CN108631452B - 激光充电保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光充电保护方法及装置，其中，该方法包括：发射超声波检测信号，并接收超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；在确定距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电。本发明解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

Description

激光充电保护方法及装置

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体而言，涉及一种激光充电保护方法及装置。

背景技术

目前基于激光传输能量为电气设备充电的方式具有传输距离远，充电盲区小等特点，但激光的能量高度集中，若缺乏保护装置则会对其他物体造成损害。

现有技术中提供了一种具有保护措施的远距离激光充电设备，但是这种保护措施仅依靠固定的激光束感应是否有物体接近，若物体的速度较快，则很可能在保护装置响应前物体就已经与充电激光束接触，造成保护措施无效化。现有的激光充电保护装置保护方式单一，安全性，可靠性都有待提高。

针对相关技术中激光充电装置安全性不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种激光充电保护方法及装置，以至少解决现有技术中激光充电装置安全性不高的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激光充电保护方法，包括：发射超声波检测信号，并接收超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；在确定距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电。

进一步地，发射超声波检测信号，包括：确定超声波检测信号的检测频率值，其中，检测频率值为超声波频率范围内任意一个频率值；根据检测频率值生成超声波检测信号。

优选地，发射超声波检测信号，包括：确定超声波检测信号的跳频序列，其中，跳频序列包含超声波频率范围内的多个频率值；随机获取跳频序列内任意一个频率值，作为超声波检测信号的检测频率值；根据检测频率值生成超声波检测信号；将跳频序列除去检测频率值，作为新的跳频序列。

可选地，根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：根据超声波检测信号和超声波反射信号计算时间差和/或频率差；根据时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

进一步地，根据超声波检测信号和超声波反射信号计算时间差，包括：获取超声波检测信号的发射时间和超声波反射信号的接收时间；计算发射时间和接收时间之间的时间差。

优选地，根据超声波检测信号和超声波反射信号计算频率差，包括：计算超声波反射信号的反射频率值；计算反射频率值和检测频率值之间的频率差。

可选地，根据时间差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：根据时间差计算物体与激光充电装置的距离；根据物体与激光充电装置的距离判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

进一步地，根据频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：根据频率差计算物体的移动速度和移动方向；根据物体的移动速度和移动方向判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

优选地，根据时间差和频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：根据时间差计算物体与激光充电装置的距离；根据频率差计算物体的移动速度和移动方向；根据物体与激光充电装置的距离、物体的移动速度和移动方向判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

可选地，根据物体与激光充电装置的距离判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：将物体和激光充电装置的距离与安全距离进行对比，其中，安全距离是预设的用于判断物体与激光充电装置的距离是否安全的距离；在物体和激光充电装置的距离小于安全距离时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

进一步地，根据物体的移动速度和移动方向判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：将物体的移动速度与安全速度进行对比，其中，安全速度是预设的用于判断物体的移动速度相对于激光充电装置是否安全的速度；在物体的移动速度大于安全速度，且物体的移动方向为靠近激光充电装置时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

优选地，根据物体与激光充电装置的距离、物体的移动速度和移动方向判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：将物体和激光充电装置的距离与安全距离进行对比，其中，安全距离是预设的用于判断物体与激光充电装置的距离是否安全的距离；将物体的移动速度与安全速度进行对比，其中，安全速度是预设的用于判断物体的移动速度相对于激光充电装置是否安全的速度；在物体和激光充电装置的距离小于安全距离、物体的移动速度大于安全速度且物体的移动方向为靠近激光充电装置时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

可选地，方法还包括：对超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体；根据傅里叶处理器的分解结果判断多个处于移动状态的物体中至少一个物体与激光充电装置的激光充电区域的距离是否处于缩短趋势，如果是则控制激光充电装置停止充电。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种激光充电保护装置，包括：检测模块，用于发射超声波检测信号，并接收超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；判断模块，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；控制模块，用于在确定距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电。

进一步地，判断模块包括：计算单元，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号计算时间差和/或频率差；判断单元，用于根据时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种激光充电保护装置，包括：超声波发射装置，用于发射超声波检测信号；超声波接收装置，用于接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号；控制器，与超声波发射装置和超声波接收装置连接，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向激光充电装置发送停止充电的控制信号。

