CN110912579A - 一种无源设备同频信号管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种无源设备同频信号管理方法，所述方法包括：按指定工作频率接收来自上位机的第一电磁波信号；当第一电磁波信号为充电信号时进行电磁转换产生第一感应电流对能量储存模块充电，当储存电能大于或等于充电电能上限阈值时能量储存模块向充电设备充电；当第一电磁波信号为通讯信号时进行电磁转换产生第二感应电流对能量储存模块充电，储存电能大于或等于工作电能上限阈值时对微处理模块复位并将复位信息向上位机发送，接收第二电磁波信号进行信号分析生成第一信号数据，对第一信号数据进行解析并执行生成第一信号反馈数据，信号转换模块对第一信号反馈数据进行数模信号转换生成第三电磁波信号，向上位机发送第三电磁波信号。

Description

一种无源设备同频信号管理方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无源设备同频信号管理方法。

背景技术

无线充电设备又称无源充电设备，该类设备特点是自身不带电源属于无源设备，但可以将接收到的电磁波进行电磁转换生成工作电力。常见的无源充设备只能完成单一的充电功能。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种无源设备同频信号管理方法，既能满足常规的对外电能输出的要求，又能增加其他的无源智能功能，从而实现了无源充电设备与射频智能设备的多合一。

为实现上述目的，本发明提供了一种无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法包括：

无源设备通过天线按指定工作频率接收来自上位机的第一电磁波信号；

当所述第一电磁波信号类型为充电信号类型时，所述无源设备的信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第一感应电流；所述信号转换模块使用所述第一感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能大于或等于充电电能上限阈值时，所述能量储存模块向外部充电设备进行充电操作；

当所述第一电磁波信号类型为通讯信号类型时，所述信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第二感应电流；所述信号转换模块使用所述第二感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能大于或等于工作电能上限阈值时，所述能量储存模块向所述无源设备的微处理模块进行上电复位操作；所述信号转换模块从所述微处理模块接收复位信息；所述信号转换模块将所述复位信息通过所述天线按所述指定工作频率向所述上位机进行发送；所述信号转换模块从所述上位机接收第二电磁波信号；所述信号转换模块对所述第二电磁波信号进行信号分析生成第一信号数据；所述信号转换模块向所述微处理模块发送所述第一信号数据；所述微处理模块对所述第一信号数据进行解析并执行对应的功能程序生成第一信号反馈数据；所述微处理模块向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数模信号转换生成第三电磁波信号；所述信号转换模块向所述上位机发送所述第三电磁波信号。

进一步的，所述方法还包括：当所述第一电磁波信号类型即不是所述充电信号类型也不是所述通讯信号类型时，所述信号转换模块对所述第一电磁波信号进行干扰信号标识处理。

进一步的，所述方法还包括：当所述第一电磁波信号类型为所述充电信号类型时，所述无源设备的信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第一感应电流；所述信号转换模块使用所述第一感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能小于充电电能下限阈值时，所述能量储存模块停止向所述充电设备充电。

进一步的，所述方法还包括：当所述第一电磁波信号类型为所述通讯信号类型，且所述能量储存模块的储存电能小于工作电能下限阈值时，所述能量储存模块停止向所述微处理模块进行供电。

进一步的，所述微处理模块对所述第一信号数据进行解析并执行对应的功能程序生成第一信号反馈数据，具体包括：

所述微处理模块从所述信号转换模块接收到所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一指令数据；

所述微处理模块提取所述第一指令数据的第一指令码，对所述第一指令码进行指令合法校验生成第一校验结果；

当所述第一校验结果为合法标识符时，所述微处理模块执行第一指令代码程序生成第一指令执行结果；

所述微处理模块对所述第一指令执行结果进行数据打包生成所述第一信号反馈数据。

优选的，所述方法还包括：

当所述第一校验结果为非法标识符时，所述微处理模块设置所述第一指令执行结果为指令码错误标识符；

所述微处理模块对所述第一指令执行结果进行数据打包生成所述第一信号反馈数据。

本发明提供的一种无源设备同频信号管理方法，在同一信号频率下通过对信号类型进行辨识区分出充电信号与通讯信号。当无源设备接收到充电信号时，将接收到的电磁波信号转换为电力输出并将电能存储于能量储存模块，直到所储存的电能达到充电电能上限阈值的时候，向待充电的外部充电设备进行电力输出。当无源设备接收到通讯信号时，首先将接收到的电磁波信号转换为电力输出并通过能量储存模块向微处理模块进行上电复位，接着向上位机返回复位信息并建立起上位机与微处理模块的通讯通道，在能量储存模块的电能未低于工作电能下限阈值之前完成上位机与微处理模块的互动流程。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种无源设备同频信号管理方法示意图；

