CN104036209B - 通信设备和馈送设备 - Google Patents

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Abstract

通信设备包括传感器、天线以及通知组件。传感器被配置为检测磁场强度。天线被配置为产生磁场。天线被进一步配置为与无线设备通信，该无线设备被配置为在通信期间产生磁场。通知组件被配置为基于表示磁场强度的输出信号通知天线与无线设备之间的位置偏移。传感器相对于天线被配置为使得有天线产生的磁场对输出信号的影响被抑制。

Description

通信设备和馈送设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月4日提交的第2013-041508号日本专利申请以及于2013年6月18日提交的第2013-127809号日本专利申请的优先权。第2013-041508号日本专利申请和第2013-127809号日本专利申请的全部公开内容通过引用的方式并入此处。
技术领域
本申请一般涉及一种通信设备和一种馈送设备。
背景技术
通常，RFID（射频识别）已被用于通过小范围无线通信来发送和接收信息。
RFID标签用于RFID（在下文中，“RFID标签”也被称为“RF标签”或“无线设备”）。RFID标签具有在内部存储器中单独的识别信息，并与利用无线电波或电磁的RFID阅读器（在下文中，“RFID阅读器”也被称为“RF阅读器”或“通信设备”）进行通信。
RFID被用于诸如库存控制和安全管理等各个领域。尤其，近年来，通过与RF标签通信，用作RF阅读器的平板终端上可显示存储在RF标签上的商品和服务信息以及有关商品和服务的URL信息。当平板终端获取URL信息时，能够用浏览器自动地或经用户授权之后打开该URL处的网页。
近年来，已推出了许多大型平板终端。用于与RF标签通信的天线通常被布置在平板终端内部的背面侧区域。因此，在与RF标签通信的过程中，平板终端的背面向RF标签移动靠近。然而，用户难以掌握RF标签与平板终端的背面的天线之间的关系。这会导致位置偏移。尤其，如果平板终端的尺寸较大，则在天线和RF标签之间往往会出现位置偏移过大。
专利文献1（第2010-130729号日本未审查专利申请公开）公开了一种通过从传输设备接收电力进行充电的充电设备。该充电设备包括四个磁传感器。这些磁传感器检测由传输设备产生的线圈磁通量（或磁力），从而确定传输设备与充电设备之间的位置关系。能够提示用户将传输设备与充电设备之间的位置关系设定为适于充电的位置关系。具体地，基于确定的位置关系，箭头被显示在充电设备的显示组件上。
发明内容
当电流流到天线时，RF阅读器的天线产生磁场。通过RF阅读器的磁传感器来检测该磁场。即，磁传感器既检测从RF标签产生的磁场又检测从RF阅读器产生的磁场。这使得难以基于检测结果准确地确定RF标签的位置。
即使利用以非接触方式（即，无需任何物理或电连接）将电力从馈送设备传输到接收器设备的系统，馈送设备的磁传感器也会既检测从馈送设备的馈送元件产生的磁场，又检测基于从馈送元件产生的磁场而从接收器设备的接收器元件产生的磁场。因此，馈送设备难以准确地确定接收器设备的位置。
一个方面是提供一种能够以高准确度检测无线设备的位置的通信设备。另一个方面是提供一种能够检测接收器设备的接收器元件的位置的馈送设备。
考虑到已知技术的状态，通信设备包括传感器、天线以及通知组件。传感器被配置为检测磁场强度。天线被配置为产生磁场。天线被进一步配置为与无线设备通信，该无线设备被配置为在通信期间产生磁场。通知组件被配置为基于表示磁场强度的输出信号来通知天线与无线设备之间的位置偏移。传感器相对于天线被布置，从而使得由天线产生的磁场对输出信号的影响被抑制。
而且，考虑到已知技术的状态，馈送设备包括传感器、馈送元件以及通知组件。传感器被配置为检测磁场强度。馈送元件被配置为产生磁场。馈送元件被进一步配置为将非接触电力传输到接收器设备的接收器元件。通知组件被配置为基于表示磁场强度的输出信号来通知天线与接收器元件之间的位置偏移。传感器相对于馈送元件被布置，从而使得由馈送元件产生的磁场对输出信号的影响被抑制。
通过下文结合附图的详细说明书，本公开文本的其它目的、特征、方面以及优点将对本领域技术人员变得显而易见，该说明书公开了通信设备和馈送设备的一个实施例。
附图说明
现在参照附图，其构成本原始公开文本的一部分：
图1为根据第一实施例的RFID系统的示意图；
图2为图1所示的RFID系统的RF标签（例如，无线设备）的方块图；
图3为图1所示的RFID系统的RF阅读器（例如，通信设备）的方块图；
图4为RF标签和RF阅读器的平面图，示出RF标签和RF阅读器处于位置偏移的状态；
图5为RF标签和RF阅读器的透视图，示出RF标签和RF阅读器处于位置偏移的状态；
图6为RF阅读器的内部构造的第一示例的平面图；
图7为沿着图6中的VII-VII线获取的RF阅读器的剖视图；
图8为通过RF阅读器的控制器执行的处理的流程图；
图9为磁传感器的第一布局示例的平面图；
图10为磁传感器的第二布局示例的平面图；
图11为磁传感器的第三布局示例的平面图；
图12为RF阅读器的显示组件上的第一显示示例的示意图；
图13为显示组件上的第二显示示例的示意图；
图14为显示组件上的第三显示示例的示意图；
图15为显示组件上的第四显示示例的示意图；
图16为根据第二实施例的RF阅读器的内部构造的第二示例的平面图；
图17为沿着图16中的XVII-XVII线获取的RF阅读器的剖视图；
图18为根据第二实施例的RF阅读器的内部构造的第三示例的平面图；
图19为沿着图18中的XIX-XIX线获取的RF阅读器的剖视图；
图20为RF阅读器的变型示例的平面图；
图21为天线线圈的第一变型示例的平面图；
图22为沿着图21中的XXII-XXII线获取的RF阅读器的剖视图；
图23为天线线圈的第二变型示例的平面图；
图24为天线线圈的第三变型示例的平面图；
图25为天线线圈的第四变型示例的平面图；
图26为根据第三实施例的非接触电力馈送系统的第一示例的示意图；
图27为非接触电力馈送系统的接收器设备和馈送设备的构造的方块图；
图28为接收器设备和馈送设备的平面图，示出接收器设备的接收器元件和馈送设备的馈送元件处于位置偏移的状态；
图29为接收器元件和馈送元件的透视图，示出接收器元件和馈送元件处于位置偏移的状态；
图30为馈送设备的内部构造的第一示例的平面图；
图31为沿着图30中的XXXI-XXXI线获取的馈送设备的剖视图；
图32为通过馈送设备的控制器执行的处理的流程图；
图33为磁传感器的第四布局示例的平面图；
图34为磁传感器的第五布局示例的平面图；
图35为磁传感器的第六布局示例的平面图；
图36为馈送设备的显示组件上的第五显示示例的示意图；
图37为显示组件上的第六显示示例的示意图；
图38为显示组件上的第七显示示例的示意图；
图39为显示组件上的第八显示示例的示意图；
图40为根据第四实施例的馈送设备的内部构造的第二示例的平面图；
图41为沿着图40中的XLI-XLI线获取的馈送设备的剖视图；
图42为根据第四实施例的馈送设备的内部构造的第三示例的平面图；
图43为沿着图42中的XLIII-XLIII线获取的馈送设备的剖视图；
图44为馈送设备的馈送元件的变型示例的平面图；
图45为天线线圈的第五变型示例的平面图；
图46为沿着图45中的XLVI-XLVI线获取的馈送设备的剖视图；
图47为天线线圈的第六变型示例的平面图；
图48为天线线圈的第七变型示例的平面图；
图49为天线线圈的第八变型示例的平面图；以及
图50为非接触电力馈送系统的第二示例的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图说明选择的实施例。通过本公开文本，对本领域技术人员显而易见的是所提供的以下对实施例的描述仅用于说明，并不用于限制由附加权利要求以及其等同项限定的本申请。
第一实施例
