CN108667089B - 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，所述应用于激光充电发射装置中的激光充电方法包括：发射探测激光束；接收并解析探测激光束反射的激光信号和充电激光接收装置发射的至少两个光信号；根据解析结果确定充电激光接收装置的位置；根据充电激光接收装置的位置与充电激光接收装置对准。本发明的技术方案利用了探测激光束的反射性质来确定某一物体的位置，并通过接收到的至少两个光信号来确定该物体即是充电激光接收装置，进而确定充电激光接收装置的位置，与充电激光接收装置对准。从而提高了充电激光接收装置与充电激光发射装置的对接精度，避免了能量损耗，提高了装置的可靠性。

Description

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，激光充电技术由于具备能量传输距离远、充电盲区较小等特点，正逐渐兴起。通常，充电激光接收装置需要安装在待充电物体的表面，或者在待充电物体的表面预留出较大的通光孔，以便于更全面的接收较多激光能量。但是，上述方法会改变待充电物体的结构且损耗激光能量。

针对现有技术中的激光充电方式会改变待充电物体的结构且损耗激光能量的问题，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，以解决现有技术中的激光充电方式会改变待充电物体的结构且造成激光能量损耗的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

第一方面，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、扫描装置以及激光发射装置；其中，所述控制器用于控制所述扫描装置进行扫描，其中，所述扫描装置包括：探测激光接收装置、探测激光发射装置；所述探测激光发射装置用于在扫描的过程中，发射探测激光束；所述探测激光接收装置用于在扫描的过程中，接收所述探测激光束反射的激光信号并将所述激光信号发送至所述控制器；将接收到的至少两个光信号发射装置发射的光信号发送至所述控制器，其中，所述光信号发射装置设置在充电激光接收装置上；所述控制器，还用于解析所述激光信号和所述光信号，根据解析结果确定至少两个光信号发射装置的三维坐标，并根据所述三维坐标确定激光导光孔的位置；所述控制器，还用于根据所述激光导光孔的位置，控制所述激光发射装置与所述激光导光孔对准。

进一步地，所述充电激光发射装置还包括驱动装置以及导轨，所述扫描装置还包括第一舵机以及滑块；所述驱动装置与所述滑块连接，用于在扫描过程中，根据所述控制器发出的指令，驱动所述滑块绕所述导轨旋转以及驱动所述探测激光接收装置和所述探测激光发射装置旋转；所述第一舵机，与所述滑块相连，用于在所述控制器的控制下，转动特定的角度；所述控制器，还用于在扫描过程中，当确定所述滑块绕所述导轨旋转一圈时，判断所述第一舵机是否转动一圈；若是，则终止扫描；若否，则控制所述第一舵机继续转动直至一圈。

进一步地，所述充电激光发射装置还包括：第二舵机、第三舵机，其中，所述第二舵机与所述第三舵机通过连接部件相连，所述控制器，还用于在确定所述激光导光孔的位置后，通过控制所述第二舵机以及所述第三舵机转动使所述激光发射装置与所述激光导光孔对准；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任意一个光信号发射装置向所述探测激光接收装置反馈确认信号之后，控制所述充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

进一步地，所述激光发射装置，用于在充电过程中，向所述充电激光接收装置发射充电激光束；其中，所述充电激光束用于向所述充电激光接收装置发送光能，以使得所述充电激光接收装置将所述光能转化为电能，以对所述待充电设备进行充电；所述探测激光接收装置，还用于接收所述探测激光束在接触到物体时反射的激光信号，并将所述激光信号发送至所述控制器；所述控制器，还用于解析所述激光信号，根据解析结果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，所述控制器控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；若否，所述控制器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，还用于根据所述探测激光发射装置发射所述探测激光束与所述探测激光接收装置接收所述激光信号的时间差以及所述扫描装置的位置，确定距离所述充电激光发射装置预设范围内的环境的三维状态信息，并根据所述三维状态信息，判断所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短。

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：至少两个光信号发射装置、控制器以及激光导光孔；所述控制器，用于在确定所述充电激光接收装置接收到待充电设备的充电请求后，控制至少两个光信号发射装置向充电激光发射装置发送至少两个光信号，以使得所述充电激光发射装置确定所述激光导光孔的位置并将自身的激光发射装置与所述激光导光孔对准；所述控制器，还用于在确定所述充电激光接收装置接收到所述激光发射装置发射的弱激光时，控制任意一个光信号发射装置向所述探测激光接收装置发送确认信号，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。

