CN107979191B - 移动终端的背壳、无线充电过程的定位方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动终端的背壳、无线充电过程的定位方法和装置,其中,背壳包括:背壳的壳体,和壳体预定位置设置的多个定位线圈;其中,预定位置为移动终端设置充电线圈之外的位置。本发明由于在移动终端充电线圈之外的位置设置了多个定位线圈,在充电底座通电后,如果充电线圈没有对准充电底座的发射器,则充电底座对应位置的定位线圈就会根据电磁感应而产生电压,因此,确定哪个定位线圈生成电压,就可以根据生成电压的定位线圈的位置确定如何调整移动终端的充电位置,设置了多个定位线圈的背壳只在移动终端上进行了成本较低的改进,却实现了精准的定位,解决了现有技术的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域,特别是涉及一种移动终端的背壳、无线充电过程的定位方法和装置。
背景技术
随着智能机的普及以及科技的进步,越来越多的厂商推出了自己的无线充电手机。WPC(无线充电联盟,Wireless Power Consortium)在2008年宣布的无线充电标准被称为“气(Qi)”,也称为WPC,这是无线充电技术针对主流消费电子设备商业化的一大步。Qi采用的原理是变压器电路的电磁感应,其中,发射器和接收器线圈以非常接近的形式耦合,从而实现电力的转移。发射器在低工作电压下工作,视线圈的类型而定。由于WPC制式具有更高的效率以及辐射排放量低、实现成本最低等优点,所以目前很多主流手机厂商采用了WPC无线充电制式。
每种无线充电制式都有自身的缺点,WPC的缺点是移动终端上的接收线圈中心必须和发射端线圈中心对准才能使充电效率最大,当中心位移增大时充电效率也随之降低,当大于5毫米时,充电效率断崖式下降,甚至停止充电,而且不能实现一对多充电。如果想提高WPC充电效率,必然要提高充电电流,并将发射端和接收端准确放置。为了解决这个问题,目前一些厂商提出了无线充电定位的方式。
现有的定位方案中,将充电底座中设置有发送电路、发送线圈、定位磁铁,定位磁铁被固定于装有发送线圈的子板上。对移动终端进行无线充电时,移动终端不需要移位,而是仅放置于无线充电装置的充电底座上即可,并可任意放置,主要通过磁铁定位。
然而,将发送电路放置在可移动台上,增加了电机电路等的成本,同时,要在手机和充电台上同时增加定位磁铁,也是额外的开支;进一步,如果发射端和接收端稍微有点距离,探测不到电流,也会影响定位***定位,影响用户体验。
发明内容
本发明提供一种移动终端的背壳、无线充电过程的定位方法和装置,用以解决现有技术的如下问题:通过增加了磁铁的充电底座对移动终端进行定位的方式,会增加充电底座电机电路等的成本,同时,还要在移动终端和充电台上同时增加定位磁铁,额外开支较大。
为解决上述技术问题,一方面,本发明提供一种移动终端的背壳,包括:背壳的壳体,和所述壳体预定位置设置的多个定位线圈;其中,所述预定位置为移动终端设置充电线圈之外的位置。
可选的,每个定位线圈的缠绕匝数均与已设置的其它任一个定位线圈的缠绕匝数不相同。
可选的,所述定位线圈的绕线采用漆包线。
可选的,所有的定位线圈均是采用一条漆包线缠绕成的,或者,每个定位线圈都是采用与已设置的其它任一个定位线圈不同的漆包线缠绕而成的,或者,预定个数的定位线圈是采用一条漆包线缠绕成的。
另一方面,本发明还提供一种移动终端无线充电过程的定位方法,包括:在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,其中,所述预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;根据所述电压范围确定产生所述电压值的定位线圈的位置;根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将所述移动终端的充电线圈对应的位置调整至与所述充电底座相匹配。
可选的,通过预设置的多个定位线圈获取电压值之前,还包括:判断所述多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成;在所述多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路。
可选的,将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,包括:在所述预设电压值数据库中查找所述产生电压的闭合回路对应的电压数据;在所述电压数据中查找所述电压值所处的电压范围。
可选的,根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,包括:根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据所述分布图挪动所述移动终端,其中,所述分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据所述方向箭头挪动所述移动终端。
