CN106560726A - 异物检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异物检测方法和装置，其方法包括：控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波；控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；根据异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。本发明解决了现有技术中无线充电系统无法进行异物检测，容易对汽车造成损伤，安全性过低的问题，实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

Description

异物检测方法和装置

技术领域

本发明涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种异物检测方法和装置。

背景技术

随着化石能源逐渐枯竭与环境污染日益加剧，电动汽车的使用得到越来越多的认可，电动汽车将电能转化为驱动力，具有零排放，零污染的特点，可以大大降低对化石能源的依赖程度与减小尾气排放量。

目前电动汽车充电主要采用的是有线充电和无线充电两种方式。有线充电虽然效率较高，但是充电过程不灵活，需要反复插拔充电电缆，存在滑动磨损、导线老化及接触电火花等安全隐患。另外在场地安装方面，充电站的修建与传统加油站类似，受建设场地制约，建设成本大。

通过无线充电可以克服上述有线充电的缺点，通常采用一个原副边完全分离、无电气连接的变压器，利用原副边的互相磁场耦合实现电能透过空气在原副边之间进行传输。无线充电可以降低电动汽车成本、缩短电池充电时间、提高充电安全性，使电动汽车的使用更为便捷舒适。

但是，电动汽车无线充电系统在进行充电时，发射线圈与接收的线圈之间气隙里存在强大的电磁场，如果充电过程中有活体生物跑到这个气隙之间，电磁场会对活体生物体会产生不适，甚至可能一定程度上的伤害。另外，如果电动汽车无线发射基板上存在体积和质量较大的异物时，长期压在发射基板上可能会对基板产生机械性的损伤。如果异物过大，可能导致与上面车载接受板或者车底盘等挤压与刮碰，也可能导致基建侧发射板、或车载侧接收板、或者车底盘相关部件的机械损伤，进而会导致更大的电性能故障，甚至漏电等安全的隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种异物检测方法和装置，旨在解决现有技术中无线充电系统无法进行异物检测，容易对汽车造成损伤，安全性过低的问题，实现无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

为实现上述目的，本发明提出一种异物检测方法，应用于电动汽车无线充电系统，该电动汽车无线充电系统基建端部分设置有异物检测装置，所述异物检测装置设置有检测平台，所述检测平台设置有一个或多个声波发送器和多个声波接收器，所述多个声波接收器均匀分布于所述声波发送器的周围，本发明提供的异物检测方法包括：

控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波；

控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；

对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；

根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

优选地，所述控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号的步骤包括：

控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波；

分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

优选地，所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤包括：

判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值范围内，则得到存在异物的反馈信号；

对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

优选地，所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤还包括：

判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号在所述预设的阈值范围内，则得到不存在异物的反馈信号；

对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

优选地，所述根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制的步骤包括：

若所述异物检测结果为存在异物，则控制所述汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。

本发明实施例还提出一种异物检测装置，所述装置包括：

声波发送模块，用于控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波；

声波接收模块，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；

异物检测模块，用于对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；

充电控制模块，用于根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

优选地，所述声波接收模块包括：

接收子模块，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波；

处理子模块，用于分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

优选地，所述异物检测模块包括：

检测子模块，用于判断所述多个反馈信号是否为均匀反馈信号，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值范围内，则得到存在异物的反馈信号；

滤波子模块，用于对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

处理子模块，用于对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

优选地，所述异物检测模块还包括：

检测子模块，用于判断所述多个反馈信号是否为均匀反馈信号，若所述多个反馈信号在所述预设的阈值范围内，则得到不存在异物的反馈信号；

滤波子模块，用于对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

处理子模块，对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

优选地，所述充电控制模块包括：

控制子模块，用于若所述异物检测结果为存在异物，则控制所述汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。

本发明公开了一种流量使用方法和装置，通过控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波；控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；根据异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

由此，解决了现有技术中无线充电系统无法进行异物检测，容易对汽车造成损伤，安全性过低的问题，实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

