使移动终端悬浮的系统的制作方法

本发明涉及一种使移动终端悬浮的系统。

背景技术：

磁悬浮是指利用电磁力来使物体悬浮。已经出现通过利用这种磁悬浮原理使车辆在轨道上方悬浮来移动的磁悬浮列车。

磁悬浮原理如下：在一侧安装永磁体，在相对侧安装电磁体，并且调节在电磁体中流动的电流的强度，使得目标物体通过排斥力而悬浮在空中。

在这种磁悬浮机制的情况下，如果永磁体的中心和电磁体的中心彼此偏离，则永磁体和电磁体彼此附接或者倾斜地互推，并因此可能发生要被磁悬浮的目标物体掉落到底部的现象。

技术实现要素：

技术问题

本发明的一个目的是提供一种允许移动终端利用磁悬浮原理从底部悬浮的悬浮系统，并且提供一种使移动终端悬浮的系统以使得移动终端能够在其悬浮的状态下被无线充电。

本发明的另一个目的是提供一种使移动终端悬浮的系统，其中，在使移动终端从底部悬浮的状态下保持移动终端的平衡，由此防止移动终端掉落到底部，并且移动终端不受在磁悬浮过程中产生的磁力的影响，从而使移动终端的无线充电性能的劣化最小化。

本发明的又一个目的是提供一种使移动终端悬浮的系统，该系统使移动终端能够在永磁体的中心和电磁体的中心彼此偏离的状态下通过电磁力的控制而使自己位于常规位置处。

本发明的又一个目的是提供一种向用户通知在移动终端悬浮的状态下在移动终端中发生的事件的用户界面(UI/UX)。

技术方案

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种使移动终端悬浮的系统，所述系统包括：悬浮单元，所述悬浮单元被安装在所述移动终端的后表面上；以及悬浮模块，所述悬浮模块产生电磁力以允许所述悬浮单元向上悬浮，其中，所述悬浮单元包括：安装壳体，所述安装壳体能附接/拆卸地联接到所述移动终端的后表面；以及第一永磁体，所述第一永磁体被安置在所述安装壳体的内部，其中，所述悬浮模块包括：外壳；盖，所述盖覆盖所述外壳；磁体模块，所述磁体模块被设置在所述外壳中以形成用于使所述悬浮单元悬浮的电磁场；以及PCB，所述PCB包括连接到所述磁体模块以控制提供给所述磁体模块的电流的控制单元，其中，所述磁体模块包括：多个电磁体，所述多个电磁体生成允许排斥力作用于所述第一永磁体的电磁场；以及第二永磁体，所述第二永磁体包围所述多个电磁体的外部，所述第二永磁体被配置成生成允许吸引力作用于所述第一永磁体的磁场。

有益效果

如上配置的根据本发明的示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统具有如下效果。

首先，与现有磁悬浮系统不同，闭环型永磁体设置在电磁体的外周，使得能够充分地生成足以使移动终端悬浮的磁力。

其次，在移动终端悬浮的状态下保持移动终端的平衡，使得能够防止移动终端在其悬浮于空中的状态下由于磁力的不平衡而掉落到底部。

第三，即使在移动终端从安装表面悬浮的状态下也能够进行移动终端的无线充电。

第四，能够通过热解石墨与永磁体之间的相互作用来实现用于移动终端的无线充电的充电线圈的中心对齐。

第五，在移动终端从安装表面悬浮的状态下设置各种用户界面，使得用户无需识别移动终端的显示单元也能直观容易地检查移动终端中发生的事件。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的立体图。

图2是系统的分解立体图。

图3是构成根据本发明的示例性实施方式的系统的磁体模块的立体图。

图4是系统的纵向截面图。

图5是示出在根据示例性实施方式的系统中发生的磁悬浮机制以及无线充电机制的图。

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的调节移动终端的悬浮高度的方法的图。

图7是示出了构成根据本发明的另一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的悬浮单元的移动终端的后视图。

图8是示出根据本发明的另一示例性实施方式的悬浮模块的平面图。

图9是示出根据又一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的平面图。

图10是示出根据又一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的平面图。

图11是示出根据本发明的示例性实施方式的根据移动终端的充电状态来改变移动终端的悬浮状态的控制算法的流程图。

图12是依次示出根据流程图执行的移动终端的悬浮状态的图。

图13是示出根据本发明的另一示例性实施方式的系统的用户界面控制算法的流程图。

图14至图17是示出改变移动终端的悬浮状态以向用户通知在移动终端悬浮的状态下在移动终端中发生了事件的示例性实施方式的图。

具体实施方式

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的立体图。图2是系统的分解立体图。图3是构成根据本发明的示例性实施方式的系统的磁体模块的立体图。图4是系统的纵向截面图。