进一步地，激光充电保护装置还包括：数字频率合成器，与控制器连接，用于接收控制器发送的检测频率值，生成与检测频率值对应的超声波驱动信号；驱动器，与数字频率合成器连接，用于接收数字频率合成器发来的超声波驱动信号，并将超声波驱动信号进行放大；其中，超声波发射装置与驱动器连接，用于接收驱动器发来的放大后的超声波驱动信号，生成超声波检测信号并进行发射。

优选地，激光充电保护装置还包括：放大器，与超声波接收装置连接，用于将接收到的超声波反射信号进行放大处理。

可选地，激光充电保护装置还包括：计时器，与放大器和超声波发射装置连接，用于确定超声波检测信号和超声波反射信号的时间差；频率计，与放大器连接，用于计算超声波反射信号的反射频率值，并确定超声波检测信号与超声波反射信号的频率差；其中，控制器与计时器和频率计连接，用于根据时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向激光充电装置发送停止充电的控制信号。

进一步地，激光充电保护装置还包括：傅里叶处理器，与放大器连接，用于对超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体；控制器，根据傅里叶处理器的分解结果判断多个处于移动状态的物体中至少一个物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，如果是则向激光充电装置发送停止充电的控制信号。

在本发明中，为了避免激光充电时对物体造成损伤，提供了一种激光充电的保护方法，该方法通过发射超声波检测信号并接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号来判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电，以保护接近激光充电装置的物体。上述方法有效的解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

附图说明

图1是根据本发明实施例1的激光充电保护方法的一种可选的流程图；

图2是根据本发明实施例1的激光充电保护方法的一种可选的超声波检测信号单频点频谱与跳频频谱的对比示意图；

图3是根据本发明实施例2的激光充电保护装置的一种可选的结构框图；

图4是根据本发明实施例3的激光充电保护装置的一种可选的结构框图；

图5是根据本发明实施例3的激光充电保护装置的一种可选的工作场景示意图；

图6是根据本发明实施例3的激光充电保护装置的一种可选的示意图；以及

图7是根据本发明实施例4的激光充电保护方法的一种可选的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

在本发明优选的实施例1中提供了一种激光充电保护方法，该方法可以直接应用至各种激光充电装置上，也可以应用至具有激光充电部分功能的其他装置上。具体来说，图1示出该方法的一种可选的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤S102-S106：

S102：发射超声波检测信号，并接收超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；

在本发明中，采用超声波作为检测是否有物体接近激光充电装置的检测信号。在需要检测时，向激光充电装置周边的区域发射超声波检测信号，当超声波检测信号遇到激光充电装置周边区域的物体时，该物体会将超声波检测信号反射回来，接收反馈回来的超声波反射信号。

S104：根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

超声波检测信号经物体反射回超声波反射信号，超声波反射信号因该物体而与超声波检测信号的参数不同，两者之间的差别，例如时间差、频率差，反映了物体的速度、物体与激光充电装置之间距离，据此可以判断该物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

S106：在确定距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电。

在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，说明物体不断靠近激光充电装置，此时及时控制激光充电装置停止充电，以避免物体被激光充电装置的激光束所灼伤，提高激光充电装置的安全性。

在上述实施方式中，为了避免激光充电时激光束对物体造成损伤，提供了一种激光充电的保护方法，该方法通过发射超声波检测信号并接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号来判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电，以保护接近激光充电装置的物体。上述方法有效的解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

