БЕСПРОВОДНАЯ ИНДУКТИВНАЯ ПЕРЕДАЧА МОЩНОСТИ
WIRELESS INDUCTIVE POWER TRANSFER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к индуктивной передаче мощности (энергии) и, в частности, но не в качестве ограничения, к системе индуктивной передачи мощности в соответствии со стандартом Qi беспроводной передачи мощности.
Уровень техники
В последнее десятилетие стремительно возросло количество и разнообразие используемых переносных и мобильных устройств. Например, повсеместно стали применяться мобильные телефоны, планшетные устройства, медиа-плееры и т.д. Такие устройства, как правило, получают питание от внутренних батарей, и в обычном случае использования зачастую требуется осуществлять подзарядку батарей или обеспечивать подачу питания на устройство по проводам напрямую от внешнего источника питания.
В большинстве современных систем необходимо, чтобы питание подавалось от внешнего источника питания на проводное соединение и/или конкретные электрические контакты. Однако это является непрактичным и требует, чтобы пользователь осуществлял физические действия по вставке коннекторов или иным образом создавал физический электрический контакт. Это также приносит неудобства пользователю, поскольку приходится учитывать длину проводов. Как правило, требования по питанию также значительно отличаются, и в настоящее время большинство устройств снабжено своими собственными специальными источниками питания, вследствие чего обычный пользователь вынужден иметь дело с большим количеством разных источников питания, каждый из которых предназначен для одного конкретного устройства. Хотя использование внутренних батарей может устранить необходимость в проводном соединении с источником питания во время использования устройства, оно лишь обеспечивает частичное решение, так как батареи будет необходимо подзаряжать (или заменять, что обойдется дорого). Использование батарей может также существенно увеличить вес, потенциальную стоимость и размер устройств.
Чтобы обеспечить значительно лучшие возможности взаимодействия с пользователем, было предложено использовать беспроводной источник питания, в котором мощность передается посредством индуктивной связи от передающей катушки в устройстве передачи мощности к приемной катушке в отдельных устройствах.
Передача мощности посредством магнитной индукции является хорошо известным явлением, применяемым в основном в трансформаторах, в которых имеется жесткая связь между первичной передающей катушкой и вторичной приемной катушкой. За счет того, что первичная передающая катушка и вторичная приемная катушка разделены между двумя устройствами, становится возможным осуществлять беспроводную передачу мощности, используя принцип слабосвязанного трансформатора.
Такая схема обеспечивает беспроводную передачу мощности на устройство без необходимости использования каких-либо проводов или физических электрических соединений. На самом деле, это может позволить осуществлять подзарядку или питание устройства извне просто путем его размещения рядом с передающей катушкой или сверху нее. Например, устройства передачи мощности могут быть расположены на горизонтальной поверхности, на которую можно без труда поместить устройство для получения питания.
Кроме того, для обеспечения преимущества такие схемы беспроводной передачи мощности могут быть спроектированы таким образом, чтобы устройство передачи мощности могло быть использовано с разнообразными устройствами приема мощности. В частности, был определен стандарт беспроводной передачи мощности, известный как стандарт Qi, который в настоящее время разрабатывается дальше. Этот стандарт позволяет использовать устройства передачи мощности, которые соответствуют стандарту Qi, с устройствами приема мощности, которые также соответствуют стандарту Qi, не требуя, чтобы они были от одного производителя или были предназначены друг для друга. Стандарт Qi дополнительно включает в себя некоторые функциональные средства, позволяющие адаптировать работу под конкретное устройство приема мощности (например, в зависимости от конкретного потребления мощности).
Стандарт Qi разработан Консорциумом беспроводной энергии (Wireless power Consortium), и более подробную информацию о нем можно найти, например, на их сайте: http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, на котором, в частности, можно обнаружить документы с определенными стандартами.
В стандарте Qi беспроводной передачи мощности указано, что передатчик мощности должен быть способен предоставлять гарантированную мощность приемнику мощности. Конкретный необходимый уровень мощности зависит от конструкции приемника мощности. Чтобы определить гарантированную мощность, задается набор тестовых приемников мощности и условий нагрузки, которые характеризуют гарантированный уровень мощности для каждого из условий.
Стандарт Qi был изначально разработан для беспроводной передачи мощности для маломощных устройств, которыми считались устройства с потреблением мощности менее 5 Вт. Системы, которые попадают в рамки этого стандарта, используют индуктивную связь между двумя планарными катушками для передачи мощности от передатчика мощности приемнику мощности. Расстояние между двумя катушками обычно составляет 5 мм. Это расстояние можно увеличить, по меньшей мере, до 40 мм.
Однако продолжается работа по увеличению доступной мощности, и, в частности, этот стандарт развивается применительно к среднемощным устройствам, которые представляют собой устройства с потреблением мощности более 5 Вт.
Стандарт Qi определяет разнообразие технических требований, параметров и правил эксплуатации, которым должно соответствовать совместимое устройство.
Связь
Стандарт Qi поддерживает передачу данных от приемника мощности передатчику мощности, тем самым позволяя приемнику мощности предоставлять информацию, которая может позволить передатчику мощности адаптироваться под конкретный приемник мощности. В нынешнем стандарте была оговорена линия односторонней связи от приемника мощности до передатчика мощности, и такой подход основан на той идее, что приемник энергии представляет собой управляющий элемент. Чтобы подготовить и управлять передачей мощности между передатчиком мощности и приемником мощности, приемник мощности особым образом передает информацию передатчику мощности.
Однонаправленная связь достигается за счет того, что приемник мощности выполняет нагрузочную модуляцию, при которой нагрузка, подаваемая приемником мощности на вторичную принимающую катушку, изменяется для обеспечения модуляции сигнала мощности. Результирующие изменения электрических характеристик (например, изменения потребляемого тока) могут быть обнаружены и декодированы (демодулированы) передатчиком мощности.
Таким образом, на физическом уровне канал связи от приемника мощности до передатчика мощности использует сигнал мощности в качестве носителя данных. Приемник мощности модулирует нагрузку, которая обнаруживается за счет изменения амплитуды и/или фазы тока или напряжения передающей катушки. Данные форматируются в байты и пакеты данных.
Больше информации можно найти в главе 6 части 1 спецификации стандарта Qi беспроводной передачи мощности (версия 1.0) (Qi wireless power specification (version 1.0)).
Хотя стандарт Qi использует линию односторонней связи, было предложено добавить передачу данных от передатчика мощности приемнику мощности. Однако внедрить такую двунаправленную связь непросто, поскольку имеется большое количество трудностей и проблем. Например, результирующая система все еще должна быть обратно совместимой, т.е., например, передатчики и приемники мощности, которые не способны обеспечивать двустороннюю связь, также должны поддерживаться. Кроме того, технические ограничения относительно, например, вариантов модуляции, изменений мощности, вариантов передачи и т.д., являются весьма ограничительными, так как они требуют соответствия существующим параметрам. Также важно, чтобы стоимость и сложность поддерживались на низком уровне, и, например, желательно, чтобы требование дополнительного аппаратного обеспечения было минимизировано, чтобы обнаружение происходило легко и являлось надежным и т.д. Также важно, чтобы передача данных от передатчика мощности приемнику мощности не воздействовала, ухудшала или создавала помехи для передачи данных от приемника мощности передатчику мощности. Кроме того, требование первостепенной важности состоит в том, чтобы линия связи не ухудшала неприемлемым образом способность передачи мощности в системе.
Таким образом, множество проблем и трудностей связано с усовершенствованием системы передачи мощности, такой как система, основанная на стандарте Qi, для внедрения двусторонней связи.
Управление системой
Чтобы управлять системой беспроводной передачи мощности, стандарт Qi определяет набор фаз или режимов, в которых может находиться система в разные моменты времени своей работы. Более подробную информацию можно найти в главе 5 части 1 спецификации стандарта Qi беспроводной передачи мощности (версия 1.0).
Система может находиться в следующих фазах:
Фаза выбора:
Эта фаза представляет собой обычную фазу, в которой система не используется, т.е. когда нет связи между передатчиком мощности и приемником мощности (т.е. приемник мощности не расположен близко к передатчику мощности).
В фазе выбора передатчик мощности может находиться в режиме готовности, но при этом осуществлять измерения для обнаружения возможного присутствия объекта. Аналогичным образом, приемник будет ожидать появления сигнала мощности.
Фаза проверки связи:
Если передатчик обнаруживает возможное присутствие объекта, например, вследствие изменения емкости, система приступает к фазе проверки связи, в которой передатчик мощности (по меньшей мере, периодически) выдает сигнал мощности. Этот сигнал мощности обнаруживается приемником мощности, который приступает к отправке начального пакета данных передатчику мощности. В частности, если приемник мощности присутствует в зоне взаимодействия с передатчиком мощности, приемник мощности передает начальный пакет данных об интенсивности сигнала передатчику мощности. Пакет данных об интенсивности сигнала указывает степень связи между катушкой передатчика мощности и катушкой приемника мощности. Пакет данных об интенсивности сигнала обнаруживается передатчиком мощности.
Фаза идентификации и конфигурации:
Передатчик мощности и приемник мощности затем приступают к фазе идентификации и конфигурации, в которой приемник мощности передает данные, по меньшей мере, об идентификаторе и требуемой мощности. Эта информация передается во множестве пакетов данных посредством нагрузочной модуляции. Передатчик мощности поддерживает постоянный сигнал мощности в течение фазы идентификации и конфигурации, чтобы обеспечить обнаружение нагрузочной модуляции. В частности, передатчик мощности выдает, с этой целью, сигнал мощности с постоянной амплитудой, частотой и фазой (за исключением изменения, вызываемого нагрузочной модуляцией).
При подготовке фактической передачи мощности приемник мощности может применять принятый сигнал для включения своей электроники, но поддерживает свою выходную нагрузку неподключенной. Приемник мощности передает пакеты данных передатчику мощности. Эти пакеты данных включают в себя обязательные сообщения, такие как пакет данных об идентификации и конфигурации, или могут включать в себя некоторые определенные необязательные сообщения, такие как расширенный пакет данных об идентификации или пакет данных о приостановке передачи мощности.
Передатчик мощности приступает к конфигурированию сигнала мощности в соответствии с информацией, принятой от приемника мощности.
Фаза передачи мощности:
Система далее приступает к фазе передачи мощности, в которой передатчик мощности выдает требуемый сигнал мощности, а приемник мощности подключает выходную нагрузку для питания ее принятой мощностью.
В течение этой фазы приемник мощности контролирует условия выходной нагрузки, и, в частности, он измеряет ошибку регулирования между фактическим значением и требуемым значением конкретной рабочей точки. Он передает эти ошибки регулирования в сообщениях для ошибок регулирования передатчику мощности с минимальной скоростью, например, каждые 250 мсек. Это предоставляет передатчику мощности указание о продолжительном присутствии приемника мощности. Вдобавок, сообщения для ошибок регулирования используются для реализации регулирования мощности в замкнутом контуре, при котором передатчик мощности адаптирует сигнал мощности для минимизации сообщаемой ошибки. В частности, если фактическое значение рабочей точки равно требуемому значению, приемник мощности передает ошибку регулирования с нулевым значением, что не приводит к изменению сигнала мощности. В случае если приемник мощности передает отличную от нуля ошибку регулирования, передатчик мощности будет соответствующим образом настраивать сигнал мощности.
Потенциальная проблема, связанная с беспроводной передачей мощности, состоит в том, что мощность может непреднамеренно передаваться, например, металлическим объектом. Например, если посторонний предмет, такой, например, как монета, ключ, кольцо и т.д., расположен на платформе передатчика мощности, предназначенной для размещения приемника мощности, магнитный поток, создаваемый передающей катушкой, будет вызывать появление вихревых токов в металлических объектах, тем самым приводя к нагреву объектов. Увеличение нагрева может быть значительным и может, на самом деле, привести к риску причинения боли и повреждения людей, которые впоследствии будут брать объекты.
Эксперименты показали, что металлические объекты, расположенные на поверхности передатчика мощности, могут достигать нежелательной высокой температуры (выше, чем 60ºС) при нормальной температуре окружающей среды (20ºС), даже при условии рассеяния мощности в объекте до 500 мВт. Для сравнения, возгорание кожи, вызываемое соприкосновением с горячими объектами, начинается при температурах приблизительно 65ºС. Эксперименты продемонстрировали, что поглощение мощности 500 мВт или более в обычном постороннем предмете, повышает его температуру до недопустимого уровня.
Для предотвращения подобных случаев было предложено выполнять обнаружение постороннего предмета, при котором передатчик мощности мог бы обнаруживать присутствие постороннего предмета и снижать передаваемую мощность. Например, система, основанная на стандарте Qi, включает в себя функциональное средство обнаружения постороннего предмета и снижения мощности, если обнаруживается посторонний предмет.
Рассеяние мощности в постороннем предмете может быть оценено на основании разности между передаваемой мощностью и принятой мощностью. Чтобы предотвратить слишком большое рассеяние мощности в постороннем предмете, передатчик может прекращать передачу мощности, если потери мощности превышают пороговое значение.
В нынешнем стандарте Qi предпочтительный подход состоит в том, чтобы определять потери мощности в зоне взаимодействия между передатчиком мощности и приемником мощности для определения каких-либо потерь в посторонних предметах. С этой целью, приемник мощности оценивает величину мощности, которая поступает на его поверхность взаимодействия – т.е. принятую мощность. Для формирования оценки приемник мощности измеряет величину мощности, предоставляемой нагрузке, и суммирует оценки потерь в компонентах – катушке, резонансном конденсаторе, выпрямителе и т.д. – а также потерь в проводящих элементах устройства, таких как металлические части, которые скрыты от пользователя. Приемник мощности передает определенную оценку принятой мощности передатчику мощности через равные промежутки времени.
Передатчик мощности оценивает величину мощности, получаемую из сигнала мощности – т.е. передаваемую мощность. Передатчик мощности может затем вычислять разность между передаваемой мощностью и принятой мощностью, и, если эта разность превышает заданный уровень, передатчик мощности может определить, что возникла ситуация, в которой недопустимая мощность может быть рассеяна в постороннем предмете. Например, посторонний предмет может быть расположен на передатчике мощности или около него, что приведет к его нагреву сигналом мощности. Если потери мощности превышают заданное пороговое значение, передатчик мощности прекращает передачу мощности для предотвращения сильного нагрева предмета. Более подробная информация может быть найдена в стандарте Qi, описание беспроводной передачи мощности в системе (System Description Wireless power).
При выполнении этого обнаружения потерь мощности важно, чтобы потери мощности определялись с достаточной точностью для обеспечения гарантии обнаружения присутствия постороннего предмета. Сначала необходимо гарантировать, что обнаружен посторонний предмет, который поглощает значительную мощность из магнитного поля. Чтобы гарантировать это, любая ошибка при оценке потерь мощности, вычисляемых на основании передаваемой мощности и принятой мощности, должна быть меньше, чем допустимый уровень поглощения мощности в постороннем предмете. Подобным образом, чтобы избежать ложных обнаружений, точность вычисления потерь мощности должна быть значительно точной, чтобы не приводить к слишком высоким оцениваемым значениям потерь мощности при отсутствии постороннего предмета.
Значительно сложнее достаточно точно определить оценки передаваемой мощности и принятой мощности при высоких уровнях мощности, чем при низких уровнях мощности. Например, предполагая, что погрешность оценок передаваемой мощности и принятой мощности составляет ±3%, можно получить ошибку
- ±150 мВт на 5 Вт передаваемой мощности и принятой мощности, и
- ±1,5 Вт на 50 Вт передаваемой мощности и принятой мощности.
Таким образом, хотя такая точность может быть приемлемой для работы по передаче низкой мощности, она является недопустимой для работы по передаче высокой мощности.
Как правило, требуется, чтобы передатчик мощности мог обнаруживать потребляемую посторонними предметами мощность, составляющую только 350 мВт или даже ниже. Это требует очень точной оценки принятой мощности и передаваемой мощности. Это особенно сложно выполнить при высоких уровнях мощности, и зачастую приемникам мощности сложно формировать достаточно точные оценки. Однако, если приемник мощности переоценит принятую мощность, это может привести к тому, что потребляемая посторонними предметами мощность не будет обнаружена. И напротив, если приемник мощности недооценит принятую мощность, это может привести к ложным обнаружениям, вследствие которых передатчик мощности прекратит передачу мощности, несмотря на отсутствие посторонних предметов.
Для получения требуемой точности было предложено, чтобы передатчик мощности и приемник мощности были откалиброваны относительно друг друга перед выполнением передачи мощности, по меньшей мере, при высоких уровнях. Однако, хотя такой подход может быть желателен во многих случаях, он также может считаться неудобным для пользователя, так как такие калибровки могут в лучшем случае задерживать передачу мощности и во многих случаях требовать участия пользователя перед тем, как можно будет приступить к передаче мощности.
Было бы желательным обеспечить усовершенствованную систему передачи мощности. В частности, было бы желательным предоставить подход, который обеспечивает улучшенное функционирование, при этом поддерживая удобный подход для пользователя. В частности, было бы желательным предоставить подход, который обеспечивает более легкое управление пользователем, при этом гарантируя надежное функционирование особенно при высоких уровнях мощности. Было бы желательным предоставить усовершенствованную систему передачи мощности, обеспечивающую улучшенную универсальность применения, упрощенное производство, упрощенное управление, более надежное функционирование, уменьшенный риск нагрева посторонних предметов, увеличенную точность и/или улучшенную производительность.
Краткое изложение существа изобретения
Таким образом, изобретение предпочтительно направлено на смягчение, сглаживание или устранение одного или более из вышеупомянутых недостатков по отдельности или в любой их комбинации.
Согласно одному аспекту изобретения, предложена система беспроводной передачи мощности, включающая в себя передатчик мощности, выполненный с возможностью обеспечения передачи мощности приемнику мощности через индуктивный сигнал мощности, передаваемый беспроводным образом, при этом система беспроводной передачи мощности содержит: детектор паразитных потерь мощности, выполненный с возможностью осуществления операции обнаружения паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности при передаче мощности, если оценка паразитных потерь мощности выходит за пределы определенного диапазона; пользовательский индикатор для инициирования пользовательского сигнала оповещения в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности; средство ввода для приема, в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, пользовательского ввода, указывающего на присутствие постороннего предмета или отсутствие постороннего предмета; и контроллер, выполненный с возможностью инициирования адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемой детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на отсутствие постороннего предмета, и не инициирования адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на присутствие постороннего предмета, причем адаптация содержит изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности.
Этот подход может обеспечить улучшенное функционирование во многих случаях. В частности, во многих вариантах осуществления он может обеспечить улучшенное взаимодействие с пользователем, и, на самом деле, во многих вариантах осуществления он может обеспечить уменьшенный риск необязательных прекращений передачи мощности, при этом поддерживая очень низкий риск недопустимого нагрева посторонних предметов. Участие пользователя, необходимое для улучшения обнаружения паразитных потерь мощности или постороннего предмета, может быть уменьшено во многих вариантах осуществления. Изобретение может, в частности, во многих случаях обеспечивать улучшенную производительность за счет адаптации, зависимой от пользовательского ввода, не требуя от пользователя каких-либо технических знаний об основных технических проблемах. Вместо этого, пользователь может, например, просто предоставить простой бинарный ввод, такой как ответ «да» или «нет» в отношении того, присутствует ли посторонний предмет.
Изобретение может, в частности, ограничивать адаптацию операции обнаружения паразитных потерь мощности ситуациями, при которых высока вероятность того, что операция обнаружения паразитных потерь мощности привела к неподходящему результату. В частности, посредством выполнения адаптации, когда оценка паразитных потерь мощности превышает диапазон, и посторонний предмет отсутствует, но не когда оценка паразитных потерь мощности превышает диапазон, и посторонний предмет присутствует, адаптация может проходить на основании предположения о том, что произошло ошибочное обнаружение (т.е. ложное обнаружение), и адаптация соответственно может снизить вероятность такого обнаружения.
Обнаружение паразитных потерь мощности может инициировать формирование пользовательского сигнала оповещения. Его прием пользователем в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности может соответствовать обнаружению паразитных потерь мощности, инициирующему интервал времени, в течение которого может быть принят пользовательский ввод. Обнаружение паразитных потерь мощности и прием пользовательского ввода, указывающего, что отсутствует посторонний предмет, могут инициировать адаптацию, хотя обнаружение паразитных потерь мощности и прием пользовательского ввода, указывающего, что отсутствует посторонний предмет, могут и не инициировать адаптацию.
Паразитные потери мощности могут представлять собой любую мощность, рассеянную из сигнала мощности, которая не рассеивается приемником мощности.
Обнаружение паразитных потерь мощности может, в частности, представлять собой обнаружение того, что паразитные потери мощности (например, оцененные на основании оценок передаваемой мощности и принятой мощности) превышают пороговое значение (в частности, верхний предел диапазона). Детектор паразитных потерь мощности может, таким образом, генерировать обнаружение паразитных потерь мощности, если определенные паразитные потери мощности превышают пороговое значение. Это может, например, использоваться для снижения чувствительности обнаружения, чтобы приводить к меньшему количеству «ложноположительных результатов», когда генерируется обнаружение паразитных потерь мощности, указывающее, что паразитные потери мощности являются слишком большими, но отсутствуют посторонние предметы.
В качестве альтернативы или дополнения, обнаружение паразитных потерь мощности может, в частности, представлять собой обнаружение того, что паразитные потери мощности (например, оцененные на основании оценок передаваемой мощности и принятой мощности) ниже порогового значения (в частности, нижнего предела диапазона). Детектор паразитных потерь мощности может, таким образом, генерировать обнаружение паразитных потерь мощности, если определенные паразитные потери мощности находятся ниже порогового значения. Это может, например, использоваться для увеличения чувствительности обнаружения, чтобы исключить случаи необнаружений, когда не обнаруживаются паразитные потери мощности, вызванные посторонним предметом.
Адаптация операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемая детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, может, в частности, представлять собой адаптацию алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности, используемого для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности. Адаптация операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемая детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, может, в частности, представлять собой адаптацию алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности для обнаружения паразитных потерь мощности. Адаптация операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемая детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, может, в частности, представлять собой адаптацию/изменение функционального средства вычисления оценки паразитных потерь мощности и/или адаптацию/изменение диапазона.
Адаптация может адаптировать, в ответ на пользовательский ввод, операцию обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемую детектором паразитных потерь мощности для обнаружения паразитных потерь мощности, таким образом, чтобы снижалась вероятность обнаружения. В ответ на пользовательский ввод, указывающий, что присутствует посторонний предмет, она может изменять параметр адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, при которой генерируется обнаружение паразитных потерь мощности, таким образом, чтобы снижалась вероятность обнаружения. Особенно снижается вероятность ложного обнаружения. Этого можно, в частности, достичь за счет обнаружения оценки паразитных потерь мощности, превышающей пороговое значение.
