CN101783944B - 无线影像及电能传输装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种无线影像及电能传输装置,其包括一第一收/发单元以及一第二收/发单元。所述第一收/发单元及第二收/发单元分别包括一感应线圈,一调变单元,一变流单元,一编/解码单元,一存储单元以及一微处理器。所述感应线圈用于接收/发射载波信号。所述调变单元用于调制载波信号及将载波信号还原。所述变流单元用于对电流进行交直流的转换。所述编/解码单元用于编/解码影像资料及用户指令信息。所述存储单元用于存储影像资料及为所述第一、第二收/发单元提供系统运行的空间。所述微处理器用于根据用户指令控制所述感应线圈、调变单元、变流单元、编/解码单元及存储单元,进行无线影像及电能的传输。本发明还涉及一种无线影像及电能传输方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线影像及电能传输装置及方法,尤其涉及一种应用于便携式电子产品及显示设备之间的无线影像及电能传输装置及方法。
背景技术
现有的电子产品,均以追求小型化、便携式为目标。然而越是小型化的便携式电子产品,其电池的体积也必然受到限制,电池的容量也较小,因此电子产品的电能供应持续时间较短。另外,现有电子产品也均趋向于娱乐多功能化,例如可以利用电子产品拍摄视频及图像,也可以在这些电子产品里存储视频或者图像,在电子产品的屏幕上可以直接观看这些视频或者图像,然而电子产品由于受制于其小型化的体积,其屏幕尺寸必然受到限制,因此视频或者图像的显示及观赏效果上不能够令人满意。如欲在更大的屏幕上观赏视频或者图像,现有的做法为用数据线连接电子产品及显示设备,影像资料通过数据线传输,但是使用数据线连接电子产品及显示设备,电子产品必须放置于显示设备附近,其使用受到限制。另外,现有的电子产品一般都是通过电缆来传输电能进行充电的,在电子产品与显示设备频繁插拔数据线及电缆,无疑会影响电子产品及显示设备的使用寿命,同时使得电子产品的使用受到限制。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种可同时在电子产品及显示设备之间无线传输影像资料及电能的无线影像及电能传输装置。
还有必要提供一种应用该无线影像及电能传输装置的无线影像及电能传输方法。
一种无线影像及电能传输装置,其包括一第一收/发单元以及一第二收/发单元,所述第一收/发单元置于一电子产品内部,所述第二收/发单元置于一显示设备内部。所述第一收/发单元包括一第一感应线圈,一第一调变单元,一第一变流单元,一第一编/解码单元,一第一存储单元,一第一微处理器以及一与所述第一变流单元相连的供电电路。所述第二收/发单元包括一第二感应线圈,一第二调变单元,一第二变流单元,一第二编/解码单元,一第二存储单元以及一第二微处理器。
所述第一、第二感应线圈用于接收/发射射频载波信号,当所述第一感应线圈发射射频载波信号时,所述第二感应线圈用于接收所述第一感应线圈发射的所述射频载波信号,当所述第二感应线圈发射射频载波信号时,所述第一感应线圈用于接收所述第二感应线圈发射的所述射频载波信号。
所述第一、第二调变单元分别用于调制所述第一感应线圈以及所述第二感应线圈发射用载波信号及分别将所述第一感应线圈以及所述第二感应线圈接收的载波信号还原。
所述第一、第二变流单元用于交流变直流以及直流变交流的电流转换,所述第一变流单元将交流电转换为直流电时,将转换后的直流电输出给所述供电电路,所述第一变流单元将直流电转换为交流电时,将所述转换后的交流电输出给所述第一感应线圈,所述第二变流单元将直流电转换为交流电时,将所述转换后的交流电输出给所述第二感应线圈。
所述供电电路用于将所述第一变流单元变流后电流提供给所述电子产品,作为所述电子产品系统运行的电力。
