智能眼镜、智能眼镜盒和无线充电系统的制作方法

文档序号:25989762发布日期:2021-07-23 21:00阅读:113来源:国知局
智能眼镜、智能眼镜盒和无线充电系统的制作方法

本发明涉及智能眼镜技术领域,尤其涉及一种智能眼镜、智能眼镜盒和无线充电系统。



背景技术:

随着智能产品的逐渐普及所引起的终端设备风潮日渐火爆,基本的外设已经满足不了电子爱好者们的需求,因此科幻电影中带有各种黑科技的智能眼镜便逐渐受到追捧。现有的智能眼镜大多采用有线充电技术进行充电,而常规的有线充电技术所具有的局限性也较为明显,诸如防水性能差、接口处易破损等缺点都会大幅影响消费体验。



技术实现要素:

为了克服上述问题,本申请的实施例提供了一种智能眼镜、智能眼镜盒和无线充电系统。

为了达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:

第一方面,本申请提供一种智能眼镜,所述智能眼镜包括两个镜腿,所述镜腿包括:电池,复用线圈,用于将电磁信号转换成电信号或将电信号转换成电磁信号;无线充电电路,与所述电池和所述复用线圈分别连接,用于对所述复用线圈发送的第一电信号进行转换,转换成第二电信号后,为所述电池充电;nfmi通信电路,与所述电池和所述复用线圈分别连接,用于向所述复用线圈发送电信号和/或从所述复用线圈接收电信号。

本申请实施例提供的智能眼镜,复用线圈通过与外界耦合,接收外界发送的电信号,通过无线充电电路给电池充电,从而实现智能眼镜无线充电功能;同时,由于智能眼镜的镜腿的体积比较小,在智能眼镜不进行充电时,nfmi通信电路通过复用线圈实现电信号的发送和接收,让无线充电电路和nfmi通信电路复用同一个线圈,从而降低了成本,同时减少镜腿内部的空间占有率,为电池或后续升级服务留有空间。

在另一个可能的实现中,所述复用线圈包括绕组和复用磁芯,所述绕组缠绕在所述复用磁芯上,且缠绕的匝数为n匝,n为正整数。

在另一个可能的实现中,所述复用磁芯的材料为镍锌铁氧体。

在另一个可能的实现中,所述复用线圈包括第一抽头、第二抽头和第三抽头,所述第一抽头和所述第二抽头分别与所述无线充电电路连接,所述第二抽头和所述第三抽头分别与所述nfmi通信电路连接。

在另一个可能的实现中,所述无线充电电路包括第一匹配电路、ac/dc转换电路、充电电路和控制单元,所述第一匹配电路、ac/dc转换电路和充电电路依次连接在所述复用线圈与所述电池之间,所述第一匹配电路,用于与所述复用线圈发生谐振;所述控制单元,用于控制所述ac/dc转换电路,将所述复用线圈接收到的交流电信号转换成直流电信号;所述充电电路,用于在接收所述直流电信号后,按照设定的功率和充电策略为所述电池充电。

本申请实施例在闭环状态下,通过增加控制单元,让控制单元与智能眼镜盒进行数据交互,以让智能眼镜盒根据智能眼镜的电池情况进行充电。

在另一个可能的实现中,所述无线充电电路包括第一匹配电路、ac/dc转换电路和充电电路,所述第一匹配电路、ac/dc转换电路和充电电路依次连接在所述复用线圈与所述电池之间,所述第一匹配电路,用于与所述复用线圈发生谐振;所述ac/dc转换电路,用于将所述复用线圈接收到的交流电信号转换成直流电信号;所述充电电路,用于在接收所述直流电信号后,按照设定的功率和充电策略为所述电池充电。

本申请实施例在开环状态下,通过判断发射线圈发射功率值与设定功率值的大小,来判断是否进行无线充电,相比较闭环状态下,可以减少智能眼镜的成本。

在另一个可能的实现中,所述nfmi通信电路包括第二匹配电路和nfmi处理电路,所述第二匹配电路和nfmi处理电路分别连接在所述复用线圈与所述电池之间,所述第二匹配电路,用于与所述复用线圈发生谐振;所述nfmi处理电路,用于在所述电池供电时,对接收到的电信号进行处理。

