CN107407543A - 利用无线能量传送的警察及安全摄像机系统 - Google Patents

利用无线能量传送的警察及安全摄像机系统 Download PDF

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Abstract

本发明描述用于无线能量传送的基本单元、传感器、摄像机以及系统及方法。在实例性系统中，枪支枪套包含无线能量传送基本单元，所述无线能量传送基本单元经配置以在枪支被放置于所述枪支枪套中时致使发射器选择性地将电力发射到所述枪支或其组件(例如，连接到所述枪支的摄像机)。

Description

利用无线能量传送的警察及安全摄像机系统
相关申请案交叉参考
本申请案依据35U.S.C.§119主张2014年12月29日提出申请的标题为“具有自动摄像机激活的警察系统(POLICE SYSTEM WITH AUTOMATIC CAMERA ACTIVATION)”的美国临时申请案62/097,212的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2014年12月30日提出申请的标题为“具有自动摄像机激活及显示器的警察系统(POLICE SYSTEM WITH AUTOMATIC CAMERA ACTIVATION&DISPLAY)”的美国临时申请案62/097,954的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年1月16日提出申请的标题为“具有自动摄像机激活及显示器的经增强警察系统(ENHANCED POLICE SYSTEM WITH AUTOMATIC CAMERAACTIVATION&DISPLAY)”的美国临时申请案62/104,504的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年2月6日提出申请的标题为“使用无线电力及能量传送的警察及安全摄像机系统(POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEMS USINGWIRELESS POWER AND ENERGY TRANSFER)”的美国临时申请案62/112,683的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年2月9日提出申请的标题为“使用高度共振耦合的警察及安全摄像机系统(POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEMS USING HIGHLYRESONANT COUPLING)”的美国临时申请案62/113,622的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年2月16日提出申请的标题为“使用高度共振耦合的经增强警察及安全摄像机系统(ENHANCED POLICE AND SECURITY CAMERASYSTEMS USING HIGH RESONANT COUPLING)”的美国临时申请案62/116,656的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年3月3日提出申请的标题为“高度共振经耦合警察及安全摄像机系统(HIGHLY RESONANT COUPLED POLICE AND SECURITY CAMERASYSTEMS)”的美国临时申请案62/127,789的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年4月28日提出申请的标题为“能够进行无线能量传送的警察及安全摄像机系统(POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEM CAPABLE OFWIRELESS ENERGY TRANSFER)”的美国临时申请案62/154,023的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年5月28日提出申请的标题为“能够进行无线能量传送的进一步经增强警察及安全摄像机系统(FURTHER ENHANCED POLICE ANDSECURITY CAMERA SYSTEM CAPABLE OF WIRELESS ENERGY TRANSFER)”的美国临时申请案62/167,747的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年6月10日提出申请的标题为“能够进行无线能量传送的稳健警察及安全摄像机系统(ROBUST POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEMCAPABLE OF WIRELESS ENERGY TRANSFER)”的美国临时申请案62/173,754的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年6月29日提出申请的标题为“利用无线能量传送的警察及安全摄像机系统(POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEM UTILIZINGWIRELESS ENERGY TRANSFER)”的美国临时申请案62/186,297的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案依据35U.S.C.§119主张2015年7月10日提出申请的标题为“利用包括能量采集的无线能量传送的警察及安全摄像机系统(POLICE AND SECURITY CAMERA SYSTEMUTILIZING WIRELESS ENERGY TRANSFER COMPRISING ENERGY HARVESTING)”的美国临时申请案62/190,857的较早申请日期的权益。前述临时申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入。
本申请案特此出于任何目的而以全文引用的方式并入有2015年12月15日提出申请的标题为“无线电力基本单元以及用于对距离分离的电子装置无线地进行充电的系统及方法(WIRELESS POWER BASE UNIT AND A SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESSLY CHARGINGDISTANCE SEPARATED ELECTRONIC DEVICES)”的美国非临时申请案第14/969,455号。
技术领域
本发明涉及用于利用无线能量传送的警察及安全摄像机的系统及方法。
背景技术
警察及安全摄像机具有限制。举例来说，用户必须记得激活摄像机以使其开始记录。如果在穿戴者的整个轮班内使摄像机保持接通，那么将被存储、登记及/或审阅的数据量可为不切实际地大。另外，在使用期间，身体摄像机可远离所关注区域而指向，此可导致从记录中遗漏重要信息。此外，警察及安全官员期望足够小以不干扰其任务的电子可穿戴式装置。现有警察及安全摄像机系统可为太庞大而并非有效的。需要捕获及发射数据(例如，视频、图像及音频)以用于执法的较高效及有效方式。
发明内容
描述用于无线能量传送的基本单元、系统及方法的实例。在一实例中，一种枪支包含：摄像机，其附接到所述枪支；及传感器，其电耦合到所述摄像机且经配置以检测所述枪支是否处于经存放配置中。所述摄像机可经配置以在所述枪支处于所述经存放配置中时感应地接收电力。所述摄像机可进一步经配置以响应于所述传感器检测到所述枪支并非处于所述经存放配置中而记录数据。在一实例中，所述摄像机经配置以响应于所述传感器检测到所述枪支处于所述经存放配置中而停止记录数据。所述摄像机可包括经配置以从距离分离的发射器接收无线电力的接收器。举例来说，所述经存放配置可包含所述枪支由枪套、枪支架、枪支保险箱或带子固定。举例来说，所述传感器可为UV传感器、光电传感器、压力传感器或运动传感器。所述摄像机可经配置以采集电能，举例来说Wi-Fi能量及/或射频能量。在一实例中，所记录数据可包含以下各项中的一或多者：图像捕获数据、音频捕获数据、地理位置数据及/或时间及日期数据。
在一实例中，一种枪支枪套包含发射器，所述发射器经配置以用于向安装于枪支上的摄像机进行无线电力递送，所述枪支经配置以放置于所述枪支枪套中。在一实例中，存在耦合到所述发射器的电池以及耦合到所述电池及所述发射器的控制器，且所述控制器经配置以在所述枪支被放置于所述枪支枪套中时致使所述发射器选择性地将电力从所述电池发射到所述枪支。在一实例中，所述枪支枪套可进一步包含经配置以从所述摄像机接收所感测数据的接收器及经配置以存储所述所接收的所感测数据的存储器。
在一些实例中，枪支枪套可包含封围所述发射器、所述电池、所述控制器、所述接收器及所述存储器的壳体，且其中所述壳体耦合到所述枪支枪套。所述发射器可包括线圈，所述线圈包括磁芯。当所述枪支被放置于所述枪支枪套中时，所述发射器的所述线圈可感应地耦合到所述摄像机的线圈。在一实例中，所述接收器可进一步经配置以从传感器接收信号；且所述控制器可进一步经配置以致使所述发射器响应于所述所接收信号而选择性地将电力从所述电池发射到所述摄像机。在一实例中，所述传感器为心率传感器、光传感器、热传感器、O2传感器、CO传感器、CO2传感器、空气质量传感器、辐射传感器或加速度计。在一实例中，所述传感器经配置以检测所述枪支是否位于所述枪支枪套中。
在一实例中，一种头具可包括经配置以用于向安装于所述头具上的摄像机进行无线电力递送的发射器。在一实例中，所述头具进一步包含耦合到所述发射器的电池以及耦合到所述电池及所述发射器的控制器，且所述控制器经配置以致使所述发射器选择性地将电力从所述电池发射到所述摄像机。所述头具可进一步包含经配置以从所述摄像机接收所感测数据的接收器及经配置以存储所述所接收的所感测数据的存储器。
在一实例中，所述头具可进一步包含封围所述发射器、所述电池、所述控制器、所述接收器及所述存储器的壳体，且其中所述壳体耦合到所述头具。所述头具可包含帽子或头盔。所述发射器的线圈可感应地耦合到所述摄像机的线圈。所述接收器可进一步经配置以从传感器接收信号，且所述控制器可经配置以致使所述发射器响应于所述所接收信号而选择性地将电力从所述电池发射到所述摄像机。在一实例中，所述传感器为心率传感器、光传感器、热传感器、O2传感器、CO传感器、CO2传感器、空气质量传感器、辐射传感器或加速度计。
在一实例中，一种方法可包含：在基本单元处接收远离所述基本单元的装置的状态；响应于所述装置的所述状态，将电力信号从所述基本单元无线地发射到安装到所述装置的摄像机；及在所述基本单元处从所述摄像机无线地接收数据。在一实例中，所述装置可为电筒且所述状态包括所述电筒产生光。在一实例中，所述装置可为枪支且所述状态包括所述枪支远离枪套。在一实例中，所述方法可进一步包含将所述数据从所述基本单元发射到另一方。
附图说明
在结合附图进行各种实施例的以下详细描述时，本文中所描述的技术的实例性特征、方面及实例性随附优点将变得显而易见，在附图中：
图1图解说明根据本发明的实例的系统的框图；
图2图解说明根据本发明的用于电子装置的接收线圈及用于基本单元的发射线圈的实例；
图3图解说明根据本发明的实例的基本单元的框图；
