城市空中交通及对城市空中交通无线充电的方法

摘要

本公开涉及城市空中交通及对城市空中交通无线充电的方法。该对城市空中交通无线充电的方法包括：获取供应无线电力的供电装置的位置信息；基于位置信息将城市空中交通向供电装置移动；基于城市空中交通和供电装置之间的距离等于或小于第一距离感测供电装置的感测信号；执行第一充电，其中，城市空中交通基于感测到的感测信号移动到供电装置、停止然后用第一电力执行无线充电；基于第一充电期间计算出的无线充电效率执行精确对准；以及执行第二充电，其中，基于精确对准的完成用第二电力执行无线充电。因此，本公开具有通过快速且准确地将城市空中交通和供电装置的无线电力传输/接收垫板彼此对准到位来最大化无线充电效率和最小化电力浪费的优点。

说明书

相关申请

本申请要求2021年11月30日提交的韩国专利申请号10-2021-0168908的权益，该申请通过引用结合于此，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本公开涉及一种用于城市空中交通的无线充电技术，且更具体地，涉及一种用于将无线电力收发器对准到位以用于城市空中交通的无线充电的技术。

背景技术

美国国家航空航天局(NASA)首先将城市空中交通(UAM)的概念定义为“在大城市区域内有人驾驶和无人驾驶飞行器系统的安全有效的空中交通运行”。近年来，政府、企业和研究机构对UAM越来越感兴趣，导致这种新概念迅速扩散。

根据Global Information公司的市场报告，城市空中交通(UAM)的市场规模预计将从2020年的26亿美元增长到2030年的91亿美元，复合年增长率(CAGR)为13.5％。诸如效率提高、人员安全、投资需求增加等的因素有望推动市场增长。

UAM预计将彻底改变传统的运输方式，包括公路、铁路、航空和水路。2018年摩根士丹利蓝皮书估计，到2040年，全球UAM可寻址市场将达到1.5万亿美元。

UAM概念可以进一步扩展到传统地面运输基础设施不足的农村地区的应用。特别是，除了交通领域，UAM交通工具预计还将应用于诸如旅游、工业、紧急医疗服务和消防等的特定场景。

在未来，智能UAM交通工具可能会配备自动驾驶功能和远程控制功能，以消除对机上飞行员的需求。这不仅可以消除对机上飞行员的需求和相关成本，还可以避免由人为错误导致的安全事故的风险，并且更容易和安全地从地面控制车辆。

UAM交通工具是一种飞行交通工具，在城市区域内沿特定的点对点路线运送乘客或货物。由于建筑物、工厂、道路交通和城市人群的限制，与使用传统跑道的飞机不同，理想的交通工具模型应该是自主的、紧凑的、高效的、灵活的且可操纵的，具有垂直起飞和降落的功能。

此外，考虑到大气环境问题，电力驱动的UAM交通工具是环境友好的，并且具有使用诸如太阳能、电能、氢燃料等生态友好能源代替传统化石燃料而没有废气的优点。

UAM交通工具的优点是比传统的地面运输更快、更有效，因为人和货物可以沿着直线航线从一个城市移动到另一个城市。

集中式UAM平台提供了方便的网络，消除了个人拥有自己的UAM交通工具的需要。这不仅可以提高资产利用率，还可以减少资源浪费。

此外，与传统车辆相比，集中式UAM平台可以消除主导当今城市生活的许多部分的停车问题，并且可以实现真正的共享经济。

UAM可以提供短距离(3km到100km)航空服务，可以为城市居民设计，以有效解决航空公司目前无法提供的“最后50km”问题。

为了有效地操作电驱动的UAM交通工具，需要安全和有效的充电方案。

具体地，在无人驾驶UAM交通工具的情况下，可以应用无线充电方案。在这方面，安装在UAM交通工具中的无线电力接收机和安装在充电基础设施中的无线电力发射机之间的正确对准对于提高无线充电效率非常重要。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于城市空中交通的无线充电方法及其装置和系统。

本公开的另一个目的是提供一种用于对准无线电力收发器以对城市空中交通进行高效无线充电的方法及其装置和系统。

本公开的另一个目的是提供一种使用各种传感器对准无线电力传输/接收垫板以对电驱动的城市空中交通进行高效无线充电的方法及其装置和系统。

本公开的另一个目的是提供一种用于通过基于在电驱动的城市空中交通中配备的传感器的状态自适应地选择和驱动传感器来对准无线电力传输/接收垫板的方法及其装置和系统。

本公开的另一个目的是提供一种用于通过将城市空中交通与用户装置相关联来对准无线电力收发器的方法及其装置和系统。

本领域技术人员将会理解，利用本公开可以实现的目的不限于上文具体描述的内容，并且从以下详细描述中将会更清楚地理解本公开可以实现的上述和其他目的。

根据一个方面的对城市空中交通无线充电的方法可以包括：由车辆控制单元获取供应无线电力的供电装置的位置信息；由车辆控制单元基于位置信息将城市空中交通向供电装置移动；由车辆控制单元基于城市空中交通和供电装置之间的距离等于或小于第一距离感测供电装置的感测信号；由车辆控制单元执行第一充电，在第一充电过程中，城市空中交通基于感测到的感测信号移动到供电装置、停止然后用第一电力执行无线充电；由车辆控制单元基于第一充电期间计算出的无线充电效率执行精确对准；以及由车辆控制单元执行第二充电，在第二充电过程中，基于精确对准的完成用第二电力执行无线充电。

在一个实施方式中，该方法可以进一步包括在基于感测到的感测信号移动到供电装置时，由车辆控制单元通过分析前置摄像头图像感测供电装置的左/右航道；以及由车辆控制单元基于到感测到的左/右航道的距离执行水平对准。

在一个实施方式中，该方法可以进一步包括：在停止城市空中交通后，由车辆控制单元通过分析后置摄像头图像感测供电装置的后航道；以及由车辆控制单元基于感测到的后航道执行纵向对准。

在一个实施方式中，感测信号为超声波感测信号。

在一个实施方式中，该方法可以进一步包括：由车辆控制单元基于基于计算出的无线充电效率，以预定厘米为单位，执行安装在供电装置上的无线电力传输垫板和安装在城市空中交通上的无线电力接收垫板之间的精确对准。

在一个实施方式中，该方法可以进一步包括：由车辆控制单元基于无线充电效率超过预定参考值来完成精确对准；以及由车辆控制单元基于精确对准的完成用第二电力对电池充电。

在一个实施方式中，第一电力和第二电力中的每个都是由供电装置以电磁感应方案或电磁共振方案传输的无线AC电力，并且第二电力大于第一电力。

在一个实施方式中，该方法进一步包括：由车辆控制单元基于第一充电期间从供电装置接收的第一电力来分析波束图，其中，基于所分析的波束图执行精确对准。

在一个实施方式中，供电装置的位置信息可以响应于城市空中交通的充电请求，经由无线通信从供电装置或用于管理供电装置的城市空中交通控制中心接收，位置信息是GPS坐标信息。

根据另一方面，在非易失性计算机可读存储介质中存储有包括指令的至少一个计算机程序，当由至少一个处理器执行时，指令使得至少一个处理器经由无线通信与供电装置相关联地在城市空中交通中执行无线充电操作，该操作包括：获取供应无线电力的供电装置的位置信息；基于位置信息将城市空中交通移动到供电装置；基于城市空中交通和供电装置之间的距离等于或小于第一距离感测供电装置的感测信号；执行第一充电，其中，城市空中交通基于感测到的感测信号移动到供电装置、停止然后用第一电力执行无线充电；基于第一充电期间计算的无线充电效率执行精确对准；以及执行第二充电，其中，基于精确对准的完成用第二电力执行无线充电。

根据另一方面的配备有无线充电功能的城市空中交通包括：传感器；通信终端，执行与外部装置的通信；电子控制单元，控制城市空中交通的操作和移动；可充电电池；充电装置，转换经由无线电力接收垫板接收的电力，以对可充电电池充电；以及车辆控制单元，控制传感器、通信终端和充电装置，车辆控制单元被配置为：经由通信终端获取供应无线电力的供电装置的位置信息；基于位置信息控制电子控制单元，以将城市空中交通向供电装置移动；基于城市空中交通和供电装置之间的距离等于或小于第一距离感测供电装置的感测信号；执行第一充电，其中，城市空中交通基于感测到的感测信号移动到供电装置、停止然后用第一电力执行无线充电；基于第一充电期间计算出的无线充电效率执行精确对准；以及执行第二充电，其中，基于所述精确对准的完成用第二电力执行无线充电。

