JP2023527817A - 無線車両電力転送およびずれ推定のためのシステムと方法 - Google Patents

Abstract

無線で電力を受信するための電力受信パッドと、電力送信パッドの磁界を測定し且つ磁界データを取得するための複数の磁気センサと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリモジュールを含んでいる車両が提供される。１つ以上のメモリモジュールは、１つ以上のプロセッサにより実行されるとその１つ以上のプロセッサに、複数の磁気センサから磁界データを受信させ、電力送信パッドの磁界軸線に対する電力受信パッドの横方向のずれを推定させる、コンピュータ読み取り可能命令を格納しているコンピュータ読み取り可能媒体を含んでいる。磁気センサは、電力送信パッドにより生成される磁界の少なくともＸ成分とＹ成分を検出するように配置されている。【選択図】図２

Description

本明細書は全体的に、車両の動的無線充電のための充電システムと方法に関し、より具体的には、車両に対する無線充電率を向上するための充電システムと方法に関する。

電動車両に対する現在の充電技術は、バッテリを充電するためにケーブルを車両に直接差し込むことを含んでいる。この方法は、車両を完全に充電するために時間がかかる可能性があり、その間は車両は運転されることができない。代替的に、車両の誘導充電は、電力が電源と車両との間で無線により転送されるので、車両にケーブルを差し込む必要性をなくす。

現在は、移動中に車両を無線で充電するなどのように、静止していない車両を無線で充電することには制限がある。追加的に、これらの車両は、車両と、道路に埋め込まれている電力送信装置または電力送信パッドなどのような、車両に電力を無線で送信する装置との間のずれを精度よく推定する能力が欠けている。このずれは、効率、およびエネルギーを車両に送信できる割合を低減し得る。結果として、車両のバッテリを完全に充電するために必要な時間が増加する。無線電力送信パッドに対する車両の位置を適切に調整できれば、車両に転送される電力を増加することができ、電力損失を低減することができる。

１つの実施形態においては、車両は、無線で電力を受信するための電力受信パッドと、電力送信パッドの磁界を測定し、磁界データを取得するための複数の磁気センサと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリモジュールとを含む。１つ以上のメモリモジュールは、１つ以上のプロセッサにより実行されると、この１つ以上のプロセッサに、複数の磁気センサから磁界データを受信させ、電力送信パッドの磁界軸線に対する電力受信パッドの横方向のずれを推定させる、コンピュータ読み取り可能命令を格納しているコンピュータ読み取り可能媒体を含む。

他の実施形態においては、動的電力転送のための電力送信システムは、複数の電力送信パッドと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリモジュールとを含み、この１つ以上のメモリモジュールは、１つ以上のプロセッサにより実行されるとその１つ以上のプロセッサに、複数の電力送信パッドの磁界を検出する車両の複数の磁気センサにより検出された磁界データを受信させ、磁界に対する車両の位置を検出させ、磁界に対する車両の位置に基づいて複数の電力送信パッドを順次起動させる、コンピュータ読み取り可能命令を格納しているコンピュータ読み取り可能媒体を含む。

更に他の実施形態においては、車両へ動的無線電力転送を提供するための方法が開示される。この方法は、車両の電力受信パッドにおいて複数の電力送信パッドから電力を無線で受信することと、磁界データを取得するために、複数の磁気センサを使用して、複数の電力送信パッドのそれぞれにより提供される磁界を検出することと、磁界を使用して、複数の電力送信パッドの磁界軸線に対する電力送信パッドの横方向のずれを推定することと、電力受信パッドの横方向のずれを正すために車両の位置を調整することと、を含む。

本明細書に記述されている実施形態により提供されるこれらの特徴および追加的な特徴は、図面と連携して下記の詳細な記述を考慮することでより完全に理解されるであろう。

図面において記述されている実施形態は本質的に例示的且つ典型例であり、特許請求の範囲により定義される主題を制限することは意図されていない。例としての実施形態の下記の詳細な記述は、下記の図面と連携して読むことにより理解でき、図面においては、類似の構造物は類似の参照番号で示されている。

図１は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力受信システムを含んでいる車両の底面図を模式的に示している。 図２は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムおよび接近している車両を模式的に示している。 図３は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムの各電力送信パッドの個々の電力出力を示しているチャートを模式的に示している。 図４は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、複数の磁気センサと通信する電力送信システムの送信器回路および電力受信システムの受信器回路を模式的に示している。 図５Ａは、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムにより生成される磁界の磁束密度のＸ成分の３Ｄグラフを模式的に示している。 図５Ｂは、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムにより生成される磁界の磁束密度のＸ成分の２Ｄ等高線プロットを模式的に示している。 図６Ａは、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムにより生成される磁界の磁束密度のＹ成分の３Ｄグラフを模式的に示している。 図６Ｂは、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムにより生成される磁界の磁束密度のＹ成分の２Ｄ等高線プロットを模式的に示している。 図７は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、電力送信システムと電力受信システムの動作のフローチャートを示している。 図８は、本明細書に示され且つ記述されている１つ以上の実施形態に係る、種々のシステムおよびプロセスを実現するための１つ以上の装置において利用される演算ハードウェアを例示しているブロック図を示している。

本明細書に記述されている実施形態は、電源から車両への無線電力転送を向上するために、車両上の電力受信システムと電力送信システムとの間の横方向のずれを推定するための車両、システム、および方法に向けられている。

道路の表面上または道路の表面内の無線電力送信パッドにより生成される磁界の磁束密度を測定することにより、移動している車両の下部に設けられている電力受信パッドに対する横方向のずれの程度を推定でき、この横方向のずれの程度は横方向のずれを補正するために運転手に伝えられ得る。横方向のずれを補正することにより、電力転送は車両に対してより一様且つ効率的になる。無線電力転送が十分に一様な例においては、電力送信パッドを介して電力が車両に連続的に出力されるので、電動車両におけるバッテリのサイズを小さくすることができるか、またはバッテリを完全になくすことができる。

機械学習においては、大量の訓練データが機械学習モデルを訓練するために取得されて使用される。本明細書に開示されている例においては、訓練データは、車両の電力受信パッドと電力送信パッドとの間の横方向のずれおよび鉛直方向のオフセットの両者と関連付けられている種々の無線充電率に関する履歴データを備えることができる。機械学習アルゴリズムが訓練されると、訓練済みモデルは将来の予測を行うために使用されることができる。例えば、検出された磁界を識別する磁気センサからデータが受信されると、訓練済み機械学習モデルは、横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを推定するために、並びに、それら推定されたずれを正す（account for）ためにどのように車両の位置を調整する必要があり得るかを推定するために使用されることができる。

このように機械学習を使用するときは、多数の異なる機械学習モデルを使用することができる。以下の記述を通して、本明細書に開示されているシステム及び方法の実施形態は、横方向のずれと鉛直方向のオフセットとを推定するための人工ニューラルネットワークを使用する。しかし、任意の既知の、またはまだ開発されていない機械学習技術も利用され得ることは認識されるべきである。

