RS64363B1 - Bežična stanica za punjenje i metoda za gejming uređaje sa punjivim baterijama - Google Patents

Description

Opis

[0001] Otelotvorenja ovog pronalaska obezbeđuju bežičnu stanicu za punjenje gejming uređaja, kao što su elektronsko opremljene košarkaške lopte, fudbalske lopte, hokejaški pakovi itd., koji sadrže jednu ili više punjivih baterija.

Osnovne informacije

[0002] Nedavni napredak u minijaturnoj elektronici i bežičnoj komunikacionoj tehnologiji podataka doveo je do brzorastućeg tržišta u sportskoj industriji za uređaje i opremu za igre (kao što su košarkaške lopte, košarkaške cipele, fudbalske lopte, fudbalske podloge, fudbalski šlemovi, soker lopte, kopačke, hokejaški pakovi, hokejaške podloge, klizaljke, bejzbol lopte, koplja i slično) koji sadrže senzore, štampane ploče, predajnike, prijemnike i drugu elektroniku. Integrisana elektronika zajedno sarađuje na proizvodnji i prenosu u obližnje računarske sisteme ili mreže izuzetno detaljnih podataka o trenutnoj lokaciji, kretanju, putanji i statusu uređaja ili opreme za igru tokom sesija igara i treninga. Senzori, predajnici, prijemnici i druga elektronika obično se napajaju malim, punjivim baterijama, koje su pričvršćene na štampane ploče ugrađene u sportsku opremu. Punjive baterije moraju se periodično puniti spajanjem sportskog objekta sa uređajem za punjenje baterije. Radi optimalne pogodnosti za korisnika, proizvođači sve češće uključuju u sportsku opremu prijemna kola za bežično punjenje baterija, tako da se punjive baterije mogu puniti dovođenjem sportskog uređaja ili opreme u fizički kontakt sa bežičnim punjačem baterija ili u neposrednoj blizini njega.

[0003] U Sjedinjenim Državama, Savezna komisija za komunikacije ("FCC") postavlja ograničenja za nivoe elektromagnetne emisije na različitim frekvencijama, što efikasno ograničava udaljenost tokom prenosa za bežični punjač baterija. Stoga, ostavljanje bežičnog punjača baterija u aktivnom stanju prenosa dok zapravo ne isporučuje punjenje uređaju sa punjivom baterijom, kao što je lopta za igru ili drugi sportski uređaj, kao što je košarkaška, fudbalska lopta, sa potpuno ili delimično ispražnjenom punjivom baterijom, ne samo da troši energiju (veća efikasnost je važna za otelotvorenje punjača na baterije), već bi mogla da bude u suprotnosti sa sadašnjim ili budućim FCC propisima. Bežični punjači baterija za gejming uređaje takođe moraju da izbegavaju slučajno punjenje (ili prekomerno punjenje) neovlašćenih uređaja (kao što je mobilni telefon), zbog potencijalne opasnosti od požara.

[0004] S druge strane, korisnicima je i glomazno i nezgodno da ručno aktiviraju i deaktiviraju bežične punjače za lopte i opremu sa punjivim baterijama. Ručno aktiviranje bežičnih punjenja za sportsku opremu takođe je sklono greškama jer korisnici često ne znaju koliko će dugo trajati punjenje i mogu prerano ukloniti sportski uređaj iz punjača, mogu zaboraviti da deaktiviraju punjač ili na drugi način možda neće biti u blizini da deaktiviraju punjač kada se punjenje baterije završi. Drugim rečima, ručno aktiviranje i deaktiviranje bežičnih punjača može uključivati mnogo nagađanja, što često dovodi do značajne količine izgubljene energije, kao i oštećenih ili degradiranih punjivih baterija. Dalje, iako je moguće koristiti mehanički ili optički prekidač za otkrivanje prisustva gejming uređaja, a aktiviranje punjača samo dok je mehanički ili optički prekidač uključen, takvi sistemi su generalno skupi za proizvodnju i održavanje, i ne poseduju vernost, pouzdanost i trajnost potrebnu za mnoga kolegijalna, poluprofesionalna i profesionalna sportska okruženja.

[0005] US2011074345 A1 obelodanjuje metodu za bežično punjenje i/ili dopunjavanje sportskih objekata (npr. loptica za golf). Metoda podrazumeva pozicioniranje sportskog objekta, ugrađenog u energetsku ćeliju, odnosno bateriju, i kolo u blizini sistema za punjenje, gde sistem za punjenje sadrži kolo za punjenje za bežičnu komunikaciju sa sportskim objektom. Informacije koje se dvosmerno prenose radio frekvencijom i električnom energijom prenose se na sportski objekat indukcijom. Zahtev za punjenje energetske ćelije određuje kolo sportskog objekta prilikom određivanja globalne pozicije sportskog objekta.

[0006] WO2017125249 A1 obelodanjuje mobilnu stanicu za punjenje aparata za igru sa lopticama za golf. Mobilna stanica za punjenje se sastoji od unutrašnjeg izvora energije i prijemne jedinice za prijem i fiksiranje aparata za igru sa loptom sa integrisanom elektronikom. Primljeni aparat za igru sa loptom se dopunjuje unutrašnjim izvorom energije. Višestruki indukcioni kalemovi su predviđeni za induktivno punjenje aparata za igru sa loptom, gde je indukcioni kalem predviđen po prijemnoj jedinici.

[0007] Shodno tome, u sportskoj industriji postoji značajna potreba za pouzdanim i izdržljivim uređajem i metodom za automatsko pokretanje, praćenje i dovršavanje operacija bežičnog punjenja u primarnim i sekundarnim uređajima za bežično punjenje sportske opreme, na osnovu različitih faktora, kao što su da li je sportski uređaj (npr. lopta) sa punjivom baterijom u dometu punjača, da li je punjiva baterija već značajno napunjena do svog punog kapaciteta i koliko dugo je primarni punjač aktiviran bez spajanja sa punjivom baterijom.

REZIME I OPIS PREDMETNOG PRONALASKA

[0008] Pronalazak je definisan stanicom za bežično punjenje za automatsko punjenje punjive baterije u gejming uređaju kako je definisano u patentnom zahtevu 1, i odgovarajućom metodom sa koracima nezavisne metode u zahtevu 9.

[0009] Otelotvorenja predmetnog pronalaska obezbeđuju stanicu za bežično punjenje i stalak za bežično punjenje (iako van obima ovog pronalaska) za sportsku opremu, koja automatski upravlja operacijama punjenja, a ovlašćeni gejming uređaj sa punjivom baterijom je u dometu kola predajnika za bežično punjenje i automatski deaktivira kolo predajnika za bežično punjenje kada se ovlašćeni gejming uređaj sa punjivom baterijom pomeri van dometa kola predajnika za bežično punjenje. Bežični uređaji za punjenje iz predmetnog pronalaska obično su konfigurisani za obavljanje jedne ili više sledećih funkcija u vezi sa punjenjem obližnjeg punjivog uređaja: (1) korišćenjem radio-frekventnih primopredajnika za automatsku detekciju i potvrđivanje prisustva i dometa ovlašćenog uređaja za igru sa punjivom baterijom, (2) automatskim određivanjem trenutnog stanja punjenja punjive baterije, (3) automatskim aktiviranjem i deaktiviranjem kola za punjenje radi punjenja punjive baterije u gejming uređaju, (4) automatskim određivanjem kraja punjenja (stanja pune baterije) za punjivu bateriju, (5) automatskim određivanjem kada je gejming uređaj uklonjen iz opsega punjenja i (6) automatskom razmenom drugih relevantnih poruka o podacima u vezi sa punjenjem, pre, tokom i nakon sesije punjenja.

KRATAK OPIS CRTEŽA

[0010] Različite prednosti otelotvorenja ovog pronalaska postaće očigledne stručnjaku u ovoj oblasti nakon čitanja sledeće specifikacije i priloženih zahteva, sa osvrtom na priložene crteže, u kojima:

Slike 1A, 1B i 1C prikazuju, redom, izometrijski prikaz police za punjenje, izometrijski prikaz dela police za punjenje izbliza i bočni prikaz police za punjenje u skladu sa jednim otelotvorenjem ovog pronalaska. Stalak za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

Slika 2 prikazuje prednji pogled na stalak za punjenje lopte koji drži ukupno dvadeset (20) lopti na četiri reda paralelnih horizontalnih šipki. Stalak za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

Slika 3 prikazuje krupni plan dela police za punjenje lopti prikazanog na slici 2. Stalak za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

Slike 4A, 4B i 4C prikazuju, respektivno, izometrijski prikaz, pogled odozgo i bočni pogled na ploču za bežično punjenje u skladu sa otelotvorenjem ovog pronalaska.

Slike 5A, 5B i 5C prikazuju, redom, bočni pogled, pogled odozgo i pogled sa prednje strane na montažnu policu, koja se može koristiti u određenim otelotvorenjima ovog izuma za montiranje podloge za bežično punjenje na paralelne horizontalne šipke 120 kompatibilnog stalka za punjenje, kao što je stalak stanice za punjenje prikazan na slici 1. Stalak za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe. Slika 6A prikazuje izometrijski prikaz sklopa stanice za bežično punjenje, koji se sastoji od stanice za bežično punjenje, montažne police i kabla za napajanje od 120 V naizmenične struje.

Slike 6B i 6C prikazuju dijagrame koji ilustruju kako sportski uređaj (u ovom slučaju košarkaška lopta 650) treba postaviti na vrh ležišta 630 sklopa stanice za punjenje kako bi se počelo punjenje punjive baterije unutar košarkaške lopte.

Slika 7A prikazuje poprečni presek bežične stanice za punjenje i košarkašku loptu, pri čemu košarkaška lopta 705 počiva na ležištu lopte 710 bežične stanice za punjenje. Slika 7B prikazuje primer štampane ploče 750 koja se može koristiti unutar stanice za bežično punjenje, kao što je stanica za bežično punjenje prikazana na slici 7A, u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska.

Slika 8 prikazuje blok dijagram koji ilustruje, na primer, fizičke i logičke komponente stanice za bežično punjenje, organizovane i konfigurisane da rade u skladu sa jednim otelotvorenjem predmetnog pronalaska, kao i blok dijagram obližnjeg uređaja za igru koji sadrži punjivu bateriju i kolo za prijem bežičnog punjenja.

Slika 9 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake koje vrši bežična stanica za punjenje za kontrolu operacija punjenja za obližnji gejming uređaj u skladu sa nekim otelotvorenjima predmetnog pronalaska.

Slika 10 prikazuje dijagram toka za algoritam koji sadrži korake koji su suštinski isti kao i koraci u algoritmu predstavljeni dijagramom toka Slike 9, osim što algoritam predstavljen dijagramom toka Slike 10 dodaje dva dodatna koraka za utvrđivanje da li je gejming uređaj pravilno postavljen na ležište stanice za bežično punjenje.

Slika 11 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake koje sprovodi program za kontrolu punjenja koji se pokreće na gejming uređaju kako bi se kontrolisala komunikacija i izveštavanje o statusu od strane uređaja za igru tokom operacija punjenja u skladu sa nekim otelotvorenjima ovog pronalaska.

Slika 12 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake alternativnog algoritma koji bi mogao da se sprovede programom za kontrolu punjenja, kao što je program za kontrolu punjenja 838 na Slici 8, koji radi na stanici za bežično punjenje, radi upravljanja operacijama punjenja i komunikacijama stanice za bežično punjenje. Slika 13 prikazuje dijagram koji ilustruje, na primer, sadržaj tabele statusa obližnjeg uređaja, sačuvan u memoriji stanice za bežično punjenje, koji bi se mogao koristiti za monitoring i praćenje jedinstvenih identifikacionih brojeva (UUID), MAC adresa, RSSI vrednosti, pauza i indikatora važenja povezanih sa gejming uređajima, kao što su košarkaške lopte, u skladu sa određenim otelotvorenjima ovog pronalaska.

Slika 14 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji se mogu sprovesti programom za kontrolu punjenja, kao što je program za kontrolu punjenja na Slici 8, kako bi se automatski utvrdilo da li je objekat, kao što je košarkaška lopta sa punjivom baterijom, na vrhu ležišta stanice za bežično punjenje i da li je potrebno ponovo kalibrisati pomak senzora blizine.

Slika 15 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji bi se mogli koristiti za automatsku ponovnu kalibraciju pomaka senzora blizine u nekim otelotvorenjima predmetnog pronalaska. Tipično, sve korake će sprovesti mikroprocesorska jedinica MCU koja radi pod kontrolom aplikativnog programa koji se sastoji od programskih uputstava raspoređenih tako da izazovu MCU da aktivira senzor blizine za uzimanje uzoraka i obradu podataka povezanih sa tim uzorcima.

Slika 16A prikazuje primer dijagrama toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji bi se mogao koristiti za postavljanje zastavice za kalibraciju sile u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska kada je kanal za komunikaciju podataka između stanice za bežično punjenje i uređaja za igru izgubljen.

Slike 16B prikazuju primer dijagrama toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji bi se mogao koristiti za postavljanje zastavice kalibracije sile u nekim otelotvorenjima predmetnog pronalaska kada je veza za komunikaciju podataka L1 netaknuta, ali RSSI za gejming uređaj pada ispod RSSI praga.

Detaljan opis primernih otelotvorenja

[0011] Problem u konvencionalnom stanju tehnike je u tome što je mogućnost slanja statusnih poruka između punjača i bežičnog uređaja sa kalemom za punjenje i punjivom baterijom preko kanala prenosa koji se koristi za punjenje bežične baterije značajno ograničena rastojanjem između uređaja za punjenje i bežičnog uređaja. U nekim slučajevima, komunikacija preko kanala za punjenje postaje sve manje praktična i pouzdana, a na kraju postaje nemoguća, jer se rastojanje između uređaja za punjenje i punjivog uređaja povećava za više od nekoliko centimetara. Zaista, tipično male veličine predajnog i prijemnog kalema, kao i relativno velika rastojanja koja ponekad postoje između njih, često onemogućavaju korišćenje kanala za punjenje za komunikaciju bilo kakvih podataka između kalema predajnika za punjenje i kalema prijemnika za punjenje.

[0012] Jedno potencijalno rešenje je da je prenosni kalem punjača stalno uključen. Međutim, ostavljanje predajnika za punjenje da bude uključen sve vreme je nepoželjno sa stanovišta regulacije i potrošnje energije, posebno kada postoji mnogo punjivih uređaja i mnogo punjača u neposrednoj blizini i koji su povezani sa jednom utičnicom. Strogo spregnuti sistemi se bave namotajima prijemnika i predajnika približno iste veličine i generalno su na kratkim rastojanjima. U strogo spregnutim sistemima, namotaji za prenos i prijem mogu da detektuju međusobno prisustvo i mogu da modulišu signale/podatke u opsegu. U labavo spregnutim sistemima, kalem predajnika možda neće moći da detektuje prijemnik, a komunikacija između njih mora da se odvija van opsega.

