用于檢測相對位置的方法、用于以無電纜的方式對車輛進(jìn)行充電的方法、定向信號接收器 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于檢測相對位置的方法、用于以無電纜的方式對車輛進(jìn)行充電的方法、定向信號接收器和感應(yīng)式充電設(shè)備。建議一種用于檢測在車輛側(cè)的接收充電線圈與固定的發(fā)送充電線圈（110）之間的相對位置的方法。該方法包括：利用所述線圈之一產(chǎn)生交替的磁定向場（100）；并且利用至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈（122a?126c）檢測定向場。定向場（100）以頻率選擇的方式被檢測。根據(jù)定向接收信號測定相對位置，所述定向接收信號在線圈中感應(yīng)定向場。此外，描述用于以無電纜的方式對車輛進(jìn)行充電的定位方法，所述方法使用前述方法。此外，描述定向信號接收器（4），所述定向信號接收器具有以至少一個(gè)車輛側(cè)的或固定的傳感器線圈（122a?126c）為形式的至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈（10）。定向信號接收器此外包括接收裝置（2），所述接收裝置連接到至少一個(gè)傳感器線圈（10）上。最后，描述感應(yīng)式充電設(shè)備，所述感應(yīng)式充電設(shè)備具有相應(yīng)的定向信號接收器。
【專利說明】
用于檢測相對位置的方法、用于以無電纜的方式對車輛進(jìn)行充電的方法、定向信號接收器和感應(yīng)式充電設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及車輛中的電池的無電纜充電領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用電池用于產(chǎn)生牽引功率的電動車輛和混合動力車輛情況下以及在需要車載電網(wǎng)電池用于運(yùn)行的機(jī)動車輛情況下，經(jīng)常有必要將電功率從外部功率源傳輸給車輛。有纜解決方案(所謂的插入式(Plug-1n)解決方案)已經(jīng)是已知的，其中使用電插接接觸件和所屬的引線，以便將外部靜止功率源與車輛連接，用以對所述車輛的電池進(jìn)行充電。此夕卜，更舒服的解決方案是已知的，其中通過交替磁場將電功率從靜止線圈(下文為:發(fā)送充電線圈)傳輸給車輛側(cè)的線圈，其中車輛側(cè)的線圈用作接收充電線圈。
[0003]從在該無電纜傳輸系統(tǒng)情況下雜散場損耗的一般觀察中得出期望:盡可能高地?cái)M定在傳輸功率時(shí)的效率，其中這意味著，雜散場應(yīng)該盡可能地低。
[0004]因此，本發(fā)明的任務(wù)是說明一種策略，利用所述策略可以以簡單的方式檢測在發(fā)送充電線圈與接收充電線圈之間的相對位置，以便能夠使所述線圈彼此對準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]該任務(wù)通過獨(dú)立權(quán)利要求的方法和設(shè)備來解決。其他實(shí)施方式利用從屬權(quán)利要求的特征得出。此外，在說明書中給出眾多指示，其中所述方法和設(shè)備可以以所述指示的方式來構(gòu)造。
[0006]已知的是，可以以簡單和安全的方式通過觀察磁定向場來檢測在接收充電線圈和發(fā)送充電線圈之間的相對位置，其方式是使用僅可以檢測交變磁場并且保持不受靜態(tài)磁場影響的傳感器類型。通過使用保持不受靜態(tài)磁場影響的傳感器類型來檢測定向場，用于檢測所使用的信號不受靜態(tài)磁場干擾，所述靜態(tài)磁場尤其是在具有鋼筋混凝土墻的建筑物中或在由鋼鐵制成的置放位置(例如多位車庫)中出現(xiàn)。因此，不由于非線性性或者由于磁場傳感器的過激勵而發(fā)生信號失真，由此提高定向的精確性。
[0007]因此作為傳感器類型使用線圈，所述線圈原則上保持不受靜止磁場影響，使得通過使用用于檢測定向場本身的線圈而在高通或帶通意義上出現(xiàn)頻率選擇性。規(guī)定，定向場由線圈以頻率選擇的方式檢測，其中線圈尤其是由于包含在諧振回路中或者由于接在線圈之后的(模擬或數(shù)字)濾波器而僅檢測交變信號頻譜的一部分。因此，定向場可以具有頻率分量，所述頻率分量處于所述頻譜中，所述頻譜由頻率選擇性線圈檢測，使得在檢測定向場時(shí)干擾性交變信號分量也基本上保持不被考慮，換句話說，可以使靈敏的頻率范圍(通帶范圍)或者頻率選擇性線圈的諧振頻率與定向場的頻率或者頻率分量或頻譜匹配。
[0008]此外規(guī)定，除了發(fā)送充電線圈和接收充電線圈之外使用至少一個(gè)傳感器線圈用于檢測定向場。因?yàn)榫€圈(例如傳感器線圈)的固有特性是僅由磁交變場激勵并且保持不受靜態(tài)磁場影響，所以單獨(dú)地通過使用傳感器線圈得出對如例如在鋼筋混凝土建筑物中或在(例如多位車庫的)鋼鐵置放位置上出現(xiàn)的靜態(tài)磁場的耐干擾性。
[0009]另一優(yōu)點(diǎn)是，用于檢測定向場所使用的線圈、也即傳感器線圈與發(fā)送充電線圈和接收充電線圈的要求無關(guān)地來設(shè)計(jì)，其中尤其是通過設(shè)計(jì)具有比發(fā)送線圈或接收線圈的橫截面面積小的橫截面面積的傳感器線圈得出較小的尺寸。由于較小的尺寸得出較小的位置需求以及此外實(shí)現(xiàn)通過磁干擾場引起的較小影響。傳感器線圈可以具有電感，所述電感大于發(fā)送充電線圈和/或接收充電線圈的電感。傳感器線圈的電感優(yōu)選地是發(fā)送充電線圈和/或接收充電線圈的電感的至少2倍(2x )、5倍、1倍、50倍或者100倍，以便在到定向場的中心大的距離時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高的敏感度。因此優(yōu)選地對于傳感器線圈的接收信號設(shè)置(可調(diào)整的)衰減，以便在較小的距離時(shí)和因此在所檢測的高的定向場強(qiáng)時(shí)不使接在傳感器線圈之后的信號處理組件(諸如濾波器、放大器等)過載。此外，傳感器線圈在車輛處可以被放置在與接收線圈不同的地點(diǎn)處，其中優(yōu)選地多個(gè)傳感器線圈被放置在車輛的不同地點(diǎn)處，以便能夠有效地檢測定向場。因此，例如能夠?qū)鞲衅靼仓迷谲囕v的外圍處并且因此可以特別早地和敏感地檢測測量信號。同時(shí)，基本上保持不受靜止磁場影響的線圈固有特性用于相對于如通過在建筑物中的鋼鐵組分或者通過直流電流充電設(shè)備可能產(chǎn)生的靜止磁場的抗干擾性。
[0010]描述用于檢測在車輛側(cè)的接收充電線圈和固定的(也即靜止的)發(fā)送充電線圈之間的相對位置的方法。車輛側(cè)的接收充電線圈優(yōu)選地固定在車輛的下側(cè)處或固定在車輛的下側(cè)中。在此情況下，接收充電線圈可以直接固定或者經(jīng)由定位機(jī)構(gòu)與車輛連接。靜止的發(fā)送充電線圈固定地或經(jīng)由定位裝置與置放位置的地板連接，但是也可以被安放在地板上或被安放在置放位置上。以下發(fā)送充電線圈被稱為固定的或靜止的發(fā)送充電線圈，即所述發(fā)送充電線圈不被車輛夾帶，而是通常位于地板上或至少部分地位于地板中，車輛可以被定位在所述地板上方。在此情況下，建筑物(車庫)的混凝土地面、瀝青地面或者鋼筋混凝土地面以及此外置放位置、尤其是多位車庫或升降式停車庫(Parklift)的金屬地面被稱為地板。接收充電線圈和/或發(fā)送充電線圈分別可以被設(shè)置為唯一的線圈或者被設(shè)置為具有多個(gè)線圈片段的線圈，所述線圈片段可以彼此偏移。尤其是，接收充電線圈和/或發(fā)送充電線圈可以包括磁心。接收充電線圈和/或發(fā)送充電線圈此外可以被裝備有功率操控電路。
[0011]交替的磁定向場利用這些線圈中的一個(gè)產(chǎn)生、尤其是利用發(fā)送充電線圈產(chǎn)生。定向場可以在頻率和/或場強(qiáng)方面對應(yīng)于充電場，利用所述充電場，發(fā)送充電線圈在位置模式(Lagemodus )中將功率傳輸給接收充電線圈。但是，優(yōu)選地定向場的功率、頻率和/或場形式與充電場的功率、頻率和/或場形式不同。尤其是，定向場具有比充電場小的場強(qiáng)或功率。定向場的場強(qiáng)或功率尤其是為充電場的場強(qiáng)或功率的不超過50%、20%、10%或優(yōu)選1%、0.5%或者0.1%。例如，定向場可以借助于不超過50、20、10、5或2瓦特的功率被產(chǎn)生。充電場可以以至少I kW、至少2kW、至少3kW或者至少5kW的功率運(yùn)行(該功率說明從發(fā)送充電線圈傳輸給接收充電線圈的功率)。
[0012]定向場利用至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈檢測。因此為了檢測使用線圈，所述線圈如此連接，使得在線圈中產(chǎn)生的定向接收信號可以被量取或者被輸送給接收裝置(或其輸入端)。被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈因此可以是接收充電線圈，所述接收充電線圈具有抽頭，所述抽頭與接收裝置連接，所述接收裝置關(guān)于在接收充電線圈和發(fā)送充電線圈之間的相對位置對由線圈產(chǎn)生的信號進(jìn)行處理。所述接收單元與功率電路相區(qū)別，所述功率電路用于將功率從接收充電線圈傳輸給電池或車載電網(wǎng)。此外，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈可以是發(fā)送充電線圈，所述發(fā)送充電線圈在檢測定向場期間優(yōu)選地不被施加電流。尤其是，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈可以是傳感器線圈，所述傳感器線圈既不與發(fā)送充電線圈相同又不與接收充電線圈相同。
[0013]因此，定向場可以借助于發(fā)送充電線圈產(chǎn)生，而定向場借助于接收充電線圈或者(至少)一個(gè)傳感器線圈檢測。此外，定向場可以借助于接收充電線圈產(chǎn)生，而發(fā)送充電線圈或者傳感器線圈檢測定向場。除此之外，可以使用線圈、諸如傳感器線圈用于產(chǎn)生定向場，而發(fā)送充電線圈和/或接收充電線圈檢測定向場。在最后提及的情況下，用于產(chǎn)生定向場所使用的線圈可以如傳感器線圈那樣來構(gòu)造，并且此外可以在車輛側(cè)或者靜止地設(shè)置。
[0014]定向場由被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈以頻率選擇的方式檢測。如已經(jīng)注意到的，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈僅檢測磁場的頻譜的一部分，以便由此阻擋通過交變磁場引起的控制影響。為此，線圈本身可以設(shè)置在頻率選擇性接收電路中或者濾波器可以接在線圈之后，所述線圈是頻率選擇性的。用于以頻率選擇的方式設(shè)計(jì)線圈或用于以頻率選擇的方式通過線圈檢測的可能性可以從說明書以及尤其是【附圖說明】中得悉。
[0015]最后，根據(jù)定向場測定相對位置，所述定向場由線圈檢測，所述線圈被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵。規(guī)定，根據(jù)定向接收信號測定相對位置，所述定向接收信號由被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈發(fā)出。尤其是，根據(jù)定向接收信號測定相對信號，所述定向接收信號由定向場在線圈中被感應(yīng)，所述線圈被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵。用于根據(jù)定向接收信號測定相對位置的其他細(xì)節(jié)此外在下面給出。尤其是在發(fā)送充電線圈和接收充電線圈之間的間隔被稱為相對位置，所述間隔可以與方向信息關(guān)聯(lián)，例如角度或者坐標(biāo)元組或者矢量。
[0016]此外，至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈可以設(shè)置在諧振回路中。在此情況下，例如(至少)一個(gè)電容器可以與線圈并聯(lián)或串聯(lián)。諧振回路具有諧振頻率，所述諧振頻率對應(yīng)于定向場的頻率。優(yōu)選地，諧振頻率處于定向場的頻譜中，所述頻譜包括定向場的場強(qiáng)或功率的至少30、50、80、70或90%。諧振回路的諧振頻率對應(yīng)于定向場的頻率或頻率分量，所述頻率或頻率分量共計(jì)定向場的總場強(qiáng)或總功率的至少20%、50%、80%、90%或95%。諧振頻率因此與定向場的基頻協(xié)調(diào)。
