CN108199769A - 基于光通讯的短距离传输系统 - Google Patents

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CN108199769A CN201711467153.7A CN201711467153A CN108199769A CN 108199769 A CN108199769 A CN 108199769A CN 201711467153 A CN201711467153 A CN 201711467153A CN 108199769 A CN108199769 A CN 108199769A
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李谭德
牛松林
黄海艳
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Abstract

本发明公开了基于光通讯的短距离传输系统，其利用了光电通讯技术和无线充电技术的原理，完成了设备之间的短距离数据传输和电能传输，可使该短距离传输系统中的输入设备与短距离传输线之间的接点保持封闭状态，避免外界的空气、灰尘和水分等通过输入接点进入输入设备的内部，而由于所述输入设备无需开孔，输入设备得以保持完好的外观。并且所述短距离传输系统利用光信号进行通讯，能使传输速度得到大幅提升。

Description

基于光通讯的短距离传输系统
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其是基于光通讯的短距离传输系统。
背景技术
目前市场上常通过USB线等一类传输线，实现不同电子设备之间进行短距离数据或电能传输，其中，这类传输线必须通过公座和电子设备的母座之间的直接接触，从而导通电子设备。因此，电子设备需要通过开孔设置所述母座，所述母座形成的孔影响了电子设备的外观，而且使得外界环境中的空气、灰尘和水分等物质容易通过该孔侵入电子设备内部，影响电子设备的使用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供基于光通讯的短距离传输系统，来解决上述问题。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于光通讯的短距离传输系统，包括输入设备、输出设备以及连接所述输入设备和输出设备的短距离传输线，所述输入设备包括输入接点，所述输入接点包括光电发射器和电能发射器，所述光电发射器用于将所述输入设备的电信号转换为光信号，所述电能发射器用于将所述输入设备的电能转换为电磁波；所述短距离传输线包括线体和连接在所述线体一端的第一连接座，所述线体包括光缆和电源线，所述第一连接座与所述输入接点对接，所述第一连接座包括电能接收器，所述电能接收器用于接收所述电能发射器发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线上，所述电源线用于将电能传输至所述输出设备，所述光缆用于将所述光电发射器发射的光信号传输至所述输出设备，其中，所述输入接点为所述输入设备上的密封点。
优选地，所述光电发射器包括输入P极和输入N极，所述光缆包括P极光缆和N极光缆，所述输入P极通过所述P极光缆信号连接到所述输出设备，所述输入N极通过所述N极光缆信号连接到所述输出设备；所述电能发射器包括输入正极和输入负极，所述电能接收器包括输出正极和输出负极，所述电源线包括正极电源线和负极电源线，所述输入正极与所述输出正极进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线电性连接，所述输入负极与输出负极进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线电性连接。
优选地，所述短距离传输线还包括连接在所述线体另一端的第二连接座，所述第二连接座包括光电接收器，所述光电接收器用于接收所述光缆传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号传输至所述输出设备中。
优选地，所述输出设备包括光电接收器，所述光电接收器用于接收所述光缆传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号。
优选地，所述光电发射器包括输入P极和输入N极，所述光缆包括P极光缆和N极光缆，所述光电接收器包括输出P极和输出N极，所述P极光缆的一端与输入P极信号连接，另一端与输出P极信号连接，所述N极光缆的一端与输入N极信号连接，另一端与输出N极信号连接；所述电能发射器包括输入正极和输入负极，所述电能接收器包括输出正极和输出负极，所述电源线包括正极电源线和负极电源线，所述输入正极与所述输出正极进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线电性连接，所述输入负极与输出负极进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线电性连接。
优选地，所述输入接点形成所述输入设备上的闭孔结构，所述输入接点的形状与所述第一连接座的形状相互配合，所述第一连接座卡接于所述输入接点内。