[0013] Tipično, frekvencija punjenja za rezonantni bežični predajnik za punjenje je oko 6,78 MHz. Predajnik za punjenje generiše elektromagnetno polje naizmenične struje.

Elektromagnetno polje se brzo uključuje i isključuje, i uključuje i ponovo isključuje tokom punjenja. Podaci se mogu slati pomoću kola za prenos bežičnog punjenja i kola za prijem bežičnog punjenja SAMO kada su kolo za prenos i kolo za prijem na veoma maloj međusobnoj udaljenosti. Kada je rastojanje veće od oko trinaest (13) milimetara, onda se kola za punjenje ne mogu koristiti za slanje poruka sa podacima, aktiviranje i deaktiviranje operacije punjenja ili detekciju poruke o završetku punjenja koju proizvodi lopta tako da se predajnik punjenja može isključiti.

[0014] Generalno, otelotvorenja predmetnog pronalaska koriste drugi komunikacioni kanal, kao što je Bluetooth BLE kanal, za komunikaciju poruka vezanih za lokaciju, poravnanje i status između sportskog uređaja i stanice za bežično punjenje na stalku stanice za bežično punjenje. Stalak za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

[0015] Radio-frekventni primopredajnik na sportskom uređaju emituje univerzalno jedinstveni identifikator (UUID) na radio primopredajniku na stanici za bežično punjenje. Kada bežični punjač primi emitovani UUID, procesor na bežičnom punjaču je konfigurisan da odredi i sačuva indikator jačine primljenog signala (RSSI) za loptu, na osnovu jačine signala emitovanog signala. Kada RSSI pređe određeni prag, stanica za bežično punjenje pokreće usaglašavanje kako bi uspostavila Bluetooth BLE kanal, a zatim primopredajnik na lopti šalje događaje za "Kraj punjenja", "Napon Rx kalema" i "Detektovan punjač" kad god se napon kalema ili stanje punjenja/završetka punjenja promene. Primopredajnik u stanici za bežično punjenje sluša događaje i reaguje u skladu sa tim omogućavanjem/onemogućavanjem polja za punjenje ili treperenjem LED lampica kako bi pokazao status poravnanja ili status punjenja (kao što je detaljnije opisano u nastavku).

[0016] Slike 1A, 1B i 1C prikazuju, redom, izometrijski prikaz stalka stanice za punjenje 100, izometrijski prikaz dela stalka stanice za punjenje 100 izbliza i bočni prikaz stalka stanice za punjenje 100 u skladu sa jednim otelotvorenjem ovog pronalaska. Stalak stanice za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

[0017] Kao što je prikazano na ovim slikama, stalak stanice za punjenje 100 je konfigurisan da drži i puni unutrašnje baterije (nije prikazano) većeg broja košarkaških lopti 110. Kao što je najbolje prikazano na slikama 1A i 1B, stalak za punjenje 100 može se sastojati od više vertikalnih stubova 115 i vertikalnih panela 117 raspoređenih tako da drže i podržavaju više paralelnih horizontalnih šipki 120 povezanih sa vertikalnim stubovima 115 razmaknutim i raspoređenim tako da drže više uklonjivih bežičnih stanica za punjenje 125. U otelotvorenju prikazanom na slici 1A, svaki od gornja tri reda paralelnih horizontalnih šipki 120 sadrži ukupno pet stanica za bežično punjenje 125, ukupno do petnaest stanica za bežično punjenje 125, koje se zauzvrat mogu koristiti za punjenje punjivih baterija u do petnaest košarkaških lopti 110. U primeru prikazanom na Slici 1A, donji red paralelnih horizontalnih šipki 120 ne sadrži uklonjive bežične stanice za punjenje 125. Međutim, treba shvatiti da se dodatnih pet (5) uklonjivih bežičnih stanica za punjenje (nije prikazano) može postaviti na dve paralelne horizontalne šipke 120 donjeg reda kako bi se ukupan broj uklonjivih bežičnih stanica za punjenje 125 povećao na dvadeset (20), tako da se stalak za punjenje 100 može koristiti za istovremeno punjenje punjivih baterija u do dvadeset (20) košarkaških lopti. Kabl 130 za napajanje od 120 V naizmeničnom strujom povezan sa stalkom za punjenje 100 obezbeđuje električnu energiju za stalak za punjenje 100, koji zauzvrat obezbeđuje električnu energiju za svaku od stanica za bežično punjenje 125 preko niza kablova za napajanje električnom energijom i konektora koji električno spajaju stanice za bežično punjenje 125 direktno međusobno ili direktno sa kablovima za napajanje koji prolaze kroz paralelne horizontalne šipke 120.

[0018] Slika 2 prikazuje prednji pogled na stalak stanice za punjenje lopte 200 koji drži ukupno dvadeset (20) košarkaških lopti na četiri reda paralelnih horizontalnih šipki 220. Slika 3 prikazuje krupni plan dela stalka stanice za punjenje lopti 205 prikazanog na slici 2. Stalak stanice za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

[0019] Slike 4A, 4B i 4C prikazuju, redom, izometrijski prikaz, pogled odozgo i bočni pogled na stanicu za bežično punjenje 405 u skladu sa otelotvorenjem predmetnog pronalaska. Kao što je najbolje prikazano na Slikama 4A i 4B, bežična stanica za punjenje 400 se sastoji od suštinski ravnog tela 405 sa suštinski hemisfernim konkavnim ležištem lopte 410 na gornjoj strani tela 405. Ležište za loptu 410 je konfigurisan tako da prima i drži donji deo košarkaške lopte (nije prikazana), koja sadrži punjivu bateriju (takođe nije prikazana) koju će puniti bežična stanica za punjenje 400, kao što će biti detaljnije objašnjeno u nastavku. Konkavni oblik ležišta lopte 410 prilagođen je tako da pristaje dnu tipične košarkaške lopte tako da se prijemni namotaj za punjenje koji se nalazi unutar košarkaške lopte dovede što je moguće bliže prenosnom namotaju za punjenje koji se nalazi unutar bežične stanice za punjenje 400. Oko ležišta lopte 410 nalazi se komplet od četiri svetleće diode (LED) 415 konfigurisane, na primer, za uključivanje (tj. osvetljavanje), isključivanje, treptanje i/ili bleskanje u skladu sa skupom unapred određenih boja ili šablona kako bi se korisniku pružila indikacija da je punjiva baterija unutar košarkaške lopte koja se nalazi na ležištu lopte 410 bežične stanice za punjenje 400 trenutno napunjena, potpuno napunjena itd. LED diode 415 takođe mogu biti konfigurisane tako da pružaju korisniku indikaciju da li komponente bežične komunikacije (kao što je bežični primopredajnik) koje se nalaze unutar stanice za bežično punjenje 400 trenutno komuniciraju sa komponentama bežične komunikacije koje se nalaze u košarkaškoj lopti. LED diode 415 takođe mogu biti konfigurisane tako da pružaju korisniku indikaciju (putem šablona boja, osvetljenja ili blica) da li je prijemni kalem za punjenje unutar košarkaške lopte pravilno poravnat sa prenosnim kalemom za punjenje unutar stanice za bežično punjenje 400.

Podrazumeva se da stanica za bežično punjenje 400 može da sadrži nekoliko ili više LED dioda bez napuštanja obima navedenog pronalaska, a te LED diode mogu biti postavljene na različitim lokacijama na stanici za bežično punjenje 400. Bežična stanica za punjenje 400 takođe može da sadrži dva ulazna/izlazna konektora za napajanje 420 i 422, koji omogućavaju da se stanica za bežično punjenje 400 koristi pojedinačno sa kablom za napajanje, ili ulančavanjem uređaja zajedno sa drugim stanicama za bežično punjenje, kao što je prikazano na Slikama 2 i 3 koje su gore opisane.

[0020] Slike 5A, 5B i 5C prikazuju, redom, bočni pogled, pogled odozgo i prednji pogled na montažnu policu 500, koja se može koristiti u određenim otelotvorenjima ovog pronalaska za montiranje stanice za bežično punjenje 500 na paralelne horizontalne šipke 120 (koje nisu prikazane na slikama 5A, 5B i 5C) kompatibilnog stalka stanice za punjenje, kao što je stalak stanice za punjenje 100 prikazan na Slici 1 koji nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe. Kao što je najbolje prikazano na slici 5A, montažna polica 500 poželjno uključuje površinu osnove 510 koja je povezana sa parom obrnutih krakova u obliku slova U 520 i 522 koji se nalaze na suprotnim stranama površine osnove 510. Površina osnove 510 i krakovi 520 i 522 su zajedno prilagođeni da prime i drže dno i strane stanice za bežično punjenje 500, tako da je stanica za bežično punjenje 500 sigurno i uklonjivo obešena između dve paralelne šipke (prikazane na slici 5B) na stalku stanice za punjenje lopte 100. U nekim otelotvorenjima, krakovi 520 i 522 takođe mogu uključivati par klinova 530 i 532 konfigurisanih tako da se ubace u prihvatne otvore koji se nalaze na gornjim stranama paralelnih horizontalnih šipki 120 stalka stanice za punjenje lopte 100.

[0021] Slika 6A prikazuje izometrijski prikaz sklopa stanice za bežično punjenje, koji se sastoji od stanice za bežično punjenje 600, montažne police i kabla za napajanje od 120 V naizmenične struje 615. Ležište konkavnog oblika 630 je obezbeđen da pomogne u držanju gejming uređaja sferičnog oblika, kao što su košarka, fudbalska lopta ili bejzbol, na vrhu sklopa stanice za bežično punjenje 605. Slike 6B i 6C prikazuju dijagrame koji ilustruju kako sportski uređaj (u ovom slučaju košarkaška lopta 650) treba postaviti na vrh ležišta 630 sklopa stanice za punjenje 605 kako bi počelo punjenje punjive baterije unutar košarkaške lopte 650. Kao što je prikazano na slikama 6A, 6B i 6C, oko ležišta 630 nalaze se četiri LED diode 640 kako bi se korisniku ukazalo na trenutni status punjenja sklopa stanice za punjenje 605 i/ili košarkaške lopte 650 kada je sklop stanice za punjenje 605 priključen na izvor napajanja, kao što je utičnica od 120 V, a ovlašćena košarkaška lopta je stavljena na vrh ležišta 630. Boje i obrasci

1

svetlosti koje emituju LED diode mogu biti izabrani da prenesu korisne informacije o statusu operacije punjenja.

[0022] Na primer, u nekim otelotvorenjima, LED diode mogu biti konfigurisane da emituju:

1) stabilno (tj. ne-trepćuće) žuto svetlo ako je košarkaška lopta 650 koja leži na ležištu 630 sklopa stanice za bežično punjenje 600 pravilno poravnata i aktivno puni svoju bateriju;

2) pulsirajuće crveno svetlo ako gejming uređaj leži na ležištu 630, ali je neusklađen do te mere da ne puni bateriju;

3) stalno crveno svetlo ako postoji kritična greška u operaciji punjenja koja zahteva resetovanje stanice za punjenje 600 uklanjanjem košarkaške lopte 650 iz ležišta 630, čekanjem određenog broja sekundi (npr.5 sekundi), a zatim zamenom košarkaške lopte 650 na ležištu 630;

4) stalno zeleno svetlo ako je punjiva baterija u košarkaškoj lopti 605 potpuno napunjena; i

5) stalno plavo svetlo ako je stanica za bežično punjenje 600 spremna za prijem i punjenje košarkaške lopte 650

[0023] Slika 7A prikazuje poprečni presek bežične stanice za punjenje 700 i košarkaške lopte 705, pri čemu košarkaška lopta 705 počiva na ležištu lopte 710 bežične stanice za punjenje 700. U košarkašku loptu 705 ugrađen je sklop 707 koji između ostalog sadrži senzor, namotaj za prijem punjenja i punjivu bateriju (senzor, prijemni kalem punjenja i baterija nisu detaljno prikazani). Ležište 710 je konfigurisano tako da prima i drži košarkašku loptu 705 tako da je prijemni kalem punjenja (nije prikazan) u košarkaškoj lopti 710 pravilno poravnat sa, i stoga u dometu elektromagnetnog fluksa (nije prikazano) koji je proizveden aktiviranjem namotaja za prenos punjenja koji se nalazi unutar stanice za bežično punjenje 700.

[0024] Slika 7B prikazuje primer štampane ploče 750 koja se može koristiti unutar stanice za bežično punjenje, kao što je stanica za bežično punjenje 700 prikazana na slici 7A, u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska. Kao što je prikazano na slici 7B, štampana ploča 750 poželjno uključuje jednosmernu struju (DC) u konektoru 760, konektor za izlaz jednosmerne struje (DC) 762, nekoliko kola napajanja 765, kalem za prenos punjenja 773, četiri (ili više) LED indikatora 770, Bluetooth kolo 775 i sklop štampane ploče bežičnog napajanja (PCB) 780.

[0025] Konkretno, za razliku od štampanih ploča konvencionalnih uređaja za bežično punjenje, štampana ploča 750 ovog pronalaska uključuje relativno veliki otvor 768 u njoj, koji je konfigurisan tako da odgovara polusferičnom obliku spoljne površine košarkaške lopte 705 kad god je košarkaška lopta 705 postavljena na ležište košarkaške lopte stanice za punjenje 700. Kalem za prenos naelektrisanja 773 na štampanoj ploči kola 750 okružuje otvor 768 na štampanoj ploči kola 750, koji omogućava da se najmanje deo košarkaške lopte 705 postavi ispod ravni štampane ploče kola 750 i kalema za prenos naelektrisanja 773, i na taj način smanjuje rastojanje između kalema za prijem naelektrisanja (nije detaljno prikazan na slici 7) koji se nalazi u košarkaškoj lopti 705 i kalema za prenos naelektrisanja 773 koji se nalazi u stanici za punjenje 700.

[0026] Smanjenje rastojanja između kalema za prenos naelektrisanja 773 i kalema za prijem naelektrisanja proširuje zapreminu omotača u prostoru gde se kalem za prijem naelektrisanja u košarkaškoj lopti 705 može nalaziti i još uvek biti u dobrom opsegu elektromagnetnog polja koje proizvodi kalem za prenos naelektrisanja 773 bežične stanice za punjenje 700. Dakle, rezanje otvora 768 u ravni štampane ploče 750 proširuje veličinu „idealne tačke“ punjenja za položaj i orijentaciju kalema za prijem punjenja košarkaške lopte 705, što značajno smanjuje vreme punjenja, kao i broj i verovatnoću grešaka i kvarova punjenja uzrokovanih blagim neusklađenostima između bežične stanice za punjenje 700 i košarkaške lopte 705. Prikladno, ležište košarkaške lopte koja se nalazi na vrhu stanice za punjenje 700 može uključivati konkavnost koja se proteže barem delimično kroz otvor 768 u štampanoj ploči 750 kako bi se dodatno obezbedilo da barem deo sfernog oblika košarkaške lopte 705 može pasti ispod ravni štampane ploče 750 i kalema za prenos punjenja 773 u bežičnoj stanici za punjenje 700. Iako je otvor 768 prikazan na Slici 7 kružnog oblika, razumeće se da otvor (ili izrez) takođe može biti konfigurisan tako da primi različite oblike povezane sa nesfernim gejming uređajima, kao što je fudbalski ili hokejaški pak, kako bi se omogućilo da namotaji za prijem naelektrisanja u takvim nesfernim uređajima budu postavljeni bliže namotaju za prenos naelektrisanja 773 u stanici za bežično punjenje 700.

