自动夹紧的车载无线充电支架的制作方法

1.本发明涉及一种电子产品充电设备，尤其涉及一种操作可靠，使用方便的车载无线充电支架。


背景技术：

2.随着车载无线充电器越来越多，电子产品夹紧方式多样化，如何快速简单使用，成为消费者的一个刚性需求，便于消费者为电子产品充电。
3.现有技术中，车载充电支架一般包括支架主体、形成于所述支架主体上并安装电子产品的安装区、活动安装于所述支架主体上并夹持所述安装区内电子产品的夹持机构，其夹持机构具有以下几种控制方式：
4.1、手动控制夹持电子产品的夹持机构动作，这类方法不能实现自动控制，操作不便。
5.2、参考中国专利cn201811014456，通过在安装区设置接近传感器，接近传感器检测到障碍物后，自动控制夹持机构动作，这类方式虽然能够实现自动控制，但是当人手或者其他障碍物经过时，往往会出现误动作，此时再使用就需要人手操作手动开关进行手动控制，操作不便。
6.3、参考中国专利cn201820565238，通过电子产品安装到位后按压感应控制夹持机构动作自动夹紧。这种方式必须在电子产品放置好后才动作，夹持动作慢，且电子产品放置好到完全夹持之间的时间段容易因为外界撞击晃动发生电子产品掉落问题。
7.为此，在专利cn201921228614中，公开了一种无线充电支架，通过在安装区设置对电子产品充电的无线充电线圈，通过检测无线充电线圈感应到的信号强度来检测电子产品，以控制夹持机构动作，夹紧电子产品。
8.然而，这类方法虽然不会出现误操作，但是由于电子产品上经常设置电子产品套等物品，使得电子产品上的被感应物被隔离了一部分，故一般将信号强度的比较阈值设置的比较小。此时，如果电子产品的被感应物易于感应，很容易在电子产品接近无线充电支架但是未安装至安装区的对应位置时，夹持机构就发生动作，使得电子产品未放置稳定，影响后续使用，甚至在电子产品没有进入安装区域就发生夹紧动作。如果把信号强度的比较阈值设置的比较大，则很容易在电子产品已经到达安装区对应位置时，夹持机构依然不动作，影响正常使用。
9.故，急需一种可解决上述问题的车载无线充电支架。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种自动夹紧的车载无线充电支架操作方便，不易发生误操作，且使得电子产品的放置位置准确，夹持稳定。
11.为了实现上述目的，本发明公开了一种自动夹紧的车载无线充电支架，包括支架主体、形成于所述支架主体上并安装电子产品的安装区、安装于所述支架主体上并夹持所
述安装区内电子产品的夹持机构，以及处理单元，所述安装区内设置有对电子产品充电的无线充电线圈和控制所述无线充电线圈充电的充电电路，所述无线充电线圈检测电子产品以生成感应信号，所述处理单元在所述感应信号的信号强度大于第一预设值时控制所述夹持机构动作以夹紧至预夹持位并等待预设时间，在到达预设时间时控制所述夹持机构夹紧电子产品。
12.与现有技术相比，本发明车载无线充电支架在完全夹紧前设置预夹紧动作，使得人开始放置电子产品，且电子产品未完全到达指定位置时，电子产品依然可以进行小范围内位置调整，在预夹紧的一段时间后再夹紧电子产品，确保夹紧时电子产品放置位置正确，使得车辆运行过程中，夹持稳定，电子产品不会发生掉落摇摆。另一方面，本发明可将第一预设值的数值设置的比较低，在检测到信号强度大于第一预设值时进行预夹紧动作，即防止车载无线充电支架因为感应过于灵敏而在电子产品未放置好时进行夹紧误操作，也防止因为电子产品外壳或者被感应件的过于迟钝，造成车载电子产品支架无法自动夹紧，操作稳定，方便。再一方面，通过比较信号强度和第一预设值，在检测到电子产品时即进行预夹持动作，反应及时灵敏，预夹持状态下，可以防止电子产品掉落出来，适用于紧急情况下放置电子产品。
13.较佳地，所述处理单元在夹紧电子产品后记录所述夹紧组件的夹持位置，依据所述夹持位置调整所述预夹持位的数值，使得所述预夹持位比所述夹持位置宽预设值。该方案使得本发明可依据电子产品的个性化宽度自动调整预夹持位的数值，使得预夹持状态下电子产品的活动空间保持在预设范围，既可以有一定位置调整空间，又不会因为活动空间过大而发生错误摇摆倾斜甚至掉落，还可以使得此时的夹持机构起到了良好的导向作用。
14.具体地，车载无线充电支架还包括复位按钮，操作所述复位按钮可将所述预夹持位调整至出厂的预设值。
15.较佳地，所述夹持机构夹紧所述电子产品后，所述处理单元还依据所述感应信号的信号强度判断所述电子产品与所述无线充电线圈的充电距离，依据所述充电距离控制所述充电电路动作以调节所述无线充电线圈的充电功率，所述充电距离越大所述充电功率越大。使得电子产品上的被充电线圈被电子产品壳等其他物质干扰后，依然可以进行有效充电，不会降低充电速度，使得本发明可对环境恶劣或者老化的电子产品进行自动夹紧充电。