В качестве альтернативы или дополнения, адаптация может, в ответ на пользовательский ввод, адаптировать операцию обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемую детектором паразитных потерь мощности для обнаружения паразитных потерь мощности, таким образом, чтобы увеличивалась вероятность обнаружения. В ответ на пользовательский ввод, указывающий, что отсутствует посторонний предмет, она может изменять параметр адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, при которой генерируется обнаружение паразитных потерь мощности, таким образом, чтобы увеличивалась вероятность обнаружения. В особенности можно снизить вероятность необнаружения чрезмерных потерь мощности. Этого можно, в частности, достичь за счет обнаружения оценки паразитных потерь мощности, находящейся ниже порогового значения.
Параметр может, в частности, представлять собой параметр функции, модели или алгоритма вычисления оценки паразитных потерь мощности и/или может представлять собой граничную точку диапазона (такую, в частности, как верхнее или нижнее пороговое значение).
Детектор паразитных потерь мощности может быть выполнен с возможностью непрерывно, в течение фазы передачи мощности, выполнять алгоритм обнаружения паразитных потерь мощности. Адаптация может адаптировать алгоритм обнаружения паразитных потерь мощности для дальнейшей передачи мощности.
Пользовательский ввод, указывающий, что отсутствует посторонний предмет (и, следовательно, что паразитные потери мощности, вероятнее всего, не возникают), может указывать, что пользователь считает обнаружение ложным.
Пользовательский ввод, указывающий на присутствие постороннего предмета, может считаться указанием того, что происходят значительные паразитные потери мощности, и что пользователь считает обнаружение правильным.
Контроллер может ограничивать мощность сигнала мощности, если пользовательский ввод, удовлетворяющий критерию ложного обнаружения, не принят, и/или если пользовательский ввод, указывающий, что отсутствует посторонний предмет, не принят (например, в течение заданного интервала времени). Контроллер может ограничивать мощность сигнала мощности путем прямого или косвенного регулирования уровня мощности сигнала мощности до значения ниже порогового. Пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение или в некоторых вариантах осуществления может представлять собой динамически определяемое пороговое значение, такое как пороговое значение, которое приводит к оценке паразитных потерь мощности ниже заданного порогового значения. В некоторых вариантах осуществления контроллер может ограничивать мощность, прекращая или не начиная передачу мощности, т.е. контроллер может ограничивать мощность нулевым значением.
В некоторых вариантах осуществления мощность сигнала мощности может быть ограничена после обнаружения паразитных потерь мощности, превышающих пороговое значение, и перед приемом пользовательского ввода. Если принят пользовательский ввод, соответствующий правильному обнаружению, котроллер 213 адаптации может продолжить уже предусмотренное ограничение, например, путем поддержания сниженного уровня мощности или предотвращая или воздерживаясь от инициирования передачи мощности.
Адаптация может обуславливать сниженную вероятность обнаружения для операции обнаружения паразитных потерь мощности в отношении оценки паразитных потерь мощности, превышающей верхнее значение диапазона. В частности, адаптация может усиливать требование обнаружения паразитных потерь мощности, превышающих диапазон. Таким образом, адаптация может быть такой, чтобы снижать вероятность обнаружения паразитных потерь мощности/постороннего предмета.
Контроллер может, например, определять, что принят пользовательский ввод, указывающий на присутствие постороннего предмета, если принят альтернативный пользовательский ввод, или если не принят никакой ввод в течение требуемого интервала времени.
Адаптация может быть индивидуальной для сопряжения приемника мощности и передатчика мощности.
В разных вариантах осуществления функциональные объекты могут быть распределены по-разному между передатчиком мощности, приемником мощности или, на самом деле, между другими объектами.
Например, детектор паразитных потерь мощности может, в частности, быть частью приемника мощности, передатчика мощности или может быть распределен между приемником мощности и передатчиком мощности. Независимо от этого, пользовательский индикатор может, например, быть частью приемника мощности, передатчика мощности или может быть распределен между приемником мощности и передатчиком мощности. Независимо от этого, средство ввода может быть, например, частью приемника мощности, передатчика мощности или может быть распределено между приемником мощности и передатчиком мощности. Независимо от этого, контроллер может, например, быть частью приемника мощности, передатчика мощности или может быть распределен между приемником мощности и передатчиком мощности.
В некоторых вариантах осуществления диапазон может только иметь верхнее значение, а обнаружение паразитных потерь мощности может представлять собой обнаружение оценки паразитных потерь мощности, превышающей пороговое значение/верхнее значение.
В некоторых вариантах осуществления диапазон может иметь только нижнее значение (как правило, эквивалентное верхнему значению, являющемуся бесконечным), а обнаружение паразитных потерь мощности может представлять собой обнаружение оценки паразитных потерь мощности, которая ниже порогового значения/нижнего значения.
В некоторых вариантах осуществления диапазон может иметь как нижнее значение, так и верхнее значение, а обнаружение паразитных потерь мощности может представлять собой обнаружение либо оценки паразитных потерь мощности, которая ниже порогового значения/нижнего значения, либо оценки паразитных потерь мощности, которая выше другого порогового значения/верхнего значения.
Контроллер может, в частности, быть выполнен с возможностью инициировать изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемой детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на отсутствие постороннего предмета, и не инициировать изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на присутствие постороннего предмета.
Пользовательский ввод, указывающий на отсутствие постороннего предмета, может рассматриваться эквивалентным/идентичным пользовательскому вводу, указывающему, что нет постороннего предмета.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если оценка паразитных потерь мощности имеет значение выше верхнего значения диапазона.
Это может обеспечить в особенности преимущественную систему и может, например, обеспечить преимущественную адаптацию для снижения вероятности ложных результатов того, что потери мощности обнаружены в отсутствие какого-либо постороннего предмета.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью формирования оценки паразитных потерь мощности на основании модели оценки потерь мощности и сравнения ее с диапазоном, и система беспроводной передачи мощности дополнительно содержит адаптер для выполнения адаптации, причем адаптер выполнен с возможностью адаптации по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки паразитных потерь мощности и диапазона.
Это может обеспечить облегченную реализацию, при этом обеспечивая надежное функционирование.
Адаптация может, в частности, изменять модель путем изменения определения оценки передаваемой мощности и/или оценки принятой мощности, используемой для определения оценки паразитных потерь мощности. Адаптация может, в частности, быть такой, чтобы смещать оценку передаваемой мощности и/или оценку паразитных потерь мощности в сторону низких значений и/или смещать оценку принятой мощности и/или пороговые значения обнаружения в сторону высоких значений (в частности, для обнаружений оценки паразитных потерь мощности, превышающей верхнее значение диапазона).
Адаптация может, в частности, быть такой, чтобы смещать оценку передаваемой мощности и/или оценку паразитных потерь мощности в сторону высоких значений и/или смещать оценку принятой мощности и/или пороговых значений обнаружения в сторону низких значений (в частности, для обнаружений оценки паразитных потерь мощности, которая ниже нижнего значения диапазона).
Адаптер может, в частности, быть выполнен с возможностью изменения функции определения/вычисления оценки паразитных потерь мощности. Модель для определения оценки паразитных потерь мощности может, в частности, быть функцией определения оценки паразитных потерь мощности, зависящей от набора входных параметров. Адаптация может изменять функцию. Входные параметры могут включать в себя, например, оценку принятой мощности и/или оценку передаваемой мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, средство ввода, по меньшей мере, частично содержится в приемнике мощности.
Это может обеспечить более удобное взаимодействие с пользователем во многих вариантах осуществления и может, например, использовать тот факт, что многие приемники мощности имеют лучшие пользовательские интерфейсы, чем стандартные передатчики мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности, по меньшей мере, частично содержится в передатчике мощности.
Это может облегчить реализацию и/или функционирование во многих вариантов осуществления. Это может во многих случаях улучшить функционирование и гарантировать, что обнаружение, например, посторонних предметов выполняется с использованием объекта, формирующего сигнала мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности, по меньшей мере, частично содержится в приемнике мощности, и передатчик мощности содержит средство оценки мощности для формирования оценки передаваемой мощности в сигнале мощности и передатчик для передачи оценки передаваемой мощности приемнику мощности, причем приемник мощности содержит приемник для приема оценки передаваемой мощности, причем детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности на основании оценки передаваемой мощности.
Это может обеспечить в особенности преимущественное распределение функциональных средств во многих вариантах осуществления. В частности, это может позволить передатчику мощности эффективно передавать соответствующие параметры для обнаружения паразитных потерь мощности приемнику мощности, выполняющему такое обнаружение.
Детектор паразитных потерь мощности может, в частности, определять оценку паразитных потерь мощности как разность между оценкой передаваемой мощности и локально формируемой оценкой принятой мощности.
Согласно одному аспекту изобретения, предложено устройство для системы беспроводной передачи мощности, включающей в себя передатчик мощности, выполненный с возможностью обеспечения передачи мощности приемнику мощности через индуктивный сигнал мощности, передаваемый беспроводным образом, при этом устройство содержит: детектор паразитных потерь мощности, выполненный с возможностью осуществления операции обнаружения паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности при передаче мощности, если оценка паразитных потерь мощности выходит за пределы определенного диапазона; пользовательский индикатор для инициирования пользовательского сигнала оповещения в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности; средство ввода для приема, в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, пользовательского ввода, указывающего на присутствие постороннего предмета или отсутствие постороннего предмета; и контроллер, выполненный с возможностью инициирования адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, выполняемой детектором паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на отсутствие постороннего предмета, и не инициирования адаптации операции обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на присутствие постороннего предмета, причем адаптация содержит изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности.
Этот подход может обеспечить высоконадежное определение устройством паразитных потерь мощности/постороннего предмета. Устройство может, в частности, быть устройством.
Должно быть ясно, что высказывания, приведенные в отношении ранее охарактеризованной системы, применимы с соответствующими поправками к устройству.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство дополнительно содержит адаптер для выполнения адаптации, причем адаптер выполнен с возможностью задания параметров для операции обнаружения потерь мощности на основании множества инициированных адаптаций.
Этот подход может обеспечить улучшенное функционирование и, например, снизить количество ложных обнаружений предметов и/или риск необнаружения постороннего предмета. Этот подход может, в частности, обеспечить сниженную чувствительность к изменениям расположения приемника мощности относительно передатчика мощности. На самом деле, в обычных случаях расположение устройства, содержащего приемник мощности, относительно устройства, содержащего передатчик мощности для питания, может меняться в некоторой степени между операциями передачи мощности. Например, пользователь, располагающий мобильный телефон на платформе для беспроводной зарядки, будет, как правило, располагать его каждый раз в незначительно отличающихся положениях и ориентациях. Это будет приводить к изменению относительного положения передающей катушки и приемной катушки при операциях, и связь между катушками будет соответствующим образом изменяться. Также будет изменяться воздействие проводящих частей (например, металлических частей) устройства приема мощности. Следовательно, калибровка (адаптация) обнаружения паразитных потерь мощности на основании конкретного измерения может привести к калибровке, отражающей конкретное относительное положение, которое, на самом деле, может оказаться необычным или нестандартным. Этот подход задания параметров на основании множества инициированных адаптаций может снизить риск калибровки, отражающей менее вероятные случаи (т.е. аномальные результаты).
Параметр (параметры), который (которые) адаптируется (адаптируются), может (могут) относиться к модели или подходу для определения оценки потерь мощности или может (могут), например, относиться к диапазону, используемому для определения того, соответствует ли определенная оценка паразитных потерь мощности обнаружению потерь мощности или нет.
Устройство может, таким образом, повторно определять оценку паразитных потерь мощности и сравнивать ее с диапазоном. Если она превышает диапазон (например, являясь слишком высокой или слишком низкой), произошло обнаружение потерь мощности, и, если принят соответствующий пользовательский ввод, инициируется процесс адаптации. Это может происходить много раз, и адаптация может быть основана не только на текущей инициации, но и на множестве инициаций. Например, определение параметра (параметров) может включать в себя усреднение по меньшей мере одного значения, вычисления или параметра по множеству процессов адаптации.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, адаптер выполнен с возможностью адаптации по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки паразитных потерь мощности и диапазона – на основании множества инициированных адаптаций.
Это может обеспечить улучшенную производительность и/или облегчить реализацию и функционирование.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, адаптер выполнен с возможностью изменения по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки паразитных потерь мощности и диапазона – для смещения объединенной оценки паразитных потерь для множества инициированных адаптаций в сторону заданного положения в диапазоне.
Это может обеспечить улучшенную производительность и/или облегчить реализацию и/или функционирование. Адаптер может быть выполнен с возможностью изменения параметра модели для определения оценки паразитных потерь мощности таким образом, что результирующая оценка паразитных потерь мощности будет ближе к заданному положению (чем если бы изменение не было выполнено). В качестве альтернативы или дополнения, адаптер может быть выполнен с возможностью изменения одной или обеих граничных точек (т.е. минимального значения и/или максимального значения) диапазона таким образом, что объединенная оценка паразитных потерь мощности множества инициированных адаптаций будет ближе к заданному положению. Объединенная оценка паразитных потерь мощности может, в частности, быть (по возможности, взвешенным) усреднением оценок паразитных потерь мощности для разных адаптаций. В качестве примера, объединенная оценка паразитных потерь мощности может быть оценкой паразитных потерь мощности, полученной путем (низкочастотной) фильтрации оценки паразитных потерь мощности для разных адаптаций.
В качестве примера, оценка паразитных потерь мощности может определяться для N адаптаций как разность между оценкой передаваемой мощности и оценкой принятой мощности. Оценки паразитных потерь мощности могут быть усреднены для обеспечения одной средней объединенной оценки паразитных потерь мощности. Эта объединенная оценка потерь мощности может сравниваться с диапазоном, и смещение может вноситься в модель для вычисления оценки передаваемой мощности и/или оценки принятой мощности таким образом, что объединенная оценка паразитных потерь мощности для N адаптаций, вычисленная с использованием измененных (смещенных) оценок мощности, будет ближе к заданной точке. Например, смещение может вноситься для определения оценки передаваемой мощности (или, что эквивалентно, оценки принятой мощности), чтобы получить в результате усреднение вычисленной оценки паразитных потерь мощности для N итераций, которая, по существу, равна центральной точке диапазона. В качестве другого примера, может быть вычислена средняя оценка паразитных потерь мощности для N адаптаций, и граничные точки диапазона могут быть определены относительно этой объединенной оценки паразитных потерь мощности, например, средняя оценка паразитных потерь мощности может быть установлена как центральная точка диапазона с учетом того, что граничные значения заданы как значения, симметричные относительно вычисленной средней оценки паразитных потерь мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, адаптер выполнен с возможностью адаптации по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки передаваемой мощности для передаваемой мощности передатчика мощности, модели для определения оценки принятой мощности для приемника мощности и граничной точки диапазона.
Это может обеспечить улучшенные и/или облегченные функционирование, производительность и/или реализацию. В частности, это может обеспечить эффективную и несложную адаптацию во многих вариантах осуществления и случаях.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, адаптер выполнен с возможностью задания параметров операции обнаружения потерь мощности для отдельных сопряжений передатчика мощности и приемника мощности.
Это может обеспечить улучшенную производительность во многих вариантах осуществления и может обеспечить особенно точное обнаружение потерь мощности во многих случаях. Параметры для заданного сопряжения передатчика мощности и приемника мощности могут быть определены на основании множества адаптаций, инициированных в течение передачи мощности от этого передатчика мощности этому приемнику мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство представляет собой передатчик мощности, и адаптер выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра из параметров для операции обнаружения потерь мощности на основании инициированных адаптаций для множества приемников мощности.
Это может обеспечить улучшенную производительность во многих вариантах осуществления и может обеспечить особенно точное обнаружение потерь мощности во многих случаях. Параметры для определенного передатчика мощности могут быть определены на основании множества адаптаций, инициированных в течение передачи мощности от этого передатчика мощности разным приемникам мощности. Этот подход может, в частности, позволить системе обеспечивать более точную компенсацию изменений в передатчике мощности (например, вследствие допусков на элементы, смещения результата измерения и т.д.). Таким образом, этот подход может улучшить точность обнаружения потерь мощности, например, для операций передачи мощности между передатчиком мощности и приемником мощности, который не был использован ранее с передатчиком мощности. Во многих случаях может быть снижена вероятность того, что адаптация или калибровка необходима для новых приемников мощности.
Множество адаптаций для разных приемников мощности может, в частности, быть использовано для адаптации диапазона или модели для определения оценки передаваемой мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство представляет собой приемник мощности, и адаптер выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра из параметров для обнаружения потерь мощности на основании инициированных адаптаций для множества передатчиков мощности.
Это может обеспечить улучшенную производительность во многих вариантах осуществления и может обеспечить особенно точное обнаружение потерь мощности во многих случаях. Параметры для определенного приемника мощности могут быть определены на основании множества адаптаций, инициированных в течение передачи мощности от разных передатчиков мощности. Этот подход может, в частности, позволить системе обеспечивать более точную компенсацию изменений в приемнике мощности (например, вследствие допусков на элементы, смещения результата измерения и т.д.). Таким образом, этот подход может улучшить точность обнаружения потерь мощности, например, для операций передачи мощности между приемником мощности и передатчиком мощности, который не был использован ранее с этим приемником мощности. Во многих случаях может быть снижена вероятность того, что адаптация или калибровка необходима для новых передатчиков мощности.
Множество адаптаций для разных передатчиков мощности может, в частности, быть использовано для адаптации диапазона или модели для определения оценки принятой мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, контроллер выполнен с возможностью инициирования адаптации, только если пользовательский ввод содержит указание на правильное расположение приемника мощности для передачи мощности.
Это может увеличить вероятность того, что адаптация отражает обычные или желательные случаи использования.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство представляет собой приемник мощности.
Этот подход может обеспечить высоконадежное определение приемником мощности паразитных потерь мощности/постороннего предмета.
Должно быть ясно, что высказывания, приведенные в отношении ранее охарактеризованной системы, применимы с соответствующими поправками к приемнику мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности на основании индикатора потерь мощности, принятого от передатчика мощности.
Это может обеспечить преимущественное функционирование во многих вариантах осуществления и может, в частности, обеспечить улучшенное распределение функциональных средств.
В некоторых вариантах осуществления индикатор потерь мощности может указывать разность мощностей между оценкой передаваемой мощности (указывающей мощность сигнала мощности) и оценкой принятой мощности, указывающей мощность, полученную из сигнала мощности приемником мощности.
В некоторых вариантах осуществления индикатор потерь мощности может указывать передатчик мощности, обнаруживающий выход оценки паразитных потерь мощности за пределы диапазона.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности в ответ на отсутствие квитирования в отношении сообщения, переданного передатчику мощности приемником мощности.
Это может обеспечить преимущественное функционирование и может, в частности, обеспечить передачу передатчиком мощности данных об обнаружении паразитных потерь мощности, не требуя передачи дополнительных сообщений и используя очень низкие расходы ресурсов связи.
Отсутствие квитирования может указывать на то, что передатчик 101 мощности обнаруживает паразитные потери мощности, выходящие за пределы диапазона.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, детектор паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности на основании сравнения измерения передаваемой мощности, принятого от передатчика мощности, и оценки принятой мощности, указывающей мощность, полученную из сигнала мощности приемником мощности.
Это может обеспечить преимущественные функционирование и реализацию во многих вариантах осуществления.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, контроллер выполнен с возможностью передачи сообщения с запросом адаптации передатчику мощности в ответ на прием пользовательского ввода, соответствующего критерию.
Это может позволить приемнику мощности управлять адаптацией передатчика мощности. Сообщение с запросом адаптации может, в частности, представлять собой сообщение с запросом калибровки.
В некоторых вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью передачи по меньшей мере одного запроса понижения мощности передатчику мощности в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности.
Это может позволить приемнику мощности регулировать сигнал мощности в случае обнаружения паразитных потерь мощности.
Сообщение с понижением мощности может, например, представлять собой запрос на прекращение передачи мощности или может, например, представлять собой сообщение с уменьшением мощности в контуре управления питанием.
Например, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один запрос понижения мощности содержит по меньшей мере один запрос понижения мощности в контуре питания.
В некоторых вариантах осуществления контроллер выполнен с возможностью передачи запросов понижения мощности в контуре управления питанием передатчику мощности в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, соответствующих первому критерию, пока паразитные потери мощности не будут соответствовать второму критерию.
В некоторых вариантах осуществления устройство может содержать адаптер для адаптации по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки паразитных потерь мощности и диапазона – в ответ на отсутствие приема пользовательского ввода, соответствующего критерию.
Во многих вариантах осуществления адаптация индивидуальна для сопряжения приемника мощности и передатчика мощности.
В некоторых вариантах осуществления передатчик мощности может быть выполнен с возможностью формирования пользовательского сигнала оповещения в ответ на прием запроса пользовательского сигнала оповещения от передатчика мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство представляет собой передатчик мощности.
Этот подход может обеспечить высоконадежное определение передатчиком мощности паразитных потерь мощности/постороннего предмета.
Должно быть ясно, что высказывания, приведенные в отношении ранее охарактеризованной системы, применимы с соответствующими поправками к передатчику мощности.
В некоторых вариантах осуществления детектор паразитных потерь мощности может быть выполнен с возможностью обнаружения паразитных потерь мощности на основании сравнения оценки передаваемой мощности (указывающий мощность сигнала мощности) и оценки принятой мощности, принятой из приемника мощности, причем оценка принятой мощности указывает мощность, полученную из сигнала мощности приемником мощности.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, пользовательский индикатор выполнен с возможностью инициирования пользовательского сигнала оповещения путем передачи сообщения с запросом пользовательского сигнала оповещения приемнику мощности, причем сообщение с запросом пользовательского сигнала оповещения запрашивает формирование приемником мощности пользовательского сигнала оповещения.
Это может обеспечить особенно преимущественное функционирование во многих вариантах осуществления.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, средство ввода содержит приемник для приема указания пользовательского ввода от приемника мощности.
Это может обеспечить особенно преимущественное функционирование во многих вариантах осуществления.
В некоторых вариантах осуществления указание пользовательского ввода может представлять собой сообщение, содержащее запрос адаптации/калибровки (в частности, если не принят пользовательский ввод, соответствующий критерию). Сообщение может включать в себя требуемую продолжительность калибровки.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, устройство дополнительно содержит адаптер для выполнения адаптации, причем адаптер выполнен с возможностью адаптации по меньшей мере одного из следующего: модели для определения оценки паразитных потерь мощности и диапазона.
