ES3071007T3

ES3071007T3 - An object detection apparatus for an inductive charging system

Info

Publication number: ES3071007T3
Application number: ES19217936T
Authority: ES
Inventors: Lukas Böhler; Paolo Lombardo
Original assignee: Brusa Elektronik AG
Current assignee: Brusa Elektronik AG
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2026-06-18
Anticipated expiration: 2039-12-19
Also published as: WO2021122427A1; EP3840177A1; CN114830492B; JP7609875B2; KR20220114628A; KR102894937B1; JP2023507029A; EP3840177B1; US20230027715A1; CN114830492A; US12706489B2

Abstract

En un sistema de carga inductiva, la energía se transfiere mediante un campo magnético. Un dispositivo de detección de objetos para este tipo de sistema consta de un transmisor que emite una señal y un receptor con un campo de visión que abarca una parte sustancial del campo magnético, el cual recibe las reflexiones de la señal dentro de dicho campo. Un procesador de señales analiza las características de la señal recibida para identificar posibles riesgos relacionados con el campo magnético. Al convertir la señal recibida en una señal en el dominio de la frecuencia, se pueden identificar los riesgos según la forma de dicha señal. Este dispositivo de detección de objetos es adecuado para su uso en sistemas de carga de vehículos eléctricos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva

[0003] Campo

[0004] Un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva. Un sistema de carga inductiva que comprende un aparato de detección de objetos. Un método de detección de una condición de peligro en un aparato de detección de objetos.

[0005] Antecedentes

[0006] Las técnicas inalámbricas de transferencia de energía se utilizan cada vez más para transferir energía de fuentes de alimentación eléctrica a una amplia gama de dispositivos, desde pequeños aparatos electrónicos de consumo manuales, como teléfonos móviles y tabletas, que requieren unos pocos vatios de energía, hasta vehículos eléctricos que requieren kilovatios de energía. Además de la comodidad de no tener que enchufar un dispositivo para alimentarlo o recargar sus baterías, permite tener escritorios y espacios de estacionamiento más ordenados, reduciendo el desorden, peligro de tropiezo y descarga eléctrica. Hay varias formas de transferir energía de forma inalámbrica, incluyendo el acoplamiento capacitivo y el acoplamiento inductivo, ambos ofrecen ventajas sobre el acoplamiento resistivo (es decir, por cable) para suministrar energía a un dispositivo.

[0007] Los sistemas inalámbricos para transferir energía pueden diseñarse para suministrar desde fracciones de vatio, de unos pocos vatios a muchos kilovatios desde una fuente de alimentación a través de un hueco hasta un dispositivo o carga. Normalmente, el hueco es un entrehierro entre bobinas magnéticas, aunque otras técnicas incluyen la entrega de energía entre las placas de un condensador. Y pueden diseñarse para funcionar a frecuencias fijas o variables, lo que puede ser útil para variar las condiciones de carga.

[0008] La energía así suministrada puede usarse, por ejemplo, para alimentar un circuito electrónico, para alimentar un dispositivo. Esto incluye la alimentación de un dispositivo de consumo tal como un teléfono móvil o una mesa. También incluye el accionamiento de un motor eléctrico en un vehículo eléctrico y la carga de baterías en el circuito o vehículo. Alimentar un teléfono móvil o cargar su batería requiere unos pocos vatios, mientras que para alimentar el motor de un vehículo eléctrico o cargar la batería se necesitan varios kilovatios. Cuanto mayor sea el circuito de batería o el motor, más rápido deberá cargarse la batería, mayor será la energía que debe transferirse a través del entrehierro. Las técnicas inalámbricas para transferir energía se han desarrollado en distintos campos de la tecnología, lo que ha dado lugar a que se utilicen distintos términos para describir prácticamente lo mismo. Expresiones tales como 'acoplamiento magnético', 'inducción magnética', 'transferencia inductiva de energía', 'carga inductiva' y la 'transferencia de energía inductiva resonante' son comunes. Aunque puede haber pequeñas diferencias, estos términos se utilizan generalmente de forma amplia e intercambiable para referirse a los sistemas que transfieren energía desde una fuente a través de un entrehierro hasta una carga mediante un campo magnético. El término 'sistema de carga inductiva' o ICS se utilizará en el presente documento para identificar este tipo de sistema.

[0009] En una línea similar, se denominan con diversos términos los distintos elementos de un sistema de carga inductiva (ICS). Prácticamente, un ICS comprende equipos asociados a la fuente de alimentación y equipos asociados al dispositivo. El equipo de suministro de energía comprende circuitos que convierten la energía de la fuente de alimentación en una forma adecuada para accionar una bobina. De manera similar, el equipo del dispositivo convierte la energía inducida en una bobina por el campo magnético en una forma adecuada para alimentar el dispositivo o cargar las baterías del mismo.

[0010] Los sistemas de carga inductiva pueden utilizarse para cargar las baterías de los vehículos eléctricos. Los conductores pueden aparcar sus coches sobre equipos de recarga en el suelo, que se acoplan magnéticamente a un equipo de carga del vehículo para transferir energía a la batería. Los sistemas de carga inductiva para vehículos tienen, del mismo modo, varios nombres diferentes. Por ejemplo, también se conocen como sistemas de carga inalámbrica de vehículos eléctricos (WEVC) y cargadores de baterías de vehículos eléctricos. No hay ningún significado particular en los nombres, son simplemente una cuestión de materia comercial.

[0011] En un sistema de carga inductiva (ICS) para usar con vehículos eléctricos, el equipo de suministro de energía tiene varios nombres, incluido el módulo de conexión a suelo y el módulo de conexión a suelo (GPM), que se pueden conectar a una fuente de alimentación de red. El equipo del dispositivo se conoce como toma para vehículo o módulo de toma del coche (CPM) y se puede montar en un vehículo, como un coche, para proporcionar energía para cargar la batería del vehículo. La denominación en muchas situaciones depende de la lengua que adopte una determinada empresa fabricante. Naturalmente, un ICS para vehículos eléctricos es capaz de trabajar con diversos vehículos, incluidos los turismos y los vehículos de carretera más pesados, incluidos los camiones, autobuses y tranvías, y no se limita a usarse con coches, ya sean de carretera o de otro tipo. Las expresiones 'módulo de toma de suelo' (GPM) y 'módulo de toma del coche' (CPM) se utilizarán en el presente documento para identificar las dos partes principales de un ICS para vehículos eléctricos.