图4图解说明根据本文中的一些实例的过程的流程图；
图5图解说明根据本文中的其它实例的过程的流程图；
图6A及6B图解说明根据本发明的实例的具有壳体的基本单元的视图；
图7A到C图解说明根据本发明的实例的基本单元的发射线圈的布置；
图8A到C图解说明根据本发明的其它实例的基本单元的发射线圈的布置；
图9图解说明根据本文中的其它实例的呈圆盘(puck)形式的基本单元；
图10图解说明根据本发明的实例性发射器及接收器配置；
图11图解说明根据本发明的一些实例的无线电力传送系统的模拟结果；
图12图解说明根据本发明的其它实例的无线电力传送系统的模拟结果；
图13图解说明根据本发明的一些实例的无线电力传送系统与Q标准系统之间的比较；
图14图解说明根据本文中的一些实例的经感应耦合发射及接收线圈的磁场线；
图15图解说明根据本发明的一些实例的包含基本单元、摄像机及传感器的无线摄像机系统；
图16图解说明包含枪支、枪套、基本单元、摄像机及传感器的实例性无线摄像机系统；
图17图解说明包含电筒、基本单元、摄像机及传感器的实例性无线摄像机系统；
图18图解说明包含盔帽、基本单元、摄像机及传感器的实例性无线摄像机系统；
图19图解说明包含盔帽、基本单元、摄像机及传感器的实例性无线摄像机系统；
图20图解说明包含用户、枪支、枪套、电筒、盔帽、摄像机及基本单元的实例性无线摄像机系统；且
图21图解说明根据本文中的其它实例的使用基本单元、传感器及摄像机的过程的流程图。
具体实施方式
描述用于给电子装置无线地供电的系统、方法及设备。根据本文中的实例的系统及方法可在电力发射与接收线圈之间以比市售系统大的距离间隔提供无线电力。额外优点可为经改进记录方便性、对重要事件的自动记录、将被登记及记录的数据量的减小及其它益处，如将从下文进一步描述所理解。
根据本文中的一些实例，描述无线摄像机系统，且更具体来说利用无线电力传送的无线摄像机系统(例如，具有相对宽广共振放大并具有中等频率相依性的弱共振系统)。在一实例中，摄像机可安装于枪支、电筒、盔帽或者由执法、安全人员或其它人穿戴的其它物品上。摄像机可由远程基本单元无线地供电。基本单元可从传感器(例如，安装于摄像机所安装到的装置上的传感器)接收状态且基于所述状态选择性地给摄像机无线地供电。摄像机可经配置以在其被供电时自动记录及发射数据。
根据本文中所揭示的无线电力发射的一些实例，对感应线圈的相对大小及线圈之间的定向的相依性可与通常存在于市售系统(其在超过100的Q因子下具有强共振耦合)中的对线圈大小及定向的此相依性相比减小。在根据本发明的一些实例中，无线电力传送系统可在小于100的Q值下操作。Q值可表达为Q＝1/R√(L/C)，其中R是电阻、L是电感、C是电容。Q还可表达为ωo/2Г，其中ωo是频率且Г是损耗因子且等于R/L。
不同于通常使用空芯线圈的市售无线电力系统，根据本文中的一些实例，线圈之间的磁场的形状可(举例来说)通过使用具有高磁导率的介质(例如铁氧体)而扩增。根据一些实例，可使用经导引通量或部分经导引通量来改进系统在给定定向上的性能。使用适当频率(举例来说，身体安全频率)来进行电力广播。广播频率可经调谐以减小可由屏蔽效应导致的损耗。
根据本文中的一些实例，无线磁共振能量、共振感应耦合或电磁感应可是指与经调谐以在大体上相同频率下共振的线圈之间的电能的近场无线发射。共振传送可使用具有振荡电流的线圈环来产生振荡磁场。如果线圈是高度共振的，那么置于线圈中的能量可在许多循环内相对缓慢地消失，但如果使第二线圈靠近所述线圈，那么所述线圈可在能量丢失之前拾取大部分能量，即使所述线圈相距某一距离。所接收的能量可被存储于能量存储单元(例如超级电容器)中。在一实例中，超级电容器可能够存储多达15瓦时/千克(其重量)到35瓦时/千克的电能。所存储能量可在需要时且在电子装置的例行操作所需要的电压下由所述电子装置利用。在一实例中，系统由含有经精密地调谐到相同频率的磁环天线的发射器及接收器组成。在另一实例中，系统可包含含有经精密地调谐到相同频率的磁环天线的发射器及接收器。不同于基于行进电磁波的远场无线电力发射系统，本文中所描述的实例可提供通过类似于存在于变压器中的磁场的磁场的共振感应耦合，只有初级线圈及次级绕组可在物理上分离且经调谐以共振来增加其磁耦合除外。由初级线圈产生的这些经调谐磁场可被布置成与远处装备中的经匹配次级绕组强有力地相互作用，但与任何周围物体或材料(例如无线电信号或生物组织)弱得多地相互作用。
共振耦合可包含近场共振耦合、中场共振耦合及远场共振耦合。近场共振耦合可描述其中发射线圈与接收线圈以等于或小于线圈的直径的5倍的距离间隔开的共振耦合。近场可为高度高效的且可并不强烈取决于两个经耦合线圈的预设角度定向。中场共振耦合可描述其中发射线圈与接收线圈之间的距离为线圈的直径的大约5倍到1,000倍的共振耦合。中场共振耦合可相对地取决于两个经耦合线圈的预设相对角度定向。在宽广范围的相对角度定向(例如，40度到70度)内且在多达约1米到2米的距离内，利用接收器与天线之间的高度高效磁共振耦合、以多达80％的能量传送效率进行能量或电子信号的中场无线传送可为可能的。远场共振耦合可描述其中发射线圈与接收线圈之间的距离高于线圈的直径的1,000倍的耦合。远场共振耦合可使得两个经耦合线圈的角度定向并非显著重要的。可使用两个经耦合线圈的阻抗匹配。
高质量因子共振器在较大距离处以较低耦合速率且以较大定位自由度实现高效能量传送。高度共振技术使用磁场来传送能量。此还可称为磁共振。高度共振无线能量传送或高度共振无线能量传送提供用以在一定范围的距离以及各种定位位置及定向内传送能量(呈电力及/或数据的形式)的能力。通过使用高度共振耦合而非常规感应耦合，位置角度可为较宽容的。且通过具有位于基本单元或电子可穿戴式装置系统内的多个线圈，可进一步经改进无线能量传送的效率。移动基本单元可通过感应耦合、共振耦合或此两者而将电磁电力绝热地传送到电子可穿戴式装置的电子电路。
图1展示根据本发明的一些实例的用于给一或多个电子装置无线地供电的系统的框图。系统10包含基本单元100及一或多个电子装置200。基本单元100经配置以将电力无线地提供到可与基本单元分离达一距离的电子装置200中的一或多者。基本单元100经配置以在电子装置200保持于基本单元100的阈值距离(例如，充电范围或充电区106)内时将电力无线地提供到所述电子装置。基本单元100可经配置以选择性地将电力无线地发射到被检测为接近基本单元100(例如，在所述基本单元的充电范围内)的任何数目个电子装置(例如，1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，但在一些实例中可给大于10的数目个装置充电)。虽然电子装置200可通常在与基本单元100距离分离时被充电(例如，耦合到基本单元以进行充电)，但设想且在本发明的范围内，基本单元100可操作以在电子装置200与基本单元100邻近或接触时将电力无线地提供到电子装置200。
基本单元100包含发射器110、电池120及控制器130。发射器110包含至少一个发射线圈112(可互换地称为Tx线圈)。发射线圈112可包含具有导电绕组的磁芯。绕组可包含铜线(还称为铜绕组)。在一些实例中，铜线可为整体式铜线(例如，单股线)。在一些实例中，铜线可为多股铜线(例如，利兹(Litz)线)，所述多股铜线可在一些实例中由于集肤效应而减小电阻率，此可允许较高发射电力，这是因为电阻损耗可为较低的。在一些实例中，磁芯可为铁氧体芯(可互换地称为铁氧体棒)。铁氧体芯可包括中等磁导率铁氧体，举例来说由费尔里特公司(Fair-Rite Corporation)供应的78材料。在一些实例中，铁氧体芯可包括高磁导率材料，例如由德国的瓦克华公司(Vacuumschmelze)供应的Vitroperm 500F。可使用包括其它铁氧体材料的铁氧体芯。在一些实例中，铁氧体可具有约2300的中等磁导率微-i(μ)。在一些实例中，铁氧体可具有介于从约200到约5000的范围内的磁导率微-i(μ)。在一些实例中，不同磁性材料可使用磁芯。一般来说，本文中所描述的发射线圈可利用磁芯，所述磁芯可在一些实例中使由发射线圈提供的场定形，这是因为场线优先地通过磁芯，以此方式，可使用其中通量的一部分由磁芯导引的部分经导引通量。
发射线圈112经配置以感应地耦合到电子装置200中的接收线圈210。在一些实例中，发射器110可另外配置为接收器且可因此可互换地称为发射器/接收器。举例来说，发射器/接收器的发射线圈可另外配置为接收线圈。在一些实例中，发射器/接收器可另外包含接收线圈。在另一实例中，基本单元可包含单独接收器140，所述单独接收器包括接收线圈。基本单元的发射器/接收器或单独接收器可经配置以无线地接收电力(102)及/或数据(104)，如下文将进一步描述。
在一些实例中，发射器110可包含单个发射线圈112。发射线圈112可被放置于最优位置及/或定向中以提供最优充电区106。在一些实例中，发射线圈可被放置于基本单元内的经选择以在装置的典型使用期间提供大量充电机会的位置中。举例来说，发射线圈112可被放置为靠近基本单元的最频繁地接近于电子装置的侧。
在一些实例中，发射器110包含多个发射线圈112。发射线圈112可实际上以任何型式来布置。举例来说，基本单元可包含彼此成角度的一对线圈。在一些实例中，线圈可以小于90度(举例来说，介于15度与75度之间的范围内)的角度来布置。在一些实例中，线圈可相对于彼此以45度来布置。可使用其它组合及布置，下文将进一步描述所述其它组合及布置中的一些组合及布置的实例。
在一些实例中，发射线圈可经布置以提供几乎全向充电区106(还称为充电球体或热点)。基本单元的充电区106可由基本单元周围的三维空间界定，所述三维空间在所有三个方向(例如，x、y及z方向)上从基本单元延伸阈值距离。虽然对应于基本单元的充电范围的三维(3D)空间可在本文中称为球体，但将理解，对应于充电范围的三维(3D)空间在形状上无需严格地为球形。在一些实例中，充电球体可为椭球形或不同形状。
举例来说，取决于发射线圈与接收线圈的特定组合及/或线圈的特定布置或者基本单元及电子装置中的线圈的相对布置，充电区106内的无线电力传送的效率可为可变的。一或多个发射线圈112可以改进充电区106的全向性及/或改进区106内的电力发射的效率的方式布置于基本单元的壳体内。在一些实例中，一或多个发射线圈112可以增加在基本单元的典型使用期间的充电机会的方式布置于壳体内。举例来说，发射线圈可沿着基本单元的最多地靠近电子装置的一或多个侧(例如，移动电话机壳基本单元的可频繁地被移动为接近于可穿戴式电子装置(例如眼镜摄像机或数字腕表)的顶部或侧)至少部分地延伸。在一些实例中，基本单元可在典型使用期间放置于表面(例如，桌子或书桌)上且电子装置可放置于基本单元周围。在一些实例中，基本单元可被穿戴于执勤腰带上且给与基本单元并排地排列于腰带上的装置充电。在此类实例中，发射线圈可沿着基本单元壳体的周长布置。在其它实例中，基本单元可与枪套集成在一起或附接到所述枪套且经配置以给附接到插入于所述枪套中的枪支的装置充电。在此类实例中，发射线圈可沿着基本单元的后侧布置。
