智能车载手机支架的制作方法

本实用新型涉及手机支架领域，具体涉及一种智能车载手机支架。

背景技术：

随着技术的进步，手机的功能已经越来越强大，人们在日常生活中已经完全离不开手机带来的便利。用户可通过手机进行资讯获取、订餐、打车、社交、支付等活动。特别是在用户驾驶车辆时还会用到手机支架将收集固定以便手机进行导航。现有的车载手机支架一般通过弹性夹爪来夹持手机，手机的安装过程仍然需要用户手动完成，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种智能车载手机支架，旨在解决现有技术中车载手机支架通过弹性夹爪来夹持手机，使手机的安装过程仍然需用户手动完成，使用不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种智能车载手机支架，该智能车载手机支架包括壳体、设置在所述壳体中的夹紧机构、与所述夹紧机构连接的驱动机构、与所述驱动机构电连接的控制电路板以及与所述控制电路板电连接的电容接近传感器或超声波传感器；所述夹紧机构包括第一安装架、第一夹爪和第二夹爪；所述第一安装架设置在所述壳体中，包括安装所述第一夹爪的第一滑槽和安装所述第二夹爪的第二滑槽，所述第一夹爪和第二夹爪分别包括位于所述壳体外侧的夹持段，两所述夹持段之间限定出手机夹持空间；所述驱动机构包括驱动电机、与所述第一夹爪连接的第一齿条、与第二夹爪连接的第二齿条以及与所述第一齿条和第二齿条啮合的第一齿轮；所述第一齿轮与所述驱动电机连接；所述电容接近传感器或超声波传感器设置在所述壳体近于夹持段的表面，以检测有手机接近壳体时，输出传感信号至控制电路板，控制电路板进而控制驱动电机，驱动电机通过第一齿轮带动两个夹爪相互张开。

优选地，所述驱动机构还包括与驱动电机的主轴连接的蜗杆、与所述蜗杆适配的蜗轮、以及设置在上述第一齿轮与蜗轮之间的传动机构。

优选地，所述第一夹爪上设置有第一弹性件，所述第二夹爪上设置有第二弹性件，或者设置于第一夹爪与第二夹爪之间的共用弹性件，所述第一弹性件、第二弹性件、共用弹性件处于弹性拉伸或压缩状态，以向两所述夹持段提供夹紧力

优选地，所述智能车载手机支架还包括设置在所述壳体的底边的支撑机构；所述支撑机构包括设置在所述壳体内的第二安装架、可滑动设置在所述第二安装架中且表面设置有多级限位台阶的底钩以及与所述第二安装架铰接并与所述限位台阶适配的限位件；所述限位件与所述第二安装架之间还设置有第三弹性件，来自所述第三弹性件的弹性回复力使所述限位件紧贴所述限位台阶。

优选地，所述底钩与所述第二安装架之间还设置有第四弹性件，来自所述第四弹性件的弹性回复力使所述底钩具有往所述壳体内滑动趋势。

优选地，所述智能车载手机支架还包括设置在所述壳体上并与所述控制电路板电连接的控制开关，所述控制开关用于控制所述夹紧机构的打开。

优选地，所述壳体中还设置有与所述控制电路板连接的无线充电线圈，所述控制电路板上还设置有用于与外部电源连接的电源接口。

优选地，所述智能车载手机支架还包括与所述控制电路板电连接的投影模块和通信模块，所述壳体上设有与所述投影模块位置对应的投影通孔，所述通信模块用于与手机或汽车中控通信。

优选地，所述智能车载手机支架还包括与所述控制电路板电连接的通信模块，所述壳体与手机的接触面上还设置有与所述控制电路板电连接的第一显示屏。

优选地，所述智能车载手机支架还包括与所述控制电路板电连接的通信模块，所述壳体还包括承接手机的下壳体以及与所述下壳体适配的上壳体，所述上壳体上还设置有与所述控制电路板电连接的第二显示屏。

