CN108599293B - 一种充电激光发射装置、接收装置及激光充电方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电激光发射装置、接收装置及激光充电方法和系统。其中，充电激光发射装置包括：控制器、图像传感器以及激光发射装置；图像传感器，用于在充电过程中获取预设范围内的物体的图像数据并将图像数据发送至控制器；控制器，用于根据图像数据以判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则控制激光发射装置暂停发射充电激光束。通过本发明，控制器可通过图像传感器获取的图像数据，精确地判断物体的运动趋势，并根据物体的运动趋势，提前采取安全措施，即控制充电激光束的暂停。由此，可避免当物体的速度过快时，造成的保护措施无效化，扩大了充电激光发射装置的预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

Description

一种充电激光发射装置、接收装置及激光充电方法和系统

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体而言，涉及一种充电激光发射装置、充电激光接收装置及激光充电方法和激光充电系统。

背景技术

目前，多采用有线方式(例如，将充电器和电器设备通过电线连接起来)或电磁耦合的方式为电器设备进行充电。但上述充电方式会产生较大的辐射干扰。为了解决上述问题，激光充电技术应运而生。但激光的能量是高度集中的，容易对距离激光充电系统较近的物体造成损害。

针对如何有效避免激光对较近物体造成损害这一问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供一种充电激光发射装置、接收装置及激光充电方法和系统，以解决激光对较近物体造成损害的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种充电激光发射装置，所述充电激光发射装置包括：控制器、图像传感器以及激光发射装置；其中，所述激光发射装置，用于在充电过程中向充电激光接收装置发射充电激光束；所述图像传感器，用于在充电过程中每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据并将所述图像数据发送至所述控制器；所述控制器，用于根据所述图像数据以判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；若否，则控制所述激光发射装置继续发射所述充电激光束。

进一步地，所述控制器，还用于当根据所述图像数据确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离延长时，控制所述激光发射装置重新发射所述充电激光束。

进一步地，所述控制器，还用于对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置；所述控制器，还用于当确定物体的移动速度大于预设速度时，控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；和/或，当根据物体的位置确定物体与所述充电激光束的作用区域的距离缩短时，控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束。

进一步地，所述充电激光发射装置还包括：定向天线、第一舵机以及第二舵机，其中，所述第一舵机与所述第二舵机通过连接部件相连，所述定向天线，用于接收所述充电激光接收装置通过全向天线发送的信号，并将所述信号发送至所述控制器，其中，所述信号用于指示有待充电设备需要被充电；所述控制器，还用于在获取所述信号的情况下，控制所述第一舵机以及所述第二舵机转动，以实时调节所述充电激光发射装置的角度直至所述定向天线的信号接收强度达到最大值。

进一步地，所述控制器，还用于控制所述激光发射装置向所述充电激光接收装置发射弱激光；所述控制器，还用于在预设时间内确定所述充电激光接收装置通过全向天线向所述定向天线反馈确认信号之后，控制所述充电激光发射装置向所述待充电设备进行充电。

进一步地，所述充电激光发射装置，还用于接收所述充电激光接收装置发送的功率调整信息，根据所述功率调整信息调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

另一方面，本发明提供了一种充电激光接收装置，所述充电激光接收装置包括：控制器、激光接收装置以及全向天线；所述控制器，用于接收待充电设备的充电请求，向充电激光发射装置发送信号，所述信号用于指示所述充电激光发射装置实时调节自身角度；还用于控制所述激光接收装置与调整角度之后的所述充电激光发射装置对准；所述控制器，还用于当接收到所述充电激光发射装置发射的弱激光时，控制所述全向天线向所述充电激光发射装置反馈确认信号，以使得所述充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

进一步地，所述控制器，还用于控制所述充电激光接收装置向所述充电激光发射装置发送功率调整信息，其中，所述功率调整信息用于指示所述充电激光发射装置调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