在一些实例中，基本单元可经由附接机构(例如粘合附接、弹性附接、弹簧夹、吸盘、机械压力或其它)附接到物品或装置。基本单元可附接到的物品或装置可包含但无需限于：移动电话、腰带、枪套、盔帽、电筒、帽子、眼镜、头盔、腰带、带子、外套、发夹、领带、领带夹、按钮、衬衫、汽车仪表板、交通工具仪表板、交通工具、飞机、腕表、腕带、项链、耳环、戒指、鞋。在一些实例中，基本单元可封围或嵌入于外壳(还称为壳体)中，所述基本单元可具有大体上平面形状(例如，矩形板)。在一些实例中，基本单元可封围或嵌入于外壳中，所述外壳具有对应于所述基本单元打算附接到的物品的形状。附接机构可耦合到所述壳体，使得基本单元可以可移除方式附接到物品或装置。在一实例中，附接机构可为偏置部件(例如夹子)，所述偏置部件经配置以将物品或装置朝向基本单元(仅以实例方式，呈矩形板的形式)偏置。举例来说，夹子可被设置为接近基本单元的侧且基本单元可以类似于将纸或笔记本/记事本附接到夹纸板的方式经由夹子附接到(例如，夹到)移动电话。在一些实例中，基本单元可粘合地或弹性地附接到物品或装置。
在其它实例中，基本单元可与物品或装置分离。在另一实例中，基本单元可并入到(例如，集成到)物品或装置中。举例来说，发射器110可与典型移动电话、无线电装置、步话机或其它装置的其它组件集成在一起。在另一实例中，发射器110可集成到帽子或其它物品的边沿中。控制器130可为装置中的单独IC或其功能性可并入到处理器及/或装置的其它电路中。典型移动电话、电筒、无线电装置及步话机包含电池(例如，可再充电电池)，所述电池还可用作基本单元的电池120。以此方式，物品或装置可经配置以将电力无线地提供到电子装置，例如经分离电子可穿戴式装置。
如先前所述，基本单元100可包含电池120。电池120可为可再充电电池，例如镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)或锂离子聚合物(Li离子聚合物)电池。电池120可耦合到其它组件以接收电力。在一实例中，电池120可由安全交通工具充电。在另一实例中，电池120可耦合到能量产生器150。能量产生器150可包含能量采集装置，所述能量采集装置可将所采集能量提供到电池以进行存储且用于给电子装置充电。能量采集装置可包含但不限于动能采集装置、太阳能电池、热电产生器或射频采集装置。在一些实例中，电池120可耦合到输入/输出连接器180(例如通用串行总线(USB)端口)。将理解，本文中的术语USB端口包含当前已知或稍后开发的任何类型的USB接口，举例来说小型及微型USB类型接口。可另外或替代地使用当前已知或稍后开发的其它类型的连接器。I/O连接器180(例如，USB端口)可用于将基本单元100连接到外部装置(举例来说，外部电源或计算装置(例如，计算机、膝上型计算机、平板计算机或移动电话))。基本单元100可为或还充当用于一或多个装置的辅助电池组。在一实例中，基本单元100不包括电池或不包括作为初级电源的电池。在一实例中，电池120可远离基本单元(例如，在基本单元的壳体外部)。在一实例中，基本单元100包括经配置以从电源接收电力的端口。
发射器110操作地耦合到电池120以选择性地从电池接收电力且将电力无线地发射到电子装置200。如本文中所描述，在一些实例中，发射器可组合发射器与接收器的功能性。在此类实例中，发射器还可经配置以从外部电源无线地接收电力。将理解，在发射期间，电力可由发射器无线地广播且可由接近(例如，在发射器的广播距离内)的任何接收装置接收。
在一些实例中，发射器110可紧密地或弱地耦合到电子装置200中的接收器。取决于发射器110与电子装置200之间的距离，可或可不存在发射器110与电子装置200中的接收器之间的紧密耦合。高度共振耦合可被视为紧密耦合。弱(或松散)耦合可允许在一距离内进行电力发射(例如，从执勤腰带上的基本单元到用户手中的可穿戴式装置或从放置于表面上的基本单元到放置于表面上的邻近基本单元但并非在所述基本单元上的可穿戴式装置)。因此，举例来说，发射器110可与接收器距离分离。所述距离在一些实例中可小于1mm、在一些实例中大于1mm、在一些实例中大于10mm、在一些实例中大于100mm且在一些实例中大于1000mm。可在其它实例中使用其它距离，且电力可在这些距离内被传送。发射器110与电子装置200中的接收器可有时进行弱耦合，且可在其它时候进行强耦合。
发射器110及电子装置200中的接收器可包含各自具有电感、电容及电阻的阻抗匹配电路。阻抗匹配电路可起作用以调整发射器110的阻抗使其在正常预期负载下更好地匹配接收器的阻抗，但在本文中所描述的实例中，发射器及接收器可分别具有带有不同大小及/或其它特性的发射线圈及接收线圈，使得接收器及发射器的阻抗可不通过阻抗匹配电路进行匹配，但阻抗匹配电路可减小发射器与接收器的阻抗的差。一般来说，发射器110可提供无线电力信号，所述无线电力信号可以身体安全频率(例如，在一些实例中小于500kHz、在一些实例中小于300kHz、在一些实例中小于200kHz、在一些实例中介于75kHz与175kHz之间、在一些实例中为125kHz、在一些实例中小于100kHz，但可使用其它频率)来提供。在一些实例中，频率可处于100kHz与1GHz、1kHz与1GHz以及100kHz与10GHz的范围内。在另一实例中，频率可处于1MHz与1GHz的范围内。在另一实例中，频率调制可为13.6MHz+/-5％。
电力发射/广播可为选择性的，这是因为控制器控制何时广播电力。基本单元可包含耦合到电池120及发射器110的控制器130。控制器130可经配置以致使发射器110选择性地发射电力，如将进一步描述。充电器电路可连接到电池120以保护电池免遭过度充电。充电器电路可监测电池120中的充电电平且在所述充电器电路检测到电池120被完全充电时关断充电。在一些实例中，充电器电路的功能性可并入于控制器130内或所述充电器电路可为经分离电路(例如，单独IC芯片)。
在一些实例中，基本单元可包含存储器160。存储器160可耦合到发射器110及/或任何额外发射器及/或接收器(例如，接收器140)以用于存储发射到基本单元100及从所述基本单元发射的数据。举例来说，基本单元100可经配置以将数据无线地传递到电子装置200及从所述电子装置无线地传递数据。举例来说，基本单元可接收利用电子装置获取的图像、音频及/或视频)，及/或将配置数据发射到电子装置。基本单元可包含可操作地耦合到控制器的一或多个传感器170。传感器170可检测基本单元的状况，使得发射器可在来自控制器130的控制下选择性地及/或以可调整方式提供电力。传感器170可检测基本单元外部的状况或状态，例如外部温度、用户的心率及/或其它状况或状态。在一些实例中，基本单元可进一步包括麦克风、音频记录器、音频回放单元。
电子装置200可经配置以提供实际上任何功能性，举例来说电子装置配置为可穿戴式摄像机、电子手表、电子带及其它此类智能装置。除适于执行电子装置的特定功能的电路之外，电子装置200还可进一步包含与无线充电相关联的电路。电子装置200可包含可耦合到电子装置200上的可再充电电力单元的至少一个接收线圈212。根据本文中的实例，可经由接收线圈与发射线圈之间的无线耦合而实现在电子装置的典型使用期间以对用户非侵入性或最小侵入性的方式进行频繁充电。
在一些实例中，电子装置可为可穿戴式电子装置，其可在本文中互换地称为电子可穿戴式装置。电子装置可具有足以使其容易地被用户携带的小外观尺寸。电子装置200可附接到衣物、由用户佩戴的配件(例如，眼镜或盔帽)或者由用户携载的物品或装置(例如，枪支或电筒)。举例来说，电子装置200可使用并入于眼镜中的导引件6(例如，轨道)来附接到眼镜。在一些实例中，电子装置200可为小型化摄像机系统，所述小型化摄像机系统可在一些实例中附接到枪支。在其它实例中，电子装置可为任何其它类型的电子系统，例如图像显示器系统、空气质量传感器、UV/HEV传感器、步程计、夜灯、蓝牙启用通信装置(例如蓝牙耳机)、助听器或音频系统。在一些实例中，电子装置可被穿戴于身体上，举例来说围绕手腕(例如，电子手表或生物计量装置(例如步程计))。电子装置200可为除所图解说明的特定实例之外的另一类型的电子装置。电子装置200可实际上为任何小型化电子装置，举例来说且不加限制地：摄像机、图像捕获装置、IR摄像机、静态摄像机、视频摄像机、图像传感器、中继器、共振器、传感器、声音放大器、定向麦克风、支撑电子组件的眼镜、分光计、定向麦克风、麦克风、摄像机系统、红外视觉系统、夜视辅助装置、夜灯、照明系统、传感器、步程计、无线移动电话、移动电话、无线通信系统、投影仪、激光、全像装置、全像系统、显示器、无线电装置、GPS、数据存储装置、存储器存储装置、电源、扬声器、跌倒检测器、警戒监测器、地理定位装置、脉冲检测装置、游戏设备、眼睛跟踪仪、瞳孔监测装置、CO传感器、CO检测器、CO2传感器、CO2检测器、空气粒子传感器、空气粒子仪表、UV传感器、UV仪表、IR传感器、IR仪表、热传感器、热仪表、较差空气传感器、较差空气监测器、口臭传感器、口臭监测器、酒精传感器、酒精监测器、运动传感器、运动监测器、温度计、烟雾传感器、烟雾检测器、服药提醒装置、音频回放装置、音频记录器、扬声器、声学放大装置、声学消除装置、助听器、辅助听力辅助装置、信息耳塞、智能耳塞、智能耳朵可穿戴式设备、视频回放装置、视频记录器装置、图像传感器、跌倒检测器、警戒传感器、警戒监测器、信息警示监测器、健康传感器、健康监测器、健身传感器、健身监测器、生理学传感器、生理学监测器、情绪传感器、情绪监测器、压力监测器、步程计、运动检测器、地理定位装置、脉冲检测装置、无线通信装置、游戏装置、包括电子组件的眼镜、扩增现实系统、虚拟现实系统、眼睛跟踪装置、瞳孔传感器、瞳孔监测器、自动化提醒装置、灯、闹钟、移动电话装置、电话、移动通信装置、较差空气质量警示装置、睡眠检测器、瞌睡检测器、酒精检测器、温度计、折射误差测量装置、波前测量装置、像差仪、GPS系统、烟雾检测器、服药提醒装置、扬声器、动能源、麦克风、投影仪、虚拟键盘、面部辨识装置、语音辨识装置、声音辨识系统、放射性物品检测器、辐射检测器、氡检测器、湿气检测器、湿度检测器、大气压力指示器、响度指示器、噪声指示器、声学传感器、测距仪、激光系统、地形传感器、电机、微型电机、纳米电机、开关、电池、发电机、火电源、燃料电池胞、太阳能电池胞、动能源、热电电源、智能带、智能手表、智能耳环、智能项链、智能衣物、智能腰带、智能戒指、智能胸罩、智能鞋、智能鞋类、智能手套、智能帽子、智能头具、智能眼镜及其它此类智能装置。在一些实例中，所列示组件中的一或多者可集成到基本单元中。在一些实例中，电子装置200可为智能装置。在一些实例中，电子装置200可为微型可穿戴式装置或经植入装置。
电子装置200可包含经配置以感应地耦合到基本单元100的发射器(例如，Tx线圈112)的接收器(例如，Rx线圈212)。接收器可经配置以在电子装置及因此接收器接近基本单元(例如，在电子装置距基本单元预定距离，或充电范围内)时从基本单元自动接收电力。电子装置200可将过多电力存储于电子装置上的电力单元中。电子装置上的电力单元可显著小于基本单元的电池。电力单元可借助于电子装置在正常使用期间频繁地接近基本单元而实现频繁再充电。举例来说，在于正常使用期间可穿戴式电子装置耦合到眼镜及呈移动电话机壳形式的基本单元的情形中，可使移动电话频繁地接近用户的头部以传导电话呼叫，在此时间期间，可实现对可穿戴式电子装置上的电力单元的再充电。作为另一实例，具有经安装电子装置的枪支可在正常使用期间位于枪套中，所述枪套可包含用于给枪支的电子装置无线地再充电的基本单元。在其中可穿戴式电子装置包括耦合到腕带或臂带的电子手表或生物计量传感器的一些实例中，可借助于用户伸手去拿其移动电话且呈移动电话机壳形式的基本单元接近于可穿戴式电子装置而给可穿戴式电子装置频繁地再充电。在一些实例中，电子装置可包含能量采集系统。