所述第一编/解码单元用于对所述第一存储单元内影像资料或者用户输入的指令进行编码或者将所述第一调变单元所述还原的控制代码解码得到控制指令,,所述第二编/解码单元用于对所述第二存储单元内影像资料或者用户输入的指令进行编码或者将所述第二调变单元所还原的编码信息解码得到影像资料或者控制指令,所述第一编/解码单元将所述编码后的第一存储单元内资料或者用户输入指令提供给所述第一调变单元进行载波信号的调制,或者将所述解码后的所述第一调变单元还原的控制指令反馈至所述第一微处理器,所述第二编/解码单元将欲发射的控制指令提供给所述第二调变单元进行载波信号的调制,分别将解码后得到影像资料或者用户指令传输至所述第二存储单元。
所述第一、第二储单元用于存储影像资料以及分别为所述第一及第二收/发单元提供系统运行的空间,所述第一存储单元内存储所述电子产品的影像资料,所述第二存储单元内存储所述第二编/解码单元解码后得到的影像资料或者用户指令。
所述第一、第二微处理器分别用于控制所述第一、第二感应线圈,第一第二调变单元,第一、第二变流单元,第一、第二编/解码单元以及第一、第二存储单元,进行无线影像及电能的传输。
一种应用上述影像及电能传输装置的无线影像传输方法,其包括如下步骤:
识别电子产品及显示设备;
基于用户指令确定是否进行无线影像及/或无线电能传输;
进行无线影像传输,所述无线影像传输的步骤包括:
所述第一收/发单元将影像资料编码并生成交流电流,结合编码后的影像资料对所述交流电流进行调制,生成载波信号,发射所述载波信号;
所述第二收/发单元接收所述第一收/发单元发射的所述载波信号,对接收到的载波信号进行解调,得到编码的影像资料,对解调得到的编码的影像资料进行解码,得到影像资料,存储或者显示、播放所述影像资料;
第一收/发单元基于用户指令判断是否结束影像传输,如果是,则结束影像传输,如果否,则继续影像传输;
进行无线电能传输,所述无线电能传输的步骤包括:
所述第二收/发单元生成交流电流,以射频信号发射所述交流电流的能量;
所述第一收/发单元感应、接收所述第二收/发单元以射频信号发射的所述交流电流的能量,对感应到的交流电流变换为直流电流,所述供电电路利用所述转换后的直流电流为所述电子产品提供系统电力;
基于用户输入指令判断是否结束电能传输,如果是,则结束电能传输,如果否,则继续电能传输。
相对于现有技术,所述的无线影像及电能传输装置及方法利用无线射频原理可以实现影像及电能在电子产品和显示设备之间的无线交互,使电子产品的影像资料可以同步在拥有更大屏幕的显示设备上同步欣赏,提高了显示效果,同时避免了使用数据线连接电子产品和显示设备的种种不便,另外,在电子产品同显示设备进行影像资料传输的同时,该无线影像及电能传输装置又能将无线射频的能量转化为供系统电子产品系统运行的电能或者为电子产品充电,不仅节省能源,又能够提高电子产品的电池续航能力。
附图说明
图1是本发明无线影像及电能传输装置的示意图;
图2是图1的无线影像及电能传输装置的功能模块图;
图3是本发明无线影像及电能传输方法的流程图;
图4是图3的无线影像及电能传输方法的无线影像传输的流程图;
图5是图3的无线影像及电能传输方法的无线电能传输的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1,本发明的一种无线影像及电能传输装置包括一第一收/发单元100以及一第二收/发单元200,所述第一收/发单元100置于一电子产品300内部,所述第二收/发单元200置于一显示设备400内部。
所述第一收/发单元100及第二收/发单元200均可接收或者发射射频信号,二者之间通过无线射频信号的交互实现影像资料及电能在电子产品300和显示设备400之间的传输。
本实施方式中,所述电子产品300为一数码相机,所述显示设备400为一液晶显示器。
请参阅图2,所述第一收/发单元100包括一第一感应线圈11,一与所述第一感应线圈11相连的一第一调变单元12,一与所述第一调变单元12相连的第一变流单元13,一与所述第一调变单元12相连的第一编/解码单元14,一与所述第一编/解码单元14相连接的第一存储单元15以及一连接所述第一调变单元12、第一变流单元13及第一编/解码单元14的第一微处理器16,所述第一变流单元13还连接一供电电路17及一充电电路18。
所述第一感应线圈11用于接收/发射射频载波信号,以进行影像资料及电能传输。
