CN102769498B - 用于防止频率干扰的无线动力传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于防止频率干扰的无线动力传输方法，并且更具体地，本发明涉及一种无线动力传输装置以及用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其能够灵活地控制无线动力传输装置的操作，从而利用从无线动力传输装置传输的动力信号的频带的相邻频率而避免了在不同设备之间发生信号干扰和冲突。

Description

用于防止频率干扰的无线动力传输方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年5月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0042266号在35U.S.C.§119下的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于防止频率干扰的无线动力传输(wireless powertransmission)方法，并且更具体地，本发明涉及一种无线动力传输装置(无线功率发射器；wireless power transmitter)以及用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其能够灵活地控制无线动力传输装置的操作，从而利用从无线动力传输装置传输的动力信号的频带的相邻频率而避免了在不同设备之间发生信号干扰和冲突。
背景技术
通常来说，无线动力传输系统作为这样一种技术使用，其通过利用感应电动势机构而在彼此隔开的设备之间传输动力。无线动力传输系统通过利用预定的频率范围(一般是100至210kHz范围内的频率)而能够在位于隔开的位置的设备之间进行动力传输，由于无线动力传输系统通过利用无线信号来传输动力，所以如果用于传输动力的信号与另一个设备使用的频率(该频率与所用的频带相邻)接近的话，则可能会由于频率干扰而导致故障发生。
因此，为了避免频率干扰和冲突，通常要使用多通道技术(multichanneltechnology)。然而，在无线动力传输的领域中，能够实际使用的频带非常的有限。因此，就有这样的缺点：为了能够无线地传输动力，改变和使用的频率不同程度地受到了限制。此外，如果频率改变，动力传输效率就会随着所用频率的改变而相应地变化，并且变化范围相当大，从而在实际中很难应用频率。
另外，出于防止在不同的设备之间发生频率干扰的目的，屏蔽电磁波的方法作为另一种方法被使用，从而减少被电磁波影响的物理区域。然而，这种方法具有一个缺点：因为屏蔽构件需要额外地安装，以应用电磁波屏蔽结构，所用会有额外的成本产生；并且，如果无线动力传输结构的设计需要改变的话，这种方法还具有另一个缺点：只要无线动力传输装置的设计发生改变，那么设计改变之前所应用的屏蔽结构就需要通过重新测量辐射方向图(radiation pattern)而重新进行设计。因此，就有这样的缺点：利用电磁波屏蔽的方法对于研制开发来说过于复杂，并且需要耗费很长时间来进行研制开发。
发明内容
本发明已经致力于提供一种用于无线地传输动力的无线动力传输装置以及用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其通过当多个使用相邻频率的设备(其使用与无线动力传输装置使用的频率相邻的频率)操作的时候，设定无线动力传输装置与多个使用相邻频率的设备交替地进行操作，从而防止频率发生干扰和冲突。
本发明的示例性实施方式提供了一种无线动力传输方法，其用于包括有无线动力传输装置以及使用相邻频率的设备的无线动力系统中，该方法包括：通过所述无线动力传输装置而产生动力信号，并将该动力信号传输至所述使用相邻频率的设备；通过所述使用相邻频率的设备接收所述动力信号，并从所述动力信号获得动力；并且当准备开始操作时，通过所述使用相邻频率的设备产生动力传输限制信号，并将该动力传输限制信号传输至所述无线动力传输装置。
所述方法可以进一步包括：当接收到所述动力传输限制信号时，通过所述无线动力传输装置停止操作。
在当准备开始操作时，通过所述使用相邻频率的设备产生动力传输限制信号，并将该动力传输限制信号传输至所述无线动力传输装置的步骤中，该步骤可以进一步包括：首先传输所述动力传输限制信号并以预定的挂起时间挂起，之后再开始操作。
在当准备开始操作时，通过所述使用相邻频率的设备产生动力传输限制信号，并将该动力传输限制信号传输至所述无线动力传输装置的步骤中，所述使用相邻频率的设备可以一直将所述动力传输限制信号传输至所述无线动力传输装置。
