無線供電系統(tǒng)、電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的各個實施例涉及無線供電系統(tǒng)、電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備。提供了一種包括電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備的無線供電系統(tǒng)。電力發(fā)送設(shè)備包括電力發(fā)送線圈，其向電力接收設(shè)備發(fā)送AC電力；第一調(diào)制/解調(diào)單元，其對電力發(fā)送線圈的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理；第一收發(fā)單元，其經(jīng)由第一調(diào)制/解調(diào)單元向電力接收設(shè)備發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。電力接收設(shè)備包括電力接收線圈，其接收來自電力發(fā)送設(shè)備的AC電力；第二調(diào)制/解調(diào)單元，其對電力接收線圈的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理；第二收發(fā)單元，其經(jīng)由第二調(diào)制/解調(diào)單元接收來自電力發(fā)送設(shè)備的應(yīng)用數(shù)據(jù)；以及應(yīng)用處理單元，其基于接收到的應(yīng)用數(shù)據(jù)來執(zhí)行應(yīng)用處理。
【專利說明】無線供電系統(tǒng)、電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于并且要求于2015年3月23日提交的日本專利申請2015-059613號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該專利申請的公開以引用的方式全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種無線供電系統(tǒng)、電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備，并且可以適當(dāng)?shù)赜糜?，例如，通過使用線圈來供電的無線供電系統(tǒng)、電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，用于按照非接觸的方式向電子裝置供電的無線供電(非接觸供電)已經(jīng)越來越受到關(guān)注。無線供電聯(lián)盟(WPC)已經(jīng)開發(fā)了 Qi作為用于無線供電的標(biāo)準(zhǔn)(見無線供電聯(lián)盟，“Qi the standard for wireless charging，，[網(wǎng)址:http://www.wirelesspowerconsortium.com/])，并且一直在進行對依照Qi標(biāo)準(zhǔn)的用于對電氣裝置供電或者充電的無線供電系統(tǒng)的開發(fā)。
[0005]依照Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線供電系統(tǒng)通過電磁感應(yīng)系統(tǒng)將電力從電力發(fā)送設(shè)備供應(yīng)至電力接收系統(tǒng)。在電磁感應(yīng)系統(tǒng)中，在為電力發(fā)送設(shè)備提供的電力發(fā)送線圈設(shè)置為接近為電力接收設(shè)備提供的電力接收線圈的狀態(tài)下，將交流電施加至電力發(fā)送線圈，并且在電力接收設(shè)備的電力接收線圈中生成電動勢以便供電。
[0006]作為除了上面描述的領(lǐng)域之外的相關(guān)領(lǐng)域，已知日本特開2012-254003號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在Qi標(biāo)準(zhǔn)中，將電力從電力發(fā)送設(shè)備供應(yīng)至電力接收設(shè)備，并且從電力接收設(shè)備至電力發(fā)送設(shè)備的單向通信是可能的。通過在電力發(fā)送設(shè)備供電的同時、進行從電力接收設(shè)備至電力發(fā)送設(shè)備的通信，來控制供應(yīng)的電力。
[0008]然而，相關(guān)領(lǐng)域，諸如，Qi標(biāo)準(zhǔn)，僅僅考慮了單向通信，用于將電力接收狀態(tài)等從電力接收設(shè)備發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備，以便電力接收設(shè)備側(cè)對從電力發(fā)送設(shè)備供應(yīng)的電力進行控制。因此，不可以在電力發(fā)送設(shè)備與電力接收設(shè)備之間執(zhí)行其他通信。雖然期望在未來將無線供電用于各種應(yīng)用，但是難以執(zhí)行與每種應(yīng)用相對應(yīng)的通信。
[0009]因此，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如下這樣的問題:在相關(guān)領(lǐng)域中，難以執(zhí)行在電力發(fā)送設(shè)備與電力接收設(shè)備之間的與應(yīng)用相對應(yīng)的通信。
[0010]相關(guān)領(lǐng)域的其他問題和本發(fā)明的新穎特征將通過以下對說明書和所附附圖的說明而變得顯而易見。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，無線供電系統(tǒng)包括電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備。電力發(fā)送設(shè)備包括電力發(fā)送線圈、第一調(diào)制/解調(diào)單元、和第一收發(fā)單元。電力發(fā)送線圈向電力接收設(shè)備發(fā)送AC電力。第一調(diào)制/解調(diào)單元對電力發(fā)送線圈的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。第一收發(fā)單元經(jīng)由第一調(diào)制/解調(diào)單元與電力接收設(shè)備執(zhí)行雙向通信，并且向電力接收設(shè)備發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。
[0012]進一步地，電力接收設(shè)備包括電力接收線圈、第二調(diào)制/解調(diào)單元、第二收發(fā)單元、和應(yīng)用處理單元。電力接收線圈接收來自電力發(fā)送設(shè)備的AC電力。第二調(diào)制/解調(diào)單元對電力接收線圈的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。第二收發(fā)單元經(jīng)由第二調(diào)制/解調(diào)單元與電力發(fā)送設(shè)備執(zhí)行雙向通信，并且接收來自電力發(fā)送設(shè)備的應(yīng)用數(shù)據(jù)。應(yīng)用處理單元基于接收到的應(yīng)用數(shù)據(jù)來執(zhí)行應(yīng)用處理。
[0013]注意到，作為本發(fā)明的各個方面，根據(jù)上面提及的方面的、呈用于使計算機執(zhí)行該設(shè)備的處理或者該設(shè)備的部分處理的系統(tǒng)、方法和程序、包括該設(shè)備等的成像設(shè)備形式的設(shè)備的實施方式也是有效的。
[0014]根據(jù)上述方面，能夠執(zhí)行在電力發(fā)送設(shè)備與電力接收設(shè)備之間的與應(yīng)用相對應(yīng)的通信。
【附圖說明】
[0015]上述和其他方面、優(yōu)點以及特征將通過以下結(jié)合對應(yīng)附圖對特定實施例的說明而變得更加顯而易見，在附圖中:
[0016]圖1是示出了根據(jù)參考示例的無線供電系統(tǒng)的概要的構(gòu)思圖；
[0017]圖2是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的概要的構(gòu)思圖；
[0018]圖3是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的示意性配置的框圖；
[0019]圖4是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的配置示例的框圖；
[0020]圖5是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的配置示例的框圖；
[0021 ]圖6是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的通信操作示例的流程圖；
[0022]圖7是示出了在根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)中使用的分組的格式的示圖；
[0023]圖8是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的信號的波形圖；
[0024]圖9是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的通信操作示例的流程圖；
[0025]圖10是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的信號的波形圖；
[0026]圖11是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的配對操作示例的序列圖；
[0027]圖12是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的配對操作示例的序列圖；