又一方面，本发明提供了一种激光充电系统，所述激光充电系统包括上述方面所述的充电激光发射装置和充电激光接收装置。

再一方面，本发明提供了一种激光充电方法，所述激光充电方法应用于上述方面所述的充电激光发射装置中。所述激光充电方法包括：向充电激光接收装置发射充电激光束；每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据；根据所述图像数据判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则暂停发射所述充电激光束；若否，则继续发射所述充电激光束。

进一步地，所述激光充电方法还包括：当根据所述图像数据确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离延长时，重新发射所述充电激光束。

进一步地，根据所述图像数据判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短包括：对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置；当确定所述物体的移动速度大于预设速度时，暂停发射所述充电激光束；当根据所述物体的位置确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离缩短时，暂停发射所述充电激光束。

进一步地，在向充电激光接收装置发射充电激光束之前，所述激光充电方法还包括：获取所述充电激光接收装置发送的信号，其中，所述信号用于指示有待充电设备需要被充电；在获取所述信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值。

进一步地，在获取所述信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值之后，所述激光充电方法还包括：向所述充电激光接收装置发射弱激光；在预设时间内确定所述充电激光接收装置反馈确认信号之后，向所述待充电设备进行充电。

进一步地，所述激光充电方法还包括：获取所述充电激光接收装置发送的功率调整信息；根据所述功率调整信息调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

再一方面，本发明提供了一种激光充电方法，所述激光充电方法应用于上述方面所述的充电激光接收装置中，所述激光充电方法包括：在接收到待充电设备的充电请求后，向充电激光发射装置发送信号，所述信号用于指示所述充电激光发射装置实时调节自身角度；与调整角度之后的所述充电激光发射装置进行对准；在接收到所述充电激光发射装置发射的弱激光时，反馈确认信号，以使得所述充电激光发射装置向所述待充电设备进行充电。

进一步地，所述激光充电方法还包括：向所述充电激光发射装置发送功率调整信息，其中，所述功率调整信息用于指示所述充电激光发射装置调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

应用本发明的技术方案，由于图像传感器可以精确且迅速地捕捉到物体的形状位置等特性，并生成图像数据，控制器可通过图像传感器获取的图像数据，精确地判断物体的运动趋势，并根据物体的运动趋势，提前采取安全措施，即控制充电激光束的暂停。由此，可避免当物体的速度过快时，物体已经进入充电激光束的作用区域后，控制器才启动保护措施而造成的保护措施无效化。扩大了充电激光发射装置的预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种激光充电的应用场景示意图；

图2是根据本发明实施例的一种充电激光发射装置的实体结构框图；

图3是根据本发明实施例的一种获取图像数据的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种充电激光发射装置的逻辑结构框图；

图5是根据本发明实施例的一种充电激光接收装置的实体结构框图；

图6是根据本发明实施例的一种充电激光接收装置的逻辑结构框图；

图7是根据本发明实施例的一种激光充电系统的逻辑结构框图；

图8是根据本发明实施例的一种激光充电方法的流程示意图；

图9是根据本发明实施例的一种激光充电方法的流程示意图；

图10是根据本发明实施例的一种激光充电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本发明实施例提供了一种激光充电的应用场景示意图，如图1所示，该应用场景中包括充电激光发射装置101、充电激光接收装置102、待充电设备103以及电网电源104。

在一个示例中，充电激光发射装置101可以为一个或者多个，可减少充电盲区。

待充电设备103可以为终端，例如：具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。常见的终端例如包括：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternet device，MID)、可穿戴设备，例如智能手表、智能手环、计步器等。