在一个实施方式中，传感器可以包括前置摄像头。车辆控制单元进一步被配置为在基于感测到的感测信号移动到供电装置时，通过分析前置摄像头的图像感测供电装置的左/右航道；以及基于到感测到的左/右航道的距离执行水平对准。

在一个实施方式中，传感器包括后置摄像头，车辆控制单元进一步被配置为在停止城市空中交通后，通过分析后置摄像头的图像感测后航道；以及基于感测到的后航道执行纵向对准。

在一个实施方式中，感测信号可以是超声波感测信号。

在一个实施方式中，车辆控制单元可以进一步被配置为：基于计算出的无线充电效率，以预定厘米(cm)为单位，执行安装在供电装置上的无线电力传输垫板和安装在城市空中交通上的无线电力接收垫板之间的精确对准。

在一个实施方式中，车辆控制单元可以进一步被配置为基于无线充电效率超过预定参考值来完成精确对准，基于精确对准的完成用第二电力对电池充电。

在一个实施方式中，第一电力和第二电力中的每个都是由供电装置以电磁感应方案或电磁共振方案传输的无线AC电力，并且第二电力大于第一电力。

在一个实施方式中，车辆控制单元可以进一步被配置为基于在第一充电期间从供电装置接收的第一电力来分析波束图，以及基于分析的波束图执行精确对准。

在一个实施方式中，可以响应于城市空中交通的充电请求，经由无线通信从供电装置或用于管理供电装置的城市空中交通控制中心接收供电装置的位置信息，该位置信息是GPS坐标信息。

根据另一方面的无线充电系统可以包括：供电装置，供应无线电力；以及城市空中交通，用于从供电装置接收无线电力并对包括在其中的电池充电，其中，经由配备由城市空中交通的通信终端获取供电装置的位置信息，其中，基于位置信息控制配备的电子控制单元，以将城市空中交通向供电装置移动，其中基于到供电装置的距离等于或小于第一距离感测供电装置的感测信号，其中，执行第一充电，其中城市空中交通基于感测到的感测信号移动到供电装置、停止然后用第一电力执行无线充电，其中，基于第一充电期间计算出的无线充电效率执行精确对准，并且，其中，执行基于精确对准的完成用第二电力执行无线充电的第二充电。

本公开的上述方面仅仅是本公开的一些优选实施方式，并且基于本公开的以下详细描述，本领域技术人员可以得出和理解反映本公开的技术特征的各种实施方式。

本公开具有提供用于城市空中交通的无线充电方法及其装置和系统的优点。

此外，本公开具有提供用于对准无线电力收发器以对城市空中交通进行高效无线充电的方法及其装置和系统的优点。

此外，本公开具有提供用于使用安装在充电基础设施和电力驱动的城市空中交通中的各种传感器来对准无线电力传输/接收垫板的方法及其装置和系统的优点。

此外，本公开具有提供用于通过基于在电驱动的城市空中交通中配备的传感器的状态自适应地选择和驱动传感器来对准无线电力传输/接收垫板的方法及其装置和系统的优点。

此外，本公开具有提供用于通过将城市空中交通与用户装置相关联来对准无线电力收发器的方法及其装置和系统的优点。

此外，可以提供通过本文档可以直接或间接识别的各种效果。

附图说明

附图提供了本公开的各种实施方式，并且连同详细解释一起示出了本公开的原理，包括这些附图，以提供对本公开的进一步理解。

图1是示出根据实施方式的无线电力传输系统的整体结构的示图；

图2是示出根据实施方式的用于城市空中交通的无线充电系统的详细结构的示图；

图3是示出根据实施方式的中继无线充电链的配置的示图；

图4是示出根据实施方式的用于在飞行期间在城市空中交通之间配置无线充电链的方法的示图；

图5至图8、图9A和图9B是示出根据各种实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图；

图10是示出根据实施方式的城市空中交通的配置的框图；

图11是示出根据实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的示图；

图12是示出根据本公开的实施方式的用于能够垂直起飞和降落的城市空中交通的无线充电的原地对准方法的示图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的一些实施方式。应当注意，在各个附图中，在给组成元件添加附图标记时，相同的附图标记将在所有附图中用来指相同或相似的元件。此外，在本公开的实施方式的以下描述中，将省略对包含在本文中的已知功能和配置的详细描述，以避免使实施方式的主题模糊。

在描述本公开的实施方式的部件时，各种术语(例如，第一、第二、A、B、(a)、(b)等)可以仅用于将一个组件与另一个组件区分开的目的，但是组件的本质、顺序或次序不限于这些术语。除非另有定义，否则本公开中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解，例如，在常用词典中定义的那些术语可以被解释为具有与其在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则不能以理想化或过于正式的意义来解释。

在本公开的各种实施方式中，“/”和“，”应该被解释为“和/或”。例如，“A/B”可能表示“A和/或B”。此外，“A、B”可以表示“A和/或B”。此外，“A/B/C”可以表示“A、B和/或C中的至少一个”。此外，“A、B、C”可以表示“A、B和/或C中的至少一个”。

在本公开的各种实施方式中，“或”应该被解释为“和/或”。例如，“A或B”可以包括“仅A”、“仅B”和/或“A和B”。换言之，“或”应该解释为“另外或替代地”。

在下文中，将参考图1至图12详细描述本公开的实施方式。

图1是示出根据实施方式的无线电力传输系统的整体结构的示图。

参考图1，无线电力传输系统100可以包括供电装置10和充电装置20。

供电装置10可以将从供电网络30供应的AC(或DC)电能转换成充电装置20所需的AC电能，然后使用预定的无线能量传输方法将转换的AC电能传输到充电装置20。在此处，无线能量传输方法可以包括电磁感应、电磁共振(或磁共振)、微波和射频(RF)无线电力传输。电磁感应是一种使用感应电动势来传递能量的方法，由设置在供电装置10中的初级线圈和设置在充电装置20中的次级线圈之间的AC电力的磁感应产生该感应电动势。另一方面，在电磁共振方法中，当通过设置在供电装置10中的初级线圈产生以特定共振频率振动的磁场时，充电装置20在具有相同共振频率的次级线圈中感应磁场，以传递能量。RF无线电力传输是一种使用发射机的相控阵天线系统通过波束成形将RF无线电力信号传输到接收机的方法。与传统的电磁感应或电磁共振相比，这种方法可以允许高达几米半径的远程无线充电。

供电装置10和充电装置20可以通过短距离无线通信互连，以交换用于无线电力传输的各种信息。

充电装置20可对从供电装置10接收的无线电力进行整流，然后将整流后的电力供应给装置内(即机载)的可充电储能系统(RESS)或高压(HV)电池。

根据该实施方式的供电装置10可以安装在建筑物、道路、停车场、充电中心或垂直升降机场中，垂直升降机场是用于位于陆地、空中、水上或建筑物屋顶上的城市空中交通起飞和降落的基础设施。当用于无线电力传输的无线电力传输垫板(pad，板，焊盘)安装在充电装置20上时，充电装置20可以执行作为供电装置的功能。由此，可以在电动装置20之间执行无线充电。

例如，当充电装置20配备有多个无线电力接收垫板时，充电装置20可以同时从配备有无线电力传输垫板的其他多个充电装置20接收无线电力，以对电池充电。

作为另一示例，当充电装置20配备有多个无线电力传输垫板时，充电装置20可以向配备有无线电力接收垫板的其他多个充电装置20传输无线电力，以同时对多个充电装置20充电。即，当充电装置20由于当前电池电荷量而不能移动到供电装置10时，可以可操作地连接到另一个附近的充电装置20，以在充电装置20之间执行充电。作为一个示例，可以基于充电装置20的当前电池电量来动态确定供应无线电力的充电装置和接收无线电力的充电装置。

