用于无线电力传输应用中的活体物体保护的系统、方法和装置制造方法及图纸

提供了用于无线电力传输应用中的活体物体保护的系统、方法和装置。在一个方面，提供了一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置。该装置包括多个雷达收发器。该装置包括至少一个处理器，其被配置为从该多个雷达收发器接收雷达数据，基于所接收的雷达数据检测该检测区域中的物体，并且调节该检测区域。该装置被配置为基于以下中的至少一项来调节该检测区域：存在的可充电车辆的类型、该无线电力传输系统所无线地传输的电力的数量、车辆与该无线电力传输系统的对准、或者物体接近检测区域的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线电力传输应用中的活体物体保护的系统、方法和装置
本公开总体上涉及无线电力传输，尤其涉及用于无线电力传输应用中的活体物体保护的系统、方法和装置。
技术介绍
感应电力传输(IPT)系统提供了无线电能传输的一个示例。在IPT系统中，主电力设备(或“发射器”)将电力无线地发射到辅电力设备(或“接收器”)。发射器和接收器中的每一个包括电感耦合器，通常是包括电流输送材料(诸如利兹线)的单线圈或多线圈布置的绕组。通过主耦合器的交流电产生交变磁场。当辅耦合器放置在主耦合器附近时，该交变磁场根据法拉第定律在辅耦合器中引起电动势(EMF)，从而将电力无线地传输至接收器。在家用和公共停车场中针对可充电车辆的数千瓦功率级别的感应电力传输可能需要针对附近的人员和设施的安全而采取特殊的保护措施。这种措施可以包括对在IPT系统的关键空间中的移动物体的检测。对于关键空间开放且可访问的系统而言可能尤其如此。这些措施还可以包括对活体物体(例如人类、人类的四肢、或动物)的检测，以防止它们暴露于这种强电磁场。IPT系统的关键空间可以被定义为电磁场水平超过某些临界水平的空间。这些水平可以基于人体暴露的监管限制、由外来金属物体中的涡流加热效应所确定的磁通密度限制、或者诸如可应用于特定产品或特定用途的标准所规定的那些的其它限制。这样，期望用于无线电力传输应用中的活体物体保护的系统、方法和装置。
技术实现思路
所附权利要求范围内的系统、方法和装置的各种实施方式均具有若干方面，其中没有一个单独方面全权负责本文描述的期望属性。在不限制所附权利要求的范围的情况下，这里对一些突出特征进行了描述。该说明书中所描述主题的一种或多种实施方式的细节在附图和以下描述中给出。其它特征、方面和优势将从该描述、附图和权利要求而变得显而易见。注意，以下示图的相对尺寸可能并未依比例绘制。一些实施方式提供了一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置。该装置包括多个雷达收发器。该装置进一步包括至少一个处理器，被配置为从该多个雷达收发器接收雷达数据，基于所接收的雷达数据检测该检测区域中的物体，并且调节该检测区域。一些其它实施方式提供了一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的方法。该方法包括利用多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器传送雷达信号。该方法包括利用该多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器接收该雷达信号。该方法包括从该多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器接收与所接收的雷达信号相关联的雷达数据。该方法包括基于所接收的雷达数据检测该检测区域中的物体。该方法包括调节该检测区域。又一些其它的实施方式提供了一种包括代码的非瞬态计算机可读介质，该代码在被执行时使得一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置利用多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器传送雷达信号。该代码在被执行时进一步使得该装置利用该多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器接收该雷达信号。该代码在被执行时进一步使得该装置基于所接收的雷达数据检测该检测区域中的物体。该代码在被执行时进一步使得该装置该从该多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器接收与所接收的雷达信号相关联的雷达数据。该代码在被执行时进一步使得该装置调节该检测区域。再一些其它的实施方式提供了一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置。该装置包括多个用于发射和接收雷达信号的部件。该装置包括用于从该多个用于发射和接收雷达信号的部件接收雷达数据的部件。