在本发明一个优选的实施方式中，发射超声波检测信号具体包括如下步骤：确定超声波检测信号的检测频率值；根据检测频率值生成超声波检测信号。其中，超声波检测信号的检测频率值可以为超声波频率范围内任意一个频率值，也可以采用跳频的方式进行取值。图2示出超声波检测信号采用单频点频谱与跳频后频谱的对比示意图。如图2所示，超声波检测信号采用单频点时，信号频率可以是超声波频率范围内任意一个频率，也可以是一段频率范围内的任意一个频率值。优选地，超声波检测信号的检测频率值可以采用跳频的方式进行取值，如图2所示，首先确定超声波检测信号的跳频序列，跳频序列可以包含超声波频率范围内的多个频率值，例如频段1、频段2、频段3等，在确定检测频率值时，随机获取跳频序列内任意一个频率值，并根据选取的检测频率值生成超声波检测信号。之后将跳频序列除去当前选取的检测频率值，作为新的跳频序列，当下次需要发射超声波检测信号时，从新的跳频序列中随机选取一个频率值作为检测频率值，以此类推。在当前的跳频序列仅剩余一个频率值时，将该频率值作为检测频率值生成超声波检测信号，之后将跳频序列重新设置，包含超声波频率范围内的多个频率值，重新设置之后的跳频序列可以与首次设置的跳频序列相同，也可以与首次设置的跳频序列不同，具体可根据实际情况或需要决定。上述跳频方式使超声波检测信号的频率随机变换，将超声波检测信号的频率分散到多个频段，即使有部分频率被干扰，仍能在其他未被干扰的频率上进行正常的超声波检测，从而可以有效地避免干扰，提高了激光充电保护装置的可靠性。

由于超声波检测信号和超声波反射信号存在时间差，并且反射回来的超声波反射信号的频率会发偏移，因此，在发射超声波检测信号以及接收到超声波反射信号之后，根据超声波检测信号和超声波反射信号时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。具体计算时间差和/或频率差可以通过如下步骤实现：在发射所述超声波检测信号的同时，开始计时，并且监听超声波接收装置是否接收到所述超声波检测信号反射回来的超声波反射信号，在监听获知所述超声波接收装置接收到所述超声波反射信号时，停止计时，根据计时结果确定超声波检测信号与超声波反射信号的时间差。同时，在监听获知所述超声波接收装置接收到所述超声波反射信号时，计算所述超声波反射信号的反馈频率值，并计算反射频率值和检测频率值之间的频率差。在确定时间差和频率差之后，根据时间差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，或者根据频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，或者根据时间差和频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

在上述实施方式中，根据时间差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势包括：根据时间差计算物体与激光充电装置的距离，具体实现时，计算时间差与超声波传播速度的乘积，取乘积的一半作为物体和激光充电装置的距离；将物体和激光充电装置的距离与安全距离进行对比，其中，安全距离是预设的用于判断物体与激光充电装置的距离是否安全的距离，安全距离的取值根据实际情况确定，例如安全距离至少应设置为大于等于激光充电区域(假设激光充电区域的形状类似圆形)的最大直径，则物体一旦到达激光充电区域的边界则停止充电，也可以根据激光充电装置工作场景或客户需求选取其他数值；在物体和激光充电装置的距离小于安全距离时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。通过上述实施方式，可以在物体与激光充电装置的激光充电区域相离一定距离时，控制激光充电装置停止充电，从而避免该物体距离激光充电装置过近，被充电激光束灼伤。

在上述实施方式中，根据频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势包括：根据频率差计算物体的移动速度和移动方向，具体实现时，根据多普勒效应来确定物体的移动方向，以及根据多普勒测速方法来确定物体的移动速度。将反射频率值与检测频率值进行对比，在反射频率值大于检测频率值时，物体的移动方向为靠近激光充电装置，在反射频率值小于检测频率值时，物体的移动方向为远离激光充电装置。在确定的反射频率值与检测频率值之后，根据多普勒测速方法确定的公式：v＝v₀*(f-f")/(f+f")，来确定物体移动速度。其中，v为物体移动速度，f为检测频率值，f″为反射频率值v₀为声波的传播速度。在确定物体的移动速度和移动方向之后，将物体的移动速度与安全速度进行对比，其中，安全速度是预设的用于判断物体的移动速度相对于激光充电装置是否安全的速度，安全速度的取值根据实际情况确定，例如安全速度可以设置为人体步行的平均速度，则人体一旦向激光充电装置走近则停止充电，也可以根据激光充电装置工作场景或客户需求选取其他数值，例如将安全速度设置为较低数值，一旦物体超过该数值即停止充电，避免物体速度过快时，在保护装置响应之前物体已经与激光充电束接触，造成保护措施无效；在物体的移动速度大于安全速度，且物体的移动方向为靠近激光充电装置时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。通过上述实施方式，可以在物体的移动方向为靠近激光充电装置，且物体移动速度达到一定数值时，控制激光充电装置停止充电，从而避免该物体接近激光充电装置，被充电激光束灼伤。

