提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的制作方法

提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的制作方法
【專利摘要】提供一種用于基于放置在無線充電裝置上的電子裝置提供反饋的系統、方法和裝置。所述系統包括裝置檢測器，其用來接收裝置在所述無線充電裝置上的指示；位移檢測器，其用來啟動強度測量器以便操作；所述強度測量器，其用來獨立于所述電子裝置接收來自所述無線充電裝置的無線充電的強度指示；和通信器，其用來將所述測量的強度指示的指示傳輸到輸出裝置。
【專利說明】提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及2015年I月22日提交、具有代理人案號46107-02150(V214-0028)的第14/603,305號美國專利申請，所述專利申請轉讓給與本申請相同的受讓人，且以全文引用的方式并入本文中。
【背景技術】
[0003]移動電子設備和裝置變得越來越流行。通常，移動裝置包括能量存儲裝置，且采用能量存儲裝置中的電力以操作與移動裝置相關聯的功能。移動裝置可以是智能電話、平板計算機、膝上型計算機等。
[0004]移動裝置可以是智能電話、平板計算機、膝上型計算機等。移動裝置的操作者可以將移動裝置連接到充電源(例如，壁裝插座或車輛電力適配器)，且等待所述裝置充滿電或以一定速率充電到大于初始電量。連接可以經由允許用戶將移動裝置插入到充電源中的與移動裝置相關聯的電線或插座完成。
[0005]近年來，有線充電的概念已被無線充電取代或補充了無線充電。無線充電的早前實施方式采用將無線能量發射到移動裝置的線圈。移動裝置可能裝備有用來接收無線能量并將無線能量轉化為可用又可存儲的電力的技術。
[0006]在這種實施方式中，提供單個線圈。因此，這種無線充電的實施者可以提供用來向用戶指導放置移動裝置的位置或環境的各種標記。以這種方式，有效地指導用戶將移動裝置放置在最優化且確保無線充電效率的區域中。
[0007]近年來，已釋放過多移動裝置。在其它情況下，移動裝置操作者可以附加允許使用無線充電的外殼或添加物。各種移動裝置各自具有不同大小和充電容量。因此，單線圈系統可能無法有效地滿足用戶的無線充電需求。在一些情況下，移動裝置與無線充電能力合并。
[0008]為了應對這個顧慮，提供無線表面或薄片。因此，用戶可以將其移動裝置放置在無線表面或薄片上，且響應于這個動作，啟動無線裝置充電。因此，用戶可能不會被提示將裝置放置在特定位置中。
[0009]為了最大化或改善無線充電，應對齊移動裝置接收線圈(“RX線圈”)與無線充電系統的發射器線圈(“TX線圈”)ΑΧ線圈和TX線圈越接近對齊，充電效率就越高(S卩，充電過程越快)。
[0010]如果移動裝置未對齊，那么無線充電可能發生某些問題。在一些情況下，充電可能無效或速率足夠低以致移動裝置擁有者感到沮喪。此外，歸因于有效地提供無線充電所需的額外電力，移動裝置可能過熱且移動裝置可能達到造成電池或移動裝置電路故障的溫度。
[0011]為了彌補這個問題，一些無線充電板并入對齊輔助設備。對齊輔助設備是用來指示用于放置移動裝置以完成有效或最優無線充電的位置的標記。因此，移動裝置操作者被指導將移動裝置放置到對齊輔助設備上，且由此實現了有效無線充電。
[0012]然而，這種解決方案具有若干問題。主要地，每個移動裝置可能大小不同，且即使移動裝置大小相同，但每個裝置的RX線圈的位置可能不同。因此，對齊輔助設備可以對一個或一些移動裝置有效，但并非對所有移動裝置有效。
[0013]所提出的另一解決方案是對移動裝置自身的應用。因此，如果移動裝置并入顯示屏，那么移動裝置可以顯示充電效率。這種解決方案也面臨若干挑戰。例如，移動裝置需要開啟(且是可操作的)。此外，移動裝置可能需要與TX線圈進行通信以便確定最優充電是否實現。