[0028]圖13是示出了根據(jù)第一實施例的無線供電系統(tǒng)的配對操作示例的序列圖；
[0029]圖14是示出了根據(jù)第二實施例的無線供電系統(tǒng)的配置示例的框圖；以及
[0030]圖15是示出了根據(jù)第二實施例的無線供電系統(tǒng)的配置示例的框圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使說明變得清楚，已經(jīng)適當(dāng)?shù)厥÷曰蛘吆喕藢嵤├囊恍┎糠只蛘吒綀D中的一些附圖。進一步地，在附圖中被圖示為用于執(zhí)行各個處理的功能塊的元件可以通過CPU、存儲器、和其他電路以硬件方式以及通過加載到存儲器等上的程序以軟件方式實施。因此，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員要理解，這些功能塊可以按照各種形式實施，包括，但不限于，單獨通過硬件、單獨通過軟件、或者通過硬件和軟件的組合來實施。注意到，在附圖中，相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且若需要，省略重復(fù)的說明。
[0032]第一實施例
[0033]在下文中，將參照附圖對第一實施例進行說明。
[0034]首先，將對在應(yīng)用本實施例之前的參考示例進行說明，以便將本實施例與參考示例進行比較。圖1示出了根據(jù)參考示例的無線供電系統(tǒng)的概要。如圖1所示，根據(jù)參考示例的無線供電系統(tǒng)900包括電力發(fā)送臺901和電力接收應(yīng)用設(shè)備902。
[0035]根據(jù)參考示例的無線供電系統(tǒng)900依照Qi標(biāo)準(zhǔn)來無線地供電。即，當(dāng)電力接收應(yīng)用902放置在電力發(fā)送臺901上時，將電力從電力發(fā)送臺發(fā)送(將電力供應(yīng))至電力接收應(yīng)用設(shè)備902。
[0036]當(dāng)發(fā)送了比電力接收側(cè)的負(fù)載所消耗的電量更大的電量時，可能會發(fā)生由差值電力損失導(dǎo)致的發(fā)熱以及由過電壓導(dǎo)致的損壞。由此，有必要控制發(fā)送電力值以便高效地安全地發(fā)送電力。為此，在Qi標(biāo)準(zhǔn)中，在從電力接收側(cè)至電力發(fā)送側(cè)的單向通信中請求發(fā)送電力的增加/減少，并且電力發(fā)送側(cè)根據(jù)該請求來控制發(fā)送電力值。
[0037]進一步地，根據(jù)參考示例的電力接收應(yīng)用設(shè)備902包括開關(guān)903，該開關(guān)是進行設(shè)置和操作以實現(xiàn)應(yīng)用的功能所必要的。當(dāng)電力接收應(yīng)用設(shè)備902是，例如，藍牙裝置時，作為開關(guān)903的用于在配對模式中暫時地設(shè)置該裝置的配對開關(guān)是必要的。當(dāng)作為配對開關(guān)的開關(guān)903被按下時，并且在針對配對模式而設(shè)置了電力接收應(yīng)用設(shè)備之后，將該裝置與另一藍牙裝置配對，以使得能夠進行藍牙通信。
[0038]如上所描述的，在參考示例中，僅僅從電力接收設(shè)備至電力發(fā)送設(shè)備的單向通信是可能的，并且電力接收設(shè)備要求多個開關(guān)903以便實現(xiàn)應(yīng)用的功能。
[0039]另一方面，由于無線供電使得能夠容易地供電和充電而無需電纜，所以已經(jīng)期望將無線供電應(yīng)用于小裝置，諸如，可穿戴裝置。假設(shè)根據(jù)參考示例的電力接收應(yīng)用設(shè)備902是包括可再充電電池的可穿戴裝置。由于可穿戴裝置因為無線供電而不需要連接至電纜進行充電的連接器，所以可以使可穿戴裝置微型化。
[0040]然而，如上所描述的，根據(jù)參考示例的電力接收應(yīng)用設(shè)備902至少要求物理(機械)開關(guān)903以便實現(xiàn)應(yīng)用的功能。由于可穿戴裝置通常被用戶穿戴，所以要求可穿戴裝置具有防水性能和耐蝕性。然而，將開關(guān)903包括在可穿戴裝置中會導(dǎo)致防水性能和耐蝕性都降低的問題。為了改進開關(guān)903的防水性能，將會存在關(guān)于微型化和成本的問題。
[0041]由此，如圖2所示，本實施例消除了在電力接收應(yīng)用設(shè)備中對物理開關(guān)的需要。更加具體地，如圖2所示，根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)100包括電力發(fā)送臺101和電力接收應(yīng)用設(shè)備102，并且供電應(yīng)用設(shè)備102不包括物理開關(guān)。
[0042]在本實施例中，將電力從電力發(fā)送臺101發(fā)送(將電力供應(yīng))至電力接收應(yīng)用設(shè)備102，并且在電力發(fā)送臺101與電力接收應(yīng)用設(shè)備102之間執(zhí)行雙向通信。這使得能夠進行設(shè)置、操作等，用于實現(xiàn)在從電力發(fā)送臺101至電力接收應(yīng)用設(shè)備102的通信中執(zhí)行的應(yīng)用的功能，從而消除在電力接收應(yīng)用設(shè)備102中對開關(guān)的需要。
[0043]由于可以從電力發(fā)送臺101發(fā)送對針對配對模式而設(shè)置電力接收應(yīng)用設(shè)備102的請求，所以在電力接收應(yīng)用設(shè)備102中可以省略用于配對模式的開關(guān)。當(dāng)從電力發(fā)送臺101發(fā)送對針對配對模式而設(shè)置電力接收應(yīng)用設(shè)備102的請求時，以及在針對配對模式而設(shè)置了電力接收應(yīng)用設(shè)備之后，電力接收應(yīng)用設(shè)備102與另一藍牙裝置配對，以使得能夠進行藍牙通信。
[0044]如已經(jīng)說明的，在本實施例中，通過使用無線供電的載波的雙向通信，使得能夠進行電力發(fā)送和接收所需的操作等。這消除了充電所需的連接器并且消除了在電力接收側(cè)中對物理開關(guān)的需要，從而容易地使得能夠?qū)崿F(xiàn)防水性能和耐蝕性。
[0045]接下來，將對用于使得能夠進行上面描述的實施例的配置進行如下說明。將參照圖3對本實施例的配置的概要進行說明，并且將參照圖4和圖5對本實施例的配置的具體示例進行說明。
[0046]圖3示出了根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)的主配置示例。如圖3所示，無線供電系統(tǒng)I包括電力發(fā)送設(shè)備110和電力接收設(shè)備120。
[0047]電力發(fā)送設(shè)備110包括電力發(fā)送線圈111、調(diào)制/解調(diào)單元112、和收發(fā)單元113。電力發(fā)送線圈111向電力接收設(shè)備120發(fā)送AC電力。調(diào)制/解調(diào)單元(第一調(diào)制/解調(diào)單元)112對電力發(fā)送線圈111的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。收發(fā)單元(第一收發(fā)單元)113經(jīng)由調(diào)制/解調(diào)單元112與電力接收設(shè)備120執(zhí)行雙向通信，并且向電力發(fā)送設(shè)備120發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。
[0048]電力接收設(shè)備120包括電力接收線圈121、調(diào)制/解調(diào)單元122、收發(fā)單元123、和應(yīng)用處理單元124。電力接收線圈121接收來自電力發(fā)送設(shè)備110的AC電力。調(diào)制/解調(diào)單元(第二調(diào)制/解調(diào)單元)122對電力接收線圈121的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。收發(fā)單元(第二收發(fā)單元)123經(jīng)由調(diào)制/解調(diào)單元122與電力發(fā)送設(shè)備110執(zhí)行雙向通信，并且接收來自電力發(fā)送設(shè)備110的應(yīng)用信號。應(yīng)用處理單元124基于收發(fā)單元123接收到的應(yīng)用數(shù)據(jù)來執(zhí)行應(yīng)用處理。
[0049]如到目前為止所描述的，在根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)中，電力發(fā)送設(shè)備和電力接收設(shè)備對施加的AC電力(載波)執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理以便執(zhí)行雙向通信，并且在電力發(fā)送設(shè)備與電力接收設(shè)備之間發(fā)送和接收應(yīng)用數(shù)據(jù)。這使得能夠在電力發(fā)送設(shè)備與電力接收設(shè)備之間進行無線供電，并且，由于可以發(fā)送和接收在執(zhí)行應(yīng)用電力接收設(shè)備的應(yīng)用時使用的應(yīng)用數(shù)據(jù)，所以可以執(zhí)行與電力接收設(shè)備的應(yīng)用相對應(yīng)的通信。另外，如上所提及的，可以在電力接收設(shè)備中省略用于執(zhí)行應(yīng)用的設(shè)置等的開關(guān)。
[0050]圖4示出了根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)的具體配置示例。如圖4所示，無線供電系統(tǒng)I包括電力發(fā)送設(shè)備10和電力接收設(shè)備20。在無線供電系統(tǒng)I中，在通過相同的載波和相同的線圈天線在電力發(fā)送設(shè)備10與電力接收設(shè)備20之間執(zhí)行雙向通信的同時，將電力從電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送(將電力供應(yīng))至電力接收設(shè)備20。