[0017]可替代地或與諧振回路的構(gòu)造組合地，定向接收信號被傳導(dǎo)通過濾波器，所述定向接收信號由定向場在有關(guān)的線圈中被感應(yīng)。所述濾波器具有通過頻率范圍，定向場的頻率或頻譜位于所述通過頻率范圍中。在此情況下，定向接收信號的功率的至少50、80、90或95%落入通過頻率范圍中。通過頻率范圍由極限頻率限制，在所述極限頻率處，濾波器的通過功能下降到通過功能的一半、十分之一、百分之一或千分之一。
[0018]換句話說可以規(guī)定，定向場是頻率編碼的，其中定向場借助于檢測裝置被檢測，所述檢測裝置的頻率選擇性敏感度與定向場的頻率匹配。此外可以為了將定向場與干擾信號分開，定向場是幅度調(diào)制的、相位調(diào)制的或頻率調(diào)制的。此外，定向場可以與代碼、尤其是三進(jìn)制或二進(jìn)制代碼卷積(gefaltet)。在此情況下，定向接收信號可以按照幅度調(diào)制、頻率調(diào)制或代碼調(diào)制被接收。例如可以使用匹配濾波器、相位調(diào)節(jié)回路或相關(guān)接收器用于檢測或處理定向場。尤其是，定向場可以是相位調(diào)制的，其中定向接收信號利用PSK接收器(PSK:相移鍵控(Phase Shift Keying)，相位調(diào)制)來檢測，或者定向場可以利用OFDM信號調(diào)制(0FDM:正交頻分復(fù)用方法)。為了檢測定向場應(yīng)用相應(yīng)的相位調(diào)制方法或OFDM接收方法。
[0019]定向場的調(diào)制(幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、代碼調(diào)制和/或OFDM調(diào)制)可以是單獨(dú)的并且尤其是可以包括關(guān)于產(chǎn)生定向場的線圈(例如發(fā)送充電線圈)的標(biāo)識、關(guān)于產(chǎn)生定向場的線圈的功率、關(guān)于運(yùn)行發(fā)送充電線圈或者連接到其上的供應(yīng)電網(wǎng)的服務(wù)提供商、關(guān)于充電類型、關(guān)于用于在車輛和控制單元之間通信的通信類型和/或關(guān)于在置放位置內(nèi)充電線圈的位置的信息，其中所述控制單元接在發(fā)送充電線圈之前。尤其是，調(diào)制可以再現(xiàn)關(guān)于在發(fā)送線圈和接收線圈之間的當(dāng)前相對位置的信息。
[0020]根據(jù)所述一個(gè)定向接收信號的幅度或如果使用多個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈情況下根據(jù)所述多個(gè)定向接收信號的幅度測定相對位置。在此情況下，尤其是使用多個(gè)被設(shè)立用于接收定向場的線圈(尤其是傳感器線圈)的定向接收信號的比例來確定相對位置。這些線圈優(yōu)選地彼此有間隔地設(shè)置。
[0021]此外相對位置可以通過由多個(gè)定向接收信號得出的場方向來測定，或者在使用多個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈情況下可以根據(jù)定向接收信號的幅度(也即信號強(qiáng)度)的組合來測定。場方向通過多個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈的定向接收信號來測定，所述線圈彼此傾斜或者所述線圈不同地定向。所述線圈優(yōu)選地設(shè)置在相同的地點(diǎn)處。可以設(shè)置多組不同定向的線圈，在所述線圈中產(chǎn)生定向接收信號，其中所述組設(shè)置在不同的地點(diǎn)處。根據(jù)地點(diǎn)的已知空間關(guān)系或根據(jù)相應(yīng)的場方向可以作為兩維或多維地點(diǎn)說明來測定相對位置，所述場方向?qū)τ诙鄠€(gè)組根據(jù)定向接收信號來測定。
[0022]除了相對位置的所述測定之外，優(yōu)選地使用通過調(diào)制定向場引起的可能附加信息。尤其是規(guī)定，在測定相對位置時(shí)分析所述一個(gè)定向接收信號或多個(gè)定向接收信號的功率。為此，瞬時(shí)功率可以變得彼此有關(guān)或被標(biāo)準(zhǔn)化，或者定向接收信號的所檢測的功率值被使用，所述功率值基本上是在相同時(shí)刻被記錄的。所述功率值借助于映射被映射到相對位置上，其中映射將定向接收信號的功率值或幅度值的多個(gè)比例分配給相應(yīng)的相對位置。映射可以是公式形式的數(shù)學(xué)映射，或者可以被設(shè)置為查找表。在此情況下，可以將定向接收信號(標(biāo)準(zhǔn)化地和/或作為接收信號的比例)與查找表的項(xiàng)比較，以便尤其是測定最好地適合的項(xiàng)。在此情況下，查找表將信號強(qiáng)度值或其比例分別映射到相對位置上，使得根據(jù)查找表從定向接收信號出發(fā)可以確定相對位置。
[0023]可替代地，根據(jù)定向接收信號測定場方向。尤其是通過函數(shù)或通過查找表實(shí)現(xiàn)的映射將方向(必要時(shí)還有功率)映射到相對于定向場和尤其是相對于定向場的中心的位置。函數(shù)或查找表可以再現(xiàn)三角測量關(guān)系，其中定向場的多個(gè)方向根據(jù)三角測量方向在不同的地點(diǎn)處被使用用于計(jì)算相對位置。根據(jù)至少一個(gè)定向接收信號測定相對位置尤其是借助于圖進(jìn)一步來闡述。
[0024]按照一種可能性，由發(fā)送充電線圈產(chǎn)生定向場，其中至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈在車輛側(cè)檢測定向場。在此情況下被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈是接收線圈或至少一個(gè)傳感器線圈。另一可能性是，由車輛側(cè)的接收線圈產(chǎn)生定向場。在此情況下，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈在固定位置(也即靜止地)檢測定向場。在該可能性下，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈是發(fā)送線圈或是至少一個(gè)靜止的傳感器線圈。靜止的傳感器線圈可以設(shè)置在置放位置的地板上或至少部分地設(shè)置在地板中。在最后提及的可能性情況下，優(yōu)選地將位置數(shù)據(jù)、場強(qiáng)數(shù)據(jù)或幅度數(shù)據(jù)從被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈傳輸給車輛。在此情況下可以設(shè)置通信模塊，所述通信模塊接在被設(shè)置用于激勵的線圈之后，或者所述通信模塊接在位置計(jì)算裝置之后，所述位置計(jì)算裝置優(yōu)選地經(jīng)由接收裝置與線圈連接。最后提及的可能性具有以下優(yōu)點(diǎn):在使用至少一個(gè)傳感器線圈的情況下所述傳感器線圈不必布置在車輛處，而是可以設(shè)置在車輛之外并且尤其是可以靜止地設(shè)置。首先提及的可能性又具有以下優(yōu)點(diǎn):不必需要在車輛和靜止的單元之間的通信。
[0025]此外，存在以下可能性:以車輛側(cè)的接收線圈為形式或以至少一個(gè)傳感器線圈為形式的被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈直接或經(jīng)由位置計(jì)算裝置與通信裝置連接。特別地將定向接收信號的功率數(shù)據(jù)或幅度數(shù)據(jù)或者已經(jīng)測定的相對位置經(jīng)由通信裝置從車輛傳輸給靜止的線圈。靜止的線圈在此情況下可以布置在定位機(jī)構(gòu)處，所述定位機(jī)構(gòu)為了接收充電線圈與發(fā)送充電線圈的最佳對準(zhǔn)按照相對位置或按照定向接收信號移動發(fā)送充電線圈。通信模塊可以是近場通信模塊(根據(jù)NFC標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造)、有移動無線電能力的通信模塊(尤其是GSM通信模塊、UMTS通信模塊、EDGE通信模塊、GPRS通信模塊、HSCSD通信模塊或者LTE通信模塊)、WLAN通信模塊、藍(lán)牙通信模塊或者DECT通信模塊。此外，通信模塊可以基于專有通信標(biāo)準(zhǔn)。通信模塊此外可以是無線電模塊或者是用于光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K。
[0026]為了檢測定向場可以使用至少一個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈在車輛側(cè)或靜止地安置。傳感器線圈在此情況下構(gòu)成被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈?？商娲兀ㄏ驁隹梢越柚诎l(fā)送充電線圈或借助于接收充電線圈檢測。在此情況下，發(fā)送充電線圈或接收充電線圈構(gòu)成被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈。尤其是，可以使用發(fā)送充電線圈或接收充電線圈的僅一個(gè)片段用于檢測定向場，其中有關(guān)的線圈優(yōu)選地具有相應(yīng)的繞組抽頭。
[0027]優(yōu)選地，使用多個(gè)車輛側(cè)的或固定的(也即靜止的)傳感器線圈用于檢測定向場。所述傳感器線圈尤其是在車輛的下側(cè)處優(yōu)選地以至少5、10、20、50、100或120厘米的間隔分布。
[0028]尤其是在車輛的下側(cè)處或作為靜止的發(fā)送線圈設(shè)置三個(gè)或四個(gè)傳感器線圈，以便利用多個(gè)傳感器線圈檢測定向場。傳感器線圈可以彼此如所提及的那樣相間隔和/或可以不同地定向(例如彼此傾斜)。如果定向場利用多個(gè)在地點(diǎn)上(6rtlich)分布的傳感器線圈檢測，則可以精確地檢測相對位置。在一種實(shí)施方式中，使用一個(gè)或多個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈尤其是作為陣列或作為矩陣布置，并且彼此相間隔。在此情況下，傳感器線圈可以具有相同的或不同的定向。傳感器線圈可以以相同的間隔以陣列或以矩陣布置。但是傳感器線圈之間的間隔不必一定是相同的。傳感器線圈的不規(guī)則的或非對稱的地點(diǎn)分布是可能的。在測定相對位置時(shí)考慮傳感器線圈的間隔或位置。此外，尤其是當(dāng)傳感器線圈的數(shù)量超過相對位置的維度(Dimens1n)并且由此相對位置的冗余式測定是可能的時(shí)，可以使用傳感器線圈的非對稱或不規(guī)則地點(diǎn)分布用于可信度測試。所述傳感器線圈尤其是被使用，用于對地點(diǎn)確定執(zhí)行可信度測試并且尤其是用于解決(aufksen)不明確的三角測量并且通過分析冗余傳感器線圈(或其信號)來解決。
[0029]在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用多個(gè)不同對準(zhǔn)的傳感器線圈，所述傳感器線圈可以尤其是位于相同地點(diǎn)處。所述傳感器線圈被稱為組?？梢栽O(shè)置多個(gè)組，所述組尤其是位于不同的地點(diǎn)處。例如，三個(gè)彼此正交的線圈可以被用作傳感器線圈，所述傳感器線圈的中點(diǎn)基本上(也即以優(yōu)選小于10cm、5cm、2cm或者Icm的偏差)一致。不同定向的傳感器線圈(優(yōu)選地N=3個(gè)傳感器線圈或N的整數(shù)倍)可以彼此布置，使得所傳感器線圈的軸，所述軸分別逐段地通過具有小于5、2或Icm的直徑的(設(shè)想的)球體運(yùn)行。
