曼徹斯特編碼調(diào)制載波信號(hào)來響應(yīng)。NFC-A的比特持續(xù)時(shí)間等于大約9.44微秒。因此，可實(shí)現(xiàn)106kbit/s的數(shù)據(jù)速率。
[0248]在該示例中，減小的功率時(shí)間間隔的典型持續(xù)時(shí)間可以大約2ms。在減小的功率時(shí)間間隔期間，發(fā)起者根據(jù)如在NFC數(shù)字協(xié)議、技術(shù)規(guī)范、版本1.0、NFC論壇、2010年11月17日中定義的比特級(jí)編碼、幀格式、數(shù)據(jù)格式和有效載荷格式來傳送數(shù)據(jù)分組。
[0249]圖13中圖示操作的時(shí)序圖。在該示例中:
-選擇傳送的幀的第一比特以在減小的功率時(shí)間間隔/時(shí)間窗的開始處發(fā)生。在時(shí)間窗的開始和第一比特的轉(zhuǎn)變之間引入小時(shí)間延遲(ta_t。)。
[0250]-選擇傳送的幀的最后比特(即幀的結(jié)尾的最后比特)在減小的功率時(shí)間間隔/時(shí)間窗的結(jié)尾之前發(fā)生。
[0251]因此，通過同步器在減小的功率時(shí)間間隔/時(shí)間窗的開始處觸發(fā)通信單元。
[0252]如在圖13中描繪的，幀延遲時(shí)間輪詢一收聽斤01。1141_)等于^在該圖中，發(fā)起者正在一個(gè)減小的功率時(shí)間間隔窗期間發(fā)送數(shù)據(jù)，并且目標(biāo)正在下一減小的功率時(shí)間間隔期間進(jìn)行響應(yīng)?？蓪DTPcil^lsten設(shè)計(jì)為滿足以下時(shí)序要求:
-FDTPc]11—Usten應(yīng)當(dāng)大于在NFC標(biāo)準(zhǔn)中定義的最小幀延遲時(shí)間。最小幀延遲時(shí)間在所有情況下小于時(shí)間周期t2-t1<3因此，該要求是固有滿足的。
[0253]- FDTPc]11—Llsten應(yīng)當(dāng)小于在NFC標(biāo)準(zhǔn)中定義的響應(yīng)等待時(shí)間(RWT)。響應(yīng)等待時(shí)間定義了以下時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)目標(biāo)必須在輪詢幀的結(jié)尾之后發(fā)送其響應(yīng)的數(shù)據(jù)開始(SoD)。其通過以下公式計(jì)算:
RffT= (256 X 16/fc) x 2WT
其中f。是載波頻率(即13.56MHz)，并且WT是在0到14的范圍中的值。在目標(biāo)激活活動(dòng)期間，值WT被傳送到發(fā)起者。為了具有安全操作，RWT被選擇為大于功率時(shí)間間隔(t2-t!)。該值通常是大約8ms。因此，值WT必須等于或大于5，其對(duì)應(yīng)于大約等于9.67ms的RWT。為了安全操作，可使用等于或大于6的值。
[0254]-如在圖13中圖示的，如果發(fā)起者在一個(gè)減小的功率時(shí)間間隔期間發(fā)送數(shù)據(jù)并且目標(biāo)在下一減小的功率時(shí)間間隔期間進(jìn)行響應(yīng)，則FDTPc]1^lstan應(yīng)當(dāng)大于在其期間傳送功率的時(shí)間窗(t2-ti)，并且小于時(shí)間窗t3-ti。
[0255]-如果目標(biāo)在如由發(fā)起者傳送其數(shù)據(jù)所使用的同一減小的功率時(shí)間間隔期間進(jìn)行響應(yīng)，則FDTPc]11w應(yīng)當(dāng)足夠小(通常大約100微秒)，以便具有t rdt。。
[0256]幀延遲時(shí)間收聽一輪詢(FDTA，a)是在收聽和輪詢幀之間的時(shí)間。最大值FDTA，PauMax未定義。因此，在目標(biāo)已響應(yīng)后，發(fā)起者可自由選擇其使用哪個(gè)減小的功率時(shí)間間隔來發(fā)送接下來的數(shù)據(jù)分組。
[0257]在一些實(shí)施例中，NFC通信可以根據(jù)NFC-F/NFC-DEP協(xié)議。
[0258]在該示例中，在兩個(gè)傳送方向(即輪詢模式和收聽模式)，傳送的信號(hào)是使用具有ASK調(diào)制的曼徹斯特編碼調(diào)制的13.56MHz載波信號(hào)。NFC-F相對(duì)于NFC-A的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)較大的數(shù)據(jù)速率?？蓪?shí)現(xiàn)212kbit/s或424kbit/s的數(shù)據(jù)速率。