[0051]電力發(fā)送設(shè)備10包括波形生成單元11、驅(qū)動器12、線圈天線13、通信單元14、控制單元15、和開關(guān)16。波形生成單元11通過根據(jù)控制單元15的控制的PffM(脈沖寬度調(diào)制)來生成脈沖序列。驅(qū)動器12根據(jù)由波形生成單元11生成的脈沖序列的脈沖寬度，驅(qū)動線圈天線13并且生成AC電力。線圈天線(電力發(fā)送線圈:初級線圈)13將通過驅(qū)動驅(qū)動器12而生成的AC電力發(fā)送至電力接收設(shè)備20的線圈天線(電力接收線圈:次級線圈)21。雖然線圈天線13和線圈天線21在本示例中具有相同的形狀，但是它們可以具有任意形狀。
[0052]通信單元14對線圈天線13的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。雖然通信單元14經(jīng)由例如線圈天線13和電容器Cl和C2來執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理，但是通信單元14可以經(jīng)由波形生成單元11或者驅(qū)動器12來執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。在向電力接收設(shè)備20發(fā)送的時候，通信單元14幅度調(diào)制AC電力以將來自控制單元15的發(fā)送數(shù)據(jù)疊加在AC電力上，而在從電力接收設(shè)備20接收的時候，通信單元14解調(diào)在其上通過幅度調(diào)制(負(fù)載調(diào)制)已經(jīng)疊加有接收數(shù)據(jù)的AC電力，并且將解調(diào)的接收數(shù)據(jù)輸出至控制單元15。通過根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)來改變驅(qū)動器電壓或者改變載波信號的占空比，來執(zhí)行用于使電力發(fā)送設(shè)備10向電力接收設(shè)備20發(fā)送電力的調(diào)制方法。注意到，使得能夠在電力發(fā)送設(shè)備10與電力接收設(shè)備20之間進行雙向通信的調(diào)制方案不限于幅度調(diào)制(負(fù)載調(diào)制)，并且，可以使用另一調(diào)制/解調(diào)方案，只要在供應(yīng)電力的載波上實現(xiàn)多工(multiplexing)。
[0053]控制單元15控制由波形生成單元11生成的脈沖序列，并且經(jīng)由通信單元14向電力接收設(shè)備20發(fā)送數(shù)據(jù)或者接收來自電力數(shù)據(jù)設(shè)備20的數(shù)據(jù)。開關(guān)16是生成用于設(shè)置(初始設(shè)置)或者操作電力接收設(shè)備20的應(yīng)用的數(shù)據(jù)的物理開關(guān)。在本實施例中，開關(guān)16是用于針對配對模式而設(shè)置電力接收設(shè)備20的應(yīng)用的配對開關(guān)?？刂茊卧?5在開通開關(guān)16時生成用于請求配對的發(fā)送數(shù)據(jù)并且將生成的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出至通信單元14。進一步地，控制單元15根據(jù)經(jīng)由通信單元14接收到的接收數(shù)據(jù)，控制由波形生成單元11生成的脈沖序列，以便控制發(fā)送電力。
[0054]電力接收設(shè)備20包括線圈天線21、整流器22、充電器23、電池24、通信單元25、控制單元26和應(yīng)用30。線圈天線21接收從電力發(fā)送設(shè)備10的線圈天線13發(fā)送的AC電力。整流器22對由線圈天線21接收到的AC電力進行整流，并且將其轉(zhuǎn)換為DC電力。由整流器22生成的DC電流經(jīng)由充電器23充電(存儲)在作為二次電池的電池24中，并且然后作為電源供應(yīng)至應(yīng)用30等。
[0055]通信單元25對線圈天線21的AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。雖然通信單元25經(jīng)由例如線圈天線21和電容器C3和C4來執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理，但是通信單元25可以經(jīng)由整流器22來執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理。在至電力發(fā)送設(shè)備10的發(fā)送的時候，通信單元25幅度調(diào)制(負(fù)載調(diào)制)AC電力，以將來自控制單元26的發(fā)送數(shù)據(jù)疊加在AC電力上，而在從電力發(fā)送設(shè)備10的接收的時候，控制單元26解調(diào)在其上通過幅度調(diào)制已經(jīng)疊加有接收數(shù)據(jù)的AC電力，并且將解調(diào)的接收數(shù)據(jù)輸出至控制單元26。更加具體地，通信單元25通過如下這樣的負(fù)載調(diào)制方案來執(zhí)行調(diào)制:通過根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)改變線圈天線21的阻抗，來改變載波信號幅度。
[0056]控制單元26經(jīng)由通信單元25向電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送數(shù)據(jù)并且接收來自電力發(fā)送設(shè)備10的數(shù)據(jù)?？刂茊卧?6根據(jù)充電器23的充電狀態(tài)生成發(fā)送數(shù)據(jù)，并且將生成的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出至通信單元25。進一步地，控制單元26根據(jù)經(jīng)由通信單元25接收到的接收數(shù)據(jù)來設(shè)置應(yīng)用30?？刂茊卧?6和應(yīng)用30由例如I2C(集成電路間)總線等連接，并且控制單元26經(jīng)由I2C總線來設(shè)置應(yīng)用30。在本實施例中，控制單元26根據(jù)請求配對的接收數(shù)據(jù)，來針對配對模式而設(shè)置應(yīng)用30。
[0057]應(yīng)用30執(zhí)行作為電力接收設(shè)備20的主要功能的應(yīng)用處理。雖然應(yīng)用30被包括在例如電力接收設(shè)備20中，但是應(yīng)用30可以設(shè)置在電力接收設(shè)備20外。在本實施例中，應(yīng)用30是用于利用藍牙裝置40諸如智能手機來執(zhí)行藍牙通信的設(shè)備(處理單元)。應(yīng)用30包括:控制單元31，該控制單元31用于控制應(yīng)用的操作；以及藍牙通信單元32，該藍牙通信單元32用于執(zhí)行藍牙通信?？刂茊卧?1響應(yīng)于從控制單元26發(fā)送的對配對的請求，針對配對模式而設(shè)置藍牙通信單元32。
[0058]圖5是根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)的更具體配置示例，并且示出了通過使用電力發(fā)送IC和電路接收IC來實現(xiàn)無線供電系統(tǒng)的示例。注意到，由于圖5主要示出在電力發(fā)送設(shè)備10與電力接收設(shè)備20之間執(zhí)行雙向通信的配置，所以未示出在圖4中示出的充電器、電池、應(yīng)用等。
[0059]在圖5中，電力接收IC和電力發(fā)送IC的芯片集使得能夠通過使用無線電力發(fā)送線的幅度調(diào)制方案來在發(fā)送與接收之間進行雙向通信(WPT通信:無線電力發(fā)送通信)。通過使用負(fù)載調(diào)制來改變電力發(fā)送天線的電壓幅度的電力接收IC 420、以及檢測并且解調(diào)該改變的電力發(fā)送IC 320，來執(zhí)行從電力接收側(cè)至電力發(fā)送側(cè)的通信。通過調(diào)制發(fā)送電力從而改變電力接收IC 420的整流輸出電壓、并且檢測并且解調(diào)該改變的電力發(fā)送IC 320，來執(zhí)行從電力發(fā)送側(cè)至電力接收側(cè)的通信。
[0060]電力發(fā)送設(shè)備10包括TX控制器310、電力發(fā)送IC 320、驅(qū)動器330、和線圈天線340。由于TX控制器310與圖4的控制單元15相似，驅(qū)動器330與圖4的驅(qū)動器12相似，并且線圈天線340與圖4的線圈天線13相似，所以在下文中應(yīng)該主要對電力發(fā)送IC 320進行說明。
[0061]電力發(fā)送IC320是，例如，單芯片半導(dǎo)體設(shè)備，并且與圖4的波形生成單元11和通信單元14相對應(yīng)。如圖5所示，電力發(fā)送IC 320包括I2C電路321、寄存器322、PWM電路323、發(fā)送分組生成邏輯電路324、接收分組分析邏輯電路325、濾波器326、和ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)327。通過上面描述的配置，可以通過電力發(fā)送IC 320來具體地實現(xiàn)雙向通信，該雙向通信是借由Qi標(biāo)準(zhǔn)等不可能實現(xiàn)的。
[0062]I2C電路321是連接至TX控制器310的接口電路，并且在本示例中，是經(jīng)由I2C總線連接至TX控制器310的電路。注意到，只要可以獲得至TX控制器310的連接，其不限于I2C，并且可以通過其他接口來獲得該連接。
