CN107533534A - 用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线 - Google Patents

用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线 Download PDF

Info

Publication number
CN107533534A
CN107533534A CN201680022636.3A CN201680022636A CN107533534A CN 107533534 A CN107533534 A CN 107533534A CN 201680022636 A CN201680022636 A CN 201680022636A CN 107533534 A CN107533534 A CN 107533534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
wireless power
basic device
deposited
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680022636.3A
Other languages
English (en)
Inventor
哈特姆·泽尼
阿纳斯·阿尔法拉
阿里礼萨·萨格哈提
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ossia Inc
Original Assignee
Ossia Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ossia Inc filed Critical Ossia Inc
Publication of CN107533534A publication Critical patent/CN107533534A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/23Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of transmitting antennas, e.g. directional array antennas or Yagi antennas
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J50/27Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of receiving antennas, e.g. rectennas
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本公开内容的实施方案描述了用于经由嵌入式或沉积式表面天线(505,504)将无线电力设施或功能集成到现有对象或设备(501)中的各种技术。更具体地,本文描述的技术提供了以下能力:将空间上排列的自适应相控天线(504)嵌入和/或以其他方式沉积在现有对象或设备(501)的表面上,使得天线暴露于空气和/或以其他方式免受显著的干扰。在一些实施方案中,无线电力控制系统(510)可操作地耦接至天线,以独立地控制天线(504)在无线电力输送环境中的相位。

Description

用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年2月19日提交的题为“Embedded or Deposited SurfaceAntennas for Wireless Power Delivery via Existing Objects”的序号为62/211,381的美国临时专利申请的优先权和权益,上述申请明确地通过引用并入本文。
背景技术
无线电力传输系统通常包括独立的或分立的无线充电器单元。当天线是空间上多样化的(例如,天线分布在大的表面区域上)而不是位于单个平面中时,这些无线电力传输系统表现最佳。即,相控阵发射器的传输效率与阵列中的天线数量成比例。例如,为了在五米的距离处使用2.4GHz信号以高效率传输,理论上在阵列中将需要大约一百万个天线以达到大于90%的效率。然而,将一百万个天线布置在距目标大致五米的相同距离内是具有挑战性的,原因在于每个天线都需要一定量的空间以防止其与邻近的天线直接耦合。因此,阵列的尺寸可能变得非常大。
已经公开了用于减小阵列(或无线充电器)的尺寸的各种技术。例如,通过引用其整体而并入本文的美国专利申请No.14/461,332讨论了具有减小的波形因数的高介质天线。然而,即使具有减小的波形因数,在不变得不美观或者以其他方式变得不实用的情况下,独立的或分立的无线充电器单元也只能是如此庞大的。
因此,存在对克服上述问题的技术以及提供附加益处的技术的需求。本文提供的一些现有或相关系统及其相关联的限制的实施例旨在是说明性的而非排他性的。在阅读以下具体实施方式后,当前或现有系统的其他限制对于本领域技术人员将变得明了。
附图说明
在随附附图的图中通过示例而非限制的方式示出了本发明的一个或多个实施方案,在附图中,相似的附图标记指示类似的元件。
图1描绘了示出示例无线电力输送环境的框图,描绘了在无线电力输送环境内从一个或多个无线充电器到不同的无线设备的无线电力输送。
图2描绘了示出根据一些实施方案的在无线充电器与无线接收器设备之间开始无线电力输送的示例操作的顺序图。
图3描绘了示出根据一些实施方案的无线电力发射器(充电器或无线电力输送系统)的示例部件的框图。
图4描绘了示出根据一些实施方案的无线电力接收器(客户端)的示例部件的框图。
图5A是示出了根据一些实施方案的示例环境的图,在该示例环境中,经由具有嵌入式或沉积式表面天线的现有对象将无线电力/数据输送至可用客户端。
图5B示出了根据一些实施方案的电视机或监控设备的更详细的示例。
图6是示出了根据一些实施方案的示例天线的分解图的图,该示例天线构建、沉积和/或以其他方式嵌入在现有设备的表面中,以在现有设备中创建或增加无线充电功能。
图7是示出了根据一些实施方案的另一示例天线的分解图的图,该示例天线构建、沉积或以其他方式嵌入在现有设备的表面中,以在现有设备中创建或增加无线充电功能。
图8是示出了根据一些实施方案的用于在具有除了无线充电之外的主功能的现有设备或对象中嵌入和/或以其他方式沉积表面天线的示例过程的流程图。
图9是示出了根据一些实施方案的用于经由具有嵌入式或沉积式表面天线的电视机进行无线电力输送的示例环境的图。
图10是示出了根据一些实施方案的用于暂停向客户端的无线电力传输和/或暂停客户端处的无线电力接收的示例过程的流程图。
图11是示出了根据一些实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的多屏电视机阵列的图。
图12A和图12B是示出了根据一些实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的窗户的图。
图13是示出了根据一些实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的示例车辆的图。
图14A是示出了根据一些实施方案的具有嵌入或沉积在发光二极管LED之间的使用铜的天线的示例背光LED电视机的图。
图14B是示出了根据一些实施方案的各个LED的图,铜天线嵌入或沉积在LED之间的空的空间中。
图15描绘了示出根据一些实施方案的具有无线电力接收器或客户端的、移动(或智能)电话或平板计算机设备形式的代表性移动设备或平板计算机的示例部件的框图。
图16以示例形式描绘了计算机系统的机器的图示,在该机器中可以执行用于使该机器执行本文所讨论的任何一种或多种方法的一组指令。
具体实施方式
本公开内容的实施方案描述了用于通过嵌入式或沉积式表面天线将无线电力设施或功能集成到现有对象中的各种技术。更具体地,本文描述的技术提供了以下能力:将空间上排列的自适应相控天线嵌入或以其他方式沉积在现有对象或设备的表面上,使得天线暴露于空气和/或以其他方式免受显著干扰。在一些实施方案中,无线电力控制系统可操作地耦接至天线,以独立地控制相控天线在无线电力输送环境中的相位。
以下描述和附图是说明性的,并且不应被解释为限制性的。描述了许多具体细节以提供对本公开内容的透彻理解。然而,在某些情况下,没有描述公知的或常规的细节,以便避免使说明书模糊。对本公开内容中的一个或一实施方案的引用可以但不一定是对同一实施方案的引用;并且这样的引用意味着这些实施方案中的至少一个。
在本说明书中提到的“一个实施方案”或“一实施方案”意味着结合该实施方案描述的特定的特征、结构或特性包括在本公开内容的至少一个实施方案中。在说明书中的不同地方出现的短语“在一个实施方案中”不一定全部是指同一实施方案,也不是与其他实施方案相互排斥的单独或可替代的实施方案。此外,描述了可能由一些实施方案展现而没有由其他实施方案展现的各种特征。类似地,描述了可能是一些实施方案的需求但不是其他实施方案的需求的不同需求。
在本说明书中使用的术语在本公开内容的上下文中以及在使用每个术语的具体上下文中通常具有该术语在本领域的通常含义。在下面或说明书中的其他地方讨论了用于描述本公开内容的某些术语,以向实践者提供关于本公开内容的描述的附加指导。为了方便起见,可能突出显示某些术语,例如使用斜体和/或引号。使用突出显示对术语的范围和含义没有影响;在相同的上下文中,不管术语是否被突出显示,该术语的范围和含义是相同的。将认识到,同样的事物可以以不止一种方式表达。
