CN114204699A

CN114204699A - Nfc充电

Info

Publication number: CN114204699A
Application number: CN202111092669.4A
Authority: CN
Inventors: 甄家灏; N·科迪尔
Original assignee: STMicroelectronics SA; STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: STMicroelectronics SA; STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2022-03-18
Also published as: US11943008B2; US20230170938A1

Abstract

本公开的各实施例涉及NFC充电。本公开涉及一种将智能手机对准的方法，智能手机提供NFC无线功率来为设备的电池充电，该方法包括：用智能手机的第一NFC天线发射NFC场，用于对包括第二NFC天线的设备的电池进行无线充电；用智能手机获得信号的测量值，该信号的测量值代表智能手机与设备之间的NFC场强度；通过智能手机确定测量值所属的多个值范围中的值范围；以及通过智能手机，以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

Description

NFC充电

技术领域

本公开总体涉及无线充电，并且更具体地涉及NFC(“近场通信”)无线充电。

背景技术

NFC类型的通信，即根据NFC通信协议的通信，是已知的。在这种通信中，第一设备，通常称为发送器，生成或提供通常为13.56MHz的电磁场，也称为载波场。第二设备，通常称为接收器，接收电磁场。发送器能够调制载波场，以将数据发送给接收器。接收器或许能够调制由发送器提供的载波场，以将数据发送给发送器。

众所周知，当接收器适合于NFC充电时，使用该载波场对接收器的电池进行无线充电。这允许使用相同的NFC天线，即在支持NFC的设备中，用于根据NFC通信协议进行通信的天线，来管理通信和充电。例如，NFC充电是按照无线充电规范(WLC)讨论的。

已知的NFC充电方法和这种方法中所使用的已知设备存在各种缺陷。

发明内容

例如，本公开涉及将发送功率的发送器和无线充电的接收器对准，以改进例如当发送器是智能手机时，从发送器到接收器的功率传输。

一个实施例提供一种将智能手机对准的方法，该智能手机提供NFC无线功率来为设备的电池充电，该方法包括：

用智能手机的第一NFC天线发射NFC场，用于对包括第二NFC天线的设备的电池进行无线充电；

用智能手机获得信号的测量值，该信号的测量值代表智能手机与设备之间的NFC场强度；

通过智能手机，确定多个值范围中测量值所处的值范围；以及

通过智能手机，以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

根据一个实施例，智能手机包括：

第一面，具有屏幕；以及

第二面，与第一面相对，第一NFC天线被布置在第二面后面，其中在NFC充电期间，设备被布置在第二面之上并且面向第二面。

根据一个实施例，至少一个通知信号是由被布置在第二面上的光源发射的光信号和/或由智能手机的扬声器发射的声音信号。

根据一个实施例，频率随着智能手机与设备之间的NFC场的强度而变化。

根据一个实施例，当NFC场的强度增加时，频率减小，当测量值处在与最大NFC场强度相对应的值范围时，频率优选地为空。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是由智能手机提供给第一NFC天线的馈电电流，并且其中获得测量值包括用智能手机测量馈电电流。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是第一NFC天线的末端之间的AC电压，并且其中获得测量值包括用智能手机测量AC电压的包络或AC电压的图像电压的包络。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是由第二NFC天线提供给设备的电池的充电电流，并且其中获得测量值包括：

用设备测量充电电流，并且通过设备，使用NFC通信将测量值发送给智能手机。

根据一个实施例，获得测量值、确定值范围、以及发射所述至少一个通知信号的步骤被周期性地重复，优选地直到NFC充电结束。

根据一个实施例，确定值范围包括将测量值和与多个中的每个值范围的边界相对应的阈值相比较。

一个实施例提供一种智能手机，被配置为实施所描述的方法，其中：

智能手机包括第一NFC天线并且被配置为借助第一NFC天线发射NFC场，NFC场用于对包括第二NFC天线的设备的电池进行无线充电；

智能手机被配置为获得代表智能手机与设备之间的NFC场强度的信号的测量值；

智能手机被配置为确定所述测量值处在多个值范围中的哪个值范围；以及

智能手机被配置为以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

根据一个实施例，智能手机包括具有屏幕的第一面和与第一面相对的第二面，其中第一NFC天线被布置在第二面后面，并且其中由第一NFC天线发射的NFC场被配置为对包括第二NFC天线的设备的电池进行无线充电。

根据一个实施例：

智能手机包括光源，光源被布置在第二面上，至少一个通知信号是由光源发射的周期性闪烁光信号，光源优选地是智能手机的图像捕捉器或摄像头或图像传感器的闪光；和/或

智能手机包括扬声器，至少一个通知信号是由扬声器发射的声音，扬声器被优选地配置为发射其他声音，而不是通知信号。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是从第二NFC天线提供给设备的电池的充电电流，智能手机被配置为接收由设备使用NFC通信发送的测量值。

一个实施例提供一种设备，被配置为实施所描述的方法，其中设备包括电池和第二NFC天线，第二NFC天线被配置为与智能手机的第一NFC天线耦合，设备被配置为使用由第一天线发射并且由第二天线接收的NFC场对电池进行充电，以测量被从第二天线提供给电池的充电电流的值，并且使用NFC通信将测量值发送给智能手机，被提供给电池的充电电流是代表智能手机与设备之间的NFC场的强度的信号，设备优选地为物联网(IoT)设备。