根据该实施方式的充电装置20可以安装在各种运输工具上。作为一个示例，充电装置20可应用于电动车辆、无人驾驶飞机、城市空中交通、在陆地和空中或在陆地和海上运行的多模式交通工具(或混合空中交通)。

在以下实施方式中，将以充电装置20安装在城市空中交通上的示例进行描述。

根据实施方式的充电装置20可以安装在城市空中交通的下部一侧，但是这仅仅是一个实施方式。根据本领域技术人员的设计，充电装置20可以安装在城市空中交通的上部一侧、前部一侧、后部一侧和左/右部一侧。

根据该实施方式的供电装置10可以通过有线或无线通信系统可操作地连接到其他供电装置。

根据实施方式的充电装置20可以经由无线通信系统与另一充电装置20相关联。为此，充电装置20可以经由城市空中交通内部的通信网络连接到设置在城市空中交通中的通信终端(未示出)，以交换信号和信息。

例如，无线通信系统可以是通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射电力等)来支持与多个用户通信的多址系统。多址系统的示例可以包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统和多载波频分多址(MC-FDMA)系统。

根据实施方式的充电装置20可以通过无线通信连接到另一个供电装置。作为一个示例，充电装置20可以连接到多个供电装置10。在这种情况下，充电装置20可以同时从供电装置10接收无线电力。基于充电装置20和供电装置10之间的无线充电效率，充电装置20可以动态地确定至少一个供电装置10，来接收电力。

在上述实施方式中，已经描述了基于无线充电效率动态确定执行无线充电的供电装置10和充电装置20。然而，这仅仅是一个实施方式。可以通过进一步考虑供电装置10的类型和能力、充电装置20的类型和能力等，来动态确定执行无线充电的供电装置10和充电装置20。作为一个示例，充电装置20的类型和能力可以取决于充电装置20安装在其上的运输工具的类型。因此，与充电装置20匹配的供电装置10的类型和能力可以取决于充电装置20。

根据实施方式的充电装置20可执行作为无线电力传输继电器的功能，在下文中，为了描述方便，称为继电器或继电器节点，其将从供电装置10接收的电力传输到另一充电装置。在这种情况下，充电装置20可以包括用于接收无线电力的无线电力接收机(或无线电力接收垫板)和用于传输无线电力的无线电力发射机(无线电力传输垫板)。在一个实施方式中，无线电力接收机和无线电力发射机安装在一个城市空中交通上的位置可以彼此不同，但这仅是一个实施方式。无线电力接收机和无线电力发射机可被构造为一个模块并安装在特定位置。作为一个示例，用于从供电装置10接收电力的无线电力接收垫板可以安装在城市空中交通的下部的一侧，并且用于从另一个城市空中交通接收无线电力或将无线电力传输到另一个城市空中交通的无线电力传输/接收垫板可以安装在城市空中交通的上部的一侧。

通过上述实施方式，配备有根据本公开的充电装置20的城市空中交通不仅可以从供电装置10接收无线电力，以对其电池充电，还可以经由与另一停止(或飞行中)的城市空中交通的协作来传输和接收无线电力。例如，当飞行期间的电池充电水平不足以飞到最近的供电装置10时，或者当城市空中交通由于异常天气等而偏离路线时，相应的城市空中交通可以向另一个附近的城市空中交通(或中央控制中心)请求紧急空中充电。

作为一个示例，当已经接收到紧急空中充电请求的另一个附近的城市空中交通能够基于其电池充电状态进行紧急空中充电时，另一个附近的城市空中交通可以向已经请求紧急空中充电的城市空中交通移动，并且在飞行期间经由无线充电提供无线电力。

作为另一示例，已经接收到紧急空中充电请求的中央控制中心(或者城市空中交通操作员(UAM空中操作员))可以在已经请求紧急空中充电的城市空中交通周围搜索另一个城市空中交通，并且基于另一个搜索到的城市空中交通的当前电池充电状态来确定参与紧急空中充电的目标。当确定参与紧急空中充电的目标时，在向被确定为参与紧急空中充电的目标的附近城市空中交通传输预定控制信号，以将附近城市空中交通引导到已经请求紧急空中充电的城市空中交通的位置之后，中央控制中心可以控制附近城市空中交通在飞行期间执行无线充电。

充电装置20控制设置在无线电力传输垫板和无线电力接收垫板中的至少一个开关，以激活/去激活(开/关)相应的无线电力传输垫板和/或无线电力接收垫板的操作。

在上述实施方式中，已经以充电装置20从一个供电装置10接收无线电力的示例进行了描述，但是这仅仅是一个实施方式。充电装置20可以包括多个无线电力接收垫板，以同时从多个供电装置10接收无线电力，以执行快速充电。

在另一个实施方式中，充电装置20可以还包括有线充电装置以及无线充电装置。在这种情况下，可以使用无线充电装置和有线充电装置中的至少一个来执行快速充电。

根据实施方式的第一城市空中交通的充电装置20可以经由与配备在第二城市空中交通中的充电装置20的协商来分割从供电装置10接收的无线电力，并将分割的无线电力传输到第二城市空中交通。作为一个示例，可以基于城市空中交通的相应电池充电状态来动态确定由第一城市空中交通和第二城市空中交通充电的电量。作为另一示例，可以基于第一城市空中交通和第二城市空中交通的相应航班预订状态以及相应电池充电状态来动态确定由第一城市空中交通和第二城市空中交通充电的电量。即，对应于每个城市空中交通的预留飞行距离越长，预计功耗越大。因此，需要进一步考虑飞行计划、飞行距离等来进行电力分配。

根据实施方式的充电装置20可以基于其RESS 40的电池充电状态来确定到另一城市空中交通的电力中继是否可用。作为一个示例，当第一城市空中交通的电池充电水平(或电池输出电压)等于或高于预定参考值时，第一城市空中交通的充电装置20可以将从供电装置10接收的电力传输到第二城市空中交通的充电装置20。另一方面，当第一城市空中交通的电池充电水平(或电池输出电压)低于预定参考值时，第一城市空中交通的充电装置20可以进行控制，使得从供电装置10接收的电力不中继到第二城市空中交通的充电装置20，并且仅用于对其RESS 40充电。

安装在城市空中交通上的通信终端可以经由4G LTE/5G NR通信支持的V2X(车辆对万物)通信连接到供电装置10、另一个城市空中交通、中央控制中心等，以交换各种信息。

城市空中交通可以配备有全球定位系统(GPS)接收机，以接收和解码GPS卫星信号。城市空中交通可以从GPS卫星信号获得当前的GPS坐标信息，并且经由通信终端将GPS卫星信号提供给供电装置10和/或另一个城市空中交通。在一个示例中，安装在城市空中交通上的通信终端可以获取供电装置10和/或另一城市空中交通的GPS坐标信息。

V2X是指通过有线/无线通信与其他车辆、行人和基础设施建造的物体交换信息的通信技术。V2X可以分为四种类型：车对车(V2V)，用于车对车通信；车辆对基础设施(V2I)，用于车辆和基础设施之间的通信；车辆对网络(V2N)，用于车辆和通信网络之间的通信；以及车辆对行人(V2P)，用于车辆和行人之间的通信。可以经由PC5接口和/或Uu接口来提供V2X通信。

侧链(SL)是一种通信方案，其在UAM之间建立直接的无线链路，以实现车辆终端之间的直接信息交换，而无需基站(BS)或基础设施(例如，RSU)的干预。SL被认为是一种根据快速增长的数据业务量来减轻BS的负担并且最小化UAM到UAM通信中的传输延迟的方式。

图2是示出根据实施方式的用于城市空中交通的无线充电系统的详细结构的示图。

参考图2，用于城市空中交通的无线充电系统200可以主要包括供电装置10、供电网络30和第一城市空中交通201。

在图2的实施方式中，作为一个示例，描述了一个城市空中交通201的无线充电，但是这仅仅是一个实施方式。可由供电装置10同时充电的城市空中交通201的数量可等于或大于2。对应于一个供电装置10可同时充电的城市空中交通201的最大数量可由供电装置10的最大可供应电力、要充电的城市空中交通201的所需电力等动态确定。