图2为本发明实施例提供的无源设备模块示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种无源设备同频信号管理方法示意图；

图4为本发明实施例提供的无源设备模块示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1为本发明实施例一提供的一种无源设备同频信号管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤1，无源设备通过天线按指定工作频率接收来自上位机的第一电磁波信号。

此处，无源设备的结构如图2为本发明实施例提供的无源设备模块示意图所示，包括：天线、信号转换模块、能量储存模块、微处理模块。其中，信号转换模块一般包括两部分功能：电磁感应功能与信号分析功能；电磁感应功能是将接收到的电磁信号进行电磁感应处理从而生成感应电流，信号分析功能是通过波形结构或者波形载波方式对接收的信号做简单的类型区分。常见的能量储存模块一般是采用功率较大的电容元器件实现电能储备。本实施例中的能量储存模块可以对电容电量进行测评，并可根据预定的电量上限/下限，能量储存模块开启/关闭自身对外的电力输出功能。

步骤2，对第一电磁波信号类型进行类型判断，如果第一电磁波信号类型为充电信号类型时转至步骤3，如果第一电磁波信号类型为通讯信号类型时转至步骤6。

此处，如果第一电磁波信号类型即不是充电信号类型也不是工作信号类型，信号转换模块将会对第一电磁波做干扰信号标识处理。

步骤3，无源设备的信号转换模块的电磁感应电路对第一电磁波信号进行电磁转换产生第一感应电流。

步骤4，信号转换模块使用第一感应电流对无源设备的能量储存模块进行充电操作。

步骤5，当能量储存模块的储存电能大于或等于充电电能上限阈值时，能量储存模块向外部充电设备进行充电操作。在充电执行完成之后，无源设备继续步骤1对电磁波信号的接收操作。

此处，第一电磁波信号只要是符合制定工作频率且信号类型可识别，无源设备都会首先将电磁波经由电磁转换输出为感应电流对能量储存模块充电。能量储存模块充电到达电能输出上限值之后，就可以对外接设备进行电量输出。这里因为第一电磁波信号类型具体为充电信号类型，那么实际能量储存模块的充电对象就是外接的充电设备，如图2所示。另外，能量储存模块的储存电能会因为对外输出导致下降，当前电能下降到小于充电电能下限阈值之后，为保障充电效能，能量储存模块会停止向充电设备充电。

步骤6，信号转换模块的电磁感应电路对第一电磁波信号进行电磁转换产生第二感应电流。

步骤7，信号转换模块使用第二感应电流对无源设备的能量储存模块进行充电操作。

步骤8，当能量储存模块的储存电能大于或等于工作电能上限阈值时，能量储存模块向无源设备的微处理模块进行上电复位操作。

这里因为第一电磁波信号类型具体为通讯信号类型，那么实际能量储存模块的电力输出对象就是内部的微处理模块，如图2所示。一般微处理模块都是带有特定功能的独立模板，例如应用单片机、智能卡芯片模块、算法协处理模块等。向微处理模块供电的目的，是通过能量储存模块的持续放电来完成上位机与微处理模块的应用交互流程。要注意的是，当能量储存模块的储存电能小于工作电能下限阈值时，能量储存模块会停止向微处理模块进行供电。

步骤9，信号转换模块从微处理模块接收复位信息。

此处，当微处理模块上电之后，内部加载的操作系统会执行一次初始化流程，在初始化流程之后会生成复位信息，该复位信息会被上传至上位机，上位机获取到复位信息之后明确微处理模块已经正常启动，上位机下一步紧接着就会根据定制的应用交互流程向微处理模块发送应用层的指令参数。