第二方面,本申请提供一种智能眼镜盒,所述智能眼镜盒包括盖体和壳体,所述盖体与所述壳体耦合,形成一个密封空间,用于放置智能眼镜,包括:至少一个发射线圈,用于将电信号转换成电磁信号;中控单元,与所述至少一个发射线圈连接,用于将电源的第一电信号转换成第二电信号,然后发送给所述至少一个发射线圈。

本申请实施例提供的智能眼镜盒,通过设计闭环电路和开环电路,以适应智能眼镜进行无线充电。同时,在用户不使用智能眼镜时,将智能眼镜放置在智能眼镜盒,以保护智能眼镜。

在另一个可能的实现中,所述中控单元包括匹配电路、dc/ac转换电路和控制单元,所述dc/ac转换电路和匹配电路依次连接在所述至少一个发射线圈,所述匹配电路,用于与所述发射线圈发生谐振;所述控制单元,用于控制所述dc/ac转换电路,将经过所述匹配电路直流电信号转换成交流电信号。

在另一个可能的实现中,所述至少一个发射线圈包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈和第四发射线圈,所述第一发射线圈和所述第二发射线圈设置在所述盖体的第一表面上,所述第三发射线圈和所述第四发射线圈设置在所述壳体的第二表面上,所述第一表面为所述盖体的在与所述壳体耦合的内部空间的表面,所述第二表面为所述壳体的在与所述盖体耦合的内部的底面。

在另一个可能的实现中,所述中控单元与所述智能眼镜之间通过无线充电通信协议,判断是否将所述第二电信号发送给所述第一发射线圈与所述第二发射线圈和/或所述第三发射线圈与所述第四发射线圈。

在另一个可能的实现中,当所述中控单元将所述第二电信号发送给所述第一发射线圈和所述第二发射线圈后,检测所述dc/ac转换电路的输入功率或所述第一发射线圈和所述第二发射线圈发射充电功率,判断所述输入功率或所述发射充电功率值是否大于设定的功率值;当所述输入功率或所述发射充电功率值不大于设定的功率值,将所述第二信号同时发送给所述第三发射线圈和所述第四发射线圈。

本申请通过设置两挡充电功率,在第一挡充电功率不足以为智能眼镜充电时,再提高到第二挡充电功率,为智能眼镜充电,从而为不同功率设备进行充电。

在另一个可能的实现中,还包括至少一个检测元件,所述至少一个检测元件设置在所述第一表面上和/或所述第二表面上,用于检测所述盖体与所述壳体是否耦合。本申请检测元件通过检测智能眼镜盒是处在打开状态还是关闭状态,只有在关闭状态下,才能开启充电功能。

在另一个可能的实现中,还包括电源接口,用于将外界电源的电信号传输到所述中控单元上。本申请通过电源接口将外界电源的电信号传输到智能眼镜盒内,然后通过中控单元为上述智能眼镜中的电池充电。

在另一个可能的实现中,还包括充电指示灯,用于指示所述智能眼镜盒在为所述智能眼镜充电时的状态。

第三方面,本申请提供一种无线充电系统,包括如第一方面任一可能的所述的智能眼镜和如第二方面任一可能的所述智能眼镜盒,其中,当所述智能眼镜放置在所述智能眼镜盒的盖体与壳体耦合的密闭空间中时,所述智能眼镜盒为所述智能眼镜进行无线充电。

附图说明

下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种智能眼镜的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的智能眼镜中复用线圈和中控单元的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的镜腿中的安装复用线圈和中控单元的结构示意图;

图4(a)为本申请实施例提供的闭环状态下中控单元的电路结构示意图;

图4(b)为本申请实施例提供的开环状态下中控单元的电路结构示意图;

图5为两个线圈之间通过nfmi技术进行电信号传输示意图;

图6为本申请实施例提供的一种实现耳机功能的通信传输方式的场景示意图;

图7为本申请实施例提供的另一种实现耳机功能的通信传输方式的场景示意图;

图8(a)为本申请实施例提供的一种智能眼镜盒处在打开状态的结构示意图;

图8(b)为本申请实施例提供的一种智能眼镜盒处在关闭状态的结构示意图;

图9为本申请实施例提供的智能眼镜盒中的中控单元的电路结构示意图;

图10为两个线圈之间通过wpt技术进行电信号传输示意图;

图11(a)为本申请实施例提供的智能眼镜反向放置在智能眼镜盒中的结构示意图;

图11(b)为本申请实施例提供的智能眼镜正向放置在智能眼镜盒中的结构示意图;