本明細書に使用されている「車両の縦方向」という用語は、車両の前後方向のことである（つまり、図１において示されている＋／－車両Ｘ方向）。「車両の横方向」という用語は、車両の横断方向のことであり（つまり、図１において示されている＋／－車両Ｙ方向）、車両の縦方向を横切っている。「車両の鉛直方向」という用語は、車両の上下方向のことである（つまり、図１において示されている＋／－車両Ｚ方向）。本明細書に使用されている「上方の」と「～の上方」は、図において示されている座標軸の正のＺ方向として定義されている。「下方の」と「～の下方」は、図において示されている座標軸の負のＺ方向として定義されている。更に、本明細書に使用されている「外の」または「外に向かう」という用語は、車両の中心線に関する構成要素の相対的位置を指している。本明細書に使用されている「中の」または「中に向かう」という用語は、車両の中心線に関する構成要素の相対的位置を指している。車両構造は、車両の中心線に関して一般的に対称であり得るので、「中の」、「中に向かう」、「外の」、および「外に向かう」という用語の使用が指している方向は、車両の両方の反対側に沿って位置している構成要素の位置を判断するときに車両の中心線に対して鏡面対称とすることができる。

一般的に、本明細書に記述されている実施形態は、無線で電力を受信するための電力受信パッドと、磁界を検出するための複数の磁気センサと、を一般的に含んでいる車両の電力受信システムに向けられている。電力受信システムは、電力送信パッドの磁界に対する電力受信パッドの少なくとも横方向のずれを推定するように構成されている人工ニューラルネットワークを使用できる。本明細書に検討されているように、幾つかの実施形態においては、人工ニューラルネットワークはまた、電力受信パッドと電力送信パッドとの間の鉛直方向のオフセットを推定するように構成されている。システムの種々の実施形態とシステムの動作が本明細書により詳細に記述されている。可能な場合はいつでも、同じまたは類似の部分に言及するために、図面を通して同じ参照番号が使用される。

図１と２において示されているように、車両１０は、前端部１２、後端部１４、および、車両１０の前端部１２と後端部１４との間で延在している底面１８を有している車両本体１６を含んで示されている。車両１０は、図２において例示され、本明細書に検討されている複数の電力送信パッド２６を含んでいる電力送信システム２４などのような、道路上の、または道路内の電力送信アセンブリからの磁界を検出するための複数の磁気センサ２２と、電力送信システム２４から電力を無線で受信するための電力受信パッド２８とを含んでいる電力受信システム２０を含んでいる。電力送信パッド２６全体に言及するときは、電力送信パッドは２６として示されることができる。しかし、電力送信パッド２６に個々に言及するときは、電力送信パッド２６は、示されているように、第１電力送信パッド２６ａ、第２電力送信パッド２６ｂ、第３電力送信パッド２６ｃなどのように示されることができ、それらは、走行方向Ｄにおいて配置されている。本明細書では、電力送信パッド２６から電力を無線で受信する電力受信パッド２８を参照しているが、電力受信パッド２８は、既存の地面内におけるシステムなどのような、電力送信パッドの任意の既知の、または、まだ開発されていない実施形態から電力を受信できるということは認識されるべきである。ある実施形態においては、本明細書に開示されているように、電力受信システム２０および電力送信システム２４の両者を含んでいる無線充電システムが提供される。

車両１０は、磁界を検出するための、および電力送信システム２４のそれぞれの電力送信パッド２６により提供される磁界の磁束密度を測定するための、少なくとも２つの磁気センサ２２を含んでいる。幾つかの実施形態においては、示されているように、車両１０は３つの磁気センサ２２を含んでいる。しかし、４つ以上の磁気センサ２２が設けられることもできる。追加的な磁気センサ２２を車両１０上に設けることは、電力受信パッド２８に対する電力送信パッド２６の位置のより精度の高い推定という結果になるということは認識されるべきである。本明細書により詳細に検討されているように、３つ以上の磁気センサ２２が採用されると、電力送信パッド２６に対する車両１０の速度を推定することができる。磁気センサ２２は、磁界の存在と、磁界の比の大きさ（ある基準となる大きさと比較したときの大きさ）を検出できる任意の適切な磁界センサ装置であってよい。磁気センサ２２は、磁気センサ２２全体に言及するときは、２２として示されることができる。しかし、磁気センサ２２に個々に言及するときは、磁気センサ２２は、示されているように、第１磁気センサ２２ａ、第２磁気センサ２２ｂ、および第３磁気センサ２２ｃとして示されることができる。

幾つかの実施形態においては、磁気センサ２２は、磁気センサ２２が電力受信パッド２８より先に各電力送信パッド２６の磁界を検出するように、車両１０の前端部１２に近接して、車両１０の底面上に設けられている。磁気センサ２２は、車両の縦軸線から等間隔で離間されることができ、そのため、道路の車線の中央に位置しているときは、電力送信パッド２６の縦軸線、または磁界軸線Ａに整列される。しかし、電力送信パッド２６が車線の中央に位置していない例においては、車両１０の位置を車線の中心に維持しながら磁気センサ２２を電力送信パッド２６の磁界軸線Ａと整列させるように、磁気センサ２２を、車両１０の底面１８に沿った車両の横方向における車両１０の位置に固定的にまたは移動可能に再配置することができる。示されているように、磁気センサ２２は、第１磁気センサ２２ａが、第２磁気センサ２２ｂと第３磁気センサ２２ｃに対して車両の前方方向に位置している三角形構成において位置させられている。幾つかの実施形態においては、磁気センサ２２は、電力受信パッド２８の中心の縦軸線と対称的に整列される。

磁気センサ２２を、車両１０の前端部１２に近接して、および電力受信パッド２８から間隔を空けて位置させることは、車両１０の電力受信パッド２８が少なくとも１つの後方の電力送信パッド２６から電力を受信する間に、磁気センサ２２が、前方の電力送信パッド２６に対するずれを推定することを可能にする。そうすることにおいて、車両１０が道路、および後続の電力送信パッド２６上を走行するときに、車両１０の位置をそれ相応に調整することができるように、車両１０、具体的には電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間に横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットがあるか否かを推定するために、磁気センサ２２からのデータを人工ニューラルネットワークにおいて利用することができる。

本明細書に記述されているように、磁気センサ２２は磁界を検出するように構成されており、そして磁界は、各電力送信パッド２６の磁界軸線Ａに関する、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６の間の横方向のずれを推定するために使用される。そのため、磁界軸線Ａは、電力送信パッド２６のそれぞれを通って延在している中心軸線と相関関係がある。本明細書に言及されているような「横方向のずれ」とは、電力受信パッド２８と、電力送信パッド２６の磁界軸線Ａとの間の車両の横方向における変位のことである。車両１０に無線で送信されるエネルギーの率は、電力受信パッド２８が電力送信パッド２６の磁界軸線Ａと、すなわち磁界と直接的に整列されたとき、または磁界軸線Ａ上、すなわち磁界上に直接的に整列されたときに最大となるということは認識されるべきである。車両の横方向におけるずれまたは変位は、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間で転送されるエネルギーの率を低減し得る。