另一方面,本发明还提供一种移动终端无线充电过程的定位装置,包括:获取模块,用于在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;匹配模块,用于将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,其中,所述预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;位置确定模块,用于根据所述电压范围确定产生所述电压值的定位线圈的位置;提示模块,用于根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将所述移动终端的充电线圈对应的位置调整至与所述充电底座相匹配。
可选的,还包括:判断模块,用于判断所述多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成;回路确定模块,用于在所述多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路。
可选的,所述匹配模块包括:第一查找单元,用于在所述预设电压值数据库中查找所述产生电压的闭合回路对应的电压数据;第二查找单元,用于在所述电压数据中查找所述电压值所处的电压范围。
可选的,所述提示模块,具体用于根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据所述分布图挪动所述移动终端,其中,所述分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据所述方向箭头挪动所述移动终端。
另一方面,本发明还提供一种移动终端,包括:上述的移动终端的背壳,和/或,上述的移动终端无线充电过程的定位装置。
本发明由于在移动终端充电线圈之外的位置设置了多个定位线圈,在充电底座通电后,如果充电线圈没有对准充电底座的发射器,则充电底座对应位置的定位线圈就会根据电磁感应而产生电压,因此,确定哪个定位线圈生成电压,就可以根据生成电压的定位线圈的位置确定如何调整移动终端的充电位置,设置了多个定位线圈的背壳只在移动终端上进行了成本较低的改进,却实现了精准的定位,解决了现有技术的如下问题:通过增加了磁铁的充电底座对移动终端进行定位的方式,会增加充电底座电机电路等的成本,同时,还要在移动终端和充电台上同时增加定位磁铁,额外开支较大。
附图说明
图1是本发明第一实施例中移动终端的背壳的组成示意图;
图2是本发明第二实施例中移动终端无线充电过程的定位方法的流程图;
图3是本发明第三实施例中移动终端无线充电过程的定位装置的结构示意图;
图4是本发明第三实施例中移动终端无线充电过程的定位装置的优选结构示意图;
图5是本发明第五实施例中一个闭合回路组成定位线圈的示意图;
图6是本发明第五实施例中多个闭合回路组成定位线圈的示意图;
图7是本发明第五实施例中手机提示界面示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术的如下问题:通过增加了磁铁的充电底座对移动终端进行定位的方式,会增加充电底座电机电路等的成本,同时,还要在移动终端和充电台上同时增加定位磁铁,额外开支较大;本发明提供了一种移动终端的背壳、无线充电过程的定位方法和装置,以下结合附图以及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限定本发明。
本发明第一实施例提供一种移动终端的背壳,该背壳设置在手机的背部,用于覆盖住手机的内部结构,其结构示意如图1所示,包括:
背壳的壳体,和壳体预定位置设置的多个定位线圈;其中,预定位置为移动终端设置充电线圈之外的位置。
本发明实施例由于在移动终端充电线圈之外的位置设置了多个定位线圈,在充电底座通电后,如果充电线圈没有对准充电底座的发射器,则充电底座对应位置的定位线圈就会根据电磁感应而产生电压,因此,确定哪个定位线圈生成电压,就可以根据生成电压的定位线圈的位置确定如何调整移动终端的充电位置,设置了多个定位线圈的背壳只在移动终端上进行了成本较低的改进,却实现了精准的定位,解决了现有技术的如下问题:通过增加了磁铁的充电底座对移动终端进行定位的方式,会增加充电底座电机电路等的成本,同时,还要在移动终端和充电台上同时增加定位磁铁,额外开支较大。
实现的过程中,定位线圈的绕线采用漆包线,该漆包线与充电线圈的电线不同,充电线圈的漆包线外还包含一层氧铁体屏蔽材料,然而,定位线圈采用的漆包线不需要。设置时,所有的定位线圈均可以是采用一条漆包线缠绕成的,或者,每个定位线圈都是采用与已设置的其它任一个定位线圈不同的漆包线缠绕而成的,或者,预定个数的定位线圈是采用一条漆包线缠绕成的,例如,每三个定位线圈采用一条漆包线缠绕。通过一条或多条漆包线缠绕的方式,可以决定后续定位过程的操作。