图12(a)为本申请实施例提供的开环状态下智能眼镜盒中的中控单元和发射线圈的电路结构示意图;

图12(b)为本申请实施例提供的闭环状态下智能眼镜盒中的中控单元和发射线圈的电路结构示意图;

图13为本申请实施例提供的一个充电指示灯指示各种状态的显示方式示意图;

图14(a)为申请实施例提供的一种闭环状态下无线充电系统的电路示意图;

图14(b)为申请实施例提供的一种开环状态下无线充电系统的电路示意图;

图15为申请实施例提供的一种闭环状态下无线充电系统的工作流程示意图;

图16为申请实施例提供的一种开环状态下无线充电系统的工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种智能眼镜的结构示意图。如图1所示,本申请提供的智能眼镜包括镜框1和至少一个镜片2。其中,镜框1有两个镜腿,镜片2耦合在镜框1的两个镜腿之间的支架上。当用户佩带智能眼镜时,镜片2位于用户的眼睛正前方,两个镜腿分别位于用户头脑的两侧,镜腿的末端分别架在耳朵与头脑之间。

在申请实施例中,如图2所示,两个镜腿中均包括复用线圈11、中控单元12和电池13。其中,中控单元12包括无线充电电路121和近场磁感应(nearfieldmagneticinduction,nfmi)通信电路122。复用线圈11通过实体总线分别与无线充电电路121和nfmi通信电路122进行耦合,将复用线圈11接收到的电信号发送给无线充电电路121和nfmi通信电路122,或nfmi通信电路122通过复用线圈11将电信号发送到另一个镜腿中的nfmi通信电路122。电池13分别与无线充电电路121和nfmi通信电路122连接,无线充电电路121给电池13进行充电,电池13给nfmi通信电路122供电。

本申请实施例提供的智能眼镜,复用线圈11通过与外界耦合,接收外界发送的电信号,通过无线充电电路121给电池13充电,从而实现智能眼镜无线充电功能;同时,由于智能眼镜的镜腿的体积比较小,在智能眼镜不进行充电时,nfmi通信电路122通过复用线圈11实现电信号的发送和接收,让无线充电电路121和nfmi通信电路122复用同一个线圈,从而降低了成本,同时减少镜腿内部的空间占有率,为电池13或后续升级服务留有空间。

需要特别说明的是,复用线圈11、中控单元12和电池13等器件可以在制作镜框1时,一次性埋入在镜框1的镜腿中,让制作镜框1的材料完全包裹这些器件,从而避免用户使用本申请实施例提供的智能眼镜时,被汗水、污垢等其它腐蚀性物质损坏这些器件。

另外,还可以在制作镜框1时,在两个镜腿中均设置有至少一个凹槽和至少一个盖板,如图3所示。将复用线圈11、中控单元12和电池13等器件装填在凹槽内后,再将盖板耦合在凹槽边缘上,这样既保证了这些器件完全与外界隔绝,避免损坏;同时如果这些器件中任意一个器件出现故障,可以打开盖板,替换掉损坏的器件,从而避免因单一器件损坏后,因无法替换该器件,导致整个智能眼镜报废。

本申请实施例提供的智能眼镜的复用线圈11用于与其它线圈耦合,然后从外界接收电信号和向外界发送电信号。其中,复用线圈11具有无线接收和发送电信号功能,以便复用线圈11被包裹在镜腿中,不需要借助其他接口,实现与外界的电子设备进行电信号的交互。

示例性的,如图2所示,复用线圈11包括绕组111和复用磁芯112。绕组111缠绕在复用磁芯112上,且缠绕的匝数有几十、几百、上千或更多,具体根据制作的智能眼镜的镜腿体积、充电功率等因素决定。复用线圈11通过电磁感应原理,实现将电磁信号转换为电信号和将电信号转换为电磁信号,具体如何实现,等后续围绕整个电路来详述描述。

其中,由于复用线圈11在nfmi通信时,工作频率高,约10mhz~30mhz,为了降低磁芯损耗,复用磁芯112的磁芯材料选用截止频率和电阻率都比较高的材料,例如镍锌铁氧体等等。另外,还可以根据实际需求,调整复用磁芯112尺寸和放置位置,来满足智能眼镜的无线通信要求。