在一些实例中，电子装置200可不包含电池且可替代地直接由从基本单元100接收的无线电力供电。在一些实例中，电子装置200可包含操作地耦合到Rx线圈212的电容器(例如，超级电容器或超电容器)。
通常，在应用无线电力传送的现有系统中，发射线圈与接收线圈可具有相同或大体上相同线圈比率。然而，鉴于根据本发明的小型化电子装置的较小外观尺寸，此实施方案可为不实际的。在本文中的一些实例中，接收线圈可显著小于发射线圈，例如如图2中所图解说明。在一些实例中，Tx线圈112可具有比Rx线圈212的相应尺寸(例如，形成绕组216的线的长度、线圈212的直径、绕组216的数目、芯217的长度、芯217的表面面积)大(举例来说，是其两倍或多于两倍)的尺寸(例如，形成绕组116的线的长度、形成绕组116的线的直径、线圈112的直径、绕组116的数目、芯117的长度、芯117的直径、芯117的表面面积)。在一些实例中，Tx线圈112的尺寸可为Rx线圈212的相应尺寸的两倍或更大、五倍或更大、十倍或更大、二十倍或更大或者五十倍或更大。在一些实例中，Tx线圈112的尺寸可为多达Rx线圈212的相应尺寸的100倍。举例来说，接收线圈212(Rx线圈)可包括具有约0.2mm的线直径的导电线。所述线可为单股线。在此实例中，Rx线圈可具有约2.4mm的直径及约13mm的长度。Rx线圈可包含具有约1.5mm的直径及约15mm的长度的铁氧体棒。在一实例中，如果发射线圈112(Tx线圈)的线圈比接收线圈212(Rx线圈)的线圈厚，那么发射线圈112(Tx线圈)的长度可比接收线圈212(Rx线圈)长。在另一实例中，发射线圈112(Tx线圈)及接收线圈212(Rx线圈)可具有大体上相同长度、绕组数目及厚度。仅以实例方式，Rx线圈中的绕组数目可为大约130个绕组。发射线圈112(Tx线圈)可包括具有约1.7mm的线直径的导电线。所述线可为多股线。在此实例中，Tx线圈可具有约14.5mm的直径及约67mm的长度。Tx线圈可包含具有约8mm的直径及约68mm的长度的铁氧体棒。大约74个绕组可用于Tx线圈。在其它实例中，其它组合可用于Tx线圈及Rx线圈以(例如)优化电力传送效率(即使在超过大约30cm或更大的距离处)。在一些实例中，传送距离可超过12英寸。在本文中的一些实例中，Tx线圈与Rx线圈可并非阻抗匹配的，如在常规无线电力传送系统中可为典型的。因此，在一些实例中，分别基本单元及电子装置的Tx线圈与Rx线圈可称为松散耦合的。根据一些实例，基本单元经配置以用于低Q因子无线电力传送。举例来说，基本单元可经配置以用于以在一些实例中小于500、在一些实例中小于250、在一些实例中小于100、在一些实例中小于80、在一些实例中小于60的Q因子进行无线电力传送，且可使用其它Q因子。尽管阻抗匹配并非需要的，但其中线圈为至少部分地阻抗匹配的实例也被设想且在本发明的范围内。尽管本文中所描述的无线电力传送系统中的Tx线圈与Rx线圈可通常为松散耦合的，但本发明并不排除其中Tx线圈与Rx线圈为阻抗匹配的实例。
接收线圈(例如，Rx线圈212)可包含导电绕组(举例来说，铜绕组)。可使用除铜之外的导电材料。在一些实例中，绕组可包含整体式(例如，单股)或多股线。在一些实例中，构成线圈的金属的长度可介于与1cm与300cm之间的范围内。在一些实例中，线圈可呈矩形、椭圆形、圆形、正方形及/或任何其它形状的形式。在一些实例中，芯可为包含磁性材料(例如铁氧体)的磁芯。芯可被定形为棒。Rx线圈可具有小于Tx线圈的尺寸的尺寸，举例来说芯(例如，棒)的直径、长度、表面面积及/或质量可小于Tx线圈的芯(例如，棒)的直径、长度、表面面积及/或质量。在一些实例中，Tx线圈的磁芯(例如，铁氧体棒)可具有比Rx线圈的磁芯(例如，铁氧体棒)的表面面积大2或更大的表面面积。在一些实例中，Tx线圈在被解绕时可包含比Rx线圈的绕组数目或绕组的线长度大的绕组数目及/或绕组中的线长度。在一些实例中，Tx线圈的经解绕线的长度可为Rx线圈的经解绕线的长度的至少两倍。
Tx线圈的直径可介于从约5mm到约20mm的范围内。在一些实例中，Tx线圈的直径可介于8mm与15mm之间。在一些实例中，Tx线圈的直径可为9mm、10mm、11mm、12mm、13mm或14mm。可使用线圈的不同直径。在此实例中，磁芯实施为由磁性材料制成的细长圆柱形棒。在此实例中，所述棒围绕基本单元1100的周长而布置。在一些实例中，所述棒可大体上沿着基本单元的壳体的顶部侧、底部侧、左侧及右侧的全部长度延伸。
在一些实例中，Rx线圈212可具有从约10mm到约90mm的长度及从约1mm到约15mm的半径。在一个实例中，随即用经配置以在约125kH的频率下广播电力的Tx线圈112来模拟具有长度为20mm且直径为2.5mm的铁氧体棒并且具有卷绕于所述铁氧体棒上的150个导电绕组的Rx线圈212的性能。Tx线圈112包含具有大约67.5mm的长度及大约12mm的直径的铁氧体棒。在其中线圈为同轴的经对准定向上且在其中线圈的轴彼此平行的平行定向上模拟线圈的性能，且所执行的模拟的实例性结果展示于图11及12中。在线圈之间的距离多达200mm的经对准定向上获得多达20％的发射效率。在线圈被布置成平行定向时观察到性能的一些改进，其中Rx线圈持续接收所发射电力直到约300mm的距离为止。将根据本发明的无线能量传送系统的实例与可由根据Qi 1.0标准配置的系统实现的效率进行比较。一个经模拟系统中的Tx线圈的大小为52mm x 52mm x 5.6mm且一个经模拟Rx线圈的大小为48.2mm x 32.2mmx 1.1mm，且负载阻抗为1KOhm。以具有数个Rx线圈大小的经对准配置来执行模拟，且所执行的模拟的实例性结果展示于图13中。
现在还参考图3，将描述实例性基本单元300。基本单元300可包含上文参考图1所描述的基本单元100的组件中的一些或所有组件。举例来说，基本单元300可包含发射线圈312(还称为Tx线圈)。发射线圈312耦合到电子器件封装305，所述电子器件封装包含经配置以执行根据本发明的基本单元的功能(包含选择性地及/或以可调整方式将无线电力提供到一或多个电子装置)的电路。在一些实例中，电子装置可为与基本单元分离的电子装置。
基本单元300可提供移动无线热点(例如，充电球体106)，所述移动无线热点用于给放置为或位于接近基本单元(例如，充电球体内)的电子装置无线地充电。在一实例中，基本单元300可以可穿戴于用户的执勤腰带上的枪支枪套的形式来实施，因此使无线电力的热点移动且可用于由用户携载的电子装置。如将进一步了解，在执勤腰带的正常穿戴期间，给由用户穿戴的电子装置上的电力单元再充电的机会为频繁的，所述执勤腰带可携载穿戴者的若干个电子装置(包含移动电话、无线电装置、步话机、电筒及其它装置)。
在实例中，基本单元300可与安全或执法官员的执勤腰带集成在一起或者携载于所述执勤腰带上。借助于连接到用户的执勤腰带(职员通常或总是将其随身携载)的无线电力的热点因此有利地与用户一起行进。在另一实例中，基本单元300可以可附接到移动电话且由用户携载的移动电话机壳的形式来实施，因此使无线电力的热点移动且可用于电子装置(无论所述用户走到哪里)。在实例中，基本单元300可与移动电话集成在一起。如将进一步了解，在移动电话的正常使用期间，给由用户穿戴的电子装置上的电力单元再充电的机会为频繁的，所述移动电话借助于使用而可被频繁地带到可穿戴式装置(例如，用户正进行电话呼叫时的眼镜装置、在用户正浏览或使用移动电话的其它功能时的手腕穿戴装置)附近。
Tx线圈312及电子器件(例如，电子器件封装305)可封围于壳体315中。壳体315可具有便携式外观尺寸。在此实例中，壳体以经配置以附接到装置或物品的附接部件的形式来实施。在一些实例中，装置可为移动通信装置，例如移动电话、蜂窝式电话、智能电话、双向无线电装置、平板计算机、步话机等等。在其它实例中，基本单元的壳体可实施为适于附接到或集成到物品(例如腰带、带子、枪套、盔帽、头具、眼镜、衣物、智能衣物或其它)中的附接部件。壳体315可包含用于机械地啮合装置或物品的特征。壳体315的长度(l)、宽度(w)及厚度(t)可分别介于从约150mm到180mm、从80mm到95mm及从15mm到25mm的范围内。可使用其它长度、宽度及厚度以(例如)适应给定物品或装置及/或适应特定线圈大小。在其它实例中，壳体可经配置以提供或促成以下各项中的一或多者：抗水性、抗湿性、耐汗性、防尘性、抗震性、防摔性、防水性及/或基本单元的其它特性。
在图2中的实例中，基本单元300包含发射线圈312。发射线圈312可包含具有导电绕组的磁芯。芯可由铁磁性材料(例如，铁氧体)、磁性金属或合金或者其组合(在本文中统称为磁性材料)制成。举例来说，可使用例如铁氧体等磁性材料以及铁与镍的各种合金。线圈312包含设置于芯周围的导电绕组316。在本发明的上下文中将理解，绕组可但无需被直接设置于芯上。换句话说，绕组可与可被放置于由绕组界定的空间内的芯材料间隔开，如参考图7到8将描述。在一些实例中，可通过将绕组直接卷绕到芯上而实现经改进性能，如在本发明实例中。
芯可被定形为细长部件且可具有实际上任何横截面(例如，矩形或圆形横截面)。细长芯可互换地称为棒，例如圆柱形或矩形棒。术语棒可用于指根据本申请案的细长芯，而不管所述芯的特定横截面形状如何。芯可包含单个棒或布置成若干种图案的任何数目个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或大于10的任何其它数目个)离散棒，如将描述。在图4及5中的实例中，不加限制地，发射线圈包括至少部分地沿着壳体315的第一侧(例如，顶部侧)定位的单个圆柱形棒。在其它实例中，一或多个线圈可替代地或另外沿着壳体315的其它侧(例如，底部侧、左侧及/或右侧)定位。
电子器件封装305(可互换地称为电子器件或电路)可嵌入于壳体315中或设置于可为可移除的盖下方。在一些实例中，替换电池320可为有利的。在此类实例中，电池320可为可与其余电路分离的组件。可通过移除盖而接达电池320。在一些实例中，电子器件封装305可包含用于存储来自外部电源的能量的电池。在一些实例中，基本单元300可替代地或另外在给距离分离的电子装置供电时从移动电话接收电力。在一些实例中，基本单元可不需要电池，且可因此实现甚至更小外观尺寸。
基本单元可具备一或多个I/O装置380。I/O装置可用于经由基本单元与另一装置之间的有线连接而接收及/或发射电力及/或数据。举例来说，基本单元可包含呈USB连接器形式的I/O装置380。I/O装置380(例如，USB连接器)可包含用于将基本单元耦合到外部装置(例如，电源(例如电力网)及/或另一电子装置)的第一连接侧(例如，母端口)。I/O装置380可包含用于将基本单元耦合到外部装置(例如，移动电话、便携式硬盘驱动器、存储器卡及/或另一电子装置)的第二连接侧(例如，公连接器)。
基本单元300可包含控制器330。控制器可包含用于控制基本单元的操作(举例来说，控制对接近的电子装置的检测、在检测电子装置后对无线电力的选择性发射、对基本单元的状况的确定及取决于基本单元的状况对发射模式的选择)的功能性。这些功能可以计算机可读媒体来实施或者硬连线到ASIC或其它处理硬件中。控制器可互换地称为基本单元处理器。
