AR隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法与流程

ar隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法
技术领域
1.本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及ar隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法。

背景技术：

2.增强现实(augmented reality，ar)和虚拟现实(virtual reality，vr)的技术逐渐发展，通过将真实世界和虚拟世界的信息进行交互，加强了人对于虚拟世界的感知。该类技术具有信息的实时交互性，在工程、医疗、教育、娱乐等领域有广泛应用。
3.目前ar和vr技术已经衍生出如头戴式设备、智能眼镜以及ar隐形眼镜等一系列便携式智能设备，为了便于用户佩戴使用，此类智能设备的能源系统目前已实现在不外置电源连接的情况下向设备持续供能，即实现无线供电。
4.然而现有的ar隐形眼镜的无线供电技术中，能量传输常常会受到眼球转动的干扰，导致能量传输不稳定、传输效率下降。

技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供ar隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法，旨在提高ar隐形眼镜的无线供电稳定性与传输效率。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种无线供电装置，包括供能端以及设置在隐形眼镜本体内的接收端，所述供能端包括供能线圈、转动控制模块和供电电池，所述接收端包括受能线圈、眼球追踪模块，其中：
8.所述供电电池，用于为所述供能线圈提供电能；
9.所述供能线圈，用于将电能转换为电磁能后向外发射；
10.所述受能线圈，用于接收所述供能线圈发射的电磁能，与所述供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电；
11.所述眼球追踪模块，用于检测用户的眼球运动信息并发送至所述转动控制模块；
12.所述转动控制模块，用于根据所述眼球运动信息控制所述供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致。
13.在一个实施例中，所述眼球追踪模块包括：
14.眼球追踪单元，用于检测眼球的转动方向和转动角度，生成相应的眼球运动信息；
15.第一通信单元，用于将所述眼球运动信息发送至所述转动控制模块。
16.在一个实施例中，所述转动控制模块包括：
17.第二通信单元，用于接收所述眼球运动信息；
18.转动控制单元，用于对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述转动参数输出相应的转动信号；
19.转动件，用于根据所述转动信号带动所述供能线圈以相应的转动参数进行旋转。
20.在一个实施例中，所述供能线圈套设于所述转动件上。
21.在一个实施例中，所述转动件为微电机。
22.在一个实施例中，所述第一通信单元通过无线通信方式与所述第二通信单元建立通信连接。
23.在一个实施例中，所述无线通信方式为蓝牙、wifi、uwb、zigbee、zwave、nfc、ant和lifi中的至少一种。
24.一种ar隐形眼镜的无线供电方法，包括：
25.检测用户的眼球运动信息；
26.根据所述眼球运动信息控制供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致；
27.为所述供能线圈提供电能；
28.由所述供能线圈将电能转换为电磁能后向外发射；
29.由受能线圈接收所述供能线圈发射的电磁能，与所述供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电。
30.在一个实施例中，所述根据所述眼球运动信息控制供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致，包括：
31.接收所述眼球运动信息；
32.对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述转动参数输出相应的转动信号；
33.根据所述转动信号，通过转动件带动所述供能线圈以相应的转动参数进行旋转。
34.一种ar隐形眼镜，包括隐形眼镜本体，还包括如上所述的无线供电装置。
35.有益效果：本发明公开了ar隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法，相比于现有技术，本发明实施例通过追踪眼球的转动并控制供能线圈与眼球同步旋转，使供能线圈能始终与受能线圈保持电磁耦合状态，避免因用户视线转移造成的供电中断，提高供电稳定性与效率。
附图说明
36.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
37.图1为本发明实施例提供的无线供电装置的功能模块示意图；
38.图2为本发明实施例提供的隐形眼镜本体的示意图；
39.图3为本发明实施例提供的无线供电装置中眼球追踪模块和转动控制模块的功能模块示意图；
40.图4为本发明实施例提供的无线供电装置中供能线圈的转动控制示意图；