[0063]寄存器322是存儲有電力發(fā)送IC320的操作所需的數(shù)據(jù)和操作結(jié)果的數(shù)據(jù)等的存儲單元。寄存器322存儲，例如，PWM控制數(shù)據(jù)、發(fā)送觸發(fā)(第一發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志)、發(fā)送數(shù)據(jù)(第一發(fā)送數(shù)據(jù))、接收通知(第一接收通知標(biāo)志)、接收數(shù)據(jù)(第一接收數(shù)據(jù))、通信速率等。當(dāng)寄存器322除了發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)之外還設(shè)置了發(fā)送觸發(fā)和接收通知時，寄存器322能夠控制發(fā)送定時和接收定時。
[0064]PffM電路(脈沖序列生成單元)323通過根據(jù)存儲在寄存器322中的PWM控制數(shù)據(jù)的PWM來生成脈沖序列。將PWM控制數(shù)據(jù)經(jīng)由I2C電路321從TX控制器310發(fā)送并且存儲在寄存器322中。進一步地，PWM電路323通過根據(jù)由發(fā)送分組生成邏輯電路324生成的發(fā)送分組來改變驅(qū)動電壓，來執(zhí)行幅度調(diào)制?？梢哉f，PWM電路323和發(fā)送分組生成邏輯電路324，構(gòu)成用于根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行幅度調(diào)制的模塊單元(第一模塊單元)。進一步地，PWM電路323以與存儲在寄存器322中的通信速率相對應(yīng)的調(diào)制速率來執(zhí)行調(diào)制。
[0065]發(fā)送分組生成邏輯電路(第一發(fā)送分組生成單元)324按照發(fā)送分組包括存儲在寄存器322中的發(fā)送數(shù)據(jù)的方式，來生成預(yù)定格式的發(fā)送分組，并且將生成的發(fā)送分組輸出至PffM電路323。將發(fā)送分組經(jīng)由I2C電路321從TX控制器310發(fā)送并且存儲在寄存器322中。
[0066]濾波器326對從驅(qū)動器330或者線圈天線340獲得的線圈信號(載波)進行濾波，并且生成具有預(yù)定頻率的信號。ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)327對濾波后的線圈信號進行AD轉(zhuǎn)換，并且生成數(shù)字信號。濾波器326和ADC 327解調(diào)已經(jīng)通過負(fù)載調(diào)制疊加在線圈信號上的信號。可以說，濾波器326和ADC 327構(gòu)成用于將負(fù)載調(diào)制的信號的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換單元(第一轉(zhuǎn)換單元)。而且，濾波器326和ADC 327以與存儲在寄存器322中的通信速率相對應(yīng)的解調(diào)速率來執(zhí)行解調(diào)。
[0067]接收分組分析邏輯電路(第一接收分組分析單元)325對基于已經(jīng)被ADC327AD轉(zhuǎn)換過的數(shù)字信號的預(yù)定格式的接收分組進行分析，并且將被包括在接收分組中的接收數(shù)據(jù)存儲在寄存器322中。可以說，例如，濾波器326、ADC 327和接收分組分析邏輯電路325，構(gòu)成用于解調(diào)基于負(fù)載調(diào)制的信號的接收數(shù)據(jù)的解調(diào)單元(第一解調(diào)單元)。存儲在寄存器322中的接收數(shù)據(jù)經(jīng)由I2C電路321由TX控制器310接收。
[0068]電力接收設(shè)備20包括RX控制器410、電力接收IC420、和線圈天線430。由于RX控制器410與圖4的控制單元26相似，并且線圈天線430與圖4的線圈天線21相似，所以在下文中將主要對電力接收IC 420進行說明。注意到，RX控制器410可以包括藍牙功能(應(yīng)用30)，或者藍牙裝置(應(yīng)用30)可以連接至RX控制器410。
[0069]電力接收IC420是，例如，單芯片半導(dǎo)體設(shè)備，并且與圖4的整流器22和通信單元25相對應(yīng)。如圖5所示，電力接收IC 420包括I2C電路421、寄存器422、整流電路423、發(fā)送分組生成邏輯電路424、接收分組分析邏輯電路425、濾波器426、ADC 427、和開關(guān)428。通過上面描述的配置，可以通過電力接收IC 420來具體地實現(xiàn)雙向通信，該雙向通信是借由Qi標(biāo)準(zhǔn)等不可能實現(xiàn)的。
[0070]I2C電路421是連接至RX控制器410的接口電路，并且在本示例中，是經(jīng)由I2C總線連接至RX控制器410的電路。注意到，只要可以獲得至RX控制器410的連接，其不限于I2C，并且可以通過其他接口來獲得該連接。
[0071]寄存器422是存儲有電力發(fā)送IC420的操作所需的數(shù)據(jù)和操作結(jié)果的數(shù)據(jù)等的存儲單元。寄存器422存儲，例如，發(fā)送觸發(fā)(第二發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志)、發(fā)送數(shù)據(jù)(第二發(fā)送數(shù)據(jù))、接收通知(第二接收通知標(biāo)志)、接收數(shù)據(jù)(第二接收數(shù)據(jù))、通信速率、充電狀態(tài)等。當(dāng)寄存器422除了發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)之外還設(shè)置了發(fā)送觸發(fā)和接收通知時，寄存器422能夠控制發(fā)送定時和接收定時。
[0072]發(fā)送分組生成邏輯電路(第二發(fā)送分組生成單元)424按照發(fā)送分組包括存儲在寄存器422中的發(fā)送數(shù)據(jù)的方式來生成預(yù)定格式的發(fā)送分組，并且經(jīng)由開關(guān)428將生成的發(fā)送分組輸出至線圈天線430。開關(guān)428根據(jù)由發(fā)送分組生成邏輯電路424生成的發(fā)送分組來開通/關(guān)斷，并且切換線圈天線430的阻抗(負(fù)載)以便執(zhí)行負(fù)載調(diào)制(幅度調(diào)制)?？梢哉f，發(fā)送分組生成邏輯電路424和開關(guān)428構(gòu)成用于根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行負(fù)載調(diào)制的調(diào)制單元(第二調(diào)制單元)。進一步地，將發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)由I2C電路421從RX控制器410發(fā)送并且存儲在寄存器422中。
[0073]整流電路423對生成在線圈天線430中的電動勢的AC信號進行整流，并且生成DC信號。將生成的DC信號供應(yīng)至電池，并且應(yīng)用作為DC電源。而且，將由整流電路423整流的信號供應(yīng)至濾波器426。
[0074]濾波器426對從整流電路423或者線圈天線440獲得的線圈信號(載波)進行濾波，并且生成具有預(yù)定頻率的信號。ADC 427對濾波后的線圈信號進行AD轉(zhuǎn)換，并且生成數(shù)字信號。濾波器426和ADC 427解調(diào)已經(jīng)通過幅度調(diào)制疊加在線圈信號上的信號?？梢哉f，例如，濾波器426和ADC 427構(gòu)成用于將幅度調(diào)制的信號的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換單元(第二轉(zhuǎn)換單元)。而且，濾波器426和ADC 427以與存儲在寄存器422中的通信速率相對應(yīng)的解調(diào)速率來執(zhí)行解調(diào)。
[0075]接收分組分析邏輯電路(第二接收分組分析單元)425對基于已經(jīng)被ADC427AD轉(zhuǎn)換過的數(shù)字信號的預(yù)定格式的接收分組進行分析，并且將被包括在接收分組中的接收數(shù)據(jù)存儲在寄存器422中?？梢哉f，例如，濾波器426、ADC 427和接收分組分析邏輯電路425，構(gòu)成用于解調(diào)基于幅度調(diào)制的信號的接收數(shù)據(jù)的解調(diào)單元(第二解調(diào)單元)。存儲在寄存器422中的接收數(shù)據(jù)經(jīng)由I2C電路421由RX控制器410接收。
[0076]接下來，將對本實施例的操作進行如下說明。首先，將參照在圖5中示出的配置，對通過根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)進行的雙向通信操作進行如下說明。
[0077]圖6的流程圖示出了當(dāng)將數(shù)據(jù)從電力接收設(shè)備20發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10時的操作。首先，將電力發(fā)送IC 320的線圈天線340設(shè)置為接近電力接收IC 420的線圈天線430，并且開始從電力發(fā)送IC 320至電力接收IC 420的電力發(fā)送。在該狀態(tài)下，通過從SlOl以后的處理，將數(shù)據(jù)從電力接收IC 420發(fā)送至電力發(fā)送IC 320。
[0078]在電力接收設(shè)備20側(cè)，RX控制器410將發(fā)送數(shù)據(jù)存儲在寄存器422中(SlOl)，并且，當(dāng)完成了該存儲之后，將寄存器422的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為開啟( = 1)(S102)。當(dāng)寄存器422的發(fā)送觸發(fā)變?yōu)殚_啟時，發(fā)送分組生成邏輯電路424基于存儲在寄存器422中的發(fā)送數(shù)據(jù)來生成發(fā)送分組，以便開始發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)(S103)。
