流閾值時(shí)。由于可在源諧振器24被暴露(例如，不在車輛的下方)時(shí)傳輸信標(biāo)信號(hào)38，因此流過(guò)源諧振器24的電流應(yīng)當(dāng)足夠低使得所發(fā)射的信標(biāo)信號(hào)38處于或低于可適用的國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)指導(dǎo)方針。第一電流閾值可顯著高于第二電流閾值。如本文所使用的，顯著高于意指第一電流閾值的峰值大小超過(guò)第二電流閾值的峰值大小達(dá)超過(guò)5安培。因此，在不需要包括附加的組件的情況下，源諧振器24發(fā)射充電信號(hào)28和信標(biāo)信號(hào)38兩者。應(yīng)當(dāng)理解，供應(yīng)至源諧振器24使源諧振器24發(fā)射充電信號(hào)或信標(biāo)信號(hào)的電流的值可根據(jù)源諧振器24的設(shè)計(jì)和應(yīng)用而改變。
[0025]用于使捕獲諧振器和源諧振器對(duì)準(zhǔn)的其他系統(tǒng)(諸如，Martin的在2012年4月19日公布的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.2012/0095617中所示的系統(tǒng)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此)已示出了位于充電墊內(nèi)部的用于將RF信標(biāo)信號(hào)從源諧振器的位置傳輸至車輛中的RF接收器的附加RF發(fā)射器。
[0026]僅使用源諧振器24傳輸信標(biāo)信號(hào)38消除了將附加RF發(fā)射器添加至充電墊30以傳輸RF信標(biāo)信號(hào)的成本并且消除了充電控制器44和RF發(fā)射器之間的電路的成本。使用源諧振器24來(lái)傳輸信標(biāo)信號(hào)38還消除了設(shè)計(jì)能夠抵抗充電墊30內(nèi)部的環(huán)境(例如，高水平磁場(chǎng)、高/低溫、水汽)的RF發(fā)射器的復(fù)雜化。
[0027]信標(biāo)信號(hào)38無(wú)線傳輸至磁傳感器40，磁傳感器40配置成無(wú)線地接收信標(biāo)信號(hào)38。磁傳感器40基于信標(biāo)信號(hào)38來(lái)提供位置信號(hào)。位置信號(hào)指示源諧振器24和捕獲諧振器18之間的相對(duì)位置。如圖1所示，磁傳感器40還可附接至車輛16。磁傳感器40可以是三軸磁通門磁力計(jì)，諸如可從加州山景城(Mountain View)的應(yīng)用物理系統(tǒng)(AppliedPhysics Systems)買到的型號(hào)535。磁傳感器40可替代地為磁阻傳感器，諸如可從明尼蘇達(dá)州的普利茅斯(Plymouth)的霍尼韋爾國(guó)際公司(Honeywell Internat1nal Inc.)買到的型號(hào)HMC1053。
[0028]如圖2所示，系統(tǒng)10進(jìn)一步包括與磁傳感器40通信的控制器42，在下文中稱為位置控制器42。位置控制器42被配置成接收位置信號(hào)并提供對(duì)準(zhǔn)信號(hào)，該對(duì)準(zhǔn)信號(hào)指示車輛16所需的使源諧振器24和捕獲諧振器18對(duì)準(zhǔn)的橫向移動(dòng)、縱向移動(dòng)、或兩者的組合。位置控制器42可包括處理器(未示出)，諸如應(yīng)當(dāng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的微處理器或其他控制電路。位置控制器42還可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路(未示出)以能夠與磁傳感器40和包括在系統(tǒng)10中的其他傳感器或電路(未示出)通信。位置控制器42還可包括存儲(chǔ)器(未示出)，其包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)例程、閾值和所捕獲的數(shù)據(jù)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。一個(gè)或多個(gè)例程可由處理器執(zhí)行以執(zhí)行用于確定捕獲諧振器18相對(duì)于源諧振器24的位置的多個(gè)步驟。位置控制器42可進(jìn)一步被配置成執(zhí)行以下功能，這些功能包括，但不限于:將車輛16品牌和型號(hào)校準(zhǔn)至被安裝至車輛16的底側(cè)20的捕獲諧振器18的關(guān)聯(lián)無(wú)線充電器位置，對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行濾波以傳遞穩(wěn)定且可靠的用戶接口輸出，并且執(zhí)行系統(tǒng)冗余校驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證磁傳感器40輸出精度。