本发明还提供了另一种基于光通讯的短距离传输系统，包括输入设备、输出设备以及连接所述输入设备和输出设备的短距离传输线，所述输入设备包括输入接点，所述输入接点包括光电发射器和电能发射器，所述光电发射器用于将所述输入设备的电信号转换为光信号，所述电能发射器用于将所述输入设备的电能转换为电磁波；所述短距离传输线包括线体和连接在所述线体一端的第一连接座，所述线体包括电信号线和电源线，所述第一连接座与所述输入接点对接，所述第一连接座包括电能接收器和光电接收器，所述电能接收器用于接收所述电能发射器发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线上，所述电源线用于将电能传输至所述输出设备，所述光电接收器用于将所述光电发射器发射的光信号转换为电信号传输至所述电信号线，所述电信号线用于将所述电信号传输至所述输出设备，其中，所述输入接点为所述输入设备上的密封点。
优选地，所述光电发射器包括输入P极和输入N极，所述电信号线包括P极信号线和N极信号线，所述光电接收器包括输出P极和输出N极，所述输入P极通过所述输出P极与所述P极信号线电性连接，所述输入N极通过所述输出N极与所述N极信号线电性连接；所述电能发射器包括输入正极和输入负极，所述电能接收器包括输出正极和输出负极，所述电源线包括正极电源线和负极电源线，所述输入正极与所述输出正极进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线电性连接，所述输入负极与输出负极进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线电性连接。
优选地，所述输入接点形成所述输入设备上的闭孔结构，所述输入接点的形状与所述第一连接座的形状相互配合，所述第一连接座卡接于所述输入接点内。
本发明实施例提供的基于光通讯的短距离传输系统，利用了光电通讯技术和无线充电技术的原理，完成了设备之间的短距离数据传输和电能传输，可使该短距离传输系统中的输入设备与短距离传输线之间的接点保持封闭状态，避免外界的空气、灰尘和水分等通过输入接点进入输入设备的内部，而由于所述输入设备无需开孔，输入设备得以保持完好的外观。并且所述短距离传输系统利用光信号进行通讯，能使传输速度得到大幅提升。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种基于光通讯的短距离传输系统的结构框图；
图2是本发明实施例1中的短距离传输系统的另一个结构框图；
图3是本发明实施例2中的短距离传输系统的结构框图；
图4是本发明实施例2中的短距离传输系统的另一个结构框图；
图5是本发明实施例3中的短距离传输系统的结构框图；
图6是本发明实施例3中的短距离传输系统的另一个结构框图；
图7是本发明实施例4提供的另一种基于光通讯的短距离传输系统的结构框图；
图8是本发明实施例4提供的短距离传输系统的另一个结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。
实施例1
参阅图1和图2所示，本实施例提供了一种基于光通讯的短距离传输系统，包括输入设备1、输出设备3以及连接所述输入设备1和输出设备3的短距离传输线2。
所述输入设备1包括输入接点11，所述输入接点11包括光电发射器111和电能发射器112，所述光电发射器111用于将所述输入设备1的电信号转换为光信号，所述电能发射器112用于将所述输入设备1的电能转换为电磁波。
所述短距离传输线2包括线体22和连接在所述线体22一端的第一连接座21，所述线体22包括光缆221和电源线222，所述第一连接座21与所述输入接点11对接，所述第一连接座21包括电能接收器211，所述电能接收器211用于接收所述电能发射器112发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线222上，所述电源线222用于将电能传输至所述输出设备3，所述光缆221用于将所述光电发射器111发射的光信号传输至所述输出设备3，其中，所述输入接点11为所述输入设备1上的密封点。
所述短距离传输系统利用了光通讯和无线充电的原理分别完成了输入设备1和输出设备3之间的数据传输和电能传输，相比于现有技术中需要对输入接点进行开孔的电连接方式，所述输入设备1的输入接点11可设置为密封点，也即是所述输入接点11无需开孔，有利于美化所述输入设备1的外观，避免外界的空气、灰尘和水分等通过输入接点进入设备内部而影响设备，并且只要在所述输入设备1、短距离传输线2和输出设备3上分别构建相同的通讯协议的前提下，所述短距离传输系统便可利用光通讯进行传输，其有着通过电连接的传统传输系统无法媲美的超高传输速度。
在本实施例中，所述光电发射器111包括输入P极111a和输入N极111b，所述光缆221包括P极光缆221a和N极光缆221b，所述输入P极111a通过所述P极光缆221a信号连接到所述输出设备3，所述输入N极111b通过所述N极光缆221b信号连接到所述输出设备3。所述电能发射器112包括输入正极112a和输入负极112b，所述电能接收器211包括输出正极211a和输出负极211b，所述电源线222包括正极电源线222a和负极电源线222b，所述输入正极112a与所述输出正极211a进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线222a电性连接，所述输入负极112b与输出负极211b进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线222b电性连接。