基本单元可包含一或多个存储器装置360。基本单元可包含易失性存储器362(例如，RAM)及非易失性存储器364(例如，EEPROM、快闪存储器或其它持久性电子存储装置)。基本单元可经配置以通过与外部电子装置的有线或无线连接而接收数据(例如，用户数据、配置数据、视频数据、图像数据、音频数据、传感器数据)且可将数据存储于基本单元上(例如，存储器装置360中的一或多者中)。基本单元可经配置以将存储于基本单元上的数据发射到外部电子装置，如可期望。举例来说，基本单元可将所存储数据发射到另一方(例如，远程备份站点或审阅者)。在另一实例中，基本单元可在将或不将数据存储于基本单元上的情况下将所接收数据转送到另一方。除用户数据之外，存储器装置还可存储可执行指令，所述可执行指令在由处理器(例如，处理器330)执行时致使基本单元执行本文中所描述的功能。
基本单元300可包含可经配置以保护电池320免遭过度充电的充电器电路332。充电器电路可为单独芯片或可集成于控制器330内。除用于无线电力发射的Tx线圈312之外，基本单元还可包含单独发射器/接收器电路340。发射器/接收器电路340可包含接收/发射线圈342(例如，RF线圈)。发射器/接收器电路340可进一步包含用于进行发射的驱动器电路344(例如，RF驱动器电路)及用于接收信号的感测电路346(例如，RF感测电路)。基本单元300可包含用于进行无线通信的额外电路(例如，通信电路388)。通信电路388可包含经配置以用于蓝牙、Wi-Fi、蜂窝、LTE及/或其它无线通信的电路。在一些实例中，基本单元300的线圈(例如，线圈312或342)可用作天线或接收器。在一些实例中，基本单元300可包含一或多个传感器370及/或一或多个能量产生器350，如本文中所描述。可包含提供额外功能性的额外电路。举例来说，基本单元300可包含用于处理及/或增强从可穿戴式或可安装摄像机或麦克风接收的图像、视频及/或音频的图像、视频及/或音频处理器。在一实例中，图像处理功能性可提供于单独集成电路(例如，通过德州仪器公司(Texas Instruments)的达芬奇(DaVinci)芯片集)中或所述图像处理功能性可并入于实施控制器330的功能的处理器中。
在一些实例中，壳体315可经配置以接纳或耦合到装置或物品。举例来说，壳体可经配置以提供枪支枪套的功能性且可经配置以接纳枪支。举例来说，壳体可具有枪支可接纳到其中的开口。壳体可包含用于固定枪支的啮合特征。基本单元的一或多个线圈可沿着枪套的长度及/或围绕枪套的周长(例如，沿着顶部侧、底部侧或左侧及右侧中的任一者)放置。在一些实例中，壳体315可经配置以机械地耦合到一件衣物(例如执勤腰带)。在其它实例中，壳体315可经配置以接纳电筒、警棍、化学喷雾器或者其它装置或物品。
现在还参考图4及5，将描述根据本文中的一些实例的基本单元的操作。图4图解说明用于给与基本单元(例如，基本单元100或300)分离(例如，未附接到所述基本单元)的电子装置200无线地充电的过程400。可将基本单元及/或电子装置200移动到一位置，使得基本单元与电子装置200彼此接近，如框420中所展示。举例来说，用户可穿戴或携载基本单元100及电子装置200两者。在此时间期间，电子装置200可接近于基本单元(例如，在基本单元的充电范围内)且可从基本单元无线地接收电力。
基本单元可经配置以选择性地发射电力。举例来说，基本单元可经配置以在电子装置未充分接近于基本单元以接收电力信号的时间期间保存能量。基本单元可经配置以在未检测到接近的兼容电子装置时停止电力发射。基本单元可经配置以在检测到状态的情况下开始及/或停止电力发射。基本单元可经配置以警示用户电子装置何时在特定范围之外。
在起始电力发射之前，基本单元可检测接近的电子装置，例如如框430中所展示。电子装置可接近以进行充电，同时保持与基本单元分离达一距离。也就是说，即使电子装置不接触基本单元，电子装置仍可接近以进行充电。在一些实例中，电子装置可广播可由基本单元检测的信号(框410)。信号可为指示电子装置的存在的接近信号。信号可为充电状况信号，所述充电状况信号还提供对电子装置内的电力单元(如果有)的充电电平的指示。当电子装置在基本单元的通信范围内时，基本单元可检测到由电子装置广播的信号且可响应于所述信号而起始电力传送。通信范围可与充电范围大体上相同。在一些实例中，通信范围可小于基本单元的充电范围以确保电子装置仅在完全位于基本单元的充电范围内时被检测到。电子装置可保持接近，只要电子装置之间的距离保持等于或小于阈值距离(例如，充电范围)即可。
在一些实例中，(例如)如果在电子装置上有限电力为可用的，那么从电子装置广播信号可为不切实际的。基本单元可替代地发射询问信号。询问信号可连续地或周期性地被发射。电子装置可经配置以响应于询问信号而发送信号(例如，接近信号、充电状况信号、充电参数(例如但不限于充电频率、电力需求及/或线圈定向))。在一些实例中，可包含冗余检测功能性，使得基本单元及电子装置两者均广播信号且根据参考框405及410所描述的过程中的任一者而执行检测。
基本单元可在一或多个条件保持为真的情况下将电力无线地发射到电子装置200(框440)。举例来说，基本单元可在电子装置保持于基本单元的充电区内时或在电子装置的电力单元被完全充电之前持续将电力发射到电子装置。关于后者，电子装置可在电力单元被完全充电时发射充电状况信号且基本单元可在检测到充电状况信号时终止电力信号广播。在一些实例中，替代地或除发送完全充电状况信号之外，电子装置还可包含经配置以通过在一旦电力单元被完全充电时关断充电而保护电子装置的电力单元的充电电路。以此方式，(例如)在多个装置正被充电的事件中，个别电子装置可在基本单元持续进行发射的同时停止接收电力。
在一些实例中，基本单元可经配置以在广播电力信号的同时周期性地或连续地发送询问信号。询问信号可触发来自接近的电子装置200的响应信号。响应信号可指示是否有任何电子装置保持接近及/或接近的任何装置是否需要电力。基本单元可经配置以广播电力直到检测不到接近的任何电子装置或直到接近的电子装置的所有充电状况信号指示完全充电状况为止。
在一些实例中，基本单元可进一步经配置以调整电力发射模式。基本单元可经配置而以低电力模式、高电力模式或其组合发射电力。低电力模式可对应于其中以第一电力电平广播电力的电力传送模式。高电力模式可对应于其中以高于第一电力电平的第二电力电平广播电力的电力传送模式。低电力模式可与其中以身体安全电平广播电力的模式对应。基本单元可经配置以检测基本单元的状态，如在框450中。举例来说，基本单元上的传感器(例如，加速度计、陀螺仪等等)可检测基本单元的位置或定向的改变或者加速度的改变，所述改变可指示基本单元是被保持还是朝向用户的身体被移动。控制器可经配置以确定基本单元是否为静止的(框460)且响应于此确定而改变电力模式。举例来说，如果确定基本单元为静止的，那么基本单元可以高电力模式发射电力，如在框470中。如果确定基本单元并非静止的，那么基本单元可减小由基本单元发射的电力信号的电力电平。基本单元可将电力发射模式改变为低电力模式，如框480中所展示。基本单元可继续监测基本单元的状态的改变且可相应地调整电力电平(例如，一旦再次确定基本单元为静止的，便再次将电力电平增加为高的)。传感器可监测基本单元的状态，使得在可能的情况下优化电力发射，同时确保在适当的情况下(例如，当基本单元由于(举例来说)被携载或带到接近于用户的身体而正移动时)以安全电平发射电力。
在一些实例中，基本单元可以通信方式耦合到或并入到电子装置(例如移动电话、步话机、双向无线电装置或其它电子装置)中。电子装置可经配置以执行软件应用程序，所述软件应用程序可提供用于控制基本单元及/或其它电子装置的一或多个功能的用户接口。举例来说，软件应用程序可使得用户能够配置电力广播或询问信号广播调度及/或监测基本单元及/或耦合到所述基本单元的电子装置的充电状况。作为另一实例，软件应用程序可使得用户能够改变状态以用于确定何时无线地发射电力、开始记录及/或采取其它动作。在一些实例中，基本单元的功能性可由与基本单元的用户分离的另一方(例如，远程定位的管理员)控制。软件应用程序还可实现对由基本单元从电子装置接收的数据的处理，例如加密、图像处理、视频处理、音频处理、添加元数据(例如，日期戳、位置戳、水印、验证等)。
图5图解说明根据本文中的其它实例的用于无线电力传送的过程500的流程图。在图5中的实例中，基本单元可以通信方式耦合到装置(例如，移动电话、步话机或双向无线电装置)，使得装置可将命令信号发射到基本单元。命令信号可为用以起始询问信号广播的命令，如框505中所展示。基本单元可响应于命令信号而发射询问信号(框510)。可从接近的一或多个电子装置接收接近及/或充电状况信号(框515)。在检测到接近的电子装置后，基本单元的控制器可即刻自动控制发射器来广播电力信号(框520)。在一些实例中，对所检测电子装置的指示可显示于移动电话显示器上。装置可在用户的指示下发射命令信号，所述命令信号可为用以起始电力传送的命令。基本单元可持续监测电子装置的充电状况(例如，经由广播询问信号及接收来自电子装置的响应充电状况信号)，如框525中所展示。在发生事件后可即刻终止对来自基本单元的电力的广播，如框530中所展示。所述事件可对应于从正被充电的一或多个电子装置接收到对完全充电状况的指示、接收到对基本单元的电池中已耗尽所存储电力的指示或确定无任何电子装置保持接近于基本单元。在一些实例中，在确定基本单元处于运动中(例如，由用户5携载或移动)后，电力广播可持续但以经减小电力电平进行。
图6A及6B图解说明根据本文中的其它实例的具有壳体615的基本单元600。壳体615可为经配置以附接到装置或物品15或者接纳所述装置或物品的部分机壳。装置或物品15可为通信装置(例如，移动电话、无线电装置、步话机或双向无线电装置)、枪支、警棍、手铐、电筒、化学喷雾装置或者其它装置或物品15。壳体615可封围基本单元600的电路。可移动盖619可附接到壳体615。可移动盖619可铰接于一或多个位置处以允许将盖619移开以便接达基本单元600及/或装置或物品15。在一些实例中，附接部件可耦合到壳体615、盖619或此两者。附接部件603可经配置以允许用户方便地携载基本单元600。举例来说，附接部件603可为用于将基本单元附接到衣物或配件(例如执勤腰带)的夹子、环圈等等。可移动盖619可经由常规紧固件(例如，搭扣、磁扣或其它)而固定于闭合位置中。在一些实施例中，壳体的紧固件或其它部分可由传感器监测，所述传感器确定装置或物品15是否已被接达或移动。
在一些实例中，可期望使绕组中所使用的绕组数目或线长度最大化。一般来说具有扁平平行六面体形状的基本单元可具有四个周长侧(顶部侧、底部侧、左侧及右侧)及两个主侧(前侧及后侧)。可通过将绕组放置于装置的外围部分处而使绕组中所使用的绕组数目或线长度最大化。举例来说，可对导电线进行卷绕，其中环圈大体上横穿基本单元的周长(例如，如由顶部侧、底部侧、左侧及右侧所界定。图7图解说明基本单元700a到c的实例，其中导电绕组716设置于基本单元的周长处且芯材料(例如，芯棒714)设置于基本单元的与绕组间隔开的内部部分中。基本单元700a包含个别棒714，所述个别棒被布置为其中心线垂直于基本单元的主侧(例如，前侧或后侧)。基本单元700b及700c包含个别棒714，所述个别棒被布置为其中心线平行于基本单元的周长侧而布置。
图8图解说明根据本发明的其它实例的基本单元的发射线圈的布置。导电线可经卷绕使得所述线位于大体上平行于基本单元的主侧的平面中。举例来说，基本单元800a包含呈芯板817形式的芯材料及缠绕所述芯板的绕组，其中线圈轴大体上平行于基本单元的左侧及右侧。基本单元800b及800c包含类似于基本单元800a的绕组的绕组816但使用离散棒816作为芯材料，所述棒从绕组向内间隔开且平行于基本单元的周长侧而布置。在图7及8中的实例中，非磁性材料可设置于棒之间的空间中。在其它实例中，可使用不同于所图解说明的特定实例的绕组及棒的定向的组合。