如果采用一条漆包线缠绕,则为了区分位置,优选将每个定位线圈的缠绕匝数均与已设置的其它任一个定位线圈的缠绕匝数不相同,这样,产生的电压值就会不同,就可以根据不同的电压来区分不同定位线圈的位置。如果每个定位线圈都是采用与已设置的其它任一个定位线圈不同的漆包线缠绕而成的,或者,预定个数的定位线圈是采用一条漆包线缠绕成的,那么,在定位时,就可以先判断哪条漆包线对应的闭合回路在工作,也就就可以在该闭合回路中寻找产生电压的定位线圈。
本发明第二实施例提供了一种移动终端无线充电过程的定位方法,该方法的流程如图2所示,包括步骤S202至S208:
S202,在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;
S204,将电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定电压值所处的电压范围,其中,预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;
S206,根据电压范围确定产生电压值的定位线圈的位置;
S208,根据位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将移动终端的充电线圈对应的位置调整至与充电底座相匹配。
本实施例通过预设值的多个定位线圈来获取电压,由于充电底座通电,则根据电磁感应原理,充电底座发射器位置对应的定位线圈就会产生电压;在获取电压后,就可以将其与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以根据匹配结果确定产生电压的定位线圈的位置,进而提示用户来挪动移动终端,以便精准定位,进而实现无线充电。
实现过程中,由于多个定位线圈不确定是由一条或几条漆包线缠绕而成的,因此,在通过预设置的多个定位线圈获取电压值之前,还需要判断多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成,如果多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,那么就从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路,该过程即判断哪个闭合回路是出于工作状态的,就从该闭合回路中确定是哪个定位线圈产生的电压。如果是通过一条漆包线缠绕而成的,那么就直接获取电压值。
如果多个定位线圈是通过预定条漆包线缠绕而成的,将电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配时,需要在预设电压值数据库中查找产生电压的闭合回路对应的电压数据,再在电压数据中查找电压值所处的电压范围。
在确定定位线圈的位置后,根据位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,实现的过程中,提示的方式有多种,例如,根据位置在移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据分布图挪动移动终端,其中,分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,根据位置在移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据方向箭头挪动移动终端。
本发明第三实施例提供一种移动终端无线充电过程的定位装置,该装置的结构示意如图3所示,包括:
获取模块10,用于在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;匹配模块20,与获取模块10耦合,用于将电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定电压值所处的电压范围,其中,预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;位置确定模块30,与匹配模块20耦合,用于根据电压范围确定产生电压值的定位线圈的位置;提示模块40,与位置确定模块30耦合,用于根据位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将移动终端的充电线圈对应的位置调整至与充电底座相匹配。
图4示出了上述定位装置的优选结构示意图,其还可以包括:判断模块50,用于判断多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成;回路确定模块60,与判断模块50和获取模块10耦合,用于在多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路。