[0030]可以規(guī)定，傳感器線圈被劃分成組，其中每個(gè)組包括不同定向的線圈，優(yōu)選地如上所說明的那樣。定向接收信號在此情況下是多維的或者存在多個(gè)定向接收信號。所述多維定向接收信號或這些定向接收信號包括所有傳感器線圈的所有各個(gè)接收信號，其中信號優(yōu)選地按照地點(diǎn)分組被分組。使用優(yōu)選2、3或4組這樣的傳感器線圈。所述組尤其是具有至少10cm、20cm、50cm、10cm或120cm的彼此間隔。這能夠?qū)崿F(xiàn):根據(jù)每組線圈檢測定向場的方向走向(也即場方向)，尤其是其方式是一組線圈的各個(gè)功率值(或幅度值)被看作是方向矢量，所述方向矢量對于相應(yīng)組的地點(diǎn)說明定向場的方向。如果使用多個(gè)這樣的組，所述組分別發(fā)出定向場方向(即使是歧義的或多義的)，則可以通過三角測量檢測傳感器線圈相對于定向場的位置。如果定位或定向場方向是歧義的，則可以通過冗余存在的組和/或通過不同組的線圈的信號強(qiáng)度比較測定明確的相對位置。在此情況下，例如一組線圈的所有定向接收信號的組合式總功率可以被組合(例如通過自變量簡單相加或者通過數(shù)值形成，尤其是通過測定自變量、也即功率或幅度的平方和的平方根)，以便從而測定所述組中的哪個(gè)組更接近定向場的中心。在此情況下，信號強(qiáng)度可以被比較，其中更接近中心的組具有較大的信號強(qiáng)度或幅度。
[0031]可以構(gòu)成定向接收信號的信號強(qiáng)度的比例，其中這尤其是涉及線圈的定向接收信號，所述線圈的定向方向基本上與產(chǎn)生定向場的線圈的縱軸垂直或相對于產(chǎn)生定向場的線圈的縱軸至少傾斜45°。定向場的場分量(這樣對準(zhǔn)的場分量對于所述定向場比其他場分量更敏感)比與該縱軸平行的場分量更強(qiáng)烈地波動，其中尤其是所述比例強(qiáng)烈地根據(jù)距定向場的中心的間隔波動。在相對于產(chǎn)生定向場的線圈的縱軸有至少45°的線圈的場強(qiáng)與距產(chǎn)生定向場的線圈的間隔之間的依賴關(guān)系尤其是包括局部最大值或最小值。尤其是所述比例按照非單調(diào)依賴關(guān)系取決于間隔。信號強(qiáng)度或比例的變化過程可以與路徑或與時(shí)間有關(guān)地被測定，其中可以將該變化過程與(根據(jù)定向場測定的)預(yù)先給定的變化過程比較。如果比較得出與特定坐標(biāo)的高度一致性，則測定出車輛或傳感器信號位于該坐標(biāo)處。
[0032]此外，可以使用定向接收信號的信號強(qiáng)度用于測定至各自的線圈的間隔線或間隔?？梢栽O(shè)置映射(例如作為函數(shù)或查找表)，所述映射將信號強(qiáng)度映射到間隔或間隔線上。一般而言，信號強(qiáng)度按照單調(diào)降函數(shù)與間隔關(guān)聯(lián)，也即信號強(qiáng)度越大，間隔越小。根據(jù)線圈彼此的位置從而可以測定交點(diǎn)，定向場的原點(diǎn)位于所述交點(diǎn)處。如果交點(diǎn)多義地被測定，則信號強(qiáng)度的比例可以被構(gòu)成，以便解決所述多義性。因此在不同的位置處可以存在多個(gè)線圈、尤其是3、4或更多傳感器線圈，其中設(shè)置映射，所述映射將信號強(qiáng)度映射到間隔線(等信號強(qiáng)度線)上。構(gòu)成傳感器線圈的間隔線的一個(gè)交點(diǎn)或多個(gè)交點(diǎn)，其中在多個(gè)交點(diǎn)情況下，將不同定位的(和/或定向的)線圈的信號強(qiáng)度進(jìn)行比較，以便推斷出，哪個(gè)交點(diǎn)是適用的交點(diǎn)。交點(diǎn)表征定向場的原點(diǎn)。相對位置從在原點(diǎn)與傳感器線圈的位置之間的空間關(guān)系得出。優(yōu)選地，在不同的地點(diǎn)處設(shè)置的線圈不同地定向或彼此傾斜。因?yàn)槊總€(gè)線圈具有各向異性的(也即與球面輻射體不同的)方向特性曲線，所以間隔線不是圓，而是具有預(yù)先給定的走向、例如以八字形。方向特性曲線通過在例如對應(yīng)于線圈的縱向的方向上的高靈敏度和通過隨著相對于縱向的角度偏差增加而下降的靈敏度(例如可表示為余弦函數(shù))來表征。方向特性曲線在對應(yīng)于線圈的橫軸的方向情況下或在基本上垂直于縱軸的方向上具有靈敏度的最小值。在方向特性曲線的制圖表示情況下得出在基本上垂直于線圈的縱軸的方向時(shí)具有斷面收縮的八字形。在定向場接收信號的相同信號強(qiáng)度情況下，得出在線圈的縱向上大的(最大)間隔和具有如對于方向特性曲線所描述的變化過程的與此垂直的最小間隔。信號強(qiáng)度到間隔的映射對應(yīng)于該各向異性方向特性曲線。優(yōu)選地，多個(gè)或所有線圈對準(zhǔn)線圈之間的區(qū)域。為了避免在場變化過程垂直于線圈的縱軸情況下線圈的小靈敏度導(dǎo)致多義性，至少兩個(gè)、優(yōu)選3個(gè)或所有線圈彼此傾斜或彼此不同地定向。在多于兩個(gè)的傳感器線圈情況下，多于兩個(gè)的所述傳感器線圈的縱軸不在相同的點(diǎn)相交;優(yōu)選地，在不同傳感器線圈元組的兩個(gè)交點(diǎn)之間的最小間隔為至少10、20、50或100cm。這尤其是涉及在一個(gè)平面中觀察，其中縱軸被投影到相同的平面上，或者其中縱軸基本上在相同的平面中運(yùn)行(例如具有不超過30°、15°、10°或者5°的最大角度偏差)。
[0033]此外，可以在不同的位置處設(shè)置多個(gè)線圈組(優(yōu)選2、3、4或更多)。線圈組分別具有不同的定向的傳感器線圈、優(yōu)選地3個(gè)不同定向的傳感器線圈，所述傳感器線圈尤其是彼此基本上垂直地定向。對于多個(gè)組可以為所涉及的組構(gòu)成所有線圈的所有定向接收信號的總信號強(qiáng)度值，例如通過所涉及的信號強(qiáng)度值的相加或數(shù)值形成。例如測定各個(gè)自變量的平方的平方根稱為數(shù)值形成，其中自變量是功率或幅度。從總信號強(qiáng)度值借助于預(yù)先給定的映射將總信號強(qiáng)度值映射到距離(或者間隔線)上。對于每個(gè)組可以以各向同性方向特性曲線為出發(fā)點(diǎn)。在該情況下，總信號強(qiáng)度到間隔上的映射是一維函數(shù)。此外，可以使用不同組的總信號強(qiáng)度，以便在所述組的所有間隔線的交點(diǎn)形成時(shí)引起多義性。此外，可以分別以所述組的各向異性方向特性曲線為出發(fā)點(diǎn)，其中每個(gè)組的線圈的各個(gè)信號強(qiáng)度借助于映射被映射到間隔線(每組)上，所述映射再現(xiàn)所述各向異性方向特性曲線。構(gòu)成所述組的間隔線的一個(gè)交點(diǎn)或多個(gè)可能的交點(diǎn)。此外，對于各自的組可以構(gòu)成總信號強(qiáng)度，所述總信號強(qiáng)度被比較，以便獲得其他位置信息并且以便尤其是從多個(gè)交點(diǎn)中確定適用的交點(diǎn)。
[0034]借助于一組線圈的接收信號可以在所述組的部位處檢測定向場的空間變化過程、也即場力線的變化過程。尤其是當(dāng)線圈彼此正交地對準(zhǔn)時(shí)，通過傳感器線圈的各自的接收信號得出矢量的坐標(biāo)，所述矢量表示定向場。優(yōu)選地，定向場是徑向?qū)ΨQ的，但是所描述的測量原理也可以應(yīng)用于非對稱場。尤其是，所述方法被使用在定向場的范圍中，其中該定向場具有基本上徑向伸展的場力線，所述場力線相遇于一點(diǎn)。該點(diǎn)是定向場的中心(也即原點(diǎn))和通常是線圈的中間，所述線圈產(chǎn)生定向場。定向場基本上是徑向場(并且尤其是徑向?qū)ΨQ的)的片段處于定向場的近場范圍中。在該片段中，由一組線圈檢測的定向場的方向?qū)?yīng)于產(chǎn)生定向場的線圈所在的方向或者在線圈的中間或定向場的中心所在的方向。優(yōu)選地，由三組或四組也或更多組線圈檢測所述方向，其中所述組處不同的地點(diǎn)處。通過這種方式可以通過測定所有方向從各自的線圈組出發(fā)運(yùn)行于其上的區(qū)域來測定定向場的中心或產(chǎn)生定向場的線圈相對于線圈組的位置。簡化地說，再現(xiàn)所述組的相應(yīng)方向和穿過相應(yīng)的組運(yùn)行的所有線在相同的點(diǎn)處相遇，其中該交點(diǎn)是定向場的中心或線圈的中間，所述線圈產(chǎn)生定向場?？梢栽O(shè)置校正函數(shù)，所述校正函數(shù)考慮定向場與徑向場的偏差，以便校正由各個(gè)組測定的各個(gè)方向。此外可以存放定向場變化過程，其中對于大量不同的點(diǎn)存放定向場的方向和/或強(qiáng)度。由此可以由組檢測的方向或強(qiáng)度的比較測定最可能的相對位置。
[0035]可以(有針對性地)使用非對稱定向場，由此可以節(jié)省傳感器線圈或傳感器線圈組，其中(剩余的)線圈或線圈組中的至少一個(gè)檢測定向場的梯度。再現(xiàn)(空間)梯度的定向信息一起進(jìn)入到相對位置的測定中。三角測量例如代替借助于至少三個(gè)傳感器或傳感器組于是可以利用一個(gè)或兩個(gè)傳感器或傳感器組執(zhí)行，其中定向場的梯度和尤其是(空間)梯度的其變化被考慮。尤其是梯度的變化在此情況下按照空間方向(χ/y/z)或者按照空間角度(也即按照rho/theta)被看作場的二階球形導(dǎo)數(shù)。尤其是，在測定相對位置時(shí)考慮定向場的梯度，和/或優(yōu)選地η階的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)數(shù)，其中η=1、2、3或更多，特別優(yōu)選地n=2。
[0036]存放的(不可變的)定向場變化過程可以被用作標(biāo)準(zhǔn)尺度，僅與所述標(biāo)準(zhǔn)尺度比較，或者所存放的定向場變化過程可以可變地被存放，以便能夠?qū)崿F(xiàn)校正，所述校正可以被看作校準(zhǔn)。由此對單獨(dú)的定向場和/或傳感器線圈的校準(zhǔn)是可能的。
[0037]優(yōu)選地，利用每組多個(gè)傳感器線圈并且利用處于不同地點(diǎn)處的多個(gè)組來檢測定向場。每個(gè)組的線圈可以以相同的方式設(shè)計(jì)，并且僅通過其定向區(qū)分。線圈可以圍繞鐵心纏繞，其中鐵心尤其是包括鐵磁材料，以便提高線圈的敏感度。如果一組線圈在匝數(shù)、橫截面面積、橫截面形狀或?qū)τ谶@些線圈起作用的磁導(dǎo)率方面不同，則線圈的各個(gè)接收信號可以如下被校正，即每個(gè)線圈在相同的場強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生相同的接收信號。對于線圈圍繞共同的鐵心纏繞的情況，線圈的敏感度的由形狀決定的(或由材料決定的)各向異性可以通過對于不同的方向考慮不同的相對磁導(dǎo)率來校正。由此也可以補(bǔ)償各向異性，所述各向異性通過鐵心的形狀得出。鐵心尤其是可以是立方體狀的或者也可以是球狀的。除此之外，鐵心也可以具有圓柱形形狀或長方六面體形狀，其中不同定向的線圈的得出的不同的敏感度(也即通過形狀得出的各向異性)可以被補(bǔ)償?？梢栽O(shè)置映射，所述映射再現(xiàn)各向異性，并且將定向接收信號的信號強(qiáng)度映射到間隔或間隔線上。
[0038]除此之外可以規(guī)定，例如當(dāng)一個(gè)或多個(gè)接收信號的信號電平由于所涉及的線圈接近定向場中心而超過特定值時(shí)，接收信號被衰減?？梢栽O(shè)置一個(gè)或多個(gè)衰減器，利用所述衰減器可以對接收信號(或總接收信號)進(jìn)行衰減。衰減器優(yōu)選地可被調(diào)整。換句話說，衰減是可調(diào)整的，優(yōu)選地(無級地)可切換的，其中尤其是對于一組所有線圈設(shè)置相同的衰減因子。衰減可以尤其是兩級的，其中第一衰減可以是模擬衰減，所述模擬衰減涉及由線圈提供的模擬信號，而后置的衰減可以是數(shù)字衰減，所述數(shù)字衰減涉及數(shù)字信號，所述數(shù)字信號由經(jīng)衰減的模擬信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換得出。因此可以設(shè)置兩個(gè)衰減器。可替代地，衰減對于輸入線圈可以是不同的，其中所述區(qū)別在根據(jù)線圈的接收信號檢測方向時(shí)被考慮。對于每個(gè)定向場接收信號或?qū)τ诿總€(gè)總接收信號可以設(shè)置一個(gè)衰減器或可以設(shè)置兩個(gè)(或更多)衰減器?？商娲厥褂靡粋€(gè)、兩個(gè)或多于兩個(gè)的衰減器，所述衰減器優(yōu)選地以相同的(可調(diào)整的)衰減因子或以其彼此比例是恒定的衰減因子對多個(gè)信號進(jìn)行衰減。