首先，参照图1至图15，示出了根据第一实施例的RFID系统，该RFID系统配备有RF标签1和RF阅读器2。在示出的实施例中，虽然将RF标签1和RF阅读器2作为本申请的无线设备和通信设备的示例示出，然而，通过本公开文本，对于本领域技术人员显而易见的是本申请能够被应用于不同类型的无线设备和通信设备。
图1为RFID系统的示例的简图。图2为RF标签1（例如，无线设备）的构造的示例的框图。图3为RF阅读器2（例如，通信设备）的构造的示例的框图。
如图1所示，RF标签1例如被附接至海报100等。通过将RF阅读器2的天线线圈21（下文讨论）移动靠近RF标签1，用户能够从RF标签1获取信息。在图1中，天线线圈21被布置在RF阅读器2背面的较低的中间部分的区域。然而，对于天线线圈21被布置在RF阅读器2上的哪里，没有特定的限制。
现在参照图2，将描述RF标签1。本实施例中的RF标签1是无源标签。无源标签是通过从RF阅读器2传输的非接触电力进行操作的标签。无源标签不具有内置电池或其它类似电源。然而，作为替代，RF标签1能够是有源标签。有源标签是具有内部电源的标签。有源标签在通信期间在其自身电力下发出无线电波。因此，通信距离比用无源标签时的长。
如图2所示，RF标签1包括天线线圈11（例如，天线）、通信组件12、存储器组件13以及控制器14。利用RFID系统，通过将RF阅读器2（下文讨论）的天线线圈21移动靠近天线线圈11使得它们电磁耦合，能够实现通过电磁感应来传输数据信号和驱动能量。当电流流到天线线圈11时产生磁场，该磁场影响RF阅读器2的天线线圈21。可以使用用于电磁波的常用频率（例如，13.56MHz），或者作为替代，能够使用一些其它频率。例如，天线线圈11与RF阅读器2的天线线圈21之间的可通信距离被预设为大约几厘米到几十厘米的范围。
通信组件12将传输信号输出到天线线圈11，其中该传输信号是通过使发送到RF阅读器2的数据经受特定编码和调制而获得的。已获取传输信号的天线线圈11通过电磁感应将数据发送到RF阅读器2。
存储器组件13是用于存储各种信息的存储器装置。例如，使用EEPROM。存储器组件13存储RF标签1的识别号、将要被传输到RF阅读器2的信息以及其它这种信息。
控制器14是用于控制整个RF标签1的控制装置或处理器。根据从RF阅读器2接收的阅读请求，控制器14将存储在存储器组件13中的数据经由通信组件12和天线线圈11发送到RF阅读器2。
参照图3，现在将描述RF阅读器2。RF阅读器2包括天线线圈21（例如，天线）、通信组件22、检测器23、磁传感器24、显示组件25以及控制器26。
天线线圈21包括在基板（未示出）上被卷绕成平坦的环形螺旋的回路天线。天线线圈21的两端经由端子（未示出）被连接至RF阅读器2的通信组件22。当电流流到天线线圈21时，在天线线圈21处产生磁场。如上文讨论的，通过将天线线圈21移动靠近RF标签1的天线线圈11使得天线线圈21与RF标签1的天线线圈11电磁耦合，从而能够实现数据信号和驱动能量的传输。
通信组件22获取从RF标签1的天线线圈11输入到天线线圈21的数据。通信组件22阅读通过使所获取的数据经受特定的解调和解码而获得的数据。
检测器23将磁传感器24的输出信号（或检测结果）输入到控制器26。磁传感器24检测从RF标签1的天线线圈11产生的磁场的强度。磁传感器24检测沿天线线圈21和RF标签1的天线线圈11的重叠方向的磁场的强度（参见图4，下文讨论）。磁传感器24由拾波线圈、磁阻元件（MR元件）、霍尔元件、磁阻抗元件（MI元件）等形成。在本实施例中，RF阅读器2包括一个或多个磁传感器24。下文将具体讨论磁传感器24的布局。
显示组件25显示特定图像或视频。本实施例中的显示组件25还用作具有触控面板功能的界面单元。然而，作为替代，能够使用具有或不具有触控面板功能的单独的界面单元。如下文讨论的，表示RF标签1的方向的信息被显示在显示组件25上。
控制器26是用于控制整个RF阅读器2的控制装置或处理器。控制器26包括CPU261、ROM262以及RAM263。通过控制器26来执行程序。执行这些程序所需的参数和数据被存储在ROM262中。CPU261执行存储在ROM262中的各种程序。RAM263暂时存储由各种处理而获得的数据以及在各种处理过程中获得的数据。CPU261、ROM262、RAM263等经由总线连接。CPU261、ROM262以及RAM263的一些或全部都能够被集成为单个芯片。
控制器26基于从检测器23输入的磁传感器24的输出信号来确定RF标签1的位置和/或方向。控制器26在显示组件25上显示表示RF标签1的位置和/或方向的信息。下文将具体讨论如何确定RF标签1的位置以及其在显示组件25上的显示。
接下来，将通过参考图4和图5描述RF阅读器2中磁传感器24的布局。图4为当RF标签1和RF阅读器2处于位置偏移的状态时的平面图。图5为当RF标签1和RF阅读器2处于位置偏移的状态时的斜视图。图6为RF阅读器2的内部构造的示例的平面图。图7为沿着图6中的VII-VII线的横截面。
如上文讨论的，天线线圈11与天线线圈21之间的可通信距离被设定为处于大约几厘米和几十厘米之间。尤其，当可通信距离被设定为几厘米时，如果在RF阅读器2朝向RF标签1移动时天线线圈11与天线线圈21之间的位置偏移较大，则RF阅读器2不能阅读RF标签1的信息。
如图4所示，天线线圈11与天线线圈21之间的这种“位置偏移”是指这样的状态：在该状态中，在RF阅读器2朝向RF标签1移动时，投影到天线线圈11和天线线圈21的重叠方向（即，垂直于图4中的纸平面的方向）时，天线线圈11不存在于天线线圈21的区域（即，由图4中的影线表示的区域）内。更准确地说，如图5所示，“位置偏移”这个短语是指天线线圈21的中心轴与天线线圈11的中心轴之间的距离是至少特定距离L的状态。在示出的实施例中，特定距离L可以是可通信距离，或特定距离L可以是小于可通信距离的任何距离。
如图4和图5所示，如果发生了位置偏移，则取决于天线线圈11与天线线圈21之间的可通信距离而可能存在通信问题。因此，在本实施例中，控制器26基于从检测器23输入的磁传感器24的输出信号来确定RF标签1的位置和/或方向。然后，控制器26在显示组件25上显示表示RF标签1的位置和/或方向的信息。
如上文讨论的，磁传感器24检测从天线线圈11产生的磁场的强度。然而，磁传感器24也检测从天线线圈21产生的磁场的强度。从天线线圈11产生的磁场的强度比从天线线圈21产生的磁场的强度弱，尤其当RF标签1是无源标签时。因此，可想而知磁传感器24将主要检测从天线线圈21产生的磁场的强度。
考虑到此，将磁传感器24布置在使得磁传感器24的输出信号中不太可能包括表示从天线线圈21产生的磁场的强度的信号的位置处。在本实施例中，如图6所示，磁传感器24仅包括两个磁传感器24a和24b（例如，两个磁传感器元件）。这两个磁传感器24a和24b由磁阻元件制成。
如图7所示，从天线线圈21产生的磁场具有磁通的定向或方向彼此相反的第一区域R1和第二区域R2。磁传感器24a和24b被分别布置在允许对从天线线圈21产生的磁场中第一区域的一部分的磁场的强度以及第二区域的一部分的磁场的强度进行检测的位置处。这将通过参考图6和图7来具体描述。在以下说明中，也将磁传感器24a和24b分别检测第一区域的一部分的磁场的强度和第二区域的一部分的磁场的强度的这一事实简述为“检测第一区域和第二区域的磁场的强度”。在示出的实施例中，如图7所示，第一区域R1位于天线线圈21外部，而第二区域R2位于天线线圈21内部。
如图6所示，磁传感器24a和24b被分别布置在检测天线线圈21外部的第一区域的一部分的磁场的强度的位置以及检测天线线圈21内部的第二区域的一部分的磁场的强度的位置。检测器23通过将由磁传感器24a检测的天线线圈21的磁场的强度与由磁传感器24b检测的天线线圈21的磁场的强度相加来获得磁场强度。检测器23将该磁场强度输出到控制器26作为由磁传感器24检测的天线线圈21的磁场的强度。
