用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法
2023-09-15 11:30:45
專利名稱：用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法
技術領域：
本發明涉及一種用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸(wireless powertransmission)方法，並且更具體地，本發明涉及一種無線動力傳輸裝置(無線功率發射器；wireless power transmitter)以及用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法,其能夠靈活地控制無線動力傳輸裝置的操作，從而利用從無線動力傳輸裝置傳輸的動力信號的頻帶 的相鄰頻率而避免了在不同設備之間發生信號幹擾和衝突。
背景技術：
通常來說，無線動力傳輸系統作為這樣一種技術使用，其通過利用感應電動勢機構而在彼此隔開的設備之間傳輸動力。無線動力傳輸系統通過利用預定的頻率範圍(一般是100至210kHz範圍內的頻率)而能夠在位於隔開的位置的設備之間進行動力傳輸，由於無線動力傳輸系統通過利用無線信號來傳輸動力，所以如果用於傳輸動力的信號與另一個設備使用的頻率(該頻率與所用的頻帶相鄰)接近的話，則可能會由於頻率幹擾而導致故障發生。因此，為了避免頻率幹擾和衝突，通常要使用多通道技術(multichanneltechnology) 0然而，在無線動力傳輸的領域中，能夠實際使用的頻帶非常的有限。因此，就有這樣的缺點為了能夠無線地傳輸動力，改變和使用的頻率不同程度地受到了限制。此夕卜，如果頻率改變，動力傳輸效率就會隨著所用頻率的改變而相應地變化，並且變化範圍相當大，從而在實際中很難應用頻率。另外，出於防止在不同的設備之間發生頻率幹擾的目的，屏蔽電磁波的方法作為另一種方法被使用，從而減少被電磁波影響的物理區域。然而，這種方法具有一個缺點因為屏蔽構件需要額外地安裝，以應用電磁波屏蔽結構，所用會有額外的成本產生；並且，如果無線動力傳輸結構的設計需要改變的話，這種方法還具有另一個缺點只要無線動力傳輸裝置的設計發生改變，那麼設計改變之前所應用的屏蔽結構就需要通過重新測量輻射方向圖(radiation pattern)而重新進行設計。因此，就有這樣的缺點利用電磁波屏蔽的方法對於研製開發來說過於複雜，並且需要耗費很長時間來進行研製開發。
發明內容
本發明已經致力於提供一種用於無線地傳輸動力的無線動力傳輸裝置以及用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，其通過當多個使用相鄰頻率的設備(其使用與無線動力傳輸裝置使用的頻率相鄰的頻率)操作的時候，設定無線動力傳輸裝置與多個使用相鄰頻率的設備交替地進行操作，從而防止頻率發生幹擾和衝突。本發明的示例性實施方式提供了一種無線動力傳輸方法，其用於包括有無線動力傳輸裝置以及使用相鄰頻率的設備的無線動力系統中，該方法包括通過所述無線動力傳輸裝置而產生動力信號，並將該動力信號傳輸至所述使用相鄰頻率的設備；通過所述使用相鄰頻率的設備接收所述動力信號，並從所述動力信號獲得動力；並且當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置。所述方法可以進一步包括當接收到所述動力傳輸限制信號時，通過所述無線動力傳輸裝置停止操作。 在當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置的步驟中，該步驟可以進一步包括首先傳輸所述動力傳輸限制信號並以預定的掛起時間掛起，之後再開始操作。在當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置的步驟中，所述使用相鄰頻率的設備可以一直將所述動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置。所述方法可以進一步包括當所述使用相鄰頻率的設備的操作停止時，停止傳輸所述動力傳輸限制信號；並且，隨著停止接收所述動力傳輸限制信號，通過所述無線動力傳輸裝置而將所述動力信號的產生和傳輸恢復。根據本發明如上構造的示例性實施方式，僅通過將無線動力傳輸裝置輸入端和軟體修改器(software modification)連接以及將使用相鄰頻率的設備的輸出端和軟體修改器連接，以防止從無線動力傳輸裝置傳輸的動力信號被幹擾，從而可以防止頻率發生幹擾和衝突。此外，由於沒有額外的部件被增加到相關技術的無線動力傳輸裝置的構造中以防止頻率發生幹擾和衝突，所以對於防止無線動力傳輸中的頻率幹擾的構造來說，不會產生額外的成本。