所述方法可以进一步包括：当所述使用相邻频率的设备的操作停止时，停止传输所述动力传输限制信号；并且，随着停止接收所述动力传输限制信号，通过所述无线动力传输装置而将所述动力信号的产生和传输恢复。
根据本发明如上构造的示例性实施方式，仅通过将无线动力传输装置输入端和软件修改器(software modification)连接以及将使用相邻频率的设备的输出端和软件修改器连接，以防止从无线动力传输装置传输的动力信号被干扰，从而可以防止频率发生干扰和冲突。
此外，由于没有额外的部件被增加到相关技术的无线动力传输装置的构造中以防止频率发生干扰和冲突，所以对于防止无线动力传输中的频率干扰的构造来说，不会产生额外的成本。
附图说明
图1是显示了根据本发明示例性实施方式的执行用于防止频率干扰的无线动力传输方法的系统的方框图。
图2是显示了根据本发明示例性实施方式的用于防止频率干扰的无线动力传输方法的流程图。
图3是显示了根据本发明示例性实施方式的用于防止频率干扰的无线动力传输方法的方框图。
具体实施方式
在下文中，将参考所附附图对本发明的示例性实施方式进行详细的描述。
然而，对于本领域技术人员来说，所附附图作为实例被提供，从而完整地诠释出本发明的精神。因此，本发明并不被限制为所附附图，并且其可以按照各种方式来实施。
此外，除非对术语进行限定，否则其具有本领域技术人员所理解的含义，并且，那些并不必然会使本发明的范围变得不清楚的公知功能和构造将不在随后的说明书和所附附图中进行描述。
图1是显示了根据本发明示例性实施方式的执行用于防止频率干扰的无线动力传输方法的系统的方框图。
如图中所示，根据本发明示例性实施方式的执行用于防止频率干扰的无线动力传输方法的系统包括无线动力传输装置10和一个或多个使用相邻频率的设备20，该无线动力传输装置10通过利用无线动力传输技术产生并无线地传输动力信号，该一个或多个使用相邻频率的设备20与无线动力传输装置10相邻并通过接收从无线动力传输装置10传输的动力信号而操作。图1中显示了第一使用相邻频率的设备21和第二使用相邻频率的设备22，但是本发明并不仅限于第一使用相邻频率的设备21和第二使用相邻频率的设备22，并且除此之外，本发明也可以设置有更多使用相邻频率的设备，这些使用相邻频率的设备可以由其它的电子装置组成，并且所述电子装置通过接收从无线动力传输装置10传输的动力信号而被提供动力。此外，如图1所示，第一使用相邻频率的设备21和第二使用相邻频率的设备22在传输和接收天线之间正好具有差异(第一天线和第二天线之间存在差异)，但可以具有相同的被提供动力的机构。因此，在下文中，一个或多个使用相邻频率的设备被命名为“使用相邻频率的设备20”。
同时，术语“无线动力传输技术”参考公知的技术，该公知的技术可以是通过利用预定的频带(例如100kHz至210kHz范围内的频率)而无线地传输动力的技术。无线动力传输技术通过(i)无线动力传输装置和(ii)一个或多个设备的接收单元而接收动力信号，该(i)无线动力传输装置产生预定的频带之内的动力信号，并将所产生的动力信号通过传输单元进行传输，该(ii)一个或多个设备的接收单元被提供来自无线动力传输装置的动力，并且通过利用动力信号的感应电动势而将信号转换为动力，从而接收动力。
本发明的示例性实施方式使用上述的无线动力传输技术。
如图中所示，根据本发明示例性实施方式的采用了用于防止频率干扰的无线动力传输方法的系统包括传输动力的无线动力传输装置10。该无线动力传输装置10可以包括公知的无线动力传输装置10的构造，并且更具体地，可以包括控制操作的控制单元、供应动力的动力供应单元、将所供应的动力转换为动力信号的动力信号转换单元、以及用于将动力信号传输至使用相邻频率的设备的天线和振荡转换器(oscillation converter)。由于无线动力传输装置10的构造是公知的，因此将省略其详细的描述。
下面将描述根据本发明示例性实施方式的无线动力传输装置10停止动力信号的传输，以防止在对使用相邻频率的设备20使用时发生频率干扰和冲突。因此，当根据本发明示例性实施方式的无线动力传输装置10接收到来自外部的信号(动力传输限制信号)时，无线动力传输装置10接收相应的信号，以便在接收相应的信号的同时停止无线动力传输。为了这个目的，根据本发明示例性实施方式的无线动力传输装置10除了相关技术的无线动力传输装置10的一般构造之外，可以进一步包括能够接收动力传输限制信号的信号接收单元30(设置为传输动力信号的天线可以被用作该信号接收单元)，并且无线动力传输装置10可以使无线动力传输装置10的操作通过将经由信号接收单元30接收的动力传输限制信号传输至控制单元而被控制。因此，当无线动力传输装置10的控制单元接收到来自信号接收单元30的动力传输限制信号的时候，控制单元将无线动力传输装置10的操作控制为停止无线动力传输。
