KR20150108829A - 소스 공진기를 위한 물체 검출 시스템 - Google Patents

소스 공진기를 위한 물체 검출 시스템 Download PDF

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리처드 제이. 보이어
리처드 에이. 헨더슨
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Abstract

무선 에너지 전달 시스템의 일부인 소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하는 시스템 및 방법. 무선 에너지 전달 시스템은 전기 차량의 배터리를 무선으로 충전하기 위해 사용되는 것일 수 있다. 가시광 카메라 및 다중 구역 온도 센서로부터의 데이터가, 금속 물체 또는 동물과 같은 이물질이 소스 공진기 부근에 있거나 소스 공진기에 인접하는지의 여부를 결정하기 위해 조합 또는 융합된다. 시스템은, 이물질이 검출되는지의 여부에 기초하여 소스 공진기에 제공되는 전류를 제어하여, 소스 공진기에 의해 방출되는 에너지를 감소 또는 억제한다. 가시광 카메라는 모노크롬 또는 컬러 카메라일 수 있으며, 온도 센서는 적외선 카메라 또는 서모파일 배열일 수 있다.

Description

소스 공진기를 위한 물체 검출 시스템{OBJECT DETECTION SYSTEM FOR SOURCE RESONATOR}
본 개시내용은 무선 에너지 전달 시스템의 소스 공진기 부근의 이물질 검출에 관한 것이며, 더 구체적으로는 소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하기 위해 가시광 카메라 및 다중 구역 온도 센서로부터의 정보를 조합 또는 융합하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자기 에너지를 전달하도록 구성되는 코일을 포함하는 제1 공진기 구조물(소스 공진기) 및 무선 전달 자기 에너지를 수취하도록 구성되는 코일을 역시 포함하는 제2 공진기 구조물(포획 공진기)을 통합하는 무선 에너지 전달 시스템이 알려져 있다. 이러한 무선 에너지 전달 시스템은 전기 또는 하이브리드 차량의 배터리와 같은 에너지 저장 장치를 전기적으로 충전하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 시스템에서, 소스 공진기는 표면, 예를 들어 차고의 바닥 또는 주차 지역의 표면 상에 위치되거나 그 표면 안으로 내장될 수 있으며, 포획 공진기는 차량에 배치될 수 있다.
이러한 무선 에너지 전달 시스템의 동작 동안, 충전될 차량은 포획 공진기가 대체로 소스 공진기 위에 정렬되도록 주차되어 있다. 소스 공진기 및 포획 공진기는 차량의 섀시의 저부 부분 및 노면과의 사이의 전형적인 간격인 차량의 그라운드 클리어런스(ground clearance)에 근사하는 거리만큼 떨어져 있다. 일부 차량 용례에서, 그라운드 클리어런스는 약 10 센티미터(cm) 내지 20cm의 범위에 있을 수 있다. 이러한 배열에서, 소스 공진기와 포획 공전기와의 사이의 그라운드 클리어런스 공간은 전형적으로 알루미늄 소다 캔 또는 강철 공구와 같은 이물질이 소스 공진기 상에 또는 소스 공진기 부근에 존재할 여지를 제공할 만큼 충분히 크다. 소스 공진기 부근의 이와 같은 금속 이물질은 공진기의 에너지 전달 효율을 감소시킬 수 있고 이물질의 유도 가열로 인한 바람직하지 않는 국부적인 가열을 유발할 수 있다. 소스 공진기와 포획 공진기와의 사이의 공간은 또한 충분히 넓어서 작은 동물, 예를 들어 개 또는 고양이가 공진기 사이로 들어올 수 있게 할 수 있다. 무선 에너지 전달 시스템이 동작할 때 공진기 사이에 또는 공진기에 인접하게 동물이 있는 것은 근심의 원인일 수 있다. 이물질에 대해 소스 공진기 및 소스 공진기 주위의 영역을 감시하고, 이물질이 검출될 때 시스템 동작을 방지 또는 변경하기 위해 무선 에너지 전달 시스템을 제어하는 것이 바람직할 수 있다.
이물질을 검출할 수 있는 무선 에너지 전달 시스템이 제안되어 있다(Hall 등에 의해 2011년 3월 31일에 출원된 미국특허출원번호 2011/074346을 참조하라). 이 무선 에너지 전달 시스템은 전형적으로 시스템의 동작에 의해 유발되는 이물질의 가열을 검출하는 것에 의존한다.
배경기술 부분에서 논의된 주제는 그것이 배경기술 부분에서 언급되었다는 결과만으로써 종래기술로서 간주되어서는 안 된다. 마찬가지로, 배경기술 부분에서 언급된 또는 배경기술 부분의 주제와 연관된 문제는 종래기술에서 이전에 인식된 것으로서 간주되어서는 안 된다. 배경기술 부분의 주제는 단지 상이한 접근법을 나타내는 것이며, 상기 접근법의 어느 것 역시 발명일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하는 시스템이 제공된다. 시스템은 소스 공진기를 포함하는 카메라 시야를 갖도록 장착되는 가시광 카메라를 포함한다. 카메라는 카메라의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성된다. 카메라는 100,000 초과의 화소를 가질 수 있다. 시스템은 또한 소스 공진기를 포함하고 카메라 시야와 유사한 센서 시야를 갖도록 장착되는 다중 구역 온도 센서를 포함한다. 센서는 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도를 나타내는 열 데이터를 출력하도록 구성된다. 다중 구역 온도 센서는 1000 미만의 구역을 가질 수 있다. 시스템은, 카메라로부터 가시광 화상 데이터를 수취하고, 강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵을 결정하고, 강도 맵의 영역에서 강도 대상을 지정하고, 다중 구역 온도 센서로부터 열 데이터를 수취하고, 열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵을 결정하고, 열 맵의 영역에서 열 대상을 지정하고, 강도 대상 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하며, 이물질이 검출될 때 소스 공진기에 제공되는 전류를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함한다.
카메라는 추가로 가시광 색을 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성될 수 있고, 제어기는 추가로 색조 데이터 셀로서 특징지어지는 색조 맵을 결정하고, 색조 맵의 영역에서 색조 대상을 지정하며, 색조 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 제어기는 채도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 채도 맵을 결정하고, 채도 맵의 영역에서 채도 대상을 지정하며, 채도 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하도록 구성될 수 있다.
가시광 카메라 및 다중 구역 온도 센서는 차량의 하면에 장착될 수 있다. 가시광 카메라 및 다중 구역 온도 센서는 포획 공진기에 인접하여 장착될 수 있다.