[0029]現(xiàn)返回圖1，系統(tǒng)10可包括用于控制充電信號(hào)28的控制器44，下文中稱為充電控制器44，該充電信號(hào)確定由源諧振器24發(fā)射多少能量。充電控制器44還控制信標(biāo)信號(hào)38。充電控制器44可包括處理器(未示出)，諸如應(yīng)當(dāng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的微處理器或其他控制電路。充電控制器44還可包括能夠與車輛16通信的射頻(RF)收發(fā)器46，以便確定電池14的充電的狀態(tài)并傳輸有關(guān)充電過(guò)程的其他信息。充電控制器44還可包括存儲(chǔ)器(未示出)，其包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)例程、閾值和所捕獲的數(shù)據(jù)的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。一個(gè)或多個(gè)例程可由處理器執(zhí)行以執(zhí)行用于確定由充電控制器44接收的RF信號(hào)是否指示電池14需要充電的多個(gè)步驟。充電控制器44還可與傳感器(未示出)通信并且可執(zhí)行例程以確定車輛16是否在源諧振器24的范圍內(nèi)。充電控制器44還可執(zhí)行例程來(lái)控制由功率源26發(fā)送至源諧振器24的電流。充電控制器44可被編程成當(dāng)檢測(cè)到車輛16接近源諧振器24( S卩，車輛16在小于距離閾值的距離處)時(shí)命令功率源26提供足夠用于使源諧振器24發(fā)射信標(biāo)信號(hào)38的電流。該距離閾值可以是，例如，6米(19.68英尺)。用于檢測(cè)車輛16接近源諧振器24的接近傳感器可包括超聲波傳感器、磁環(huán)傳感器、氣動(dòng)傳感器、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他接近傳感器。
[0030]充電控制器44可經(jīng)由RF通信鏈路與位置控制器42通信，并且充電控制器44可被編程成當(dāng)位置控制器42確定源諧振器24和捕獲諧振器18充分對(duì)準(zhǔn)時(shí)命令功率源26提供足以發(fā)射充電信號(hào)28的電流。充電控制器44還可編程成當(dāng)充電控制器44接收到來(lái)自用戶的用于開(kāi)始充電過(guò)程的輸入時(shí)命令功率源26提供足以發(fā)射充電信號(hào)28的電流。
[0031]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，充電控制器44可執(zhí)行當(dāng)源諧振器24發(fā)射信標(biāo)信號(hào)38時(shí)命令由功率源26提供的電流的大小為恒定并且當(dāng)源諧振器24發(fā)射充電信號(hào)28時(shí)可命令由功率源26提供的電流的大小為時(shí)變的例程。即，功率源26在源諧振器24發(fā)射充電信號(hào)28時(shí)向源諧振器24提供交流電(AC)并且當(dāng)源諧振器24發(fā)射信標(biāo)信號(hào)38時(shí)向源諧振器24提供直流電(DC)。因此，磁信標(biāo)信號(hào)38在源諧振器24周圍產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，而充電信號(hào)28在源諧振器24周圍產(chǎn)生與電流的大小變化成比例的隨時(shí)間改變的磁場(chǎng)。由于恒定磁場(chǎng)類似于由永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，由源諧振器24產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)可非常適合于與磁通門磁力計(jì)一起使用。在由加利福尼亞州的加州大學(xué)伯克利分校在2005年6月出版的Shaldover等人的加州PATH研宄報(bào)告UCB-1TS-PRR-2005-23 “自動(dòng)化重型車輛的演示(Demonstrat1n ofAutomated Heavy-Duty Vehicles) ”中描述了基于使用永磁體和磁通門傳感器的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