[0012] Otras expresiones que varían entre las distintas implementaciones de un ICS incluyen 'bobinas magnéticas', 'bobinas de inducción' y 'antenas'. Estos términos también se utilizan de forma general y prácticamente intercambiable para describir las partes de un sistema de carga inductiva que transfieren energía a través del entrehierro. Aunque nada debe girar en torno al uso de estos términos diferentes, cabe señalar, en aras de la precisión, que los elementos son en realidad bobinas y no antenas. Esto se debe a que, a las frecuencias de funcionamiento normales, los elementos transfieren energía en el campo cercano, donde sólo está presente el campo magnético.

[0013] Las antenas se diseñan teniendo en cuenta el campo electromagnético, que se forma una vez que la energía radiada pasa del campo cercano al campo lejano. Dónde termina el campo cercano y dónde comienza el campo lejano depende de las características del dispositivo transmisor (por ejemplo, bobina o antena). En las aplicaciones de transferencia inalámbrica de energía no suele ser necesaria una definición exacta, porque el tamaño del entrehierro y las frecuencias a las que funciona el sistema lo sitúan firmemente en el campo cercano. No obstante, las 'bobinas magnéticas', las 'bobinas de inducción' y las 'antenas' antes mencionadas son utilizadas indistintamente por las personas activas en la técnica de transferir energía de forma inalámbrica.

[0014] Los sistemas de carga inductiva pueden usar bobinas magnéticas solas o acopladas a otros elementos sintonizados o sintonizables. En aplicaciones de transferencia de energía de vehículos eléctricos, un módulo de toma de masa puede contener una bobina junto con la electrónica de accionamiento asociada, o puede contener la bobina con parte o toda la electrónica asociada proporcionándose en un recinto separado. De todas formas, la bobina del módulo de toma de suelo se utiliza para transmitir energía a través de un campo magnético. De manera similar, un módulo de toma del coche puede contener una bobina junto con la electrónica de accionamiento asociada, o puede contener la bobina con parte o toda la electrónica asociada proporcionándose en un recinto separado. De todas formas, la bobina del módulo de toma del coche se utiliza para recibir energía a través de un campo magnético.

[0015] Un área de interés en el diseño de los sistemas de carga inductiva es el mantenimiento de un entorno seguro. Cuando el sistema esté operativo, el campo magnético puede transferir grandes cantidades de energía a través del espacio entre el módulo de apoyo en suelo y el módulo de apoyo del vehículo. Incluso un pequeño sistema doméstico en uso genera un campo magnético capaz de transferir de 2 a 3 kW de energía entre las tomas. Objetos extraños tales como monedas, clips de papel e incluso tarros de yogur con tapa de aluminio se calentarán en el campo magnético, creando un peligro de incendio. Objetos vivos, es decir, personas y animales, pueden sufrir riesgo de lesiones si sen expone a un campo magnético de energía tan elevada.

[0016] Teniendo esto en cuenta, se ha hecho un gran esfuerzo para diseñar sistemas de carga inductiva capaces de detectar un objeto u objetos en el campo magnético o que entran en campo magnético. Los sistemas de carga inductiva suelen incluir un aparato de detección de objetos que identifica dichos objetos y hace que el sistema se apague hasta que el objeto se mueva o se retire del campo. El documento WO2016060748 parece describir un aparato para la protección de objetos vivos en el que se utiliza una pluralidad de módulos de radar para detectar objetos en un área de detección. Los módulos de radar se montan en los laterales de la plataforma base, dirigidos hacia el exterior de la misma, para proporcionar cobertura en todos los lados de la toma base.

[0017] El documento WO2019086690 parece describir un dispositivo de monitorización de una unidad de transmisión de energía inductiva. El sistema de monitorización evalúa la información Doppler y compensa esa información con las firmas Doppler almacenadas en el dispositivo de monitorización.

[0018] Los siguientes documentos parecen divulgar diversas formas de detección de objetos:

[0019] • El documento US20150260835 - Systems, methods, and apparatus for radar-based detection of objects in a predetermined space

[0020] • El documento US20160109564 - Systems, methods, and apparatus for living object protection in wireless power transfer applications

[0021] • El documento US20180313970 - Foreign object detection for ferromagnetic wire-like objects

[0022] • El documento US20150355360 - Foreign object detection device, foreign object detection method, and non-contact charging system

[0023] • El documento US20160187520A1- Systems, methods, and apparatus for detecting ferromagnetic foreign objects in a predetermined space.

[0024] Sumario

[0025] En un sistema de carga inductiva, la energía se transfiere a través de un campo magnético. Un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva comprende un transmisor para transmitir una señal y un receptor que tiene un campo visual que incluye una porción sustancial del campo magnético para recibir reflexiones de la señal dentro del campo visual. Un procesador de señales examina las características de la señal recibida para identificar una situación de peligro en relación con el campo magnético. Al convertir la señal recibida en una señal en el dominio de frecuencia, pueden identificarse las condiciones de peligro en forma de señal en el dominio de frecuencia. El aparato de detección de objetos es adecuado para usar en un aparato de carga para vehículo eléctrico.

[0026] Como se define en las reivindicaciones, la invención proporciona un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva, un sistema de carga inductiva que comprende un aparato de detección de objetos y un método de detección de una condición de peligro en un aparato de detección de objetos.

[0027] La invención y sus características se exponen con particularidad en las reivindicaciones y, junto con sus ventajas, pueden resultar más claras para quienes posean los conocimientos adecuados, si se tiene en cuenta la siguiente descripción detallada dada a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que la acompañan.

[0028] Descripción de los dibujos

[0029] En los dibujos:

[0030] la Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra elementos de un sistema de carga inductiva para un vehículo eléctrico;

[0031] la Fig. 2 es un diagrama esquemático que muestra elementos de un aparato de detección de objetos;

[0032] la Fig. 3 es un corte transversal esquemático de un módulo de toma del coche;

[0033] la Fig. 4 es un corte transversal esquemático de otro módulo de toma del coche;

[0034] la Fig. 5 muestra los elementos del sistema de carga;

[0035] la Fig. 6 muestra los elementos que comparten mediante filtros una antena común;

[0036] la Fig. 7 muestra los elementos que comparten mediante un multiplexor una antena común;

[0037] la Fig. 8 es un diagrama esquemático que muestra otros elementos del aparato de detección de objetos;

[0038] la Fig. 9 muestra representaciones gráficas de señales en el dominio de frecuencia que tienen (a) una simetría sustancial, (b) lateralidad derecha y (c) lateralidad izquierda;

[0039] la Fig. 10 muestra señales en el dominio de tiempo y sus correspondientes señales en el dominio de frecuencia; la Fig. 11 muestra una señal en el dominio de frecuencia que tiene componentes de amplitud y distancia; y la Fig. 12 muestra una señal en el dominio de frecuencia correspondiente a un peligro.