16.较佳地，车载无线充电支架还包括到位检测单元，所述到位检测单元检测电子产品是否到达安装区的预设位置，若是则生成到位信号，所述处理单元在所述信号强度大于所述第一预设值后依据所述到位信号控制所述夹持机构夹紧电子产品。该方案使得电子产品快速的在预设时间内防止到安装区的预设位置时，及时夹紧，并且在信号强度大于第一预设值且接收到到位信号时再夹紧电子产品，防止误操作。
17.具体地，所述到位检测单元安装于所述安装区的下方或者所述夹持区下方承载脚上的接触开关或非接触式传感器。非接触式传感器包括红外传感器、声波传感器等。
18.较佳地，所述支架主体在所述无线充电线圈前方安装有承载电子产品的浮动平台，所述到位检测单元安装于所述浮动平台和支架主体支架，并检测电子产品是否放置于所述浮动平台上。该方案使得电子产品快速的在预设时间内放置到安装区的预设位置时，及时夹紧，并且在信号强度大于第一预设值且接收到到位信号时再夹紧电子产品，防止误操作。
19.具体地，所述支架主体在所述浮动平台对应的位置安装有磁性件以吸附电子产品。磁性件可以辅助队电子产品进行导向定位，防止电子产品偏移，并使得电子产品尽快到达安装区的正确位置。
20.具体地，所述第二到位检测单元为接触开关或者压力感应件。
21.较佳地，所述处理单元还依据感应信号判断电子产品是否靠近，并在电子产品靠近且信号强度大于第一预设值时控制所述夹持机构动作以夹紧至预夹持位并等待预设时间，在到达预设时间时控制所述夹持机构夹紧电子产品。
22.较佳地，所述处理单元还在所述感应信号的信号强度小于第二预设值时控制所述夹持机构张开至初始位置，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述初始位置宽于所述预夹持位，防止由于其他误操作使得未夹持电子产品时，夹持机构闭合，也可以在电子产品放置好又立马拔出时，自动张开至初始位置，便于下次放置。可用于人们在将电子产品放置在充电支架的瞬间，发现还有些资料未操作或者改变注意时，直接拿出电子产品，无需操作动作按钮打开夹持机构。
附图说明
23.图1是本发明第一实施例中车载无线充电支架的结构示意图。
24.图2是本发明第一实施例中车载无线充电支架的结构框图。
25.图3是本发明第一实施例中处理单元进行自动夹紧控制的流程图。
26.图4a是本发明第二实施例中处理单元进行自动夹紧控制的流程图。
27.图4b是本发明第二实施例中车载无线充电支架的结构框图。
28.图5是本发明第二实施例中车载无线充电支架的结构示意图。
29.图6是本发明第三实施例中车载无线充电支架的结构示意图。
30.图7是本发明第四实施例中车载无线充电支架的结构示意图。
具体实施方式
31.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
32.参考图1和图2，本发明公开了一种自动夹紧的车载无线充电支架100，包括支架主体10、形成于所述支架主体10上并安装电子产品的安装区11、安装于所述支架主体10上并夹持所述安装区11内电子产品的夹持机构20，以及处理单元30，所述安装区11内设置有对电子产品充电的无线充电线圈41和控制所述无线充电线圈41充电的充电电路42，所述无线充电线圈41可检测电子产品以生成感应信号，可在充电电路41的驱动下对电子产品的感应线圈供电。
33.参考图3，所述处理单元30在自动夹紧模式下执行以下步骤：(s11)比较感应信号的信号强度与第一预设值，在所述感应信号的信号强度大于第一预设值时，(s12)控制所述夹持机构20动作以夹紧至预夹持位，(s13)计时并等待预设时间；(s14)到达预设时间时，(s15)控制所述夹持机构20夹紧电子产品。该预设时间是技术人员依据需要和夹持机构20动作快慢确定的时间，例如2s、1s等数值。
34.较佳者，处理单元30还依据感应信号判断电子产品是否靠近，并在电子产品靠近
且信号强度大于第一预设值时执行步骤(s12)。
35.在一实施例中，处理单元30依据感应信号判断电子产品是否靠近，若是则执行步骤(s11)，开始判断感应信号的信号强度是否大于第一预设值。在另一实施例中，处理单元30依据感应信号判断电子产品是否靠近，判断感应信号的信号强度是否大于第一预设值，在电子产品靠近且信号强度大于第一预设值时执行步骤(s12)，控制所述夹持机构20动作以夹紧至预夹持位。
36.其中，夹持机构20包括驱动电机、传动机构和活动安装于支架主体10两侧的两个夹持块，驱动电机通过传动机构带动两夹持块相对动作以夹持电子产品。两夹持块的具体形状并不限于图示所示，夹纸组件20的结构以及形状已为本领域技术人员所熟知，在此不予详述。处理单元30控制夹持机构20夹紧电子产品的具体步骤和控制过程也为本领域所指，在此不予详述。
