ES2848174T3

ES2848174T3 - Aparato de medida de las perturbaciones en un campo magnético controlado

Info

Publication number: ES2848174T3
Application number: ES18382251T
Authority: ES
Inventors: Luis Juan Aponte
Original assignee: Ontech Security SL
Current assignee: Ontech Security SL
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2021-08-05
Anticipated expiration: 2038-04-13
Also published as: IL278027A; MX2020010788A; JP7356495B2; KR20200143696A; EP3797270A1; EP3797270B1; EP3797270C0; PT3553477T; EP3553477B1; JP2021521464A; CA3096966A1; US20210157024A1; PL3553477T4; IL278027B1; EP3553477A1; DK3553477T3; AU2019250691A1; BR112020020928A2; WO2019197677A1; CN112041641A

Abstract

Un dispositivo de medición para medir las interrupciones en un campo magnético controlado que comprende: al menos un electrodo (101) que consta de un único elemento conductor rodeado por el campo magnético controlado generado por el dispositivo; un sensor de campo magnético controlado (100) conectado en un circuito de bucle cerrado con el al menos un electrodo (101), comprendiendo el sensor: un oscilador (102) que comprende un elemento activo, estando acoplado el oscilador con al menos un electrodo (101), un módulo digital (103); y un procesador (105) conectado al módulo digital (103); donde el oscilador (102) está conectado a un transformador (L1, L2) cuyo devanado secundario (L1) está conectado con al menos un electrodo (101) y cuyo devanado primario (L2) está conectado con el elemento activo del oscilador (102); y el oscilador (102) comprende además una red de polarización (RBIAS, VBIAS) configurada para polarizar, al menos, un transistor de entrada (MIN) del elemento activo del oscilador (102); donde, además, la señal generada por el elemento activo del oscilador (102) genera un campo magnético controlado en el al menos un electrodo (101) y esta misma señal se alimenta a la entrada (MIN) del elemento activo del oscilador (102) a través de una red de retroalimentación (RF, CF); de manera que la misma señal que se aplica a la entrada (MIN) del elemento activo del oscilador (102) se procesa digitalmente en el módulo digital (103) para ser adquirida por el procesador (105).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de medida de las perturbaciones en un campo magnético controlado

La presente invención está referida a un aparato que comprende sensor de campos magnéticos controlados (CMF controlled magnetic field) integrado físicamente en un ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Es otro objeto de la presente invención un método de medida de los campos electromagnéticos alrededor de un conductor, así como una pluralidad de usos del sensor en distintas aplicaciones técnicas, como localización de personas, aplicaciones de seguridad doméstica e industrial, robótica, aplicaciones militares y aplicaciones en seguridad en el transporte de cargas y personas, aplicaciones en prevención y seguridad laboral o doméstica y aplicaciones en el sector de la logística.

Estado de la técnica

Cuando una carga eléctrica se desplaza sobre un conductor crea un campo EM alrededor de ella. La oscilación de la fuente de carga genera una onda que radia energía desde dicho conductor, siendo el campo EM el medio que permite transportar dicha energía a distancia de su emisor.

Una onda electromagnética es un campo eléctrico y otro magnético que están acoplados entre sí y que oscilan a la misma frecuencia que la fuente de carga eléctrica. A corta distancia del emisor ambos campos son independientes, pero en la zona de campo lejano ambos están acoplados y conociendo uno queda fijado el valor del otro.

En el estado de la técnica conocido, los sensores capacitivos han sido ampliamente utilizados en diferentes aplicaciones, como el control de nivel de un fluido dentro de un recipiente, control del nivel de llenado y posición de objetos o conteo de materiales en cintas transportadoras. En otro tipo de aplicaciones relacionadas con el sector de la medicina, este tipo de sensores han sido utilizados también para medir la presión intraocular, la presión intracraneal, el diagnóstico de enfermedades pulmonares o la medida del sistema respiratorio.

Dentro de los sensores capacitivos, son conocidos los sistemas capacitivos basados en un oscilador, donde la frecuencia de oscilación se utiliza como parámetro para determinar el valor de la capacidad a medir. De los diferentes tipos de osciladores que existen, no obstante, el oscilador que se emplea en aplicaciones como la descrita en la presente invención debe resolver dos problemas técnicos:

a) La sensibilidad en frecuencia debe ser elevada frente a pequeñas variaciones en la capacidad a medir.

Esta cuestión es muy importante porque cuando un objeto se acerque al sensor se va a producir una alteración del campo EM generado por el sensor y esa pequeña variación que se genera en el campo resulta de vital importancia para determinar la distancia a la que se encuentra el objeto.

b) Que el oscilador genere una frecuencia estable ante fenómenos como vibraciones, alteraciones de temperatura y, en definitiva, cualquier posible interferencia frente al sensor.

Los principios básicos de la detección y uso de las perturbaciones en los campos electromagnéticos para la detección de personas se describen, por ejemplo, en el documento GB1404838. De acuerdo con esta invención, se proporciona un sistema de alarma que comprende al menos un circuito oscilador de ultra alta frecuencia (UHF), al menos un elemento radiante de ondas electromagnéticas conectado al circuito oscilador para irradiar radiación electromagnética de ultra alta frecuencia, donde cada uno de dichos elementos radiantes de ondas electromagnéticas está dispuesto de modo que el movimiento en las proximidades del elemento produce una variación de muy baja frecuencia en la impedancia de frecuencia ultra alta del elemento y, por lo tanto, una variación de frecuencia muy baja en la frecuencia de oscilación del circuito oscilador.

En los sistemas conocidos en el estado de la técnica se utilizan los osciladores senoidales de tipo LC cuyo esquema genérico se muestra en la figura 1A. El circuito electrónico genera una señal de media-alta frecuencia (kHz-MHz) utilizando componentes activos y una red resonante (bobina-condensador). El amplificador puede ser implementado por un transistor de efecto decampo, por un transistor bipolar o por un amplificador operacional.

