操作感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】操作感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119(e)要求于2014年9月2日提交的標(biāo)題為“Operatingan Inductive Energy Transfer System” 的美國臨時專利申請 N0.62/044，967 的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于此，就好像在本文被完全公開一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般地涉及感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]許多電子設(shè)備包括需要外部電源不時地再充電的一個或多個可再充電電池。通常，這些設(shè)備可以利用類似的電源線或連接器(例如通用串行總線(“USB”)連接器)進(jìn)行充電。但是，盡管具有共同的連接類型，但是設(shè)備往往需要具有不同功率輸出的單獨電源供電。這些多個電源供電的使用、儲存以及從一個地方運輸?shù)搅硪粋€地方會很累贅。因此，設(shè)備便攜性的優(yōu)點會很大地受到限制。
[0005]此外，在某些情況下使用充電電線可能不安全。例如，車輛的駕駛員在試圖將電子設(shè)備插入到車載充電器中時會變得分心。在另一個例子中，如果無人看管，那么充電電線會存在姅人的危險。
[0006]為了解決便攜式電子設(shè)備的這些和其它缺點，一些設(shè)備包括感應(yīng)充電設(shè)備。用戶可以簡單地將電子設(shè)備放置在感應(yīng)充電設(shè)備的充電表面上來將能量從充電設(shè)備傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備。充電設(shè)備通過充電設(shè)備中的發(fā)射器線圈和電子設(shè)備中的接收器線圈之間的感應(yīng)耦合將能量傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備。不幸的是，感應(yīng)充電會受功率損耗的負(fù)面影響，這降低了能量傳輸?shù)男?。在能量傳輸過程中能量到熱量的轉(zhuǎn)換促進(jìn)了功率損耗。
[0007]此外，當(dāng)能量從充電設(shè)備感應(yīng)地傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備時，電子設(shè)備中的其它設(shè)備或功能的性能會受到負(fù)面影響。作為一個例子，電子設(shè)備可以包括觸摸感測設(shè)備。在感應(yīng)能量傳輸期間，觸摸感測設(shè)備可能不能檢測輸入表面上的觸摸，因為在感應(yīng)能量傳輸期間傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備的噪聲量會淹沒用于確定或感測觸摸的信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一方面，感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)中的接收器設(shè)備可以包括觸摸感測設(shè)備。用于操作感應(yīng)能量傳遞系統(tǒng)的方法可以包括:當(dāng)發(fā)送器設(shè)備正在將能量感應(yīng)地傳輸?shù)浇邮掌髟O(shè)備時，檢測觸摸感測設(shè)備的輸入表面是否被觸摸。如果輸入表面被觸摸，則發(fā)送器設(shè)備只能在第一時間周期期間感應(yīng)地傳輸能量，并且觸摸感測設(shè)備可以只在不同的第二時間周期期間獲取觸摸樣本。本質(zhì)上，感應(yīng)能量傳輸被定期地關(guān)閉，以允許當(dāng)感應(yīng)能量傳輸關(guān)閉時觸摸感測設(shè)備感測觸摸樣本。
[0009]在一個示例實施例中，接收器設(shè)備可以在輸入表面被用戶的手指或物體(例如，導(dǎo)電觸筆)觸摸時向發(fā)送器設(shè)備發(fā)送信號?；谠撔盘?，發(fā)送器設(shè)備在給定的時間周期關(guān)閉。當(dāng)發(fā)送器設(shè)備被關(guān)閉時，觸摸感測設(shè)備獲取一個或多個觸摸樣本。在給定的時間周期結(jié)束時，發(fā)送器設(shè)備打開并將能量感應(yīng)地傳輸?shù)浇邮掌髟O(shè)備。
[0010]在另一方面，用于操作包括發(fā)送器設(shè)備和接收器設(shè)備的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的方法可以包括:發(fā)送器設(shè)備以第一占空比步長向接收器設(shè)備感應(yīng)地傳輸一個或多個周期的能量，并且發(fā)送器設(shè)備以不同的第二占空比步長向接收器設(shè)備感應(yīng)地傳輸一個或多個周期的能量。該方法產(chǎn)生給定的占空比調(diào)制模式，該模式在給定數(shù)量的周期上平均占空比。
[0011]在還有的另一方面，用于操作感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的方法可以包括:電流感測電路在從發(fā)送器設(shè)備到接收器設(shè)備的感應(yīng)能量傳輸期間感測輸入到發(fā)送器設(shè)備中的直流-交流轉(zhuǎn)換器中的電流。處理設(shè)備可以確定感測到的電流是否超過閾值。如果感測到的電流超過閾值，則直流-交流轉(zhuǎn)換器的操作條件被修改，以減少被直流-交流轉(zhuǎn)換器汲取的電量。在一個實施例中，被直流-交流轉(zhuǎn)換器接收到的信號電平可以被減少給定的量。作為一個例子，能量傳輸?shù)恼伎毡缺唤档徒o定的量。作為另一個例子，輸入到交流-直流轉(zhuǎn)換器中的電壓電平被減少給定的量。在其它實施例中，直流-交流轉(zhuǎn)換器的操作頻率可以被改變給定的量。