步骤10，信号转换模块将复位信息通过天线按指定的工作频率向上位机进行发送。

步骤11，信号转换模块通过天线按指定的工作频率从上位机接收到第二电磁波信号。

此处，第二电磁波信号即使上位机下发的应用信号。

步骤12，信号转换模块对第二电磁波信号进行信号分析生成第一信号数据。

步骤13，信号转换模块向微处理模块发送第一信号数据。

步骤14，微处理模块对第一信号数据进行解析并执行对应的功能程序生成第一信号反馈数据，

具体包括：步骤141，微处理模块从信号转换模块接收到第一信号数据之后，对第一信号数据进行信号数据分析生成第一指令数据；

步骤142，微处理模块提取第一指令数据的第一指令码，对第一指令码进行指令合法校验生成第一校验结果；

步骤143，当第一校验结果为合法标识符时，微处理模块执行第一指令代码程序生成第一指令执行结果；

步骤144，微处理模块对第一指令执行结果进行数据打包生成第一信号反馈数据。

此处，如果第一校验结果为非法标识符，那么微处理模块会设置第一指令执行结果为指令码错误标识符，下一步，微处理模块再对第一指令执行结果进行数据打包生成第一信号反馈数据并将第一信号反馈数据发送至上位机端。

步骤15，微处理模块向信号转换模块发送第一信号反馈数据。

步骤16，信号转换模块对第一信号反馈数据进行数模信号转换生成第三电磁波信号。

步骤17，信号转换模块向上位机发送第三电磁波信号。当对第三电磁波信号发送完成之后，无源设备继续步骤1的电磁波信号接收操作。

如图3为本发明实施例二提供的一种无源设备同频信号管理方法的示意图所示，本方法主要包括如下步骤：

步骤101，手机应用调用手机无线发射端以13.56兆赫兹向外发送第一电磁波。

此处，无源设备的结构如图4为本发明实施例提供的无源设备模块示意图所示，包括：天线、信号转换模块、能量储存模块、公交卡芯片。本实施例涉及的无源设备是一个既能对外接设备进行充放电，又能完成公交卡支付的多功能设备。其中的公交卡芯片就是一个微处理模块。公交卡芯片上加载着一套公交卡应用操作系统，该操作系统支持多个应用指令。

步骤102，无源设备通过天线按指定的工作频率接收来自手机端的第一电磁波信号，此处，指定的工作频率具体为13.56兆赫兹。

步骤103，无源设备使用信号转换模块的电磁感应电路对第一电磁波信号进行电磁转换产生第二感应电流。

步骤104，信号转换模块使用第二感应电流对无源设备的能量储存模块进行充电操作，当能量储存模块的储存电能大于或等于工作电能上限阈值时，能量储存模块对公交卡芯片上电复位。

步骤105，信号转换模块从公交卡芯片接收复位信息。

步骤106，信号转换模块将复位信息通过天线以13.56兆赫兹向上位机进行发送。

步骤107，手机应用接收到复位信息之后，对公交卡余额查询指令进行数据打包并转换为电磁波信号生成第二电磁波信号，调用手机无线发射端以13.56兆赫兹向外发送第二电磁波。

此处，手机应用会根据应用规范要求对复位信息进行数据格式检查，如果复位信息不符合规范要求或不符合实际应用参数要求，手机应用会在人机交互界面显示“当前设备信息校验失败”。

步骤108，信号转换模块接收到第二电磁波信号后，对第二电磁波信号进行信号分析生成第一信号数据。

步骤109，信号转换模块向公交卡芯片发送第一信号数据。

步骤110，公交卡芯片对第一信号数据进行解析后获得公交卡余额查询指令，执行余额查询程序获得第一余额。

此处，公交卡芯片具体是由加载其上的公交卡操作系统对第一信号数据进行解析。公交卡操作系统提取出第一信号数据的第一指令代码，并识别出第一指令代码具体为公交卡余额查询指令，再调用操作系统中的余额查询程序对存储在公交卡芯片上的余额文件进行余额读取生成第一余额。

步骤111，公交卡芯片对第一余额进行数据打包生成第一信号反馈数据，向信号转换模块发送第一信号反馈数据。

此处，公交卡操作系统按照信号反馈数据的规范要求，对第一余额进行打包生成第一信号反馈数据，再将第一信号反馈数据向信号转换模块发送。

步骤112，信号转换模块对第一信号反馈数据进行数模信号转换生成第三电磁波信号，并向手机端以13.56兆赫兹作为发送频率发送第三电磁信号。

步骤113，手机应用对接收到的第三电磁信号进行解析获得第一余额，将第一余额在手机应用的用户界面上进行显示。

此处，手机应用会根据应用规范要求对第一信号反馈数据进行数据格式检查，如果第一信号反馈数据符合应用规范要求则将从第一信号反馈数据中提取出余额数值，并通过手机的人机交互界面进行显示。