基本单元可并入于可具有相对小外观尺寸的多种形状中。基本单元可并入到便携式(例如，配合于用户的手中及/或容易携载于用户的口袋、袋子中或者可附接到用户的可穿戴式配件)的外观尺寸中。举例来说，现在还参考图9，基本单元900可具有壳体915，所述壳体一般来说具有圆柱形形状(例如，圆盘形状)。圆盘基本单元900可包含本文中所描述的基本单元的组件中的一些或所有组件且将不重复对此类组件的描述。举例来说，基本单元可包含发射器(例如，Tx线圈912)、电池及控制器(未展示)。壳体915可具有第一主侧(例如，基底)及第二主侧(例如，顶部)。Tx线圈可沿着基本单元的周长放置(例如，接近圆柱形周长侧且至少部分地沿着所述圆柱形周长侧延伸)。在一些实例中，芯可呈圆柱形芯板的形状。线圈绕组、圆柱形芯板及圆柱形圆盘可同轴地对准。基本单元900可包含用于将基本单元连接到外部电源及/或另一计算装置的一或多个输入端口960。举例来说，基本单元900可包含用于将AC电源耦合到所述基本单元的第一输入端口960-1及用于将基本单元耦合到计算装置(例如，膝上型计算机或平板计算机)的第二输入端口960-2(例如，USB端口)。基本单元900可包含一或多个充电状况指示器990。充电状况指示器990可提供关于基本单元的状况及/或充电循环、接近的电子装置或其组合的视觉反馈。
呈照明装置992形式的充电状况指示器可围绕基本单元的周长或基本单元的主侧的周长而设置。照明装置可包含多个离散光源。个别光源中的个别者或群组可提供针对可感应地耦合到基本单元以进行充电的个别电子装置的状况指示。在一些实例中，指示器显示器994可设置于基本单元的主侧(例如，顶部侧)上。指示器显示器可经配置以提供针对感应地耦合到基本单元以进行充电的一或多个电子装置的个别充电状况指示。
指示器显示器994可经配置以显示其它数据。举例来说，电子装置200可配置为摄像机且指示器显示器994可显示从摄像机接收的视觉图像或视频(例如实况或经存储图像)。在一些实例中，指示器显示器994可经配置以显示从传感器接收的数据。在一些实例中，可使用与指示器显示器994相关联的扬声器来回放从摄像机或麦克风接收的音频。
图10图解说明根据本发明的用于无线电力传送系统的发射器及接收器电路的组件。在系统的发射器侧上，发射线圈由电感L11表示。发射器电路经调谐以在所要频率下进行广播。为此，发射器电路包含可经选择以将发射器调谐到所要发射共振频率的电容器C1PAR及电阻器R1PAR。在系统的接收器侧上，接收线圈由电感L22表示，且电容器C22及电阻器R2经选择以将由接收线圈的电感以及C22及R2产生的RLC电路调谐到由发射线圈产生的发射共振频率。整流器(例如，全波整流器)由四个二极管D1、D2、D3及D4制成。整流器结合由RLoad、Cload及Lload构成的负载电路且将L22中所感应的交变信号转换为用于给装置的电池充电的DC电压输出。负载电阻器RLoad及负载电容器CLoad经选择以使二极管桥与用于可穿戴式装置中所使用的电池的充电电路阻抗匹配。
在一些实施例中，与接收线圈的电感及其电感L22相比，发射线圈及因此电感L11为相对大的。当发射线圈与接收线圈紧密接近时，传送效率为相对高的。在较大距离处，效率减小但与其它系统(例如Qi标准依从系统)相比保持为相对高的。在图11到13中图解说明此。
在一些实例中，根据本发明的经感应耦合发射线圈与接收线圈之间的磁场的图案的形状可大部分为全向的，其中在线圈的顶部及底部处具有得到确认的空值。可通过抵靠或靠近反射接地平面放置线圈而引导辐射型态以产生更多的单向型态。
图14图解说明在接收线圈的位置为众所周知或可预测的(例如，在典型使用情景中)时从发射线圈以及接收线圈处的场发出的磁场线的实例。在此实例中，可使用经引导通量方法来改进能量传送的效率。
可根据上文所描述实施例中的一或多者实施无线摄像机系统。系统可经配置以捕获视觉数据、音频数据、地理位置数据、日期及时间数据以及其它数据。
图15图解说明包含基本单元1000、摄像机1100及传感器1170的实例性无线摄像机系统20。基本单元1000可包含本文中所描述的其它基本单元(例如，基本单元100或300)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。基本单元1000可经配置以将电力提供到摄像机1100。在一实例中，基本单元1000经配置以使用关于本文中的其它基本单元所描述的组件及特征来提供无线电力(例如，提供到摄像机1100或另一电子装置)。在一实例中，基本单元经配置以使用任何种类的感应耦合来感应地提供无线电力。在一实例中，基本单元1000经配置以感应地提供电力。在一实例中，摄像机1100及/或传感器1170可经配置以在不具有基本单元的情况中作为独立组件操作。在一实例中，系统20可包含多于一个基本单元及/或多于一个摄像机。在一实例中，系统20包含经配置以将电力提供到基本单元1000的电源。电源可使用可与基本单元1000分离的电池来实施。电源可使用有线或无线连接来连接到基本单元1000。电源可由用户穿戴。电源可包含或接收由能量采集装置捕获的能量。
摄像机1100可包含本文中所描述的电子装置(例如，电子装置200)的组件及特征中的一些或所有组件及特征且包含获得或捕获图像、视频及/或音频的能力。在一实例中，摄像机1100可为具有配置有180度视野的半球形透镜的摄像机。摄像机1100可具有圆形半泡状物(bubble)的光学器件，类似于其上安装有180微透镜的凸出复眼(fly eye)。摄像机1100可具有由多个微透镜构成的半球形透镜。摄像机1100还可具有半球透镜、广角透镜。在一实例中，摄像机1100可包含CMOS APS芯片。以实例方式，摄像机1100可经配置以拍摄静态照片、记录视频图像、红外图像、声波图像(例如超声摄像机)、辐射图像、热图像、x光图像及/或经光谱多路复用图像。在一实例中，摄像机1100可为或包含经配置以记录全向音频、双向音频、定向音频、心脏型态音频及/或其它种类的音频的麦克风。
摄像机1100可位于壳体内或具有壳体，所述壳体经配置以附接到各种物品或装置，例如腰带、枪支、电筒、灯、带、带子、耳朵、戒指、帽子、项链、手表、手镯、盔帽、一件衣物及/或其它物品或装置。摄像机1100可由眼镜支撑。摄像机1100可嵌入或附接到眼镜的镜框、眼镜的前部、眼镜的镜腿及/或眼镜的光学器件。摄像机1100可由眼镜的光学器件支撑。在一实例中，摄像机1100可连接到固定结构，例如天花板、安全柱、灯柱、灯、柱、墙壁、书桌及/或桌子。摄像机系统可连接到交通工具的一部分，例如仪表板、风帽、后部、内部或另一位置。
摄像机1100可通过以下各项中的一或多者而具有比常规摄像机小的外观尺寸：减小电池的大小、移除电池、移除蓝牙收发器、减小摄像机的存储器存储量、移除微型USB或其它端口、利用单芯片摄像机(ASIC)、利用电容器及/或添加线圈。在摄像机1100正被使用的同时，电容器(其可为超级电容器)可视需要由基本单元通过无线能量传送方式无线地供电。
摄像机1100可经配置以由基本单元1000远程地供电、从基本单元1000接收数据及/或将数据发射到基本单元1000。摄像机1100及基本单元1000可包括用于发射及接收数据的一或多个共振电路。摄像机1100可经配置以具有小于1,000mm3或小于500mm3的体积且经配置以捕获1,000个图像。摄像机1100可经配置以捕获1个小时或更多的视频及/或音频。摄像机1100及基本单元1000可分离达0.5英寸、1英尺、2英尺、3英尺、4英尺或更大。摄像机1100可位于物品或装置内或者附接到所述物品或装置。基本单元1000及摄像机1100可经配置以通过无线或直接连接方式进行通信。通信可为无线电力或能量传送的通信。在一实例中，摄像机1100可包含板上存储器存储装置且可具有比基本单元1000的板上存储器存储容量小的板上存储器存储容量。在一实例中，摄像机1100可包含电池且具有比基本单元1000小的电池容量。
摄像机1100可经配置以无线地接收及/或发射数据。举例来说，摄像机1100可从基本单元1000无线地接收指令(例如，用以开始或停止记录的命令)、更新或其它数据。在一实例中，摄像机1100可经配置以将所记录数据(例如，图像、音频及/或视频)发送到基本单元1000。摄像机1100可利用压缩算法来减小将被传送的数据的大小。摄像机1100可在收集图像、视频及/或音频数据的同时周期性地(例如，视需要)缓冲数据。举例来说，摄像机1100可将数据记录到缓冲器且接着将数据从缓冲器传送到基本单元1000。在一实例中，摄像机1100不包含对所记录数据的长期存储而是替代地视需要使用临时缓冲器以促进将所记录数据传送到基本单元。
基本单元1000可经配置以使用极窄通信协议来与摄像机1100进行通信，所述极窄通信协议允许在较大距离内的电力传送及数据传送。基本单元还可利用标准通信协议来与除摄像机1100之外的装置进行通信。摄像机1100可经配置以利用极窄通信协议，所述极窄通信协议允许极电力高效无线电力传送及数据传送。摄像机1100可经配置以使用对于摄像机1100为唯一的其自身的通信架构及协议。在一些实例中，系统的组件可经由RF链路进行通信。基本单元可利用对于所述基本单元为唯一的其自身的通信架构及协议，且摄像机1100与基本单元进行通信。在特定实施例中，基本单元及摄像机1100的架构可为标准架构的经简化版本；例如蓝牙及Wi-Fi。摄像机1100可利用非标准架构及协议。摄像机1100可包括ASIC。ASIC可利用对于所述ASIC为唯一的其自身的通信协议。摄像机1100可包括至少一个线圈，所述至少一个线圈可与基本单元的至少一个线圈以距离分离且共振耦合到基本单元的至少一个线圈。可利用中继器(如果需要)以帮助进行摄像机1100的两个分离的经共振耦合线圈之间的通信。两个分离的经共振耦合线圈的共振耦合效率可具有低于80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％或更低的效率，此可由于摄像机1100的低电力需要而仍提供适当无线电力传送。两个分离的经共振耦合线圈之间的距离可为小于3英寸、6英寸、12英寸、24英寸、36英寸、多于36英寸或另一距离。
在一实例中，摄像机1100及基本单元1000分离达12英寸或更多，且摄像机1100经配置以使用100微瓦特的电力或更少来将图像无线地发射到基本单元1000且基本单元1000在将效率损耗计算在内之后接收从摄像机1100发射的图像。在一实例中，摄像机1100经配置而以1瓦特的电力或更少进行操作，基本单元经配置以将10瓦特或更少的无线电力发射到摄像机且借此摄像机在从基本单元接收到净无线电力后且在将效率损耗计算在内之后能够拍摄图像。
摄像机模块可提供摄像机1100的功能性。摄像机模块可包括开关、电源、传感器、存储器、控制器、微处理器、麦克风、音频处理器、视频传感器、视频处理器、图像传感器、图像处理器、微型USB端口及/或LED。在特定实施例中，摄像机模块可集成于摄像机1100内。在其它实例中，摄像机模块与摄像机1100分离但电连接到所述摄像机。摄像机模块可进一步包括线圈(例如Tx线圈112或Rx线圈212)。摄像机模块可包含用以补充或替换从基本单元接收的电力的能量采集装置(例如太阳能电池)。