[0039]規(guī)定，根據(jù)線圈檢測定向場在不同的地點(diǎn)處的方向。根據(jù)所述方向(要么通過三角測量、通過分析各個(gè)信號強(qiáng)度用于檢測間隔，要么通過與再現(xiàn)方向場的值進(jìn)行比較)測定出:定向場的中心或另一基準(zhǔn)點(diǎn)處于什么地點(diǎn)。因此首先檢測，定向場的所述基準(zhǔn)點(diǎn)相對于線圈處于何處。根據(jù)在定向場的基準(zhǔn)點(diǎn)與線圈或線圈組之間的地點(diǎn)關(guān)系隨后在考慮在傳感器線圈與被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈之間的已知空間關(guān)系的情況下測定在接收充電線圈和發(fā)送充電線圈之間的相對位置。因?yàn)橐阎€圈布置在什么部位處，也即線圈在車輛處或在地面處所布置的部位，所以可以根據(jù)在傳感器線圈與定向場之間的空間關(guān)系容易地測定在接收充電線圈與發(fā)送充電線圈之間的相對位置。
[0040]如此檢測的相對位置可以作為信號被發(fā)出，例如優(yōu)選數(shù)字形式的、作為坐標(biāo)值再現(xiàn)相對位置的信號。所述相對位置例如可以被顯示，使得駕駛員獲得正確定位車輛的可能性。在此情況下可以向駕駛員說明相對位置，其中可替代地或與之組合地可以發(fā)出方向說明和/或路徑說明，所述方向說明和/或路徑說明說明車輛應(yīng)朝什么方向定位，用以相對于接收充電線圈布置發(fā)送充電線圈。
[0041]此外，可以規(guī)定，自動正確地定位車輛，其中相對位置用作調(diào)節(jié)回路的輸入?yún)⒘?，在所述調(diào)節(jié)回路之內(nèi)控制車輛、發(fā)送充電線圈或接收充電線圈的移動(方向和/或路段)。尤其是可以通過移動車輛和/或通過操控接收充電線圈和/或發(fā)送充電線圈的定位機(jī)構(gòu)來使接收充電線圈相對于發(fā)送充電線圈對準(zhǔn)。
[0042]此外描述用于無電纜地對車輛進(jìn)行充電的方法，其包括如這里公開的用于檢測相對位置的方法。車輛、接收充電線圈和/或發(fā)送充電線圈根據(jù)預(yù)先給定的最佳相對位置被對準(zhǔn)。最佳相對位置對應(yīng)于接收充電線圈與發(fā)送充電線圈具有最佳耦合的位置。尤其是，在接收充電線圈與發(fā)送充電線圈之間的最佳相對位置是其中接收充電線圈和發(fā)送充電線圈彼此完全對準(zhǔn)的該相對位置，例如所述兩個(gè)線圈沿著相同的軸布置或者其中在接收充電線圈與發(fā)送充電線圈之間的間隔最小或其中所接收的功率最大的位置。相對位置在對準(zhǔn)期間重復(fù)地被測定，尤其是借助于這里所描述的方法來測定。由此可以根據(jù)最佳相對位置使車輛、發(fā)送充電線圈和/或接收充電線圈對準(zhǔn)。在此情況下如已經(jīng)注意到的那樣兩個(gè)充電線圈可以借助于可控制的定位機(jī)構(gòu)彼此引導(dǎo)到最佳相對位置。對準(zhǔn)可以在兩個(gè)步驟中進(jìn)行，所述步驟可以重疊或所述步驟相繼地被實(shí)施，其中步驟之一包括使車輛對準(zhǔn)，并且另一步驟包括借助于定位機(jī)構(gòu)使充電線圈中的至少一個(gè)對準(zhǔn)。
[0043]用于無電纜地對車輛進(jìn)行充電的方法此外規(guī)定，經(jīng)由交替的、磁充電場將電功率從發(fā)送充電線圈傳輸給接收充電線圈。這尤其是在實(shí)現(xiàn)了最佳相對位置之后被實(shí)施，其中優(yōu)選地只有在實(shí)現(xiàn)最佳相對位置時(shí)才產(chǎn)生充電場。充電場在此情況下具有比定向場明顯高的功率或場強(qiáng)，其中充電場例如可以是定向場的至少10、100、1000或者10000倍。
[0044]按照用于無電纜地充電的方法的一種實(shí)施方式可以規(guī)定，利用發(fā)送充電線圈產(chǎn)生定向場和充電場。在此情況下，優(yōu)選地發(fā)送充電線圈在第一功率水平上產(chǎn)生定向場，直至至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈(尤其是傳感器線圈)開始檢測定向場為止。尤其是當(dāng)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈的接收信號具有高于預(yù)定水平或者其中該接收信號高于預(yù)定水平的信噪比時(shí)，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈開始檢測定向場。
[0045]定向場的功率水平此外可以與在產(chǎn)生定向場的線圈與接收定向場的線圈之間的所檢測的間隔有關(guān)地被調(diào)整。所述間隔直接地從相對位置得出。在此情況下功率水平可以隨著間隔減小而被降低。
[0046]在間隔處于預(yù)先給定的最小間隔之下時(shí)，優(yōu)選地將功率保持為恒定的，以便保證線圈附近的高分辨率。
[0047]尤其是可以規(guī)定，以調(diào)節(jié)目標(biāo)調(diào)節(jié)定向場的功率水平，按照所述調(diào)節(jié)目標(biāo)，所述定向接收信號、多個(gè)定向接收信號的組合或者總定向接收信號的強(qiáng)度處于預(yù)先給定的區(qū)間中或處于預(yù)先給定的額定功率值上。
[0048]在對準(zhǔn)發(fā)生期間或在被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈已經(jīng)開始檢測定向場之后，發(fā)送充電線圈或產(chǎn)生定向場的線圈以比第一功率水平小的功率運(yùn)行。應(yīng)注意的是，也可以由另一線圈在第一功率水平上產(chǎn)生定向場。
[0049]此外規(guī)定，如果通過對準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)最佳的相對位置，則由發(fā)送充電線圈在高于第一水平的第二功率水平上產(chǎn)生充電場。尤其是當(dāng)發(fā)送充電線圈與接收充電線圈完全對準(zhǔn)時(shí)，在第二功率水平上產(chǎn)生充電場。換句話說，只有當(dāng)對準(zhǔn)結(jié)束時(shí)，才產(chǎn)生充電場。在被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈檢測了定向場之前，在對準(zhǔn)發(fā)生期間產(chǎn)生定向場的功率小于第一功率水平，其中以所述第一功率水平產(chǎn)生定向場。第一功率水平可以是較小功率的至少2、5、10或100倍，其中在對準(zhǔn)期間或在定向場的檢測開始之后以所述較小功率產(chǎn)生定向場。借助于定向場的不同功率水平和借助于定向場相比于充電場不同的功率，最小化通過所述方法產(chǎn)生的干擾影響。
[0050]可以以比充電場大的空間雜散產(chǎn)生定向場。尤其是可以由與充電場相同的線圈產(chǎn)生定向場。較大的空間雜散例如通過鐵心或另一磁性體的不同布置來實(shí)現(xiàn)。在此情況下，鐵心或磁性體在產(chǎn)生定向場時(shí)相對于產(chǎn)生定向場的線圈具有與在產(chǎn)生充電場時(shí)不同的位置。由于較大的空間雜散，也可以在產(chǎn)生定向場的線圈與被設(shè)置用于(通過定向場)感應(yīng)地激勵的線圈之間的大的間隔的情況下執(zhí)行所述方法。
[0051]在此情況下能夠一般而言可以將被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈稱為接收定向場的線圈。在此情況下，一個(gè)或多個(gè)線圈可以接收定向場。
[0052]這里所描述的方法的另一方面是外來體識別。外來體可以通過檢測定向場來檢測，因?yàn)槎ㄏ驁鐾ㄟ^外來體、也即尤其是磁性外來體干擾。該干擾可以如這里所述的那樣根據(jù)定向接收信號檢測。尤其是，可以借助于在用于檢測相對位置的方法范圍中以及在用于無電纜地充電的范圍中實(shí)施的步驟來檢測外來體。規(guī)定，在檢測定向場期間、在對準(zhǔn)期間和/或在充電期間，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈、也即尤其是傳感器線圈發(fā)出信號、尤其是接收信號，所述接收信號的不連續(xù)性被研究。這樣的不連續(xù)性例如是局部最小值或最大值或一般而言是與定向場或信號的待預(yù)期的時(shí)間或空間分布的偏差，所述信號再現(xiàn)定向場或充電場。例如根據(jù)傳感器線圈或傳感器線圈組的接收信號可以檢測定向場的局部方向變化，所述局部方向變化指示外來體。這涉及如由傳感器組檢測的方向、如由至少一個(gè)傳感器線圈檢測的信號強(qiáng)度或所檢測的相對位置的時(shí)間上受限的(和從而局部的)變化。如果例如在車輛或接收充電線圈或者發(fā)送充電線圈對準(zhǔn)期間相對位置短地偏離，則可以測定出外來體。此外，在對準(zhǔn)期間可以確定新的相對位置，所述新的相對位置單獨(dú)地通過對準(zhǔn)得出，其中該新的相對位置相對于所檢測的新相對位置的偏差導(dǎo)致:探測出外來體。
[0053]換句話說，如果所檢測的相對位置不按照車輛的對準(zhǔn)改變，則可以認(rèn)為，對此的原因是干擾定向場的外來體。根據(jù)對準(zhǔn)方向和對準(zhǔn)路徑，可以創(chuàng)建相對位置在時(shí)間上或在路徑上的變化過程，因?yàn)閷?zhǔn)的方向和路徑以及此外對準(zhǔn)的移動是已知的。在所檢測的相對位置相對于該變化過程有偏差的情況下(其中該偏差超過預(yù)定給定的最小偏差極限值)，從而可以確定出存在外來體。此外，可以將所檢測的定向場與例如存放的待預(yù)期的定向場比較，其中在高于最小偏差極限的偏差情況下確定出外來體。定向場的變化過程在此情況下根據(jù)一個(gè)或多個(gè)發(fā)送線圈來檢測，所述發(fā)送線圈尤其是可以在空間上分布的并且由此能夠檢測在特定點(diǎn)處定向場的方向和強(qiáng)度。如果方向和/或強(qiáng)度比通過最小偏差極限預(yù)先給定的更強(qiáng)烈地偏離，則探測出外來體。尤其是可以借助于分布式線圈在多個(gè)點(diǎn)處檢測定向場的方向，其中在徑向?qū)ΨQ的定向場情況下，場方向在不存在外來體時(shí)基本上指向相同的點(diǎn)，也即指向定向場中心。如果例如使用至少三個(gè)空間分布式傳感器線圈或其組，則每個(gè)線圈或組可以預(yù)先給定方向，在該方向上估計(jì)定向場的中心。如果這些強(qiáng)烈地分離，也即存在高于最小偏差極限的偏差，則同樣可以從中推斷出存在外來體。
[0054]除此之外，可以使用定向場的所檢測的失真，以便不僅確定外來體的存在，而且至少大致地確定其位置。此外，可以使用失真或不連續(xù)性來確定對象的尺寸或類型。
[0055]代替地或與外來體檢測組合地，如果雖然發(fā)出將會存在外來體的信號，但是按照用戶輸入或附加外來體傳感器的輸入不存在外來體，則也可以相互校準(zhǔn)傳感器線圈。由此可以互相校準(zhǔn)傳感器線圈，使得所述傳感器線圈具有相同的敏感度。此外，可以由此補(bǔ)償在定向場中的不由外來體引起的失真。如果存放表示額定定向場(或額定接收信號)的特征的數(shù)據(jù)，用以借助于與所測量的接收信號比較來探測外來體，則可以將所述數(shù)據(jù)與所檢測的不由外來體引起的失真匹配。如已經(jīng)注意的，這里需要通過外部輸入(借助于用戶或借助于附加外來體傳感器、例如照相機(jī)、超聲波傳感器或雷達(dá)傳感器)輸入:是否存在外來體，以便在不存在外來體情況下可以推斷出，失真不是由外來體引起，而是通過未校準(zhǔn)的傳感器線圈或與外來體無關(guān)的失真原因引起。如果通過用戶輸入或通過(例如可以通過照相機(jī)、超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器或光學(xué)位置傳感器的附加位置傳感器的)另一外部輸入檢測實(shí)際的相對位置，則通過可比較的方式可以測定出在確定相對位置中的誤差。該誤差通過將用戶輸入或外部輸入與借助于方法檢測的相對位置比較來得出。優(yōu)選地在檢測相對位置時(shí)考慮該誤差，以便至少部分地補(bǔ)償在位置檢測中的誤差。
[0056]因此，由定向場的失真得出的時(shí)間或空間上的不連續(xù)性被理解為不連續(xù)性，所述失真由外來體引起。所述不連續(xù)性以所述偏差或失真來反映，使得作為等價(jià)物可以使用術(shù)語“不連續(xù)性”。