【發明內容】

[0014]提供了一種用于提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的系統和方法。所述系統包括裝置檢測器，其接收裝置在所述無線充電裝置上的指示;位移檢測器，其啟動強度測量器來進行操作，所述強度測量器獨立于所述電子裝置從所述無線充電裝置接收無線充電的強度指示;和通信器，其將表示所測量的強度指示的指示傳輸到輸出裝置。
【附圖說明】
[0015]【具體實施方式】參考了以下附圖，其中相似的附圖標記指代相似的元素，其中:
[0016]圖1是示出了示例性計算機的方框圖。
[0017]圖2(a)和(b)示出了用于實施本文中所公開的方面的示例性無線充電裝置。
[0018]圖3示出了用于提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的示例性系統。
[0019]圖4示出了利用電流、電壓和頻率的組合來確定發射器(TX)線圈是否傳送有效量的能量的實例。
[0020]圖5示出了采用線圈峰值電壓測量來確定TX線圈是否傳送有效量的能量的實例。
[0021]圖6(a)_(c)示出了能夠由系統采用以顯示在顯示器上的GUI元素的實例。
[0022]圖7示出了用于提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的示例性方法。
[0023]圖8(a)和(b)示出了圖3的系統的實施方式的實例。
【具體實施方式】
[0024]本發明在后文中參考其中示出本發明的示例性實施方案的附圖更完全地作描述。然而，本發明可以按許多不同形式具體化且不應被解釋為限于本文中所陳述的實施方案。相反，提供這些示例性實施方案使得本公開是完全的，且將向所屬技術領域的熟練人員充分地傳輸本發明的范圍。將了解，出于本公開的目的，“每個中的至少一個”將被解譯為意指相應語言之后的枚舉元件的任何組合，包括多倍的枚舉元件的組合。例如，“X、Y和Z中的至少一個”將被解釋為意指僅X、僅Y、僅Ζ、或兩個或兩個以上項目Χ、Υ和Z的任何組合(例如，ΧΥΖ、ΧΖ、ΥΖ、Χ)。遍及附圖和詳述，除非另有所述，否則相同附圖參考數字被理解為指代相同元件、特征和結構。為了清楚、說明和方便起見，可以擴大這些元件的相對大小和描繪。
[0025]將無線充電提供給用戶允許了對移動裝置進行有效地充電，同時避免了采用電線和其它中間連接技術的麻煩。在無線充電的一個實例中，金屬線圈用來無線地生成能量，并在空間上發射能量。移動裝置可以裝備有接收無線能量并將接收的無線能量轉化成可以用來操作所述裝置的電力的接收器。移動裝置(或電子裝置)可以是其中需要充電的任何裝置，諸如智能電話、平板計算機、穿戴式手表等。
[0026]如發明背景部分中所解釋的，無線充電表面可以被實施并提供給用戶。無線充電表面可以具有用來充當TX線圈的一個或多個線圈。
[0027]取決于移動裝置放置到無線表面上的位置，個體線圈的充電可以得以改善或惡化。從單個線圈對移動裝置充電的能力取決于各種因素，其中一個因素是TX線圈相對于充電裝置的RX線圈的位置。
[0028]因此，最優放置(S卩，將能量從TX線圈遞送到RX線圈的效率)允許了移動裝置以最快又最安全的方式充電。然而，因為可以按其中TX線圈在視野內為模糊的方式實施無線充電系統，所以最優放置認知可能無法實現。
[0029]本文公開了用于提供基于放置在在無線充電裝置上的電子裝置反饋的系統、方法和無線充電裝置。無線充電裝置包括附接到無線充電系統以允許放置電子裝置以對電子裝置無線地充電的表面。