附图说明

上述特征和优点以及其他特征和优点将在下面参照附图通过说明和非限制的方式对具体实施例进行的描述中进行详细描述，在附图中：

图1是被配置为经由NFC充电对设备进行无线充电的支持NFC的智能手机的实施例的示意性后视图；

图2是被配置为经由NFC充电(例如通过图1的智能手机)进行充电的支持NFC的设备的实施例的示意性前视图；

图3示意性地呈现了NFC充电期间的图1的智能手机和图2的设备；

图4以示意性的方式并以框图的形式呈现了图1的智能手机的一部分和图2的设备的一部分；

图5是图示了NFC充电方法的实施例的流程图；以及

图6是图示了图5的方法的步骤的实施例的流程图。

具体实施方式

在各种图中，相同的特征都由相同的参考指定。具体地，在各种实施例中常见的结构和/或功能特征都可能有相同的参考，并且都可能处理相同的结构、尺寸和材料属性。

为了清楚起见，只有对本文中所描述的实施例的理解有用的操作和元件进行了详细说明和描述。具体地，NFC通信协议和实施这些协议的常用电子设备还没有像已知设备一样被描述。这些协议是本领域技术人员所熟知的并且是兼容的。以相同的方式，NFC充电，例如根据WLC规范，以及适合于NFC充电的常用电子设备或电路还没有被描述，所描述的实施例与NFC充电和这些常用设备兼容。

除非另有说明，否则当引用连接在一起的两个元件时，这表示除了导体之外没有任何中间元件的直接连接，并且当引用耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以经由一个或多个其他元件连接或它们可以经由一个或多个其他元件耦合。

在以下公开内容中，除非另有说明，否则当引用诸如术语“前”、“后”、“后方”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等绝对位置限定符，或诸如术语“上面”、“下面”、“更高”、“更低”、“后面”等相对位置限定符或诸如“水平”、“竖直”等定向限定符时，引用图中所示的定向。

除非另有说明，否则表达“大致的”、“大约”、“大体上”和“近似的”表示在10％之内，并且优选地在5％之内。

在以下公开内容中，除非另有说明，否则表达“NFC通信”是指根据NFC协议的通信，或换言之，根据NFC规范的通信。表达“NFC充电”是指使用NFC技术的无线充电，优选地是根据WLC规范的无线充电。表达“NFC天线”是指用于NFC通信和NFC充电的天线。表达“NFC场”是指用于NFC通信或两个设备之间的NFC充电的电磁场。

图1是被配置为经由NFC充电对设备进行无线充电的支持NFC的智能手机1的实施例的示意性后视图。

智能手机1包括具有屏幕的正面(图1中不可见)。智能手机1包括与正面相对的背面100。

智能手机1包括由虚线指示的NFC天线102。NFC天线102被布置在智能手机1中，位于智能手机1的正面与背面100之间。更准确地说，NFC天线被布置在背面100的侧面上，例如对着背面100。换言之，NFC天线102被布置在背面100后面。NFC天线102例如被布置在与背面和正面平行的平面中。

在一个实施例中，智能手机1包括光源104，优选地为发光二极管或LED。光源104被布置在背面100上。优选地，光源104是智能手机1的图像传感器106的闪光。图像传感器106具有物镜，被布置在背面100中的孔径中。

在一个实施例中，智能手机1包括扬声器107。在该示例中，扬声器107被指示为被布置在智能手机1的底部边缘上，但是根据模型可以被布置在另一个位置(正面、后面、侧边缘、顶部边缘……)。扬声器107被优选地配置为发射声音，诸如音乐或与智能手机1的用户进行电话交谈的人的语音。

在一个实施例中，智能手机1包括光源104和扬声器107。

图2是被配置为经由NFC充电(例如通过图1中的智能手机1)进行充电的支持NFC的设备2的实施例的示意性前视图。

设备2是例如物联网(IoT)设备，在该示例中为智能手表，尽管本公开并不限于智能手表2，也不限于IoT设备2。例如，设备2可以是需要经由NFC充电进行充电的无线耳机。

设备2包括正面200和被布置在正面200后面的NFC天线202(在图2中用虚线表示)。天线202例如被布置在与正面200大约平行的平面中。

作为示例，正面200可以包括部件，用于向用户显示信息，诸如可以闪烁的光(例如LED光)或诸如屏幕。例如，当设备2是智能手表时，正面200包括屏幕，用于显示时间并且最终显示其他信息。然而，其他设备2可能不包括用于显示信息的部件(特别是屏幕)。

设备2包括图2中不可见的电池。设备2被配置为使用NFC充电对其电池进行充电。因此，在以下公开内容中，除非另有说明，否则经由NFC充电对设备2进行充电是指经由NFC充电对设备2的电池进行充电。

根据一个实施例，设备2没有被布置在其后面(也就是说，设备2与正面200相对的面)上的光源、屏幕或其他用户界面。

图3示意性地描绘在通过智能手机1对设备2进行NFC充电期间的图1的智能手机1和图2的设备2。在图3中，智能手机1充当NFC发送器，提供NFC电磁场来对设备2进行充电，该设备2充当接收器。