因此,对本文讨论的术语中的任何一个或多个可以使用可替代的语言和同义词,且术语是否在本文中被详述或讨论也不具有任何特殊意义。针对某些术语提供了同义词。列举一个或多个同义词并不排除使用其他同义词。在本说明书中的任何地方使用的实施例(包括本文讨论的任何术语的实施例)仅仅是说明性的,并且不旨在进一步地限制本公开内容或任何例示的术语的范围和含义。同样地,本公开内容不限于本说明书中给出的各个实施方案。
在无意进一步限制本公开内容的范围的情况下,下面给出了根据本公开内容的实施方案的仪器、装置、方法及其相关结果的实施例。注意,为了方便读者,可以在实施例中使用标题或副标题,这决不应限制本公开内容的范围。除非另有限定,否则本文所使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。在冲突的情况下,将以本文件(包括定义)为准。
I.示例无线电力输送系统概述/架构
图1是示出了示例无线电力输送环境100的图,该图描绘了在无线电力输送环境100内从一个或多个无线充电器101到不同的无线设备102的无线电力输送。更具体地,图1示出了示例无线电力输送环境100,在该无线电力输送环境中,可以将无线电力和/或数据输送至具有一个或多个电力接收器客户端103.1-103.n(在本文中还被称为“无线电力接收器”或“无线电力客户端”)的可用无线设备102.1-102.n。无线电力接收器被配置成从一个或多个无线充电器101接收隔离式无线电力。
如图1的实施例所示,无线设备102.1-102.n分别为移动电话设备102.2和102.n以及无线游戏控制器102.1,但是无线设备102.1-102.n可以是需要电力并且能够经由一个或多个集成的电力接收器客户端103.1-103.n接收无线电力的任何(智能的或非智能的)无线设备或系统。如本文所讨论的,一个或多个集成的电力接收器客户端或“无线电力接收器”接收并处理来自一个或多个发射器/充电器101.a-101.n的电力,并且将该电力提供至无线设备102.1-102.n以用于其运行。
每个充电器101(在本文中还被称为“发射器”、“天线阵列”或“天线阵列系统”)可以包括能够将无线电力输送至无线设备102的多个天线104,例如包括数百或数千个天线的天线阵列。在一些实施方案中,天线是自适应相控射频天线。充电器101能够确定适当的相位以将相干电力传输信号输送至电力接收器客户端103。该阵列被配置成从相对于彼此处于特定相位的多个天线发射信号(例如,连续波或脉冲电力传输信号)。要认识到,使用术语“阵列”不一定将天线阵列限制为任何特定的阵列结构。即,不需要以特定的“阵列”形式或几何结构构造天线阵列。此外,如本文所使用的,使用术语“阵列”或“阵列系统”可以包括用于信号生成、接收和传输的相关和外围电路系统,诸如无线电、数字逻辑和调制解调器。在一些实施方案中,充电器101可以具有嵌入式Wi-Fi集线器。
无线设备102可以包括一个或多个接收电力客户端103。如图1的实施例所示,示出了电力输送天线104a和数据通信天线104b。电力输送天线104a被配置成在无线电力输送环境中提供无线射频电力的输送。数据通信天线被配置成向电力接收器客户端103.1-103和/或无线设备102.1-102.n发送数据通信以及从电力接收器客户端和/或无线设备接收数据通信。在一些实施方案中,数据通信天线可以经由蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等进行通信。
每个电力接收器客户端103.1-103.n包括用于从充电器101接收信号的一个或多个天线(未示出)。同样地,每个充电器101.a-101.n包括具有相对于彼此处于特定相位的能够发射连续波信号的一个或多个天线和/或一组或多组天线的天线阵列。如上所讨论的,每个阵列能够确定用于将相干信号输送至电力接收器客户端102.1-102.n的适当相位。例如,可以通过计算在阵列的每个天线处接收到的信标信号的复共轭来确定相干信号,使得针对发射该信标信号的具体电力接收器客户端适当地调整相干信号的相位。
虽然未示出,但环境的每个部件例如无线电力接收器、充电器等可以包括控制和同步机构,例如数据通信同步模块。充电器101.a-101.n可以连接至电源,诸如例如将充电器连接至建筑物中的标准或主交流(AC)电力供应装置的电源插座或电源。可替代地或另外地,充电器101.a-101.n中的一个或多个可以由电池供电或经由其他机构供电。
在一些实施方案中,电力接收器客户端102.1-102.n和/或充电器101.a-101.n利用射程(range,范围)内的反射物体106(诸如例如墙壁或其他RF反射障碍物)来在无线电力输送环境内发射信标信号和/或接收无线电力和/或数据。反射物体106可以用于多方向信号通信,不论阻挡物体是否在充电器与电力接收器客户端之间的视线内。
如本文所描述的,每个无线设备102.1-102.n可以是可以与示例环境100内的另一设备、服务器和/或其他系统建立连接的任何系统和/或设备,和/或设备/系统的任何组合。在一些实施方案中,无线设备102.1-102.n包括向用户呈现数据的显示功能或其他输出功能,和/或从用户接收数据的输入功能。例如,无线设备102可以是但不限于视频游戏控制器;服务器台式机;台式计算机;计算机集群;移动计算设备,诸如笔记本电脑、膝上型计算机、手持式计算机、移动电话、智能电话、PDA、黑莓设备、Treo和/或iPhone等。无线设备102还可以是任何可穿戴设备,诸如手表、项链、戒指或者甚至嵌入在消费者上或其内的设备。无线设备102的其他示例包括但不限于安全传感器(例如火灾传感器或一氧化碳传感器)、电动牙刷、电子门锁/把手、电灯开关控制器、电动剃须刀等。
虽然在图1的实施例中未示出,但是充电器101和电力接收器客户端103.1-103.n各自可以包括用于经由数据信道进行通信的数据通信模块。可替代地或另外地,电力接收器客户端103.1-103.n可以引导无线设备102.1-102.n经由现有数据通信模块与充电器进行通信。另外,在一些实施方案中,信标信号(在本文中主要作为连续波形被提及)可以可替代地或另外地采取经调制的信号的形式。
图2是示出了根据一实施方案的在无线充电器101与电力接收器客户端103之间开始隔离式无线电力输送的示例操作的顺序图200。起初,在充电器101与电力接收器客户端103之间建立通信。充电器101随后向电力接收器客户端103发送信标调度信息和传输码以促进电力接收器客户端103对信标信号进行编码,以便充电器进行后续的隔离式无线电力输送。充电器101还可以发送电力传输调度信息,使得电力接收器客户端103知晓何时会有来自充电器的无线电力。如本文所讨论的,电力接收器客户端103使用传输码生成经编码的信标信号,并且在由信标调度信息指示的信标传输分配期间(例如BBS周期期间)广播经编码的信标。
如所示出的,充电器101从电力接收器客户端103接收信标,并使用提供给客户端103的传输码对经编码的信标信号进行解码,以确保客户端103是经授权的或所选择的客户端。充电器101还检测信标信号被接收时所处的相位(或方向),并且一旦充电器确定客户端是经授权的,则充电器基于所接收的信标的相位(或方向)将无线电力和/或数据输送至电力接收器客户端103。在一些实施方案中,充电器101可以确定相位的复共轭,并且使用该复共轭将无线电力以与从电力接收器客户端103接收信标信号相同的方向(或相位)输送和/或以其他方式引导至电力接收器客户端103。
在一些实施方案中,充电器101包括许多天线;这些天线中的一个或多个天线用于向电力接收器客户端103输送电力。充电器101可以检测在每个天线处接收的信标信号所处的相位。大量天线可能导致在充电器101的每个天线处接收到不同的经编码的信标信号。然后,充电器可以确定在每个天线处接收到的信标信号的复共轭。使用该复共轭,一个或多个天线可以发射考虑到充电器101中的大量天线的影响的信号。换言之,充电器101从一个或多个天线发射信号,使得产生来自一个或多个天线的聚合信号,其近似地在相反的方向上重现信标的波形。
如本文所讨论的,可以在由电力调度信息限定的电力周期中输送无线电力。现在参照图3描述开始无线电力输送所需的信号传输的更详细的实施例。
图3是示出了根据一实施方案的无线充电器300的示例部件的框图。如图3的实施例所示的,无线充电器300包括主总线控制器(MBC)板和共同地构成天线阵列的多个夹层板。MBC包括控制逻辑310、外部电力接口(I/F)320、通信块330和代理(proxy)340。夹层(或天线阵列板350)各自包括多个天线360a-360n。在一些实施方案中可以省略上述部件中的一些或全部。附加部件也是可能的。
控制逻辑310被配置成向阵列部件提供控制和智能。控制逻辑310可以包括一个或多个处理器、FPGA、存储单元等,并且可以引导和控制各种数据和电力通信。通信块330可以在数据载波频率(诸如用于时钟同步的基本信号时钟)上引导数据通信。数据通信可以是蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等。同样地,代理340可以经由如本文所讨论的数据通信与客户端进行通信。数据通信可以是蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等。外部电力接口320被配置成接收外部电力并向各种部件提供电力。在一些实施方案中,外部电力接口320可以被配置成接收标准的外部24伏电力供应装置。可替代的配置也是可能的。