[0079]圖7示出了將在電力發(fā)送IC320與電力接收IC 420之間的雙向通信中發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)分組的格式的示例。如圖7所示，數(shù)據(jù)分組PKTl包括前同步(Preamble)、報頭(Header)、消息I (Messagel )、消息2(Message2)和校驗和(Checksum)。數(shù)據(jù)分組PKTl是固定長度的分組，并且Preamble的長度是，例如，11位，并且Header、Messagel、Message2和Checksum的長度是，例如，8位。將是I位的奇校驗位(Pr)添加至Header、Message I和Message2中的每一個，并且將通過EOR (異或)生成的Checksum添加至分組的末尾。進一步地，將是I位的起始位(St)添加至他3(161'、]^883861和16883862中的每一個的開頭，并且將是I位的停止位(St)添加至一個的末尾。
[0080]在SlOl中，RX控制器410將發(fā)送分組的Header、Messagel和Message2存儲在寄存器422中。在S103中，發(fā)送分組生成邏輯電路424將校驗位添加至存儲在寄存器422中的
一個，添加計算得到的Checksum，并且生成具有在圖7中示出的數(shù)據(jù)分組PKTl的格式的發(fā)送分組。
[0081]接下來，發(fā)送分組生成邏輯電路424通過負(fù)載調(diào)制將生成的分組發(fā)送至電力發(fā)送IC 320(S104)。更加具體地，發(fā)送分組生成邏輯電路424根據(jù)發(fā)送分組而開通/關(guān)斷連接至線圈天線430的開關(guān)428(例如，漏極開路匪OS開關(guān))，并且，切換線圈天線430的阻抗從而改變(負(fù)載調(diào)制)電容值并且調(diào)制在電力發(fā)送側(cè)的線圈天線340的電壓幅度。
[0082]例如，如圖8(a)所示，發(fā)送分組生成邏輯電路424生成切換控制信號，該切換控制信號根據(jù)發(fā)送分組的位而變高/低并且開通/關(guān)斷線圈天線430的開關(guān)428。然后，如圖8(b)所示，由于根據(jù)開關(guān)428的開通/關(guān)斷切換了在電力發(fā)送側(cè)的線圈天線340的負(fù)載，從而切換了用于發(fā)送電力的載波(AC信號)的幅度。
[0083]接下來，當(dāng)完成了發(fā)送分組的發(fā)送時，發(fā)送分組生成邏輯電路424將寄存器422的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為關(guān)斷(=0) (S105)。當(dāng)將寄存器422的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為關(guān)斷時，RX控制器410可以檢測數(shù)據(jù)發(fā)送的完成度，并且然后，若必要，按照與從SlOl以后的處理相似的方式，發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。
[0084]在電力發(fā)送設(shè)備10側(cè)，在電力發(fā)送IC 320中的濾波器326和ADC 327解調(diào)負(fù)載調(diào)制(幅度調(diào)制)的信號(S106)。例如，如圖8(c)所示，濾波器326對從線圈天線340獲得的載波(AC信號)進行濾波，并且生成與載波的幅度相對應(yīng)的濾波后的波形。而且，如圖8(d)所示，ADC 327AD轉(zhuǎn)換濾波后的波形并且生成解調(diào)的信號。
[0085]接下來，發(fā)送分組分析邏輯電路325分析基于解調(diào)的信號的接收分組(S107)，并且將被包括在接收分組中的接收信號存儲在寄存器322中(S108)。接收分組分析邏輯電路325分析根據(jù)在圖7中示出的數(shù)據(jù)分組PKTl的格式的解調(diào)的信號。此時，基于作為解調(diào)的信號的接收分組的校驗位和Checksum來執(zhí)行誤差檢測，并且從接收分組獲得Header、Message I和MeSSage2并且將其存儲在寄存器322中。
[0086]接下來，當(dāng)完成了接收數(shù)據(jù)的分析和存儲時，接收分組分析邏輯電路325將寄存器322的接收通知設(shè)置為開啟(=I) (S109)。當(dāng)寄存器322的接收通知變?yōu)殚_啟時，TX控制器310檢測數(shù)據(jù)的接收、并且獲得存儲在寄存器322中的接收數(shù)據(jù)。更加具體地，TX控制器310從寄存器322獲得 Header、Message]^PMessage20
[0087]當(dāng)TX控制器已經(jīng)完成從寄存器322獲得接收數(shù)據(jù)時，TX控制器310將寄存器322的接收通知設(shè)置為關(guān)斷(=0)(S111)。當(dāng)寄存器322的接收通知變?yōu)殛P(guān)斷時，接收分組分析邏輯電路325可以將下一個接收數(shù)據(jù)寫入在寄存器322中。
[0088]在圖9中的流程圖示出了當(dāng)將數(shù)據(jù)從電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送至電力接收設(shè)備20時的操作。首先，將電力發(fā)送IC 320的線圈天線340設(shè)置為接近電力接收IC 420的線圈天線430，并且開始從電力發(fā)送IC 320至電力接收IC 420的電力發(fā)送。在該狀態(tài)下，通過從Slll以后的處理，將數(shù)據(jù)從電力發(fā)送IC 320發(fā)送至電力接收IC 420。
[0089]在電力發(fā)送設(shè)備10側(cè)，TX控制器310將發(fā)送數(shù)據(jù)存儲在寄存器322中(Slll)，并且當(dāng)完成了該存儲之后，將寄存器322的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為開啟( = 1)(S112)。當(dāng)寄存器322的發(fā)送觸發(fā)變?yōu)殚_啟時，發(fā)送分組生成邏輯電路324基于存儲在寄存器222中的發(fā)送數(shù)據(jù)來生成發(fā)送分組，以便開始發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)(S113)。
[0090]按照與在圖6中的處理相似的方式，TX控制器31C^_Header、Message]^PMessage2存儲在寄存器322中，并且發(fā)送分組生成邏輯電路324通過存儲在寄存器422中的Header、Messagel和Message2來生成具有在圖7中示出的數(shù)據(jù)分組PKTl的格式的發(fā)送分組。
[0091]發(fā)送分組生成邏輯電路324和PffM電路323通過幅度調(diào)制將生成的分組發(fā)送至電力接收IC 420(S114)。即，發(fā)送分組生成邏輯電路324將發(fā)送分組輸出至PffM電路323，并且PWM電路323調(diào)制根據(jù)發(fā)送分組的線圈天線340的電壓幅度。
[0092]例如，如圖10(a)所示，PffM電路323生成具有與發(fā)送分組的位相對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖序列，并且將生成的脈沖序列輸出至驅(qū)動器330。然后，如圖10(b)所示，由于根據(jù)脈沖序列的脈沖寬度切換了從驅(qū)動器330至線圈天線340的輸出電壓，所以切換了用于發(fā)送電力的載波(AC信號)的幅度。
[0093]接下來，當(dāng)完成了發(fā)送分組的發(fā)送時，發(fā)送分組生成邏輯電路324將寄存器322的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為關(guān)斷(=0) (S115)。當(dāng)將寄存器322的發(fā)送觸發(fā)設(shè)置為關(guān)斷時，TX控制器310可以檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瓿啥?，并且然后，若必要，按照與從Slll以后的處理相似的方式，發(fā)送下一個數(shù)據(jù)。
[0094]在電力接收設(shè)備20側(cè)，在電力接收IC420中，濾波器426和ADC 427解調(diào)幅度調(diào)制的信號(S116)。例如，如圖10(c)所示，濾波器426對從線圈天線340或者整流電路423獲得的載波(整流的輸出電壓)進行濾波，并且生成與載波的幅度相對應(yīng)的濾波后的波形。進一步地，如圖10(d)所示，ADC 427對濾波后的波形進行AD轉(zhuǎn)換，并且生成解調(diào)的信號。
[0095]接下來，接收分組分析邏輯電路425分析基于解調(diào)的信號的發(fā)送分組(S117)，并且將被包括在接收分組中的接收數(shù)據(jù)存儲在寄存器422中(SI 18)。按照與在圖6中的處理相似的方式，接收分組分析邏輯電路425分析根據(jù)在圖7中示出的數(shù)據(jù)分組PKTl的格式的解調(diào)的信號，從接收分組獲得Header、Messagel和Message2，并且將它們存儲在寄存器422中。
[0096]之后，當(dāng)完成接收數(shù)據(jù)的分析和存儲時，接收分組分析邏輯電路425將寄存器422的接收通知設(shè)置為開啟(=I) (SI 19)。當(dāng)寄存器422的接收通知變?yōu)殚_啟時，RX控制器410檢測數(shù)據(jù)的接收、并且獲得存儲在寄存器422中的接收數(shù)據(jù)。更加具體地，RX控制器410從寄存器422獲得 Header、Message]^PMessage2。