시스템은, 이물질이 검출될 때 경고 신호를 발생시키는 역할을 하는, 제어기에 연결되는 경고 표시기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하는 방법이 제공된다. 검출은, 소스 공진기를 포함하는 카메라 시야를 갖도록 장착되는 가시광 카메라로부터의 화상 데이터, 및 소스 공진기를 포함하고 카메라 시야와 유사한 센서 시야를 갖도록 장착되는 다중 구역 온도 센서로부터의 화상 데이터에 기초한다. 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다:
카메라로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계. 화상 데이터는 카메라의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타낸다.
강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵을 결정하는 단계. 각각의 강도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 강도 특성에 기초하는 강도 값을 갖는다.
기준 강도 맵에 대해 현저한 강도 값을 갖는 강도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 강도 맵의 영역에서 강도 대상을 지정하는 단계.
다중 구역 온도 센서로부터 열 데이터를 수취하는 단계. 열 데이터는 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도 값을 포함한다.
열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵을 결정하는 단계. 각각의 열 데이터 셀은 다중 구역 중 하나 이상의 온도 특성에 기초한 온도 값을 갖는다. 이 단계는, 적어도 하나의 구역의 구역 온도 값에 기초하여 배경 온도 값을 결정하는 단계, 배경 온도 값과 대응하는 구역 온도 값과의 사이의 차이에 기초하여 각각의 구역에 대한 격차 온도 값을 결정하는 단계, 및 격차 온도 임계 값에 대한 격차 온도 값의 비교에 기초하여 열 2진 맵을 생성하는 단계의 추가적인 단계들을 포함할 수 있다.
온도 임계치에 대해 현저한 온도 값을 갖는 열 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 열 맵의 영역에서 열 대상을 지정하는 단계.
강도 대상 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계. 이 단계는, 이물질의 검출이 존속 시간 임계치보다 더 긴 시간 동안 존속하는지를 결정하는 추가적인 단계를 포함할 수 있다.
이물질이 검출될 때 소스 공진기에 제공되는 전류를 제어하는 단계.
소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하는 방법은 이하의 단계를 더 포함할 수 있다:
카메라로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계로서, 화상 데이터는 추가로 카메라의 화소에 의해 검출되는 가시광 색을 나타내는, 단계.
색조 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 색조 맵을 결정하는 단계. 각각의 색조 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 색조 특성에 기초하는 색조 값을 갖는다.
기준 색조 맵에 대해 현저한 색조 값을 갖는 색조 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 색조 맵의 영역에서 색조 대상을 지정하는 단계.
색조 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계.
색조 대상 형상 및 색조 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 색조 대상으로서 지정된 색조 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계.
채도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 채도 맵을 결정하는 단계. 각각의 채도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 채도 특성에 기초하는 채도 값을 갖는다.
기준 채도 맵에 대해 현저한 채도 값을 갖는 채도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 채도 맵의 영역에서 채도 대상을 지정하는 단계.
채도 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계.
채도 대상 형상 및 채도 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 채도 대상으로서 지정된 채도 데이터의 수를 증가시키는 단계.
강도 대상 형상 및 강도 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 강도 대상으로서 지정된 강도 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계.
열 대상 형상 및 열 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 열 대상으로서 지정된 열 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계.
이물질이 검출될 때 경고 신호를 발생시키는 단계.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 이물질이 소스 공진기에 근접한지를 검출하도록 구성되는 시스템을 위한 제어기가 제공된다. 시스템은 소스 공진기를 포함하는 카메라 시야를 갖도록 장착되는 가시광 카메라를 포함한다. 카메라는 카메라의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성된다. 시스템은 또한 소스 공진기를 포함하며 카메라 시야와 유사한 센서 시야를 갖도록 장착되는 다중 구역 온도 센서를 포함한다. 센서는 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도를 나타내는 열 데이터를 출력하도록 구성된다. 제어기는, 카메라로부터 가시광 화상 데이터를 수취하고, 강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵을 결정하고, 강도 맵의 영역에서 강도 대상을 지정하고, 다중 구역 온도 센서로부터 열 데이터를 수취하고, 열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵을 결정하고, 열 맵의 영역에서 열 대상을 지정하고, 강도 대상 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하며, 이물질이 검출될 때 소스 공진기에 제공되는 전류를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점은, 단지 비제한적인 예로서 그리고 첨부의 도면을 참조하여 주어지는 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 명확하게 나타날 것이다.
본 발명은 이제 첨부의 도면과 관련한 예에 의해 기재될 것이다.
도 1은 일 실시형태에 따른 소스 공진기에 근접한 이물질을 검출하는 시스템의 도면이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 도 1의 시스템이 설치된 차량의 측면도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 도 1의 시스템의 강도 대상을 포함하는 강도 맵을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 도 1의 시스템의 기준 강도 맵을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시형태에 다른 도 1의 시스템의 열 대상을 포함하는 열 맵을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 도 1의 시스템의 강도 대상 및 열 대상의 교차를 나타내는 도면이다.
도 7은, 일 실시형태에 따른, 소스 공진기가 에너지 전달을 개시하기 전의 도 1의 시스템의 소스 공진기와 포획 공진기와의 사이의 동물을 도시하는 도면이다.
도 8은, 일 실시형태에 따른, 소스 공진기가 에너지 전달을 개시한 후의 도 1의 시스템의 소스 공진기와 포획 공진기와의 사이의 금속 이물질을 도시하는 도면이다.
도 9는 일 실시형태에 따른 도 1의 시스템에 의해 실행되는 방법의 흐름도이다.
여기 기재된 시스템은 무선 에너지 전달 시스템의 일부인 소스 공진기 상의 또는 소스 공진기 부근의 이물질을 검출하도록 구성된다. 시스템은 카메라 시야 내에 소스 공진기를 포함하는 카메라 시야를 제공하도록 장착되는 가시광 카메라를 포함한다. 카메라는 카메라로부터의 화상 데이터에 기초하여 이물질일수 있는 대상을 시각적으로 식별하도록 구성되는 제어기와 통신한다. 시스템은 또한 센서 시야 내에 소스 공진기를 포함하는 센서 시야를 제공하도록 장착되는 다중 구역 온도 센서를 포함한다. 센서 시야는 카메라 시야와 유사할 수 있다. 센서 또한 제어기와 통신한다. 제어기는 센서로부터의 열 데이터에 기초하여 이물질을 수 있는 열 대상을 식별하도록 구성된다. 가시 대상 및 열 대상이 교차할 때, 즉 제어기가 가시 대상의 위치가 열 대상의 위치와 중첩한다고 결정할 때, 제어기는 이물질이 소스 공진기 상에 또는 소스 공진기 부근에 있다고 결정할 수 있고, 제어기는 소스 공진기에 의해 방출되는 에너지를 억제하거나, 중단시키거나, 또는 감소시키기 위해 소스 공진기에 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
차량에 근접한 대상을 더 용이하게 검출하기 위해 가시광 카메라 및 다중 구역 온도 센서로부터의 정보를 조합 또는 융합하는 시스템 및 방법의 예가 2012년 5월 22일에 출원된 미국특허출원번호 13/477122에 기재되어 있으며 여기 참조로 통합되어 있다.