供电装置10可以包括无线电力传输垫板11、电力转换系统12和控制通信装置13，但是不限于此，并且还可以包括GPS接收机(未示出)、超声波传感器(未示出)等。

控制通信装置13可以控制供电装置10的整体操作和输入/输出。此外，控制通信装置13可以控制电力转换系统12，以将从供电网络30提供的电力转换为对城市空中交通201充电所需的电力。在这方面，可以经由无线电力传输垫板11的传输线圈无线传输由电力转换系统12转换的AC电力信号。经由无线电力传输垫板11传输的无线电力可以经由电磁感应现象(或电磁共振现象)传输到无线电力接收垫板213。

在一个实施方式中，供电装置10中可以配备有多个无线电力传输垫板11，或者一个无线电力传输垫板11可以具有多个传输线圈，用于同时对多个城市空中交通201充电。

根据实施方式的供电装置10可以进一步包括GPS接收机(未示出)和超声波传感器。供电装置10可以向城市空中交通201提供其GPS坐标信息。此外，供电装置10可以接收城市空中交通201的传感器状态信息，并且可以基于城市空中交通201的传感器状态信息来驱动超声波传感器。在这种情况下，城市空中交通201可以感测由供电装置10传输的超声波信号，以识别供电装置10的位置，并且可以移动到所识别的位置并对准无线电力传输/接收垫板，然后执行无线充电。

参考图2，城市空中交通201可以包括充电装置210、通信终端220、RESS 230、传感器240和GPS接收机250中的至少一个。在这方面，传感器240可以包括摄像头241、超声波传感器242、雷达243和光探测和测距(LiDAR)244中的至少一个。例如，摄像头241可以包括前置摄像头、后置摄像头、左/右摄像头、上摄像头和下摄像头中的至少一个。例如，摄像头241可以包括全景监视器(SVM)摄像头、RGB摄像头和红外摄像头中的至少一个。

充电装置210可以包括控制通信装置211、电力转换器212和无线电力接收垫板213。

控制通信装置211可以控制充电装置的输入/输出和整体操作，并且可以执行与外部装置的通信。

控制通信装置211可以经由城市空中交通201的内部通信网络与各种电子控制单元(ECU)通信。在这方面，ECU可以包括用于转向控制的转向系统、用于控制停止和停车的制动系统、用于控制用于飞行的马达的驱动的驱动系统等，但是本公开不限于此。城市空中交通201的内部通信网络可以包括控制器局域网(CAN)、局域互连网(LIN)、FlexRay、面向媒体的系统传输(MOST)通信网络等，但是本公开不限于此。

此外，控制通信装置211可以经由用于接收无线电力接收的带内(或带外)通信与供电装置10的控制通信装置13交换各种控制信号和状态信息。在这方面，带内通信是指使用与用于传输无线电力的频带相同的频带的通信方案。例如，IEEE 802.11p通信、4G LTE通信、5G NR(新无线电)毫米波(mmWave)通信等可以用作带外通信，但是本公开不限于此。基于本领域技术人员的设计，可以应用蓝牙通信、RFID通信、近场通信(NFC)、红外短程无线通信(IR-DSRC)、光学无线通信(OWC)等。

此外，控制通信装置211可以经由通信终端220与另一个城市空中交通交换信息。

此外，通信终端(未示出)也可以安装在供电装置10上。在这种情况下，控制通信装置211可以经由通信终端220与供电装置10交换各种控制信号和状态信息。

此外，控制通信装置211可以经由通信终端220与用户装置(包括例如智能手机、智能钥匙等)交换各种控制信号和状态信息。为此，通信终端220可以具有用于与智能电话通信的蓝牙通信功能和用于与智能钥匙通信的频率通信功能。在这方面，频率通信功能可以包括从智能钥匙接收433.92MHz频率的射频(RF)无线电波的功能和向智能钥匙发送125kHz频率的低频(LF)无线电波的功能。

从供电装置10向城市空中交通201的充电装置210传输的发射机状态信息可以包括发射机标识信息、关于最大可传输电力的信息、关于支持的电力类别的信息、关于可同时充电的装置的最大数量的信息、关于支持的充电装置的类型的信息、软件版本信息、固件版本信息、通信协议版本信息、IP地址信息、MAC地址信息、端口号信息、认证和安全信息等。

从城市空中交通201的充电装置210传输到供电装置10的接收机状态信息可以包括接收机标识信息、关于所需电力的信息、关于最大可接收电力/电压/电流的信息、关于电池充电状态的信息、关于电池输出电压的信息、软件版本信息、固件版本信息、通信协议版本信息、IP地址信息、MACK地址信息、端口号信息、认证和安全信息，但是本公开不限于此。在一个实施方式中，城市空中交通201之间关于电池充电状态的信息和关于电池输出电压的信息可以经由其通信终端之间的通信来交换。

控制通信装置211可以经由通信终端220获取关于供电装置10的位置和能力信息的信息。

此外，控制通信装置211可以经由通信终端220获取关于另一附近城市空中交通201的位置和能力信息的信息。

作为一个示例，在城市空中交通之间交换的能力信息可以包括关于相应的城市空中交通是否能够执行无线充电的信息和关于无线充电在城市空中交通之间是否可用的信息、关于安装在相应的城市空中交通上的无线电力传输/接收垫板的安装位置的信息、关于电池充电状态的信息、关于相应的城市空中交通是否正在执行任务的信息等，但是本公开不限于此。

当充电装置210的无线电力接收垫板213与供电装置10的无线电力传输垫板11对准时，供电装置10的控制通信装置13可控制电力转换系统12将从供电网络30供应的电力转换成城市空中交通201所需的电力。此后，转换的电力可以经由无线电力传输垫板11以电磁感应方式传输到城市空中交通201的无线电力接收垫板213。

当城市空中交通201接近供电装置10，以处于与传感器240相关联的特定距离内时，控制通信装置211可以执行与用户装置相关联的传输/接收垫板的精确对准。

图3是示出根据实施方式的中继无线充电链的配置的示图。

可以提供根据本公开的用于配置中继无线充电链的方法，作为解决用于城市空中交通的无线充电的供电装置的基础设施不足的问题的替代方案。

参考图3，城市空中交通310和320可以分别包括充电装置311和321以及RESS 317和327。

充电装置311和321可以包括用于从供电装置10接收无线电力的主接收垫板314和324、用于城市空中交通之间的无线电力传输和接收的第一至第二传输和接收垫板315、316、325和326、控制通信装置312和322以及用于分别响应于控制通信装置312和322的控制信号转换电力的电力转换器313和323。

为了方便下面的描述，安装在第一城市空中交通310上的充电装置将被称为第一充电装置311，安装在第二城市空中交通320上的充电装置将被称为第二充电装置321。

参考图3，当感测供电装置10的主传输垫板11时，第一城市空中交通310可以将主传输垫板11和主接收垫板314彼此对准。当主传输/接收垫板的对准完成时，供电装置10的控制通信装置13可以经由与第一城市空中交通310的控制通信装置312的电力协商来确定电量(或传输的电力的强度)，并基于所确定的电量(或传输的电力的强度)来控制电力转换系统12，以经由主传输垫板11传输无线电力。

第一充电装置311的电力转换器313可以对经由主接收垫板314接收的AC电力进行整流，并将AC电力转换成电池对RESS 317充电所需的DC电力。

当第二城市空中交通320接近正在充电的第一城市空中交通的后部时，第二城市空中交通320可以使用安装在其中的各种传感器将第一城市空中交通310的第二传输/接收垫板316与第二城市空中交通320的第一传输/接收垫板325对准。

当第一城市空中交通310和第二城市空中交通320的传输/接收垫板彼此对准时，第二城市空中交通320的第二充电装置321可在与第一城市空中交通310的第一充电装置311通信连接之后经由电力传输协商接收无线电力。

当与第二充电装置321的控制通信装置322的电力传输协商成功时，第一充电装置311的控制通信装置312可以基于电力传输协商的结果将经由主接收垫板314接收的电力分配给RESS 317和第二传输/接收垫板316。

第一充电装置311的控制通信装置312可以基于与其RESS 317相对应的电池充电状态(或电池输出电压)、第一城市空中交通310的飞行计划/距离等，将从供电装置10接收的无线电力分配给RESS 317和第二传输/接收垫板316。

