CN101095272A

CN101095272A - 用于近场通信的方法和装置

Info

Publication number: CN101095272A
Application number: CN 200580045685
Authority: CN
Inventors: 格雷格·R·布莱克; 西蒙·库; 迪文·M·帕特尔
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-12-26

Abstract

这里公开的是一种用于对电池感应充电的方法和装置。电池包括外壳(102)、外壳中装载的至少一个蓄电池组电池单元(104)和同样在外壳中装载的多模式近场收发机(106)。近场收发机可以在无源模式下运行以提供信息，可以在有源模式下运行以交换信息。电池进一步包括通过充电电路(110)耦合到电池单元的充电耦合器(108)和耦合到收发机的通信耦合器(112)或天线。

Description

用于近场通信的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及通过射频通信的设备识别，更具体地，涉及通过使用近场通信的设备识别。

背景技术

已知有无源射频识别标签。近场通信设备可使用RFID标签来交换信息，更具体地在个域网络(PAN)中使用，以识别出各个设备。还已知有对可再充电电池感应充电的技术。但是，当对多设备(例如多个设备)感应充电时，每个设备会要求不同的电压和电流电平来对电池再充电。

某些设备要求在充电器中的高功率，因此，为了安全和效率起见，有必要使得充电过程首先进行对待充电设备的检测和识别。该检测和识别需要充电器与电池供电设备或单机设备之间的无线通信。完全耗尽电池或从设备移除的并放置于感应充电器上的电池不能与充电器进行通信来提供识别。

于是需要一种用于感应充电系统中的设备识别的方法和装置。在仔细参考附图和考虑下述的详细说明后，本公开的各个方面、特征和优点对于本领域的普通技术人员是很明显的。

附图说明

在仔细参考附图和考虑下述的详细说明后，本领域的普通技术人员将很清楚本公开的各个方面、特征和优点。

图1是近场设备和感应充电器的示例性框图。

图2是近场设备和感应充电器的示例性框图。

图3是示例性的设备识别和充电流程图。

图4是示例性的设备识别和充电流程图。

技术人员将明白，图中的元件是为了简单和清楚目的示出，并不一定要按照比例画出。例如，图中某些元件的尺寸相对于其他元件被放大，以帮助更好地理解本发明的实施例。

具体实施方式

在详细描述根据本发明的具体设备识别方法和装置之前，需要明白的是，本发明主要在于方法步骤和与之相关的设备组件的结合。因此，装置组件和方法步骤在图中合适的地方由传统符号表示，只示出与理解本发明相关的具体细节，即不会将本公开与对受益于这里的说明的本领域普通技术人员显而易见的细节混淆。

这里公开的是一种用于对电池感应充电的方法和装置。电池包括外壳、外壳中装载的至少一个电池单元和同样在外壳中装载的多模式近场收发机。在一个示例性实施例中，近场收发机可以在无源模式下操作以提供信息。电池进一步包括通过充电电路耦合到电池单元的充电耦合器和耦合到收发机的通信耦合器或天线。

如图1中所示，示出示例性电池100，其包括外壳102、外壳中装载的至少一个蓄电池组电池单元104和同样在外壳中装载的多模式近场收发机(NFC)106。多模式NFC收发机可在无源模式下操作以提供信息，可在有源模式下用于发送信息和从诸如其他NFC设备接收信息。当可获得电力时，无论是从电池本身或其他可选来源，本实施例中的收发机都操作作为有源收发机。当不可获得电力时，无源收发机只提供存储在存储器中的信息。例如，当不能获得电力时，收发机在无源模式操作，以提供设备ID。本实施例中的设备ID将被发送给充电器，以向其指示电池类型。

进一步地，在本示例性实施例中，电池100包括通过充电电路110耦合到电池单元104的充电耦合器108。通信耦合器112耦合至收发机106。本实施例中的充电耦合器108经由充电器充电耦合器122将电池100的充电电路110感应地耦合至感应充电器120。可以理解的是，也可以使用其他本领域技术人员已知的充电电路。例如，在一个实施例中，充电电路110是肖特基二极管。当电池100被耦合至诸如无线电话等的设备时，来自设备的数据被发送至收发机106，以用于传输或接收和传递给设备。电池100的蓄电池组电池单元104可被耦合至收发机，这样近场收发机106和电子设备由至少一个蓄电池组电池单元供电。