41.图5为本发明实施例提供的无线供电装置中微电机的示意图；
42.图6为本发明实施例提供的ar隐形眼镜的佩戴示意图；
43.图7为本发明实施例提供的无线供电方法的流程图；
44.图8为本发明实施例提供的无线供电系统的硬件结构示意图。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。以下结合附图对本发明实施例进行介绍。
46.请参阅图1和图2，无线供电装置包括供能端10与接收端20，其中接收端20设置于隐形眼镜本体1内，供能端10优选设置为耳机或者耳环等形式，使得用户能将供能端10佩戴于耳朵位置，其距离眼部近、供电效果更好，通过设置于隐形眼镜本体1内的接收端20接收耳朵处供能端10无线传输的能量，从而为集成于隐形眼镜本体1中的微型化电子元件提供电能，实现ar隐形眼镜的正常工作。
47.具体的，供能端10包括供能线圈101、转动控制模块102和供电电池103，接收端20包括受能线圈201、眼球追踪模块202，其中，眼球追踪模块202与受能线圈201连接，供电电池103与转动控制模块102和供能线圈101连接，转动线圈还连接转动控制模块102。
48.供电电池103用于为供能线圈101提供电能；供能线圈101用于将电能转换为电磁能后向外发射；受能线圈201用于接收供能线圈101发射的电磁能，与供能线圈101进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电；眼球追踪模块202用于检测用户的眼球运动信息并发送至转动控制模块102；转动控制模块102用于根据眼球运动信息控制供能线圈101旋转，以使得供能线圈101的朝向与用户的眼球朝向保持一致。
49.本实施例中，当用户将隐形眼镜本体1佩戴于眼球上后，通过供电电池103为供能线圈101提供电能，使得供能线圈101将电能转换为电磁能后向外发射，具体供电电池103可采用可充电电池、一次性电池或者太阳能电池等等；通过受能线圈201接收供能线圈101发射的电磁能，与供能线圈101进行电磁耦合后再将电磁能转换为电能，以为ar隐形眼镜供电。在供电过程中，则通过眼球追踪模块202实时追踪检测用户的眼球运动信息，并将检测到眼球运动信息发送给转动控制模块102，使得转动控制模块102能基于用户的眼球转动同步驱动供能线圈101的旋转，使得供能线圈101的朝向与用户的眼球朝向保持一致，即令供能线圈101随着受能线圈201的转动而转动，使得二者能始终保持电磁耦合状态，避免在ar隐形眼镜的供电过程中，因用户眼球转动导致电能传输被中断、传输效率下降的问题，实现对ar隐形眼镜的高效无线供能。
50.在一个实施例中，如图3所示，所述眼球追踪模块202包括眼球追踪单元221和第一通信单元222，眼球追踪单元221与第一通信单元222连接，其中眼球追踪单元221用于检测眼球的转动方向和转动角度，生成相应的眼球运动信息；第一通信单元222，用于将所述眼球运动信息发送至所述转动控制模块102。
51.本实施例中，通过设置于隐形眼镜本体1内的眼球追踪单元221来检测眼球的转动方向和转动角度，进而生成相应的眼球运动信息，具体的眼球追踪方式可采用现有技术，例如在隐形眼镜本体1内设置多个检测元件，通过获取检测元件于用户的眼睑接触时所产生的检测信号来检测用户的视线移动即眼球移动，当然还可采用其他现有的眼球追踪方式，本实施例对此不作限定。在检测得到眼球转动信息后则通过第一通信单元222进行数据传输，将其发送给转动控制模块102实现供能线圈101的转动控制。
52.在一个实施例中，所述转动控制模块102包括第二通信单元121、转动控制单元122和转动件123，第二通信单元121、转动控制单元122和转动件123依次连接，其中第二通信单
元121用于接收所述眼球运动信息；转动控制单元122用于对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述转动参数输出相应的转动信号；转动件123用于根据所述转动信号带动所述供能线圈101以相应的转动参数进行旋转。
53.本实施例中，在供能端10设置相应的第二通信单元121来与第一通信单元222进行通信，进而接收实时检测到的眼球运动信息，之后则通过转动控制单元122对眼球运动信息进行进一步的分析处理，以得到相应的转动参数后输出转动信号，通过该转动信号驱动转动件123转动，进而带动供能线圈101以该转动参数进行旋转，使得供能线圈101的朝向始终与眼球朝向保持一致，在用户的眼球转动过程中，仍然可以进行高效连续的电能传输。
54.具体地，如图4所示，其为供能线圈101的转动控制示意图，其中虚线为磁感线，点虚线为视线方向，当用户直视前方时，即图4中的(a)所示，此时供电端中的供能线圈101不发生偏转，当用户视线向左移动时，即图4中的(b)所示，此时供电端中的供能线圈101向左偏转相同的角度，当用户视线向右移动时，即图4中的(c)所示，此时供电端中的供能线圈101向右偏转相同的角度，即随着用户视线的移动，供能线圈101会进行同步的移动，使其与受能线圈201之间的相对位置不发生改变，确保电能传输的稳定性。
55.优选地，为更加适配不同用户的佩戴习惯或容貌特性，还可针对不同用户预先进行最佳供能位置进行校正，即在用户首次佩戴好隐形眼镜本体1与供电端后，提示用户按相应规则转动眼球，例如以目视正前方为起点，依次向左、向上、向右、向下转动，在转动过程中寻到电能传输效率最高的位置，并记录该最佳供能位置时供能线圈101与受能线圈201之间的相对位置参数，后续在对供能线圈101的转动控制时，则基于接收到的眼球转动信息，以及最佳供能位置时两个线圈之间的相对位置关系，计算得到供能线圈101需调整到的目标位置，进而生成相应的转动参数，使得在为ar隐形眼镜供能过程中，能结合不同用户的佩戴习惯以及容貌特征来始终保持最佳的电能传输效率。
