无线能量传输控制方法及控制装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种无线能量传输控制方法及控制装置，涉及无线充电【技术领域】。所述方法包括：接收来自无线能量接收端设备的光信号；根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。本发明各实施例的方法及装置通过来自接收端设备的光信号的方位能够快速确定对应的无线能量传输方案。
【专利说明】无线能量传输控制方法及控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线充电【技术领域】，尤其涉及一种无线能量传输控制方法及控制装置。
【背景技术】
[0002]近来，无线充电技术吸引了越来越多的关注。为了能够在无线能量的接收端设备实现较高的接收功率，无线能量的发射端设备必须基于一些标准来调度无线能量传输。例如，存在一种当接收端设备位置发生变化时，通过调整发射端设备的发射相位来调度无线能量传输的基于微波能量传输(microwave energy transmiss1n)的无线能量传输技术。该技术中，发射端设备具有由多个发射节点构成的发射节点阵列，当接收端设备位置发生变化后，发射端设备适当调整发射节点的相位，其调整过程如下:通过来自接收端设备的充电反馈调整第一节点发射无线能量的相位，将该第一节点发射无线能量的相位调整至接收端设备能够实现较高的接收效率的特定值后，以第一节点发射无线能量的相位为参考调整第二节点发射无线能量的相位，并以此类推逐一调整，直至调整完全部发射节点的相位。显然，由于存在大量的发射节点，这样的相位调整需要花费较长时间(例如，几秒)。
【发明内容】
[0003]本申请的目的是:提供一种无线能量传输控制方案。
[0004]第一方面，本发明实施例提供了一种无线能量传输控制方法，所述方法包括:
[0005]接收来自无线能量接收端设备的光信号；
[0006]根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。
[0007]第二方面，本发明实施例提供了 一种无线能量传输控制装置，所述装置包括:
[0008]一接收模块，用于接收来自无线能量接收端设备的光信号；
[0009]一第一确定模块，用于根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。
[0010]本发明各实施例的方法及装置通过来自接收端设备的光信号的方位能够快速确定对应的无线能量传输方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例的一种无线能量传输控制方法流程示意图；
[0012]图2(a)和图2(b)无线能量传输场景示意图；
[0013]图3(a)和图3(b)为本发明实施例的无线能量传输控制方法中的查找表示意图；
[0014]图4为本发明实施例的一种无线能量传输控制装置的结构示意图；
[0015]图5为本发明实施例的一种无线能量传输控制装置的第一种实现方式的结构示意图；[0016]图6为本发明实施例的一种无线能量传输控制装置的第二种实现方式的结构示意图；
[0017]图7为本发明实施例的一种无线能量传输控制装置的第三种实现方式的结构示意图；
[0018]图8为本发明实施例的一种无线能量传输控制装置的第四种实现方式的结构示意图；
[0019]图9为本发明实施例的又一种无线能量传输控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
[0021]本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0022]在本发明各实施例中，发射端设备指能够发射无线能量的设备，尤指基于微波能量传输的发射端设备，其具有多个发射节点。接收端设备指能够通过无线的方式充电的设备。“发射端”和“接收端”仅用于区别在无线充电过程中可充当的角色，并不用于严格限制设备的功能。发射端设备也可作为接收端设备，接收端设备也可用于发射无线能量。
[0023]本发明实施例的方法运行于发射端，由无线能量传输控制装置执行，该装置可属于或独立于发射端设备，也可为发射端设备本身。如图1所示，本发明实施例提供的无线能量传输控制方法包括:
[0024]SI 10.接收来自无线能量接收端设备的光信号。
[0025]在本发明实施例的方法中，接收端设备会在需要或正在接收无线能量时向无线能量发射端设备发射光信号，在步骤SllO中，无线能量传输控制装置接收所述光信号。
[0026]S120.根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。
[0027]在本发明实施例的方法的一种可能的实现方式中，“方位”可表不光信号的传输方向，无线能量传输控制装置中可预设与来自不同方向的光信号对应的无线能量传输方案，所述无线能量传输方案为这样的方案:能够使对应的接收端设备实现最高的接收功率。方位与无线能量传输方案的对应关系可通过在无线能量发射端设备覆盖范围内尽可能多的位置进行离线训练的方式学习并存储。
[0028]本发明实施例的方法通过来自接收端设备的光信号的方位能够快速确定对应的无线能量传输方案。
[0029]在一种可能的实现方式中，步骤S120中的确定无线能量传输方案可包括:
[0030]确定所述无线能量的发射相位，也即确定发射端设备的部分或全部发射节点发射无线能量的相位。
[0031]在本发明实施例的方法中，步骤SllO通过感光元件(又称图像传感器ImageSensor,例如，电荷稱合器件(Charge Coupled Device, CO))、互补金属氧化物导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS))接收来自无线能量接收端设备的光信号。感光元件由许多感光单位(像素)组成，不同方位的光信号将直接或间接(例如，经过分光)由感光元件上不同位置的感光单位接收。因此，可通过将感光单位的位置与无线能量传输方案关联，来间接实现不同方位的光信号与无线能量传输方案的关联。例如，每一设定数量(例如，一个、四个、八个等等)的感光单位对应无线能量发射端设备的一组相位设置，所述一组相位设置包括所述无线能量发射端设备的部分或全部发射节点的相位设置。如图2(a)所示，第一接收端设备LI发射的光信号通过分光装置210后由感光元件220的第一接收位置Pl处的感光单位接收，第二接收端设备L2发射的光信号由第二接收位置P2处的感光单位接收，第三接收端设备L3发射的光信号由第三接收位置P3处的感光单位接收，三个接收位置的感光单位分别关联三组相位设置。该关联关系可以如图3(a)所示的查找表的形式存储在无线能量传输控制装置中。如图3(a)所示，该查找表包括的每个表项包括感光元件上的接收位置的二维坐标(x，y)以及对应的一组相位设置。