耦合至电池的电子设备仅用于示例目的，可以理解的是，许多电子设备都可以使用。这里描述的无线电话是可从本发明受益的无线通信设备的类型的代表。但是，需要理解的是，本发明可应用于任意类型的手持式或便携式电子设备，包括但不限于以下设备：无线电话、无绳电话、寻呼设备、个人数字助理、便携式电脑、笔式或键盘式手持设备、远程控制单元、诸如音频播放器(例如MP3播放器)的便携式多媒体播放器等等。因此，这里对于任何电子设备的引用都可考虑同样地应用其他手持式或便携式电子设备。

在图2所示的另一实施例中，示出了电池200和充电器220。电池包括外壳202、电池单元204、有源收发机205和无源收发机206。电池200还包括存储器207、充电耦合器208和耦合至电池单元204的充电电路210。通信耦合器212耦合至有源收发机205和无源收发机206。存储器207可装载于外壳202中，或可以当电池200连接至电子设备时，是电子设备的部件。电池200还包括第一端子214和第二端子216，以将设备电耦合至电池200中的电池单元204，从而供电。

在图2中所示的示例性实施例中，通信耦合器212被示为第一线圈212，且充电耦合器208被示为第二线圈208。通信耦合器212可以是感应器或天线。第一线圈212可以是第二线圈208的一部分。线圈的长度和数量将决定线圈的工作频率。因此，第一线圈212可通过在预定数量线圈处接入第二线圈的部分中来形成，以在期望频率范围内工作。在本实施例中，电池进一步包括元件、第二线圈，耦合至至少一个电池单元和收发机，该元件为收发机提供天线，以及为至少一个电池单元提供充电耦合器。

感应充电器220包括充电器充电耦合器222和充电器通信耦合器224。充电器充电耦合器222感应地与电池200的充电耦合器208耦合。充电器通信耦合器224耦合至电池200的通信耦合器212或用于形成与电池200的通信耦合器212的无线链接。当电池200被放置于感应充电器的范围中时，会发生电池和充电器之间的通信，并且可以发生感应充电。在一个示例性实施例中，感应充电器220具有平坦表面，电池可放置于在该表面上并处于近场范围中，当充电操作发生时，其可以保持。

控制电池的示例性方法包括：利用电池100从近场源接收充电电力，以及从在无源模式下操作的近场收发机106发送表示诸如充电曲线等的电池单元充电信息的信息。如图3中所示的示例性流程图示出了设备识别和充电的过程。在步骤302中，充电器120检测近场通信(NFC)设备的存在。在该示例性实施例中，NFC设备是电池100、200。在步骤304中，充电器120请求来自设备100的信息。电池响应以例如设备ID的信息。

如果电池具有提供电力的容量，则更多的信息被发送给充电器120，更多的信息诸如电池100所耦合到的设备类型、加密信息、电池特性或充电曲线等。信息可来自电池存储器207或设备中的存储器。电池也可只发送设备ID、充电曲线等，尤其是当只有无源收发机可操作时，因为例如电池已经耗尽而没有其他电源可用。

在步骤306中，充电器接收信息，并基于该信息在步骤308中对电池100感应充电。为了确定如何对电池100感应充电，在一个示例性实施例中，充电器120可使用查找表或数据库来将电池发送的信息与充电器120中的信息，例如表示有效电池的设备ID，做比较，以确定特定电池100的充电曲线或设置。如果电池100发送了更多的信息，充电器120可使用该信息来设置充电参数。

本方法进一步包括：当至少一个电池单元104被至少部分充电时或设备从可选来源可获得电力时，允许近场收发机在非无源模式下运行。在本示例性实施例中，该方法进一步包括发送从运行在有源模式下的主设备接收的数据和来自主设备的数据的步骤。非无源收发机从范围内的其他无源或非无源接收器读取信息。接收的数据可存储于电池的存储器207或耦合到其的设备中。电池100还发送诸如蓄电池组电池单元充电状态的信息。该信息例如包括正在充电、已充电、充电百分比或充电电平等。收发机可在至少一个电池单元充电时，传达充电状态。