在一个示例中，第一充电装置311的控制通信装置312可以基于与第二城市空中交通320的RESS 317相对应的电池充电状态(或电池输出电压)、第一城市空中交通310的飞行计划/距离等，阻止或暂时停止对第二城市空中交通320的中继无线电力供应。

在用第二城市空中交通320配置无线电力传输链之后，第一城市空中交通310可将关于提供给第二城市空中交通320的无线电量的信息提供给供电装置10(或单独的计费服务器)。在这方面，提供给供电装置10的信息可以用于对第一城市空中交通310和第二城市空中交通320的功耗进行计费。

图4是示出根据实施方式的用于在飞行期间在城市空中交通之间配置无线充电链的方法的示图。

参考图4，城市空中交通410、420和430可以分别包括充电装置411、421和431以及RESS 416、426和436。

充电装置411、421和431可以包括用于在充电装置、控制通信装置412、422和432以及电力转换器413、423和433之间传输和接收无线电力的传输/接收垫板414/415、424/425和434/435，电力转换器响应于控制通信装置412、422和432的控制信号将从另一充电装置接收的AC无线电力转换为其RESS所需的DC电力，以对相应的RESS充电或将相应的RESS中充入的电力转换成AC电力，并将AC电力分别传输到其相应的传输/接收垫板。

为了方便下面的描述，安装在第一城市空中交通410上的充电装置将被称为第一充电装置411，安装在第二城市空中交通420上的充电装置将被称为第二充电装置421，安装在第三城市空中交通430上的充电装置将被称为第三充电装置431。

为了增加配置在城市空中交通之间的无线充电链的电力传输/接收效率，城市空中交通的传输/接收垫板应彼此对准，以在特定距离内。

如图4所示，当在飞行期间确定以当前的电池充电水平不可能飞行到目的地时，第二城市空中交通420可以经由配备的通信终端(未示出)向附近的城市空中交通传输预定的救援请求信号。

已经接收到救援请求信号的附近城市空中交通可以考虑其电池充电状态和到目的地的剩余距离来确定无线电源是否可用。被确定为能够提供无线电力的第一城市空中交通410和第三城市空中交通430可以如附图标记440所示飞到第二城市空中交通420的位置，并将其传输/接收垫板与第二城市空中交通420的传输/接收垫板对准，以配置城市空中交通之间的无线充电链。

此后，第二城市空中交通420可以从第一城市空中交通410和第三城市空中交通430接收无线电力，以对其RESS 426充电。

通过上述图4的实施方式，即使在飞行期间，根据本公开的城市空中交通也可以与附近的城市空中交通相关联地执行无线充电。因此，优点在于，即使在由异常天气、设备故障、飞行计划改变等引起的飞行路线偏离和/或剩余电池不足的情况下，无线电力也可以快速有效地供应给相应的城市空中交通。

图5是示出根据实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

城市空中交通可以基于供电装置的位置信息和关于其当前位置的信息来计算城市空中交通和供电装置之间的距离。作为一个示例，供电装置的位置信息可以是基于GPS的位置信息，但这只是一个实施方式。可以使用超声波传感器、摄像头、LiDAR和雷达中的至少一个来获得供电装置的位置。

可以基于供电装置的位置信息控制城市空中交通，使得到供电装置的距离变得等于或小于第一距离(S510)。作为一个示例，城市空中交通可以计算到经由前置摄像头图像分析识别的供电装置的前航道(lane)的距离。例如，当供电装置和城市空中交通之间的距离等于或小于3m时，可以执行前航道识别。

当城市空中交通和供电装置之间的距离等于或小于第一距离时，城市空中交通可以基于经由前置摄像头图像分析识别的供电装置的左/右航道信息与供电装置水平对准(S520)。作为一个示例，城市空中交通可以通过识别左航道和右航道之间的平均距离来执行水平对准。即，城市空中交通可以对左右航道之间的中心执行水平对准。例如，第一距离可以被设置为从1m到3m范围内的一个值。

城市空中交通可以基于供电装置(即，供电装置的前航道)和城市空中交通之间的距离变得等于或小于第二距离，经由后置摄像头图像分析来识别供电装置的后航道(S530)。例如，第二距离可以被设置为从0cm到100cm范围内的一个值。

城市空中交通可以基于所识别的后航道将供电装置与城市空中交通纵向对准(S540)。

在基于完成纵向对准而停止之后，城市空中交通可以与供电装置建立无线通信链路(或信道)(S550)。例如，可以经由Wi-Fi通信、蓝牙通信、NFC通信、RFID通信等来建立无线通信链路(或信道)，但是本公开不限于此，并且可以经由使用商业移动通信网络的V2X通信或经由带内通信来建立。

城市空中交通可以通过经由所建立的无线通信链路(或信道)执行与供电装置的电力协商来启动无线充电(S560)。

作为一个示例，用于电力协商的与城市空中交通相关的信息可以包括关于城市空中交通的类型的信息、关于充电装置的制造商/规格和安装位置的信息、关于安装在充电装置中的软件/固件的版本的信息、关于支持的通信方案的信息、关于所需电力/所需电量的信息、关于电池容量的信息、关于剩余电池的信息、关于电池输出电压的信息、关于最小所需充电效率的信息、关于可用充电时间的信息(基于飞行计划确定)、关于最大可接收电力的强度的信息、关于飞行计划的信息和走廊设置信息中的至少一个。

作为一个示例，与用于电力协商的供电装置相关的信息可以包括关于供电装置的类型的信息、关于供电装置的制造商和规格的信息、关于安装在供电装置中的软件/固件的版本的信息、关于支持的通信方案的信息、关于支持的电力类别的信息、关于支持的城市空中交通类型的信息、关于可用电量的信息和关于可充电时间的信息中的至少一个。在这方面，可以基于所传输电力的强度和无线充电方案来限定电力类别。

在无线充电期间，城市空中交通可以基于供电装置的传输电力和经由充电装置实际接收的接收电力来测量无线充电效率。

城市空中交通可以基于所测量的无线充电效率来确定是否需要城市空中交通的无线电力接收垫板(线圈)与供电装置的无线电力传输垫板(线圈)之间的精确对准，并基于确定结果来执行精细调整(S570)。作为一个示例，微调的单位可以设置为前/后/左/右/上/下1cm，但这只是一个实施方式。微调的单位可以被设置为比基于本领域技术人员的设计的值更小或更大于的值。

作为实施方式，城市空中交通的充电装置可以分析从供电装置输出的电磁波的光束模式，并基于分析的光束模式确定微调方向。

可以重复执行根据实施方式的微调，直到无线充电效率达到参考值。作为一个示例，无线充电效率参考值可被设置为90％，但这仅是一个实施方式。无线充电效率参考值可以设置为比基于本领域技术人员的设计或基于城市空中交通的要求的值更小或更大于的值。

作为一个示例，可以通过调整无线电力接收垫板(线圈)和/或无线电力传输垫板(即z轴位置(坐标))之间的垂直分离距离来执行城市空中交通的无线电力接收垫板(线圈)和供电装置的无线电力传输垫板(线圈)之间的精确对准，但是这仅仅是一个实施方式。可以通过调整无线电力接收垫板(线圈)和/或无线电力传输垫板(即，x/y/z轴位置(坐标))之间的三维分离距离来实现另一实施方式。

为此，根据实施方式的城市空中交通的供电装置和/或充电装置还可以包括驱动装置，该驱动装置包括能够控制无线电力传输垫板和/或无线电力接收垫板的垂直和/或水平位置的驱动马达和驱动轴。

在一个示例中，可以由驾驶员基于经由城市空中交通的用户界面屏幕提供的指南信息直接移动城市空中交通，来进行根据另一实施方式的精确对准，但是这仅仅是一个实施方式。可以通过基于经由用户装置(例如，智能电话)上的屏幕提供的与城市空中交通相关联的指南信息，用智能钥匙远程控制城市空中交通，来进行根据另一实施方式的精确对准。

在一个实施方式中，安装在城市空中交通上的摄像头可以是全景监视器(SVM)摄像头。

由SVM摄像头拍摄的图像可以被输入到安装在城市空中交通上的基于深度学习的语义分割网络，并且基于深度学习的语义分割网络可以经由学习输出与布置在供电装置周围的航道相关的航道分类图像。例如，分类的航道可以包括前航道、左航道、右航道和后航道。