参照图1至图4，根据本发明的示例性实施方式的系统可以包括移动终端10、安装在移动终端10的后表面上的悬浮单元20以及经由与悬浮单元20的相互作用使移动终端10悬浮的悬浮模块30。

具体而言，移动终端10可以包括后盖11、联接到后盖11的前表面的显示单元12、设置在显示单元12和后盖11之间的电池14以及用于无线充电的充电线圈13。

更具体地，显示单元12可以包括含有LCD面板或OLED面板的显示面板以及由透明材料制成的前面板，该前面板附接到该显示面板的前表面。另外，充电线圈13连接到待通过接收经由其无线供给的电力进行充电的电池14。

悬浮单元20可以包括可附接/可拆卸地联接到移动终端10的后盖14的安装壳体21，该安装壳体21具有形成在其内部的安置槽211、放置在安置槽211中的永磁体22以及覆盖永磁体22的顶表面以屏蔽从永磁体22生成的磁场的屏蔽盖23。

具体地，安装壳体21的边缘被闩锁并联接到后盖14的边缘。此外，屏蔽盖23按照金属片的形式设置，以防止移动终端10的无线性能因永磁体22生成的磁场而劣化。此外，永磁体22可以通过粘合层24粘附到安置槽211(参见图4)。

悬浮模块30可以包括外壳31、覆盖外壳31的顶表面的盖35、安置在外壳31的内部的磁体模块33、设置在磁体模块33的一侧的充电线圈以及设置在磁体模块33的相对侧的PCB 34。

具体而言，外壳31可以被形成为如这些图中所示的椭圆形，或者可以被形成为四边形或其它形状。此外，支承磁体模块33的支承肋(rib)311形成在外壳31的内部，以从磁体模块33伸出。支承肋311沿着磁体模块33的外周包围磁体模块33，并且磁体模块33位于支承肋311的内部上。此外，在外壳31的内部中形成其上安置有PCB 34的PCB安置部312。此外，可以在外壳31的内部中形成其上安置有充电线圈32的线圈安置部313，该线圈安置部313与支承肋311的外侧对应。此外，充电线圈32和磁体模块33电连接到PCB 34。

更具体地，如果向设置在悬浮模块30中的充电线圈32施加电力，则在充电线圈32中生成无线充电信号，并且向设置在移动终端10的内部中的充电线圈13发送所生成的无线充电信号。此外，经由设置在移动终端10中的充电线圈13接收无线充电信号，从而对电池14进行充电。移动终端10的无线充电机制不仅可以包括磁共振式无线充电机制，还可以包括电磁感应式无线充电机制。与无线充电机制相关的技术内容已经为本领域技术人员所广泛知晓，因此将省略它们的详细描述。

此外，PCB 34是控制提供给磁体模块33和充电线圈32的电流量的控制单元。具体而言，控制提供给磁体模块33的电流量以便调节移动终端10的悬浮高度。然后，控制从磁体模块33生成的电磁场的强度，使得能够调节移动终端10的悬浮高度。此外，基于移动终端10的悬浮高度(即，充电线圈32和13之间的距离)来控制经由PCB 34提供给充电线圈32的电流量，使得电池14的充电量和充电速率能够保持恒定。

另外，根据示例性实施方式的磁体模块33包括多个电磁体332、包围所述多个电磁体332的外部的圆形永磁体331以及设置在所述多个电磁体332的中心处的霍尔传感器337。永磁体331可以至少包括铁氧体磁铁。

具体而言，设置四个电磁体332以在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向生成电磁场。此外，霍尔传感器337包括X轴传感器334、Y轴传感器335和Z轴传感器336。这三个霍尔传感器334、335和336在彼此垂直的方向上附接到传感器支承部333，以分别检测其分量。然后，能够对永磁体22生成的磁场的强度进行三维检测。

传感器分别检测永磁体22在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上生成的磁场的强度。此外，与检测到的磁场的强度相对应地控制提供给悬浮模块30的电磁体332的电流量，使得移动终端10的永磁体22与磁体模块33的中心对齐。此外，移动终端10在其水平状态下连续保持与悬浮模块30的恒定距离。

图5是示出在根据示例性实施方式的系统中发生的磁悬浮机制以及无线充电机制的图。

参照图5，如果向悬浮模块30施加电力，则电流流入充电线圈32。然后，通过电磁感应或磁共振，在移动终端10的充电线圈13中产生电流，并且所产生的电流被充入电池14。