[0097]接下來，當(dāng)RX控制器410已經(jīng)完成從寄存器422獲得接收數(shù)據(jù)時，RX控制器410將寄存器422的接收通知設(shè)置為關(guān)斷(=0)(S111)。當(dāng)寄存器422的接收通知變?yōu)殛P(guān)斷時，接收分組分析邏輯電路425可以將下一個數(shù)據(jù)寫入在寄存器422中。
[0098]在下文中，將對通過根據(jù)本實施例的無線供電系統(tǒng)進行的配對操作的具體示例進行說明。由于存在三種藍牙配對方案，即，傳統(tǒng)配對、安全簡單配對、和智能配對，所以下面將對這三種方案的操作示例進行說明。
[0099]圖11示出了當(dāng)通過傳統(tǒng)配對來建立配對時的操作示例。傳統(tǒng)配對是藍牙V2.0和之前的版本所采用的配對方案。在傳統(tǒng)配對中，由于4位數(shù)的PIN代碼將是必要的，所以在本實施例的雙向通信中發(fā)送PIN代碼。
[0100]如圖5所示，電力發(fā)送設(shè)備10包括TX控制器310和電力發(fā)送IC 320，并且電力接收設(shè)備20包括RX控制器410和電力接收IC 420。進一步地，藍牙裝置40是藍牙的主裝置，并且電力發(fā)送設(shè)備20的應(yīng)用30是藍牙的從裝置。首先，在建立配對之前，使藍牙裝置40和應(yīng)用30處于待機狀態(tài)下。而且，正在將電力從電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送至電力接收設(shè)備20，并且如上所描述的雙向通信是可能的。
[0101]在圖11的示例中，為了建立配對，用戶向電力發(fā)送設(shè)備10請求配對(S201)。例如，當(dāng)用戶例如按下電力發(fā)送設(shè)備10的開關(guān)16時，請求配對。
[0102]接下來，當(dāng)TX控制器310接受對配對的請求時，電力發(fā)送IC320向電力接收設(shè)備20發(fā)送配對請求數(shù)據(jù)(S202)。如上所描述的，電力發(fā)送IC 320生成包括配對請求數(shù)據(jù)的分組，將生成的分組疊加在發(fā)送電力上，并且將分組發(fā)送至電力接收設(shè)備20。配對請求數(shù)據(jù)是用于針對配對模式(廣告模式)設(shè)置應(yīng)用30的配對請求(設(shè)置)數(shù)據(jù)。
[0103]接下來，在電力接收設(shè)備20中，當(dāng)電力接收IC420分析接收到的分組并且接收到配對請求數(shù)據(jù)時，RX控制器410向應(yīng)用30輸出配對請求(S203)。之后，當(dāng)應(yīng)用30接收到配對請求時，應(yīng)用30向RX控制器410輸出包括PIN代碼的配對響應(yīng)，以便建立傳統(tǒng)配對(S204)。注意到，將PIN代碼提前設(shè)置在應(yīng)用30中。
[0104]接下來，當(dāng)RX控制器410接受配對響應(yīng)時，將包括PIN代碼的配對響應(yīng)從電力接收IC 420發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10(S205)。如上所描述的，電力接收IC 420生成包括配對響應(yīng)的分組，將生成的分組疊加在發(fā)送電力上，并且將分組發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10。
[0105]接下來，在電力接收設(shè)備10中，電力發(fā)送IC320分析接收到的分組并且接收到配對響應(yīng)，將被包括在配對響應(yīng)中的PIN代碼從TX控制器310輸出至用戶(S206)。電力發(fā)送設(shè)備10包括，例如，顯示單元，并且將PIN代碼顯示在顯示單元上。
[0106]另一方面，由于應(yīng)用30已經(jīng)接受了配對請求，所以應(yīng)用30從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺V告狀態(tài)。在廣告狀態(tài)下，應(yīng)用30通過藍牙通信單元32向周圍報告廣告分組(S207)。
[0107]藍牙裝置40從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閽呙锠顟B(tài)以便建立配對。在掃描狀態(tài)下的藍牙裝置40接收由應(yīng)用30發(fā)送的廣告分組，并且等待PIN代碼的輸入。當(dāng)用戶在藍牙裝置40中輸入顯示在電力發(fā)送設(shè)備10上的PIN代碼時(S208)，藍牙裝置40向應(yīng)用30發(fā)送包括輸入PIN代碼的PIN代碼響應(yīng)(S209)。
[0108]然后，完成傳統(tǒng)配對。由此，將藍牙裝置40和應(yīng)用30連接起來(S210)，并且藍牙裝置40和應(yīng)用30將處于允許藍牙通信的連接狀態(tài)下。
[0109]圖12示出了當(dāng)通過安全簡單配對(SSP)來建立配對時的操作示例。安全簡單配對是藍牙V2.1所采用的配對方案。在安全簡單配對中，6位數(shù)的代碼將是必要的，并且在根據(jù)本實施例的雙向通信中發(fā)送數(shù)字代碼。
[0110]在圖12的示例中，按照與在圖11中的操作相似的方式，當(dāng)用戶請求電力發(fā)送設(shè)備10建立配對時(S201)，將配對請求數(shù)據(jù)從電力發(fā)送IC 320發(fā)送至電力接收設(shè)備20(S202)，并且電力接收IC 420和RX控制器410向應(yīng)用30輸出配對請求(S203)。
[0111]接下來，當(dāng)應(yīng)用30接受配對請求時，應(yīng)用30向RX控制器410輸出包括數(shù)字代碼的配對響應(yīng)，以便建立安全簡單配對(S214)。注意到，將數(shù)字代碼提前設(shè)置在應(yīng)用30中。之后，當(dāng)RX控制器410接受配對響應(yīng)時，將包括數(shù)字代碼的配對響應(yīng)從電力接收IC 420發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10(S215)。
[0112]接下來，在電力發(fā)送設(shè)備10中，當(dāng)電力發(fā)送IC320分析接收到的分組并且接收到配對響應(yīng)時，TX控制器310將被包括在配對響應(yīng)中的數(shù)字代碼輸出至用戶(S216)。電力發(fā)送設(shè)備10包括，例如，顯示單元，并且將數(shù)字代碼顯示在顯示單元上。
[0113]另一方面，應(yīng)用30從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺V告狀態(tài)，并且藍牙通信單元32將廣告分組報告至周圍(S207)。藍牙裝置40從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閽呙锠顟B(tài)，接收由應(yīng)用30發(fā)送的廣告分組，并且等待數(shù)字代碼的輸入。
[0114]當(dāng)用戶在藍牙裝置40中輸入顯示在電力發(fā)送設(shè)備10上的數(shù)字代碼(或者用戶接受配對)時(S218)，藍牙裝置40向應(yīng)用30發(fā)送包括輸入的數(shù)字代碼的數(shù)字代碼響應(yīng)或者接受響應(yīng)(S219)。
[0115]然后，完成安全簡單配對。由此，將藍牙裝置40和應(yīng)用30連接起來(S210)，并且使藍牙裝置40和應(yīng)用30變?yōu)樵试S藍牙通信的連接狀態(tài)。
[0116]圖13示出了當(dāng)通過智能配對來建立配對時的操作示例。智能配對是藍牙Smart(低能量)所采用的配對方案。在智能配對中，不存在特別需要的信息，并且在本實施例的雙向通信中僅僅發(fā)送用于狀態(tài)轉(zhuǎn)變的定時。
[0117]在圖13的示例中，按照與在圖11中的操作相似的方式，當(dāng)用戶請求電力發(fā)送設(shè)備10建立配對時(S201)，將配對請求數(shù)據(jù)從電力發(fā)送IC 320發(fā)送至電力接收設(shè)備20(S202)，并且電力接收IC 420和RX控制器410向應(yīng)用30輸出配對請求(S203)。
[0118]接下來，當(dāng)應(yīng)用30接受配對請求時，應(yīng)用30向RX控制器410輸出配對響應(yīng)，以便建立智能配對(S224)。之后，當(dāng)RX控制器410接受配對響應(yīng)時，將配對響應(yīng)從電力接收IC 420發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10(S225)。
[0119]另一方面，應(yīng)用30從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)換為廣告狀態(tài)，并且藍牙通信單元32將廣告分組報告至周圍(S207)。當(dāng)藍牙裝置40從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閽呙锠顟B(tài)、并且接收到由應(yīng)用30發(fā)送的廣告分組時，藍牙裝置40向應(yīng)用30發(fā)送響應(yīng)(S229)。
[0120]然后，完成了智能配對。由此，將藍牙裝置40和應(yīng)用30連接起來(S210)，并且使藍牙裝置40和應(yīng)用30變?yōu)樵试S藍牙通信的連接狀態(tài)。