其中，所述线体22的另一端还连接有第二连接座23，所述短距离传输线2通过所述第二连接座23接入所述输出设备3，所述第二连接座23包括信号输出管脚232和电能输出管脚233，所述第一连接座21还包括信号输入管脚212。所述P极光缆221a的一端通过所述信号输入管脚212中的P极输入脚212a信号连接到所述输入P极111a，另一端通过所述信号输出管脚232中的P极输出脚232a信号连接到所述输出设备3中。所述N极光缆221b的一端通过所述信号输入管脚212中的N极输入脚212b信号连接到所述输入N极111b，另一端通过所述信号输出管脚232中的N极输出脚232b信号连接到所述输出设备3中。所述正极电源线222a通过所述电能输出管脚233中的正极输出脚233a电性连接到所述输出设备3，所述负极电源线222b通过所述电能输出管脚233中的负极输出脚233b电性连接到所述输出设备3。所述输出设备3设置有与所述正极输出脚233a、负极输出脚233b、P极输出脚232a和N极输出脚232b一一对接的管脚。上述短距离传输线2中的P极光缆221a和N极光缆221b近似于于常用USB线中的DP线和DN线，用于传输数据，而所述正极电源线222a和负极电源线222n近似于常用USB线中的正负电源线。
示例性地，所述输入接点11形成所述输入设备1上的闭孔结构，所述输入接点11的形状与所述第一连接座21的形状相互配合，所述第一连接座21卡接于所述输入接点11内。通过上述结构，能使所述输入设备1和所述短距离传输线2之间保持稳固地连接。
实施例2
本实施例2是基于实施1的基础上的另一种实施方式，与实施例1不同的是，在本实施例中，上述短距离传输线2还包括连接在所述线体22另一端的第二连接座23，所述第二连接座23包括光电接收器231，所述光电接收器231用于接收所述光缆221传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号传输至所述输出设备3中。通过设置所述光电接收器231，在所述短距离传输线2上完成信号的转换，由此，所述输出设备3无需设置有光电接收器，提高了所述短距离传输系统的泛用性。
在本实施例中，所述光电发射器111包括输入P极111a和输入N极111b，所述光缆221包括P极光缆221a和N极光缆221b，所述光电接收器231包括输出P极231a和输出N极231b，所述P极光缆221a的一端通过所述P极输入脚212a与输入P极111a信号连接，另一端与输出P极231a信号连接。所述N极光缆221b的一端通过所述N极输入脚212b与输入N极111b信号连接，另一端与输出N极231b信号连接。所述电能发射器112包括输入正极112a和输入负极112b，所述电能接收器211包括输出正极211a和输出负极211b，所述电源线222包括正极电源线222a和负极电源线222b，所述输入正极112a与所述输出正极211a进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线222a电性连接。所述输入负极112b与输出负极211b进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线222b电性连接。
实施例3
本实施例3是基于实施1的基础上的又一种实施方式，与实施例1不同的是，在本实施例中，所述输出设备3包括光电接收器231，所述光电接收器231用于接收所述光缆221传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号。
在本实施例中，所述光电发射器111包括输入P极111a和输入N极111b，所述光缆221包括P极光缆221a和N极光缆221b，所述光电接收器231包括输出P极231a和输出N极231b，所述P极光缆221a的一端通过所述信号输入管脚212的P极输入脚212a与输入P极111a信号连接，另一端通过所述信号输出管脚232的P极输出脚232a与输出P极231a信号连接。所述N极光缆221b的一端通过所述信号输入管脚212的N极输入脚212b与输入N极111b信号连接，另一端通过所述信号输出管脚232的N极输出脚232b与输出N极231b信号连接。所述电能发射器112包括输入正极112a和输入负极112b，所述电能接收器211包括输出正极211a和输出负极211b，所述电源线222包括正极电源线222a和负极电源线222b，所述输入正极112a与所述输出正极211a进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线222a电性连接。所述输入负极112b与输出负极211b进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线222b电性连接。
实施例4
本实施例还公开了另一种基于光通讯的短距离传输系统，所述短距离传输系统包括输入设备1、输出设备3以及连接所述输入设备1和输出设备3的短距离传输线2。