도 1은, 일반적으로 이물질(12), 예를 들어 금속 렌치가 소스 공진기(14)에 근접해 있는 것을 검출하도록 구성되는 시스템(10)의 비제한적인 예를 도시한다. 시스템(10)은 가시광 카메라(16) 및 다중 구역 온도 센서(18)를 포함한다.
여기서 사용될 때, 가시광 카메라(16)는 가시광 스펙트럼[390 나노미터(nm) 내지 750nm]의 파장을 갖는 전자기 에너지에 매우 민감한 디지털 화상화 장치이다. 가시광 카메라(16), 이하에서는 카메라(16)는 일반적으로 카메라 시야(20)의 화소(도시되지 않음)에 의해 검출되는 가시광 강도[예를 들어, 모노크롬(monochrome) 화상 데이터]를 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성된다. 카메라(16)는 부가적으로 가시광 색, 예를 들어 색조 및 채도를 나타내는 화상 데이터(예를 들어, 다색 화상 또는 풀 컬러 데이터)를 출력하도록 구성된다. 카메라(16)에 대한 적절한 해상도는 총 307,200 화소에 대해 640ⅹ480으로서 특징지어지는 화소 배열에 의해 제공될 수 있다. 더 높고 더 낮은 해상도의 카메라가 매우 다양한 공급원으로부터 상업적으로 가용하다. 카메라(16)는, 화상 데이터가 분석될 때, 소스 공진기(14) 부근의 또는 소스 공진기 상의 대상을 분별하기에 충분히 상세하도록, 충분한 해상도를 가질 필요가 있다.
여기 사용되는 바와 같이, 다중 구역 온도 센서(18)는 적외선(IR) 스펙트럼(750 nm 내지 1000 nm)의 파장을 갖는 전자기 에너지에 매우 민감한 장치이다. 다중 구역 온도 센서(18), 이하에서는 센서(18)는, 일반적으로 센서 시야(22)의 다중 구역의 각각의 개별 구역에 대한 구역 온도를 나타내는 열 데이터를 출력하도록 구성된다. 개별 구역은 각각 개별 구역 사이의 검출 간극을 초래할 수 있는 비교적 작은 영역일 수 있거나, 또는 상기 구역은 센서 시야(22)의 대부분 또는 모든 위치가 개별 구역 중 하나에 의해 덮이도록 크기설정 및 형상화될 수 있거나, 또는 상기 구역은 개별 구역의 일부 중첩부가 있어 일부 위치가 하나 초과의 개별 구역에 의해 덮이도록 크기설정 및 형상화될 수 있다. 다중 구역 온도 센서(18)는 가시광 카메라(16)의 해상도와 유사한 해상도를 제공하는 IR 화상화 카메라를 포함할 수 있다. 대안적으로, 센서(18)는 독일 드레스덴(Dresden, Germany)에 위치한 Heimann Sensor GmbH로부터 입수할 수 있는 것과 같은 복수의 서모파일 센서(thermopile sensor)의 배열을 포함할 수 있다. 센서(18)에 대한 적절한 해상도는 센서 시야(22)의 992개의 별개의 온도 구역을 보도록 구성될 수 있는 32ⅹ31 서모파일의 서모파일 배열에 의해 제공될 수 있다. IR 카메라 대신에 이러한 서모포일 센서의 배열을 사용하는 것은 자동차 용례를 위한 중요한 인자인 시스템(10)의 비용을 낮게 유지하는데 바람직할 수 있다.
도 2에 도시된 비제한적인 예에서, 카메라(16) 및 센서(18)는, 소스 공진기(14)가 주차면(28) 상에 위치되거나 주차면에 내장될 때 소스 공진기(14)를 포함할 수 있는 카메라 시야(20) 및 센서 시야(22)를 갖도록 차량(26)의 하면(24)에 장착된다. 이 비제한적인 예에서, 카메라 시야(20)는 차량(26) 아래로 지향된다. 그러나, 시스템(10)은, 소스 공진기(14)가 차량(26)의 옆 또는 전방에 있을 때 카메라(16) 및 센서(18)가 이물질(12)을 검출하는 위치에 장착된 상태로 구성될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 일반적으로, 센서(18)는 소스 공진기(14)를 포함할 수 있는 센서 시야(22)를 갖도록 차량(26)의 하면(24)에 장착된다. 본 예에서, 카메라(16) 및 센서(18)는 단지 예시를 위한 목적으로 실질적으로 분리되어 있는 것으로서 도시되어 있다. 카메라(16) 및 센서(18)는, 양자 모두가 본질적으로 동일한 시야(20, 22)를 갖도록 함께 위치되는 것이 바람직하다는 것이 인식된다. 비제한적인 예로서, 카메라(16) 및 센서(18)는, 포획 공진기(30) 및 소스 공진기(14)가 무선 에너지 전달을 위해 적절히 정렬될 때 소스 공진기(14)를 포함하는 카메라 시야(20) 및 센서 시야(22)를 제공하도록 포획 공진기(30)에 인접하여 위치될 수 있다. 카메라(16) 및 센서(18)는 포획 공진기(30)를 또한 포함하는 단일 하우징에 통합될 수 있다. 카메라(16) 및 센서(18)가 분리되어 있는 경우, 알려진 화상 처리 기술이 겉보기 시야(20, 22)를 실질적으로 대응하도록 변환하기 위해 사용될 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, 카메라 시야(20)와 유사한 센서 시야(22)를 갖는 것은, 차량(26)이 소스 공진기(14) 위에 있을 수 있는 위치에서 소스 공진기(14)가 하나의 시야(20)에 존재하는 경우, 소스 공진기(14)는 또한 다른 시야(22)에도 존재한다는 것을 의미한다.