Partiendo de la estructura de la figura 1A, son conocidas las dos topologías básicas que se derivan del oscilador de la figura 1A, como son el oscilador Colpitts mostrado en la figura 1B y el oscilador Hartley (US1356763, US2556296) mostrado en la figura 1C. En estos circuitos tanque LC, los factores de calidad Q son relativamente bajos, permitiendo que el circuito tanque resonante oscile sobre una amplia gama de frecuencias. Otra tipología de circuito conocida son los osciladores LC de tipo Armstrong (US11131149, DE291604) mostrado en la figura 1D. No obstante, frente a estas topologías clásicas es necesario el diseño e implementación de un circuito oscilador que minimice las capacidades parásitas generadas por el propio circuito y por el electrodo o antena que genera y recibe el campo EM.

Por otro lado, el sensor deberá ser operativo dentro de una red inalámbrica de sensores. Para ello, es necesario que la tecnología inalámbrica empelada sea adecuada para bajo consumo y baja tasa de transmisión de datos, a la vez que se consigue una elevada fiabilidad y seguridad en las comunicaciones que permita la integración con otro tipo de sensores, como los sensores ópticos, los sensores CCD o sensores de cualquier otro tipo.

El documento WO9741458 describe un sistema de detección cuasi electrostático rodea una masa eléctricamente conductora con un campo eléctrico, cuya magnitud se detecta en una o más ubicaciones para resolver una propiedad de interés con respecto a la masa. El objeto intercepta una parte del campo eléctrico que se extiende entre el electrodo "emisor" acoplado a CA y los otros electrodos "receptores", la cantidad del campo interceptado según el tamaño y la orientación de la masa detectada, independientemente de que la masa proporcione o no un camino de toma de tierra y la geometría de los electrodos distribuidos. Debido a que la respuesta del campo a un objeto es una función no lineal compleja, la adición de electrodos siempre puede distinguir entre más casos. En otras palabras, cada electrodo representa una ponderación independiente de la masa dentro del campo; agregar un electrodo proporciona información con respecto a esa masa que no es redundante para la información proporcionada por los otros electrodos.

El documento WO03022641 describe un aparato para detectar el tamaño y la ubicación de un ocupante de un vehículo que incluye un conductor que está acoplado eléctricamente a un generador de señal de voltaje y dispuesto dentro del asiento del vehículo. El conductor genera un campo eléctrico periódico. Una pluralidad de antenas electrostáticas de sensor está dispuestas adyacentes al techo y son capaces de detectar al menos una parte del campo eléctrico. Un circuito de detección determina el tamaño y la ubicación de un ocupante del vehículo basándose en una cantidad del campo eléctrico incidente en cada antena electrostática del sensor.

El documento US2004090234 describe aparatos de registro de pozo y métodos para determinar la resistividad de la formación a múltiples (>3) profundidades de investigación. Al menos una antena de transmisor y al menos dos antenas receptoras que están montadas en una carcasa de herramienta de registro, en un eje sustancialmente común. Las antenas son bobinas de alambre no sintonizadas. La energía electromagnética se emite a múltiples frecuencias desde el transmisor a la formación. Las antenas del receptor, que están separadas una de la otra y del transmisor, detectan la energía electromagnética reflejada.

Finalmente, el documento EP256805 describe un sensor que comprende un circuito de análisis y control y un electrodo de referencia acoplado al circuito de análisis de y control. El electrodo sensor de un sensor capacitivo se acopla con dicho circuito de análisis y control. El sensor capacitivo se proporciona para detectar la proximidad de un objeto. El circuito de análisis y control del sensor está diseñado de tal manera que los datos de capacitancia detectados entre el electrodo sensor y el electrodo de referencia son variables al potencial de un electrodo objetivo mediante un circuito de análisis y control del sensor.

Los documentos anteriores presentan la particularidad de estar configurados mediante una estructura de emisorreceptor, es decir, que hay un electrodo que emite y un electrodo que recibe una determinada señal, por lo que se miden las perturbaciones entre dicho emisor y receptor. Ahora bien, esto presenta cierta complejidad en la circuitería. Además, no permite controlar la emisión del campo magnético, puesto que la propagación en el emisor no está definida en un determinado sentido, de tal forma que no se restringe su uso y aplicación práctica a casos muy concretos donde sea posible implementar o utilizar ambos emisores y receptores.

El documento EP2980609 describe un sensor capaz de medir campos electrostáticos y sus variaciones para determinar la presencia humana en un área próxima circundante a dicha sonda y diferenciarla de cualquier otro animal u objeto. El sensor de campos electrostáticos que describe comprende dos circuitos medidores de campos electrostáticos cuyas señales están desacopladas entre sí mediante un circuito de desacoplo y donde dichos circuitos medidores de campos electrostáticos están conectados con una antena consistente en un cable coaxial a través de un circuito medidor de fase. La presente invención comparte el mismo objeto técnico y resuelve los mismos problemas técnicos que este documento, si bien con una solución alternativa y diferente.

Otros documentos del mismo solicitante que la patente EP2980609 reflejan soluciones particulares basadas en la misma tecnología y principios físicos, como son los documentos EP3190569, EP3076206, WO2017077165 y WO2017070166.

La presente invención, al igual que el documento EP280609, está basada en la medición de la variación de un campo magnético controlado alrededor de un conductor que actúa como sonda o antena cuando dicho cuerpo es afectado por la influencia de un cuerpo cargado, como es el cuerpo humano. Es decir, que el cuerpo humano, al igual que cualquier otro objeto existente, presenta unas características eléctricas propias, dependientes de los materiales, densidad, volumen, temperatura y conductividad. Las diferencias de potencial entre los diferentes objetos hacen que existan descargas electrostáticas de un objeto a otro cuando entran en contacto o están infinitésimamente próximas. Este efecto es aprovechado por el sensor objeto de la presente invención, consiguiendo medir en continuo las fluctuaciones que dicho campo provoca en un circuito conectado con el conductor que actúa como antena. No obstante, la presente invención describe una serie de mejoras sobre la tecnología descrita en el estado de la técnica tal y como se describirán con detalle en el presente documento.