Это может обеспечить улучшенное соотношение между сложностью и надежностью функционирования во многих вариантах осуществления.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, передатчик мощности выполнен с возможностью передачи указания обнаружения паразитных потерь мощности приемнику мощности в ответ на обнаружения паразитных потерь мощности.
Это может обеспечить эффективное и надежное функционирование во многих вариантах осуществления.
В соответствии с альтернативным признаком изобретения, передатчик мощности выполнен с возможностью передачи указания обнаружения паразитных потерь мощности приемнику мощности путем не предоставления по меньшей мере одного сообщения квитирования в отношении сообщения, принятого от приемника мощности.
Это может обеспечить эффективное и надежное функционирование во многих вариантах осуществления и может, в частности, снизить вычислительные требования.
В некоторых системах беспроводной передачи мощности передатчик мощности может содержать: блок передачи мощности, выполненный с возможностью обеспечения передачи мощности приемнику мощности через индуктивный сигнал мощности, передаваемый беспроводным образом, детектор паразитных потерь мощности, выполненный с возможностью определения индикатора паразитных потерь мощности для передачи мощности, передатчик для передачи индикатора паразитных потерь мощности приемнику мощности.
Это может обеспечить весьма преимущественное функционирование во многих вариантах осуществления и может, в частности, обеспечить эффективную поддержку операций обнаружения паразитных потерь мощности в приемнике мощности.
В некоторых системах беспроводной передачи мощности индикатор потерь мощности указывает разность мощностей между мощностью сигнала мощности и оценкой принятой мощности, указывающей мощность, полученную из сигнала мощности приемником мощности.
В некоторых системах беспроводной передачи мощности индикатор паразитных потерь мощности указывает оценку передаваемой мощности.
В некоторых системах беспроводной передачи мощности индикатор потерь мощности указывает на обнаружение паразитных потерь мощности, соответствующих критерию избыточных потерь мощности.
В некоторых системах беспроводной передачи мощности передатчик мощности выполнен с возможностью передачи индикатора потерь мощности приемнику мощности путем не предоставления по меньшей мере одного сообщения квитирования в отношении сообщения, принятого от приемника мощности.
Согласно одному аспекту изобретения, предложен способ функционирования системы беспроводной передачи мощности, включающей в себя передатчик мощности, выполненный с возможностью обеспечения передачи мощности приемнику мощности через индуктивный сигнал мощности, передаваемый беспроводным образом, при этом способ содержит этапы, на которых: выполняют операцию обнаружения паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности при передаче мощности, если оценка паразитных потерь мощности выходит за пределы диапазона; инициируют пользовательский сигнал оповещения в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности; принимают пользовательский ввод в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, причем пользовательский ввод указывает на присутствие постороннего предмета или отсутствие постореннего предмета; и инициируют адаптацию алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности для генерирования паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на отсутствие постороннего предмета, и не инициируют адаптацию операции обнаружения паразитных потерь мощности, если пользовательский ввод указывает на присутствие постороннего предмета, причем адаптация содержит изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности.
Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения станут очевидны и будут пояснены со ссылкой на вариант (варианты) осуществления, описанный (описанные) далее.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения будут описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует пример системы передачи мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 2 иллюстрирует пример системы передачи мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 3 иллюстрирует пример элементов полумостового инвертора для передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 4 иллюстрирует пример элементов полномостового инвертора для передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения; и
Фиг. 5 иллюстрирует пример передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 6 иллюстрирует пример приемника мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 7 иллюстрирует пример передатчика мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 8 иллюстрирует пример диапазона, используемого для обнаружения паразитных потерь мощности в системе передачи мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения;
Фиг. 9 иллюстрирует два вида возможного устройства передачи мощности;
Фиг. 10 иллюстрирует два вида возможного устройства передачи мощности; и
Фиг. 11-13 иллюстрируют виды системы передачи мощности, в которой устройство приема мощности расположено для питания на устройстве передачи мощности.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Фиг. 1 иллюстрирует пример системы передачи мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Система передачи мощности содержит передатчик 101 мощности, который включает в себя передающую катушку/дроссель 103 (или соединен с ней/ним). Система дополнительно содержит приемник 105 мощности, который включает в себя приемную катушку/дроссель 107 (или соединен с ней/ним).
Система обеспечивает беспроводную индуктивную передачу мощности от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности. В частности, передатчик 101 мощности формирует сигнал мощности, который распространяется как магнитный поток передающей катушкой 103. Сигнал мощности может, как правило, иметь частоту между значениями приблизительно 100 кГц – 200 кГц. Передающая катушка 103 и приемная катушка 105 слабо связаны, и, таким образом, приемная катушка получает сигнал мощности (по меньшей мере, его часть) от передатчика 101 мощности. Таким образом, мощность передается от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности через беспроводную индуктивную связь от передающей катушки 103 приемной катушке 107. Термин «сигнал мощности» в основном используется для указания индуктивного сигнала между передающей катушкой 103 и приемной катушкой 107 (сигнала магнитного потока), но должно быть очевидно, что он может также равнозначно рассматриваться и использоваться как указание электрического сигнала, предоставляемого передающей катушке 103, или, на самом деле, электрического сигнала приемной катушки 107.
Работа передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности будет далее описано с конкретной ссылкой на вариант осуществления в соответствии со стандартом Qi (за исключением описанных здесь (или логически вытекающих) модификаций и улучшений). В частности, передатчик 101 мощности и приемник 103 мощности могут, по существу, быть совместимы со спецификацией стандарта Qi версии 1.0 или 1.1 (за исключением описанных здесь (или логически вытекающих) модификаций и улучшений).
Для подготовки и управления передачей мощности между передатчиком 101 мощности и приемником 105 мощности в системе беспроводной передачи мощности приемник 105 мощности передает информацию передатчику 101 мощности. Такая передача была стандартизирована в спецификации стандарта Qi версии 1.0 и 1.1.
На физическом уровне канал связи от приемника 105 мощности до передатчика 101 мощности реализуется с использованием сигнала мощности, используемого в качестве носителя данных. Приемник 105 мощности модулирует нагрузку приемной катушки 105. Это приводит к соответствующим изменениям в сигнале мощности на стороне передатчика мощности. Нагрузочная модуляция может обнаруживаться как изменение амплитуды и/или фазы тока передающей катушки 105 или, в качестве альтернативы или дополнения, как изменение напряжения передающей катушки 105. Исходя из этого принципа, приемник 105 мощности может модулировать данные, которые демодулирует передатчик 101 мощности. Эти данные форматируются в байты и пакеты данных. Больше информации можно найти в документе «System description, Wireless power Transfer, Volume I: Low Power, Part 1: Interface Definition, Version 1.0 July 2010, published by the Wireless power Consortium», доступном на сайте http://www.wirelesspowerconsortium.com/downloads/wireless-power-specification-part-1.html, также называемом спецификация беспроводной передачи мощности стандарта Qi, в частности, глава 6: Интерфейс связи (Communications Interface).
Для управления передачей мощности система может проходить через разные фазы, в частности, фазу выбора, фазу проверки связи, фазу идентификации и конфигурации и фазу передачи мощности. Больше информации можно найти в главе 5 части 1 спецификации беспроводной передачи мощности стандарта Qi.
Вначале передатчик 101 мощности находится в фазе выбора, в которой он просто отслеживает потенциальное присутствие приемника мощности. С этой целью, передатчик 101 мощности может использовать множество способов, например, способ, описанный в спецификации беспроводной передачи мощности стандарта Qi. Если такое потенциальное присутствие обнаружено, передатчик 101 мощности входит в фазу проверки связи, в которой временно формируется сигнал мощности. Приемник 105 мощности может использовать принятый сигнал для включения своей электроники. После приема сигнала мощности приемник 105 мощности передает начальный пакет данных передатчику 101 мощности. В частности, передается пакет данных об интенсивности сигнала, указывающий степень связи между передатчиком мощности и приемником мощности. Больше информации можно найти в главе 6.3.1 части 1 спецификации беспроводной передачи мощности стандарта Qi. Таким образом, в фазе проверки связи определяется, присутствует ли приемник 105 мощности в зоне взаимодействия с передатчиком 101 мощности.
После приема сообщения с интенсивностью сигнала передатчик 101 мощности переходит в фазу идентификации и конфигурации. В этой фазе приемник 105 мощности поддерживает свою выходную нагрузку подключенной и осуществляет связь с передатчиком 101 мощности, используя нагрузочную модуляцию. С этой целью, передатчик мощности выдает сигнал мощности с постоянной амплитудой, частотой и фазой (за исключением изменения, вызываемого нагрузочной модуляцией). Сообщения используются передатчиком 101 мощности для собственной конфигурации, запрашиваемой приемником 105 мощности.
Вслед за фазой идентификации и конфигурации система переходит в фазу передачи мощности, в которой происходит фактическая передача мощности. В частности, после передачи своего требования по мощности приемник 105 мощности подключает выходную нагрузку и питает ее принятой мощностью. Приемник 105 мощности контролирует выходную нагрузку и измеряет ошибку регулирования между фактическим значением и требуемым значением конкретной рабочей точки. Он сообщает такие ошибки регулирования передатчику 101 мощности с минимальной скоростью, например, каждые 250 мс, чтобы указывать эти ошибки передатчику 101 мощности, а также желание изменить или не изменить сигнал мощности.
Операция передачи мощности основана на сигнале мощности, передаваемом беспроводным образом через магнитный поток, формируемом передатчиком 101 мощности и принимаемом приемником 105 мощности. Таким образом, сигнал мощности наводит напряжение и ток в приемной катушке 107. Однако сигнал мощности будет также наводить токи в любом другом проводящем материале, включая, например, металлические части приемника 105 мощности или передатчика 101 мощности. Кроме того, если другие объекты, известные как посторонние предметы, расположены достаточно близко к передающей катушке 103, в проводящих частях таких объектов могут наводиться значительные вихревые токи. Например, могут наводиться значительные вихревые токи, которые могут приводить к нагреву объекта. Если в постороннем предмете наводится слишком большая мощность, это может приводить к существенному нагреву. Таким образом, помимо нежелательных потерь мощности, наводимая мощность в посторонних предметах может также приводить к нежелательным и, возможно, даже почти небезопасным ситуациям. В качестве примера, пользователь может непреднамеренно положить набор ключей рядом с мобильным телефоном, заряжаемым посредством передатчика мощности. Это может привести к тому, что набор ключей существенно нагреется и, возможно, даже достаточно сильно для того, чтобы пользователь обжегся при взятии ключей. Эта проблема ухудшается для случая больших мощностей и стала более критичной, например, для подхода передачи мощности в соответствии со стандартом Qi, когда он применяется к уровням больших мощностей.
Для устранения таких рисков стандарт Qi предусматривает функциональное средство обнаружения таких случаев и прекращения передачи мощности в ответ на такое обнаружение. В частности, передатчик 101 мощности может оценивать паразитные потери мощности (т.е. разность между мощностью, обеспечиваемой в сигнале мощности передатчиком 101 мощности, и мощностью, потребляемой приемником 105 мощности). Если они превышают определенный уровень, это считается вызванным с большей вероятностью вследствие присутствия постороннего предмета, и, следовательно, передатчик 101 мощности приступает к прекращению передачи мощности. Таким образом, передатчик 101 мощности включает в себя функциональное средство обнаружения постороннего предмета.
В стандарте Qi передачи мощности приемник мощности оценивает свою принятую мощность, например, путем измерения выпрямленного напряжения и тока, умножения их и добавления оценки внутренних потерь мощности в приемнике мощности (например, потерь в выпрямителе, приемной катушке, металлических частях, являющихся частью приемника, и т.д.). Приемник мощности отправляет отчет об определенной принятой мощности передатчику мощности с минимальной скоростью, например, каждые четыре секунды.
Передатчик мощности оценивает свою передаваемую мощность, например, путем измерения входного напряжения постоянного тока и входного постоянного тока инвертора, умножения их и корректировки результата вычитанием оценки внутренних потерь мощности в передатчике, таких как, например, оцененные потери мощности в инверторе, первичной катушке и металлических частях, которые являются частью передатчика мощности.
Передатчик 101 мощности может оценивать потери мощности путем вычитания принятой мощности из отчета из передаваемой мощности. Если результирующая оценка паразитных потерь мощности превышает пороговое значение обнаружения, передатчик 101 мощности будет считать, что слишком большая мощность рассеивается в постороннем предмете, и он может приступать к прекращению передачи мощности.
В частности, передача мощности прекращается, когда оценка паразитных потерь мощности PT-PR больше, чем пороговое значение, где PT представляет собой оценку передаваемой мощности, а PR – оценку принятой мощности.
Измерения могут быть синхронизированы между приемником мощности и передатчиком мощности. Чтобы достичь этого, приемник мощности может сообщать параметры временного окна передатчику мощности в течение конфигурации. Это временное окно указывает период, в который приемник мощности определяет среднее значение принятой мощности. Временное окно задается относительно опорного времени, которое представляет собой время, когда первый бит пакета данных о принятой мощности передается из приемника мощности передатчику мощности. Параметры конфигурации для этого временного окна состоят из продолжительности окна и начального времени относительно опорного времени.
При выполнении этого обнаружения потерь мощности важно, чтобы потери мощности определялись с достаточной точностью для гарантии того, что обнаружено присутствие постороннего предмета.
Сначала должно быть гарантировано, что обнаружен посторонний предмет, который поглощает значительную мощность из магнитного поля. Чтобы это гарантировать, любая ошибка в оценке потерь мощности, вычисленных из передаваемой и принятой мощностей, должна быть меньше, чем допустимый уровень поглощения мощности в постороннем предмете. Аналогичным образом, чтобы избежать ложных результатов обнаружений, точность вычисления потерь мощности должны быть значительно точной, чтобы не приводить к оцененным значениям потерь мощности, которые слишком высоки, когда нет постороннего предмета.
Существенно сложнее определить с достаточной точностью оценки передаваемой и принятой мощностей при высоких уровнях мощности, чем при низких уровнях мощности. Например, предполагая, что погрешность оценок передаваемой и принятой мощностей составляет ±3%, можно получить ошибку
- ±150 мВт на 5 Вт передаваемой мощности и принятой мощности, и
- ±1,5 Вт на 50 Вт передаваемой мощности и принятой мощности.
Таким образом, хотя такая точность может быть приемлема для операции передачи низкой мощности, она неприемлема для операции передачи высокой мощности.
Как правило, необходимо, чтобы передатчик мощности был способен обнаруживать потребление мощности посторонними предметами только 350 мВт или даже ниже. Это требует очень точной оценки принятой мощности и передаваемой мощности. Это особенно сложно при высоких уровнях мощности, и зачастую приемникам мощности сложно формировать достаточно точные оценки. Однако, если приемник мощности переоценит принятую мощность, это может привести к тому, что не будет обнаружено потребление мощности посторонними предметами. И наоборот, если приемник мощности недооценит принятую мощность, это может привести к ложным результатам обнаружения, при которых передатчик мощности прекратит передачу мощности, несмотря на отсутствие посторонних предметов.
Таким образом, не является приемлемым просто переоценивать принятую мощность – что привело бы к слишком низким воспринимаемым потерям мощности – вследствие увеличенной вероятности того, что не будут обнаружены посторонние предметы (ложноотрицательные результаты). Недооценка принятой мощности привела бы к положительным воспринимаемым потерям мощности и не является приемлемой, так как она вызвала бы обнаружения, указывающие на присутствие постороннего предмета, несмотря на его отсутствие (ложноположительный результат). Следовательно, доступен только узкий диапазон для любой погрешности в оценках.
Очевидно, что появление многочисленных ложноположительных результатов неблагоприятно для популярности системы передачи мощности и стандарта. Например, среднестатистические потребители не будут понимать, почему их устройства не заряжаются, или, например, почему их устройства заряжаются без проблем на одном передатчике мощности, но отказываются заряжаться на другом. Однако ложноотрицательные результаты могут быть, возможно, даже более неблагоприятными, так как они могут приводить к самому худшему случаю, когда посторонние предметы нагреваются до такой степени, при которой они могут вызвать значительные проблемы.
Для решения этой проблемы и обеспечения более точного обнаружения постороннего предмета было предложено, чтобы передатчик мощности и приемник мощности калибровались относительно друг друга таким образом, чтобы конкретные характеристики отдельного приемника мощности и передатчика мощности были отражены в обнаружении постороннего предмета. Пример этого приведен в заявке на Европейский патент EP 12188672.5, которая раскрывает систему, в которой передача мощности разрешена только для уровней низкой мощности между сопряжением передатчика мощности и приемника мощности, которые были ранее откалиброваны относительно друг друга. Однако, если пользователь выполняет калибровку сопряжения передатчика мощности и приемника мощности, приводящую к более точному обнаружению постороннего предмета, система поддерживает передачи мощности с высокими уровнями мощности.
Тем не менее, хотя такой подход может обеспечить требуемое функционирование во многих вариантах осуществления, он может быть не оптимален в некоторых случаях. На самом деле, этот подход требует, чтобы калибровка выполнялась для всех сопряжений передатчика мощности и приемника мощности перед тем, как можно будет выполнять передачи мощности с высокими уровнями мощности, даже если такая калибровка является необязательной. Например, для многих комбинаций приемника мощности и передатчика мощности результирующие оценки передаваемой мощности и принятой мощности могут быть очень точными, приводя к достаточно надежному обнаружению постороннего предмета даже при высоких уровнях мощности и без какой-либо калибровки. Калибровки зачастую являются неудобными для пользователя и зачастую требуют ручного ввода данных и специально предназначенных режимов калибровки.
Однако система на Фиг. 1 использует другой подход, который обеспечивает избирательную адаптацию системы под конкретные характеристики. На самом деле, вместо постоянного требования выполнения калибровки в отношении комбинации передатчика мощности и приемника мощности, система предусматривает разрешение передачи мощности, при этом контролируя оценки паразитных потерь мощности и обнаруживая, являются ли они слишком высокими. Если такие потери мощности обнаружены, система оповещает пользователя (и, по возможности, уменьшает мощность) и запрашивает пользователя ввести данные о том, присутствует посторонний предмет или нет. Если указание состоит в том, что посторонний предмет, на самом деле, присутствует, она переходит к ограничению мощности сигнала мощности до безопасного уровня (например, требуя, чтобы паразитные потери мощности были ниже безопасного порогового значения). Однако, если пользователь указывает, что нет постороннего предмета, система может продолжить передачу мощности с высоким уровнем мощности. Вдобавок, она приступает к инициированию адаптации обнаружения паразитных потерь мощности. Адаптация является такой, что снижается вероятность обнаружений паразитных потерь мощности, т.е. детектор паразитных потерь мощности с меньшей вероятностью обнаруживает паразитные потери мощности (например, увеличивая пороговое значение обнаружения для оцениваемых паразитных потерь мощности, при котором они считаются неприемлемыми).
Таким образом, в этом подходе взаимодействие с пользователем ограничено случаями, когда возникает действительно потенциальная проблема. Кроме того, этот подход позволяет адаптировать систему для более точного обнаружения, которое может снизить вероятность ложных результатов обнаружения.
Более того, требуется только очень простое взаимодействие с пользователем. На самом деле, пользователя спрашивают, присутствует или нет посторонний предмет, и он может просто ответить, используя бинарный пользовательский ввода, всего лишь указывая, считает ли он, что есть посторонний предмет, или нет. На самом деле, пользователь может выполнить простой ввод «да»/«нет». Пользователь может, например, просто нажать кнопку, указывающую, что есть посторонний предмет или его нет. Этот подход, таким образом, позволяет системе адаптироваться и калибровать себя с большей точностью. Калибровка основана на пользовательском вводе, но она не требует от пользователя обладать какими-либо знаниями того, как выполнять обнаружение постороннего предмета, какие параметры использовать и т.д. На самом деле, пользователь даже не должен знать или понимать, что пользовательский ввод используется для калибровки обнаружения постороннего предмета. В отличие от подходов, в которых пользователь может, например, непосредственно регулировать или задавать параметры операции обнаружения постороннего предмета, настоящий подход не требует от пользователя технических знаний и, таким образом, обеспечивает широкое применение системы на потребительском рынке.
Этот подход направлен на адаптацию операции обнаружения паразитных потерь мощности, которая выполняется для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности. Таким образом, этот подход направлен на то, как можно адаптировать алгоритм/подход для обнаружения паразитных потерь мощности. Адаптация, в частности, содержит изменение параметра алгоритма обнаружения для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности.
Этот подход «связывает» изменение операции обнаружения паразитных потерь мощности для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности (алгоритма обнаружения) с фактическими обнаружениями паразитных потерь мощности и с простым пользовательским вводом.
На самом деле, в этом подходе изменение алгоритма обнаружения инициируется вследствие обнаружения паразитных потерь мощности, генерируемого самим алгоритмом обнаружения. Событие обнаружения паразитных потерь мощности, таким образом, инициирует адаптацию, которая изменяет параметр алгоритма обнаружения, который выполнил это обнаружение. Вдобавок, инициирование адаптации вследствие обнаружения выполняется при условии пользовательского ввода. Пользовательский ввод предоставляет указание того, присутствует ли на самом деле посторонний предмет или нет. Только в последнем случае разрешается выполнить адаптацию.
Таким образом, предложен конкретный подход инициирования адаптации алгоритма обнаружения. В частности, адаптация может во многих вариантах осуществления только инициироваться/запускаться вследствие обнаружения паразитных потерь мощности, возникающего, несмотря на отсутствие постороннего предмета (согласно пользовательскому вводу). Изменение алгоритма обнаружения может, таким образом, инициироваться, в частности, в ответ на ложное обнаружение, причем изменение может, например, учитывать данный факт.
Адаптация алгоритма обнаружения выполняется, когда появляется очень специфичный набор обстоятельств, а именно: когда оценка паразитных потерь мощности выходит за пределы диапазона, и принимается пользовательский ввод, указывающий, что нет постороннего предмета. Адаптация, таким образом, инициируется только, когда появляется специфичный набор событий. Другими словами, алгоритм обнаружения изменяется вследствие обнаруживаемых паразитных потерь мощности и принятого пользовательского ввода, указывающего, что нет постороннего предмета. Это может, в частности, соответствовать «ложному сигналу инициирования».
Инициирование адаптации в очень специфичном случае позволяет улучшить выполнение адаптации в отношении обнаружения. В частности, это позволяет системе адаптировать алгоритм путем обнаружения, высока ли вероятность нежелательного выполнения алгоритма обнаружения, например, в частности, высока ли вероятность возникновения ложного результат обнаружения, т.е. она может эффективно обнаруживать, что алгоритм выдал ошибку, и затем переходить к адаптации алгоритма для уменьшения шанса повторить этот исход.