다시 도 1로 돌아와서, 시스템(10)은 카메라(16)로부터의 가시광 화상 데이터로서 특징지어지는 화상 데이터를 수취하도록 구성되는 제어기(32)를 포함한다. 일반적으로, 화상 데이터는 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 바와 같은 카메라 시야(20)의 장면의 가시광 강도를 나타낸다. 제어기(32)는 또한 센서(18)로부터 열 데이터를 수취하도록 구성된다. 열 데이터는 센서 시야(22)의 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도 값을 포함한다. 제어기(32)는 또한 전력 소스(36)에 의해 소스 공진기(14)에 공급되는 전류(34)를 제어하도록 구성된다. 제어기(32)는 소스 공진기(14)로의 전류(34)를 제어하기 위해 전력 소스(36)와 통신하는 무선 송신기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
제어기(32)는 통상의 기술자에게 분명한 바와 같은 마이크로프로세서 또는 다른 제어 회로와 같은 프로세서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제어기(32)는, 하나 이상의 소프트웨어 루틴, 임계 값, 및 포획된 데이터 값을 저장하는 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)와 같은 비휘발성 메모리를 포함하는 메모리(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 루틴은, 여기 기재된 바와 같이 화상 데이터 및 열 데이터를 조합 또는 융합하고 소스 공진기(14)에 공급되는 전류(34)를 제어하기 위해 제어기(32)에 의해 수취되는 신호를 처리하는 단계를 수행하는 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
다음의 상세한 설명에서 명확해지는 바와 같이, 화상 데이터 및 열 데이터는, 제어기(32)가 이물질(12)이 소스 공진기(14) 부근에 있는지를 결정할 수 있도록 조합 또는 융합된다. 특히, 제어기(32)는, 카메라(16)로부터의 강도 데이터에 기초하는 도 3에 도시된 바와 같은 강도 맵(38)을 이물질(12)이 존재하지 않는 상태의 소스 공진기(14)의 화상 데이터에 기초하는 도 4에 도시된 바와 같은 기준 맵(40)과 비교한다. 강도 맵(38)과 기준 맵(40)과의 사이에 큰 차이가 있는 경우, 제어기(32)는 이물질(12)일 수 있는 도 3에 도시된 바와 같은 강도 대상(42)을 식별한다. 제어기(32)는 또한, 센서(18)로부터의 열 데이터에 기초하는 도 5에 도시된 바와 같은 열 맵(44)을 생성하고, 열 임계치를 초과하거나 예상 열 범위로부터 벗어나는 맵의 임의의 영역이 이물질(12)일 수 있는 열 대상(46)으로서 식별된다. 제어기(32)는 그리고 강도 맵(38)과 열 맵(44)을 비교하고, 제어기(32)가 도 6에 도시된 바와 같이 강도 대상(42) 및 열 대상(46)의 위치가 교차한다고 결정할 때, 제어기(32)는 이물질(12)이 존재한다고 결정한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는, 무선 에너지 전달이 개시되기 전에 소스 공진기(14) 부근의 이물질(12)에 대해 검사하도록 프로그래밍될 수 있다. 이물질(12)이 열 전달 전에 열적으로 검출되는 경우, 센서(18)에 의해 검출된 열 대상(46)은 소스 공진기(14) 부근의 동물(48)의 체열에 의해 유발되는 것일 가능성이 있다. 대안적으로, 무선 에너지 전달 시스템이 소정 기간 동안 작동한 경우, 소스 공진기는 주변 영역보다 더 온난할 가능성이 있을 것이다. 온난한 소스 공진기(14)는 동물(48)(예를 들어, 고양이)을 유인할 수 있다. 이 경우, 동물의 체온은 소스 공진기(14)의 온도보다 더 낮을 수 있고, 이물질(12)은 열 임계치 또는 예상 열 범위보다 더 차가울 수 있다. 또한, 무선 에너지 전달 시스템이 동작된 후, 종종 바람에 의해 소스 공진기 위로 블로잉된 금속화된 껌 포장재 또는 알루미늄 음료 캔과 같은 금속 이물질(12)이 도입되는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 시스템(10)은, 무선 에너지 전달에 의한 이물질의 자기 가열 전에 이물질(12)의 존재를 검출할 수 있고, 제어기(32)는 전류(34)가 소스 공진기(14)에 보내지는 것을 허용하지 않음으로써 무선 에너지 전달을 억제할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어기(32)는 또한 무선 에너지 전달이 개시된 후에 이물질(12)에 대해 검사하도록 프로그래밍될 수 있다. 전력 소스(36)가 전류(34)를 소스 공진기(14)에 보내고 포획 공진기(30)로의 무선 에너지 전달(50)이 개시된 후 이물질(12)이 검출되는 경우, 센서(18)에 의해 검출된 열 대상(46)은 금속 대상(52), 예를 들어 소스 공진기(14) 부근의 렌치의 유도 가열에 의해 유발될 가능성이 있다. 이 경우, 제어기(32)는 소스 공진기(14)로 보내지는 전류(34)를 감소 또는 제거함으로써 무선 에너지 전달을 감소 또는 제거할 수 있다. 대안적으로, 제어기(32)가 강도 대상(42)을 검출하지만 열 대상(46)을 검출하지 않는 경우, 제어기(32)는 이물질(12)이 실제로 검출되는 것인지를 결정하기 위해 소정 기간 동안 저 전력 모드에서 소스 공진기(14)에 공급되는 전류(34)를 제한할 수 있다. 이물질(12)이 검출되지 않는 경우, 제어기(32)는 풀 전력 모드에서 소스 공진기(14)에 공급되는 전류(34)를 증가시킬 수 있다. 이물질(12)이 검출되는 경우, 제어기(32)는 저 전력 모드로 지속될 수 있거나 또는 소스 공진기(14)로의 전류(34)를 차단할 수 있다.
화상 데이터 및 열 데이터를 융합함으로써, 시스템(10)은, 무선 에너지 전달 시스템이 에너지 전달을 개시하기 전에 동물(48)과 같은 그 자체의 열을 발생시키는 이물질(12)뿐만 아니라 금속 대상(52)과 같은 무선 에너지 전달 시스템의 동작에 의해 가열되는 이물질(12)을 검출하는 이점을 제공한다. 시스템(10)은 또한, 무선 에너지 전달 시스템이 전력 전달을 개시한 후에 도입되는 소스 공진기(14)보다 더 차가운 이물질(12)을 검출할 수 있다.
도 1을 한 번 더 참고하면, 시스템(10)은 낮은 광 조건[예를 들어, 차량(26) 아래의 그림자, 야간]에서 카메라(16)에 대해 추가적인 광을 제공하는 조명기(54)를 포함할 수 있다. 조명기(54)는 통상의 기술자에게 잘 알려진 백열 전구, 발광 다이오드(LED), 형광 튜브, 전기 발광 장치, 또는 다른 광 방출 장치일 수 있다.
