近场通讯及无线充电装置与其的切换方法_3

文档序号:9491366阅读:来源:国知局
储 电装置150可能会造成储电装置150的损坏。电压转换器148则能够将直流电的电压先 调整成储电装置150所需的电压后,接着进入电源管理芯片144,再储电至储电装置150。 另一方面,应注意的是,因在本实施方式中,当近场通讯及无线充电装置处于近场通讯模式 时,调频模块120与无线充电模块140之间为断路,因此无线充电模块140可不需加入开关 143(如图1所绘示)。
[0055] 基于控制单兀160的动作,在本实施方式中,无线充电模块140还包含传输收发器 149,电性连接于电压转换器148,用以与传输源相互通讯以确认彼此间的传输协定,并根据 与传输源的通讯结果而决定是否驱动电压转换器148。若两者间的传输协定一致,则驱动电 压转换器148而达成储电的功效。其中传输收发器149例如为蓝芽(Bluetooth)装置,然 而本发明不以此为限。
[0056] 在操作上,请一并参照图2与图4,其中图4为本发明另一实施方式的近场通讯及 无线充电装置的切换方法的流程图,其中因部分步骤与图3的步骤相同,因此沿用图3的 符号。如步骤S942所7K,经传输收发器149与传输源进行传输协定的确认,若其中传输源 为无线充电源。详细而言,当频率侦测器180侦测到无线充电的电磁波的操作频率(例如 6. 78MHz)后,控制单元160即切换开关170以导通调频模块120与无线充电模块140。之 后传输收发器149便开始与无线充电源进行传输确认,以确认频率侦测器180所侦测到的 电磁波为无线充电源所提供,而非空气中其它频率相接近的杂讯。若确认为是,则传递电磁 波的能量至储电装置150,如步骤S944所示,例如传输收发器149驱动电压转换器148,以 让电磁波的能量通过电压转换器148而到达储电装置150。但若确认为否,则停止传递电 磁波的能量至储电装置150,如步骤S946所示,例如传输收发器149停止驱动电压转换器 148,使得整流器142与电源管理芯片144之间形成断路。如此一来即可防止来源不明的电 磁波对储电装置150进行充电。
[0057] 另一方面,近场通讯模式下亦能加入传输协定的确认步骤。请持续参照图2与图 4。如步骤S932所示,经另一传输收发器(未绘示)与传输源进行传输确认,若其中传输 源为近场通讯源。详细而言,当频率侦测器180侦测到近场通讯的电磁波的操作频率(例 如13. 56MHz)后,控制单元160即切换开关170以导通调频模块120与近场通讯模块130。 之后近场通讯控制电路134便开始与近场通讯源进行传输协定的确认,以确认频率侦测器 180所侦测到的电磁波是否为近场通讯源所提供。以移动付费功能为例,近场通讯控制电 路134可包含移动付费安全元件(Secure Element)。移动付费安全元件可与近场通讯源进 行传输协定与身分的确认,例如确认移动付费安全元件是否执行付费程序。若确认为是,则 处理电磁波的信息,如步骤S934所示,例如近场通讯控制电路134开始接收电磁波的信号。 但若确认为否,则停止处理电磁波的信息,如步骤S936所示,例如近场通讯控制电路134停 止接收电磁波的信号。如此一来即可防止接收来源不明的电磁波的信号。如上所述,不论 是否进行电磁波能量的传递或处理电磁波的信息,一旦任一步骤结束后,皆回复成开关170 与频率侦测器180通路的状态。
[0058] 接着请一并参照图5A与图5B,其中图5A为本发明一实施方式的近场通讯及无线 充电装置的立体图,图5B为图5A的近场通讯及无线充电装置的爆炸图。在本实施方式中, 线圈110,例如是一具有两端部的回圈,其环绕定义出一通孔112,而近场通讯模块130、无 线充电模块140与储电装置150形成一金属区域210,且金属区域210置于通孔112内,其 中近场通讯模块130、无线充电模块140与储电装置150皆可置于一电路板190上,而电路 板190上另可包含其它电子元件,然而本发明不以此为限。具体而言,因线圈110的通孔112 内的空间能够被使用到,因此线圈110本身几乎不会增加整体装置的体积,有助于装置的 微型化与薄型化。另外,线圈110的其中一端部可连接调频模块120再连接至电路板190, 而另一端部可连接至电路板190。本领域具有通常知识者都可理解,图1与图2所揭示近场 通讯及无线充电装置的相关元件,皆可配置于通孔112内。