现在描述系统电力周期的一实施例。在该实施例中,控制充电器阵列的主总线控制器(MBC)首先从电源接收电力,并且被启用。然后,MBC启用充电器阵列上的代理天线元件,并且代理天线元件进入默认的“发现”模式,以识别在充电器阵列的范围内的可用无线接收器客户端。当发现客户端时,充电器阵列上的天线元件上电、进行计算以及(可选地)进行校准。
接下来,MBC在调度过程期间生成信标传输调度信息和电力传输调度信息。调度过程包括选择电力接收器客户端。例如,MBC可以选择电力接收器客户端用于电力传输,并且为所选择的无线电力接收器客户端生成信标差频调度(BBS,Beacon Beat Schedule)周期和电力调度(PS)。参照图6和图7更详细地示出和讨论了示例BBS和PS的图形信号传输表示。如本文所讨论的,可以基于电力接收器客户端对应的特性和/或需求来选择电力接收器客户端。
在一些实施方案中,MBC还可以识别和/或以其他方式选择在客户端查询表(CQT)中会查询得到其状态的可用客户端。CQT中所列的客户端是那些“待机”的客户端,例如未接收充电的客户端。BBS和PS是基于关于客户端的重要信息计算的,这些重要信息诸如例如为电池状态、当前活动/使用、客户端还有多久耗尽电力、在使用方面的优先级等。
代理AE向所有客户端广播BBS。如本文所讨论的,BBS指示每个客户端应在何时发送信标。同样地,PS指示阵列应在何时以及应向哪些客户端发送电力。根据BBS和PS,每个客户端开始广播其信标并且从阵列接收电力。代理可以同时查询客户端查询表以检查其他可用客户端的状态。客户端可以仅存在于BBS或CQT(例如等待列表)中,但不存在于这两者中。在一些实施方案中,可以在BBS和PS上服务有限数量的客户端(例如32个)。同样地,也可以将CQT限制于多个客户端(例如32个)。因而,例如,如果充电器的范围内有不止64个客户端,那么这些客户端中的一些在BBS或CQT中将不是活跃的。在前一步骤中收集的信息连续地和/或周期性地更新BBS周期和/或PS。
图4是示出了根据一些实施方案的无线电力接收器(客户端)的示例部件的框图。如图4的实施例所示,接收器400包括控制逻辑410、电池420、通信块430和关联天线470、功率计440、整流器450、组合器455、信标信号生成器460、信标编码单元462和关联天线480以及将整流器450或信标信号生成器460连接至一个或多个关联天线490a-n的开关465。在一些实施方案中可以省略上述部件中的一些或全部。例如,在一些实施方案中,无线电力接收器客户端不包括其自己的天线,而是代替地利用和/或以其他方式共享该无线电力接收器所嵌入的无线设备的一个或多个天线(例如Wi-Fi天线)。附加部件也是可能的。
在接收器400具有不止一个天线的情况下,组合器455接收并组合从电力发射器接收的电力传输信号。组合器可以是被配置成实现输出端口之间的隔离同时保持匹配状况的任何组合器或分配器电路。例如,组合器455可以是Wilkinson电力分配器电路。整流器450从组合器455接收经组合的电力传输信号(如果存在的话),该经组合的电力传输信号通过功率计440馈送至电池420以进行充电。功率计440测量所接收的电力信号强度,并向控制逻辑410提供该测量。
控制逻辑410还可以从电池420本身接收电池电力水平。控制逻辑410还可以经由通信块430在数据载波频率(诸如用于时钟同步的基本信号时钟)上发送/接收数据信号。信标信号生成器460生成信标信号或校准信号,在信标信号被编码之后使用天线480或490传输信标信号。
可以注意到,虽然电池420被示出为被充电的并向该接收器400提供电力,但接收器也可以直接从整流器450接收其电力。这可能是整流器450额外地向电池420提供充电电流或者代为提供充电。而且,可以注意到,使用多个天线是实现的一个实施例,并且该结构可以缩减至一个共享天线。
在一些实施方案中,客户端标识符(ID)模块415存储可以在无线电力输送环境中唯一地标识电力接收器客户端的客户端ID。例如,当建立了通信时,可以将ID传输至一个或多个充电器。在一些实施方案中,电力接收器客户端还能够基于客户端ID接收和识别无线电力输送环境中的其他电力接收器客户端。
可选的运动传感器495可以检测运动,并发信号告知控制逻辑410进行相应地动作。例如,当设备在高频(例如500MHz以上)接收电力时,其位置可能变成(入射)辐射的热点。因而,当设备在人上时,例如嵌入在移动设备中时,辐射水平可能超过由联邦通信委员会(FCC)或其他医疗/行业机构设定的可接受辐射水平。为了避免任何潜在的辐射问题,设备可以集成有运动检测机构,诸如加速度计或等同机构。一旦设备检测到设备处于运动中,则可以认为该设备正由用户持握,并且将会触发一信号至阵列,以停止向该设备传输电力,或者将所接收的电力降低至可接受的电力部分。在设备在移动环境如汽车、火车或飞机中使用的情况下,只可能间歇地或以降低的水平传输电力,除非设备接近失去所有的可用电力。
II.嵌入式或沉积式表面天线
本文描述的技术允许将现有对象或设备与无线电力设施集成。例如,本文描述的技术允许将天线嵌入和/或以其他方式沉积到对象或设备的表面上。在一些实施方案中,现有对象或设备可以与无线电力传输或接收设施集成,该无线电力传输或接收设施使得该对象或设备能够通过使用嵌入式或沉积式表面天线来执行分立的无线电力传输或接收系统的无线充电功能。
如本文所讨论的,为了高效地运行,无线充电器通常包括数百或数千个天线,这些天线在空间上排列在大的表面区域上并且暴露于空气和/或以其他方式免受显著的无线或EMF干扰。本文描述的技术提供了以下能力:将数千个空间上排列的表面天线嵌入和/或以其他方式沉积在设备的表面上,使得天线暴露于空气和/或以其他方式免受显著的干扰。
现有对象可以包括具有足够大的表面区域的任何对象。作为示例而非限制,现有对象可以包括电视机或监控器、家用电器、窗户(例如,住宅、商业场所和/或车辆中的窗户)、墙壁、家具或室内陈设等。
在一些实施方案中,本文所描述的技术将现有设备诸如例如电视机的表面和/或屏幕用作无线充电器。在一些实施方案中,这些现有设备的其他表面也可以用于嵌入和/或沉积天线。例如,可以将天线嵌入在电视机的塑料周边周围或者嵌入在电视机的背面塑料表面上。因此,除了其他益处之外,本文所描述的技术通常用构建和/或以其他方式嵌入具有与无线充电无关的主功能的现有设备中的无线充电器代替独立的或分立的无线充电器。
在一些实施方案中,可以使用与用于电容式触摸屏的当前技术类似的技术将天线嵌入或沉积到现有对象的表面上。例如,电容式触摸屏面板由涂覆有透明导体(诸如氧化铟锡(ITO))的绝缘体(诸如玻璃)组成。在一些实施方案中,这些层被沉积成使得它们是薄且透明的。
在一些实施方案中,本文所讨论的无线电力传输系统是指射频(RF)无线电力(和数据)输送系统。在美国专利申请No.14/461,332中讨论了一种独特的紧凑型充电器设计,该申请的全部内容通过引用包含在本文中。更具体地,美国专利申请No.14/461,332讨论了具有减小的波形因数的高介质天线。高介质天线可以包括共同地包含数千个天线的各种板(或天线元件)。天线和板在系统中的安置提供了无线电力充电器系统的波形因数(或物理尺寸)的减小。
图5A是示出了示例环境500的图,在该示例环境中无线电力/数据经由具有嵌入式或沉积式表面天线的现有对象501输送至可用客户端502A和502B。更具体地,在图5A和图5B的实施例中,现有对象501是显示设备,诸如例如具有前玻璃天线的电视机或监控器设备。如图5B的实施例所示,显示设备501具有构造在屏幕或玻璃基板505上的光学透明天线504。在一些实施方案中,显示设备501被配置成从无线电力输送环境500中的无线设备例如分别具有无线电力接收器客户端503A和503B的无线设备502A和502B接收信标信号,并且向无线设备输送电力/数据信号。
在一些实施方案中,可以可替代地或另外地将表面天线嵌入和/或以其他方式沉积在无线设备502A和502B中的一个或多个上。如本文所讨论的,可以将嵌入式天线安置在无线设备502A和502B上的任何位置,例如壳体或玻璃屏幕等。
参照图4和图5,更详细地示出和讨论了将表面天线沉积到玻璃基板上的各种实施例。如图5A的实施例所讨论的,前玻璃天线能够从无线设备502A和502B接收信标,并且响应地在分配给无线设备的电力传输调度期间将电力信号输送至相应的无线设备502A和502B。
如图5B的实施例所示,可以将天线沉积、安置和/或以其他方式嵌入在显示设备501的屏幕505上。天线504可以安置于显示设备501上的任何位置。参照图5B,更详细地讨论了现有对象中天线的各种安置的安置实施例。
图5B示出了根据一些实施方案的显示设备501的更详细的实施例。在图5B的实施例中,显示设备501被示出具有嵌入式无线电力控制器510,该嵌入式无线电力控制器被配置成控制来自天线504的数据和/或电力的传输。可以以各种方式设计天线504的几何结构和配置。参照美国临时专利申请No.62/100,007更详细地示出和讨论了一些示例设计,上述申请通过引用并入本文。
图6是示出了示例天线600的分解图的图,该示例天线构建、沉积在现有设备的表面上,嵌入到现有设备的表面中和/或以其他方式由现有设备的表面承载,以给现有设备创建或增加无线设施。如本文所描述的,在一些实施方案中,将天线沉积在现有对象的表面上,使得该对象除了保留其主功能之外可以用作无线电力输送系统或无线电力接收系统。更具体地,图6的实施例示出了根据一些实施方案将表面天线沉积和/或以其他方式嵌入到现有设备诸如电视机、监控器或移动设备屏幕的屏幕上。