[0040] Descripción detallada

[0041] Veamos ahora la Fig.1 de los dibujos adjuntos, un sistema de carga inductiva (ICS) 10 comprende un módulo de toma de tierra (GPM) 12 que contiene una bobina 14 y circuitos de accionamiento 16 acoplables a una fuente de alimentación eléctrica 18. Las señales de alimentación procedentes de la fuente 18 son acondicionadas por el circuito de accionamiento 16 para ponerlas en forma adecuada para su aplicación a la bobina 14. La bobina 12 es accionada por esta aplicación de las señales de energía -representadas como corriente I y tensión V - para generar un campo magnético 20.

[0042] La fuente de alimentación 18 puede ser una fuente de tensión doméstica a, por ejemplo, 110v o 220v. Estas instalaciones domésticas se limitarían a 2-3 kW, lo que significa que la carga de una batería tardará normalmente varias horas. Una fuente de alimentación más grande, tal como una fuente poli-(plural)fásica a 415 voltios o más, permite que la carga se complete más rápidamente. En implementaciones comerciales o industriales se pueden proporcionar mayores energías y, por tanto, una carga más rápida.

[0043] El tamaño y la forma del módulo de toma de suelo 12 dependen de los requisitos técnicos del sistema. La bobina 14 se representa como un círculo en la Fig. 1, pero podría tener cualquier forma poligonal o elíptica. La bobina 14 puede estar configurada como un solenoide, dispuestas en una configuración de doble D o en cualquiera de las topologías de bobina disponibles. La forma exacta viene determinada por los requisitos técnicos del sistema y por las elecciones rutinarias de diseño. Para dar una idea del tamaño, el módulo de toma de suelo 12 tiene normalmente una anchura de aproximadamente 600 mm. La altura del GPM 12 debe ser lo más baja posible para evitar que el GPM provoque un peligro de enganche con los bajos de un vehículo o un peligro de tropiezo.

[0044] El sistema de carga inductiva 10 comprende también un módulo de toma del coche (CPM) 22. Al usarlo, el CPM 22 se coloca en un coche (no mostrado) en un lugar determinado por consideraciones de diseño, por ejemplo, debajo del chasis o del panel de suelo. Cuando el coche pasa por encima del GPM 12 y del CPM 22 colocado sobre el mismo, se puede transferir energía del GPM al CPM. El campo magnético 20 es convertido por la bobina 24 en señales de energía -representadas como corriente I y tensión V - que son acondicionadas por los circuitos de conducción 26 para ponerlas en una forma adecuada para suministrar energía y, por tanto, cargar, una batería 28.

[0045] Al igual que con el módulo de toma de suelo (GPM) 12, el tamaño y la forma del CPM 22 se rigen por los requisitos técnicos y las elecciones de diseño realizadas al diseñar el sistema de carga inductiva 10. El módulo de toma del coche (CPM) 22 se suministra de forma similar en un envase. De nuevo, la forma exacta de la bobina 24 y, por tanto, la forma y el tamaño del CPM 22 vienen determinados en su mayor parte por requisitos técnicos y opciones de diseño. No es necesario que la bobina 24 sea circular como se representa y, de hecho, ni siquiera tiene por qué tener la misma forma o topología que la bobina 14 del equipo de suelo 12. El espacio en un vehículo es limitado. El objetivo suele ser que el CPM 22 sea lo más pequeño posible, por ejemplo, de aproximadamente 300 mm de anchura.

[0046] Una de las ventajas del ICS 10 es que la batería 28 de un vehículo puede cargarse simplemente aparcando el vehículo sobre la toma de suelo 12 en una posición donde el módulo de toma del coche 22 y el módulo de toma de suelo 12 estén alineados. Puede proporcionarse un equipo de guiado y alineación del vehículo (no mostrado) para ayudar al conductor a colocar correctamente el vehículo y, por tanto, el módulo de toma del coche 22, en relación con el módulo de toma de suelo 12.

[0047] El sistema de carga inductiva 10 incluye un aparato de detección de objetos 30 que se ilustra en la Fig.2 de los dibujos adjuntos. El aparato de detección de objetos 30 puede estar incluido en el sistema ICS 10 de la Fig.1 o junto al mismo. El aparato de detección de objetos 30 comprende un transmisor 32 para transmitir una señal a través de una antena 34, y una antena 36 acoplada a un receptor 38. Las antenas 34,36 se dirigen hacia el volumen de espacio entre las bobinas 14, 24 del GPM 12 y el CPM 22. La antena receptora 36 sirve para recibir las reflexiones de la señal desde la antena transmisora 34. De este modo, la detección de objetos utiliza una forma de radar para detectar objetos en el campo magnético 20 en el volumen entre el módulo de toma del coche (CPM) 22 y el módulo de toma de suelo (GPM) 12.

[0048] Las características de la señal transmitida pueden utilizarse como referencia. Al menos, un cambio en la señal recibida por el receptor 38 indica un cambio en las condiciones de funcionamiento. Normalmente, la presencia de un reflejo indica la presencia de un objeto. Y un cambio en la frecuencia indica el movimiento de un objeto, es decir, el efecto Doppler. El aparato de detección de objetos 30 puede, por tanto, estar configurado para detectar el movimiento de un vehículo causado, por ejemplo, por pasajeros que entran o salen del vehículo o por un gato u otro animal que salta al vehículo.

[0049] Tal cambio puede indicar la presencia de un objeto no deseado o inesperado en el campo magnético 20. Las señales del receptor 38 pasan a un procesador de señales 40 que procesa las características de la señal recibida para determinar qué ha provocado el cambio. El procesador emite una señal δ correspondiente a la que el ICS 10 responde desconectando (o reduciendo a un nivel seguro) el campo magnético 20 hasta que haya pasado el peligro.

[0050] Las antenas 34, 36 - como todas las antenas - tienen un diagrama de radiación que incluye una anchura de haz que puede considerarse el campo visual de la antena. En cualquier antena, el diagrama de radiación se aplica tanto a la transmisión como a la recepción de señales. El aparato de detección de objetos 30 se coloca dentro o cerca del módulo de plataforma de coche (CPM) 22 o del módulo de toma de suelo (GPM) 12.