优选地，根据时间差和频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势包括：根据时间差计算物体与激光充电装置的距离；根据频率差计算物体的移动速度和移动方向；将物体和激光充电装置的距离与安全距离进行对比；将物体的移动速度与安全速度进行对比；在物体和激光充电装置的距离小于安全距离、物体的移动速度大于安全速度且物体的移动方向为靠近激光充电装置时，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。通过上述实施方式，可以在物体与激光充电装置的激光充电区域相离一定距离时，物体的移动方向为靠近激光充电装置，且物体移动速度达到一定数值时，控制激光充电装置停止充电，从而避免该物体接近激光充电装置，被充电激光束灼伤。

在本发明一个优选的实施方式中，还可以对超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体，根据傅里叶处理器的分解结果判断多个处于移动状态的物体中至少一个物体与激光充电装置的激光充电区域的距离是否处于缩短趋势，如果是则控制激光充电装置停止充电。

实施例2

基于上述实施例1中提供的激光充电保护方法，在本发明优选的实施例2中还提供了一种激光充电保护装置，具体地，图3示出该装置的一种可选的结构框图，如图3所示，该装置包括：

检测模块302，用于发射超声波检测信号，并接收超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；

判断模块304，与检测模块302连接，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

控制模块306，与判断模块304连接，用于在确定距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电。

优选地，判断模块包括：计算单元，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号计算时间差和/或频率差；判断单元，用于根据时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

在上述实施方式中，为了避免激光充电时对物体造成损伤，提供了一种激光充电的保护方法，该方法通过发射超声波检测信号并接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号来判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电，以保护接近激光充电装置的物体。上述方法有效的解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

关于上述实施例中的装置，其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例3

在本发明优选的实施例3中还提供了另一种激光充电保护装置，具体地，图4示出该装置的一种可选的结构框图，如图4所示，该装置包括：

超声波发射装置(1)，用于发射超声波检测信号；

超声波接收装置(6)，用于接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号；

在本发明中，采用超声波作为检测是否有物体接近激光充电装置的检测信号。如图5所示，在激光充电时，激光发射装置向激光接收装置发射激光束，此时，通过超声波发射装置发射超声波束(超声波检测信号)以检测是否有异物靠近激光充电区域。发射的超声波束遇到异物时，会将发射的超声波束进行反射，超声波反射光束(超声波反射信号)反射回超声波接收装置，以根据超声波检测信号和超声波反射信号确定异物是否靠近激光充电区域。

控制器(5)，与超声波发射装置(1)和超声波接收装置(6)连接，用于根据超声波检测信号和超声波反射信号判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向激光充电装置发送停止充电的控制信号。

进一步地，激光充电保护装置还包括：数字频率合成器(3)，与控制器(5)连接，用于接收控制器(5)发送的检测频率值，生成与检测频率值对应的超声波驱动信号；驱动器(2)，与数字频率合成器(3)连接，用于接收数字频率合成器(3)发来的超声波驱动信号，并将超声波驱动信号进行放大；其中，超声波发射装置(1)，与驱动器(2)连接，用于接收驱动器(2)发来的放大后的超声波驱动信号，生成超声波检测信号并进行发射。

进一步地，激光充电保护装置还包括：放大器(7)，与超声波接收装置(6)连接，用于将接收到的超声波反射信号进行放大处理。

进一步地，激光充电保护装置还包括：计时器(4)，与放大器(7)和超声波发射装置(6)连接，用于确定超声波检测信号和超声波反射信号的时间差；频率计(8)，与放大器(7)连接，用于计算超声波反射信号的反射频率值，并确定超声波检测信号与超声波反射信号的频率差；控制器(5)，与计时器(4)和频率计(8)连接，用于根据时间差和/或频率差判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向充电激光发射装置(9)发送停止充电的控制信号。

在上述实施方式中，为了避免激光充电时对物体造成损伤，提供了一种激光充电的保护方法，该方法通过发射超声波检测信号并接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号来判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电，以保护接近激光充电装置的物体。上述方法有效的解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