如图7所示，在示出的实施例中，磁传感器24a和24b被分别布置在第一区域和第二区域中，而天线线圈21位于磁传感器24a和24b之间。因此，由磁传感器24a检测的磁通的定向与由磁传感器24b检测的磁通的定向大体相反。因此，如果由磁传感器24a和24b检测的天线线圈21的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将磁传感器24a和24b的两个输出信号相加在一起计算出的由磁传感器24检测的天线线圈21的磁场的强度大体变为零。因此，表示天线线圈21的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器24的输出信号中。因此，磁传感器24将主要用作检测天线线圈11和天线线圈21移动靠近在一起时的天线线圈11的磁场的强度的传感器。换句话说，在磁传感器24a和24b的输出信号中，表示天线线圈21的磁场的强度的信号组分相对于彼此抵消，而表示天线线圈11的磁场的强度的信号组分能够被单独检测。
现在将描述由RF阅读器2的控制器26执行的处理。图8为本实施例中由RF阅读器2的控制器26执行的处理的示例的流程图。
当在天线线圈11和天线线圈21之间展开通信时，控制器26开始进行表示RF标签1的位置和/或方向的显示的处理。在步骤S01中，控制器26从检测器23获取磁传感器24的输出信号。如上文讨论的，表示天线线圈21的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器24的输出信号中。因此，磁传感器24的输出信号主要包括表示天线线圈11的磁场的强度的信号。
在步骤S02中，控制器26确定天线线圈11与天线线圈21之间的位置关系。如图6所示，在示出的实施例中，RF阅读器2包括单个磁传感器24（即，一对磁传感器24a和24b）。这种情况下，将磁传感器24的输出信号与特定阈值进行比较，以确定天线线圈21离天线线圈11多近或多远。
另一方面，如图9所示，如果RF阅读器2包括两个磁传感器24（例如，磁传感器241和242），则将一个磁传感器24（例如，磁传感器241）和另一个磁传感器24（例如，磁传感器242）的输出信号进行比较，以确定天线线圈11的一维方向。具体地，在本实施例中，天线线圈21被布置在RF阅读器2的较低的中间部分的区域。因此，沿上下方向（图4中的Y方向）极少存在位置偏移，而沿左右方向（图4中的X方向）常存在位置偏移。考虑到此，如图9所示，磁传感器24被布置在沿上下方向延伸的天线线圈21的两侧。
利用该构造，例如，如果利用磁传感器242的输出信号得到的磁场的强度高于利用磁传感器241的输出信号得到的磁场的强度，则确定RF标签1的天线线圈11存在于以天线线圈21的中心点O作为中心沿朝向磁传感器242的方向上。两个磁传感器24的布局能够根据天线线圈21在RF阅读器2中的位置而改变。例如，当天线线圈21被布置在RF阅读器2的左边中间部分的区域时，则认为沿上下方向将时常发生位置偏移。考虑到此，磁传感器24可被布置在沿左右方向延伸的天线线圈21的两侧。
而且，如图10所示，如果RF阅读器2包括三个磁传感器24（例如，磁传感器243、244以及245）或多于三个的磁传感器24，则通过比较磁传感器24的输出信号来确定天线线圈11的二维方向。
如图10所示，在示出的实施例中，共三个磁传感器24被布置在沿左右方向延伸的天线线圈21的两侧（两个直线部分）。一个磁传感器24（例如，磁传感器243）被布置在一侧，而两个磁传感器24（例如，磁传感器244和245）被布置在另一侧。通过将磁传感器243的输出信号与磁传感器244和/或245的输出信号进行比较来确定相对于RF标签1的沿上下方向的位置偏移。而且，通过将磁传感器244和磁传感器245的输出信号进行比较来确定天线线圈21相对于天线线圈11的沿左右方向的位置偏移。
控制器26基于如此确定的沿上下方向和沿左右方向的位置偏移来确定沿二维方向的位置偏移。对磁传感器24的数量没有特定的限制。然而，通过布置更多的磁传感器24，能够更加准确地确定RF标签1的位置和/或方向。例如，如图11所示，通过在天线线圈21的每一侧布置两个磁传感器24，能够为每一侧确定相对于RF标签1沿上下方向或沿左右方向的位置偏移。
在步骤S03中，控制器26基于在步骤S02中确定的天线线圈11与天线线圈21之间的位置关系在显示组件25上显示天线线圈11的位置和/或方向。例如，如果磁传感器24的布局为如图6所示，则给出如图12所示的表示天线线圈21离天线线圈11多近或多远的显示。如果磁传感器24的布局为如图9所示，则给出如图13所示的表示以天线线圈21的中心点O作为参考的天线线圈11的一维方向的显示。如果磁传感器24的布局为如图10和图11所示，则给出如图14所示的表示以天线线圈21的中心点O作为参考的天线线圈11的二维方向的显示。
在图6所示的磁传感器24的布局中，当磁传感器24的输出信号与特定阈值之间的差处于或低于特定值时，在天线线圈11与天线线圈21之间不发生位置偏移，或者如果发生了位置偏移，该位置偏移很小从而能够将其忽略。而且，当图9至图11所示的磁传感器24的布局中磁传感器24的输出信号之间的差处于或低于特定值时，在天线线圈11与天线线圈21之间不发生位置偏移，或者如果发生了位置偏移，该位置偏移很小从而能够将其忽略。这种情况下，控制器26不需要在显示组件25上显示任何事物，或者控制器26能够给出表示没有发生位置偏移的显示，例如，如图15所示。
在步骤S04中，控制器26确定天线线圈11与天线线圈21之间的通信是否结束。如果通信没有结束（步骤S04中的否），则返回到步骤S01。利用该构造，如果RF阅读器2移动，则对表示天线线圈11的位置和/或方向的显示进行更新。如果通信结束（步骤S04中的是），则处理终止。
可选择地或额外地，当天线线圈11与天线线圈21之间的通信没有结束时，由于给出了表示天线线圈11的位置和/或方向的显示，因而能够在步骤S03中确定是否经过特定长度的时间。如果经过了该长度的时间，则返回到步骤S01。利用该构造，则以定期的时间间隔更新显示。
在示出的实施例中，RF阅读器（例如，通信设备）包括磁传感器（例如，传感器）、天线线圈（例如，传感器）以及控制器（例如，通知组件或通知装置）。磁传感器检测磁场的强度（例如，磁场强度）。天线线圈产生磁场。天线线圈与在通信期间产生磁场的RF标签（例如，无线设备）通信。该控制器基于来自磁传感器的输出信号来作出与天线线圈和RF标签之间的位置偏移相关的通知。换句话说，该控制器基于表示磁场强度的输出信号通知天线线圈与RF标签之间的位置偏移。
将磁传感器布置在使得磁传感器的输出信号中不太可能包括表示当电流流到RF阅读器的天线线圈时从RF阅读器的天线线圈产生的磁场的强度的信号的位置处。换句话说，磁传感器相对于天线线圈配置，从而使得由天线线圈长生的磁场对输出信号的影响被抑制。
因此，磁传感器的输出信号主要包括用于表示从与RF阅读器通信的RF标签产生的磁场的强度的信号。因此，能够基于磁传感器的输出信号准确地检测RF标签的位置和/或方向。而且，能够给出与RF标签的天线线圈和RF阅读器的天线线圈之间的位置偏移相关的通知。
在示出的实施例中，从天线线圈产生的磁场具有磁通的定向彼此相反的第一区域和第二区域。将磁传感器布置在能够检测第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度的位置处。换句话说，磁传感器相对于天线线圈配置，使得磁传感器被配置为分别检测第一区域和第二区域的磁场强度。由天线产生的磁场在第一区域和第二区域分别具有彼此相反的磁通定向。
在示出的实施例中，将所检测的第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度相加在一起。这使得表示从RF阅读器的天线线圈产生的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器的输出信号中。换句话说，磁传感器相对于天线线圈配置，使得在第一区域和第二区域中检测的磁场强度相对于彼此抵销。因此，能够更加准确地检测RF标签的位置和/或方向。