在NFC充电期间，设备2被布置在智能手机1附近，优选地与智能手机1接触，以便设备2(图3中不可见)的正面200面向智能手机1的背面100，并且以便天线102与天线202耦合。为了最大化天线102与天线202之间的耦合，从而最大化从智能手机1到设备2的功率传输，智能手机1应与设备2对准，或换言之，智能手机1的天线102应与设备2的天线202对准。例如，当对于由智能手机1提供给其天线102的给定功率，设备2与智能手机1之间的NFC场是最大值时，天线102和天线202被视为对准。

然而，用户很难对准天线102和天线202。事实上，由于设备2被布置在智能手机1的背面100的侧面上，用户无法访问智能手机的屏幕，该屏幕可以用于显示与天线102和天线202的对准相关的信息。进一步地，当背面没有用于显示这种信息的屏幕时，这种信息无法在设备2的背面显示，这在实践中是普遍情况。例如，智能手表(诸如智能手表2)的背面是在使用时面向用户的手腕的，因此在背面不包括信息显示部件。

可以将对准标记添加到智能手机1的背面100，以指示用户相对于智能手机1布置设备2的位置，以便天线102和天线202对准。然而，出于美观的原因，智能手机制造商通常不希望在其产品上有这种对准标记。进一步地，即使在智能手机1的背面100上提供这种对准标记，当智能手机1被放入保护罩时，用户也无法看到，实际情况大多如此。

因此，需要提供一种NFC充电方法，其中将智能手机1的NFC天线102与设备2的NFC天线202对准，以辅助用户。

在这里建议使用智能手机的现有部件或设备来帮助用户在NFC天线对准期间进行NFC充电。更准确地说，在这里建议通过智能手机获取或获得信号的测量值，该信号代表智能手机与旨在经由NFC充电进行充电的设备之间的NFC场强度。智能手机然后确定测量值处在哪个值范围，该值范围是多个值范围中的一个值范围。智能手机然后以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。通过这样做，当用户相对于智能手机移动设备时，由于(多个)通知信号的频率变化，用户可以知道NFC场的强度是增加还是减少。因此，用户可以相对于智能手机移动设备，知道智能手机的NFC天线与设备之间的NFC场的强度达到最大值，或者换言之，直到NFC天线对准。根据实施例，通知信号是光信号(诸如闪烁光，由被布置在智能手机的背面的侧面上的光源(诸如被布置在前述智能手机1的后面100上的光源104)发射)和/或声音信号(由智能手机的扬声器(诸如前述智能手机1的扬声器107)发射)。

图4以示意性方式和以框的形式描绘图1的智能手机1的部分和图2的设备2的部分。

智能手机1包括NFC天线102，在图4中由线圈示意性地表示，并且设备2包括NFC天线202，在图4中由线圈示意性地表示。

NFC天线102包括两个末端1021和1022，通过阻抗匹配电路110电耦合到电路108的两个相应的端子1081和1082。电路108为NFC控制器。

电路108被配置为向天线102供应交流(AC)信号，优选地为馈电电流，以便天线102发射相应的NFC电磁场。对天线102进行馈电的AC信号由端子1081和端子1082提供。电路108还被配置为调制提供给天线102的AC信号，以便相应地调制NFC电磁场并且可以将数据发送给接收器2。

根据一个实施例，电路108被配置为测量由端子1081和端子1082提供给天线102的馈电电流。该电流的值代表智能手机1与设备2之间的NFC场的强度，从而代表设备2的天线202相对于智能手机1的天线102的位置。事实上，由于不同的负载效应，设备2相对于智能手机1的位置例如影响电路在端子1081与端子1082之间看到的阻抗。因此，由电路108发送的AC信号会发生变化，因为端子1081与端子1082之间的电压保持不变，并且电压、电流和阻抗由欧姆定律链接在一起。优选地，在该实施例中，馈电电流的测量利用智能手机1与正在充电的设备2之间的数据交换来完成，或者换言之，代表NFC场的强度的信号不同于或不基于由设备2测量的值，并且使用无线通信被发送给智能手机，并且特别是使用NFC场的NFC无线通信。

两个末端1021和1022还耦合到电路108的两个端子1083和1084，例如通过电容分压器和/或电阻分压器。因此，由电路108的端子1083和端子1084接收到的交流(AC)电压是天线102的末端1021与末端1022之间的AC电压的图像或副本。换言之，端子1083与端子1084之间的AC电压代表天线102的末端1021与末端1022之间的AC电压。两个端子1083和1084耦合到电路108的解调电路(未示出)，例如该解调电路的I/Q混合器。电路108被配置为解调在天线102的末端1021与末端1022之间可用的AC信号，以接收由设备2使用NFC通信发送的数据，例如通过设备2在载波场上的负载调制。为了解调端子1083与端子1084之间的AC电压，电路108，更具体地是其解调电路，被配置为提取包络，优选地为该AC电压的相位。

根据一个实施例，电路108，更具体地是其解调电路，被配置为测量其端子1083与端子1084之间的电压，从而测量天线102的末端1021与末端1022之间的电压。更准确地说，电路108，更具体地是其解调电路，被配置为测量端子1083与端子1084之间的AC电压的包络的值，包络为电压。换言之，电路108，更具体地是其解调电路，被配置为测量端子1083与端子1084之间的AC电压的包络的振幅。该电压的值代表智能手机1与设备2之间的NFC场的强度，从而代表设备2的天线202相对于智能手机1的天线102的位置。优选地，在该实施例中，AC电压的包络的测量在智能手机1与正在充电的设备2之间没有数据交换的情况下完成，或者换言之，代表NFC场的强度的信号不同于或不基于由设备2测量的值，并且使用无线通信被发送给智能手机，并且特别是使用NFC场的NFC无线通信。