На самом деле, определенное преимущество системы состоит в том, что, пока алгоритм не выдает ошибки (соответствующие оценке паразитных потерь мощности, находящейся в диапазоне, когда нет постороннего предмета), адаптация не может быть инициирована. Таким образом, система функционирует, как и ожидается, и ею не инициируются никакие адаптации, что снижает сложность, требование по ресурсам и даже, что еще более важно, предотвращает изменение текущих оптимальных настроек/производительности системы.
Конкретная применяемая адаптация будет зависеть от конкретных предпочтений и требований отдельного варианта осуществления и применения. На самом деле, преимущества, обеспечиваемые выполнением адаптации в очень специфичном случае, не ограничены конкретной адаптацией или подходом к адаптации. Разные возможные примеры вариантов осуществления будут описаны в дальнейшем, но возможны и могут быть применены многие другие реализации, не отступая от сущности изобретения. Выбор подхода к адаптации представляет собой решение по реализации, которое зависит от конкретного случая применения.
Этот подход предусматривает более улучшенное взаимодействие с пользователем. На самом деле, вместо того, чтобы всегда требовать взаимодействия с пользователем или пользовательского ввода для калибровки или настройки алгоритма обнаружения, этот подход может ограничить требуемое взаимодействие с пользователем только случаем, когда действительно обнаруживаются паразитные потери мощности. Это, вероятнее всего, приводит довольно редко к такому случаю, и, следовательно, будет редко создавать неудобства пользователю, на самом деле, как правило, только если алгоритм обнаружения паразитных потерь мощности генерирует ошибочное обнаружение. Кроме того, этот подход может позволять инициировать алгоритм обнаружения с номинальными параметрами, а затем последовательно адаптировать его, если эти параметры являются не подходящими или получается слишком много ложных результатов обнаружения.
Вдобавок, от пользователя только требуется предоставить простой бинарный ввод, указывающий, присутствует ли посторонний предмет или нет. Это не только требует минимального взаимодействия с пользователем, но также обеспечивает очень легкий ввод, предоставляемый пользователем. От пользователя не требуются никакие технические знания или понимание относительно процесса адаптации, алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности или, на самом деле, системы беспроводной передачи мощности как таковой. В действительности, пользователю даже не надо быть осведомленным относительно того, что ввода используется в связи с операцией обнаружения паразитных потерь мощности. В отличие от многих предыдущих подходов, которые сфокусированы на предупреждающих мерах, которые, как правило, требуют содействия пользователя перед разрешением передачи высокой мощности, система на Фиг. 1 сфокусирована на корректирующих мерах, которые направлены на обнаружение потенциальной проблемы, а затем решение проблемы, если она, на самом деле, возникла. Это может существенно уменьшить требуемое взаимодействие с пользователем и может во многих случаях обеспечить передачи высоких уровней мощности без необходимости какой-либо предшествующей активности пользователя.
Например, передача высоких уровней мощности может быть инициирована по запросу приемника мощности, как определено в стандарте Qi. Передача мощности может выполняться системой, проверяющей оцененные паразитные потери мощности. Если обнаружены неприемлемые паразитные потери мощности, система может прекращать передачу мощности и запрашивать, чтобы пользователь указал, присутствует ли, на самом деле, посторонние предмет или нет. Если да, система прекращает передачу мощности. Если нет, система приступает к выполнению адаптации для отражения, что получился ложный результат обнаружения. В частности, она может инициировать (по возможности, вручную или наполовину ручную) калибровку передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности.
Таким образом, в этом примере пользовательский ввод запрашивается, только если передатчик 101 мощности и/или приемник 105 мощности обнаруживает очевидную потенциально небезопасную ситуацию. Если пользователь указывает, что нет аномальной ситуации (например, нет постороннего предмета на поверхности передатчика мощности), продолжается передача полной мощности. Передатчик 101 мощности и/или приемник 105 мощности может использовать пользовательский ввод для повторной калибровки их оценок. Если пользователь не предоставить ввод в течение конкретного периода времени, передача мощности либо прекратится, либо продолжится с низким уровнем, так что очевидная небезопасная ситуация будет разрешена. Таким образом, в этом примере отсутствие пользовательского ввода считается эквивалентным пользовательскому вводу, указывающему, что присутствует посторонний предмет.
Наконец, пользователь мог бы также указать, что, на самом деле, была небезопасная ситуация, но что он предпринял меры для ее разрешения (например, он убрал посторонние предметы с поверхности передатчика мощности), и что может быть благополучно продолжена передача полной мощности.
Этот подход может, таким образом, во многих случаях и вариантах осуществления обеспечивать улучшенное взаимодействие с пользователем, например, со сниженным требованием ручных пользовательских калибровок, при этом все еще предоставляя, например, надежное функциональное средство обнаружения постороннего предмета. Применяется только простое взаимодействие с пользователем, и нет требования к пользователю обладать какими-либо техническими знаниями.
Фиг. 2 иллюстрирует систему с Фиг. 1 более подробно. В частности, Фиг. 2 иллюстрирует различные функциональные элементы, связанные с операцией обнаружения постороннего предмета/паразитных потерь мощности.
Фиг. 2 иллюстрирует управляющее средство 201, которое соединено с передающей катушкой 103 и которое формирует сигнал мощности и подает его на передающую катушку 103. Таким образом, в течение передачи мощности управляющее средство 201 предоставляет сигнал мощности приемнику мощности через передающую катушку 103 (и приемную катушку 107).
Управляющее средство 201, таким образом, формирует ток и напряжение, которые подаются на передающую катушку 103. Управляющее средство 201, как правило, представляет собой схему управления в виде инвертора, который формирует переменный сигнал из напряжения постоянного тока. Фиг. 3 показывает полумостовой инвертор. Переключатели S1 и S2 управляются таким образом, что они никогда не замкнуты одновременно. Поочередно выполняется следующее: S1 замкнут, пока S2 разомкнут, и S2 замкнут, пока S1 разомкнут. Переключатели размыкаются и замыкаются с требуемой частотой, тем самым формируя переменный сигнал на выходе. Как правило, выход инвертора соединен с передающей катушкой через резонансный конденсатор. Фиг. 4 показывает полномостовой инвертор. Переключатели S1 и S2 управляются таким образом, что они никогда не замкнуты одновременно. Переключатели S3 и S4 управляются таким образом, что они никогда не замкнуты одновременно. Поочередно выполняется следующее: переключатели S1 и S4 замкнуты, пока S2 и S3 разомкнуты, а затем S2 и S3 замкнуты, пока S1 и S4 разомкнуты, тем самым создавая сигнал блочно-волнового типа на выходе. Переключатели размыкаются и замыкаются с требуемой частотой.
Управляющее средство 201 также обладает функциональным средством управления для управления функциональным средством передачи мощности и может, в частности, содержать контроллер, выполненный с возможностью управлять передатчик 101 мощности в соответствии со стандартом Qi. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью осуществления фазы идентификации и конфигурации, а также фазы передачи мощности из стандарта Qi.
Приемная катушка 107 соединена с контроллером 203 приемника мощности, который обладает различными функциональными средствами управления функциональным средством передачи мощности, и в данном конкретном примере выполнен с возможностью управлять приемником 105 мощности в соответствии со стандартом Qi. Например, приемник 105 мощности может быть выполнен с возможностью осуществления фазы идентификации и конфигурации, а также фазы передачи мощности из стандарта Qi.
Контроллер 203 приемника мощности выполнен с возможностью приема сигнала мощности и извлечения мощности в течение фазы передачи мощности. Контроллер 203 приемника мощности соединен с силовой нагрузкой 205, которая представляет собой нагрузку, питаемую от передатчика 101 мощности в течение фазы передачи мощности. Силовая нагрузка 205 может быть внешней силовой нагрузкой, но зачастую является частью устройства приемника мощности, такой как батарея, дисплей или другое функциональное средство приемника мощности (например, в случае смартфона силовая нагрузка может соответствовать объединению функциональных средств смартфона).
Система дополнительно содержит детектор 207 паразитных потерь мощности, который выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности при передаче мощности в ответ оценку паразитных потерь мощности, которая выходит за пределы диапазона. В частности, детектор 207 паразитных потерь мощности может формировать оценку потерь мощности, указывающую разность мощностей между оценкой передаваемой мощности для передатчика 101 мощности и оценкой принятой мощности для приемника 105 мощности, и обнаруживать, выходит ли разность между ними за пределы диапазона.
Например, детектор 207 паразитных потерь мощности может учитывать оценку передаваемой мощности, формируемую передатчиком 101 мощности.
В качестве простого примера, оценка передаваемой мощности может определяться как мощность, которая подается на передающую катушку 103, или может, например, определяться как мощность на входе инверторного каскада управляющего средства 201. Например, передатчик 101 мощности может измерять ток через передающую катушку 103, напряжение на передающей катушке 103 и разность фаз между напряжением и током. Он затем может определять соответствующую (усредненную по времени) мощность на основании этих значений. В качестве другого примера, напряжение питания инвертора, как правило, является постоянным, и передатчик 101 мощности может измерять ток, потребляемый инвертором, и умножать его на постоянное напряжение для определения мощности на входе инвертора. Эта мощность может быть использована как оценка передаваемой мощности.
Во многих вариантах осуществления формируется слегка более сложная оценка передаваемой мощности. В частности, этот подход может компенсировать в вычисленной мощности потери в самом передатчике 101 мощности. В частности, могут быть вычислены потери в самой передающей катушке 103, и мощность на входе может быть скомпенсирована на это значение для обеспечения точного указания мощности, которая передается от передающей катушки 103.
Потери мощности в передающей катушке 103 могут быть вычислены следующим образом:
потери катушки
катушки
2
P=R⋅I,
катушки
где I представляет собой среднеквадратичный ток через передающую катушку 103, а R представляет собой эквивалентное сопротивление передающей катушки 103. Предполагая, что сопротивление известно, передаваемую мощность можно оценить следующим образом:
tx
катушки
катушки
катушки
2
P=V⋅I∙cos(φ)–R⋅I,
катушки
катушки
катушки
где V представляет собой напряжение на передающей катушке 103, а φ представляет собой фазу между V и I.
b
f
b
f
R может зависеть от частоты тока передающей катушки, например, согласно функции, такой как R=R+R⋅f, где Rпредставляет собой независимую от частоты составляющую эквивалентного сопротивления, R представляет собой зависимую от частоту составляющую эквивалентного сопротивления, а f представляет собой частоту.
Кроме того, детектор 207 паразитных потерь мощности может учитывать оценку принятой мощности, формируемую приемником 105 мощности.
Оценка принятой мощности может напрямую определяться как мощность, которая подается на нагрузку приемника 105 мощности. Однако во многих вариантах осуществления приемник 105 мощности будет формировать оценку принятой мощности, которая также включает в себя потери/рассеяние мощности в самом приемнике 105 мощности. Таким образом, передаваемое в отчете указание принятой мощности может включать в себя как мощность, подаваемую на нагрузку, так и потери мощности в приемнике 105 мощности. Например, оно может включать в себя измеренные или оцененные потери мощности в выпрямительных схемах и/или приемной катушке. Во многих вариантах осуществления оценка принятой мощности может также включать в себя оценки мощности, рассеянной, например, в проводящих частях корпуса приемника мощности.
Как правило, используются усредненные по времени значения, причем, например, значения мощности определяются как средние значения в подходящие интервалы времени, и интервалы времени предпочтительно синхронизированы между передатчиком 101 мощности и приемником 105 мощности.
Детектор 207 паразитных потерь мощности может вычитать оценку принятой мощности из оценки передаваемой мощности для определения оценки паразитных потерь мощности. Оценка паразитных потерь мощности представляет собой оценку величины мощности, которая не рассеивается или потребляется приемником 105 мощности (включая мощность, подаваемую на нагрузку 205). Таким образом, оценка паразитных потерь мощности может рассматриваться как оценка мощности, которая потребляется другими устройствами, а не приемником 105 мощности (или передатчиком 101 мощности). Следовательно, оценка паразитных потерь мощности представляет собой оценку потерь, которые могут происходить в других объектах, таких как посторонние предметы, расположенные рядом с передающей катушкой 103. Оценка паразитных потерь мощности может, в частности, является оценкой посторонних предметов.
Детектор 207 паразитных потерь мощности выполнен с возможностью генерирования паразитных потерь мощности, оценивая, удовлетворяет ли оценка паразитных потерь мощности критерию паразитных потерь мощности, соответствующему оценке паразитных потерь мощности, выходящей за пределы диапазона. Во многих вариантах осуществления критерий может состоять в том, что оценка паразитных потерь мощности превышает определенное пороговое значение обнаружения, которое может быть заданным пороговым значением. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления детектор 207 паразитных потерь мощности может просто сравнивать разность между оценкой передаваемой мощности и оценкой принятой мощности с определенным пороговым значением и указывать, что паразитные потери мощности были обнаружены, если превышено пороговое значение. Это может указывать, что потери в постороннем предмете могут быть слишком большими, и что есть потенциальный риск нежелательного нагрева постороннего предмета.
Следующее далее описание будет сфокусировано на вариантах осуществления, в которых диапазон имеет только верхний предел, т.е. когда обнаружение паразитных потерь мощности представляет собой обнаружение, которое отражает превышение оценкой паразитных потерь мощности определенного порогового значения. Однако, как будет описано позднее, в некоторых вариантах осуществления диапазон может также или только иметь нижний предел. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления может быть обнаружено, что оценка паразитных потерь мощности ниже порогового значения, и этой может быть указанием того, чувствительность обнаружения паразитных потерь мощности слишком низкая и должны быть увеличена.
В случае, когда обнаружение паразитных потерь мощности отражает определение того, что оценка паразитных потерь мощности превышает пороговое значение, система может снижать мгновенно передаваемую мощность, если обнаружены паразитные потери мощности, и может, например, прекращать передачу мощности или снижать ее до уровня мощности, который, как считается, приведет к приемлемому значению уровня паразитных потерь мощности. Однако, помимо этого, система приступает к дополнительной оценке того, было ли обнаружение паразитных потерь мощности подлинным обнаружением или ложноположительным результатом. В некоторых вариантах осуществления передача мощности может продолжаться с исходным уровнем мощности в течение этой оценки, но в большинстве вариантов осуществления будет предпочтительно, чтобы уровень мощности снижался или чтобы передача мощности полностью останавливалась в течение этой оценки.
Оценка того, является ли обнаружение правильным или подлинным обнаружением, выполняется при участии пользователя.
Таким образом, система содержит блок 209 пользовательского индикатора, который соединен с детектором 207 паразитных потерь мощности и который выполнен с возможностью инициирования пользовательского сигнала оповещения в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности. Следовательно, когда детектор 207 паразитных потерь мощности обнаруживает паразитные потери мощности, сигнала управления подается в блок 209 пользовательского индикатора, который затем приступает к формированию пользовательского сигнала оповещения. Пользовательский сигнал оповещения может, например, выдаваться, используя визуальные средства (например, в виде мигающего или цветного света), звуковые средства (например, в виде звука «гудения» или «жужжания») и/или более усложненный текстовый или графический пользовательский интерфейс.
Система дополнительно содержит блок 211 ввода, который выполнен с возможностью приема пользовательских вводов. Пользовательский ввод может, например, предоставляться посредством нажатия пользователем специально предназначенной кнопки, посредством выполнения или не выполнения ввода в течение определенного времени, или более сложным способом, таким как выполнение сенсорного ввода на подходящем сенсорном экране, который, например, может также выдавать пользовательский сигнал оповещения.
Пользовательский сигнал оповещения запрашивает пользователя выполнить пользовательский ввод, указывающий на присутствие постороннего предмета или отсутствие постороннего предмета. Таким образом, когда пользовательский сигнал оповещения сформирован, он указывает пользователю на необходимость выполнения простого пользовательского ввода, который указывает, присутствует ли посторонний предмет или нет. Пользователя, таким образом, информируют о возможном обнаружении постороннего предмета и запрашивают выполнить бинарный пользовательский ввод, указывающий, присутствует ли в действительности посторонний предмет или нет.
Блок 211 ввода, таким образом, выполнен с возможностью приема пользовательского ввода, который указывает на присутствие постороннего предмета или отсутствие постороннего предмета; т.е. он указывает, имеется ли, по мнению пользователя, посторонний предмет или нет. Пользователю требуется выполнить только простой бинарный ввод.
В этом варианте осуществления обнаружение постороннего предмета, таким образом, начинается с процесса не только оповещения пользователя об обнаружении, но и также запрашивания и отслеживания пользовательского ввода, указывающего, присутствует ли, на самом деле, посторонний предмет или нет.
Следовательно, формирование пользовательского сигнала оповещения и прием системой пользовательского ввода являются полностью взаимосвязанными. В частности, формирование пользовательского сигнала оповещения и прием пользовательского ввода происходят непосредственно в результате обнаружения постороннего предмета. Именно тот факт, что произошло обнаружение постороннего предмета, приводит как к формированию пользовательского сигнала оповещения, так и к приему пользовательского ввода блоком 211 ввода. Пользовательский сигнал оповещения, кроме того, является непосредственным указанием возникновения обнаружения постороннего предмета. Аналогичным образом, блок 211 ввода выполнен с возможностью приема пользовательского ввода, указывающего, присутствует ли посторонний предмет или нет, непосредственно в ответ на событие обнаружения постороннего предмета. В результате, пользовательский ввод представляет собой не просто обычный пользовательский ввод, который, в принципе, мог бы применяться в другие моменты времени, или даже перед обнаружением постороннего предмета, а скорее является пользовательским вводом, который, в частности, взаимосвязан с событием обнаружения постороннего предмета, которое только что произошло. Как следствие, ввод относительно того, присутствует ли, на самом деле, посторонний предмет или нет, предоставляет весьма убедительное указание того, было ли, на самом деле, обнаружение постороннего предмета правильным обнаружением или это был ложноположительный результат обнаружения.
В некоторых вариантах осуществления блок 211 ввода может быть выполнен с возможностью запуска интервала времени для приема пользовательского ввода в ответ на обнаружение постороннего предмета. Таким образом, в частности, когда детектор 207 паразитных потерь мощности выполняет обнаружение паразитных потерь мощности, это событие устанавливает момент времени, в который пользовательский ввод может быть предоставлен блоку 211 ввода, причем пользовательский ввод указывает, присутствует ли посторонние предмет или нет. Этот подход может гарантировать, что пользовательский ввод полностью взаимосвязан с фактическим событием обнаружения, и, тем самым, гарантировать, что упомянутое указание с очень высокой вероятностью отражает эту ситуацию в течение обнаружения паразитных потерь мощности.
Во многих вариантах осуществления блок 211 ввода может быть выполнен с возможностью обеспечения пользовательского ввода для указания, что присутствует посторонний предмет, до тех пор, пока ввод, соответствующий указанию, что нет постороннего предмета, не будет принят до конца интервала. Таким образом, общий принцип состоит в том, чтобы считать проверку правильной и считать, что присутствует посторонний предмет, пока пользователь в явном виде не укажет, что отсутствует такой посторонний предмет. Это может привести к более надежному и безопасному подходу во многих случаях.
Например, если детектор 207 паразитных потерь мощности обнаруживает посторонний предмет, он может вызвать мигание сигнального света, например, подсвечивая сообщение, указывающее, что пользователь должен нажать кнопку, если посторонний предмет отсутствует. Если пользователь приступает к нажатию кнопки, это соответствует пользовательскому вводу, который указывает на отсутствие постороннего предмета. Если пользователь не нажимает кнопку в течение, например, заданного интервала, это указывает, что, на самом деле, присутствует посторонний предмет. Блок 211 ввода соединен с контроллером 213 адаптации, который принимает пользовательский ввод, предоставленный блоку 211 ввода. Контроллер 213 адаптации выполнен с возможностью оценивать, принят ли пользовательский ввод, который удовлетворяет критерию ложного обнаружения или нет, т.е. контроллер 213 адаптации может оценивать, принят ли пользовательский ввод, который удовлетворяет критерию, соответствующему приему пользовательского ввода, который указывает на то, что обнаружение паразитных потерь мощности является ложным обнаружением. Указание ложного обнаружения может, как правило, соответствовать указанию от пользователя, что отсутствует посторонний предмет. Таким образом, в ответ на пользовательский сигнал оповещения пользователь может приступить к выполнению ввода, который указывает, присутствует ли посторонний предмет рядом с передающей катушкой 103 или нет. Если ввод указывает, что нет постороннего предмета, и что обнаружение было ложным обнаружением, критерий ложного обнаружения является выполненным. Если ввод указывает, что, на самом деле, есть посторонний предмет, и что обнаружение является правильным обнаружением, пороговое значение ложного обнаружения не достигнуто. Если никакой пользовательский ввод, указывающий на правильное или ложное обнаружение, не принят, критерий ложного обнаружения не является выполненным, т.е. в отсутствие соответствующего действия пользователем обнаружение, как правило, считается правильным.
Контроллер 213 адаптации выполнен с возможностью управления работой передатчика 101 мощности и, в частности, выполнен с возможностью регулирования сигнала мощности и управления передачей мощности.
Если контроллер 213 адаптации принимает пользовательский ввод, который не удовлетворяет определенному критерию пользовательского ввода, соответствующему указанию, что обнаружение является ложным обнаружением, т.е. если принят пользовательский ввод, который указывает, что нет посторонних предметов, тогда контроллер 213 адаптации будет считать обнаружение правильным обнаружением, т.е. он будет считать, что паразитные потери мощности, на самом деле, являются слишком высокими и могут быть вызваны, вероятнее всего, чрезмерным рассеянием мощности в постороннем предмете. Таким образом, он приступает к управлению передатчиком 101 мощности для его переключения в режим, в котором мощность сигнала мощности ограничивается до безопасного уровня.
В некоторых вариантах осуществления передача мощности может продолжаться, даже если обнаружение считается правильным, но при этом контроллер 213 адаптации управляет передатчиком 101 мощности таким образом, что мощность сигнала мощности ограничивается до значения, при котором паразитные потери мощности являются достаточно низкими, чтобы считаться приемлемыми, даже если есть рассеяние в постороннем предмете. Этот предел может быть в некоторых вариантах осуществления заданным пределом, таким как уровень мощности, который, как можно с уверенностью допустить, не приведет к чрезмерному нагреву. В других вариантах осуществления ограничение мощности сигнала мощности может зависеть от фактических рабочих условий и оценок. Например, контроллер 213 адаптации может снижать мощность до тех пор, пока оценка паразитных потерь мощности не снизится до приемлемого уровня. В некоторых вариантах осуществления это ограничение может быть таким, что не формируется никакой сигнал мощности, т.е. передача мощности может быть прекращена вовсе (например, предел может быть, по существу, равным нулю).
