TWI403105B

TWI403105B - 無線影像及電能傳輸裝置及方法

Info

Publication number: TWI403105B
Application number: TW98106503A
Authority: TW
Inventors: Ming Yu Tu
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-07-21
Also published as: TW201032504A

Description

無線影像及電能傳輸裝置及方法

本發明涉及一種無線影像及電能傳輸裝置及方法，尤其涉及一種應用於可攜式電子產品及顯示設備之間之無線影像及電能傳輸裝置及方法。

現有之電子產品，均以追求小型化、可攜式為目標。然而越小型化之可攜式電子產品，其電池體積也必然受到限制，電池容量也較小，因此電子產品之電能供應持續時間較短。另外，現有電子產品也均趨向於娛樂多功能化，例如可以利用電子產品拍攝視頻及圖像，也可以在這些電子產品裏存儲視頻或者圖像，在電子產品之螢幕上可以直接觀看這些視頻或者圖像，然而電子產品由於受制於其小型化之體積，其螢幕尺寸必然受到限制，因此視頻或者圖像之顯示及觀賞效果上不能夠令人滿意。如欲在更大之螢幕上觀賞視頻或者圖像，現有做法為用資料線連接電子產品及顯示設備，影像資料通過資料線傳輸，然，使用資料線連接電子產品及顯示設備，電子產品必須放置於顯示設備附近，其使用受到限制。另外，現有之電子產品一般係通過電纜來傳輸電能進行充電的，在電子產品與顯示設備頻繁插拔資料線及電纜，無疑會影響電子產品及顯示設備之使用壽命，同時使得電子產品之使用受到限制。

有鑒於此，有必要提供一種可同時在電子產品及顯示設備之間無線傳輸影像資料及電能之無線影像及電能傳輸裝置。

還有必要提供一種應用該無線影像及電能傳輸裝置之無線影像及電能傳輸方法。

一種無線影像及電能傳輸裝置，其包括一第一收/發單元以及一第二收/發單元，所述第一收/發單元置於一電子產品內部，所述第二收/發單元置於一顯示設備內部。所述第一收/發單元包括一第一感應線圈，一第一調變單元，一第一變流單元，一第一編/解碼單元，一第一存儲單元，一第一微處理器以及以與所述第一變流單元相連之供電電路。所述第二收/發單元包括一第二感應線圈，一第二調變單元，一第二變流單元，一第二編/解碼單元，一第二存儲單元以及一第二微處理器。

所述第一、第二感應線圈用於接收/發射射頻載波訊號。

所述第一、第二調變單元調製載波訊號及將載波訊號還原。

所述第一、第二變流單元用於交流變直流或者直流變交流之電流轉換。

所述供電電路用於將所述第一變流單元變流後電流提供給所述電子產品，作為所述電子產品系統運行之電力。

所述第一、第二編/解碼單元分別用於對所述第一存儲單元及第二存儲單元內資料或者用戶輸入之指令進行編碼。

所述第一、第二儲單元用於存儲影像資料以及分別為所述第一及第二收/發單元提供系統運行之空間。

所述第一、第二微處理器分別用於控制所述第一、第二感應線圈，第一第二調變單元，第一、第二變流單元，第一、第二編/解碼單元及第一、第二存儲單元，進行無線影像及電能之傳輸。

一種應用上述影像及電能傳輸裝置之無線影像傳輸方法，其包括如下步驟：識別電子產品及顯示設備；基於用戶指令確定是否進行無線影像及/或無線電能傳輸；進行無線影像傳輸；進行無線電能傳輸，所述無線電能傳輸的步驟包括：所述第二收/發單元生成交流電流並以射頻訊號發射所述交流電流之能量；所述第一收/發單元感應、接收所述交流電流之能量，將感應到之交流電流轉換為直流電流；所述供電電路利用所述轉換後的直流電流為所述電子產品提供系統電力；基於用戶輸入指令判斷是否結束電能傳輸，如果是，則結束電能傳輸，如果否，則繼續電能傳輸。

相對於現有技術，所述之無線影像及電能傳輸裝置及方法利用無線射頻原理可以實現影像及電能在電子產品和顯示設備之間之無線交互，使電子產品之影像資料可以同步在擁有更大螢幕之顯示設備上同步欣賞，提高了顯示效果，同時避免了使用資料線連接電子產品和顯示設備之種種不便，另外，在電子產品同顯示設備進行影像資料傳輸之同時，該無線影像及電能傳輸裝置又能將無線射頻之能量轉化為供系統電子產品系統運行之電能或者為電子產品充電，不僅節省能源，又能夠提高電子產品之電池續航能力。