[0027] Slika 8 prikazuje blok dijagram koji ilustruje, na primer, fizičke i logičke komponente stanice za bežično punjenje 800 organizovane i konfigurisane da rade u skladu sa jednim otelotvorenjem ovog pronalaska. Slika 8 takođe prikazuje blok dijagram obližnjeg uređaja za igru GD-1 koji sadrži punjivu bateriju RBT-1 i kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1, pri čemu je kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1 konfigurisano za punjenje punjive baterije RBT-1 kada električna struja prolazi kroz kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1 putem elektromagnetne indukcije. Za potrebe diskusije koja sledi, gejming uređaj GD-1 može se sastojati od bilo koje od mnogih različitih vrsta sportskih ili gejming uređaja, alata ili opreme koji uključuju punjive baterije koje periodično zahtevaju punjenje. Gejming uređaj GD-1 može da sadrži, na primer, loptu za fudbal, odbojku, fudbalsku loptu, tenisku loptu ili reket, kuglu za kuglanje, bejzbol ili hokejaški pak ili štap, lopticu za lakros ili štap, teniski reket, da navedemo samo nekoliko primera gejming uređaja koji se mogu konstruisati sa unutrašnjom elektronikom i punjivim baterijama. Gejming uređaj GD-1 takođe može da sadrži sve predmete odeće, kape ili obuće koji se obično nose tokom sportskih igara, kao što su uniforme, kopačke, cipele, jastučići, trake, šeširi i šlemovi koji se nose ili koriste za košarku, bejzbol, fudbal, soker itd.

[0028] Stanice za bežično punjenje 400, 500, 600, 700 i 800 prikazane na slikama 4, 5, 6, 7 i 8, redom, u praksi se ponekad mogu nazivati „bežičnim punjačem baterija“, ili „bežičnim punjačem lopti“, ili „uređajem za punjenje“, ili jednostavnije kao „punjačem“. Pojedinačna stanica za bežično punjenje ovog pronalaska može se koristiti za punjenje jednog uređaja za igru, jednog po jednog uređaja. Međutim, stanica za bežično punjenje 800 može biti jedna od više stanica za bežično punjenje koje su fizički i elektronski međusobno povezane ili pričvršćene na stalak ili drugi aparat za punjenje više gejming uređaja, tako da se više gejming uređaja može istovremeno puniti pomoću odgovarajućeg broja stanica za bežično punjenje na istom stalku ili uređaju. Kao što će biti detaljnije opisano u nastavku, kada su dva ili više uređaja za igru u dometu određene stanice za bežično punjenje 800, programi i algoritmi nekih otelotvorenja ovog pronalaska mogu povoljno uključivati procesore, uputstva za programiranje i/ili prekidače konfigurisane da automatski odrede koji je od uređaja za igru u blizini u direktnom kontaktu sa (ili najbližom) stanicom za bežično punjenje 800, i da automatski izaberu i bežično se upare sa ispravnim uređajem za igru, i da automatski aktiviraju i deaktiviraju kola za punjenje u odgovarajuće vreme tako da se pravi gejming uređaj GD-1 ponovo napuni. Shodno tome, otelotvorenja ovog pronalaska mogu biti korisno konfigurisana kako bi se izbegle situacije u kojima se gubi energija i trud, a operacije punjenja ne uspevaju, jer određena bežična stanica za punjenje, kao što je stanica za bežično punjenje 800, pogrešno pokušava da se poveže i napuni obližnje gejming uređaje koji se nalaze na (i stoga ih treba puniti) drugoj bežičnoj stanici za punjenje. Bežične stanice za punjenje konfigurisane da rade u skladu sa otelotvorenjima ovog pronalaska takođe uključuju procesore, tabele podataka i indikatore koji se mogu koristiti za automatsko izbegavanje pokušaja punjenja punjivih

1

bežičnih uređaja koji dolaze u njihov opseg bežičnog punjenja ako ti bežični uređaji nisu posebno ovlašćeni za punjenje od strane stanice za bežično punjenje.

[0029] Kao što je prikazano na Slici 8, stanica za bežično punjenje 800 se sastoji od bežičnog kola za prenos punjenja WTC-1810, mikrokontrolera MCU-2 812, napajanja u konektoru 806, konektora za isključivanje napajanja 808, senzora blizine 804 i memorije 816. Tipično, memorija 816 čuva program za kontrolu punjenja 818, RSSI prag 820 i tabelu statusa obližnjeg uređaja 822. Gejming uređaj GD-1840 obuhvata drugu mikrokontrolersku jedinicu MCU-1 830, kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1834, punjivu bateriju RBT-1838, program za kontrolu punjenja 838 i jedan ili više senzora 832. Ostale hardverske ili logičke komponente, koje nisu prikazane na Slici 8, kao što su antene, senzori blizine i sklopovi, takođe mogu biti uključene u stanicu za bežično punjenje 800, gejming uređaj GD-1840 ili oba.

[0030] Gejming uređaj GD-1 840 i stanica za bežično punjenje 800 uključuju radio frekventne primopredajnike, koji su na slici 8 označeni kao RFT-1, odnosno RFT-2. Tipično, ali ne nužno, radio-frekventni radio RFT-1 i RFT-2 komuniciraju koristeći Bluetooth radio-frekventni protokol. Radio frekventni radio primopredajnik RFT-1 u gejming uređaju GD-1840 periodično šalje reklamni signal za oglašavanje svog prisustva drugim radio primopredajnicima u tom području. Oglas uključuje jedinstveni korisnički identifikator (UUID) ili adresu za kontrolu pristupa medijima (MAC), koju stanica za bežično punjenje 800, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 818, pretražuje UUID u tabeli 821 za identifikaciju ovlašćenih uređaja (ID) u memoriji 816 kako bi potvrdio da je gejming uređaj GD-1 koji je poslao oglas da je ovlašćen za punjenje putem stanice za bežično punjenje 800. Ako UUID ili Mac adresa nije pronađena u tabeli za identifikaciju ovlašćenog uređaja 821, onda se stanica za bežično punjenje može konfigurisati tako da ignoriše oglašavanje i gejming uređaj GD-1840.

[0031] S druge strane, ako se UUID nalazi u tabeli za identifikaciju ovlašćenog uređaja 821, onda stanica za bežično punjenje 800 prima reklamni signal ovlašćenog gejming uređaja GD-1, mikrokontrolerska jedinica MCU-2810 u stanici za bežično punjenje 800, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 818, izračunava jačinu signala primljenog signala i čuva ga u tabeli statusa uređaja u blizini 822 memorije 818 kao indikaciju jačine primljenog signala (RSSI). Veličina RSSI je proporcionalna rastojanju između uređaja za igru GD-1840 i stanice za bežično punjenje 800. RSSI merenja predstavljaju relativni kvalitet primljenog signala na uređaju. RSSI označava nivo snage koja se prima nakon bilo kakvog mogućeg gubitka na nivou antene i kabla. Što je veća vrednost RSSI, signal je jači. Kada se meri negativnim brojevima, broj koji je bliži nuli obično znači bolji signal, a samim tim i pouzdaniju komunikaciju. Na primer, -25dB se smatra jakim signalom, -50dB se smatra dobrim signalom, -61dB - se smatra pouzdanim signalom, a -100dB uopšte nije signal. U nekim otelotvorenjima, program za kontrolu punjenja 818 je konfigurisan tako da koristi podatke sadržane u oglasu za određivanje veličine RSSI pozivajući jedan ili više potprograma uključenih u jednu ili više standardnih Bluetooth softverskih biblioteka.

[0032] Kada je RSSI oglašavanja jednak ili veći od unapred određenog praga, program za kontrolu punjenja 818 je konfigurisan tako da prouzrokuje da mikrokontrolerska jedinica MCU-2 i radio frekventni primopredajnik RFT-2 na stanici za bežično punjenje 800 automatski uspostave prvu vezu za komunikaciju podataka L1 (npr. Bluetooth uparena veza) između radio frekvencijskog primopredajnika RFT-1 u gejming uređaju GD-1 i radio frekvencijskog primopredajnika RFT-2 u stanici za bežično punjenje 800. Vrednost izabrana da se koristi kao RSSI prag je stvar izbora za programera sistema ili proizvođača stanice za bežično punjenje 800. Tipične vrednosti za RSSI su -35dB do -20dB kada je gejming uređaj GD-1 dovoljno blizu stanici za bežično punjenje 800 za aktiviranje operacija uparivanja i punjenja, i - 90dB ili manje kada je gejming uređaj GD-1 predaleko od stanice za bežično punjenje 800 da pokušaj uparivanja i punjenja gejming uređaja GD-1 ne bi bio poželjan ili efikasan.

[0033] Mikrokontrolerska jedinica MCU-1 u gejming uređaju GD-1 je komunikativno povezana i sa kolima za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1 i sa primopredajnikom radio frekvencije RFT-1 u gejming uređaju GD-1. Nakon što se radiofrekvencijski primopredajnici RFT-1 i RFT-2 upare i međusobno komuniciraju, mikrokontrolerska jedinica MCU-2 povezana sa radio-frekvencijskim primopredajnikom RFT-2 u stanici za bežično punjenje 800 prati RSSI signala koji dolazi iz radio-frekvencijskog primopredajnika RFT-1 u gejming uređaju GD-1 kako bi utvrdila kada jačina signala koji dolazi iz radio-frekvencijskog primopredajnika RFT-1 u gejming uređaju GD-1 prelazi unapred određeni prag jačine signala (kao što je -35db, na primer). Kada se prekorači unapred određeni prag jačine signala, to znači da je gejming uređaj GD-1 dovoljno blizu stanici za bežično punjenje 800 za pouzdano napajanje bežičnog prijemnog kola za punjenje WRC-1 povezanog sa punjivom baterijom RBT-1 u gejming uređaju GD-1 koristeći bežično kolo za prenos punjenja WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800. Shodno tome, mikrokontroler MCU-2 u stanici za bežično punjenje 800 aktivira predajno kolo za bežično punjenje WTC-1 u stanici za

1

bežično punjenje 800, tako da predajno kolo za bežično punjenje WTC-1 počinje da proizvodi elektromagnetno polje EF-1 za napajanje prijemnog kalema i kola za bežično punjenje WRC-1 u gejming uređaju GD-1, i time počinje da puni punjivu bateriju RBT-1 u gejming uređaju GD-1.

[0034] Radeći pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 838 u gejming uređaju GD-1, mikrokontroler jedinica MCU-1 u gejming uređaju GD-1, zajedno sa kolom za prijem bežičnog punjenja WRC-1, detektuje kada kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1 počinje da prima energiju punjenja (elektromagnetne impulse) generisanu kolom za prenos bežičnog punjenja WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800 i, reagujući na detekciju energije punjenja, generiše i šalje poruku preko prve veze za komunikaciju podataka L1 (obično Bluetooth kanal) primopredajniku radio frekvencije RFT-2 u stanici za bežično punjenje 800, poruku koja ukazuje na to da se punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 trenutno puni. Kada je punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 u potpunosti napunjena, mikrokontrolerska jedinica MCU-1, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 838, generiše i šalje stanici za bežično punjenje 800 poruku da je punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 u potpunosti napunjena. Nakon prijema poruke "trenutno punjenje" sa gejming uređaja GD-1, program za kontrolu punjenja 818 u stanici za bežično punjenje 800 je konfigurisan tako da kolo za bežično punjenje WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800 bude uključeno (i prenosi energiju) dok ne primi poruku sa gejming uređaja GD-1 koja pokazuje da je punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 potpuno napunjena.

[0035] Na primer, kada mikrokontrolerska jedinica MCU-2 u gejming uređaju GD-1, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 838, otkrije da je punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 potpuno napunjena, mikrokontrolerska jedinica MCU-1 generiše i prenosi preko prve komunikacione veze podataka L1 između radio frekvencijskih primopredajnika RFT-1 i RFT-2 poruku (ili signal) "kraj punjenja". Nakon prijema poruke o završetku punjenja ili signala sa radiofrekventnog primopredajnika RFT-1 gejming uređaja GD-1, mikrokontrolerska jedinica MCU-2 u stanici za bežično punjenje 800, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 818 u stanici za bežično punjenje 800, konfigurisana je tako da prouzrokuje da mikrokontrolerska jedinica MCU-2 deaktivira kolo za prenos bežičnog punjenja WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800 da deaktivira kolo za prenos bežičnog punjenja WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800. Ovim se prekida elektromagnetni

1

fluks koji napaja kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1, što uzrokuje da punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 prestane da se puni.

[0036] Ako mikrokontroler MCU-2 u stanici za bežično punjenje 800 aktivira predajno kolo za bežično punjenje WTC-1 u stanici za bežično punjenje 800 i naknadno ne primi poruku preko prve veze za komunikaciju podataka L1 kojom se potvrđuje da je elektromagnetno polje EF-1 proizvedeno od strane predajnog kola za bežično punjenje WTC-1 detektovano od strane kola za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1, ovo stanje obično znači jednu od dve stvari. Prva mogućnost je da je gejming uređaj GD-1 van dometa bežičnog kola za prenos punjenja WTC-1 (uprkos činjenici da je prekoračen RSSI prag). Druga mogućnost je da gejming uređaj GD-1 nije pravilno pozicioniran ili orijentisan (tj. neusklađen) na ležištu R1828 stanice za bežično punjenje 800. Kada dođe do bilo kog od ovih uslova, mikrokontroler MCU-2 u stanici za bežično punjenje 800 deaktivira predajno kolo za bežično punjenje WTC-1 tako da se ne gubi energija stvarajući elektromagnetno polje EF-1 koje gejming uređaj GD-1 ne prima i ne koristi za punjenje punjive baterije RBT-1. Ako je problem u neusklađenosti, onda mikrokontrolerska jedinica MCU-2 u stanici za bežično punjenje 800 poželjno aktivira kontroler LED indikatora 814 kako bi LED indikatori (koji nisu prikazani na slici 8) treperili ili promenili boje kako bi se korisniku pružio signal da gejming uređaj GD-1 treba ponovo poravnati. Pogledajte dijagrame protoka i prateće opise za slike.10 i 12 (algoritmi stanice za bežično punjenje) i Slika 11 (algoritam gejming uređaja).