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：发射探测激光束；接收并解析所述探测激光束反射的激光信号和充电激光接收装置发射的至少两个光信号；根据解析结果确定所述充电激光接收装置的位置；根据所述充电激光接收装置的位置与所述充电激光接收装置对准；向待充电设备进行充电。

进一步地，所述向待充电设备进行充电包括：向所述充电激光接收装置发射弱激光；当在预设时间内接收到所述充电激光接收装置反馈的确认信号时，通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电。

进一步地，通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电包括：向所述充电激光接收装置发射充电激光束，其中，所述充电激光束用于向所述充电激光接收装置发送光能，以使得所述充电激光接收装置将所述光能转化为电能，以对所述待充电设备进行充电；接收所述探测激光束在接触到物体时，反射的激光信号；并解析所述激光信号；根据解析结果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，暂停发射所述充电激光束；若否，继续发射所述充电激光束。

进一步地，根据解析结果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：根据发射所述探测激光束与接收所述激光信号的时间差以及自身的位置，确定距离自身预设范围内的环境的三维状态信息，并根据所述三维状态信息，判断所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短。

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：接收待充电设备的充电请求；根据所述充电请求，向充电激光发射装置发送至少两个光信号，以使得所述充电激光发射装置确定所述充电激光接收装置的位置，并与所述充电激光接收装置对准；接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，所述充电激光束用于对所述待充电设备进行充电。

进一步地，在接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束之前，所述激光充电方法还包括：接收所述充电激光发射装置发射的弱激光；根据所述弱激光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通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电。

进一步地，接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，所述充电激光束用于对所述待充电设备进行充电包括：接收所述充电激光束携带的光能；将所述光能转化为电能；根据所述电能对所述待充电设备进行充电。

应用本发明的技术方案，充电激光发射装置利用了激光反射的性质。具体地，探测激光发射装置可发射探测激光束，探测激光接收装置可接收探测激光束反射的激光信号，以此确定探测激光束接触到的物体的位置。并根据接收到的光信号，将该物体确定为至少两个光信号发射装置。由于光信号发射装置与激光导光孔位于一个平面内，可根据光信号发射装置的位置，结合几何规律，确定激光导光孔的位置，从而实现了充电激光发射装置与激光导光孔的对准，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，并将充电激光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。

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扫描场景的示意图；

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扫描方法的流程示意图；

图11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。

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，为了解决相关技术中的激光充电方式会改变待充电设备的结构且激光能量损耗较大的问题，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、扫描装置1012以及激光发射装置1013；其中，

控制器1011用于控制扫描装置1012进行扫描，其中，扫描装置1012包括：探测激光接收装置10121、探测激光发射装置10122；探测激光发射装置10121用于在扫描的过程中，发射探测激光束；探测激光接收装置10122用于在扫描的过程中，接收探测激光束反射的激光信号并将激光信号发送至控制器1011；将接收到的至少两个光信号发射装置1022发射的光信号发送至控制器1011，其中，光信号发射装置1022设置在充电激光接收装置102上；控制器1011，还用于解析激光信号和光信号，根据解析结果确定至少两个光信号发射装置1022的三维坐标，并根据三维坐标确定激光导光孔1023的位置；控制器1011，还用于根据激光导光孔1023的位置，控制激光发射装置1013与激光导光孔1023对准。

充电激光发射装置101还可以包括：第二舵机1014、第三舵机1015，其中，第二舵机1014与第三舵机1015通过连接部件1016相连，控制器1011，还可以用于在确定激光导光孔1023的位置后，通过控制第二舵机1014以及第三舵机1015转动使激光发射装置1013与激光导光孔1023对准。

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。探测激光束的强度较小。以不会对周围物体造成损害为标准，用户可设定一个预设强度，并每隔预设时间检测探测激光束的强度，在探测激光束的强度大于或等于预设强度的情况下，检查探测激光发射装置10122是否出现故障。