附图说明

图1是本发明异物检测方法第一实施例的流程示意图；

图2是本发明实施例中异物检测设备的具体实现的示意图；

图3是本发明实施例中异物检测设备的顶面示意图；

图4是本发明实施例中异物检测设备进行数据处理的流程示意图；

图5是本发明实施例中没有异物时的超声波示意图；

图6是本发明实施例中有异物时的超声波示意图；

图7是本发明实施例中所述控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号的步骤的一种流程示意图；

图8是本发明实施例中所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤的一种流程示意图；

图9是本发明实施例中所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤的另一种流程示意图；

图10是本发明实施例中所述根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制的步骤的一种流程示意图；

图11是本发明异物检测装置第一实施例的功能模块结构示意图；

图12是本发明实施例中声波接收模块的一种功能模块结构示意图；

图13是本发明实施例中异物检测模块的一种功能模块结构示意图；

图14是本发明实施例中异物检测模块的另一种功能模块结构示意图；

图15是本发明实施例中的充电控制模块一种功能模块结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波；控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；根据异物检测结果，对汽车充电系统进行控制，由此，解决了现有技术中无线充电系统无法进行异物检测，容易对汽车造成损伤，安全性过低的问题，实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

如图1所示，本发明第一实施例提出一种异物检测方法，包括：

步骤S10，控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波。

本发明方法的执行主体可以为一种无线充电系统的异物检测装置或异物检测设备，本实施例以异物检测设备进行举例，当然也不限定于其他能够实现汽车无线充电系统的活体异物或大体积异物检测的设备。

具体地，异物检测设备控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波。

其中，上述检测声波可以为超声波(不排除其他能够实现异物检测的检测声波)，因其方向性好，穿透能力强，同时能够获得较集中的声能，适合用于检测操作。

其中，如图2所示，为异物检测设备的具体实现的示意图，无线充电系统包括车载端部分和基建端部分，基建端部分是埋在地面以下的部分，上述异物检测设备可以设置于基建端部分。

其中，在具体实现时，上述异物检测设备可以设置有声波发送器和声波接收器，分别用于发射超声波(或其他声波)和接收超声波(或其他声波)，上述检测声波经过异物所处平面。

步骤S20，控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波后，异物检测设备控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号。

首先，异物检测设备控制声波接收器接收声波发送器发送的检测声波；在具体实现时，异物检测设备的顶面示意图可以如图3所示，上述异物检测设备的顶面可以是矩形或者圆形，也可以是其它任何形状。上述异物检测设备设置有超声波发送器和多个超声波接收器。在具体进行位置设置时，可以以超声波发送器为圆心，半径为r的圆周位置上每隔Δθ安装1个超声波接收器，超声波接收器的数量为n个(n≥1)，安装超声波接收器的数量n和Δθ之间的关系如下式所示：

例如，当超声波发送器数量为1，超声波接收器n＝4时候，超声波接收器可以安装在矩形面的四个对角位置。另外，也可以根据需要，采用至少1个以上的超声波发送器，可根据需要安装在合适的位置，例如中心或者其他边缘、或其他合适的位置。

其中，超声波接收器也可以不直接紧贴安装在异物检测设备外壳内部顶面，也可以有一定的距离，或者安装在便于安装的地方，用硬质的材料将外壳上的超声波振动声波传递到超声波感应接收器，或者外壳上表面任何的地方，只要能将声波传递到外壳上方即可。

然后，在控制声波接收器接收声波发送器发送的检测声波后，异物检测设备分别对声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

其中，在具体实现时，可以采用超声波传感器，分别对上述多个反馈声波进行处理，得到对应的多个反馈信号，即能够被电路或CPU识别和处理的电信号。

步骤S30，对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，异物检测设备对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果。

其中，如图4所示，为异物检测设备进行数据处理的示意图。

首先，异物检测设备判断多个反馈信号是否在预设的阈值范围内。

其中，每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

或者，如图5所示，图中是没有异物时的超声波示意图，超声波发射器向四周发送均匀的超声波，没有异物时，四个角的超声波接收器接收到基本一致的超声波，对应得到的反馈信号为均匀反馈信号，得到不存在异物信号；如图6所示，图中是有异物时的超声波示意图，存在异物时，超声波发送器仍发射均匀的超声波，但是由于异物存在，右上角的超声波接收器接收到的超声波要明显弱于其它三个角的超声波，对应得到的反馈信号不为均匀反馈信号，得到存在异物信号。

然后，异物检测设备对上述不存在异物信号或存在异物信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

然后，异物检测设备对上述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果，该结果可以为不存在异物或存在异物。

步骤S40，根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

具体地，在对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果后，异物检测设备根据异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

其中，若存在异物，则异物检测设备控制无线充电系统停止充电操作，若不存在异物，则异物检测设备控制无线充电系统执行充电操作。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测方法，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图7，为本发明具体实施例中，控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号的步骤的一种流程示意图。

作为一种实施方式，上述步骤S20包括：

步骤S21，控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波。

具体地，在控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波后，异物检测设备控制检测平台上的多个声波接收器接收声波发送器发送的检测声波。