[0121]如上面已經(jīng)說明的，在本實施例中，采用無線供電以向應(yīng)用設(shè)備供電(充電)，通過采用無線供電的載波進行的雙向通信來執(zhí)行應(yīng)用所需的通信。由此，可以在電力發(fā)送側(cè)與電力接收側(cè)之間發(fā)送和接收與應(yīng)用相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。進一步地，能夠消除對供電所需的連接器的需要，并且消除在電力接收側(cè)對物理開關(guān)的需要。由于可以省略與應(yīng)用相對應(yīng)的物理開關(guān)，所以，除了電力接收應(yīng)用設(shè)備的設(shè)計和微型化之外，還可以改進防水性能和耐蝕性。在包括電池的應(yīng)用設(shè)備中，在應(yīng)用設(shè)備正在充電的同時，無論充電是否完成，都可以操作應(yīng)用。這是非常方便的，這是因為需要周期性地充電。
[0122]例如，如在本實施例中，當(dāng)應(yīng)用設(shè)備是藍牙裝置時，可以省略用于設(shè)置配對模式的開關(guān)。如上所描述的，當(dāng)從電力發(fā)送側(cè)向電力接收側(cè)請求配對時，將電力接收側(cè)的藍牙功能轉(zhuǎn)移到配對模式，從而使得能夠與在電力接收側(cè)的應(yīng)用藍牙進行連接。藍牙配對是一個示例，并且可以執(zhí)行其他無線通信方法諸如無線LAN的初始設(shè)置。例如，可以在本實施例的雙向通信中發(fā)送用于設(shè)置在應(yīng)用中的無線LAN通信單元的安全密鑰，以便執(zhí)行認(rèn)證處理。這消除了在應(yīng)用設(shè)備諸如無線LAN通信單元中對開關(guān)的需要。
[0123]注意到，雖然可以通過使用NFC(近場通信)來發(fā)送配對所需的信息，但是，由于將必須專用NFC天線，所以如在本實施例中的設(shè)備難以被微型化。
[0124]第二實施例
[0125]在下文中，將參照附圖對第二實施例進行說明。雖然在第一實施例中，已經(jīng)對在電力發(fā)送側(cè)與電力接收側(cè)之間發(fā)送藍牙功能所需的信息的示例進行了說明，但是將在本實施例中對發(fā)送其他信息的示例進行說明。
[0126]在圖14的不例中，與第一實施例相似，電力發(fā)送設(shè)備10包括開關(guān)16，并且電力接收設(shè)備20的應(yīng)用30包括控制單元31。通過圖14的配置，例如，將開關(guān)16的開通/關(guān)斷狀態(tài)(切換數(shù)據(jù))從電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送至電力接收設(shè)備20。在電力接收設(shè)備20中，當(dāng)將接收到的開關(guān)16的開通/關(guān)斷狀態(tài)輸入至應(yīng)用30的控制單元31時，控制單元31執(zhí)行處理，包括:根據(jù)開關(guān)16的開通/關(guān)斷狀態(tài)使應(yīng)用開啟/關(guān)斷(將應(yīng)用30設(shè)置在休眠狀態(tài)下/將應(yīng)用30從休眠狀態(tài)喚醒)；設(shè)置；以及在應(yīng)用30上操作功能。
[0127]在圖15的配置示例與第一實施例的配置之間的差異在于如下。在圖15的配置示例中，個人計算機17經(jīng)由USB等連接至電力發(fā)送設(shè)備10，并且電力發(fā)送設(shè)備20的應(yīng)用30包括非易失性存儲器33的控制單元31。通過在圖15中示出的示例，例如，將應(yīng)用30的設(shè)置數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序等，從電力發(fā)送設(shè)備10發(fā)送至電力接收設(shè)備20。在電力接收設(shè)備20中，經(jīng)由控制單元31將接收到的設(shè)置數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序?qū)懭朐诜且资源鎯ζ?3中，并且改變或者更新設(shè)置。
[0128]進一步地，通過在圖15中的配置，可以將與執(zhí)行應(yīng)用30的結(jié)果相關(guān)的使用日志、狀態(tài)數(shù)據(jù)等，從電力接收設(shè)備20發(fā)送至電力發(fā)送設(shè)備10。電力發(fā)送設(shè)備10將接收到的使用日志、狀態(tài)數(shù)據(jù)等，輸出至個人計算機17從而使得個人計算機17可以利用該信息。電力發(fā)送設(shè)備10可以連接至互聯(lián)網(wǎng)等并且經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)利用該信息。
[0129]與第一實施例相似，在本實施例中，由于可以省略應(yīng)用的物理開關(guān)，所以可以改進防水性能和耐蝕性。
[0130]雖然已經(jīng)根據(jù)各個實施例對本發(fā)明人所做的本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，但是顯而易見的是，本發(fā)明不限于上面說明的實施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以對本發(fā)明做出各種修改。
[0131]第一實施例和第二實施例可以按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的需要進行組合。
[0132]雖然已經(jīng)根據(jù)多個實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員要認(rèn)識到，在隨附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)，可以用各種修改例來實踐本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于上面所描述的示例。
[0133]進一步地，權(quán)利要求書的范圍不受上面所描述的實施例的限制。
[0134]而且，注意到，
【申請人】旨在囊括所有權(quán)利要求要素的等同物，即使稍后在審查期間被修改也如此。
【主權(quán)項】
1.一種無線供電系統(tǒng)，包括: 電力發(fā)送設(shè)備；以及 電力接收設(shè)備，其中 所述電力發(fā)送設(shè)備包括: 電力發(fā)送線圈，所述電力發(fā)送線圈向所述電力接收設(shè)備發(fā)送AC電力； 第一調(diào)制/解調(diào)單元，所述第一調(diào)制/解調(diào)單元對所述電力發(fā)送線圈的所述AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理；以及 第一收發(fā)單元，所述第一收發(fā)單元經(jīng)由所述第一調(diào)制/解調(diào)單元與所述電力接收設(shè)備執(zhí)行雙向通信，并且向所述電力接收設(shè)備發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)，并且所述電力接收設(shè)備包括: 電力接收線圈，所述電力接收線圈接收來自所述電力發(fā)送設(shè)備的所述AC電力； 第二調(diào)制/解調(diào)單元，所述第二調(diào)制/解調(diào)單元對所述電力接收線圈的所述AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理； 第二收發(fā)單元，所述第二收發(fā)單元經(jīng)由所述第二調(diào)制/解調(diào)單元與所述電力發(fā)送設(shè)備執(zhí)行雙向通信，并且接收來自所述電力發(fā)送設(shè)備的所述應(yīng)用數(shù)據(jù)；以及 應(yīng)用處理單元，所述應(yīng)用處理單元基于接收到的所述應(yīng)用數(shù)據(jù)來執(zhí)行應(yīng)用處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電系統(tǒng)，其中， 所述第一調(diào)制/解調(diào)單元包括: 第一調(diào)制單元，所述第一調(diào)制單元對根據(jù)第一發(fā)送數(shù)據(jù)的所述AC電力進行幅度調(diào)制，所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)正在向所述電力接收設(shè)備發(fā)送;以及 第一解調(diào)單元，所述第一解調(diào)單元對根據(jù)已經(jīng)由所述電力接收設(shè)備進行負(fù)載調(diào)制的所述AC電力的第一接收數(shù)據(jù)進行解調(diào)，所述第一接收數(shù)據(jù)正在從所述電力接收設(shè)備接收，并且 所述第二調(diào)制/解調(diào)單元包括: 第二調(diào)制單元，所述第二調(diào)制單元對根據(jù)第二發(fā)送數(shù)據(jù)的所述AC電力進行負(fù)載調(diào)制，所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)正在向所述電力發(fā)送設(shè)備發(fā)送;以及 第二解調(diào)單元，所述第二解調(diào)單元對根據(jù)已經(jīng)由所述電力發(fā)送設(shè)備幅度調(diào)制的所述AC電力的第二接收數(shù)據(jù)進行解調(diào)，所述第二接收數(shù)據(jù)正在從所述電力發(fā)送設(shè)備接收。