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。

上述实施例中，充电激光发射装置利用了激光反射的性质。探测激光发射装置可发射探测激光束，探测激光接收装置可接收探测激光束反射的激光信号，以此确定探测激光束接触到的物体的位置。并根据接收到的光信号，将该物体确定为至少两个光信号发射装置。由于光信号发射装置与激光导光孔位于一个平面内，可根据光信号发射装置的位置，结合几何规律，确定激光导光孔的位置，从而实现了激光发射装置与激光导光孔的对准，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，并将充电激光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。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，充电激光发射装置101还包括驱动装置1017以及导轨1018，扫描装置1012还包括第一舵机10123以及滑块10124；驱动装置1017与滑块10124连接，用于在扫描过程中，根据控制器1011发出的指令，驱动滑块10124绕导轨1018旋转以及驱动探测激光接收装置10121和探测激光发射装置10122旋转；第一舵机10123，与滑块10124相连，用于在控制器1011的控制下，转动特定的角度；控制器1011，还用于在扫描过程中，当确定滑块10124绕导轨1018旋转一圈时，判断第一舵机10123是否转动一圈；若是，则终止扫描；若否，则控制第一舵机10123继续转动直至一圈。

其中，驱动装置1017用于在控制器1011的命令下，驱动扫描装置1012进行扫描。在图2示出的充电激光发射装置101中，驱动装置1017与滑块10124连接，位于充电激光发射装置101内部(图中未示出)。

需要说明的是，本发明实施例所示的驱动装置1017的位置仅是一种示例性的说明，在实际应用中并不对驱动装置1017的位置作出限制。驱动装置1017只需能带动扫描装置1012进行扫描即可。

其中，导轨1018的形状可由用户根据实际需要进行设定。由于发明人考虑到滑块10124绕环形导轨旋转会使扫描更加全面充分，所以图2所示的导轨1018的形状为环形。可以理解的是，在驱动装置1017的带动下，扫描装置1012中的滑块10124、探测激光接收装置10121、探测激光发射装置10122一同旋转，扫描装置1012中的第一舵机10123在控制器1011的控制下旋转。两类旋转互相配合，当滑块10124绕导轨1018旋转一圈且第一舵机10123自身转动一圈时，则终止扫描。若滑块10124未绕导轨1018旋转一圈，则驱动装置1017带动所述滑块10124继续绕导轨1018旋转直至一圈后，判断第一舵机10123是否转动一圈。若第一舵机10123未转动一圈，则控制第一舵机10123继续转动直至一圈。此时，已对距离充电激光发射装置101预设范围内的环境的三维状态信息进行了彻底且全面的扫描，进而可准确地确定光信号发射装置1022的三维坐标，确定激光导光孔1023的位置，进一步提高激光发射装置1013与激光导光孔1023对准的精确度。

充电激光发射装置101还可以包括支撑座1019，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。

当充电激光发射装置101与激光导光孔1023对准后，控制器1011，还可以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；在预设时间内确定充电激光接收装置102通过任意一个光信号发射装置1022向探测激光接收装置10121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。

在一种可能的实现方式中，探测激光接收装置10121，还用于接收探测激光束在接触到物体时反射的激光信号，并将激光信号发送至控制器1011；控制器1011，还用于解析激光信号，根据解析结果判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短；若是，控制器1011控制激光发射装置1013暂停发射充电激光束；若否，控制器1011控制激光发射装置1013继续发射充电激光束。

在一个示例中，图3示出了根据本发明实施例的一种扫描场景的示意图。如图3所示，控制器1011，用于根据探测激光发射装置10122发射探测激光束与探测激光接收装置10121接收激光信号的时间差以及扫描装置1012的位置，确定距离充电激光发射装置101预设范围内的环境的三维状态信息，并根据三维状态信息，判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短。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。扫描装置1012的转动可带动探测激光束的旋转，通过探测激光束的旋转，可全面地接收激光信号，并解析激光信号以全面地描绘出距离充电激光发射装置101预设范围内的环境的三维状态信息，再根据三维状态信息确定物体与充电激光束的距离的变化情况。由于旋转的探测激光束可全面准确地探测到上述环境内的所有物体，且当确定了物体的移动趋势时，就控制充电激光束的暂停与发射。可避免当物体速度过快时，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。

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、第二舵机1014、第三舵机1015、探测激光发射装置10122、探测激光接收装置10121、驱动装置1017、第一舵机10123以及激光发射装置1013。

上述实施例中，充电激光发射装置利用了激光反射的性质。探测激光发射装置可发射探测激光束，探测激光接收装置可接收探测激光束反射的激光信号，以此确定探测激光束接触到的物体的位置。并根据接收到的光信号，将该物体确定为至少两个光信号发射装置。由于光信号发射装置与激光导光孔位于一个平面内，可根据光信号发射装置的位置，结合几何规律，确定激光导光孔的位置，从而实现了激光发射装置与激光导光孔的对准，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，并将充电激光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。