本实用新型通过设置包括夹紧机构、与所述夹紧机构连接的驱动机构、与驱动机构电连接的控制电路板以及与所述控制电路板电连接的电容接近传感器或超声波传感器的智能车载手机支架，可通过电容接近传感器或超声波传感器探测用户的手机靠近，并控制夹紧机构自动打开待手机放入后自动夹紧，无需手动操作。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中智能车载手机支架的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中智能车载手机支架的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中智能车载手机支架驱动机构和夹紧机构的结构示意图；

图4为本实用新型又一实施例中智能车载手机支架的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中智能车载手机支架支撑机构的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例中智能车载手机支架的结构示意图；

图7为本实用新型再一实施例中智能车载手机支架的结构示意图；

图8为图1一实施例中电容接近传感器电路图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种智能车载手机支架，参照图1 和图2，该智能车载手机支架包括壳体10、设置在壳体中的夹紧机构、与夹紧机构连接的驱动机构、与驱动机构电连接的控制电路板40以及与控制电路板 40电连接的电容接近传感器50或超声波传感器；夹紧机构包括第一安装架20、第一夹爪24和第二夹爪25；第一安装架20设置在壳体10中，包括安装第一夹爪24的第一滑槽22a、安装第二夹爪25的第二滑槽22b，第一夹爪24和第二夹爪25分别包括位于壳体10外侧的夹持段，两所述夹持段之间限定出手机夹持空间；驱动机构包括驱动电机23、与第一夹爪24连接的第一齿条26、与第二夹爪25连接的第二齿条27、设置在驱动电机23的主轴上并分别与第一齿条26 和第二齿条27啮合的的第一齿轮28；电容接近传感器50设置在壳体10近于夹持段的表面(即与手机贴合的表面)，用于检测是否有手机靠近壳体10。检测有手机接近壳体时，输出传感信号至控制电路板，控制电路板进而控制驱动电机，驱动电机通过第一齿轮带动两个夹爪相互张开。

在本实施例中，参照图4，壳体10包括上壳体12和下壳体11，下壳体11外形呈方形设置，外部与手机贴合的一面平整设置，夹紧机构和控制电路板40 设置在下壳体11的内部通过螺钉锁紧，上壳体12与下壳体11配合用于容置固定其中的零部件和机构。夹紧机构包括设置在下壳体11内中间位置的第一安装架20，第一安装架20包括容置驱动电机23的第一腔体21，以及容置第一夹爪24的第一滑槽22a和容置第二夹爪25的第二滑槽22b，第一滑槽22a和第二滑槽22b平行设置。第一夹爪24与第二夹爪25结构相同，包括位于第一滑槽22a 和第二滑槽22b中的滑动段以及垂直于滑动段设置的夹持段，两夹持段朝向下壳体11贴合手机的一面弯折，用于夹持手机的两侧边。驱动装置包括与第一夹爪24的滑动段连接的第一齿条26以及与第二夹爪25的滑动段连接并与第一齿条26平行设置的第二齿条27。驱动装置还包括设置在第一齿条26与第二齿条27之间并相互啮合的第一齿轮28，该第一齿轮28设置在驱动电机23的主轴上并由驱动电机23驱动。驱动电机23与控制电路板40电连接，在加载负载转动时可带动第一齿条26及第二齿条27平行滑动，以驱动第一夹爪24与第二夹爪25夹持段的开合。