沉积式表面天线薄且透明。可以使用各种技术和材料来沉积表面天线。在一些实施方案中,描述了一种用于在电视机的表面上嵌入和/或以其他方式沉积薄且透明的天线的技术。例如,可以将天线沉积在现有设备诸如例如电视机的表面或屏幕上。可替代地或另外地,可以将天线嵌入在电视机的塑料周边周围或者嵌入在电视机的背面塑料表面上。
在一些实施方案中,可以使用与用于电容式触摸屏的当前技术类似的技术将天线嵌入或沉积到现有对象的表面上。例如,电容式触摸屏面板由绝缘体(诸如的玻璃)组成。由于人体也是电导体,所以触摸屏幕的表面会导致屏幕的静电场的变形,这可测量为电容的变化。在电容式触摸屏的情况下,可以使用各种技术来确定电容式触摸的位置。例如,驱动和感测电容式栅格可以包括位于竖直感测线(或电线)之上的水平驱动线(或电线)。电容式栅格可以包括数百根电线。当检测到电容式触摸时,确定位置。一旦确定了位置,就将其发送到触摸屏控制器以进行处理。
在一些实施方案中,当使用涂覆有透明导体(诸如ITO)的绝缘体(诸如玻璃)将天线嵌入或沉积到电视机或监控器的表面上时,电视机或监控器可以实现与具有ITO的印刷电路板(PCB)材料相对的几乎一对一的天线密度。
在大多数情况下,使用ITO将天线嵌入或沉积在表面上导致了以下问题:ITO材料比典型的天线材料例如铜布线更具阻性。因此,可以利用高压天线设计,使得阻抗作为天线设计的一部分被考虑在内。因而,可以通过这种天线获得更多的电力而不会将电力耗散为热量。要认识到,高压设计通常达到伏特而不是毫伏。通常,如果是高阻抗天线,则电流较高,因为一旦电子开始移动,它们就会感受到电阻。越少的电子运动导致越高的效率。
在一些实施方案中,当基本上以伏特运行时,高压天线设计引起极少的干扰或者不会引起干扰,因为天线(或发射器)在发射器周围的任何位置处实质上以毫瓦(Milowatt)运行——这样的电力不足以引起干扰。
如图6的实施例所示的,表面层610是表面或基层。例如,表面层610可以是LCD(液晶显示器)或LED(发光二极管)电视机显示器、监控器或移动设备显示器。将玻璃层620沉积和/或以其他方式安置在表面层610之上。接下来,将天线层630与透明导体诸如氧化铟锡(ITO)一起进行嵌入和/或沉积。天线层630可以包括数千个天线。在一些实施方案中,天线层630还可以用作电容式栅格。在这种情况下,天线可以被嵌入或沉积为驱动线和/或感测线。
保护性覆盖层640可以可选地安置在天线层630之上。在一些实施方案中,保护性覆盖层640可以由柔性透明材料构成。最后,可以嵌入和/或以其他方式施加表面层650。在一些实施方案中,表面涂层650可以具有各种抗反射特性。虽然图6示出了某些层,但是可替代的实现可以包括更少的层、更多的层或与图6中呈现的顺序不同的层。
图7是示出了示例天线700的分解图的图,该示例天线被构建、沉积和/或以其他方式嵌入到现有设备的表面中,以在现有设备中创建或增加无线充电功能。
在图7的实施例中,将玻璃层720沉积和/或以其他方式安置在表面层710之上。例如,表面层710可以是用于电视机、监控器或移动设备显示器的LCD(液晶显示器)或LED(发光二极管)。现有设备包括被至少一个保护层740分隔开的触摸屏层730(例如,驱动和感测电容式栅格)和沉积式天线层750。保护层可以是例如玻璃层。
保护性覆盖层760可以可选地安置在天线层750之上。在一些实施方案中,保护性覆盖层760可以由柔性透明材料构成。最后,可以嵌入和/或以其他方式施加表面层770。在一些实施方案中,表面涂层770可以具有各种抗反射特性。虽然图7示出了某些层,但是可替代的实现可以包括更少的层、更多的层或与图7中呈现的顺序不同的层。
图8是示出了根据一些实施方案的示例过程800的流程图,该示例过程用于将表面天线嵌入和/或以其他方式沉积到具有除了无线充电之外的主功能的现有设备或对象上。
如图8的实施例所示,该过程开始于提供基本装置的步骤810处。如本文所讨论的,基本装置被配置成执行主要的非无线电力相关功能。通过示例而非限制,基本装置可以是显示装置(例如,电视机、监控器或屏幕)、家用电器或电子设备、窗户、墙壁或家具和/或室内陈设。在一些实施方案中,基本装置包括玻璃基板层,在步骤820处可以在该玻璃基板层上沉积天线层。最后,在步骤830处可以沉积可选的保护层。
图9是示出了根据一些实施方案的示例环境900的图,该示例环境用于经由具有如本文所讨论的嵌入式或沉积式表面天线的电视机950进行无线电力输送。具体地,图9的实施例示出了嵌入在电视机950的前屏幕中以及电视机950的塑料周边周围和电视机的背面(或后面)塑料表面上的天线。有利地,构建在电视机950的前屏幕或表面中以及电视机950的塑料周边周围的天线在更广泛的范围内向客户端设备912A-912C提供无线电力输送,并且可以引起特定吸收率的降低。
在一些实施方案中,将天线置于平面中的问题之一是这可能在平面的另一侧上产生反射映像。然而,一些设备诸如例如LCD和LED显示器在屏幕后面具有接地面。因此,在一些实施方案中,接地面可以用于隔离天线层,例如嵌入屏幕和电视机的后部中的天线。有利地,本文所描述的系统和方法允许将天线不仅嵌入在电视机950的前屏幕中,而且嵌入在电视机950的塑料周边周围和电视机的背面塑料表面上。
虽然图9的实施例示出了嵌入或沉积在电视机950中以形成无线嵌入式充电器的天线,但是可以将无线充电器嵌入几乎任何表面中,该任何表面包括但不限于墙壁、电器、窗户、视频游戏系统、家具和/或室内陈设等。另外,在一些实施方案中,可以将射频(RF)标签集成到现有设备上的电力输送系统中。例如,在一些实施方案中,可以将具有嵌入式天线的RF标签安置在电视机或监控器的外部,以向位于电视机或监控器后面的客户端提供电力输送。
图10是示出了根据不同实施方案的用于暂停向客户端的无线电力传输和/或暂停客户端处的无线电力接收的示例过程1000的流程图。
在一些实施方案中,电容式触摸屏(或触摸屏控制器)利用软件算法来确定在电容式触摸屏上发生电容式触摸或多点触摸的位置。在一些情况下,电容式触摸屏(或触摸屏控制器)还可以包括应用程序接口(API),该API除其他功能之外可以检测电容式触摸(或明显的电容式触摸)并将该信息提供给被配置成控制来自嵌入式或沉积式天线的数据和/或电力传输的嵌入式无线电力控制器。可替代地或另外地,嵌入式无线电力控制器可以另外被配置为经由一个或多个机载传感器例如加速度计等检测电容式触摸或者检测触摸屏的可能使用。
根据图10的实施例,在监测步骤1010处,触摸屏控制器和/或嵌入式无线电力控制器监测其上嵌入有天线的设备的暂停事件。暂停事件可以是例如电容式触摸或多点触摸、加速度计或其他传感器事件等。
在判定步骤1012处,触摸屏控制器和/或嵌入式无线电力控制器检测暂停事件。如所讨论的,暂停事件可以是电容式触摸或多点触摸事件。在图10的一些实施例中,其上嵌入或沉积有天线的现有设备包括具有检测何时发生电容式触摸的部件的电容式触摸屏。更具体地,如上所讨论的,电容式触摸屏通常包括涂覆有透明导体(诸如氧化铟锡(ITO))的绝缘体,诸如玻璃。由于人体是电导体,所以触摸屏幕的表面会导致屏幕的静电场的变形,这可测量为电容的变化。可以使用各种技术来确定电容式触摸的位置。例如,驱动和感测电容式栅格可以包括位于竖直感测线(或电线)之上的水平驱动线(或电线)。电容式栅格可以包括数百根电线。当检测到电容式触摸时,确定位置。一旦确定了位置,就将其发送到触摸屏控制器以进行处理。在一些情况下,电容式触摸屏利用软件算法来确定屏幕上发生触摸或多点触摸的位置。
在一些实施方案中,应用程序接口(API)可以被构建到触摸屏设备中。除了其他功能之外,API可以检测电容式触摸(或明显的电容式触摸),并将该信息提供给被配置成控制来自嵌入式或沉积式天线的数据和/或电力传输的嵌入式无线电力控制器。
在指示步骤1014处,触摸屏控制器和/或嵌入式无线电力控制器启动指示应对电力传输进行推断的标志或中断信号。最后,在暂停步骤1016处,触摸屏控制器和/或嵌入式无线电力控制器暂停电力传输。如本文所讨论的,无线电力传输通常是连续波。但是从图10的过程可以看出,默认的是连续地提供电力传输直至检测到中断。
图11是示出了根据一实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的多屏电视机阵列1100的图。多屏电视机阵列1100可以位于例如机场以显示航班信息。
图12A和12B是示出了根据一些实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的窗户的图。图12A的实施例可以包括嵌入或沉积到单片玻璃或多片玻璃(例如,两片、三片等)窗户的内表面或外表面上的天线。可替代地或另外地,可以将天线嵌入或沉积在窗玻璃中的一个或多个的里面或内部。此外,图12A的实施例可以包括外部电源或插头。可替代地,可以利用一个或多个内置电池系统。无线电力控制器或芯片也可以被嵌入(例如,嵌入在窗户的边框中)以控制如本文所述的无线电力输送。
图12B的实施例与图12A的实施例类似,但是图12B的实施例还包括用于捕获能量的一个或多个太阳能电池以及可以被构建或设计到窗户的边框或者附近的墙壁中以存储所捕获的能量的一个或多个电池系统。
在一些实施方案中,可以将天线嵌入或沉积到可以逆动地应用到窗户上的柔性涂层(未示出)内或其上。在一些情况下,涂层可以提供一些其他功能。例如,窗户着色层也可以设有嵌入式或沉积式天线、太阳能电池或特性、和/或嵌入在其上的无线电力控制器。
图13是示出了根据一实施方案的具有用于无线电力输送的嵌入式或沉积式表面天线的示例车辆的图。在一些实施方案中,可以将天线嵌入在如图12A和/或图12B的实施例中所描述的窗户中。可替代地或另外地,可以在车辆上或其内部嵌入天线和/或其他功能(例如,太阳能电池、无线控制器芯片等)。