El documento US5764145A da a conocer un detector capacitivo que incluye una antena para detectar pequeños cambios capacitivos en un campo eléctrico o electromagnético que rodea la antena, y particularmente a un sistema de alarma que usa el detector capacitivo para generar una señal de alarma al detectar cambios capacitivos en el campo eléctrico o electromagnético. El detector se realiza con una antena conectada a un circuito electrónico que genera un campo eléctrico alrededor de la antena. El circuito electrónico genera un campo eléctrico o electromagnético alrededor de la antena, crea un campo eléctrico equilibrado alrededor de la antena, mantiene equilibrado el campo eléctrico o electromagnético generado alrededor de la antena, evita que el dispositivo detector se vea afectado por cambios de temperatura y humedad, detecta pequeños cambios en el campo eléctrico generado alrededor de la antena e indica que se ha producido un cambio en el campo eléctrico generado.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención es un aparato que comprende un sensor de campos magnéticos controlados con el que sea posible detectar la presencia de cualquier objeto alrededor a través de la detección de la perturbación en un campo magnético alrededor de un único conductor que se configura como una antena que emite un campo magnético controlado y, a su vez, detecta la variación o perturbación en dicho campo. Todo ello de acuerdo con el aparato de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes de ésta se describen realizaciones particulares del aparato de la invención. Otros aspectos de la invención se describen en realizaciones independientes.

Una de las virtudes de la presente invención es que es capaz de emitir el campo electromagnético de manera controlada, mediante un apantallamiento activo mediante un circuito de alta impedancia, de tal forma que, a través del único elemento conductor que conforma la antena emisora-receptora, es posible dirigir el campo magnético hacia una zona de influencia determinada y configurable para cada aplicación concreta, como posteriormente se describirá en este mismo documento.

Gracias a esta estructura, el aparato es capaz de distinguir, en función de la magnitud del cambio -esto es, de la perturbación generada- si hay una persona, un animal o cualquier otro objeto, puesto que la invención se basa en la capacidad que tiene el aparato en medir las variaciones del campo magnético existente alrededor de cada una de las antenas a las que esté conectado el aparato, ya que el aparato puede estar conectado con varias antenas, con la particularidad de que cada una de las antenas actúa de forma independiente respecto de las otras, es decir, cada antena tiene las mismas capacidades y funcionalidades en la detección de la perturbación -emite un campo magnético controlado y a su vez detecta las perturbaciones de ese campo-.

El principio del funcionamiento del aparato es simple. El aparato comprende esencialmente un circuito oscilador que genera una onda sinusoidal (corriente alterna) y cuya salida está conectada al menos a una antena como las indicadas. Ahora bien, el circuito cuenta con la particularidad de ser un lazo cerrado ya que la señal de la antena, a su vez, se configura como señal de entrada del circuito oscilador. Esta configuración particular permite seguir la señal de la antena, es decir, cuando hay una perturbación y cambia la magnitud del campo, este cambio afectará inmediatamente a la entrada del circuito oscilador, con lo que se aumenta notablemente la sensibilidad del aparato y, además, hace innecesaria la tradicional configuración emisor-receptor descrita en el estado de la técnica. Otra importante ventaja es que dicha configuración no se ve afectada por ruidos externos, puesto que la configuración en lazo cerrado lógicamente cancela los ruidos que pudieran existir en la señal. Esta configuración en lazo cerrado, ya descrita en el documento EP2980609 del mismo solicitante, es notablemente mejorada en su sensibilidad y respuesta con el circuito y configuración que se describe en la presente invención.

Por tanto, la presente invención, al igual que el documento EP2980609 parte del hecho de que, el cuerpo humano, al igual que cualquier otro objeto existente, presenta unas características eléctricas propias, dependientes de los materiales, densidad, volumen, temperatura y conductividad. Las diferencias de potencial entre los diferentes objetos hacen que existan una pluralidad de interacciones electrostáticas de un objeto a otro cuando entran en contacto o están próximos. Este efecto genera unas fluctuaciones en el campo magnético alrededor de la antena, que son medidas en continuo por el aparato. Precisamente, la medida de esta señal de la antena -esto es, la medida del cambio de impedancia de la antena debido a una perturbación- a su vez moldea el campo magnético controlado alrededor de la antena y permite determinar, en función del cambio producido, qué objeto ha producido dicha perturbación -persona, animal o cosa-.

Más concretamente, el aparato de medida de las perturbaciones en un campo magnético controlado y generado por el propio aparato alrededor de un único elemento conductor, antena o electrodo comprende, al menos: un aparato de campos magnéticos controlados que comprende, a su vez: un circuito oscilador conectado con al menos un electrodo, un módulo digital; y un procesador conectado con el módulo digital; en donde dicho aparato de medida se caracteriza porque: el oscilador está conectado con un transformador cuyo secundario está conectado con el electrodo y cuyo primario está conectado con el elemento activo del oscilador; el oscilador comprende una red de realimentación y una red de polarización configurada para polarizar los transistores de entrada del elemento activo del oscilador;; y donde, además, la señal generada por el elemento activo del oscilador genera un campo magnético controlado en el electrodo y esa misma señal realimenta la entrada del elemento activo del oscilador a través de la red de realimentación; de tal forma que la misma señal que realimenta la entrada del elemento activo del oscilador se procesa digitalmente, en el módulo digital para ser adquirida por el procesador.

Las aplicaciones del aparato objeto de la invención son todas aquellas que precisen de la detección de un objeto de forma previa a que se produzca la violación del espacio restringido. Entre estas aplicaciones podemos destacar las siguientes: localización de personas, aplicaciones de seguridad doméstica e industrial, robótica, aplicaciones militares y aplicaciones en seguridad en el transporte de cargas y personas, aplicaciones en prevención y seguridad laboral o doméstica y aplicaciones en logística.

El aparato aplicado a sistemas de seguridad en instalaciones industriales supone el aviso a un determinado usuario u operario que se está acercando a una determinada zona restringida o no autorizada. Esto permite que -por ejemplo, en la zona de actuación de un brazo robot, éste quede paralizado cuando un operario está en su radio de acción, independientemente de que luego se puedan exigir responsabilidades al propio operario si no estaba autorizado para ello, para lo cual el sistema también puede identificar al operario.

Es también objeto del aparato de la invención un control de acceso en áreas restringidas que estará compuesto por al menos uno de los siguientes: una valla virtual, un detector de cruces en zonas sensibles, restringidas o peligrosas, como andenes ferroviarios o muelles de carga de transporte terrestre o marítimo, así como seguridad en el uso de electrodomésticos; o una combinación de los anteriores.