在示出的实施例中，控制器基于磁传感器的输出信号计算RF标签的天线线圈相对于RF阅读器的天线线圈的一维或二维位置偏移方向，并且控制器给出RF标签的方向的通知。换句话说，该控制器基于输出信号来计算RF标签相对于RF阅读器的天线线圈的位置偏移方向。该控制器通知RF标签的位置偏移方向。因此，基于该通知，通过移动RF阅读器，用户能够更加稳定地与RF标签通信。
在示出的实施例中，基于磁传感器的输出信号，控制器给出通知以表示当RF标签的天线线圈与RF阅读器的天线线圈之间的位置偏移低于特定阈值时不存在位置偏移。换句话说，控制器基于输出信号来通知当RF标签与RF阅读器的天线线圈之间的位置偏移低于特定阈值时不存在位置偏移。因此，通过保持RF阅读器的当前位置，用户能够更加稳定地与RF标签通信。
第二实施例
现在参照图16至图25，描述根据第二实施例的RFID系统。考虑到第一实施例与第二实施例之间的相似性，将第二实施例中与第一实施例中功能相同的部分标记为相同的附图标记。。而且，为了简便起见，可以省略第二实施例中与第一实施例相同部分的描述。
在第一实施例中，磁阻元件被用作磁传感器24。在第二实施例中，比较低廉的拾波线圈被用作磁传感器24。该拾波线圈包括圆形拾波线圈（或回路线圈）和八字形拾波线圈。
图16为RF阅读器2的内部构造的第二示例的平面图。图17为沿着图16中的XVII-XVII线的横截面。图18为RF阅读器2的内部构造的第三示例的平面图。图19为沿着图18中的XIX-XIX线的横截面。在示出的实施例中，如图16和图17所示，RF阅读器2包括作为磁传感器24的圆形拾波线圈。可选择地，如图18和图19所示，RF阅读器2能够包括作为磁传感器24的八字形拾波线圈。磁传感器24在下文也被称为拾波线圈24。
如图16和图17所示，如沿垂直于图16中的纸平面的方向看出的，从天线线圈21产生的磁场被分为在天线线圈21外部的第一区域中产生的磁场（例如，第一磁场）和在天线线圈21内部的第二区域中产生的磁场（例如，第二磁场）。如图17所示，这些磁场的磁通的定向彼此相反。圆形拾波线圈24包括第一传感器组件246和第二传感器组件247。第一传感器组件246检测第一区域的一部分的磁场的强度，而第二传感器组件247检测第二区域的一部分的磁场的强度。检测器23通过将由第一传感器组件246检测的天线线圈21的磁场的强度和由第二传感器组件247检测的天线线圈21的磁场的强度相加在一起而获得磁场的强度。检测器23进一步将所获得的磁场的强度输出到控制器26以作为由拾波线圈24检测的天线线圈21的磁场的强度。
如图16所示，分别布置第一传感器组件246和第二传感器组件247，以分别检测第一区域的一部分的磁场的强度和第二区域的一部分的磁场的强度。而且，如图17所示，由第一传感器组件246检测的磁通的定向和由第二传感器组件247检测的磁通的定向是大体相反的方向。因此，如果由第一传感器组件246和第二传感器组件247检测的天线线圈21的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将两个输出信号相加在一起计算出的由拾波线圈24检测的天线线圈21的磁场的强度将大体为零。即，表示天线线圈21的磁场的强度的信号不太可能被包括在拾波线圈24的输出信号中。因此，拾波线圈24将主要用作用于检测天线线圈11和天线线圈21移动靠近在一起时的天线线圈11的磁场的强度的传感器。
类似地，如图18和图19所示，八字形拾波线圈24包括第一线圈248和第二线圈249。第一线圈248和第二线圈249被分别布置在检测天线线圈21外部（例如，第一区域）的磁场的一部分的强度的位置以及检测天线线圈21内部（例如，第二区域）的磁场的一部分的强度的位置。检测器23通过将由第一线圈248检测的天线线圈21的磁场的强度和由第二线圈249检测的天线线圈21的磁场的强度相加在一起而获得磁场的强度。检测器23将该磁场的强度输出到控制器26以作为由拾波线圈24检测的天线线圈21的磁场的强度。
如图19所示，第一线圈248和第二线圈249被布置成分别检测第一区域和第二区域中的磁场的强度。由第一线圈248检测的磁通的定向和由第二线圈249检测的磁通的定向是大体相反的方向。因此，如果由第一线圈248和第二线圈249检测的天线线圈21的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将两个输出信号相加在一起计算出的由拾波线圈24检测的天线线圈21的磁场的强度将大体为零。即，表示天线线圈21的磁场的强度的信号不太可能被包括在拾波线圈24的输出信号中。因此，拾波线圈24将主要用作检测天线线圈11和天线线圈21移动靠近在一起时的天线线圈11的磁场的强度的传感器。
本实施例提供与第一实施例相同的效果。另外，低廉的拾波线圈能够被用作磁传感器。因此，能够降低RF阅读器的成本。
在前述实施例中，控制器26在显示组件25上给出表示天线线圈11的位置和/或方向的显示，以通知用户天线线圈11的位置和/或方向。换句话说，控制器26是本申请的通知组件（或通知装置）的示例。然而，作为替代，天线线圈11的位置和/或方向能够通过除了显示之外的一些方法传达给用户。例如，天线线圈11的位置和/或方向能够通过从扬声器发出的声音传达。具体地，只要能够识别出天线线圈11的位置和/或方向，就能够采用任何通知方法。
在上述实施例中，当RF阅读器2包括两个磁传感器24时，确定天线线圈11的一维方向。然而，当RF阅读器2还具有检测RF阅读器2的移动方向的加速度传感器时，能够确定二维方向。
这将通过参考图20来具体描述。图20为示出RF阅读器2的变型示例的图。RF阅读器2具有作为磁传感器24的拾波线圈24c和24d。利用该构造，如果拾波线圈24d的输出信号的磁场的强度高于拾波线圈24c的输出信号的磁场的强度，则确定天线线圈11存在于以天线线圈21的中心点O作为参考沿朝向拾波线圈24d的方向（向右方向）上。另外，也能够利用由拾波线圈24c和24d检测的磁场的强度的波动。例如，如果由拾波线圈24c和24d检测的磁场的强度在RF阅读器2沿箭头D1的方向移动时减弱，则能够确定RF标签1沿向上方向存在。即，天线线圈11被确定为存在于从RF阅读器2沿向右方向和向上方向（即，右上方）上。
同时，如果由拾波线圈24c和24d检测的磁场的强度在RF阅读器2沿箭头D2的方向移动时减弱，则能够确定天线线圈11存在于向下方向上。即，RF标签1被确定为存在于从RF阅读器2沿向右方向上和向下方向（即，右下方）上。
在上述实施例中，将一个磁传感器24的输出信号与阈值进行比较，或将两个或多个磁传感器24的输出信号彼此进行比较。然后，天线线圈11的一维方向或二维方向得以表示。然而，可选择地，能够计算出从天线线圈11产生的磁场的质心坐标P，并且能够将以天线线圈21的中心点O作为参考的质心坐标P的方向确定为天线线圈11的方向。
当第i个磁传感器24的位置坐标是（Xi，Yi）时，并且该磁传感器24的输出信号是Hi（A/m），则从天线线圈11产生的磁场的质心坐标P（X，Y）满足以下方程（1）和（2）。
∑(Xi–X)Hi=0...（1）
∑(Yi–Y)Hi=0...（2）
在上述实施例中，卷绕成平坦螺旋的回路天线被用作天线线圈21。然而，这不是唯一的选项。例如，具有三维螺旋形的回路天线能够被用作如图21和图22所示。换句话说，在本示例中，螺旋形沿天线线圈21的轴方向延伸。图21和图22分别为图6和图7所示的天线线圈21的变型示例。然而，该回路天线能够被应用于其它实施例中的天线线圈21。
这里，将进一步描述在第一区域中产生的天线线圈21的磁场的强度和在第二区域中产生的天线线圈21的磁场的强度。在上述实施例中，在天线线圈21的第二区域中产生的磁场的强度受到从天线线圈21的所有部分（四侧）产生的磁场的影响，而在第一区域中产生的磁场的强度主要受到从天线线圈21的仅一部分（一侧）产生的磁场的影响。因此，第二区域中的磁场的强度通常高于第一区域中的磁场的强度。
如图23和图24所示，当磁传感器24为拾波线圈时，检测磁传感器24（第二传感器组件247和第二线圈249）的第二区域中的磁场的强度的传感器可小于检测第一区域（第一传感器组件246和第一线圈248）中的磁场的强度的传感器。这使得由磁传感器24检测的天线线圈21的磁场的强度的和大体为零。