基于图1所示的应用场景，为了解决激光能量高度集中，且易对距离激光充电系统较近的物体造成损害的问题，图2示出了根据本发明实施例的一种充电激光发射装置101，且图5示出了根据本发明实施例的一种充电激光接收装置102。如图2所示，该充电激光发射装置101包括：控制器1011、图像传感器1012以及激光发射装置1013；其中，激光发射装置1013，用于在充电过程中向充电激光接收装置102发射充电激光束；图像传感器1012，用于在充电过程中每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据并将图像数据发送至控制器1011；控制器1011，用于根据图像数据以判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则控制激光发射装置1013暂停发射充电激光束；若否，则控制激光发射装置1013继续发射充电激光束。

在一种可能的实现方式中，控制器1011，还用于当根据图像数据确定物体与充电激光束的作用区域的距离延长时，控制激光发射装置1013重新发射充电激光束。

在本实施例中，控制器1011位于充电激光发射装置101的内部(图中未示出)，用于协调和指挥充电激光发射装置101的其余部件。需要说明的是，本发明实施例的控制器1011的位置仅是一种示例性的说明，在实际应用中，并不对控制器1011的位置作出限制。

其中，预设范围可由用户根据实际需要自行设定，充电激光束的作用区域是指充电激光束覆盖的范围，如果物体落入此范围内，则由于充电激光束的强辐射会使物体受到损害。

上述实施例中，由于图像传感器可以精确且迅速地捕捉到物体的形状位置等特性，并生成图像数据，控制器可通过图像传感器获取的图像数据，精确地判断物体的运动趋势，并根据物体的运动趋势，提前采取安全措施，即控制充电激光束的暂停。由此，可避免当物体的速度过快时，物体已经进入充电激光束的作用区域后，控制器才启动保护措施而造成的保护措施无效化。扩大了充电激光发射装置的预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

且当确定了物体与充电激光束的作用区域的距离延长时，即可确定物体正在远离充电激光束的作用区域，则重新发射充电激光束，由此，可保证排除干扰因素(物体)后，充电流程的正常进行。

图3示出了根据本发明实施例的一种获取图像数据的示意图，在一种可能的实现方式中，如图3所示，控制器1011，还用于对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置；控制器1011，还用于当确定物体的移动速度大于预设速度时，控制激光发射装置1013暂停发射充电激光束；和/或，当根据物体的位置确定物体与充电激光束的作用区域的距离缩短时，控制激光发射装置1013暂停发射充电激光束。

当物体速度过快时，很可能造成在物体运动到充电激光束的作用区域内之前，来不及暂停发射充电激光束的情况。因此，可设置一个预设速度，当确定物体的移动速度大于预设速度时，就控制激光发射装置1013暂停发射充电激光束。由此，可进一步提高充电激光发射装置的安全性。

以图3为例对上述实现方式作进一步说明，当根据当前帧图像数据和上一帧图像数据，可确定物体2与充电激光束的作用区域的距离正在缩短，即物体2正在靠近充电激光束。而物体1与物体3与充电激光束的作用区域的距离不变，即物体1与物体3未运动。为了使物体2免受充电激光束的辐射，则可暂停发射充电激光束。

如图1所示，充电激光发射装置101还包括：定向天线1014、第一舵机1015以及第二舵机1016，其中，第一舵机1015与第二舵机1016通过连接部件1017相连，定向天线1014，用于接收充电激光接收装置102通过全向天线1022发送的信号，并将信号发送至控制器1011，其中，信号用于指示有待充电设备103需要被充电；控制器1011，还用于在获取信号的情况下，控制第一舵机1015以及第二舵机1016转动，以实时调节充电激光发射装置101的角度直至定向天线1014的信号接收强度达到最大值。

