CN102439813A - 控制对多模块的感应电力配送的系统和方法 - Google Patents

Abstract

控制从多个感应电源出口(20)向多个感应电源接收器(30)的电力配送的系统和方法。感应电源出口(20)和感应电源接收器(30)设置有信号传输系统(40)用于通信唯一识别标记。描述了模块化视觉显示器(130)和可互换电子设备(234)的控制的应用。

Description

控制对多模块的感应电力配送的系统和方法

技术领域

本发明涉及控制向可互换的电子设备进行感应电力配送的方法和系统。特别的，本发明涉及控制诸如显示模块等电子设备在整个表面上显示扩展的视觉显示。

背景技术

通过电磁感应可以将电力从感应电源出口传递到感应电源接收器。感应电源出口典型地包括通过驱动器连接到电源的主电感器，感应电源接收器典型包括可以连接到电负载的次级电感器。通过在主电感器两端施加振荡电压的驱动器可以将功率传递到电负载，振荡电压将会产生关联的可变磁场。当次级电感器放置在主电感器可变磁场附近时，在其两端感应出电势。

感应电力传输系统用于提供多样的电力配送。连接到感应电源接收器的电子设备可以从出口转移到出口而不需要连接到电线。但是，它们的移动可能导致控制电力配送时的问题。而在硬连线系统中，电子设备可以容易地中央控制，但并不容易中央控制未连接到单个电源出口的电子设备。

例如，典型的房间硬连线照明电路可以包括多个独立的灯，每个灯由中央开关板上专用的开关控制。在感应电力配送系统(inductive power distributionsystem)中，这些灯是可互换的，因此用单独连线到出口的中央控制器来控制特定的灯是不实际的。

还应注意到，大的视觉显示器(例如用在路边广告的)通常不是动态的。在通常的标语方面，简单地将静态招贴粘贴到枢纽附近和其他高可见范围的路边广告牌上。要改变这种显示，例如改变它们的内容，需要粘贴上不同的招贴。这些广告牌通常一次持续几天或几周显示相同的广告。

电子可视显示器(Electronic visual display units(VDUs))，例如电视机和计算机监视器，接收信息作为电子信号并将它们转换用于在屏幕上显示为视觉图像。许多这样的显示器由像素组成，像素是离散的光学元件。在液晶显示器中，这些元件的光学状态响应于施加在它们两端的电压进行改变。光学特性，例如它们的极性、每个像素的散射角和反射率依赖于这些光学状态。通过选择地向显示器的每个像素提供电压，可以构建和显示视觉图像。

尽管VDU可以用于显示活动改变的广告，这样的广告显示器通常小于广告牌，并具有高安装和运行成本。

因此，需要一种有效的中央控制系统，用于控制向可互换的电子设备的电力配送，并可以适用于可调节的视觉显示系统。此处描述的进一步的实施例解决了这种需求。

发明内容

此处描述的实施例涉及电力配送系统(power distribution system)，包括多个唯一标记的感应电源出口，多个唯一标记的感应电源接收器，和用于在感应电源出口和感应电源接收器之间通信识别标记的信号传输系统。

根据各个实施例，电源出口包括通过驱动单元连接到电源的至少一个主电感器(inductor)；电源接收器包括至少一个次级电感器，用于与主电感器耦合以形成电感耦合。

在本发明电力配送系统的一些实施例中，感应电源接收器与可互换单元关联，这些单元可以在感应电源出口之间互换。可选的，每个可互换单元包括具有可调节视觉特性的模块化显示面板，该面板用于覆盖一个面上并相组合以显示扩展的视觉显示。

典型地，可互换的单元与电子设备相关联，电力配送系统还包括中央控制器，用于选择地将电源切换到特定的电子设备。在一个具体例子中，可互换的单元包括照明单元，电力配送系统还包括用于选择地将电源切换到特定照明单元的中央控制器。

在一些实施例中，电力配送系统还包括匹配感应对，其包括至少一个唯一标记的感应电源出口，包括通过驱动单元连接到电源的至少一个主电感器；至少一个唯一标记的感应电源接收器，包括至少一个次级电感器，用于与主电感器耦合以形成电感耦合，电力配送系统还包括用于在感应电源出口和感应电源接收器之间通信识别标记的信号传输系统。

典型地，信号传输系统包括至少一个信号发生器用于生成数据信号；至少一个发射器用于发送数据信号，和至少一个检测器用于检测数据信号。可选的，发射器选择以下的组，包括发光二极管、无线电发射器、光耦合器、机械振荡器、音频源、超声波变换器和辅助的负载传输电路。

根据其他实施例，其中驱动单元以高于感应耦合谐振频率的发射频率在主电感器两端施加驱动电压，信号传输系统包括：连线到主电感器的接收电路，接收电路包括电压监视器，用于监视主电感器两端的主电压的振幅，以及连线到次级电感器的传输电路，传输电路包括生成数据信号的信号发生器用于通过间歇地将至少一个电子元件连接到次级电感器从而提高谐振频率。

其他实施例提供了一种模块化电视面板，具有可调节的视觉特性，该面板包括：a)至少一个感应电源接收器，包括一次级电感器用于感应地与连接到电源的感应电源出口的主电感器相耦合，和b)至少一个可调节的视觉显示器，通过至少一个显示驱动器电连接到次级电感器，其中显示驱动器提供改变显示面板外观的显示信号。

可选的，可调节面板还可以包括传输保护装置，用于防止主电感器在没有可调节的面板时输送电源。根据一些实施例，感应电源接收器和视觉显示器包含在密封的外壳内。

优选的，在主电感器停止传输功率之后保持视觉显示器的外观。因此，在各个实施例中，视觉显示器包括像素阵列，每个像素包括至少一个具有至少两个光学状态的光学元件，该光学元件与至少两个电极导电接触，显示信号包括施加到至少一对电极的电压，从而将光学元件从第一光学状态改变到第二光学状态。