在一些实施方案中,还包括用于捕获电力的一个或多个太阳能电池和可以被构建或设计到窗户的边框或车辆车架中以存储所捕获的能量的一个或多个电池系统。车辆或车辆车架中还可以包括无线电力芯片控制器(芯片或芯片组)。
图14A是示出了根据一实施方案的具有嵌入或沉积在发光二极管LED之间的使用铜的天线的示例背光LED电视机的图。在图14A的实施例中,层1包括使用用于红色、绿色和蓝色的单独的LED的LED背光。层2包括一个或多个扩散器。层3包括一个或多个偏振器。层4包括LCD面板。层5包括防眩光涂层,并且层6包括显示屏幕。附加的或更少的层是可能的。
图14B是示出了各个LED的图,铜天线1410和1420嵌入或沉积在LED之间的空的空间中。铜天线1410和1420可以共同地用作如本文所描述的高介质天线阵列。有利地,在该实施方案中,可以使用铜布线。因为铜布线具有低的阻抗,所以不需要高电压设计。
虽然以上描述为使用ITO,但是可以通过沉积碳纳米管或石墨烯层(这两者都是透明的或肉眼不可见的)来形成天线。
图15描绘了示出根据一实施方案的具有无线电力接收器或客户端的、移动(或智能)电话或平板计算机设备形式的代表性移动设备或平板计算机1500的示例部件的框图。参照图15示出了各种接口和模块,然而,移动设备或平板计算机并不需要所有的模块或功能来执行本文所描述的功能。要认识到,在许多实施方案中,没有包括各种部件和/或各种部件对于上述类别控制器的运行不是必需的。例如,控制器中可以不包括部件诸如GPS无线电、蜂窝无线电和加速度计,以降低成本和/或复杂性。另外,部件诸如ZigBee无线电和RFID收发器以及天线可以位于印刷电路板中。
无线电力接收器客户端可以是图1的电力接收器客户端103,但是可替代的配置是可能的。另外,无线电力接收器客户端可以包括一个或多个RF天线,以用于从充电器例如图1的充电器101接收电力和/或数据信号。
图16以示例形式描绘了计算机系统的机器的图示,在该机器中可以执行用于使该机器执行本文所讨论的任何一种或多种方法的一组指令。
在图16的实施例中,计算机系统包括处理器、存储器、非易失性存储器和接口设备。为了简要地说明,省略了各种常见的部件(例如高速缓冲存储器)。计算机系统1600旨在说明在其上可以实施图1的实施例中描绘的任何部件(以及本说明书中描述的任何其他部件)的硬件设备。例如,计算机系统可以是任何辐射对象或天线阵列系统。计算机系统可以是任何适用的已知或方便的类型。计算机系统的部件可以经由总线或通过某些其他已知或方便的设备耦接在一起。
处理器可以是例如常规微处理器,诸如Intel Pentium微处理器或Motorolapower PC微处理器。相关领域的技术人员将意识到,术语“机器可读(存储)介质”或“计算机可读(存储)介质”包括可由处理器访问的任何类型的设备。
存储器通过例如总线耦接至处理器。存储器可以包括例如但不限于随机存取存储器(RAM),诸如动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)。存储器可以是本地的、远程的或分布式的。
总线还将处理器耦接至非易失性存储器和驱动单元。非易失性存储器通常是磁性软盘或硬盘;磁光盘;光盘;只读存储器(ROM),诸如CD-ROM、EPROM或EEPROM;磁卡或光卡;或用于大量数据的另一形式的存储装置。在计算机1600中执行软件期间,通常通过直接存储器访问过程将这些数据中的一些写入存储器中。非易失性存储器可以是本地的、远程的或分布式的。非易失性存储器是可选的,因为可以使用存储器中所有可用的适用数据创建系统。典型的计算机系统将通常至少包括处理器、存储器以及将存储器耦接至处理器的设备(例如总线)。
软件通常存储在非易失性存储器和/或驱动单元中。实际上,对于大的程序而言,甚至不可能将整个程序存储在存储器中。然而,应理解,为了使软件运行(如果需要),将该软件移动到适合于进行处理的计算机可读位置,并且为了说明的目的,该位置在本文中被称为存储器。即使当将软件移动到存储器以用于执行时,处理器通常也将使用硬件寄存器来存储与软件相关联的值,并使用理想地用于加速执行的本地缓存器。如本文所使用的,当软件程序被称为“在计算机可读介质中实施”时,认为该软件程序存储在任何已知或方便的位置(从非易失性存储到硬件寄存器)。当与程序相关联的至少一个值被存储在处理器能读取的寄存器中时,处理器被认为是“被配置成执行程序”。
总线还将处理器耦接至网络接口设备。接口可以包括调制解调器或网络接口中的一个或多个。将认识到,调制解调器或网络接口可以被视为计算机系统的一部分。该接口可以包括模拟调制解调器、isdn调制解调器、电缆调制解调器、令牌环接口、卫星传输接口(例如“直接PC”)或用于将计算机系统耦接至其他计算机系统的其他接口。接口可以包括一个或多个输入和/或输出设备。I/O设备可以包括例如但不限于键盘;鼠标或其他指向设备;磁盘驱动器;打印机;扫描器;以及其他输入和/或输出设备,包括显示设备。显示设备可以包括例如但不限于阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)或一些其他适用的已知或方便的显示设备。为了简单起见,假定在图16的实施例中没有描述的任何设备的控制器都存在于接口中。
在运行中,计算机系统1600可以由包括文件管理系统诸如盘操作系统的操作系统软件控制。具有相关联的文件管理系统软件的操作系统软件的一个示例是来自华盛顿州雷德蒙德的微软公司的被称为的操作系统族及其相关联的文件管理系统。具有相关联的文件管理系统软件的操作系统软件的另一示例是Linux操作系统及其相关联的文件管理系统。文件管理系统通常存储在非易失性存储器和/或驱动单元中,并且使处理器执行操作系统所需的各种动作以输入和输出数据并将数据存储在存储器中,包括将文件存储在非易失性存储器和/或驱动单元上。
详细描述的一些部分可以按照对计算机存储器内的数据比特进行运算的算法和符号表示来呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员所使用的将他们的工作的本质最有效地传达给本领域其他技术人员的手段。算法在本文中被认为并且通常被认为是产生所期望的结果的自相一致的运算序列。这些运算是需要对物理量进行物理操控的那些运算。通常,但不一定,这些量采取能够被存储、传递、组合、比较和以其他方式被操控的电信号或磁信号的形式。已经证明主要是出于普遍使用的原因,将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等有时是便利的。
然而,应记住,所有这些术语和类似的术语都将与适当的物理量相关联,并且其仅仅是适用于这些量的便利标签。除非另有明确说明,否则如从以下讨论明了的,要认识到,在整个说明书中,使用术语诸如“处理”或“运算”或“计算”或“确定”或“显示”等的讨论是指计算机系统或类似的电子计算设备的如下动作和过程,即操控计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据并将其转换成计算机系统的存储器或寄存器内或其他这样的信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。
本文呈现的算法和显示并不固有地与任何特定的计算机或其他装置相关。各种通用系统可以与根据本文教导的程序一起使用,或者可以证明构造更专业的装置来执行一些实施方案的方法是便利的。下面的描述将呈现各种各样的这些系统所需的结构。另外,没有参考任何特定的编程语言来描述这些技术,并且因而可以使用各种编程语言实现各种实施方案。
在可替代的实施方案中,机器作为独立的设备运行,或者可以连接(例如联网)到其他机器。在联网的部署中,机器可以在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的身份运行,或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器运行。
机器可以是服务器计算机、客户端计算机、个人计算机(PC)、平板PC、膝上型计算机、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、iPhone、黑莓、处理器、电话、网络设备、网络路由器、交换机或网桥、或能够(顺序地或以其他方式)执行指定待由该机器采取的动作的一组指令的任何机器。
虽然在示例性实施方案中将机器可读介质或机器可读存储介质示出为单个介质,但是术语“机器可读介质”和“机器可读存储介质”应被视为包括存储有一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或相关联的高速缓存器和服务器)。术语“机器可读介质”和“机器可读存储介质”还应被视为包括能够存储、编码或承载待由机器执行的一组指令并且使机器执行目前公开的技术和创新的任何一种或多种方法的任何介质。
通常,被执行以实现本公开的实施方案的例程可以作为操作系统或者具体的应用、部件、程序、对象、模块或者被称为“计算机程序”的指令序列的一部分来实施。计算机程序通常包括在计算机的各种存储器和存储设备中在不同时间设置的一个或多个指令,并且当由计算机中的一个或多个处理单元或处理器读取和执行时,上述一个或多个指令使计算机执行操作以执行涉及本公开内容的各个方面的元件。
此外,虽然已经在功能完善的计算机和计算机系统的背景下描述了实施方案,但是本领域技术人员将认识到,各种实施方案能够以各种形式分布为程序产品,并且无论使用何种特定类型的机器或计算机可读介质来实际上产生该分布,本公开内容均同样地适用。