所述第一调变单元12用于根据所述电子产品300的影像资料调制载波信号,并将调制后的载波信号输出给所述第一感应线圈11,以及接收来自所述第二收/发单元200的载波信号,并将接收到的载波信号还原得到编码的信息。
所述第一变流单元13用于改变电流特性,其可以进行交直流转换,在交流转换为直流时,将所述转换后的直流电输出给所述供电电路17,以给所述电子产品300提供电力,或者输出给所述充电电路18以将电能存储起来;在直流转换为交流时,提供所述第一感应线圈11发射射频信号所需的交流电流。
所述第一编/解码单元14用于对影像资料或者用户指令信息进行编码后提供给所述第一调变单元12进行载波信号的调制,或者将经过第一调变单元12还原后的控制代码解码还原为控制指令反馈给所述第一微处理器16执行相应动作。
所述第一存储单元15用于存储电子产品300的影像资料以及为所述第一收/发单元100提供系统运行的空间。
所述第一微处理器16用以基于用户输入或者接收到的来自所述第二收/发单元200的控制指令协调该第一收/发单元100的第一调变单元12、第一变流单元13及第一编/解码单元14进行影像及电能的传输及接收。
所述供电电路17用于将所述第一变流单元13变流后的电流提供给所述电子产品300,作为所述电子产品300系统运行的电力。
所述充电电路18用于将所述第一变流单元13变流后的电流提供给所述电子产品300的电池,作为电子产品300的储备电力。
所述第二收/发单元200包括一第二感应线圈21,一与所述第二感应线圈21相连的一第二调变单元22,一与所述第二调变单元22相连的第二变流单元23,一与所述第二调变单元22相连的第二编/解码单元24,一与所述第二编/解码单元24相连的第二存储单元25,一与所述第二存储单元25相连的显示屏单元26,一与所述第二调变单元22、第二变流单元23及第二编解/码单元24相连第二微处理器27。
所述第二感应线圈21用于接收/发射射频信号,以进行资料及电能传输。
所述第二调变单元22用于将接收到来自第一收/发单元100的射频载波信号还原,得到编码信息以及基于用户指令调制载波信号,并将载波信号输出给所述第一感应线圈11。
所述第二变流单元23用于改变电流特性,本实施方式中,其主要作用为将直流电转换为交流电,以提供所述第二线圈21发射射频信号时所需的交流电流,其与所述显示设备400的电源相连。
所述第二编/解码单元24用于解码被所述第二调变单元22还原后得到的编码信息,得到影像资料或者控制指令,或者将欲发射的控制指令编码供所述第二调变单元22调制载波信号。
所述第二存储单元25用于存储经所述第二编码单元解码的到的影像资料或者指令信息以及为所述第二收/发单元200提供系统运行的空间。
所述第二微处理器27用于基于用户输入或者接收到的来自所述第二收/发单元200的控制指令协调该第二收/发单元200的第二调变单元21、第二变流单元22及第二编/解码单元24进行影像及电能的传输。
所述显示屏单元26用于显示、播放接收自所述第一收/发单元100的影像资料。
所述第一收/发单元100工作时,无需专门的电源提供电力,其通过感应第二收/发单元200电磁能量,将其转换为供自身使用的电能。
要使得所述无线影像及电能传输装置正常的进行无线影像及电能的传输,所述第一收/发单元100及所述第二收/发单元200之间的距离需在一定的范围内,以消除射频信号的衰减对正常无线影像及电能传输功能的影响。根据安培定律,电流流经线圈时,所述线圈周围形成磁场的磁场强度可以采用如下公式计算:
其中,H代表磁场强度,I代表流经线圈的电流强度,R代表线圈的半径,d代表距线圈中心的距离,因此,如欲使得一定距离的磁场强度足以进行无线影像及电能传输,可以通过改变流经线圈的电流强度以及线圈的半径来实现。
此外,射频信号在空气中的衰减速率还与射频信号的频率有关,射频信号的频率越高,其衰减速率越低,传输的距离越长。本发明的无线影像及电能传输装置的在进行无线影像及电能传输时,所述第一收/发单元100及第二收/发单元200应尽量相互靠近,即所述电子产品300与所述显示设备400应尽量靠近,以减小能量传输过程中的损耗。