根据实施例，智能手机1包括处理单元112。该处理单元112被配置为与NFC控制器108交换数据，并且与智能手机1的其他设备交换数据。根据一个实施例，电路112被配置为命令正面关于图1所描述的智能手机1的光源104和扬声器107。

虽然图4中未示出，但是智能手机1包括其他电路，这些电路是本领域技术人员所熟知的常用电路。

NFC天线202包括两个末端2021和2022，电耦合(优选地连接)到设备2的电路204的两个相应端子2041和2042。

电路204被配置为管理NFC通信。换言之，电路204被配置为解调在NFC天线202的末端2022与末端2021之间可用的信号，以接收由智能手机使用NFC通信协议发送的数据。

电路204还被配置为管理NFC充电。换言之，电路204被配置为将在NFC天线202的末端2021与末端2022之间可用的AC电信号转换为直流(DC)Idc。电流Idc由电路204提供给电路206。电路206是电池充电器，被配置为从电流Idc对设备2的电池208进行充电。电路206将充电电流Icharg提供给电池208。

根据一个实施例，设备2，更具体地是其电路206，被配置为测量提供给电池208的充电电流Icharg。该电流的值代表智能手机1与设备2之间的NFC场的强度，从而代表设备2的天线202相对于智能手机1的天线102的位置。

根据一个实施例，设备2，更具体地是其电路204，被配置为使用NFC通信将数据发送给智能手机，例如通过对智能手机所提供的NFC场进行反向调制。根据优选实施例，设备2被配置为使用NFC通信将电流Icharg的测量值发送给智能手机1。

虽然图4中未示出，设备2包括其他电路，这些电路是本领域技术人员所熟知的常用电路，例如NFC芯片或标签、NFC阻抗匹配电路、功率管理单元、处理单元或处理器或集成电路等。

图5是图示了NFC充电方法的实施例的流程图，并且更准确地说，图示了旨在由智能手机经由NFC充电进行充电的智能手机和设备的对准方法的实施例。例如，智能手机与关于图1描述的智能手机相对应，优选地具有关于图4描述的部分，并且要经由NFC充电进行充电的设备是关于图2描述的设备2，优选地具有关于图4描述的部分。

在第一步骤500(框“开始充电”)中，智能手机1提供NFC场，不仅用于对设备2进行充电，而且用于与设备2进行通信。在该步骤中，用户将设备2布置在智能手机1附接，位于智能手机1的背面100上，优选地与面100接触，设备2的正面200面向智能手机1的背面100。因此，天线102与天线202耦合。

在下一个步骤502(框“获取测量值”)中，智能手机1获取或获得信号的测量值，该信号代表智能手机1与设备2之间的NFC场的强度。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是智能手机1的天线102的末端之间的AC电压，更具体地是该AC电压的包络(或振幅)。在这种实施例中，测量是由智能手机1自己进行的。例如，测量是是由电路108(图4)完成的，该电路108例如在端子1083与端子1084之间接收天线102的末端1021与末端1022之间的AC电压的图像。优选地。端子1083与端子1084之间的AC电压的振幅的测量是由电路108的I/Q混合器电路完成的，该I/Q混合器电路被配置为提取端子1083与端子1084之间的AC电压的包络(或振幅)，也就是说提供与AC电压包络相对应的电压。优选地，在该实施例中，AC电压的包络的测量在智能手机1与正在充电的设备2之间没有数据交换的情况下完成，或者换言之，代表NFC场的强度的信号不同于或不基于由设备2测量的值，并且使用无线通信被发送给智能手机，并且特别是使用NFC场的NFC无线通信。在这种情况下，获得代表NFC场的强度的信号的测量值的步骤502，优选地在智能手机1与设备2之间没有数据交换的情况下完成，或者至少优选地数据没有由设备2使用无线通信发送给智能手机1。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是由智能手机1提供给其天线102以生成NFC场的电流。在这种实施例中，该电流的值的测量是由智能手机1自己完成的，例如由其电路108(图4)完成。优选地，在该实施例中，电流的测量在智能手机1与正在充电的设备2之间没有数据交换的情况下完成，或者换言之，代表NFC场的强度的信号不同于或不基于由设备2测量的值，并且使用无线通信被发送给智能手机，并且特别是使用NFC场的NFC无线通信。在这种情况下，获得代表NFC场的强度的信号的测量值的步骤502，优选地在智能手机1与设备2之间没有数据交换的情况下完成，或者至少优选地数据没有由设备2使用无线通信发送给智能手机1。

根据一个实施例，代表NFC场的强度的信号是由设备2提供给其电池的充电电流，例如用于对电池208(图4)进行充电的电流Icharg。在这种实施例中，如将关于图6更详细地描述的，步骤502包括第一子步骤(其中设备2测量电流Icharg(或电流Icharg的图像))以及接着的子步骤(其中设备2使用NFC通信将电流Icharg的测量值发送给智能手机1)。因此，在步骤502结束时，智能手机1已经获得信号的测量值，该信号代表NFC场的强度。

