用于检测外来物体的系统、方法和装置制造方法及图纸

本公开的一个方面提供了一种用于检测物体(1150)的装置。该装置包括感测线圈(1102)。该装置包括处理器，处理器被配置为根据感测线圈的先前的电抗值来确定感测线圈的电抗的变化量。处理器被配置为根据感测线圈的先前的电阻值来确定感测线圈的电阻的变化量。处理器被配置为基于感测线圈的电抗的变化量与感测线圈的电阻的变化量之间的关系来确定物体的存在。处理器对感测线圈的电抗的变化量除以感测线圈的电阻的变化量的商执行反正切运算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测外来物体的系统、方法和装置
本公开总体上涉及无线功率传送，更具体地涉及用于在预定空间中检测铁磁性外来物体的设备、系统和方法。
技术介绍
已经引入了诸如车辆等远程系统，其包括从诸如电池等能量存储装置接收的电力汲取的运动能量。这样的能量存储装置需要定期充电。例如，混合电动车辆包括车载充电器，其使用来自车辆制动和传统电机的电力对车辆充电。电池电动车辆(电动车辆)通常被提出通过某些类型的有线交流电(AC)(诸如家用或商业AC电源)来充电。有线充电连接需要物理连接到电源的电缆或其他类似的连接器。电缆和类似的连接器有时可能不方便或很麻烦，并且具有其他缺点。能够在自由空间(例如，经由电磁场)中传送功率以用于对电动车辆充电的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些缺陷。然而，使用电磁场可能在位于场内的良好导电(例如，金属或铁磁性)的物体中导致涡流，这可能导致物体升温、振动或使附近物体熔化或着火。因此，期望有效且安全地传送功率以对电动车辆充电的无线充电系统和方法。
技术实现思路
在所附权利要求的范围内的系统、方法和装置的各种实现每个具有几个方面，其中没有一个单独的方面仅对本文中描述的期望属性负责。在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文中描述了一些突出特征。本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中阐述。其他的特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可能未按比例绘制。本公开的一个方面提供了一种用于检测物体的装置。该装置包括感测线圈。该装置包括处理器，处理器被配置为根据感测线圈的先前的电抗值来确定感测线圈的电抗的变化量。处理器被配置为根据感测线圈的先前的电阻值来确定感测线圈的电阻的变化量。处理器被配置为基于感测线圈的电抗的变化量与感测线圈的电阻的变化量之间的关系来确定物体的存在。本公开的另一方面提供了一种用于检测物体的存在的方法。该方法包括根据感测线圈的先前的电抗值来确定感测线圈的电抗的变化量。该方法还包括根据感测线圈的先前的电阻值来确定感测线圈的电阻的变化量。该方法还包括基于感测线圈的电抗的变化量与感测线圈的电阻的变化量之间的关系来确定物体的存在。本公开的另一方面提供了一种非暂态计算机可读介质，其包括代码，代码在被执行时引起用于检测物体的装置根据感测线圈的先前的电抗值来确定感测线圈的电抗的变化量。代码在被执行时还引起上述装置根据感测线圈的先前的电阻值来确定感测线圈的电阻的变化量。代码在被执行时还引起上述装置基于感测线圈的电抗的变化量与感测线圈的电阻的变化量之间的关系来确定物体的存在。本公开的另一方面提供了一种用于检测物体的存在的装置。该装置包括用于感测物体的部件。该装置还包括用于根据用于感测物体的部件的先前的电抗值来确定用于感测物体的部件的电抗的变化量的部件。该装置还包括用于根据用于感测物体的部件的先前的电阻值来确定用于感测物体的部件的电阻的变化量的部件。该装置还包括用于基于用于感测物体的部件的电抗的变化量与用于感测物体的部件的电阻的变化量之间的关系来确定物体的存在的部件。附图说明图1是根据一些实现的用于对电动车辆充电的无线功率传送系统的图。图2是图1的无线功率传送系统的核心部件的示意图。图3是示出图1的无线功率传送系统的核心和辅助部件的另一功能框图。图4是根据一些实现的用于使用电感性感测线圈来检测铁磁性外来物体的简化电路的图，其中物体的导电性和磁导率是到偏置静态磁场的暴露的函数。图5是用于检测图4的铁磁性外来物体的简化电路的等效电路图。