[0057]為了執(zhí)行可以用來檢測外來體的這里所述的方法，可以實(shí)施用于檢測相對位置的方法以及還有用于無電纜地對車輛進(jìn)行充電的方法。如果確定出外來體，則可以發(fā)出尤其是電子信號形式的相應(yīng)的外來體信號，所述外來體信號例如可以被顯示或以另外的方式可以通知給用戶?？商娲鼗蚺c之組合地，可以使用信號用以例如控制對準(zhǔn)或充電。在此情況下，例如在檢測到外來體情況下可以中斷(發(fā)送充電線圈和/或接收充電線圈)的對準(zhǔn)或者可以關(guān)掉充電場。
[0058]另一方面是，也可以使用至少一個(gè)被設(shè)置用于檢測定向場的線圈，用以尤其是在發(fā)送充電線圈和接收充電線圈之外檢測充電場，以便根據(jù)如上面針對定向場所描述的不連續(xù)性在充電期間探測外來體。因此，例如可以使用多個(gè)傳感器線圈，用以接收定向場，如這里所述的那樣。
[0059]這些定向線圈尤其是被使用用于在充電過程期間圍繞發(fā)送線圈和接收線圈檢測充電場或其雜散，以便從中導(dǎo)出外來體是否處于發(fā)送線圈或接收線圈附近。換句話說，為了檢測傳感器線圈在關(guān)斷定向場之后并且在接通充電場之后(或者在接通充電場期間)被使用用于根據(jù)充電場中的干擾探測外來體。傳感器線圈因此不僅檢測定向場，而且檢測充電場。在此情況下可以規(guī)定，在檢測充電場時(shí)對傳感器線圈進(jìn)行衰減，尤其是比在檢測定向場時(shí)更強(qiáng)烈地衰減。
[0060]另一方面是，可以用標(biāo)記信號調(diào)制定向場。該標(biāo)記信號尤其是用于標(biāo)識發(fā)送充電線圈(和與其他發(fā)送充電線圈區(qū)別)?？商娲鼗蚺c之組合地，可以通過調(diào)制定向場來傳輸所檢測的相對位置、一個(gè)或多個(gè)再現(xiàn)定向場的接收信號或者外來體檢測信號。如果多個(gè)發(fā)送充電線圈設(shè)置在相同的空間中或設(shè)置在彼此相鄰的置放位置處，則所述發(fā)送充電線圈優(yōu)選地利用不同的標(biāo)志信號調(diào)制。由此可以區(qū)分可能部分重疊的多個(gè)定向場，并且僅根據(jù)具有特定標(biāo)志信號的特定的所選擇的定向場來執(zhí)行用于檢測相對位置的方法。
[0061]標(biāo)志信號此外也可以通過調(diào)制傳輸功率數(shù)據(jù)或充電類型以及此外傳輸再現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的標(biāo)志(所述數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以被用于進(jìn)一步在車輛和發(fā)送充電線圈之間通信)、例如再現(xiàn)近場通信協(xié)議、移動無線電網(wǎng)絡(luò)輔助的通信協(xié)議、無線傳輸協(xié)議、諸如WLAN、DECT或藍(lán)牙(如上所述的)的標(biāo)志。由此可以例如首先根據(jù)標(biāo)志信號在定向場中測定:車輛可以或應(yīng)該以何種方式與發(fā)送充電線圈通信。
[0062]此外，標(biāo)志信號可以標(biāo)記供應(yīng)商數(shù)據(jù)、也即供應(yīng)商標(biāo)識、費(fèi)率等。定向場通過這種方式獲得附加使用，使得已經(jīng)在開始檢測相對位置時(shí)就可以檢測車輛的發(fā)送線圈的供應(yīng)商或最大功率。發(fā)送充電線圈為此可以包括通信單元和/或控制單元，其處理這樣的數(shù)據(jù)并且與車輛建立通信。
[0063]定向場可以尤其是再現(xiàn)關(guān)于發(fā)送線圈的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)(溫度、功率、頻率等)的信息或者也可以再現(xiàn)用于結(jié)算的數(shù)據(jù)、諸如費(fèi)率或供應(yīng)商。
[0064]標(biāo)志信號可以通過幅度調(diào)制、通過頻率調(diào)制或者通過代碼復(fù)用調(diào)制、通過正交頻分復(fù)用以及通過相位調(diào)制被調(diào)制到定向場上。優(yōu)選地使用頻率調(diào)制，其中作為中頻使用發(fā)送充電線圈或產(chǎn)生定向場的線圈的主頻率。可替代地，定向場可以在與定向場、充電場的主頻率(中頻)不同的頻道上被調(diào)制。
[0065]如開頭注意到的，通過使用用于檢測定向場的線圈可以原則上通過靜止磁場阻擋控制信號。因此也建議具有被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈的定向信號接收器。所述線圈以車輛側(cè)的或靜止的傳感器線圈的形式來構(gòu)造。在定向信號接收器中所使用的至少一個(gè)傳感器線圈可以如這里所述的至少一個(gè)傳感器線圈那樣來構(gòu)造。尤其是可以設(shè)置多個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈具有不同的定向和/或設(shè)置在不同的地點(diǎn)處。尤其是，不同定向的傳感器線圈可以分別以組來分組。一組傳感器線圈優(yōu)選地設(shè)置在相同的地點(diǎn)處，而傳感器線圈組位于不同的地點(diǎn)處。如已經(jīng)注意到的，可以在車輛側(cè)、尤其是在車輛底部處設(shè)置至少一個(gè)傳感器線圈，或者可以在置放位置的地面中、優(yōu)選地在傳感器線圈附近設(shè)置至少一個(gè)傳感器線圈。特別優(yōu)選地，傳感器線圈圍繞發(fā)送線圈布置或者發(fā)送線圈設(shè)置在傳感器線圈之間的區(qū)域中，優(yōu)選地如果傳感器線圈是靜止的(也即設(shè)置在地面上或地面中)，則設(shè)置在傳感器線圈組的其中間。
[0066]定向信號接收器此外包括具有輸入端的接收裝置，所述輸入端連接到傳感器線圈上。接收裝置此外可以具有接在輸入端之后的衰減器，所述衰減器優(yōu)選地是可調(diào)整的。接收裝置此外可以包括具有優(yōu)選可調(diào)整的放大因子的放大器，所述放大器接在輸入端和尤其是衰減驅(qū)動器(DSmpfungstrieb)之后。在接收裝置中設(shè)置其他衰減器，所述其他衰減器同樣優(yōu)選地是可切換的。尤其是可以設(shè)置衰減器，其直接接在輸入端之后并且模擬地來設(shè)計(jì)，而接收裝置此外具有另一衰減器，該另一衰減器接在第一次提到的衰減器之后并且被設(shè)立用于按照數(shù)字可調(diào)整的衰減因子對信號進(jìn)行衰減。
[0067]輸入端被設(shè)計(jì)用于連接至少一個(gè)傳感器線圈，使得在多個(gè)傳感器線圈情況下輸入端被設(shè)計(jì)用于連接多個(gè)傳感器線圈。換句話說，輸入端可以是多通道的。對于每個(gè)通道或?qū)τ诿總€(gè)傳感器線圈可以設(shè)置1、2或更多個(gè)衰減器，其中其衰減因子要么是相同的，要么衰減因子與線圈的敏感度匹配，使得在不同敏感的線圈情況下各自的衰減因子至少部分地均衡不同的敏感度。
[0068]優(yōu)選地，定向信號接收器是頻率選擇性的。在此情況下，接收裝置可以是頻率選擇性的。接收裝置此外優(yōu)選地被設(shè)計(jì)用于通過輸入端從至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈接收定向信號和接收信號。該頻率選擇性能夠?qū)崿F(xiàn):也可以阻擋磁交變場，所述磁交變場作為干擾信號疊加所涉及的定向場。因此通過使用一個(gè)線圈單獨(dú)地已經(jīng)可以阻擋如例如在鋼筋混凝土建筑物或鋼鐵置放位置情況下可能出現(xiàn)的靜態(tài)磁場，而頻率選擇性接收裝置能夠?qū)崿F(xiàn):也可以阻擋非靜態(tài)磁場、也即交變場，所述交變場否則將會干擾定向場的檢測。由此可能的是，可以使用至少一個(gè)傳感器線圈用于位置檢測或用于正確對準(zhǔn)，而存在的干擾信號(尤其是在定向場的頻率之外或還有靜止磁場)不能影響該過程。
[0069]定向信號接收器具有至少一個(gè)諧振回路，所述諧振回路包括傳感器線圈以及連接于其上的電容。連接于其上的電容尤其是頻率選擇性接收裝置的部分，使得經(jīng)由接收裝置的輸入端連接到電容上的傳感器線圈與該電容一起構(gòu)成諧振回路。通過電容是接收裝置的部分，接收裝置是頻率選擇性的。電容和傳感器線圈在此情況下可以并聯(lián)或串聯(lián)，其中諧振回路是串聯(lián)諧振回路或并聯(lián)諧振回路，在最簡單情況下是LC諧振回路。
[0070]諧振回路具有中頻，所述中頻優(yōu)選地對應(yīng)于定向場的主頻率。尤其是，優(yōu)選定向場或定向接收信號的功率的至少10%、20%、50%、80%或90%將處于諧振回路的諧振頻率所處于的頻率范圍中。諧振回路的諧振頻率所處于的頻率范圍對應(yīng)于具有不超過頻率的+/-5%、2%或1%的偏差的諧振頻率。換句話說，諧振回路的諧振頻率基本上對應(yīng)于定向場的頻率。這尤其是適用于所有傳感器線圈，其中尤其是相同組的和/或相同定向的線圈應(yīng)該具有相同的電感。為了均衡電感中的偏差，連接的各自的電容可以不同，使得基本上得出相同的諧振頻率。尤其是，電容中的至少一個(gè)可以是可調(diào)整的。
[0071]諧振回路尤其是具有超過100、超過200或超過500的品質(zhì)。
[0072]按照一種優(yōu)選實(shí)施方式，諧振回路被衰減，并且具有衰減器，尤其是以電阻形式。該電阻可以設(shè)置這里所述的衰減器，因?yàn)樵撾娮鑼邮招盘栠M(jìn)行衰減，其中所述電阻降低諧振回路的品質(zhì)。諧振回路或電阻的衰減在此情況下可以是可調(diào)整的。在傳感器線圈開始檢測定向場時(shí)或在定向確實(shí)被檢測之前，電阻(在并聯(lián)振蕩回路情況下)可以尤其是特別大或者被關(guān)斷。在串聯(lián)振蕩回路情況下，這適用于電阻的電導(dǎo)。在進(jìn)一步接近定向場的中心情況下，也即一般而言在提高接收信號情況下，電阻可以被接入或者被減小，以便對設(shè)置有傳感器線圈的振蕩回路進(jìn)行衰減。(在串聯(lián)振蕩回路情況下，這適用于電阻的電導(dǎo)。)由此可以增大接收裝置的動態(tài)范圍。優(yōu)選地，所有傳感器線圈、尤其是相同組的傳感器線圈或者相同定向的傳感器線圈相同強(qiáng)度地被衰減，使得在多個(gè)傳感器線圈情況下或在接收裝置的多通道輸入端情況下設(shè)置多個(gè)電阻。尤其是，相同定向的線圈的衰減是相同的，其中不同定向的線圈的衰減可以不同，例如以便對于相同定向的線圈具有期望的(最小)信號電平。
[0073]優(yōu)選地，在每個(gè)諧振回路中均設(shè)置電阻，該電阻有針對性地對振蕩回路進(jìn)行衰減。被設(shè)置用于衰減的電阻優(yōu)選地是可切換的和/或可調(diào)整的，其中尤其是也可以使用數(shù)字可調(diào)整的電阻和電阻網(wǎng)絡(luò)。在檢測定向場的強(qiáng)度時(shí)或在分析接收信號時(shí)考慮衰減的程度，以便也能夠檢測定向場的實(shí)際強(qiáng)度。
[0074]可替代地或與諧振回路組合地，尤其是在頻率選擇性接收裝置中可以設(shè)置濾波器。濾波器具有通帶范圍，定向場處于所述通帶范圍中，所述定向場被設(shè)立用于在傳感器線圈中感應(yīng)定向接收信號。優(yōu)選地，定向場的功率的至少50、80、90或95%落入該通帶范圍中。如果定向場基本上僅具有一個(gè)頻率，則通帶范圍可以是窄帶的，其中在該情況下，通帶范圍優(yōu)選地覆蓋定向場的頻譜的至少95%或99%。可替代地，可以設(shè)置低通濾波器或高通濾波器，利用所述低通濾波器或高通濾波器可以將干擾分量與有用信號分開，所述有用信號通過定向場設(shè)置。尤其是，濾波器的通帶范圍也可以定向于待預(yù)期的干擾分量，以便設(shè)置阻擋(&13131001^11)待預(yù)期的干擾分量的至少50、90或95%的通帶范圍。
[0075]濾波器可以是一階、二階或更高階的濾波器，可以以模擬或數(shù)字方式來設(shè)計(jì)，尤其是可以是RC環(huán)節(jié)，或者也可以被設(shè)計(jì)為振蕩石英或表面波濾波器。應(yīng)注意的是，定向信號接收器包括所述頻率選擇性措施中的至少一個(gè)，并且優(yōu)選地包括這些組件中的多個(gè)組件，以便實(shí)現(xiàn)盡可能小份額的干擾分量。尤其是，定向信號接收器可以具有如這里描述的諧振回路以及后置的濾波器。此外，可以設(shè)置至少一個(gè)衰減器，其可以接在諧振回路之前或之后和/或可以接在這里描述的濾波器之前或之后。尤其是，在諧振回路處可以設(shè)置一個(gè)可切換的電阻或者可變電阻形式的衰減器，而另一衰減器位于諧振回路與濾波器之間。如已經(jīng)注意的，接收裝置可以是一部分的或多部分的，優(yōu)選地為每個(gè)線圈設(shè)置一個(gè)通道。每個(gè)通道包括諧振回路和/或?yàn)V波器和必要時(shí)至少一個(gè)衰減器。通道(在濾波器、諧振回路和衰減器方面)優(yōu)選地同樣地構(gòu)建，但是也可以不同地設(shè)計(jì)，以便補(bǔ)償或有針對性地產(chǎn)生線圈的不同的敏感度。尤其是線圈或纏繞線圈所圍繞的磁心的各向異性可以通過通道中的不同衰減因子均衡。但是通道的衰減因子的比例或不同通道或線圈的敏感度的比例優(yōu)選地是恒定的。