Если пользователь указывает, что обнаружение является ложным обнаружением, т.е. принят пользовательский ввод, который указывает, что отсутствует посторонний предмет, контроллер 213 адаптации будет переходить к выполнению адаптации/калибровки алгоритма обнаружения для обнаружения паразитных потерь мощности. В частности, контроллер 213 адаптации может инициировать адаптацию подхода для определения оценки паразитных потерь мощности и/или критерия для определения, является ли он приемлемым или нет. Адаптация включает в себя изменение по меньшей мере одного параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности, такую как, в частности, изменение по меньшей мере одного из параметра модели для калибровки оценки паразитных потерь мощности и граничной точки диапазона (внутри которого оценка паразитных потерь мощности считается приемлемой).
Таким образом, когда пользовательский ввод указывает, что отсутствует посторонний предмет, и, следовательно, что обнаружение является ложным обнаружением, контроллер 213 адаптации приступает к адаптации/изменению процесса обнаружения для снижения вероятности таких ложных обнаружений. Например, может увеличиваться пороговое значение для оценки паразитных потерь мощности.
Адаптация/калибровка представляет собой, таким образом, адаптацию процесса обнаружения и приводит к изменению характеристики обнаружения. В частности, адаптация может быть такой, которая уменьшает число ложных обнаружений, т.е. вероятность обнаружения посторонних предметов снижается после адаптации. Таким образом, адаптация применяется к параметру операции обнаружения паразитных потерь мощности и, в частности, включает в себя изменение параметра, приводя к изменению производительности элемента, рассеивающего мощность/вероятности.
Следует отметить, что такая адаптация параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности приводит к изменению характеристики обнаружения. Таким образом, она изменяет алгоритм обнаружения, делая детектор 207 паразитных потерь мощности более или менее чувствительным. Следовательно, адаптация будет увеличивать или уменьшать вероятность обнаружения. Эта адаптация операции обнаружения паразитных потерь мощности, тем самым, не зависит от фактического отклика системы на обнаружение паразитных потерь мощности, т.е. от того, приступает ли система к операции передачи мощности, прекращает операцию передачи мощности и т.д. Таким образом, адаптация операции обнаружения паразитных потерь мощности является адаптацией операции, которая генерирует обнаружение паразитных потерь мощности, т.е. она является адаптацией алгоритма адаптации и не зависит и «абстрагирована» от того, как система реагирует на определенное обнаружение паразитных потерь мощности, например, приступает ли она к передаче мощности или нет.
Таким образом, адаптация включает в себя изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности, которая генерирует обнаружение паразитных потерь мощности, и это изменение приводит к изменению будущей характеристики обнаружения. Следовательно, событие обнаружения паразитных потерь мощности может не только приводить к отклику системы в отношении операции передачи мощности (например, передача мощности может быть прекращена или сокращена), но и может, вдобавок, приводить к изменению фактического алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности в отношении будущих обнаружений, т.е. как будет выполняться это обнаружение и как оно будет приводить к первой обратной частичной функции.
Соответственно, контроллер 213 адаптации выполнен с возможностью изменения параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности таким образом, чтобы изменялась характеристика обнаружения. Эта адаптация, как правило, не зависит от какого-либо отклика системы на обнаружение паразитных потерь мощности, которое воздействует на фактическую операцию передачи мощности. На самом деле, должно быть очевидно, что в некоторых вариантах осуществления некая адаптация систем в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности может дополнительно выполняться без отступления от сущности настоящего изобретения.
В описанной конкретной системе беспроводная передача мощности может приводить к подаче мощности или не зависит от того, принят ли пользовательский ввод, который указывает на присутствие или отсутствие постороннего предмета. Вдобавок, контроллер 213 адаптации также выполнен с возможностью осуществления изменения действующего алгоритма обнаружения в зависимости от того, принят ли пользовательский ввод, который указывает на отсутствие или присутствие постороннего предмета. Оба из этих двух аспектов приводят к обнаружению паразитных потерь мощности, но пользовательский ввод может рассматриваться независимо. В частности, в некоторых системах может выполняться только изменение алгоритма обнаружения, и, например, прекращение передачи мощности может всегда представлять собой результат обнаружения паразитных потерь мощности, не принимая во внимание какой-либо пользовательский ввод.
В случае, когда пользователь указывает, что обнаружение является ложным обнаружением, контроллер 213 адаптации может, в частности, приступать к управлению передатчиком 101 мощности для начала передачи мощности, как и прежде до обнаружения. Например, в случаях, когда передача мощности продолжается в течение оценки, передатчик 101 мощности может просто продолжить передачу мощности без прерывания. В случаях, когда передача мощности прекращается или приостанавливается в течение оценки, контроллер 213 адаптации может обеспечивать повторный запуск или возобновление передачи мощности после приема положительного пользовательского ввода, указывающего на ложное обнаружение. В обоих случаях система может приступать к изменению параметра операции/алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности.
В некоторых вариантах осуществления контроллер 213 адаптации может не запускать повторно или не возобновлять передачу мощности автоматически и может потребовать ручного повторного запуска, например, запрашивая пользователя убрать приемник 105 мощности с передатчика 101 мощности, а затем положить приемник 105 мощности назад на передатчик 101 мощности для начала новой передачи мощности. Такой подход может, например, обладать преимуществом в том, что он требует от пользователя временно убрать приемник 105 мощности, тем самым упрощая обнаружение посторонних предметов, которые могу быть скрыты под приемником 105 мощности.
Во многих вариантах осуществления обнаружение паразитных потерь мощности выполняется посредством определения оценки паразитных потерь мощности и сравнения ее с пороговым значением обнаружения, как описано ранее. В примере, показанном на Фиг. 2, контроллер 213 адаптации соединен с управляющим средством 201 и может управлять им в ответ на пользовательский ввод, например, ограничивая мощность, определяя пороговое значение мощности или, на самом деле, повторно запуская или возобновляя передачу мощности (если пользовательский ввод указывает, что это ложное обнаружение). Вдобавок, контроллер 213 адаптации соединен с блоком 215 адаптации, который может выполнять адаптацию посредством изменения формирования оценки паразитных потерь мощности, порогового значения мощности или и того, и другого. Таким образом, в частности, он может изменять параметр функционального средства или алгоритма для вычисления оценки паразитных потерь мощности и/или может изменять пороговое значение обнаружения.
Например, блок 215 адаптации может быть выполнен с возможностью увеличения порогового значения обнаружения, когда пользователь указывает, что отсутствуют посторонние предметы. после возникновения ложного обнаружения, блок 215 адаптации может увеличивать пороговое значение обнаружения, которое должна превысить оценка паразитных потерь мощности для того, чтобы считаться обнаружением паразитных потерь мощности. Таким образом, система будет вносить дополнительное смещение в сторону от обнаружения паразитных потерь мощности. Следовательно, будет изменяться фактическая вероятность обнаружения.
В некоторых вариантах осуществления пороговое значение может, например, изменяться на фиксированную заданную величину. В других вариантах осуществления величина адаптации может зависеть от конкретных рабочих характеристик, например, зависеть от степени, с которой оценка паразитных потерь мощности превышает предыдущее пороговое значение.
Таким образом, если детектор 207 паразитных потерь мощности формирует некоторое число ложных обнаружений, система будет адаптировать его работу путем усиления требования для ложных обнаружений и, тем самым, будет уменьшать число ложных обнаружений. Этот процесс может, например, повторяться до тех пор, пока не будет достигнута приемлемая частота появления ложных обнаружений.
В некоторых вариантах осуществления система может, например, приводиться в действие пороговым значением обнаружения, установленным на относительно низком уровне, причем, на самом деле, на уровне, который, как ожидается, является слишком низким. В таких вариантах осуществления система будет адаптировать подходящее пороговое значение обнаружения, постепенно увеличивая его для каждого ложного обнаружения до тех пор, пока не будет достигнута разумная частота появления ложных обнаружений.
В некоторых вариантах осуществления адаптация может, в качестве альтернативы или дополнения, быть адаптацией модели (например, функций/уравнений), используемой для определения оценки паразитных потерь мощности. Таким образом, контроллер 213 адаптации может в таких вариантах осуществления изменять функциональное средство или алгоритм для вычисления оценки паразитных потерь мощности. В частности, когда принят пользовательский ввод, который указывает, что отсутствует посторонний предмет, контроллер 213 адаптации приступает к изменению параметра модели, предоставляющей оценку паразитных потерь мощности. Соответственно, контроллер 213 адаптации будет изменять операцию таким образом, что одни и те же измеренные входные значения будут приводить к разной формируемой оценке паразитных потерь мощности после изменения/адаптации, нежели в случае до такого изменения.
Например, в некоторых вариантах осуществления блок 215 адаптации может быть выполнен с возможностью изменения подхода для определения оценки передаваемой мощности. В частности, он может изменять параметр функционального средства или алгоритма, который вычисляет оценку передаваемой мощности. Например, когда выявлено ложное обнаружение, в оценку передаваемой мощности может вноситься смещение (или она может увеличиваться на это смещение), которое снижает оценку мощности. Например, для каждого ложного обнаружения в расчет оценки передаваемой мощности может добавляться (или она может изменяться на) компенсирующий коэффициент или компенсирующее смещение. Такая компенсация может, следовательно, адаптировать вычисленную оценку передаваемой мощности для будущих компенсаций таким образом, чтобы была снижена оцененная передаваемая мощность. Это снижение может, например, отражать смещение измерения при определении напряжения или тока, подаваемого на передающую катушку 103, ошибки смещения в исходной модели для определения оценки передаваемой мощности или воздействие неучтенного рассеяния мощности в самом передатчике 101 мощности, либо как часть сформированного сигнала мощности (например, потери на сопротивление в передающей катушке 103), либо как потери, вызванные наведением в элементах самого передатчика 101 мощности (например, в металлических частях устройства, содержащего передатчик 101 мощности).
В некоторых вариантах осуществления блок 215 адаптации может, таким образом, смещать/изменять оценку передаваемой мощности в сторону низких значений. Такое изменение будет снижать вероятность обнаружения постороннего предмета.
В других вариантах осуществления блок 215 адаптации может быть выполнен с возможностью изменения подхода для определения оценки принятой мощности. В частности, он может изменять параметр функционального средства или алгоритма, который вычисляет оценку принятой мощности. Например, когда выявлено ложное обнаружение, в оценку принятой мощности может вноситься смещение (или она может увеличиваться на это смещение), которое увеличивает оценку мощности. Например, для каждого ложного обнаружения в расчет оценки принятой мощности может добавляться (или она может изменяться на) компенсирующий коэффициент или компенсирующее смещение. Такая компенсация может, следовательно, адаптировать вычисленную оценку принятой мощности для будущих компенсаций таким образом, чтобы была увеличена оцененная принятая мощность. Это увеличение может, например, отражать смещение измерения при вычислении принятого напряжения или тока приемной катушки 107, ошибки смещения в исходной модели для определения оценки принятой мощности или воздействие неучтенного рассеяния мощности в самом приемнике 105 мощности, либо как часть полученной мощности из сигнала мощности (например, потери на сопротивление в приемной катушке 107), либо как потери, вызванные наведением в элементах самого приемника 105 мощности (например, в металлических частях устройства, содержащего передатчик 101 мощности).
В некоторых вариантах осуществления блок 215 адаптации может, таким образом, смещать/изменять оценку принятой мощности в сторону высоких значений.
В некоторых вариантах осуществления блок 215 адаптации может смещать/изменять оценку паразитных потерь мощности в сторону низких значений.
В некоторых вариантах осуществления блок 215 адаптации может смещать/изменять пороговое значение обнаружения в сторону высоких значений.
В некоторых вариантах осуществления адаптирована/изменена только одна из оценки передаваемой мощности и оценки принятой мощности может быть, в то время как в других вариантах осуществления могут быть адаптирована/изменена как оценка передаваемой мощности, так и оценка принятой мощности. Аналогичным образом, в некоторых вариантах осуществления может быть адаптирована только оценка паразитных потерь мощности или пороговое значение обнаружения, в то время как в других вариантах осуществления может быть адаптировано и то, и другое.
В некоторых вариантах осуществления пороговое значение обнаружения (т.е. верхнее значение диапазона) может быть задано нулевым, и адаптация может смещать оценку паразитных потерь мощности (например, смещая оценку передаваемой мощности или оценку принятой мощности).
Например, может потребоваться, чтобы приемник мощности не мог недооценивать уровень принятой мощности. Следовательно, для введения границ погрешности приемник мощности будет, как правило, переоценивать принятую мощность. Совместно с передатчиком мощности, который не недооценивает его передаваемую мощность, результирующая оценка паразитных потерь мощности является обычно отрицательной. Положительная оценка паразитных потерь мощности может, следовательно, рассматриваться как указание на присутствие постороннего предмета.
Этот подход решает проблему, состоящую в том, что, если бы приемнику мощности было позволено недооценивать свою принятую мощность, передатчик мощности должен был бы включать эту возможную недооценку в свое пороговое значение. Пороговое значение зависело бы в этом случае от погрешности приемника мощности. Возможная погрешность может отличаться для разных версий стандарта и, следовательно, могла бы потребовать от передатчика мощности использовать разные пороговые значения для разных версий.
Во многих вариантах осуществления контроллер 215 адаптации может быть выполнен с возможностью инициирования калибровки сопряжения передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности. Например, подходящее смещение для оценки паразитных потерь мощности может быть определено и сохранено в диапазоне разных уровней мощности.
Так как пользователь подтвердил, что отсутствуют другие предметы, эта калибровка может выполняться при условии, что имеются только приемник 105 мощности и передатчик 101 мощности. В качестве конкретного примера, это условие может приводить к результату, что оценка паразитных потерь мощности должна быть нулевой в этом случае, и, таким образом, детектор 207 паразитных потерь мощности может определять оценку паразитных потерь мощности для определенного уровня мощности. Если оценка паразитных потерь мощности отлична от нуля, компенсирующее смещение, соответствующее вычисленной оценке паразитных потерь мощности, может быть сохранено для уровня мощности. Это может повторяться для некоторого диапазона уровней мощности, приводя к набору компенсирующих коэффициентов, сохраняемых для сопряжения этого передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности.
Алгоритм обнаружения, применяемый детектором 207 паразитных потерь мощности в течение обычной передачи мощности, может впоследствии применять этот компенсирующий коэффициент. В частности, для определенного значения сигнала мощности детектор 207 паразитных потерь мощности может извлекать компенсирующий коэффициент, сохраненный для ближайшего уровня мощности (или может осуществлять интерполяцию между разными значениями). Затем он может приступать к применению этого смещения при вычислении оценки паразитных потерь мощности. В идеальном случае, оценка паразитных потерь мощности будет, таким образом, равна нулю до тех пор, пока появится посторонний предмет.
Адаптация, применяемая в отношении обнаружения паразитных потерь мощности, может быть во многих вариантах осуществления индивидуальной для комбинации передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности, т.е. адаптируемый алгоритм обнаружения может применяться к передачам мощности между конкретным передатчиком 101 мощности и конкретным приемником 105 мощности, но не к другим сопряжениям. Таким образом, могут использоваться индивидуальные адаптации в отношении конкретных устройств. Это может обеспечить более надежное и точное выполнение обнаружения во многих вариантах осуществления.
Система на Фиг. 2 характеризует пример работы функциональных средств обнаружения паразитных потерь мощности, такой как те, которые обычно связаны расположением посторонних предметов близко к передающей катушке 103. Этот подход предусматривает адаптацию и изменение обнаружения паразитных потерь мощности таким образом, что, в частности, может быть уменьшено число ложных обнаружений без неприемлемого увеличения риска необнаружения постороннего предмета. Этот подход очень удобен для пользователя и может, в частности, представлять собой подход, в котором передача мощности может продолжаться даже при высоких уровнях мощности, не требуя предварительной калибровки и ручного вмешательства пользователя. Вместо этого, этот подход может ограничить требование пользовательского ввода до конкретных ситуаций, когда происходят ложные обнаружения. Кроме того, требуется только простой ответ «да»/«нет» на вопрос относительно того, присутствуют ли какие-либо другие предметы в окрестности. Этот подход не требует от пользователя каких-либо технических знаний. Таким образом, может быть достигнуто намного более легкое и более практичное взаимодействие с пользователем, и, в частности, может быть получен подход, применимый к потребительскому рынку.
Функциональные средства, описанные со ссылкой на Фиг. 2, могут быть распределены между передатчиком 101 мощности и приемником 105 мощности по-разному в разных вариантах осуществления (и некоторые функциональные средства даже могли бы быть реализованы в третьем объекте). На самом деле, большинство функциональных средств в некоторых вариантах осуществления могут составлять частью передатчика 101 мощности, а в других вариантах осуществления - часть приемника 105 мощности, и в еще других вариантах осуществления быть распределены среди как передатчика 101 мощности, так и приемника 105 мощности.
Например, детектор 207 паразитных потерь мощности может быть реализован в передатчике 101 мощности, приемнике 105 мощности или распределен среди них. Аналогичным образом, блок 209 пользовательского индикатора может быть реализован в передатчике 101 мощности, приемнике 105 мощности или распределен среди них, блок 211 ввода может быть реализован в передатчике 101 мощности, приемнике 105 мощности или распределен среди них. В некоторых вариантах осуществления контроллер 213 адаптации может содержаться в передатчике 101 мощности, а в других вариантах осуществления – в приемнике 105 мощности, и в еще других вариантах осуществления он может быть распределен среди приемника 105 мощности и передатчика 101 мощности. На самом деле, даже блок 215 адаптации может в некоторых вариантах осуществления находиться в передатчике 101 мощности, а в других вариантах осуществления он может находиться в приемнике 105 мощности, и в еще других вариантах осуществления он может быть распределен среди приемника 105 мощности и передатчика 101 мощности.
Во многих вариантах осуществления функциональные средства преимущественно содержатся в передатчике 101 мощности. Пример такого передатчика 101 мощности проиллюстрирован на Фиг. 5, на которой те же функциональные средства, что и на Фиг. 2, обозначены теми же ссылочными позициями.
Передатчик 101 мощности на Фиг. 5 включает в себя контроллер 501 передачи, который управляет работой передатчика 101 мощности, в том числе управляя ей в соответствии со стандартами Qi при необходимости. Контроллер 501 передачи соединен с управляющим средством 201 и выполнен с возможностью управлять им для обеспечения требуемого сигнала мощности, подразумевая сигнал мощности с требуемым уровнем мощности. Контроллер 501 передачи также принимает измеренные данные, такие как ток и напряжение катушки, от управляющего средства 201.
Контроллер 501 передачи, кроме того, соединен с детектором 207 паразитных потерь мощности, который в данном примере формирует оценку паразитных потерь мощности как разность между оценкой передаваемой мощности и оценкой принятой мощности.
В этом примере оценка передаваемой мощности формируется детектором 207 паразитных потерь мощности на основании измерений тока и напряжения катушки. Оценка передаваемой мощности может, в частности, формироваться на основании локально доступных измерений и с использованием подходящей модели для оценки передаваемой мощности, такой, например, как описанная ранее.
В этом примере оценка принятой мощности не вычисляется передатчиком 101 мощности, а вместо этого формируется как оценка принятой мощности, переданная передатчику 101 мощности от приемника 105 мощности. Соответственно, передатчик 101 мощности на Фиг. 5 содержит приемник 503 нагрузочной модуляции, который выполнен с возможностью приема сообщений с данными от приемника 105 мощности. Сообщения с данными могут, в частности, модулироваться в сигнал мощности посредством нагрузочной модуляции, как известно, например, из стандарта Qi. На самом деле, значения принятой мощности, которые, как требуется, формируются приемником 105 мощности и передаются передатчику 101 мощности, могут использоваться непосредственно как оценки принятой мощности.
В частности, в системах передачи мощности, таких как системы стандарта Qi, приемник 105 мощности должен передавать значения принятой мощности передатчику 101 мощности. Значения принятой мощности указывают мощность, которую принимает приемник 105 мощности.
В некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может отправлять отчет со значением принятой мощности, которое соответствует непосредственно мощности, подаваемой на нагрузку приемника 105 мощности. Однако во многих вариантах осуществления приемник 105 мощности будет формировать значение принятой мощности, которое также учитывает потери/рассеяние мощности в самом приемнике 105 мощности. Таким образом, передаваемое в отчете указание принятой мощности может учитывать как мощность, подаваемую на нагрузку, так и потери мощности в самом приемнике 105 мощности. Например, оно может учитывать измеренные или оцененные потери мощности в выпрямительных схемах и/или приемной катушке.
Во многих вариантах осуществления указание принятой мощности может быть представлено прямо как значение мощности. Однако должно быть очевидно, что в других вариантах могут предоставляться другие указания, такие как ток и/или напряжение. Например, в некоторых вариантах осуществления указание принятой мощности может представляться в виде тока или напряжения, наведенного в приемной катушке 107. В таких случаях детектор 207 паразитных потерь мощности может вычислять оценку принятой мощности на основании принятых значений.
Детектор 207 паразитных потерь мощности может, соответственно, формировать оценку паразитных потерь мощности и сравнивать ее с пороговым значением обнаружения. Если пороговое значение превышено, блок 209 пользовательского индикатора формирует пользовательский сигнал оповещения, например, издавая аудиосигнал оповещения, мигая светом и т.д.
Кроме того, если пороговое значение превышено, блок 211 ввода выполнен с возможностью отслеживать ввод от пользователя, указывающий, присутствует ли посторонний предмет или нет. Таким образом, превышение порогового значения соответствует обнаружению постороннего предмета, и, когда это событие происходит, формируется пользовательский сигнал оповещения, и принимается пользовательский ввод.
В качестве конкретного примера, детектор 207 паразитных потерь мощности может формировать, в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, запускающий сигнал, который подается в средство 211 ввода и пользовательский индикатор 209. В ответ на прием запускающего сигнала пользовательский индикатор (209) приступает к формированию пользовательского сигнала оповещения. Вдобавок, в ответ на прием запускающего сигнала блок 211 ввода приступает к отслеживанию пользовательского ввода. Например, в ответ на прием запускающего сигнала блок 211 ввода может запустить таймер, например, имеющий длительность между 5 секундами и двумя минутами, в течение которой может быть принят пользовательский ввод. Если в течение этого интервала времени выявлено действие пользователя, соответствующее указанию, что отсутствует посторонний предмет, то, значит, был принят пользовательский ввод, указывающий, что отсутствуют посторонние предмета. Если обнаружено действие пользователя, которое указывает, что, на самом деле, присутствует посторонний предмет, или если не обнаружено никакого действия пользователя до истечения таймера, система продолжает функционировать и считает, что был принят пользовательский ввод, который указывает на присутствие постороннего предмета.