其中，在具体实现时，异物检测设备的顶面示意图可以如图3所示，上述异物检测设备的顶面可以是矩形或者圆形，也可以是其它任何形状。上述异物检测设备设置有超声波发送器和多个超声波接收器。在具体进行位置设置时，可以以超声波发送器为圆心，半径为r的圆周位置上每隔Δθ安装1个超声波接收器，超声波接收器的数量为n个(n≥1)，安装超声波接收器的数量n和Δθ之间的关系如下式所示：

例如，当超声波发送器数量为1，超声波接收器n＝4时候，超声波接收器可以安装在矩形面的四个对角位置。另外，也可以根据需要，采用至少1个以上的超声波发送器，可根据需要安装在合适的位置，例如中心或者其他边缘、或其他合适的位置。

其中，超声波接收器也可以不直接紧贴安装在异物检测设备外壳内部顶面，也可以有一定的距离，或者安装在便于安装的地方，用硬质的材料将外壳上的超声波振动声波传递到超声波感应接收器，或者外壳上表面任何的地方，只要能将声波传递到外壳上方即可。

其中，异物检测设备的外壳顶部面板，与下面的刚性的磁性器件与线圈的元器件基面之间，可以使用软性有一定的弹性的粘合的方式，或者直接覆盖不粘合的方式，或者很小的气隙方式，保证无线发射线圈的外壳顶部面板能有一定和很小的振动幅度空间，方便超声波沿着这个上壳面四处传输，并且声波衰减尽可能的少。超声波的频率如果能与外壳内部上盖板的机械谐振频率接近，能最大程度的节省超声波发生器的能量；当超声波发送器发出超声波沿着异物检测设备发射线圈的外壳顶部上盖板辐射传播，并为超声波接收装置接收，强度大小转化为对应强弱的电信号。

步骤S22，分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收声波发送器发送的检测声波后，异物检测设备分别对声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

其中，在具体实现时，可以采用超声波传感器，分别对上述多个反馈声波进行处理，得到对应的多个反馈信号，即能够被电路或CPU识别和处理的电信号。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测方法，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图8，为本发明具体实施例中，对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤的一种流程示意图。

作为一种实施方式，上述步骤S30包括：

步骤S31，判断所述多个反馈信号是否在预设的阈值中，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值中，则得到存在异物的反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，异物检测设备判断多个反馈信号是否在预设的阈值中，若多个反馈信号不在预设的阈值中，则得到存在异物的反馈信号。

其中，每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

其中，如果有生物、一定体积、或者有一定重量的异物在基建端无线发射线圈的上盖板表面上，必然会改变发射线圈的上盖板表面上的振动结构，异物不仅会吸收和损耗一部分超声波的能量，减弱所在位置的超声波能量，同时使得上盖板外壳更贴近内部的基体，更加大损耗与减弱外壳相应位置的声波振动强度。分布在基建端无线发射线圈的上盖板外壳上的几个声波接收器，会接受与感应到这种声波能量的变化，尤其最靠近异物附近的声波感应器信号衰减幅度最大。

或者，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，检测上述多个反馈信号是否为均匀反馈信号。

其中，如图6所示，图中是有异物时的超声波示意图，存在异物时，超声波发送器仍发射均匀的超声波，但是由于异物存在，右上角的超声波接收器接收到的超声波要明显弱于其它三个角的超声波，对应得到的反馈信号不为均匀反馈信号，得到存在异物的反馈信号。

步骤S32，对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

具体地，在判断多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若多个反馈信号不在所述预设的阈值中，则得到存在异物的反馈信号后，异物检测设备对存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

步骤S33，对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

具体地，在对存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号后，异物检测设备对滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测方法，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图9，为本发明具体实施例中，对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤的另一种流程示意图。

作为另一种实施方式，上述步骤S30还包括：

步骤S34，判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若所述多个反馈信号为在所述预设的阈值中，则得到不存在异物的反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，异物检测设备判断多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若多个反馈信号在所述预设的阈值中，则得到不存在异物的反馈信号。

其中，异物检测设备判断多个反馈信号是否在预设的阈值范围内。每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

或者，异物检测设备对多个反馈信号进行检测，检测上述多个反馈信号是否为均匀反馈信号。

其中，如图5所示，图中是没有异物时的超声波示意图，超声波发射器向四周发送均匀的超声波，没有异物时，四个角的超声波接收器接收到基本一致的超声波，对应得到的反馈信号为均匀反馈信号，得到不存在异物的反馈信号。