本发明提供的一种无源设备同频信号管理方法，在同一信号频率下通过对信号类型进行辨识区分出充电信号与通讯信号。当无源设备接收到充电信号时，将接收到的电磁波信号转换为电力输出并将电能存储于能量储存模块，直到所储存的电能达到充电电能上限阈值的时候，向待充电的外部充电设备进行电力输出。当无源设备接收到通讯信号时，首先将接收到的电磁波信号转换为电力输出并通过能量储存模块向微处理模块进行上电复位，接着向上位机返回复位信息并建立起上位机与微处理模块的通讯通道，在能量储存模块的电能未低于工作电能下限阈值之前完成上位机与微处理模块的互动流程。使用本发明方法的无源设备，既能满足常规的对外电能输出的要求，又能增加其他的智能功能，从而实现了无源充电设备与射频智能设备的统一。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法包括：

无源设备通过天线按指定工作频率接收来自上位机的第一电磁波信号；

当所述第一电磁波信号类型为充电信号类型时，所述无源设备的信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第一感应电流；所述信号转换模块使用所述第一感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能大于或等于充电电能上限阈值时，所述能量储存模块向外部充电设备进行充电操作；

当所述第一电磁波信号类型为通讯信号类型时，所述信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第二感应电流；所述信号转换模块使用所述第二感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能大于或等于工作电能上限阈值时，所述能量储存模块向所述无源设备的微处理模块进行上电复位操作；所述信号转换模块从所述微处理模块接收复位信息；所述信号转换模块将所述复位信息通过所述天线按所述指定工作频率向所述上位机进行发送；所述信号转换模块从所述上位机接收第二电磁波信号；所述信号转换模块对所述第二电磁波信号进行信号分析生成第一信号数据；所述信号转换模块向所述微处理模块发送所述第一信号数据；所述微处理模块对所述第一信号数据进行解析并执行对应的功能程序生成第一信号反馈数据；所述微处理模块向所述信号转换模块发送所述第一信号反馈数据；所述信号转换模块对所述第一信号反馈数据进行数模信号转换生成第三电磁波信号；所述信号转换模块向所述上位机发送所述第三电磁波信号。

2.根据权利要求1所述的无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一电磁波信号类型即不是所述充电信号类型也不是所述通讯信号类型时，所述信号转换模块对所述第一电磁波信号进行干扰信号标识处理。

3.根据权利要求1所述的无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一电磁波信号类型为所述充电信号类型时，所述无源设备的信号转换模块的电磁感应电路对所述第一电磁波信号进行电磁转换产生第一感应电流；所述信号转换模块使用所述第一感应电流对所述无源设备的能量储存模块进行充电操作；当所述能量储存模块的储存电能小于充电电能下限阈值时，所述能量储存模块停止向所述充电设备充电。

4.根据权利要求1所述的无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一电磁波信号类型为所述通讯信号类型，且所述能量储存模块的储存电能小于工作电能下限阈值时，所述能量储存模块停止向所述微处理模块进行供电。

5.根据权利要求1所述的无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述微处理模块对所述第一信号数据进行解析并执行对应的功能程序生成第一信号反馈数据，具体包括：

所述微处理模块从所述信号转换模块接收到所述第一信号数据之后，对所述第一信号数据进行信号数据解析生成第一指令数据；

所述微处理模块提取所述第一指令数据的第一指令码，对所述第一指令码进行指令合法校验生成第一校验结果；

当所述第一校验结果为合法标识符时，所述微处理模块执行第一指令代码程序生成第一指令执行结果；

所述微处理模块对所述第一指令执行结果进行数据打包生成所述第一信号反馈数据。

6.根据权利要求5所述的无源设备同频信号管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一校验结果为非法标识符时，所述微处理模块设置所述第一指令执行结果为指令码错误标识符；

所述微处理模块对所述第一指令执行结果进行数据打包生成所述第一信号反馈数据。

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