[0037] Rastojanje između kalema za prenos naelektrisanja u kolu za prenos bežičnog punjenja WTC-1 810 stanice za bežično punjenje 800 i prijemnog kalema u kolu za prijem bežičnog punjenja WRC-1 834 gejming uređaja GD-1 obično mora biti oko 1 inč da bi se gejming uređaj GD-1 efikasno i blagovremeno napunio. Međutim, u nekim okruženjima, proces merenja jačine signala (RSSI) Bluetooth signala koji potiče iz gejming uređaja GD-1 može biti sposoban da razlikuje rastojanje od oko 1 stope. Dakle, postupak merenja RSSI možda nije dovoljno precizan da potvrdi da su namotaji u kolima bežičnog punjenja međusobno udaljeni do jednog inča. To je razlog zašto je gejming uređaj GD-1 poželjno konfigurisan da detektuje da se punjiva baterija puni i, ako je tako, periodično šalje signal za potvrdu "trenutno punjenje" preko radio-frekvencijskog (npr. Bluetooth) kanala L1, a stanica za bežično punjenje 800 periodično ponovo proverava da li se poruka za potvrdu "trenutno punjenje" i dalje prima na kanalu za komunikaciju podataka L1 da bi se osiguralo da je gejming uređaj GD-1 detektovao

1

elektromagnetno polje koje proizvodi kolo za punjenje na stalku i da se puni. Imajte na umu da se ovaj korak može izvršiti asinhrono.

[0038] U slučaju da se gejming uređaj GD-1 ukloni iz ležišta R1828 i izvede iz dometa stanice za bežično punjenje 800, ili se gejming uređaj GD-1 nekako rotira na ležištu R1828 tako da je kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1834 u gejming uređaju GD-1 predaleko od kola za prenos bežičnog punjenja WTC-1810 u stanici za bežično punjenje 800, stanica za bežično punjenje 800 takođe periodično ponovo proverava RSSI. Ako RSSI padne ispod unapred određenog RSSI praga 820 u memoriji 816, onda mikrokontrolerska jedinica MCU-2812, koja radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 818 u stanici za bežično punjenje 800, deaktivira kolo za prenos bežičnog punjenja WTC-1.

[0039] Tipično, stanica za bežično punjenje 800 prati RSSI više gejming uređaja u svojoj blizini, a zatim uspostavlja Bluetooth komunikacionu vezu sa gejming uređajima ako je gejming uređaj ovlašćen za punjenje od strane stanice za bežično punjenje 800 i ako je RSSI prag dostignut ili premašen. Ovo omogućava da više bežičnih stanica za punjenje nadgleda iste gejming uređaje. Generalno, a posebno u memoriji ili uređajima koji su ograničeni resursima, kada se uspostavi Bluetooth komunikaciona veza između određene stanice za bežično punjenje i određenog gejming uređaja, nijedna druga bežična stanica za punjenje u mreži ne može da se poveže sa tim određenim gejming uređajem i počne da ga puni.

[0040] Stanica za bežično punjenje 800 (ili stalak na koji se može pričvrstiti stanica za bežično punjenje 800, iako stalak stanice za punjenje nije deo obima ovog pronalaska) poželjno uključuje digitalni ekran za prikaz i/ili skup LED dioda, na primer, koji mogu biti konfigurisani tako da korisnicima prikazuju poruke o greškama. Na primer, ako stanica za bežično punjenje 800 uključi kolo za bežično punjenje WTC-1810 jer RSSI obližnjeg gejming uređaja GD-1 ispunjava ili prelazi navedeni RSSI prag 820, ali onda ne primi poruku o potvrdi "trenutno punjenje" sa gejming uređaja GD-1, onda se poruka može prikazati na ekranu digitalnog ekrana za prikaz, ili LED diode mogu biti konfigurisane tako da trepere ili postaju crvene, na primer, govoreći korisniku da gejming uređaj nije pravilno poravnat na ležištu R1826. To se može desiti, na primer, ako korisnik postavi gejming uređaj GD-1 na ležište R1826 naopako, tako da je kolo za prijem bežičnog punjenja WRC-1 u gejming uređaju GD-1 na suprotnoj strani gejming uređaja GD-1 od stanice za bežično punjenje 800 R1826. Nasuprot tome, ako korisnik postavi gejming uređaj GD-1 na ležište R1826 tako da bude pravilno poravnat i bežična

1

stanica za punjenje 800 primi poruku "trenutno punjenje" sa gejming uređaja GD-1, onda se ekran za prikaz može konfigurisati tako da korisniku prikaže poruku "punjenje". Alternativno, ili dodatno, LED diode na ležištu R1826 mogu biti konfigurisane tako da postanu plave ili žute i/ili trepere kako bi ukazale na to da se uređaj trenutno puni. Prikladno, LED diode se takođe mogu konfigurisati tako da promene boju u zelenu kada je punjiva baterija RBT-1 potpuno napunjena i uređaj je spreman za upotrebu u sportskoj igri.

Situacije sa potpuno ispražnjenom baterijom

[0041] Ako je punjiva baterija RBT-1 u gejming uređaju GD-1 potpuno ispražnjena, nije u mogućnosti da šalje Bluetooth oglase koje će primati stanica za bežično punjenje 800. Kada se to dogodi, stanica za bežično punjenje 800 neće moći da detektuje preko radio-frekvencijskog kanala L1 da je gejming uređaj GD-1 prisutan i stoga neće aktivirati kolo za bežično punjenje WTC-1 za proizvodnju elektromagnetnog polja za napajanje kola za prijem bežičnog punjenja WTC-1 i početak punjenja punjive baterije RBT-1. Da bi se rešila ova situacija, otelotvorenja ovog pronalaska mogu biti opciono konfigurisana tako da automatski uključe kolo prenosa bežičnog punjenja WTC-1 na nekoliko sekundi svakih nekoliko minuta (npr. na 10 sekundi od svakih 1000 sekundi), čak i kada stanica za bežično punjenje 800 nije primila oglas da javi stanici za bežično punjenje 800 da je punjivi gejming uređaj GD-1 u blizini i da mu je potrebno punjenje. Ovi periodični impulsi od 10 sekundi kola za prenos bežičnog punjenja WTC-1 će obično biti dovoljni za napajanje kola za prijem bežičnog punjenja WRC-1 gejming uređaja GD-1, tako da će punjiva baterija RBT-1 gejming uređaja GD-1 steći dovoljnu količinu uskladištene energije za nastavak slanja reklamnih signala preko prve veze za komunikaciju podataka L1, kao i poruka o potvrdi punjenja koje su potrebne da bi kolo za prenos bežičnog punjenja WTC-1 stanice za bežično punjenje 800 bilo neprekidno aktivirano (za razliku od periodičnog aktiviranja) dok se gejming uređaj potpuno ne napuni ili na drugi način ne ukloni iz opsega kola za prenos bežičnog punjenja WTC-1 stanice za bežično punjenje 800.

[0042] U drugim otelotvorenjima, i kao što je prikazano na Slici 8, stanica za bežično punjenje 800 može biti dodatno opremljena mehaničkim prekidačem ili senzorom pritiska, koji se nalazi na ležištu ili je povezan sa njim, koje je konfigurisano da detektuje prisustvo gejming uređaja GD-1, uprkos činjenici da gejming uređaj GD-1 ne oglašava svoje prisustvo preko radio frekvencijskog primopredajnika RFT-1. Kada je mehanički prekidač ili senzor pritiska uključen, mikrokontroler MCU-1, koji radi pod kontrolom programa za kontrolu punjenja 818, može biti konfigurisan tako da periodično aktivira kolo prenosa bežičnog punjenja WTC-1 na

1

unapred određeni vremenski period (npr. na 5 sekundi). Na primer, ako se aktivira mehanički prekidač ili senzor pritiska koji ukazuje na to da se nešto nalazi na ležištu R1, stanica za bežično punjenje 800 može biti konfigurisana tako da uključi kolo za bežično punjenje WTC-1 na pet (5) sekundi svakog minuta dok mehanički prekidač ili senzor pritiska više ne budu uključeni.

[0043] U drugim otelotvorenjima, štampana ploča (PCB) unutar stanice za bežično punjenje 800 može biti opremljena senzorom blizine 804 koji koristi optičku tehnologiju za detekciju da je objekat na (ili veoma blizu) vrhu ležišta R1826. Kada je senzor blizine 804 aktiviran, stanica za bežično punjenje 800 može biti konfigurisana tako da periodično aktivira kolo za bežično punjenje WTC-1 na unapred određeni period (npr. na 2 sekunde svakog minuta) dok se prekidač blizine više ne aktivira ili dok se punjiva baterija RBT-1 na gejming uređaju GD-1 dovoljno ne napuni kako bi se omogućilo gejming uređaju da nastavi sa periodičnim emitovanjem oglašavanja koje može da detektuje i koristi stanica za bežično punjenje 800 za uspostavljanje komunikacije preko prve komunikacione veze podataka L1 (npr. pouzdana Bluetooth veza).

Algoritam #1 za kontrolu operacija punjenja na stanici za bežično punjenje

[0044] Slika 9 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake koje vrši stanica za bežično punjenje za kontrolu operacija punjenja za obližnji gejming uređaj u skladu sa nekim otelotvorenjima ovog pronalaska. Tipično, ove korake vrši mikroprocesorska jedinica u stanici za bežično punjenje, mikroprocesorska jedinica koja radi pod kontrolom programskih uputstava u programu za kontrolu punjenja, kao što je program za kontrolu punjenja 818 na Slici 8, izvršena u nestabilnom memorijskom području na stanici za bežično punjenje.

[0045] Kao što je prikazano na Slici 9, kontrolni program počinje u koraku 905 uključivanjem stanice za bežično punjenje. Zatim, u koraku 910, program proverava da li je primio, preko svog radio frekvencijskog primopredajnika, Bluetooth niskoenergetski (BLE) reklamni signal sa obližnjeg gejming uređaja, kao što je košarkaška lopta. U suprotnom, program prelazi na korak 915, gde proverava da li je lopta detektovana u ležištu za punjenje. Ako nije primljen BLE oglas, ali je na ležištu detektovana košarkaška lopta, onda košarkaška lopta na ležištu verovatno ima punjivu bateriju koja je potpuno ispražnjena, što bi objasnilo zašto košarkaška lopta ne emituje BLE reklamni signal. Da bi baterija u detektovanoj košarkaškoj lopti imala dovoljno snage da nastavi sa emitovanjem BLE oglasa, kontrolni program aktivira kolo za

2

punjenje u stanici za bežično punjenje na 2 sekunde (pogledajte korak 920) pre povratka na korak 910 da bi ponovo proverio da li je primio BLE reklamni signal. Ako nije, a lopta se i dalje detektuje na ležištu, onda će kontrolni program nastaviti da kruži kroz korake 910, 915 i 920 kako bi periodično aktivirao kolo za punjenje na 2 sekunde iznova i iznova dok detektovana košarkaška lopta konačno ne stekne dovoljno snage da nastavi sa emitovanjem BLE reklama.

[0046] Ako se u koraku 910 utvrdi da je primljen BLE oglas, onda kontrolni program zatim izračunava indikaciju jačine primljenog signala (RSSI) za oglas, a zatim određuje da li je izračunata vrednost RSSI veća od navedenog RSSI praga, kao što je -35dB. Korak 925. Ako je prekoračen RSSI prag, kontrolni program će zatim odrediti, u koraku 930, da li se univerzalni jedinstveni identifikator (UUID) ugrađen u BLE oglas podudara sa bilo kojim UUID sačuvanim u tabeli sačuvanoj u memoriji stanice za bežično punjenje. Ako se UUID ne nalazi u tabeli, onda obližnji gejming uređaj (košarka) koji je obezbedio da UUID nije ovlašćen za punjenje od strane ove stanice za punjenje, u kom slučaju će se košarka ignorisati, a kontrola se vraća na korak 910, gde stanica za punjenje ponovo počinje da sluša druge BLE oglase.

[0047] S druge strane, ako se UUID u BLE oglasu podudara sa UUID-om u memorijskoj tabeli stanice za bežično punjenje, onda će kontrolni program uspostaviti Bluetooth vezu sa košarkaškom loptom (korak 935), aktivirati kolo za punjenje, omogućiti obaveštenja i sačekati određeni vremenski interval da košarkaška lopta isporuči poruku preko Bluetooth veze kojom se potvrđuje da košarkaška lopta detektuje i koristi elektromagnetno polje koje proizvodi kolo za punjenje da puni baterije u košarkaškoj lopti (koraci 940 i 945). Ako potvrda nikada nije primljena od košarkaške lopte, program kontrole punjenja će deaktivirati kolo za punjenje kako bi se izbeglo trošenje energije (korak 950), isključiti BLE komunikacioni kanal (korak 955) i ponovo se vratiti na korak 910 da bi ponovo započeo proces praćenja vazdušnih talasa za BLE reklame.

[0048] Ako se u koraku 945 utvrdi da je primljena potvrda od košarkaške lopte, a košarkaška lopta se puni zbog aktiviranja kola za punjenje od strane kontrolnog programa, onda će program kontrole punjenja ponovo uporediti trenutni RSSI za košarkašku loptu sa RSSI pragom kako bi se osiguralo da RSSI i dalje prelazi RSSI prag (što ukazuje da je košarkaška lopta i dalje u dometu elektromagnetnog polja). Ako trenutni RSSI ne prelazi RSSI prag, onda je košarkaška lopta verovatno premeštena izvan opsega kola za punjenje i program kontrole punjenja će deaktivirati kolo za punjenje kako bi se izbeglo trošenje energije (korak 950), isključiti BLE komunikacioni kanal (korak 955) i ponovo se vratiti na korak 910 da bi ponovo započeo proces praćenja Bluetooth vazdušnih talasa za BLE reklame.

[0049] Ako trenutni RSSI za košarkašku loptu i dalje prelazi RSSI prag, onda kontrolni program zatim proverava da li je sa košarkaške lopte primljena poruka "punjenje završeno". Ako ne, onda se program vraća na korak 945, gde sistem ponovo određuje, na osnovu poruka primljenih (ili neprimljenih) od košarkaške lopte, da li se baterija u košarci trenutno puni. Kada se u koraku 965 primi poruka "punjenje završeno", program deaktivira kolo za punjenje (pogledajte korak 970), a zatim ulazi u petlju u kojoj više puta ispituje košarkašku loptu preko Bluetooth veze kako bi utvrdio kada punjenje na bateriji košarkaške lopte padne ispod 98% (korak 975) i takođe pokušava da proveri da li trenutni RSSI za košarkašku loptu ostaje veći od RSS praga (što ukazuje da je košarkaška lopta još uvek u dometu). Kontrolni program će se neprekidno kretati kroz petlju između koraka 975 i 980 sve dok baterija više ne bude puna najmanje 98% ili RSSI ne padne ispod RSSI praga. Kada snaga baterije padne ispod 98%, kontrolni program će se vratiti na korak 940, gde će ponovo izvršiti korake aktiviranja kola za punjenje, tražeći potvrdu da se baterija puni putem elektromagnetnog polja proizvedenog od strane aktiviranog elektromagnetnog polja, a zatim, dok kolo za punjenje ostaje uključeno, periodično potvrđujući da trenutni RSSI ostaje iznad navedenog RSSI praga (lopta je dovoljno blizu punjača kojim se puni) i da je baterija puna najmanje 98% od kapaciteta.