上述匹配模块20可以包括:第一查找单元,用于在预设电压值数据库中查找产生电压的闭合回路对应的电压数据;第二查找单元,用于在电压数据中查找电压值所处的电压范围。
实现时,提示模块40具体用于根据位置在移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据分布图挪动移动终端,其中,分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,根据位置在移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据方向箭头挪动移动终端。
本发明第四实施例还提供一种移动终端,其结构上包括上述第一实施例中的移动终端的背壳和第三实施例中移动终端无线充电过程的定位装置。设置了上述背壳和定位装置后的移动终端,就可以轻松的校准充电线圈与充电底座相互匹配的位置,以高效率的完成无线充电过程。
本发明第五实施例提供了一种移动终端及为该移动终端充电过程进行定位的方法,该移动终端底壳四周分布定位线圈,定位线圈由漆包线绕成尺寸线圈,不包含任何铁氧体屏蔽材料,在无线充电初始阶段启动完成定位工作。根据如下公式确定电压:
E=nΔΦ/Δt,其中,ΔΦ为磁通量变化量,Δt为时间变化量,ΔΦ除以Δt就是磁通量变化率,n为线圈匝数,E为电动势即电压。
不同的定位线圈有不同的匝数,所以不同定位线圈产生不同的电压。根据电压大小判断手机充电接收端和充电发射端的相对位置。
在提示用户时,可以通过手机屏幕显示移动终端定位线圈的相对位置,屏幕同时提示用户将移动终端向最适合方向移动。根据移动后的位置继续循环判断多次,达到最优充电位置。因为发射端和接收端一般情况下不可能一次就实现对准,因此,可以循环判断三次左右即可。次数过多,用户也会产生厌倦情绪,用户体验不佳。在实现时,对于电压值,其是需要由模拟信号转换为数字信号才能够被匹配的,因此,当产生模拟电压值时,通过模数转换方式将模拟信号转换为数字信号,然后再将数字电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,其中,预设电压值数据库可以以表格的形式存在。
具体实现时,WPC充电采用了电磁感应原理,发射端(充电底座)的磁通量变化频率固定,此时接收端就会产生固定的电动势。电磁感应式无线充电的有效距离为5毫米,随着距离的增加,充电效率会明显下降。定位线圈也是根据电磁感应原理制成。充电线圈外需要包一层铁氧屏蔽材料,但是定位线圈由漆包线绕成尺寸线圈,不包含任何铁氧体屏蔽材料,和充电线圈看作两个完全独立的电路。
移动终端的后盖上覆盖了多个定位线圈,所有的定位线圈通过一条漆包线组成一个闭合的回路,不同的定位线圈在磁场中产生的不同电压值。定位线圈分布情况如图5所示。所有的线圈都是由一条漆包线盘绕成的同心圆,为了表示线圈匝数的多少,图没有画成同心圆。以图5为例,第一行第一列为一圈定位线圈,一行第二列为两圈定位线圈,以此类推,第三行第三列为八圈定位线圈。但在实际的应用过程中,不可能只采用很少的线圈来产生电压,不同的行列可以采用不同的多线圈,使电压大小明显区分开来。同时,也可以摆放更密的定位线圈,这样会更加准确的判定手机和充电底座的相对位置。
实现时,如果一个闭合回路太长,我们可以通过多条漆包线设置多路闭合回路。根据判断哪个回路工作来判断手机所处的位置,其定位效果更加准确。定位线圈分布如图6所示。按照每一行放置一个闭合回路,手机放置入充电环境中,定位线圈可以定位到行列,从而准确判断手机的相对位置,有的时候可能会有多路输出,这种情况下可以通过软件算法来实现位置的判断,定位会更加精确。
本实施例还提供一种优选的定位方式,那就是每个线圈拉出一条闭合回路。这种定位方式定位更加精准,可以正确的判断出手机的位置。
在获取电压值时,定位线圈产生的电压需要通过模数转化芯片可以转化为数字值。如果按照图5所示,在输出一个电压值后,通过ADC转换电路,输出4位数字信号,判断9种状态,其中未充电状态下是0000,手机左上角放置在充电线圈中时输出0001,以此类推,手机右下角放置在充电线圈中时输出1000。随后,通过查找内置的电压位置对照表,就可以获得手机所处的位置。
如果按照图6所示,通过ADC转换电路后,每路输出2位数字信号,这种定位方式下可能会有多路输出,根据软件算法,可以判断出较为精确的位置信息。
具体实现时,当将应用上述能够准确定位的移动终端时,在不充电的情况下,手机屏幕不显示与充电相关的内容。当用户开始充电并启用本充电定位***后,***将在后台开始运行。如果手机位置恰好正确,立即开始充电,如果手机位置不正确,开始判断手机位置。
例如,将手机的左上角放置在充电座中心,那么手机屏幕会提醒用户将手机向左上方移动。此时进行第二次判断,如果手机已经放置正确,屏幕将不再提醒。如果还能探测到定位线圈信号,将继续提醒用户移动手机。通常判断三次就可以得到手机较为准确的位置,如果判断次数过多,用户会产生厌倦情绪。手机显示界面如图7所示。