[0259]還可在這樣的實(shí)施例中應(yīng)用如針對(duì)NFC-A/NFC-DEP協(xié)議圖示的相同時(shí)序要求。
[0260]在一些實(shí)施例中，NFC通信可以根據(jù)NFC-A/Type 4A Tag/ISO-DEP協(xié)議。
[0261]還可在這樣的實(shí)施例中應(yīng)用如針對(duì)NFC-A/NFC-DEP協(xié)議圖示的相同時(shí)序要求。
[0262]在一些實(shí)施例中，NFC通信可以根據(jù)NFC-F/Type 3 Tag/Half_duplex協(xié)議。
[0263]Type 3 Tag平臺(tái)使用NFC-F幀延遲時(shí)間。其使用如由NFC標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)時(shí)序要求定義的最大響應(yīng)時(shí)間(MRT)。為了具有安全操作，選擇MRT大于功率時(shí)間間隔(tfh)。MRT通過以下公式計(jì)算:
MRT = T X ((A+l) + η (B+l)) χ 4Ε其中:
-參數(shù)η表示在CHECK或UPDATE命令中的塊字段的尺寸(即塊的數(shù)量)。
[0264]-值T 等于 302.1 微秒(256xl6/fc)。
[0265]-當(dāng)其探查到操作場時(shí)，參數(shù)A、B和E被傳送到發(fā)起者。如在圖13中示出的，這些參數(shù)必須被選擇以便大于幀延遲時(shí)間輪詢一收聽(t-tb)。
[0266]在下文中，將特別參考NFC實(shí)施例來提供涉及可能物理定位的一些評(píng)論。
[0267]物理布置可以尋求防止在功率傳送器中實(shí)施的NFC通信單元(發(fā)起者或目標(biāo))能夠與在另一功率傳送器中實(shí)施的NFC通信單元通信。因此，為了獲得在兩個(gè)功率傳送器之間的最小可能距離，NFC通信單元的線圈(即它們的天線)可以是:
-被放置在與功率線圈相同的平面。
[0268]-與功率線圈的中心對(duì)準(zhǔn)。
[0269]該配置在圖14中描繪。如示出的，在兩個(gè)NFC線圈之間的距離可被選擇為大于10cm，其大約是可實(shí)現(xiàn)的最大通信距離。因此，在兩個(gè)功率傳送器之間的中心到中心距離D可被選擇為大于dNrc+10cm，其中dNrc是NFC線圈的直徑。在NFC模擬規(guī)范的附件中，提供參考設(shè)計(jì)。NFC線圈具有7cm的外直徑。因此，D可被選擇為大于17cm。如果使用比在參考設(shè)計(jì)中提供的線圈更大的NFC線圈，則可增大距離。
[0270]還可采用類似線圈拓?fù)?即與功率線圈的中心對(duì)準(zhǔn)的NFC線圈)用于在功率接收器中實(shí)施的NFC線圈。在該情況下，在功率傳送器和功率接收器之間的通信鏈路可僅在這兩個(gè)實(shí)體被對(duì)準(zhǔn)用于功率傳輸?shù)那闆r下發(fā)生，盡管仍然允許小的未對(duì)準(zhǔn)(其取決于與臺(tái)面厚度和通信范圍)。如果無線供電器械包括感應(yīng)加熱(即智能平底鍋)而非功率接收器線圈，則NFC可被選擇為與感應(yīng)加熱系統(tǒng)的中心對(duì)準(zhǔn)。
[0271]因?yàn)楣β式邮掌骺墒蛊銷FC線圈與其功率傳送器的NFC線圈遠(yuǎn)離10cm并且仍然能夠通信，所以第二功率傳送器應(yīng)當(dāng)被放置在大于2*dNrc+10cm的距離D處，以便防止在功率接收器和第二功率傳送器之間的通信鏈路；“是即(:線圈的直徑。該配置在圖15中示出。作為最壞情況，考慮等于零的臺(tái)面厚度。利用在NFC模擬規(guī)范中提供的參考設(shè)計(jì)的尺寸，D應(yīng)當(dāng)大于24cm。
[0272]如果第二無線供電器械被放置在臺(tái)面表面上，其NFC線圈應(yīng)當(dāng)被放置為遠(yuǎn)離傳送器的NFC線圈的中心大于10cm，以便不具有在功率傳送器和該第二器械之間的通信鏈路。
[0273]將認(rèn)識(shí)到，上面的描述為了清楚起見已經(jīng)參考不同功能電路、單元和處理器描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，將明顯的是，可以使用在不同功能電路、單元或處理器之間的功能的任何適當(dāng)分布，而不偏離本發(fā)明。例如，被圖示為由分離的處理器或控制器執(zhí)行的功能可以由同一處理器或控制器執(zhí)行。因此，對(duì)特定功能單元或電路的引用僅僅應(yīng)被視為對(duì)用于提供所描述的功能的適當(dāng)構(gòu)件的引用，而不是指示嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。