La valla virtual o detector de cruces comprende, al menos, un aparato de acuerdo con la presente invención, con la particularidad de disponer de una pluralidad de antenas configuradas para delimitar una determinada área de trabajo o tránsito, de tal forma que cualquier objeto, persona o animal que afecte a, al menos, un campo generado en, al menos, una de las antenas, genere una alarma, un aviso o similar. También está previsto que dicha señal pueda activar algún elemento físico de cierre -por ejemplo, el cierre automático de una puerta o barrera física-.

El aparato de la presente invención, de forma similar, puede ser utilizado en la vigilancia y control de andenes ferroviarios, muelles de carga de transporte terrestre o marítimo, acceso a cajas fuertes, control de exposiciones de objetos valiosos, tales como obras de arte, y control de la seguridad en el uso de electrodomésticos.

En todos los casos anteriores, la antena o antenas delimitarán una determinada área de control o zona de uso restringido, de tal forma que cualquier objeto, persona o animal que genere una perturbación en al menos una antena conectada con al menos un aparato generará una alarma, un aviso o similar. También está previsto que dicha señal pueda activar algún elemento físico de cierre -por ejemplo, el cierre automático de una puerta u otra barrera física-.

Es también un objeto de la presente invención un detector de objetos adheridos a un vehículo, mediante la detección de la aproximación de la persona y/o caracterización del elemento extraño. En un segundo aspecto de este uso, se configura como un elemento de seguridad en el interior de vehículos, por ejemplo, en la detección de la correcta posición de anclajes de seguridad o detección de personas en baños, bodegas o lugares restringidos de los propios vehículos, como son las cabinas de conducción. Por último, el sistema de seguridad es capaz de detectar con precisión la posición del vehículo en un aparcamiento o zona de estacionamiento.

Otro objeto de la invención es su uso como detector de armas y explosivos y método para la detección de armas y explosivos. Más concretamente, la presente invención está referida a la detección de IED (del inglés Improvised Explosive Device, artefacto explosivo improvisado) al paso de vehículos, detección de bombas lapa, detección de minas terrestres o detección de armas, mediante la detección de la aproximación de la persona o caracterización de un elemento extraño que pueda considerarse en sí misma una amenaza.

Finalmente, un último uso en aplicaciones de seguridad doméstica, otorgando la capacidad de detección preventiva de intrusos en puertas, ventanas, muros o, en general, cualquier otro cerramiento arquitectónico, es decir, el dispositivo de la invención se usa para la detección de la intrusión antes de que ésta se produzca, precisamente gracias a la capacidad de medir las perturbaciones a distancia.

El alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones, que se incorporan en esta sección por referencia. A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones, la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos de uso y figuras asociadas se proporcionan a modo ilustrativo y no limitativo. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

Breve descripción de las figuras

A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos y esquemas que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención, que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

FIG.1 muestra distintas tipologías de osciladores conocidas en el estado de la técnica de los sensores CMF objeto de la presente invención.

FIG.2 muestra dos tipologías del circuito oscilador que implementa el sensor CMF objeto de la presente invención.

FIG.3 muestra un diagrama de bloques del sistema de medición de datos completo que incluye al sensor CMF objeto de la presente invención.

FIG.4 muestra un esquema del apantallamiento del circuito oscilador de entrada del sensor de la invención.

Descripción detallada de un modo de realización de la invención

Los distintos aspectos de la invención comprenden un sensor de campos magnéticos controlados capaz de detectar una perturbación en el campo magnético alrededor de un único conductor o antena que tiene la particularidad de emitir un campo magnético controlado y, a su vez, detectar cualquier perturbación en dicho campo magnético, de tal forma que, a través de la caracterización de dicha perturbación, sea posible detectar y discriminar el objeto que ha generado dicha perturbación.

En la presente descripción, los términos «circuito» y «circuitería» se refieren a los componentes físicos electrónicos -es decir, componentes hardware- y cualquier software y/o firmware -código máquina- que pueda configurar o ser susceptible de configurar el hardware y/o ser asociado de otra manera con el hardware. En ciertas partes de la descripción, hardware y software pueden ser abreviados como HW y SW respectivamente.

En referencia a las figuras adjuntas se muestra un sensor CMF 100 que es un sensor mixto analógico-digital que comprende un oscilador 102 conectado con, al menos, una antena 101 que se materializa en un único elemento conductor que está configurado para emitir un campo electromagnético y que, a su vez, es emisor de campo EM y receptor de dicho campo EM, siendo capaz de recibir y detectar las perturbaciones generadas en dicho campo debido a la presencia de una que es convertida en una señal cuadrada y digitalizada para su posterior análisis, como se describirá posteriormente.

A lo largo de la presente descripción, las expresiones «antena», «conductor» y «electrodo» están referidas al mismo elemento físico, es decir, un conductor eléctrico referenciado como (101) y cuyo circuito equivalente es un condensador de capacidad variable en función de la presencia de un objeto, persona o animal que perturbe el campo magnético controlado generado por el oscilador 102 alrededor de la antena o electrodo 101.

Uno de los puntos esenciales de la invención es que el campo magnético controlado (CMF) es direccionable mediante una guarda activa, tal y como se muestra en la figura 4. Para ello, se implementa un elemento de alta impedancia -en la realización de la figura 4, un amplificador operacional-. A la entrada del operacional se conecta el sensor 100 y el electrodo 101. Como se puede observar, la salida del operacional está conectada con tierra, con lo que hay una muy alta impedancia a la entrada (del orden de los 100 MQ) y una baja impedancia a la salida (del orden los 5/10Q), lo que provoca que las líneas de campo se emitan en un único sentido.

El oscilador 102 está configurado para minimizar las capacidades parásitas generadas por el propio circuito y por el electrodo 101 y que garanticen una oscilación senoidal permanente. No obstante, cuando se ha de implementar el diseño del oscilador 102 dentro de un chip y en tecnología CMOS se han evaluado los efectos parásitos del transformador (L1, L2) así como las capacidades y resistencias parásitas propias de un diseño integrado, teniendo que en cuenta que el transformador (L1, L2) va conectado directamente a un pad del chip, tal y como se muestra mejor en la figura 2B.