机器可读存储介质、机器可读介质或计算机可读(存储)介质的其他示例包括但不限于可记录型介质,诸如除了其他之外的易失性存储器设备和非易失性存储器设备、软盘和其他可移动盘、硬盘驱动器、光盘(例如,光盘只读存储器(CD ROM)、数字通用盘(DVD)等);以及传输型介质,诸如数字和模拟通信链路。
除非上下文另有明确要求,否则在整个说明书和权利要求书中,词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等将被解释为是包含意义,而不是排他或穷举意义;也就是说,是“包括但不限于”的意义。如本文所使用的,术语“连接”、“耦接”或其任何变型是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接的连接或耦接;元件之间的耦接连接可以是物理的、逻辑的或其组合。另外,当在本申请中使用时,“本文”、“上文”、“下文”和类似含义的词语均应指作为整体的本申请,而不是指本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下,在上文具体实施方式中使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。关于两个或更多个项的列举中的词语“或”涵盖对该词的以下所有解释:列举中的任何项、列举中的所有项以及列举中的项的任何组合。
本公开内容的实施方案的以上详细描述并非旨在是穷举性的或并非旨在将本教导限制为上文公开的确切形式。如相关领域的技术人员将意识到的,虽然上为出于说明的目的描述了本公开内容的具体实施方案和实施例,但是在本公开内容的范围内可以进行各种等同的修改。例如,虽然以给定顺序呈现出过程或块,但是可替代的实施方案可以执行具有不同顺序的步骤的例程或采用具有不同顺序的块的系统,并且可以删除、移动、增加、细分、组合和/或修改一些过程或块以提供可替代方案或子组合。这些过程或块中的每一个可以以各种不同的方式实现。而且,虽然过程或块有时被示为连续地执行,但是这些过程或块可以替代地并行执行,或者可以在不同的时间执行。此外,本文中指出的任何具体数字仅仅是示例:可替代的实现可以采用不同的值或范围。
本文提供的公开内容的教导可以应用于其他系统,而不一定是上述系统。可以组合上述各种实施方案的元件和动作以提供其他实施方案。
上文指出的任何专利、申请和其他参考文献(包括可能在随附的提交文件中列出的任何内容)均通过引用并入本文。如果需要,可以修改本公开内容的方面,以采用上述的各参考文献的系统、功能和理念来提供本公开内容的进一步地其他实施方案。
根据以上具体实施方式,可以对本公开内容进行这些和其他改变。虽然以上描述描述了本公开内容的某些实施方案,并且描述了所设想的最佳模式,但是无论以上内容在文字上呈现地多么详细,仍然可以以多种方式实践本教导。该系统的细节可以在其实现细节上显著变化,但是仍被本文所公开的主题所涵盖。如上所述,在描述本公开内容的某些特征或方面时使用的特定术语不应被视为意指该术语在本文中被重新限定为受限于与该术语相关联的本公开内容的任何具体特性、特征或方面。通常,所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本公开内容限制于说明书中所公开的具体实施方案,除非在以上具体实施方式部分中对这样的术语进行了明确地限定。因此,本公开内容的实际范围不仅涵盖所公开的实施方案,而且涵盖根据权利要求实践或实施本公开内容的所有等同方式。
虽然本公开内容的某些方面以某些权利要求形式被呈现,但发明人设想了任何数量的权利要求形式的本公开内容的各方面。例如,虽然根据35 U.S.C.§112,将本公开内容的仅一个方面列为装置加功能权利要求,但是其他方面可以同样地体现为装置加功能权利要求,或以其他形式体现,诸如体现在计算机可读介质中。(旨在根据35 U.S.C.§112,处理的任何权利要求将以词语“用于…的装置”开头。)因此,申请人保留在提交申请之后增加附加权利要求的权力以便寻求本公开内容的其他方面的这样的附加权利要求形式。
本文提供的详细描述可以应用于其他系统,而不一定仅仅是上述系统。可以组合上述各种实施例的元件和动作以提供本发明的其他实现。本发明的一些可替代的实现不仅可以包括上述那些实现的附加元件,而且可以包括更少的元件。根据以上的具体实施方式,可以对本发明进行这些或其他改变。虽然以上描述限定了本发明的某些实施例并且描述了所设想的最佳模式,但是无论以上内容在文字上呈现地多么详细,仍然可以以多种方式实践本发明。该系统的细节可以在其具体实现方面显著变化,但是仍被本文公开的发明所涵盖。如上所述,在描述本发明的某些特征或方面时使用的特定术语不应被视为意指该术语在本文中被重新限定为受限于与该术语相关联的本发明的任何具体特性、特征或方面。通常所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中所公开的具体实施例,除非以上具体实施方式部分对这样的术语进行了明确地限定。因此,本发明的实际范围不仅涵盖所公开的实施例,而且涵盖实践或实施本发明的所有等同方式。

Claims (20)

1.一种具有集成的无线电力设施的系统,所述设备包括:
基本装置,所述基本装置被配置成执行主要的非无线电力相关的功能,所述基本装置包括:
显示层,
沉积在所述显示层上的光学透明的玻璃基板层,和
沉积在所述玻璃基板层上的天线层,所述天线层具有多个由光学透明的导体构成的空间上排列的自适应相控天线;以及操作地耦接至多个天线的无线电力控制系统,
其中,所述控制系统被配置成独立地控制多个自适应相控天线在无线电力输送环境中的相位。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,至少一个透明的光学透明的导体包括氧化铟锡(ITO)、碳纳米管或石墨烯层中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个自适应相控天线的相位被控制以用于在所述无线电力输送环境中接收无线电力或传输无线电力。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述基本装置还包括:
壳体;和
沉积在所述壳体的表面上的附加天线层。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述基本装置还包括:
接地面,所述接地面将沉积到所述玻璃基板层上的所述天线层与沉积在所述壳体的表面上的所述附加天线层隔开。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述基本装置包括电视机或监控器、家用电器或电子设备、窗户、墙壁或家具和/或室内陈设。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述控制系统嵌入在所述基本装置中。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,所述显示层包括液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。
9.根据权利要求1所述的设备,其中,所述多个自适应相控天线被沉积为电容式触摸栅格的驱动线和感测线。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述无线电力控制系统还被配置成:
检测电力暂停事件;和
响应于所述电力暂停事件,暂停所述无线电力输送环境中的无线电力的接收或传输。
11.根据权利要求8所述的系统,其中,暂停事件指示所述基本装置的触摸屏的使用或明显使用。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述基本装置还包括:
沉积在所述天线层上的透明保护层;和
沉积在所述透明保护层上的表面层,其中,所述表面层具有各种抗反射特性。
13.根据权利要求1所述的设备,其中,所述天线层的设计取决于所述光学透明的导体的阻抗,并且其中所述天线层包括高电压设计,并且其中所述天线层包括误差范围内的与印刷电路板(PCB)相对的一对一的天线密度。
14.根据权利要求1所述的系统,还包括:
被配置成捕获太阳能并将所述太阳能转化为电能的一个或多个太阳能电池;和
被配置成存储所述电能的一个或多个蓄电池组电池,
其中,至少部分地用存储在所述一个或多个蓄电池组电池中的所述电能对所述无线电力控制系统的运行供电。
15.一种具有集成的无线电力设施的系统,所述系统包括:
基本装置;
沉积到所述基本装置的表面上的多个自适应相控天线;
操作地耦接至多个天线的控制电路系统,所述控制电路系统被配置成独立地控制所述多个自适应相控天线的相位以用于在无线电力输送环境中向客户端设备输送无线电力;
其中,所述基本装置被配置成执行主要的非无线电力相关的功能。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述基本装置的所述表面包括玻璃基板,并且其中所述多个天线由光学透明的导体构成。
17.根据权利要求16所述的系统,其中,至少一个透明的光学透明的导体包括氧化铟锡(ITO)、碳纳米管或石墨烯层中的一种或多种。
18.根据权利要求16所述的系统,其中,所述玻璃基板包括窗或显示装置中的一种或多种。
19.一种在现有基本装置上形成相控天线阵列的方法,所述方法包括:
提供所述基本装置,