[0051] La relación exacta entre el campo magnético 20 y los campos visuales (es decir, las anchuras de haz) de las antenas dependerá del diseño específico del ICS 10. Las tomas del suelo y del coche 12, 22 están diseñadas de modo que el campo magnético 20 quede contenido en la medida de lo posible dentro del volumen de espacio entre el GPM y el CPM. El campo visual de las antenas de detección de objetos 34, 36 debe elegirse y las antenas deben colocarse de modo que cualquiera de los objetos del campo magnético sea 'visto' por las antenas.

[0052] En la práctica, habrá fugas del campo más allá del volumen de espacio entre el GPM y el CPM. En la medida en que el campo magnético 20 supere los niveles de seguridad especificados en las regiones situadas fuera de ese volumen, el campo visual de las antenas 34, 36 debe incluir también esas regiones. Normalmente, las antenas 34, 36 se colocan una al lado de la otra o se proporcionan como una única antena que se comparte entre el transmisor 32 y el receptor 38.

[0053] Los dispositivos de radar están ampliamente disponibles como unidades comerciales. Por tanto, aunque se muestren como elementos separados, las antenas 34 y 36, el transmisor 32 y el receptor 38, y el procesador 40 o varias subcombinaciones de los mismos pueden suministrarse como una única unidad estándar. Las dos antenas 34 y 36 pueden combinarse en una sola antena o unidad única. Las reflexiones de las señales transmitidas desde la antena 34 son recibidas por la antena 36 y el receptor 38. Las señales recibidas son analizadas por el procesador de señales 40 para detectar la presencia de un objeto en el campo magnético 20.

[0054] La idea actual en el diseño de sistemas de carga inductiva es colocar el aparato de detección de objetos dentro o sobre el equipo de suelo. Para garantizar que el aparato de detección de objetos pueda 'ver' objetos en posiciones en las que podría producirse un peligro, se colocan sensores plurales (por ejemplos, módulos de radar) en la periferia de la toma base. Véase, por ejemplo, el documento WO2016060748 mencionado anteriormente.

[0055] En el ICS 10, el aparato 30 de detección de objetos es, preferentemente, pero no necesariamente, colocado en el módulo de toma del coche (CPM) 22. A nivel práctico, suele ser más sencillo colocar el módulo de radar en el CPM 22 o junto al mismo. Allí, las antenas pueden 'orientarse' hacia abajo, hacia la toma de suelo 12, y 'ver' el volumen ocupado por el campo magnético y más allá. Colocar las antenas centradas en el CPM 22 suele ser el enfoque óptimo. Es preferible, pero no esencial, usar una sola unidad (por ejemplo, un módulo de radar), que es más rentable. La selección cuidadosa en la fase de diseño de una antena de señal o de un par de antenas de transmisión-recepción permite un campo visual completo - incluido el espacio entre el módulo de toma de suelo y el módulo de toma del coche que contiene el campo magnético y otras regiones más allá de ese volumen donde el campo puede ser un riesgo - sin añadir peso ni volumen significativos al módulo de toma del coche.

[0056] Pasemos ahora a la sección transversal esquemática del módulo de toma del coche 22 de la Fig. 3, el CPM 22 comprende una placa de circuito impreso (PCB) 42 u otro soporte. Montados en este soporte están los circuitos de accionamiento de bobina 26 y otros elementos eléctricos y electrónicos asociados al funcionamiento de la toma 22. Esto incluye el aparato de detección de objetos 30 y sus antenas 34, 36. El aparato de detección de objetos 30 está montado en un espacio 44 delimitado por las espiras 46 y 48 de la bobina 24. Las cruces y los puntos representan simplemente secciones transversales de las espiras de la bobina, con la corriente en uso fluyendo conceptualmente en una dirección hacia dentro (cruz) o hacia fuera (punto) de la página.

[0057] El campo visual de las antenas 34, 36 se aleja de la PCB 42 en la dirección representada por la flecha 50. Cuando el módulo acolchado para automóviles (CPM) 22 se instala debajo de un automóvil, la dirección de la flecha 50 corresponde a una dirección que se aleja del automóvil y se dirige hacia el GPM (no se muestra en la Fig. 3). La combinación de la colocación de las antenas 34, 36 en el CPM 22 y la selección de antenas con patrones de radiación adecuados permite al aparato de detección de objetos 'ver', es decir, detectar, objetos en el campo magnético 20 entre el GPM 12 y el CPM 22.

[0058] Como se muestra en la Fig. 4 de los dibujos, en otro módulo de toma del coche 22,la circuitería asociada al aparato de detección de objetos 30 se coloca por encima (es decir, en uso se coloca en el lado del vehículo) de la placa de circuito impreso (PCB 42). Las antenas 34, 36 están en la parte inferior (como se muestra y en uso) de la PCB, de nuevo 'orientándose' en la dirección de la flecha 50 hacia abajo, hacia la toma de suelo (no mostrada).

[0059] Se apreciará desde la consideración de las Figs. 3 y 4 y la descripción anterior que la colocación de los circuitos y antenas del aparato de detección es una cuestión de elección de diseño impulsada por requisitos técnicos.

[0060] En la actualidad, los sistemas de carga inductiva se suministran a los clientes como sistemas completos: módulo de toma de suelo y módulo de toma del coche juntos. Esto puede cambiar a medida que se consoliden los sistemas de carga inductiva. Las empresas fabricantes de coches pueden decidir que sólo desean suministrar a sus coches el módulo de toma del coche; las tomas de suelo serán suministradas por empresas distintas. A continuación, las empresas automovilísticas pueden especificar que los módulos de toma del coche sean lo más ligeros y baratos posible. Esto impulsaría el traslado de elementos ICS de la toma del coche a la toma de suelo.

[0061] Al menos por estas razones de diseño, en algunos sistemas de carga inductiva puede ser necesario colocar el aparato de detección de objetos 30 en la toma de suelo 12 o dentro de la misma. Cuando se hace esto, las antenas 34, 36 se colocarían normalmente por debajo de la superficie superior de la toma de suelo 12, centradas en su interior. Las antenas se 'orientarían' hacia arriba a través de la toma de suelo 12, hacia la base 22 del vehículo. Es deseable, e incluso puede ser necesario, poder ver los objetos en la superficie de la placa de suelo 12. Esto requeriría un diagrama de radiación de antena prácticamente omnidireccional, al menos dentro de un hemisferio por encima de la toma de suelo.