在本发明一个优选的实施方式中，激光充电保护装置还包括：傅里叶处理器，与放大器(7)连接，用于对超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体；控制器(5)，根据傅里叶处理器的分解结果判断多个处于移动状态的物体中至少一个物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，如果是则向充电激光发射装置(9)发送停止充电的控制信号。

在本发明优选的实施例3中还提供了又一种激光充电保护装置，具体地，图6示出该装置的示意图，如图6所示，该装置包括：

超声波发射装置(1)；

超声波接收装置(6)；以及

充电激光发射装置(9)。

关于上述实施例中的装置，其中各个单元、模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例4

基于上述优选的实施例3中的激光充电保护装置，在本发明优选的实施例4中还提供了一种激光充电保护方法，具体地，图7示出该方法的一种可选的流程图，如图7所示，该方法包括：

步骤S1：充电激光束与待充电装置对准后，启动本保护装置。工作过程如下：

步骤S2：控制单元在规定范围(超声波频率范围)内随机选择一个频率值(检测频率值)，并将此参数传给数字频率合成器；

步骤S3：数字频率合成器根据控制单元(控制器)选取的频率值生成对应信号波形；

步骤S4：驱动器将数字频率合成器产生的信号放大并通过超声波发射装置发射出去；

步骤S5：计时单元(计时器)在超声波信号发射时，同步启动计时；

步骤S6：超声波接收装置在接收到反射信号时转换为电信号，并通过放大器放大此信号；

步骤S7：计时单元在超声波接收装置接收到信号时记录间隔时间并反馈给控制单元；

步骤S8：频率计测量接收信号的频率并反馈给控制单元；

步骤S9：控制单元根据计时单元、频率计反馈回来的数据，解析扫描结果，判断是否有物体移动；在没有物体移动时，返回步骤1；

步骤S10：在有物体移动时，判断是否扫描到有多个物体，且有物体靠近充电区域；

步骤S11：若有物体移动则判断该物体是否靠近激光充电区域，如果是则向激光发射装置发送停止充电的信号，直到此物体离开。否则，返回步骤1。

在上述实施方式中，为了避免激光充电时对物体造成损伤，提供了一种激光充电的保护方法，该方法通过发射超声波检测信号并接收超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号来判断物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，控制激光充电装置停止充电，以保护接近激光充电装置的物体。上述方法有效的解决了现有技术中激光充电装置安全性不高的问题，提高了激光充电装置的安全性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (16)

1.一种激光充电保护方法，其特征在于，包括：

发射超声波检测信号，并接收所述超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；

根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号判断所述物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

在确定所述距离处于缩短趋势时，控制所述激光充电装置停止充电；

根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号判断所述物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号计算时间差和频率差；

根据所述时间差和所述频率差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

根据所述时间差和所述频率差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

根据所述时间差计算所述物体与所述激光充电装置的距离；

根据所述频率差计算所述物体的移动速度和移动方向；

根据所述物体与所述激光充电装置的距离、所述物体的移动速度和移动方向判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射超声波检测信号，包括：

确定超声波检测信号的检测频率值，其中，所述检测频率值为超声波频率范围内任意一个频率值；

根据所述检测频率值生成所述超声波检测信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射超声波检测信号，包括：

确定超声波检测信号的跳频序列，其中，所述跳频序列包含超声波频率范围内的多个频率值；

随机获取所述跳频序列内任意一个频率值，作为所述超声波检测信号的检测频率值；

根据所述检测频率值生成所述超声波检测信号；

将所述跳频序列除去所述检测频率值，作为新的跳频序列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号计算时间差，包括：

获取所述超声波检测信号的发射时间和所述超声波反射信号的接收时间；

计算所述发射时间和所述接收时间之间的时间差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号计算频率差，包括：

计算所述超声波反射信号的反射频率值；

计算所述反射频率值和所述检测频率值之间的频率差。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述时间差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

根据所述时间差计算所述物体与所述激光充电装置的距离；

根据所述物体与所述激光充电装置的距离判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述频率差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

根据所述频率差计算所述物体的移动速度和移动方向；

根据所述物体的移动速度和移动方向判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述物体与所述激光充电装置的距离判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