此外，随着电流流入磁体模块33的电磁体332，生成电磁场，并且在永磁体331中形成磁场。具体而言，由于推动悬浮单元20的永磁体22的排斥力作用在磁体模块33的中心，因此移动终端10从悬浮模块30悬浮预定距离。另一方面，在磁体模块33的外周(即，永磁体331和永磁体22之间)产生作用在永磁体331和永磁体22上以使它们彼此吸引的吸引力。在吸引力的作用下，移动终端10不会被磁体模块33的中心处产生的排斥力推向外部，而是保持平衡。

另外，由于设置在永磁体22的顶表面上的屏蔽盖23附接到永磁体22，因此传递到移动终端10的内部的极性磁力(该图中的S极磁力)减小。因此，传递到移动终端10的极性磁力被屏蔽。此外，传递到移动终端10的极性磁力反作用在永磁体331上，由此使产生的排斥力最小化。

另外，控制提供给电磁体332的电压的强度，以便调节移动终端10从悬浮模块30悬浮的高度。例如，如果提供给电磁体332的电压增大，则移动终端10的悬浮高度增加。相反，如果提供给电磁体332的电压减小，则移动终端10的悬浮高度降低。

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的调节移动终端的悬浮高度的方法的图。

参照图6，可以在悬浮模块30的一侧设置附接有位置传感器42的支承件41。

具体而言，位置传感器42可以包括红外传感器。此外，位置传感器42感测移动终端10。此外，控制提供给电磁体332的电压的强度，从而控制电磁场在Z轴方向上的强度。此外，电磁场在Z轴方向上的强度增大，直到位置传感器42感测到移动终端10为止。通过这种方法，能够通过按照使得位置传感器42始终感测到移动终端10的方式控制提供给磁体模块33的电压来使具有恒定大小的电磁力作用在悬浮单元20上。

图7是示出了构成根据本发明的另一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的悬浮单元的移动终端的后视图。图8是示出根据本发明的另一示例性实施方式的悬浮模块的平面图。

参照图7和图8，构成根据本发明的另一示例性实施方式的系统的悬浮单元可以包括附接到移动终端10的后表面(即，后盖11的相应的四个角部)的磁悬浮垫50。此外，构成系统的悬浮模块30可以包括使磁悬浮垫50漂浮的磁悬浮套件60。

具体而言，用于移动终端10的无线充电的充电线圈13可以设置在移动终端10的中心处，并且悬浮模块30的与充电线圈13对应的充电线圈32也可以设置在悬浮模块30的中心处。

此外，可以在分别与附接到移动终端10的四个角部的磁悬浮垫50的位置相对应的点处设置四个磁悬浮套件60。然后，在移动终端10悬浮在悬浮模块30上方的状态下，充电线圈13和32的中心彼此对齐，由此执行无线充电。此外，由于四个磁悬浮套件60分别位于四个磁悬浮垫50的正下方，因此磁悬浮垫50通过磁悬浮套件60中形成的磁场从磁悬浮套件60悬浮。

另外，磁悬浮垫50可以是由具有高导电性的高纯度石墨制成的热解石墨片。热解石墨片在室温下在至少一个方向上具有非常高的抗磁特性，并且可以通过化学气相沉积来形成。

此外，磁悬浮套件60可以包括四个磁体601、602、603和604，该四个磁体601、602、603和604被设置为使得相反的磁极彼此相邻并且使得相同的磁极彼此相对。此外，如果磁悬浮垫50被放置在四个磁体601、602、603和604的顶表面上，则穿过磁悬浮垫50的边缘的线将会被放置成平行于相应的四个磁体的对角线。因此，分别从四个磁体601、602、603和604生成的磁场得以平衡，使得磁悬浮垫50以平坦状态悬浮。在这种状态下，如果磁悬浮垫50被按压并随后释放，则磁悬浮垫50由于排斥力而向上漂浮。