Rukovanje poravnanjima i neusklađenostima gejming uređaja na stanici za bežično punjenje

[0050] Pošto se komponente kola za prijem naelektrisanja u gejming uređaju mogu orijentisati pod različitim uglovima u odnosu na komponente kola za prenos naelektrisanja (u zavisnosti od toga kako je gejming uređaj pozicioniran i rotiran na vrhu ležišta), a rastojanja između komponenti kalema za prijem naelektrisanja i komponenti sistema kalema za prenos naelektrisanja mogu se značajno razlikovati, važno je osigurati da je gejming uređaj pravilno poravnat na ležištu pre pokretanja operacije punjenja. Slika 10 prikazuje modifikovanu verziju algoritma prikazanu na slici 9, pri čemu modifikovana verzija algoritma uključuje korake kako bi se osiguralo da su gejming uređaj, a samim tim i komponente kola za prijem naelektrisanja u gejming uređaju, pravilno poravnate na ležištu za bežično punjenje.

[0051] U nekim otelotvorenjima ovog pronalaska, MCU u gejming uređaju je konfigurisan da meri i prati jačinu napona generisanog na njegovom kalemu za punjenje i prenosi tu jačinu napona preko veze za komunikaciju podataka (npr. Bluetooth veza za komunikaciju podataka L1) do stanice za bežično punjenje tako da stanica za bežično punjenje može da odredi koliko je dobro prijemni kalem gejming uređaja poravnat sa prijemnim kalemom na ležištu za punjenje. Stanica za bežično punjenje može biti konfigurisana tako da prikazuje indikaciju stepena poravnanja sa korisnikom promenom boje i/ili brzine impulsa LED dioda koje se nalaze na ili u blizini ležišta. U nekim otelotvorenjima, stanica za bežično punjenje takođe može biti konfigurisana za prenos poruke o trenutnom statusu poravnanja sa drugim uređajem.

[0052] Veličina napona koji se generiše na namotaju za prijem naelektrisanja gejming uređaja tokom operacije punjenja varira srazmerno tome koliko je namotaj za prijem naelektrisanja poravnat sa namotajem za prenos naelektrisanja na stanici za bežično punjenje. Veličina napona će biti najveća kada je namotaj za prijem naelektrisanja direktno iznad namotaja za prenos naelektrisanja i postepeno će se smanjivati kako se gejming uređaj rotira i/ili prevodi u različite položaje na ležištu i namotaj za prijem naelektrisanja se pomera iz centra u odnosu na namotaj za prenos naelektrisanja. Da bi se obezbedilo zadovoljavajuće poravnanje između predajnog i prijemnog kalema pre i tokom operacije punjenja (ili pokušaja punjenja), otelotvorenja ovog pronalaska su konfigurisana tako da aktiviraju i/ili deaktiviraju kolo za prenos naelektrisanja i pružaju upozorenja i/ili indikacije statusa o kvalitetu poravnanja korisniku u zavisnosti od toga da li rastojanje i ugao između kalema za prijem naelektrisanja i kalema za prenos naelektrisanja pada unutar ili izvan unapred određenog prozora za poravnanje definisanog određenim "neporavnatim" pragom i određenim "poravnatim" pragom.

[0053] Koraci u algoritmu predstavljeni dijagramom toka na Slici 10 su suštinski isti kao koraci u algoritmu predstavljeni dijagramom toka na Slici 9, osim što algoritam predstavljen dijagramom toka na Slici 10 dodaje dva dodatna koraka (koji odgovaraju dva dodatna okvira za odlučivanje 1045 i 1050). Prvi dodatni korak, predstavljen na Slici 10 poljem za odlučivanje 1045, određuje da li je veličina napona generisanog na prijemnom kalemu lopte manja od određenog unapred određenog "neporavnatog" praga. Drugi dodatni korak, predstavljen na Slici 10 blokom odlučivanja 1050, određuje da li veličina napona generisanog na prijemnom kalemu lopte prelazi navedeni unapred određeni "poravnati" prag. Razlog za dodavanje dva dodatna koraka, umesto dodavanja samo jednog dodatnog koraka, je zato što brzina punjenja gejming uređaja varira u zavisnosti od toga koliko je dobro namotaj za prijem punjenja

2

poravnat sa namotajem za prenos punjenja. Na primer, ako je namotaj za prijem punjenja u gejming uređaju jedva poravnat sa namotajem za prenos punjenja u stanici za bežično punjenje, onda se punjiva baterija u gejming uređaju može puniti, ali će se puniti sniženom brzinom i može biti potrebno mnogo sati ili dana da se napuni do svog punog kapaciteta. Ako je namotaj za prijem punjenja u gejming uređaju dobro poravnat sa namotajem za prenos punjenja u stanici za bežično punjenje, onda će se punjiva baterija u gejming uređaju puniti mnogo brže. Odvojeni poravnati i neporavnati pragovi (i odvojeni koraci u algoritmu koji uzimaju u obzir dva praga) predstavljaju dva različita scenarija. Primerne (tipične) vrednosti za dva praga poravnanja su 8-10 V za poravnati prag i 5 V za neporavnati prag.

[0054] U nekim otelotvorenjima ovog pronalaska, poravnatost (ili neporavnatost) gejming uređaja može se odrediti i/ili prijaviti korisniku merenjem i praćenjem veličine struje koja teče kroz kalem za prijem naelektrisanja umesto merenjem i praćenjem napona generisanog na kalemu za prijem naelektrisanja, a zatim aktiviranjem i deaktiviranjem kola za prenos naelektrisanja i/ili pružanjem obaveštenja i upozorenja o poravnanju/neporavnanju ako i kada veličina izmerene i praćene struje poraste iznad navedenog minimalnog praga amperaže za dobro poravnanje ili padne ispod unapred određenog maksimalnog praga amperaže za loše poravnanje.

Algoritam za program kontrole punjenja koji se izvršava na gejming uređaju

[0055] Slika 11 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake koje sprovodi program za kontrolu punjenja koji se pokreće na gejming uređaju kako bi se kontrolisala komunikacija i izveštavanje o statusu od strane gejming uređaja tokom operacija punjenja u skladu sa nekim otelotvorenjima ovog pronalaska. Kao što je prikazano na Slici 11, program za kontrolu punjenja na gejming uređaju (kao što je košarkaška lopta sa punjivom baterijom) uključuje programska uputstva koja periodično emituju Bluetooth oglas sve dok se oglas ne prepozna od strane stanice za bežično punjenje i uspostavi Bluetooth veza za komunikaciju podataka između gejming uređaja i bežičnog punjača (pogledajte korake 1105 i 1110 na slici 11). Bluetooth oglašavanja obično uključuju univerzalni jedinstveni identifikator (UUID) za gejming uređaj, koji jedinstveno identifikuje pojedinačni uređaj koji proizvodi ili prodaje određena kompanija, i/ili MAC adresu, koja jedinstveno identifikuje sve Bluetooth uređaje, bez obzira na proizvođača. Stanica za bežično punjenje koristi UUID i/ili MAC adresu kako bi utvrdio da li je gejming uređaj ovlašćen za punjenje od strane te stanice za bežično punjenje. Iako nije prikazan na Slici 11, program za kontrolu punjenja koji radi na gejming uređaju će prouzrokovati da gejming uređaj prestane da emituje Bluetooth oglase kad god je uspostavljena Bluetooth komunikaciona veza između gejming uređaja i stanice za bežično punjenje.

[0056] Zatim, u koraku 1115, program kontrole punjenja gejming uređaja određuje da li detektuje elektromagnetno polje (EF) koje generiše stanica za bežično punjenje merenjem da li postoji bilo kakav napon ili struja koja se generiše na kalemu za prijem punjenja. Ako je odgovor ne, onda program za kontrolu punjenja šalje upozorenje stanici za bežično punjenje (u koraku 1135) da EF koji generiše stanica za bežično punjenje ne detektuje gejming uređaj. Ako gejming uređaj ne detektuje EF sa određenim vremenskim ograničenjem, pokušaji da se obezbedi elektromagnetno polje za napajanje namotaja za prijem punjenja na gejming uređaju će isteći, a stanica za bežično punjenje će deaktivirati kolo za prenos punjenja (kako bi se sprečilo trošenje energije) i isključiti Bluetooth komunikacionu vezu. Shodno tome, u koraku 1130, program za kontrolu punjenja koji radi na gejming uređaju će proveriti da li je Bluetooth komunikaciona veza prekinuta. Ako je tako, onda će se program za kontrolu punjenja na gejming uređaju vratiti na korak 1105 i nastaviti sa emitovanjem Bluetooth oglasa.

[0057] Ako se detektuje elektromagnetno polje u koraku 1115, onda program za kontrolu punjenja koji se pokreće na gejming uređaju periodično šalje potvrdu o "punjenju" stanici za bežično punjenje i počinje da puni punjivu bateriju (pogledajte korak 1120). Dok se baterija puni, program kontrole punjenja periodično utvrđuje, u koraku 1125, da li je baterija potpuno napunjena. Ako je tako, onda program za kontrolu punjenja koristi Bluetooth komunikacionu vezu za slanje upozorenja "baterija je puna" stanici za bežično punjenje pre nego što pređe na korak 1130, gde ponovo proverava status Bluetooth komunikacione veze. Ako, s druge strane, baterija nije puna, program kontrole punjenja nastavlja direktno na korak 1130, bez slanja upozorenja "baterija je puna" stanici za bežično punjenje. Ako program za kontrolu punjenja utvrdi u koraku 1130 da Bluetooth veza za komunikaciju podataka nije isključena od strane stanice za bežično punjenje, onda se program za kontrolu punjenja vraća na korake 1115 i 1120, gde ponovo proverava da li gejming uređaj još uvek detektuje elektromagnetno polje koje proizvodi stanica za bežično punjenje i puni punjivu bateriju.

Alternativni algoritam za kontrolu operacija punjenja i detekciju neusklađenosti na stanici za bežično punjenje pomoću logike mašine stanja

[0058] Slika 12 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, na primer, korake alternativnog algoritma koji bi mogao da se sprovede programom za kontrolu punjenja, kao što je program za

2

kontrolu punjenja 838 na Slici 8, koji radi na stanici za bežično punjenje, za rukovanje operacijama punjenja i komunikacijama stanice za bežično punjenje. U ovom otelotvorenju, program kontrole punjenja prelazi kroz dvanaest različitih radnih stanja, u zavisnosti od pojave (ili nepojavljivanja) određenih događaja. Dvanaest stanja su sledeća (referentni brojevi za Sliku 12 navedeni su u zagradama nakon naziva svakog stanja):

1. KAŠNJENJE SLUČAJNOG POKRETANJA (1205)

2. MIROVANJE (1210)

3. DETEKTOVAN NEPOZNATI OBJEKAT (1215)

4. PORAVNANJE (1220)

5. GREŠKA U PORAVNAVANJU (1225)

6. STRANI PREDMET ONEMOGUĆEN (1230)

7. KAŠNJENJE PUNJENJA OD NULA PROCENATA (1235)

8. VERIFIKACIJA ISKLJUČIVANJA (1240)

9. VERIFIKACIJA PONOVO OMOGUĆENA (1245)

10. PUNJENJE (1250)

11. PUNJENJE ZAVRŠENO (1255)

12. POTPUNO PUNJENJE (1260)

[0059] U poželjnim otelotvorenjima, više bežičnih stanica za punjenje su ulančane i priključene na montažne police, koje su zauzvrat priključene na odgovarajuće stabilnu kolekciju vertikalnih i horizontalnih okvira i nosača kako bi se obezbedio prenosivi stalak za stanice za bežično punjenje koji može istovremeno puniti veliki broj (npr.20 ili 25) gejming uređaja punjivim baterijama, kao što su košarkaške lopte. Stalak stanice za punjenje nije deo obima ovog pronalaska, ali se čuva u ilustrativne svrhe.

[0060] Pošto je mnoštvo košarkaških lopti potencijalno u dometu Bluetooth komunikacija svake od stanica za bežično punjenje na stalku za bežično punjenje u bilo kom trenutku, mora se voditi računa da se svaka stanica za bežično punjenje poveže, komunicira i puni samo sa košarkaškom loptom koja se trenutno nalazi na toj stanici za bežično punjenje, za razliku od pogrešnog povezivanja, komunikacije i pokušaja punjenja lopte koja se nalazi na obližnjoj stanici za bežično punjenje.

[0061] Kada se napajanje obezbedi stanici za bežično punjenje, ona prvo ulazi u stanje kašnjenja nasumičnog pokretanja, tokom kojeg program kontrole punjenja na stanici za bežično

2

punjenje uzrokuje da stanica za bežično punjenje čeka nasumičan broj sekundi, kao što je bilo kada između 0 i 7 sekundi, na primer, da izvuče svu radnu snagu koja mu je potrebna iz izvora napajanja da bi omogućio punu funkcionalnost i/ili da pokrene pokretanje memorijskih registara i varijabli u pripremi za generisanje i prijem poruka, obradu događaja i aktiviranje i deaktiviranje svog kola za prenos punjenja da bi napunio punjivu bateriju u obližnjem uređaju, kao što je košarkaška lopta. Ovo nasumično odlaganje pokretanja, koje bi izvršila svaka stanica za punjenje na stalku od dvadeset ili dvadeset pet stanica za punjenje, praktično eliminiše mogućnost izazivanja električnog oštećenja izvora napajanja ili jedne ili više stanica za bežično punjenje ako svih dvadeset ili dvadeset pet stanica za bežično punjenje na stalku za bežično punjenje koji drži dvadeset ili dvadeset pet košarkaških lopti iznenada pokuša da izvuče svu potrebnu snagu iz jednog izvora napajanja u tačno istom trenutku, kao kada je stanica za bežično punjenje uključena u utičnicu od 120 V. Kada istekne kašnjenje slučajnog pokretanja, program kontrole punjenja zatim prelazi iz stanja kašnjenja slučajnog pokretanja u stanje mirovanja.

[0062] Po ulasku u stanje mirovanja, otelotvorenja ovog pronalaska mogu se konfigurisati tako da svu snagu koja je potrebna za normalan rad izvuku iz izvora napajanja, resetuju i/ili inicijalizuju sve registre, promenljive ili rutine potrebne za normalan rad i/ili rekalibrišu njegove senzore, kao što je senzor blizine (algoritam za automatsku rekalibraciju senzora blizine je detaljnije opisan u nastavku). Program za kontrolu punjenja takođe može biti konfigurisan tako da aktivira LED kontroler za okretanje LED dioda koje se nalaze na ležištu za bežično punjenje u plavo, što korisniku daje indikaciju da je ležište za bežično punjenje inicijalizovano, ponovo kalibrisano i spremno za detekciju i početak punjenja punjivih baterija u košarkaškoj lopti postavljenoj na vrhu ležišta za bežično punjenje.