[0076]定向信號接收器優(yōu)選地裝備有多個(gè)傳感器線圈。所述傳感器線圈彼此傾斜地布置或不同地定向。尤其是，所述傳感器線圈可以彼此垂直地布置并且由此構(gòu)成具有正交軸的笛卡爾坐標(biāo)系。傳感器線圈優(yōu)選地同樣地設(shè)計(jì)并且具有相同的敏感度。尤其是，多個(gè)傳感器線圈優(yōu)選地具有相同的繞組數(shù)、相同的繞組橫截面面積、相同的長度和/或相同的橫截面形狀。如已經(jīng)注意的，傳感器線圈的不同的敏感度或不同的電感可以通過不同的衰減因子或不同的濾波器和諧振回路至少部分地被均衡。彼此傾斜的傳感器線圈優(yōu)選地設(shè)置在相同的地點(diǎn)處。此外可以設(shè)置多個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈具有相同的定向，也即所述傳感器線圈相同地傾斜，但是設(shè)置在不同的地點(diǎn)處。尤其是可以以分組的方式設(shè)置傳感器線圈，其中在每個(gè)組中設(shè)置多個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈彼此傾斜(優(yōu)選3件，其彼此正交)，其中所述組布置在車輛的或置放位置的地面的不同地點(diǎn)處。尤其是可以圍繞發(fā)送線圈或圍繞接收線圈對傳感器線圈進(jìn)行分組。尤其是一組的彼此傾斜的傳感器線圈可以由相同的支撐裝置承載。尤其是一組的彼此傾斜的傳感器線圈可以尤其被纏繞到相同的磁心上，所述磁心尤其是鐵氧體鐵心。鐵氧體鐵心在此情況下尤其是可以具有球形的或立方體形的外形，其中在長方六面體形的或橢圓形的鐵心情況下可以如之前注意的那樣均衡而出的形狀各向異性。彼此傾斜的傳感器線圈的中間(Mitten)優(yōu)選地在相同的空間范圍中，所述空間范圍尤其是具有直徑或邊長不超過10、5或者2_的(所設(shè)想的)球體或(所設(shè)想的)立方體。在所設(shè)想的球體中或在所設(shè)想的立方體中(彼此傾斜的傳感器線圈的中間位于所述球體或立方體中)，優(yōu)選地具有不超過傳感器線圈的尺寸的最大大小的百分之30、10、5或2的最大大小。
[0077]對于每組傳感器線圈，可以設(shè)置如這里所述的接收裝置，其中線圈連接到所述接收裝置上。在多個(gè)組情況下，因此也可以設(shè)置多個(gè)接收裝置，以便最小化由于長的傳輸線路引起的干擾影響。由此，所述組可以彼此具有大的間隔，而用于接收信號的長的傳輸線路不使設(shè)備是干擾靈敏的。因?yàn)槊總€(gè)接收裝置預(yù)處理傳感器線圈的接收信號，所以由此得出較小的干擾分量。可以設(shè)置中央單元，所有組的所有接收裝置均連接到所述中央單元上，以便所述中央單元可以分析不同組的信號。
[0078]最后，建議用于具有如這里所述的定向信號接收器的車輛的感應(yīng)式充電設(shè)備。充電設(shè)備此外包括位置計(jì)算裝置，所述位置計(jì)算裝置接在定向信號接收器之后。定位機(jī)構(gòu)被設(shè)立用于根據(jù)接收裝置的定向接收信號測定在車輛與固定的發(fā)送充電線圈之間的相對位置(一般而言在方向、矢量或間隔意義上)。尤其是位置計(jì)算裝置被設(shè)立用于在通過接收裝置對線圈的定向接收信號進(jìn)行處理之后對其進(jìn)行處理。因?yàn)樗婕跋嗤男畔?nèi)容，所以不在直接施加在線圈處的定向接收信號與由接收裝置發(fā)出并且對應(yīng)于直接在傳感器線圈處的經(jīng)處理的(濾波的或衰減的)接收信號的定向接收信號之間判定(ent s ch i eden )。
[0079]充電設(shè)備此外包括對準(zhǔn)信號發(fā)生器，所述對準(zhǔn)信號發(fā)生器接著位置計(jì)算裝置之后。對準(zhǔn)信號發(fā)生器被設(shè)立用于根據(jù)位置計(jì)算裝置的相對位置產(chǎn)生對準(zhǔn)信號。
[0080]對準(zhǔn)信號可以以被動或主動方式被使用。因此對準(zhǔn)信號發(fā)生器可以被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生對準(zhǔn)信號，所述對準(zhǔn)信號適用于借助于光學(xué)、聲學(xué)或觸覺顯示器表示?？商娲鼗蚺c之組合地，對準(zhǔn)信號發(fā)生器可以被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生對準(zhǔn)信號，所述對準(zhǔn)信號被設(shè)計(jì)用于操控定位機(jī)構(gòu)。在此情況下，定位機(jī)構(gòu)裝備有接收充電線圈或發(fā)送充電線圈的執(zhí)行器，并且被設(shè)立用于相對于車輛(在可移動的接收充電線圈情況下)或者相對于置放位置的地面(在可移動的發(fā)送充電線圈情況下)移動所述線圈。
[0081]不僅位置計(jì)算裝置而且對準(zhǔn)信號發(fā)生器優(yōu)選地以處理器的形式與相應(yīng)的運(yùn)行的程序組合地來設(shè)計(jì)，使得程序與處理器一起實(shí)現(xiàn)位置計(jì)算裝置和對準(zhǔn)信號發(fā)生器的功能。所述組件的部分也可以固定地布線或作為模擬電路存在，但是其中優(yōu)選地設(shè)置程序，所述程序當(dāng)在處理器上運(yùn)行時(shí)確定在車輛與發(fā)送充電線圈之間的相對位置，以便按照相對位置產(chǎn)生對準(zhǔn)信號。
[0082]光學(xué)信號尤其是可以例如以箭頭等形式在顯示器被說明。所述顯示器可以是充電設(shè)備的部分。此外，可以使用聲學(xué)或觸覺轉(zhuǎn)換器(Wandler)，用以表示對準(zhǔn)信號，其中聲學(xué)轉(zhuǎn)換器可以發(fā)出聲音信號或語音信號并且觸覺轉(zhuǎn)換器尤其是作用于方向盤和/或駕駛踏板或制動踏板上。如果駕駛員向不導(dǎo)致發(fā)送充電線圈最佳地與接收充電線圈對準(zhǔn)的方向轉(zhuǎn)向，則觸覺轉(zhuǎn)換器在此情況下例如可能產(chǎn)生反作用力。
[0083]最后，感應(yīng)式充電設(shè)備可以具有外來體檢測裝置。該外來體檢測裝置優(yōu)選地接在定向信號接收器之后。外來體檢測裝置被設(shè)立用于測定在接收裝置的定向接收信號中的不連續(xù)性。對此，例如可以在外來體檢測設(shè)備中存儲數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)表示在無干擾情況下的定向場的特征，以便在所檢測的定向場與該所存放的定向場偏離時(shí)進(jìn)行測定。為此，外來體檢測裝置可以具有存儲器，在所述存儲器中存放數(shù)據(jù)。除此之外，外來體檢測裝置可以具有輸入端，其中所述外來體檢測裝置利用所述輸入端接收車輛的路徑數(shù)據(jù)和/或角度數(shù)據(jù)(一般而言:移動數(shù)據(jù))，以便能夠在對準(zhǔn)期間測定車輛的移動。
[0084]外來體檢測裝置的探測單元測定出:基于所述接收的信號可預(yù)期什么信號或什么相對位置。外來體檢測裝置的比較裝置測定出，關(guān)于相對位置或定向場的一個(gè)場強(qiáng)或多個(gè)場強(qiáng)的如此預(yù)測的數(shù)據(jù)是否與所檢測的相對位置或與所檢測的接收信號一致，或者在此情況下是否得出偏差，所述偏差高于最小偏差極限。如果情況如此，則外來體檢測裝置可以確定出存在外來體。根據(jù)比較設(shè)備，外來體檢測裝置被設(shè)計(jì)用于根據(jù)定向接收信號或根據(jù)所檢測的相對位置測定相對于所存放的、未被干擾的定向場或相對于預(yù)測的相對位置或接收信號的偏差。
[0085]尤其是連接到所述比較裝置上的誤差發(fā)生器被設(shè)計(jì)用于當(dāng)存在所述不連續(xù)性時(shí)發(fā)出誤差狀態(tài)信號。誤差發(fā)生器可以被設(shè)計(jì)用于僅僅說明:外來體被探測到，或者可以被設(shè)計(jì)用于發(fā)出信號，所述信號表示外來體的特征、例如其尺寸。誤差發(fā)生器在此情況下包括映射，所述映射將外來體的標(biāo)志(尺寸、類型)分配給比較裝置的結(jié)果信號。誤差發(fā)生器此外可以被設(shè)計(jì)用于不僅以信號形式發(fā)出外來體的存在，而且發(fā)出其位置。對此，誤差發(fā)生器可以與位置計(jì)算裝置連接和/或可以具有映射，所述映射將所檢測的不連續(xù)性出現(xiàn)的地點(diǎn)分配給所述不連續(xù)性。
[0086]應(yīng)注意的是，根據(jù)所述方法已經(jīng)示出在外來體檢測時(shí)的策略，使得這里描述外來體檢測裝置可以按照上面描述的特性和功能設(shè)計(jì)。顯示器或聲學(xué)轉(zhuǎn)換器可以接在誤差發(fā)生器之后，所述聲學(xué)轉(zhuǎn)換器向用戶顯示誤差信號，或者控制設(shè)備也可以接在發(fā)送充電線圈之后，所述發(fā)送充電線圈在接收誤差狀態(tài)信號時(shí)減小充電功率或者結(jié)束充電過程或者中止向發(fā)送充電線圈的功率輸送。
【附圖說明】
[0087]圖1-3分別示出用于示例性闡述用于計(jì)算相對位置的不同可能性的定向場和傳感器線圈；
圖4和5示出傳感器線圈的布置可能性，和圖6示出用于闡述定向信號接收器和感應(yīng)式充電設(shè)備的實(shí)施方式的示例性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0088]圖1示出由線圈110產(chǎn)生的定向場100。線圈110尤其是靜止的發(fā)送充電線圈，但是也可以是車輛側(cè)的接收充電線圈，所述接收充電線圈被施加相應(yīng)的電流信號，通過所述電流信號產(chǎn)生定向場。用實(shí)線示出車輛120以及布置在其上的車輛側(cè)的傳感器線圈122a至126c。如果線圈110被設(shè)置為車輛側(cè)的接收充電線圈，則傳感器線圈122a至126c是靜止的。
[0089]從線圈110出發(fā)的定向場100是徑向伸展的場并且尤其是徑向?qū)ΨQ的，其中在圖1中(以及也在圖2和3中)僅根據(jù)位于圖面中的場分量示出定向場100。
[0090]線圈110位于坐標(biāo)系的中心中，所述坐標(biāo)系用x、y和z表示。場力線至少在x/y平面中射線狀(也即徑向地)從該原點(diǎn)出發(fā)并且徑向地從該原點(diǎn)延伸開。原點(diǎn)對應(yīng)于線圈110的中心。
[0091]線圈122a至126c以組128a_c分組。每個(gè)組128a_c均包括在y方向上對準(zhǔn)的線圈1228、13、(3，在2方向上對準(zhǔn)的線圈1243、13、c和在X方向上對準(zhǔn)的線圈126a、b、c。每個(gè)組的線圈彼此不同地定向，使得在空間上可以確定場方向。在此情況下在每個(gè)組126a、b、c中使該組的線圈的場強(qiáng)彼此相關(guān)，使得通過每個(gè)組測定方向Ra、Rb、Rc。
[0092]在圖1中示出兩維定位檢測的簡化情況下，使得每個(gè)組128a_c也必須僅具有兩個(gè)不同定向的線圈，所述線圈的定向方向優(yōu)選地不與計(jì)算方向的平面處于90°角度。因此，例如線圈122a_c和126a_c可以被使用用于測定方向Ra-Rc(在xy平面中)。所述方向在該情況下再現(xiàn)兩維方向。由于定向場的徑向延伸，所有方向Ra-Rc均指向線圈110的中心，使得由兩個(gè)(或優(yōu)選由三個(gè))方向構(gòu)成交點(diǎn)。在此情況下構(gòu)成交點(diǎn)，在所述交點(diǎn)中分別從車輛120處的線圈組的位置出發(fā)，并且從該初始位置出發(fā)繼續(xù)跟蹤方向Ra-Rc。如果如在圖1中所示的那樣傳感器組的數(shù)量大于定位維度(也即方向或相對位置的維度)，則可以彼此比較交點(diǎn)。此夕卜，定向場的原點(diǎn)的位置可以被測定為在交點(diǎn)之間的點(diǎn)。