[0030]無線充電裝置可以含有將能量電感地傳送到附接或附加到電子裝置的RX線圈的TX線圈。可以在各種背景(例如車輛)中采用無線充電裝置，且因此，出于美觀原因，TX線圈在視野內可以是模糊的。然而，通過采用本文中所公開的方面，移動裝置操作者可以確定用來在改善充電效率下放置電子裝置的位置。
[0031]圖1是示出示例性計算機100的方框圖。計算機100包括耦合到芯片組104的至少一個處理器102。芯片組104包括存儲器控制器中心120和輸入/輸出(I/O)控制器中心122。存儲器106和圖形適配器112耦合到存儲器控制器中心120，且顯示器118耦合到圖形適配器112。存儲裝置108、鍵盤110、定點裝置114和網絡適配器116耦合到I/O控制器中心122。計算機100的其它實施方案可以具有不同架構。
[0032]存儲裝置108是非暫時性計算機可讀存儲介質，諸如硬盤驅動器、光盤只讀儲存器(⑶-ROM)、DVD或固態存儲器裝置。存儲器106保存由處理器102使用的指令和數據。定點裝置114是鼠標、軌跡球或其它類型的定點裝置，且結合鍵盤110使用以將數據輸入到計算機100中。定點裝置114還可以是游戲系統控制器或用來控制游戲系統的任何類型的裝置。例如，定點裝置114可以連接到采用生物識別掃描以檢測特定用戶的視頻或圖像捕捉裝置。特定用戶可以采用運動或姿勢以命令定點裝置114控制計算機100的各個方面。
[0033]圖形適配器112將圖像和其它信息顯示在顯示器118上。網絡適配器116將計算機系統100耦合到一個或多個計算機網絡。
[0034]計算機100被調適來執行計算機程序模塊以提供本文中所述的功能。如本文中所使用，術語“模塊”指代用來提供指定功能的計算機程序邏輯。因此，可以硬件、固件和/或軟件實施模塊。在一個實施方案中，程序模塊存儲在存儲裝置108上，加載到存儲器106中，且由處理器102執行。
[0035]由本文中所公開的實體和過程使用的計算機的類型可取決于實施方案和實體所需的處理功率而變化。計算機100可以是移動裝置、平板計算機、智能電話或具有上列元件的任何種類的計算元件。例如，數據存儲裝置(諸如硬盤驅動器、固態存儲器或存儲裝置)可以存儲在包括一起工作以提供本文中所述的功能的多個刀片服務器的分布式數據庫系統。計算機可能缺乏上文所述的組件中的一些，諸如鍵盤110、圖形適配器112和顯示器118。
[0036]計算機100可以充當用于本文中所公開的內容共享服務的服務器(未示出)。計算機100可以與其它計算機100裝置聚合以創建服務器。構成服務器的各種計算機100裝置可以通過網絡與彼此進行通信。
[0037]圖2(a)和(b)示出了用于實施本文所公開的方面的示例性無線充電裝置200。參考圖2(a)，示出了無線充電裝置200的橫截面視圖。參考圖2(b)，示出了無線充電裝置200的俯視圖。
[0038]在圖2(a)和2(b)中，電子裝置250放置到無線充電裝置200上。電子裝置250可以是允許存儲單元經由無線能量傳送240充電的任何便攜式電子裝置。
[0039]圖2(a)中所示的無線充電裝置200是示例性的，其中已知無線充電裝置的其它配置能夠取代所示的無線充電裝置200。無線充電裝置200包括表面層230(具有頂部表面231)。電子裝置250可安置到頂部表面231上，且可以與頂部表面231直接接觸。
[0040]圖中還示出線圈220。線圈220允許將能量240無線地傳送到RX線圈255。!《線圈255附加到電子裝置250，且可以被配置來接收能量240，并將能量轉成可由電子裝置250使用的電力。線圈220可以從電源210接收電力。電源210可以是電池、汽車引擎或可經由無線傳播傳送能量的任何源。
[0041]圖3示出了用于提供基于放置在無線充電裝置200上的電子裝置250的反饋的示例性系統300。系統300包括裝置檢測器310、位移檢測器320、強度測量器330和通信器340。系統300可以嵌入到處理裝置上，諸如上文所述的計算機100。