该装置包括用于基于所接收的雷达数据检测该检测区域中的物体的部件。该装置包括用于调节该检测区域的部件。附图说明图1图示了依据一些示例性实施方式的用于对电动车辆进行充电的示例性无线电力传输系统。图2是依据一些示例性实施方式的类似于之前结合图1所讨论的无线电力传输系统的示例性核心组件的示意图。图3是示出图1的无线电力传输系统的示例性核心组件和附属组件的功能框图。图4是依据一些示例性实施方式的被整合到无线电力发射器的基座衬垫之中的活体或移动物体检测系统的示意图。图5是依据一些示例性实施方式的如图4所示的雷达模块的功能框图。图6示出了依据一些示例性实施方式的如在检测区域中没有检测到物体时从图4的一个或多个雷达模块所接收到的原始雷达数据的图表。图7示出了依据一些示例性实施方式的如在检测区域中检测到物体时从图4的一个或多个雷达模块所接收到的原始雷达数据的图表。图8图示了依据一些示例性实施方式的高通滤波器的功能框图。图9示出了依据一些示例性实施方式的已经利用图8的滤波器进行了高通滤波的雷达数据的图表。图10示出了依据一些示例性实施方式的图9的经高通滤波的雷达数据的正包络波形的图表。图11示出了依据一些示例性实施方式的由图9的经高通滤波的雷达数据的相应部分的FFT所形成的多个频域图。图12是依据一些示例性实施方式的用于检测无线电力传输系统附近的物体的装置的可调节检测区域的示图。图13是描绘依据一些示例性实施方式的用于检测无线电力传输系统附近的检测区域中的物体的方法的流程图。图14是依据一些示例性实施方式的用于检测无线电力传输系统附近的检测区域中的物体的装置的功能框图。具体实施方式以下结合附图所给出的详细描述意在作为示例性实施方式的描述，而并非意在表示本专利技术所可以被实践的仅有实施方式。如贯穿该说明书所使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”，而并非必然应当被理解为优于或强于其它示例性实施方式。该详细描述出于提供对示例性实施方式的全面理解的目的而包括了具体的细节。在一些实例中，一些设备以框图形式被示出。无线地传输电力可以是指将与电场、磁场、电磁场等相关联的任意形式的能量在不使用物理电导体的情况下从发射器传输至接收器(例如，电力可以通过自由空间传输)。输出到无线场(例如，磁场)之中的电力可以由“接收线圈”所接收、捕获或耦合从而实现电力传输。这里使用电动车辆来描述远程系统，其示例是如下的车辆：其包括从可充电能量存储设备(例如，一个或多个可充电电化学电池或其它类型的电池)得到的电力作为其运动能力的一部分。作为非限制性示例，一些电动车辆可以是混合电动车辆，其除了电动机之外还包括用于直接运动或对车辆电池进行充电的传统内燃机。其它电动车可能会从电力中获得所有的运动能力。电动车辆并不限于汽车，而是也可以包括摩托车、推车、踏板车等。作为示例而非限制，在本文中以电动车辆(EV)的形式来描述远程系统。此外，还可以预见到可以至少部分使用可充电能量存储设备供电的其它远程系统(例如，诸如个人计算设备等的电子设备)。图1是依据一些示例性实施方式的用于对电动车辆进行充电的示例性无线电力传输系统100的示图。无线电力传输系统100能够在电动车辆112被停放为使得与基座无线充电系统102a有效耦合的情况下使得对电动车辆112进行充电。在停放区域中图示了供两台电动车辆停放在相对应的基座无线充电系统102a和102b上的空间。在一些实施方式中，本地配电中心130可以连接到电力主干132并且被配置为通过电力链路110向基座无线充电系统102a和102b提供交流(AC)或直流(DC)供电。基座无线充电系统102a和102b中的每一个还均分别包括用于无线地传输电力的基座耦合器104a和104b。在一些其它实施方式(图1中未示出)中，基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置，所述装置包括：多个雷达收发器；和至少一个处理器，被配置为：从所述多个雷达收发器接收雷达数据；基于接收到的所述雷达数据检测所述检测区域中的物体；以及调节所述检测区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 62/065,538;2015.07.16 US 14/801,5591.一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的装置，所述装置包括：多个雷达收发器；和至少一个处理器，被配置为：从所述多个雷达收发器接收雷达数据；基于接收到的所述雷达数据检测所述检测区域中的物体；以及调节所述检测区域。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为基于以下中的至少一项来调节所述检测区域：存在的可充电车辆的类型、由所述无线电力传输系统正在无线地传输的电力的量、车辆与所述无线电力传输系统的对准或者所述物体接近所述检测区域的速度。