典型的，显示驱动器还包括信号检测器，用于检测来自远程控制器的控制信号。可选的，可调节的面板还包括定位系统用于将面板的坐标传递到显示驱动器。在一些实施例中，面板具有附接装置，用于附接到表面上。

在本发明的一些实施例中，可调节面板包括信号传输系统，用于在感应电源出口和感应电源接收器之间传递数据信号，信号传输系统包括一个信号发生器，用于生成数据信号；至少一个发射器，用于发送所述数据信号，和至少一个检测器，用于检测所述数据信号。其他实施例还包括包含多个这样的可调节面板的墙。可选的，所述墙还包括多个感应电源出口，感应电源出口包括至少一个主电感器，用于感应地耦合到次级电感器，并通过驱动单元连接到电源。

根据其他实施例，提供了远程控制的模块化显示器，包括a)多个显示面板，每个显示面板具有显示视觉展示一部分的视觉输出，和b)显示主控机件，用于从远程显示引擎接收显示数据以及控制显示面板的视觉输出。

典型的，显示引擎包括网站，可选的，显示引擎由至少一个计算机终端控制。可能的，计算机终端包括存储介质，存储计算机可读代码可操作地提供用户接口用于控制视觉输出。用户接口可以包括显示面板的视觉显示。可选的，用户接口包括用于选择在显示面板上显示的图像的装置。在一些实施例中，显示引擎可操作地调节所选图像的显示参数。例如，显示参数可以从以下组中选择：大小、分辨率和文件类型。

根据本发明的各个实施例，显示模块可安装到支撑结构上。可选的，显示模块包括连线到显示驱动器的电源接收器，其可操作地提供用于调节视觉输出的驱动信号。这样的电源接收器可以包括感应电源接收器，用于与连线到电源的感应电源出口感应地相耦合。

本发明的另一方面是教示一种将被标记的感应电源出口匹配到被标记的感应电源接收器的方法，感应电源出口包括至少一个通过驱动单元连线到电源的主电感器，感应电源接收器包括至少一个用于与主电感器耦合的次级电感器，所述方法包括以下步骤：

·以第一识别代码标记感应电源出口；

·以第二识别代码标记感应电源接收器；

·提供信号传输系统；

·将次级电感器与主电感器对准；以及

·在感应电源出口和感应电源接收器之间传递识别信号。

可选的，该方法可以扩展为控制向特定电子装置的电力配送，扩展的方法包括以下步骤：

·提供多个被标记的电源出口；

·提供控制器，用于选择地将被标记的电源出口连接到电源；

·将电子设备连接到被标记的感应电源接收器；

·将感应电源接收器匹配到被标记的感应电源出口；以及

·所述控制器将被匹配的电源出口连接到电源。

本发明的另一方面教示了一种调节平面视觉外观的方法，包括以下步骤：

·步骤(a)-提供至少一个包括至少一个主电感器的感应功率电源出口；

·步骤(b)-提供至少一个包括至少一个与主电感器感应耦合的次级电感器的感应电源接收器；和至少一个可调节视觉显示器，其通过至少一个显示驱动器电连接到次级电感器；

·步骤(c)-可选的，所述显示驱动器可以包括信号检测器用于检测来自远程控制器的控制信号，检测器接收所述控制信号；以及

·步骤(d)-向视觉显示器提供显示信号从而改变表面的外观。

可选的，视觉显示器可以包括像素阵列，像素包括至少一个具有至少两个光学状态的光学元件，光学元件与至少两个电极导电接触，显示驱动器可以向至少一对电极施加电压，从而将光学元件从第一光学状态改变到第二光学状态。

该方法可以扩展到远程控制模块化显示器，扩展的方法包括步骤：

·提供多个显示面板，每个显示面板具有显示部分视觉显示的视觉输出；

·将每个显示面板连接到公共显示主控机件；

·显示主控机件从远程显示引擎接收显示数据；以及

·显示主控机件相应于显示数据控制显示面板的视觉输出。

典型的，显示引擎连接到因特网。可选的，显示引擎可由远程因特网终端的用户访问。

附图说明

为了更好地理解本发明并展示本发明如何实施，以下将通过举例的方式参考所附附图。

现在详细参考所附附图，需要强调的是，所示的细节仅是示例性的、仅用于示例描述本发明优选实施例的目的，并且是为了提供最有用和最容易理解本发明原理和概念方面的描述。对此，并不试图显示比基础理解本发明所需的更详细的结构细节；与附图一起的描述使得本领域技术人员更加清楚如何在实际中具体实施本发明的几种形式。附图中：

图1是根据本发明实施例的匹配感应对主要部件的框图。

图2a是根据另一实施例具有可互换面板的显示系统的示意图，面板包括与感应出口匹配的感应接收器。

图2b是图2a的显示系统的可互换面板的分解示意图。

图3是根据本发明另一实施例集成到面上的感应电源传输系统的示意图，具有中央控制面板用于控制对各个电子装置的电力供应。

图4a是根据本发明另一实施例匹配感应电源出口和感应电源接收器的方法的流程图。

图4b是根据另一实施例控制感应电力配送系统中电力配送的方法流程图。

图5a是由多个面板构成的显示系统实施例的示意分解图。

图5b是根据另一实施例的显示系统主要部件的框图。

图5c是根据另一实施例包括多个可选有源像素的显示面板的视觉显示器的组件的框图。

图6是根据另一实施例提供可调节视觉显示器的方法的流程图。

图7a是根据另一实施例的显示系统的用于从连接到因特网的计算机终端远程控制模块化显示器的系统的主要组件示意图。

图7b根据各个实施例的在视觉显示器中用于构建字符和图像的点矩阵的示意图。

图8a是与显示系统实施例一起使用的显示主控机件的主要部件的框图。

图8b是与实施例一起应用的显示模块的主要部件的框图。

图9是根据另一实施例的用于远程控制显示系统的方法流程图。

具体实施方式

现在参考图1，示出了根据本发明一个实施例的匹配感应对10的主要部件的框图。感应对10由感应电源出口20和感应电源接收器30构成。

感应电源出口20包括通过驱动单元23连线到电源24的主电感器22，例如导线线圈等。驱动单元23提供驱动主电感器22必需的电子器件。驱动电子器件可以包括例如用于提供主电感器22两端的高频率振荡电势的开关单元。

