智能无线充电板及其控制方法与流程

本发明涉及无线充电装置，特别是涉及一种智能无线充电板及其控制方法。

背景技术：

目前手机或类似随身装置是普罗大众最普遍会使用的随身电器，也因为需要做到随身、随时使用，在装置强调轻、薄的状况下，一般电池并不会太大，但就因为会时常需要使用，充电的方便性越发显得重要，而充电方式也从以前传统需要区分正反面的充电头演进成不需要区分正反面、随便都能插上充电的充电头，而更进一步的充电方式就是无线充电，只要将装置随意放上一块平板，不需插线即可充电，需要使用时随意拿起也不会有问题。

目前无线充电板与无线待充电装置因为需要让两者的线圈对位，所以在使用时使用者必须特别注意，一但对位不准，轻则影响效率浪费电，重则会导致充电板废热上升引发高温。因此，目前一般的对位方式为在充电板上设置一个对位标志，目的是为让用户在放置时有依据可循，而在专利号为us9401621b2的美国专利中提到，可以利用一个传感器来侦测待充电装置的位置，然后利用振动器把待充电装置振动到正确的位置上，但这样的做法虽然可以利用一个传感器来判断待充电装置的位置，却需要多安装一个附加的传感器，不仅增加成本，也需要增加额外的空间与设计，且振动器带来的移动效果不佳，移动效率不高。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够以较低成本判断待充电装置相对位置并使其自动对位的智能无线充电板及其控制方法。

本发明的智能无线充电板包括充电板本体和用以使充电板本体倾斜及抖动的驱动机构。充电板本体包括控制单元和按序排列的多个无线感应线圈，多个无线感应线圈在充电板本体内的位置固定，且控制单元已知每个无线感应线圈的位置信息，控制单元用以获知每个无线感应线圈在充电板本体上放置有待充电装置时的充电强度信息。驱动机构安装于充电板本体上且受控于控制单元，驱动机构用以使充电板本体局部升高或降低和用以使充电板本体抖动。其中，当充电板本体上放置有待充电装置时，控制单元获得每个无线感应线圈相对待充电装置的充电强度信息，控制单元根据每个无线感应线圈的位置信息和充电强度信息判断待充电装置在充电板本体上的相对位置，并根据相对位置控制驱动机构，使待充电装置自动移动至充电板本体的适宜充电位置上。

较佳地，驱动机构包括至少两个驱动单元，每个驱动单元分别受控于控制单元，每个驱动单元皆用以使充电板本体局部升高或降低和用以使充电板本体抖动。

进一步地，驱动机构包括分别设置于充电板本体边缘上的第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元和第二驱动单元之间的直线距离不小于充电板本体的最短边。

更进一步地，第一驱动单元和第二驱动单元分别设置于充电板本体的最长对角线的两端上。

或者更进一步地，当控制单元判断待充电装置在充电板本体上的位置相对靠近于第一驱动单元时，控制单元控制第一驱动单元使充电板本体在第一驱动单元处局部升高，且控制第二驱动单元使充电板本体抖动。或者，当控制单元判断待充电装置在充电板本体上的位置相对靠近于第一驱动单元时，控制单元控制第二驱动单元使充电板本体在第二驱动单元处局部降低，且控制第一驱动单元使充电板本体抖动。

或者更进一步地，当控制单元判断待充电装置在充电板本体上的位置相对靠近于第二驱动单元时，控制单元控制第二驱动单元使充电板本体在第二驱动单元处局部升高，且控制第一驱动单元使充电板本体抖动。或者，当控制单元判断待充电装置在充电板本体上的位置相对靠近于第二驱动单元时，控制单元控制第一驱动单元使充电板本体在第一驱动单元处局部降低，且控制第二驱动单元使充电板本体抖动。

较佳地，当多个无线感应线圈的其中之一对应的充电强度大于多个无线感应线圈的其中之另一对应的充电强度时，控制单元判断待充电装置在充电板本体上的位置相对靠近于多个无线感应线圈的其中之一。

较佳地，智能无线充电板还包括用以发出光学或声音信号的提示装置，提示装置安装于充电板本体上且受控于控制单元，控制单元根据该相对位置控制提示装置发出相应的用户提示。

较佳地，多个无线感应线圈包括位置确定的第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈和第五线圈，第一线圈、第二线圈、第四线圈和第五线圈阵列排布于充电板本体的中部，第三线圈设置于由第一线圈、第二线圈、第四线圈和第五线圈所构成阵列的中央。