100‧‧‧第一收/發單元

200‧‧‧第二收/發單元

300‧‧‧電子產品

400‧‧‧顯示設備

11‧‧‧第一感應線圈

12‧‧‧第一調變單元

13‧‧‧第一變流單元

14‧‧‧第一編/解碼單元

15‧‧‧第一存儲單元

16‧‧‧第一微處理器

17‧‧‧供電電路

18‧‧‧充電電路

21‧‧‧第二感應線圈

22‧‧‧第二調變單元

23‧‧‧第二變流單元

24‧‧‧第二編/解碼單元

25‧‧‧第二存儲單元

26‧‧‧顯示幕單元

27‧‧‧第二微處理器

圖1係本發明無線影像及電能傳輸裝置之示意圖；圖2係圖1之無線影像及電能傳輸裝置之功能模組圖；圖3係本發明無線影像及電能傳輸方法之流程圖；圖4係圖3之無線影像及電能傳輸方法之無線影像傳輸之流程圖；圖5係圖3之無線影像及電能傳輸方法之無線電能傳輸之流程圖。

下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。

請參閱圖1，本發明之一種無線影像及電能傳輸裝置包括一第一收/發單元100以及一第二收/發單元200，所述第一收/發單元100置於一電子產品300內部，所述第二收/發單元200置於一顯示設備400內部。

所述第一收/發單元100及第二收/發單元200均可接收或者發射射頻訊號，二者之間通過無線射頻訊號之交互實現影像資料及電能在電子產品300和顯示設備400之間傳輸。

本實施方式中，所述電子產品300為一數碼相機，所述顯示設備400為一液晶顯示器。

請參閱圖2，所述第一收/發單元100包括一第一感應線圈11，一與所述第一感應線圈11相連之一第一調變單元12，一與所述第一調變單元12相連之第一變流單元13，一與所述第一調變單元12相連之第一編/解碼單元14，一與所述第一編/解碼單元14相連接之第一存儲單元15以及一連接所述第一調變單元12、第一變流單元13及第一編/解碼單元14之第一微處理器16，所述第一變流單元13還連接一供電電路17及一充電電路18。

所述第一感應線圈11用於接收/發射射頻載波訊號，以進行影像資料及電能傳輸。

所述第一調變單元12用於根據所述電子產品300之影像資料調製載波訊號，並將調製後之載波訊號輸出給所述第一感應線圈11，以及接收來自所述第二收/發單元200之載波訊號，並將接收到之載波訊號還原得到編碼之資訊。

所述第一變流單元13用於改變電流特性，其可以進行交直流轉換，在交流轉換為直流時，將所述轉換後之直流電輸出給所述供電電路17，以給所述電子產品300提供電力，或者輸出給所述充電電路18以將電能存儲起來；在直流轉換為交流時，提供所述第一感應線圈11發射射頻訊號所需之交流電流。

所述第一編/解碼單元14用於對影像資料或者用戶指令資訊進行編碼後提供給所述第一調變單元12進行載波訊號之調製，或者將經過第一調變單元12還原後之控制代碼解碼還原為控制指令回饋給所述第一微處理器16執行相應動作。

所述第一存儲單元15用於存儲電子產品300之影像資料以及為所述第一收/發單元100提供系統運行之空間。

所述第一微處理器16用以基於用戶輸入或者接收到之來自所述第二收/發單元200之控制指令協調該第一收/發單元100之第一調變單元12、第一變流單元13及第一編/解碼單元14進行影像及電能之傳輸及接收。

所述供電電路17用於將所述第一變流單元13變流後之電流提供給所述電子產品300，作為所述電子產品300系統運行之電力。

所述充電電路18用於將所述第一變流單元13變流後之電流提供給所述電子產品300之電池，作為電子產品300之儲備電力。

所述第二收/發單元200包括一第二感應線圈21，一與所述第二感應線圈21 相連之一第二調變單元22，一與所述第二調變單元22相連之第二變流單元23，一與所述第二調變單元22相連之第二編/解碼單元24，一與所述第二編/解碼單元24相連之第二存儲單元25，一與所述第二存儲單元25相連之顯示幕單元26，一與所述第二調變單元22、第二變流單元23及第二編解/碼單元24相連第二微處理器27。

所述第二感應線圈21用於接收/發射射頻訊號，以進行資料及電能傳輸。

所述第二調變單元22用於將接收到來自第一收/發單元100之射頻載波訊號還原，得到編碼資訊以及基於用戶指令調製載波訊號，並將載波訊號輸出給所述第一感應線圈11。

所述第二變流單元23用於改變電流特性，本實施方式中，其主要作用為將直流電轉換為交流電，以提供所述第二線圈21發射射頻訊號時所需之交流電流，其與所述顯示設備400之電源相連。

所述第二編/解碼單元24用於解碼被所述第二調變單元22還原後得到之編碼資訊，得到影像資料或者控制指令，或者將欲發射之控制指令編碼供所述第二調變單元22調製載波訊號。

所述第二存儲單元25用於存儲經所述第二編碼單元解碼得到之影像資料或者指令資訊以及為所述第二收/發單元200提供系統運行之空間。

所述第二微處理器27用於基於用戶輸入或者接收到之來自所述第二收/發單元200之控制指令協調該第二收/發單元200之第二調變單元21、第二變流單元22及第二編/解碼單元24進行影像及電能之傳輸。