電力受信パッド２８に関して、電力受信パッド２８は、車両１０の車両本体１６の底面１８上に位置され得る。幾つかの実施形態においては、磁気センサ２２と同様に、電力受信パッド２８は、電力送信パッド２６と磁界の中心と整列させるために車両１０の縦軸線に沿って位置され得る。しかし、上述したように、電力送信パッド２６が車線の中心に位置していない例においては、電力受信パッド２８の位置を、車両１０の底面１８に沿って固定的にまたは移動可能に再配置することができる。幾つかの実施形態においては、電力受信パッド２８は、磁気センサ２２と同じ鉛直面上に位置している。電力受信パッド２６は、誘導電力送信パッドから電荷を無線で受信するための、誘導コイルなどのような任意の適切な無線電力受信装置であってよい。

車両１０が、具体的には、電力受信パッド２８が、電力送信パッド２６の磁界に関して最適な鉛直方向の位置内に位置しているときに、電力送信パッド２６から電力受信パッド２８に最も効率的に電力が転送される。そのため、幾つかの実施形態においては、磁気センサ２２は、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の鉛直方向のオフセットを推定するために、磁界を検出して、データを人工ニューラルネットワークに提供するようにも構成されている。本明細書に使用されているような「鉛直方向のオフセット」という用語は、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の距離のことであり、これは、磁界に対する電力受信パッド２８の最適な鉛直方向の位置を検出する磁気センサ２２により取得されるデータにより推定される。鉛直方向のオフセットを推定する結果として、本明細書により詳細に記述されているように、車両１０は、鉛直方向のオフセットを正すために調整されることができる。幾つかの実施形態においては、車両１０は、例えば、車両１０の車両サスペンション２７（図１）を調整することにより、電力受信パッド２８の鉛直方向の位置を調整するために上昇または降下される。幾つかの実施形態においては、電力受信パッド２８自体が車両の鉛直方向において上昇または降下される。これは、電力受信パッド２８を車両１０に移動可能に固定するための別個のアセンブリ（示されていない）を必要とする可能性がある。他の実施形態においては、車両１０は、接近している車両１０の鉛直方向のオフセットを正すために、各電力送信パッド２６により送信される電力を増加または減少するために車両通信装置３０を介して電力送信パッド２６と通信することができる。

本明細書に記述されているように、電力送信パッド２６は、電力送信パッド２６から電力受信パッド２８に電力を無線で送信するように構成されている既存の地面内システムの一部であってよく、その結果、それは車両１０のバッテリ３２を再充電するために使用されることができ、またはバッテリ３２を迂回することにより車両１０に直接電力を供給するために使用されることができる。幾つかの実施形態においては、図２において示されているように、電力送信システム２４は、複数の電力送信パッド２６を含んでいるものとして示されている。各電力送信パッド２６は、構造において同一であってよく、そのため、１つの電力送信パッド２６への言及は、各電力送信パッド２６に適用可能である。電力送信パッド２６は、電力送信アセンブリ３４を形成するために配置されている。各電力送信パッド２６は、少なくとも１つのコイル３６を含んでいる。各電力送信パッド２６は、前方端部３８、後方端部４０、第１側部４２、および第２側部４４を含んでおり、側部４２、４４は、前方端部３８と後方端部４０との間で延在している。前方端部３８とは、車両１０が、電力送信アセンブリ３４が位置している道路の車線を走行するときの前方走行方向Ｄのことである。複数の接続部材４６を、電力送信パッド２６の側部４２、４４に沿って設けることができる。示されているように、電力送信パッド２６の前方端部３８と後方端部４０には接続部材４６は設けられていない。

更に、各電力送信パッド２６は、共振ネットワーク４８、高周波インバータ５０、およびマイクロコントローラ５２を含むことができる。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は更に、車両１０から命令を受信すべく車両通信装置３０と無線通信するために、マイクロコントローラ５２に電気的に接続されているパッド通信装置５４を含んでおり、それは本明細書に検討される。電力送信パッド２６はそれぞれ、コイル３６に通電するための電力線５８を介して電源５６に接続されており、各電力送信パッド２６のマイクロコントローラ５２は、コントロールエリアネットワーク線６２を介してサーバ６０に随意的に接続できる。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、パッド通信装置５４を介してサーバ６０に無線接続することができ、それにより、コントロールエリアネットワーク線６２に対する必要性をなくしている。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６がパッド通信装置５４を介して直接命令を受信するのとは反対に、電力送信パッド２６はサーバ６０を介して車両１０から命令を受信することができる。

幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、反対側の前端部および後端部において互いに突き当たるように直線状に配置されている。しかし、電力送信パッド２６の前方端部３８と後方端部４０は、電力送信パッド２６の側部４２、４４に沿って提供される電力の量よりも少ない電力を提供するということは認識されるべきである。従って、これは、隣接する電力送信パッド２６間の磁界の大きさにおける不連続性または減少という結果になり得る。この欠陥に対処するために、幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６の少なくとも幾つかの前方端部３８を、すぐ隣の電力送信パッド２６の後方端部４０と重ねることができ、重なり領域６４を形成できる。これは、車両１０への電力転送が一様であることを確実にし、電力送信アセンブリ３４全体にわたり大きなばらつきを有しないことを確実にする。

図３を参照すると、チャートは、車両１０が車両の前方方向（＋Ｘ方向）において電力送信アセンブリ３４の長さに沿って走行するときの、電力送信パッド２６のそれぞれから電力受信パッド２８に送信される電力を示している。本明細書において以下に検討されているように、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードから電力送信モードに切り替わるように構成されている。加えて、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードをいつ開始し、電力送信モードにいつ切り替わるかについて互いに協調するように構成されている。最初は、各電力送信パッド２６は起動されていない。指示されると電力送信パッド２６は、磁気センサ２２が検出する磁界を生成するためにずれ推定モードに起動される。それに続いて、電力送信パッド２６は、電力受信パッド２８が電力送信パッド２６上を通過するときに電力受信パッド２８に電力を送信するために電力送信モードに切り替わる。

幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードのときは２ｋＨｚと６ｋＨｚとの間の周波数で動作する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードのときは４ｋＨｚと５ｋＨとの間の周波数で動作する。更に、幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードのときは３アンペアと１０アンペアとの間の電力を提供する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、ずれ推定モードのときは４アンペアと７アンペアとの間の電力を提供する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、電力送信モードのときは２０ｋＨｚと１００ｋＨｚとの間の周波数で動作する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、電力送信モードのときは７０ｋＨｚと９０ｋＨｚとの間の周波数で動作する。更に、幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、電力送信モードのときは４０アンペアと８０アンペアとの間の電流を提供する。