步骤504(框“确定值范围”)之后是步骤502。在该步骤504中，智能手机1确定测量值处在哪个值范围，该值范围是代表NFC场的强度的信号的多个值范围中的一个值范围。这可以由智能手机1的处理单元112(图4)完成。例如，智能手机1，更具体地是其处理单元112，通过将测量值与和这些值范围的边界相对应的阈值相比较来确定测量值处在哪个值范围。

根据实施例，值范围，也就是说其边界，被存储在智能手机1的存储器(未示出)中。

根据实施例，每个值范围都与设备2与智能手机1之间的NFC场的不同的强度或密集度或功率相对应。因此，根据测量值处在这些值范围中的哪个值范围，可以确定智能手机1和设备2是否对准，并且当它们对准时，可以确定设备2相对于设备2与智能手机1对准的位置(理想位置)的位置事实上，设备2离对准位置越远，NFC场的强度就越低。

根据实施例，这些范围是在智能手机1和/或设备2的设计阶段确定的。例如，代表NFC场的强度的信号是在智能手机1和/或设备2设计阶段测量的，同时将设备2相对于智能手机1移动。在测量完成之后，定义该信号的不同值范围，以便信号的这些不同值范围与NFC场的强度的不同范围相对应，从而与设备2相对于智能手机1的位置的不同范围相对应。然后，将这些值范围记录在智能手机1的存储器(未示出)中。当实施图5的方法时，如果信号的测量值(步骤502)在值范围中，该值范围包括与设备2相对于智能手机1的理想位置(步骤504)相对应的信号的值，则设备2与智能手机1例如被视为对准。

作为第一示例，当代表NFC场的强度的信号是提供给设备2的电池208的充电电流时，这些值范围的确定包括：

当设备2与智能手机1对准时，确定信号的最大值；

划分最大值以获取信号的多个较低值；以及

使用信号的最大值和较低值将值范围确定为边界或值范围的中心值，值范围优选地是连续的。例如，当充电电流的最大值等于50mA时,可以如下确定例如四个值范围R1、R2、R3和R4：

范围R1包括高于或等于最大值的值X(50mA≤X)；

范围R2包括低于最大值并且高于或等于40mA的值X(40mA≤X＜50mA)；

范围R3包括低于40mA并且高于或等于20mA的值X(20mA≤X＜40mA)；以及

范围R4包括低于20mA的值X(X＜20mA)。

作为第二示例，当代表NFC场的强度的信号是提供给智能手机1的天线102的电流时，这些值范围的确定包括：

当智能手机1与旨在通过智能手机1进行NFC充电的设备对准时，确定信号的最佳值；

划分最佳值以获取信号的多个较低值；以及

使用信号的最佳值和较低值将值范围确定为边界或值范围的中心值，值范围优选地是连续的。例如，当充电电流的最佳值等于200mA时,可以如下确定例如六个值范围R1’、R2’、R3’、R4’、R5’和R6’：

范围R1’包括最佳值周围(也就是说在200mA+50mA至200mA－50mA之间)的值X(150mA≤X＜250mA)；

范围R2’包括250mA至300mA之间的值X(250mA≤X≤300mA)；

范围R3’包括高于300mA的值X(300mA＜X)；

范围R4’包括150mA至100mA之间的值X(100mA≤X＜150mA)；

范围R5’包括100mA至50mA之间的值X(50mA≤X＜100mA)；以及

范围R6’包括低于50mA的值X(X＜50mA)。

作为第三示例，当代表NFC场的强度的信号为智能手机1的末端1021与末端1022之间的AC振幅电压，或换言之，为端子1083与端子1084之间的AC振幅电压(其是天线102的末端1021与末端1022之间的AC振幅电压的图像)时，这些值范围的确定包括：

划分最大值以获取信号的多个较低值；以及

使用信号的最大值和较低值将值范围确定为边界或值范围的中心值，值范围优选地是连续的。例如，当端子1083与端子1084之间的AC振幅电压的最佳值等于3V时，例如可以如下确定五个值范围R1”、R2”、R3”、R4”和R5”：

范围R1”包括最佳值周围(也就是说在3V+0.5V至3V－0.5V之间)的值X(2.5V≤X≤3.5V)；

范围R2”包括3.5V至4.0V之间的值X(3.5V≤X≤4.0V)；

范围R3”包括高于4.0V的值X(4.0V＜X)；

范围R4”包括2.5V至2.0V之间的值X(2.0V≤X＜2.5V)；以及

范围R5”包括低于2.0V的值X(X＜2.0V)。

要注意，对于上述范围示例，小于/大于/等于符号仅仅是指示性的，并且可以根据需要进行修改。

在下一个步骤506(框“发射信号”)中，智能手机向用户发射至少一个通知信号。每个通知信号是周期性的，并且具有由代表NFC场强度的信号的测量值所处的范围确定的频率。因此，接收(多个)通知信号的用户可以确定设备2是否与智能手机1对准或他/他是否相对于智能手机1移动设备2以将设备2与智能手机1对准。

根据一个实施例，通知信号是由智能手机1的光源104发射的闪烁光。因此，当为了其他目的已经在智能手机1的背面100上提供了光源104时(即实际情况)，可以发射通知信号，而不将特定设备添加到智能手机1。进一步地，使用这种光源104的优点在于，它可以被用户看到，即使设备2被布置在智能手机1的背面100上，而不是智能手机1的正面的屏幕。