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：至少两个光信号发射装置1022、控制器1021以及激光导光孔1023；控制器1021，用于在确定充电激光接收装置102接收到待充电设备103的充电请求后，控制至少两个光信号发射装置1022向充电激光发射装置101发送至少两个光信号，以使得充电激光发射装置101确定激光导光孔1023的位置并将自身的激光发射装置1013与激光导光孔1023对准；控制器1021，还用于在确定充电激光接收装置102接收到激光发射装置1013发射的弱激光时，控制任意一个光信号发射装置1022向探测激光接收装置10121发送确认信号，以使得充电激光发射装置101向待充电设备103进行充电。

可以理解的是，实际应用中，光信号发射装置1022的数量为至少两个即可。图5所示的充电激光接收装置102，以设置两个光信号发射装置1022为例进行说明。如图5所示，激光导光孔1023位于两个光信号发射装置1022中间，则可通过两个光信号发射装置1022确定激光导光孔1023的位置。当光信号发射装置的数量大于两个时，也可根据几何规律，确认激光导光孔的位置。

上述实施例中，充电激光接收装置向充电激光发射装置发射至少两个光信号，以使得充电激光发射装置确定至少两个光信号发射装置的位置。由于光信号发射装置与激光导光孔位于一个平面内，可根据光信号发射装置的位置，结合几何规律，确定激光导光孔的位置，从而实现了激光发射装置与激光导光孔的对准，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，并将充电激光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，向探测激光接收装置发送确认信号，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。

为了使读者更清楚的了解充电激光接收装置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接收装置的逻辑结构框图。图6所示的充电激光接收装置102包括：控制器1021、两个光信号发射装置1022以及激光导光孔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805。

步骤801、发射探测激光束。

步骤802、接收并解析探测激光束反射的激光信号和充电激光接收装置发射的至少两个光信号。

步骤803、根据解析结果确定充电激光接收装置的位置。

步骤804、根据充电激光接收装置的位置与充电激光接收装置对准。

步骤805、向待充电设备进行充电。

上述实施例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，相应地可以减小充电激光接收装置的尺寸，并将充电激光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。

在一种可能的实现方式中，步骤805、向待充电设备进行充电包括：向充电激光接收装置发射弱激光；当在预设时间内接收到充电激光接收装置反馈的确认信号时，通过充电激光接收装置向待充电设备进行充电。

在一种可能的实现方式中，通过充电激光接收装置向待充电设备进行充电包括：向充电激光接收装置发射充电激光束，其中，充电激光束用于向充电激光接收装置发送光能，以使得充电激光接收装置将光能转化为电能，以对待充电设备进行充电；接收探测激光束在接触到物体时，反射的激光信号；并解析激光信号；根据解析结果判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短；若是，暂停发射充电激光束；若否，继续发射充电激光束。

在一种可能的实现方式中，根据解析结果判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短包括：根据发射探测激光束与接收激光信号的时间差以及自身的位置，确定距离自身预设范围内的环境的三维状态信息，并根据三维状态信息，判断物体与充电激光束的作用区域的距离是否缩短。

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903。

步骤901、接收待充电设备的充电请求。

步骤902、根据充电请求，向充电激光发射装置发送至少两个光信号，以使得充电激光发射装置确定充电激光接收装置的位置，并与充电激光接收装置对准。

步骤903、接收充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，充电激光束用于对待充电设备进行充电。

在一种可能的实现方式中，在步骤903、在接收充电激光发射装置发射的充电激光束之前，该激光充电方法还包括：接收充电激光发射装置发射的弱激光；根据弱激光向充电激光发射装置反馈确认信号，以使得充电激光发射装置通过充电激光接收装置向待充电设备进行充电。

在一种可能的实现方式中，步骤903、接收充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，充电激光束用于对待充电设备进行充电包括：接收充电激光束携带的光能；将光能转化为电能；根据电能对待充电设备进行充电。

上述实施例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，相应地可以减小充电激光接收装置的尺寸，并将充电激光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。

图10示出了根据本发明实施例的一种扫描方法的流程示意图，该扫描方法包括：步骤1001至步骤1010。

步骤1001、第一舵机归位至起始位置。

步骤1002、第一舵机在控制器的控制下转过一定角度。

步骤1003、驱动装置带动滑块与探测激光发射装置、探测激光接收装置，在控制器的命令下一同旋转一定的角度。

步骤1004、探测激光发射装置发射探测激光束，并通过探测激光接收装置接收反射回来的激光信号与两个光信号发射装置所发射的光信号。

步骤1005、控制器解析探测激光接收装置反馈的数据，并判断是否在接收到反射的激光信号的同时还接收到两个光信号发射装置所发射的光信号。如果是，则执行步骤1006；如果否，则执行步骤1007。