[0274]本發(fā)明可以以包括硬件、軟件、固件或這些的任意組合的任何適當(dāng)形式實(shí)施。本發(fā)明可以可選地被至少部分實(shí)施為運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器和/或數(shù)字信號(hào)處理器上的計(jì)算機(jī)軟件。本發(fā)明的實(shí)施例的元件和部件可以以任何適當(dāng)方式物理地、功能地和邏輯地實(shí)施。實(shí)際上，功能可以被實(shí)施在單個(gè)單元中、在多個(gè)單元中或作為其它功能單元的部分。因此，本發(fā)明可以在單個(gè)單元中實(shí)施，或可以物理地和功能地分布在不同單元、電路和處理器之間。
[0275]盡管已經(jīng)結(jié)合一些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是其并非意圖受限于本文闡述的特定形式。相反，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限制。附加地，盡管特征可能看起來是結(jié)合特殊實(shí)施例描述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將辨識(shí)到，可以根據(jù)本發(fā)明組合描述的實(shí)施例的各個(gè)特征。在權(quán)利要求中，術(shù)語包括并不排除其它元件或步驟的存在。
[0276]此外，盡管被單獨(dú)地列出，但是多個(gè)構(gòu)件、元件、電路或方法步驟可通過例如單個(gè)電路、單元或處理器實(shí)施。附加地，盡管可以在不同權(quán)利要求中包括各個(gè)特征，但是這些可以可能地有利組合，并且包括在不同權(quán)利要求中不隱含特征的組合不是可行和/或有利的。而且，將特征包括在一個(gè)種類的權(quán)利要求中不隱含限制于該種類，而是相反指示該特征視情況同等地適用于其他權(quán)利要求種類。此外，權(quán)利要求中的特征的順序不隱含特征必須被操作的任何特定順序，并且特別地在方法權(quán)利要求中各個(gè)步驟的順序不隱含這些步驟必須以該順序來執(zhí)行。相反，步驟可以以任何適當(dāng)順序執(zhí)行。附加地，單數(shù)引用不排除多個(gè)。因此對(duì)“一”、“一種”、“第一”、“第二”等的引用不排除多個(gè)。權(quán)利要求中的參考符號(hào)僅僅被提供為澄清示例，其不應(yīng)當(dāng)被解釋為以任何方式限制權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于無線功率傳輸系統(tǒng)的裝置，所述無線功率傳輸系統(tǒng)包括被布置為經(jīng)由無線感應(yīng)式功率傳輸信號(hào)提供功率傳輸?shù)焦β式邮掌?105)的功率傳送器(101)，在功率傳輸階段期間的所述功率傳輸信號(hào)被提供在重復(fù)的功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的功率時(shí)間間隔中，所述功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀進(jìn)一步包括減小的功率時(shí)間間隔，所述功率傳輸信號(hào)的功率針對(duì)相對(duì)于所述功率時(shí)間間隔的所述減小的功率時(shí)間間隔被減?。凰鲅b置包括: 功率傳輸電感器(103、107)，用于所述功率傳輸信號(hào)的傳輸； 通信天線，用于短距通信； 短距通信單元(305、405)，耦合到所述通信天線并且被布置為使用所述短距通信與作為所述功率傳送器(101)和所述功率接收器(105)中的至少一個(gè)的第二實(shí)體傳達(dá)數(shù)據(jù)消息，所述短距通信具有不超過20cm的范圍并且使用與所述功率傳輸信號(hào)分離的載波信號(hào)；以及 同步器(309、409)，被布置為將所述短距通信與所述功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀同步使得所述短距通信受限于所述減小的功率時(shí)間間隔。2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述載波的載波頻率不小于所述功率傳輸信號(hào)的頻率的兩倍。