[0032]相应地，步骤S120可包括:
[0033]S121.确定所述感光元件上接收所述光信号的位置。对于感光元件来说，每个感光单位均有其在感光元件上的固定的坐标位置。一位置上的感光元件接收到光信号后，会以电荷的形式反映该光信号。
[0034]S122.根据所述位置确定所述传输方案。确定了所述位置后，即可通过例如查找该查找表的方式确定与该位置关联的传输方案。
[0035]由于不同位置(尤指与发射端设备的距离不同)处的接收端设备发射的光信号的传输方向可能一样，接收光信号的感光单位的位置也相同。如图2(b)所示，第三接收端设备L3发射的光信号由第三接收位置P3处的感光单位接收，第四接收端设备L4发射的光信号也会由第三接收位置P3处的感光单位接收。对此，为了更高效地对接收端设备进行无线充电，在另一种可能的实现方式中，“方位”还可表示接收端设备的三维位置信息，也即“方位”包括光信号传输的方向以及发射该光信号的无线能量接收端设备与感光元件的距离。此时，仍可通过将感光元件的感光单位的位置与无线能量传输方案关联，来间接实现方位与无线能量传输方案的关联。该关联关系仍可通过在无线能量发射端设备覆盖范围内尽可能多的位置处进行离线训练的方式学习并存储，例如，每设定数量(例如，一个、四个、八个等等)的感光单位以及一特定的距离关联无线能量发射端设备的一组相位设置，所述一组相位设置包括所述无线能量发射端设备的部分或全部发射节点的相位设置。该关联关系可以如图3(b)所示的查找表的形式存储在无线能量传输控制装置中。如图3(b)所示，该查找表包括的每个表项包括接收位置的二维坐标(x，y)、接收端设备与感光元件的距离(z)以及对应的一组相位设置。
[0036]步骤S120可包括:
[0037]S121’.确定所述感光元件上接收所述光信号的位置。
[0038]S122’.根据所述位置以及所述位置确定所述传输方案。确定了所述位置后，即可通过例如查找该查找表的方式确定与该位置的感光单位以及该距离关联的传输方案。
[0039]相应地，本发明实施例的方法还包括:
[0040]S130.确定所述接收端设备与所述感光元件之间的距离，确定方式将在下文中描述。
[0041]在又一种可能的实现方式中，所述光信号用于表示所述接收端设备的状态信息。该状态信息可包括接收端设备的以下至少一种信息:剩余电量、充电效率等。用光信号表示状态信息的方式可包括多种，例如:以不同频率(颜色)的光信号表示不同的状态信息，频率Fl对应于剩余电量在O %~20 %之间的取值；频率F2对应于剩余电量在20 %~40 %之间的取值；频率F3对应于剩余电量在40%~60%之间的取值；频率F4对应于剩余电量在60%~80%之间的取值；频率F5对应于剩余电量在80%~100%之间的取值。以不同强度的光信号表不不同的状态信息，光强Il对应于充电效率较高；光强12对应于充电效率中等；光强13对应于充电效率较低。以将状态信息调制到所述光信号上的方式携带所述状态信息，此时，接收端设备上设置有可用于可见光通信(Visible Light Communicat1n, VLC)的光源，例如，发光二极管(LED)。在本实现方式中，步骤S120中的确定所述无线能量的传输方案还可包括:
[0042]根据所述状态信息确定所述无线能量的传输功率。传输功率指单位时间内所传输的无线能量。不同的传输功率可通过不同的发射功率等实现。
[0043]相应地，本发明实施例的方法还包括:
[0044]S140.确定所述接收端设备的状态信息。
[0045]以不同频率或不同光强表示所述状态信息时，通过所述感光元件即可确定所述不同频率和所述不同光强，进而确定对应的状态信息。在以携带表示状态信息的数据的实现方式中，通过解调所述光信号获取所述状态信息，解调光信号的方式为本领域已成熟的技术。
[0046]在步骤S130中，可通过多种方式确定所述距离。
[0047]在一种可能的实现方式中，可通过所述感光元件以光学的方式直接确定所述距离。例如，所述感光元件为TOF(Time-Of-Flight)相机的感光元件，结合TOF相机的测距算法能够直接测量得到所述距离。
[0048]在另一种可能的实现方式中，可根据所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息确定所述距离。所述接收端设备的发射信息可包括:所述接收端设备发射所述光信号的时间、所述接收端设备发射所述光信号的发射功率、所述接收端设备的辐射波瓣的模数等。发射端设备的接收信息可包括:所述发射端设备接收所述光信号的接收功率、所述发射端设备与所述接收端设备之间的信道状态信息、所述发射端设备接收所述光信号的时间等。可根据例如下式(I)计算所述距离d:
【权利要求】
1.一种无线能量传输控制方法，其特征在于，所述方法包括: 接收来自无线能量接收端设备的光信号； 根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收来自无线能量接收端设备的光信号中: 通过感光元件接收所述光信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案包括: 确定所述感光元件上接收所述光信号的位置； 根据所述位置确定所述传输方案。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 确定所述接收端设备与所述感光元件之间的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案包括: 确定所述感光元件上接收所述光信号的位置； 根据所述位置以及所述距离确定所述传输方案。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述光信号的方位,确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案包括: 确定所述无线能量发射端设备发射所述无线能量的相位。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述感光元件上的至少一个位置关联所述发射端设备的一无线能量发射的相位设置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光信号用于表示所述接收端设备的状态信息； 所述根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案还包括: 根据所述状态信息确定所述无线能量的传输功率。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 确定所述接收端设备的状态信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收端设备的状态信息中: 通过解调所述光信号获取所述状态信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收端设备的状态信息中: 根据所述光信号的频率或强度确定所述状态信息。