56.在一个实施例中，所述转动件123为微电机。
57.本实施例中，如图5所示，通过三轴控制的微电机来实现对供能线圈101的转动控制，基于转动信号中的转动参数对应调节各个轴的转动，进而实现精准的线圈旋转。
58.在一个实施例中，所述供能线圈101套设于转动件123上。
59.本实施例中，如图5所示，供能线圈101直接套设于微电机上，使得微电机在转动时，供能线圈101也同步转动，尽可能节约空间的同时也实现精准且同步的转动控制。当然，在其他实施例中，还可以采用其它的旋转轴设计来控制微电机的转动，或者采用其它的供能线圈101的安装位置，能实现准确的供能线圈101转动控制即可，本实施例对此不作限定。
60.在一个实施例中，所述第一通信单元222通过无线通信方式与所述第二通信单元121建立通信连接。
61.本实施例中，接收端20和供能端10中的通信单元通过无线通信方式建立通信方式，具体的无线通信方式为蓝牙、wifi、uwb、zigbee、zwave、nfc、ant和lifi中的至少一种，当然在其它实施例中，还可采用其它无线通信技术，能实现无线数据传输即可，本实施例对此不作限定，确保在为ar隐形眼镜的无线供电过程中能高效获取控制微电机转动所必要的输入信息，实现可靠且稳定的转动控制。
62.本发明另一实施例提供一种ar隐形眼镜，包括隐形眼镜本体，还包括如上所述的无线供电装置，无线供电装置通过佩戴于用户耳朵处的供能端向设置于隐形眼镜本体中接
收端无线传输能量，实现ar隐形眼镜的无线供电，具体的供能端可以有多种佩戴方式，如图6所示，可采用图6(a)中的头戴式，或者采用图6(b)中的挂耳式，或者采用图6(c)中的后挂式等，本实施例对此不作限定，由于上文已对无线供电装置进行了详细介绍，此处不作赘述。
63.本发明另一实施例提供一种ar隐形眼镜的无线供电方法，如图7所示，方法包括：
64.s100、检测用户的眼球运动信息；
65.s200、根据所述眼球运动信息控制供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致；
66.s300、为所述供能线圈提供电能；
67.s400、由所述供能线圈将电能转换为电磁能后向外发射；
68.s500、由受能线圈接收所述供能线圈发射的电磁能，与所述供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电。
69.在一个实施例中，步骤s200包括：
70.接收所述眼球运动信息；
71.对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述旋转参数输出相应的转动信号；
72.根据所述转动信号，通过转动件带动所述供能线圈以相应的转动参数进行旋转。
73.具体实施方式请参考上述对应的产品实施例，此处不再赘述。
74.本发明另一实施例提供一种无线供电系统，如图8所示，系统30包括：
75.一个或多个处理器301以及存储器302，图8中以一个处理器301为例进行介绍，处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
76.处理器301用于完成系统30的各种控制逻辑，其可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，处理器301还可以是任何传统处理器、微处理器或状态机。处理器301也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
77.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无线供电方法对应的程序指令。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行系统30的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的无线供电方法。
78.存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据系统30使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至系统30。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
79.一个或者多个单元存储在存储器302中，当被一个或者多个处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的无线供电方法，例如，执行以上描述的图7中的方法步骤s100至
步骤s500。
80.本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，执行以上描述的图7中的方法步骤s100至步骤s500。