根据一个实施例，通知信号是由智能手机1的扬声器107发射的声音，例如断断续续的周期性的声音。因此，当为了其他目的已经在智能手机1上提供了扬声器107时(即实际情况)，可以发射通知信号，而不将特定设备添加到智能手机1。进一步地，使用这种声音通知信号的优点在于，它可以给用户听到，即使设备2被布置在智能手机1的背面100上。

上面的两个实施例可以组合，以便智能手机向用户发射光通知信号和声音通知信号两者。

在下一个步骤510(框“停止充电”)中，例如通过智能手机1确定NFC充电是否应继续。例如，当智能手机不再检测到设备2时或当智能手机从设备2接收到停止NFC充电的指令时，智能手机1停止提供NFC场。

如果必须停止NFC充电(框510的分支Y)，则方法在步骤512(框“结束充电”)结束。

如果NFC充电必须继续(框510的分支N)，则方法继续步骤502。根据实施例，周期性地重复步骤502、504、506，直到NFC充电结束。例如，在移动到步骤510之前，可以在一段给定的时间内实施步骤506。也就是说，在步骤506中，根据一个实施例，在移动到下一个步骤之前，在一段给定的时间内(例如5s)发射(多个)通知信号。

根据一个实施例，(多个)通知信号的频率随着智能手机与设备之间的NFC场的强度或换言之，随着测量值所处的值范围而变化。因此，基于发射的(多个)通知信号的频率，用户知道设备2接近或相反，移动远离设备2与智能手机1对准的理想位置。

根据一个实施例，当设备2接近设备2相对于智能手机1的理想位置时，(多个)通知信号的频率增加。进一步地或可替代地，在一个实施例中，当实现对准时，(多个)通知信号在一段设定的时间内(诸如5s)是连续的，然后停止。

根据又一个实施例，当设备2的位置接近设备2与智能手机1对准的理想位置时，(多个)通知信号的频率减小。进一步地或可替代地，在一个实施例中，当测量值处在与最大NFC场强度相对应的值范围时(实现对准)，(多个)通知信号停止，或换言之，(多个)通知信号的频率为空。这防止用户被持续的哔哔声/闪烁光或声音所困扰。进一步地，当设备2与智能手机1对准时，智能手机1不会发射光或声音，与设备2与智能手机1对准时发射的连续的声音和/或光或高频率的断断续续的声音和/或光的情况相比，功耗减小。

进一步地或可替代地，在一个实施例中，当实现对准时，另一个光(诸如如果提供了不同颜色的LED)在一段设定的时间内(诸如5s)发射，然后停止。

虽然图5中未示出，但是在一个实施例中，当实现对准时，步骤506可以在与步骤510类似的附加步骤之后，不同的是，如果NFC充电没有完成，则该附加步骤重复，但不是在步骤502之后。因此，在这种实施例中，在实现对准之后和直到NFC充电结束，都不发射通知信号。

利用上述方法，用户知道设备2是否与智能手机1对准，并且当它们没有对准时，设备2的位置相对于设备2与智能手机对准的位置。因此，如果设备2没有与智能手机1对准，则用户可以相对于智能手机1移动设备2，直到他/她接收到指示设备2与智能手机1对准的(多个)通知信号。

例如，返回参照前述值范围的示例，可以如下选择(多个)通知信号的频率：

对于范围R1、R1’和R1”，频率为空；

对于范围R2、R2’、R4’、R2”和R4”，频率等于0.5Hz；

对于范围R3、R3’、R5’和R3”，频率等于1Hz；以及

对于范围R4、R6’和R5”，频率等于2Hz。

关于图5描述的方法允许设备2与智能手机1对准，该智能手机1向设备2提供NFC充电，而不需要另一个无线通信部件，诸如蓝牙。

图6是图示了在代表NFC场的强度的信号为设备2提供给电池208以对电池208进行充电的电流时的步骤502的实施例。

在这种实施例中，如前所述，步骤520包括第一子步骤5021(框“测量充电电流”)和第二子步骤5022(框“经由AFC发送测量值”)。

在子步骤5021中，设备2测量提供给其电池208的充电电流的值。

在子步骤5022中，设备2通过NFC通信将在步骤5021中测量到的值发送给智能手机1。因此，智能手机1获取或获得测量值。

根据一个实施例，其中代表NFC场的强度的信号为设备2(还被配置为实施子步骤5021和5022)的电池208的充电电流，设备2可以被配置为存储该电流的多个值范围并且发射与智能手机1所发射的一个或多个通知信号类似的一个或多个通知信号。在这种情况下，设备2包括在其背面上用于发射光通知信号的光源和/或用于发射声音通知信号的扬声器。

在上述实施例中，值范围是在智能手机1和/或设备2的设计阶段确定的。根据另一个实施例，这些值范围是在配置阶段确定的。这种配置阶段是例如在步骤500之前或在步骤500中完成的。例如，这种配置阶段是每次实施图5的方法时完成的或对于给定的一对智能手机1和设备2只执行一次。这种配置阶段优选地是在智能手机1和/或设备2的设计阶段还没有确定值范围时完成的。