其中,所述基本装置被配置成执行主要的非无线电力相关的功能;
将天线层沉积到所述基本装置的表面上,所述天线层包括多个由至少一个透明的导体构成的天线元件,
其中,所述天线层包括所述相控天线阵列;以及
将透明保护层沉积到所述天线层上;
其中,所述相控天线阵列将无线电力设施集成到基本装置上。
20.根据权利要求19所述的方法,还包括:
将表面层沉积在所述透明保护层上,其中所述表面层具有各种抗反射特性。
CN201680022636.3A 2015-02-19 2016-02-18 用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线 Pending CN107533534A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562118381P 2015-02-19 2015-02-19
US62/118,381 2015-02-19
PCT/US2016/018541 WO2016134184A1 (en) 2015-02-19 2016-02-18 Embedded or deposited surface antennas for integrated wireless power facilities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107533534A true CN107533534A (zh) 2018-01-02

Family

ID=56689186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680022636.3A Pending CN107533534A (zh) 2015-02-19 2016-02-18 用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10523034B2 (zh)
EP (1) EP3259675A4 (zh)
JP (1) JP6531180B2 (zh)
KR (1) KR20170118826A (zh)
CN (1) CN107533534A (zh)
WO (1) WO2016134184A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021092731A1 (zh) * 2019-11-11 2021-05-20 欧菲光集团股份有限公司 天线玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃、透明天线及其制备方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11630366B2 (en) 2009-12-22 2023-04-18 View, Inc. Window antennas for emitting radio frequency signals
US11205926B2 (en) 2009-12-22 2021-12-21 View, Inc. Window antennas for emitting radio frequency signals
US8213074B1 (en) 2011-03-16 2012-07-03 Soladigm, Inc. Onboard controller for multistate windows
US20130271813A1 (en) 2012-04-17 2013-10-17 View, Inc. Controller for optically-switchable windows
US10303035B2 (en) 2009-12-22 2019-05-28 View, Inc. Self-contained EC IGU
US11732527B2 (en) 2009-12-22 2023-08-22 View, Inc. Wirelessly powered and powering electrochromic windows
JP5805658B2 (ja) 2009-12-22 2015-11-04 ビュー, インコーポレイテッド 無線方式で電力供給されるエレクトロクロミックウィンドウ
US11342791B2 (en) 2009-12-22 2022-05-24 View, Inc. Wirelessly powered and powering electrochromic windows
US11300848B2 (en) 2015-10-06 2022-04-12 View, Inc. Controllers for optically-switchable devices
EP3114640B1 (en) 2014-03-05 2022-11-02 View, Inc. Monitoring sites containing switchable optical devices and controllers
US11054711B2 (en) 2014-11-25 2021-07-06 View, Inc. Electromagnetic-shielding electrochromic windows
US11114742B2 (en) 2014-11-25 2021-09-07 View, Inc. Window antennas
CN112615135A (zh) 2014-11-25 2021-04-06 唯景公司 窗天线
US10825417B2 (en) * 2015-04-10 2020-11-03 Ossia Inc. Wirelessly powered electronic display apparatuses
WO2017214611A1 (en) 2016-06-10 2017-12-14 Ossia Inc. Wireless power transmission for near and far field applications
US20180359023A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Keysight Technologies, Inc. System integration of solar panels/cells and antennas (span system)
RU2658332C1 (ru) 2017-08-04 2018-06-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Система беспроводной передачи мощности для среды с многолучевым распространением
KR102448717B1 (ko) 2017-08-10 2022-09-29 삼성전자주식회사 차량용 무선 전력 제공 장치 및 그 방법
JP6983613B2 (ja) * 2017-10-12 2021-12-17 晋二 黄 マイクロ波帯アンテナ
US11139695B2 (en) 2018-02-12 2021-10-05 Ossia Inc. Flat panel substrate with integrated antennas and wireless power transmission system
CN112805726A (zh) 2018-10-19 2021-05-14 欧希亚有限公司 使能无线电力的电子货架标签
TW202206925A (zh) 2020-03-26 2022-02-16 美商視野公司 多用戶端網路中之存取及傳訊
US11631493B2 (en) 2020-05-27 2023-04-18 View Operating Corporation Systems and methods for managing building wellness
JP2023156537A (ja) * 2020-09-01 2023-10-25 日本板硝子株式会社 無線通信システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100315045A1 (en) * 2007-06-14 2010-12-16 Omnilectric, Inc. Wireless power transmission system
US20150029397A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 DvineWave Inc. Tv with integrated wireless power transmitter
CN104362773A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 成都信息工程学院 无线电能传输装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060281435A1 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Firefly Power Technologies, Inc. Powering devices using RF energy harvesting