[0062] De manera similar, aunque es deseable en interés del peso y del espacio ocupado, en algunos sistemas puede ser necesario usar más de una antena para la transmisión o recepción, o ambas, de las señales de detección de objetos. La disposición de un vehículo determinado puede contener 'puntos ciegos', es decir, áreas o espacios bajo el vehículo que quedan ocultos desde una posición que, por lo demás, es óptima para la ubicación de la antena de detección de objetos. Una segunda antena de transmisión y/o recepción puede ser una solución adecuada dadas las circunstancias. Los sistemas de carga inductiva incluyen un equipo de control que permite transferir datos entre el módulo de toma de suelo 12 y el módulo de toma del coche 22 para controlar el funcionamiento del sistema 10. El equipo de control incluye un enlace inalámbrico, normalmente compatible con una norma o combinación de normas existentes, tales como Wi-Fi o Bluetooth. Las Figs. 3 y 4 muestran una unidad Wi-Fi 60 colocada en el espacio 44 con el aparato de detección de objetos 30. La unidad Wi-Fi 60 tiene sus propias antenas 62, 63 para transmitir o recibir señales de una unidad Wi-Fi similar en la base (no mostrada).

[0063] Existen numerosas formas de instalar el Wi-Fi y el aparato de detección de objetos en las tomas de un ICS. Un enfoque se ilustra en la Fig. 5 y trata el aparato de detección de objetos 30 y la unidad Wi-Fi 60 como elementos totalmente separados, cada uno con sus propias antenas 36, 62. Aunque el aparato de detección de objetos 30 funciona en una banda de frecuencias y el enlace de control inalámbrico (Wi-Fi) 60 funciona en una banda de frecuencias diferente, puede ser necesario añadir filtros de paso de banda 66, 68 a cada uno de los aparatos de detección de objetos 30 y Wi-Fi 60 para evitar interferencias de armónicos u otras fuentes.

[0064] En esta disposición de la Fig.5, se necesitan más antenas para habilitar el enlace inalámbrico, lo que añade más peso y coste al ICS 10. Las disposiciones de las Figs. 6 y 7 resuelven este problema.

[0065] Como se muestra en la Fig. 6, puede compartirse una única antena 70 entre el aparato de detección de objetos 30 y el elemento Wi-Fi 60. Cada uno de los aparatos de detección de objetos (OD) 30 y el elemento Wi-Fi 60 tiene asociado un filtro 66, 68 que está acoplado a la antena. El filtro 66 permite que las señales de detección de objetos pasen entre la antena 70 y el aparato de detección de objetos, al tiempo que bloquea las señales del equipo de control 60. El filtro 68 permite que las señales de control pasen entre la antena 70 y el equipo de control 60, al tiempo que bloquea la señal de detección de objetos.

[0066] Como alternativa, como se muestra en la Fig. 7, puede colocarse un multiplexor (M) 72 entre la antena única 70 y el aparato OD 30 y el elemento Wi-Fi 60, permitiendo el acceso conmutado a la antena 70 en diferentes momentos. En un mundo ideal, las diferencias entre la señal transmitida desde la antena 34 y la recibida por la antena 36 en el aparato de detección de objetos representarían claramente la presencia de un objeto en el campo magnético. En la práctica, hay muchas situaciones diferentes que pueden dar lugar a una diferencia de señales causada por influencias externas. Si uno se centrara demasiado en el lado de la seguridad, el sistema resultante entraría con frecuencia en un modo de funcionamiento seguro en el que el campo magnético se desconectaría o se reduciría a un nivel seguro. Las falsas alarmas harían que el ICS no fuera fiable a la hora de cargar una batería dentro de un periodo de tiempo razonablemente esperado.

[0067] Evidentemente, sería deseable poder distinguir entre la presencia real de un objeto en el campo magnético y un falso positivo. Una forma de hacerlo es mantener una definición de las diferencias de señal que corresponden -o pueden corresponder- a falsos positivos conocidos.

[0068] Volviendo a la Fig. 2, en el aparato de detección de objetos 30, características de la señal transmitida sirven como referencia que se introduce en el procesador de señales 40. Esto permite al aparato de detección de objetos 30 detectar el movimiento, es decir, la intrusión de un objeto, incluidos los cambios de posición del objeto, en su campo visual. La propia señal transmitida o los datos digitales que representan características de la señal transmitida son proporcionados por el transmisor 32 al procesador de señales 40. Del mismo modo, el receptor 38 transmite la señal o las características de la señal recibida al procesador de señales 40. Cuando hay una diferencia de frecuencia y/o fase entre las señales transmitidas y recibidas, el procesador 40 identifica tal diferencia como una salida δ.

[0069] El aparato de detección 30 de la Fig. 2 incluye un almacén de referencia 74 que se utiliza para guardar datos que representan características operativas asociadas a estos eventos externos. Las características operativas pueden representar formas de onda asociadas a cambios provocados por un evento externo.

[0070] En la Fig.8 se muestran también las partes relevantes del aparato de detección. El almacén de referencia 74 contiene datos que representan una biblioteca de datos que representan características de señales de referencia o formas de onda 76. Las características de cada señal de referencia - que pueden estar en el dominio de tiempo o de frecuencia - corresponden a la naturaleza de una señal recibida en condiciones de funcionamiento conocidas.

[0071] Por tanto, el almacén de referencia 74 puede contener datos que representen formas de onda diferentes para eventos diferentes. Un ser humano que entra en un coche puede provocar una forma de onda de gran amplitud de frecuencia relativamente baja, mientras que un gato saltando sobre el coche puede provocar una onda de impulso corta. El almacén de referencia 74 contiene datos suficientes para que el procesador 40 pueda identificar varios eventos externos diferentes.

[0072] Cuando se produce un cambio a corto plazo provocado por un evento externo, el procesador 40 compara los datos que representan la señal 58 del receptor 38 con los datos del almacén de referencia 74. Las señales 58, 74 pueden no ser idénticas, pero serán similares. El procesador compara las características de la forma de onda de la señal 58 recibida con las características de una forma de onda 76 de referencia. Cuando hay una equivalencia sustancial entre las formas de onda recibidas y las de referencia, el procesador 40 emite una indicación delta (δ) de que no hay diferencia o es poca (por ejemplo, δ = 0). Cuando haya una diferencia entre las dos formas de onda, el procesador 40 indica la diferencia emitiendo un valor δ ≠ 0.

[0073] Se apreciará que en la práctica habrá, naturalmente, algunas diferencias entre la señal del receptor y la señal representada por los datos del almacén de referencia 40. Esas diferencias son atribuibles a las distintas condiciones de funcionamiento y al ruido ambiental. En consecuencia, es poco probable que el valor de δ sea realmente cero. Pero el valor será lo suficientemente próximo a cero como para permitir determinar una igualdad sustancial entre la señal recibida y la señal representada.