实际应用中,所述显示设备400可以设置有一感应平台(图未示),所述第二收发单元200设置于所述感应平台内部,所述电子产品300在进行影像及电能传输时放置于所述感应平台上,且将所述第一感应线圈11第二感应线圈21对正,以使无线影像及电能传输过程中的能量损耗降至最低。
请参阅图3,所示为一种应用所述无线影像及电能传输装置的无线影像及电能传输方法的流程图,其包括如下步骤:
S50,识别所述电子产品300及显示设备400。所述显示设备400第二感应线圈21发射覆盖一定空间范围的射频信号,一旦所述电子产品300进入该射频信号的覆盖范围,其第一感应线11图即可感应到所述射频信号,并与所述显示设备400之间建立无线连接。
S60,基于用户指令确定是否进行无线影像及/或无线电能传输。显示设备或者电子产品根据用户输入的指令,向无线影像及电能传输装置发送无线影像及/或无线电能传输的请求,无线影像及电能装置根据请求进行无线影像及/或无线电能传输。
S70,进行无线影像传输。
S80,进行无线电能传输。
如果无线影像及电能传输装置100收到的请求为影像传输,则执行步骤S70,如果无线影像及电能传输装置100收到的请求为电能传输,则执行步骤S80,如果无线影像及电能传输装置100收到的请求为影像及电能传输,则同时执行步骤S70及S80。
请参阅图4,所述无线影像传输还包括如下步骤:
利用所述第一收/发单元发送影像资料,其包括以下步骤:
S701,将影像资料编码;
S702,生成交流电流;
S703,结合编码后的影像资料对所述交流电流进行调制,生成载波信号;
S704,发射所述载波信号至第二收/发单元;
利用所述第二收/发单元接收影像资料,其包括以下步骤:
S705,接收所述载波信号;
S706,对接收到的载波信号进行解调,得到编码的影像资料;
S707,对解调得到的编码的影像资料进行解码,得到影像资料;
S708,存储或者显示、播放所述影像资料;
然后所述第一收/发单元执行步骤S709,基于用户指令判断是否结束影像传输,如果是,则结束影像传输,如果否,返回步骤S701,继续影像传输。
请参阅图5,所述无线电能传输方法还包括以下步骤如下步骤:
利用所述第二收/发单元发射电能,其包括如下步骤:
S801,生成交流电流;
S802,以射频信号发射所述交流电流的能量至第一收/发单元;
利用所述第一收/发单元接收电能,其包括以下步骤:
S803,感应、接收所述交流电流的能量;
S804,对感应到的交流电流变换为直流电流;
S805,利用所述直流电流提供系统电力或者充电;
S806,基于用户输入指令判断是否结束电能传输,如果是,则结束电能传输,如果否,则返回步骤S801,继续电能传输。
所述的无线影像及电能传输装置及方法利用无线射频原理可以实现影像及电能在电子产品和显示设备之间的无线交互,使电子产品的影像资料可以同步在拥有更大屏幕的显示设备上欣赏,提高了显示效果,同时避免了使用数据线连接电子产品和显示设备的种种不便,另外,在电子产品同显示设备进行影像资料传输的同时,该无线影像及电能传输装置又能将无线射频的能量转化为供电子产品系统运行的电能或者为电子产品充电,不仅节省能源,又能够提高电子产品的电池续航能力。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种无线影像及电能传输装置,其包括:一第一收/发单元以及一第二收/发单元,所述第一收/发单元置于一电子产品内部,所述第二收/发单元置于一显示设备内部,所述第一收/发单元包括一第一感应线圈,一第一调变单元,一第一变流单元,一第一编/解码单元,一第一存储单元,一第一微处理器以及一与所述第一变流单元相连的供电电路,所述第二收/发单元包括一第二感应线圈,一第二调变单元,一第二变流单元,一第二编/解码单元,一第二存储单元以及一第二微处理器;
所述第一、第二感应线圈用于接收/发射射频载波信号,当所述第一感应线圈发射射频载波信号时,所述第二感应线圈用于接收所述第一感应线圈发射的所述射频载波信号,当所述第二感应线圈发射射频载波信号时,所述第一感应线圈用于接收所述第二感应线圈发射的所述射频载波信号;