步骤S35，对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

具体地，在判断多个反馈信号是否为均匀反馈信号，若多个反馈信号为均匀反馈信号，则得到不存在异物的反馈信号后，异物检测设备对不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

步骤S36，对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

具体地，在对不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号后，异物检测设备对滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测方法，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图10，为本发明具体实施例中，根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制的步骤的一种流程示意图。

具体地，在对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果后，若所述异物检测结果为存在异物，则异物检测设备控制所述汽车充电系统不执行停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。

其中，若异物检测结果为存在异物，则异物检测设备停止充电操作，同时可以发出警报，另外，异物检测设备还可以根据各声波传感器所在的坐标位置，计算出异物在基建端表面的大致坐标、预估大小、重量等，可以发送至用户，让用户决定下一步处理方式，例如选择报警、关机等操作。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测方法，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

基于上述方法实施例的实现，本发明还提供对应的装置实施例。

如图11所示，本发明第一实施例提出一种异物检测装置，包括：

声波发送模块100，用于控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波。

本发明装置的执行主体可以为一种无线充电系统的异物检测装置或异物检测设备，本实施例以异物检测设备进行举例，当然也不限定于其他能够实现汽车无线充电系统的活体异物或大体积异物检测的设备。

具体地，声波发送模块100控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波。

其中，上述检测声波可以为超声波(不排除其他能够实现异物检测的检测声波)，因其方向性好，穿透能力强，同时能够获得较集中的声能，适合用于检测操作。

其中，如图2所示，为异物检测设备的具体实现的示意图，无线充电系统包括车载端部分和基建端部分，基建端部分是埋在地面以下的部分，上述异物检测设备可以设置于基建端部分。

其中，在具体实现时，上述异物检测设备可以设置有声波发送器和声波接收器，分别用于发射超声波(或其他声波)和接收超声波(或其他声波)。

声波接收模块200，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波后，声波接收模块200控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号。

首先，异物检测设备控制声波接收器接收声波发送器发送的检测声波；在具体实现时，异物检测设备的顶面示意图可以如图3所示，上述异物检测设备的顶面可以是矩形或者圆形，也可以是其它任何形状。上述异物检测设备设置有超声波发送器和多个超声波接收器。在具体进行位置设置时，可以以超声波发送器为圆心，半径为r的圆周位置上每隔Δθ安装1个超声波接收器，超声波接收器的数量为n个(n≥1)，安装超声波接收器的数量n和Δθ之间的关系如下式所示：

例如，当超声波发送器数量为1，超声波接收器n＝4时候，超声波接收器可以安装在矩形面的四个对角位置。另外，也可以根据需要，采用至少1个以上的超声波发送器，可根据需要安装在合适的位置，例如中心或者其他边缘、或其他合适的位置。

其中，超声波接收器也可以不直接紧贴安装在异物检测设备外壳内部顶面，也可以有一定的距离，或者安装在便于安装的地方，用硬质的材料将外壳上的超声波振动声波传递到超声波感应接收器，或者外壳上表面任何的地方，只要能将声波传递到外壳上方即可。

然后，在控制声波接收器接收声波发送器发送的检测声波后，异物检测设备分别对声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

其中，在具体实现时，可以采用超声波传感器，分别对上述多个反馈声波进行处理，得到对应的多个反馈信号，即能够被电路或CPU识别和处理的电信号。

异物检测模块300，用于对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，异物检测模块300对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果。

其中，如图4所示，为异物检测设备进行数据处理的示意图。

首先，异物检测设备判断多个反馈信号是否在预设的阈值范围内。

其中，每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

或者，如图5所示，图中是没有异物时的超声波示意图，超声波发射器向四周发送均匀的超声波，没有异物时，四个角的超声波接收器接收到基本一致的超声波，对应得到的反馈信号为均匀反馈信号，得到不存在异物信号；如图6所示，图中是有异物时的超声波示意图，存在异物时，超声波发送器仍发射均匀的超声波，但是由于异物存在，右上角的超声波接收器接收到的超声波要明显弱于其它三个角的超声波，对应得到的反馈信号不为均匀反馈信号，得到存在异物信号。

然后，异物检测设备对上述不存在异物信号或存在异物信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

然后，异物检测设备对上述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果，该结果可以为不存在异物或存在异物。

充电控制模块400，用于根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

具体地，在对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果后，充电控制模块400根据异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