Para el diseño del elemento activo del oscilador es posible implementar tres topologías distintas de amplificador: telescópica, folded-cascode y una de dos etapas, todas ellas tipologías conocidas para proporcionar una elevada ganancia en lazo abierto. Es decir, cualquier topología que proporcione una elevada ganancia en lazo abierto es susceptible de ser utilizada en el sensor de la presente invención.

No obstante lo anterior, la topología de dos etapas es la topología que proporciona mayor ganancia, pero también necesita una mayor compensación y su consumo de potencia es más elevado. Aunque resultaba adecuado, su elevado consumo de potencia hace que se descarte para esta aplicación, puesto que cada nodo sensor 100 debe tener una autonomía de uso alta.

De las otras dos opciones, se ha seleccionado, como realización preferida no limitativa, la configuración telescópica porque tiene menor consumo de potencia, consigue una mayor ganancia y tiene los polos parásitos a frecuencias más altas. Por otro lado, se ha establecido que, para la detección de personas, la tensión senoidal en ese punto estará comprendido entre 2 - 200 voltios pico-pico (Vpp). La realimentación de este punto va conectada a la puerta del transistor MOS (M ⁱⁿ) del elemento activo (i.e. el amplificador operacional en configuración telescópica) y la tensión máxima que aguanta un transistor MOS está en torno a los 7V, para lo que se emplea el circuito de la figura 2B, como se ha indicado previamente.

Otro de los problemas técnicos que resuelve el circuito de la figura 2B fue que la señal senoidal de 2-200 Vpp se debe convertir al dominio digital realizando una transmisión de señal senoidal a señal cuadrada. Para ello se ha utilizado un comparador tipo Schmitt-Trigger configurado como una cadena de inversores CMOS que puede ser integrada dentro del propio chip.

Así pues, para la integración del oscilador 102, la red de realimentación (R^f, C^f) del circuito oscilador 102 ha sido modificado para manejar dentro del circuito integrado -el chip- las señales de decenas de voltios generados en el electrodo 101. Para ello, frente al esquema básico del oscilador 102 mostrado en la figura 2A, se ha incluido la resistencia R^biasy la tensión de polarización V^bias. La resistencia R^bias, junto con la resistencia R^fforman un divisor de tensión que atenúa la oscilación en la entrada al elemento activo y que, además, junto con la tensión V^bias, consiguen que en la entrada del elemento activo no se alcancen tensiones negativas que puedan poner en peligro la integridad del circuito. Por otro lado, el hecho de que el circuito integrado se diseñe en tecnología CMOS permite que la resistencia R^biasy la tensión V^biasse empleen también para polarizar adecuadamente el transistor de entrada (Mⁱⁿ) del elemento activo del oscilador 102. La señal senoidal y atenuada a la entrada de dicho elemento activo puede convertirse en un entorno de baja tensión de alimentación dentro del propio circuito integrado en una señal cuadrada, para su posterior procesamiento digital.

Finalmente, para completar el diseño se decidió que la tensión de polarización del oscilador (V^bias) sea de 5V -de forma no limitativa, puesto que puede adoptar otros valores en función de la tecnología que se implemente para la realización física del aparato- para que a la puerta del transistor de entrada (M ⁱⁿ) del amplificador operacional lleguen unos 5V de tensión senoidal máxima, para que, junto con la adecuada relación de espiras del transformador, se genere en el secundario (L2) la requerida tensión de 2-200 Vpp.

Con esta estructura es posible alcanzar consumos del orden -no limitativo- comprendido entre 7 mA y 0,1 mA. Para aumentar el nivel de integración, la resistencia de polarización (R^bias) en la entrada del amplificador telescópico también se incluyó dentro del circuito integrado. Lógicamente, a menor consumo, se reduce la ganancia del amplificador y se puede perder la condición de oscilación y se ha comprobado que, con capacidades de carga en el electrodo 101 comprendidas entre 1 pF y 10 nF se generan frecuencias de oscilación entre 5 kHz y 2 MHz con amplitudes comprendidas entre 2-200 Vpp, detectando variaciones de capacidad de 0,01 pF que supone un cambio de frecuencia detectable por el circuito. Como se ha reiterado anteriormente, estos ejemplos numéricos tienen un valor puramente ilustrativo y no limitativo del funcionamiento y ventajas de la presente invención.

Una vez explicada la parte analógica del sensor CMF 100 se describe la parte digital del sensor o módulo digital 103. Es decir, una vez que la parte analógica proporciona en el electrodo 101 la tensión de amplitud suficiente para generar el campo EM (2-200 Vpp) y que los inversores han generado una señal cuadrada típicamente comprendida entre 0-5 V -este valor, igualmente no limitativo, dependerá de la tecnología final empleada en la realización física del aparato- siendo ésta última la señal que debe ser procesada en el dominio digital para extraer la información de interés.

El circuito en el dominio digital 103 está configurado para conectarse con el procesador 105 mediante un puerto SPI (Serial Port Interface, descrito en la nota técnica TN0897 Technical Note ST SPI Protocol) en modo esclavo. En la figura 3 se muestra el diagrama de bloques del circuito digital 103 del sensor CMF 100.

En este punto es interesante destacar, tal y como se observa en la figura 3, que el aparato de la invención se configura, en una realización particular, como una matriz de sensores 100 con 8 canales (i.e. ocho sensores 100 cada uno conectado con al menos un electrodo 101). Esta configuración permite que el aparato pueda realizar la medida del campo magnético controlado en formato diferencial, actuando cada sensor 100 en paralelo, de tal forma que uno de los canales puede ser utilizado como guarda frente a ruidos.

No obstante, las matrices -los sensores 100 configurados en forma de matriz dentro del circuito integrado ASIC-tienen problemas de cross-talking debido a su proximidad física. Para evitar este efecto, el aparato de la invención implementa un mecanismo de sincronización interno y externo de la medida de los sensores 100 en donde: a) Los sensores 100 que están más próximos físicamente miden más alejados en el tiempo entre sí -sus ciclos o periodos de medida están más separados entre sí-; y

b) Los sensores 100 que están más alejados físicamente tienen periodos de medida más próximos entre sí -sus ciclos de medida están más cercanos-.