图6是示出根据另一实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

参考图6，可以基于供电装置的位置信息来控制城市空中交通，使得到供电装置的距离变得等于或小于第一距离(S610)。

在基于到供电装置的距离变得等于或小于第一距离而停止之后，城市空中交通可以与用户装置和智能钥匙配对(S620)。

响应于从配对的智能钥匙接收的控制信号，城市空中交通可以通过将城市空中交通移动到供电装置来执行无线电力传输/接收垫板的初步对准(S630)。

作为一个示例，城市空中交通可以基于供电装置识别安装在城市空中交通上的充电装置来确定初步对准完成。

作为另一示例，当由充电装置感测到由供电装置传输的预定无线电力信号(例如，模拟声脉波信号、数字声脉波信号、短信标信号、长信标信号等)时，城市空中交通可以确定完成了初步对准。

作为另一示例，城市空中交通可以通过分析由摄像头拍摄的图像来识别供电装置的无线电力传输垫板的位置，并且基于识别的无线电力传输垫板的位置与设置在充电装置中的无线电力接收垫板的位置相匹配来确定完成了初步对准。

城市空中交通可以在完成初步对准之后停止，建立与供电装置的无线通信链路，然后启动低电力充电(S640)。在这方面，低电力充电可以意味着供电装置以等于或小于为城市空中交通的电池充电所需的电力来传输无线电力。例如，在低电力充电期间，供电装置可以仅供应充电装置操作所需的电力。

城市空中交通可以基于从供电装置接收的无线电力来执行无线充电效率计算和波束图(beam pattern)分析(S650)。

城市空中交通可以向配对的用户装置传输关于计算的无线充电效率和分析的波束图的信息(S660)。在这方面，城市空中交通和用户装置可以经由V2X通信彼此交换信息，但是这仅仅是一个实施方式。在另一个实施方式中，可以通过蓝牙通信、Wi-Fi通信等交换信息。

城市空中交通可以基于从配对的智能钥匙接收的控制信号对无线电力传输/接收垫板执行二次对准(S670)。作为一个示例，用户可以基于在用户装置上显示的关于无线充电效率和波束方向图分析的信息来确定城市空中交通的移动方向，并且通过基于所确定的移动方向选择智能钥匙的行驶控制按钮，来控制无线电力传输/接收垫板的二次对准。

城市空中交通可以将基于二次对准计算的无线充电效率与预定参考值进行比较(S680)。

当作为比较的结果，无线充电效率超过预定参考值时，城市空中交通可以确定已经成功完成二次对准，并且启动高电力充电(S690)。在这方面，在高电力充电期间，城市空中交通可以接收足够给电池充电的电力。

当在操作680中，作为比较结果，无线充电效率等于或低于预定参考值时，城市空中交通可以通过进入上述操作650来重新执行二次对准过程。

图7是示出根据另一实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

参考图7，城市空中交通可以基于经由配备的GPS接收机接收的全球导航卫星系统(GNSS)信号来测量城市空中交通的位置(S710)。例如，通过使用差分全球定位系统(DGPS)或与GPS接收信息融合的实时动态(RTK)技术，除了GPS接收机之外，还校正从单独的固定参考站接收的信息的位置信息，城市空中交通可以获取具有cm级别的更高精度的位置信息。此外，通过以软件方式减轻差分全球定位系统(DGPS)或实时动态(RTK)技术中出现的误差，或者通过融合诸如里程计、加速度计和陀螺仪等惯性导航传感器的感测信息，城市空中交通可以获得更高精度的位置信息。作为另一示例，城市空中交通可以通过在地图匹配方案中校正GNSS接收信息来提高定位精度，该地图匹配方案使用精确的电子地图(例如，提供动态地图信息的本地动态地图(LDM))，将利用摄像头图像和LiDAR传感器检测到的道路和地标映射到地图上的位置。

城市空中交通可以经由与供电装置的无线通信获取供电装置的位置信息(S720)。在这方面，供电装置的位置信息可以是与配备在供电装置中的无线电力传输垫板相对应的位置信息，并且可以以高精度预先测量并保存在供电装置的内部存储器中。

城市空中交通可以基于其测量的位置信息和供电装置的位置信息自主驾驶，以移动到供电装置，然后停止(S730)。

城市空中交通可以在停止之后执行无线电力传输/接收垫板的初步对准(S740)。

作为一个示例，城市空中交通可以基于供电装置识别安装在城市空中交通上的充电装置来确定初步对准完成。

作为另一示例，当充电装置感测到由供电装置传输的预定无线电力信号(例如，模拟声脉波信号、数字声脉波信号、短信标信号、长信标信号等)时，城市空中交通可以确定完成了初步对准。

作为另一示例，城市空中交通可以通过分析由摄像头拍摄的图像来识别供电装置的无线电力传输垫板的位置，并且基于识别的无线电力传输垫板的位置与充电装置中配备的无线电力接收垫板的位置相匹配来确定完成了初步对准。

在完成初步对准之后，城市空中交通可以在与供电装置建立无线通信链路之后启动低电力充电(S750)。在这方面，低电力充电可以意味着供电装置以比为城市空中交通的电池充电所需的电力相等或更小的电力来传输无线电力。例如，在低电力充电期间，供电装置可以仅供应充电装置操作所需的电力。

城市空中交通可以基于从供电装置接收的无线电力来执行无线充电效率计算和波束图分析(S760)。

城市空中交通可以基于计算的无线充电效率和分析的波束图来执行无线电力传输/接收垫板的二次对准(S770)。

城市空中交通可以将基于二次对准计算的无线充电效率与预定参考值进行比较(S780)。

当作为比较的结果，无线充电效率超过预定参考值时，城市空中交通可以确定二次对准已经成功完成，并且启动高电力充电(S790)。在这方面，在高电力充电期间，城市空中交通可以接收足够给电池充电的电力。

当在操作780中，作为比较结果，无线充电效率等于或低于预定参考值时，城市空中交通可以通过进入上述操作760来重新执行二次对准过程。

图8是示出根据另一实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

参考图8，城市空中交通可以基于经由配备的GPS接收机接收的全球导航卫星系统(GNSS)信号来测量城市空中交通的位置(S810)。例如，通过使用差分全球定位系统(DGPS)或与GPS接收信息融合的实时动态(RTK)技术，除了GPS接收机之外，还校正从单独的固定参考站接收的信息的位置信息(即，GSP(X,Y)坐标信息)，城市空中交通可以获取具有cm级别的更高精度的位置信息。此外，通过以软件方式减轻差分全球定位系统(DGPS)或实时动态(RTK)技术中出现的误差，或者通过融合诸如里程计、加速度计和陀螺仪等惯性导航传感器的感测信息，城市空中交通可以获得更高精度的位置信息。作为另一示例，城市空中交通可以通过在地图匹配方案中校正GNSS接收信息来提高定位精度，该地图匹配方案使用精确的电子地图(例如，提供动态地图信息的本地动态地图(LDM))，将利用摄像头图像和LiDAR传感器检测到的道路和地标映射到地图上的位置。

城市空中交通可以经由与供电装置的无线通信获取供电装置的位置信息(S820)。在这方面，供电装置的位置信息可以是与配备在供电装置中的无线电力传输垫板相对应的位置信息，并且可以以高精度预先测量并保存在供电装置的内部存储器中。

通过基于其测量的位置信息和供电装置的位置信息自主驾驶，以移动到供电装置，然后停止，城市空中交通可以与用户装置和智能钥匙配对(S830)。

城市空中交通可以在停止后执行无线电力传输/接收垫板的初步对准(S840)。

作为一个示例，城市空中交通可以基于供电装置识别安装在城市空中交通上的充电装置来确定初步对准完成。

作为另一示例，当充电装置感测到由供电装置传输的预定无线电力信号(例如，模拟声脉波信号、数字声脉波信号、短信标信号、长信标信号等)时，城市空中交通可以确定完成了初步对准。

作为另一示例，城市空中交通可以通过分析由摄像头拍摄的图像来识别供电装置的无线电力传输垫板的位置，并且基于识别的无线电力传输垫板的位置与充电装置中配备的无线电力接收垫板的位置相匹配来确定完成了初步对准。

