CN108574185A - 工作区内的射频传输 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及工作区内的射频传输。一种电力和数据壳体组件，包括被配置为保持并支撑射频(RF)发送器形式的电气设备组件的壳体主体。RF发送器被配置为发射包含数据传输和电力传输中的一项的所传输的RF信号，并且充当中继器和/或增程器或信号重定向器，用于将无线电力和/或数据信号引导到工作区中的若非如此则仅能接收到边缘信号或者完全接收不到信号的区域内。

Description

工作区内的射频传输
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年3月13日提交的美国临时申请序列号No.62/470,424的备案后权益，该临时申请通过引用的方式全文并入本文。
技术领域
本发明涉及集成于家具的电力和数据单元，并且更特别地涉及安装于电力和数据单元内的组件。
背景技术
常规的电力和数据单元提供各种互连和灵活性。电力和数据单元连同通道或壳体元件可以被嵌入墙壁内并被集成到家具(如办公家具)之内和/或之上。这些嵌入的和集成的电力和数据单元典型地包括电源插孔(outlet)和/或数据端口，该电源插孔和/或数据端口被布置于用于安装在电力和数据通道单元内的插座(receptacle)中。电源插孔和数据端口的示例包括高压交流插孔、低压直流插孔、电话端口和USB端口，及其各自的壳体单元。
发明内容
本发明提供了用于广播低功率无线信号以延长或重定向无线基站的作用范围或覆盖范围(reach)的射频(RF)发射器设备，其中无线基站提供用来向空间(例如，工作空间、个人空间和生活空间)内的个人电子设备供电和/或充电的无线电力信号。这样的RF发射器设备有助于通过中继或镜像处理由无线基站发射的无线电力信号来扩大无线基站的信号的覆盖范围和/或对其进行重定向，从而克服通常存在于办公环境中的RF屏障。在本发明的一种形式中，当示例性的RF发射器设备可滑动地或可插入地容纳于电力和数据单元的细长通道或开口内时，它耦合至该电力和数据单元。RF发射器组件可以被配置为选择性地发射包括数据传输和/或电力传输的所传输的RF无线电信号。
在本发明的一种形式中，电力和数据壳体组件被配置为支撑至少一个电气设备。该电力和数据壳体组件包括被配置为保持电气设备组件的壳体主体。电气设备组件是射频(RF)发射器组件，该射频(RF)发射器组件被配置为发射包含数据传输和电力传输中的至少一项的所传输的RF信号。所传输的RF信号可以经由电气设备组件的外部天线和嵌入式天线之一来发射。
在本发明的另一种形式中，提供一种方法，用于对由电力和数据壳体组件保持并支撑的电气设备组件接收的RF信号进行镜像处理/中继。该方法包括用电气设备组件接收传入的RF信号，该传入的RF信号包含数据传输和电力传输中的至少一项。该方法还包括用电气设备组件发射所传输的RF信号，所传输的RF信号包含数据传输和电力传输中的至少一项。所传输的RF信号选择性地基于由电气设备组件接收的传入的RF信号，使得由电气设备组件传输的RF信号选择性地中继传入的RF信号，使得所传输的RF信号与传入的RF信号基本上相同。
RF发射器组件包括RF发送器，该RF发送器被配置为发送包含数据传输和/或电力传输的RF信号。这样的传输可以部分地由控制器控制。可选地，RF发射器组件还包括RF接收器，该RF接收器被配置为接收包含数据传输和/或电力传输的RF信号。控制器可以被配置为控制RF发送器，使得所传输的RF信号关于其数据传输和/或电力传输对所接收的RF信号进行镜像处理或中继。
在本发明的一种形式中，RF发射器组件还被配置为基站，用于发起由控制器限定的数据传输和/或电力传输。可选地，(基站)RF发射器组件另外可选地被配置为包含数据传输和/或电力传输的所接收的RF信号的中继器。
在本发明的另一种形式中，所传输的RF信号和/或所接收的RF信号可以包括数据传输和电力传输二者。
在本发明的另外一种形式中，数据传输可以包括Wi-Fi数据传输，用于经由因特网进行因特网接入和数据传输(发送和接收)。所传输的数据至少部分由控制器限定。
在结合附图研读了下面的说明书之后，本发明的这些及其它目标、优点、目的及特征将会变得清楚。
附图说明
图1是根据本公开的一种实施例的示例性电力和数据单元的透视图；
图2是根据本公开的一种实施例的插入图1的电力和数据单元的开口内的示例性RF发射器组件的透视图；
图3A、3B和3C示出了根据本公开的一种实施例的图1的电力和数据单元的示例性透视图，其中图2的RF发射器组件可插入地或可滑动地容纳于该电力和数据单元内；
图4A、4B和4C示出了根据本公开的一种实施例的图1的电力和数据单元的其它示例性透视图，其中示例性RF发射器组件包括各种天线，诸如外部天线以及嵌入RF发射器组件壳体内的天线元件；