复用线圈11包括三个抽头,三个抽头中的两个抽头与无线充电电路121连接,实现将接收到的电信号传输到无线充电电路121上,为智能眼镜中的电池13充电;三个抽头中另外一个抽头和前述两个抽头中的任意一个抽头与nfmi通信电路122连接,实现将接收到的电信号传输到nfmi通信电路122,以获取另一个镜腿中的nfmi通信电路122的电信号,同时也可以将nfmi通信电路122发送的电信号发送给另一个镜腿中的nfmi通信电路122。

另外,绕组111其实为一条外表裹有绝缘层的在复用磁芯112上缠绕的金属丝,金属丝的两端为复用线圈的两个抽头,另一个抽头为在金属丝中间的某个位置外接出的一个抽头。其中,外接的位置根据智能眼镜的发送电信号的功率、接收电信号的功率等因素决定。

图4为本申请实施例提供的中控单元的结构示意图。如图4(a)所示,中控单元12中的无线充电电路121包括第一匹配电路1211、ac/dc转换电路1212、充电单元1213和控制单元1214。其中,第一匹配电路1211、ac/dc转换电路1212和充电单元1213依次连接在复用线圈11和电池13之间。其中,充电单元1213指充电电路中通用的charger等模块,用于对电池13的充电管理。

第一匹配电路1211通过与复用线圈11中的线圈组成谐振电路,以接收外界发送的能量,然后传输至ac/dc转换电路1212;ac/dc转换电路1212将接收到的交流电信号转换为直流电信号;充电单元1213接收到直流电信号后,按照设定的功率和充电策略为电池13进行充电。控制单元1214用于控制第一匹配电路1211和ac/dc转换电路1212的工作,以实现控制无线充电电路121为电池13进行充电。

需要特别说明的是,如果是开环工作模式,本申请实施例的中控单元12不需要这个控制单元1214,如图4(b)所示,此时ac/dc模块1212直接用二极管代替,这样可以降低成本。当然也可以需要这个控制单元1214,此时ac/dc模块1212用可控开关管如mos管代替,控制单元1214控制ac/dc转换模块,实现同步整流,降低ac/dc模块损耗,提升无线充电效率。

中控单元12中的nfmi通信电路122包括第二匹配电路1221和nfmi处理电路1222。其中,第二匹配电路1221和nfmi处理电路1222依次连接在复用线圈11和电池13之间。

第二匹配电路1221通过与复用线圈11中的线圈组成谐振电路,以接收外界发送的电信号和向外界发送电信号。在电池13给nfmi处理电路1222供电的情况下,nfmi处理电路1222在接收到信号后,对该信号进行放大、降噪等处理后,发送给复用线圈11,以及在接收复用线圈11发送的电信号后,对该信号进行放大、降噪等处理。

nfmi技术是一种近距离无线技术,通过在设备间耦合一个紧密低功耗且非传播的磁场进行通信。在一个设备中的发射器线圈调制一个电磁场,可以通过在另一个设备中的接收器线圈测量到该电磁场,具体实现如图5所示。其中,发射端(transmitter)接收到交流输入信号(signalin)后,在发射端的四周产生电磁场,接收端(receiver)在感应到发送端产生的电磁场后,根据接收到磁感的磁通量变化,在线圈上产生交流输出信号(signalout)。

本申请实施例中,如果智能眼镜具有耳机功能时,智能眼镜中的镜腿还包括如蓝牙模块、近场通信(nearfieldcommunication,nfc)模块等通信单元(图中未示出)、音频控制单元(图中未示出)和扬声器(图中未示出),该通信单元、扬声器和nfmi处理电路1222均与音频控制单元连接。在启动耳机功能时,镜腿中的通信单元与手机进行配对连接后,接收手机发送的音频数据。然后通信单元将音频数据发送给音频控制单元,音频控制单元将音频数据进行解码、延时控制等处理后,将信号发送给扬声器进行播放。

示例性的,如图6所示,如果两个镜腿中有一个镜腿有通信单元与手机进行无线通信功能(以右镜腿为例)时,在右镜腿接收到手机发送的音频数据后,通信单元将音频数据传送给音频控制单元。音频控制单元接收到音频数据后,对音频数据进行放大、降噪、解码、延时控制等处理后,转换为电信号,然后不仅将该电信号传送给右镜腿的扬声器,还将该电信号传送给右镜腿的nfmi处理电路1222。