[0074] En aras de la brevedad, en el presente documento se usará un valor de salida de δ = 0, entendiéndose que se trata de medios suficientemente próximos a cero para indicar que las dos señales son prácticamente iguales. De manera similar, la ecuación δ ≠ 0 no significa ningún valor que no sea cero. Se refiere a un valor de delta (δ) que es sustancialmente mayor que cero en la medida en que indica que no hay igualdad entre las características de la forma de onda de la señal recibida con las características de una forma de onda de referencia 76.

[0075] Un resultado de δ = 0 significa que el cambio puede deberse a una actividad conocida, por ejemplo, un objeto extraño o vivo que entra en el campo magnético. Este valor es, por tanto, una indicación de un evento, es decir, un positivo verdadero causado por la entrada de un objeto extraño o vivo en el campo magnético. Por tanto, el ICS 10 debe desconectar el campo magnético 20, digamos desconectando o reduciendo significativamente la tensión y la corriente suministradas a la bobina 14 de toma de suelo 12. Un resultado de δ ≠ 0 significa que el cambio no es una actividad conocida y probablemente se trate de un falso positivo. No es necesario que el ICS 10 realice ninguna acción. Hay otras medidas que pueden aplicarse para mitigar los falsos positivos. Estas medidas pueden usarse solas o junto con otras y con el control de los parámetros (operativos) de transferencia de energía descrito anteriormente. Para identificar falsos positivos, las señales pueden caracterizarse como movimiento o vibración/ruido. El movimiento corresponde a un objeto en el campo visual del aparato de detección de objetos 30. El campo magnético 20 debe desconectarse o al menos reducirse a un nivel seguro cuando se detecte movimiento.

[0076] Las transformadas rápidas de Fourier (FFT) convierten las señales en el dominio de tiempo en las señales correspondientes en el dominio de frecuencia. La conversión FFT de una señal da lugar a una señal en el dominio de frecuencia que comprende componentes de frecuencia positivos (+f) y componentes de frecuencia negativos (-f), donde f = frecuencia. Las componentes de frecuencia positiva y negativa son consecuencia del uso por las FFT de números complejos, que comprenden componentes reales e imaginarias. Habitualmente, las frecuencias negativas contienen la misma información que las positivas y pueden ignorarse.

[0077] Una conversión FFT de una señal sinusoidal simple da lugar a una señal en el dominio de frecuencia que comprende una única componente de frecuencia positiva en f y una única componente de frecuencia negativa en -f. A modo de comparación, una nota tocada en un instrumento musical es más complicada porque comprende la nota en sí y los armónicos de la nota. Además de la frecuencia de la propia nota, la FFT generará otros múltiples componentes en las frecuencias de los armónicos. La nota en el dominio de frecuencia tendrá elementos f y -f iguales a ambos lados de f = 0.

[0078] La Fig.9(a) de los dibujos muestra un gráfico 90 que representa una señal en el dominio de frecuencia que comprende elementos -f 91 y elementos f 92 prácticamente simétricos a ambos lados de la línea vertical 94 en f = 0. El gráfico de la Fig. 9(a) se presenta únicamente a título ilustrativo y no corresponde a ninguna señal o evento concreto. Pero es el tipo de gráfico que cabría esperar ver cuando el receptor 38 del aparato de detección de objetos 30 recibe una señal. Contiene información de que la señal del transmisor 32 ha sido reflejada por algo en el campo visual del aparato de detección 30. El procesamiento de esa señal puede revelar más información alrededor de esa cosa, por ejemplo, si está en movimiento o estático.

[0079] En algunos sistemas (por ejemplo, comunicaciones y radar) la información se transmite en el dominio de tiempo utilizando señales complejas. Las componentes complejas de estas señales se conocen como componentes en fase (I) y en cuadratura (Q). Pueden usarse por separado para transmitir información diferente. Existen transceptores de radar capaces de representar las señales recibidas en forma compleja. La forma compleja puede presentarse en notación rectangular con componentes reales e imaginarias ya consideradas aquí. Las señales complejas pueden presentarse alternativamente en notación polar con componentes de magnitud y fase.

[0080] Esto significa que la representación compleja incluye más información sobre la señal recibida y, por tanto, sobre el objeto, que puede usarse en la determinación de falsos positivos y eventos verdaderos. La transformación de la señal compleja recibida en el dominio de tiempo en señal equivalente en el dominio de frecuencia mediante, digamos, una FFT permite extraer esa información adicional.

[0081] Cuando las señales representadas por números complejos se convierten al dominio de frecuencia, producen resultados que contienen información sobre la posición o el movimiento del objeto detectado. Se puede considerar que las frecuencias positivas se refieren a un objeto que se mueve hacia el detector, es decir, hacia el campo magnético, y las frecuencias negativas implican un objeto que se aleja del espacio entre el GPM y el CPM, es decir, lejos del campo. Por tanto, cuando hay movimiento del objeto detectado, las componentes de frecuencia positiva y negativa diferirán entre un lado y otro de la línea f = 0. En otras palabras, la señal en el dominio de frecuencia presentará lateralidad o lateralidad (izquierda o derecha).

[0082] El gráfico 90 de la Fig. 9(a), considerado anteriormente, no presenta lateralidad. Las gráficas a cada lado de la línea vertical (f = 0) 94 son sustancialmente similares, si no son idénticas. La señal reflejada procede de un objeto en movimiento. Y si la señal no es nueva, sugiere que el reflejo procede de algo estático y puede tratarse de un falso positivo.

[0083] Por el contrario, las Figs. 9(b) y (c) muestran los gráficos 96 y 98 en el dominio de frecuencia que presentan (b) lateralidad derecha y (c) lateralidad izquierda. Los términos 'izquierda' y 'derecha' son aquí arbitrarios, eligiendo 'derecha' porque el gráfico (b) tiene un pico a la derecha de la línea vertical 94 e 'izquierda' porque el gráfico (c) tiene un pico a la izquierda de la línea 94.

[0084] Las Figs. 9(b) y (c) representan señales (b) y (c) de una forma que sería causada, digamos, por un objeto que se mueve (b) hacia y (c) lejos del aparato 30. La Fig. 9(b) podría representar la señal causada por una persona que camina hacia el coche y la Fig.9(c) la señal cuando la persona sigue caminando pasando y alejándose del coche. Por tanto, el objeto puede ser un ser humano o un animal vivo, quien, si se acerca demasiado al coche puede quedar expuesto al campo magnético. Esto es potencialmente peligroso, y es necesario identificar la señal como un evento referido a una condición que es o puede llegar a ser peligrosa.