[0059] 在一或多个实施方式中,近场通讯及无线充电装置还可包含其它电子元件,这些 电子元件是配置于电路板190上,并占据一特定的面积及形成一特定的体积。可理解地,这 些电子元件是会对线圈110造成辐射效能上的影响及电磁上的干扰。于本实施方式中,基 于模拟测试的需要及易于解释本实施方式中的技术特征,是将该等电子元件对线圈110的 影响,等效成金属区域210对线圈110的影响,金属区域210内包括近场通讯模块130、无 线充电模块140、储电装置150与其它电子元件。另外,近场通讯及无线充电装置还可包含 第一遮蔽层220,置于金属区域210与线圈110之间。第一遮蔽层220可阻绝金属区域210 对线圈110的电磁干扰,有助于增加线圈110的电磁波于近场通讯模式下的接收距离。第 一遮蔽层220的材质可为亚铁(Ferrite)材料,然而本发明不以此为限。
[0060] 在一或多个实施方式中,近场通讯及无线充电装置还可包含外壳230,环绕线圈 110而设置。外壳230可增加近场通讯及无线充电装置整体的美观。另外,近场通讯及无线 充电装置还可包含第二遮蔽层240,置于外壳230与线圈110之间。第二遮蔽层240的功效 与材质皆可相同于第一遮蔽层220,因此便不再赘述。当外壳230为金属材质时,第一遮蔽 层220或第二遮蔽层240可为线圈110的载体。当外壳230为非金属材质时,第一遮蔽层 220或外壳230则可为线圈110的载体。
[0061] 接下来以实施例说明金属区域210、外壳230、第一遮蔽层220与第二遮蔽层240 对于近场通讯及无线充电装置进行近场通讯的影响。在本实施例中,线圈110具有长度Ll =37毫米、宽度Wl = 43毫米与高度Hl = 5毫米,而金属区域210具有长度L2、宽度W2与 高度H2。以下则用四种金属区域210来说明本实施方式:
[0062] 样品 I :L2 = 30 毫米、W2 = 30 毫米、H2 = 5 毫米,
[0063] 样品 2 :L2 = 30 毫米、W2 = 30 毫米、H2 = 10 毫米,
[0064] 样品 3 :L2 = 30 毫米、W2 = 40 毫米、H2 = 5 毫米,
[0065] 样品 4 :L2 = 34 毫米、W2 = 40 毫米、H2 = 5 毫米。
[0067] 表一:在金属区域210与线圈110间不具有遮蔽层的近场通讯及无线充电装置的 近场通讯数据
[0069] 表二:在金属区域210与线圈110间具有遮蔽层的各种近场通讯及无线充电装置 的近场通讯数据
[0071] 表三:在金属区域210与线圈110之间、线圈110与外壳230之间皆具有遮蔽层的 各种近场通讯及无线充电装置的近场通讯数据
[0072] 其中表一的各近场通讯及无线充电装置皆不包含外壳230、第一遮蔽层220与第 二遮蔽层240,表二的各近场通讯及无线充电装置皆不包含外壳230与第二遮蔽层240,而 表三的各近场通讯及无线充电装置皆包含金属区域210、外壳230(金属制)、第一遮蔽层 220与第二遮蔽层240。由表一至三可知,具金属区域210的近场通讯及无线充电装置虽具 有较大电容值的第一调频元件122 (如图1所绘示)与较短的近场通讯距离,然而仍然在可 接受的数值范围内。而当加入第一遮蔽层220后,具金属区域210的近场通讯及无线充电装 置的第一调频元件122的电容值可大幅度地降低,且近场通讯距离亦能有显著的提升。另 外,更进一步加入外壳230与第二遮蔽层240时,其第一调频元件122的电容值与近场通讯 距离亦在可接受的数值范围内。
[0073] 综合上述,具有其它电子元件,即金属区域210,对于近场通讯及无线充电装置的 近场通讯确实产生了影响;然进一步加入第一遮蔽层220后,即可降低金属区域210对于线 圈110的影响;另外再加入金属制外壳230与第二遮蔽层240后,其第一调频元件122的电 容值与近场通讯距离亦在可接受的数值范围内。也就是说,在增加整体美观的情况下,近场 通讯及无线充电装置仍能达到近场通讯的功能。
[0074] 接下来以实验结果说明金属区域210对于近场通讯及无线充电装置进行无线充 电的影响。请参照图6,其为一无线充电源900的上视图。在本实施例中,线圈110具有长 度Ll = 37毫米、宽度Wl = 43毫米与高度Hl = 5毫米,而金属区域210具有长度L2 = 30 毫米、宽度W2 = 30毫米与高度H2 = 5毫米。若将近场通讯及无线充电装置分别置于无线 充电源900的不同位置P1、P2与P3,其都可进行无线充电其中无线充电源900是使用无线 充电联盟(A4WP)第三级(Class3)的充电垫(Charging Mat)。
[0078] 表五:具金属区域210的近场通讯及无线充电装置的无线充电数据
[0079] 其中表四与表五的负载为近场通讯及无线充电装置的负载。由表四与表五可知, 具/不具金属区域21
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