步骤1006、解析该点三维坐标，并将该点标记为两个光信号发射装置中某一个光信号发射装置所在的位置。

步骤1007、解析该点三维坐标。

步骤1008、判断驱动装置是否转过一圈。如果是，则执行步骤1009；如果否，则执行步骤1003。

步骤1009，判断第一舵机是否转到终点位置。如果是，则执行步骤1010，如果否，则执行步骤1002。

步骤1010、终止流程。

上述扫描全面且彻底，进而能够准确地确定光信号发射装置的三维坐标，为后续进行准确地对接提供基础。

图11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1101至步骤1110。

步骤1101、控制器通过扫描获取两个光信号发射装置的三维坐标，并解析出激光导光孔的三维坐标。

步骤1102、控制器根据激光导光孔的三维坐标控制第二舵机、第三舵机使充电激光发射装置对准激光导光孔。

步骤1103、充电激光接收装置发射弱激光用于确认位置。

步骤1104、启动扫描流程。

步骤1105、扫描并判断是否接收到两个光信号发射装置发射的确认数据。如果是，则执行步骤1106，如果否，则执行步骤1107。

步骤1106、启动扫描流程。执行步骤1106之后，执行步骤1108。

步骤1107、终止扫描流程。

步骤1108，控制器解析扫描数据，判断是否有物体靠近充电激光束的作用区域。如果是，则执行步骤1109；如果否，则执行步骤1110。

步骤1109，停止发射充电激光束。

步骤1110，将充电激光束的功率调整到正常充电状态。

上述激光充电方法，通过全面彻底的扫描，可准确地探测到物体，且当确定了物体的移动趋势时，就控制充电激光束的暂停与发射。可避免当物体速度过快时，造成的保护无效化，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。

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 (13)

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、扫描装置以及激光发射装置；其中，

所述控制器用于控制所述扫描装置进行扫描，其中，所述扫描装置包括：探测激光接收装置、探测激光发射装置；

所述探测激光发射装置用于在扫描的过程中，发射探测激光束；

所述探测激光接收装置用于在扫描的过程中，接收所述探测激光束反射的激光信号并将所述激光信号发送至所述控制器；将接收到的至少两个光信号发射装置发射的光信号发送至所述控制器，其中，所述光信号发射装置设置在充电激光接收装置上；

所述控制器，还用于解析所述激光信号和所述光信号，根据解析结果确定至少两个光信号发射装置的三维坐标，并根据所述三维坐标确定激光导光孔的位置；

所述控制器，还用于根据所述激光导光孔的位置，控制所述激光发射装置与所述激光导光孔对准；

其中，所述探测激光束的强度较小，以不会对周围物体造成损害为标准，每隔预设时间检测探测激光束的强度，在探测激光束的强度大于或等于预设强度的情况下，检查探测激光发射装置是否出现故障；

所述充电激光发射装置还包括：第二舵机、第三舵机，

其中，所述第二舵机与所述第三舵机通过连接部件相连，

所述控制器，还用于在确定所述激光导光孔的位置后，通过控制所述第二舵机以及所述第三舵机转动使所述激光发射装置与所述激光导光孔对准；

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任意一个光信号发射装置向所述探测激光接收装置反馈确认信号之后，控制所述充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电激光发射装置，其特征在于，所述充电激光发射装置还包括驱动装置以及导轨，所述扫描装置还包括第一舵机以及滑块；

所述驱动装置与所述滑块连接，用于在扫描过程中，根据所述控制器发出的指令，驱动所述滑块绕所述导轨旋转以及驱动所述探测激光接收装置和所述探测激光发射装置旋转；

所述第一舵机，与所述滑块相连，用于在所述控制器的控制下，转动特定的角度；

所述控制器，还用于在扫描过程中，当确定所述滑块绕所述导轨旋转一圈时，判断所述第一舵机是否转动一圈；若是，则终止扫描；若否，则控制所述第一舵机继续转动直至一圈。

3.根据权利要求1所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述激光发射装置，用于在充电过程中，向所述充电激光接收装置发射充电激光束；其中，所述充电激光束用于向所述充电激光接收装置发送光能，以使得所述充电激光接收装置将所述光能转化为电能，以对所述待充电设备进行充电；