图5示出了根据本公开的实施例的电力和数据单元的示例性可替代实施例；
图6A和6B是根据本公开的一种实施例的示例性RF发射器组件的框图；
图7A和7B是根据本公开的实施例的用作中继器的示例性RF发射器组件的框图；以及
图8示出了根据本公开的一种实施例的插入电力和数据单元内的示例性RF发射器组件的壳体的一部分的截面。
具体实施方式
参考本文所示出的附图和示例性实施例，射频(RF)发射器组件被调适以适配于电力和数据单元内，该电力和数据单元可以位于工作区内或者需要无线电力和/或数据信号的其它位置。例如，RF发射器组件可以可滑动地安装于电力和数据通道单元的开口内，或者经由电力和数据壳体单元内的单独开口而可插入地安装。RF发射器组件在安装于工作空间中的电力和数据单元内的这种安置可允许无线基站的覆盖范围被扩大或改进，该无线基站传输用来向工作空间(或者其它空间，如生活空间和个人空间等)内的个人电子设备供电和/或充电(或提供数据传输)的低功率无线电力信号和/或数据信号，并且可以帮助克服通常存在于办公环境中的众多RF屏障。例如，特别厚的、致密的或者至少部分由金属制成的墙壁或墙壁隔板以及其它家具可能会阻挡由基站发射的无线电力和/或数据信号，使得工作区内的一些区域对于基站信号有视线暴露，而同一工作区内的其它区域受到阻挡(或屏蔽)以致接收不到来自同一基站的可用信号。通过将RF发射器安置于在工作区中的能够视线接触到基站信号的区域内的家具物品处的电力或数据单元内，这些信号可以由RF发射器重定向和/或放大到工作区的其它区域。
示例性RF发射器组件可以并入各种电力和数据单元内，包括具有由挤压成型的或成型的金属制成的壳体的实施例。例如，基于本申请，选择的RF发射器组件的外壳体中可能需要外部广播天线或天线减压部分(relief sections)。可选地，RF发射器组件可以起到独立基站的作用，从而向电力空间提供类似的低功率无线电力信号。可选地，RF发射器组件被配置作为用于发射所传输的RF信号的无线基站，该RF信号包括提供Wi-Fi传输的数据传输，Wi-Fi传输用于经由因特网进行因特网接入和数据传输。如本文所讨论的，所传输的数据至少部分由RF发射器组件的控制器限定。可选地，RF发射器组件可以选择性地对由RF发射器组件的RF接收器接收的所接收RF信号内所包含的数据传输和电力中的至少一项进行镜像处理或中继。对于中继/镜像的数据传输(诸如用于Wi-Fi传输中的)，所接收的RF信号可以接收自无线基站或者尝试与无线基站通信的个人电子设备。
现在参考图1，示例性的挤压成型的电力和数据单元100具有五个开口110，用于容纳或支撑电气的或电子的电力和/或数据插座或功能模块，或者用于提供到电力和数据单元100的内部的入口。在所示的实施例中，两个开口110是空的，两个开口110填充有电源插座组件(本文所描述的)，而中间开口110包含射频(RF)发射器组件200。如图2所示，并且如同本文所详细讨论的，示例性RF发射器组件200可以包括外部天线212b或者嵌入RF发射器组件壳体202内的天线212a。RF发射器组件200可以包含一个或多个RF发送器、控制器，并且可选地包含RF接收器。可选地，RF发射器组件200还可以包括面板204，该面板204可以包括用于指示操作状态的显示器(见图2)。RF发射器组件200可以被配置为接收和/或发送包括数据传输和/或电力传输的RF信号。如同本文将要描述的，并且如同在标题为“Power DataHousing”的、授予Norman R.Byrne的、共同拥有的美国专利No.8,480,429(其公开内容通过引用的方式并入本文)中也详细讨论的，电力和数据单元100以及其它电力和数据壳体提供的可以表征为插座、电气构件或电子设备壳体。如图1所示，开口110还可以包含插座组件，例如高压交流插孔插座114及其壳体112。示例性的电力和数据壳体的另外的实施例公开于标题为“Low Voltage Power Receptacle”的、授予Norman R.Byrne的、共同拥有的美国专利No.9,312,673(“‘673专利”)(其公开内容通过引用的方式并入本文)中并在其中进行了详细讨论。
如图1、3A、3B和3C所示，电力和数据单元100中的开口110还被配置为经由其各自的壳体容纳电气设备组件，例如，RF发射器组件200。同样如图3A所示，电力和数据单元100可以被配置为使得RF发射器组件200可以可滑动地插入电力和数据单元100内。如图1所示，RF发射器组件200可以可插入地容纳并保持于电力和数据单元100中的开口110中的一个开口内。