카메라(16) 및 센서(18)가 차량(26)의 하면(24)에 위치되어 있는 경우, 카메라(16) 및 센서(18)는 차량(26)의 동작 동안 카메라(16) 및 센서(18)에 도로 먼지가 쌓임으로써 가려질 수 있다. 시스템(10)은 카메라(16) 및/또는 센서(18)를 세척하는 설비(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 요구될 때 스트림 세척기 유체를 보내도록 카메라(16) 및/또는 센서(18)에 향해있는 노즐 또는 깨끗한 시야(20, 22)를 제공하는 것을 촉진할 수 있는 회전 막과 같은, 통상의 기술자에게 알려진 기존의 기술이 카메라(16) 및/또는 센서(18)를 세척하기 위해 사용될 수 있다는 것이 고려된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 또한 표시등 또는 가청 경보기와 같은 경고 표시기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이물질(12)이 검출될 때, 경고 표시기는 제어기(32)로부터 경고 신호를 수취하도록 구성되고, 경고 신호에 응답하여 표시기는 조작자의 주의를 끌기 위한 광, 소리, 또는 다른 동작을 출력한다.
도 9는 소스 공진기(14)에 근접한 이물질(12)을 검출하는 방법(100)을 도시한다. 상기와 같이, 검출은 일반적으로 소스 공진기(14)의 카메라 시야(20)를 갖도록 차량(26)에 장착되는 가시광 카메라(16)로부터의 화상 데이터에 기초한다. 검출은 또한 카메라 시야(20)와 유사한 센서 시야(22)를 갖도록 차량(26)에 장착되는 다중 구역 온도 센서(18)로부터의 열 데이터에 기초한다.
일반적으로, 그리고 비제한적인 예에 의해 아래에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 시스템(10)은, 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 바와 같은 강도 값, 색조 값, 및 채도 값과 같은 속성을 나타내는 데이터 셀의 다양한 배열을 검토함으로써 이물질(12)을 검출하려고 한다. 카메라(16)의 해상도가 대상을 검출하기 위해 필요한 것보다 더 큰 경우, 다양한 데이터 배열의 각각의 데이터 셀에 저장된 값은 하나 초과의 화소에 기초할 수 있다. 이러한 다양한 배열의 검토는, 부근에 이물질(12)이 없는 상태의 소스 공진기(14)의 모습에 대응하는 기준 배열에 대해 데이터 배열을 비교함으로써 잠재적인 이물질(12)을 검출하는 것에 관련된다. 센서(18)로부터의 온도 구역 데이터는, 마찬가지로 배열로 저장되고, 온도가 금속적 또는 생물학적 이물질(12)의 존재를 나타낼 수 있는 임계치를 초과하는 데이터의 클러스터의 경우에 대해 검토된다. 잠재적인 이물질(12)이 하나 초과의 맵에 존재하는 경우를 찾기 위해 화상 데이터 및 열 데이터의 이러한 배열 또는 맵의 다양한 조합이 비교되며, 실제로는 서로 "중첩"된다.
아래의 설명에서 명백해지는 시스템(10) 및 방법(100)의 다른 특징은, 카메라 시야(20)와 센서 시야(22)와의 사이의 잠재적인 오정렬이 더 작은 대상의 검출불능을 유발할 수 있다는 것이 인식되었다는 것이다. 이는, 배열 또는 맵이 논리적으로 중첩되고, 2개의 시야(20, 22)가 오정렬될 때, 화상 맵에 기초한 카메라 데이터의 잠재적인 대상이 열 맵에 기초한 센서 데이터의 잠재적인 대상과 위치에 있어서 일치하지 않을 수 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 아래에 기재되는 바와 같이 잠재적인 대상들의 겉보기 크기를 증가 또는 '확대'시킴으로써 맵이 중첩될 때 잠재적인 대상들이 교차되어 이들이 검출된 대상 상태로 확인 또는 진척될 가능성을 증가시킬 수 있다.
이제 도 9를 참고하면, 단계 110(화상 데이터 수취)은 카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 화상 데이터는 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도(광의 밝기를 나타냄)를 나타내는 데이터를 포함한다. 이는 모노크롬 카메라로부터 출력되는 화상 데이터에 대응할 수 있거나, 화상 데이터는 가시광의 색, 예를 들어 색조(측정된 색의 정도 또는 우세한 파장을 나타냄) 및/또는 채도(백색 광에 비교되는 포함된 색의 양을 나타냄)를 나타내는 데이터를 더 포함할 수 있다. 이는 컬러 카메라로부터 출력되는 화상 데이터에 대응할 수 있다.
단계 112(강도 맵 결정)는, 강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵(38)을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 각각의 강도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 강도 특성에 기초한 강도 값을 갖는다. 예로서 그리고 비제한적으로, 강도 값은 상대적인 값을 나타내기 위해 제로(0)와 이백오십오(255)(0과 FF 16진법과 동등)와의 사이의 수로서 표현될 수 있거나, 또는 강도 값은 평방 센티미터당 루멘의 휘도와 같은 단위 면적당의 강도 척도의 특정 단위에 대응하는 수로서 표현될 수 있다.
단계 114(강도 대상 지정)는, 기준 강도 맵(40)에 대해 현저한 강도 값을 갖는 강도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 강도 맵(38)의 영역에서 강도 대상(42)을 지정하는 단계를 포함한다. 강도 대상(42)은 기준 강도 맵(40)의 대응하는 부분의 강도 값과 상이한 강도 값을 갖는 강도 데이터 셀의 클러스터에 기초하여 결정된다. 비제한적인 예에 따르면, 기준 강도 맵(40)은 제어기(32)의 메모리에 저장될 수 있고 임의의 이물질(12)이 존재하지 않는 소스 공진기(14)의 시야의 강도 맵(38)일 수 있다. 기준 강도 맵(40)은 전형적인 소스 공진기(14)에 대응할 수 있거나, 또는 기준 강도 맵(40)은 특정 소스 공진기(14)에 대응할 수 있다. 제어기(32)는 무선 에너지 전달 시스템과 통신함으로써 특정 소스 공진기(14) 기준 강도 맵(40)을 결정할 수 있다. 제어기(32)는, 이물질(12)이 검출되지 않을 때마다, 각각의 특정 소스 공진기(14)의 기준 강도 맵(40)을 저장할 수 있다.
단계 116(강도 대상 확대)은, 강도 대상(42) 형상 및 강도 대상(42) 크기 중 하나 이상에 기초하여 강도 대상(42)으로서 지정된 강도 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계를 포함하는 선택적인 단계이다. 상기와 같이, 잠재적인 대상과 연관된 데이터 셀의 수를 확대하는 것은 카메라 시야(20) 및 센서 시야(22)의 오정렬로 인한 작은 대상의 검출 실패를 회피하는 것을 돕는다. 위에서 제안된 바와 같이 그리고 이하의 추가의 설명에서 명확해지는 바와 같이, 대상이 작고 시야(20, 22)가 오정렬되는 경우, 화상 데이터 기반 셀 및 열 데이터 기반 셀의 교차가 발생하지 않을 위험이 있다. 이와 같이, 확대의 백분율 또는 정도는 전형적으로 큰 잠재적인 대상에 비해 작은 잠재적인 대상에 대해 더 클 것이다. 이를 달성하는 방법은, 강도 대상(42)의 것에 대응하는 데이터 셀 값에 대해 강도 대상(42)에 근접하며 강도 대상(42)의 외측에 있는 강도 맵(38)에 대해 데이터 셀의 강도 값을 변화시키는 것이다.