[0012]在另一方面，用于操作包括發(fā)送器設(shè)備和接收器設(shè)備的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的方法可以包括:發(fā)送器設(shè)備在第一時間周期期間發(fā)送ping，并且在第一時間周期之后的給定時間周期內(nèi)，發(fā)送器設(shè)備檢測接收器設(shè)備正在發(fā)送信號。發(fā)送器設(shè)備然后可以延長給定的時間周期，并且發(fā)送器設(shè)備可以確定它是否從接收器設(shè)備接收到完整的信號。如果發(fā)送器設(shè)備接收到完整的信號，則發(fā)送器設(shè)備可以基于完整信號的接收將能量傳輸?shù)浇邮掌髟O(shè)備。在一個實施例中，信號可以實現(xiàn)為包括在通信協(xié)議中的前導(dǎo)報文。
【附圖說明】
[0013]通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容將很容易理解，其中附圖中相同的標(biāo)號指代相同的結(jié)構(gòu)元件，并且其中:
[0014]圖1示出了在未配對配置中的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的一個例子；
[0015]圖2示出了在配對配置中的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)100 ；
[0016]圖3示出了適于用作接收器設(shè)備或發(fā)送器設(shè)備的示例電子設(shè)備的簡化框圖；
[0017]圖4示出了感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的第一例子的簡化示意圖，其中該感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)適于用作圖1和2中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)；
[0018]圖5示出了操作在圖4中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)400的第一方法的流程圖；
[0019]圖6示出了操作在圖4中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)400的第二方法的流程圖；
[0020]圖7和8是示出可以由圖6中示出的方法產(chǎn)生的占空比調(diào)制模式的示例波形；
[0021]圖9示出了感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的第二例子的簡化示意圖，其中該感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)適于用作圖1和2中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)；
[0022]圖10示出了操作在圖9中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)900的第一方法的流程圖；
[0023]圖11示出了操作在圖9中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)900的第二方法的流程圖；
[0024]圖12示出了包括觸摸感測設(shè)備的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的簡化示意圖；
[0025]圖13示出了確定用于在圖12中示出的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)1200的操作模式的方法的流程圖；以及
[0026]圖14示出了在圖13中的執(zhí)行框1306的一個示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在將詳細(xì)地參考在附圖中示出的代表性實施例。應(yīng)當(dāng)理解，以下描述不是要把實施例限定到一種優(yōu)選實施例。相反，是要覆蓋可以包括在如由所附權(quán)利要求定義的所述實施例的精神和范圍內(nèi)的備選方案、修改和等價物。
[0028]本文描述的實施例提供了用于操作感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的各種技術(shù)。這些技術(shù)可以被單獨地或以各種合適的組合使用。如本文所使用的，術(shù)語“能量”、“一個信號”或“多個信號”意味著包括傳輸能量用于無線充電、傳輸能量作為通信和/或控制信號，或者用于無線充電和通信和/或控制信號的傳輸兩者。
[0029]圖1示出了在未配對配置中的感應(yīng)能量傳輸系統(tǒng)的一個例子的透視圖。圖示的實施例繪出了配置為無線地向接收器設(shè)備104傳輸能量的發(fā)送器設(shè)備102。接收器設(shè)備104可以是包括一個或多個電感器的任何電子設(shè)備。示例電子設(shè)備包括但不限于，諸如可穿戴通信設(shè)備和智能電話之類的便攜式電子設(shè)備。
[0030]諸如在圖1中所繪出的可穿戴通信設(shè)備，可配置為向用戶和/或向相關(guān)聯(lián)的設(shè)備提供例如來自其它設(shè)備的無線電子通信和/或與健康有關(guān)的信息或數(shù)據(jù)。作為一個例子，與健康有關(guān)的信息可以包括但不限于，心率數(shù)據(jù)、血壓數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、氧氣水平數(shù)據(jù)、飲食/營養(yǎng)信息、醫(yī)療提醒、與健康有關(guān)的提示或信息、或其它與健康有關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)聯(lián)的設(shè)備可以是例如平板計算設(shè)備、智能電話、個人數(shù)字助理、計算機(jī)等等。
[0031]可穿戴通信設(shè)備可以包括帶條或帶子，以將可穿戴通信設(shè)備連接到用戶。例如，智能手表可以包括帶子或帶條以固定到用戶的手腕上。在另一個例子中，可穿戴通信設(shè)備可以包括帶條以圍繞用戶的胸部周圍連接，或者可替代地，可穿戴通信設(shè)備可適于與系索或項鏈一起使用。在還有的例子中，可穿戴通信設(shè)備可以固定到用戶身體的另一部分或在用戶身體的另一部分中。在這些以及其它實施例中，帶條、帶子、系索、或其它固定機(jī)構(gòu)可以包括與附件無線或有線通信的一個或多個電子組件或傳感器