在这种配置阶段，智能手机1和设备2如关于图3所描述的那样被布置。进一步地，用户相对于智能手机1移动设备2，例如大约在智能手机的整个背面100上，而智能手机1获得代表NFC场的强度的信号的多个测量值。智能手机1，更具体地是其处理单元112，然后确定多个测量值中的最大值，然后根据最大值确定值范围。

作为示例，用户可以被智能手机1邀请来运行配置阶段，例如通过声音，例如由扬声器107发射，和/或通过光，例如由光源104发射，这些光与在步骤506中发射的(多个)通知信号不同(图5)。在配置阶段，当他/她相对于智能手机移动设备2时，智能手机1可以指示用户，例如为了确保智能手机1有足够的时间来获得设备2的该位置的测量值。该指示例如与声音(例如由扬声器107发射)和/或光(例如由光源104发射，这些光与在步骤506发射的(多个)通知信号(图5)不同)相对应。作为示例，被发射用于邀请用户运行配置阶段和/或用于指示用户相对于智能手机1移动设备2的声音和/或光具有远不同于在步骤506中发射的光和/或声音的频率的频率，例如比(多个)通知信号的频率低或高至少5倍或10倍的频率。被发射用于邀请用户运行配置阶段和/或用于指示用户相对于智能手机1移动设备2的声音可以附加地或可替代地具有音调，与在步骤506中发射的声音的(多个)音调不同。被发射用于邀请用户运行配置阶段和/或用于指示用户相对于智能手机1移动设备2的光可以附加地或可替代地具有颜色，与在步骤506中发射的光的(多个)颜色不同。

各种实施例和变化都已经进行了描述。本领域技术人员将理解，这些实施例的某些特征可以组合，并且其他变体将对本领域技术人员发生。具体地，本公开适用于支持NFC的设备2，而不是智能手表，这些设备被配置为由智能手机1使用NFC充电进行充电。

最后，基于上面给出的功能描述，本文中所描述的实施例和变体的实际实施方式是在本领域的技术人员的能力范围内。

一种将智能手机1对准的方法，该智能手机1提供NFC无线功率来对设备2的电池208进行充电，该方法可以被概括为包括：用智能手机1的第一NFC天线102发射NFC场，用于对包括第二NFC天线202的设备2的电池208进行无线充电；用智能手机1获得信号的测量值，该信号代表智能手机1与设备2之间的NFC场强度；通过智能手机1确定测量值所处的多个值范围中的值范围；以及通过智能手机1，以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

智能手机1可以包括具有屏幕的第一面和与第一面相对的第二面100，第一NFC天线102被布置在第二面100后面，其中在NFC充电期间，设备2被布置在第二面之上并且面向第二面。

所述至少一个通知信号可以是由被布置在第二面100上的光源104发射的光信号和/或由智能手机1的扬声器107发射的声音信号。

频率可以随着智能手机1与设备2之间的NFC场的强度而变化。

当NFC场的强度增加时，频率可以减小，当测量值处在与最大NFC场强度相对应的值范围时，频率优选地为空。

代表NFC场的强度的信号可以是由智能手机1提供给第一NFC天线102的馈电电流，并且其中获得测量值包括用智能手机1测量馈电电流。

代表NFC场的强度的信号可以是第一NFC天线102的末端1021和与末端1022之间的AC电压，并且其中获得测量值包括用智能手机1测量AC电压的包络或AC电压的图像的包络。

代表NFC场的强度的信号可以是由第二NFC天线202提供给设备2的电池208的充电电流，并且其中获得测量值包括用设备2测量充电电流并且通过设备2使用NFC通信将测量值发送给智能手机1。

获得测量值502、确定值范围504、以及发射所述至少一个通知信号506的步骤被周期性地重复，优选地直到NFC充电结束。

确定所述值范围的步骤504可以包括将所述测量值与和所述多个值范围中的每个值范围的边界相对应的阈值相比较。

一种智能手机1，被配置为实施方法，其中所述智能手机1可以包括第一NFC天线102，并且被配置为通过第一NFC天线102发射NFC场，用于对包括第二NFC天线202的设备2的电池208进行无线充电；智能手机1可以被配置为获得信号的测量值，该信号代表智能手机1与设备2之间的NFC场强度；智能手机1可以被配置为确定所述测量值处在多个值范围中的哪个值范围；并且智能手机1可以被配置为以与所确定的值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

智能手机可以包括具有屏幕的第一面和与第一面相对的第二面100，其中第一NFC天线102被布置在第二面后面，并且其中由第一NFC天线102发射的NFC场被配置为对包括第二NFC天线202的设备2的电池208进行无线充电。

智能手机1可以包括光源104，被布置在第二面100上，所述至少一个通知信号是由所述光源104发射的周期性闪烁光信号，光源104优选地是智能手机1的图像捕捉器106的闪光；和/或智能手机1可以包括扬声器107，所述至少一个通知信号是由所述扬声器107发射的声音，扬声器107优选地被配置为发射其他声音，而不是通知信号。

代表NFC场的强度的信号可以是从第二NFC天线202提供给设备2的电池208的充电电流，智能手机1被配置为接收由设备1使用NFC通信发送的所述测量值。

一种设备，被配置为实施方法，其中设备2包括电池208和第二NFC天线202，被配置为与智能手机1的第一NFC天线102耦合，设备2被配置为使用由第一天线102发射并且由第二天线202接收的NFC场对电池208进行充电，测量被从第二天线202提供给电池208的充电电流的值并且使用NFC通信将测量值发送给智能手机1，被提供给电池208的充电电流是代表智能手机1与设备2之间的NFC场的强度的信号，设备优选地为物联网(IoT)设备。