而且，当磁传感器24为如图6和图7所示的磁阻元件时，如图25所示，与磁传感器24b检测第二区域中的磁场的强度所处的位置相比，磁传感器24a检测第一区域中的磁场的强度所处的位置能够被设定为更接近产生由磁传感器24a和24b检测的磁场的天线线圈21的部分。
即，当第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度不同时，磁传感器24被布置，从而使得与磁场较弱区域中的磁场的强度的检测相比，磁场较强区域中的磁场的强度的检测被抑制得更多。换句话说，由天线线圈产生的磁场在第二区域中具有的强度大于第一区域中具有的强度。磁传感器相对于天线线圈配置，使得与第一区域中的磁场强度的检测相比，第二区域中的磁场强度的检测被抑制得更多。
而且，可选择地，通过调节第一区域中的磁场的输出信号和/或第二区域中的磁场的输出信号的增益，由磁传感器24检测的天线线圈21的磁场的强度能够被设定为大体为零。
第三实施例
现在参照图26至图39，现在将说明根据第三实施例的配备有馈送设备400和接收器设备500的非接触电力馈送系统300。考虑到第一实施例和第二实施例与第三实施例之间的相似性，将第三实施例中与第一实施例和第二实施例中功能相同的部分标记为相同的附图标记。而且，为了简便起见，可以省略第三实施例中与第一实施例和第二实施例相同部分的描述。
在上述第一实施例和第二实施例中，当RFID系统中RF标签1与RF阅读器2之间发生位置偏移时，通知用户RF标签1的方向。该通知也能够被应用于非接触电力馈送系统300中的接收器设备500的接收器元件510与馈送设备400的馈送元件440之间发生位置偏移的情况。
现在参照图26和图27，将具体描述非接触电力馈送系统300。图26为非接触电力馈送系统300的第一示例的简图。图27为非接触电力馈送系统300的构造的图。在第三实施例和第四实施例中，非接触电力馈送系统300的馈送设备400和接收器设备500被示出作为本申请的馈送设备和接收器设备的示例，以给出本申请的技术概念的特定实施例。然而，本申请不限于该馈送设备和接收器设备，并且能够被同样应用由权利要求书包含的其它实施例中的馈送设备和接收器设备。
如图26所示，非接触电力馈送系统300包括馈送设备400和接收器设备500。在图26中，接收器元件510被布置在接收器设备500（例如，智能电话或平板终端）的背面的区域（图26中的较低的中间部分）。通过将馈送设备400的馈送元件440移动得更靠近接收器设备500的接收器元件510，用户能够进行非接触电力馈送。
如图26所示，接收器设备500大于馈送设备400。因此，为了进行非接触电力馈送，用户必须用手将馈送设备400（即，馈送设备400的馈送元件440）移动到接收器设备500的接收器元件510的位置。考虑到此，在本实施例中，经由馈送设备400的显示组件470来通知用户接收器元件510的位置。
如图27所示，馈送设备400包括电源组件410、控制器420、馈送驱动430、馈送元件440、检测器450、磁传感器460以及显示组件470。电源组件410供应有来自商用电源（未示出）的交流电。电源组件410将电力供应到控制器420和馈送驱动430。
控制器420是用于控制整个馈送设备400的控制装置或处理器。馈送驱动430将交流电供应到馈送元件440。
当交流电被供应到馈送元件440时，交流电流流到馈送元件440。该交流电流沿垂直于电力馈送面440a的方向产生交变磁场。该交变磁场在位于馈送元件440附近的接收器元件510激发电感电流，并传输电力。
在第三实施例和第四实施例中，对馈送元件440的材料和形状没有特定的限制。然而，例如，能够使用线圈模块。例如，在俯视图中，线圈模块具有朝向螺旋的中心逆时针方向螺旋的形状。
检测器450将磁传感器460的输出信号（例如，检测结果）输入到控制器420。磁传感器460检测从接收器元件510产生的磁场的强度。具体地，磁传感器460检测沿接收器元件510和馈送元件440的重叠方向的磁场的强度（参见图28，下文讨论）。磁传感器460由拾波线圈、磁阻元件（MR元件）、霍尔元件、磁阻抗元件（MI元件）等形成。本实施例中的馈送设备400包括一个或多个磁传感器460。下文将具体讨论磁传感器460的布局。
显示组件470显示特定图像或视频。如下文讨论的，表示接收器设备500（即，接收器设备500的接收器元件510）的方向的信息被显示在显示组件470上。
如图27所示，接收器设备500包括接收器元件510、整流器520、电源组件530、控制器540、可充电电池550以及存储器组件560。如上文讨论的，接收器元件510接收从馈送元件440传输的电力。由接收器元件510接收的交流电被供应到整流器520。整流器520由两极管、电容器等形成。整流器520将从接收器元件510供应的交流电转换成直流电。
通过整流器520转换成直流的电力被供应到电源组件530。控制器540是用于控制整个接收器设备500的控制装置或处理器。控制器540控制整流器520执行的转换，即，将由接收器元件510接收的交流电转换成直流电。控制器540还控制可充电电池550中电源组件530的电力存储。
存储器组件560是用于存储各种信息的存储器装置。存储器组件560例如由EEPROM形成。存储器组件560存储馈送设备400的识别号。
接下来，将通过参考图28和图29描述馈送设备400中的磁传感器460的布局。图28为当接收器元件510和馈送元件440处于位置偏移的状态时的平面图。图29为当接收器元件510和馈送元件440处于位置偏移的状态时的斜视图。图30为馈送设备400的内部构造的第一示例的平面图。图31为沿着图30中的XXXI-XXXI线的横截面。
当通过非接触方法在接收器元件510与馈送元件440之间馈送电力时，接收器元件510和馈送元件440两者必须移动为相对地靠近在一起，例如大约几厘米间隔。因此，即使馈送元件440移动靠近接收器元件510，如果接收器元件510与馈送元件440之间存在大量的位置偏移，则馈送元件440有时不能够将电力输送到接收器元件510。
如图28所示，“接收器元件510与馈送元件440之间的位置偏移”这个短语是指这样的状态：在该状态中，在馈送设备400朝向接收器元件510移动时，投影到沿接收器元件510和馈送设备400的重叠方向（即，垂直于图28中的纸平面的方向），接收器元件510不存在于馈送元件440的区域内。更准确地说，如图29所示，上述这个短语是指馈送元件440的中心轴与接收器元件510的中心轴之间的距离是至少特定距离L的状态。在示出的实施例中，特定距离L能够是可通信距离，或者特定距离L能够是小于可通信距离的任何距离。
如图28和图29所示，如果发生了位置偏移，则电力将不能被适当地输送，例如，与从馈送元件440到接收器元件510的电力输送相关的电力输送效率降低。因此，在本实施例中，控制器420基于从检测器450输入的磁传感器460的输出信号来确定接收器元件510的位置和/或方向。而且，控制器420在显示组件470上显示用于表示接收器元件510的位置和/或方向的信息。
如上文讨论的，磁传感器460检测从接收器元件510产生的磁场的强度。然而，磁传感器460也检测从馈送元件440产生的磁场的强度。从接收器元件510产生的磁场的强度比从馈送元件440产生的磁场的强度弱，尤其当接收器元件510是无源标签时。因此，可想而知的是磁传感器460将主要检测从馈送元件440产生的磁场的强度。
考虑到此，在本实施例中，磁传感器460被布置在使得磁传感器460的输出信号中不太可能包括表示从馈送元件440产生的磁场的强度的信号的位置。在本实施例中，如图30所示，磁传感器460仅包括两个磁传感器460a和460b（例如，两个磁传感器元件）。这些磁传感器460a和460b由磁阻元件制成。