[0042]參考圖3，系統300被示出為耦合到電子控制單元(E⑶)35(ΚΕ⑶350可以是被配置為將信息接收和發送到系統300和其它零件(諸如顯示器360或次級裝置370)的任何種類的處理或控制電路。例如，響應于在車輛中實施系統300，ECU 350可以是中央控制臺。
[0043]E⑶350被配置為將信息發送到顯示器360。發送到顯示器360的信息可以是呈現為圖像用戶界面(GUI)元素的數據。GUI元素(element)可以表示與系統300或相關聯于ECU350的其它零件相關聯的各種狀態和狀況。
[0044]圖中還示出次級裝置370。次級裝置370可以是與ECU350相關聯的非顯示輸出裝置。因此，在系統300的某些實施方式中，實施者可以配置信息以按非顯示方式進行遞送。例如，非顯示輸出裝置可以是音頻輸出裝置、觸覺生成器等。系統300的實施者可以基于實施者的偏好并入顯示器360和次級裝置370的任何組合。
[0045]如圖3中所示，電子裝置250在由無線充電裝置200經由能量240充電的過程中。電子裝置250的操作者可以將電子裝置放置在頂部表面231的各種位置中，且因此，實現不同充電效率。
[0046]裝置檢測器310接收電子裝置250在無線充電裝置200上且經由無線傳播接收能量240的指示。無線充電裝置200可以(經由數據文件‘device on’301)將信息或數據發射到300。裝置檢測器310可以被配置來復查裝置在已經過預定時間周期之后是否仍開啟。
[0047]位移檢測器320檢測電子裝置250是否有位移。位移可以有意地或無意地發生。例如，電子裝置250的操作者可以選擇將電子裝置250表面231上的第一位置移動到第二位置。在另一實例中，電子裝置250可以歸因于與操作者完全無交互而移動。例如，如果在車輛中實施無線充電裝置200，那么車輛移動可以造成電子裝置250的位移。
[0048]在一個實例中，位移檢測器320可以耦合到檢測電子裝置250的移動的傳感器。傳感器可以與系統300耦合，或內建到無線充電裝置200中。傳感器可以將位移數據302發射到系統300，從而指示電子裝置250的移動。
[0049]在另一實例中，位移檢測器320和系統300可以一起省略傳感器。在系統300的另一實施方式中，位移檢測器可以被配置來在已經過預定時間周期之后啟動復查。如果位移檢測器320啟動復查(通過檢測位移或通過等待經過預定時間周期)，那么系統300被指示啟動強度測量器330。
[0050]強度測量器330測量電子裝置250與無線充電裝置200之間的能量傳送的效率。強度測量器330可以被配置來包括能夠確定能量傳送的強度(或效率)的測量模塊。在另一實例中，強度測量器330可以將指示信號303傳輸到無線充電模塊200、或用于測量充電效率的另一系統或裝置。在任一種情況下，由系統300接收強度數據304。
[0051]確定無線傳送的強度/效率可以通過眾多技術完成。圖4示出采用電流、電壓和頻率的組合以確定TX線圈220是否傳送有效量的能量的實例。圖4中所示的各種參數可以與預定效率量相關。
[0052]圖5示出了利用線圈峰值電壓測量來確定TX線圈220是否傳送有效量的能量的實例。再者，各種線圈峰值電壓量可以與預定充電效率相關。
[0053]圖4和5中所利用的參數僅是示例性的。在上兩種情況下，測量的參數僅依賴于經由無線充電裝置200獲得的信息(S卩，獨立于電子裝置250或RX線圈255)。因此，可以采用用來確定僅來自無線充電裝置200的信號強度的其它技術。