3.權(quán)利要求1所述的裝置，其中在第一時(shí)間幀中在減小的功率時(shí)間間隔期間的所述功率傳輸信號(hào)的功率水平不多于在所述第一時(shí)間幀期間在功率時(shí)間間隔期間的所述功率傳輸信號(hào)的功率水平的20%。4.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述短距通信是近場通信、NFC通信，并且所述短距通信單元(305、405)可操作以操作作為發(fā)起與所述第二實(shí)體的短距通信鏈路的發(fā)起者。5.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述短距通信單元(305、405)被布置為在從所述第二實(shí)體接收數(shù)據(jù)消息所在的所述減小的功率時(shí)間間隔中對(duì)從所述第二實(shí)體接收的數(shù)據(jù)消息進(jìn)行答復(fù)。6.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述短距通信單元(305、405)被布置為在隨后于從所述第二實(shí)體接收數(shù)據(jù)消息所在的所述減小的功率時(shí)間間隔的減小的功率時(shí)間間隔中對(duì)從所述第二實(shí)體接收的數(shù)據(jù)消息進(jìn)行答復(fù)。7.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述短距通信單元(305、405)被布置為在進(jìn)入功率傳輸階段之前執(zhí)行至少第一操作，所述至少第一操作包括選自以下的操作: 所述第二實(shí)體的通信能力的檢測； 通信沖突檢測； 在所述裝置和所述第二實(shí)體之間的通信會(huì)話初始化； 所述第二實(shí)體的設(shè)備激活。8.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述短距通信單元(305、405)被布置為重復(fù)地傳送所述裝置的標(biāo)識(shí)到所述第二實(shí)體。9.權(quán)利要求1所述的裝置，還包括功率傳輸控制器(303)，其被布置為響應(yīng)于未接收到匹配預(yù)期標(biāo)識(shí)值的所述第二實(shí)體的身份的指示而禁止功率傳輸。10.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置是功率傳送器(101)。11.權(quán)利要求10所述的裝置，還包括 功率源(801)，用于提供周期性變化的功率源信號(hào)，所述功率源信號(hào)中的周期性變化的頻率不多于1kHz ； 功率傳輸信號(hào)發(fā)生器(803)，用于從所述功率源信號(hào)生成用于功率傳送電感器(103)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述功率傳輸信號(hào)發(fā)生器(803)包括: 頻率轉(zhuǎn)換器(805)，被布置為生成將比所述功率源信號(hào)中的周期性變化的頻率更高的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，以及 限制器(807)，用于在所述減小的功率時(shí)間間隔中限制被饋送到所述功率傳送電感器(103)的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率低于閾值；以及功率源同步器，用于將所述減小的功率時(shí)間間隔與所述功率源信號(hào)中的周期性變化同步。12.權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述功率源同步器被布置為同步所述減小的功率時(shí)間間隔以對(duì)應(yīng)于所述功率源信號(hào)的絕對(duì)值的周期性最小值。13.權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述短距通信單元(305)被布置為執(zhí)行對(duì)能夠通過短距通信來與之通信的可能通信實(shí)體的檢測，并且所述裝置還包括被布置為如果檢測到多于一個(gè)可能通信實(shí)體則禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破?303)。14.權(quán)利要求10所述的裝置，還包括被布置為響應(yīng)于在時(shí)間間隔內(nèi)未接收到預(yù)期來自所述第二實(shí)體的響應(yīng)消息的檢測而禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破?303)。