在本实施例中，参照图2和图8，电容接近传感器50与控制电路板40连接，优选CY8C21434混合信号阵列的接近传感器，可探测是否有物体靠近手机支架，当物体靠近手机支架时，向控制电路板40输出电信号，控制电路板40再向驱动机构传输控制信号，驱动机构驱动夹紧机构打开，以便手机放入手机支架中。此外本实用新型也可使用超声波测距探头来探测手机与手机支架的距离。超声波测距探头包括超声波发射探头和超声波接收探头。其探测方向朝向穿过下壳体11朝向手机。在本实施例中通过设置超声波测距探头可探测手机与本车载手机支架之间的距离，当距离低于设定值(此处优选10cm)时，驱动机构驱动夹紧机构打开，当距离接近手机放入车载手机支架中与探头之间的具体距离时，夹紧机构收紧夹住手机。控制电路板包括PLC控制电路，其中控制芯片优选MCU。

于其它实施例中，当采用超声波传感器用检测是否有手机靠近壳体时，可以通过设置测距设定值来输出控制信号。由于超声波传感器大多数检测距离，且检测距离范围较宽，因此，需要对采集到的数值进行判断(可以由控制电路板上的单片机或微控制器来实现)，即当物体(即手机)离壳体(即超声波传感器)的距离低于设定值(比如2-5cm之间的任一数值)时，输出控制信号至驱动电机23，使得第一夹爪与第二夹爪相互打开。

本实用新型通过设置包括夹紧机构、与夹紧机构连接的驱动机构、与驱动机构连接的第一夹爪24与第二夹爪25、与驱动机构电连接的控制电路板40 以及与控制电路板40电连接的电容接近传感器50或超声波传感器的智能车载手机支架，可通过电容接近传感器50或超声波传感器探测用户的手机靠近，并控制夹紧机构自动打开待手机放入后自动夹紧无需手动操作。

在本实用新型另一实施例中，驱动机构还包括与驱动电机23的主轴连接的蜗杆、与蜗杆适配的蜗轮、以及设置在第一齿轮与蜗轮之间的传动机构。其中蜗杆与驱动电机23主轴连接，由主轴驱动蜗杆带动蜗轮转动。蜗轮与齿条啮合，或者蜗轮于齿条之间设置有传动机构，如：该传动机构包括与涡轮同轴设置的第二齿轮，该第二齿轮与第一齿轮28啮合。也可设置与蜗轮同轴的第一同步轮、与第一齿轮同轴的第二同步轮以及同步带，实现第一齿轮与蜗轮之间的传动。由此带动齿条移动从而控制第一夹爪24与第二夹爪25的开合。此外蜗轮于齿条之间还可设置其他传动机构进行传动，在此不一一列举。以上蜗轮蜗杆传动主要起到电机减速和自锁的作用。

在本实用新型另一实施例中，驱动机构除了采用第一齿轮齿条进行传动以驱动第一夹爪24与第二夹爪25夹持段的开合外，也可采用丝杠传动，其中丝杆采用反向丝杆，与第一夹爪24连接的一段丝杆为左旋，与第二夹爪25连接的一段丝杆为右旋。第一夹爪24与第二夹爪25分别通过螺母副与丝杆连接。螺母副和第一夹爪24以及第二夹爪25可在第一滑槽22a和第二滑槽22b中滑动。在丝杆的中间处设置有传动第一齿轮，该传动第一齿轮与驱动电机23主轴上的第一齿轮啮合。通过驱动电机23可驱动第一夹爪24以及第二夹爪25的开合。丝杠传动同样起到电机减速和自锁的作用。

