部分内に送信され、前記残りのパルスは、前記ワイヤレス車両信号の前記送信期間の前記残りの第2の部分内に送信される、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  22. 前記送信期間の前記残りの第2の部分は、前記レシーバが、前記ワイヤレス車両信号の少なくとも1つのパルスを受信し、所定の通信プロトコルに従って応答するときに、前記レシーバが前記ワイヤレス場によって飽和している場合、または前記ワイヤレス場が実質的に除去されている場合において十分な持続時間の部分である、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  23. 前記コードは、実行されたときに、さらに前記装置に、前記送信期間の前記第1の部分内においてワイヤレス充電電力を供給することを中断させる、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  24. 前記コードは、実行されたときに、さらに前記装置に、前記ワイヤレス車両信号の前記送信を検出したことに応答して前記送信期間の前記第1の部分内において別の送信回路から別の車両に伝達されるあるレベルのワイヤレス充電電力を低減させるかまたは中断させる、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  25. 前記コードは、実行されたときに、さらに前記装置に、
    前記低減されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持することと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定することと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に充電電力の前記レベルを上げることとを行わせる、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  26. 前記コードは、実行されたときに、さらに前記装置に、
    前記別の送信回路に、前記低減されたレベルまたは除去されたレベルの充電電力を所定の時間間隔にわたって維持させることと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されるかどうかを判定することと、
    前記所定の時間間隔後に前記ワイヤレス車両信号が検出されない場合に前記別の送信回路に充電電力の前記レベルを上げさせることとを行わせる、請求項23に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  27. 前記コードは、実行されたときに、さらに前記装置に、前記ワイヤレス車両信号の送信を検出したことに応答して送信回路の送信アンテナ回路を介して前記車両を誘導し位置合わせするための信号を生成させる、請求項19に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  28. 充電電力を車両にワイヤレスに送信するための装置であって、
    ワイヤレス充電電力をワイヤレス場を介して前記車両に伝達するための手段と、
    送信期間を有し、車両通信システムの動作を示すワイヤレス車両信号の送信を検出するための手段と、
    前記伝達させる手段に、前記送信期間の第1の部分内において充電電力のレベルを低減させるための手段であって、前記送信期間の残りの第2の部分は、前記ワイヤレス車両信号のレシーバによる前記ワイヤレス車両信号の識別を可能にするのに十分な持続時間の部分である手段とを備える装置。
  29. 前記ワイヤレス車両信号は、キーレスエントリ信号であり、複数のパルスを含み、前記複数のパルスのうちの少なくとも1つは、前記送信期間の前記第1の部分内に送信され、前記残りのパルスは、前記ワイヤレス車両信号の前記送信期間の前記残りの第2の部分内に送信される、請求項27に記載の装置。
  30. 前記ワイヤレス車両信号の前記送信を検出したことに応答して前記送信期間の前記第1の部分内においてあるレベルのワイヤレス充電電力を別の車両に伝達することを低減させるかまたは中断するための手段をさらに備える、請求項27に記載の装置。
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