所述探测激光接收装置，还用于接收所述探测激光束在接触到物体时反射的激光信号，并将所述激光信号发送至所述控制器；

所述控制器，还用于解析所述激光信号，根据解析结果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，所述控制器控制所述激光发射装置暂停发射所述充电激光束；若否，所述控制器控制所述激光发射装置继续发射所述充电激光束。

4.根据权利要求3所述的充电激光发射装置，其特征在于，

所述控制器，还用于根据所述探测激光发射装置发射所述探测激光束与所述探测激光接收装置接收所述激光信号的时间差以及所述扫描装置的位置，确定距离所述充电激光发射装置预设范围内的环境的三维状态信息，并根据所述三维状态信息，判断所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短。

5.一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：至少两个光信号发射装置、控制器以及激光导光孔；

所述控制器，用于在确定所述充电激光接收装置接收到待充电设备的充电请求后，控制至少两个光信号发射装置向充电激光发射装置发送至少两个光信号，以使得所述充电激光发射装置确定所述激光导光孔的位置并将自身的激光发射装置与所述激光导光孔对准；

所述控制器，还用于在确定所述充电激光接收装置接收到所述激光发射装置发射的弱激光时，控制任意一个光信号发射装置向所述充电激光发射装置的探测激光接收装置发送确认信号，以使得所述充电激光发射装置与所述充电激光接收装置对准，并使得所述充电激光发射装置向所述待充电设备进行充电；

其中，所述充电激光发射装置还包括：第二舵机、第三舵机，所述第二舵机与所述第三舵机通过连接部件相连，

所述充电激光发射装置的控制器，还用于在确定所述激光导光孔的位置后，通过控制所述第二舵机以及所述第三舵机转动使所述激光发射装置与所述激光导光孔对准；

所述充电激光发射装置的控制器，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；

所述充电激光发射装置的控制器，还用于在预设时间内确定所述充电激光接收装置通过任意一个光信号发射装置向所述探测激光接收装置反馈确认信号之后，控制所述充电激光发射装置向待充电设备进行充电。

6.一种激光充电系统，包括权利要求1至权利要求4中任一项所述的充电激光发射装置和权利要求5所述的充电激光接收装置。

7.一种激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法应用于权利要求1至权利要求4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：

发射探测激光束；

接收并解析所述探测激光束反射的激光信号和充电激光接收装置发射的至少两个光信号；

根据解析结果确定所述充电激光接收装置的位置；

根据所述充电激光接收装置的位置与所述充电激光接收装置对准；

向待充电设备进行充电。

8.根据权利要求7所述的激光充电方法，其特征在于，所述向待充电设备进行充电包括：

向所述充电激光接收装置发射弱激光；

当在预设时间内接收到所述充电激光接收装置反馈的确认信号时，通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电。

9.根据权利要求8所述的激光充电方法，其特征在于，所述通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电包括：

向所述充电激光接收装置发射充电激光束，其中，所述充电激光束用于向所述充电激光接收装置发送光能，以使得所述充电激光接收装置将所述光能转化为电能，以对所述待充电设备进行充电；

接收所述探测激光束在接触到物体时，反射的激光信号；并解析所述激光信号；

根据解析结果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，暂停发射所述充电激光束；若否，继续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，所述根据解析结果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：

根据发射所述探测激光束与接收所述激光信号的时间差以及自身的位置，确定距离自身预设范围内的环境的三维状态信息，并根据所述三维状态信息，判断所述物体与所述充电激光束的作用区域的距离是否缩短。

11.一种激光充电方法，其特征在于，所述激光充电方法应用于权利要求5所述的充电激光接收装置，所述激光充电方法包括：

接收待充电设备的充电请求；

根据所述充电请求，向充电激光发射装置发送至少两个光信号，以使得所述充电激光发射装置确定所述充电激光接收装置的位置，并与所述充电激光接收装置对准；

接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，所述充电激光束用于对所述待充电设备进行充电。

12.根据权利要求11所述的激光充电方法，其特征在于，在接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束之前，所述激光充电方法还包括：

接收所述充电激光发射装置发射的弱激光；

根据所述弱激光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通过所述充电激光接收装置向所述待充电设备进行充电。

13.根据权利要求11所述的激光充电方法，其特征在于，接收所述充电激光发射装置发射的充电激光束；其中，所述充电激光束用于对所述待充电设备进行充电包括：

接收所述充电激光束携带的光能；

将所述光能转化为电能；

根据所述电能对所述待充电设备进行充电。

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