通过利用无线动力传输技术，并通过利用经由无线动力传输装置10传输的动力信号而接收动力，从而使得使用相邻频率的设备20能够进行操作。换句话说，使用相邻频率的设备20以无线信号接收从无线动力传输装置10传输的动力信号，并且将所接收的动力信号通过感应电动势而转换为动力，从而接收到动力。使用相邻频率的设备20可以为通过利用动力操作的任何设备或模块，并且在这样的情形下，使用相邻频率的设备20可以具有相同的构造，该构造甚至可以是除了利用无线动力传输技术的机构(该机构接收来自无线动力传输装置10的动力信号，并将该动力信号转换为动力)之外的任何公知的电子装置。
使用相邻频率的设备20包括传输天线，并传输无线信号(信号被无线地传输和接收，从而执行使用相邻频率的设备的原始功能)。此外，使用相邻频率的设备20使用与无线动力传输装置10使用的预定范围的频带相邻的频带。
当使用相邻频率的设备20传输和接收信号的时候，相应的信号会与从无线动力传输装置10传输的动力信号发生干扰和冲突，因此，根据本发明示例性实施方式的使用相邻频率的设备20产生并传输动力传输限制信号，该动力传输限制信号用于限制无线动力传输装置10的信号传输。
由使用相邻频率的设备20产生的动力传输限制信号通过设置在使用相邻频率的设备20中的信号传输单元40进行传输，并且无线动力传输装置10的信号接收单元30接收该动力传输限制信号，并将该动力传输限制信号传输至控制单元。在这样的情形下，信号传输单元40和信号接收单元30可以为传输使用相邻频率的设备20的无线信号的天线，并且还可以额外地设置在传输无线信号的天线中。
在本发明的示例性实施方式中，信号传输单元40和信号接收单元30可以通过无线通讯而传输和接收信号，而在本发明的另一个示例性实施方式中，信号传输单元40和信号接收单元30可以通过有线通讯而彼此连接。
换句话说，根据本发明示例性实施方式的无线动力传输装置10和使用相邻频率的设备20并不是彼此在同一时间操作，当无线动力传输装置10操作的同时至少一个使用相邻频率的设备20开始操作的时候，使用相邻频率的设备20将动力传输限制信号传输至无线动力传输装置10，并且接收到动力传输限制信号的无线动力传输装置10临时停止操作。在这样的情形下，优选的是，使用相邻频率的设备20在操作的同时一直传输动力传输限制信号，因而，无线动力传输装置10在使用相邻频率的设备操作的同时被控制为不操作。
同时，优选的是，使用相邻频率的设备20在传输动力传输限制信号之后的预定设定时间之后再开始操作，从而预先防止频率的干扰和冲突。
图2是显示了根据本发明示例性实施方式的用于防止频率干扰的无线动力传输方法的流程图。
在图2中所示的使用相邻频率的设备20被显示为一个方框，以便于描述，但是其可以相应地为一个或多个设备。
当在步骤S001中根据本发明示例性实施方式的无线动力传输装置10开始操作的时候，无线动力传输装置10通过接收来自动力供应单元的动力而产生动力信号，从而在步骤S002中通过传输单元传输该动力信号。从无线动力传输装置10传输的动力信号被传输至使用相邻频率的设备20。
同时，使用相邻频率的设备20接收来自无线动力传输装置10的动力信号，从而通过感应电动势而接收动力，并且可以通过自发地设置在使用相邻频率的设备20中或自发地操作的动力存储构件而对所述动力进行存储。
当在步骤S003中使用相邻频率的设备20准备开始操作的时候(为了让使用者开始操作而被操作，或被控制为由另一个设备或控制单元开始操作)，使用相邻频率的设备20产生动力传输限制信号，并且在步骤S004中在开始操作之前通过信号传输单元40将所产生的动力传输限制信号传输至无线动力传输装置10。在本发明的示例性实施方式中，使用相邻频率的设备20在操作时一直传输动力传输限制信号。
当无线动力传输装置10通过信号接收单元30接收到从使用相邻频率的设备20传输的动力传输限制信号时，无线动力传输装置10将所接收到的动力传输限制信号传输至控制单元，并且控制单元由于接收到动力传输限制信号从而在步骤S005中将无线动力传输装置10控制为立刻停止操作。此外，随着动力传输限制信号在使用相邻频率的设备20中一直传输并且被无线动力传输装置10一直接收，无线动力传输装置10在动力传输限制信号被一直接收的期间优选地被控制为停止操作。
同时，使用相邻频率的设备20在步骤S004中传输动力传输限制信号，之后在步骤S006中以预定的挂起时间挂起。挂起时间是为了补偿当动力传输限制信号从使用相邻频率的设备20被传输并被无线动力传输装置10接收，并且无线动力传输装置10根据控制单元的结果而停止操作且动力信号的传输停止时的时间；在挂起时间的过程中，使用相邻频率的设备20在无线动力传输装置10停止操作之后才传输信号，从而防止了从无线动力传输装置10传输的信号与从使用相邻频率的设备20传输的信号之间发生干扰和冲突。