[0093]如果得出強(qiáng)烈不同的交點(diǎn)，所述交點(diǎn)尤其是彼此偏離超過預(yù)先給定的最小間隔，則可以認(rèn)為場失真，所述場失真通過外來體觸發(fā)。在該情況下，可以發(fā)出誤差信號，所述誤差信號再現(xiàn)定向場中的外來體的存在。這尤其是構(gòu)成用于診斷、也即檢測是否存在外來體的基礎(chǔ)。4個(gè)而不是3個(gè)傳感器的另一優(yōu)點(diǎn)在于，可以與車輛是向前還是向后駛向定向線圈有關(guān)地來激活3個(gè)“最好的”線圈(也即具有最好的信噪比)(或可以使用其信號)。
[0094]每個(gè)線圈組128a_c不僅輸出各一個(gè)方向Ra-Rc。更確切地說，存在Ral和Ra2，其在該情況下在X軸上鏡像，因?yàn)閮H可以測量在X和y之間的角度，而不能測量其符號。測量結(jié)果不是矢量，而是直線，其中為了更好地理解在圖中選擇箭頭表示。因此，每個(gè)傳感器2具有不同的直線。如果僅取2個(gè)傳感器，則得出2個(gè)交點(diǎn)，所述交點(diǎn)雖然可以借助于場強(qiáng)或z軸可能被區(qū)分。但是在該情況下可能發(fā)生歧義的結(jié)果，所述結(jié)果尤其是可以通過這里描述的途徑解決。而如果取三個(gè)傳感器，則3個(gè)直線僅在一個(gè)點(diǎn)中相交。該點(diǎn)可以明確地被指派給發(fā)送線圈。
[0095]此外，可以根據(jù)傳感器組測定方向，所述方向可以如Ra’-Rc’表示(具有與Ra-Rc相同長度的虛線箭頭)，因?yàn)榫哂?0°或180°的多義性的方向被測定。根據(jù)冗余傳感器組或傳感器或根據(jù)如上描述的梯度觀察可以解決多義性。
[0096]線圈124a_c(其與線圈110平行地對準(zhǔn))的定向場接收信號與至定向場的原點(diǎn)的間隔有關(guān)的變化可以基于與至線圈110的中心的間隔的依賴關(guān)系被使用用于進(jìn)一步定向。尤其是，所述線圈的定向接收信號可以如其他線圈那樣被使用用于檢測相對位置，或者可以被使用用于在測定相對位置時(shí)解決多義性，對于所述測定使用其他線圈(也即不與110平行的線圈)。因?yàn)榫€圈124a、b、c的該定向接收信號的變化過程由于定向場的已知的變化過程而同樣是已知的，所以可以將該變化過程與線圈124a_c的所測定的變化過程比較，以便從而可以推斷出相對位置或至少可以推斷出至線圈110的中心的間隔。
[0097]圖2示出定向場200，其對應(yīng)于定向場100。該定向場由同樣對應(yīng)于線圈110的線圈210產(chǎn)生。線圈組228a-c從結(jié)構(gòu)看也對應(yīng)于線圈組128a-c，但是其中為了更好地表示，所述線圈組的位置與傳感器線圈組128a_c的位置不同。
[0098]每個(gè)線圈組228a_c均具有至少兩個(gè)、但是優(yōu)選三個(gè)傳感器線圈，所述傳感器線圈不同地定向。按照圖2所基于的方案，根據(jù)每個(gè)組228a-c的總信號強(qiáng)度計(jì)算線圈的中心至各自組228a-c的間隔?；谒鲩g隔可以創(chuàng)建線(在兩維相對位置情況下)或者面(在三維相對位置情況下)，沿著所述線或面可以預(yù)期線圈210的中心。線圈組位于所述線或面的每一個(gè)中的中點(diǎn)中。
[0099]對于每個(gè)線圈組228a_c預(yù)先給定總信號強(qiáng)度與至線圈210的中心的間隔的依賴關(guān)系。該依賴關(guān)系可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)地測定或者可以按照信號強(qiáng)度隨著間隔增加而平方下降(quadratischen AbfalIs)的假設(shè)被設(shè)置為簡化的近似?？梢栽O(shè)置其他依賴關(guān)系，例如以近似地再現(xiàn)在信號強(qiáng)度與間隔之間的相互關(guān)系的函數(shù)的形式，其中所述函數(shù)具有比簡化近似更高的階或者通過比簡化近似多的參數(shù)來確定。
[0100]總信號強(qiáng)度根據(jù)條形圖230a-C示出。條形圖越長，信號強(qiáng)度越大，其中在圖2可以看出，信號強(qiáng)度230a-c隨著至線圈210的中心的間隔增大而下降。線圈組228c離線圈110的中心最近，因此其總信號強(qiáng)度230c大于總信號強(qiáng)度230b，所述總信號強(qiáng)度230b又大于總信號強(qiáng)度230a，所述總信號強(qiáng)度230a源自于離得最遠(yuǎn)的組228a。
[0101]根據(jù)圖2可以看出，由于常見的偏差，預(yù)期線圈210的中心所沿著的線不精確地穿過線圈210的中心運(yùn)行。
[0102]在各個(gè)圓(一般而言:由分配給相同信號強(qiáng)度的點(diǎn)組成的閉合線)之間得出多個(gè)交點(diǎn)，其中在彼此最近的交點(diǎn)之間的面中構(gòu)成中心。在兩個(gè)圓的兩個(gè)交點(diǎn)中考慮具有至另一圓對的兩個(gè)交點(diǎn)的最小間隔的那個(gè)交點(diǎn)。中心可以被設(shè)置為如此獲得的面的中間。在圖2中假設(shè)了信號強(qiáng)度和間隔的比例不與方向有關(guān)，使得分別得出圓，其中線圈組的中心處于所述圓中。
[0103]在考慮方向依賴關(guān)系的情況下得出閉合的線形狀，所述線形狀與圓不同，其中所述閉合的線如前述的那樣也可以彼此相交，其中線圈組相對于車輛的對準(zhǔn)可以被考慮?？?cè)范卫绫粯?gòu)成為一組所有線圈的所有場強(qiáng)度的總和。因?yàn)樗鰣鰪?qiáng)明確地與定向接收信號的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)，所以該兩個(gè)概念彼此等價(jià)。
[0104]在三維中不使用閉合的線，而是使用由相同的(總)信號強(qiáng)度分配給的點(diǎn)組成的閉合的面。所述面可以被稱為等信號強(qiáng)度面。在兩維中，線可以被稱為等信號強(qiáng)度線。所述面或線僅僅用于圖形表示并且也可以在計(jì)算方法內(nèi)被再現(xiàn)為方程組。代替線圈組的總信號強(qiáng)度也可以使用一個(gè)傳感器線圈的信號強(qiáng)度。
[0105]圖3示出位置確定的另一變型方案，其中使用三個(gè)不同的線圈，所述線圈存在于三個(gè)不同的地點(diǎn)處。在此情況下，線圈329a_c布置在車輛(未示出)的不同地點(diǎn)處。因?yàn)榫€圈僅可以由垂直于相應(yīng)的線圈面的磁場部分激發(fā)，所以得出八字形的方向特性曲線(或者方向特性曲線基于:靈敏度(c0=N*COS(a)或者=N*C0S2(a)，其中α是場與線圈縱軸的角度)并且
N是常數(shù)。
[0106]定向接收信號的強(qiáng)度在這種構(gòu)象(Konstellat1n)情況下不僅依賴于方向，而且依賴于間隔，使得在通過線圈329a_c之一接收定向接收信號的特定強(qiáng)度時(shí)可以通過再現(xiàn)方向特性曲線的預(yù)先給定的映射來測定:線圈的中心處于哪條線上。線圈229c離線圈310的中心最近，所述線圈產(chǎn)生定向場300。由于(與其他線圈相比)高的信號強(qiáng)度，因此得出:在線圈329c與中心之間的間隔必須特別小。換句話說，所涉及的線圈的定向接收信號的強(qiáng)度越小，要預(yù)期定向場300的中心所沿著的八字形線在其延伸尺寸方面或在其面方面越大。該相互關(guān)系可以例如以信號強(qiáng)度隨著間隔的平方下降的簡化近似形式或以其他近似或映射形式預(yù)先給定。
[0107]在圖3中也得出如根據(jù)圖2所示的那樣可以被分析的交點(diǎn)。如也在圖2中那樣，在圖3中在其上可以預(yù)期中心的線對于所有組或線圈一直均勻地被放大，直至在兩個(gè)不同的曲線之間總是構(gòu)成兩個(gè)交點(diǎn)為止。在圖3中也構(gòu)成兩個(gè)線的剩余組合的交點(diǎn)，所述剩余組合與線的其他組合的交點(diǎn)最近。面位于在這些所構(gòu)造的交點(diǎn)之間，其中定向場300的中心位于所述面中。優(yōu)選地，場的中間被測定并且被檢測為定向場的中心。由于在線圈之間(或在圖1和2的線圈組之間)的已知的統(tǒng)一關(guān)系可以由此測定車輛或車輛的接收充電線圈與中心的相對位置。
[0108]圖1-3將接收定向場的線圈描述為傳感器線圈。如果發(fā)送充電線圈產(chǎn)生定向場(=第一情況)，則接收定向場的線圈可以此外包括傳感器線圈以及接收充電線圈。此外，如果接收充電線圈(通過輸送相應(yīng)的信號)產(chǎn)生定向場(=第二情況)，則接收定向場的線圈此外可以包括傳感器線圈以及發(fā)送充電線圈。在接收充電線圈(第一情況)中或在發(fā)送充電線圈(第二情況)中產(chǎn)生的信號是定向接收信號，所述定向接收信號如傳感器充電線圈的信號那樣被分析，必要時(shí)包括信號匹配，所述信號匹配考慮一方面?zhèn)鞲衅骶€圈和另一方面發(fā)送充電線圈或接收充電線圈的不同的電磁特性或者至少部分地對其進(jìn)行補(bǔ)償。
[0109]圖4示出線圈422-426的組的示例性布置。線圈422-426不同地定向，其中在圖4中示出一種布置，在該布置中線圈422-426分別彼此垂直地構(gòu)造。此外可以看出，線圈基本上無間隔地彼此布置并且其縱軸在一點(diǎn)中(或在小的區(qū)域中)相交。在圖4中示出的線圈是圓柱形的并且尤其是具有相同的匝數(shù)和相同的大小。一組線圈分別彼此優(yōu)選地具有帶有至少45°數(shù)值、優(yōu)選地帶有至少60°、70°或85°數(shù)值的角度。
[0110]在圖5中示出另一組傳感器線圈，所述傳感器線圈圍繞共同的鐵心530纏繞。鐵心530是立方體狀的，其中線圈分別在邊中間延伸。第一線圈522向上或向下對準(zhǔn)，與圖4的線圈422可比。第二線圈524垂直于圖面對準(zhǔn)。第三線圈526在左右方向上對準(zhǔn)，對應(yīng)于圖4的線圈426。線圈522-526優(yōu)選地具有相同的匝數(shù)。由于鐵心530的立方體形狀，線圈522-526也具有相同的大小或相同的橫截面或橫截面面積。線圈的長度優(yōu)選地也是相同的。
[0111]另一構(gòu)造方式是線圈(例如立方體狀3D線圈)，相對于各個(gè)線圈平面傾斜的另一類似立方體狀3D線圈圍繞所述線圈纏繞。由此可以獲得明確的方向Ra…Re，并且因此與簡單的3D線圈相比可以節(jié)省傳感器。
[0112]圖6示出定向線圈10，所述定向線圈經(jīng)由接收裝置2的輸入端11連接到接收裝置2上。接收裝置2與線圈10—起構(gòu)成定向信號接收器4。接收裝置2對于每個(gè)線圈10包括電容器12，所述電容器與輸入端11并聯(lián)并且因此也與相應(yīng)的線圈10并聯(lián)。得出諧振回路(所述諧振回路也稱為振蕩回路)，所述諧振回路分別由線圈10和連接于其上的電容12(12a-c)構(gòu)成。由線圈1(1a-C)或者得出的諧振回路產(chǎn)生定向接收信號E(Ea-C)，所述定向接收信號在接收裝置2中被繼續(xù)處理。優(yōu)選地，對于每個(gè)定向接收信號設(shè)置通道，在所示通道中相應(yīng)的定向接收信號被處理，其中為了簡單表示在圖6中示范性地對于定向接收信號E的所有通道僅示出一個(gè)唯一的通道。該簡化的寫法通過雙劃線標(biāo)出，所示雙劃線與所示的通道交叉(“數(shù)據(jù)總線表示”)。
[0113]接收裝置包括衰減器20和另一衰減器22，它們分別是可調(diào)整的，并且放大器24位于所述衰減器與另一衰減器之間。放大器24也可以是可調(diào)整的。優(yōu)選當(dāng)放大器24本身在放大因子方面是可調(diào)整的時(shí)，僅設(shè)置一個(gè)接在放大器之前的衰減器20。
[0114]此外，可以設(shè)置附加的濾波器14，其中所述濾波器設(shè)置在位于放大器24之前的衰減器20之前、在衰減器20與放大器24之間和/或在放大器24與衰減器22之間，所述衰減器22接在放大器24之后。
[0115]相對于相應(yīng)的放大器24位于相同位置處的所有通道的所有衰減器共同地(也即以相同的方式)被操控。在一種特別簡單的實(shí)施方式中，接在放大器24之前的衰減器20由電阻設(shè)置，所述電阻對相應(yīng)的振蕩回路進(jìn)行衰減，所述振蕩回路包括線圈10和電容器12。電阻可以接為串聯(lián)電阻或者可以接為并聯(lián)電阻(如所示的那樣)。電阻尤其是可切換的(也即可橋接的或可退耦的)或者是值離散地或值連續(xù)地可調(diào)整的。