在完成初步对准之后，城市空中交通可以在与供电装置建立无线通信链路之后启动低电力充电(S850)。在这方面，低电力充电可以意味着供电装置以比为城市空中交通的电池充电所需的电力相等或更小的电力来传输无线电力。例如，在低电力充电期间，供电装置可以仅供应充电装置操作所需的电力。

城市空中交通可以基于从供电装置接收的无线电力来执行无线充电效率计算和波束图分析(S860)。

城市空中交通可将关于计算的无线充电效率和分析的波束图的信息传输到配对的用户装置(S870)。在这方面，城市空中交通和用户装置可以经由V2X通信彼此交换信息，但是这仅仅是一个实施方式。在另一个实施方式中，可以经由蓝牙通信、Wi-Fi通信等交换信息。

城市空中交通可以基于从配对的智能钥匙接收的控制信号对无线电力传输/接收垫板执行二次对准(S880)。作为一个示例，用户可以基于关于无线充电效率的信息和在用户装置上显示的波束图分析来确定城市空中交通的最佳移动方向，并且通过基于所确定的最佳移动方向选择智能钥匙的行驶控制按钮，来控制无线电力传输/接收垫板的二次对准。在这方面，二次对准中的移动单位可以被设置为1cm，但是这仅仅是一个实施方式。可以基于本领域技术人员的设计和所需的无线充电效率来自适应地设置移动单位。

城市空中交通可以将基于二次对准计算的无线充电效率与预定参考值进行比较(S890)。

当作为比较的结果，无线充电效率超过预定参考值时，城市空中交通可以确定二次对准已经成功完成，并且启动高电力充电(S895)。在这方面，在高电力充电期间，城市空中交通可以接收足够给电池充电的电力。

当在操作890中，作为比较结果，无线充电效率等于或低于预定参考值时，城市空中交通可以通过进入上述操作860来重新执行二次对准过程。

图9A是示出根据另一实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

参考图9A，城市空中交通可以获取供电装置的位置信息(S911)。在这方面，响应于城市空中交通的充电请求，可以经由无线通信从供电装置或管理供电装置的城市空中交通控制中心接收供电装置的位置信息。作为一个示例，位置信息可以是GPS坐标信息。

城市空中交通可以基于获取的位置信息移动到供电装置(S921)。作为一个示例，城市空中交通可以经由自动驾驶移动到供电装置，但是这仅仅是一个实施方式。城市空中交通可以经由驾驶员控制或与外部用户装置相关联地移动到供电装置。

城市空中交通可以基于到供电装置的距离变得等于或小于第一距离来感测供电装置的传感器信号(S931)。在这方面，传感器信号可以是从配备在供电装置中的超声波传感器输出的信号，并且城市空中交通可以使用配备的超声波传感器来感测供电装置的超声波信号。作为一个示例，可以基于GPS坐标的精度来确定第一距离。

城市空中交通可以在基于感测到的传感器信号移动到供电装置之后，利用第一电力执行无线充电，然后停止(第一充电操作)(S941)。在这方面，在第一次充电操作中，可以不执行实际的电池充电。作为一个示例，第一电力可以被设置为城市空中交通中配备的充电装置的操作所需的电力。

城市空中交通可以在第一次充电期间计算和/或分析无线充电效率和/或波束图(S951)。

城市空中交通可以基于计算的无线充电效率和/或波束图来执行精确对准(S961)。在这方面，精确对准可以意味着以cm为预定单位调整安装在供电装置上的无线电力传输垫板和安装在城市空中交通上的无线电力接收垫板之间的距离的操作。可以经由城市空中交通的自主驾驶来执行根据一个实施方式的精确对准，但是这仅仅是一个实施方式。如在上述实施方式中，精确对准可以与外部用户装置相关联地执行，例如，用户装置(智能电话)和智能钥匙。

城市空中交通可以将无线充电效率与预定参考值进行比较(S971)。

基于超过预定参考值的无线充电效率，城市空中交通可以用第二电力执行无线充电(第二次充电操作)(S981)。在第二次充电操作中，城市空中交通可以使用从供电装置接收的第二电力对配备的电池充电。

当在操作971中，作为比较结果，无线充电效率等于或低于预定参考值时，城市空中交通可以通过进入上述操作951来重新执行精确对准。

第一至第二电力是由供电装置以电磁感应方案或电磁共振方案传输的无线AC电力，并且第二电力可以被设置为大于第一电力。

本公开具有通过执行低电力充电直到微对准完成来有效阻止不必要的电力浪费的优点。

在上述图9A的实施方式中，城市空中交通可以通过在基于感测到的传感器信号移动到供电装置的同时，分析配备的前置摄像头的图像，来感测供电装置的左/右航道，并且进一步基于到左/右航道的感测距离来执行水平对准。此外，城市空中交通可以通过在停止后分析配备的后置摄像头的图像，来感测供电装置的后航道，并基于感测到的后航道进一步执行纵向对准。

图9B是示出根据另一实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的流程图。

参考图9B，城市空中交通可以确定GPS接收机是否损坏和/或区域是否是GPS阴影区域(S910)。在这方面，GPS阴影区域可以包括GPS信号接收水平等于或低于参考值、不可能进行位置测量、或者定位精度等于或低于参考值的区域。

作为确定的结果，当GPS接收机损坏和/或该区域是GPS阴影区域时，城市空中交通可以确定摄像头是否损坏和/或是否不能使用摄像头(S920)。在这方面，不能使用摄像头的情况可以包括由于恶劣的天气情况或夜晚情况而不能经由摄像头图像分析对诸如障碍物、地标和航道之类的特定物体进行分类的情况。

作为确定的结果，当摄像头损坏和/或不能使用摄像头时，城市空中交通可以请求供电装置驱动超声波传感器(S930)。在这方面，供电装置可以响应于超声波传感器驱动请求，通过驱动超声波传感器，来传输超声波信号。

城市空中交通可以基于感测到的超声波信号来测量供电装置的位置(S940)。

通过基于测量的供电装置的位置信息执行自主驾驶，在移动到供电装置之后，可以停止城市空中交通(S950)。

此后，城市空中交通可以执行上述图7中的操作S740至S790，或者在与用户装置和智能钥匙配对之后执行图8中的操作S840至S895。

当在操作S910中，作为确定结果，GPS接收机没有损坏和/或该区域不是GPS阴影区域时，城市空中交通可执行上述图7或图8中的实施方式。

在操作S920中，作为确定结果，当摄像头没有损坏和/或能够使用摄像头时，城市空中交通可以执行上述图6中的实施方式。

图10是示出根据实施方式的城市空中交通的配置的框图。

参考图10，城市空中交通1000可以包括车辆控制单元(VCU)1010、传感器1020、GPS接收机1030、通信终端1040、输出装置1050、电子控制单元(ECU)1060、存储器1070、充电装置1080和电池1090中的至少一个。根据本公开的示例性实施例的设备的车辆控制单元(VCU)1010和电子控制单元(ECU)1060可以是处理器(例如，计算机、微处理器、CPU、ASIC、电路、逻辑电路等)。每个控制单元1010、1060可以由：非暂时性存储器，其存储例如程序、软件指令再现算法等，当被执行时，执行下文描述的各种功能；以及处理器，被配置为执行程序、软件指令再现算法等，来实现。在本文中，存储器和处理器可以被实现为单独的半导体电路。或者，存储器和处理器可以被实现为单个集成半导体电路。处理器可以包含一个或多个处理器。

VCU 1010可以控制城市空中交通1000的整体操作和输入/输出。VCU1010可以监控城市空中交通1000的实时运行状态，并与外部UAM控制中心、垂直升降机场等交换状态信息。

传感器1020可以包括摄像头1021、超声波传感器1022等，但是本公开不限于此。传感器1020可以还包括智能停车辅助系统(SPAS)传感器、LiDAR、雷达和惯性测量传感器中的至少一个。根据实施方式的摄像头1021可以包括SVM摄像头。在这方面，SVM摄像头可以包括前置摄像头、左/右摄像头、后置摄像头和下部摄像头中的至少一个。