[0054]一旦通過上文所枚舉的技術中的一種(或另一可接受技術)獲得強度304，系統200就檢索與強度相關聯的指示(或GUI元素)305。在一個實例中，可以將指示305傳輸到ECU350，且可以由ECU 350(自動地或通過用戶選擇)確定與指示相關聯的GUI元素。在另一情況下，可以基于具備系統300的查找表307(存儲在永久性存儲器306中)選擇GUI元素。
[0055]查找表307可以具有兩個字段:強度字段308和GUI元素309。因此，每個強度304量(或量范圍)可以與特定GUI元素相關聯。
[0056]圖6(a)_(c)示出了可由系統300采用以顯示在顯示器360上的⑶I元素305的實例。參考圖6(a)，示出生長條600。參考圖6(b)，示出條形圖610。參考圖6(c)，示出餅形圖620。
[0057]在所有三個圖形表示(600、610和620)中，GUI元素305呈現到顯示器上以顯示信號強度304的表示。顯示在顯示器360上的⑶I元素表示信號強度304的量，且因此，可以隨著電子裝置250移置在表面231上而變化。
[0058]例如，在生長條600中，生長條中所示的電力601的標記可以隨著電子裝置250移動到其中強度304處于較高或最優速率的位置而增大。
[0059]因此，在條形圖610實例中，標記611可以隨著電子裝置250移動到其中強度304處于較高或最優速率的位置而增大。類似的，在餅形圖620實例中，餅形圖620的部分621可以隨著強度304歸因于表面231上的移動增大而增大。
[0060]通信器340可以將指示(或GUI元素)305傳輸到ECU 350^(^ 350可以呈現GUI元素，或將檢索的⑶I元素傳播到顯示器360。如上文所解釋的，E⑶350可以經由次級裝置370(例如，揚聲器371或觸覺生成器372)以按非顯示方式輸出指示305。
[0061]圖7示出了用于提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的示例性方法700 ο可以在處理裝置(諸如計算機100)上執行方法700。
[0062]操作710中，進行裝置是否在無線充電裝置上的檢測。可以經由無線充電裝置自身或通過輪詢715無線充電裝置進行檢測。如果否，那么輪詢715可以按預定間隔(基于時間或事件)發生。如果是，那么方法700進入操作720或730(取決于實施方式)。
[0063]在操作720中，作出是否檢測到位移的確定。如果否，那么方法700執行另一輪詢操作725。因此，方法700繼續進行操作720直到檢測到位移為止。輪詢725可以在已經過預定時間之后啟動操作720中的確定。如果檢測到位移，那么方法700可以進入操作740。
[0064]在繼預定時間之后被提出為方法700中的替代途徑的操作730中，方法700可以進入步驟740。
[0065]在操作740中，測量與無線充電相關聯的強度。強度測量可以根據上文所枚舉的技術中的任一種。強度測量記錄與將能量無線地傳送到電子裝置相關聯的效率。操作740中執行的強度測量僅采用從發射器確認的信息。因此，消除到RX線圈或電子裝置的連接。
[0066]在操作750中，檢索與強度相關聯的指示。如上文關于系統300所解釋的，指示可以是與充電效率相關聯的數據。例如，強度可以與充電百分比(相對于最優電量)相關聯。可以將指示或百分比轉化為預定GUI元素，諸如圖6(a)-(c)中所示的GUI元素。
[0067]在操作760中，可以顯示⑶I元素。在方法700的另一實施方案中，可以將⑶I元素傳輸到另一裝置(諸如E⑶)以呈現到顯示器上。
[0068]圖8(a)和(b)示出了系統300的實施方式的實例。實施方式可以在適于提供無線充電的任何位置(例如，車輛)中進行。