例としての実施形態においては、第１電力送信パッド２６ａは、最初に、車両１０が第１電力送信パッド２６ａに接近していることを示し且つ第１電力送信パッド２６ａに電力送信モードに切り替わるように指示する信号を、他の電力送信パッド２６、サーバ６０、または車両１０から直接受信する。同時に、第２電力送信パッド２６ｂは、車両１０の電力受信パッド２８が第２電力送信パッド２６ｂ上を通過する前に、横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを推定するためにずれ推定モードを開始するように起動される。

本明細書に記述されているように、電力送信パッド２６の電力はその側部４２、４４においてより大きい。そのため、示されているように、第１電力送信パッド２６ａの電力出力はＸ１からＸ２にかけて徐々に増加する。Ｘ２において、第１電力送信パッド２６ａは最大電力出力を達成し、この電力出力をＸ２からＸ３にかけて維持する。Ｘ３において、電力送信パッド２６ａの電力出力は減少し始める。同時に、第２電力送信パッド２６ｂは、電力受信パッド２８に電力を送信することを開始するために、ずれ推定モードから電力送信モードに切り替わるように指示される。そのため、第１電力送信パッド２６ａと第２電力送信パッド２６ｂとの間の重なり領域を画定しているＸ３とＸ４との間は、第１電力送信パッド２６ａにより提供される電力は徐々に減少し、第２電力送信パッド２６ｂの電力は徐々に増加する。第１電力送信パッド２６ａの電力減少速度は、第２電力送信パッド２６ｂの電力増加速度と一致、またはそれに対応し、第１電力送信パッド２６ａと第２電力送信パッド２６ｂとの重なり領域６４において一様の電力を提供する。

Ｘ４において、第１電力送信パッド２６ａは電力を節約するために起動を停止し、第２電力送信パッド２６ｂは、一定の電力出力をＸ５まで維持し、その時点において、第３電力送信パッド２６ｃに関して上記のプロセスがＸ６からＸ８にかけて繰り返される。３つのみの電力送信パッド２６が示されたが、上記のステップは、電力送信パッド２６が順次動作させられるように、電力送信アセンブリ３４における各電力送信パッド２６に対して繰り返すことができるということは認識されるべきである。電力出力は、隣接する電力送信パッド２６の間で一様に保たれる。

任意の数の電力送信パッド２６が採用されることができ、それぞれが、後方端部４０と前方端部３８との間で、その側部４２、４４において形成された湾曲または複数の湾曲を含むように、任意の適切な幾何学的形状を有することができると考えられる。しかし、電力送信パッド２６がそこにおいて形成された曲率を含むときは、電力送信パッド２６のそれぞれの側部４２、４４は、電力送信パッド２６の一定の幅を維持するために、そして提供される磁界を維持するために同一の曲率を有することになる。

図４において示されているように、図は、走行方向Ｄにおいて配置され、電力受信システム２０と通信状態にある複数の電力送信パッド２６ａ、２６ｂ、２６ｃそれぞれの複数の送信器回路６６ａ、６６ｂ、６６ｃの非制限的な例を示している。送信器回路６６ａ、６６ｂ、６６ｃは構造において同一であり、そのため、それらを全体として送信器回路６６と称することができる。送信器回路６６は、ずれ推定モードと電力送信モードとの間で動作可能であるということは認識されるべきである。示されているように、送信器回路６６ａ、６６ｂは電力送信モードにおいて示されており、送信器回路６６ｃはずれ推定モードにおいて示されている。ずれ推定モードのときは、送信器回路６６ｃなどのような送信器回路６６は、横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを推定するために磁気センサ２２により検出される磁界を生成する。電力送信モードのときは、送信器回路６６ａ、６６ｂなどのような送信器回路６６は、電力を電力受信パッド２８に送信するために磁界を生成する。

送信器回路６６は、無線で電力を送信するために、この技術における技量を有する者にはよく知られている、フルブリッジインバータ７２および、例えば、電力送信パッド２６のコイル３６であるコイル７８などのような構成要素を含んでいる。送信器回路６６は、例示の目的のみのために示されており、それに制限されないということは理解されるべきである。送信器回路６６はまた、開状態と閉状態との間で動作できる中継器７６を含むことができる。ずれ推定モードのときは、本明細書に開示されているように、送信器回路６６の中継器７６は、送信器回路６６ｃなどのような送信器回路６６を、ずれを推定するための適切な周波数に調整するために開状態に切り替えられる。電力送信モードのときは、本明細書に開示されているように、送信器回路６６ａ、６６ｂなどのような送信器回路６６の中継器７６は、電力を送信するための適切な周波数に送信器回路６６を調整するために閉状態に切り替えられる。幾つかの実施形態においては、送信器回路６６はずれ推定モードのときは第１周波数で動作し、送信器回路６８は電力送信モードのときは、干渉を回避するために、第１周波数とは異なる第２周波数で動作する。本明細書に記述されているように、例えば、送信器回路６６は、ずれ推定モードのときは４ｋＨｚと５ｋＨｚとの間で動作でき、送信器回路６６は、電力送信モードのときは７０ｋＨｚと９０ｋＨｚとの間で動作できる。

図４において示されているように、電力受信システム２０が電力送信パッド２６ａ、２６ｂ、２６ｃのそれぞれの上を通過している例としての状況が示されている。先頭の電力送信パッド２６ｃはずれ推定モードであり、送信器回路６６のコイル７８と磁気センサ２２との間で生成される相互インダクタンスＭ１という結果になる。同時に、走行方向Ｄにおいて電力送信パッド２６ｃの後方の電力送信パッド２６ａ、２６ｂは電力送信モードで動作している。相互インダクタンスＭ２は、電力送信パッド２６ｂのコイル７８と電力受信パッド２８のコイル７９との間で生成される。同様に、相互インダクタンスＭ３は、電力送信パッド２６ａのコイル７８と電力受信パッド２８のコイル７９との間で生成される。そのため、送信器回路６６、そしてそのためそれぞれの電力送信パッド２６は、電力を電力受信パッド２８に送信するために電力送信モードに切り替わる前に、最初は、横方向のずれを推定するためにずれ推定モードで動作するということは認識されるべきである。電力送信パッド２６が、車両１０は後続の電力送信パッド上に移動したと決定すると、電力送信パッド２６は電力を節約するために起動を停止する。送信器回路６６は、ずれ推定モードのときは電力送信モードのときよりは実質的により少ない電力を使用する。そのため、ずれ推定モードで動作してその後電力送信モードに切り替わることにより、電力受信パッド２８が電力送信パッド２６上に位置していないときに電力を送信するために電力送信パッド２６を連続的に動作させないことで電力が節約される。