上述各种实施例可以组合以提供附加实施例。如果有必要，则可以修改实施例的方面，以使用各种专利、申请和公开案的概念来提供另外的实施例。

根据上述详细描述，可以对实施例进行这些和其他变化。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限于本说明书和权利要求中所公开的具体实施例，但是应被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所享有的全部范围的等同物。因此，权利要求不限于本公开。

Claims

1.一种方法，包括：

用智能手机的第一NFC天线发射近场通信(NFC)场，用于对具有第二NFC天线的设备的电池进行无线充电；

用所述智能手机获得信号的测量值，所述信号的测量值代表所述智能手机与所述设备之间的NFC场强度；

通过所述智能手机，确定多个值范围中所述测量值所处的值范围；以及

通过所述智能手机，以与所确定的所述值范围相对应的频率，向用户发射至少一个通知信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述智能手机包括：

第一面，具有屏幕；以及

第二面，与所述第一面相对，所述第一NFC天线位于所述第二面与所述屏幕之间，在所述电池的所述无线充电期间，所述设备被定位为与所述第二面邻近并且面向所述第二面。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个通知信号的所述发射包括发射由所述第二面上的光源发射的光信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个通知信号的所述发射包括由所述智能手机的扬声器发射声音信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中当所述NFC场的所述强度增加时，所述频率减小，当所述测量值处在与最大NFC场强度相对应的所述值范围内时，所述频率为空。

6.根据权利要求1所述的方法，其中代表所述NFC场的所述强度的所述信号是由所述智能手机提供给所述第一NFC天线的馈电电流，并且其中获得所述测量值包括用所述智能手机测量所述馈电电流。

7.根据权利要求1所述的方法，其中代表所述NFC场的所述强度的所述信号是所述第一NFC天线的末端之间的AC电压，并且其中获得所述测量值包括用所述智能手机测量所述AC电压的包络。

8.根据权利要求1所述的方法，其中代表所述NFC场的所述强度的所述信号是由所述第二NFC天线提供给所述设备的所述电池的充电电流，并且其中获得所述测量值包括：

用所述设备测量所述充电电流，并且通过所述设备，使用NFC通信将所述测量值发送给所述智能手机。

9.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述测量值、确定所述值范围、以及发射所述至少一个通知信号被周期性地重复，直到所述NFC充电结束。

10.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述值范围包括将所述测量值和与所述多个值范围中的每个值范围的边界相对应的阈值相比较。

11.一种系统，包括：

智能手机，包括：

第一表面，所述第一表面是屏幕；

第二表面，所述第二表面是背面板；

第一NFC天线，比所述屏幕更接近所述背面板，所述第一NFC天线被配置为输出NFC场以对电池进行无线充电；

控制电路系统，被耦合到所述第一NFC天线并且被配置为：

测量信号的值，所述信号的值代表所述第一NFC天线的所述NFC场强度；

将所述值与多个值范围相比较；

标识所述多个值范围中的一个范围，所述值被包括在所述范围内；

发送多个通知信号中的至少一个通知信号，所述至少一个通知信号与所述多个值范围中的所述范围相对应。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述智能手机包括光源，所述光源通过所述背板而被暴露，所述至少一个通知信号是来自所述光源的周期性闪烁光信号。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述智能手机包括扬声器，所述至少一个通知信号是来自所述扬声器的声音。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个通知信号中的每个通知信号是不同的通知类型，与所述多个值范围中的一个值范围相对应。

15.一种NFC充电设备，包括：

近场通信(NFC)充电天线；

功率驱动电路，被耦合到所述天线，所述电路被配置为：

为所述天线供电；以及

测量所述天线上的信号；

处理器，被耦合到所述功率驱动电路并且被配置为：

接收来自所述功率驱动电路的所述信号；以及

确定在多个范围中所述信号处于其间的阈值范围；

通知输出设备，被耦合到所述处理器，并且被配置为响应于所确定的所述阈值范围来输出多个通知信号，所述多个通知信号中的每个通知信号与所述多个范围中的一个范围相对应。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述通知输出设备包括扬声器，所述扬声器被配置为输出音频信号。

17.根据权利要求15所述的设备，其中所述通知输出设备是光发射设备，所述光发射设备被配置为周期性地照明。

18.根据权利要求15所述的设备，其中所述多个通知信号包括多个颜色。

19.一种方法，包括：

用所述设备测量被提供给所述设备的所述电池的充电电流；

通过所述设备，使用NFC通信将所述测量值发送给所述智能手机；

用所述智能手机获得信号的测量值，所述信号的测量值代表所述智能手机与所述设备之间的NFC场强度，其中代表所述NFC场的所述强度的所述信号是由所述第二NFC天线提供给所述设备的所述电池的所测量的所述充电电流；

20.根据权利要求19所述的方法，其中代表所述NFC场的所述强度的所述信号是由所述智能手机提供给所述第一NFC天线的馈电电流，并且其中获得所述测量值包括用所述智能手机测量所述馈电电流。