如图31所示，从馈送元件440产生的磁场具有磁通的定向或方向彼此相反的第一区域R1和第二区域R2。磁传感器460a和460b被分别布置在允许对从馈送元件440产生的磁场中第一区域的一部分的磁场的强度以及第二区域的一部分的磁场的强度进行检测的位置处。这将通过参考图30和图31来具体描述。在以下说明中，磁传感器460a和460b分别检测第一区域的一部分的磁场的强度和第二区域的一部分的磁场的强度的这一事实也将被简述为“检测第一区域和第二区域中的磁场的强度”。在示出的实施例中，如图31所示，第一区域R1位于馈送元件440外部，而第二区域R2位于馈送元件440内部。
如图30所示，磁传感器460a和460b被分别布置在检测馈送元件440外部的第一区域的一部分的磁场的强度的位置以及检测馈送元件440内部的第二区域的一部分的磁场的强度的位置。检测器450通过将由磁传感器460a检测的馈送元件440的磁场的强度与由磁传感器460b检测的馈送元件440的磁场的强度相加来获得磁场强度。检测器450将该磁场强度输出到控制器420以作为由磁传感器460检测的馈送元件440的磁场的强度。
如图31所示，磁传感器460a和460b被分别布置在第一区域和第二区域中，而馈送元件440位于磁传感器460a和460b之间。因此，由磁传感器460a检测的磁通的定向与由磁传感器460b检测的磁通的定向大体相反。因此，如果由磁传感器460a和460b检测的馈送元件440的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将磁传感器460a和460b的两个输出信号相加在一起计算出的由磁传感器460检测的馈送元件440的磁场的强度大体变为零。因此，表示馈送元件440的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器460的输出信号中。因此，磁传感器460将主要用作用于检测接收器元件510和馈送元件440移动靠近在一起时的接收器元件510的磁场的强度的传感器。换句话说，在磁传感器460a和460b的输出信号中，表示馈送元件440的磁场的强度的信号组分相对于彼此抵消，而表示接收器元件510的磁场的强度的信号组分能够被单独地检测。
现在将描述由馈送设备400的控制器420执行的处理。图32为本实施例中由馈送设备400的控制器420执行的处理的示例的流程图。
当在接收器元件510和馈送元件440之间展开通信时，控制器420开始用于进行表示接收器元件510的位置和/或方向的显示的处理。在步骤S11中，控制器420从检测器450获取磁传感器460的输出信号。如上文讨论的，表示馈送元件440的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器460的输出信号中。因此，磁传感器460的输出信号主要包括表示接收器元件510的磁场的强度的信号。
在步骤S12中，控制器420确定接收器元件510与馈送元件440之间的位置关系。如图30所示，在示出的实施例中，馈送设备400包括单个磁传感器460（即，一对磁传感器460a和460b）。这种情况下，将磁传感器460的输出信号与特定阈值进行比较，以确定馈送元件440离接收器元件510多近或多远。
另一方面，如图33所示，如果馈送设备400包括两个磁传感器460（例如，磁传感器461和462），则将一个磁传感器460（例如，磁传感器461）和另一个磁传感器460（例如，磁传感器462）的输出信号进行比较，以确定接收器元件510的一维方向。具体地，在本实施例中，馈送元件440被布置在馈送设备400的较低的中间部分的区域。因此，沿上下方向（图28中的Y方向）极少存在位置偏移，而沿左右方向（图28中的X方向）常存在位置偏移。考虑到此，如图33所示，磁传感器460被布置在沿上下方向延伸的馈送元件440的两侧。
利用该构造，例如，如果利用磁传感器462的输出信号得到的磁场的强度高于利用磁传感器461的输出信号得到的磁场的强度，则确定接收器元件510存在于以馈送元件440的中心点O作为中心沿朝向磁传感器462的方向上。两个磁传感器460的布局能够根据馈送元件440在馈送设备400中的位置而改变。例如，当馈送元件440被布置在馈送设备400的左边的中间部分的区域时，则认为沿上下方向将时常发生位置偏移。考虑到此，磁传感器460能够被布置在沿左右方向延伸的馈送元件440的两侧。
而且，如图34所示，如果馈送设备400包括三个磁传感器460（例如，磁传感器463、464以及465）或多于三个的磁传感器460，则通过比较各种磁传感器460的输出信号来确定接收器元件510的二维方向。
如图34所示，在示出的实施例中，共三个磁传感器460被布置在沿左右方向延伸的馈送元件440的两侧（两个直线部分）。一个磁传感器460（例如，磁传感器463）被布置在一侧，两个磁传感器460（例如，磁传感器464和465）被布置在另一侧。通过将磁传感器463的输出信号与磁传感器464和/或465的输出信号进行比较来确定相对于接收器元件510的沿上下方向的位置偏移。而且，通过比较磁传感器464和磁传感器465的输出信号来确定相对于接收器元件510的沿左右方向的馈送元件440的位置偏移。
控制器420基于如此确定的沿上下方向和沿左右方向的位置偏移确定沿二维方向的位置偏移。对磁传感器460的数量没有特定的限制。然而，通过布置更多的磁传感器460，能够更加准确地确定接收器元件510的位置和/或方向。例如，如图35所示，通过在馈送元件440的每一侧布置两个磁传感器460，能够为每一侧确定相对于接收器元件510的沿上下方向或沿左右方向的位置偏移。
在步骤S13中，控制器420基于在步骤S12中确定的接收器元件510与馈送元件440之间的位置关系而在显示组件470上显示接收器元件510的位置和/或方向。例如，如果磁传感器460的布局为如图30所示，则给出如图36所示的表示馈送元件440离接收器元件510多近或多远的显示。如果磁传感器460的布局为如图33所示，则给出如图37所示的表示以馈送元件440的中心点O作为参考的接收器元件510的一维方向的显示。如果磁传感器460的布局为如图34和图35所示，则给出如图38所示的表示以馈送元件440的中心点O作为参考的接收器元件510的二维方向的显示。
在图30所示的磁传感器460的布局中，当磁传感器460的输出信号与特定阈值之间的差处于或低于特定值时，在接收器元件510和馈送元件440之间不发生位置偏移，或者如果发生了位置偏移，该位置偏移很小而能够将其忽略。而且，当图33至图35所示的磁传感器460的布局中磁传感器460的输出信号之间的差处于或低于特定值时，则在接收器元件510和馈送元件440之间不发生位置偏移，或者如果发生了位置偏移，该位置偏移很小而能够将其忽略。这种情况下，控制器420不需要在显示组件470上显示任何事物，或者控制器420能够给出表示没有发生位置偏移的显示，例如，如图39所示。
在步骤S14中，控制器420确定到接收器元件510的电力输送是否结束。如果电力输送结束（步骤S14中的否），则返回到步骤S11。利用该构造，如果馈送设备400移动，则更新表示接收器元件510的位置和/或方向的显示。如果电力输送结束（步骤S14中的是），则处理终止。
可选择地或额外地，当到接收器元件510的电力输送没有结束时，由于给出了表示接收器元件510的位置和/或方向的显示，因而能够在步骤S13中确定是否经过了特定长度的时间。如果经过了该长度的时间，则返回到步骤S13。利用该构造，以定期的时间间隔更新该显示。
在示出的实施例中，该馈送设备包括磁传感器（例如，传感器）、馈送元件以及控制器（例如，通知组件或通知装置）。磁传感器检测磁场的强度（例如，磁场强度）。馈送元件产生磁场。该馈送元件执行对接收器设备的接收器元件的电力的非接触传输（例如，非接触电力传输）。控制器基于来自磁传感器的输出信号而作出与馈送元件和接收器元件之间的位置偏移相关的通知。换句话说，该控制器基于表示磁场强度的输出信号通知馈送元件与接收器元件之间的位置偏移。
将磁传感器布置在使得磁传感器的输出信号中不太可能包括表示当电流流到馈送元件时从馈送元件产生的磁场的强度的信号的位置处。换句话说，磁传感器相对于馈送元件配置，从而使得馈送元件产生的磁场对输出信号的影响被抑制。