車両１０の受信回路７０に関して、受信回路７０は電力受信パッド２８から電力を受信するように構成されている。幾つかの実施形態においては、電力は電力受信パッド２８か車両１０のバッテリ３２に転送される。そのため、受信回路７０は、この技術における技量を有する者には知られている、例えば、電力受信パッド２８の誘導コイルであるコイル７９、補償ネットワーク８０、フルブリッジ整流器８２、およびＤＣ－ＤＣ変換器８４などのような、無線で電力を受信および転送するための構成要素を含んでいる。他の実施形態においては、電力受信パッド２８は、車両１０のバッテリ３２を迂回することができ、如何なる中間の電力格納装置なしで、車両１０の電気構成要素を直接動作させるために使用されることができる。

図５Ａと５Ｂにおいて示されているように、ずれ推定モードの間に電力送信パッド２６により提供される磁界８８の磁束密度８７のＸ成分８６が例示されている。具体的には、図５Ａと５Ｂは、磁界８８の磁束密度８７のＸ成分８６を例示しており、Ｘピーク９０を示している。Ｘピーク９０は、電力送信パッド２６の後方端部４０に対応し、従って、車両１０が電力送信パッド２６の開始部分に到達したときを示している。磁束密度８７は、電力送信パッド２６の幅に沿って反対方向に延びるにつれて、磁束密度８７のＸ成分８６は、磁束密度８７の左側領域９２と右側領域９４において０に向けて減少する。同様に、磁束密度８７のＸ成分８６は、磁束密度８７が電力送信パッド２６の長さに沿ってＸ方向において前方に延びるにつれて、０に向かって減少する。しかし、電力送信パッド２６の磁束密度８７の後方部分のみが例示されているが、磁束密度８７は、Ｘピーク９０と同様に、電力送信パッド２６の前方端部３８においてＸピークを含むということは認識されるべきである。電力送信パッド２６の前方端部３８において提供されるＸピークと共にＸピーク９０を検出することにより、車両１０の速度を、電力送信パッド２６の既知の長さに基づいて推定できる。これは、ずれ推定モードから電力送信モードへのより効率的な遷移を容易にできる。

図６Ａと６Ｂにおいて示されているように、電力送信パッド２６により提供される磁束密度８７のＹ成分９６が例示されている。具体的には、図６Ａと６Ｂは、磁界８８の磁束密度８７のＹ成分９６を例示しており、第１Ｙピーク９８と第２Ｙピーク１００を示している。第１Ｙピーク９８は、電力送信パッド２６の第１側部４２に対応し、第２Ｙピーク１００は、電力送信パッド２６の第２側部４４に対応している。そのため、Ｙピーク９８、１００の対は、Ｙ方向において、または、幅方向において、電力送信パッド２６の縦軸線の反対側の側部４２、４４それぞれに形成される。磁束密度８７は、磁束密度８７の中心から反対方向それぞれに延びるにつれて、磁束密度８７のＹ成分９６の大きさは、最初は第１Ｙピーク９８及び第２Ｙピーク１００に向けて増加する。磁束密度８７は反対方向それぞれにおいて延び続けるにつれて、磁束密度８７のＹ成分９６の大きさは、磁束密度８７の左領域９２と右領域９４において０に向けて減少する。示されているように、磁束密度８７のＹ成分９６の大きさは、第１Ｙピーク９８、１００のそれぞれの中心に沿ってより大きく、電力送信パッド２６の後方端部４０に対応する、磁束密度８７のそれぞれの後方領域１０２に向けて減少する。しかし、図５Ａと５Ｂと同様に、電力送信パッド２６の磁束密度８７の後方部分のみが例示されている。

磁束密度８７のＸ成分および磁束密度８７のＹ成分はそれぞれ、電力送信パッド２６の磁界軸線Ａに対する電力受信パッド２８の横方向のずれと鉛直方向のオフセットを推定するために個々に、または組み合わせて使用されることができるということは認識されるべきである。具体的には、幾つかの実施形態においては、各磁気センサ２２は、Ｘ成分とＹ成分の少なくとも１つに関するデータを収集する。そのため、横方向のずれと鉛直方向のオフセットはそれぞれ、本明細書により詳細に検討されているように、各磁気センサ２２により提供されるデータを比較および解析することにより、人工ニューラルネットワークを介して推定されることができる。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６の検出された磁界８８のＸ成分とＹ成分の１つのみに信頼をおくことができる。

図７を参照すると、電力送信パッド２６に関する車両１０の横方向のずれと鉛直方向のオフセットを推定するための方法２００が示されている。ブロック２０２において、電力送信パッド２６は、例えば、電力送信パッド２６に通電し、送信器回路６６における中継器７６を開くことにより、ずれ推定モードにおいて動作するように起動される。この時点まで、電力送信パッド２６は電力を節約するために起動されなくてよい。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、車両１０と通信状態であることができるサーバ６０から、直接的にまたは１つ以上のネットワーク接続を通して間接的に信号を受信することにより起動されることができる。

ブロック２０４において、車両１０の磁気センサ２２が電力送信パッド２６の磁界を検出するように、車両１０は、ずれ推定モードで動作している電力送信パッド２６の上を通過する。磁界の検出は、本明細書により詳細に検討されているように、横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを推定するために利用される。

ブロック２０５において、電力送信パッド２６は、電力送信パッド２６から電力受信パッド２８に電力を送信するために電力送信モードに切り替わるように指示される。そうすることにより、送信器回路６６の中継器７６は電力送信パッド２６を電力送信モードに切り替えるために閉じる。

ブロック２０６において、電力受信システム２０の訓練済み人工ニューラルネットワークは、磁界に関して磁気センサ２２から受信したデータに基づいて、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６に関する車両１０の横方向のずれを推定する。人工ニューラルネットワークは、最初に多数のテストデータを入力として提供することにより訓練される。入力は、磁気センサ２２により測定された磁界の、例としての検出された大きさ、例としての車両の速度、および、例としての地面との間隔を含むことができる。幾つかの実施形態においては、車両の速度は、電力送信パッド２６上を通過する磁気センサ２２の測定値により取得することができる。代替的に、車両の速度は、車両のＥＣＵ（示されていない）と通信することにより取得することもできる。幾つかの実施形態においては、車両の地面との間隔は、車両１０の底面１８にセンサを設置することにより取得できる。他の実施形態においては、車両の地面との間隔は、車両１０における何等かの他の先在システムにより取得できる。

人工ニューラルネットワークは、パターンを識別するために入力されたデータに基づいて特徴を抽出し、結果として、入力された磁界の大きさ、車両の速度、および車両の地面との間隔と関連付けられている予測された横方向のずれを出力する。人工ニューラルネットワークは、入力と関連付けられている予測された横方向のずれを、同じ入力と関連付けられている実際の横方向のずれと比較することにより横方向のずれを推定するように訓練される。実際の横方向のずれと予測された横方向のずれとの間の差は、人工ニューラルネットワークのエラーの程度を示す損失／コスト関数を提供する。損失／コスト関数に基づいて、人工ニューラルネットワークの各層の重みおよび／またはパラメータは、損失／コスト関数を低減するために訓練の間に修正される。このプロセスは、損失／コスト関数を反復的に最小化するために、個々に、または、入力のそれぞれに対する入力のサブセットと共に繰り返される。これは、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の横方向のずれを推定するために、電力受信システム２０内に配置できる人工ニューラルネットワークの訓練済みモデルという結果になる。人工ニューラルネットワークは、車両１０の演算装置、電力受信システム２０のプロセッサ、車両１０または電力送信パッド２６の何れかと通信するリモートサーバ、道路に沿ってのエッジサーバなどにおいて提供されることができる。