其中，当定向天线1014接收的信号强度达到最大值时，表明充电激光发射装置101与充电激光接收装置102对准，为充电过程的正常进行提供基础。

第一舵机1015与第二舵机1016可增加充电激光发射装置101的灵活程度，可灵活地调节充电激光发射装置101的角度。

充电激光发射装置101还可以包括支撑座1018，用于支撑充电激光发射装置101的其余结构，增加充电激光发射装置101的稳定性。

上述实施例中，当控制器确定定向天线接收到全向天线发送的信号时，实时调节充电激光发射装置的角度，直至激光发射装置与充电激光接收装置对准，此时，定向天线的信号接收强度达到最大值。由此，提高了充电激光发射装置与充电激光接收装置的对接精度。当对接精度提高时，激光能量会较为准确地被充电激光接收装置接收，降低了激光能量的损耗。且由于对接精度提高了，相应地可以减小激光导光孔的尺寸，并将激光充电接收装置置于待充电设备的内部，进一步提高了装置的可靠性。

当充电激光发射装置101与充电激光接收装置102对准之后，控制器1011，还用于控制激光发射装置1013向充电激光接收装置102发射弱激光；控制器1011，还用于在预设时间内确定充电激光接收装置102通过全向天线1022向定向天线1014反馈确认信号之后，控制充电激光发射装置101向待充电设备103进行充电。

需要说明的是，充电激光接收装置102可以设置在待充电设备103内部或待充电设备103表面，也可以通过有线或无线的方式与待充电设备103连接，向待充电设备103充电。控制充电激光发射装置101向待充电设备103进行充电，即控制充电激光发射装置101通过充电激光接收装置102向待充电设备103进行充电。当充电激光接收装置102设置在待充电设备103内部时，可直接理解为充电激光发射装置101向待充电设备103和充电激光接收装置102所构成的整体装置进行充电。具体地，激光发射装置1013，用于在充电过程中，向充电激光接收装置102发射充电激光束；其中，充电激光束用于向充电激光接收装置102发送光能，以使得充电激光接收装置102将光能转化为电能，以对待充电设备103进行充电。

其中，低功率密度或低能量辐射的激光为弱激光，也可称为低强度激光，弱激光不会对物体造成损害。当充电激光发射装置101向充电激光接收装置102发射弱激光，并在预设时间内接收到充电激光接收装置102反馈的确认信号之后，可进一步确定充电激光发射装置101与充电激光接收装置102在进入充电流程之前，仍然保持对准状态。由此，可避免在充电之前，由于充电激光接收装置102或充电激光发射装置101的位置发生变化(例如：由于人为挪动而导致位置发生变化)而导致的对准失效，从而造成的充电不充分甚至充电无效。由此，可进一步保证充电的正常进行。

为了使读者更清楚的了解充电激光发射装置101中主要部件的关系以及连接方式，图4示出了根据本发明实施例的一种充电激光发射装置的逻辑结构框图。图4所示的充电激光发射装置101包括：控制器1011、定向天线1014、图像传感器1012、第一舵机1015、第二舵机1016以及激光发射装置1013。

进一步地，充电激光发射装置101，还用于接收充电激光接收装置102发送的功率调整信息，根据功率调整信息调整自身的发射功率，其中，发射功率是根据充电激光发射装置101的数量、充电激光接收装置102接收的总功率以及充电激光接收装置102自身需求的功率确定的。

如图1所示，充电激光发射装置101的数量可以为一个也可以为多个。当在空间中布置多个充电激光发射装置101向待充电设备103充电时，多个充电激光发射装置101可同时向充电激光接收装置102传输能量。充电激光接收装置102根据接收到的总功率、自身需求的功率以及充电激光发射装置101的数量、状态等信息，确定充电激光发射装置101需要的发射功率，并将此信息携带于功率调整信息中，将功率调整信息广播至充电激光发射装置101。充电激光发射装置101根据功率调整信息调整自身的发射功率。且每隔预设时间，充电激光接收装置可重新根据接收到的总功率、自身需求的功率以及充电激光发射装置101的数量、状态等信息，确定充电激光发射装置101需要的发射功率。由此，充电激光接收装置可从多个方向接收充电激光束，减小了充电盲区，提高了能量传输效率，进一步提高了充电效率。且每隔预设时间循环判断，可避免由于某个充电激光发射装置损坏而造成的发射功率不合理，提高了智能性。