所述第一、第二调变单元分别用于调制所述第一感应线圈以及所述第二感应线圈发射用载波信号及分别将所述第一感应线圈以及所述第二感应线圈接收的载波信号还原;
所述第一、第二变流单元用于交流变直流以及直流变交流的电流转换,所述第一变流单元将交流电转换为直流电时,将转换后的直流电输出给所述供电电路,所述第一变流单元将直流电转换为交流电时,将所述转换后的交流电输出给所述第一感应线圈,所述第二变流单元将直流电转换为交流电时,将所述转换后的交流电输出给所述第二感应线圈;
所述供电电路用于将所述第一变流单元变流后电流提供给所述电子产品,作为所述电子产品系统运行的电力;
所述第一编/解码单元用于对所述第一存储单元内影像资料或者用户输入的指令进行编码或者将所述第一调变单元所述还原的控制代码解码得到控制指令,所述第二编/解码单元用于对所述第二存储单元内影像资料或者用户输入的指令进行编码或者将所述第二调变单元所还原的编码信息解码得到影像资料或者控制指令,所述第一编/解码单元将所述编码后的第一存储单元内资料或者用户输入指令提供给所述第一调变单元进行载波信号的调制,或者将所述解码后的所述第一调变单元还原的控制指令反馈至所述第一微处理器,所述第二编/解码单元将欲发射的控制指令编码提供给所述第二调变单元进行载波信号的调制,分别将解码后得到影像资料或者用户指令传输至所述第二存储单元;
所述第一、第二储单元用于存储影像资料以及分别为所述第一及第二收/发单元提供系统运行的空间,所述第一存储单元内存储所述电子产品的影像资料,所述第二存储单元内存储所述第二编/解码单元解码后得到的影像资料或者用户指令;
所述第一、第二微处理器分别用于控制所述第一、第二感应线圈,第一第二调变单元,第一、第二变流单元,第一、第二编/解码单元以及第一、第二存储单元,进行无线影像及电能的传输。
2.如权利要求1所述的无线影像及电能传输装置,其特征在于:所述第一收/发单元还包括与所述第一变流单元相连的一充电电路,所述充电电路用于将所述第一变流单元变流后的电流提供给所述电子产品的电池,为所述电子产品储备电力。
3.如权利要求1所述的无线影像及电能传输装置,其特征在于:所述第二收/发单元还包括一所述第二存储单元相连的显示屏单元,所述显示屏单元用于显示、播放接收自所述第一收/发单元的影像资料。
4.如权利要求1所述的无线影像及电能传输装置,其特征在于:所述显示设备包括一感应平台,所述第一收/发单元设置于所述感应平台内,且所述第一感应线圈与第二感应线圈相互对正。
5.一种无线影像及电能传输方法,其应用如权利要求1至4任一项所述的无线影像及电能传输装置进行,其特征在于包括如下步骤:
识别所述电子产品及显示设备;
基于用户指令确定是否进行无线影像及/或无线电能传输;
进行无线影像传输,所述无线影像传输的步骤包括:
所述第一收/发单元将影像资料编码并生成交流电流,结合编码后的影像资料对所述交流电流进行调制,生成载波信号,发射所述载波信号;
所述第二收/发单元接收所述第一收/发单元发射的所述载波信号,对接收到的载波信号进行解调,得到编码的影像资料,对解调得到的编码的影像资料进行解码,得到影像资料,存储或者显示、播放所述影像资料;
第一收/发单元基于用户指令判断是否结束影像传输,如果是,则结束影像传输,如果否,则继续影像传输;
进行无线电能传输,所述无线电能传输的步骤包括:
所述第二收/发单元生成交流电流,以射频信号发射所述交流电流的能量;
所述第一收/发单元感应、接收所述第二收/发单元以射频信号发射的所述交流电流的能量,对感应到的交流电流变换为直流电流,所述供电电路利用所述转换后的直流电流为所述电子产品提供系统电力;
基于用户输入指令判断是否结束电能传输,如果是,则结束电能传输,如果否,则继续电能传输。
6.如权利要求5所述的无线影像及电能传输方法,其特征在于:所述无线电能传输方法还包括步骤:所述充电电路利用所述直流电流为所述电子产品充电。
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