因此，磁传感器的输出信号主要包括表示从接收器元件产生的磁场的强度的信号。馈送设备以非接触方式将电力传输到接收器设备，并且接收器元件接收从馈送元件传输的电力。然后，基于磁传感器的输出信号，能够准确地检测接收器元件的位置和/或方向。能够给出与馈送元件和接收器元件之间的位置偏移相关的通知。
在示出的实施例中，从馈送元件产生的磁场具有磁通的定向彼此相反的第一区域和第二区域。磁传感器被布置在能够检测第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度的位置。换句话说，磁传感器相对于馈送元件配置，使得磁传感器被配置为分别检测第一区域和第二区域中的磁场强度。由馈送元件产生的磁场在第一区域和第二区域中分别具有彼此相反的磁通定向。
在示出的实施例中，所检测的第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度被相加在一起。这使得表示从馈送元件产生的磁场的强度的信号不太可能被包括在磁传感器的输出信号中。换句话说，磁传感器相对于馈送元件配置，使得在第一区域和第二区域中检测的磁场强度相对于彼此抵销。因此，能够更加准确地检测接收器元件的位置和/或方向。
在示出的实施例中，控制器计算接收器元件相对于馈送元件的一维或二维位置偏移方向，并给出接收器元件的方向的通知。换句话说，该控制器基于输出信号计算接收器元件相对于馈送元件的一维或二维位置偏移方向。控制器通知接收器元件的位置偏移方向。因此，基于该通知，通过移动馈送设备，用户能够更加有效地将电力传输到接收器元件。
在示出的实施例中，基于磁传感器的输出信号，控制器给出表示当接收器元件与馈送元件之间的位置偏移低于特定阈值时不存在位置偏移的通知。换句话说，基于输出信号，当接收器元件与馈送元件之间的位置偏移低于特定阈值时，控制器通知不存在位置偏移。因此，通过保持馈送设备的当前位置，用户能够有效地将电力传输到接收器元件。
第四实施例
现在参照图40至图49，现在将说明根据第四实施例的非接触电力馈送系统。考虑到第三实施例与第四实施例之间的相似性，将第四实施例中与第三实施例中功能相同的部分标记为相同的附图标记。而且，为了简便起见，可以省略第四实施例中与第三实施例相同部分的描述。
在第三实施例中，磁阻元件被用作磁传感器460。在第四实施例中，比较低廉的拾波线圈被用作磁传感器460。该拾波线圈包括圆形拾波线圈（或回路线圈）和八字形拾波线圈。
图40为馈送设备400的内部构造的第二示例的平面图。图41为沿着图40中的XLI-XLI线的横截面。图42为馈送设备400的内部构造的第三示例的平面图。图43为沿着图42中的XLIII-XLIII线的横截面。在示出的实施例中，如图40和图41所示，馈送设备400包括作为磁传感器460的圆形拾波线圈。可选择地，如图42和图43所示，馈送设备400包括作为磁传感器460的八字形拾波线圈。磁传感器460下文也称为拾波线圈460。
如图40和图41所示，如沿垂直于图40中的纸平面的方向看出的，从馈送元件440产生的磁场被分成在馈送元件440外部的第一区域中产生的磁场（例如，第一磁场）和在馈送元件440内部的第二区域中产生的磁场（例如，第二磁场）。如图41所示，这些磁场的磁通的定向彼此相反。圆形拾波线圈460包括第一传感器组件466和第二传感器组件467。第一传感器组件466检测第一区域的一部分的磁场的强度，而第二传感器组件467检测第二区域的一部分的磁场的强度。检测器450通过将由第一传感器组件466检测的馈送元件440的磁场的强度和由第二传感器组件467检测的馈送元件440的磁场的强度相加在一起来获得磁场的强度。检测器450进一步将所获得的磁场的强度输出到控制器420以作为由拾波线圈460检测的馈送元件440的磁场的强度。
如图40所示，第一传感器组件466和第二传感器组件467被布置成分别检测第一区域的一部分的磁场的强度和第二区域的一部分的磁场的强度。而且，如图41所示，由第一传感器组件466检测的磁通的定向和由第二传感器组件467检测的磁通的定向是大体相反的方向。因此，如果由第一传感器组件466和第二传感器组件467检测的馈送元件440的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将两个输出信号相加在一起计算出的由拾波线圈460检测的馈送元件440的磁场的强度将大体为零。即，表示馈送元件440的磁场的强度的信号不太可能被包括在拾波线圈460的输出信号中。因此，拾波线圈460将主要用作用于检测接收器元件510和馈送元件440移动靠近在一起时接收器元件510的磁场的强度的传感器。
类似地，如图42和图43所示，八字形拾波线圈460包括第一线圈468和第二线圈469。第一线圈468和第二线圈469被分别布置在检测馈送元件440外部（例如，第一区域）的磁场的一部分的强度的位置以及检测馈送元件440内部（例如，第二区域）的磁场的一部分的强度的位置。检测器450通过将由第一线圈468检测的馈送元件440的磁场的强度和由第二线圈469检测的馈送元件440的磁场的强度相加在一起来获得磁场的强度。检测器450将该磁场的强度输出到控制器420作为由拾波线圈460检测的馈送元件440的磁场的强度。
如图43所示，第一线圈468和第二线圈469被布置成分别检测第一区域和第二区域中的磁场的强度。由第一线圈468检测的磁通的定向和由第二线圈469检测的磁通的定向是大体相反的方向。因此，如果由第一线圈468和第二线圈469检测的馈送元件440的磁场的强度的绝对值大体相同，则通过将两个输出信号相加在一起计算出的由拾波线圈460检测的馈送元件440的磁场的强度将大体为零。即，表示馈送元件440的磁场的强度的信号不太可能被包括在拾波线圈460的输出信号中。因此，拾波线圈460将主要用作用于检测接收器元件510和馈送元件440移动靠近在一起时接收器元件510的磁场的强度的传感器。
本实施例提供与第三实施例相同的效果。另外，低廉的拾波线圈被用作磁传感器。因此，能够降低RF阅读器的成本。
在前述第三实施例和第四实施例中，控制器420在显示组件470上给出表示接收器元件510的位置和/或方向的显示，以通知用户接收器元件510的位置和/或方向。换句话说，控制器420是本申请的通知组件（或通知装置）的示例。然而，作为替代，接收器元件510的位置和/或方向能够通过除了显示之外的一些方法而被传达给用户。例如，接收器元件510的位置和/或方向能够通过从扬声器发出的声音来传达。具体地，只要能够识别接收器元件510的位置和/或方向，就能够采用任何通知方法。
在第三实施例和第四实施例中，当馈送设备400包括两个磁传感器460时，确定接收器元件510的一维方向。然而，当馈送设备400还具有检测馈送设备400的移动方向的加速度传感器时，能够确定二维方向。
这将通过参考图44来具体描述。图44为示出馈送设备400的变型示例的示意图。馈送设备400具有作为磁传感器460的拾波线圈460c和460d。利用该构造，如果拾波线圈460d的输出信号的磁场的强度高于拾波线圈460c的输出信号的磁场的强度，则确定接收器元件510存在于以馈送元件440的中心点O作为参考沿朝向拾波线圈460d的方向（向右方向）上。另外，也能够利用由拾波线圈460c和460d检测的磁场的强度的波动。例如，如果由拾波线圈460c和460d检测的磁场的强度在馈送设备400沿箭头D3的方向移动时减弱，则能够确定接收器元件510存在于向上方向上。即，接收器元件510被确定为存在于从馈送设备400沿向右方向上和向上方向（即，右上方）上。
同时，如果由拾波线圈460c和460d检测的磁场的强度在馈送设备400沿箭头D4的方向移动时减弱，则能够确定接收器元件510存在于向下方向上。即，接收器元件510被确定存在于为从馈送设备400沿向右方向上和向下方向（即，右下方）上。