系统20可包括多个摄像机1100。在一实例中，多个摄像机可经布置以提供360度视图。举例来说，可存在三个120度视野摄像机、四个90度视野摄像机、五个72度视野摄像机、六个360度视野摄像机或摄像机的其它类型及布置。多个摄像机可共享或利用共同线圈、共同存储器存储装置、共同麦克风、共同传感器、共同ASIC、共同备份电池、共同基本单元或其它资源。在一实例中，多个摄像机利用共振耦合到远程基本单元的线圈的共同线圈。在一实例中，多个摄像机中的每一者可使用唯一频率或频率调制来进行通信。
传感器1170可包含本文中所描述的电子装置(例如，电子装置200)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。传感器1170可经配置以使用无线或有线连接来与摄像机1100及/或基本单元1000直接或间接进行通信。传感器1170可经配置以检测状态及/或条件且存储或发射结果。传感器1170可或可不由基本单元1000无线地供电。在一实例中，传感器1170及摄像机1100位于同一壳体内。
在一实例中，系统20可包含灯(例如，电筒或与摄像机相关联的闪光灯)、测距仪、激光、麦克风、枪套、枪支、音频记录器及/或其它物品或装置。物品或装置可为或包括电子装置200。在一实例中，枪支可包括激光瞄准器。基本单元1000可给这些组件中的一或多者无线地充电及/或与所述一或多者进行通信。这些特征中的一或多者可集成到摄像机1100、基本单元1000中及/或所述一或多者可为单独组件。在一实例中，组件可经配置以在接通或激活另一电子装置时接通及/或开始记录。举例来说，当摄像机1100开始记录时，音频记录可开始。
本文中所描述的系统及方法(例如系统20)可应用于警察、军事及/或安全部队(例如具有枪支、枪套、实用腰带、帽子)中。本文中所描述的系统及方法可与执勤腰带或者用于固持或存放装置的其它可穿戴式装置一起使用。被穿戴或存放于执勤腰带上的装置可包含无线电装置、步话机、手铐、化学喷雾器、电筒、弹药、警棍、一次性手套、刀、多用工具、急救箱、笔记本及/或其它物品。在一些实例中，执勤腰带可包含用于确定执勤腰带的物品何时被接达的传感器。
图16图解说明包含枪支32、枪套34、基本单元1200、摄像机1300及传感器1370的实例性无线摄像机系统30。基本单元1200可包含本文中所描述的其它基本单元(例如，基本单元100、300或1000)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。在一些实例中，基本单元1200可与枪套34集成在一起及/或耦合到所述枪套。在一实例中，基本单元1200可被穿戴于执勤腰带上。摄像机1300可包含本文中所描述的其它摄像机(例如，摄像机1100)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。传感器1370可包含本文中所描述的其它传感器(例如，传感器1170)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。
枪支32可为经配置以发射任何种类的抛射体的武器。枪支32无需限于基于火药的枪支或杀伤性武器。在一实例中，枪支32可包含非杀伤性武器、小于杀伤性武器或其它装置，例如翼型(airfoil)枪、豆袋(beanbag)枪、电击武器、化学试剂(例如，胡椒喷雾、催泪气体及/或梅斯毒气(mace))分散剂、基于激光的武器、基于声学的武器及/或其它装置。枪套34可为用于固持或存放武器(例如枪支32)的装置。枪套34可将装置维持于经存放配置中。在一实例中，枪套34可为枪支枪套(例如图16中所图解说明的枪支枪套)。在一实例中，枪套34可为枪支架、枪支保险箱、枪支鞘、带子、袋、盖及/或用于固持、存放或堆装枪支或武器的任何其它种类的装置或壳体。在一实例中，枪套34可包含基本单元1200。
在一实例中，摄像机1300安装到枪支32的底侧。在另一实例中，摄像机1300可经配置以安装或附接到枪支32的各种部分，包含但不限于：滑道、枪管、扳机护环、把手、弹匣、瞄准器、前托、枪口、前握把、护手、安装轨(例如，NATO配件轨)或其它组件。在另一实例中，摄像机1300可安装到枪支32的现有配件，例如经安装电筒或激光瞄准器。摄像机的放置可经选择以便不干扰枪支32的操作。在一实例中，摄像机1300从枪支32的电源接收电力。举例来说，电源可为用于枪支32的配件(例如，电筒、激光瞄准器或其它配件)或用于枪支32本身(例如，在枪支32为电击武器的情况下)的电源。
在一实例中，传感器1370为经配置以检测枪支32的状态的传感器。传感器1370可为摄像机1300的组件、与摄像机1300相关联及/或与摄像机1300分离。在一实例中，传感器1370可位于枪支32、枪套34上或位于其它位置中。传感器1370可经配置以检测枪支32是否在枪套34内或是否以其它方式处于经堆装位置中。在一实例中，传感器1370为光电传感器或UV传感器，所述光电传感器或UV传感器在枪支32被存放时被阻止接收光但在枪支32处于露天时接收光。传感器1370可为分离传感器，所述分离传感器检测传感器1370是与位于枪套34上或其附近的组件分离还是靠近所述组件。在一实例中，枪支32、摄像机1300及/或传感器1370可经配置以在枪支32被存放于枪套中时无线地接收电力，且传感器可经配置以检测枪支32、摄像机1300及/或传感器1370是否正从外部源(例如基本单元1200)接收电力(例如，感应地或导电地)。在一实例中，摄像机1300经配置以在摄像机并未正接收电力时记录数据。传感器1370可为移动传感器，所述移动传感器检测与枪支32从枪套34移出或以其它方式从经堆装位置移出相关联的移动型式。在另一实例中，传感器1370可经配置以检测枪支1370是否移动到预备位置中。举例来说，传感器1370可经配置以检测枪支32何时被抓握、手指何时靠近枪支32的扳机、枪支32的枪托何时抵靠用户的身体及/或其它状态。在另一实例中，传感器1370可经配置以检测枪支32是否已被放电。传感器1370可经配置以检测与枪支32的放电相关联的振动、加速度、噪声或其它条件。在另一实例中，传感器1370可经配置以检测枪支32的保险机构(safety)是否已被去激活。
枪套34可配置有用以检测枪套34或安置于枪套内的装置(例如枪支32)的状态的一或多个传感器1370。所述状态可包含枪支32是否安置于枪套34内、将枪支32保持于适当位置中的带子是否为固定的、枪套34是否正被穿戴或其它状态。枪套34及/或基本单元1200可经配置以在枪支32被装入枪套的同时给枪支32的组件(例如，电筒、摄像机、激光瞄准器、生物计量装置、微计算机及/或枪支32的其它特征或配件)无线地充电。
基于由传感器1370检测到的状态，基本单元1200可改变参数及/或采取动作。举例来说，所述动作可为给特定电子装置供电或发送信号以致使电子装置开始记录。在一实例中，当电子装置位于枪套34中或其附近时，基本单元1200可使用第一充电方法来给所述装置充电，且当所述装置远离枪套34但仍在充电范围内时，所述基本单元使用第二充电方法来给所述装置充电。基本单元1200可经配置以在枪支32离开枪套34时自动将电力提供到摄像机1300。摄像机1300可经配置以在其接收到电力时自动开始记录及发射所记录数据。摄像机1300可经配置以包含可再充电电池且摄像机可经配置以基于传感器而自动接通。摄像机1300可经配置以基于枪支32是否处于经存放配置中(例如当枪支32被存放于枪套34内时)而开始或结束记录。
图17图解说明包含电筒42、基本单元1400、摄像机1500及传感器1570的实例性系统40。基本单元1400可包含本文中所描述的其它基本单元(例如，基本单元100、300、1000或1200)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。摄像机1500可包含本文中所描述的其它摄像机(例如，摄像机1100或1300)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。传感器1570可包含本文中所描述的其它传感器(例如，传感器1170或1370)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。在一实例中，系统40不包含基本单元1400。
电筒42可为手持式的、枪安装式的、可穿戴式的(例如，穿戴于肩部或头部上)及/或经配置以提供光的另一种类的电筒。在一实例中，电筒42可仅为经配置以供用户用于照明区域的电筒(例如，警察配给电筒)及经配置以通过提供光而支持摄像机的记录的照明源(例如，用于记录的摄像机闪光灯或聚光灯)中的一者或两者。在一实例中，电筒42感应地耦合到基本单元1400且从所述基本单元接收电力。在一实例中，电筒42经配置以在处于经存放位置中(例如，在电筒42被穿戴於腰带上)时感应地或导电地接收电力。在一实例中，电筒的电源可给基本单元及/或摄像机充电。电筒可包含或支撑基本单元(例如，基本单元1400)。
摄像机1500可安置于电筒42的外部表面上、并入到电筒42的光源中、位于电筒42的光源之间(例如，电筒42的LED光照元件之间)的区域中、位于电筒42的玻璃上或位于其它区域中。在一实例中，摄像机1500可位于一区域中以便不阻挡或大体上不阻挡从电筒42发出的光。摄像机1500及/或电筒42可经配置以使来自的电筒42光大体上不干扰由摄像机1500产生的图像的质量。在一实例中，摄像机1500经配置以在不具有基本单元的情况下进行操作。摄像机1500可经配置以通过到电筒42的电源的有线或无线连接而接收电力。
传感器1570可经配置以检测或确定电筒42是接通还是关断。传感器1570可电耦合到电筒42及/或与电筒42分离。传感器1570可为经配置以确定电筒42是否正产生光的光电传感器，传感器1570可安置于用于将电筒42接通或关断的按钮或开关上或连接到所述按钮或开关且经配置以感测用户何时接通电筒42。在一实例中，传感器1570经配置以在不具有基本单元的情况下进行操作。传感器1570可经配置以从电筒42的电源接收电力。
图18图解说明包含盔帽52、基本单元1600、摄像机1700及传感器1770的实例性无线摄像机系统50。盔帽52可为穿戴于头部上的任何种类的物品，包含但不限于帽子、头盔、护目镜、眼镜或其它盔帽。盔帽52可包含能量采集装置(例如太阳能充电器)。在一实例中，盔帽52为传统上由警官佩戴的尖顶帽。基本单元1600可包含本文中所描述的其它基本单元(例如，基本单元100、300、1000、1200或1400)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。摄像机1700可包含本文中所描述的其它摄像机(例如，摄像机1100、1300或1500)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。传感器1770可包含本文中所描述的其它传感器(例如，传感器1170、1370或1570)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。盔帽52可为摄像机1700位于其上的平台。摄像机1700可位于盔帽52的不同部分(例如左侧、顶部侧、右侧、后侧或其它位置(例如，帽子的边沿))上。在一实例中，存在面向前、具有临时方向、面向后及/或在其它方向上的摄像机1700。摄像机1700可经配置或布置以提供近似盔帽52的佩戴者正观看的视图。