[0032]在另一實(shí)施例中，充電控制器44可執(zhí)行當(dāng)傳輸充電信號(hào)28或信標(biāo)信號(hào)38時(shí)命令功率源26以指定的頻率隨時(shí)間改變電流的大小的例程。即，功率源26在源諧振器24發(fā)射充電信號(hào)28時(shí)和當(dāng)源諧振器24發(fā)射信標(biāo)信號(hào)38時(shí)向源諧振器24提供交流電(AC)。應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的是，功率源26的交流電的頻率將確定充電信號(hào)28和信標(biāo)信號(hào)38的頻率。因此，充電信號(hào)28的頻率和信標(biāo)信號(hào)38的頻率將取決于電流的頻率。充電信號(hào)28的頻率優(yōu)選在捕獲諧振器18的諧振頻率處或附近。充電信號(hào)28的頻率可顯著高于信標(biāo)信號(hào)38的頻率。在該實(shí)施例中，信標(biāo)信號(hào)38頻率可在捕獲諧振器18的諧振頻率范圍之外。在由加利福尼亞州帕洛阿爾托(Palo Alto)斯坦福大學(xué)在2004年8月出版的Eric Prigge的論文“沒(méi)有對(duì)雜亂環(huán)境的視距限制的定位系統(tǒng)(A Posit1ning System with No Line-Of-SightRestrict1ns for Cluttered Environments) ”中描述了基于使用低頻磁信號(hào)和磁阻傳感器的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0033]根據(jù)圖4所示的另一非限制示例，充電控制器44可執(zhí)行命令功率源26改變發(fā)送至源諧振器24的電流以對(duì)信標(biāo)信號(hào)38編碼的例程，使得位置控制器42可將來(lái)自一個(gè)源諧振器48的信標(biāo)信號(hào)38和來(lái)自不同源諧振器50的信標(biāo)信號(hào)38區(qū)分開(kāi)。在其中存在具有多個(gè)源諧振器48，50的多個(gè)充電站的位置中，此舉可能是有益的。第一源諧振器48的信標(biāo)信號(hào)38可使用與第二源諧振器50的信標(biāo)信號(hào)38不同的脈沖模式來(lái)脈沖調(diào)制。當(dāng)充電控制器44檢測(cè)到車輛16在第一源諧振器24附近時(shí)，充電控制器44可在RF收發(fā)器46上將預(yù)期的脈沖模式傳輸至車輛16。
[0034]替代地，第一源諧振器48的信標(biāo)信號(hào)38可采用與第二源諧振器50的信標(biāo)信號(hào)38不同的頻率調(diào)制信號(hào)來(lái)頻率調(diào)制。類似地，當(dāng)充電控制器44檢測(cè)到車輛16在第一源諧振器24附近時(shí)，充電控制器44可在RF收發(fā)器46上將預(yù)期的信號(hào)傳輸至車輛16。還可預(yù)期調(diào)制第一和第二信標(biāo)信號(hào)38以使位置控制器42可區(qū)分兩個(gè)信號(hào)的其他方法。
[0035]如圖1所示，捕獲諧振器18和磁傳感器40可附接至車輛16。位置控制器42也可位于車輛16內(nèi)。替代地，位置控制器42可結(jié)合至充電控制器44中，并且磁傳感器40可經(jīng)由RF通信鏈路與位置控制器42通信。
[0036]如圖2所示，系統(tǒng)10可包括附接至車輛16的磁傳感器40的陣列。磁傳感器40的陣列向位置控制器42提供多個(gè)輸出信號(hào)。位置控制器42可進(jìn)一步配置成通過(guò)使用信號(hào)位置技術(shù)(諸如，定向三角測(cè)量、到達(dá)的時(shí)間、或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他信號(hào)位置處理技術(shù))處理多個(gè)輸出信號(hào)來(lái)確定源諧振器24和捕獲諧振器18之間的相對(duì)位