Блок 211 ввода может содержать средство физического пользовательского ввода, такое как кнопки, которые пользователь может активировать в ответ на пользовательский сигнал оповещения. Например, если пользователь нажимает первую кнопку, это может означать, что отсутствуют посторонние предметы, но, если пользователь наживает вторую кнопку (или не нажимает первую кнопку), это может означать, что, на самом деле, присутствует (присутствовал) посторонний предмет.
Средства обеспечения физического пользовательского сигнала оповещения и извлечения физического пользовательского ввода составляют в данных конкретных примерах часть передатчика 101 мощности. Например, они могут включать в себя лампы и кнопки на передней стороне корпуса передатчика 101 мощности.
В зависимости от пользовательского ввода контроллер 213 адаптации затем приступает инициированию адаптации обнаружения паразитных потерь мощности. В этом примере адаптация может, как правило, представлять собой изменение/модификацию параметра функционального средства вычисления оценки передаваемой мощности, оценки паразитных потерь мощности в целом, оценки принятой мощности. Она может, в частности, представлять собой изменение функции вычисления оценки паразитных потерь мощности на основании принятой оценки принятой мощности (например, внося смещение). Во многих вариантах осуществления контроллер 213 адаптации может приступать к инициированию полной калибровки сопряжения передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности.
Кроме того, контроллер 213 адаптации соединен с контроллером 501 передачи и может предоставлять управляющий входной сигнал на него, чтобы позволить контроллеру 213 адаптации дополнительно управлять работой передатчика 101 мощности. В частности, если потребуется, контроллер 213 адаптации может предписывать контроллеру 501 передачи прекращать передачу мощности, снижать уровень мощности сигнала мощности, повторно запускать или возобновлять передачу мощности и т.д. В частности, если принят пользовательский ввод, указывающий, что обнаружен посторонний предмет, контроллер 213 адаптации может предписывать контроллеру 501 передачи ограничивать мощность до тех пор, пока не будет убран посторонний предмет (например, убирая приемник 105 мощности с передатчика 101 мощности, а затем кладя его назад для начала новой операции передачи мощности).
В качестве конкретного примера варианта осуществления, в котором функциональные средства в основном находятся в передатчике мощности, передатчик 101 мощности может приступать к непрерывной передаче мощности. Однако, если передатчик мощности осознает, что передача мощности может быть небезопасной, посредством обнаружения оценки паразитных потерь мощности, превышающей пороговое значение (что может указывать на нагрев постороннего предмета), он оповещает пользователя, например, используя визуальные средства (например, в виде мигающей или цветной лампы), звуковые средства (например, в виде звука «гудения» или «жужжания») и/или более усложненный текстовый или графический пользовательский интерфейс. Если пользователь реагирует в течение заданного времени, например, нажимая (физическую или виртуальную) кнопку для указания, что нет небезопасной ситуации, передатчик мощности разрешает приступить к передаче мощности. В противном случае, передатчик мощности либо прекращает передачу мощности, либо уменьшает свою передаваемую мощности до тех пор, пока потери мощности не упадут ниже порогового уровня. Если пользователь проинформировал передатчик мощности о том, что нет небезопасной ситуации, передатчик мощности может корректировать пороговое значение для этого конкретного приемника мощности, исходя из потерь мощности, которые были обнаружены, и пользовательского ввода. В качестве альтернативы или дополнения, передатчик мощности может корректировать свою модель для оценки своей передаваемой мощности – снова для данного конкретного приемника мощности. Преимущество такого корректирования заключается в том, что в следующий раз, когда пользователь поместит этот приемник мощности на передатчик мощности, передатчик мощности будет запрашивать помощи пользователя с гораздо меньшей вероятностью. Передатчик мощности может, после обнаружения потенциально небезопасной ситуации, запросить пользователя убрать приемник мощности и положить его назад перед тем, как обеспечить указание пользователем, что нет небезопасной ситуации (например, нажимая кнопку). Этот увеличивает возможность того, что пользователь определит посторонний предмет, который мог быть скрыт между передатчиком мощности и приемником мощности.
Подход, в котором функциональные средства в основном находятся в передатчике 101 мощности, может быть преимущественными во многих вариантах осуществления. Например, он сопоставим с общей идеей и подходом к проектированию, например, из стандарта Qi, в соответствии с которым желательно иметь настолько много функциональных средств и сведений в передатчике 101 мощности, насколько это возможно. Он также предусматривает упрощенное взаимодействие, сниженные требования по ресурсам и низкую сложность приемников мощности.
Однако в других вариантах осуществления может быть выгоднее содержать некоторые функциональные средств в приемнике 105 мощности. Например, физический интерфейс пользователя может в некоторых вариантах осуществления преимущественно предоставляться приемником 105 мощности. Например, если приемник 105 мощности является смартфоном (его частью), он может уже содержать усовершенствованное средство взаимодействия с пользователем (дисплей и сенсорный экран), которое может использоваться в настоящем подходе. Такой подход может также делать взаимодействие с пользователем более удобным для пользователя, так как пользователь взаимодействует с системой, используя пользовательский интерфейс и устройство пользовательского интерфейса, с которым он знаком. В таком подходе нет необходимости для пользователя взаимодействовать с конкретным передатчиком мощности, который используется в настоящий момент для зарядки его устройства.
В некоторых вариантах осуществления средство для предоставления пользовательского сигнала оповещения может, по меньшей мере, частично содержатся в приемнике мощности, или, что эквивалентно, средство передатчика 101 мощности для формирования пользовательского ввода может формировать пользовательский ввод, передавая сообщением с запросом пользовательского сигнала оповещения приемнику 105 мощности. Сообщение с запросом пользовательского сигнала оповещения запрашивает, чтобы приемник мощности сформировал пользовательский сигнал оповещения.
Когда приемник 105 мощности принимает такое сообщение, он может, таким образом, приступить к формированию пользовательского сигнала оповещения. Например, когда приемник 105 мощности принимает это сообщение, он может, таким образом, приступить к формированию пользовательского сигнала оповещения, например, отображая предупреждение на дисплее и издавая сигнал тревоги. Например, если приемник 105 мощности составляет часть смартфона, дисплей смартфона может начинать высвечивать сообщение с предупреждением, в то время как динамики издают предупредительный сигнал.
Сообщение с запросом пользовательского сигнала оповещения может, в частности, представлять собой сообщение с обнаружением паразитных потерь мощности, которое указывает, что детектором 207 паразитных потерь мощности были обнаружены паразитные потери мощности. Пользовательский сигнал оповещения может запрашивать пользовательский ввод, указывающий на присутствие постороннего предмета или отсутствие постороннего предмета. Таким образом, в частности, блок 209 пользовательского индикатора может быть выполнен с возможностью передачи указания обнаружения паразитных потерь мощности приемнику 105 мощности, когда эти потери обнаруживаются детектором 207 паразитных потерь мощности. Это указание может, в частности, передаваться как сообщение с запросом пользовательского сигнала оповещения, хотя должно быть ясно, что любая передача данных от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности, указывающая, что произошло обнаружение паразитных потерь мощности, может рассматриваться как сообщение с запросом пользовательского сигнала оповещения.
В системе приемник 105 мощности может, таким образом, формировать пользовательский сигнал оповещения в ответ на прием сообщения с запросом пользовательского сигнала оповещения от передатчика.
Во многих вариантах осуществления может быть дополнительно выгодно, если пользовательский ввод предоставляется через приемник 105 мощности. Это может зависеть от того, сформирован ли пользовательский сигнал оповещения передатчиком 101 мощности или приемником 105 мощности (или ими обоими).
В некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может содержать функциональные средства приема пользовательского ввода от приемника 105 мощности, и, в частности, блок 211 ввода может содержать приемник, который может принимать указание пользовательского ввода от приемника 105 мощности, а передатчик 101 мощности может содержать передатчик для передачи этого указания.
В некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может содержать пользовательский интерфейс, который может принимать пользовательский ввод, такой, например, как сенсорный экран, с которым пользователь может вручную взаимодействовать для обеспечения требуемого ввода. Приемник 105 мощности может дополнительно содержать передатчик, который может передавать сообщения с данными передатчику 101 мощности. Передатчик может, в частности, содержать модулятор нагрузки, и, таким образом, пользовательский средство ввода может быть передатчиком, использующим нагрузочную модуляцию, например, позволяющую повторно использовать приемник 503 нагрузочной модуляции для приема таких сообщений с пользовательским вводом.
В таких вариантах осуществления, если пользователь подтверждает приемнику 105 мощности, что отсутствует посторонний предмет, или что все посторонние предметы были убраны, приемник 105 мощности может приступать к передаче сообщения передатчику 101 мощности, чтобы указать, что, согласно пользователю, отсутствует посторонний предмет, и что передатчик мощности должен адаптировать формирование оценки паразитных потерь мощности или пороговое значение обнаружения. В частности, такое указание может рассматриваться как запрос адаптации и, в частности, (повторной) калибровки сопряжения передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности. Должно быть ясно, что может быть использован любой приемлемый подход к калибровке. Примеры можно найти, например, в заявке на Европейский патент EP 12188672.5.
Такие подходы могут, например, использовать тот факт, что типичный приемник мощности – например, мобильный телефон – имеет намного более разнообразные возможности пользовательского интерфейса, чем типичный передатчик мощности. Следовательно, часто выгодно, если приемник мощности может информировать пользователя о распознанной небезопасной ситуации, нежели передатчик мощности. Это особенно верно для передатчиков мощности, которые (почти) незаметно интегрированы в столы, настольные приборы, тумбочки или другие предметы мебели. Однако в данном конкретном подходе требуется, чтобы передатчик мощности был способен информировать приемник мощности о возникновении потенциально небезопасной ситуации. Тем не менее, в соответствии с текущим стандартом Qi, только передатчик мощности имеет доступ к достаточному количеству данных для точной оценки потерь мощности на поверхности взаимодействия, т.е. для формирования оценки паразитных потерь мощности.
Следовательно, желательно, чтобы система была способна передавать указание о паразитных потерях мощности эффективно от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности.
В некоторых вариантах осуществления это может достигаться введением специально предназначенного пакета данных, который при приеме приемником 105 мощности указывает, что передатчик 101 мощности обнаружил паразитные потери мощности. Приемник 105 мощности может, таким образом, приступать к формированию пользовательского сигнала оповещения и/или приему пользовательского ввода.
В некоторых вариантах осуществления особенно эффективная связь может достигаться за счет изменения эксплуатации и значимости некоторых других сообщений. В частности, в некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может быть выполнен с возможностью передачи указания о возникновении обнаружения паразитных потерь мощности приемнику мощности, используя разный код для ответного сообщения или не предоставляя по меньшей мере одно ответное сообщение в отношении сообщения, принятого от приемника мощности.
Например, передатчик 101 мощности может нормально отвечать/реагировать на сообщение от приемника 105 мощности, передавая сообщение квитирования приемнику 105 мощности, указывающее, что сообщение было принято. В некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может активно передавать сообщение без квитирования или может запрещать ответное сообщение, если возникло обнаружение паразитных потерь мощности. Приемник 105 мощности может отслеживать сообщение квитирования и, если оно не принято (или, например, принято сообщение без квитирования), он может начать считать, что это может быть обусловлено отсутствием приема исходного сообщения передатчиком 101 мощности, или что, в качестве альтернативы, отсутствие сообщения квитирования/сообщение без квитирования может указывать, что передатчик 101 мощности обнаружил ситуацию с паразитными потерями мощности. Приемник 105 мощности может, таким образом, приступать к повторной передаче сообщения и отслеживать сообщение квитирования для этой повторной передачи. Если принято сообщение квитирования, приемник 105 мощности может дальше не принимать никакого дополнительного действия. Однако, если не принято сообщение квитирования, он может приступать к инициированию пользовательского сигнала оповещения и запрашиванию пользовательского ввода. Когда принят пользовательский ввод, он может приступать к формированию сообщения с данными для отправки ответа назад в передатчик 101 мощности.
Этот подход может быть, в частности, выгодным в вариантах осуществления, в которых значительно ограничена полоса пропускания для осуществления связи от передатчика 101 мощности к приемнику 105 мощности. Например, во многих вариантах осуществления связь от передатчика мощности к приемнику мощности может быть ограничена одним битом для сообщения, например, битом, обеспечивающим квитирование после приема сообщения от приемника мощности. В таком подходе приемник 105 мощности может через периодические интервалы отправлять сообщения передатчику 101 мощности, указывающие принятую мощность (например, оценку принятой мощности, сформированную приемником 105 мощности). Если приемник мощности принимает квитирование от передатчика мощности в ответ на передачу такого пакета данных о принятой мощности, приемник мощности может истолковать такое квитирование как указание того, что передатчик мощности не усмотрел небезопасную ситуацию (т.е. не были обнаружены паразитные потери мощности). В этом случае, приемник 105 мощности может продолжить запрашивать полную мощность. С другой стороны, если приемник мощности принимает сообщение без квитирования (или не принимает какого-либо сообщения) в ответ на сообщение о принятой мощности, приемник 105 мощности может истолковать это как распознанную небезопасную ситуацию, обнаруживаемую передатчиком мощности (т.е. обнаружение паразитных потерь мощности). Он тогда должен информировать пользователя об этом факте и запросить пользователя, присутствует ли посторонний предмет на поверхности передатчика мощности, и, если это так, то пользователь должен убрать такой посторонний предмет. Если приемник мощности не принимает никакое из указаний квитирования и отсутствия квитирования в ответ на сообщение о принятой мощности, приемник мощности должен обрабатывать такое отсутствие ответа от передатчика мощности одинаковым образом как отсутствие квитирования, либо быстро осуществлять повторную отправку пакета данных о принятой мощности, чтобы повторно настаивать на ответе.
В вариантах осуществления, в которых физический пользовательский ввод предоставляется приемнику 105 мощности, приемник 105 мощности может передавать указание об этом пользовательском вводе передатчику 101 мощности, который может затем действовать на основании этого указания, как описано ранее. Чтобы поддержать такую связь, может вводиться новое сообщение, которое, в частности, может быть специально предназначенным сообщением.
В некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может передавать указание в виде сообщения, которое содержит запрос калибровки от приемника 105 мощности. Запрос калибровки может включать в себя указание продолжительности, в течение которой передатчик 101 мощности должен оставаться в режиме калибровки.
В частности, если пользователь указывает, что отсутствует посторонний предмет, сообщение должно информировать об этом передатчик 101 мощности и запрашивать передатчик мощности о (повторной) калибровке по меньшей мере одного аспекта обнаружения (например, порогового значения обнаружения или оценки паразитных потерь мощности (например, посредством адаптации оценки передаваемой мощности)).
Конкретный пример такого сообщения/пакета данных, который подходит для систем, основанных на стандарте Qi, может представлять собой сообщение/пакет данных, который используется для запрашивания передатчика мощности входить в режим калибровки, в котором он калибрует свои параметры или алгоритм для обнаружения постороннего предмета для данного конкретного приемника мощности. Запрос калибровки, таким образом, указывает, что пользователь проинформировал приемник мощности о том, что нет постороннего предмета рядом с активной областью передающей катушки 103. Предпочтительно, если в течение режима калибровки приемник мощности поддерживает передатчик мощности, например, вводя различные условия нагрузки и/или вводя условие нагрузки, при котором передача мощности является максимальной, и сообщая о своей принятой мощности, по меньшей мере, один раз для каждого из этих условий.
Конкретное сообщение/пакет данных, подходящий для подхода, основанного на стандарте Qi, может быть пакетом данных о калибровке обнаружения постороннего предмета (FOD), который имеет заголовок 0x08 и определен в виде следующей структуры:
b<sub>7</sub>
b<sub>6</sub>
b<sub>5</sub>
b<sub>4</sub>
b<sub>3</sub>
b<sub>2</sub>
b<sub>1</sub>
b<sub>0</sub>
B<sub>0</sub>
Запрос калибровки FOD
в которой восьмибитовое целое значение без знака «запрос калибровки FOD» может отображать одно из следующего:
«Запрос калибровки FOD»: Целое число без знака указывает продолжительность режима калибровки, выраженную в секундах, начиная с конца передачи пакета данных о калибровке FOD.
В описанных выше примерах обнаружение паразитных потерь мощности выполнялось передатчиком 101 мощности на основании значений, доступных в передатчике 101 мощности, и, в частности, на основании локально формируемой оценки передаваемой мощности и принятой оценки принятой мощности.
В других вариантах осуществления обнаружение может выполняться в приемнике 105 мощности. Например, приемник 105 мощности может содержать детектор 207 паразитных потерь мощности (или, по меньшей мере, часть его) и может, таким образом, формировать оценку паразитных потерь мощности и сравнить ее с пороговым значением обнаружения. Если происходит обнаружение паразитных потерь мощности, приемник 105 мощности может приступать к формированию пользовательского сигнала оповещения и приему пользовательского ввода. Кроме того, в зависимости от пользовательского ввода система может приступать к передаче мощности или может приступать к прекращению передачи мощности, например, передавая сообщение о прекращении передачи мощности передатчику 101 мощности. Передатчик 101 мощности может ответ на такое сообщение о прекращении передачи мощности приступать к завершению фазы передачи мощности и может, в частности, отключать сигнал мощности. Таким образом, передавая сообщение о прекращении передачи мощности, приемник 105 мощности достигает ограничения мощности сигнала мощности (по существу, до нуля).
Кроме того, при приеме пользовательского ввода, указывающего, что отсутствуют посторонние предметы, приемник 105 мощности может инициировать адаптацию подхода обнаружения для обнаружения паразитных потерь мощности, такую, например, как адаптацию определения оценки паразитных потерь мощности или порогового значения обнаружения. Таким образом, в этой ситуации адаптация будет изменять параметр алгоритма обнаружения паразитных потерь мощности и, в частности, может изменять функциональное средства для калибровки оценки паразитных потерь мощности или порогового значения обнаружения.
Фиг. 6 иллюстрирует пример приемника 105 мощности для вариантов осуществления, в которых большинство или все функциональные средства определения потенциально нежелательных паразитных потерь мощности содержатся в приемнике 105 мощности. На Фиг. 6 функциональные средства, соответствующие функциональным средствам, показанным на Фиг. 2, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
В этом примере приемник 105 мощности содержит приемник 601 сообщения, который может принимать сообщения от передатчика 101 мощности. Конкретный подход для передачи данных от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности может отличаться в разных вариантах осуществления, и множество разных подходов известно специалисту в данной области техники. Например, малоамплитудная модуляция может применяться к сигналу мощности, и приемник 601 сообщения может обнаруживать изменения амплитуды и определять из них данных.
Приемник 601 сообщения соединен с детектором 207 паразитных потерь мощности, который в этом примере, по меньшей мере, частично содержится в приемнике 105 мощности.
В некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может быть выполнен с возможностью осуществления оценки и обнаружения паразитных потерь мощности. Он может быть выполнен с дополнительной возможностью передачи сообщения приемнику 105 мощности для указания о возникновении обнаружения. Такое сообщение может приниматься приемником 601 сообщения и перенаправляться детектору 207 паразитных потерь мощности.
В частности, приемник 601 сообщения может обнаруживать, что было принято сообщение без квитирования или никакое сообщение квитирования не было принято, и он может перенаправлять указание об обнаружении паразитных потерь мощности, которое подразумевается под этим, детектору 207 паразитных потерь мощности.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может передавать индикатор потерь мощности, который указывает, что передатчик 101 мощности определил положительные паразитные потери мощности, которые удовлетворяют критерию обнаружения. Индикатор потерь мощности может, в частности, обеспечиваться наличием сообщения без квитирования или отсутствием сообщения квитирования.
В таком примере обнаружение паразитных потерь мощности может просто генерироваться детектором 207 паразитных потерь мощности в ответ на прием индикатора потерь мощности (например, вследствие отсутствия приема сообщения квитирования). Должно быть ясно, что для такого случая детектор 207 паразитных потерь мощности может рассматриваться как часть передатчика 101 мощности, приемника 105 мощности или, на самом деле, может быть распределен среди передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности.
В других вариантах осуществления индикатор потерь мощности может указывать оценку паразитных потерь мощности, которая была сформирована передатчиком 101 мощности. Например, передатчик 101 мощности в системе передачи мощности типа Qi будет обладать информацией как об оценке передаваемой мощности (которая может быть сформирования на основании значений, которые могут быть измерены передатчиком 101 мощности), так об оценке принятой мощности (которая принимается от приемника 105 мощности). Он может, таким образом, формировать оценку паразитных потерь мощности как разность между этими оценками, и он может передавать результирующее значение приемнику 105 мощности.
Приемник 601 сообщения может отправлять принятую оценку паразитных потерь мощности детектору 207 паразитных потерь мощности, который может приступать к сравнению ее с пороговым значением обнаружения для определения, произошло ли обнаружение паразитных потерь мощности или нет.
Следовательно, в таком подходе оценка паразитных потерь мощности вычисляется в передатчике 101 мощности, но оценка и принятие решения об обнаружении выполняются в приемнике 105 мощности.
Во многих вариантах осуществления передатчик 101 мощности может передавать указание оценки передаваемой мощности приемнику 105 мощности. Это указание отправляется в детектор 207 паразитных потерь мощности приемником 601 сообщения.
Детектор 207 паразитных потерь мощности может дополнительно локально принимать или определять оценку принятой мощности и может, таким образом, приступать к вычислению оценки паразитных потерь мощности. Она может затем сравниваться с пороговым значением обнаружения для генерирования обнаружения, превышено ли пороговое значение обнаружения. Таким образом, в этом примере детектор 207 паразитных потерь мощности выполнен с возможностью обнаружения паразитных потерь мощности в ответ на сравнение измерения передаваемой мощности, принятого от передатчика 101 мощности, с оценкой принятой мощности, которая локально формируется приемником 105 мощности. Оценка принятой мощности указывает мощность, полученную из сигнала мощности приемником мощности, причем эта мощность может включать в себя мощность, потребляемую нагрузкой, мощность, потребляемую схемами приемника мощности, и во многих вариантах осуществления также потери мощности, например, вследствие наведения тока в проводящих частях приемника 105 мощности.
Этот подход может обеспечить весьма преимущественное функционирование во многих случаях и может позволить формировать оценки там, где это более удобно (например, вследствие легкой доступности правильных данных).
Чтобы передавать информацию от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности, необходимо использовать подходящее сообщение.