右镜腿的复用线圈11与左镜腿的复用线圈11之间通过电磁感应,将右镜腿的复用线圈11接收到的电信号发送到左镜腿的复用线圈11上,左镜腿的复用线圈11接收到该电信号后,传送给左镜腿的nfmi处理电路1222,左镜腿的nfmi处理电路1222接收到该电信号后,进行放大、降噪等处理,然后发送给左镜腿中的音频控制单元,再经信号处理后传送给左镜腿中的扬声器,以进行音频播放,从而实现两个镜腿中扬声器均播放音频。

其中,由于右镜腿的nfmi处理电路1222与左镜腿的nfmi处理电路1222之间电信号传输有延迟,所以右镜腿的音频控制单元对电信号进行延时控制后,发送给右镜腿的扬声器,以保证右镜腿的扬声器播放的音频和左镜腿的扬声器播放的音频同步。

示例性的,如图7所示,如果两个镜腿都有通信单元与手机进行无线通信功能时,在两个镜腿接收到手机发送的音频数据后,通信单元将音频数据传送给音频控制单元。音频控制单元接收到音频数据后,对音频数据进行处理,转换为电信号,然后将该电信号传送给两个镜腿的扬声器。同时,两个镜腿中的音频控制单元根据该信号转化为另一种通信电信号,然后通过nfmi处理电路122处理后,发给复用线圈11(以右镜腿为例)。

右镜腿的复用线圈11与左镜腿的复用线圈11之间通过电磁感应,将右镜腿的复用线圈11接收到的通信电信号发送到左镜腿的复用线圈11上,左镜腿的复用线圈11接收到该通信电信号后,传送给左镜腿的nfmi处理电路1222,左镜腿的音频控制单元从nfmi处理电路1222接收到该通信电信号后,判断同一时间右镜腿接收到的音频数据和左镜腿接收到的音频数据是否同步。如果不同步的情况下,左镜腿的音频控制单元对其向左镜腿的扬声器传输的电信号进行延迟或快进的调整,以保证右镜腿的扬声器播放的音频和左镜腿的扬声器播放的音频同步。

nfmi通信系统与其他无线通信的不同之处在于,大多数传统的无线射频系统使用天线来产生、发射和传播电磁波,所有的传输能量都被用来辐射到空间,这种类型的传输称为“远场”。而nfmi通信系统将传输能量控制在局部磁场内,这种磁场能量在通信系统周围共振,但不会辐射到空中。这种类型的传输被称为“近场”。nfmi技术相较于其他射频技术,可以做到发射功率小、低延迟等,而且不受射频干扰。

nfmi通信系统通常工作在10mhz到30mhz的频率范围。nfmi技术是通过磁场进行通信,穿透性好,可以穿透人的头部和身体。这样就可以在耳与耳之间进行通信,可以方便地调节记忆和音量。由于nfmi技术使用磁信号传输,信号衰减较快,传输距离有限,大多数使用nfmi的设备传输范围一般都在1米以内。

本申请实施例通过使用nfmi技术实现两个镜腿之间无线通信,从而有效增加了信号处理的便捷性,同时成本也相对较低。

图8(a)和图8(b)为本申请实施例提供的一种智能眼镜盒的结构示意图。如图所示,本申请提供的智能眼镜盒包括盖体81和盒体82。盒体82用于盛放上述智能眼镜,盖体81通过与盒体82耦合,使上述智能眼镜密封放置在智能眼镜盒中。其中,智能眼镜盒打开状态详见图8(a)所示,智能眼镜盒闭合状态详见图8(b)所示。

本申请提供的智能眼镜盒的形状可以为市场上常见的近视眼镜盒、太阳镜眼镜盒等等,也可以为馒头型、五角星型等其它特殊形状,本申请在此不做限定。

在申请实施例中,该智能眼镜盒包括中控单元801和发射线圈802(图中802a、802b、802c和802d)。其中,中控单元801通过实体总线与发射线圈802连接,当中控单元801与电源连接时,控制电信号通过发射线圈802发送出去。

图9为本申请实施例提供的智能眼镜盒中的中控单元的结构示意图。如图9所示,本申请实施例提供的中控单元801包括dc/ac转换电路8011、匹配电路8012和控制单元8013。

控制单元8013用于控制dc/ac转换电路8011将直流电信号转换成交流电信号,并控制交流电信号流过匹配电路8012与发射线圈802后,由发射线圈802将交流能量发出。其中,匹配电路8012通过与发射线圈组成谐振电路,以将接收到的交流电信号转换成交流能量发出。