在第三实施例和第四实施例中，将一个磁传感器460的输出信号与阈值进行比较，或者将两个或多个磁传感器460的输出信号彼此进行比较。然后，表示接收器元件510的一维方向或二维方向。然而，可选择地，能够计算出从接收器元件510产生的磁场的质心坐标P，以馈送元件440的中心点O作为参考，质心坐标P的方向能够被确定为接收器元件510的方向。
当第j个磁传感器460的位置坐标是（Xj，Yj）以及磁传感器460的输出信号是Hj（A/m）时，则从接收器元件510产生的磁场的质心坐标P（X，Y）满足以下方程（3）和（4）。
∑(Xj–X)Hj=0...（3）
∑(Yj–Y)Hj=0...（4）
在第三实施例和第四实施例中，卷绕成平坦螺旋的回路天线被用作馈送元件440。然而，这不是唯一的选项。例如，具有三维螺旋形的回路天线能够被用作图45和图46所示。换句话说，在本示例中，螺旋形沿馈送元件440的轴方向延伸。图45和图46分别为图30和图31所示的馈送元件440的变型示例。然而，该回路天线能够被应用于其它实施例中的馈送元件440。
这里，将进一步描述在第一区域中产生的馈送元件440的磁场的强度和在第二区域中产生的馈送元件440的磁场的强度。在上述实施例中，在螺旋馈送元件440的第二区域中产生的磁场的强度受到从馈送元件440的所有部分（四侧）产生的磁场的影响，而在第一区域中产生的磁场的强度主要受到仅从馈送元件440的一部分（一侧）产生的磁场的影响。因此，第二区域中的磁场的强度通常高于第一区域中的磁场的强度。
如图47和图48所示，当磁传感器460为拾波线圈时，检测磁传感器460的第二区域（第二传感器组件467和第二线圈469）中的磁场的强度的传感器能够小于检测第一区域（第一传感器组件466和第一线圈468）中的磁场的强度的传感器。这使得由磁传感器460检测的馈送元件440的磁场的强度的和大体为零。
而且，当磁传感器460是如图30和图31所示的磁阻元件时，如图49所示，与磁传感器460b检测第二区域中的磁场的强度所处的位置相比，磁传感器460a检测第一区域中的磁场的强度所处的位置能够被设定为更接近产生由磁传感器460a和460b检测的磁场的馈送元件440的一部分。
即，当第一区域的磁场的强度和第二区域的磁场的强度不同时，磁传感器460被布置，从而使得与磁场较弱区域的磁场的强度的检测相比，磁场较强区域的磁场的强度的检测被抑制得更多。换句话说，由馈送元件产生的磁场在第二区域中具有的强度大于在第一区域中具有的强度。磁传感器相对于馈送元件配置，使得与第一区域中的磁场强度的检测相比，第二区域中的磁场强度的检测被抑制得更多。
而且，可选择地，通过调节第一区域中的磁场的输出信号和/或第二区域中的磁场的输出信号的增益，由磁传感器460检测的馈送元件440的磁场的强度能够被设定为大体为零。
在前述第三实施例和第四实施例中，虽然电力被馈送到便携式电子设备（例如，智能电话或平板终端），然而电力能够被馈送到除了电子设备之外的其它设备。例如，电力能够被馈送到如图50所示的配备有接收器元件610的车辆600。在示出的实施例中，虽然客车600在图50中作为示例被示出，作为替代，其能够是摩托车、自行车、学步车（chair walker）或其它这种轻型车辆。
如图50所示，接收器元件610被布置在车辆或汽车600的引擎盖（hood）600a的大致中心中。通过将馈送设备400移动靠近接收器元件610来供应电力。这里，再次基于馈送设备400的磁传感器的输出信号，能准确地检测接收器元件610的位置和/或方向。通知用户馈送设备400的馈送元件与接收器元件610之间的位置偏移。显示组件470显示有关如上文说明的位置偏移的信息。
在理解本申请的范围的过程中，本文所使用的术语“包括”及其衍生词意欲为具体描述所述的特征、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在的开放端术语，但并不排除其它未陈述的特征、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在。前述也采用具有相似含意的词语（例如，术语“包含”、“具有”）及其衍生词。而且，以单数形式使用的术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”能够具有单个部件或多个部件的双重含意。
虽然仅所选实施例被选择来示出本申请，然而，通过本公开文本，本领域技术人员显而易见的是在不脱离附加权利要求中限定的申请的范围的情况下，本文能够进行各种变化和变型。而且，根据本申请的实施例的前述描述的提供仅用于阐述，而并不用于限制由附加的权利要求书及其等同项限定的申请。

Claims (12)

1.一种通信设备，包括：
传感器，配置为检测磁场强度；
天线，配置为产生磁场；所述天线被进一步配置为与无线设备通信，所述无线设备被配置为在通信期间产生磁场；以及
通知组件，配置为基于表示所述磁场强度的输出信号来通知所述天线与所述无线设备之间的位置偏移，
其中，所述传感器相对于所述天线被布置，使得由所述天线产生的所述磁场对所述输出信号的影响被抑制，
其中，所述传感器相对于所述天线被布置，使得所述传感器分别检测第一区域和第二区域中的所述磁场强度，由所述天线产生的所述磁场在所述第一区域和第二区域中分别具有彼此相反的磁通定向。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，
所述传感器相对于所述天线被布置，使得在所述第一区域和所述第二区域中检测的所述磁场强度相对于彼此抵销。
3.根据权利要求1或2所述的通信设备，其中，
由所述天线产生的所述磁场在所述第二区域中具有的强度大于在所述第一区域中具有的强度，并且
所述传感器相对于所述天线被布置，使得与所述第一区域中的所述磁场强度的检测相比，所述第二区域中的所述磁场强度的检测被抑制得更多。
4.根据权利要求1所述的通信设备，其中，
所述传感器包括拾波线圈。
5.根据权利要求1所述的通信设备，其中，
所述通知组件被进一步配置为基于所述输出信号计算所述无线设备相对于所述天线的位置偏移方向，所述通知组件被进一步配置为通知所述无线设备的所述位置偏移方向。
6.根据权利要求1所述的通信设备，其中，
所述通知组件被进一步配置为基于所述输出信号在所述无线设备与所述天线之间的所述位置偏移低于特定阈值时通知不存在位置偏移。
7.一种馈送设备，包括：
传感器，配置为检测磁场强度；
馈送元件，配置为产生磁场，所述馈送元件被进一步配置为执行对于接收器设备的接收器元件的非接触电力传输，以及
通知组件，配置为基于表示所述磁场强度的输出信号来通知所述馈送元件与所述接收器元件之间的位置偏移，
所述传感器相对于所述馈送元件被布置，使得由所述馈送元件产生的所述磁场对所述输出信号的影响被抑制,
其中，所述传感器相对于所述馈送元件被布置，使得所述传感器被配置为分别检测第一区域和第二区域中的所述磁场强度，由所述馈送元件产生的所述磁场在所述第一区域和所述第二区域中分别具有彼此相反的磁通定向。
8.根据权利要求7所述的馈送设备，其中，
所述传感器相对于所述馈送元件被布置，使得在所述第一区域和所述第二区域中检测的所述磁场强度相对于彼此抵销。
9.根据权利要求7或8所述的馈送设备，其中，
由所述馈送元件产生的所述磁场在所述第二区域中具有的强度大于在所述第一区域中具有的强度，以及
所述传感器相对于所述馈送元件被布置，使得与所述第一区域中的所述磁场强度的检测相比，所述第二区域中的所述磁场强度的检测被抑制得更多。
10.根据权利要求7所述的馈送设备，其中，
所述传感器包括拾波线圈。
11.根据权利要求7所述的馈送设备，其中，
所述通知组件被进一步配置为基于所述输出信号来计算所述接收器元件相对于所述馈送元件的一维或二维位置偏移方向，所述通知组件被进一步配置为通知所述接收器元件的所述位置偏移方向。
12.根据权利要求7所述的馈送设备，其中，
所述通知组件被进一步配置为基于所述输出信号在所述接收器元件与所述馈送元件之间的所述位置偏移低于特定阈值时通知不存在位置偏移。
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