其中，若存在异物，则异物检测设备控制无线充电系统停止充电操作，若不存在异物，则异物检测设备控制无线充电系统执行充电操作。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测装置，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图12，本发明具体实施例中，上述步骤声波接收模块200包括：

接收子模块210，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波

具体地，在控制检测平台上的一个或多个声波发送器向四周发射检测声波后，接收子模块210控制检测平台上的多个声波接收器接收声波发送器发送的检测声波。

其中，在具体实现时，异物检测设备的顶面示意图可以如图3所示，上述异物检测设备的顶面可以是矩形或者圆形，也可以是其它任何形状。上述异物检测设备设置有超声波发送器和多个超声波接收器。在具体进行位置设置时，可以以超声波发送器为圆心，半径为r的圆周位置上每隔Δθ安装1个超声波接收器，超声波接收器的数量为n个(n≥1)，安装超声波接收器的数量n和Δθ之间的关系如下式所示：

例如，当超声波发送器数量为1，超声波接收器n＝4时候，超声波接收器可以安装在矩形面的四个对角位置。另外，也可以根据需要，采用至少1个以上的超声波发送器，可根据需要安装在合适的位置，例如中心或者其他边缘、或其他合适的位置。

其中，超声波接收器也可以不直接紧贴安装在异物检测设备外壳内部顶面，也可以有一定的距离，或者安装在便于安装的地方，用硬质的材料将外壳上的超声波振动声波传递到超声波感应接收器，或者外壳上表面任何的地方，只要能将声波传递到外壳上方即可。

其中，异物检测设备的外壳顶部面板，与下面的刚性的磁性器件与线圈的元器件基面之间，可以使用软性有一定的弹性的粘合的方式，或者直接覆盖不粘合的方式，或者很小的气隙方式，保证无线发射线圈的外壳顶部面板能有一定和很小的振动幅度空间，方便超声波沿着这个上壳面四处传输，并且声波衰减尽可能的少。超声波的频率如果能与外壳内部上盖板的机械谐振频率接近，能最大程度的节省超声波发生器的能量；当超声波发送器发出超声波沿着异物检测设备发射线圈的外壳顶部上盖板辐射传播，并为超声波接收装置接收，强度大小转化为对应强弱的电信号。

处理子模块220，用于分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收声波发送器发送的检测声波后，处理子模块220分别对声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

其中，在具体实现时，可以采用超声波传感器，分别对上述多个反馈声波进行处理，得到对应的多个反馈信号，即能够被电路或CPU识别和处理的电信号。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测装置，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图13，本发明具体实施例中，上述步骤异物检测模块300包括：

检测子模块310，用于判断所述多个反馈信号是否在预设的阈值中，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值中，则得到存在异物的反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，检测子模块310判断多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若多个反馈信号不为均匀反馈信号，则得到存在异物的反馈信号。

其中，每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

其中，如果有生物、一定体积、或者有一定重量的异物在基建端无线发射线圈的上盖板表面上，必然会改变发射线圈的上盖板表面上的振动结构，异物不仅会吸收和损耗一部分超声波的能量，减弱所在位置的超声波能量，同时使得上盖板外壳更贴近内部的基体，更加大损耗与减弱外壳相应位置的声波振动强度。分布在基建端无线发射线圈的上盖板外壳上的几个声波接收器，会接受与感应到这种声波能量的变化，尤其最靠近异物附近的声波感应器信号衰减幅度最大。

或者，异物检测设备对多个反馈信号进行检测，检测上述多个反馈信号是否为均匀反馈信号。

其中，如图6所示，图中是有异物时的超声波示意图，存在异物时，超声波发送器仍发射均匀的超声波，但是由于异物存在，右上角的超声波接收器接收到的超声波要明显弱于其它三个角的超声波，对应得到的反馈信号不为均匀反馈信号，得到存在异物的反馈信号。

滤波子模块320，用于对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

具体地，在判断多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若多个反馈信号不在所述预设的阈值中，则得到存在异物的反馈信号后，滤波子模块320对存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

处理子模块330，用于对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

具体地，在对存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号后，处理子模块330对滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测装置，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图14，本发明具体实施例中，上述步骤异物检测模块300还包括：

检测子模块340，用于判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若所述多个反馈信号在所述预设的阈值中，则得到不存在异物的反馈信号。

具体地，在控制检测平台上的多个声波接收器接收检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号后，检测子模块340判断多个反馈信号是否在所述预设的阈值中，若多个反馈信号在所述预设的阈值中，则得到不存在异物的反馈信号。