[0069]圖8(a)和(b)中示出了耦合到系統300的無線充電裝置200(其中示出板230和表面231)。系統300耦合到顯示器360。顯示器360被配置來顯示生長條600與⑶I元素305(或標記601)。⑶I元素305表示與TX線圈220與RX線圈255之間的無線電力傳送相關聯的效率的百分比。在圖8(a)和(b)中所示的實例中，示出了 TX線圈220。然而，此僅出于示例性目的而示出。在許多實施方式中，TX線圈220將因無線充電表面230而變模糊。
[0070]在圖8(a)中，TX線圈220和RX線圈255被示出相隔約800的距離。此反映出50% (示例性量)的效率。因此，采用本文中所公開的方面，系統300將圖8(a)中所示的GUI元素305與電平601呈現在顯示器360上。如所示，圖600近似半填充。
[0071]在圖8(b)中，電子裝置250約810的移動現已造成RX線圈255和TX線圈220重疊程度大于圖8(a)中所示的重疊程度。因此，充電效率實質上可以更高。在圖600中，此反映在基本上被填充的顯示器360中。
[0072]因此，電子裝置250的操作者可以采用本文中所公開的方面以在無線充電表面230上手動地移動電子裝置250，以確保最優或改善的充電。
[0073]能夠在不背離本發明的精神或范圍的情況下對本發明作出各種修改和變化對于本領域技術人員來說是顯而易見的。因此，本發明旨在涵蓋本發明的各種修改和變化，只要它們落入所附權利要求書和其等同形式的范圍內。
【主權項】
1.一種用于提供基于放置在無線充電裝置上的電子裝置的反饋的系統，所述系統包括: 數據存儲器，所述數據存儲器包括計算機可讀介質，所述計算機可讀介質存儲用于提供所述反饋的指令程序； 處理器，所述處理器執行所述指令程序， 裝置檢測器，所述裝置檢測器用于接收表示裝置位于所述無線充電裝置上的指示， 位移檢測器，所述位移檢測器用于啟動強度測量器來進行操作，所述強度測量器獨立于所述電子裝置從所述無線充電裝置接收無線充電的強度指示；以及 通信器，所述通信器用于將表示所測量的強度指示的指示傳輸到輸出裝置。2.根據權利要求1所述的系統，其中所述強度測量器利用了嵌入在所述無線充電裝置中的TX線圈的頻率分量。3.根據權利要求1所述的系統，其中所述強度測量器利用了嵌入在所述無線充電裝置中的TX線圈的電壓分量。4.根據權利要求1所述的系統，其中所述強度測量器利用了嵌入在所述無線充電裝置中的TX線圈的電流分量。5.根據權利要求1所述的系統，其中所述強度測量器利用了嵌入在所述無線充電裝置中的TX線圈的線圈峰值電壓分量。6.根據權利要求1所述的系統，所述指示與GUI元素相關。7.根據權利要求1所述的系統，其中所傳輸的指示經由顯示裝置被呈現為GUI元素。8.根據權利要求6所述的系統，其中所述GUI元素指示與無線充電相關聯的效率相對于預定最優效率的百分比。9.根據權利要求1所述的系統，其中所述位移檢測器基于檢測到的所述電子裝置在所述無線充電裝置上的移動來啟動所述強度測量器。10.根據權利要求1所述的系統，其中所述位移檢測器基于經過一預定時間來啟動所述強度測量器。11.一種無線充電裝置，包括: 無線充電表面，所述無線充電表面被配置為允許將電子裝置放置到所述無線充電表面上；以及 接口總線，所述接口總線允許與反饋裝置的連接， 其中所述反饋裝置基于僅監控與所述無線充電裝置相關聯的TX線圈來確定與所述無線充電表面和所述電子裝置相關聯的充電的效率。12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述反饋裝置耦合到顯示裝置，且所述顯示裝置顯示所述效率。13.根據權利要求12所述的裝置，其中以圖形顯示所述效率。
【文檔編號】H02J50/10GK105826967SQ201610044963
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】J·M·施洛德, D·P·馬道, G·E·扎克
【申請人】威斯通全球技術公司