訓練済み人工ニューラルネットワークによる横方向のずれの推定に基づいて、電力受信パッド２８の位置は、電力転送パッド２６が電力送信モードである間に、横方向のずれを正すためにブロック２０８において調整されることができる。これは、車両１０への電力転送を向上するために、車両１０上の電力受信パッド２８が電力送信パッド２６と整列することを確実にする。幾つかの実施形態においては、車両１０は、車両１０の操舵を自動的に調整するために電力受信システム２０と通信状態にある操舵モジュールを含むことができる。幾つかの実施形態においては、視覚または聴覚による通知などのような通知を、車両１０のエンターテイメントディスプレイシステムなどのような出力装置３０４（図８）を介して車両１０の運転手に提供することができる。通知は、電力受信パッド２８を電力送信パッド２６と整列させるためには、何れの方向に、およびどの程度車両１０を調整すべきかを示すことができる。他の実施形態においては、車両１０の底面１８に関する電力受信パッド２８の位置を、電力送信パッド２６と整列させるために手動または自動の何れかで調整することができる。例えば、電力受信パッド２８はトラックシステム２９（図１）上に位置されることができ、またはアクチュエータが、車両の横方向において電力受信パッド２８の位置を機械的に調整するために提供されることができる。自動的に調整されると、運転手を煩わす、および／または、道路に対して車両１０の位置を再配置する必要性がなくなる。

幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６により提供される電力は、車両１０の横方向のずれを正すために調整されることができ、それにより、車両１０または電力受信パッド２８の位置を調整する必要性がなくなる。例えば、ブロック２１０において、車両１０は、電力送信パッド２６に対する車両１０の横方向のずれに関する信号を、車両通信装置３０を介してパッド通信装置５４に直接、または、サーバ６０または他のネットワーク接続を介して間接的に送信する。ブロック２１２において、電力送信パッド２６は、車両１０の横方向のずれに関する信号を受信し、電力送信パッド２６により提供される電力を低減または増加し、それにより、横方向のずれを正すために磁界の大きさを増加または減少させる。車両１０が電力送信パッド２６を通過すると、電力送信パッド２６は、再びずれ推定モードに起動するように指示されるまでブロック２２４において起動を停止する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、後続の電力送信パッドが、車両１０の横方向のずれを正すために磁界のパラメータを事前に調整できるように、走行方向Ｄにおける電力送信アセンブリ３４内の他の電力送信パッド２６と通信する。

ブロック２１４において、人工ニューラルネットワークは、電力送信パッド２６と電力受信パッド２８との間の車両１０の鉛直方向のオフセットを、訓練済み人工ニューラルネットワークが横方向のずれを推定することに関する上記と類似の方法で推定する。鉛直方向のオフセットを推定する人工ニューラルネットワークは、横方向のずれを推定する人工ニューラルネットワークと同じであってよく、または、別個の人工ニューラルネットワークであってよいということは認識されるべきである。更に、これは、横方向のずれが推定されるのと同時に実行されることができ、または別個に実行されることができる。人工ニューラルネットワークは、上記で検討したように、パターンを識別するために入力されたデータに基づいて特徴を抽出し、その結果として、入力された磁界の大きさ、車両の速度、および地面との鉛直方向の間隔と関連付けられている予測された鉛直方向のオフセットを出力する。人工ニューラルネットワークは、入力と関連付けられている実際の鉛直方向のオフセットを、同じ入力と関連付けられている予測された鉛直方向のオフセットと比較することにより鉛直方向のオフセットを推定するために訓練されている。実際の鉛直方向のオフセットと予測された鉛直方向のオフセットとの差は、エラーまたは損失／コスト関数を提供する。損失／コスト関数に基づいて、人工ニューラルネットワークの各層の重みおよび／またはパラメータは、損失／コスト関数を低減するために修正される。このプロセスは、損失／コスト関数を反復的に最小化するために、個々に、または入力のそれぞれに対する入力のサブセットと共に繰り返される。これは、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の鉛直方向のオフセットを推定するために電力受信システム２０内に配備できる人工ニューラルネットワークの訓練済みモデルという結果になる。

推定された鉛直方向のオフセットに基づいて、電力送信パッド２６に対する電力受信パッド２８の位置を調整することができる。幾つかの実施形態においては、ブロック２１６において、車両サスペンション２７（図１）は、電力送信パッド２６の磁界に対して電力受信パッド２８をより効率的に位置させるために、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の距離を増加または減少するために調整される。幾つかの実施形態においては、車両サスペンション２７は自動的に調整される。他の実施形態においては、通知が車両１０の運転手に送られる。この通知は、車両１０の横方向のずれに関して運転手に提供されるのと同じ通知に含めることができる。そして運転手は、車両サスペンション２７を手動で調整することができる。幾つかの実施形態においては、車両１０に対する電力受信パッド２８の位置は、電力受信パッド２８と電力送信パッド２６との間の距離を増加または減少するために、車両の鉛直方向において機械的に調整されることができる。電力受信パッド２８の鉛直方向の位置を調整することは、トラックシステム２９（図１）またはアクチュエータの位置を調整することにより自動的に、または手動で実行されることができる。自動的に実行される場合、運転手を煩わす、および／または、車両１０の車両サスペンション２７を調整する必要性がなくなる。

幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６により提供される電力は、車両１０の鉛直方向のオフセットを正すために調整されることができ、それにより、車両１０または電力受信パッド２８の位置を調整する必要性がなくなる。例えば、ブロック２１８において、車両１０は、電力送信パッド２６に対する車両１０の鉛直方向のオフセットに関する信号を、車両通信装置３０を介してパッド通信装置５４に直接、または、サーバ６０または他のネットワーク接続を介して間接的に送信する。ブロック２２０において、電力送信パッド２６は、車両１０の鉛直方向のオフセットに関する信号を受信し、電力送信パッド２６により提供される電力を低減または増加し、それにより、鉛直方向のオフセットを正すために磁界の大きさを増加または減少する。そうすることにより、電力受信パッド２８は、電力受信パッド２８への電力転送を向上するために磁界の最適な範囲内に位置させられる。車両１０が電力送信パッド２６を通過すると、電力送信パッド２６は、再びずれ推定モードに起動するように指示されるまでブロック２２４において起動を停止する。幾つかの実施形態においては、電力送信パッド２６は、後続の電力送信パッドが、車両１０の横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを正すために磁界のパラメータを事前に調整できるように、走行方向Ｄにおける電力送信アセンブリ３４内の他の電力送信パッド２６と通信する。