단계 118(색조 맵 결정)은, 색조 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 색조 값을 결정하는 단계를 포함하는 선택적인 단계이다. 이 데이터 셀은 제어기(32) 내의 메모리에서의 위치일 수 있다. 일반적으로, 각각의 색조 데이터 셀은 카메라 시야(20)의 부분에 대응하는 카메라(16)의 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 일부의 색조 특성에 기초하는 색조 값을 갖는다. 예로서 그리고 비제한적으로, 색조 값은 제로(0)와 삼백육십(360) 사이의 수일 수 있으며, 여기서 제로는 빨강을 지정하기 위해 사용되고, 백이십(120)은 초록을 지정하기 위해 사용되고, 이백사십(240)은 파랑을 지정하기 위해 사용되고, 삼백육십(360)은 보라를 지정하기 위해 사용되며, 다른 중간 값은 잘 알려진 바와 같은 색 스펙트럼의 색을 지정하기 위해 사용된다.
단계 120(색조 대상 지정)은, 색조 임계치에 대해 현저한 색조 값을 가지며 현저한 크기 및 형상을 갖는 잠재적인 대상을 나타내는 색조 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 색조 맵의 영역에서 색조 대상을 지정하는 것을 포함하는 선택적인 단계를 포함한다. 예를 들어, 색조 대상은, 색조 데이터 셀의 클러스터가 주위의 색조 값과 현저하게 상이한 색조 값을 갖기 때문에 지정될 수 있다. 대안적으로, 색조 대상은, 오직 색조 값에 기초하여 그리고 특정 색조 값이 인지된 배경과 어떻게 다른지에 관계 없이 지정될 수 있다. 예를 들어, 색조 대상은, 색조 데이터 셀의 클러스터의 값이 20 미만이고 그래서 실질적으로 빨강이기 때문에, 간단하게 지정될 수 있다. 특정 임계치는, 통상의 기술자에 의해 인식되는 바와 같이, 카메라 시야(20)에 의해 덮이는 영역, 카메라(16)의 화소의 수 또는 해상도, 및 실증적인 시험을 포함하는 많은 다른 고려사항에 기초하여 결정된다는 것이 인식되어야 한다.
단계 122(색조 대상 확대)는, 색조 대상 형상 및 색조 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 색조 대상의 일부로서 지정된 색조 데이터 셀의 수를 증가시키는 것을 포함하는 선택적인 단계이다. 확대된 색조 대상은 단계 116의 확대된 강도 대상에 필적할 수 있고, 색조 대상을 확대하는 것의 이점은 강도 대상과 동일하며, 강도 대상(42)을 아래 기재된 열 대상(46)의 일부와 교차시키는 것에 실패할 위험을 감소시키는 것이라는 것이 인식되어야 한다.
단계 124(채도 맵 결정)는, 채도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 채도 맵을 결정하는 것을 포함하는 선택적인 단계이며, 여기서 각각의 채도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 채도 특성에 기초하는 채도 값을 갖는다. 예로서 그리고 비제한적으로, 채도 값은 카메라(16)의 대응하는 화소에 의해 검출되는 색 채도의 백분율에 대응하는 제로(0)와 백(100) 사이의 수에 의해 표시될 수 있다.
단계126(채도 대상 지정)은, 채도 임계치에 대해 현저한 채도 값을 갖는 채도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 채도 맵의 영역에서 채도 대상을 지정하는 것을 포함하는 선택적인 단계이다. 색조 대상을 결정하는 것과 유사하게, 채도 대상은 주위 배경과 연관된 채도 값과 분명하게 대조되는 채도 값을 갖는 채도 데이터 셀의 클러스터에 기초하여 결정될 수 있다.
단계 128(채도 대상 확대)은, 다른 확대 단계와 마찬가지로, 채도 대상 형상 및 채도 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 채도 대상의 일부로서 지정된 채도 데이터 셀의 수를 증가시키는 것을 포함하는 선택적인 단계이다. 확대된 채도 대상은 단계 116의 확대된 채도 대상에 필적할 수 있고, 채도 대상을 확대하는 것의 이점은 강도 대상과 동일하며, 채도 대상을 아래 기재된 열 대상(46)의 일부와 교차시키는 것에 실패할 위험을 감소시키는 것이라는 것이 인식되어야 한다.
단계 130(열 데이터 수취)은, 다중 구역 온도 센서(18)[센서(18)]로부터 열 데이터를 수취하는 것을 포함하고, 여기서 상기 열 데이터는 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도 값을 포함한다. 도 5는 서모파일 배열에 의해 검출되는 온도 값의 비제한적인 예를 도시한다. 구역 온도 값은 실제 온도에 대응할 것이 이해되지만, 예시를 단순화하기 위해, 소스 공진기(14)에 대응하는 영역에 관련된 서모파일은 '0'으로서 분류되며, 열 대상(46)에 대응하는 영역에 관련되는 서모파일은 'X'로서 분류된다.
단계 132(열 맵 결정)는, 열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵(44)을 결정하는 것을 포함하고, 여기서 각각의 열 데이터 셀은 다중 구역 중 하나 이상의 온도 특성에 기초하는 온도 값을 갖는다.
단계 134(배경 온도 값 결정)는, 적어도 하나의 구역의 구역 온도 값 또는 수개의 선택된 구역의 평균 값에 기초하거나, 또는 모든 온도 구역의 평균 값에 기초하여 배경 온도 값을 결정하는 것을 포함하는 선택적인 단계이다.
단계 136(격차 온도 값 결정)은, 배경 온도 값과 대응하는 구역 온도 값과의 사이의 차이에 기초할 수 있는 각각의 구역의 격차 온도 값을 결정하는 것을 포함하는 선택적인 단계이다.
단계 140(열 대상 지정)은, 온도 임계치에 대해 현저한 온도 값을 갖는 열 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 열 맵(44)의 영역에서 열 대상(46)을 지정하는 것을 포함한다. 생물학적 이물질(12)을 검출하기 위해 무선 에너지 전달이 개시되기 전에 사용된 온도 임계치는, 금속적 이물질(12)을 검출하기 위해 무선 에너지 전달이 개시된 후에 사용된 온도 임계치와 상이할 수 있다.