在本实用新型另一实施例中，参照图3，第一夹爪24上设置有第一弹性件 29a，第二夹爪25上设置有第二弹性件29b，第一弹性件29a与第二弹性件29b 处于弹性拉伸或压缩状态，以向两夹持段提供夹紧力。在本实施例中，参照图3和图4，第一夹爪24的滑动段设置有容纳第一弹性件29a的第一腔槽，第二夹爪25的滑动段设置有容纳第二弹性件29b的第二腔槽。上壳体12上设置有插入第一腔槽中固定第一弹性件29a的第一固定座14，第一弹性件29a在上壳体12 与第一夹爪24之间处于压缩状态。第一安装架20与第二夹爪25适配的一端设置有第二固定座22c，该第二固定座22c位于第二腔槽中使第二弹性件29b在第二夹爪25和第一安装架20之间处于压缩状态。由此第一弹性件29a给第一夹爪 24，第二弹性件29b给第二夹爪25提供了一个相对的夹紧力。在夹紧手机时无需驱动装置施加夹紧力，提高了本车载手机支架的使用便捷性。第一夹爪24 和第二夹爪25的夹持段与手机接触的一面设置有软质的泡棉，在其对面还设置有磁铁，该磁铁可用于吸住蓝牙耳机，提供收纳功能。于其它实施例中，可以在第一夹爪和第二夹爪之间也可设有共用弹性件，比如共用弹簧，以实现第一夹爪和第二夹爪之间向内的夹紧力。

在本实用新型又一实施例中，参照图5，智能车载手机支架还包括设置在壳体10的底边的支撑机构；支撑机构包括设置在壳体10内的第二安装架31、可滑动设置在第二安装架31中且表面设置有多级限位台阶的底钩32以及与第二安装架31铰接并与限位台阶适配的限位件33；限位件33与第二安装架31之间还第三弹性件(图中未示出)，来自第三弹性件的弹性回复力使限位件33紧贴限位台阶。在本实施例中，支撑结构设置在壳体10中，包括两端分别固定设置在上壳体12与下壳体11的第二安装架31、设置在第二安装架31上的滑杆35、与滑杆35滑动连接并从壳体10底部伸出的底钩32以及设置在第二安装架31上的限位件33。底钩32与第二安装架31贴合的一面的对面设置有多级限位台阶且此面上还设置有U型槽。限位件33设置在底钩32设有限位台阶一侧。其一端穿过U形槽与第二安装架31铰接，另一端设置有与限位台阶适配的限位挂钩，在限位件33远离铰接轴和限位挂钩的一端设置有使限位挂钩与限位台阶紧贴的第三弹性件(弹簧)。上壳体12上设置有通孔，该通孔可供限位件33远离铰接轴和限位挂钩的一端下压按钮穿过。的本实用新型通过设置支撑机构，可用于支撑手机的底边，防止手机从本车载手机支架中滑落，提高了本车载手机支架的使用安全性。

在本实用新型再一实施例中，参照图5，底钩32与第二安装架31之间还设置有第四弹性件35，来自第四弹性件35的弹性回复力使底钩32具有往壳体10 内滑动的趋势。第四弹性件35平行于底钩32的滑动方向设置。在本实施例中第四弹性件35设置在滑杆35上，其一端与第二安装支架连接，另一端与底钩 32连接，可提供一个将底钩32向下推出的推力，确保限位件33与底钩32的限位台阶之间相互贴合不易松动，同时在按压下下压按钮后，底钩32自动从第二安装架31中弹出，操作方便快捷。

在本实用新型另一较佳实施例中，参照图1，智能车载手机支架还包括设置在壳体10上并与控制电路板40电连接的控制开关42，控制开关42用于控制夹紧机构的打开。在本实施例中，控制开关42设置在壳体10的一侧面，并与控制电路板40连接，可选择电容触摸开关、机械按压式开关等。在用户需取下车载手机支架中的手机时，可按压控制开关42像控制电路板40中输入一个控制信号，以控制驱动电机23驱动夹紧机构打开。此外，驱动电机23在驱动夹紧机构张开时，其保持最大张开状态的时长可控，以适应不同夹持宽度的手机。一般设置1秒时长的一挡以及2秒时长的二挡，用户可通过短按开关或者长按开关的方式进行一挡和二挡的切换。