图5示出了根据本发明实施例的一种充电激光接收装置102，如图5所示，充电激光接收装置102包括：控制器1021、激光接收装置1023以及全向天线1022；控制器1021，用于接收待充电设备103的充电请求，向充电激光发射装置101发送信号，信号用于指示充电激光发射装置101实时调节自身角度；还用于控制激光接收装置1023与调整角度之后的充电激光发射装置101对准；控制器1021，还用于当接收到充电激光发射装置101发射的弱激光时，控制全向天线1022向充电激光发射装置101反馈确认信号，以使得充电激光发射装置101向待充电设备103进行充电。

其中，全向天线1022向各个方向发射的信号强度是均匀的。

上述实施例中，全向天线向充电激光发射装置发射的信号，可指示充电激光发射装置调节自身的角度直至与充电激光接收装置对准。由此，提高了充电激光发射装置与充电激光接收装置的对接精度。当对接精度提高时，激光能量会较为准确地被充电激光接收装置接收，降低了激光能量的损耗。且由于对接精度提高了，相应地可以减小激光导光孔的尺寸，并将激光充电接收装置置于待充电设备的内部，进一步提高了装置的可靠性。

并且，当充电激光接收装置接收到激光发射装置发射的弱激光时，向充电激光发射装置发送确认信号，以使得充电激光发射装置向待充电设备进行充电。由此，可避免在充电之前，由于充电激光接收装置或充电激光发射装置的位置发生变化(例如：由于人为挪动而导致位置发生变化)而导致的对准失效，从而造成的充电不充分甚至充电无效。由此，可进一步保证充电的正常进行。

进一步地，控制器1021，还用于控制充电激光接收装置102向充电激光发射装置101发送功率调整信息，其中，功率调整信息用于指示充电激光发射装置101调整自身的发射功率，其中，发射功率是根据充电激光发射装置101的数量、充电激光接收装置102接收的总功率以及充电激光接收装置102自身需求的功率确定的。由此，充电激光接收装置可从多个方向接收充电激光束，减小了充电盲区，提高了能量传输效率，进一步提高了充电效率。

为了使读者更清楚的了解充电激光发射装置102中主要部件的关系以及连接方式，图6示出了根据本发明实施例的一种充电激光发射装置102的逻辑结构框图。图6所示的充电激光发射装置102包括：控制器1021、全向天线1022以及激光接收装置1023。

图7示出了根据本发明实施例的一种激光充电系统10的逻辑结构框图，包括上述实施例中所述的充电激光发射装置101和充电激光接收装置102。

本发明实施例公开了一种激光充电方法，应用于充电激光发射装置101中，如图8所示，该激光充电方法包括：步骤801至步骤805。

步骤801、向充电激光接收装置发射充电激光束。

步骤802、每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据。

步骤803、根据图像数据判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则执行步骤804；若否，则执行步骤805。

步骤804、暂停发射充电激光束。

步骤805、继续发射充电激光束。

由此，可避免当物体的速度过快时，物体已经进入充电激光束的作用区域后，才启动保护措施而造成的保护措施无效化。扩大了预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

在一种可能的实现方式中，该激光充电方法还包括：当根据图像数据确定物体与充电激光束的作用区域的距离延长时，重新发射充电激光束。

在一种可能的实现方式中，根据图像数据判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短包括：对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置；当确定物体的移动速度大于预设速度时，暂停发射充电激光束；当根据物体的位置确定物体与充电激光束的作用区域的距离缩短时，暂停发射充电激光束。

在一种可能的实现方式中，在向充电激光接收装置发射充电激光束之前，激光充电方法还包括：获取充电激光接收装置发送的信号，其中，信号用于指示有待充电设备需要被充电；在获取信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值。

在一种可能的实现方式中，在获取信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值之后，激光充电方法还包括：向充电激光接收装置发射弱激光；在预设时间内确定充电激光接收装置反馈确认信号之后，向待充电设备进行充电。