15.權(quán)利要求10所述的裝置，還包括被布置為響應(yīng)于不存在來自所述第二實(shí)體的無線電信號(hào)的檢測而禁止功率傳輸?shù)墓β蕚鬏斂刂破?303 )。16.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置是所述功率接收器(105)。17.權(quán)利要求16所述的裝置，還包括被布置為響應(yīng)于不存在來自所述第二實(shí)體的通信信號(hào)的檢測而減小到所述功率接收器(105)的負(fù)載(403)的功率的控制器(401)。18.權(quán)利要求16所述的裝置，還包括被布置為響應(yīng)于不存在來自所述第二實(shí)體的通信信號(hào)的檢測而生成用戶警告的用戶接口。19.權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述短距通信單元(409)被布置為響應(yīng)于所述功率傳輸信號(hào)是存在的檢測而禁止與所述第二實(shí)體的通信鏈路終止。20.權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述同步器(409)被布置為響應(yīng)于所述功率傳輸信號(hào)的周期性功率變化而確定所述功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的時(shí)序。21.一種用于無線功率傳輸系統(tǒng)的操作的方法，所述系統(tǒng)包括被布置為經(jīng)由無線感應(yīng)式功率傳輸信號(hào)提供功率傳輸?shù)焦β式邮掌?105)的功率傳送器(101)，所述功率傳輸信號(hào)被提供在重復(fù)的功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的功率時(shí)間間隔中，所述功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀進(jìn)一步包括減小的功率時(shí)間間隔，所述功率傳輸信號(hào)的功率針對(duì)相對(duì)于所述功率時(shí)間間隔的所述減小的時(shí)間間隔被減?。凰龇椒òㄔ诠β蕚鬏旊A段期間執(zhí)行以下步驟: 使用短距通信基于與所述功率傳輸信號(hào)分離的載波信號(hào)，并且使用與用于所述功率傳輸信號(hào)的傳輸?shù)墓β蕚鬏旊姼衅?103、107)不同的通信天線，與作為所述功率傳送器(101)和所述功率接收器(105)中的至少一個(gè)的第二實(shí)體傳達(dá)數(shù)據(jù)消息，所述短距通信具有不超過20cm的范圍；以及 將所述短距通信與所述功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀同步，使得所述短距通信受限于所述減小的功率時(shí)間間隔。
【專利摘要】一種無線功率傳輸系統(tǒng)包括被布置為經(jīng)由無線感應(yīng)式功率傳輸信號(hào)提供功率傳輸?shù)焦β式邮掌鳎?05）的功率傳送器（101），其中功率傳輸信號(hào)被提供在重復(fù)的功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀的功率時(shí)間間隔中。該時(shí)間幀進(jìn)一步包括減小的功率時(shí)間間隔。（通常為功率接收器（105）或功率傳送器（101））的裝置包括被布置為使用短距通信與第二實(shí)體（其是互補(bǔ)單元，即功率傳送器（101）或功率接收器（105））傳達(dá)數(shù)據(jù)消息。短距通信具有不超過20cm的范圍。該裝置還包括被布置為將短距通信與功率傳輸信號(hào)時(shí)間幀同步使得短距通信受限于減小的功率時(shí)間間隔的同步單元（309、409）。該通信可具體地是NFC通信。
【IPC分類】H02J7/00, H02J50/10, H01F38/14
【公開號(hào)】CN105379055
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480040439
【發(fā)明人】N.F.喬耶, A.范瓦根恩根, W.G.M.伊特斯
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年7月1日
【公告號(hào)】EP3022825A1, US20160156232, WO2015007518A1