其中，异物检测设备判断多个反馈信号是否在预设的阈值范围内。每一超声波接收装置均预先设置有对应最小阈值和最大阈值，异物检测设备可以对多个反馈信号进行检测，判断其是否处于最小阈值和最大阈值之间，若处于最小阈值和最大阈值之间，则得到不存在异物的反馈信号，否则，则得到存在异物的反馈信号。

或者，异物检测设备对多个反馈信号进行检测，检测上述多个反馈信号是否为均匀反馈信号。

其中，如图5所示，图中是没有异物时的超声波示意图，超声波发射器向四周发送均匀的超声波，没有异物时，四个角的超声波接收器接收到基本一致的超声波，对应得到的反馈信号为均匀反馈信号，得到不存在异物的反馈信号。

滤波子模块350，用于对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

具体地，在判断多个反馈信号是否为均匀反馈信号，若多个反馈信号为均匀反馈信号，则得到不存在异物的反馈信号后，滤波子模块350对不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号。

处理子模块360，用于对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

具体地，在对不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号后，处理子模块360对滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测装置，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

进一步的，为了更好地实现无线充电的异物检测功能，参照图10，本发明具体实施例中，上述充电控制模块400包括：

控制子模块410，用于若所述异物检测结果为存在异物，则控制所述汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。

具体地，在对多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果后，若异物检测结果为存在异物，则控制子模块410控制汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制汽车充电系统执行充电操作。

其中，若异物检测结果为存在异物，则异物检测设备停止充电操作，同时可以发出警报，另外，异物检测设备还可以根据各声波传感器所在的坐标位置，计算出异物在基建端表面的大致坐标、预估大小、重量等，可以发送至用户，让用户决定下一步处理方式，例如选择报警、关机等操作。

通过上述方案，本发明提供了一种异物检测装置，解决了电动汽车无线充电时，充电间隙中的活体异物和大体积异物对汽车充电造成威胁的问题，更好地实现了无线充电系统的异物检测功能，提高了电动汽车进行无线充电的安全性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种异物检测方法，应用于电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述电动汽车无线充电系统基建端部分设置有异物检测装置，所述异物检测装置设置有检测平台，所述检测平台设置有一个或多个声波发送器和多个声波接收器，所述多个声波接收器分布于所述声波发送器的周围，所述方法包括：

控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波；

控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；

对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；

根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号的步骤包括：

控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波；

分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤包括：

判断所述多个反馈信号是否在预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值范围内，则得到存在异物的反馈信号；

对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果的步骤还包括：

判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号在所述预设的阈值范围内，则得到不存在异物的反馈信号；

对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制的步骤包括：

若所述异物检测结果为存在异物，则控制所述汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。

6.一种异物检测装置，应用于电动汽车无线充电系统，其特征在于，所述异物检测装置设置于所述电动汽车无线充电系统基建端部分，所述异物检测装置设置有检测平台，所述检测平台设置有一个或多个声波发送器和多个声波接收器，所述多个声波接收器分布于所述声波发送器的周围，所述装置包括：

声波发送模块，用于控制所述检测平台上的一个或多个所述声波发送器向四周发射检测声波；

声波接收模块，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述检测声波，经过处理得到对应的多个反馈信号；

异物检测模块，用于对所述多个反馈信号进行分析，得到对应的异物检测结果；

充电控制模块，用于根据所述异物检测结果，对汽车充电系统进行控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述声波接收模块包括：

接收子模块，用于控制所述检测平台上的多个所述声波接收器接收所述声波发送器发送的检测声波；

处理子模块，用于分别对所述声波接收器接收到的检测声波进行处理，得到对应的多个反馈信号。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述异物检测模块包括：

检测子模块，用于判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号不在所述预设的阈值范围内，则得到存在异物的反馈信号；

滤波子模块，用于对所述存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

处理子模块，用于对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为存在异物。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述异物检测模块还包括：

检测子模块，用于判断所述多个反馈信号是否在所述预设的阈值范围内，若所述多个反馈信号在所述预设的阈值范围内，则得到不存在异物的反馈信号；

滤波子模块，用于对所述不存在异物的反馈信号进行滤波处理，得到对应的滤波信号；

处理子模块，对所述滤波信号进行数据处理，得到异物检测结果为不存在异物。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述充电控制模块包括：

控制子模块，用于若所述异物检测结果为存在异物，则控制所述汽车充电系统停止充电操作或发出警报，否则，则控制所述汽车充电系统执行充电操作。