VCU 1010可以经由UAM内部通信网络从子模块收集各种感测信息和状态信息。当基于感测信息和状态信息需要特定控制时，可以将控制命令传输到相应的子模块。在这方面，子模块可以包括传感器1020、通信终端1040、输出装置1050、ECU 1060、充电装置1080等，但是本公开不限于此。

在这方面，UAM内部通信网络可以包括控制器局域网(CAN)、局域互连网络(LIN)、FlexRay和面向媒体的系统传输(MOST)通信网络，但是本公开不限于此。

VCU 1010可以经由通信终端1040与外部装置通信，例如，用户装置1091、智能钥匙1092、UAM控制中心1093和供电装置10中的至少一个。

通信终端1040可以具有用于连接到4G/5G商用移动通信网络的第一通信模块、用于短程无线通信的第二通信模块、用于连接到航空语音通信网络的第三通信模块、用于RF通信的第四通信模块等。例如，通信终端1040可以使用第一至第三通信模块中的至少一个与用户装置1091、UAM控制中心1093、另一城市空中交通的通信终端、供电装置10等通信。通信终端1040可以经由第四通信模块接收从智能钥匙1092接收的用于精确对准的RF控制信号，并且可以将接收的RF控制信号传输到VCU 1010。

输出装置1050可以包括显示器、扬声器、振动模块等。

ECU 1060可以包括转向系统、驱动系统、制动系统、垂直起飞和降落系统、导航控制系统、电池管理系统等，但是本公开不限于此。在这方面，驱动系统可以由驱动用于陆地行驶的马达的行驶驱动系统和驱动用于空中飞行的马达的飞行驱动系统组成。

充电装置1080可以从供电装置接收无线电力，以对电池1090充电。此外，充电装置1080可以接收或传输与安装在另一个城市空中交通上的充电装置相关联的无线电力。充电装置1080和供电装置10的详细配置和操作将由以上描述代替。

存储器1070可以维护城市空中交通1000的操作所需的各种软件/固件和各种参数设置信息。具体地，用于机器学习的各种软件引擎可以加载到存储器1070中。

此外，可以在VCU 1010的控制下执行在上述实施方式中的城市空中交通中执行的操作，并且VCU 1010的详细操作将由上述图5至图9B的描述代替。

图11是示出根据实施方式的用于城市空中交通的无线充电的原地对准方法的示图。

参考图11，城市空中交通可以通过分析前置摄像头图像来获取充电站的航道信息。在这方面，航道信息可以包括前航道信息、右航道信息和左航道信息。

城市空中交通可以基于获取的航道信息计算到供电装置的距离。

在基于左/右航道信息执行水平对准控制之后，城市空中交通可以基于到供电装置的计算的距离移动到供电装置。

当完成向供电装置移动时，城市空中交通可以在停止之后分析无线前置和后置摄像头图像，以感测后航道的位置，并且基于感测的后航道的位置执行纵向对准控制。

基于完成纵向对准控制，在与供电装置通信连接之后，城市空中交通可以通过从供电装置接收无线电力来启动充电。在这方面，城市空中交通可以经由带内或带外通信从供电装置接收关于初始传输的电力强度的信息。

根据实施方式的城市空中交通的充电装置可以基于从供应装置获取的接收电力的强度和初始传输电力的强度来计算无线充电效率。此外，城市空中交通可以分析经由无线电力接收垫板接收的无线电力的波束图。

根据实施方式的城市空中交通可以将关于计算的充电效率的信息和关于分析的波束图的信息传输到预配对的用户装置。

用户可以基于充电效率和在用户装置上显示的波束图来确定城市空中交通的精确对准方向，并且可以使用配备在智能钥匙上的方向控制按钮(例如，前/后/左/右按钮)来精细调整城市空中交通的位置。可以重复执行使用智能钥匙的精确对准，直到无线充电效率达到预设参考值。

根据实施方式的城市空中交通可以基于经由配备的GPS接收机接收的信号来获取其当前位置信息(即，GPS坐标信息)，并且可以经由无线通信来接收供电装置的位置信息(例如，供电装置的GPS坐标信息)。在这种情况下，城市空中交通可以通过基于其当前位置信息和供电装置的位置信息执行自主驾驶来移动到供电装置。城市空中交通可移动到供电装置，当无线电力传输/接收垫板之间的初级对准完成时，如上计算无线充电效率并分析波束图。城市空中交通可以自主驾驶，直到计算的无线充电效率达到预定参考值，以执行无线电力传输/接收垫板之间的二次对准。当二次对准完成时，城市空中交通可以使用接收到的无线电力来启动所配备的电池的充电。

根据实施方式的城市空中交通可以基于所配备的传感器的驱动状态自适应地确定用于无线电力传输/接收垫板的原地对准的传感器的类型。例如，当摄像头的驱动状态不正常时，城市空中交通可以使用GPS接收机。作为另一示例，当GPS接收机的驱动状态不正常时，城市空中交通可以使用摄像头。作为另一示例，当GPS接收机和摄像头的驱动状态都不正常时，城市空中交通可以使用超声波传感器。在一个示例中，城市空中交通可以通过基于传感器的驱动状态将多个传感器彼此融合来执行无线电力传输/接收垫板的原地对准。例如，当通过将摄像头、GPS接收机和超声波传感器中的至少两个彼此融合来获取更精确的位置信息时，可以执行无线电力传输/接收垫板的原地对准。

在上述实施方式中，以安装在城市空中交通上的传感器和接收机的类型是摄像头、GPS接收机和超声波传感器为例进行了描述，但是这仅仅是一个实施方式。另一个实施方式可以还包括LiDAR、雷达和惯性测量传感器中的至少一个。

图12是示出根据本公开的实施方式的用于能够垂直起飞和降落的城市空中交通的无线充电的原地对准方法的示图。

参考图12，能够垂直起飞和降落的城市空中交通1000可以在飞行期间向UAM控制中心1093请求包含其位置信息的充电请求信号，并从UAM控制中心1093获取可用垂直升降机场1110的位置信息。UAM控制中心1093可以识别对应于城市空中交通1000的当前位置的可用最佳供电装置10，并且向城市空中交通1000提供对应于所识别的供电装置10的垂直升降机场位置信息。

城市空中交通1000可以通过基于垂直升降机场1110的位置信息执行自主飞行来移动到垂直升降机场1110。

当完成向垂直升降机场1110移动时，城市空中交通1000可以通过分析配备的下部摄像头图像来识别布置在垂直升降机场1110一侧的无线电力传输垫板1112的位置。

城市空中交通1000可以基于识别的无线电力传输垫板1112的位置来控制配备的无线电力接收垫板1130和无线电力传输垫板1112在水平方向上彼此对准。在这方面，可以在飞行状态下执行水平对准。

当水平对准完成时，通过执行初次垂直对准，城市空中交通1000可以将无线电力接收垫板1130和无线电力传输垫板1112之间的距离保持为等于或小于第一距离。

城市空中交通1000可以基于无线电力接收垫板1130和无线电力传输垫板1112之间的距离变得等于或小于第一距离来终止飞行，并且可以与供电装置10通信连接，以启动低电力充电。

城市空中交通1000可以计算低电力充电期间的无线充电效率。城市空中交通1000可以在预设的限制距离内执行二次垂直对准，直到计算的无线充电效率达到预定的参考值。

当二次垂直对准完成时，城市空中交通1000可以启动高电力充电，来给电池充电。

根据实施方式的二次垂直对准可以经由其驱动马达控制无线电力接收垫板1130和/或无线电力传输垫板1112在垂直方向上移动。

关于本文公开的实施方式描述的方法或算法中的步骤可以直接在由处理器执行的硬件、软件模块或这两者的组合中实现。软件模块可以驻留在存储介质(即，存储器和/或存储装置)中，例如，RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘或CD-ROM。

示范性存储介质可耦合到处理器，该处理器可从存储介质读取信息，并将信息写入到存储介质。或者，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端内。或者，处理器和存储介质可以作为单独的组件驻留在用户终端内。

以上描述仅仅是对本公开的技术精神的说明。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和变化。

因此，本公开中公开的实施方式仅仅是对本公开的技术精神的说明。本公开的技术精神的范围不受这些实施方式的限制。本公开的范围应当由所附权利要求来解释，并且与其等效的范围内的所有技术思想应当被解释为在本公开的范围内。