所述输入设备1包括输入接点11，所述输入接点11包括光电发射器111和电能发射器112，所述光电发射器111用于将所述输入设备1的电信号转换为光信号，所述电能发射器112用于将所述输入设备1的电能转换为电磁波。
所述短距离传输线2包括线体22和连接在所述线体22一端的第一连接座21，所述线体22包括电信号线223和电源线222，所述第一连接座21与所述输入接点11对接，所述第一连接座21包括电能接收器211和光电接收器231，所述电能接收器211用于接收所述电能发射器112发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线222上，所述电源线222用于将电能传输至所述输出设备3，所述光电接收器231用于将所述光电发射器111发射的光信号转换为电信号传输至所述电信号线223，所述电信号线223用于将所述电信号传输至所述输出设备3，其中，所述输入接点11为所述输入设备1上的密封点。
进一步地，所述光电发射器111包括输入P极111a和输入N极111b，所述电信号线223包括P极信号线223a和N极信号线223b，所述光电接收器231包括输出P极231a和输出N极231b，所述输入P极111a通过所述输出P极231a与所述P极信号线223a电性连接，所述输入N极111b通过所述输出N极231b与所述N极信号线223b电性连接。所述电能发射器112包括输入正极112a和输入负极112b，所述电能接收器211包括输出正极211a和输出负极211b，所述电源线222包括正极电源线222a和负极电源线222b，所述输入正极112a与所述输出正极211a进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线222a电性连接。所述输入负极112b与输出负极211b进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线222b电性连接。
更具体地，所述线体22的另一端还连接有第二连接座23，所述短距离传输线2通过所述第二连接座23接入所述输出设备3，所述第二连接座23包括信号输出管脚232和电能输出管脚233。所述P极信号线223a通过所述信号输出管脚232的P极输出脚232a信号连接到所述输出设备3，所述N极信号线223b通过所述信号输出管脚232的N极输出脚232b信号连接到所述输出设备3。所述正极电源线222a通过所述电能输出管脚233的P极输出脚232a连接到所述输出设备3，所述负极电源线222b通过所述电能输出管脚233的N极输出脚232b连接到所述输出设备3。其中，所述输出设备3设置有与所述正极输出脚233a、负极输出脚233b、P极输出脚232a和N极输出脚232b一一对接的管脚。
同理地，在本实施例中，所述输入接点11形成所述输入设备1上的闭孔结构，所述输入接点11的形状与所述第一连接座21的形状相互配合，所述第一连接座21卡接于所述输入接点11内。
综上所述，本发明提供的基于光通讯的短距离传输系统，利用了光电通讯技术和无线充电技术的原理，完成了设备之间的短距离数据传输和电能传输，可使该短距离传输系统中的输入设备1与短距离传输线2之间的接点保持封闭状态，避免外界的空气、灰尘和水分等通过输入接点11进入输入设备1的内部，而由于所述输入设备1无需开孔，输入设备1得以保持完好的外观。并且所述短距离传输系统利用光信号进行通讯，能使传输速度得到大幅提升。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于光通讯的短距离传输系统，包括输入设备(1)、输出设备(3)以及连接所述输入设备(1)和输出设备(3)的短距离传输线(2)，其特征在于，所述输入设备(1)包括输入接点(11)，所述输入接点(11)包括光电发射器(111)和电能发射器(112)，所述光电发射器(111)用于将所述输入设备(1)的电信号转换为光信号，所述电能发射器(112)用于将所述输入设备(1)的电能转换为电磁波；所述短距离传输线(2)包括线体(22)和连接在所述线体(22)一端的第一连接座(21)，所述线体(22)包括光缆(221)和电源线(222)，所述第一连接座(21)与所述输入接点(11)对接，所述第一连接座(21)包括电能接收器(211)，所述电能接收器(211)用于接收所述电能发射器(112)发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线(222)上，所述电源线(222)用于将电能传输至所述输出设备(3)，所述光缆(221)用于将所述光电发射器(111)发射的光信号传输至所述输出设备(3)，其中，所述输入接点(11)为所述输入设备(1)上的密封点。
2.根据权利要求1所述的短距离传输系统，其特征在于，所述光电发射器(111)包括输入P极(111a)和输入N极(111b)，所述光缆(221)包括P极光缆(221a)和N极光缆(221b)，所述输入P极(111a)通过所述P极光缆(221a)信号连接到所述输出设备(3)，所述输入N极(111b)通过所述N极光缆(221b)信号连接到所述输出设备(3)；所述电能发射器(112)包括输入正极(112a)和输入负极(112b)，所述电能接收器(211)包括输出正极(211a)和输出负极(211b)，所述电源线(222)包括正极电源线(222a)和负极电源线(222b)，所述输入正极(112a)与所述输出正极(211a)进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线(222a)电性连接，所述输入负极(112b)与输出负极(211b)进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线(222b)电性连接。