感应电源接收器30包括次级电感器32。感应电源接收器30包括可以可选地通过整流器33耦合到电负载34的次级电感器32，整流器33用于将次级电感器32的输出交流电转换为直流电提供给负载34。

本发明实施例的特别特征是感应对10还包括信号传输系统40。信号传输系统40包括信号发生器42、发射器44和检测器46。

信号发生器42产生数据信号S_d，它被发送到发射器44用于发送到检测器46。应理解发射器44可以按需要与电源出口20或者电源接收器30关联。由此数据信号S_d可以从电源出口20通信到电源接收器30或者从电源接收器30到电源出口20。实际上，适当的情况下，可以设置双向通信通路。

可选的，电源接收器30和电源出口20都以唯一的识别符标记。信号传输系统40可以用于在感应电源出口20和感应电源接收器30之间传递识别符标记。由此，通过传递电源接收器30对其相关的电源出口20的一致性和/或传递电源出口20到电源接收器30的一致性可以将感应对匹配在一起。

本发明的各个实施例使用各种发射器-检测器接口。例如，可以使用例如灯、发光二极管或之类的光学发射器用于与光学检测器接口，后者例如为基于光的电阻器、光基晶体管等。替换的方案可以使用无线发射机-接收器接口、射频发射机-接收器接口、超声波变换器-压电检测器接口、光耦合器、线圈-线圈数据传输系统等。

在本发明的具体优选实施例中，驱动单元23在主电感器22两端施加驱动电压，它在高于系统谐振频率的传输频率下振荡。接收电路有用地连线到主电感器22。接收电路典型地包括电压监视器，用于监视主线圈两端的电压振幅。

同样，传输电路连线到次级电感器，用于发送数据信号到接收电路。在传输电路的具体实施例中，信号发生器配置为通过间歇地将至少一个电子元件连接到刺激电感器32以提高谐振频率来产生数据信号。系统谐振频率的每次提高可被接收电路检测为电压监视器监测的电压的激增。

可互换的显示面板

根据本发明的其他实施例，匹配感应对可以用在配电系统中用于向多个不同电子设备提供电力。参考图2a和2b，显示了电力配送系统100的一个实施例。系统100提供表面(surface)112，其具有可调节的视觉特性，从而在跨越多个显示面板130上呈现图像。显示面板130是可互换的单元131，具有连线到感应电源接收器132的识别输出面134。面板130适于通过一些紧固装置(例如挂钩、螺丝、螺钉、粘合剂、磁铁等)连接到支撑结构20。应注意，在本发明各个实施例中，系统100可以用于为房间、交互标志、电子广告牌、舞台布景等提供可调节装饰等。

支撑结构120，例如房间的墙壁或地板等，包括通过驱动单元123连接到电源的感应电源出口122的阵列。可选的，多个感应电源出口122连接到公共驱动单元123。在具体实施例中，合适的线路125用于向驱动单元提供电力，从而提供90V和240V之间的通用AC电压，3A导体127可以适于向电源出口122配送电力。在其他实施例中，可以选择适当的替代导体。

在显示系统100的特定实施例中，显示面板130还包括单独的接收器135，配置为接收指示它们各自相关联面板希望的显示的远程信号。由此，例如，一行四个面板130k、130h、130e、130b可以每个接收单独的信号，比如说分别指示它们每个显示字母T、I、L、E，拼写单词TILE。

应特别注意，显示面板130基本彼此是一样的，因此可以容易地互换。为了要显示的图像、比如说单词TILE，在两个面板互换时还保留，将面板的电源接收器132与支撑结构上的电源出口122相匹配。因此，如果匹配第一电源出口122e的L面板130e和匹配第二电源出口122k的T面板130k，则L面板130e电源接收器132与第二电源出口122k匹配，T面板130k的电源接收器132与第一电源出口122e匹配。新位置的结果，L面板130e将更新它的显示而显示字母T，T面板130k将更新它的显示而显示字母E。由此，单词TILE保持不变。

可互换的电子设备

根据其他实施例，可互换的电子设备可以与每个电源接收器关联。图3示出了配电系统200，包括墙210内集合的感应电源出口222的阵列。可互换的电子设备234，例如电灯器具234a、感应电源出口插座234b、电视机234c等，连线到感应电源接收器(未示出)。

提供中央控制器226用于切换到各个设备234的电源。通过将电源接收器匹配到特定电源出口222，可以使用专门的控制开关227来控制具体设备234。电源接收器可以发送识别码到匹配的电源出口22，用于将它与特定电子设备234关联。因此，当专用的控制开关227发送用于控制特定电子设备234(比如说，电灯器具234a)的信号时，仅仅与电灯器具234a匹配的功率出口222通过例如激活或去激活主电感器来响应上述信号。由此，电灯器具234a可以移动到另一位置，并匹配到另一功率出口222，然而根据需要，电灯器具234a也可以通过相同的专用电源开关227来中央控制。

在本发明的另一实施例中，包括匹配感应电源出口的配电系统可以例如用于无线地向由照明控制台控制的多个舞台灯供电。在另一应用中，可以向多个麦克风、放大器等感应地供电，而不需要舞台间危险难看的拖曳电线。通过将每个感应接收器匹配到当前的感应出口，每个单元可以中央控制同时提供音乐会上最大的移动性。本领域技术人员也可想到本发明的其他应用。