本发明实施例相比其他充电技术,成本更低,同时定位更加准确。
尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本发明的范围应当不限于上述实施例。
Claims (7)
1.一种移动终端的背壳,其特征在于,包括:
背壳的壳体,和所述壳体预定位置设置的多个定位线圈;其中,所述预定位置为移动终端设置充电线圈之外的位置;
其中,每个定位线圈的缠绕匝数均与已设置的其它任一个定位线圈的缠绕匝数不相同;
所有的定位线圈均是采用一条漆包线缠绕成的,或者,每个定位线圈都是采用与已设置的其它任一个定位线圈不同的漆包线缠绕而成的,或者,预定个数的定位线圈是采用一条漆包线缠绕成的。
2.如权利要求1所述的移动终端的背壳,其特征在于,所述定位线圈的绕线采用漆包线。
3.一种移动终端无线充电过程的定位方法,其特征在于,包括:
在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;
将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,其中,所述预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;
根据所述电压范围确定产生所述电压值的定位线圈的位置;
根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将所述移动终端的充电线圈对应的位置调整至与所述充电底座相匹配;
其中,通过预设置的多个定位线圈获取电压值之前,还包括:
判断所述多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成;
在所述多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路;
其中,将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,包括:
在所述预设电压值数据库中查找所述产生电压的闭合回路对应的电压数据;
在所述电压数据中查找所述电压值所处的电压范围。
4.如权利要求3所述的定位方法,其特征在于,根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,包括:
根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据所述分布图挪动所述移动终端,其中,所述分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,
根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据所述方向箭头挪动所述移动终端。
5.一种移动终端无线充电过程的定位装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于在充电底座通电的情况下,通过预设置的多个定位线圈获取电压值;
匹配模块,用于将所述电压值与预设电压值数据库中的电压值进行匹配,以确定所述电压值所处的电压范围,其中,所述预设电压值数据库中存储有如下电压数据:每个定位线圈在受到电磁感应时所处的电压范围、以及每个定位线圈所处的位置;
位置确定模块,用于根据所述电压范围确定产生所述电压值的定位线圈的位置;
提示模块,用于根据所述位置向用户发送挪动移动终端的提示信息,以将所述移动终端的充电线圈对应的位置调整至与所述充电底座相匹配;
判断模块,用于判断所述多个定位线圈是否是通过不同的漆包线缠绕而成;
回路确定模块,用于在所述多个定位线圈是通过不同的漆包线缠绕而成的情况下,从预定条漆包线对应的预定个闭合回路中确定产生电压的闭合回路;
其中,所述匹配模块包括:
第一查找单元,用于在所述预设电压值数据库中查找所述产生电压的闭合回路对应的电压数据;
第二查找单元,用于在所述电压数据中查找所述电压值所处的电压范围。
6.如权利要求5所述的定位装置,其特征在于,所述提示模块,具体用于根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现分布图,以使用户根据所述分布图挪动所述移动终端,其中,所述分布图包括:各个定位线圈的分布位置、以及当前产生电压值的定位线圈的位置;或者,根据所述位置在所述移动终端的屏幕上呈现方向箭头,以使用户根据所述方向箭头挪动所述移动终端。
7.一种移动终端,其特征在于,包括:权利要求1或2所述的移动终端的背壳,和/或,权利要求5或6所述的移动终端无线充电过程的定位装置。
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