[0085] En cada uno de los gráficos de las Figs. 9(a), 9(b) y 9(c) cualquier posición dada en la línea o curva se refiere a la energía de la señal recibida por el receptor 38 a una frecuencia específica. Por tanto, el área bajo cada curva se refiere a la energía. Y de ello se deduce que el área bajo la curva se refiere a algo energético, por ejemplo, movimiento o ruido. La detección de objetos se ocupa de la detección de objetos en movimiento, (verdaderos positivos) e ignorando otras fuentes de alimentación (falsos positivos) en la antena 36 y el receptor 38 (ver Fig. 2).

[0086] En el dominio de frecuencia de la Fig. 9, el movimiento tiende a generar una curva de poca altura y, por tanto, cubre un área menor, mientras que un falso positivo tenderá a generar una trama de mayor amplitud que abarque un área mayor.

[0087] El ruido es aleatorio y tiende a anularse con el tiempo. Si la energía - representada por el área bajo la curva - está por debajo de un umbral predeterminado, no hay detección. Si el área bajo la curva está por encima del umbral predeterminado, la actividad detectada se identifica como una detección real de un movimiento o como un falso positivo, es decir, no se refiere al movimiento de un objeto vivo o inanimado en el campo visual del aparato de detección de objetos.

[0088] Por supuesto, cuando no hay reflexión recibida por la unidad de detección de objetos, el receptor emitirá una señal nula que dará lugar a un nulo correspondiente en el dominio de frecuencia. El nulo puede no ser cero; puede haber un elemento de ruido, es decir, un ruido de fondo.

[0089] Volviendo brevemente a la Fig. 2, el procesador 40 procesa la señal para determinar el área en el dominio de frecuencia para distinguir entre eventos detectados y falsos positivos. La identificación de señales con lateralidad hará que el procesador emita una señal (δ) correspondiente a una condición de peligro. El ICS 10 está preparado para responder al aparato de detección de objetos 30 deteniendo la generación del campo magnético o, al menos, reduciendo el campo a un nivel seguro hasta que se resuelva el peligro.

[0090] Donde hay igualdad sustancial entre izquierda y derecha, como en el gráfico de la Fig. 9(a), esto es un indicio de que la señal puede no estar causada por un objeto y puede ser un falso positivo. Cuando se detecta un falso positivo, el procesador 40 emitirá una señal indicando que no hay peligro de objeto. Claramente, cuando no haya peligro, el ICS 10 no tomará ninguna medida relacionada con el peligro y seguirá generando el campo magnético 20 para transferir energía y cargar así la batería 28 del vehículo.

[0091] Dos señales en el dominio de tiempo 100, 102 mostradas en la Fig.10 son convertidas por el procesador 40 en señales equivalentes 104, 106 en el dominio de frecuencia. Esto puede hacerse usando cualquiera de las técnicas conocidas para convertir desde un dominio temporal a un dominio frecuencial, por ejemplo, una transformada rápida de Fourier (FFT). En ambos casos, las señales en el dominio de frecuencia tienen elementos a ambos lados de un cero (f=0), como en la Fig. 9(c). Esto indica un falso positivo.

[0092] Este enfoque de examinar la señal recibida en el dominio de frecuencia también permite detectar múltiples objetos. Evidentemente, esto es ventajoso porque es posible que varios objetos entren en el campo visual del receptor prácticamente al mismo tiempo. Es más, en muchas situaciones, el movimiento de múltiples objetos podría referirse a un movimiento en forma de vibración de partes del vehículo o del suelo sobre el que está estacionado. La capacidad de detectar vibraciones reduce la probabilidad de falsos positivos, de este modo mejora la confianza en la precisión del aparato de detección de objetos.

[0093] Los coches (y otros vehículos) son prácticamente estructuras unitarias. Las partes del coche no pueden moverse independientemente, salvo en circunstancias tan limitadas como cuando vibran. La vibración está provocada por estímulos externos, por ejemplo, un vehículo pesado que pasa por delante del coche que se carga o algo que golpea el cuerpo del coche. Por tanto, la detección de vibraciones por el aparato de detección de objetos 30 es un falso positivo.

[0094] El movimiento relacionado con las vibraciones puede detectarse porque los objetos puestos en movimiento de este modo tienen cada uno su propia frecuencia característica y, por tanto, la vibración suele presentar un amplio espectro de frecuencias. Si se ve que se mueven distintas partes del coche, lo más probable es que la señal resultante represente una actividad relacionada con la vibración y no con la entrada de un objeto en el campo magnético de transferencia de energía.

[0095] En la Fig. 11, una señal 110 representa tanto la amplitud de un movimiento como su distancia. Esta señal 110 se obtiene procesando la señal recibida con el procesador 40 mediante una FFT u otra técnica conocida para producir una señal equivalente en el dominio de frecuencia. La Fig. 11 es un ejemplo de una situación en la que el aparato de detección de objetos 30 detecta distintas partes debajo del vehículo, en la que se detecta que las partes se mueven a distintas velocidades y en distintas direcciones, que se representan mediante valores de posición positivos y negativos. Por tanto, esta combinación de señales en el dominio de frecuencia representa un falso positivo. No hay riesgo para la seguridad y el sistema WEVC no tiene por qué dejar de transferir energía a través del campo magnético.

[0096] Otro resultado de la FFT, como se muestra en la Fig. 12, puede ser producir un pico 116 que corresponda a una sola frecuencia o a una banda estrecha de frecuencias, y a una distancia única o estrecha. La Fig. 12 representa una situación en la que un objeto, que se desplaza a una distancia bien definida del módulo de la toma del coche con una velocidad determinada puede identificarse y, por tanto, representa un peligro potencial para el objeto en el campo magnético. El sistema de carga 10 debe estar preparado para responder desconectando o al menos reduciendo el campo magnético 20 a un nivel seguro.

[0097] Cuando se activa un sistema de carga inductiva, hay un periodo inicial en el que los parámetros de funcionamiento cambian con relativa rapidez a medida que las corrientes fluyen por las bobinas, se forman campos magnéticos y se suministra energía a la batería. Tras esta transición inicial, el ICS se asienta en un estado sustancialmente estacionario. 'Sustancialmente' porque a medida que se carga la batería cambian las condiciones de funcionamiento. En pocas palabras, mientras mayor sea la carga de la batería, mayores serán las tensiones y corrientes necesarias para cargar más la batería.