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个雷达收发器中的每一个雷达收发器包括发射天线和接收天线，所述发射天线和所述接收天线之间的距离基于所期望的检测区域。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器进一步被配置为确定所述物体相对于所述多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器的距离、速度、位置、方向和大小中的至少一项。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器进一步被配置为：根据时域算法和频域算法之一或二者来处理接收到的所述雷达数据，以及基于以下中的至少一项来确定所述物体的存在：经时域处理的所述雷达数据满足第一检测准则，或者经频域处理的所述雷达数据满足第二检测准则。6.根据权利要求5所述的装置，其中根据所述时域算法来处理接收到的所述雷达数据包括基于接收到的所述雷达数据的多个离散样本来确定包络波形以形成经时域处理的所述雷达数据，并且其中所述第一检测准则包括包络波形振幅阈值。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器进一步被配置为针对所述多个离散样本中的每一个离散样本通过以下来确定所述包络波形：确定与离散样本中相对应的离散样本相邻并且包括所述相对应的离散样本在内的预定数目的离散样本的绝对值的平均值，以及将所述平均值分配给所述相对应的离散样本，其中所述包络波形包括针对所述多个离散样本中的每一个离散样本的所分配的所述平均值。8.根据权利要求5所述的装置，其中根据所述频域算法来处理接收到的所述雷达数据包括：将接收到的所述雷达数据的多个离散样本中的每一个离散样本分配给多个区段中的一个区段，以及对所述多个区段中的每一个区段单独执行快速傅里叶变换以针对所述多个区段中的每一个区段生成频率响应指示，其中经频域处理的所述雷达数据包括所述频率响应指示，并且所述第二检测准则包括频率振幅阈值。9.一种用于检测无线电力传输系统的检测区域中的物体的方法，所述方法包括：利用多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器发射雷达信号；利用所述多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器接收所述雷达信号；接收与接收到的所述雷达信号相关联的雷达数据；基于接收到的所述雷达数据检测所述检测区域中的物体；以及调节所述检测区域。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述检测区域基于以下中的至少一项而被调节：存在的可充电车辆的类型、由所述无线电力传输系统正在无线地传输的电力的量、车辆与所述无线电力传输系统的对准或者所述物体接近所述检测区域的速度。11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括使得所述多个雷达收发器中的每一个雷达收发器上的发射天线和接收天线之间的距离基于所期望的检测区域。12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括确定所述物体相对于所述多个雷达收发器中的至少一个雷达收发器的距离、速度、位置、方向和大小中的至少一项。13.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：根据时域算法和频域算法之一或二者来处理接收到的所述雷达数据，以及基于以下中的至少一项来确定所述物体的存在：经时域处理的所述雷达数据满足第一检测准则，或者经频域处理的所述雷达数据满足第二检测准则。14.根据权利要求13所述的方法，其中根据所述时域算法来处理接收到的所述雷达数据包括基于接收到的所述雷达数据的多个离散样本来确定包络波形以形成经时域处理的所述雷达数据，并且其中所述第一检测准则包括包络波形振幅阈值。15.根据权利要求14所述的方法，其中确定所述包络波形包括针对所述多个离散样本中的每一个离散样本：确定与离散样本中相对应的离散样本相邻并且包括所述相对应的离散样本在内的预定数目的离散样本的绝对值的平均值，以及将所述平均值分配给所述相对应的离散样本，其中所述包络波形包括针对所述多个离散样本中的每一个离散样本的所分配的所述平均值。16.根据权利要求13所述的方法，其中根据所述频域算法来处理接收到的所述雷达数据包括：将接收到的所述雷达数据的多个离散样本中的每一个离散样本分配给多个区段中的一个区段，以及对所述多个区段中的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·西伯，S·乔普拉，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US