参考图4a，示出了表示匹配感应电源出口与感应电源接收器的方法的流程图。该方法包括以下步骤：以第一识别码标记感应电源出口401，以第二识别码标记感应电源接收器402，提供信号传输系统403，对准次级电感器与主电感器404，以及在感应电源出口和感应电源接收器之间通信识别信号405。

参考图4b，显示了控制对特定电子设备配电的方法流程图。该方法包括：提供多个标记的电源出口406，提供用于选择地将被标记的电源出口连接到电源的控制器407，连接电子设备到标记感应电源接收器408，将感应电源接收器匹配到一个已标记的感应电源出口409，以及控制器将匹配的电源出口连接到电源410。

模块化显示系统

如同结合图2a注意到的，配电系统可以具体适于模块化显示系统。参考图5a，示出了模块化显示系统510的另一实施例的示意分解图，其根据本发明实施例用于产生表面512上可调节的显示。表面512由安装在支撑结构520上的显示面板530和空白面板540的阵列构建。

根据本发明的各个实施例，系统510可以用于为房间、交互标志、电子广告牌、舞台布景等提供可调节装饰等。

支撑结构520，例如房间的墙壁或地板等，包括通过驱动单元523连接到电源的感应电源出口522的电力供应基础结构。可选的，超过一个感应电源出口522连接到公共驱动单元523。在具体实施例中，合适的线路525用于向驱动单元提供电力，从而提供90V和240V之间的通用AC电压，3A导体527可以适于向电源出口522配送电力。在其他实施例中，可以选择适当的替代导体。

为了保护高压线路不受环境污染，例如湿气、灰尘、盐等，在优选实施例中，电力供应基础结构密封，与环境隔离。熟悉电子工程的技术人员可以想到进一步优化电力供应基础结构的配电、散热等的其他驱动单元523和电源出口522的配置。

每个显示面板530包括外壳531，其容纳感应电源接收器532、显示驱动器533的阵列和可调节视觉显示器534。可调节视觉显示器534的外观配置为在从显示驱动器533接收到驱动信号时改变。在优选实施例中，每个显示驱动器533配置为驱动视觉显示器534的单独的部分535。外壳531适配于通过一些紧固装置连接到支撑结构520，例如挂钩、螺丝、螺钉、粘合剂、磁铁等。

特别注意，在本发明的实施例中，通过电磁感应向显示面板提供电力，因此不需要面板和支撑结构之间的导电连接。可选的，外壳531被密封以保护内部组件不受环境损坏。应理解，当面板暴露在开放空气，例如安装在广告牌、在建筑物外表面等等时，密封的外壳531表现出了特别的优点。

空白面板540，可以与显示面板530具有相同的尺寸和形状，它可选地可以再不需要以显示面板完全覆盖支撑结构时用于使表面512完整。

显示系统510的主要部件以图5b框图的形式展示出来。支撑结构520连线到电源524并包括主电感器522’，其通过感应驱动器523从电源524汲取电力。主电感器522’，例如感应线圈或之类的，设置为感应地与显示面板530中合入的次级电感器532’耦合。感应驱动器523提供驱动主电感器522’必需的电子器件。驱动电子器件可以包括例如开关单元提供高频振荡电压。在支撑结构520包括超过一个主电感器522’时，驱动器523可以额外包括选择器，用于选择将驱动哪个主电感器522’。

显示面板530包括次级电感器532’，配置为感应地与主电感器522’耦合并向显示驱动器533的阵列供电。每个显示驱动器533配置为提供驱动信号以控制视觉显示器534的部分535的视觉外观。可选的，显示驱动器533还包括检测器536，用于接收远程输入用于确定视觉显示器534相关联部分535的希望外观。

在有限实施例中，提供传输保护器521以防止在没有显示面板530存在时激活主电感器522’。这样的传输保护器521可以包括传输锁521L和传输钥匙521K。传输锁521L并入支撑结构520中并串联在电源524和主电感器522’之间。传输钥匙521K并入显示面板530中，在主电感器522’与次级电感器532’对准时解锁主电感器522’。

优选的，传输锁521L包括至少一个磁性开关，传输钥匙521K包括至少一个磁性部件。在一些实施例中，磁性部件包括铁氧通量制导芯(ferrite fluxguidance core)。可选的，传输锁521L包括磁性开关阵列，配置为仅在磁性部件的匹配配置激活时将主线圈连接到电源。典型的，磁性开关包括磁性传感器，例如簧片开关或者霍尔开关等。

在其他实施例中，传输保护器包括：发射器，用于发送释放信号，和检测器，用于检测该释放信号；传输钥匙521K包括至少一个桥，用于在发射器和检测器之间桥接，从而当次级线圈与主线圈对准时，释放信号可以从发射器导向检测器。可选的，释放信号是光学信号，桥可以包括至少一个光波导。替代的，释放信号可以是磁信号，桥可以包括磁通控制器。也可以替代为，释放信号选自以下组：机械信号、音频信号、超声波信号和微波。

应注意，在本发明的优选实施例中，显示面板530可以容易地互换，从而可以容易地替换出错面板。应理解，在这样的实施例中，对于互换了面板但要保留的多面板图像，一些系统必须将每个面板与其位置匹配。对此，在感应出口520和感应接收器530之间提供通信通道用于向每个面板传达它在支撑结构上的位置可能是有利的。根据一个实施例，提供信号传输系统用于在感应电源出口和感应电源接收器之间传输数据信号，该系统特别包括信号发生器，用于生成数据信号；发射器，用于发送该数据信号；和检测器，用于检测该数据信号。

现在参考图5c的框图，显示了用在显示面板530(图5a)中的视觉显示器540的示例实施例。视觉显示器340通常包括像素342阵列。在优选实施例中，在切换像素状态以后，像素342配置为保持它们的状态以及由此保持外观，即使没有施加电力。每个像素342包括光学元件344，其夹在连线到像素驱动器348的两个电极346a，346b之间。像素驱动器348与显示驱动器533通信，后者配置为向前者提供需要的驱动信号。