US7928965B2 (en) 2007-12-27 2011-04-19 Apple Inc. Touch screen RFID tag reader
US7898498B2 (en) * 2008-03-20 2011-03-01 Honeywell International Inc. Transducer for high-frequency antenna coupling and related apparatus and method
JP4572949B2 (ja) 2008-04-08 2010-11-04 ソニー株式会社 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラム
MX2011000002A (es) * 2008-07-08 2011-06-01 Powermat Ltd Dispositivo de presentacion.
FR2958081B1 (fr) 2010-03-23 2012-04-27 Polyrise Dispositifs photovoltaiques comportant une couche anti-reflet a base d'objets disperses presentant des domaines d'indices de refraction distincts
TWI456603B (zh) * 2010-09-20 2014-10-11 Wintek Corp 電子裝置
JP5118226B2 (ja) 2011-03-30 2013-01-16 日本写真印刷株式会社 タッチパネルを有する受電デバイスおよび受電デバイスに給電する電力伝送システム
KR101688948B1 (ko) 2011-05-27 2016-12-22 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송을 이용한 데이터 통신 연결 수립
US9400576B2 (en) * 2011-07-19 2016-07-26 Apple Inc. Touch sensor arrangements for organic light-emitting diode displays
WO2013024395A2 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Receiver electrodes of a capacitive wireless powering system
JP6230999B2 (ja) * 2011-08-16 2017-11-15 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 容量性非接触式給電システム
US9419476B2 (en) 2012-07-10 2016-08-16 Farrokh Mohamadi Flat panel, stationary or mobile, spatially beam-formed wireless energy delivery system
TWI463458B (zh) * 2012-08-17 2014-12-01 E Ink Holdings Inc 具無線充電功能的顯示面板
US8988636B2 (en) 2012-09-20 2015-03-24 Apple Inc. Methods for trimming polarizers in displays
US20140106684A1 (en) 2012-10-15 2014-04-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Transparent antennas on a display device
CN104781725A (zh) * 2012-11-15 2015-07-15 夏普株式会社 液晶模块和电子设备
US9213816B2 (en) 2012-12-24 2015-12-15 Unisys Corporation Protocol for biometric device capture and quality analysis
US9843763B2 (en) * 2013-05-10 2017-12-12 Energous Corporation TV system with wireless power transmitter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100315045A1 (en) * 2007-06-14 2010-12-16 Omnilectric, Inc. Wireless power transmission system
US20150029397A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 DvineWave Inc. Tv with integrated wireless power transmitter
CN104362773A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 成都信息工程学院 无线电能传输装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021092731A1 (zh) * 2019-11-11 2021-05-20 欧菲光集团股份有限公司 天线玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃、透明天线及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10523034B2 (en) 2019-12-31
EP3259675A1 (en) 2017-12-27
US20160248270A1 (en) 2016-08-25
KR20170118826A (ko) 2017-10-25
JP6531180B2 (ja) 2019-06-12
WO2016134184A1 (en) 2016-08-25
EP3259675A4 (en) 2018-11-14
JP2018514961A (ja) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107533534A (zh) 用于集成的无线电力设施的嵌入式或沉积式表面天线
US11670141B1 (en) Cashierless system using deep learning processing of hand scan biometric feature data for labeling an identity of a tracked shopper
CN107925276A (zh) 用于利用设备的现有组件实现无线电力传递功能的技术
US10559982B2 (en) Efficient antennas configurations for use in wireless communications and wireless power transmission systems
CN108012574B (zh) 无线电力传输系统、运行其的方法和用于其的装置
CN107925253A (zh) 无线可充电电池装置
WO2018108134A1 (zh) 一种货架和包含该货架的物品共享系统及物品共享方法
CN108351712A (zh) 装置及卡型装置
US10559986B2 (en) System, method, and apparatus for wireless charging
US20120075072A1 (en) Co-located radio-frequency identification fields
CN107923959A (zh) 对无线电力递送环境进行成像和跟踪其中对象的技术
US11374437B2 (en) Wireless power supply device and method therefor
WO2016004702A1 (zh) 一种酒柜型智能分酒器及控制方法
CN108141045A (zh) 计算无线电力递送系统中的功耗
CN109845065A (zh) 极化自适应无线电力传输系统
CN109376812A (zh) 储物装置、天线扫描控制方法及冰柜系统
Luna et al. Candidate Hypervelocity Red Clump Stars in the Galactic Bulge Found Using the VVV and Gaia Surveys
JP2022504984A (ja) 無線電力対応の電子棚札
Shin et al. A study of smart power control algorithm using RF communication in smart home environment
Facts Industry overview
CN109902789A (zh) 有序物联网和增强型智能芯片

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180102

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication