移动终端、电力传输系统和计算机可读存储介质转让专利

申请号 : CN201180074158.8

文献号 : CN103875157B

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 大平昌敬河野美千代

申请人 : 英派尔科技开发有限公司

摘要 :

一种移动终端可以包括用于接收无线电波的多个天线、用于使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力的接收器电路以及用于利用由接收器电路接收的无线电波的电力对耦接到移动终端的可再充电电池进行充电的充电单元。

权利要求 :

1.一种移动终端,所述移动终端包括:

多个天线,所述多个天线被构造为接收无线电波;

接收器电路,所述接收器电路被构造为使用分集技术接收由所述多个天线接收的无线电波的电力,以至少部分地基于接收到的电力的水平来从所述多个天线中选择具有最高电力接收水平的天线;

充电单元,所述充电单元被构造为利用由所述具有最高电力接收水平的天线接收的所述无线电波的电力来对耦接到所述移动终端的可再充电电池进行充电;

控制单元,所述控制单元被构造为当所述可再充电电池的剩余容量小于预定值时经由所述多个天线发送电力传输请求。

2.根据权利要求1所述的移动终端,其中,所述控制单元在从所述多个天线中的一个接收到通知电力传输开始的通知时激活所述充电单元。

3.根据权利要求2所述的移动终端,其中,所述控制单元在所述可再充电电池的剩余容量大于或等于所述预定值时对所述充电单元进行去激活并且经由所述多个天线发送请求所述电力传输的结束的结束请求。

4.根据权利要求1所述的移动终端,其中,所述接收器电路经由所述多个天线接收载波频率的电力传输,并且所述控制单元根据所述可再充电电池的剩余容量确定由所述接收器电路使用的所述分集技术,以便于关于噪声最大化载波的接收电力水平。

5.根据权利要求1所述的移动终端,其中,所述控制单元响应于经由所述多个天线接收到电力传输请求来经由所述多个天线进行电力传输,所述电力传输包括进行通知所述电力传输的开始的通知。

6.根据权利要求1所述的移动终端,所述移动终端进一步包括:

切换电路,所述切换电路被构造为响应于控制信号切换其输出以便于选择性地输出由所述多个天线接收的所述无线电波中具有最高接收电力水平的无线电波;

其中,所述控制单元通过向所述切换电路提供所述控制信号来控制所述切换电路。

7.根据权利要求1所述的移动终端,所述移动终端进一步包括:

调整电路,所述调整电路被构造为响应于控制信号调整由所述多个天线接收的所述无线电波的幅值和相位中的至少一个,以便于选择性地输出由所述多个天线接收的无线电波中具有最高接收电力水平的无线电波;

其中,所述控制单元通过向所述调整电路提供所述控制信号来控制所述调整电路。

8.根据权利要求1所述的移动终端,其中,所述多个天线形成自适应阵列天线。

9.根据权利要求1所述的移动终端,其中,所述分集技术包括等增益合并、同相合并或最大比合并中的至少一个。

10.一种电力传输系统,所述电力传输系统包括:

移动终端;以及

多个外部装置,所述多个外部装置被构造为与所述移动终端通信,

其中,所述移动终端包括:

多个天线,所述多个天线被构造为从所述外部装置接收无线电波;

接收器电路,所述接收器电路被构造为使用分集技术接收由所述多个天线接收的所述无线电波的电力,以至少部分地基于接收到的电力的水平来从所述多个天线中选择具有最高电力接收水平的天线;

充电单元,所述充电单元被构造为利用由所述具有最高电力接收水平的天线接收的所述无线电波的电力对耦接到所述移动终端的可再充电电池进行充电;以及控制单元,所述控制单元被构造为当所述可再充电电池的剩余容量小于预定值时经由所述多个天线发送针对所述外部装置的电力传输请求,其中,所述控制单元在响应于所述电力传输请求从所述多个天线中的一个接收到通知电力传输的开始的通知时激活所述充电单元。

11.根据权利要求10所述的电力传输系统,其中,所述移动终端的所述控制单元在所述可再充电电池的剩余容量大于或等于所述预定值时对其充电单元进行去激活并且经由所述多个天线发送请求所述电力传输的结束的结束请求。

12.根据权利要求10所述的电力传输系统,其中,所述移动终端的所述控制单元根据所述可再充电电池的剩余容量确定由所述接收器电路使用的分集技术,以便于关于噪声最大化载波的接收电力水平。

13.根据权利要求10所述的电力传输系统,其中,所述移动终端的所述控制单元响应于经由所述多个天线接收到电力传输请求来经由所述多个天线进行电力传输,所述电力传输包括进行通知所述电力传输的开始的通知。

14.根据权利要求10所述的电力传输系统,其中,所述移动终端的所述控制单元在从发送所述电力传输请求起的预定时间内从所述多个天线中的一个接收到通知所述电力传输的开始的通知时激活所述充电单元。

15.根据权利要求10所述的电力传输系统,其中,所述分集技术包括等增益合并、同相合并或最大比合并中的至少一个。

16.一种电力传输方法,所述电力传输方法包括:

接收过程,所述接收过程使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力,所述接收过程至少部分地基于接收到的电力的水平来从所述多个天线中选择具有最高电力接收水平的天线;

充电过程,所述充电过程利用由所述具有最高电力接收水平的天线接收的无线电波的电力利用充电单元对耦接到移动终端的可再充电电池进行充电;

控制过程,所述控制过程在所述可再充电电池的剩余容量小于预定值时经由所述多个天线发送电力传输请求。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述控制过程在从所述多个天线中的一个接收到通知电力传输的开始的通知时激活所述充电单元。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述控制过程在所述可再充电电池的剩余容量大于或等于所述预定值时对所述充电单元进行去激活并且经由所述多个天线发送请求所述电力传输的结束的结束请求。

19.根据权利要求16所述的方法,其中,所述接收过程经由所述多个天线接收以载波频率进行的电力传输,并且所述电力传输方法进一步包括:根据所述可再充电电池的剩余容量确定由所述接收过程使用的所述分集技术以便于关于噪声最大化载波的接收电力水平的过程。

20.根据权利要求16所述的方法,其中,所述电力传输方法进一步包括:控制过程,所述控制过程响应于经由所述多个天线接收到电力传输请求来经由所述多个天线进行电力传输,所述电力传输包括进行通知所述电力传输的开始的通知。

说明书 :

移动终端、电力传输系统和计算机可读存储介质

技术领域

[0001] 本公开涉及一种移动终端、电力传输系统和计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 诸如蜂窝电话的移动终端是有用的通信工具。然而,诸如智能电话的蜂窝电话可以具有相对大量的功能,并且为蜂窝电话供电的电池会例如在相对较长的时间段使用各种功能时意外地没电。当电池没电时,不能够使用蜂窝电话的功能,除非更换电池或者将蜂窝电话直接连接到电源。
[0003] 近来,正在积极地研究和开发无线电力传输。无线电力传输也有时被称为非接触式电力传输。例如,通过使用无线电力传输,可以能够通过仅将移动终端抵靠充电单元或放在充电单元上而没有将移动终端物理连接和电连接到电源来对诸如蜂窝电话的移动终端的电池充电。然而,由于除非将移动终端放置为靠近充电单元,否则将不会发生电池的充电,因此,这样的无线电力传输会不适合于在移动终端移动时使用。当携带移动终端的用户、车辆等等移动时会发生移动终端的移动。
[0004] 与上述具有几毫米的数量级的电力传输距离的无线电力传输相比,例如,已经提出了第一无线电力传输系统,其中,电力传输距离可以扩展到例如2m。该第一无线电力传输系统是基于下述原理,即使用线圈的谐振以便于允许高效电力传输。然而,由于线圈尺寸需要增加以便于扩展电力传输距离,因此该第一无线电力传输系统不适合于在诸如移动终端的便携式装置中实施。另外,为了实现高效电力传输,发送端的电力发送器和接收端装置中的电力接收器会需要取向为彼此相对,这可能限制了例如电力发送器的布置。此外,需要将电力发送器和电力接收器取向为彼此面对可能使得难以在移动终端的移动期间根据该第一无线电力传输系统传输电力。
[0005] 另一方面,已经提出了第二无线电力传输系统,其中,借助于微波来发送和接收电力。与上述第一无线电力传输系统相反地,该第二无线电力传输系统不会限制例如电力发送器的布置,并且电力接收器可以甚至在移动终端的移动期间接收电力。然而,根据该第二无线电力传输系统,除非发送电线或接收天线的波束宽度变窄,否则与第一无线电力传输系统相比,电力传输效率会显著降低。但是使得发送或接收天线的波束宽度变窄会使得移动终端更加难以在移动期间接收微波。
[0006] 此外,根据第一和第二无线电力传输系统,在使用移动终端的环境中设置电力发送器的成本在环境中将要设置相对大量的电力发送器时会变得非常高。
[0007] 因此,需要一种无线电力传输技术,其可以即使在移动终端的移动期间也能够实现高效的电力传输。

发明内容

[0008] 实施方式的一个方面可以提供一种用于甚至在移动终端的移动期间实现高效的电力传输的技术。
[0009] 根据实施方式的另一方面,移动终端可以包括多个天线,其被构造为接收无线电波;接收器电路,其被构造为使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力;以及充电单元,其被构造为利用由接收器电路接收的无线电波的电力对耦接到移动终端的可再充电电池进行充电。
[0010] 根据实施方式的又一方面,一种电力传输系统可以包括移动终端;以及多个外部装置,其被构造为与移动终端通信,其中,移动终端包括多个天线,其被构造为从外部装置接收无线电波;接收器电路,其被构造为使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力;充电单元,其被构造为利用由接收器电路接收的无线电波的电力对耦接到移动终端的可再充电电池进行充电;以及控制单元,其被构造为当可再充电电池的剩余容量小于预定值时经由多个天线对于外部装置发送电力传输请求,其中,控制单元在响应于电力传输请求从多个天线中的一个接收到通知电力传输的开始的通知时激活充电单元。
[0011] 根据实施方式的又一方面,一种非瞬时性计算机可读存储介质,其存储程序,该程序在由计算机执行时,使得计算机执行电力传输处理,该电力传输处理可以包括接收过程,其使得计算机使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力;以及充电过程,其使得计算机利用由接收器电路接收的无线电波的电力利用充电单元对耦接到移动终端的可再充电电池进行充电。
[0012] 上面的概述仅是说明性的且并不旨在以任意方式表示限制。除了如上描述的说明性方面、实施方式和特征,通过参考附图和下面的详细描述将显见其他方面、实施方式和特征。

附图说明

[0013] 图1是示出第一实施方式中的移动终端的示例的框图;
[0014] 图2是示出第一实施方式中的移动终端的另一示例的框图;
[0015] 图3是示出移动终端的一部分的修改的框图;
[0016] 图4是用于解释第一实施方式中的电力传输的示例的图;
[0017] 图5是用于解释根据剩余电池容量改变优化算法的处理的示例的流程图;
[0018] 图6是用于解释第二实施方式中电力传输系统执行的处理的示例的流程图;
[0019] 图7是用于解释第二实施方式中的电力传输的示例的图;以及
[0020] 图8是用于解释第二实施方式中电力传输之后的状态的示例的图,
[0021] 上述附图是根据这里描述的至少一些实施方式布置的。

具体实施方式

[0022] 在下面的详细说明中,参照附图,这些附图形成了本说明书的一部分。在附图中,除非上下文另行说明,否则相似的符号通常标识相似的部件。在具体说明书、附图和权利要求中描述的例示性实施方式不意味着为限制。在不脱离本文表现的主题的精神或范围的情况下,可利用其它实施方式,并且可以进行其它改变。容易理解的是,如本文总体描述的和附图例示的本公开的各个方面,可以按照各种不同的配置来布置、替换、组合和设计,其在这里是明确地设想到的。
[0023] 除其它因素外,本公开被描绘为与电力传输有关的方法、设备、系统和/或计算机可读存储介质。
[0024] 简要地说,一般性地描述了用于无线电力传输的技术。
[0025] 第一实施方式:
[0026] 图1是示出第一实施方式中的移动终端的示例的框图。在一个示例中,图1中所示的移动终端1可以由例如蜂窝电话来形成,但是移动终端1可以由包括用于接收无线电波的多个天线、用于使用分集技术接收由多个天线接收的无线电波的电力的接收器电路以及用于利用由接收器电路接收的无线电波的电力对耦接到装置的可再充电电池进行充电的充电单元的任何适合的装置形成。在蜂窝电话的情况下,可以提供扬声器和麦克风(均未示出)以使得能够与另一方进行电话交谈。
[0027] 图1中所示的移动终端1可以包括多个天线11-1至11-N(N是大于1的自然数)、切换电路12、电力接收器电路13、信号接收器电路14、充电单元15、控制单元16、信号/电力发送器电路18、输入装置19和显示装置20。可再充电电池21可以可分离地连接到充电单元15。
[0028] 天线11-1至11-N可以形成自适应阵列天线。例如,可以在电力接收器电路13内设置整流器(未示出)。控制单元16可以包括诸如CPU(中央处理单元)的处理器。输入装置19可以包括用户在向移动终端1的控制单元16输入指令或数据时操作的多个按键或按钮。显示装置20可以包括用于在控制单元16的控制下向用户显示消息、数据等等的LCD(液晶显示器)等等。显示在显示装置20上的数据可以包括用于指示电池21的剩余电池容量(或剩余电池电平或电量)的指示(或电池燃料指示器)。当然,输入装置19和显示装置20可以由诸如一体地包括输入装置19和显示装置20的功能的触摸屏面板的单个操作面板形成。
[0029] 例如,可以在信号/电力发送器电路18内或者可以在信号/电力发送器电路18的输出与切换电路12之间设置诸如PA(功率放大器)的放大器(未示出)。类似地,可以在切换电路12与信号接收器电路14的输入之间或者可以在信号接收器电路14内设置诸如LNA(低噪声放大器)的放大器(未示出)。
[0030] 控制单元16可以包括下述功能,包括控制切换电路12的切换;控制电力接收器电路13经由切换电路12接收由天线11-1至11-N接收的无线电波的电力;控制信号接收器电路14经由切换电路12接收由天线11-1至11-N接收的请求和通知;以及控制信号/电力发送器电路18经由切换电路12利用来自天线11-1至11-N的无线电波发送请求、通知和电力。控制单元16也可以包括下述功能,利用已知的方法监视电池21的剩余电池容量以及激活或去激活充电单元15。在该示例中,控制单元16可以进一步控制移动终端1的操作模式(包括待机模式、电力接收模式和电力传输模式)。例如,用户可以在待机模式中从输入装置19指示电话会话、数据通信等等。可以在电力接收模式中从外部装置接收电力。可以在电力传输模式中将电力传输(或发送)给外部装置。
[0031] 由电力接收器电路13接收的无线电波可以转换为用于经由充电单元15对电池21充电的信号(将在下面描述)。由信号接收器电路14接收的无线电波可以被提供给接收信号处理部(未示出),其可以与信号接收器电路14一起形成接收系统。接收信号处理部可以使得接收的无线电波进行诸如解调的处理。信号/电力发送器电路18可以接收将从发送信号处理部(未示出)发送的信号,该发送信号处理部可以与信号/电力发送器电路18一起形成发送系统。发送信号处理部可以使将要发送的信号进行诸如调制的处理。
[0032] 图2是示出第一实施方式中的移动终端的另一示例的框图。在图2中,由相同的附图标记表示与图1中对应的部件相同的那些部件,并且将省略其描述。
[0033] 在图2中,控制单元16可以控制替代图1中所示的切换电路12的幅值和/或相位调整电路31。幅值和/或相位调整电路31可以控制调整器32-1至32-N以调整分别经由天线11-1至11-N接收的无线电波的幅值和/或相位。调整器32-1至32-N中其幅值和/或相位经过调整的无线电波可以提供给混合器33,其可以连接到连接接收器电路13和14的输入以及信号/电力发送器电路18的输出的节点。
[0034] 在图1中所示的示例中,接收电力的移动终端1可以具有多个天线11-1至11-N以及切换电路12,其可以根据接收的电力的水平执行天线11-1至11-N的切换。此外,在切换电路12的下游侧的电力接收器电路13中,电力接收器电路13的整流器可以将高频无线电波信号转换为用于经由充电电路15对电池21进行充电的DC(直流)信号。
[0035] 在来自多个外部装置(例如,发送电力的移动终端111)的无线电波传播的多路径环境中,接收的移动终端1可以根据接收的移动终端1的位置进入空白点,这会在接收电力的移动终端1处导致相对较低的电力接收水平。为了避免该情况,接收电力的移动终端1可以设置有多个天线11-1至11-N,并且各天线11-1至11-N处的电力接收水平可以由控制单元16经由电力接收器电路13来监视。控制单元16可以控制切换电路12连接到具有最高电力接收水平的天线或者具有高于预置水平的电力接收水平的天线。这可以允许来自多个外部装置(例如,发送电力的移动终端111)的无线电波的高效接收。通过如上所述采用分集技术用于根据电力接收水平经由切换电路12选择性地切换天线11-1至11-N,可以能够稳定地执行针对接收电力的移动终端1的多点对点的电力传输和接收电力的移动终端1的电力接收。图
1中采用的分集技术可以是所谓的选择式合并。
[0036] 替选地,可以采用其中调整器32-i(i=1,…,N)可以设置为与各天线11-i关联以调整增益(或幅值)的所谓的等增益合并来增加接收电力的终端1处的电力接收水平。可以采用其中调整器32-i(i=1,…,N)可以设置为与各天线11-i关联以调整或移动相位的所谓的同相合并来增加接收电力的终端1处的电力接收水平。此外,可以采用其中调整器32-i(i=1,…,N)可以设置为与各天线11-i关联以调整或移动相位和幅值的所谓的最大比合并来增加接收电力的终端1处的电力接收水平。图2中采用的分集技术可以是等增益合并、同相合并和最大比合并中的任一个。
[0037] 图3是示出移动终端的一部分的修改的框图。在图1和图2中,控制单元16可以分别地连接到切换电路12或幅值和/或相位调整电路31、接收器电路13和14、充电单元15、信号/电力发送器电路18、输入装置19、显示装置20和电池21中的每一个。
[0038] 另一方面,在图3中,控制单元16可以经由总线41连接到切换电路12或幅值和/或相位调整电路31、接收器电路13和14、充电单元15、信号/电力发送器电路18、输入装置19、显示装置20和电池21中的每一个。此外,控制单元16可以包括CPU161和存储单元162。存储单元162可以存储将由CPU161执行的程序和数据。存储单元162可以可分离地连接到总线41。存储单元162可以由例如半导体存储器装置的任何适合的非瞬时计算机可读存储介质和用于磁性记录介质、磁性-光学记录介质和光学记录介质等等的驱动器形成。
[0039] 存储单元162中存储的程序可以包括下述程序,该程序在由CPU161执行时使得CPU161执行电力传输处理,其可以包括接收过程,其使得CPU161使用分集技术接收由天线11-1至11-N接收的无线电波的电力;以及充电过程,其使得CPU161利用由电力接收器电路
13接收的无线电波的电力利用充电单元15对电池21进行充电。接收过程可以使得CPU161经由天线11-1至11-N接收载波频率fc的电力传输,并且电力传输处理可以进一步包括使得CPU161根据电池21的剩余容量确定由接收过程使用的分集技术以便于关于噪声最大化载波的接收电力水平。
[0040] 电力传输处理可以进一步包括使得CPU161进行电力传输的控制过程,该电力传输包括响应于经由天线11-1至11-N接收电力传输请求进行通知经由天线11-1至11-N的电力传输的开始的通知。
[0041] 图4是用于解释第一实施方式中的电力传输的示例的图。在图4中,为了方便起见,可以假设电力传输系统中的接收电力的移动终端1和发送电力的移动终端111-1至111-M(M是大于1的自然数)具有图1或图2中所示的结构,并且发送电力的移动终端111-1至111-M位于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围内。
[0042] 与可以利用单个移动终端的电力接收器接收从单个电力发送器发送的无线电波的传统系统相反地,多个发送电力的移动终端111-1至111-M可以协作以将无线电波能量发送给单个接收电力的移动终端1。即,相对于接收电力的移动终端1的可通信范围内的多个移动终端111-1至111-M可以用作用于接收电力的移动终端1的电力发送器。
[0043] 因此,与使用无线电波能量的传统的点对点(P2P)电力传输的相对较低的效率相比,根据实施方式的多点对点(MP2P)电力传输(即,多对一电力传输)的效率可以得到显著的改进。即使从单个移动终端111-i发送的电力可以相对较小,可以通过将从多个移动终端111-1至111-M接收的电力相加来获得足以对电池21进行充电的电力。可以通过基本上允许来自所有方向(即,任意方向)的无线电波的接收的多个天线11-1至11-N来获得该类型的电力传输系统。可以使用用于移动终端111-1至111-1以及1之间的通信的载波的载波频率fc来进行电力传输。
[0044] 图5是用于解释根据电池的剩余电池容量改变接收电力的移动终端中的优化算法的处理的示例的流程图。图5中所示的处理可以由接收电力的移动终端1的控制单元16来执行。
[0045] 在图5中,步骤S1可以决定可以由电池21的剩余电池容量提供的电力Pr是否小于执行分集技术的第一优化算法A1所要求的电力P1。如果步骤S1中的决定结果为否,则步骤S2可以使用第一优化算法A1执行电力接收,并且处理结束。另一方面,如果步骤S1中的决定结果为是,则步骤S3可以决定可以由剩余的电池容量提供的电力Pr是否小于执行分集技术的第二优化算法A2所要求的电力P2。如果步骤S3中的决定结果为否,则步骤S4可以使用第二优化算法A2来执行电力接收,并且处理结束。
[0046] 如果步骤S3中的决定结果为是,则步骤S5可以决定可以由剩余的电池容量提供的电力Pr是否小于执行分集技术的第三优化算法A3所要求的电力P3。如果步骤S5中的决定结果为否,则步骤S6可以使用第三优化算法A3执行电力接收,并且处理结束。另一方面,如果步骤S5中的决定结果为是,则步骤S7可以在不使用优化算法的情况下执行电力接收,并且处理结束。
[0047] 在该示例中,第一优化算法A1可以比第二优化算法A2更加复杂并且要求更多的时间和电力来执行。另外,第二优化算法A2可以比第三优化算法A3更加复杂并且要求更多的时间和电力来执行。例如,第一、第二和第三优化算法A1、A2和A3可以符合分别使用选择式合并、等增益合并(或同相合并)以及最大比合并的分集技术。因此,根据图5中所示的处理,当可由剩余的电池容量提供的电力不足以执行使用更复杂的优化算法的电力接收时可以执行使用较简单的优化算法的电力接收。结果,可以使用适合电池21的剩余电池容量的优化算法来进行电力接收。
[0048] 当然,由接收电力的移动终端1使用的优化算法可以根据基于从发送电力的移动终端111-1至111-M接收的无线电波能量而发展的由充电单元15执行的电池21的充电而动态地变化。
[0049] 如上所述,通过执行多点对点电力传输并且利用阵列天线提供接收电力的移动终端来使用分集技术接收无线电波能量(如本实施方式中那样),可以实现高效的无线电力传输。
[0050] 接下来,通过参考移动终端的特定规格来更加详细地描述该实施方式。
[0051] 使用无线电波能量的传统的点对点(P2P)电力传输的效率(即,针对电力发送器和电力接收器被布置为彼此相对的情况的接收的电力与发送的电力的比率)可以低于基于磁性谐振等等的电力传输系统的效率(其可以是50%至98%)。为此,使用无线电波能量的电力传输可以在传统上视为不适合于诸如快速充电或稳定的长期电力馈送的应用。
[0052] 然而,在其中存在多个发送电力的移动终端111-1至111-M的环境中,例如,如图4中所示,虽然每移动终端的使用无线电波能量的电力传输的效率可以与使用无线电波能量的传统的点对点(P2P)电力传输相同,但是电力传输可以根据发送电力的移动终端111-1至111-M的数目M而增加,并且由接收电力的移动终端1接收的电力可以相应地增加。
[0053] 特别地,在其中移动终端1和111-1至111-M的用户可以相对密集地分布的区域中,发送电力的移动终端111-i与接收电力的移动终端1之间的距离可以相对较短,并且发送电力的移动终端111-1至111-M的数目可以相对较大。因此,可以预计由接收电力的移动终端1接收的电力增大。上述区域的示例可以包括火车、办公楼、工厂、城市等等。
[0054] 例如,假设发送电力的移动终端111在800MHz频带中操作并且以0.8W(或大致29dBm)的最大输出发送电力。例如,假设发送电力的移动终端111和接收电力的移动终端1的天线增益都是0dBi,并且发送电力的移动终端111和接收电力的移动终端1之间的距离为
10m,在点对点电力传输的情况下,由接收电力的移动终端1接收的电力可以是-21dBm,并且因此,电力传输的效率可以为大致0.9%。可以认为的是,大部分能量作为无线电波辐射到发送电力的移动终端111的周围,并且很少的能量会到达接收电力的移动终端1。然而,当十(10)个发送电力的移动终端111-1至111-10处于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围中并且具有与上述发送电力的移动终端111-i相同的规格,例如,由接收电力的移动终端
1利用多点对点(在该示例中为10:1)电力传输接收的电力可以增加大致10dB。因此,当具有上述规格的M个发送电力的移动终端111-1至111-M位于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围中时,针对接收电力的移动终端1的电力传输可以增加10log10M dB。
[0055] 然而,在实际环境中,来自多个发送电力的移动终端111-1至111-M的多个无线电波可以没有被接收并且理想地同相合并。因此,通过在图2或图3中所示的接收电力的移动终端1处采用分集技术,当合并接收到的电力时可以根据无线电波环境调整由各天线11-1至11-M接收的无线电波的幅值和/或相位,以便于稳定可以接收的电力。由于在载波的载波频率fc处可以执行电力传输,因此,可以调整无线电波的幅值和/或相位以最大化相对于噪声的载波的电力接收水平或SNR(信噪比)。可以使用分集技术的优化算法来进行无线电波的幅值和/或相位的该调整。例如,在日本特开专利公开No.2010-252497中提出了与移动终端的天线的数目相关地改进SNR的一个示例。因此,在根据该实施方式的电力传输系统中,可以使用分集技术由接收电力的移动终端1稳定地接收无线电波,并且可以在预定时间内由接收电力的移动终端1积累位于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围中的发送电力的移动终端111-1至111-M发送的无线电波的能量,通过使用积累的能量来利用充电单元15对电池21进行充电。
[0056] 第二实施方式:
[0057] 图6是用于解释第二实施方式中电力传输系统执行的处理的示例的流程图。图7是用于解释第二实施方式中的电力传输的示例的图,并且图8是用于解释第二实施方式中电力传输之后的状态的示例的图。在图7和图8中,为了方便起见,可以假设接收电力的移动终端1和发送电力的移动终端111-1至111-M(M是大于1的自然数)中的每一个具有图1或图2中所示的结构,并且发送电力的移动终端111-1至111-M位于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围内。此外,为了方便起见,可以假设电池燃料指示器27显示在移动终端1和111-1至111-M中的每一个的显示装置20上。
[0058] 在图6中,可以由发送电力的移动终端111-i(i=1,…,M)的控制单元16(或CPU161)执行步骤S11至S17,并且可以由接收电力的移动终端1的控制单元16(或CPU161)执行步骤S21至S28。
[0059] 在步骤S21中,接收电力的移动终端1可以决定电池21的剩余电池容量是否小于预定量并且不足。如果接收电力的移动终端1的剩余电池容量为低(如图7中的电池燃料指示器271所示),并且步骤S21中的决定步骤为是,则在步骤S22中,接收电力的移动终端1可以将电力传输请求经由信号/电力发送器电路18、切换电路12(或混合器33和调整器32-1至32-N)以及天线11-1至11-N发送给位于相对于接收电力的移动终端1的可通信范围内并且等待通知电力传输的开始的通知。
[0060] 在步骤S11中,发送电力的移动终端111-i可以经由天线11-1至11-N、切换电路12(或调整器32-1至32-N以及混合器33)以及信号接收器电路14从接收电力的移动终端1接收电力传输请求。在步骤S12中,发送电力的移动终端111-i可以基于发送电力的移动终端111-i中的电池21的剩余电容容量是否大于预定量来决定是否可以开始电力传输。如果步骤S12中的决定结果为否,则发送电力的移动终端111-i的处理结束。另一方面,如果接收电力的移动终端111-i的剩余电池容量为高(如对于图7中的i=1,2和M的电池燃料指示器271所示)并且步骤S12中的决定结果为是,则在步骤S13中,发送电力的移动终端111-i可以将其操作模式切换为电力传输模式。在步骤S14中,电力传输模式中的发送电力的移动终端
111-i可以经由信号/电力发送器电路18、切换电路12(或混合器33和调整器32-1至32-N)以及天线11-1至11-N向接收电力的移动终端1发送通知电力传输的开始的通知。在步骤S15,发送电力的移动终端111-i可以经由信号/电力发送器电路18、切换电路12(或混合器33和调整器32-1至32-N)以及天线11-1至11-N借助于无线电波能量来发送电力。
[0061] 在步骤S23中,接收电力的移动终端1可以决定在预定时间内是否经由天线11-1至11-N、切换电路12(或调整器32-1至32-N以及混合器33)以及信号接收器电路14从发送电力的移动终端111-i通知了电力传输的开始。如果步骤S23中的决定结果为是,则在步骤S24中,接收电力的移动终端1可以将其操作模式切换到其中激活充电单元15的电力接收模式。
在步骤S25中,接收电力的移动终端1可以经由天线11-1至11-N、切换电路12(或调整器32-1至32-N以及混合器33)以及电力接收器电路13接收电力(即,从发送电力的移动终端111-i发送的无线电波能量),并且经由充电单元15对电池21进行充电。
[0062] 在步骤S26中,接收电力的移动终端1可以决定通过充电单元15对电池21进行的充电是否完成。可以通过任何适合的已知方法来检测电池21的充电的完成,所述已知方法例如为基于从电池21提供的电压检测充电的完成的方法。如果步骤S26中的决定结果为否,则处理可以返回到步骤S25。另一方面,如果接收电力的移动终端1的剩余电池容量为高(如图8中的电池燃料指示器271所示)并且步骤S26中的决定结果为是,则在步骤S27中,接收电力的移动终端1可以结束电力接收模式并且将其操作模式切换到其中充电单元15被去激活的待机模式。在步骤S28中,接收电力的移动终端1可以经由信号/电力发送器电路18、切换电路12(或混合器33和调整器32-1至32-N)以及天线11-1至11-N将电力传输结束请求发送给发送电力的移动终端111-i。
[0063] 在步骤S16中,电力传输模式中的发送电力的移动终端111-i可以经由天线11-1至11-N、切换电路12(或调整器32-1至32-N以及混合器33)以及信号接收器电路14从接收电力的移动终端1接收电力传输结束请求。在步骤S17中,发送电力的移动终端111-i可以结束电力传输模式并且将其操作模式切换为待机模式。发送电力的移动终端111-i的处理在步骤S17之后结束。作为针对接收电力的移动终端1的电力传输的结果,发送电力的移动终端
111-i的剩余电池容量可以变为低于图7中所示的其原始水平(如对于图8中的i=1,2和M的电池燃料指示器271所示)。然而,发送电力的移动终端111-1至111-M的剩余电池容量的降低会随着M的值的增大而变小。
[0064] 另一方面,如果步骤S21或步骤S23中的决定结果为否,则接收电力的移动终端1的处理结束。
[0065] 通过将电力从移动终端111-1至111-M发送给移动终端1,可以在一组移动终端1和111-1至111-M之间共享电池21的能量,如图7和图8中所示。当移动终端1的剩余电池容量(或电池电平)变为不足以执行特定任务或操作时,移动终端1可以切换到电力接收模式并且将电力传输请求发送给相对于移动终端1的可通信范围中的移动终端111-1至111-M,以便于向移动终端111-1至111-M通知移动终端1的低电池电平。在接收到电力传输请求时,具有足够高的电池电平的移动终端111-1至111-M中的每一个可以切换到电力传输模式以便于将电力发送给移动终端1。另一方面,具有低电池电平的移动终端111-1至111-M中的每一个可以切换到电力接收模式以便于从除了自己之外的具有高电池电平的移动终端接收电力。因此,移动终端1和111-1至111-M可以实际共享与其电池电平相关的信息。
[0066] 所公开的实施方式不限于使用蜂窝电话使用的载波的载波频率fc来进行电力传输以便于在移动终端之间实现电池能量的无线共享的应用。换言之,接收电力的移动终端外部的装置可以是静态或固定的。例如,无线LAN的静态基站可以用作将电力发送给接收电力的移动终端的外部装置。在该情况下,接收电力的移动终端可以不设置有将电力传输给外部装置的功能,并且基站可以不设置有用于对电池进行充电的充电单元。此外,在可以检测到接收电力的移动终端的位置的情况下,将电力发送给接收电力的移动终端的每个外部装置可以设置有阵列天线并且在接收电力的移动终端的方向上形成波束,以便于相应地改进电力传输的效率以在接收电力的移动终端处增大电力接收水平的增益。
[0067] 当然,接收电力的移动终端可以接收从发送电力的移动终端和发送电力的静止或固定的外部装置的混合体发送的电力。换言之,接收电力的移动终端可以从发送电力的移动终端和/或发送电力的静止或固定的外部装置发送的电力。
[0068] 根据所公开的实施方式,由于多个外部装置可以将电力发送给单个接收电力的移动终端,因此接收电力的移动终端接收的电力可以随着发送电力的外部装置的数目增大而增加。另外,当使用移动终端或现有的基站作为外部装置来将电力发送给接收电力的移动终端时,可以不需要新提供用于无线电力传输的诸如电力发送器的设备。此外,由于接收电力的移动终端可以设置有多个天线并且采用分集技术,因此即使无线电波环境改变也可以稳定地接收电力。这适合于用于向移动中的接收电力的移动终端进行电力传输的电力传输系统。
[0069] 在本公开中对措辞“响应于”或者“对……的响应”的引用不限于仅对特定的特征和/或结构的响应性。特征还可以响应于其它特征和/或结构,并且还可以位于该特征和/或结构中。此外,当在本文中或在权利要求中使用诸如“连接”或“响应于”或“对……的响应”或“与……通信”等这样的措辞时,这些措辞应该被广义地解释。例如,短语“连接至”可以针对短语所使用的上下文适当地表示可通信地、电地和/或可操作地连接。
[0070] 本领域技术人员将认识到以本文所阐述的方式来描述装置和/或处理,并在其后利用工程实践将这种所描述的装置和/或处理集成到数据处理系统中在本领域是常见的。也就是说,通过合理数量的实验,可以将本文所描述的至少一部分装置和/或处理集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到,一般的数据处理系统通常包括以下中的一个或者更多个:系统单元壳体、视频显示装置、诸如易失性存储器和非易失性存储器这样的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器这样的处理器、诸如操作系统、驱动器、图形用户接口和应用程序这样的计算实体、诸如触摸板或触摸屏这样的一个或更多个交互装置和/或包括反馈环和控制马达(例如,用于感测位置和/或速度的反馈;用于移动和/或调整部件和/或量的控制马达)在内的控制系统。可以利用任何合适的市售部件(例如,在数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中通常可以找到的部件)来实现一般的数据处理系统。
[0071] 在此描述的主题有时例示了包含在不同的其它组件内或与其相连接的不同组件。要明白的是,这样描绘的架构仅仅是示例性的,并且实际上,可以实现获得相同功能的许多其它架构。在概念意义上,用于获得相同功能的组件的任何排布结构都有效地“关联”,以使获得希望功能。因此,在此为获得特定功能而组合的任两个组件都可以被看作彼此“相关联”,以使获得希望功能,而与架构或中间组件无关。同样地,这样关联的任两个组件还可以被视作彼此“可操作地连接”,或“可操作地耦接”,以获得希望功能,并且能够这样关联的任两个组件也可以被视作可彼此“操作地耦接”,以获得希望功能。可操作地耦接的具体示例包括但不限于,物理上可配合和/或物理上交互的组件和/或可无线地交互和/或无线地交互的组件和/或逻辑上交互和/或逻辑上可交互组件。
[0072] 针对在此实质上使用的任何复数和/或单数术语,本领域技术人员可以针对背景和/或应用在适当时候从复数翻译成单数和/或从单数翻译成复数。为清楚起见,各种单数/多数置换在此可以确切地阐述。
[0073] 本领域技术人员应当明白,一般来说,在此使用的,而且尤其是在所附权利要求书中(例如,所附权利要求书的主体)使用的术语通常旨在作为“开放式”措辞(例如,措辞“包括(including)”应当解释为“包括但不限于”,措辞“具有(having)”应当解释为“至少具有”,措辞“包括(include)”应当解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员还应当明白,如果想要特定数量的介绍权利要求列举,则这种意图将明确地在该权利要求中陈述,并且在没有这些列举的情况下,不存在这种意图。例如,为帮助理解,下面所附权利要求书可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来介绍权利要求列举。然而,使用这种短语不应被认作,暗示由不定冠词“一(a)”或“一(an)”介绍的权利要求列举将包含这种介绍权利要求列举的任何特定权利要求限制于仅包含一个这种列举的发明,即使同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及诸如“一(a)”或“一(an)”的不定冠词(例如,“一(a)”或“一(an)”通常应当被解释成意指“至少一个”或“一个或更多个”);其对于使用为介绍权利要求列举而使用的定冠词来说同样保持为真。另外,即使明确地陈述特定数量的介绍权利要求列举,本领域技术人员也应当认识到,这种列举通常应当被解释成,至少意指所陈述数量(例如,“两个列举”的仅有的列举在没有其它修饰语的情况下通常意指至少两个列举,或者两个或更多个列举)。而且,在使用类似于“A、B,以及C等中的至少一个”的惯例的那些实例中,一般来说,这种句法结构希望本领域技术人员在意义上应当理解这种惯例(例如,“具有A、B,以及C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起,以及/或A、B以及C一起等的系统)。在使用类似于“A、B,或C等中的至少一个”的惯例的那些实例中,一般来说,这种句法结构希望本领域技术人员在意义上应当理解这种惯例(例如,“具有A、B,或C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起,以及/或A、B以及C一起等的系统)。本领域技术人员还应当明白的是,实际上,呈现两个或更多个另选术语的任何转折词和/短语(无论处于描述、权利要求书中,还是在附图中)应当被理解成,设想包括这些术语、这些术语中的任一个,或者两个术语的可能性。例如,短语“A或B”应当被理解成,包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
[0074] 尽管这里已公开了各种方面和实施方式,但是其它方面和实施方式对于本领域技术人员也是明显的。这里公开的各种方面和实施方式旨在说明并且不在于限制,所附权利要求书表示真实的范围和精神。