图19图解说明包含盔帽52、基本单元1600、摄像机1700及传感器1770的实例性无线摄像机系统60。盔帽52可包含可连接到摄像机1700的天线。在系统60中，基本单元1600是盔帽52的一部分。在一实例中，基本单元附接到盔帽52的前部分。基本单元可位于其它位置中，例如盔帽52的边沿处、盔帽52的带子处、盔帽的内部区域处或其它位置中。摄像机1700可布置于安装于盔帽52上的单个结构上。
图20图解说明包含用户5、枪支32、枪套34、电筒42、盔帽52、摄像机1700及基本单元1800的实例性无线摄像机系统70。基本单元1800可包含本文中所描述的其它基本单元(例如，基本单元100、300、1000、1200、1400或1600)的组件及特征中的一些或所有组件及特征。在一实例中，基本单元可被穿戴于对角线地越过用户5的右肩部的带子上。系统70还包含远程其它方72。其它方72可包含监管员、管理员、服务器、计算机、邻近安全人员、调度员或其它方。在一实例中，所述方72可从由用户5穿戴的摄像机1900及传感器接收信息。信息可为实况的或延迟的。基本单元1800可包含蜂窝式无线电装置、Wi-Fi天线或经配置以与远程方72进行通信的其它组件。基本单元1800可经配置以存储信息直到其到达特定位置(例如，具有因特网连接的区域)且接着将所述信息自动或手动发射到所述方72。
图21图解说明根据本文中的实例的涉及基本单元、传感器及摄像机的过程2000的流程图。在图21中的实例中，基本单元可从传感器接收状态，如框2005中所展示。所述状态可为用户响应于其而期望记录开始或结束的状态。传感器可为安装到装置(例如枪支或电筒)的传感器。在一实例中，传感器可检测装置的状态，例如枪支已从枪套被移除、枪支已被返回到枪套、枪支位于枪套中、枪支预备射击、枪支使其保险机构关断、枪支使其保险机构接通及/或枪支已被放电。在另一实例中，传感器可检测电筒的状态，举例来说电筒已被接通、电筒运行电力低、电筒已无更多电力、电筒已被关断或其它状态。在一实例中，状态可为用户的状态，例如心率、血压、用户的体温或其它状态。在另一实例中，状态可为环境的状态，例如温度、噪声、湿度、毒性或环境的其它状态。在另一实例中，状态可为交通工具的状态，例如速度、加速度、减速度、位置或其它状态。在一实例中，传感器经配置以检测来自用户或另一方的记录应开始的指示。举例来说，传感器可检测指示按钮已被按下、开关已被扳动、给出声音命令或其它此指示的状态。在实施例中，基本单元可将状态的指示发射到另一方。举例来说，基本单元可接收指示枪支从枪套出来的状态且基本单元可将此状态的指示发射到另一方。指示可包含关于事件的元数据，包含但不限于事件的位置、与状态相关联的用户(例如，与枪支相关联的用户)的信息及/或其它信息。
基本单元可基于状态而关于摄像机采取动作，如在框2010中。在一实例中，基本单元可响应于状态而将电力发射到摄像机。举例来说，基本单元可响应于指示摄像机所附接到的枪支位于枪套中的状态而将电力发射到摄像机。作为另一实例，基本单元可响应于指示事件应被记录的状态而将电力发射到摄像机。在一实例中，摄像机可经指示以响应于状态而记录数据。举例来说，基本单元或传感器可致使摄像机响应于指示枪支从枪套出来、电筒被接通或存在发生所关注事件的可能性的状态而进行记录。在一实例中，基本单元可响应于满足特定规则的状态或状态组合而将电力发射到摄像机。在一实例中，摄像机可经指示以响应于心率传感器检测到用户的心率与基线相比提高25％达长于10秒而开始记录。在一些实例中，摄像机可已接收电力(例如，从可再充电电池)且摄像机响应于状态而接收用以开始记录、停止记录、接通、关断、保存记录、停止保存记录的指令或另一指令。在一实例中，摄像机具有电力且正以第一电力模式(例如，低电力模式)进行操作并接着响应于状态而切换到第二电力模式(例如，较高电力模式)。举例来说，在第一电力模式中，摄像机可以待机非记录模式进行操作，且在第二电力模式中，摄像机可以记录模式进行操作。摄像机可响应于从基本单元接收到额外电力及/或接收到命令而从第一电力模式切换到第二电力模式。在一实例中，摄像机是位于装置上的摄像机，所述装置的状态被接收。举例来说，可已从枪支上的传感器收集状态且基本单元可将电力发射到枪支上的摄像机。在一实例中，基本单元可将电力或记录指令发射到所有可用摄像机。举例来说，基本单元可接收指示电筒已被接通的状态且接着将电力无线地发射到位于盔帽、枪支及电筒上的摄像机。
基本单元可从摄像机无线地接收数据，如在框2015中。在一实例中，摄像机可在其正接收电力及/或在其经指示以进行记录及发射时记录数据且将所述数据发射到基本单元。在一实例中，摄像机存储数据直到稍后事件为止。举例来说，摄像机可记录并存储数据直到摄像机紧密接近于基本单元或接收器(例如，由于枪支已被返回到枪套)为止。在一实例中，基本单元接收到枪支已从枪套被移除的指示。作为响应，基本单元可将电力及/或记录指令发射到摄像机，所述摄像机开始记录。在一实例中，摄像机经配置以进行记录或经指示以进行记录(基于传感器)。传感器可提供枪支不再处于枪套中的经存放配置中的指示。在一实例中，基本单元及/或摄像机将所接收数据发射或转送到远程方以用于存储、备份、审阅或查看。在一实例中，收集关于所接收数据的元数据。举例来说，可收集时间戳及/或地理位置数据。在另一实例中，收集关于与摄像机及/或基本单元相关联的用户的信息。
通过仔细说明可穿戴式装置的充电系统的使用情形，无线电力传送系统可经优化以产生充电条件的经改进布置，同时通过减小在充电循环之间的装置典型使用周期内给所述装置正常充电所需要的电池大小而保持外观尺寸。在一些应用中，电子装置可无需以促进充电的方式被有意地放置，这是因为以使用情形距离进行发射的电力可足以维持从系统中的电池上进行能量汲取。
对实例的以上详细描述并不打算为穷尽性的或将方法及系统限于上文所揭示的精确形式。尽管上文出于说明性目的描述了用于无线电力传送的方法及系统的特定实施例及实例，但如所属领域的技术人员将认识到，可在系统的范围内做出各种等效修改。举例来说，尽管以给定次序来呈现过程及框块，但替代实施例可以不同次序来执行具有操作的例程，或采用具有框的系统，且可删除、移动、添加、细分、组合及/或修改一些过程或框。尽管过程或框有时展示为被连续执行，但这些过程或框可替代地被并行执行，或可在不同时间执行。将进一步了解，根据特定实例的基本单元、电子装置或系统的一或多个组件可结合本文中所描述的实例中的任一者的基本单元、电子装置或系统的组件中的任一者来使用。

Claims (27)

1.一种枪支，其包括：
摄像机，其附接到所述枪支且经配置以在所述枪支处于经存放配置中时接收电力；及
传感器，其电耦合到所述摄像机且经配置以检测所述枪支是否处于所述经存放配置中，
其中，所述摄像机经配置以响应于所述传感器检测到所述枪支并非处于所述经存放配置中而记录数据。
2.根据权利要求1所述的枪支，其中所述摄像机经配置以响应于所述传感器检测到所述枪支处于所述经存放配置中而停止记录数据。
3.根据权利要求1所述的枪支，其中所述摄像机包括经配置以接收能量的接收器。
4.根据权利要求1所述的枪支，其中所述经存放配置包括所述枪支由枪套、枪支架、枪支保险箱、枪支鞘、带子、盖、袋或用于所述枪支的壳体固定。
5.根据权利要求1所述的枪支，其中所述传感器为UV传感器、光电传感器、压力传感器或运动传感器。
6.根据权利要求1所述的枪支，其中附接到所述枪支的所述摄像机经配置以在所述枪支处于经存放配置中时感应地接收电力。
7.根据权利要求1所述的枪支，其中附接到所述枪支的所述摄像机经配置以通过无线电力传送或能量采集来接收电力。
8.根据权利要求1所述的枪支，其中所述摄像机包括可再充电电池或电容器。
9.一种枪支枪套，其包括：
发射器，其经配置以用于向安装于枪支上的摄像机进行无线电力递送，所述枪支经配置以放置于所述枪支枪套中；
电源，其耦合到所述发射器，所述电源包括电池或经配置以接收电力的端口；
控制器，其耦合到所述电源及所述发射器，其中所述控制器经配置以在所述枪支被放置于所述枪支枪套中时致使所述发射器选择性地将电力从所述电源发射到所述枪支；
接收器，其经配置以从所述摄像机接收所感测数据；及
存储器，其经配置以存储所述所接收的所感测数据。
10.根据权利要求9所述的枪支枪套，其中所述发射器及所述接收器集成于收发器中。
11.根据权利要求9所述的枪支枪套，其中所述枪支枪套经配置以将所述枪支维持于经存放配置中且包括枪支架、枪支保险箱、枪支鞘、带子、盖、袋或用于所述枪支的壳体。
12.根据权利要求9所述的枪支枪套，其进一步包括封围所述发射器、所述电源、所述控制器、所述接收器及所述存储器的壳体，且其中所述壳体耦合到所述枪支枪套。
13.根据权利要求9所述的枪支枪套，其中所述发射器包括线圈，所述线圈包括磁芯。
14.根据权利要求13所述的枪支枪套，其中当所述枪支被放置于所述枪支枪套中时，所述发射器的所述线圈感应地耦合到所述摄像机的线圈。
15.根据权利要求9所述的枪支枪套，其中：
所述接收器进一步经配置以从传感器接收信号；且
所述控制器经配置以致使所述发射器响应于所述所接收信号而选择性地将电力从所述电源发射到所述摄像机。
16.根据权利要求15所述的枪支枪套，其中所述传感器为心率传感器、光电传感器、热传感器、O2传感器、CO传感器、CO2传感器、空气质量传感器、辐射传感器、UV传感器、压力传感器、运动传感器或加速度计。
17.根据权利要求15所述的枪支枪套，其中所述传感器经配置以检测所述枪支是否位于所述枪支枪套中。
18.一种头具，其包括：
发射器，其经配置以用于向安装于所述头具上的摄像机进行无线电力递送；
电源，其耦合到所述发射器，所述电源包括电池或经配置以接收电力的端口；
控制器，其耦合到所述电源及所述发射器且经配置以致使所述发射器选择性地将电力从所述电源发射到所述摄像机；
接收器，其经配置以从所述摄像机接收所感测数据；及
存储器，其经配置以存储所述所接收的所感测数据。
19.根据权利要求18所述的头具，其进一步包括封围所述发射器、所述电源、所述控制器、所述接收器及所述存储器的壳体，且其中所述壳体耦合到所述头具。
20.根据权利要求18所述的头具，其中所述头具包括帽子或头盔。
21.根据权利要求18所述的头具，其中所述发射器的线圈感应地耦合到所述摄像机的线圈。
22.根据权利要求18所述的头具，其中：
所述接收器进一步经配置以从传感器接收信号；且
所述控制器经配置以致使所述发射器响应于所述所接收信号而选择性地将所述电力从所述电源发射到所述摄像机。
23.根据权利要求22所述的头具，其中所述传感器为心率传感器、光电传感器、热传感器、O2传感器、CO传感器、CO2传感器、空气质量传感器、辐射传感器、UV传感器、压力传感器、运动传感器或加速度计。
24.一种方法，其包括：
在基本单元处接收远离所述基本单元的装置的状态；
响应于所述装置的所述状态，将用以开始记录的指令从所述基本单元无线地发射到安装到所述装置的摄像机；及
在所述基本单元处从所述摄像机无线地接收数据。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述装置是电筒且所述状态包括所述电筒产生光。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述装置是枪支且所述状态包括所述枪支远离枪套。
27.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括将所述数据从所述基本单元发射到另一方。
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