本发明提供的智能无线充电板的控制方法包括：提供具有多个无线感应线圈的充电板本体和用以使充电板本体倾斜及抖动的驱动机构；当充电板本体上放置有待充电装置时，获得每个无线感应线圈在充电板本体内的位置信息和每个无线感应线圈相对待充电装置的充电强度信息；根据该位置信息和该充电强度信息判断待充电装置在充电板本体上的相对位置；根据该相对位置控制驱动机构使充电板本体抖动及局部升高或降低，以使待充电装置自动移动至充电板本体的适宜充电位置上。

与现有技术相比，本发明的智能无线充电板及其控制方法利用多线圈中各个线圈感应的强度来判断待充电装置的相对位置，可省却另外安装传感器的成本，并可明确知道当下充电状况以作出最正确的响应给使用者；同时，搭配使用带有升降及振动功能的驱动机构，可自动、高效地驱使待充电装置移动到最佳的充电位置，让无线充电板变得更加智能化，让使用者更方便地使用无线充电设备。

附图说明

图1为本发明一实施例的智能无线充电板的结构示意图。

图2为本发明一实施例的智能无线充电板的工作原理示意图。

图3a为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于升高形态的示意图。

图3b为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于降低形态的示意图。

图3c为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于抖动形态的示意图。

图4为本发明一实施例的智能无线充电板的控制方法流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步地了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参见图1和图2，图1为本发明一实施例的智能无线充电板的结构示意图，图2为本发明一实施例的智能无线充电板的工作原理示意图。本发明的智能无线充电板10包括充电板本体1和用以使充电板本体1倾斜及抖动的驱动机构2。

充电板本体1包括控制单元11和按序排列的多个无线感应线圈12，多个无线感应线圈12在充电板本体1内的位置固定，且控制单元11已知每个无线感应线圈12的位置信息，控制单元11用以获知每个无线感应线圈12在充电板本体1上放置有待充电装置90时的充电强度信息。优选地，当多个无线感应线圈12的其中之一未感应到待充电装置90时，控制单元11获得多个无线感应线圈12的其中之一的充电强度信息对应为零。

驱动机构2安装于充电板本体1上且受控于控制单元11，驱动机构2用以使充电板本体1局部升高或降低和用以使充电板本体1抖动。

其中，当充电板本体1上放置有待充电装置90时，控制单元11获得每个无线感应线圈12相对待充电装置90的充电强度信息，控制单元11根据每个无线感应线圈12的位置信息和充电强度信息判断待充电装置90在充电板本体1上的相对位置，并根据相对位置控制驱动机构2，使待充电装置90自动移动至充电板本体1的适宜充电位置上。

请结合参见图1和图3a-图3c，图3a为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于升高形态的示意图，图3b为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于降低形态的示意图，图3c为本发明一实施例的驱动机构的驱动单元于抖动形态的示意图。在一实施例中，驱动机构2包括至少两个驱动单元20，每个驱动单元20分别受控于控制单元11，每个驱动单元20皆用以使充电板本体1局部升高或降低和用以使充电板本体1抖动。本发明的驱动机构2设计至少但不限于两个的驱动单元20，驱动单元20可以为能定位转动的凸轮机构，每个驱动单元20可分别有三种作动模式，分别为：如图3a所示的对应凸轮顶部支撑的高位模式、如图3b所示的对应凸轮底部支撑的低位模式、如图3c所示的对应凸轮转动支撑的振动模式。

继续参见图2，优选地，驱动机构2包括分别设置于充电板本体1边缘上的第一驱动单元21和第二驱动单元22，第一驱动单元21和第二驱动单元22之间的直线距离不小于充电板本体1的最短边13。

最佳地，第一驱动单元21和第二驱动单元22分别设置于充电板本体1的最长对角线的两端上。如图2所示，当第一驱动单元21和第二驱动单元22分别放置在最长边的两端上时，若左下角的第二驱动单元22在最低位，且右上角的第一驱动单元21正常抖动，此时即可让待充电装置90往左边移动；若左下角的第二驱动单元22在最高位，且右上角的第一驱动单元21正常抖动，则可以让待充电装置90往右边移动。

在一实施例中，当控制单元11判断待充电装置90在充电板本体1上的位置相对靠近于第一驱动单元21时，控制单元11控制第一驱动单元21使充电板本体1在第一驱动单元21处局部升高，且控制第二驱动单元22使充电板本体1抖动；或者，当控制单元11判断待充电装置90在充电板本体1上的位置相对靠近于第一驱动单元21时，控制单元11控制第二驱动单元22使充电板本体1在第二驱动单元22处局部降低，且控制第一驱动单元21使充电板本体1抖动。

在另一实施例中，当控制单元11判断待充电装置90在充电板本体1上的位置相对靠近于第二驱动单元22时，控制单元11控制第二驱动单元22使充电板本体1在第二驱动单元22处局部升高，且控制第一驱动单元21使充电板本体1抖动；或者，当控制单元11判断待充电装置90在充电板本体1上的位置相对靠近于第二驱动单元22时，控制单元11控制第一驱动单元21使充电板本体1在第一驱动单元21处局部降低，且控制第二驱动单元22使充电板本体1抖动。