Otra importante ventaja del aparato de la invención, mostrado en la figura 3, es que es posible trabajar no en continuo, sino almacenando todo en un buffer, de tal manera que se puede ahorrar energía porque todos los datos quedan almacenados en el buffer pudiéndose realizar el análisis de éstos a posteriori, y no necesariamente en continuo. Además, como veremos a continuación, todos los parámetros son programables.

En este aspecto, el sensor 100 comprende, a su vez, los siguientes bloques o módulos de entrada-salida: a) un primer módulo de comunicaciones serie con el procesador 105 que incluye:

una señal de entrada de reloj del sincronismo del SPI en modo esclavo (SCK)

salida serie SDO hacia el procesador 105

entrada serie SDI del procesador 105 hacia el sensor CMF 100

señal de selección del sensor CMF 100

b) un módulo de señales de interrupción que comprende:

una interrupción indicando que se acaba de producir una medida INT_MES. Se podrá utilizar para conectar una pluralidad de sensores CMF 100 en serie

una interrupción indicando que la diferencia entre la medida actual y la última medida ha superado un umbral configurado INT_LASt

una interrupción indicando que la diferencia entre la medida actual y la medida de las últimas medidas ha superado el umbral -dado que el número de medidas para realizar la media es configurable-.

c) un módulo de selección de electrodos 101 que está configurado como una señal de salida de 8 bits codificados que activa el interruptor que selecciona el electrodo 101 de medida. Como se ha indicado anteriormente, cada sensor CMF 100 es capaz de estar conectado con uno de los electrodos 101 estaría configurado como antena emisora-receptora del campo EM.

La señal SAMP es una entrada que se utiliza como señal de inicio del muestreo. Esta señal utiliza un registro interno con un periodo de tiempo configurado para no solapar las medidas de los distintos dispositivos y no producir interferencias.

El sensor CMF 100 está configurado internamente para establecer la frecuencia de muestreo y para determinar si ha pasado el transitorio, se habilitan dos registros:

Si la muestra anterior y la actual se diferencian en un valor menor a un valor épsilon se considera que ha pasado el transitorio y comienza la medida; y/o

Especificando el tiempo de establecimiento para determinar que la señal del electrodo 101 es estable.

Finalmente, el sensor CMF 100 está configurado para registrar, por un lado, la última medida, indicando su electrodo 101 de procedencia y, por otro lado, comprende hasta 64 registros con las últimas medidas donde se podrá acceder a los registros siempre en la misma dirección, como una stack circular. Ante lecturas sucesivas, el sistema irá devolviendo las muestras, empezando por la más reciente hasta que la cola esté vacía, la lectura no produce el borrado de los datos del a cola. En cada medida, se identifica el electrodo de medida.

El sensor CMF 100 está conectado inalámbricamente con un sistema de gestión 1 que se configura como un computador o unidad central de procesamiento que puede estar integrado en un único dispositivo o bien ser un sistema distribuido. Un sistema integrado puede comprender, por ejemplo, un único computador o unidad central de procesamiento (CPU), servidor, máquina o dispositivo electrónico, en el que el sistema integrado puede estar configurado para realizar alguna o todas las funciones o características del sistema de gestión 1, tal y como se describe en el presente documento. Un sistema distribuido puede ser implementado con una pluralidad de componentes conectados entre sí, preferentemente de forma inalámbrica, y donde cada componente está configurado para llevar a cabo todas o alguna de las funciones, características y/u operaciones del sistema de gestión 1.

En un ejemplo de realización, el sistema de gestión 1 implementa uno o más nodos, que se materializan en uno o más controladores de tipo maestro para controlar uno o más sensores CMF 100. Un controlador maestro puede comprender, también, por ejemplo, un controlador remoto.

Aunque la FIG3 está referida a un único sistema de gestión 1, lógicamente, la descripción no se limita a una única realización. Por ejemplo, pueden existir varios sistemas de gestión 1 conectados entre sí a través de una red de datos 3, de tal forma que sea posible cubrir espacios mucho mayores con un único sistema de gestión 1.

Las comunicaciones entre el sensor CMF 100 y el sistema de gestión 1 son esencialmente inalámbricas y pueden comprender distintos enlaces y/o protocolos como, por ejemplo, Bluetooth, ZigBee, Bluetooth LE, Bluetooth inteligente -Smart Bluetooth-, iBeacon, protocolos de comunicación de campos cercanos (NFC) o WLAN WIFI (protocolos 802.11) o cualquier otro enlace inalámbrico o protocolos adecuados para el intercambio de datos entre el sistema de gestión 1 y el sensor o sensores CMF 100. Para el experto en la materia resulta evidente que, pese a que la comunicación inalámbrica es la preferida en multitud de aplicaciones, la comunicación entre el sensor o sensores CMF 100 y el sistema o sistemas de gestión 1 puede realizarse mediante una comunicación física cableada.

El sistema de gestión 1 puede comunicarse, además, con al menos una terminal de usuario 4, a través de la red de datos 3. La comunicación puede ser directa o a través de un servidor de un servicio externo, por ejemplo, en determinados casos o aplicaciones, una central de alarma, siendo en cualquier caso el mismo resultado, que no es otro que comunicar las incidencias medidas por el sensor CMF 100 al usuario propietario del terminal de usuario 4. Este terminal de usuario es un teléfono móvil, una tableta o un computador personal y, en general, cualquier dispositivo electrónico capaz de recibir e interpretar los datos procedentes del sistema de gestión 1 a través de una red de datos 3 o una red de telefonía móvil o una combinación de ambas.

El sensor CMF 100 puede, además, definir su propia posición a través de, por ejemplo, GPS, IPS y/o posicionamiento mediante micromapeo -micromapping- y/o basado en una referencia de posición definida en el sistema de gestión 1. Por ejemplo, si el sensor CMF 100 se mueve de su posición deseada, se enviará una notificación al sistema de gestión y, de este modo, al terminal de usuario 4 a través de la red de datos 3. Del mismo modo, la detección de cualquier perturbación del campo magnético alrededor de al menos un sensor CMF 100 puede generar en una orden del sistema de gestión 1 o del terminal de usuario 4 para generar una actuación necesaria según cada caso y aplicación específica, según se explicará para cada uso específico de la presente invención.