3.根据权利要求1所述的短距离传输系统，其特征在于，所述短距离传输线(2)还包括连接在所述线体(22)另一端的第二连接座(23)，所述第二连接座(23)包括光电接收器(231)，所述光电接收器(231)用于接收所述光缆(221)传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号传输至所述输出设备(3)中。
4.根据权利要求1所述的短距离传输系统，其特征在于，所述输出设备(3)包括光电接收器(231)，所述光电接收器(231)用于接收所述光缆(221)传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号。
5.根据权利要求3或4所述的短距离传输系统，其特征在于，所述光电发射器(111)包括输入P极(111a)和输入N极(111b)，所述光缆(221)包括P极光缆(221a)和N极光缆(221b)，所述光电接收器(231)包括输出P极(231a)和输出N极(231b)，所述P极光缆(221a)的一端与输入P极(111a)信号连接，另一端与输出P极(231a)信号连接，所述N极光缆(221b)的一端与输入N极(111b)信号连接，另一端与输出N极(231b)信号连接；所述电能发射器(112)包括输入正极(112a)和输入负极(112b)，所述电能接收器(211)包括输出正极(211a)和输出负极(211b)，所述电源线(222)包括正极电源线(222a)和负极电源线(222b)，所述输入正极(112a)与所述输出正极(211a)进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线(222a)电性连接，所述输入负极(112b)与输出负极(211b)进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线(222b)电性连接。
6.根据权利要求1所述的短距离传输系统，其特征在于，所述输入接点(11)形成所述输入设备(1)上的闭孔结构，所述输入接点(11)的形状与所述第一连接座(21)的形状相互配合，所述第一连接座(21)卡接于所述输入接点(11)内。
7.一种基于光通讯的短距离传输系统，包括输入设备(1)、输出设备(3)以及连接所述输入设备(1)和输出设备(3)的短距离传输线(2)，其特征在于，所述输入设备(1)包括输入接点(11)，所述输入接点(11)包括光电发射器(111)和电能发射器(112)，所述光电发射器(111)用于将所述输入设备(1)的电信号转换为光信号，所述电能发射器(112)用于将所述输入设备(1)的电能转换为电磁波；所述短距离传输线(2)包括线体(22)和连接在所述线体(22)一端的第一连接座(21)，所述线体(22)包括电信号线(223)和电源线(222)，所述第一连接座(21)与所述输入接点(11)对接，所述第一连接座(21)包括电能接收器(211)和光电接收器(231)，所述电能接收器(211)用于接收所述电能发射器(112)发射的电磁波，并产生电能传输至所述电源线(222)上，所述电源线(222)用于将电能传输至所述输出设备(3)，所述光电接收器(231)用于将所述光电发射器(111)发射的光信号转换为电信号传输至所述电信号线(223)，所述电信号线(223)用于将所述电信号传输至所述输出设备(3)，其中，所述输入接点(11)为所述输入设备(1)上的密封点。
8.根据权利要求7所述的短距离传输系统，其特征在于，所述光电发射器(111)包括输入P极(111a)和输入N极(111b)，所述电信号线(223)包括P极信号线(223a)和N极信号线(223b)，所述光电接收器(231)包括输出P极(231a)和输出N极(231b)，所述输入P极(111a)通过所述输出P极(231a)与所述P极信号线(223a)电性连接，所述输入N极(111b)通过所述输出N极(231b)与所述N极信号线(223b)电性连接；所述电能发射器(112)包括输入正极(112a)和输入负极(112b)，所述电能接收器(211)包括输出正极(211a)和输出负极(211b)，所述电源线(222)包括正极电源线(222a)和负极电源线(222b)，所述输入正极(112a)与所述输出正极(211a)进行电磁感应式连接，并与所述正极电源线(222a)电性连接，所述输入负极(112b)与输出负极(211b)进行电磁感应式连接，并与所述负极电源线(222b)电性连接。
9.根据权利要求7所述的短距离传输系统，其特征在于，所述输入接点(11)形成所述输入设备(1)上的闭孔结构，所述输入接点(11)的形状与所述第一连接座(21)的形状相互配合，所述第一连接座(21)卡接于所述输入接点(11)内。
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