光学元件344包括光学激活材料，例如液晶，能够依赖它们的状态呈现两个或更多物理状态、光学特性。像素驱动器348配置为提供电极346两端的切换电压，从而在切换电压超过预定阈值时，光学元件的光学状态从第一光学状态改变到第二光学状态。例如，切换电压可能导致偏振效应，吸收通过液晶的一些光，从而穿过它们的光束强度随着电压而改变。

根据一些实施例，光学元件可以是单稳态材料，只要切换电压保持在阈值之上就会激活保持在它的第二光学状态。本领域中已知多种单稳态显示技术，例如，散射器件、扭曲向列器件(TN)、超级扭曲向列器件(STN)、垂直对准向列器件(VAN)、面内切换(IPS)、电子控制表面(ECS)等。

在优选实施例中，选择光学元件为双稳态材料，其中第一光学状态和第二光学状态都是稳定的。在一些双稳态装置中，切换电压将光学元件从第一稳定光学状态切换到第二稳定光学状态，当切换电压移除时，保持第二光学状态。实际上，在适当时，将显示器配置为一旦光学状态改变即自动断开连接显示器是有用的。本领域中已知多个双稳态显示技术，包括例如铁电液晶器件(FLC)、双向列(BiNem)器件、顶点双稳态器件(ZBD)、后对准双稳态显示(PABN)、胆固相液晶装置(CLCD)等。

应注意，已知的任何公共像素驱动方法都可用于本发明的实施例。例如，在片段驱动(segment driving)方法中，形状电极片段可以连线到专门的像素驱动器，可以用于构建数字、字母、图标等。

替代的，矩阵驱动方法由像素点矩阵(即，像素化阵列)构建字符和图像。矩阵的像素可以直接使用专门的像素驱动器以类似于片段驱动方法的片段那样驱动。但是，如果有n行和m列，直接驱动方法需要nxm连接，随着像素数量的增加，专用驱动器的连线变得更加复杂。因此，可以实行所谓的多元驱动方法，其中在垂直信号(“列”)电极和水平(“行”)扫描电极的交叉点设置像素。由此，穿过每行的全部像素都在一个基板上连接到一起，每列的全部像素也连接到相对的基板上。为了切换像素，在包括该像素的行施加电压(+V)，然后在包括该像素的列上施加相反的电压(-V)，而不在不需要切换的列上施加任何电压。这种配置的结果是，不需要nxm连接，多元方法仅需要n+m个连接。

应理解，在电极和连接线会模糊观察人对光学元件的视线的应用中，使用由透明导电材料例如氧化铟锡(ITO)构成的电极是有利的。

图6是根据本发明另一实施例的提供可调节视觉显示器的方法的流程图。该方法包括以下步骤：

(a)提供至少一个包括至少一个主电感器的感应功率出口601；

(b)提供至少一个感应功率接收器，包括：至少一个次级电感器，用于感应地与主电感器耦合；以及至少一个可调节视觉显示器，通过至少一个显示驱动器电连接到次级电感器602；

(可选的)(c)检测器接收控制信号603；

(d)向视觉显示器提供显示信号从而改变视觉显示器的外观604。

运程控制的显示器

参考图7a，示意地示出了运程控制模块化显示器90的系统71的主要部件。系统71包括连接到因特网730的计算机终端720和与显示引擎网站732通信的模块化显示器710。

模块化显示器710包括安装在支撑结构714(例如墙壁或房间的地板)的显示面板712A-I的阵列。显示面板712可以具有各种形状和尺寸。可选的，类似尺寸的面板可以配置为可以互换。组合使用各面板，可以呈现扩展图像生成的多显示面板712。模块化显示器710有利于为房间、交互信号、电子广告牌、舞台布景等提供可调节装饰和其他的。

面板714包括显示驱动器711和可调节视觉显示器713的阵列。显示驱动器711配置为向视觉显示器713发送驱动信号。视觉显示器713适于响应与驱动信号改变其视觉外观。在优选实施例中，每个显示驱动器711配置为驱动视觉显示器713的单独部分。

每个面板可以包容在外壳716中，外壳适于通过一些紧固装置，例如挂钩、螺丝、螺钉、粘合剂、磁铁等连接到支撑结构714。在优选实施例中，外壳716还容纳感应电源接收器717，其适于感应地与安装在支撑结构714上的感应电源出口715耦合。因此，支撑结构714可以包含通过驱动单元719连接到电源的感应电源出口715的阵列。可选的，超过一个感应电源出口715连接到公共驱动单元719。在通过电磁感应向显示面板提供电源时，不需要面板712和支撑结构714之间的导电连接。因此，外壳716可以被密封以保护显示面板的内部组件不受环境破坏。应理解，当面板暴露与开放空气中，例如安装在广告牌、建筑物外表面等时，密封的外壳716表现出特别的优点。

计算机终端720可以连接到因特网730，可以提供控制模块化显示器710视觉输出的用户接口。在优选实施例中，用户接口包括模块化显示器710的视觉显示712’，其展现在计算机720的屏幕722上。视觉显示712’分成虚拟面板A’-I’，对应模块化显示器710的类似形状的显示面板A-I。用户接口通常还提供用于用户选择在各个面板712或者整个或部分模块化显示器上显示的图像的装置。在一些实施例中，用户接口可以是存储在计算机中的计算机可操作地代码，作为从浏览器可执行的插件应用、计算机可直接执行的附加应用等。

显示引擎732通常位于网站上，适于从运行在计算机终端720上的用户接口接收远程信号。显示引擎732可操作地重新改变用户选择图像的大小，以调节像素分辨率或者最优化图像在模块化显示器710的显示。优化的视觉配置被通信到控制模块化显示器710的显示器主控机件718。从显示引擎到模块化显示器710的通信通道可以是通过直接电缆连接，替代的，可以通过通信设备，例如3G手机提供间接通道。