El sensor CMF 100 comprende un programa o programas que están almacenados en la memoria 106 y configurados para ejecutarse mediante el o los procesadores 105. Los programas comprenden instrucciones para ejecutar las funcionalidades descritas con anterioridad. La memoria 106 puede almacenar, por ejemplo, datos de configuración, que pueden comprender parámetros y/o código, que comprende software y/o firmware. La memoria 106 puede comprender diferentes tecnologías de memoria, incluyendo, por ejemplo, memoria de sólo lectura (ROM), ROM programable y borrable electrónicamente EEPROM, memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria no volátil de baja latencia, memoria flash, disco de estado sólido (SSD), matriz de puertas programables en campo (FPGA) y/u otros medios de almacenamiento electrónico de datos adecuado capaz de almacenar datos, código y/u otra información.

La memoria 106 puede utilizarse para almacenar los datos procesados generados en el electrodo 101. La memoria 106 también puede utilizarse para almacenar información, tal como información de configuración, que puede ser utilizada para controlar el funcionamiento del sensor CMF 100. Por ejemplo, la memoria 106 puede comprender información necesaria para configurar el transceptor inalámbrico 109 para permitir la recepción de señales de RF en la banda de frecuencia adecuada y de un protocolo de comunicaciones deseado.

En un ejemplo de realización el sensor CMF 100 puede ser operable para recibir actualizaciones de software y/o firmware que se pueden almacenar en una memoria (por ejemplo, la memoria 106). Por ejemplo, el sensor c Mf 100 puede recibir software y/o actualizaciones de firmware desde un gestor de red (por ejemplo, el sistema de gestión 1). En un ejemplo de realización de la divulgación de las actualizaciones de software y/o hardware pueden ser recibidos, procesados y/o instalados de forma automática y/o manual. Por ejemplo, el proceso puede ser completamente automático (por ejemplo, un administrador de red puede enviar una actualización al sensor CMF 100), y/o semiautomática (por ejemplo, una actualización puede ser iniciada por un usuario a través de, por ejemplo, el terminal de usuario 4).

La batería 107 puede comprender una batería reemplazable dentro del sensor CMF 100 para proporcionar energía, o para la alimentación de reserva cuando se utiliza una tensión de entrada de CC. El sensor CMF 100 puede realizar mediciones de los sensores y/o comunicarse con otros dispositivos con menor frecuencia cuando se alimenta con la batería 107 y sólo se puede detectar/comunicar de forma continua cuando se utiliza una fuente de alimentación externa de CC, de esta forma se consigue ahorrar energía.

El sensor de alcance inalámbrico 108 puede comprender la lógica o circuitos adecuados para, por ejemplo, determinar si el sensor CMF 100 está dentro de un rango de un sistema de gestión 1. En este sentido, el sensor de alcance inalámbrico 108 puede ser operable para generar una condición de alarma cuando el sensor CMF 100 no está dentro del rango del sistema de gestión 3. En un ejemplo de realización, si el sensor CMF 100 está fuera de rango, puede generar una señal luminosa en los indicadores luminosos o una señal acústica en el indicador acústico.

El sensor CMF 100 comprende un transceptor inalámbrico 109, que puede comprender los circuitos y lógica adecuada para la comunicación a través de uno o más protocolos de comunicaciones inalámbricas, tales como Z-Wave, IEEE 802.11x, Bluetooth, y ZigBee. El transceptor inalámbrico 109 puede por lo tanto comprender medios de transmisión por RF, la amplificación, la demodulación/modulación y otros circuitos para la transmisión y recepción de señales. Además, el transceptor inalámbrico 109 puede ser utilizado para proporcionar actualizaciones de software/firmware para el sensor CMF 100.

Tal y como se ha indicado anteriormente, el sensor CMF 100 comprende un programa o programas que están almacenados en la memoria 106 y configurados para ejecutarse mediante el o los procesadores 105. Los programas comprenden instrucciones para ejecutar el funcionamiento descrito del aparato.

En su caso, varias formas de realización proporcionadas por la presente descripción pueden implementarse utilizando hardware, software, o combinaciones de hardware y software. También en su caso, los diversos componentes de hardware y/o componentes de software establecidos en este documento se pueden combinar en componentes de materiales compuestos que comprenden software, hardware, y/o ambos, sin apartarse del objeto de la presente invención definido por sus reivindicaciones. En su caso, los diversos componentes de hardware y/o componentes de software establecidos en este documento se pueden separar en los subcomponentes que comprenden software, hardware, o ambos, sin apartarse del objeto de la presente invención definido por sus reivindicaciones. Además, en su caso, se contempla que los componentes de software pueden implementarse como componentes de hardware, y viceversa.

El software de acuerdo con la presente descripción, tales como instrucciones no transitorias, código de programa, y/o de datos, se puede almacenar en uno o más medios de la máquina no transitoria legibles. También se contempla que el software identificado en este documento puede ser implementado usando uno o más ordenadores de propósito general o de propósito específico y/o sistemas de computadores, en red y/o de otro tipo. En su caso, el orden de los diversos pasos descritos en este documento se puede cambiar y/o separar en subetapas para proporcionar las características descritas en este documento.

Las formas de realización descritas anteriormente ilustran, pero no limitan la invención. También debe entenderse que numerosas modificaciones y variaciones son posibles de acuerdo con el objeto de la presente invención. En consecuencia, el alcance de la invención se define solamente por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Un dispositivo de medición para medir las interrupciones en un campo magnético controlado que comprende: al menos un electrodo (101) que consta de un único elemento conductor rodeado por el campo magnético controlado generado por el dispositivo;

un sensor de campo magnético controlado (100) conectado en un circuito de bucle cerrado con el al menos un electrodo (101), comprendiendo el sensor:

un oscilador (102) que comprende un elemento activo, estando acoplado el oscilador con al menos un electrodo (101),

un módulo digital (103); y

un procesador (105) conectado al módulo digital (103);

donde el oscilador (102) está conectado a un transformador (L1, L2) cuyo devanado secundario (L1) está conectado con al menos un electrodo (101) y cuyo devanado primario (L2) está conectado con el elemento activo del oscilador (102); y

el oscilador (102) comprende además una red de polarización (R^bias, V^bias) configurada para polarizar, al menos, un transistor de entrada (Mⁱⁿ) del elemento activo del oscilador (102);

donde, además, la señal generada por el elemento activo del oscilador (102) genera un campo magnético controlado en el al menos un electrodo (101) y esta misma señal se alimenta a la entrada (Mⁱⁿ) del elemento activo del oscilador (102) a través de una red de retroalimentación (R^f, C^f); de manera que la misma señal que se aplica a la entrada (Mⁱⁿ) del elemento activo del oscilador (102) se procesa digitalmente en el módulo digital (103) para ser adquirida por el procesador (105).