12.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收端设备与所述感光元件之间的距离中: 通过所述感光元件确定所述距离。
13.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述光信号用于表示所述接收端设备的发射信息； 所述确定所述接收端设备与所述感光元件之间的距离中: 根据所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息确定所述距离。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 确定所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息中: 通过解调所述光信号获取所述接收端设备的发射信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述确定所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息中: 从所述发射端设备获取所述发射端设备的接收信息。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括:所述接收端设备的剩余电量和/或充电效率。
18.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述接收端设备的发射信息包括以下中的至少一种:所述接收端设备发射所述光信号的时间、所述接收端设备发射所述光信号的发射功率、所述接收端设备的辐射波瓣的模数。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述发射端设备的接收信息包括以下中的至少一种:所述发射端设备接收所述光信号的接收功率、所述发射端设备与所述接收端设备之间的信道状态信息、所述发射端设备接收所述光信号的时间。
20.一种无线能量传输控制装置，其特征在于，所述装置包括: 一接收模块，用于接收来自无线能量接收端设备的光信号； 一第一确定模块，用于根据所述光信号的方位，确定无线能量发射端设备与所述方位对应的无线能量传输方案。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述接收模块通过感光元件接收所述光信号。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括: 一第一确定单元，用于确定所述感光元件上接收所述光信号的位置； 一第二确定单元，用于根据所述位置确定所述传输方案。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 一第二确定模块，用于确定所述接收端设备与所述感光元件之间的距离。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括: 一第一确定单元，用于确定所述感光元件上接收所述光信号的位置； 一第二确定单元，用于根据所述位置以及所述距离确定所述传输方案。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块用于确定所述无线能量发射端设备发射所述无线能量的相位。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述感光元件上的至少一个位置关联所述发射端设备的一无线能量发射的相位设置。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述光信号用于表示所述接收端设备的状态信息；所述第一确定模块还用于根据所述状态信息确定所述无线能量的传输功率。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 一第三确定模块，用于确定所述接收端设备的状态信息。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块通过解调所述光信号获取所述状态信息。
30.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块根据所述光信号的频率或强度确定所述状态信息。
31.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块通过所述感光元件确定所述距离。
32.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，所述光信号用于表示所述接收端设备的发射信息； 所述第二确定模块根据所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信息确定所述距离。
33.根据权利要求32所述 的装置，其特征在于，所述装置还包括: 一第四确定模块，用于确定所述接收端设备的发射信息以及所述发射端设备的接收信肩、O
34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块通过解调所述光信号获取所述接收端设备的发射信息。
35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述第四确定模块通过解调所述光信号获取所述接收端设备的发射信息。
【文档编号】H02J17/00GK104037954SQ201410259658
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】徐然 申请人:北京智谷睿拓技术服务有限公司