在步骤S006中进行了预定挂起时间的挂起之后，在步骤S007中使用相邻频率的设备20开始操作并传输无线信号。在这样的情形下，优选地，使用相邻频率的设备一直输出传输至无线动力传输装置10的动力传输限制信号。
当使用相邻频率的设备20的使用完成之后，因而在步骤S008中切断动力供应，来自使用相邻频率的设备20的无线信号的传输停止，并且在步骤S009中传输至无线动力传输装置10的动力传输限制信号的传输也停止。因此，随着一直接收的动力传输限制信号消失，在步骤S010中无线动力传输装置10再次开始操作，并在步骤S011中开始传输动力信号。
图3是显示了根据本发明示例性实施方式的用于防止频率干扰的无线动力传输方法的方框图。
如图中所示，图3的示例性实施方式包括车辆无线充电器50和智能钥匙(smartkey；SMK)单元60。
车辆无线充电器50在车辆无线充电器50操作的同时通过第一天线而传输动力信号，在这样的情形下，动力信号会中断智能钥匙单元60的LF信号的搜索，其使用的频带与所述动力信号使用的频带相邻(例如，使用125kHz)。因此，智能钥匙单元60传输动力传输限制信号至车辆无线充电器50，从而将车辆无线充电器50控制为临时地停止操作，从而使其能够容易地搜索到LF信号。因此，在车辆无线充电器50停止操作之后，智能钥匙单元60通过第二天线搜索到LF信号，而不会受到信号干扰。
当智能钥匙单元60的搜索LF信号的操作结束时，智能钥匙单元60停止传输至车辆无线充电器50的动力传输限制信号的传输，以便将车辆无线充电器50控制为再次操作。
如上所述，虽然已经对用于防止频率干扰的无线动力传输方法的示例性实施方式进行了详细描述，但其展现出的具体的实例仅仅是帮助理解本发明，而并不能认为这是对本发明的范围的限制。对于本领域技术人员来说可以理解的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对上述实例进行各种修改和改变。

Claims (7)

1.一种用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其用于包括有车辆无线充电器以及使用相邻频率的设备的无线动力系统中，该方法包括：
通过车辆无线充电器产生为低频信号的动力信号，通过车辆无线充电器将动力信号经由第一天线传输；
在车辆无线充电器操作的同时，使用相邻频率的设备准备操作时，通过使用相邻频率的设备产生并传输动力传输限制信号，以使得车辆无线充电器暂停操作；
在车辆无线充电器操作暂停之后，通过使用相邻频率的设备利用第二天线来搜索低频信号，而在车辆无线充电器操作暂停时没有信号干扰；
其中，通过车辆无线充电器传输动力信号包括：
利用与所述动力信号的频带相邻的频率，中断对使用相邻频率的设备的低频信号的搜索。
2.根据权利要求1所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其中所述使用相邻频率的设备包括智能钥匙单元。
3.根据权利要求1所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其中，通过使用相邻频率的设备传输动力传输限制信号包括：
传输动力信号到车辆无线充电器。
4.根据权利要求1所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，进一步包括：
通过使用相邻频率的设备，停止对传输到车辆无线充电器的动力传输限制信号的传输，从而当对低频信号的搜索结束时再次操作所述车辆无线充电器。
5.根据权利要求1所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，动力传输限制信号传输至车辆无线充电器包括：
在使用相邻频率的设备操作的同时，通过使用相邻频率的设备，连续地传输动力传输限制信号，由此使得在所述使用相邻频率的设备操作的同时，车辆无线充电器不操作。
6.根据权利要求1所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其中，动力传输限制信号传输至车辆无线充电器包括：
在传输动力传输限制信号之后，在预定时间之后操作使用相邻频率的设备。
7.根据权利要求5所述的用于防止频率干扰的无线动力传输方法，其中，动力传输限制信号传输至车辆无线充电器包括：
在使用相邻频率的设备准备开始操作时，在传输动力传输限制信号之后，在预定时间之后操作使用相邻频率的设备。
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