В том примере, когда передается индикатор потерь мощности, который указывает оценку паразитных потерь мощности, индикатор потерь мощности может, в частности, передаваться в виде следующего сообщения (которое, в частности, может иметь заголовок 0x09):
b<sub>7</sub>
b<sub>6</sub>
b<sub>5</sub>
b<sub>4</sub>
b<sub>3</sub>
b<sub>2</sub>
b<sub>1</sub>
b<sub>0</sub>
B<sub>0</sub>
Значение потерь мощности
со следующим возможным определением «значения потерь мощности» (соответствующего оценке паразитных потерь мощности):
P
потери
«Значение потерь мощности»: (поразрядное) целое число со знаком, содержащееся в этом поле, изменяется от -128 до +127 и указывает среднюю величину потерь мощности, которые оценивает передатчик мощности в виде разности между передаваемой и принятой мощностями, например, которые обе определены во временном окне, указанном в пакете данных о конфигурации. Эти потери мощности () вычисляются следующим образом:
P
потери
В случае, если  слишком большое или слишком малое для кодирования с использованием «значения потерь мощности», то применяется наиболее экстремальное значение, соответственно +127 или -128.
В том примере, когда оценка передаваемой мощности передается от передатчика 101 мощности приемнику 105 мощности, это может быть выполнено с использованием следующего сообщения (которое может иметь заголовок 0x21):
b<sub>7</sub>
b<sub>6</sub>
b<sub>5</sub>
b<sub>4</sub>
b<sub>3</sub>
b<sub>2</sub>
b<sub>1</sub>
b<sub>0</sub>
B<sub>0</sub>
Значение передаваемой мощности (MSB)
B<sub>1</sub>
Значение передаваемой мощности (LSB)
со следующим возможным определением «значения передаваемой мощности» (соответствующего оценке паразитных потерь мощности):
«Значение передаваемой мощности»: 16-тибитное целое число без знака, содержащееся в этом поле, указывает среднюю величину мощности, которую передает передатчик мощности через поверхность взаимодействия (в оценке передаваемой мощности), во временном окне, указанном в пакете данных о конфигурации. Эта величина мощности вычисляется следующим образом:
Здесь «максимальная мощность» и «класс мощности» представляют собой значения, содержащиеся в пакете данных о конфигурации.
В системах, таких как Qi, основная идея проектирования состоит в том, что приемник мощности управляет линией связи, и что передатчик мощности только отправляет пакеты данных по запросу приемника мощности.
В таких системах такие запросы могут выполняться в неявном виде, например, требуя передатчик мощности сообщить оценку передаваемой мощности или передаваемую мощность непосредственно после того, как приемник мощности сообщил оценку принятой мощности.
В некоторых вариантах осуществления запрос может выполняться в явном виде за счет передачи и применения приемником 105 мощности специально предназначенного пакета данных о запросе, такого, например, как следующий:
b<sub>7</sub>
b<sub>6</sub>
b<sub>5</sub>
b<sub>4</sub>
b<sub>3</sub>
b<sub>2</sub>
b<sub>1</sub>
b<sub>0</sub>
B<sub>0</sub>
Запрос
Этот пакет данных содержит однобайтовую полезную информацию, которая может использоваться для указания типа команды следующим образом:
Запрос
Тип команды
Описание
0x20
Запрос ID
RX запрашивает у TX идентификацию
0x21
Запрос конфигурации
RX запрашивает конфигурацию TX
0x22
Запрос передаваемой мощности
RX запрашивает у TX передаваемую мощность
В вариантах осуществления, в которых значительная часть функциональных средств обнаружения паразитных потерь мощности расположена в приемнике 105 мощности, передатчик 101 мощности может, таким образом, предоставлять индикатор потерь мощности приемнику 105 мощности, который приемник 105 мощности может использовать для обработки.
Фиг. 7 иллюстрирует пример передатчика 10 мощности, который может формировать и передавать требуемую информацию приемнику 105 мощности.
Передатчик 101 мощности на Фиг. 7 содержит контроллер 211 передачи, управляющее средство 201 и передающую катушку 103 в прямом соответствии с передатчиком 101 мощности на Фиг. 5. Контроллер 211 передачи соединен с процессором 701 паразитных потерь мощности, который выполнен с возможностью определения индикатора паразитных потерь мощности для передачи мощности. Индикатор потерь мощности может в некоторых вариантах осуществления, в частности, отражать оценку паразитных потерь мощности, указывающую оцененную разность между передаваемой мощностью и принятой мощностью. В других вариантах осуществления он может отражать оценку передаваемой мощности, указывающую оцененную передаваемую мощность сигнала мощности. В других вариантах осуществления он может соответствовать индикатору обнаружения, который указывает, что произошло обнаружение паразитных потерь мощности (т.е. в последнем примере процессор 701 паразитных потерь мощности может содержать детектор 207 паразитных потерь мощности).
Процессор 701 паразитных потерь мощности соединен с передатчиком 703, который выполнен с возможностью передачи индикатора потерь мощности приемнику 105 мощности, например, используя амплитудную модуляцию сигнала мощности или не предоставляя одно или более сообщений квитирования сообщений, принятых от приемника мощности.
Приемник 105 мощности может затем принимать и использовать индикатор потерь мощности, как описано ранее.
Должно быть ясно, что в некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности на Фиг. 7 может дополнительно содержать функциональные средства, описанные ранее в отношении передатчика 101 мощности на Фиг. 5. Например, он может содержать контроллер 213 адаптации, функциональные средства приема пользовательских вводов от приемника 105 мощности и т.д. В некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности может не содержать какие-либо из этих функциональных средств. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления передатчики 101 мощности вносят вклад в обнаружение посторонних предметов, и их функционирование может быть ограничено предоставлением подходящего индикатора потерь мощности. В таких вариантах осуществления обнаружение постороннего предмета, таким образом, выполняется в приемнике 105 мощности (за исключением передачи индикатора потерь мощности).
Когда детектор 207 паразитных потерь мощности с Фиг. 6 обнаруживает паразитные потери мощности, он предоставляет управляющий сигнал блоку 209 пользовательского индикатора, который формирует пользовательский сигнал оповещения. Блок 211 ввода затем принимает пользовательский ввод.
В некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может напрямую передавать этот пользовательский ввод передатчику 101 мощности без какой-либо обработки. Таким образом, в таких вариантах осуществления решение о том, что делать дальше и какие операции необходимо инициировать, принимается передатчиком 101 мощности. В частности, передатчик 101 мощности может принять решение о том, продолжить передачу мощности или прекратить передачу мощности и инициировать адаптацию/калибровку.
В некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может обеспечивать, по меньшей мере, некоторые из функциональных средств принятия решения и адаптации. Например, приемник 105 мощности может содержать контроллер 213 адаптации (по меньшей мере, его часть).
На самом деле, в примере, показанном на Фиг. 6, приемник 105 мощности содержит контроллер 213 адаптации, который оценивает пользовательский ввод. Кроме того, чтобы быть способным передавать данные передатчику 101 мощности, приемник 105 мощности с Фиг. 6 дополнительно содержит модулятор 603 для выполнения нагрузочной модуляции в отношении сигнала мощности в ответ на наличие данных, которые необходимо передать.
Если принят пользовательский ввод, который указывает, что присутствует/присутствовал посторонний предмет, контроллер 213 адаптации может приступить к снижению мощности сигнала мощности до безопасного уровня. В некоторых вариантах осуществления контроллер 213 адаптации может достигать этого путем передачи по меньшей мере одного запроса понижения мощности передатчику 101 мощности.
В предельном случае запрос понижения мощности может быть запросом прекращения передачи мощности (таким как стандартное сообщение о прекращении передачи мощности), т.е. понижение мощности может соответствовать отключению сигнала мощности.
В других вариантах осуществления или случаях контроллер 213 адаптации может запрашивать снижение мощности до низкого уровня, при этом позволяя продолжать передачу мощности с этим низким уровнем.
В некоторых вариантах осуществления обнаружение паразитных потерь мощности может побуждать приемник 105 мощности передавать сообщения с ошибками регулирования мощности в контуре управления питанием передатчику 101 мощности, которые приводят к снижению мощности сигнала мощности до уровня, при котором оценка паразитных потерь мощности ниже порогового значения обнаружения. Таким образом, в таких вариантах осуществления приемник 105 мощности может просто приступать к снижению мощности сигнала мощности, используя стандартные сообщения в контуре управления питанием, запрашивающие понижение мощности.
В таких вариантах осуществления контроллер 213 адаптации может передавать запросы понижения мощности в контуре управления питанием передатчику 101 мощности до тех пор, пока оцениваемые паразитные потери мощности не будут удовлетворять критерию, который, в частности, может требовать того, чтобы оценка паразитных потерь мощности находилась ниже второго порогового значения, которое ниже, чем пороговое значение обнаружения.
Если принят пользовательский ввод, который указывает, что отсутствует посторонний предмет (т.е. он указывает на ложное обнаружение), контроллер 213 адаптации может в некоторых вариантах осуществления продолжить передачу мощности без изменений, т.е. передача мощности может продолжаться с текущим уровнем мощности.
Однако контроллер 213 адаптации будет инициировать адаптацию обнаружения паразитных потерь мощности. В некоторых вариантах осуществления инициирование адаптации может достигаться путем передачи запрос адаптации/калибровки передатчику 101 мощности. Например, может использоваться описанное ранее сообщение с запросом калибровки.
Запрос адаптации может в некоторых вариантах осуществления представлять собой неконкретное сообщение, и передатчик 101 мощности может определять, какой параметр адаптировать. Однако в других вариантах осуществления запрос адаптации может запрашивать изменение конкретного параметра, такого как оценка передаваемой мощности, или параметра/модели, используемой для его формирования, или порогового значения обнаружение в случае обнаружений, выполняемых передатчиком 101 мощности.
В некоторых вариантах осуществления фактическая адаптация может (только) выполняться в передатчике 101 мощности и, в частности, может только выполняться передатчиком 101 мощности, адаптирующем свое определение оценки передаваемой мощности (например, смещая в сторону низких значений, например, путем добавления отрицательного смещения).
Однако в примере, показанном на Фиг. 6, приемник 105 мощности может быть выполнен с возможность адаптации своей локальной операции обнаружения паразитных потерь мощности. В частности, приемник 105 мощности содержит блок 215 адаптации, который может выполнять адаптацию путем изменения работы детектора 207 паразитных потерь мощности. В частности, в вариантах осуществления, в которых детектор 207 паразитных потерь мощности формирует оценку паразитных потерь мощности из принятой оценки передаваемой мощности и локально сформированной оценки принятой мощности, блок 215 адаптации может адаптировать обработку путем изменения определения оценки принятой мощности, определения оценки паразитных потерь мощности или порогового значения обнаружения. Например, оценка принятой мощности может смещаться в сторону высоких значений (например, посредством добавления положительного смещения), оценка паразитных потерь мощности может смещаться в сторону низких значений (например, посредством добавления отрицательного смещения), и/или пороговое значение обнаружения может смещаться в сторону низких значений (например, посредством добавления отрицательного смещения). Таким образом, адаптация способствует тому, что детектор 207 паразитных потерь мощности совершает меньшее количество или уменьшает вероятность обнаружений в случае, когда никакой посторонний предмет не подвергается воздействию магнитного поля (ложноположительные результаты), и/или тому, что он лучше обнаруживает паразитные потери мощности в случае, когда посторонний предмет подвергается воздействию магнитного поля (ложноотрицательные результаты).
В некоторых вариантах осуществления локальная адаптация может выполняться только в приемнике 105 мощности (или только в передатчике 101 мощности), но в других вариантах осуществления адаптация может выполняться как в передатчике 101 мощности, так и в приемнике 105 мощности, например, за счет смещения и изменения как оценки передаваемой мощности, так и оценки принятой мощности. В некоторых вариантах осуществления передатчик 101 мощности и приемник 105 мощности могут «договариваться» с целью определения, как адаптацию/изменение следует распределить среди устройств.
Адаптация/калибровка будет в большинстве вариантов осуществления являться индивидуальной для сопряжения передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности. Компенсирующие значения могут, таким образом, сохраняться в передатчике 101 мощности и/или приемнике 105 мощности и могут извлекаться и применяться, когда происходит конкретное сопряжение. Для этого приемник 105 мощности может сообщать свой идентификатор передатчику 101 мощности, и, аналогичным образом, передатчик 101 мощности может сообщать свой идентификатор приемнику 105 мощности.
Описанные подходы могут обеспечивать существенное улучшение способа обнаружения постороннего предмета на основе потерь мощности. Этот подход может свести до минимума неудобства для пользователя за счет того, что пользовательское вмешательство требуется только в случае распознанной небезопасной ситуации. Кроме того, требуется только простое решение «да»/«нет», не требующее технических знаний от пользователя. Вдобавок, этот способ предусматривает большую погрешность в отношении оценки принятой мощности и оценки передаваемой мощности (и, таким образом, более дешевых реализаций), так этот способ позволяет при необходимости адаптировать/(повторно) калибровать указанные оценки.
Предыдущие варианты осуществления характеризовали случаи, в которых детектор 207 паразитных потерь мощности был выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если оценка паразитных потерь мощности превышала пороговое значение. Таким образом, в этих вариантах осуществления детектор 207 паразитных потерь мощности генерировал обнаружение паразитных потерь мощности, если оценка паразитных потерь мощности находилась за пределами диапазона, определяемого верхним значением. Этот подход может, в частности, использоваться для снижения чувствительности обнаружения паразитных потерь мощности, т.е. для уменьшения вероятности обнаружения, указывающего, что паразитные потери мощности являются слишком высокими, и что может присутствовать посторонний предмет.
Однако в других вариантах осуществления детектор 207 паразитных потерь мощности может, в качестве альтернативы или дополнения, быть выполнен с возможностью обнаруживать, является ли оценка паразитных потерь мощности слишком низкой. Таким образом, он может генерировать обнаружение паразитных потерь мощности, которое указывает, что оценка паразитных потерь мощности ниже порогового значения, т.е. что она ниже нижнего значения диапазона.
В таких случаях система может определять, что чувствительность операции обнаружения паразитных потерь мощности является слишком низкой, и что возможен риск того, что посторонние предметы могут быть не обнаружены. Следовательно, система может действовать дальше таким же образом, какой был описан в предыдущих вариантах осуществления, и она может, в частности, формировать пользовательский сигнал оповещения и запрашивать пользовательский ввод. В зависимости от пользовательского ввода система может затем приступать к выполнению адаптации или нет.
Если выполняется адаптация, она будет направлена на увеличение вероятности обнаружения того, что потери мощности выше порогового значения, т.е. она будет увеличивать вероятность обнаружения постороннего предмета. Этот подход может, таким образом, использоваться для увеличения чувствительности и, следовательно, предотвращения случаев необнаружения посторонних предметов.
Во многих вариантах осуществления детектор 207 паразитных потерь мощности может быть выполнен с возможностью генерирования обнаружения паразитных потерь мощности, если оценка паразитных потерь мощности ниже первого порогового значения, или если она выше второго порогового значения. Таким образом, первое и второе пороговые значения определяют диапазон, и обнаружение паразитных потерь мощности генерируется, если оценка паразитных потерь мощности находится за пределами этого диапазона.
Если это так, система формирует пользовательский сигнал оповещения и принимает ввод относительно того, должна ли быть выполнена адаптация. Если да, система приступает к адаптации подхода для генерирования обнаружения паразитных потерь мощности. Если оценка паразитных потерь мощности превышает верхнее значение, она может приступать к адаптации подхода, как описано ранее, например, она может увеличивать верхнее значение, снижать оценку передаваемой мощности или увеличивать оценку принятой мощности. Это может снизить вероятность обнаружения постороннего предмета и может, таким образом, уменьшить число «ложноположительных результатов».
Однако, если обнаружение паразитных потерь мощности вызвано тем, что оценка паразитных потерь мощности ниже нижнего значения диапазона, адаптация может проходить в обратном направлении, т.е. она может увеличивать вероятность обнаружения постороннего предмета. В частности, она может уменьшать нижнее значение, увеличивать оценку передаваемой мощности или уменьшать оценку принятой мощности. В некоторых вариантах осуществления она может также уменьшать верхнее значение диапазона.
Таким образом, чувствительность обнаружения паразитных потерь мощности может динамически адаптироваться как в ту, так и в другую сторону, тем самым обеспечивая улучшенную производительность.
Во многих вариантах осуществления может быть желательным адаптировать как верхнее значение, так и нижнее значение диапазона в ответ на обнаружение паразитных потерь мощности, неважно, вызваны они тем, что оценка паразитных потерь мощности ниже или выше диапазона. Однако в обоих случаях изменение параметра операции обнаружения паразитных потерь мощности выполняется, только если пользователь указывает, что отсутствует посторонний предмет.
Например, во многих вариантах осуществления может быть желательным, чтобы диапазон имел фиксированный размер, но длина этого диапазона являлась адаптируемой. Например, если оценка паразитных потерь мощности превышает верхнее значение, и должная выполняться адаптация, то нижнее значение и верхнее значение диапазона могут быть увеличены. Аналогичным образом, если оценка паразитных потерь мощности ниже нижнего значения, и должна выполняться адаптация, нижнее значение и верхнее значение диапазона могут быть уменьшены.
В качестве конкретного примера, система может во многих вариантах осуществления сравнивать сформированную оценку паразитных потерь мощности с диапазоном, который имеет как нижнее значение, так и верхнее значение. Нижнее значение может, в частности, быть отрицательным значением, в то время как верхнее значение может быть положительным значением.
Например, в некоторых вариантах осуществления приемник 105 мощности может отправлять отчет с оценкой принятой мощности с точностью между 0 и 350 мВт, т.е. приемнику 105 мощности может потребоваться никогда недооценивать потери мощности, но может быть позволено только обеспечивать точность в пределах интервала мощностей 350 мВт. Передатчик 101 мощности может формировать оценку передаваемой мощности, которая имеет точность ±75 мВт. В таком варианте осуществления оценка паразитных потерь мощности может, таким образом, находиться в пределах диапазона от 75 мВт до -425 мВт, когда отсутствует посторонний предмет. Таким образом, предполагая, что эти погрешности включают в себя все из возможных отклонений (т.е. включают в себя обе погрешности измерения, погрешности модели, погрешности обработки (например, вследствие квантования и т.д.) и т.д.), оценка паразитных потерь мощности при отсутствии постороннего предмета должна быть не ниже -425 мВт и не выше 75 мВт. Таким образом, эти граничные точки могут использоваться для диапазона, т.е. приемлемый диапазон для оценки паразитных потерь мощности может быть установлен равным [-425 мВт; 75 мВт], как показано в качестве примера на Фиг. 8.
Таким образом, в этом примере оценка паразитных потерь мощности может формироваться детектором 207 паразитных потерь мощности путем вычитания принятой оценки принятой мощности из локально сформированной оценки передаваемой мощности. Результирующая оценка паразитных потерь мощности может попадать в три области, как проиллюстрировано на Фиг. 8. В средней области 801 паразитные потери мощности находятся в пределах ожидаемого диапазона [-425 мВт; 75 мВт]. Он является приемлемым диапазоном, и, следовательно, передача мощности будет продолжаться без изменений и без прерываний.
Если оценка паразитных потерь мощности находится в верхней области 803, т.е. оценка паразитных потерь мощности больше, чем 75 мВт, оценка паразитных потерь мощности превышает диапазон, вследствие чего происходит обнаружение потерь мощности. Передатчик 101 мощности затем приступает к получению пользовательского ввода, который указывает, присутствует ли посторонний предмет или нет. Если указание пользователя указывает на присутствие постороннего предмета, передатчик 101 мощности приступает к прекращению передачи мощности и т.д., как описано ранее (или не запускает повторно передачу мощности, если она уже была прекращена после обнаружения паразитных потерь мощности).
Однако, если пользователь указывает, что отсутствует посторонний предмет, сформированная оценка паразитных потерь мощности превысила допущенный диапазон погрешности. Таким образом, сформированная оценка паразитных потерь мощности превысила диапазон, в котором она должна была быть в отсутствие постороннего предмета. Таким образом, передатчик 101 мощности инициирует адаптацию, чтобы адаптировать операцию обнаружения потери мощности таким образом, что такие ложноположительные результаты обнаружения становятся маловероятными. Передатчик 101 мощности, в частности, инициирует адаптацию, при которой изменяется параметр операции обнаружения потерь мощности. Как правило, указание пользователя будет также включать в себя или представлять собой указание, что передатчик 101 мощности и приемник 105 мощности расположены правильно относительно друг друга. Таким образом, во многих вариантах осуществления адаптация будет инициирована, только если пользователь указывает, что нет посторонних предметов, и что передатчик 101 мощности и приемник 105 мощности правильно расположены относительно друг друга.
Сформированная оценка паразитных потерь мощности может также находиться в нижней области 805, т.е. она может иметь значение, меньшее, чем -425 мВт. Таким образом, в такой ситуации оценка паразитных потерь мощности имеет значение, которое ниже, чем ожидаемое, вследствие изменений, вызванных измерительным шумом и искажениями при обработке, допусками на элемент и т.д. В этом случае оценка паразитных потерь мощности превышает диапазон, и запрашивается пользовательский ввод. Пользовательский ввод может указывать, что отсутствует посторонний предмет (и, например, что передатчик 101 мощности и приемник 105 мощности расположены правильно относительно друг друга). Передатчик 101 мощности может затем приступать к выполнению адаптации, направленной на уменьшение вероятности того, что оценка паразитных потерь находится ниже диапазона.
Таким образом, в системе оценка паразитных потерь мощности может быть выше верхнего значения диапазона, указывая, что либо операция обнаружения слишком чувствительна (ложное обнаружение), либо присутствует посторонний предмет. Оценка паразитных потерь мощности может также быть ниже самого нижнего значения, указывая, что операция недостаточно чувствительна (например, даже паразитные потери мощности 0,5 Вт не могут быть обнаружены). Если оценка паразитных потерь мощности превышает ожидаемый диапазон в отсутствие постороннего предмета, система может приступать к выполнению адаптации, которая направлена на смещение результата обнаружения в обратную сторону. Например, если произошло ложноположительное обнаружение, система будет стремиться сместить результат обнаружения в сторону меньших результатов обнаружения, и, если была обнаружена оценка паразитных потерь мощности, которая является слишком низкой, система будет стремиться сместить результат обнаружения в сторону больших результатов обнаружения. Передатчик 101 мощности, в частности, инициирует адаптацию, при которой изменяется параметр операции обнаружения потерь мощности.
Должно быть ясно, что адаптация может, как описано ранее, адаптировать модель (например, функцию или уравнение), используемую для формирования оценки паразитных потерь мощности, и/или диапазон, который используется для обнаружения.
В качестве примера, адаптация может выполняться в передатчике 101 мощности таким образом, что оценка паразитных потерь мощности будет сдвинута в сторону центра диапазона.