81.作为示例，非易失性存储介质能够包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦rom(eeprom)或闪速存储器。易失性存储器能够包括作为外部高速缓存存储器的随机存取存储器(ram)。通过说明而非限制，ram可以以诸如同步ram(sram)、动态ram、(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、synchlink dram(sldram)以及直接rambus(兰巴斯)ram(drram)之类的许多形式得到。本文中所描述的操作环境的所公开的存储器组件或存储器旨在包括这些和/或任何其他适合类型的存储器中的一个或多个。
82.综上，本发明公开的ar隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法中，装置包括：供能端以及设置在隐形眼镜本体内的接收端，接收端包括受能线圈、眼球追踪模块，供能端包括供能线圈、转动控制模块和供电电池，由供电电池为供能线圈提供电能；由供能线圈将电能转换为电磁能后向外发射；由受能线圈接收供能线圈发射的电磁能，与供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电；由眼球追踪模块检测用户的眼球运动信息；由转动控制模块根据眼球运动信息控制供能线圈旋转，使供能线圈的朝向与眼球朝向保持一致。通过追踪眼球的转动并控制供能线圈与眼球同步旋转，使供能线圈能始终与受能线圈保持电磁耦合状态，避免因用户视线转移造成的供电中断，提高供电稳定性与效率。
83.当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取的存储介质中，该计算机程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、软盘、闪存、光存储器等。
84.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种ar隐形眼镜的无线供电装置，其特征在于，包括供能端以及设置在隐形眼镜本体内的接收端，所述供能端包括供能线圈、转动控制模块和供电电池，所述接收端包括受能线圈、眼球追踪模块，其中：所述供电电池，用于为所述供能线圈提供电能；所述供能线圈，用于将电能转换为电磁能后向外发射；所述受能线圈，用于接收所述供能线圈发射的电磁能，与所述供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电；所述眼球追踪模块，用于检测用户的眼球运动信息并发送至所述转动控制模块；所述转动控制模块，用于根据所述眼球运动信息控制所述供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致。2.根据权利要求1所述的无线供电装置，其特征在于，所述眼球追踪模块包括：眼球追踪单元，用于检测眼球的转动方向和转动角度，生成相应的眼球运动信息；第一通信单元，用于将所述眼球运动信息发送至所述转动控制模块。3.根据权利要求2所述的无线供电装置，其特征在于，所述转动控制模块包括：第二通信单元，用于接收所述眼球运动信息；转动控制单元，用于对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述转动参数输出相应的转动信号；转动件，用于根据所述转动信号带动所述供能线圈以相应的转动参数进行旋转。4.根据权利要求3所述的无线供电装置，其特征在于，所述供能线圈套设于所述转动件上。5.根据权利要求3或4所述的无线供电装置，其特征在于，所述转动件为微电机。6.根据权利要求3所述的无线供电装置，其特征在于，所述第一通信单元通过无线通信方式与所述第二通信单元建立通信连接。7.根据权利要求6所述的无线供电装置，其特征在于，所述无线通信方式为蓝牙、wifi、uwb、zigbee、zwave、nfc、ant和lifi中的至少一种。8.一种ar隐形眼镜的无线供电方法，其特征在于，包括：检测用户的眼球运动信息；根据所述眼球运动信息控制供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致；为所述供能线圈提供电能；由所述供能线圈将电能转换为电磁能后向外发射；由受能线圈接收所述供能线圈发射的电磁能，与所述供能线圈进行电磁耦合后为ar隐形眼镜供电。9.根据权利要求8所述的无线供电方法，其特征在于，所述根据所述眼球运动信息控制供能线圈旋转，以使得所述供能线圈的朝向与用户的眼球朝向保持一致，包括：接收所述眼球运动信息；对所述眼球运动信息进行解析得到转动参数，并根据所述转动参数输出相应的转动信号；根据所述转动信号，通过转动件带动所述供能线圈以相应的转动参数进行旋转。
10.一种ar隐形眼镜，包括隐形眼镜本体，其特征在于，还包括如权利要求1-7任意一项所述的无线供电装置。

技术总结

本发明公开了AR隐形眼镜及其无线供电装置、无线供电方法，装置包括：供能端以及设置在隐形眼镜本体内的接收端，接收端包括受能线圈、眼球追踪模块，供能端包括供能线圈、转动控制模块和供电电池，由供电电池为供能线圈提供电能；由供能线圈将电能转换为电磁能后向外发射；由受能线圈接收供能线圈发射的电磁能，与供能线圈进行电磁耦合后为AR隐形眼镜供电；由眼球追踪模块检测用户的眼球运动信息；由转动控制模块根据眼球运动信息控制供能线圈旋转，使供能线圈的朝向与眼球朝向保持一致。通过追踪眼球的转动并控制供能线圈与眼球同步旋转，使供能线圈能始终与受能线圈保持电磁耦合状态，避免因用户视线转移造成的供电中断，提高供电稳定性与效率。供电稳定性与效率。供电稳定性与效率。