圖I是顯示了根據本發明示例性實施方式的執行用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的系統的方框圖。圖2是顯示了根據本發明示例性實施方式的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的流程圖。圖3是顯示了根據本發明示例性實施方式的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的方框圖。
具體實施例方式在下文中，將參考所附附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細的描述。然而，對於本領域技術人員來說，所附附圖作為實例被提供，從而完整地詮釋出本發明的精神。因此，本發明並不被限制為所附附圖，並且其可以按照各種方式來實施。此外，除非對術語進行限定，否則其具有本領域技術人員所理解的含義，並且，那些並不必然會使本發明的範圍變得不清楚的公知功能和構造將不在隨後的說明書和所附附圖中進行描述。圖I是顯示了根據本發明示例性實施方式的執行用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的系統的方框圖。如圖中所示，根據本發明示例性實施方式的執行用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的系統包括無線動力傳輸裝置10和一個或多個使用相鄰頻率的設備20，該無線動力傳輸裝置10通過利用無線動力傳輸技術產生並無線地傳輸動力信號，該一個或多個使用相鄰頻率的設備20與無線動力傳輸裝置10相鄰並通過接收從 無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號而操作。圖I中顯示了第一使用相鄰頻率的設備21和第二使用相鄰頻率的設備22，但是本發明並不僅限於第一使用相鄰頻率的設備21和第二使用相鄰頻率的設備22，並且除此之外，本發明也可以設置有更多使用相鄰頻率的設備，這些使用相鄰頻率的設備可以由其它的電子裝置組成，並且所述電子裝置通過接收從無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號而被提供動力。此外，如圖I所示，第一使用相鄰頻率的設備21和第二使用相鄰頻率的設備22在傳輸和接收天線之間正好具有差異(第一天線和第二天線之間存在差異)，但可以具有相同的被提供動力的機構。因此，在下文中，一個或多個使用相鄰頻率的設備被命名為「使用相鄰頻率的設備20」。同時，術語「無線動力傳輸技術」參考公知的技術，該公知的技術可以是通過利用預定的頻帶(例如IOOkHz至210kHz範圍內的頻率)而無線地傳輸動力的技術。無線動力傳輸技術通過(i)無線動力傳輸裝置和(ii) 一個或多個設備的接收單元而接收動力信號，該(i)無線動力傳輸裝置產生預定的頻帶之內的動力信號，並將所產生的動力信號通過傳輸單元進行傳輸，該(ii) 一個或多個設備的接收單元被提供來自無線動力傳輸裝置的動力，並且通過利用動力信號的感應電動勢而將信號轉換為動力，從而接收動力。本發明的示例性實施方式使用上述的無線動力傳輸技術。如圖中所示，根據本發明示例性實施方式的採用了用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的系統包括傳輸動力的無線動力傳輸裝置10。該無線動力傳輸裝置10可以包括公知的無線動力傳輸裝置10的構造，並且更具體地，可以包括控制操作的控制單元、供應動力的動力供應單元、將所供應的動力轉換為動力信號的動力信號轉換單元、以及用於將動力信號傳輸至使用相鄰頻率的設備的天線和振蕩轉換器(oscillation converter)。由於無線動力傳輸裝置10的構造是公知的，因此將省略其詳細的描述。下面將描述根據本發明示例性實施方式的無線動力傳輸裝置10停止動力信號的傳輸，以防止在對使用相鄰頻率的設備20使用時發生頻率幹擾和衝突。因此，當根據本發明示例性實施方式的無線動力傳輸裝置10接收到來自外部的信號(動力傳輸限制信號)時，無線動力傳輸裝置10接收相應的信號，以便在接收相應的信號的同時停止無線動力傳輸。為了這個目的，根據本發明示例性實施方式的無線動力傳輸裝置10除了相關技術的無線動力傳輸裝置10的一般構造之外，可以進一步包括能夠接收動力傳輸限制信號的信號接收單元30 (設置為傳輸動力信號的天線可以被用作該信號接收單元)，並且無線動力傳輸裝置10可以使無線動力傳輸裝置10的操作通過將經由信號接收單元30接收的動力傳輸限制信號傳輸至控制單元而被控制。因此，當無線動力傳輸裝置10的控制單元接收到來自信號接收單元30的動力傳輸限制信號的時候，控制單元將無線動力傳輸裝置10的操作控制為停止無線動力傳輸。通過利用無線動力傳輸技術，並通過利用經由無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號而接收動力，從而使得使用相鄰頻率的設備20能夠進行操作。