如图2所示，优选地，当多个无线感应线圈12的其中之一121对应的充电强度大于多个无线感应线圈12的其中之另一122对应的充电强度时，控制单元11判断待充电装置90在充电板本体1上的位置相对靠近于多个无线感应线圈12的其中之一121。

在一实施例中，智能无线充电板10还包括用以发出光学或声音信号的提示装置14，提示装置14安装于充电板本体1上且受控于控制单元11，控制单元11根据相对位置控制提示装置14发出相应的用户提示。

继续参见图1，优选地，多个无线感应线圈12包括位置确定的第一线圈121、第二线圈122、第三线圈123、第四线圈124和第五线圈125，第一线圈121、第二线圈122、第四线圈124和第五线圈125阵列排布于充电板本体1的中部，第三线圈123设置于由第一线圈121、第二线圈122、第四线圈124和第五线圈125所构成阵列的中央。

本发明的无线充电板利用目前充电板会安装多个感应线圈来判断待充电装置的位置，其机制为：因为在充电板本体1上有多个感应线圈12，当待充电装置90被放在充电板本体1上时，由于每个感应线圈12靠近待充电装置90的远近不同，所以当控制单元11(如mcu)通知每个线圈12依序开始感应是否有待充电装置90靠近以及当下的充电强度时，每个线圈12即可回报是否可感应到待充电装置90以及当时该线圈的充电强度，当每个线圈12的相对位置是固定且被控制单元11知晓时，就可以根据每个线圈12回报的待充电装置90有无或是充电强度来判断待充电装置90当时所在相对位置。例如，将智能无线充电板10上的五个无线感应线圈121、122、123、124及125依序标定顺序如图1所示，当待充电装置90放置位置如图2所示时，控制单元11即可通过第三线圈123感应最强、第一线圈121感应其次、第四线圈124感应再次、第二线圈122感应较弱及第五线圈125感应最弱，而知道待充电装置90在充电板本体1的中间偏右下的位置。

控制单元11依照以上判断机制即可以约略判断出待充电装置90在充电板本体1上的相对位置，并做出相对应的反馈。例如当控制单元11知道待充电装置90的相对位置后，即可利用一些机制来改变待充电装置90的位置，如本发明所述的驱动机构2，或是再结合通过充电板本体1上的指示灯、屏幕或是声音等方式来通知使用者手动改变待充电装置90的位置。

请参见图4，图4为本发明一实施例的智能无线充电板的控制方法流程图。本发明的智能无线充电板的控制方法包括以下步骤。

s1，提供具有多个无线感应线圈的充电板本体和用以使充电板本体倾斜及抖动的驱动机构。驱动机构可以采用上述实施例中的驱动机构2，但本发明并不以此为限。

s2，当充电板本体上放置有待充电装置时，获得每个无线感应线圈在充电板本体内的位置信息和每个无线感应线圈相对待充电装置的充电强度信息。

s3，根据该位置信息和该充电强度信息判断待充电装置在充电板本体上的相对位置。

s4，根据该相对位置控制驱动机构使充电板本体抖动及局部升高或降低，以使待充电装置自动移动至充电板本体的适宜充电位置上。

本发明的智能无线充电板的控制方法利用目前充电板会安装多个感应线圈来判断待充电装置的位置，其机制为：因为在充电板上有多个感应线圈，当待充电装置被放在充电板上时，由于每个感应线圈靠近待充电装置的远近不同，所以当每个线圈依序开始感应是否有待充电装置靠近以及当下的充电强度时，每个线圈即可回报是否可感应到充电装置以及当时该线圈的充电强度，当每个线圈的相对位置是固定且被控制单元知晓时，就可以根据每个线圈回报的待充电装置有无或是充电强度来判断待充电装置当时所在相对位置。依照以上判断机制即可以约略判断出待充电装置在充电板本体上的相对位置，并做出相对应的反馈。例如当知道待充电装置的相对位置后，即可利用一些机制来改变待充电装置的位置，如利用本发明所述的驱动机构，或是再结合指示灯、屏幕或是声音等方式来通知使用者手动改变待充电装置的位置。

本发明的智能无线充电板及其控制方法，利用多线圈中各个线圈感应的强度来判断待充电装置的相对位置，可省却另外安装传感器的成本，并可明确知道当下充电状况以作出最正确的响应给使用者；同时，搭配使用带有升降及振动功能的驱动机构，可自动、高效地驱使待充电装置移动到最佳的充电位置，让无线充电板变得更加智能化，让使用者更方便地使用无线充电设备。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。