如图5所示，并且如‘673专利所讨论的，电力和数据单元100存在若干不同的配置。示例性的电力和数据壳体单元500可以被配置有边缘夹具502，用于附接于桌子或台子表面的边缘。示例性的电力和数据壳体单元540可以被配置为插入水平桌面表面内。在另一种实施例中，示例性电力和数据壳体单元560被配置为碑式(monument)或碑环式底座(monument-grommet mount)，用于安装于工作面和/或桌面的水平表面内。如图5所示，示例性RF发射器组件200可以插入电力和数据壳体单元500、540和560内。如图2所示，RF发射器组件200可以使用外部天线212b或表面天线212a。
RF发射器组件200发射包含电力传输和数据传输中的一项或多项的所传输的射频(RF)信号。如图7A所示，来自RF发射器组件200的数据传输可以被其它电气设备750接收作为将电气设备750连接至因特网的Wi-Fi无线数据网络的一部分(也就是说，RF发射器200作为Wi-Fi基站来工作)。如图7B所示，来自RF发射器组件200的电力传输可以由电气设备750接收，以用于向板载储能设备(例如，电池或电容器)充电，或者用于直接能量消耗。如图7A所示，RF发射器组件200还可以接收来自Wi-Fi发送器702的RF信号，并且随后作为Wi-Fi信号中继器对所接收的数据传输进行镜像处理。如图7A所示，RF发射器200被配置为接收从Wi-Fi基站702或电子设备750传输的RF信号并对其进行中继/镜像处理，从而分别被电子设备750或Wi-Fi基站702接收。如图7B所示，RF发射器组件200还可以接收来自RF电力发送器704的RF信号，并且随后镜像处理或中继所接收的电力传输。如图6A和6B所示，示例性控制器208控制对数据传输中所包含的数据的选择，并且控制由RF发送器206发送的电力传输，而示例性RF接收器210接收由RF发射器组件200接收的RF信号。
图4A、4B和4C示出了RF发射器组件200的各种天线选项。如图4A所示，RF发射器组件200具有从RF发射器组件200延伸出的外部天线212b。外部天线212b实际上是示例性的，其它外部天线布局同样属于本发明的范围之内。如图4B、4C和8所示，电力和数据单元100还可以包括两个RF可穿透部分120，RF可穿透部分120填充电力和数据单元100的表面中的相应的插槽或通道122。如图8所示，在示例性实施例中，RF发射器组件200的天线元件212a与电力和数据单元100的RF可穿透部分120对准(同样参见图4B和4C)，使得RF信号可以由RF发射器组件200穿过电力和数据单元100的RF可穿透部分120来接收和/或发送。同样如图8所示，RF发射器组件200的壳体202(或外表面)中的通道或插槽222包含可以由RF可穿透部分220覆盖的天线元件212a。在图8中，RF发射器组件200以及电力和数据单元100不是按比例绘制的。为了清楚起见，在RF发射器组件200与电力和数据单元100之间示出了间隙(未按比例)。RF发射器组件200可以被安装并保持为与电力和数据单元100的壳体齐平，或者在一种可替代的布局中，在它们之间具有间隙。
如图6A和6B所示，示例性电气设备组件以包括RF发送器206和控制器208的形式来包括RF发射器组件200。RF发送器206与天线212通信耦合。如图6B所示，RF发射器组件200还可以包括RF接收器210。RF接收器210接收来自无线基站和个人电子设备的RF信号。RF接收器210与天线214通信耦合。在一种实施例中，接收器天线214和发送器天线212可以是由RF接收器210和RF发送器206共用的单个天线212。在另一种实施例中，接收器天线214是独立天线。同样如图2所示，RF发射器组件200还可以包括具有用于指示设备状态的显示器的面板204，如由控制器208所限定的。例如，可以以特定的颜色点亮或照亮该显示器，以指示RF发射器200是否正在传输。其它显示方案同样是可行的。
可以想到，可以为了特定目的而部署多个天线元件，诸如下文参考图4B、4C和8所描述的。这些多个天线元件可以被容纳于同一通道/插槽222内或者容纳于各自的通道/插槽222内。多个天线元件的部署可以在冗余下工作，由通道/插槽或频率来分隔，或者同时由通道/插槽和频率来分隔。通道/插槽222可以是被铣削到(但未完全穿过)RF发射器组件壳体202的壁材料内的插槽或凹槽，或者它们可以被铣削为完全穿过壳体材料。如果是表面铣削而没有一直切割穿过壳体壁材料，则可能需要用于穿过壳体202的电缆通道的减压孔(relief hole)。如果是穿透铣削的，则很可能不需要电缆通道。可选地，或者在一种可替代的布局中，还可以使用附加上的或粘贴上的天线。
因而，本发明的RF传输系统提供并入电力和数据单元内的RF发射器，以用于工作区内或者基本上用于需要无线电力和/或数据的任何地方。RF发射器提供对低功率无线信号(具有电力传输和/或数据传输能力)的镜像处理或中继，以延伸或重定向用来覆盖所期望的空间(例如，工作空间、个人空间以及其它空间或环境)的无线基站的作用范围或覆盖范围。对无线信号的这种镜像处理或中继可以用来克服通常存在于办公环境中的RF屏障。