[0063] Važno je da, dok je program kontrole punjenja u stanju mirovanja, program aktivira senzor blizine koji koristi reflektovani zrak infracrvenog svetla da periodično utvrdi da li senzor blizine detektuje objekat koji se nalazi na ležištu za bežično punjenje. Na primer, u nekim otelotvorenjima, kontrolni program i senzor blizine sarađuju kako bi proverili vidno polje senzora blizine približno 100 puta u sekundi da bi utvrdili da li očitavanja prikupljena senzorom blizine zadovoljavaju ili prelaze određeni prag "detektovanog objekta", kao što je 3,75 luksa, za određeni vremenski period ili broj očitavanja. Na primer, ako senzor blizine primi 100 ili više očitavanja zaredom (u periodu od 1 sekunde) koja svi ispunjavaju ili prelaze određeni prag detektovanog objekta od 3,75 luksa, kontrolni program će ovu situaciju

2

protumačiti kao veoma jak pokazatelj da se reflektovani infracrveni snop svetlosti odbija od objekta koji se nalazi na ili izuzetno blizu ležišta. S druge strane, ako senzor blizine uzme 100 ili više očitavanja zaredom koja ne ispunjavaju ili ne prelaze određeni prag "nema detektovanog objekta", kao što je 3,0 luksa, kontrolni program će ovu situaciju protumačiti kao veoma jak pokazatelj da nema objekta koji leži na ležištu.

[0064] Sistem će ostati u stanju mirovanja sve dok detektor blizine ne detektuje objekt na ležištu. Odgovarajuće, sistem će se takođe vratiti u stanje mirovanja iz bilo kog drugog stanja ako se prethodno detektovani objekat ukloni iz ležišta (tako da ga senzor blizine više ne "vidi") ili ako trenutni RSSI za komunikaciju i/ili objekat za punjenje padne ispod određenog RSSI praga sačuvanog u memoriji stanice za bežično punjenje. Da bi se očuvala potrošnja energije i propusni opseg, otelotvorenja ovog pronalaska takođe mogu biti konfigurisana tako da isključe praćenje Bluetooth oglasa kad god sistem uđe u stanje mirovanja, a time i korišćenje Bluetooth radio frekvencijskog primopredajnika samo kada senzor blizine detektuje objekat na ležištu. U drugim otelotvorenjima, nastavak praćenja mreže za BLE reklame dok je kontrolni program u stanju mirovanja, ne može predstavljati ozbiljan problem obrade ili propusnog opsega, u zavisnosti od okruženja, procesne snage korišćenih mikroprocesora i/ili broja Bluetooth uređaja za koje se očekuje da će doći u blizinu punjača.

[0065] Ako senzor blizine detektuje objekat, kontrolni program na stanici za bežično punjenje će preći u stanje 1215 Detektovan nepoznati objekat, uključiti svoj Bluetooth radio frekvencijski primopredajnik (ako već nije uključen) i početi da prati bilo kakve BLE reklame na bežičnoj mreži koje emituju bilo koji uređaji za igru (košarkaške lopte) unutar BLE opsega emitovanja stanice za bežično punjenje. Program kontrole punjenja će takođe početi da periodično uključuje kolo za prenos punjenja u uređaju za bežično punjenje u veoma kratkim vremenskim periodima (npr. na 1 sekundu na svakih 10 sekundi) kako bi generisao impulse elektromagnetnog polja svakih 10 sekundi ili slično u slučaju da najbliža košarkaška lopta trenutno nema dovoljno punjenja za emitovanje BLE reklama. To pomaže loptama sa ispražnjenim baterijama da prikupe dovoljno punjenja za nastavak emitovanja BLE oglasa.

[0066] Dok je u stanju Detektovan nepoznati objekat, ako kontrolni program primi bilo kakve BLE oglase, prvo će proveriti tabelu statusa uređaja u blizini u memoriji da vidi da li se UUID i/ili MAC adresa sadržana u BLE reklami nepoznatog objekta podudara sa UUID ili MAC adresom ovlašćenog uređaja navedenog u tabeli statusa uređaja u blizini. Ako u tabeli statusa

2

uređaja u blizini nema podudaranja, ili ako tabela pokazuje da gejming uređaj više nije ovlašćen za punjenje jer je prošao određeni vremenski period, dolazi do vremenskog ograničenja, što dovodi do prelaska stanice za bežično punjenje iz stanja detektovanog nepoznatog objekta 1215 u stanje onemogućenosti stranog objekta 1230 na slici 12, što dalje uzrokuje da stanica za bežično punjenje isključi polje elektromagnetnog punjenja i time izbegne nastavak punjenja stranog objekta i eventualno stvaranje bezbednosne opasnosti.

[0067] Ako se u tabeli statusa uređaja u blizini pronađe odgovarajuća UUID ili MAC adresa, to znači da je detektovani objekat "poznati uređaj" koji je ovlašćen za punjenje od strane ove stanice za bežično punjenje. Ako se utvrdi da je objekat poznati i ovlašćeni uređaj, kontrolni program će zatim izračunati RSSI za BLE reklamu i pokušaće da uspostavi komunikaciju sa poznatim uređajem samo ako ima RSSI koji ispunjava ili prelazi određeni RSSI prag, kao što je -52dB. Svaki ovlašćeni uređaj koji emituje signal koji ima RSSI vrednost manju od RSSI praga, kao što je -65dB, biće ignorisan sve dok se ne približi stanici ta bežično punjenje, čime se njegova RSSI vrednost povećava na više od -52dB.

[0068] Ako stanica za bežično punjenje utvrdi da u blizini postoji više od jednog ovlašćenog uređaja koji emituje RSSI koji ispunjava ili prelazi RSSI prag, onda je kontrolni program konfigurisan tako da pokuša da se poveže sa poznatim uređajem koji ima najjaču RSSI vrednost. To je zato što je, u slučaju dva ili više detektovanih ovlašćenih uređaja, cilj uspostavljanje Bluetooth radio-frekventne komunikacione veze i punjenje detektovanog ovlašćenog uređaja za koji je verovatnije da se nađe na vrhu ležišta za bežično punjenje. Pošto ovlašćeni uređaj koji se nalazi na vrhu ležišta verovatno ima najjači RSSI, program za kontrolu punjenja je konfigurisan tako da uspostavi Bluetooth komunikacionu vezu (tj. "povezivanje") sa detektovanim ovlašćenim uređajem sa najjačim RSSI. Shodno tome, kada je stanica za bežično punjenje identifikovala ovlašćeni uređaj sa najjačim RSSI, to se smatra događajem „treba da se poveže“, što uzrokuje prelazak sistema iz stanja detektovanog nepoznatog objekta u stanje poravnanja 1220, slika 12.

[0069] Generalno, stanje poravnanja funkcioniše na sledeći način. Punjač ulazi u stanje poravnanja kada je lopta postavljena na stanicu za bežično punjenje i punjač se uspešno povezuje sa njom preko Bluetooth-a. Lopta može da kaže da li je u polju za punjenje ili ne i može da kaže koliko je dobro poravnata unutar polja. Dužina vremena potrebnog za punjenje lopte zavisi od toga koliko je lopta dobro poravnata. Punjač može da primi informacije o

2

poravnanju preko Bluetooth veze. Punjač omogućava korisniku 15 sekundi da pravilno poravna loptu i izveštava o stepenu poravnanja pulsirajućim LED signalom. Što je puls brži, poravnanje je bolje. Konstantno svetlo LED signala ukazuje na to da je lopta uspešno poravnata.

[0070] Slika 13 prikazuje dijagram koji ilustruje, na primeru, sadržaj tabele statusa uređaja u blizini, sačuvan u memoriji stanice za bežično punjenje, koji bi se mogao koristiti za monitoring i praćenje jedinstvenih identifikacionih brojeva (UUID) 1305, MAC adresa 1310, RSSI vrednosti 1312, vremenskih ograničenja 1315, starosti 1320 i indikatora validnosti 1325 povezanih sa gejming uređajima, kao što su košarkaške lopte, u skladu sa određenim otelotvorenjima ovog pronalaska. Tabela statusa uređaja u blizini je u početku prazna. Kad god je bežična stanica za punjenje uključena, stalno prati Bluetooth BLE mrežu u potrazi za BLE reklamama. Svaki put kada bežična stanica za punjenje primi BLE reklamu koja sadrži novi ovlašćeni UUID, ona upisuje novi zapis u tabelu statusa uređaja u blizini 1300, novi zapis koji sadrži UUID 1305 i MAC adresu 1310 lopte koja emituje BLE reklamu. Program takođe konstantno izračunava i/ili ažurira RSSI vrednost 1312, starost 1320 i validnost 1325 polja za svaki zapis. U zavisnosti od broja gejming uređaja (npr. košarkaških lopti) koji dolaze u opseg Bluetooth oglašavanja stanice za bežično punjenje, Tabela statusa uređaja u blizini 1300 može sadržati bilo koji od nule do stotina, ili čak hiljada zapisa.

[0071] U poželjnim mrežama, gejming uređaji, kao što su košarkaške lopte, konfigurisani su da miruju do odskoka. Odskok lopte uzrokuje da lopta emituje BLE reklame do 30 sekundi pre nego što se vrati u mirovanje (zaustavi oglašavanje). Lopte će takođe prestati da emituju reklame kad god su povezane sa stanicom za bežično punjenje preko Bluetooth komunikacionog kanala i tokom punjenja. Stoga, kad god je lopta povezana i puni se, kao kada je stanica u stanju poravnanja, upis za tu loptu se uklanja iz tabele statusa uređaja u blizini, što znači da lopta efektivno "nestaje" iz pregleda svih drugih stanica za bežično punjenje u mreži.

[0072] Kada senzor blizine detektuje objekat, šalje upozorenje programu za kontrolu punjenja na stanici za bežično punjenje. Program za kontrolu punjenja reaguje na upozorenje senzora blizine proverom zapisa u tabeli statusa uređaja u blizini 1300 kako bi se utvrdilo koja obližnja lopta ima najjaču (tj. najpozitivniju) RSSI vrednost, jer je lopta sa najjačom RSSI vrednošću najbliža lopta, a najbliža lopta je verovatno lopta koja se sada nalazi na ležištu za bežično punjenje, što je izazvalo upozorenje na blizinu. Kada se najbliža lopta identifikuje na osnovu njene trenutne RSSI vrednosti, program za kontrolu punjenja koristi MAC adresu najbliže lopte za pokretanje i završetak procesa Bluetooth povezivanja.

[0073] Vraćajući se sada na sliku 12, po ulasku u stanje Poravnanja 1220 na slici 12, program kontrole punjenja prvo uspostavlja vezu za komunikaciju podataka preko Bluetooth-a sa ovlašćenim uređajem koji ima najjači RSSI, a zatim pokušava da utvrdi status poravnanja povezanog poznatog uređaja. Kao što je prethodno navedeno, gejming uređaji, kao što su košarkaške lopte, konfigurisani su za praćenje napona i/ili struje u njihovim kalemima za prijem naelektrisanja. Dakle, gejming uređaj je sposoban da preko Bluetooth veze prijavi da li gejming uređaj trenutno detektuje elektromagnetno polje koje nastaje aktiviranjem kalema za prenos naelektrisanja u namotaju za bežično punjenje. U stanju Poravnanja, stanica za bežično punjenje šalje poruku gejming uređaju (košarkaška lopta) preko Bluetooth veze zahtevajući da gejming uređaj potvrdi da trenutno detektuje elektromagnetno polje koje je stanica za bežično punjenje uključila kada je senzor blizine detektovao gejming uređaj.

[0074] Stanica takođe može ispitati gejming uređaj na postojećem nivou napona (ili struje) na kolu za prijem punjenja. Što je senzor bolje poravnat, napon će biti veći na tom vodu. Na primer, merenje od 15V znači da je gejming uređaj savršeno poravnat. Na oko 8V, košarkaška lopta je neporavnata do tačke kada neće moći efikasno da se puni i zato će joj trebati mnogo više vremena da se napuni. Ispod 4V znači da je poravnanje toliko loše da neće biti neto povećanja nivoa napunjenosti baterije, jer će lopta koristiti svo dodatno punjenje koju pruža stanica za bežično punjenje samo da bi mogla da održi svoju vezu sa stanicom za bežično punjenje. Dakle, "idealna tačka" za poravnanje i efikasnije punjenje gejming uređaja može biti bilo gde od 8V do 15V. Ako, kao odgovor na upit, gejming uređaj kaže stanici za bežično punjenje da je poravnanje ispod određenog praga, program za kontrolu punjenja može biti konfigurisan tako da aktivira LED diode za osvetljavanje, promenu boje ili bleskanje određenom brzinom ili u određenom redosledu kako bi ukazao korisniku da loptu treba ponovo poravnati laganim okretanjem ili preusmeravanjem lopte na ležištu. Poželjno je da je LED kontroler konfigurisan tako da uzrokuje da LED diode povećavaju brzinu bleskanja kako se kvalitet poravnanja povećava i da pređu na konstatno (ne-bleskajuće) osvetljenje kada se postigne prihvatljiv položaj poravnanja. Ako korisnik ne može da otkloni problem poravnanja u određenom broju sekundi (npr. oko 15 sekundi), to se smatra događajem "neuspešnog poravnanja", što dovodi do prelaska stanice za bežično punjenje iz stanja Poravnanja 1220 u stanje greške Poravnanja 1225, slika 12.

1

[0075] U stanju greške Poravnanja 1225, stanica za bežično punjenje ulistava loptu na „crnu listu“ u tabeli statusa uređaja u blizini promenom polja u tabeli kako bi se naznačilo da se lopta sa problemima poravnanja sada smatra „nevažećom“. Ovo će sprečiti da se prethodno povezana lopta ponovo poveže za najmanje 30 sekundi nakon ulaska u stanje greške poravnanja i stanja onemogućenosti stranog objekta. Zatim stanica pokušava da se poveže sa gejming uređajem sa drugim najjačim RSSI. Ako je ovo uspešno, javlja se događaj "treba da se poveže", a sistem prelazi nazad u stanje poravnanja 1220, slika 12. Ako je neporavnata lopta uklonjena sa ležišta dok je stanica za bežično punjenje u stanju greške poravnanja 1225 ili stanju onemogućenosti stranog objekta 1230, dolazi do događaja "lopta uklonjena", što uzrokuje da stanica za bežično punjenje isključi Bluetooth vezu, deaktivira elektromagnetno polje za punjenje i pređe u stanje mirovanja 1210, slika 12 da sačeka još jedno upozorenje o blizini.