发射线圈802用于与上述智能眼镜中的复用线圈11耦合,然后将中控单元801发送的电信号从智能眼镜盒传送至上述智能眼镜中的复用线圈11,给电池13充电。

发射线圈802与复用线圈11通过无线电能传输(wirelesspowertransmission,wpt)技术实现电信号的传输,也即借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。

示例性的,如图10所示,发射线圈lp与接收线圈ls构成trx绕组。逆变电路将直流电信号(inputvoltage)转换成交流电信号,交流电信号流过匹配电路(cp)与发射线圈lp,发射线圈lp将交流电信号发送到接收线圈ls,接收线圈ls接收到的交流电信号通过接收线圈ls与匹配电路(cs与cd构成的电路)传输到rx调节电路,然后通过逆变电路将交流电信号转换成直流电信号,为电池供电。

本申请实施例提供的智能眼镜盒中的发射线圈802包括发射线圈802a、发射线圈802b、发射线圈802c和发射线圈802d。其中,发射线圈802a和发射线圈802b设置在盖体21的在与壳体22耦合的内部空间的表面上;发射线圈802c和发射线圈802d设置在壳体22的在与盖体21耦合的内部的底面上。

示例性的,如图11(a)所示,当上述智能眼镜反向放置在智能眼镜盒的壳体内时,此时如果智能眼镜盒在闭合状态给智能眼镜充电时,智能眼镜的左右镜腿中的复用线圈11分别与发射线圈802a和发射线圈802b比较近,中控单元801让发射线圈802a和发射线圈802b分别与左右镜腿中的复用线圈11耦合进行电信号的传输,为智能眼镜中的电池13充电。

示例性的,如图11(b)所示,当上述智能眼镜正向放置在智能眼镜盒的壳体内时,此时如果智能眼镜盒在闭合状态给智能眼镜充电时,智能眼镜的左右镜腿中的复用线圈11分别与发射线圈802c和发射线圈802d比较近,中控单元801让发射线圈802c和发射线圈802d分别与左右镜腿中的复用线圈11耦合进行电信号的传输,为智能眼镜中的电池13充电。

另外,本申请根据眼镜盒给智能眼镜进行无线充电时,智能眼镜盒与智能眼镜之间是否具有实时关于功率、电信号等数据的交互功能,同时智能眼镜盒根据通信的内容实时调整输出功率,将中控单元801设计为一种具有该功能的闭环电路和一种不具有该功能的开环电路。

示例性的,如图12(a)所示,闭环电路中包括两个中控单元801。每个中控单元801中都包括dc/ac转换电路8011、匹配电路8012和控制单元8013,且dc/ac转换电路8011、匹配电路8012和发射线圈802依次串联。其中,匹配电路8012a中包括开关s1、开关s2和两个电容cp,开关s1与电容cp构成的电路和开关s2与电容cp构成的电路并联,然后分别与发射线圈802a和发射线圈802c;匹配电路8012b中包括开关s3、开关s4和两个电容cp,开关s3与电容cp构成的电路和开关s4与电容cp构成的电路并联,然后分别与发射线圈802b和发射线圈802d。通过控制开关的导通和关闭,来控制发射线圈是否工作。

在充电过程中,当确定智能眼镜盒处于关闭状态时,控制单元8013a和/或控制单元8013b与控制单元1214之间通过通信协议,获取并识别智能眼镜中的设备信息,判断是否满足充电条件,即控制单元8013a和/或控制单元8013b是否接收到控制单元1214发送的通信信息,以及是否有金属异物等,具体的条件可以依实际设计需求定义,当满足充电条件时,控制单元8013a和/或控制单元8013b通过控制匹配电路8012中的开关s导通,让发射线圈802a与发射线圈802b和/或发射线圈802c与发射线圈802d分别与镜腿中的复合线圈11耦合。