在本实用新型又一实施例中，参照图1，壳体10中还设置有与控制电路板 40连接的无线充电线圈70，控制电路板40上还设置有用于与外部电源连接的电源接口41。在本实施例中，无线充电线圈70设置在下壳体11中并靠近下壳体11承接手机的一面设置。无线充电线圈70与控制电路板40连接，在控制电路板40中设置有无线充电电路。当电源接口41与车载充电器连接并给车载手机支架供电时，外部电源可通过无线充电电路及无线充电线圈70给手机进行无线充电，无需手机外接充电线，使用起来更加简洁方便，提高了手机的续航能力。

在本实用新型又一实施例中，参照图4，智能车载手机支架还包括设置在壳体10上并与控制电路板40电连接的投影模块80，以与控制电路板40电连接的通信模块，壳体10上设有与投影模块80位置对应的投影通孔，通信模块用于与手机或汽车中控通信。在本实施例中通信模块优选蓝牙通信的方式，与手机进行蓝牙连接，手机屏幕显示的图像或视频可通过通信模块传送至智能车载手机支架，投影模块80可采用DLP(Digital Light Processing，数字光处理) 投影技术，该投影模块80包括光源、色轮、包括DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜元件)芯片和图像控制器的DLP电路板和透镜等，透镜设置在壳体10的投影通孔处，可向外投射光线。手机屏幕的图像文件经解析后可通过DMD芯片和透镜等光学元件投射至汽车的挡风玻璃上，实现抬头显示的功能。

在本实用新型另一较佳实施例中，参照图2，壳体10的顶边还设置有抬头显示的投影屏90。在本实施例中壳体10的顶边还设置有连接投影屏90的连接插口。手机在使用抬头显示功能时，其屏幕光可投影到投影屏90上，或者投影模块80的投影内容也可投射并显示在投影屏90上。通过设置连接插口，可将投影屏90设置在壳体10的顶边，方便用户观察且显示更加清楚，提高了行车过程中的安全性。

在本实用新型再一实施例中，参照图2，智能车载手机支架还包括与控制电路板40电连接的通信模块，壳体10与手机的接触面上还设置有与控制电路板40电连接的第一显示屏60。在本实施例中，通信模块优选蓝牙通信的方式，与手机或汽车中控台连接，手机的屏幕信息或汽车行驶的状态信息(胎压、油量、车速等)皆可通过通信模块传输至智能车载手机支架，并显示在第一显示屏60上。第一显示屏60与控制电路板40连接，可选择数显屏或者液晶屏，还可用于显示室内温度和时间等信息。

在本实用新型一较佳实施例中，参照图6和图7，智能车载手机支架还包括与控制电路板40电连接的通信模块，壳体10还包括承接手机的下壳体以及与下壳体11适配的上壳体12，上壳体12上还设置有与控制电路板40电连接的第二显示屏90。在本实施例中，通信模块优选蓝牙通信的方式，与手机或汽车中控连接，手机的屏幕信息或汽车行驶的状态信息(胎压、油量、车速等) 皆可通过通信模块传输至智能车载手机支架，并显示在第二显示屏90上。第二显示屏90设置在正对汽车挡风玻璃的上壳体12处，通过点触结构或连线的方式与控制电路板40电连接。第二显示屏90上显示的信息可投射在挡风玻璃上，实现抬头显示，此外在第三显示屏的表面还设置有透镜用于整体放大挡风玻璃处的投影内容。第二显示屏90也可通过一转动机构与上壳体12铰接，以便调节其投影角度。在上壳体12上还设置有容置第二显示屏90的方形内凹。

以上所有实施例中，智能车载手机支架与汽车中控之间除了通过通信模块连接通信获取车辆的行驶信息外，也可通过设置与控制电路板连接的OBD 接口与汽车中控连接。

在本实用新型另一实施例中，参照图4，壳体10上还设置有万向球座13。在本实施例中，在上壳体12的外部还设置有万向球座，车载手机支架可通过挂钩连接件、吸盘连接件等与车体固定连接，设置在上壳体12上的万向球座可与连接件的球头连接，通过万向球座13可调整车载手机支架的姿态方便观察使用。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。