参考图7a，根据本发明的实施例，点矩阵7130可以用于构建视觉显示器713(图7a)字符和图像。矩阵的像素7132可以使用专门驱动器(例如以已知的片段驱动方法)驱动。但是，如果有n行和m列，直接驱动方法需要nxm连接，随着像素数量的增加，专用驱动器的连线变得更加复杂。

替代的，可以使用所谓的多元驱动方法。在垂直信号(或列电极)电极7134和水平扫描电极(或行电极)7136的交叉点设置像素。由此，穿过每行的全部像素都在一个基板上连接到一起，每列的全部像素也连接到相对的基板上。为了切换像素，在包括该像素的行施加电压(+V)，然后在包括该像素的列上施加相反的电压(-V)，而不在不需要切换的列上施加任何电压。这种配置的结果是，不需要nxm连接，多元方法仅需要n+m个连接。通常，单独的电压驱动器连接到每个这样的连接，因此，需要总共n+m个这样的电压驱动器。

本发明实施例的特征包括公共电压驱动器7112A、7112B通过由MUX模块7114A、7114B控制的各个开关7116A、7116B连接到多个电极。可选的，第一专用电压驱动器7112A提供公共电极的电压，第二电压驱动器7112B提供行电极的电压，每个有单独的MUX模块7114A、7114B。替代的，可以使用单个电压驱动器(未示出)控制全部连接。还可以使用其他配置适应需求。

参考图8a，示出了在本发明各个实施例中使用的显示主控机件880的主要部件。显示主控机件880包括处理器882、因特网线缆通信器884、蜂窝网络通信器886和模块通信器888。

显示主控机件880从显示引擎网站832接收图像数据。图像数据可以通过连接到因特网线缆通信器884的线缆或者通过连接到蜂窝网络通信器886的通信设备834接收。处理器882配置和可操作为通过模块通信器888向显示面板712(图7a)配发显示数据，从而每个显示面板A-I接收在视觉显示712’(图7a)的对应虚拟面板A’-I’上出现的图像部分相关的图像数据。可选的，显示主控机件880可以直接连接到辅助计算机840用于维持或者初始化模块化显示器810(图7a)。

参考图8b，示出了本发明实施例中显示模块820主要部件的框图。在示例实施例中，显示模块820包括电源接收器822、信号通信器824、存储器826、显示驱动器828和显示屏幕829。

根据优选实施例，电源接收器822包括次级电感器，用于通过感应从支撑结构接收电力，并提供需要的操作显示模块的电源。

信号通信器824配置为从显示主控机件880的模块通信器888(图8a)接收显示数据，并将反馈数据发送到主控机件880。

存储器部件826可以存储接收到的数据，用于发送到显示驱动器828。可选的，存储器部件826可以存储多个数据文件用于选择地在显示面板上显示各种图像。

根据一种配置，存储器部件826包括多个外部双端口RAM827。可选的，RAM可以通过总线与信号通信器通信，信号通信器822配置为从存储器826读取数据或者写入数据。优选的，存储器可调节，使得用户可以按照需要从总线添加或移除RAM单元。总线还可以与显示驱动器828连接。

在优选实施例中，显示模块820以唯一的识别符标记，显示模块820的身份发送到显示主控机件880。唯一识别符，例如可以是一些可读形式的序列号，例如条形码等。替代的，唯一识别符可以是存储在存储器部件826中的数字代码，可以通过通信器824发送。

参考图9，示出了根据本发明实施例远程控制显示系统的方法流程图。该方法包括以下步骤：提供多个显示面板，每个这样的显示面板具有视觉输出显示部分视觉展示901；将每个显示面板连接到公共显示主控机件902；显示主控机件从远程显示引擎接收显示数据903，以及显示主控机件响应与显示数据控制显示面板的视觉输出904。应注意，该方法可以扩展以上关于图6所述的方法。特别的，应理解，显示主控机件接收数据的步骤903，控制显示输出步骤904可以考虑为图6方法提供显示系统604的步骤(d)的子步骤。

根据本发明的实施例，模块化显示器可以如下操作：用户将显示面板模块连接到支撑结构，例如通过将它悬挂到墙壁上。模块配置为自动打开并于显示主控机件连接，主控机件连接到辅助计算机以便初始化。登记新安装的模块，并记录其尺寸、形状、和位置。其他模块连接和登记时，可以在辅助计算机上构建完整显示图案。通过与显示主控机件的识别代码(例如Mac地址、IP地址或者域名)一起上传显示结构图案在显示引擎网站注册新安装的显示结构。一经注册可以通过连接到显示引擎网站的计算机终端远程控制显示器的视觉输出。

还可以多种不同模式操作系统，例如安装模式、操作模式、维护模式，参见以下所述。

安装模式

在新显示配置安装过程中，主控机件可以连接到辅助计算机。在每个显示面板模块连接到支撑机构时，模块将其尺寸、形状、位置等数据发送到主控机件。主控机件配置为将该些信息中继到辅助计算机。这些步骤对所有组成显示器的模块重复。然后计算机存储全部模块的包括形状、尺寸、位置、方向的模块化图案。模块化显示器可以通过向显示引擎网站上传显示器模块化图案相关的数据以及主控机件的识别码和因特网地址来进行注册。可选的，当显示器注册到显示引擎时，可以记录Mac地址以便将主控机件匹配到对应显示器。应注意，显示器主控机件可以通过改变与显示引擎注册在一起的Mac地址切换。

应注意，可以同时初始化超过一个模块化显示器。因此需要每个模块匹配到正确的主控机件。在一些实施例中，通过为每个模块印刷唯一条形码实现，条形码可由主控机件在打开模块前读取，从而主控机件将是为该模块寻找的那个。

还应注意，显示器应该仅由被授权的用户访问。这可以例如通过以密码或者安全连接、例如SSL、TLS等保护对其的访问来实现。当连接到模块时，显示器还可以进一步通过每个模块的序列号与密码的匹配来实现。