[0098] Estos cambios operativos son graduales y se producen en minutos u horas. Por el contrario, eventos peligrosos, tal como que una persona ponga el pie o la mano debajo del coche y entre en el campo magnético o que una moneda caiga sobre la toma del suelo, ocurren de repente. La vibración, por otro lado, es más probable es que se trate de un falso positivo que no plantea ningún problema. La vibración no es indicativa de una situación peligrosa y la carga puede iniciarse o continuar sin interrupción.

[0099] Cuando un pasajero entra o sale de un vehículo, se produce un cambio brusco en la posición de la toma del vehículo respecto a la toma del suelo y, por ende, el suelo. Cuando se producen estos eventos externos, se produce un cambio brusco de funcionamiento que puede durar sólo unos segundos. Un cambio en la posición relativa entre las dos tomas tiene un efecto inmediato en las características de funcionamiento del sistema de carga inductiva. Entre otras cosas, la tensión y la corriente aumentan o disminuyen y la eficacia transferir η cambia. Este cambio en las características de funcionamiento es medible.

[0100] Es más, la forma en que se produce el cambio de la eficacia transferir η es repetible. Si la eficacia se representa como una línea en un gráfico, la forma de esa línea será similar siempre que, digamos, una persona sube al vehículo o un animal salta al vehículo. Comparar un cambio detectado con cambios conocidos en las características de funcionamiento ayuda a reducir los falsos positivos, es decir, eventos que no corresponden a una situación de peligro. Por tanto, el procesador 40, solo o junto con otros circuitos de control (no mostrados) del ICS 10, es capaz de moderar la detección de un objeto en función de un cambio correspondiente a eventos tales como un cambio de altura de un vehículo con respecto al suelo (un falso positivo) y a un objeto en el campo magnético o cerca del mismo (un verdadero positivo/evento).

[0101] Habiendo descrito la invención por referencia a un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva y por referencia a un sistema de carga inductiva que comprende un aparato de detección de objetos, debe entenderse que las mismas se han descrito a modo de ejemplo únicamente y que pueden realizarse modificaciones y variaciones de tal manera que quienes posean los conocimientos y habilidades apropiados podrán realizarlas sin apartarse del alcance de la invención tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato de detección de objetos (30) para un sistema de carga inductiva (10), en el que la energía se transfiere a través de un campo magnético (20), comprendiendo el aparato:

un transmisor (32) para transmitir una señal;

un receptor (38), que tiene un campo visual que incluye una porción sustancial del campo magnético para recibir reflexiones de la señal transmitida dentro del campo visual; y

un procesador de señales (40) para examinar las características de la señal recibida, reflejada, convirtiendo la señal recibida en una señal equivalente en el dominio de frecuencia (104, 106),

caracterizado por

la señal del dominio de frecuencia, que tiene elementos (91, 92) a ambos lados de un cero del dominio de frecuencia (f=0),

y el procesador de señales (40), que examina la señal en el dominio de frecuencia para determinar una diferencia entre los dos lados (91, 92) con el fin de identificar una condición de peligro en relación con el campo magnético (20).

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procesador de señales (40) es operable para determinar la posición y/o dirección de movimiento de un objeto en el campo magnético (20) en función de la lateralidad de la señal en el dominio de frecuencia.

3. Un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además un almacén de referencia (74) para guardar datos que representen características de una forma de onda de referencia (76), y en donde:

la señal recibida comprende una forma de onda; y

el procesador de señales (40) es operable para comparar datos que representan características de la forma de onda de la señal recibida con las características de la forma de onda de referencia (76) y para identificar una condición de peligro en función de la equivalencia entre las formas de onda recibida y de referencia.

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en donde las características de referencia comprenden características de la señal transmitida.

5. Un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 3 o 4, en donde las características comprenden la frecuencia y/o fase respectivas de las señales transmitidas y recibidas.

6. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde las características de referencia se refieren a características de funcionamiento asociadas a la transferencia de energía del campo magnético.

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en donde las características de referencia están asociadas a la eficacia para transferir energía.

8. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en donde las características de referencia se determinan mediante señales de tensión y/o corriente asociadas a la transferencia de energía del campo magnético.

9. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador de señales es operable para moderar la detección de un objeto en función de un cambio correspondiente a un cambio de altura de un vehículo respecto al suelo.

10. Un sistema de carga inductiva, que comprende:

un módulo de toma de suelo (12), que contiene una bobina (14) y circuitos de accionamiento (16), acoplables a una fuente de alimentación eléctrica (18) para generar un campo magnético (20);

un módulo de toma del coche (22), que contiene una bobina (24), para recibir energía del campo magnético (20) y circuitos de accionamiento (26) acoplables para suministrar energía a una batería (28) de un vehículo; y un aparato de detección de objetos (30), de acuerdo con cualquier reivindicación anterior.

11. Un sistema de carga inductiva de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende además un enlace de datos inalámbrico (60, 62, 63) entre el módulo de toma de suelo (12) y el módulo de toma del coche (22) para transferir entre los mismos datos relativos a su funcionamiento, cuyo enlace de datos inalámbrico comprende una antena, asociada al módulo de toma de suelo (12), y una antena (62, 63), asociada al módulo de toma del coche (22); y

en donde el aparato de detección de objetos (30) está acoplado a una u otra de las antenas asociadas al módulo de toma de suelo (12) o al módulo de toma del coche (22).

12. Un método de detección de una condición de peligro en un aparato de detección de objetos para un sistema de carga inductiva, en el que la energía se transfiere a través de un campo magnético, comprendiendo el método:

transmitir una señal;

recibir reflexiones de la señal transmitida dentro de un campo visual que incluye una porción sustancial del campo magnético; y

examinar las características de la señal recibida, reflejada, convirtiendo la señal recibida en una señal equivalente en el dominio de frecuencia,

caracterizado por

la señal del dominio de frecuencia que tiene elementos a ambos lados de un cero del dominio de frecuencia (f=0), y examinar la señal en el dominio de frecuencia para determinar la lateralidad como una diferencia entre los dos lados para identificar una condición de peligro en relación con el campo magnético.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende, además, determinar la posición y/o dirección de movimiento de un objeto en el campo magnético en función de la lateralidad de la señal del dominio de frecuencia.

14. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, que comprende además mantener datos en un almacén de referencia (74) que representen características de una forma de onda de referencia, y en donde:

la señal recibida comprende una forma de onda; y

comparar datos que representan características de la forma de onda de la señal recibida con las características de la forma de onda de referencia para identificar una condición de peligro en función de la equivalencia entre las formas de onda recibida y de referencia.

15. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 13 o 14, en donde las características comprenden la frecuencia y/o fase respectivas de las señales transmitidas y recibidas.