потери
Например, блок 215 адаптации может сначала определять, насколько сильно оценка Pпаразитных потерь мощности отклонена от центра диапазона. Отклонение Δx может быть вычислено следующим образом:
потери
центр
Δx=P–P,
причем
центр
потери-верхняя+
потери-нижняя
P=(PP)/2,
потери-верхняя
потери-нижняя
где P представляет собой верхнее значение диапазона, а P представляет собой нижнее значение диапазона.
Таким образом, в этом конкретном примере:
потери-верхняя
P=75 мВт,
потери-нижняя=
P-425 мВт,
потери-центр
P=-175 мВт.
потери-нижняя
потери
потери-центр
В этом примере адаптация не выполняется, если оценка паразитных потерь мощности находится в приемлемом диапазоне, т.е. если P< P < P.
потери
потери-верхняя
потери
потери-нижняя
Однако, если оценка паразитных потерь мощности выше, чем верхнее значение (т.е. P>P), или ниже, чем нижнее значение (т.е. P<P), то отклонение Δx от центра вычисляется и используется при адаптации операции обнаружения.
потери
потери
Например, если P=100 мВт (т.е. обнаружение слишком чувствительно), то Δx=+275 мВт. Если P=-500 мВт (т.е. обнаружение слишком чувствительно), то Δx=-325 мВт.
Блок 215 адаптации может затем приступать к адаптации обнаружения паразитных потерь мощности.
Например, он может регулировать диапазон таким образом, чтобы текущая оценка паразитных потерь мощности находился по середине нового диапазона. Таким образом, определенная в настоящий момент оценка паразитных потерь мощности рассматривается как средний результат измерения, и, так как известно, что отсутствует посторонний предмет (согласно пользовательскому вводу), текущий результат измерения используется в качестве опорного значения. Например, новые граничные точки диапазона могут быть определены следующим образом:
‘
потери-верхняя=
потери-верхняя+
PPΔx,
‘
потери-нижняя=
потери-нижняя+
PPΔx.
потери
В примере с оценкой паразитных потерь мощности, равной P=100 мВт, и, таким образом, Δx=+275 мВт, следующие новые значения формируются равными:
‘
потери-верхняя=
P350 мВт,
‘
потери-нижняя=
P-150 мВт,
‘
центр
потери
приводя к P=100 мВт=P.
потери
В примере с оценкой паразитных потерь мощности, равной P=-500 мВт, и, таким образом, Δx=-325 мВт, следующие новые значения формируются равными:
‘
потери-верхняя=
P-250 мВт,
‘
потери-нижняя=
P-750 мВт,
‘
центр
потери
приводя к P=-500 мВт=P.
В качестве примера, блок 215 адаптации может, вместо адаптации диапазона, приступать к адаптации моделей (уравнений/функций) для определения оценки передаваемой мощности или оценки паразитных потерь мощности.
Например, смещение может быть внесено в оценку передаваемой мощности, оценку принятой мощности или оценку паразитных потерь мощности, например, следующим образом:
PT
PT
P’=P-Δx,
PR
PR
P’=P+Δx, или
потери
потери
P’=P-Δx.
В качестве другого примера, модель для вычисления оценки передаваемой мощности может быть изменена путем внесения компенсирующего коэффициента, например, следующим образом:
PT
PT
PTопорная
P’=P·(1-Δx/P),
PT
PTопорная
где P представляет собой оценку передаваемой мощности предыдущей модели (например, основанной на токе и напряжении питания для инвертора), и P представляет собой оценку передаваемой мощности в рабочей точке, причем потери мощности отличаются на Δx от центра диапазона. Предпочтительно, если эта рабочая точка характеризует весь диапазон мощностей.
PTопорная
PTопорная
PTопорная
PTопорная
PTопорная
PTопорная
PT
PT
PT
PT
PTопорная
При рабочей точке, при которой оценка передаваемой мощности отличается на Δx от центра диапазона, оценку передаваемой мощности необходимо корректировать как P’=P-Δx. Переписав это выражение по-другому, используя коррекционный коэффициент (CF), можно получить, что P’=P⋅ CF=P⋅(1–Δx/P). Применение этого коррекционного коэффициента ко всем рабочим точкам, т.е. P’=P⋅CF, приводит к следующему: P’=P⋅(1–Δx/P).
В качестве примера, коррекционный коэффициент может применяться к принятой мощности, например, следующим образом:
PR
PR
PTопорная
P’=P⋅(1+Δx/P).
Во многих вариантах осуществления адаптация/калибровка может приводить к определению подходящих значений для диапазона разных рабочих точек. Таким образом, когда инициируется адаптация/калибровка, блок 215 адаптации может не (только) использовать данные, которые привели к оценке паразитных потерь мощности, которая инициировала адаптацию, но может приступать к заданию набора разных рабочих точек и формировать, например, подходящие параметры компенсации для каждой из этих рабочих точек. Система может затем, в течение будущих передач мощности, использовать параметры компенсации, которые подходя для конкретной рабочей точки. Вдобавок, параметры компенсации для других рабочих точек могу, например, определяться путем осуществления интерполяции между параметрами компенсации, определенными для конкретных рабочих точек калибровки.
Хотя такой подход может обеспечивать существенно улучшенное обнаружение постороннего предмета во многих случаях и вариантах осуществления, этот подход может быть улучшен во многих вариантах осуществления за счет определения параметров компенсации для алгоритма обнаружения на основании множества адаптаций.
В частности, изобретатели поняли, что определенная сложность в калибровке системы передачи мощности состоит в изменчивости относительного положения передатчиков мощности и приемников мощности и в воздействии, которое оно может иметь на обнаружение постороннего предмета.
Эта проблема проиллюстрирована на Фиг. 9-13.
В частности, Фиг. 9 иллюстрирует вид сверху и вид в поперечном разрезе передатчика 101 мощности, содержащего передающую катушку 103. Положение передающей катушки 103 показано на виде сверху в общих чертах с помощью пунктирного круга. Фиг. 10 иллюстрирует вид сверху и вид в поперечном разрезе передатчика 105 мощности, содержащего приемную катушку 107. Положение приемной катушки 107 показано на виде сверху в общих чертах с помощью пунктирного круга. Устройство приема мощности содержит металлическую часть 1001.
Фиг. 11 иллюстрирует пример приемника 105 мощности, расположенного на передатчике 101 мощности во время передачи мощности. В этом примере передающая катушка 103 выровнена относительно приемной катушки 107. Кроме того, металлическая часть 1001 подвергается воздействию только очень слабого магнитного поля, и, таким образом, поглощение мощности в металлической части 1001 является минимальным.
Фиг. 12 иллюстрирует другой пример приемника 105 мощности, расположенного на передатчике 101 мощности во время передачи мощности. В этом примере передающая катушка 103 смещена относительно приемной катушки 107. Кроме того, металлическая часть 1001 подвергается воздействию более сильного магнитного поля, и, таким образом, поглощение мощности в металлической части увеличено, хотя оно может быть все еще приемлемым.
Фиг. 13 иллюстрирует другой пример приемника 105 мощности, расположенного на передатчике 101 мощности во время передачи мощности. В этом примере передающая катушка 103 смещена дальше относительно приемной катушки 107. Кроме того, металлическая часть 1001 подвергается воздействию еще более сильного магнитного поля, и, таким образом, поглощение мощности в металлической части увеличено еще больше. В это конкретном примере смещение может быть неприемлемым и может приводить к неприемлемой величине рассеиваемой мощности в металлической части 1001.
Таким образом, рассмотрены три ситуации: одна, в которой фактически нет потерь мощности в металлической части 1001, одна, в которой потери значительны, но приемлемы, и одна, в которой потери неприемлемы. Если предположить, что приемник мощности может точно измерять мощность, принятую приемной катушкой, но не может измерять потери мощности в металлической части 1001, то приемник мощности будет делать ошибку при сообщении в отчете общей принятой мощности, которая зависит от изменения потерь мощности в металлической части 1001. Определенный приемник 105 мощности, вероятно, будет сообщать в отчете одни и те же оценки принятой мощности для трех разных случаев с тремя разными погрешностями. Таким образом, калибровка, основанная на одном положении, может приводить к неоптимальной производительности. Например, если калибровка выполняется на основании третьего случая, система может не быть способной выполнять некоторые обнаружения потерь мощности, т.е. она будет слишком нечувствительной. На самом деле, в третьем случае металлическая часть 1001 может рассматриваться как посторонний предмет, так как она рассеивает неприемлемую величину мощности. Однако система будет неспособна обнаруживать это неприемлемое рассеяние мощности. В качестве второго примера, если калибровка выполняется на основании первого случая, система может быть слишком чувствительной и могла бы отреагировать на потери мощности в металлической части 1001 во втором случае.
Во многих случаях один подход для решения этой проблемы может состоять в том, чтобы пользовательский ввод, в частности, указывал, что приемник мощности расположен правильно. Например, передатчик 101 мощности может предоставить указание пользователя, которое запрашивает, чтобы пользователь подтвердил правильность положения приемника 105 мощности (т.е. что он хорошо выровнен относительно передатчика 101 мощности) и отсутствие посторонних предметов. Если пользователь выполнит пользовательский ввод для того, чтобы это подтвердить, контроллер 213 адаптации приступит к инициированию адаптации, например, посредством адаптации параметра, как описано ранее. Таким образом, контроллер 213 адаптации может быть выполнен с возможностью инициирования адаптации, только если пользовательский ввод содержит указание о подтверждении пользователем подходящего расположения приемника мощности для передачи мощности.
Во многих вариантах осуществления блок 215 адаптации может, в частности, быть выполнен с возможностью определения параметров для адаптации операции обнаружения потерь мощности на основании множества инициированных адаптаций. Таким образом, вместо простого выполнения адаптации на основании текущих измерений или калибровки, можно также учитывать одну или более предыдущих калибровок.
Например, вместо простого задания граничных точек диапазона симметрично относительно оценки паразитных потерь мощности, определенной для текущей адаптации, система может приступить к выполнению более планомерной адаптации. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления выполняется планомерное изменение одного или более параметров операции обнаружения паразитных потерь мощности. В частности, относительное изменение параметра может применяться в каждой итерации. Например, диапазон можно смещать относительно оценки паразитных потерь мощности (или наоборот), но только на значение, которое меньше, чем общая разность между текущей оценкой паразитных потерь мощности и центром диапазона.
Например, новые граничные точки диапазона могут определяться следующим образом:
‘
потери-верхняя=
потери-верхняя+
PPΔx·α,
‘
потери-нижняя=
потери-нижняя+
PPΔx·α,
где α меньше 1 и выбрано с тем, чтобы достичь определенной скорости адаптации. Таким образом, каждая адаптация смещает диапазон в сторону положения, которое симметрично относительно текущей оценки паразитных потерь мощности, но со смещением, которое, как правило, существенно меньше, чем разность Δx. По мере выполнения множества адаптаций система будет планомерно осуществлять адаптацию, приближаясь к случаю, при котором диапазон расположен симметрично относительно усредненной оценки паразитных потерь мощности.
Такой подход может обеспечить улучшенную надежность и точность. В частности, он может позволить адаптации отражать множество положений приемника 105 мощности относительно передатчика 101 мощности, и он будет, таким образом, направлен на снижение риска обнаружения путем калибровки относительно необычного или нежелательного положения. На самом деле, этот подход будет направлен на смещение и калибровку в сторону обычного расположения передатчика 101 мощности и приемника 105 мощности.
Должно быть очевидно, что определение параметров компенсации для множества адаптаций может быть, в качестве альтернативы, использовано для адаптации модели для определения оценки паразитных потерь мощности, а не для (или, на самом деле, так же, как и для) адаптации диапазона.
Например, оценка паразитных потерь мощности, оценка передаваемой мощности или оценка принятой мощности может быть планомерно адаптирована за счет дополнительного использования коэффициента адаптации. Например, функция для формирования оценки передаваемой мощности, оценки принятой мощности или оценки паразитных потерь мощности может быть постоянной, но при этом адаптация будет выполняться за счет корректирования компенсирующего коэффициента смещения β в определенной оценке передаваемой мощности, оценке принятой мощности или оценке паразитных потерь мощности, т.е.
PT
PT
P’=P-β,
PR
PR
P’=P+β или
потери
потери
P’=P–β,
где β обновляется при каждой адаптации следующим образом:
=
β’β+Δx·α.
Таким образом, в этих примерах либо диапазон, либо модель для определения оценки паразитных потерь мощности смешается в сторону оценки паразитных потерь мощности, являющейся срединной точкой диапазона. Должно быть очевидно, что в других вариантах осуществления это смещение может быть направлено в сторону другой точки в диапазоне. Например, Δx можно вычислить как смещение, например, от точки, составляющей 1/3 размера диапазона от нижней граничной точки и 2/3 размера диапазона от верхней граничной точки.
В некоторых вариантах осуществления система может просто выполнять (по возможности, взвешенное) усреднение оценок паразитных потерь мощности, например, из последних N адаптаций. Некоторое смещение может затем вноситься в модель для определения оценки паразитных потерь мощности или в диапазон, чтобы получить в результате оценку паразитных потерь мощности, находящуюся, например, по середине диапазона.
Например, в качестве иллюстрации, граничные точки диапазона могут быть заданы равными 252 мВт от средних оценок паразитных потерь мощности из последних, скажем, пяти адаптаций.
Во многих вариантах осуществления параметры компенсации могут быть заданы и сохранены для индивидуального сопряжения передатчика мощности и приемника мощности, т.е. система может быть выполнена с возможностью осуществления индивидуальной калибровки конкретных пар приемников мощности и передатчиков мощности.
Такой подход может обеспечить улучшенную точность в отношении конкретных характеристик отдельного передатчика мощности и отдельного приемника мощности, и, на самом деле, конкретные характеристики их совместного использования могут быть отражены в параметрах компенсации.
Однако в некоторых вариантах осуществления адаптер 215 выполнен с возможностью определения по меньшей мере одного параметра компенсации для операции обнаружения потерь мощности на основании инициированных адаптаций для множества приемников мощности.
Например, передатчик 101 мощности может приступать к определению, для множества приемников мощности, оценки паразитных потерь мощности и корректированию модели для определения оценки паразитных потерь мощности и/или диапазона, как описано ранее для множества адаптаций с одним и тем же приемником 105 мощности.
В частности, блок 215 адаптации может приступать к корректированию диапазона следующим образом:
‘
потери-верхняя=
потери-верхняя+
PPΔx·α,
‘
потери-нижняя=
потери-нижняя+
PPΔx·α,
или граничных точек диапазона (т.е. пороговые значения обнаружения), оценки паразитных потерь мощности или оценке передаваемой мощности следующим образом:
PT
PT
P’=P-β,
потери
потери
P’=P-β,
=
где β корректируется для каждой адаптации как β’β+Δx·α, но при этом корректировка выполняется для каждой адаптации вне зависимости от того, какому приемнику мощности передатчик мощности поставляет мощности. Таким образом, в этом примере эффект усреднения не только выполняется для разных адаптаций и, следовательно, разных относительных положений, но и также для множества приемников мощности.
Так как в большинстве вариантов осуществления изменения ошибок оценки принятой мощности, передаваемой в отчете от приемника мощности, вероятнее всего, в среднем равны нулю, такое усреднение может снизить воздействие изменений приемника мощности. Таким образом, этот подход может позволить передатчику 101 мощности адаптировать обнаружение паразитных потерь мощности для компенсации ошибок в передатчике 101 мощности.
Например, если детектор 207 формирует относительно большое число ложноположительных результатов обнаружения для набора разных приемников мощности, вероятнее всего, детектор является слишком чувствительным вследствие смещения при определении оценки паразитных потерь мощности и, в частности, при определении оценки передаваемой мощности. Следовательно, передатчик 101 мощности может компенсировать это смещение, например, путем введения смещения или изменения диапазона, как описано ранее.
Аналогичным образом, определенный приемник мощности может определять параметр компенсации на основании инициированных адаптаций для множества передатчиков мощности. Например, если приемник 105 мощности используется с набором разных передатчиков мощности, и возникает относительно большое число ложноположительных результатов обнаружения, вероятнее всего, чувствительность является слишком высокой вследствие смещения при вычислении оценки принятой мощности приемником 105 мощности.
Таким образом, приемник 105 мощности может приступать к введению компенсации в сформированную оценку принятой мощности. Например, он может принять следующую корректировку:
PR
PR
P’=P+β,
где β корректируется при каждой адаптации (вне зависимости от того, какой передатчик мощности поддерживает передачу мощности) следующим образом:
=
β’β+Δx·α.
Независимая компенсация приемника 105 мощности и передатчика 101 мощности может улучшить функционирование. В частности, она может обеспечить улучшенную точность обнаружения, когда появляется новое сопряжение передатчика мощности и приемника мощности. В этом примере передатчик мощности и приемник мощности могут уже подвергаться компенсации для какого-либо смещения относительно «среднего» сопряженного устройства (т.е. передатчик мощности подвергается компенсации для смещения относительно усреднения приемников мощности, для которых были выполнены адаптации, и приемник мощности подвергается компенсации для смещения относительно усреднения передатчиков мощности, для которых были выполнены адаптации). Таким образом, параметры обнаружения уже, вероятнее всего, являются близкими к оптимальным значениям, и не будет необходимости в очень частой дальнейшей адаптации.
Предыдущее описание было сфокусировано на вариантах осуществления, в которых обнаружение паразитных потерь мощности выполнялось в передатчике мощности или приемнике мощности, или выполнение этого обнаружения было распределено среди них. В некоторых вариантах осуществления обнаружения могут выполняться как в передатчике мощности, так и в приемнике мощности. Например, детектор для обнаружения паразитных потерь мощности может реализовываться как в приемнике мощности, так и в передатчике мощности. В таких вариантах осуществления обнаружение потерь мощности любым детектором может приравниваться к обнаружению потерь мощности. Таким образом, ранее описанные функциональные средства могут смешиваться и объединяться в различных вариантах осуществления, и, в частности, разные операции и разные распределения функциональных средств могут выполняться параллельно.
Например, во многих вариантах осуществления детектор 207 паразитных потерь мощности может быть реализован в приемнике мощности, который может приступать к обнаружению потерь мощности, формированию пользовательских сигналов оповещения, приему вводов, адаптации оценок потерь мощности и т.д. Одновременно передатчик мощности может также содержать детектор 207 паразитных потерь мощности, как описано ранее, который может приступать (по возможности, независимо) к обнаружению потерь мощности, формированию пользовательских сигналов оповещения, приему вводов, адаптации оценок потерь мощности и т.д. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления избыточность данных между передатчиком мощности и приемником мощности может появляться при обнаружении паразитных потерь мощности.
Преимущество некоторых таких подходов состоит в том, что приемник мощности, в качестве первой гарантии, может принять меры предосторожности для ограничения передачи мощности (например, посредством использования своих средства управления для управления передачей мощности через сообщения с ошибками управления), взаимодействия с пользователем (например, используя более усовершенствованный пользовательский интерфейс), инициирования калибровки передатчика мощности (путем передачи сообщения с запросом калибровки) и т.д., при этом передатчик мощности, в качестве второй гарантии, исполняет свои функции в качестве источника питания для принятия решения, если возникают нежелательные паразитные потери мощности.
Например, приемник мощности может проявлять инициативу в вопросах обработки паразитных потери мощности, например, для того, чтобы предотвращать прекращение передачи мощности передатчиком мощности. В случае, когда приемник мощности не в состоянии сделать это, передатчик мощности может для поддержания безопасности брать управление на себя путем прекращения передачи мощности или ограничения сигнала мощности до безопасного уровня.
Должно быть ясно, что описание, представленное выше в целях ясности, поясняло варианты осуществления изобретения со ссылкой на разные функциональные схемы, блоки и процессоры. Однако должно быть очевидно, что может быть использовано любое подходящее распределение функциональных средств между разными функциональными схемами, блоками или процессорами, не выходя за рамки сущности изобретения. Например, функциональные средства, проиллюстрированные как выполняемые посредством отдельных процессоров или контроллеров, могут выполняться одним и тем же процессором или контроллерами. Следовательно, ссылки на конкретные функциональные блоки или схемы должны рассматриваться исключительно как ссылки на подходящие средства для обеспечения описанных функциональных возможностей, а не как указание строгой логической или физической структуры или архитектуры.
Изобретение может быть реализовано в любой подходящей форме, включая аппаратное обеспечение, программное обеспечение, аппаратно-программное обеспечение или любую их комбинацию. Изобретение может, в качестве альтернативы, быть реализовано, по меньшей мере, частично в виде компьютерного программного обеспечения, исполняемого на одном или более процессорах данных и/или цифровых сигнальных процессорах. Элементы и компоненты варианта осуществления изобретения могут быть физически, функционально и логически реализованы любым подходящим образом. На самом деле, функциональные средства могут быть реализованы в одном блоке, во множестве блоков или как часть других функциональных блоков. Изобретение как таковое может быть реализовано в одном блоке или может быть физически и функционально распределено между разными блоками, схемами и процессорами.
Хотя настоящее изобретение было описано с использованием некоторых вариантов осуществления, оно, как предполагается, не ограничено конкретной формой, изложенной в данном документе. Напротив, объем настоящего изобретения ограничен только приложенной формулой изобретения. Вдобавок, хотя признак может представляться описанным применительно к определенным вариантам осуществления, специалист в данной области техники должен понимать, что различные признаки описанных вариантов осуществления могут быть объединены в соответствии с изобретением. В формуле изобретения термин «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов.
Кроме того, хотя множество средств, элементов, схем или этапов способа перечислены по отдельности, они могут быть реализованы, например, посредством одной схемы, блока или процессора. Вдобавок, хотя отдельные признаки могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они могут быть объединены, по возможности, с получением преимущества, и их включение в разные пункты формулы изобретения не подразумевает, что комбинация признаков является невозможной и/или невыгодной. Включение признака в одну категорию пунктов формулы изобретения также не подразумевает ограничение этой категорией, а наоборот указывает, что, если потребуется, этот признак в равной степени применим к другим категориям пунктов формулы изобретения. Более того, порядок признаков в пунктах формулы изобретения не подразумевает какой-либо конкретный порядок, в котором эти признаки должны обрабатываться, и, в частности, порядок отдельных этапов в пункте формулы изобретения, относящемся к способу, не подразумевает, что эти этапы должны выполняться в этом порядке. Напротив, этапы могут выполняться в любом подходящем порядке. Вдобавок, перечисление в формуле изобретения элементов или этапов в единственном числе не исключает их множества. Ссылочные позиции приведены в формуле изобретения исключительно в качестве пояснительного примера и не должны рассматриваться как ограничивающие каким-либо образом объем формулы изобретения.