主控机件和模块之间的通信可以是无线的，而主控机件和辅助计算机之间的通信可以通过连接电缆进行。显示引擎可以通过例如集成到系统中的蜂窝通信设备(例如3G网络设备等)与主控机件通信。其他的通信通道可以使用有线因特网连接。

在一些实施例中，从显示器到显示引擎的视觉反馈可以通过远程控制器获取。例如，可以提供朝向显示器视觉输出的摄像机，其输出可以中继到显示引擎。

操作模式

在操作模式中，用户可以从通过显示引擎连接到因特网的计算机终端远程控制模块化信号。通常，用户通过web浏览器连接到显示引擎网站。替代的，可以在用户通信设备上执行应用程序。

用户优选以显示器模块化图案的虚拟表示呈现。面板的视觉输出可以通过选择希望的图像并在模块化图案上设置该图像来改变。然后将希望的配置上传到显示引擎。显示引擎配置为处理图像以适应显示的分辨率。例如，可以使用动态表格将3字节的数字数据匹配给每个像素。进而，显示数据可以分为子单元分发给各个显示模块并根据网站-主机协议发送到主控机件。用户可以有选项向标志发送超过一个图像。当显示主控机件接收到显示数据时，数据的每个子单元根据主机-模块协议发送到对应显示面板。显示面板可以配置为将数据保存到存储器，当数据发送完成时，可以在显示驱动器中中断MCU。显示引擎可以关闭特定模块、一组模块或者甚至整个显示器。

在一些实施例中，用户可以请求来自显示器的反馈。应注意对这些请求的网站响应应当频率不高于显示数据发送的频率。在第一反馈配置中，在每个显示数据数据包之后发送自动反馈。显示主控机件可以向显示模块广播反馈请求。模块接收请求，中断显示驱动器中的MCU，并等待响应。显示系统的MCU随后中断模块中的操作系统并响应请求。数据可以根据网站-主控机件协议从显示驱动器发送到操作系统，模块可以向主控机件发送响应，并将中继到显示引擎网站。

根据第二反馈配置，反馈通过显示模块初始化。显示驱动器的MCU中断模块中的操作系统并发送反馈。然后数据从显示驱动器传递到操作系统，模块将数据发送到主控机件，然后中继到显示引擎网站。在第三反馈配置中，由用户初始化反馈。用户通过反馈请求合适的反馈，并可以确定是否将请求发送到特定模块或者广播到全部模块。

在特定实施例中，反馈信号是32字节并包含例如与失败通知相关的数据，例如失败的种类、模块的温度等。如果模块响应反馈请求失败，主控机件可以发送包含模块序列号的反馈数据。用户还可以在任何时候改变模块的数目和位置，并通过网站更新这些改变。

通常，显示主控机件在操作模式不连接到辅助计算机。应注意，显示引擎优选与从其他通信设备(例如移动电话)接收上传图像兼容。

维护模式

在维护模式中，用户有选项可以绕过显示引擎，直接使用辅助计算机控制显示主控机件。辅助计算机可以执行独立的应用程序，功能与显示驱动器的、以及安装过程中的类似。例如，辅助计算机可以允许用户操作显示主控机件安装和卸载模块、请求反馈、发送控制命令、发送图像等功能。

由此，以上描述的各个实施例提供了一种控制向多个出口配送电源的配电系统。该系统特别有用于控制可互换的电子设备和模块化显示单元。提供个各个实施例以图示说明本发明，但是本发明的范围由所附权利要求限定并包括以上描述的各个特征的组合和子组合以及它们的各种修改和变形，对于本领域技术人员而言在阅读本申请后即可获知。

在权利要求中，单词“包括”和各种变形表示包括所列的各个部件，但通常并不排除其他组件。

Claims (41)

1.一种电力配送系统，包括多个唯一标记的感应电源出口，多个唯一标记的感应电源接收器，和用于在一个所述感应电源出口和一个所述感应电源接收器之间通信识别标记的信号传输系统。

2.根据权利要求1的电力配送系统，其中所述电源出口包括通过驱动单元连接到电源的至少一个主电感器；电源接收器包括至少一个次级电感器，用于与主电感器耦合以形成电感对。

3.根据权利要求1的电力配送系统，其中感应电源接收器与可互换单元关联，这些单元可以在感应电源出口之间互换。

4.根据权利要求3的电力配送系统，其中每个可互换单元包括具有可调节视觉特性的模块化显示面板，该面板用于覆盖一个面上并相组合以显示扩展的视觉显示。

5.根据权利要求3的电力配送系统，其中可互换的单元与电子设备相关联，电力配送系统还包括中央控制器，用于选择地将电源切换到特定的电子设备。

6.根据权利要求3的电力配送系统，其中可互换的单元包括照明单元，电力配送系统还包括用于选择地将电源切换到特定照明单元的中央控制器。

7.根据权利要求1的电力配送系统，还包括至少一个匹配感应对，其包括

至少一个唯一标记的感应电源出口，包括通过驱动单元连接到电源的至少一个主电感器；

至少一个唯一标记的感应电源接收器，包括至少一个次级电感器，用于与主电感器耦合以形成电感耦合，和

用于在感应电源出口和感应电源接收器之间通信识别标记的所述信号传输系统。

8.根据权利要求7的匹配感应对，信号传输系统包括i.至少一个信号发生器用于生成数据信号；ii.至少一个发射器用于发送数据信号，和iii.至少一个检测器用于检测数据信号。