[0116]接在放大器24之前的衰減器20被調(diào)整為使得放大器24的最大信號強(qiáng)度不被超過。代替放大器24也可以設(shè)置模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(其靈敏度是恒定的或可以被調(diào)整)。此外，接在放大器或轉(zhuǎn)換器24之后的衰減器22可以是電子衰減器或是可切換的電阻網(wǎng)絡(luò)，其中衰減可以被調(diào)整為離散衰減。
[0117]位置計(jì)算裝置接在接收裝置4之后，在所述位置計(jì)算裝置中保存線圈10彼此的位置、也即在線圈10之間彼此的空間關(guān)系，尤其是保存在存儲器32中。此外，在位置計(jì)算裝置30中設(shè)置(也即存放)映射，所述映射將信號強(qiáng)度映射到間隔上。因?yàn)殡S著間隔增加一般而言信號強(qiáng)度降低，或者在近場中得出由線圈幾何形狀影響的在信號強(qiáng)度與間隔之間的依賴關(guān)系，所以可以從信號強(qiáng)度中推斷出間隔?？梢栽O(shè)置用于構(gòu)成交點(diǎn)或用于選擇正確的交點(diǎn)的單元36，用于如前述那樣測定定向場的中心。
[0118]在可替代的觀察方式中，位置計(jì)算裝置30包括方向檢測單元34，所述方向檢測單元使所設(shè)置的線圈組的定向接收信號彼此有關(guān)，以便對于每個(gè)組說明方向。在存儲器32中在此情況下存放在線圈組之間的空間關(guān)系(作為查找表、函數(shù)、函數(shù)參數(shù)等)，使得組合裝置36可以基于各個(gè)組的位置根據(jù)單元34的方向構(gòu)成直線，其中單元36此外被設(shè)立用于測定在直線之間的交點(diǎn)。該交點(diǎn)被發(fā)出給用于發(fā)出相對位置的輸出端38。
[0119]顯示器40、尤其是光學(xué)或圖形顯示器可以接在輸出端38之后，以便表示車輛與定向場的中心的相對位置。
[0120]因?yàn)樵陲@示器的意義上除了相對位置的被動進(jìn)一步使用之外也可以設(shè)置主動使用，所以圖6示出車輛的定位機(jī)構(gòu)50或轉(zhuǎn)向裝置和/或縱向控制裝置52。利用定位機(jī)構(gòu)50，發(fā)送線圈或接收線圈被對準(zhǔn)?？商娲鼗蚺c之組合地，借助于車輛的(主動的)轉(zhuǎn)向裝置和縱向控制裝置52可以對準(zhǔn)車輛本身和從而也可以對準(zhǔn)發(fā)送充電線圈上方的接收充電線圈。
[0121]圖6此外示出外來體檢測裝置60，所述外來體檢測裝置同樣從接收裝置4獲得數(shù)據(jù)。從接收裝置傳輸給外來體檢測裝置60的所述定向接收信號被輸送給比較器62。此外在存儲器中保存的場變化過程64被輸送給比較器62，使得比較器62可以將作為額定場變化過程的場變化過程64與定向接收信號比較，所述定向接收信號再現(xiàn)當(dāng)前檢測的場。如果得出高于預(yù)先給定的最小極限的差別(也即定向場失真)，則在誤差信號輸出端66處發(fā)出相應(yīng)的信號。因?yàn)楸容^器62發(fā)出誤差信號，所以該比較器也可以被稱為誤差發(fā)生器。
[0122]車輛的移動檢測裝置70在此情況下可以向外來體檢測裝置提供數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)再現(xiàn)車輛的縱向移動和/或移動方向。所述信息可以在外來體檢測裝置60中被使用用于根據(jù)所存儲的場變化過程64測定出定向接收信號應(yīng)該如何按照車輛的移動發(fā)展，以便能夠?qū)⑺霭l(fā)展與實(shí)際定向接收信號比較。
[0123]此外，設(shè)置充電場的控制裝置80，所述控制裝置可以接在外來體檢測裝置60的誤差信號輸出端66之后。如果由外來體檢測裝置60在誤差信號輸出端66處發(fā)出誤差信號，則由此促使控制裝置80減小發(fā)送充電線圈的功率和從而減小充電場(或定向場)的強(qiáng)度或者關(guān)掉發(fā)送充電線圈。代替發(fā)送充電線圈，產(chǎn)生定向場的線圈也可以在功率方面被減小或以被關(guān)掉。因此如果由于外來體得出定向場也或者充電場的失真，則這可以通過將實(shí)際檢測的定向接收信號相對于額定場變化過程64進(jìn)行比較來測定，所述額定場變化過程同樣可以被設(shè)置為額定定向接收信號的集合(或者額定定向接收信號)。通過比較所述數(shù)據(jù)得出:定向場或充電場是否失真，以便然后在由此測定的外來體處經(jīng)由控制裝置80關(guān)閉(ausstellen)充電場。替代于控制裝置80的先前描述，該控制裝置80也可以是定向場的控制裝置，使得如果在誤差信號輸出端處發(fā)出誤差信號，則中止定向場的產(chǎn)生，所述誤差信號指示外來體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于檢測在車輛側(cè)的接收充電線圈與固定的發(fā)送充電線圈(110)之間的相對位置的方法，具有步驟: 利用所述線圈之一產(chǎn)生交替的磁定向場(100);以及 利用至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈(122a-126c)檢測定向場，其中定向場(100)由被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈以頻率選擇的方式檢測，和 根據(jù)定向接收信號測定相對位置，所述定向接收信號在至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈中感應(yīng)定向場。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈設(shè)置在諧振回路(10，12)中，所述諧振回路的諧振頻率對應(yīng)于定向場的頻率，或者定向接收信號被傳導(dǎo)通過濾波器，所述濾波器具有通過頻率范圍，定向場的頻率處于所述通過頻率范圍中。3.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中定向場(100)由發(fā)送充電線圈產(chǎn)生，并且至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈在車輛側(cè)檢測定向場(100)，或者 定向場(100)由車兩側(cè)的接收充電線圈產(chǎn)生并且所述被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈(122a-126c)在固定的位置檢測定向場(100)。4.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中利用至少一個(gè)車輛側(cè)的或固定的傳感器線圈(122a-126c)作為被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈執(zhí)行定向場(100)的檢測，或者利用發(fā)送充電線圈或接收充電線圈作為被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈執(zhí)行定向場(100)的檢測。5.用于以無電纜的方式對車輛進(jìn)行充電的方法，包括: 按照前述權(quán)利要求之一所述的用于檢測相對位置的方法，其中車輛、接收充電線圈或者發(fā)送充電線圈按照預(yù)先給定的最佳相對位置被對準(zhǔn)，其中在對準(zhǔn)期間重復(fù)地測定相對位置，并且經(jīng)由交替的磁充電場將電功率從發(fā)送充電線圈(110)傳輸給接收充電線圈。6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中定向場和充電場利用發(fā)送充電線圈產(chǎn)生，其中 -發(fā)送充電線圈(110)在第一功率水平上產(chǎn)生定向場(110)，直至所述至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈開始檢測定向場為止； -在對準(zhǔn)發(fā)生期間和在被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈已經(jīng)開始檢測定向場(100)之后，發(fā)送充電線圈(I 10)以比第一功率水平小的功率工作;和 -如果通過對準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)最佳的相對位置，則由發(fā)送充電線圈(110)在高于第一水平的第二功率水平上產(chǎn)生充電場。7.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其中定向場(100)可以具有與充電場不同的空間雜散。8.按照權(quán)利要求5至7之一所述的方法，其中在檢測期間、在對準(zhǔn)期間和/或在充電期間，被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈和尤其是至少一個(gè)傳感器線圈(122a-126c)發(fā)出信號，所述信號的不連續(xù)性被研究，或者定向接收信號的不連續(xù)性被研究，并且在出現(xiàn)不連續(xù)性情況下發(fā)出信號，所述信號暗示外來體。9.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中用標(biāo)記信號調(diào)制定向場(100)，該標(biāo)記信號標(biāo)識發(fā)送充電線圈。10.定向信號接收器(4)，所述定向信號接收器具有以至少一個(gè)車輛側(cè)的或固定的傳感器線圈(122a-126c)為形式的至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)式激勵的線圈(10)，其中所述定向信號接收器此外具有接收裝置(2)，所述接收裝置連接到所述至少一個(gè)線圈(10)上。11.定向信號接收器(4)，其中接收裝置是頻率選擇性的并且被設(shè)計(jì)用于從至少一個(gè)被設(shè)置用于感應(yīng)地激勵的線圈接收定向接收信號。12.按照權(quán)利要求11所述的定向信號接收器(4)，其中 -定向信號接收器具有至少一個(gè)諧振回路(10，12)，所述諧振回路包括傳感器線圈以及頻率選擇性接收裝置(2)的連接于其上的電容，或者 -頻率選擇性接收裝置(4)包括濾波器(14)，所述濾波器具有通帶范圍，定向場的頻率處于所述通帶范圍中，所述定向場被設(shè)立用于在傳感器線圈中感應(yīng)定向接收信號。13.按照權(quán)利要求10、11或12所述的定向信號接收器，所述定向信號接收器裝備有多個(gè)傳感器線圈(422-426 )，其中所述傳感器線圈(422-426 )彼此傾斜地布置。14.用于車輛的感應(yīng)式充電設(shè)備，其具有按照權(quán)利要求10至13之一所述的定向信號接收器(4)，所述充電設(shè)備此外包括: 位置計(jì)算裝置(30)，所述位置計(jì)算裝置接在接收裝置(2)之后并且被設(shè)立用于根據(jù)接收裝置(2)的定向接收信號測定在車輛與固定的發(fā)送充電線圈之間的相對位置，和 對準(zhǔn)信號發(fā)生器，所述對準(zhǔn)信號發(fā)生器接著位置計(jì)算裝置(30)之后并且被設(shè)立用于根據(jù)位置計(jì)算裝置(30)的相對位置產(chǎn)生對準(zhǔn)信號，所述對準(zhǔn)信號被設(shè)計(jì)用于借助于光學(xué)顯示器(40)或者借助于聲學(xué)或觸覺轉(zhuǎn)換器來表示和/或用于操控接收充電線圈或發(fā)送充電線圈的定位機(jī)構(gòu)(50)。15.按照權(quán)利要求14所述的感應(yīng)式充電設(shè)備，所述感應(yīng)式充電設(shè)備此外包括外來體檢測裝置(60)，所述外來體檢測裝置接在定向信號接收器(4)之后并且被設(shè)立用于測定接收裝置的定向接收信號中的不連續(xù)性，其中設(shè)立外來體檢測裝置(60)的誤差發(fā)生器，用于當(dāng)在定向接收信號中存在不連續(xù)性時(shí)發(fā)出誤差狀態(tài)信號。
【文檔編號】H02J50/90GK105830307SQ201480070575
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月11日
【發(fā)明人】T.勒爾, M.貝爾德, J.?？藸柭? K.霍夫曼, M.特弗內(nèi), C.魏岡德, S.巴茨
【申請人】大陸汽車有限公司