图4中示出的示例示出了控制电池的方法的流程图，其包括由电池100从近场源接收充电电力402，以及从NFC收发机106传输404。电池可在从近场源接收充电电力之前传输来自近场收发机106的信息。电池也可在接收充电电力期间从NFC收发机传输信息，该信息例如充电电平和电池特性。

传输的信息还可包括与近场信号有关的信息，例如信号强度。本方法包括步骤：监视近场，然后当现在的近场适于对电池单元充电时使得能够对蓄电池组电池单元充电。

作为无源收发机和有源收发机运行的多模式收发机可运行在以下模式中：无电力供应的无源或标签模式、有电力供应的无源或标签模式、有电力供应的读取器模式和有电力供应的对等模式。

当电池具有充足的电荷时，有源收发机205可在有源读取器模式下运行。这使得电池可以发送和接收通信，近场通信，无论电池是否耦合至设备。在该示例性实施例中，电池可从设备移除，并放置在感应充电器上，且不需要耦合至设备而进行充电，充电器可仍然获得与电池以及如何开始充电相关的信息。

当电池耦合至设备时，可向设备发送信息和从设备提取信息。当电池没有耦合至设备时，信息可发送到电池100中装载的存储器或从其发送。电池包括连接到收发机106、用于耦合到电子设备的第一端口226，第一端口226用于传达信号，以控制在至少读取器模式或对等模式下运行的收发机。电池还可包括耦合到收发机的第二端口228，第二端口228用于输入来自外部设备的数据。第三端口230可从外部设备供电。

尽管以由发明者占有本发明和本领域普通技术人员可以理解和使用本发明的形式描述了本发明及目前认为的本发明的最佳实施方式，但是需要理解和预见的是，还存在许多这里公开的示例性实施例的等价物，和无数不偏离本发明的范围和精神的修改和变更，它们不受限于示例实施例，而受限于权利要求。

Claims

1.一种电池，包括

外壳；

所述外壳中装载的至少一个蓄电池组电池单元；以及

所述外壳中装载的多模式近场收发机。

2.如权利要求1所述的电池，其中收发机可以在无源模式下运行，以提供设备ID。

3.如权利要求2所述的电池，进一步包括耦合至收发机的天线。

4.如权利要求1所述的电池，进一步包括通过电池充电电路耦合至所述至少一个电池单元的充电电路。

5.如权利要求4所述的电池，其中充电电路包括肖特基二极管。

6.如权利要求4所述的电池，进一步包括耦合至所述至少一个电池单元且耦合至所述收发机的元件，该元件为所述收发机提供天线，为所述至少一个电池单元提供充电耦合器。

7.如权利要求2所述的电池，其中收发机还可以在无源模式下运行，以向充电基座提供充电曲线。

8.如权利要求7所述的电池，其中收发机在所述至少一个电池单元充电时传达充电状态。

9.如权利要求1所述的电池，进一步包括连接到收发机、用于耦合到电子设备的端口，该端口用于传递信号，以控制在至少读取器模式或对等模式中的收发机运行。

10.如权利要求9所述的电池，其中收发机和所述电子设备由所述至少一个电池单元供电。

11.如权利要求1所述的电池，进一步包括耦合至收发机的第二端口，所述第二端口用于从外部设备输入电力。

12.一种控制电池的方法，包括：

从近场源接收充电电力；

从运行在无源模式下的近场收发机发送表示电池充电信息的信息。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：当至少一个电池单元被至少部分充电时，允许近场收发机在非无源模式下运行。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括传输从有源模式下的主设备接收的数据和来自主设备的数据。

15.如权利要求12所述的方法，其中传输的步骤包括传输电池单元充电状态。

16.如权利要求12所述的方法，进一步包括：传输指示其为有效电池的电池标识。

17.如权利要求12所述的方法，进一步包括：监视近场。

18.如权利要求12所述的方法，进一步包括：当现在的近场适于对电池单元充电时，使得能够对电池单元充电。

19.一种电池，包括：

外壳；

外壳中装载的有源收发机；

外壳中装载的无源收发机；

耦合至有源收发机和无源收发机的通信耦合器；

耦合至无源收发机的存储器；

至少一个可再充电蓄电池组电池单元；

耦合到至少一个蓄电池组电池单元的充电电路；以及

耦合至该充电电路的充电耦合器，其中该充电耦合器用于至少耦合到感应充电器。

20.如权利要求19所述的电池，其中，在存储器中存储设备ID。