图6是示出根据一些实现的铁磁性外来物体间歇性暴露于静态磁场对电感性感测线圈特性的影响的时间图。图7是根据一些实现的用于使用电感性感测线圈来检测铁磁性外来物体的简化电路的图，其中物体的电导率和磁导率是到偏置交变磁场的暴露的函数。图8是用于检测图7的铁磁性外来物体的简化电路的等效电路图。图9是示出根据一些实现的铁磁性外来物体间歇性暴露于偏置加热交变磁场对电感性感测线圈特性的影响的时间图。图10是示出根据一些实现的在铁磁性外来物体暴露于偏置交变磁场的同时在电感性感测线圈测量端口处感测的电压信号的频谱的图。图11是根据一些实现的基于连续波形响应方法的铁磁性外来物体检测电路的图。图12是根据一些实现的基于连续波形响应方法的另一铁磁性外来物体检测系统的图。图13是根据一些实现的基于脉冲响应方法的又一铁磁性外来物体检测系统的图。图14是示出根据一些实现的用于计算动态外来物体检测阈值的感测阵列中的多个电感性感测线圈的经高通滤波的传感器数据的直方图。图15是示出根据一些实现的在“不存在物体”条件和“存在物体”条件下观测到的感测线圈的电抗和电阻的相对变化之间的关系的曲线图。图16是根据一些实现的用于检测物体的存在的方法的流程图。图17是根据一些实现的用于检测物体的存在的方法的流程图。附图中所示的各种特征可能不按比例绘制。因此，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以任意地扩大或缩小。此外，一些附图可能没有描述给定的系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，相同的附图标记可以用于表示相同的特征。具体实施方式下面结合附图阐述的详细描述旨在作为实现的描述，而非旨在表示可以实践本专利技术的唯一实现。在本说明书中使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”，而不应当被解释为比其他实现优选或有利。详细描述包括具体细节，目的是提供对实现的透彻理解。在某些实例下，一些设备以框图形式示出。无线地传送功率可以是指将与电场、磁场、电磁场等相关联的任何形式的能量从发送器传送到接收器，而不使用物理电导体(例如，可以通过自由空间来传送功率)。输出到电磁场(例如磁场)的功率可以由“接收耦合器”接收、捕获或耦合以实现功率传送。本文中使用电动车辆来描述远程系统，其示例是车辆，其包括从可充电能量存储装置(例如，一个或多个可再充电电化学电池或其他类型的电池)汲取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除电动机之外还包括用于直接运动或对车辆电池充电的传统内燃机的混合电动车辆。其他电动车辆可以从电力中汲取所有的运动能力。电动车辆不限于汽车，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)的形式描述了远程系统。此外，也可以考虑可以使用可充电能量存储装置至少部分地供电的其他远程系统(例如，电子设备，诸如个人计算设备等)。图1是根据一些实现的用于对电动车辆112进行充电的无线功率传送系统100的图。无线功率传送系统100能够在电动车辆112停放在基底无线充电系统102a附近时对电动车辆112充电。两个电动车辆的空间被示出在停放区域中以停放在相应的基底无线充电系统102a和102b上。在一些实现中，本地配送中心130可以连接到主干网(backbone)132并且被配置为通过功率链路110向基底无线充电系统102a提供交流(AC)或直流(DC)电源。基底无线充电系统102a还包括用于无线地传送或接收电力的基底系统耦合器104a。电动车辆112可以包括电池单元118、电动车辆耦合器116和电动车辆无线充电系统114。基底无线充电系统102a和102b中的每个还包括分别用于无线地传送功率的基底耦合器104a和104b。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测物体的装置，感测线圈；以及处理器，被配置为：根据所述感测线圈的先前的电抗值来确定所述感测线圈的电抗的变化量，根据所述感测线圈的先前的电阻值来确定所述感测线圈的电阻的变化量，以及基于所述感测线圈的所述电抗的所述变化量与所述感测线圈的所述电阻的所述变化量之间的关系来确定所述物体的存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 US 62/098,273;2015.05.22 US 14/720,539;1.