9.根据权利要求8的匹配感应对，其中发射器选择以下的组，包括发光二极管、无线电发射器、光耦合器、机械振荡器、音频源、超声波变换器和辅助的负载传输电路。

10.根据权利要求8的匹配感应对，其中驱动单元以高于感应耦合谐振频率的发射频率在主电感器两端施加驱动电压，

信号传输系统包括：

连线到主电感器的接收电路，接收电路包括电压监视器，用于监视主电感器两端的主电压的振幅，以及

连线到次级电感器的传输电路，传输电路包括生成数据信号的信号发生器用于通过间歇地将至少一个电子元件连接到次级电感器从而提高谐振频率。

11.用于权利要求4的电力配送系统的模块化显示面板，所述面板包括：

a)至少一个感应电源接收器，包括一次级电感器用于感应地与连接到电源的感应电源出口的主电感器相耦合，和

b)至少一个可调节的视觉显示器，通过至少一个显示驱动器电连接到次级电感器，其中显示驱动器提供改变显示面板外观的显示信号。

12.根据权利要求11的面板，包括传输保护装置，用于防止主电感器在没有可调节的面板时输送电源。

13.根据权利要求11的面板，其中感应电源接收器和视觉显示器包含在密封的外壳内。

14.根据权利要求11的面板，其中在主电感器停止传输功率之后保持视觉显示器的外观。

15.根据权利要求14的面板，其中

视觉显示器包括像素阵列，每个像素包括至少一个具有至少两个光学状态的光学元件，该光学元件与至少两个电极导电接触，

显示信号包括施加到至少一对电极的电压，从而将光学元件从第一光学状态改变到第二光学状态。

16.根据权利要求11的面板，其中显示驱动器还包括信号检测器，用于检测来自远程控制器的控制信号。

17.根据权利要求11的面板，还包括用于将面板的坐标传递到显示驱动器的系统。

18.根据权利要求11的面板，还包括附接装置，用于附接到表面上。

19.一种包括多个权利要求11所述的可调节面板的墙。

20.根据权利要求19的墙，还包括多个感应电源出口，感应电源出口包括至少一个主电感器，用于感应地耦合到次级电感器，并通过驱动单元连接到电源。

21.根据权利要求11的面板，还包括信号传输系统，用于在感应电源出口和感应电源接收器之间传递数据信号，信号传输系统包括一个信号发生器，用于生成数据信号；至少一个发射器，用于发送所述数据信号，和至少一个检测器，用于检测所述数据信号。

22.远程控制的模块化显示器，包括a)多个显示面板，每个显示面板具有显示视觉展示一部分的视觉输出，和b)显示主控机件，用于从远程显示引擎接收显示数据以及控制显示面板的视觉输出。

23.根据权利要求22的远程控制的模块化显示器，其中显示引擎包括网站。

24.根据权利要求22的远程控制的模块化显示器，其中显示引擎由至少一个计算机终端控制。

25.根据权利要求24的远程控制的模块化显示器，其中计算机终端包括存储介质，存储计算机可读代码可操作地提供用户接口用于控制视觉输出。

26.根据权利要求25的远程控制的模块化显示器，其中用户接口可以包括显示面板的视觉显示。

27.根据权利要求25的远程控制的模块化显示器，其中用户接口包括用于选择在显示面板上显示的图像的装置。

28.根据权利要求27的远程控制的模块化显示器，其中显示引擎可操作地调节所选图像的显示参数。

29.根据权利要求28的远程控制的模块化显示器，其中显示参数可以从以下组中选择：大小、分辨率和文件类型。

30.根据权利要求22的远程控制的模块化显示器，其中显示模块可安装到支撑结构上。

31.根据权利要求22的远程控制的模块化显示器，其中显示模块包括连线到显示驱动器的电源接收器，其可操作地提供用于调节视觉输出的驱动信号。

32.根据权利要求31的远程控制的模块化显示器，其中电源接收器包括感应电源接收器，用于与连线到电源的感应电源出口感应地相耦合。

33.一种将被标记的感应电源出口匹配到被标记的感应电源接收器的方法，感应电源出口包括至少一个通过驱动单元连线到电源的主电感器，感应电源接收器包括至少一个用于与主电感器耦合的次级电感器，所述方法包括以下步骤：

·以第一识别代码标记感应电源出口；

·以第二识别代码标记感应电源接收器；

·提供信号传输系统；

·将次级电感器与主电感器对准；以及

·在感应电源出口和感应电源接收器之间传递识别信号。

34.一种控制向特定电子装置的电力配送的方法，包括以下步骤：

·提供多个被标记的电源出口；

·提供控制器，用于选择地将被标记的电源出口连接到电源；

·将电子设备连接到被标记的感应电源接收器；

·根据权利要求33将感应电源接收器匹配到一个被标记的感应电源出口；以及

·所述控制器将被匹配的电源出口连接到电源。

35.一种调节平面视觉外观的方法，包括以下步骤：

·步骤(a)-提供至少一个包括至少一个主电感器的感应功率电源出口；

·步骤(b)-提供至少一个包括至少一个与主电感器感应耦合的次级电感器的感应电源接收器；和至少一个可调节视觉显示器，其通过至少一个显示驱动器电连接到次级电感器；以及

·步骤(d)-向视觉显示器提供显示信号从而改变表面的外观。

36.根据权利要求35的方法，所述显示驱动器包括信号检测器用于检测来自远程控制器的控制信号。

37.根据权利要求36的方法，包括步骤(c)检测器接收所述控制信号。

38.根据权利要求35的方法，其中视觉显示器包括像素阵列，像素包括至少一个具有至少两个光学状态的光学元件，光学元件与至少两个电极导电接触，其中向视觉显示器提供显示信号的步骤(d)包括显示驱动器向至少一对电极施加电压，从而将光学元件从第一光学状态改变到第二光学状态。

39.根据权利要求35的方法，其中多个所述显示面板连接到公共显示主控机件，每个显示面板具有显示部分视觉显示的视觉输出；步骤(d)包括子步骤：

步骤(d1)-显示主控机件从远程显示引擎接收显示数据；以及

步骤(d2)-显示主控机件响应与显示数据控制显示面板的视觉输出。

40.根据权利要求39的方法，其中所述显示引擎连接到因特网。

41.根据权利要求40的方法，其中所述显示引擎可由远程因特网终端的用户访问。

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