因此，如图7所示，如果磁悬浮垫50附接到移动终端10的后盖11的角部，则穿过磁悬浮垫50的边缘的线将会与穿过移动终端10的相对的角部的对角线平行。

此外，如果磁悬浮垫50附接到移动终端10的后表面，则相邻的磁悬浮套件60之间的距离将会等于相邻的磁悬浮垫50之间的距离。

此外，充电线圈13位于移动终端10的内部，使得充电线圈13的中心位于移动终端10的对角线彼此相交的点处。

根据上述结构，移动终端10被放置在悬浮模块30的顶表面上，使得

1)磁悬浮垫50的中心分别与磁悬浮套件60的中心对应，并且

2)穿过磁悬浮垫50的边缘的线与构成磁悬浮套件60的磁体的对角线平行，

移动终端10从磁悬浮套件60悬浮预定距离。

此外，如果满足上述两个要求，则安装在移动终端10中的充电线圈13的中心与安装在悬浮模块30中的充电线圈32的中心对应，使得能够进行无线充电。因此，如果在该状态下电流流入充电线圈32，则在充电线圈13中产生感应电流，并且所产生的感应电流被充入电池14中。

如果不满足上述两个要求，则移动终端10可能在向一侧跳出的同时向下掉落到安装表面。此外，当充电线圈的中心彼此不对应时，可能无法恰当地执行无线充电。因此，提出了以下的结构：即使用户没有识别到移动终端10与悬浮模块30之间的中心对齐，该结构也能防止移动终端10悬浮并随后掉落到底部。

图9是示出根据又一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的平面图。

参照图9，根据本发明的该示例性实施方式的系统与前述示例性实施方式的相同之处在于，磁悬浮套件60被设置在悬浮模块30的顶表面上，并且磁悬浮垫50附接到移动终端的后表面。

然而，根据本发明的该示例性实施方式的系统与前述示例性实施方式的不同之处在于，磁悬浮套件60不是被设置在具有与磁悬浮垫50的数量相对应的数量以及与磁悬浮垫50之间的距离相对应的距离的特定位置处，而是被设置在悬浮模块30的整个顶表面上。

也就是说，如图9所示，具有磁极的多个磁体被设置在悬浮模块30的顶表面上，并且可以被设置为使得相邻的磁体具有彼此相反的磁极。换句话说，多个磁体在横向方向和纵向方向上设置在悬浮模块30的顶表面上，并且在横向方向和纵向方向上交替地形成N极和S极。

如果附接有磁悬浮垫50的移动终端10被放置在具有上述结构的悬浮模块30上方，则移动终端10悬浮在距离悬浮模块30预定高度处。在这种情况下，如果移动终端10没有位于常规位置(即，如果充电线圈13和32的中心没有彼此对齐)，则用户可以通过用用户的手指移动移动终端10来执行中心对齐。然后，移动终端10在其从悬浮模块30悬浮的状态下旋转并移动，因此能够容易地执行充电线圈之间的中心对齐。

图10是示出根据又一示例性实施方式的使移动终端悬浮的系统的平面图。

参照图10，根据本发明的该示例性实施方式的系统采用磁悬浮垫50和磁悬浮套件60。在这种情况下，图1至图5的示例性实施方式中提出的磁体模块33被安装在悬浮模块30的四个角部处。因此，尽管用户没有用该用户的手直接移动移动终端，但是移动终端可移动到用于无线充电的常规位置。

具体而言，磁体模块33设置在悬浮模块30的顶表面的四个角部中的每一个处，并且电流流入磁体模块33中以生成大于磁悬浮套件60的磁力的电磁场。然后，在悬浮模块30的四个角部处形成具有相同大小的电磁场，使得虽然移动终端10在偏向任一侧的同时悬浮，但是移动终端10能通过磁体模块33生成的电磁场移动到用于无线充电的常规位置。

在下文中，将描述被实现为向用户通知在移动终端从悬浮模块30悬浮的状态下移动终端的充电状态或者在移动终端中发生的事件的用户界面(UI/UX)。

图11是示出根据本发明的示例性实施方式的根据移动终端的充电状态来改变移动终端的悬浮状态的控制算法的流程图。图12是依次示出根据流程图执行的移动终端的悬浮状态的图。

参照图11和图12，根据本发明的该示例性实施方式的控制方法可以应用于具有如下结构的系统：移动终端10在悬浮模块30和悬浮单元20不工作的状态下被安置在悬浮模块30的顶表面上，并且如果向悬浮模块30施加电力，则移动终端10从悬浮模块30悬浮。

具体而言，当在移动终端10被安置在悬浮模块30上的状态下向安装在悬浮模块30中的充电线圈施加电力时提供电流(S11)，当同时或以一时差向磁体模块33施加电力时提供悬浮电流(S12)。然后，在移动终端10如图12的(a)所示悬浮在距离悬浮模块30预定高度的状态下执行无线充电(S13)。