在一种可能的实现方式中，激光充电方法还包括：获取充电激光接收装置发送的功率调整信息；根据功率调整信息调整自身的发射功率，其中，发射功率是根据充电激光发射装置的数量、充电激光接收装置接收的总功率以及充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

本发明实施例公开了一种激光充电方法，应用于充电激光接收装置102中，如图9所示，该激光充电方法包括：步骤901至步骤902。

步骤901、在接收到待充电设备的充电请求后，向充电激光发射装置发送信号，信号用于指示充电激光发射装置实时调节自身角度；与调整角度之后的充电激光发射装置进行对准。

步骤902、在接收到充电激光发射装置发射的弱激光时，反馈确认信号，以使得充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

由此，可避免当物体的速度过快时，物体已经进入充电激光束的作用区域后，才启动保护措施而造成的保护措施无效化。扩大了预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

在一种可能的实现方式中，激光充电方法还包括：向充电激光发射装置发送功率调整信息，其中，功率调整信息用于指示充电激光发射装置调整自身的发射功率，其中，发射功率是根据充电激光发射装置的数量、充电激光接收装置接收的总功率以及充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

图10示出了根据本发明实施例的一种激光充电方法的流程示意图，该激光充电方法包括：步骤1001至1011。

步骤1001、解析来自定向天线的无线数据。

步骤1002、判断是否有待充电设备，如果是，则执行步骤1003；如果否，则执行步骤1001。

步骤1003、第一舵机以及第二舵机回退到起始角度。

步骤1004、向第一舵机以及第二舵机发送转动命令，直到定向天线上接收的信号强度最大。

步骤1005、激光发射装置发射弱激光。

步骤1006、判断是否接收到来自充电激光接收装置的确认信息。如果是，则执行步骤1007，如果否，则执行步骤1003。

步骤1007、启动图像传感器。

步骤1008、获取当前帧图像数据，并与上一帧图像数据进行对比，判断是否有物体移动，并靠近充电激光束的作用区域。如果是，则执行步骤1010；如果否，则执行步骤1009，且步骤1009执行后，返回执行步骤1008。

步骤1009、充电激光束的功率调整到充电状态。

步骤1010、停止发射激光。

步骤1011、获取图像数据，判断靠近充电激光束的作用区域的物体是否离开。如果是，则执行步骤1008。如果否，则重复执行步骤1011，直到物体离开。

由此，可避免当物体的速度过快时，物体已经进入充电激光束的作用区域后，才启动保护措施而造成的保护措施无效化。扩大了预警范围，进一步提高了充电激光发射装置的安全性。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (16)

1.一种充电激光发射装置，其特征在于，所述充电激光发射装置包括：控制器、图像传感器以及激光发射装置；其中，

所述激光发射装置，用于在充电过程中向充电激光接收装置发射充电激光束；

所述图像传感器，用于在充电过程中每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据并将所述图像数据发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述图像数据以判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；若否，则控制所述激光发射装置继续发射所述充电激光束；

所述控制器，还用于当确定物体的移动速度大于预设速度时，控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；和/或，当根据物体的位置确定物体与所述充电激光束的作用区域的距离缩短时，控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；

所述充电激光发射装置还包括：定向天线、第一舵机以及第二舵机，

其中，所述第一舵机与所述第二舵机通过连接部件相连，

所述定向天线，用于接收所述充电激光接收装置通过全向天线发送的信号，并将所述信号发送至所述控制器，其中，所述信号用于指示有待充电设备需要被充电；

所述控制器，还用于在获取所述信号的情况下，控制所述第一舵机以及所述第二舵机转动，以实时调节所述充电激光发射装置的角度直至所述定向天线的信号接收强度达到最大值。

2.根据权利要求1所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述控制器，还用于当根据所述图像数据确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离延长时，控制所述激光发射装置重新发射所述充电激光束。