換句話說，使用相鄰頻率的設備20以無線信號接收從無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號，並且將所接收的動力信號通過感應電動勢而轉換為動力，從而接收到動力。使用相鄰頻率的設備20可以為通過利用動力操作的任何設備或模塊，並且在這樣的情形下，使用相鄰頻率的設備20可以具有相同的構造，該構造甚至可以是除了利用無線動力傳輸技術的機構(該機構接收來自無線動力傳輸裝置10的動力信號，並將該動力信號轉換為動力)之外的任何公知的電子裝置。使用相鄰頻率的設備20包括傳輸天線，並傳輸無線信號(信號被無線地傳輸和接收，從而執行使用相鄰頻率的設備的原始功能)。此外，使用相鄰頻率的設備20使用與無線動力傳輸裝置10使用的預定範圍的頻帶相鄰的頻帶。 當使用相鄰頻率的設備20傳輸和接收信號的時候，相應的信號會與從無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號發生幹擾和衝突，因此，根據本發明示例性實施方式的使用相鄰頻率的設備20產生並傳輸動力傳輸限制信號，該動力傳輸限制信號用於限制無線動力傳輸裝置10的信號傳輸。由使用相鄰頻率的設備20產生的動力傳輸限制信號通過設置在使用相鄰頻率的設備20中的信號傳輸單元40進行傳輸，並且無線動力傳輸裝置10的信號接收單元30接收該動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至控制單元。在這樣的情形下，信號傳輸單元40和信號接收單元30可以為傳輸使用相鄰頻率的設備20的無線信號的天線，並且還可以額外地設置在傳輸無線信號的天線中。在本發明的示例性實施方式中，信號傳輸單元40和信號接收單元30可以通過無線通訊而傳輸和接收信號，而在本發明的另一個示例性實施方式中，信號傳輸單元40和信號接收單元30可以通過有線通訊而彼此連接。換句話說，根據本發明示例性實施方式的無線動力傳輸裝置10和使用相鄰頻率的設備20並不是彼此在同一時間操作，當無線動力傳輸裝置10操作的同時至少一個使用相鄰頻率的設備20開始操作的時候，使用相鄰頻率的設備20將動力傳輸限制信號傳輸至無線動力傳輸裝置10，並且接收到動力傳輸限制信號的無線動力傳輸裝置10臨時停止操作。在這樣的情形下，優選的是，使用相鄰頻率的設備20在操作的同時一直傳輸動力傳輸限制信號，因而，無線動力傳輸裝置10在使用相鄰頻率的設備操作的同時被控制為不操作。同時，優選的是，使用相鄰頻率的設備20在傳輸動力傳輸限制信號之後的預定設定時間之後再開始操作，從而預先防止頻率的幹擾和衝突。圖2是顯示了根據本發明示例性實施方式的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的流程圖。在圖2中所示的使用相鄰頻率的設備20被顯示為一個方框，以便於描述，但是其可以相應地為一個或多個設備。當在步驟SOOl中根據本發明示例性實施方式的無線動力傳輸裝置10開始操作的時候，無線動力傳輸裝置10通過接收來自動力供應單元的動力而產生動力信號，從而在步驟S002中通過傳輸單元傳輸該動力信號。從無線動力傳輸裝置10傳輸的動力信號被傳輸至使用相鄰頻率的設備20。同時，使用相鄰頻率的設備20接收來自無線動力傳輸裝置10的動力信號，從而通過感應電動勢而接收動力，並且可以通過自發地設置在使用相鄰頻率的設備20中或自發地操作的動力存儲構件而對所述動力進行存儲。當在步驟S003中使用相鄰頻率的設備20準備開始操作的時候(為了讓使用者開始操作而被操作，或被控制為由另一個設備或控制單元開始操作)，使用相鄰頻率的設備20產生動力傳輸限制信號，並且在步驟S004中在開始操作之前通過信號傳輸單元40將所產生的動力傳輸限制信號傳輸至無線動力傳輸裝置10。在本發明的示例性實施方式中，使用相鄰頻率的設備20在操作時一直傳輸動力傳輸限制信號。當無線動力傳輸裝置10通過信號接收單元30接收到從使用相鄰頻率的設備20傳輸的動力傳輸限制信號時，無線動力傳輸裝置10將所接收到的動力傳輸限制信號傳輸 至控制單元，並且控制單元由於接收到動力傳輸限制信號從而在步驟S005中將無線動力傳輸裝置10控制為立刻停止操作。此外，隨著動力傳輸限制信號在使用相鄰頻率的設備20中一直傳輸並且被無線動力傳輸裝置10 —直接收，無線動力傳輸裝置10在動力傳輸限制信號被一直接收的期間優選地被控制為停止操作。同時，使用相鄰頻率的設備20在步驟S004中傳輸動力傳輸限制信號，之後在步驟S006中以預定的掛起時間掛起。掛起時間是為了補償當動力傳輸限制信號從使用相鄰頻率的設備20被傳輸並被無線動力傳輸裝置10接收，並且無線動力傳輸裝置10根據控制單元的結果而停止操作且動力信號的傳輸停止時的時間；在掛起時間的過程中，使用相鄰頻率的設備20在無線動力傳輸裝置10停止操作之後才傳輸信號，從而防止了從無線動力傳輸裝置10傳輸的信號與從使用相鄰頻率的設備20傳輸的信號之間發生幹擾和衝突。