此外，移动终端的控制单元(未示出)确定无线充电是否已经完成(S14)。如果无线充电完成，则切断对充电线圈32的电流供应(S15)。此外，随着供应到悬浮模块30的电流量减少(S16)，移动终端10被缓慢地安置在悬浮模块30上，如图12的(b)和(c)所示(S17)。此外，如果当移动终端10被安置在悬浮模块30上时解除移动终端20的悬浮状态，则切断对悬浮模块30的电流供应(S18)。这里，在完成无线充电之后，可以逐渐减小供应给磁体模块33的电流量，从而防止移动终端10在下降到悬浮模块30时受损。

根据上述控制方法，在移动终端10充电的状态下保持移动终端10的悬浮状态，并且如果充电完成，则解除移动终端10的悬浮状态，使得用户能够在不检查移动终端10的显示单元的情况下容易地确认充电是否已经完成。

图13是示出根据本发明的另一示例性实施方式的系统的用户界面控制算法的控制算法的流程图。

参照图13，根据本示例性实施方式的用户界面控制算法的特征在于，如果在移动终端10悬浮的状态下在移动终端10处发生预定事件，则改变移动终端10的悬浮状态，以将事件的发生以视觉方式通知用户。

具体而言，向悬浮模块30施加电力，使得移动终端10悬浮的状态得以保持(S30)。在这种状态下，如果在移动终端10处发生预定事件(S31)，则改变提供给悬浮模块30的电流的控制，使得移动终端10的状态从水平状态改变为移动终端10悬浮的另一状态(S32)。

更具体而言，多个电磁体332被安装在如上所述的悬浮模块的磁体模块32中。如果在移动终端10处发生事件，则可以不同地控制分别提供给所述多个电磁体332的电流量。另选地，在根据图10的示例性实施方式的系统中，可以不同地控制提供给各个磁体模块32的电流量。然后，移动终端10的状态从水平状态改变为另一状态，使得用户识别出改变后的状态。

如果用户识别出移动终端10的悬浮状态已经改变，并且识别出移动终端中发生的事件(S33)，则切断提供给悬浮模块30的电流(S34)。这里，用户识别移动终端10中发生的事件的方法可以包括拿起移动终端10的操作。

另外，在移动终端10处发生的事件可以包括语音呼叫或视频呼叫的接收、文本消息的接收、警报、充电完成的通知、电子邮件的接收等。

图14至图17是示出改变移动终端的悬浮状态以向用户通知在移动终端悬浮的状态下在移动终端中发生了事件的示例性实施方式的图。

参照图14，如该图所示，如果在移动终端10悬浮的状态下在移动终端10处发生了事件，则处于水平状态的移动终端10可以从悬浮模块30的顶表面以预定的角度倾斜。

具体而言，如果在移动终端10中发生了事件，则不同地控制提供给磁体模块32的各个电磁体332的电流量。因此，可以改变作用在移动终端上的电磁力当中的Z轴方向(垂直方向)上的电磁力。具体地，由于作用在移动终端10的后表面的上部的Z轴方向上的电磁力大于作用在移动终端10的后表面的下部的Z轴方向上的电磁力，因此移动终端10可以倾斜，使得移动终端10的显示单元12面向用户。然后，移动终端10处于用户能够识别移动终端10的显示单元12的状态下。如果用户拿起移动终端10以检查事件，则可以切断提供给悬浮模块30的电流。

参照图15，如果在移动终端10中发生事件，则控制提供给磁体模块32的电磁体332的电流，因此移动终端10可以围绕Z轴旋转。具体而言，在用于使移动终端10旋转的方法中，移动终端10可以按一个方向(例如，顺时针或逆时针)旋转，或者可以顺时针和逆时针交替地旋转。这能够通过如下方式实现：控制提供给磁体模块32的电流，使得Z轴方向上的磁力保持恒定并且改变X轴方向和Y轴方向上的磁力。

参照图16，如果在移动终端10中发生了事件，则可以控制提供给磁体模块32的电流，使得移动终端10围绕作为水平轴的X轴或Y轴执行跷板式运动(seesaw motion)。

具体而言，如果在移动终端10中发生了事件，则移动终端10的上端部和下端部可以围绕穿过移动终端10的中心的长度方向上的水平轴或者围绕穿过移动终端10的中心的宽度方向上的水平轴执行跷板式运动，使得用户识别出事件的发生。

参照图17，如果在移动终端10中发生了事件，则可以改变移动终端10的悬浮高度。也就是说，移动终端10可以通过控制提供给磁体模块32的电流量来反复上升和下降，使得用户识别出事件的发生。