将所述物体和所述激光充电装置的距离与安全距离进行对比，其中，所述安全距离是预设的用于判断所述物体与所述激光充电装置的距离是否安全的距离；

在所述物体和所述激光充电装置的距离小于所述安全距离时，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述物体的移动速度和移动方向判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

将所述物体的移动速度与安全速度进行对比，其中，所述安全速度是预设的用于判断所述物体的移动速度相对于所述激光充电装置是否安全的速度；

在所述物体的移动速度大于所述安全速度，且所述物体的移动方向为靠近所述激光充电装置时，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述物体与所述激光充电装置的距离、所述物体的移动速度和移动方向判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，包括：

将所述物体和所述激光充电装置的距离与安全距离进行对比，其中，所述安全距离是预设的用于判断所述物体与所述激光充电装置的距离是否安全的距离；

将所述物体的移动速度与安全速度进行对比，其中，所述安全速度是预设的用于判断所述物体的移动速度相对于所述激光充电装置是否安全的速度；

在所述物体和所述激光充电装置的距离小于所述安全距离、所述物体的移动速度大于所述安全速度且所述物体的移动方向为靠近所述激光充电装置时，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势，否则，确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离不处于缩短趋势。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体；

根据傅里叶处理器的分解结果判断所述多个处于移动状态的物体中至少一个物体与所述激光充电装置的激光充电区域的距离是否处于缩短趋势，如果是则控制所述激光充电装置停止充电。

12.一种激光充电保护装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于发射超声波检测信号，并接收所述超声波检测信号遇到物体后反馈的超声波反射信号；

判断模块，用于根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号判断所述物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

控制模块，用于在确定所述距离处于缩短趋势时，控制所述激光充电装置停止充电；

所述判断模块包括：

计算单元，用于根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号计算时间差和频率差；

判断单元，用于根据所述时间差和所述频率差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；

其中，所述判断单元具体用于：根据所述时间差计算所述物体与所述激光充电装置的距离；根据所述频率差计算所述物体的移动速度和移动方向；根据所述物体与所述激光充电装置的距离、所述物体的移动速度和移动方向判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势。

13.一种激光充电保护装置，其特征在于，包括：

超声波发射装置，用于发射超声波检测信号；

超声波接收装置，用于接收所述超声波检测信号遇到物体反馈的超声波反射信号；

控制器，与所述超声波发射装置和所述超声波接收装置连接，用于根据所述超声波检测信号和所述超声波反射信号判断所述物体与激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势；在确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向激光充电装置发送停止充电的控制信号；

所述激光充电保护装置还包括：

计时器，与放大器和所述超声波发射装置连接，用于确定所述超声波检测信号和所述超声波反射信号的时间差；

频率计，与所述放大器连接，用于计算所述超声波反射信号的反射频率值，并确定所述超声波检测信号与所述超声波反射信号的频率差；

其中，控制器与所述计时器和所述频率计连接，用于根据所述时间差和/或所述频率差判断所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，在确定所述物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离处于缩短趋势时，向所述激光充电装置发送停止充电的控制信号。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述激光充电保护装置还包括：

数字频率合成器，与所述控制器连接，用于接收所述控制器发送的检测频率值，生成与所述检测频率值对应的超声波驱动信号；

驱动器，与所述数字频率合成器连接，用于接收所述数字频率合成器发来的所述超声波驱动信号，并将所述超声波驱动信号进行放大；

其中，超声波发射装置与所述驱动器连接，用于接收所述驱动器发来的放大后的所述超声波驱动信号，生成超声波检测信号并进行发射。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述激光充电保护装置还包括：

放大器，与所述超声波接收装置连接，用于将接收到的所述超声波反射信号进行放大处理。

16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述激光充电保护装置还包括：

傅里叶处理器，与所述放大器连接，用于对所述超声波反射信号进行傅里叶分解，以确定多个处于移动状态的物体；

所述控制器，根据所述傅里叶处理器的分解结果判断所述多个处于移动状态的物体中至少一个物体与所述激光充电装置的激光充电区域之间的距离是否处于缩短趋势，如果是则向激光充电装置发送停止充电的控制信号。

Images