本明細書に記述されているように、電力受信パッド２８により受信された電力は、車両１０のバッテリ３２を再充電するために使用されることができ、または、車両１０の電気構成要素に電力を直接供給するために使用されることができる。電力が車両１０に直接電力を供給するために使用されるときは、バッテリ３２のサイズを小さくすることができ、またはバッテリ３２を完全になくすことができるということは認識されるべきである。

図８を見ると、ブロック図は、開示の実施形態を実現できる例としての演算環境、例えば、図４において示されているような送信器回路６６、および／または、そこにおける任意のサブ構成要素などのような例としての演算環境を、図１～４の何れかにおいて示されている任意の他の演算装置と共に示している。例としての演算環境３００は、不揮発性メモリ３０８（ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）、揮発性メモリ３１０（ＲＡＭなど）、またはそれらの組み合わせを含むことができる。幾つかの実施形態においては、少なくとも１つのプロセッサ３０２は、不揮発性メモリ３０８および／または揮発性メモリ３１０などのような非一時的メモリに結合されている。例としての演算環境３００は、非制限的な例として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、キャッシュ、光ファイバー、ＥＰＲＯＭ／フラッシュメモリ、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ－ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートストレッジ、光学格納装置若しくは磁気格納装置、ディスケット、ワイヤを有する電気接続、または磁気的、光学的、半導体、若しくは電子タイプ、若しくはそれらの任意の組み合わせである任意のシステム若しくは装置を利用することができる。

例としての演算環境３００は、例えば、モニタ、スピーカ、ヘッドフォン、プロジェクタ、ウェアラブルディスプレイ、および／またはホログラフィックディスプレイなどのような１つ以上のディスプレイおよび／または出力装置３０４を含むことができる。上記において検討されているように、車両１０の運転手は、ディスプレイおよび／または出力装置３０４を介して、電力送信パッド２６に関する車両１０の横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを示す通知を受信できる。例としての演算環境３００は更に、例えば、任意のタイプのマウス、キーボード、ディスク／メディアドライブ、メモリスティック／サムドライブ、メモリカード、ペン、ジョイスティック、ゲームパッド、タッチ入力装置、バイオメトリックスキャナ、音声／聴覚入力装置、動き検出器、カメラ、スケールなどを含むことができる１つ以上の入力装置３０６を含むことができる。

車両通信装置３０を含むことができるネットワークインタフェース３１２は、有線を介して、ワイドエリアネットワークを介して、ローカルエリアネットワークを介して、パーソナルエリアネットワークを介して、セルラーネットワークを介して、衛星ネットワークを介して等、１つ以上のネットワーク３１４上での通信を容易にすることができる。適切なローカルエリアネットワークとしては、有線イーサネット、および／または、例えばＷｉ－Ｆｉなどのような無線技術を含むことができる。適切なパーソナルエリアネットワークとしては、例えば、ＩｒＤＡ、ブルートゥース（登録商標）、ワイヤレスＵＳＢ、Ｚ－Ｗａｖｅ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、および／または、他の近距離通信プロトコルなどのような無線技術を含むことができる。適切なパーソナルエリアネットワークとしては同様に、例えば、ＵＳＢおよびＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）などのような有線コンピュータバスを含むことができる。適切なセルラーネットワークとしては、下記に制限されないが、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ、およびＧＳＭなどのような技術が含まれる。例としての演算環境３００は、電力送信システム２４と通信状態にあるサーバなどのような、例えば、クライアントおよび／またはサーバ装置を含むことができる１つ以上のリモート装置との通信を容易にするために１つ以上のネットワークインタフェース３１２を含むことができる。ネットワークインタフェース３１２はまた通信モジュールと記述することができ、それは、これらの用語は交換可能に使用できるからである。ネットワークインタフェース３１２は、非制限的な例として、図１～４の何れかにおいて示されている任意の演算装置に対応することができる、１つ以上のネットワーク３１４を介してデータを送信および／または受信できる任意の装置に通信可能に結合できる。

ネットワークインタフェース３１２は、任意の有線または無線通信事項を送る、および／または受信するための通信トランシーバを含むことができる。例えば、ネットワークインタフェース３１２は、アンテナ、モデム、ＬＡＮポート、Ｗｉ－Ｆｉカード、ＷｉＭａｘカード、モバイル通信ハードウェア、近距離通信ハードウェア、衛星通信ハードウェア、および／または、他のネットワークおよび／または装置との通信のための任意の有線または無線ハードウェアを含むことができる。

コンピュータ読み取り可能媒体３１６は、それぞれがコンピュータ読み取り可能格納媒体またはコンピュータ読み取り可能信号媒体の何れかであってよい複数のコンピュータ読み取り可能媒体を備えることができる。コンピュータ読み取り可能媒体３１６は、例えば、入力装置３０６内、不揮発性メモリ３０８内、揮発性メモリ３１０内、またはそれらの任意の組み合わせ内に常駐できる。コンピュータ読み取り可能格納媒体は、装置またはシステムと関連付けられている命令、または装置またはシステムにより使用される命令を格納できる実体的媒体を含むことができる。コンピュータ読み取り可能格納媒体としては、非制限的な例として、ＲＡＭ、ＲＯＭ、キャッシュ、光ファイバー、ＥＰＲＯＭ／フラッシュメモリ、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤ－ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートストレッジ、光学格納装置若しくは磁気格納装置、ディスケット、ワイヤを有する電気接続、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。コンピュータ読み取り可能格納媒体はまた、例えば、磁気的、光学的、半導体、または電子タイプのシステムまたは装置を含むことができる。コンピュータ読み取り可能格納媒体としては、伝播された信号および搬送波は除外される。

上記のことから、本明細書に画定されているのは、誘導充電システムにより生成された、検出された磁界に基づいて、電力受信パッドに関する横方向のずれおよび／または鉛直方向のオフセットを推定するために複数の磁気センサを含んでいる車両と連携しての人工ニューラルネットワークの訓練またはテストのためのシステムであるということは認識されるべきである。車両の横方向のずれと鉛直方向のオフセットを推定することにより、車両の位置および／または車両上の電力受信パッドの位置を、車両への電力転送を最適化するために調整することが可能となる。

特別な特質を具現化するために、または、特別な方法で機能するために、特別な方法で「構成されている」または「プログラムされている」本開示の構成要素のここにおける詳述は、意図されている使用の詳述とは反対に、構造的な詳述であるということに留意すべきである。より具体的には、構成要素が「構成される」または「プログラムされる」方法へのここにおける言及は、構成要素の既存の物理的条件を示しており、そのため、構成要素の構造的特質の明確な詳述として取られるべきである。

本明細書に例示および記述されている開示の例における動作の実行または遂行の順序は、別途特定されない限り必須ではない。つまり、動作は、別途特定されない限り任意の順序で実行でき、開示の例は、本明細書に開示されている動作に対して追加的な動作を含むことができ、またはより少ない動作を含むことができる。例えば、特別な動作を、他の動作の前に、または、他の動作と同時に、または、他の動作の後に実行または遂行することは、開示の態様の範囲内であるということが考えられる。