단계 138(열 2진 맵 생성)은, 격차 온도 임계 값에 대한 격차 온도 값의 비교에 기초하여 열 데이터를 열 2진 맵으로 변환함으로써 열 2진 맵을 생성하는 것을 포함하는 선택적인 단계이다.
단계 142(열 대상 확대)는, 다른 확대 단계와 마찬가지로, 열 대상(46) 형상 및 열 대상(46) 크기 중 하나 이상에 기초하여 열 대상(46)으로서 지정된 열 데이터 셀의 수를 증가시키는 것을 포함하는 선택적인 단계이다. 확대된 열 대상은 단계 116의 확대된 강도 대상에 필적될 수 있다는 것이 인식되어야 하지만, 확대된 열 대상은 여전히 도 5에 도시된 매우 여러 개의 화소로 나누어진 형상을 가질 수 있거나, 또는 확대된 열 대상에 더 원활한 매끄러운 형상을 주기 위해 다른 화상 처리가 사용될 수 있다. 전과 같이, 열 대상(46)을 확대하는 것의 이점은 강도 대상(42)과 동일하고, 열 대상(46)을 상기 강도 대상(42)(또는 색조 대상 또는 채도 대상)의 일부와 교차시키는 것에 실패할 위험을 감소시킨다는 것이다.
단계 144(이물질 검출)는, 강도 대상(42) 및 열 대상(46)이 교차하거나, 색조 대상, 강도 대상(42), 및 열 대상(46)이 교차하거나, 또는 채도 대상, 강도 대상(42), 및 열 대상(46)이 교차하는, 대상 맵의 영역에서 검출 이물질(12)을 지정하는 것을 포함한다. 도 6은 강도 대상(42) 및 열 대상(46)의 교차부에서 이물질(12)을 검출하는 비제한적인 예를 도시한다.
단계 146(이물질이 존속하는지를 결정)은, 존속 시간 임계치보다 더 긴 시간, 예를 들어 0.1초 초과, 또는 화상 프레임율이 초당 30 프레임일 때 3초과의 프레임 동안 검출된 대상이 존속하는지를 결정하는 것과 같은 다른 시험을 포함하는 선택적인 단계이다. 이 단계는 이물질(12)의 잘못된 검출을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
단계 148(전류 제어)은, 이물질(12)이 검출될 때 전력 소스(36)에 의해 소스 공진기(14)에 제공되는 전류(34)를 제어하는 것을 포함한다. 비제한적인 예로서, 제어기(32)는 이물질(12)이 검출될 때 소스 공진기(14)에 공급되는 전류(34)를 감소시키거나 중단할 것을 전력 소스(36)에 명령할 수 있다.
단계 150(경고 신호 발생)는, 이물질(12)이 검출 또는 확인될 때 제어기(32)가 경고 신호를 발생 또는 출력하는 것을 포함하는 선택적인 단계이다. 경고 신호의 비제한적인 예는, 차량(26)의 계기판의 표시등, 무선 에너지 전달 시스템의 전력 소스(36)의 표시등, 또는 가청 경보일 수 있다.
따라서, 무선 에너지 전달 시스템의 소스 공진기(14)에 근접하는 이물질(12)을 검출하는 시스템(10), 시스템(10)을 위한 제어기(32), 및 방법(100)이 제공된다. 시스템(10)은, 이물질(12) 검출을 향상시키고, 무선 에너지 전달 시스템의 효율적인 동작을 방해하거나 시스템을 손상시킬 수 있는 소스 공진기(14) 상의 또는 소스 공진기(14) 부근의 생물학적 이물질(12)[동물(48)] 및 금속 이물질(12)의 양자 모두를 검출하기 위해, 가시광 카메라(16) 및 다중 구역 온도 센서(18)로부터의 정보를 병합한다. 또한, 카메라(16) 및/또는 센서(18)에 의해 검출된 잠재적인 이물질(12)은 확대되어, 확대된 잠재적인 대상의 데이터 맵이 교차하는 잠재적인 대상을 갖기가 보다 용이해 지고 이에 의해 카메라 및 센서 시야(20, 22)의 오정렬로 인해 이물질(12)을 검출하는 것에 실패할 위험을 감소시킬 가능성을 증가시키기 위해 확대시킬 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시형태와 관련하여 기재되었지만, 본 발명은 이와 같이 제한하려는 것이 아니라 이하의 청구항에 기재된 범위로만 제한된다. 또한, 용어, 제1, 제2 등의 사용은 임의의 중요성의 순서를 나타내는 것이 아니고, 용어 제1, 제2 등은 하나의 요소를 다른 것으로부터 구별하기 위해 사용된다. 또한, 단수형의 용어의 사용은 양의 제한을 나타내는 것이 아니고 참조된 항목 중 적어도 하나의 존재를 나타내는 것이다.

Claims (18)

  1. 소스 공진기(14)에 근접한 이물질(12)을 검출하는 시스템(10)이며, 상기 시스템(10)은,
    소스 공진기(14)를 포함하는 카메라 시야(20)를 갖도록 장착되며, 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성되는 가시광 카메라(16),
    소스 공진기(14)를 포함하고 카메라 시야(20)와 유사한 센서 시야(22)를 갖도록 장착되며, 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도를 나타내는 열 데이터를 출력하도록 구성되는 다중 구역 온도 센서(18), 및
    제어기(32)를 포함하고,
    상기 제어기(32)는, 가시광 카메라(16) 및 다중 구역 온도 센서(18)와 통신하며, 그리고
    카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하고,
    강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵(38)을 결정하고,
    강도 맵(38)의 배열에서 강도 대상(42)을 지정하고,
    다중 구역 온도 센서(18)로부터 열 데이터를 수취하고,
    열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵(44)을 결정하고,
    열 맵(44)의 영역에서 열 대상(46)를 지정하고,
    강도 대상(42) 및 열 대상(46)이 교차할 때 이물질(12)을 검출하며,
    이물질(12)이 검출될 때 소스 공진기(14)에 제공되는 전류(34)를 제어하도록 구성되는, 시스템(10).
  2. 제1항에 있어서, 카메라(16)는 추가로 가시광 색을 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성되고, 제어기(32)는 추가로,
    색조 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 색조 맵을 결정하고,
    색조 맵의 영역에서 색조 대상을 지정하며,
    색조 대상, 강도 대상(42), 및 열 대상(46)이 교차할 때 이물질(12)을 검출하도록 구성되는, 시스템(10).
  3. 제1항에 있어서, 카메라(16)는 추가로 가시광 색을 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성되고, 제어기(32)는 추가로,
    채도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 채도 맵을 결정하고,
    채도 맵의 영역에서 채도 대상을 지정하며,
    채도 대상, 강도 대상(42), 및 열 대상(46)이 교차할 때 이물질(12)을 검출하도록 구성되는, 시스템(10).