2. - El aparato de medida de la reivindicación 1 porque el elemento activo es de una topología con una elevada ganancia en lazo abierto entre integrable por una tecnología seleccionada entre: telescópica, folded-cascode y de doble etapa.

3. - El aparato de medida de la reivindicación 1 donde la señal que realimenta la entrada (Mⁱⁿ) del elemento activo del oscilador (102) se procesa digitalmente realizando una transmisión de señal senoidal a señal cuadrada mediante un circuito adaptador.

4. - El aparato de medida de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 que se configura como un circuito integrado que integra una matriz de sensores de campo magnéticos controlados (100) e implementa un mecanismo de sincronización de la medida de los sensores (100) de la matriz, en donde: (a) los sensores (100) que están más próximos físicamente tienen ciclos o periodos de medida más separados temporalmente entre sí; y (b) los sensores (100) que están más alejados físicamente tienen periodos de medida más cercanos temporalmente entre sí.

5. - El aparato de la reivindicación 4 donde el módulo digital (103) comprende una señal SAMP configurada una entrada que se utiliza como señal de inicio del muestreo, en donde esta señal utiliza un registro interno con un periodo de tiempo configurado para no solapar las medidas de los distintos sensores y no producir interferencias.

6. - El aparato de medida de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 donde el módulo digital (103) comprende, a su vez, un buffer de medida donde quedan almacenados todas las medidas tomadas por al menos un sensor (100) durante un periodo de tiempo programable.

7. - El aparato de medida de la reivindicación 6 donde el sensor (100) está configurado para registrar, por un lado, la última medida, indicando su electrodo (101) de procedencia y, por otro lado, comprende hasta 64 registros con las últimas medidas donde se podrá acceder a los registros siempre en la misma dirección de tal forma que, ante lecturas sucesivas, se irán devolviendo las medidas, empezando por la más reciente, hasta que la cola esté vacía.

8. - El aparato de medida de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en donde el módulo digital (103) comprende:

a) un módulo de comunicaciones en serie con el procesador (105), que incluye:

una señal de entrada de reloj (SCK)

una señal de salida de datos en serie (SDO) al procesador (105)

una señal de entrada de datos en serie (SDI) desde el procesador (105) al sensor de campo magnético controlado por sensor (100);

una señal de selección de sensor de campo magnético controlado (100);

b) un módulo de señales de interrupción que comprende:

una primera señal de interrupción (INT_MES) que indica que se acaba de realizar una medición y que es configurable para conectarse a una pluralidad de sensores de campo magnético controlados (100) en serie;

una segunda señal de interrupción (INT_LAST) que indica que la diferencia entre la corriente y la última medida ha superado un umbral configurado;

una tercera señal de interrupción que indica que la diferencia entre la corriente y la media de las últimas medidas ha superado el umbral, siendo configurable el número de medidas para calcular la media; c) un módulo de selección de electrodos configurado como una señal de salida de 8 bits codificados que activa el interruptor que selecciona el electrodo de medida (101), por lo que cada sensor (100) es capaz de conectarse a uno de los electrodos (101) que serían configurada como antena emisora-receptora del campo magnético controlado.

9. - El aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 donde el sensor (100) está configurado internamente para establecer la frecuencia de muestreo y para determinar si ha pasado el transitorio, habilitándose dos registros:

a) si la muestra anterior y la actual se diferencian en un valor menor a un valor épsilon se considera que ha pasado el transitorio y comienza la medida; y/o

b) especificando el tiempo de establecimiento para determinar que la señal del electrodo (101) es estable.

10. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en la localización de personas, donde el uso comprende medir las perturbaciones en un campo magnético controlado.

11. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en sistemas de seguridad en instalaciones industriales, donde el uso incluye el aviso a un determinado usuario u operario que se está acercando a una determinada zona restringida o no autorizada delimitada por al menos una antena (101) que configura una zona de influencia del campo magnético controlado y que comprende, al menos uno de los siguientes: una valla virtual, un detector de cruces en zonas sensibles, restringidas o peligrosas, como andenes ferroviarios o muelles de carga de transporte terrestre o marítimo, así como seguridad en el uso de electrodomésticos; o una combinación de los anteriores.

12. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en sistemas robotizados maquinaria industrial y herramientas domésticas, donde el uso comprende medir las perturbaciones en un campo magnético controlado.

13. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en vehículos que comprende: (a) la detección de objetos adheridos a un vehículo, mediante la detección de la aproximación de la persona y/o caracterización del elemento extraño; o (b) en la seguridad interna de los vehículos mediante la detección de la posición de al menos un usuario; (c) en la detección de la posición del vehículo en un aparcamiento o zona de estacionamiento; o (d) seguridad en el transporte de cargas y personas.

14. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en la detección de armas y explosivos que comprende: la detección de dispositivos explosivos improvisados al paso de vehículos, detección de bombas lapa, detección de minas terrestres o detección de armas, mediante la detección de la aproximación de la persona o caracterización de un elemento extraño que pueda considerarse en sí misma una amenaza.

15. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en aplicaciones de seguridad doméstica, para la detección preventiva de intrusos en puertas, ventanas, paredes o, en general, cualquier otro cierre arquitectónico, utilizándose el dispositivo para la detección de la intrusión antes de que se produzca, midiendo las perturbaciones en un campo magnético controlado en distancia.

16. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en aplicaciones de prevención y seguridad laboral o doméstica, donde el uso comprende medir las perturbaciones en un campo magnético controlado.

17. - Uso del aparato de una de las reivindicaciones 1 a 9 en aplicaciones en logística, incluyendo el control de transporte de cargas, donde el uso comprende medir las perturbaciones en un campo magnético controlado.