示例性的,如图12(b)所示,在开环电路中,dc/ac转换电路8011、匹配电路8012和发射线圈802依次串联。匹配电路8012中包括第一电路和第二电路,且第一电路与第二电路并联。第一电路包括两个电容cp和开关s1,一个电容cp与发射线圈802a连接构成的电路与另一个电容cp与发射线圈802b连接构成的电路并联在开关s1上;第二电路包括两个电容cp和开关s2,一个电容cp与发射线圈802c连接构成的电路与另一个电容cp与发射线圈802d连接构成的电路并联在开关s2上。控制单元8013通过控制开关s1来控制发射线圈802a和发射线圈802b工作;控制单元8013通过控制开关s2来控制发射线圈802c和发射线圈802d工作。容易知道的,此处匹配电路8012中与发射线圈802谐振的元件仅用一个串联的电容cp示例,事实上,在实际使用时可以依据设计要求如工作频率、功率、尺寸等,设计谐振电路。

在充电过程中,控制单元8013通过控制匹配电路8012中的开关s1导通,让发射线圈802a和发射线圈802b分别与镜腿中的符合线圈11耦合,然后检测输入dc/ac转换电路8011的输入功率或发射线圈802a和发射线圈802b的发射功率,判断输入功率或发射功率是否小于设定的阈值。如果输入功率或发射功率小于设定的阈值,控制单元8013通过控制匹配电路8012中的开关s2导通,让发射线圈802c和发射线圈802d也分别与镜腿中的符合线圈11耦合,以提高电池13充电的功率,为电池13充电;如果镜腿接收到的功率不小于设定的阈值,控制单元8013不让开关s2导通。

在一些实施例中,本申请实施例提供的智能眼镜盒中还包括检测元件803,检测元件803分别设置在盖体21的在与壳体22耦合的内部空间的表面上或壳体22的在与盖体21耦合的内部的底面上。检测元件803用于检测智能眼镜盒是处在打开状态还是关闭状态。

在一个可能的实施例中,检测元件803为霍尔元件。通过霍尔元件检测智能眼镜盒内的磁场和磁场的变化,来判断智能眼镜盒是处在打开状态还是关闭状态。当然,本申请实施例中检测元件803不仅限于上述的霍尔元件,本申请在此不作限定。

在一些实施例中,本申请实施例提供的智能眼镜盒中还包括电源接口804。电源接口804与中控单元801中的dc/ac转换电路8011连接,用于将外界电源的电信号传输到智能眼镜盒内,然后通过中控单元801为上述智能眼镜中的电池13充电。其中,电源接口804可以为现在较为常见的usb接口、type-c接口、lightning接口等等,本申请在此不作限定。

在一些实施例中,本申请实施例提供的智能眼镜盒中还包括充电指示灯805。充电指示灯805设置在智能眼镜盒的外表面上,用于根据智能眼镜盒不同的工作状态,显示不同的指示信息。一般来说,智能眼镜盒在为上述智能眼镜充电过程中,有正在充电、充电完成和充电异常这三种状态,因此,可以让充电指示灯805通过显示不同的颜色,来指示不同状态。

示例性的,如图8(a)所示,充电指示灯805由三个发光二极管(lightemittingdiode,led)构成的阵列。当智能眼镜盒未与电源连接时,三个led均不显示;当智能眼镜盒给上述智能眼镜中的电池13充满电时,第一个led显示一个颜色,以提示用户智能眼镜盒处在“充电完成”状态;当智能眼镜盒在充电过程中出现异常,如功率过大、电路短路等情况,第二个led显示另一个颜色,以提示用户智能眼镜盒处在“异常状态”;当智能眼镜盒正在为上述智能眼镜进行充电时,第三个led显示另一个颜色,以提示用户智能眼镜盒处在“正在充电”状态,如图13所示。当然,如果需要进一步显示其他需求,如故障事件、故障等级等,可根据通过设置软件即可,本申请在此不作限定。

本申请实施例提供的智能眼镜盒,通过设计闭环电路和开环电路,以适应智能眼镜进行无线充电。同时,在用户不使用智能眼镜时,将智能眼镜放置在智能眼镜盒,以保护智能眼镜。

本申请实施例还提供了一种无线充电系统,该无线充电系统包括上述智能眼镜和上述智能眼镜盒。其中,上述智能眼镜中的复用线圈11和中控单元12、上述智能眼镜盒的中控单元801和发射线圈802。具体工作过程通过以下两个实施例进行讲述。

示例性的,如图14(a)所示,当无线充电系统工作在闭环状态时,智能眼镜盒侧的中控单元801和发射线圈802的结构为如图12(a)所示的电路,智能眼镜侧的左右镜腿中的复用线圈11和中控单元12的结构为如图4所示的电路。控制单元8013与控制单元1214可以通过芯片内部通信协议进行信号传递,实现调整无线充电系统工作状态。具体工作流程如图15所示:

步骤s1501,控制单元8013控制检测元件803检测智能眼镜盒所处的状态;

步骤s1502,控制单元8013根据检测元件803发送的数据,判断智能眼镜盒是否关闭;当智能眼镜盒没有关闭,处在打开状态,执行步骤s1501;当智能眼镜盒关闭,处在关闭状态,执行步骤s1503;

步骤s1503,控制单元8013控制开关管s1、s3导通,使得线圈802a和802b工作;

步骤s1504,控制单元8013与控制单元1214之间通过通信协议,获取并识别智能眼镜中的设备信息,判断是否满足充电条件,即控制单元8013是否接收到控制单元1214发送的通信信息,以及是否有金属异物等,具体的条件可以依实际设计需求定义;当满足充电条件时,进入步骤s1507;当不满足条件时,进入步骤s1505;

步骤s1505,控制单元8013控制开关管s2、s4导通,使得线圈802c和802d共工作;

步骤s1506,控制单元8013与控制单元1214之间通过通信协议,获取并识别智能眼镜中的设备信息,判断是否满足充电条件,当满足充电条件时,进入步骤s1507;当不满足条件时,进入步骤s1510;

步骤s1507,控制单元1214关闭nfmi无线通信功能;

步骤s1508,开始进行无线充电,同时通知充电指示灯805显示“正在充电”状态;

步骤s1509,控制单元1214检测到电池13充满电时,通过与控制单元8013之间通过通信协议,通知控制单元8013关闭充电功能;

步骤s1510,控制单元8013关闭无线充电功能,并通知充电指示灯805显示“充电完成”状态。

示例性的,如图14(b)所示,当无线充电系统工作在开闭环状态时,智能眼镜盒侧的中控单元801和发射线圈802的结构为如图12(b)所示的电路,智能眼镜侧的左右镜腿中的复用线圈11和中控单元12的结构为如图4所示的电路。进一步说明的,当工作在开环状态时,中控单元12也可以没有控制单元1214。

相比较闭环状态,无线充电系统是否开启无线充电功能是通过功率阈值w比较法来确定。也即通过采集智能眼镜盒中为智能眼镜充电时的发射功率w,然后与设定的功率进行比较,当w≥w0时,启动无线充电功能。因此,相比较闭环状态设计的电路,开环状态设计的电路需要更少的电子器件,从而降低成本。具体工作流程如图16所示:

步骤s1601,控制单元8013控制检测元件803检测智能眼镜盒所处的状态;

步骤s1602,控制单元8013根据检测元件803发送的数据,判断智能眼镜盒是否关闭;当智能眼镜盒没有关闭,处在打开状态,执行步骤s1601;当智能眼镜盒关闭,处在关闭状态,执行步骤s1603;

步骤s1603,控制单元8013控制开关管s1导通,使得线圈802a和802b工作;

步骤s1604,控制单元8013采集输入dc/ac转换电路8011的电信号或发射线圈802a和802b发射的电信号的发射功率w,判断采集的发射功率w是否小于设定功率w0;当小于设定功率w0时,执行步骤s1605;当不小于设定功率w0时,执行步骤s1607;

步骤s1605,控制单元8013控制开关管s2导通,使得线圈802c和802d工作;

步骤s1606,控制单元8013采集输入dc/ac转换电路8011的电信号或发射线圈802a、802b、802和802d发射的电信号的发射功率w,判断采集的发射功率w是否小于设定功率w0;当小于设定功率w0时,执行步骤s1611;当不小于设定功率w0时,执行步骤s1607;

步骤s1607,控制单元1214关闭nfmi无线通信功能;

步骤s1608,开始进行无线充电,同时通知充电指示灯805显示“正在充电”状态;

步骤s1609,当眼镜侧充电单元1213,检测到电池13充满电时,将电池13从充电电路中断开;

步骤s1610,控制单元8013采集输入dc/ac转换电路8011的电信号或发射线圈发射的电信号的发射功率w,判断采集的发射功率w是否小于设定功率w0;当小于设定功率w0时,执行步骤s1611;当不小于设定功率w0时,执行步骤s1608;

步骤s1611,控制单元8013关闭无线充电功能,并通知充电指示灯805显示“充电完成”状态。

在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。

最后说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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