所述顯示幕單元26用於顯示、播放接收自所述第一收/發單元100之影像資料。

所述第一收/發單元100工作時，無需專門之電源提供電力，其通過感應第二收/發單元200電磁能量，將其轉換為供自身使用之電能。

要使得所述無線影像及電能傳輸裝置正常之進行無線影像及電能之傳輸，所述第一收/發單元100及所述第二收/發單元200之間之距離需在一定之範圍內，以消除射頻訊號之衰減對正常無線影像及電能傳輸功能之影響。根據安培定律，電流流經線圈時，所述線圈周圍形成磁場之磁場強度可以採用如下公式計算：

其中，H代表磁場強度，I代表流經線圈之電流強度，R代表線圈之半徑，d代表距線圈中心之距離，因此，如欲使得一定距離之磁場強度足以進行無線影像及電能傳輸，可以通過改變流經線圈之電流強度以及線圈之半徑來實現。

此外，射頻訊號在空氣中之衰減速率還與射頻訊號之頻率有關，射頻訊號之頻率越高，其衰減速率越低，傳輸之距離越長。本發明之無線影像及電能傳輸裝置之在進行無線影像及電能傳輸時，所述第一收/發單元100及第二收/發單元200應儘量相互靠近，即所述電子產品300與所述顯示設備400應儘量靠近，以減小能量傳輸過程中之損耗。

實際應用中，所述顯示設備400可以設置有一感應平臺(圖未示)，所述第二收發單元200設置於所述感應平臺內部，所述電子產品300在進行影像及電能傳輸時放置於所述感應平臺上，且將所述第一感應線圈11第二感應線圈21對正，以使無線影像及電能傳輸過程中之能量損耗降至最低。

請參閱圖3，所示為一種應用所述無線影像及電能傳輸裝置之無線影像及電能傳輸方法之流程圖，其包括如下步驟：

S50，識別所述電子產品300及顯示設備400。所述顯示設備400第二感應線圈21發射覆蓋一定空間範圍之射頻訊號，一旦所述電子產品300進入該射頻訊號之覆蓋範圍，其第一感應線11圈即可感應到所述射頻訊號，並與所述顯示設備400之間建立無線連接。

S60，基於用戶指令確定是否進行無線影像及/或無線電能傳輸。顯示設備或者電子產品根據用戶輸入之指令，向無線影像及電能傳輸裝置發送無線影像及/或無線電能傳輸之請求，無線影像及電能裝置根據請求進行無線影像及/或無線電能傳輸。

S70，進行無線影像傳輸。

S80，進行無線電能傳輸。

如果無線影像及電能傳輸裝置100收到之請求為影像傳輸，則執行步驟S70，如果無線影像及電能傳輸裝置100收到之請求為電能傳輸，則執行步驟S80，如果無線影像及電能傳輸裝置100收到之請求為影像及電能傳輸，則同時執行步驟S70及S80。

請參閱圖4，所述無線影像傳輸還包括如下步驟：利用所述第一收/發單元發送影像資料，其包括以下步驟：S701，將影像資料編碼；S702，生成交流電流；S703，結合編碼後之影像資料對所述交流電流進行調製，生成載波訊號；S704，發射所述載波訊號至第二收/發單元；利用所述第二收/發單元接收影像資料，其包括以下步驟：S705，接收所述載波訊號；S706，對接收到之載波訊號進行解調，得到編碼之影像資料；S707，對解調得到之編碼之影像資料進行解碼，得到影像資料；S708，存儲或者顯示、播放所述影像資料；然後所述第一收/發單元執行步驟S709，基於用戶指令判斷是否結束影像傳輸，如果是，則結束影像傳輸，如果否，返回步驟S701，繼續影像傳輸。

請參閱圖5，所述無線電能傳輸方法還包括以下步驟如下步驟：利用所述第二收/發單元發射電能，其包括如下步驟：S801，生成交流電流；S802，以射頻訊號發射所述交流電流之能量至第一收/發單元；利用所述第一收/發單元接收電能，其包括以下步驟：S803，感應、接收所述交流電流之能量；S804，對感應到之交流電流變換為直流電流；S805，利用所述直流電流提供系統電力或者充電；S806，基於用戶輸入指令判斷是否結束電能傳輸，如果是，則結束電能傳輸，如果否，則返回步驟S801，繼續電能傳輸。

所述之無線影像及電能傳輸裝置及方法利用無線射頻原理可以實現影像及電能在電子產品和顯示設備之間之無線交互，使電子產品之影像資料可以同步在擁有更大螢幕之顯示設備上欣賞，提高了顯示效果，同時避免了使用資料線連接電子產品和顯示設備之種種不便，另外，在電子產品同顯示設備進行影像資料傳輸之同時，該無線影像及電能傳輸裝置又能將無線射頻之能量轉化為供電子產品系統運行之電能或者為電子產品充電，不僅節省能源，又能夠提高電子產品之電池續航能力。