[0076] Ako je stanica za bežično punjenje ovog pronalaska u stanju Poravnanja, a kao odgovor na upit, gejming uređaj govori stanici za bežično punjenje preko Bluetooth veze da baterija na gejming uređaju ima 0% napunjenosti, javlja se događaj punjenja od 0%, što dovodi do prelaska stanice za bežično punjenje iz stanja Poravnanja u stanje Odlaganja punjenja 1235, slika 12, gde će ostati dok baterija na gejming uređaju ne sadrži najmanje 1% napunjenosti, što će dovesti do prelaska stanice za bežično punjenje u stanje Verifikacije isključivanja 1240 i stanje Verifikacija omogućena prikazano na slici 12. U ova dva stanja, stanica za bežično punjenje sprovodi dva brza testa kako bi potvrdila da se uspostavljene Bluetooth veze stanice za bežično punjenje i elektromagnetnog polja proizvedenog aktiviranjem kalema za prenos naelektrisanja na stanici za bežično punjenje zapravo primaju i detektuju od strane istog gejming uređaja. U drugim otelotvorenjima, takođe je moguće da se kalem za punjenje isključi i uključi u unapred određenom ili slučajnom obrascu, a zatim potvrdi da je identičan obrazac primljen i prijavljen od strane prijemnog kalema. Ovo dodatno povećava nivo pouzdanosti stanice za punjenje koju se povezala sa loptom koja je postavljena na njen kalem za punjenje.

[0077] To se postiže tako što se prvo isključi kalem za prenos punjenja na stanici za bežično punjenje i pita Bluetooth povezan gejming uređaj preko Bluetooth veze da li je primetio da je elektromagnetno polje upravo isključeno. Ukoliko gejming uređaj potvrdi da više ne detektuje elektromagnetno polje, stanica za bežično punjenje zatim prelazi u stanje Verifikacija ponovo omogućena 1245, u kojem ponovo uključuje elektromagnetno polje i preko Bluetooth veze pita gejming uređaj da li je detektovao činjenicu da je elektromagnetno polje obnovljeno. Ako oba

2

testa uspeju, onda sistem "zna" da stanica za bežično punjenje komunicira preko Bluetooth veze sa istim gejming uređajem koji se puni preko te stanice za bežično punjenje. Drugim rečima, ako oba ova testa uspeju, onda ne postoji mogućnost da stanica za bežično punjenje komunicira preko Bluetooth veze sa jednim gejming uređajem dok puni drugi gejming uređaj putem elektromagnetnog polja. Ovo takođe pomaže da se smanji mogućnost prekomernog punjenja gejming uređaja i time stvori opasnost od požara ili druge bezbednosne opasnosti. Ako bilo koji od testova ne uspe, dolazi do kvara, koji ponovo šalje stanicu za bežično punjenje nazad u stanje Detekcije nepoznatog objekta 1215, slika 12. Ali ako oba testa uspeju, stanica za punjenje prelazi u stanje Punjenja 1250, slika 12.

[0078] Program kontrole punjenja stanice za bežično punjenje ostaće u stanju punjenja baterija u gejming uređaju dok nije 100% napunjena (što je događaj 100% napunjen koji prebacuje sistem u stanje Punjenje završeno 1255, slika 12) ili dok košarkaška lopta ne bude neporavnata zbog kretanja lopte na ležištu (što predstavlja događaj "neporavnatosti usled kretanja" i koji uzrokuje da program kontrole punjenja pređe nazad u stanje Poravnanja 1220, slika 12).

[0079] Kada uđe u stanje Punjenje završeno 1255, program kontrole punjenja će isključiti kalem za prenos naelektrisanja, čime će se ukloniti elektromagnetno polje i prekinuti operacija punjenja na punjivoj bateriji košarkaške lopte. Stanica za bežično punjenje će ostati u stanju Punjenje završeno sve dok punjenje na bateriji ne padne na 98%, što uzrokuje da program kontrole punjenja uđe u stanje Potpuno punjenje 1260, ili dok se košarkaška lopta ne ukloni sa ležišta ili RSSI lopte ne padne ispod navedenog RSSI praga. Ako dođe do događaja punjenja od 98% i sistem uđe u stanje Potpunog punjenja 1260 pre nego što se lopta izvadi iz ležišta ili RSSI padne ispod RSSI praga, onda će program za kontrolu punjenja u stanici za bežično punjenje ponovo aktivirati kolo za prenos punjenja u stanici za bežično punjenje kako bi se ponovo uspostavilo elektromagnetno polje i time dopuniti baterija dok se ponovo ne napuni 100%. U drugim otelotvorenjima, kalem za punjenje se može stalno ostavljati uključen kako bi se osiguralo da je lopta uvek na 100% kapaciteta punjenja.

Algoritmi za automatsko detektovanje objekata na ležištu pomoću senzora blizine [0080] Tipično, senzor blizine će zahtevati korišćenje pomeraja koje uzima u obzir nesavršena ili netačna očitavanja blizine uzrokovana ograničenjima i blagim nedostacima u proizvodnom procesu, kao i nesavršena očitavanja blizine koja su rezultat pomeraja tokom vremena usled normalne upotrebe, kao što su nesavršenosti uzrokovane zaštitnim poklopcima sočiva postavljenim preko infracrvenih senzora koji sakupljaju prašinu i druge čestice tokom vremena i stoga nisu savršeno transparentni. Periodičnom ponovnom kalibracijom pomeraja za senzor blizine, mala odstupanja i netačnosti u očitavanjima senzora blizine mogu se značajno smanjiti ili eliminisati kako bi se poboljšala tačnost očitavanja senzora blizine i produžio vek trajanja senzora blizine. Ponovo kalibrisani pomeraj senzora blizine se obično čuva u fleš memoriji na štampanoj ploči stanice za bežično punjenje i preuzima se po potrebi i koristi ga sistem kako bi utvrdio da li postoji objekat na ležištu stanice za bežično punjenje.

[0081] Slika 14 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, kao primer, korake algoritma koji se mogu sprovesti programom za kontrolu punjenja, kao što je program za kontrolu punjenja 818 na slici 8, kako bi se automatski utvrdilo da li je objekat, kao što je košarkaška lopta sa punjivom baterijom, na vrhu ležišta stanice za bežično punjenje i da li je potrebno ponovo kalibrisati senzor blizine. Slika 15 prikazuje dijagram toka koji ilustruje, kao primer, korake algoritma koji bi se mogli koristiti za automatsku ponovnu kalibraciju pomeraja senzora blizine u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska. Tipično, sve korake će sprovesti mikroprocesorska jedinica MCU koja radi pod kontrolom aplikativnog programa koji se sastoji od programskih uputstava raspoređenih tako da izazovu MCU da aktivira senzor blizine za uzimanje uzoraka i obradu podataka povezanih sa tim uzorcima.

[0082] Generalno, dva algoritma ilustrovana slikama 14 i 15 rade na sledeći način. Algoritam ilustrovan dijagramom toka prikazanim na slici 14, pokazuje kako stanica za bežično punjenje ovog pronalaska koristi senzor blizine kako bi se utvrdilo da li je predmet (npr. košarkaška lopta) prisutan na ležištu u vidokrugu senzora blizine. Algoritam ilustrovan dijagramom toka prikazanim na slici 15 može se pozvati, ako je potrebno, u koraku 1480 dijagrama toka na slici 14 kako bi se automatski rekalibrisao pomeraj senzora blizine. Konkretno, u poželjnim otelotvorenjima, prag " lopta prisutna" koji se koristi za određivanje da li je lopta prisutna razlikuje se od praga "lopta nije prisutna" za otkrivanje ako lopta nije prisutna. Time se izbegava brzo prebacivanje između zaključka da je lopta prisutna u jednoj sekundi i zaključka da lopta nije prisutna u sledećoj sekundi na osnovu malih razlika u očitavanjima senzora blizine. U jednom otelotvorenju, na primer, sistem koristi graničnu vrednost lopta prisutna od 300 (što je zapravo 3,75 luksa jer senzor očitava u jedinicama od 0,0125 luksa) i lopta nije prisutna graničnu vrednost od 240 (što je zapravo 240 luksa uzimajući u obzir množilac jedinice od 0,0125). Raspon od 60 tačaka između dve granične vrednosti izbegava situaciju u kojoj se sistem brzo prebacuje napred-nazad između određivanja da je lopta prisutna i da lopta

4

nije prisutna. Ove granične vrednosti mogu, naravno, značajno varirati u zavisnosti od senzora blizine koji se koristi.

[0083] Kao što je prikazano na slici 14, algoritam za detekciju objekata počinje od koraka 1405 očitavanjem trenutne kalibracije pomeraja senzora blizine CO iz memorije stanice za bežično punjenje. Ako u memoriji nije sačuvana kalibracija pomeraja, kalibracija pomeraja se inicijalno postavlja na nulu (nije prikazano na dijagramu toka). Zatim, MCU u stanici za bežično punjenje, koji radi pod kontrolom aplikativnog programa, uzrokuje da senzor blizine uzme uzorak očitavanja X. Pogledajte korak 1410 na slici 14. Zatim, u koraku 1415, kalibrisano očitavanje uzorka XC se izračunava oduzimanjem kalibracije pomeraja od očitavanja uzorka X. U koraku 1420, kalibrisano očitavanje uzorka XC se čuva u kružnoj međumemoriji konfigurisanoj za skladištenje poslednjih 128 očitavanja uzorka X1 do X128.

[0084] U koraku 1425, sistem određuje da li je kalibrisani uzorak XC veći od navedenog unapred određenog praga lopta prisutna i indikator lopta nije prisutna je podešen na "tačno" („TRUE“). Ako su obe tvrdnje tačne, brojač "IZNAD PRAGA", koji se koristi za brojanje koliko puta je očitavanje uzorka iznad praga, povećava se za 1 u koraku 1430. Zatim, u koraku 1435, program upoređuje vrednost brojača „IZNAD PRAGA“ sa 100 (ili nekim drugim izabranim brojem, u zavisnosti od izbora programera) kako bi utvrdio da li su uzorkovane vrednosti očitane od strane senzora blizine premašile vrednost praga lopta prisutna poslednjih 100 puta zaredom. Ako je odgovor "DA", onda se ovo smatra potvrdom da je došlo do događaja " LOPTA PRISUTNA" (tj. potvrda da je lopta prisutna na ležištu). Shodno tome, indikator za lopta prisutna je podešen na „TRUE“ (korak 1440), a brojač "IZNAD PRAGA" se resetuje na nulu (korak 1445). Indikator lopta prisutna se zatim može koristiti za druge rutine u sistemu, kao što je rutina predstavljena dijagramom toka na slici 12, kako bi se utvrdilo kako će stanica za bežično punjenje reagovati na činjenicu da je lopta otkrivena na ležištu. S druge strane, ako se u koraku 1435 utvrdi da vrednosti uzorkovane putem senzora blizine nisu premašile vrednost praga lopta prisutna poslednjih 100 puta zaredom, obrada se nastavlja na koracima 1450, gde program proverava da li je kalibrisani uzorak XC manji od praga „LOPTA NIJE PRISUTNA“.

[0085] Konkretno, prag „LOPTA PRISUTNA“ i prag „LOPTA NIJE PRISUTNA“ nisu nužno isti. U poželjnim otelotvorenjima postoji razmak između ova dva praga kako bi se izbegla situacija u kojoj se sistem brzo prebacuje napred-nazad između određivanja da je lopta prisutna i da lopta nije prisutna zbog malih fluktuacija u očitavanjima senzora blizine. Ako je kalibrisani uzorak niži od praga „LOPTA NIJE PRISUTNA“, onda se obrada nastavlja na koracima 1455 i 1460, gde program određuje da li je kalibrisani uzorak XC bio ispod praga „LOPTA NIJE PRISUTNA“ poslednjih 100 puta zaredom, i ako jeste, postavlja indikator „LOPTA PRISUTNA“ na „netačno“ („FALSE“) u koraku 1465. Program zatim resetuje brojač "ISPOD PRAGA" (na koraku 1470) pre nego što pređe na korak 1475.

[0086] U ovom trenutku, bez obzira na to koliko puta je kalibrisani uzorak XC bio iznad ili ispod jednog od dva praga, u koraku 1475, sistem određuje da li je preporučljivo ponovo kalibrisati pomeraj senzora blizine. U poželjnim otelotvorenjima ovog pronalaska, postoji niz uslova koji bi mogli dovesti do ponovne kalibracije pomeraja senzora blizine. Ovi uslovi se mogu klasifikovati kao neprisilni okidači za ponovnu kalibraciju i neprisilni okidači za ponovnu kalibraciju.

Neprisilni okidači za ponovnu kalibraciju

[0087] Može se pokrenuti neprisilna rekalibracija pomeraja senzora blizine, na primer, ako je zbir najnovijih uzoraka u skorašnjoj kružnoj međumemoriji uzorka manji od navedenog negativnog praga rekalibracije (na primer, -6400). Ovo je pokazatelj da je stanica za bežično punjenje prethodno rekalibrisala senzor dok je lopta bila prisutna, a sada je lopta uklonjena, što je rezultiralo velikom negativnom sumom.

[0088] Neprisilna rekalibracija pomeraja senzora blizine takođe se može pokrenuti kada senzor blizine više ne detektuje prisustvo lopte, a i stanica za bežično punjenje takođe nije u stanju poravnanja (tokom poravnanja lopta se može podići i pomeriti/rotirati, tako da je najbolje da ne pokušavate da rekalibrišete pomeraj senzora blizine tokom tog vremena).

Prisilni okidači kalibracije

[0089] Može se pokrenuti prisilna rekalibracija pomeraja senzora blizine, na primer, ako stanica za bežično punjenje isključi Bluetooth komunikacioni kanal sa potpuno napunjenom loptom, ali algoritam za detekciju objekta predstavljen dijagramom toka na slici 14 i dalje zaključuje da je lopta prisutna. Ovo je snažan pokazatelj da je potrebno ponovo kalibrisati pomeraj senzora blizine jer je lopta najverovatnije uklonjena sa punjača. Slika 16A prikazuje primer dijagrama toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji bi se mogao koristiti za postavljanje indikatora za prisilnu kalibraciju u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska kada je kanal za komunikaciju podataka između stanice za bežično punjenje i gejming uređaja izgubljen.

[0090] Prisilna rekalibracija pomeraja senzora blizine može se pokrenuti, na primer, ako RSSI nedavno napunjene lopte padne ispod praga uklanjanja (npr. -70dB), ali algoritam za detekciju objekta i dalje misli da je lopta prisutna. Ovo je snažan pokazatelj da je potrebno ponovo kalibrisati pomeraj senzora blizine za stanicu za bežično punjenje, jer veoma niska vrednost RSSI ukazuje na to da je lopta najverovatnije uklonjena i da se udaljava od punjača, a ipak očitavanje senzora blizine kaže da je lopta još uvek prisutna. Slike 16B prikazuju primer dijagrama toka koji ilustruje, na primer, korake algoritma koji bi se mogao koristiti za postavljanje indikatora prisilne kalibracije u nekim otelotvorenjima ovog pronalaska kada je veza za komunikaciju podataka L1 netaknuta, ali RSSI za gejming uređaj pada ispod RSSI praga.