3.根据权利要求1所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述控制器，还用于对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置。

4.根据权利要求1所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述控制器，还用于控制所述激光发射装置向所述充电激光接收装置发射弱激光；

所述控制器，还用于在预设时间内确定所述充电激光接收装置通过全向天线向所述定向天线反馈确认信号之后，控制所述充电激光发射装置向所述待充电设备进行充电。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述充电激光发射装置，还用于接收所述充电激光接收装置发送的功率调整信息，根据所述功率调整信息调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

6.一种充电激光接收装置，其特征在于，所述充电激光接收装置包括：控制器、激光接收装置以及全向天线；

所述控制器，用于接收待充电设备的充电请求，向充电激光发射装置发送信号，所述信号用于指示所述充电激光发射装置实时调节自身角度；还用于控制所述激光接收装置与调整角度之后的所述充电激光发射装置对准；

所述控制器，还用于当接收到所述充电激光发射装置发射的弱激光时，控制所述全向天线向所述充电激光发射装置反馈确认信号，以使得所述充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

7.根据权利要求6所述的充电激光接收装置，其特征在于，

所述控制器，还用于控制所述充电激光接收装置向所述充电激光发射装置发送功率调整信息，其中，所述功率调整信息用于指示所述充电激光发射装置调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

8.一种激光充电系统，包括权1至权5中任一项所述的充电激光发射装置和权6或权7中任一项所述的充电激光接收装置。

9.一种激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法应用于权1至权5中任一项所述的充电激光发射装置，所述激光充电方法包括：

向充电激光接收装置发射充电激光束；

每隔预设时间获取预设范围内的物体的图像数据；

根据所述图像数据判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短，若是，则暂停发射所述充电激光束；若否，则继续发射所述充电激光束；

当确定所述物体的移动速度大于预设速度时，暂停发射所述充电激光束；当根据所述物体的位置确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离缩短时，暂停发射所述充电激光束。

10.根据权利要求9所述的激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法还包括：

当根据所述图像数据确定所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离延长时，重新发射所述充电激光束。

11.根据权利要求9所述的激光充电方法，其特征在于，根据所述图像数据判断物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短包括：

对比获取的当前帧图像数据与上一帧图像数据，并根据获取到当前帧图像数据与获取到上一帧图像数据的时间差确定物体的移动速度和/或位置。

12.根据权利要求9所述的激光充电方法，其特征在于，在向充电激光接收装置发射充电激光束之前，所述激光充电方法还包括：

获取所述充电激光接收装置发送的信号，其中，所述信号用于指示有待充电设备需要被充电；

在获取所述信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值。

13.根据权利要求12所述的激光充电方法，其特征在于，在获取所述信号的情况下，实时调节自身的角度直至信号获取强度达到最大值之后，所述激光充电方法还包括：

向所述充电激光接收装置发射弱激光；

在预设时间内确定所述充电激光接收装置反馈确认信号之后，向所述待充电设备进行充电。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法还包括：

获取所述充电激光接收装置发送的功率调整信息；

根据所述功率调整信息调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。

15.一种激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法应用于权6或权7所述的充电激光接收装置，所述激光充电方法包括：

在接收到待充电设备的充电请求后，向充电激光发射装置发送信号，所述信号用于指示所述充电激光发射装置实时调节自身角度；

与调整角度之后的所述充电激光发射装置进行对准；

在接收到所述充电激光发射装置发射的弱激光时，反馈确认信号，以使得所述充电激光发射装置向所述待充电设备进行充电。

16.根据权利要求15所述的激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法还包括：

向所述充电激光发射装置发送功率调整信息，其中，所述功率调整信息用于指示所述充电激光发射装置调整自身的发射功率，其中，所述发射功率是根据所述充电激光发射装置的数量、所述充电激光接收装置接收的总功率以及所述充电激光接收装置自身需求的功率确定的。