  4. 제1항에 있어서, 상기 시스템(10)은, 이물질(12)이 검출될 때 경고 신호를 발생시키는 역할을 하는, 제어기(32)에 연결된 경고 표시기를 더 포함하는, 시스템(10).
  5. 제1항에 있어서, 가시광 카메라(16) 및 다중 구역 온도 센서(18)는 차량(26)의 하면(24)에 장착되는, 시스템(10).
  6. 제5항에 있어서, 가시광 카메라(16) 및 다중 구역 온도 센서(18)는 포획 공진기(30)에 인접하여 장착되는, 시스템(10).
  7. 제1항에 있어서, 카메라(16)는 100,000 초과의 화소를 갖고, 다중 구역 온도 센서(18)는 1000 미만의 구역을 갖는, 시스템(10).
  8. 소스 공진기(14)에 근접한 이물질(12)을 검출하는 방법(100)이며, 상기 검출은 소스 공진기(14)를 포함하는 카메라 시야(20)를 갖도록 장착되는 가시광 카메라(16), 및 소스 공진기(14)를 포함하고 카메라 시야(20)와 유사한 센서 시야(22)를 갖도록 장착되는 다중 구역 온도 센서(18)로부터의 화상 데이터에 기초하며, 상기 방법(100)은,
    카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계(110)로서, 상기 화상 데이터는 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타내는, 단계(110),
    강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵을 결정하는 단계(112)로서, 각각의 강도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 강도 특성에 기초하는 강도 값을 갖는, 단계(112),
    기준 강도 맵(40)에 대해 현저한 강도 값을 갖는 강도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 강도 맵의 영역에서 강도 대상을 지정하는 단계(114),
    다중 구역 온도 센서(18)로부터 열 데이터를 수취하는 단계(130)로서, 상기 열 데이터는 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도 값을 포함하는, 단계(130),
    열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵을 결정하는 단계(132)로서, 각각의 열 데이터 셀은 다중 구역 중 하나 이상의 온도 특성에 기초하는 온도 값을 갖는, 단계(132),
    온도 임계치에 대해 현저한 온도 값을 갖는 열 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 열 맵의 영역에서 열 대상을 지정하는 단계(138),
    강도 대상 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계(144), 및
    이물질(12)이 검출될 때 소스 공진기(14)에 제공되는 전류를 제어하는 단계(148)를 포함하는, 방법(100).
  9. 제8항에 있어서, 방법(100)은,
    카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계(110)로서, 상기 화상 데이터는 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 색을 나타내는, 단계(110),
    색조 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 색조 맵을 결정하는 단계(118)로서, 각각의 색조 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 색조 특성에 기초하는 색조 값을 갖는, 단계(118),
    기준 색조 맵에 대해 현저한 색조 값을 갖는 색조 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 색조 맵의 영역에서 색조 대상을 지정하는 단계(120), 및
    색조 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계(144)를 더 포함하는, 방법(100).
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법(100)은 색조 대상 형상 및 색조 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 색조 대상으로서 지정된 색조 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  11. 제8항에 있어서, 방법(100)은,
    카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하는 단계(110)로서, 상기 화상 데이터는 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 색을 나타내는, 단계(110),
    채도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 채도 맵을 결정하는 단계(124)로서, 각각의 채도 데이터 셀은 화소 중 하나 이상에 의해 검출되는 화상 데이터의 채도 특성에 기초하는 채도 값을 갖는, 단계(124),
    기준 채도 맵에 대해 현저한 채도 값을 갖는 채도 데이터 셀의 클러스터가 존재하는 채도 맵의 영역에서 채도 대상을 지정하는 단계(126),
    채도 대상, 강도 대상, 및 열 대상이 교차할 때 이물질을 검출하는 단계(144)를 더 포함하는, 방법(100).
  12. 제11항에 있어서, 상기 방법(100)은 채도 대상 형상 및 채도 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 채도 대상으로서 지정된 채도 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  13. 제8항에 있어서, 상기 방법(100)은 강도 대상 형상 및 강도 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 강도 대상으로서 지정된 강도 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계(116)를 더 포함하는, 방법(100).
  14. 제8항에 있어서, 상기 방법(100)은 열 대상 형상 및 열 대상 크기 중 하나 이상에 기초하여 열 대상으로서 지정된 열 데이터 셀의 수를 증가시키는 단계(142)를 더 포함하는, 방법(100).
  15. 제8항에 있어서, 상기 방법(100)은, 이물질(12)이 검출될 때 경고 신호를 발생시키는 단계(150)를 더 포함하는, 방법(100).
  16. 제8항에 있어서, 이물질(12)을 검출하는 단계는, 이물질(12)의 검출이 존속 시간 임계치보다 더 긴 시간 동안 존속하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 방법(100).
  17. 제8항에 있어서, 열 맵을 결정하는 단계는,
    적어도 하나의 구역의 구역 온도 값에 기초하여 배경 온도 값을 결정하는 단계(134),
    배경 온도 값과 대응하는 구역 온도 값과의 사이의 차이에 기초하여 각각의 구역에 대한 격차 온도 값을 결정하는 단계(136), 및
    격차 온도 임계 값에 대한 격차 온도 값의 비교에 기초하여 열 2진 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 방법(100).
  18. 이물질(12)이 소스 공진기(14)에 근접하는지를 검출하도록 구성되는 시스템(10)을 위한 제어기(32)이며, 상기 시스템(10)은, 소스 공진기(14)를 포함하는 카메라 시야(20)를 갖도록 장착되고 카메라(16)의 화소에 의해 검출되는 가시광 강도를 나타내는 화상 데이터를 출력하도록 구성되는 가시광 카메라(16), 및 소스 공진기(14)를 포함하고 카메라 시야(20)와 유사한 센서 시야(22)를 갖도록 장착되고 다중 구역의 각각에 대한 구역 온도를 나타내는 열 데이터를 출력하도록 구성되는 다중 구역 온도 센서(18)를 포함하고, 상기 제어기(32)는,
    카메라(16)로부터 가시광 화상 데이터를 수취하고,
    강도 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 강도 맵을 결정하고,
    강도 맵의 영역에서 강도 대상을 지정하고,
    다중 구역 온도 센서(18)로부터 열 데이터를 수취하고,
    열 데이터 셀의 배열로서 특징지어지는 열 맵을 결정하고,
    열 맵의 영역에서 열 대상을 지정하고,
    강도 대상 및 열 대상이 교차할 때 이물질(12)을 검출하며,
    이물질(12)이 검출될 때 소스 공진기(14)에 제공되는 전류를 제어하도록 구성되는, 제어기(32).
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