[0091] Vraćajući se ponovo na korak 1475 na slici 14, stanica za bežično punjenje određuje da li će pozvati proceduru ponovne kalibracije i pustiti proceduru ponovne kalibracije da odredi da li je potrebno ponovo kalibrisati pomeraj senzora blizine. Ovo se postiže prvim izračunavanjem zbira svih poslednjih 128 kalibrisanih uzoraka u kružnoj međumemoriji ispunjenoj tokom koraka 1420 dijagrama toka na slici 14. Rezultat se zatim upoređuje sa unapred definisanim pragom ponovne kalibracije, kao što je -6400. Ako je zbir konačnih serija od 128 kalibrisanih uzoraka manji od unapred definisanog praga rekalibracije (npr. -6400), ili ako je indikator za prisilnu rekalibraciju podešen na "TRUE", onda će stanica za bežično punjenje ovog izuma, kao što je prikazano u koraku 1480 na slici 14, pozvati potprogram rekalibracije ilustrovan dijagramom toka prikazanim na slici 15. Ali ako zbir nije manji od unapred definisanog praga rekalibracije, obrada algoritma se vraća na korak 1405 bez pozivanja potprograma rekalibracije predstavljenog dijagramom toka prikazanim na slici 15.

[0092] Potprogram rekalibracije prikazan na slici 15 ima jedan ulaz, naime, indikator za prisilnu rekalibraciju, koja određuje da li program koji izvršava algoritam treba da uzme u obzir koliko su stabilni nedavni podaci uzorka. Ako nedavno uzorkovani podaci nisu stabilni, onda je verovatno da se lopta kretala u ležištu stanice i da je verovatno još uvek prisutna. Često nije dobra ideja da pokušate da ponovo kalibrišete pomeraj senzora blizine dok je lopta još uvek na punjaču. Kao što je prikazano na slici 15, za ponovnu kalibraciju pomeraja, program koji izvršava algoritam slike 15 prvo izračunava srednju vrednost poslednjih 128 kalibrisanih uzoraka (korak 1505). Zatim, u koraku 1510, procedura određuje da li je srednja vrednost veća od 20 luksa ili manja od negativnih 20 luksa. Ako nije veće od 20 ili manja od negativnih 20, procedura prestaje da se izvršava i vraća se na glavni program prikazan na slici 14 bez izračunavanja novog pomeraja senzora blizine. Ali ako je srednja vrednost veća od 20 ili manja od negativnih 20, onda će procedura izračunati zbir kvadrata grešaka iz proseka poslednjih 128 kalibrisanih vrednosti uzorka (korak 1515). Ako je zbir kvadrata grešaka manji od unapred definisanog praga ponovne kalibracije, ili je indikator za ponovnu prisilnu kalibraciju podešen na „TRUE“, onda će program koji izvršava ovu proceduru izračunati novi pomeraj kalibracije dodavanjem srednje vrednosti Xm poslednjih 128 kalibrisanih uzoraka u stari pomeraj kalibracije CO, pregaziti stari pomeraj kalibracije u memoriji novim pomerajem kalibracije, resetovati brojače i indikatore, a zatim se vratiti na korak 1405 algoritma ilustrovanog na slici 14. Pogledajte korake 1525, 1530 i 1535 na slici 15.

[0093] Iako su primerna otelotvorenja, upotrebe i prednosti pronalaska koji su prethodno obelodanjeni sa određenim stepenom posebnosti, stručnjacima u ovoj oblasti biće očigledno nakon razmatranja ove specifikacije i prakse pronalaska kako je ovde obelodanjeno, da se izmene i modifikacije mogu izvršiti bez odstupanja od obima pronalaska, koji je ograničen samo sledećim patentnim zahtevima.

Claims (9)

Patentni zahtevi

1. Stanica za bežično punjenje (800) za automatsko punjenje punjive baterije (RBT-1) u gejming uređaju (840), koja se sastoji od:

a) ležišta uređaja (826) konfigurisanog da drži gejming uređaj (840);

b) senzora blizine (804) konfigurisanog da kontinuirano detektuje da li je objekat na ili u blizini ležišta (840);

c) memorije (816) za čuvanje programa za kontrolu punjenja (818), praga jačine signala prijema (RSST) (820) i tabele statusa uređaja u blizini (822);

d) kola za bežični prenos punjenja (810);

e) radio-frekvencijskog primopredajnika (RFT-1); i

f) mikrokontrolera (830);

g) pri čemu program za kontrolu punjenja (818) uključuje programska uputstva koja će, kada ih izvrši mikrokontroler (830), prouzrokovati da mikrokontroler (830)

(i) aktivira radio-frekvencijski primopredajnik (RFT-1) za kontinuiranu detekciju i prijem većeg broja reklamnih paketa koje emituje veći broj gejming uređaja (840) u dometu radio-frekvencijskog primopredajnika (RFT-1), pri čemu svaki reklamni paket uključuje univerzalni jedinstveni identifikator, UUID i kontrolu pristupa medijima, MAC, adresu,

(ii) za svaki reklamni paket primljen sa gejming uređaja (840), utvrdi na osnovu UUID-a da je gejming uređaj (840) ovlašćen za punjenje, izračuna trenutni indikator jačine primljenog signala (RSSI) za gejming uređaj (840) i sačuva MAC adresu i trenutni indikator jačine primljenog signala (RSSI) za gejming uređaj (840) u tabeli statusa uređaja u blizini (822),

(iii) reaguje na detekciju senzora blizine (804) da je objekat na ili u blizini ležišta (840), automatski identifikuje najbliži gejming uređaj (840) na osnovu trenutnog indikatora jačine primljenog signala (RSSI) zabeleženog u tabeli statusa uređaja u blizini (822) za navedeni najbliži gejming uređaj (840),

(iv) aktivira radio-frekvencijski primopredajnik (RFT-1) da koristi MAC adresu zabeleženu u tabeli statusa uređaja u blizini (822) za navedeni najbliži gejming uređaj (840) da uspostavi jedan-prema-jedan komunikacionu radio-frekvencijsku vezu za razmenu podataka sa navedenim najbližim uređajem za igru (840); i

(v) aktivira kolo za bežični prenos punjenja (810) kako bi proizveo elektromagnetno polje u zoni pored ležišta (840);

h) pri čemu elektromagnetno polje napaja odgovarajuće kolo za prijem bežičnog punjenja (WRC-1) u najbližem gejming uređaju (840) kako bi započelo punjenje punjive baterije u navedenom najbližem gejming uređaju (840).

2. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, koja dalje obuhvata:

a) prag jačine primljenog signala (RSST) (820) koji se čuva u memoriji (816); i b) gde programska uputstva u programu kontrole punjenja (818) neće dozvoliti mikrokontroleru (830) i radio-frekvencijskom primopredajniku (RFT-1) da uspostave jedan-prema-jedan komunikacionu radio-frekvencijsku vezu za razmenu podataka sa najbližim gejming uređajem (840), osim ako trenutni indikator jačine primljenog signala (RSSI) za navedeni najbliži gejming uređaj (840) ne ispunjava ili prelazi prag jačine primljenog signala (RSST) (820) u memoriji (816).

3. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, koja dalje obuhvata:

a) prag jačine primljenog signala (RSST) (820) koji se čuva u memoriji (816); i b) gde programska uputstva u programu kontrole punjenja (818) neće dozvoliti mikrokontroleru (830) da aktivira kolo za bežični prenos punjenja (810) da započne punjenje punjive baterije (RBT-1) u navedenom najbližem gejming uređaju (840), osim ako trenutni indikator jačine primljenog signala (RSSI) za navedeni najbliži gejming uređaj (840) ne ispunjava ili premaši prag jačine primljenog signala (RSST) u memoriji (816).

4. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, gde program za kontrolu punjenja (818) dalje sadrži programska uputstva konfigurisana tako da uzrokuju da mikrokontroler (830): a) primi putem radio-frekventne komunikacione veze jedan-prema-jedan poruku o potvrdi punjenja koju prenosi navedeni najbliži gejming uređaj (840), poruku o potvrdi punjenja koja ukazuje na to da navedeni najbliži gejming uređaj (840) detektuje navedeno elektromagnetno polje; i

b) deaktivira kolo za bežični prenos punjenja (810) ako poruka o potvrdi punjenja nije primljena od navedenog najbližeg gejming uređaja (840) preko navedene radiofrekventne komunikacione veze za razmenu podataka jedan-prema-jedan.

5. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 4, gde program za kontrolu punjenja (818) dalje sadrži programska uputstva konfigurisana tako da uzrokuju da mikrokontroler (830):

4

a) deaktivira kolo za prenos bežičnog punjenja (810);

b) putem radio-frekventne komunikacione veze jedan-prema-jedan primi poruku o verifikaciji deaktivacije koju prenosi navedeni najbliži gejming uređaj (840), poruku o verifikaciji deaktivacije koja ukazuje na to da je navedeni najbliži gejming uređaj (840) detektovao deaktivaciju elektromagnetnog polja; i

c) ponovo aktivira kolo za prenos bežičnog punjenja (810) ako je poruka o verifikaciji deaktivacije primljena od navedenog najbližeg uređaja za igru (840) preko navedene radio-frekvencijske komunikacione veze nakon što je kolo za prenos bežičnog punjenja (810) deaktivirano.

6. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, gde program za kontrolu punjenja (818) dalje sadrži programska uputstva konfigurisana tako da uzrokuju da mikrokontroler (830): a) prima preko radio-frekventne komunikacione veze jedan-na-jedan poruku o statusu poravnanja koju prenosi navedeni najbliži gejming uređaj (840), poruku o statusu poravnanja koja ukazuje na meru poravnanja između kola za prenos bežičnog punjenja (810) i kola za prijem bežičnog punjenja (WRC-1) navedenog najbližeg gejming uređaja (840);

b) preuzima prag poravnanja iz memorije (816); i

c) deaktivira kolo za prenos bežičnog punjenja (810) ako mera poravnanja primljena od gejming uređaja (840) preko radio-frekventne komunikacione veze jedan-na-jedan ne ispunjava ili ne prelazi prag poravnanja.

7. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, gde program za kontrolu punjenja (818) dalje sadrži programska uputstva konfigurisana tako da uzrokuju da mikrokontroler (830): a) primi preko radio-frekventne komunikacione veze jedan-prema-jedan poruku potvrde o potpunom punjenju baterije koju prenosi navedeni najbliži gejming uređaj (840), poruku potvrde o potpunom punjenju baterije koja pokazuje da je nivo napunjenosti u punjivoj bateriji (RBT-1) navedenog najbližeg gejming uređaja (840) na 100% kapaciteta napunjenosti;

b) deaktivira kolo za bežični prenos punjenja (810) ako je poruka o potvrdi potpunog punjenja primljena od navedenog najbližeg gejming uređaja (840) preko navedene radio-frekvencijske komunikacione veze za prenos podataka jedan-prema-jedan.

8. Stanica za bežično punjenje iz patentnog zahteva 1, koja dalje obuhvata:

a) konkavnost na gornjoj površini ležišta (826), pri čemu je konkavnost konfigurisana tako da prima i podržava polusferično oblikovanu donju površinu na najbližem gejming uređaju (840) dok se navedeni najbliži gejming uređaj (840) nalazi na ležištu (826); b) ploču štampanog kola (750) koja se nalazi ispod gornje površine ležišta (826), ploču štampanog kola (750) koja ima otvor (768) dovoljne veličine i oblika tako da se najmanje deo konkavnosti na gornjoj površini ležišta (826) proteže kroz otvor (768) na ploči štampanog kola (750); i

c) kalem za prenos naelektrisanja (773) koji se nalazi na štampanoj ploči (750) i okružuje obim otvora (768) na štampanoj ploči (750), pri čemu je kalem za prenos naelektrisanja (773) povezan sa kolom za prenos bežičnog punjenja (810) u stanici za bežično punjenje (800);

d) pri čemu su konkavnost na ležištu (826), otvor (768) u štampanoj ploči (750) i kalem za prenos naelektrisanja (773) na štampanoj ploči (750) raspoređeni tako da omogućavaju da najmanje deo navedenog najbližeg gejming uređaja (840) bude smešten ispod ravni otvora (768) u štampanoj ploči (750), i time smanjuju rastojanje između kalema za prenos naelektrisanja (773) i kalema za prijem naelektrisanja koji se nalazi u najbližem gejming uređaju (840).

9. Metoda za automatsko punjenje punjive baterije u gejming uređaju (840) pomoću stanice za bežično punjenje (800), metoda koja se sastoji od:

(a) aktiviranja radio-frekvencijskog primopredajnika (RFT-1) na stanici za bežično punjenje (800) za kontinuiranu detekciju i prijem većeg broja reklamnih paketa koje emituje veći broj gejming uređaja (840) u dometu radio-frekvencijskog primopredajnika (RFT-1), pri čemu svaki reklamni paket uključuje univerzalni jedinstveni identifikator, UUID i kontrolu pristupa medijima, MAC, adresu,

b) za svaki reklamni paket primljen sa gejming uređaja (840), utvrđujući na osnovu UUID-a da je gejming uređaj (840) ovlašćen za punjenje, izračunava trenutni indikator jačine primljenog signala (RSSI) za gejming uređaj (840);

c) čuvanje MAC adrese i trenutnog indikatora jačine primljenog signala (RSSI) za gejming uređaj (840) u tabeli statusa uređaja u blizini (822) u memoriji (816) stanice za bežično punjenje (800);

d) detektovanje senzorom blizine (804) na stanici za bežično punjenje (800) da se objekat nalazi na ili u blizini ležišta (826) na stanici za bežično punjenje (800), pri čemu je ležište (826) konfigurisano da drži i podržava gejming uređaj (840);

e) reaguje na navedenu detekciju objekta senzorom blizine (804), automatski identifikujući najbliži gejming uređaj (840) na osnovu trenutnog RSSI uskladištenog u tabeli statusa uređaja u blizini (822) za navedeni najbliži gejming uređaj (840);

f) aktivira radio-frekvencijski primopredajnik (RFT-1) na stanici za bežično punjenje (800) da koristi MAC adresu zabeleženu u tabeli statusa uređaja u blizini (822) za navedeni najbliži gejming uređaj (840) da uspostavi radio-frekvencijsku komunikacionu vezu za razmenu podataka jedan-prema-jedan sa navedenim najbližim uređajem za igru (840); i

g) aktivira kola za bežični prenos punjenja (810) na stanici za bežično punjenje (800) kako bi se proizvelo elektromagnetno polje u zoni bliskoj ležištu (826);

h) pri čemu elektromagnetno polje napaja odgovarajuće kolo za prijem bežičnog punjenja (WRC-1) u najbližem gejming uređaju (840) kako bi započelo punjenje punjive baterije u navedenom najbližem gejming uređaju (840).

4