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述第一調(diào)制單元包括: 第一發(fā)送分組生成單元，所述第一發(fā)送分組生成單元生成預(yù)定格式的發(fā)送分組，所述發(fā)送分組包括所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)；以及 脈沖序列生成單元，所述脈沖序列生成單元根據(jù)生成的所述發(fā)送分組生成脈沖序列，并且將生成的所述脈沖序列輸出至所述電力發(fā)送線圈， 所述第一解調(diào)單元包括: 第一轉(zhuǎn)換單元，所述第一轉(zhuǎn)換單元將經(jīng)負(fù)載調(diào)制的所述AC電力的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及 第一接收分組分析單元，所述第一接收分組分析單元對基于所述數(shù)字信號的所述預(yù)定格式的接收分組進行分析，所述接收分組包括所述第二接收數(shù)據(jù)， 所述第二調(diào)制單元包括: 第二發(fā)送分組生成單元，所述第二發(fā)送分組生成單元生成所述預(yù)定格式的發(fā)送分組，所述發(fā)送分組包括所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)；以及 開關(guān)，所述開關(guān)根據(jù)生成的所述發(fā)送分組切換所述電力接收線圈的負(fù)載，并且 所述第二解調(diào)單元包括: 第二轉(zhuǎn)換單元，所述第二轉(zhuǎn)換單元將經(jīng)幅度調(diào)制的所述AC電力的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及 第二接收分組分析單元，所述第二接收分組分析單元對基于所述數(shù)字信號的所述預(yù)定格式的接收分組進行分析，所述接收分組包括所述第二接收數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述電力發(fā)送設(shè)備包括第一寄存器，所述第一寄存器存儲所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)、所述第一接收數(shù)據(jù)、第一發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志和第一接收通知標(biāo)志， 在將所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)存儲在所述第一寄存器中之后，所述第一收發(fā)單元將所述第一發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志設(shè)置為開啟， 當(dāng)所述第一發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志變?yōu)殚_啟時，所述第一調(diào)制單元開始發(fā)送存儲在所述第一寄存器中的所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在完成了發(fā)送所述第一發(fā)送數(shù)據(jù)之后，所述第一調(diào)制單元將所述第一發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志設(shè)置為關(guān)斷， 在將所述第一接收數(shù)據(jù)存儲在所述第一寄存器中之后，所述第一解調(diào)單元將所述第一接收通知標(biāo)志設(shè)置為開啟，并且 當(dāng)所述第一接收通知標(biāo)志變?yōu)殚_啟時，所述第一收發(fā)單元開始獲得存儲在所述第一寄存器中的所述第一接收數(shù)據(jù)，并且在所述第一收發(fā)單元已經(jīng)完成了獲得所述第一接收數(shù)據(jù)之后，所述第一收發(fā)單元將所述第一接收通知標(biāo)志設(shè)置為關(guān)斷。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述電力發(fā)送設(shè)備包括第二寄存器，所述第二寄存器存儲所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)、所述第二接收數(shù)據(jù)、第二發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志和第二接收通知標(biāo)志， 在將所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)存儲在所述第二寄存器中之后，所述第二收發(fā)單元將所述第二發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志設(shè)置為開啟， 當(dāng)所述第二發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志變?yōu)殚_啟時，所述第二調(diào)制單元開始發(fā)送存儲在所述第二寄存器中的所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在完成了發(fā)送所述第二發(fā)送數(shù)據(jù)之后，所述第二調(diào)制單元將所述第二發(fā)送觸發(fā)標(biāo)志設(shè)置為關(guān)斷， 在將所述第二接收數(shù)據(jù)存儲在所述第二寄存器中之后，所述第二解調(diào)單元將所述第二接收通知標(biāo)志設(shè)置為開啟，并且 當(dāng)所述第二接收通知標(biāo)志變?yōu)殚_啟時，所述第二收發(fā)單元開始獲得存儲在所述第二寄存器中的所述第二接收數(shù)據(jù)，并且在所述第二收發(fā)單元已經(jīng)完成了獲得所述第二接收數(shù)據(jù)之后，所述第二收發(fā)單元將所述第二接收通知標(biāo)志設(shè)置為關(guān)斷。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述應(yīng)用數(shù)據(jù)是用于對所述應(yīng)用處理單元執(zhí)行初始設(shè)置的初始設(shè)置數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述應(yīng)用處理單元是執(zhí)行藍牙通信的藍牙通信單元，并且 所述應(yīng)用數(shù)據(jù)是將所述藍牙通信單元設(shè)置為用于藍牙的配對處理的配對模式的配對設(shè)置數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線供電系統(tǒng)，其中 在所述第二收發(fā)單元接收到所述配對設(shè)置數(shù)據(jù)之后，所述第二收發(fā)單元向所述電力發(fā)送設(shè)備發(fā)送配對響應(yīng)數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述配對響應(yīng)數(shù)據(jù)包括設(shè)置在所述藍牙通信單元中的PIN代碼，以及 所述第一收發(fā)單元輸出被包括在已經(jīng)從所述電力接收設(shè)備接收的所述配對響應(yīng)數(shù)據(jù)中的所述PIN代碼。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述配對響應(yīng)數(shù)據(jù)包括設(shè)置在所述藍牙通信單元中的數(shù)字代碼，并且 所述第一收發(fā)單元輸出被包括在從所述電力接收設(shè)備接收的所述配對響應(yīng)數(shù)據(jù)中的所述數(shù)字代碼。11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述應(yīng)用處理單元是執(zhí)行無線LAN通信的無線LAN通信單元，并且 所述應(yīng)用數(shù)據(jù)是設(shè)置在所述無線LAN通信單元中的安全密鑰。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述應(yīng)用數(shù)據(jù)是開啟/關(guān)閉所述應(yīng)用處理單元的切換數(shù)據(jù)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電系統(tǒng)，其中 所述應(yīng)用數(shù)據(jù)是由所述應(yīng)用處理單元執(zhí)行的應(yīng)用程序。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電系統(tǒng)，其中 所述第二收發(fā)單元向所述電力發(fā)送設(shè)備發(fā)送與所述應(yīng)用處理單元執(zhí)行所述應(yīng)用處理的結(jié)果相關(guān)的數(shù)據(jù)。15.—種電力發(fā)送設(shè)備，包括: 電力發(fā)送線圈，所述電力發(fā)送線圈向電力接收設(shè)備發(fā)送AC電力； 調(diào)制/解調(diào)單元，所述調(diào)制/解調(diào)單元對所述電力發(fā)送線圈的所述AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理；以及 收發(fā)單元，所述收發(fā)單元經(jīng)由所述調(diào)制/解調(diào)單元與所述電力接收設(shè)備執(zhí)行雙向通信，并且向所述電力接收設(shè)備發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)。16.一種電力接收設(shè)備，包括: 電力接收線圈，所述電力接收線圈接收來自電力發(fā)送設(shè)備的AC電力； 調(diào)制/解調(diào)單元，所述調(diào)制/解調(diào)單元對所述電力接收線圈的所述AC電力執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理；以及 應(yīng)用處理單元，所述應(yīng)用處理單元基于接收到的應(yīng)用數(shù)據(jù)來執(zhí)行應(yīng)用處理。
【文檔編號】H02J50/80GK105990914SQ201610119229
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】枡本岳, 遠藤武文
【申請人】瑞薩電子株式會社