一种用于检测物体的装置，感测线圈；以及处理器，被配置为：根据所述感测线圈的先前的电抗值来确定所述感测线圈的电抗的变化量，根据所述感测线圈的先前的电阻值来确定所述感测线圈的电阻的变化量，以及基于所述感测线圈的所述电抗的所述变化量与所述感测线圈的所述电阻的所述变化量之间的关系来确定所述物体的存在。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为从所述感测线圈接收信号，并且其中所述感测线圈的所述电抗和所述感测线圈的所述电阻是根据所接收的所述信号可确定的。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述处理器还被配置为对从所述感测线圈所接收的所述信号进行高通滤波。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为当所述感测线圈的所述电抗的所述变化量为正并且所述感测线圈的所述电阻的所述变化量为正时确定活体物体的存在。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为当所述感测线圈的所述电抗的所述变化量为负并且所述感测线圈的所述电阻的所述变化量为正时确定金属物体的存在。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器通过以下方式来确定所述物体的所述存在：对所述感测线圈的所述电抗的所述变化量除以所述感测线圈的所述电阻的所述变化量的商执行反正切运算，以及基于所述反正切运算的结果与对应于所述物体的类型的预定范围相一致来确定所述物体的所述类型。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器被配置为基于所述反正切运算的所述结果与对应于金属物体的预定范围或者对应于活体物体的预定范围相一致来确定所述物体的所述类型为金属物体或活体物体。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为当所述感测线圈的所述电抗的所述变化量与所述感测线圈的所述电阻的所述变化量之间的关系在预定时间量内满足触发准则时触发肯定的物体检测事件。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述感测线圈的所述先前的电抗值是在不存在物体时所述感测线圈的电抗，并且所述感测线圈的所述先前的电阻值是在不存在物体时所述感测线圈的电阻。10.一种用于检测物体的方法，包括：根据感测线圈的先前的电抗值来确定所述感测线圈的电抗的变化量，根据所述感测线圈的先前的电阻值来确定所述感测线圈的电阻的变化量，以及基于所述感测线圈的所述电抗的所述变化量与所述感测线圈的所述电阻的所述变化量之间的关系来确定所述物体的存在。11.根据权利要求10所述的方法，还包括从所述感测线圈接收信号，其中所述感测线圈的所述电抗和所述感测线圈的所述电阻是根据所接收的信号可确定的。12.根据权利要求11所述的方法，还包括对从所述感测线圈所接收的所述信号进行高通滤波。13.根据权利要求10所述的方法，还包括当所述感测线圈的所述电抗的所述变化量为正并且所述感测线圈的所述电阻的所述变化量为正时确定活体物体的存在。14.根据权利要求10所述的方法，还包括当所述感测线圈的所述电抗的所述变化量为负并且所述感测线圈的所述电阻的所述变化量为正时确定金属物体的存在。15.根据权利要求10所述的方法，其中确定所述物体的所述存在包括：对所述感测线圈的所述电抗的所述变化量除以所述感测线圈的所述电阻的所述变化量的商执行反正切运算，以及基于所述反正切运算的结果与对应于所述物体的类型的预定范围相一致来确定所述物体的所述类型。16.根据权利要求15所述的方法，其中能够基于所述反正切运算的所述结果与对应于金属物体的预定范围或者对应于活体物体的预定范围相一致来确定所述物体的所述类型为金属物体或活体物体。17.根据权利要求10所述的方法，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·P·威德默，L·西伯，A·戴特维勒，
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