「実質的に」、「約」、および「近似的に」という用語は、本明細書には、任意の量的比較、値、測定、または他の表現に起因するとみなすことができる不確定性の固有の程度を表すために利用できるということに言及しておく。これらの用語はまた、本明細書には、検討されている主題の基本機能における変化という結果になることなく、量的表現が規定された基準から逸脱してもよい程度を表わすために利用される。

本明細書に特別な実施形態が例示され記述されてきたが、種々の他の変更と修正が、請求される主題の精神と範囲から逸脱することなく行うことができるということは理解されるべきである。更に、請求される主題の種々の態様が本明細書に記述されてきたが、そのような態様は、組み合わせて利用される必要はない。従って、付随する特許請求の範囲は、請求される主題の範囲内であるそのような変更と修正をすべて含むことが意図されている。

Claims (20)

1. 車両であって、
   無線で電力を受信するための電力受信パッドと、
   電力送信パッドの磁界を測定し、磁界データを取得するための複数の磁気センサと、
   １つ以上のプロセッサと、
   １つ以上のメモリモジュールと、を備え、
   前記１つ以上のメモリモジュールは、前記１つ以上のプロセッサにより実行されると前記１つ以上のプロセッサに、
   前記複数の磁気センサから前記磁界データを受信させ、
   前記電力送信パッドの磁界軸線に対する前記電力受信パッドの横方向のずれを推定させる、
   コンピュータ読み取り可能命令を格納しているコンピュータ読み取り可能媒体を備えている、車両。
2. 前記横方向のずれは、人工ニューラルネットワークにより推定される、請求項１の車両。
3. 前記車両は、前記車両の前端部に近接して位置している少なくとも３つの磁気センサを含んでいる、請求項１の車両。
4. 前記少なくとも３つの磁気センサは、前記磁界のＸ成分とＹ成分を検出するように配置されている、請求項３の車両。
5. 前記コンピュータ読み取り可能命令は、前記１つ以上のプロセッサに、前記電力受信パッドと前記電力送信パッドとの間の鉛直方向のオフセットを推定させる、請求項１の車両。
6. 前記推定された鉛直方向のオフセットに基づいて、前記車両のサスペンションを調整するためのサスペンション制御モジュールを更に備えている、請求項５の車両。
7. 前記横方向のずれを示すための通知装置を更に備えている、請求項１の車両。
8. 動的電力転送のための電力送信システムであって、
   複数の電力送信パッドと、
   １つ以上のプロセッサと、
   １つ以上のメモリモジュールと、を備え、
   前記１つ以上のメモリモジュールは、前記１つ以上のプロセッサにより実行されると前記１つ以上のプロセッサに、
   前記複数の電力送信パッドの磁界を検出する車両の複数の磁気センサによって検出された磁界データを受信させ、
   前記磁界に対する前記車両の位置を検出させ、
   前記磁界に対する前記車両の前記位置に基づいて、前記複数の電力送信パッドを順次起動させる、
   コンピュータ読み取り可能命令を格納しているコンピュータ読み取り可能媒体を備えている、電力送信システム。
9. 前記電力送信パッドの少なくとも幾つかは、重なり領域において、隣接する電力送信パッドの一部と重なっている、請求項８の電力送信システム。
10. 前記重なり領域においては、前記複数の電力送信パッドの第１電力送信パッドは、第１の速度で減少する電力出力を有しており、前記複数の電力送信パッドの第２電力送信パッドは、第２の速度で増加する電力出力を有しており、前記第１電力送信パッドから前記第２電力送信パッドまで一様な電力を提供するように前記第１の速度は前記第２の速度に対応している、請求項９の電力送信システム。
11. 前記複数の電力送信パッドはそれぞれ、ずれ推定モードから電力送信モードに切り替わり、
    前記複数の電力送信パッドは、前記ずれ推定モードのときは、前記車両の前記複数の磁気センサにより受信される磁界を生成し、
    前記複数の電力送信パッドは、前記電力送信モードのときは、前記車両の電力受信パッドに電力を送信する、請求項８の電力送信システム。
12. 前記コンピュータ読み取り可能命令は、前記１つ以上のプロセッサにより実行されると前記１つ以上のプロセッサに、前記車両の速度を推定させる、請求項１１の電力送信システム。
13. 前記複数の電力送信パッドは、前記ずれ推定モードのときは第１周波数で動作し、前記電力送信モードのときは第２周波数で動作し、前記第１周波数は前記第２周波数とは異なる、請求項１１の電力送信システム。
14. 前記コンピュータ読み取り可能命令は、前記１つ以上のプロセッサにより実行されると前記１つ以上のプロセッサに、電力受信パッドと前記複数の電力送信パッドとの間の推定された鉛直方向のオフセットに基づいて、前記複数の電力送信パッドの前記磁界の大きさを調整させる、請求項８の電力送信システム。
15. 動的無線電力転送を車両に提供するための方法であって、
    車両の電力受信パッドにおいて、複数の電力送信パッドから電力を無線で受信することと、
    複数の磁気センサを使用して、磁界データを取得するために、前記複数の電力送信パッドのそれぞれにより提供される磁界を検出することと、
    前記磁界を使用して、前記複数の電力送信パッドの磁界軸線に対する前記電力受信パッドの横方向のずれを推定することと、
    前記電力受信パッドの前記横方向のずれを正すために前記車両の位置を調整することと、を備えている、方法。
16. 前記磁界を使用して、前記複数の電力送信パッドに対する前記電力受信パッドの鉛直方向のオフセットを推定することを更に備えている、請求項１５の方法。
17. 前記推定された鉛直方向のオフセットに基づいて、前記車両に、前記車両のサスペンションを調整するように指示することを更に備えている、請求項１６の方法。
18. 前記推定された鉛直方向のオフセットに基づいて、前記複数の電力送信パッドに、前記磁界の大きさを調整するように指示することを更に備えている、請求項１６の方法。
19. 前記複数の電力送信パッドのそれぞれの動作を、ずれ推定モードから電力送信モードに切り替えることと、
    前記ずれ推定モードのときに、車両のずれを推定することと、
    前記電力送信モードのときに、前記車両の前記電力受信パッドに電力を送信することと、を更に備えている、請求項１５の方法。
20. 前記複数の電力送信パッドの第１電力送信パッドの電力出力を、その前方端部において第１の速度で減少させることと、
    前記複数の電力送信パッドの第２電力送信パッドの電力出力を、その後方端部において、前記第１の速度に対応する第２の速度で増加させることと、を更に備え、
    前記第１電力送信パッドの前記前方端部は前記第２電力送信パッドの前記後方端部と重なり領域において重なり、前記第１電力送信パッド及び前記第２電力送信パッドに亘って一様な電力を提供する、請求項１５の方法。

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