在不背离本发明的原理的情况下，可以在具体描述的实施例中进行变化和修改，本发明的原理旨在仅由所附权利要求书的范围来限定，如根据包括等同原则在内的专利法原则所解释的。

Claims (20)

1.一种电力和数据壳体组件，被配置为支撑至少一个电气设备，所述电力和数据壳体组件包括：
壳体主体，被配置为安装于工作区内的工作台；
电气设备组件，由所述壳体主体保持并支撑，所述电气设备组件包括射频RF发送器；
其中所述RF发送器被配置为发射传输的RF信号；并且
其中所述传输的RF信号包含数据传输和电力传输中的一项。
2.根据权利要求1所述的电力和数据壳体组件，其中所述电气设备组件包括控制器，其中所述数据传输在被传输时提供用于因特网接入的Wi-Fi传输，并且其中所述数据传输的数据至少部分由所述控制器限定。
3.根据权利要求1所述的电力和数据壳体组件，其中所述电气设备组件包括控制器，其中所述电力传输在被传输时提供用于存储和直接消耗中的至少一项的能量源。
4.根据权利要求1所述的电力和数据壳体组件，其中所述电气设备组件包括被配置为接收传入的RF信号的RF接收器。
5.根据权利要求4所述的电力和数据壳体组件，其中由所述RF接收器接收的传入的RF信号包含数据传输和电力传输中的一项。
6.根据权利要求4所述的电力和数据壳体组件，其中所述传输的RF信号到达房间中的所述传入的RF信号受到阻挡的部分。
7.根据权利要求4所述的电力和数据壳体组件，其中所述RF发送器被配置为中继由所述RF接收器接收的传入的RF信号，使得所述传输的RF信号与所述传入的RF信号基本上相同。
8.根据权利要求1所述的电力和数据壳体组件，其中所述电气设备组件包括与所述RF发射器通信耦合的第一天线。
9.根据权利要求8所述的电力和数据壳体组件，其中所述传输的RF信号穿过嵌入在所述电气设备组件的壳体的至少一个通道/插槽内的RF透射材料。
10.根据权利要求8所述的电力和数据壳体组件，其中所述第一天线被配置作为在所述壳体主体外部的天线。
11.根据权利要求8所述的电力和数据壳体组件，其中所述第一天线被配置作为布置于所述电气设备组件的壳体的相应通道/插槽内的多个天线。
12.根据权利要求11所述的电力和数据壳体组件，其中所述多个天线由通道/插槽和频率中的至少一项来分隔。
13.一种对由电气设备组件接收的RF信号进行镜像处理/中继的方法，所述电气设备组件由电力和数据壳体组件保持并支撑，其中所述方法包括：
用所述电气设备组件接收传入的RF信号，所述传入的RF信号包含数据传输和电力传输中的一项；以及
用所述电气设备组件发射传输的RF信号，所述传输的RF信号包含数据传输和电力传输中的一项；并且
其中所述传输的RF信号选择性地基于所述传入的RF信号，使得所述传输的RF信号选择性地中继所述传入的RF信号，使得所述传输的RF信号与所述传入的RF信号基本上相同。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述数据传输提供用于因特网接入的Wi-Fi传输，并且其中所述数据传输的数据至少部分由所述电气设备组件的控制器限定。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述电力传输提供用于存储和直接消耗中的至少一项的能源。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述传输的RF信号到达房间中的所述传入的RF信号受到阻挡的部分。
17.根据权利要求13所述的方法，其中用所述电气设备组件发射传输的RF信号包括由所述电气设备组件经由耦合到所述电气设备组件的天线来发射所述传输的RF信号，并且其中所述天线在所述电力和数据壳体组件的外部。
18.根据权利要求13所述的方法，其中用所述电气设备组件发射传输的RF信号包括由所述电气设备组件穿过嵌入在所述电气设备组件的壳体的至少一个通道/插槽内的RF透射材料来发射所述传输的RF信号。
19.根据权利要求13所述的方法，其中用所述电气设备组件发射传输的RF信号包括由所述电气设备组件经由耦合到所述电气设备组件的天线发射所述传输的RF信号，并且其中所述天线被配置作为布置于所述电气设备组件的壳体的相应通道/插槽内的多个天线。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个天线由通道/插槽和频率中的至少一项来分隔。
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