37.其中，无线充电线圈41可以感应电子产品上充电的无线感应线圈以判断电子产品是否靠近，也可以感应电子产品背面贴附的贴片等磁性感应件以判断电子产品是否靠近。该电子产品为手机、ipad等便携式电子产品。
38.由于不同电子产品的宽度不同，本实施例中，为了确保电子产品在预夹持时，活动空间保持在预设范围内，所述处理单元30在夹紧电子产品后记录所述夹紧组件20的夹持位置，依据所述夹持位置调整所述预夹持位的数值，使得所述预夹持位比夹持位置宽预设数值。本实施例中，预夹持位比夹持位置(电子产品宽度)宽4mm，当然，该数值可依据实际需要选定，并不限于4mm，以2mm－8mm为佳。预夹持位宽于夹持位置。本实施例中，预夹持位是一个依据夹持位置确定的变动值。当然，预夹持位也可以是一个可以依据客户需要调节的调节值，同设置于支架主体10上的一个调节旋钮调节，也可以是一个固定值。
39.参考图1，车载无线充电支架100还包括复位按钮12，操作所述复位按钮12可将所述预夹持位调整至出厂的预设值。
40.其中，车载无线充电支架100上设置有动作开关13，操作该动作开关13可生成打开命令，处理单元30依据该打开命令控制夹持机构20复位以张开至初始位置。当然，该车载无线充电支架100还具有手动自动切换开关，操作该手动自动切换开关，可人为选择手动夹紧模式和自动夹紧模式，手动夹紧模式下，操作该动作开关13可切换的生成张开命令和夹紧命令，依据该动作命令控制夹持机构20复位以张开至初始位置，依据夹紧命令控制夹持机构20动作以夹紧电子产品。
41.较佳者，所述夹持机构20夹紧所述电子产品后，所述处理单元30还依据所述感应信号的信号强度判断所述电子产品与所述无线充电线圈41的充电距离，依据所述充电距离控制所述充电电路动作以调节所述无线充电线圈41的充电功率，所述充电距离越大所述充电功率越大。使得电子产品上的被充电线圈被电子产品壳等其他物质干扰后，依然可以进行有效充电，不会降低充电速度，使得本发明可对环境恶劣或者老化的电子产品进行自动夹紧充电。
42.较佳者，参考图3，在自动夹紧模式下，所述处理单元30还执行以下步骤：比较感应信号的信号强度和第二预设值，在所述感应信号的信号强度小于第二预设值时，控制所述夹持机构20张开至初始位置，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述初始位置宽于所述预夹持位，防止由于其他误操作使得未夹持电子产品时，夹持机构闭合。初始位置是夹持
机构20完全打开的位置，便于电子产品进出取放。
43.参考图4a和图4b，以及图5，为本发明第二实施例，基于第一实施例，车载无线充电支架100还包括到位检测单元31，在自动夹紧模式下，该到位检测单元31执行步骤(s21)，检测电子产品是否到达安装区11的预设位置，若是则(s22)生成到位信号，并输送至处理单元30。所述处理单元30还执行以下步骤：在步骤(s11)后，接到到位信号执行(s14)。其中，处理单元30可到达预设时间或者接到到位信号后执行步骤(s14)。
44.参考图5，该到位检测单元31安装于所述安装区11的下方并检测电子产品，所述处理单元30在所述信号强度大于所述第一预设值后依据所述到位信号控制所述夹持机构20夹紧电子产品。
45.参考图5，所述到位检测单元31为安装于所述安装区11下方的红外传感器。
46.参考图6，区别于第二实施例，在第三实施例中，到位检测单元31b也可以为安装于安装区11下方的接触开关。区别于上述实施例，到位检测单元31也可以为安装于安装区11下方的承载脚14上的接触开关，此时，承载脚14弹性安装于支架主体10的下方，接触开关安装于承载脚14和支架主体10之间，在承载脚14承载电子产品发生形变时，接触开关被触发以输出到位信号，接触开关被触发后动作以生成到位信号，并输送至处理单元30。
47.参考图7，区别于上述实施例，在本发明第四实施例中，所述支架主体10a在所述无线充电线圈41前方安装有承载电子产品的浮动平台15，所述浮动平台15处设置有检测电子产品是否放置于所述浮动平台15的到位检测单元(图中未示)，所述到位检测单元检测到电子产品放置于所述浮动平台15后生成到位信号，所述处理单元30在所述信号强度大于所述第一预设值后依据所述到位信号控制所述夹持机构20夹紧电子产品。
48.其中，所述支架主体10a在所述浮动平台15对应的位置安装有磁性件16以吸附电子产品。该磁性件16为环形件。其中，所述到位检测单元为接触开关或者压力感应件。
49.以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。