在步驟S006中進行了預定掛起時間的掛起之後，在步驟S007中使用相鄰頻率的設備20開始操作並傳輸無線信號。在這樣的情形下，優選地，使用相鄰頻率的設備一直輸出傳輸至無線動力傳輸裝置10的動力傳輸限制信號。當使用相鄰頻率的設備20的使用完成之後，因而在步驟S008中切斷動力供應，來自使用相鄰頻率的設備20的無線信號的傳輸停止，並且在步驟S009中傳輸至無線動力傳輸裝置10的動力傳輸限制信號的傳輸也停止。因此，隨著一直接收的動力傳輸限制信號消失，在步驟SOlO中無線動力傳輸裝置10再次開始操作，並在步驟SOll中開始傳輸動力信號。圖3是顯示了根據本發明示例性實施方式的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的方框圖。如圖中所示，圖3的示例性實施方式包括車輛無線充電器50和智能鑰匙(smartkey ；SMK)單元 60。車輛無線充電器50在車輛無線充電器50操作的同時通過第一天線而傳輸動力信號，在這樣的情形下，動力信號會中斷智能鑰匙單元60的LF信號的搜索，其使用的頻帶與所述動力信號使用的頻帶相鄰(例如，使用125kHz)。因此，智能鑰匙單元60傳輸動力傳輸限制信號至車輛無線充電器50，從而將車輛無線充電器50控制為臨時地停止操作，從而使其能夠容易地搜索到LF信號。因此，在車輛無線充電器50停止操作之後，智能鑰匙單元60通過第二天線搜索到LF信號，而不會受到信號幹擾。當智能鑰匙單元60的搜索LF信號的操作結束時，智能鑰匙單元60停止傳輸至車輛無線充電器50的動力傳輸限制信號的傳輸，以便將車輛無線充電器50控制為再次操作。如上所述，雖然已經對用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法的示例性實施方式進行了詳細描述，但其展現出的具體的實例僅僅是幫助理解本發明，而並不能認為這是對本發明的範圍的限制。對於本領域技術人員來說可以理解的是，在不脫離本發明的範圍和 精神的情況下，可以對上述實例進行各種修改和改變。
權利要求
1.一種用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，其用於包括有無線動力傳輸裝置以及使用相鄰頻率的設備的無線動力系統中，該方法包括 通過所述無線動力傳輸裝置而產生動力信號，並將該動力信號傳輸至所述使用相鄰頻率的設備； 通過所述使用相鄰頻率的設備接收所述動力信號，並從所述動力信號獲得動力；並且 當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置。
2.根據權利要求I所述的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，進一步包括當接收到所述動力傳輸限制信號時，通過所述無線動力傳輸裝置停止操作。
3.根據權利要求I所述的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，其中在當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置的步驟中，該步驟進一步包括首先傳輸所述動力傳輸限制信號並以預定的掛起時間掛起，之後再開始操作。
4.根據權利要求I所述的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，其中在當準備開始操作時，通過所述使用相鄰頻率的設備產生動力傳輸限制信號，並將該動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置的步驟中，所述使用相鄰頻率的設備一直將所述動力傳輸限制信號傳輸至所述無線動力傳輸裝置。
5.根據權利要求4所述的用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，進一步包括 當所述使用相鄰頻率的設備的操作停止時，停止傳輸所述動力傳輸限制信號；並且 隨著停止接收所述動力傳輸限制信號，通過所述無線動力傳輸裝置而將所述動力信號的產生和傳輸恢復。
全文摘要
本發明涉及一種用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，並且更具體地，本發明涉及一種無線動力傳輸裝置以及用於防止頻率幹擾的無線動力傳輸方法，其能夠靈活地控制無線動力傳輸裝置的操作，從而利用從無線動力傳輸裝置傳輸的動力信號的頻帶的相鄰頻率而避免了在不同設備之間發生信號幹擾和衝突。
文檔編號H04B15/00GK102769498SQ201110405220
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年5月4日
發明者許南雄, 金信求 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社