CN105048581B - 智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法，包括移动终端母座以及移动终端公座，在移动终端母座的左右两侧均对称设有磁铁旋转装置，在移动终端公座的左右两侧均设有磁铁，且磁铁的N极朝外，所述磁铁旋转装置与第一磁铁默认对应的磁性为S极，移动终端公座的每一个引脚的定义名称和移动终端母座的每个引脚的定义名称是一一对应的，在磁铁旋转装置上连接有控制磁铁旋转装置旋转的电流检测装置，电流检测装置中的电阻连接在电池与充电电路之间，其中电阻与充电电路的连接点作为第一检测点，电阻与电池的连接点作为第二检测点。本发明具有自动断电弹出装置，避免移动终端过充问题，提高电池使用寿命，同时用户可以轻松地实现数据连接。

Description

智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法

技术领域

本发明涉及一种充电接口，尤其是一种智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对移动终端的易用性要求越来越高。可当前，用户给移动终端充电、数据连接时，需要拿好对应的数据接头，对准终端的母座，小心翼翼的插入，以免伤及接口。当老年人在使用时，一不小心，容易插偏，更有甚者还容易把母座的芯插断，从而设计出带铁舌头的母座，增加了成本，但也不能从根本上解决上述问题。在充电时，普遍都是充电器连着移动终端，即使充满电，充电器还在工作，一则耗电，二则易引起移动终端电池过充，缩短电池寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种方便、快捷、能提供自动吸附和推出式物理断电的智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法。

本发明所设计的智能终端盲插拔接口装置，包括移动终端母座以及与移动终端母座配合后实现充电模式的移动终端公座，在移动终端母座的左右两侧均对称设有旋转后改变磁铁磁性的磁铁旋转装置，在移动终端公座的左右两侧均设有第一磁铁，且所述第一磁铁的N极朝外，所述磁铁旋转装置与第一磁铁默认对应的磁性为S极，移动终端公座的每一个管脚的定义和移动终端母座的每个管脚的定义是一一对应的，在磁铁旋转装置上连接有控制磁铁旋转装置旋转的电流检测装置，所述的电流检测装置包括电阻、智能终端的电池、智能终端中的充电电路，上述的电阻连接在电池的输出端与充电电路的输出端之间，其中电阻R与充电电路的输出端的连接点作为第一检测点Ua，电阻R与电池的输出端的连接点作为第二检测点Ub，且第一检测点Ua与第二检测点Ub连接磁铁旋转装置的控制端输入端。

上述的设计，在工作时，当需要给智能移动终端进行充电时，只需要将移动终端公座对准母座，此时由于移动终端母座左右各固定了一个磁铁旋转装置，而且磁铁的默认状态都处于S极状态，而且在移动终端公座的左右各固定了一个第一磁铁，且该第一磁铁的N极固定朝外，因此当移动终端公座靠近移动终端母座时，由于磁铁的N极、S极异性相吸的特性，使得用户不用刻意去对准移动终端母座接口，就能够使移动终端公座在磁铁的磁力作用下，在近距离内将移动终端公座吸入到移动终端母座中，从而使移动终端母座的接口与移动终端公座的接口相互连接，从而实现充电的功能，此时电流检测电路开始工作，磁铁旋转装置实时监测Ua 和Ub两点电压，由公式：I=(Ub- Ua)/R可以得到充电电路的充电电流，当电流小于某一门限值，磁铁旋转装置控制内部的磁铁旋转改变磁铁的极性，使得移动终端母座处的磁铁N极面向移动终端公座中第一磁铁的N极，由于磁铁的N极N极同性相斥特性，自动把移动终端公座弹开，从而断开充电电路，综上所述，上述设计可以用于手机、PAD、电脑等各种需要数据线插拔的场合，同时具有自动断电弹出装置，避免移动终端过充问题，提高电池使用寿命。并且该数据接口装置易于标准化，以替代当前各种数据接口。

为了实现真正的盲插效果，在移动终端母座上自定义有一排母座接口，在移动终端公座上自定义有上下分布的两排公座接口，且移动终端公座中上排公座接口从左到右各个引脚定义的名称与移动终端公座中下排公座接口从右到左各个引脚定义的名称一致。

这样，实现了不论移动终端公座正插还是反插，插入移动终端母座后，移动终端公座的每个引脚的定义和移动终端母座的每个引脚的定义是一一对应的，保证了数据接口的物理功能，特别是当前人口老龄化趋势下，更需要这种支持这样盲插的数据接口装置，因此上述的设计用户可以轻松地实现数据连接，而不用为插入过程而烦躁，也不用担心是否连接到位，从而享受这一过程。

作为优先方案，所述的磁铁旋转装置包括固定架以及设于固定架内的磁铁旋转控制系统，所述磁铁旋转控制系统包括控制器、微电机、旋转轴以及设于旋转轴内的中央磁铁，所述控制器的两个信号检测端分别与第一检测点Ua、第二检测点Ub连接，所述控制器的输出端与微电机连接，所述微电机的输出轴与旋转轴连接。

本发明还公开了一种智能终端盲插拔的接口控制方法，包括采用上述权利要求书所述的智能终端盲插拔接口装置，所述中央磁铁的初始状态是当移动终端母座靠近移动终端公座时中央磁铁内的S极对准第一磁铁的N极，所述控制器的输出端与微电机连接控制微电机工作，所述微电机的输出轴与旋转轴连接带动旋转轴以旋转轴的中心点进行旋转，实现无论移动终端公座正插入还是反插入到移动终端母座中时，移动终端公座中的接口均能够与移动终端母座的接口配合实现数据的连接，此时中央磁铁处于初始状态使中央磁铁的S极对准第一磁铁的N极吸合实现充电，此时控制器检测第一检测点Ua与第二检测点Ub的电压并通过公式： I=(Ub- Ua)/R得到充电电路的充电电流I，当充电电流I小于设定的门限值时，控制器的输出控制微电机旋转带动中央磁铁绕着旋转轴的中心点进行旋转，使中央磁铁的初始状态S极偏离第一磁铁的N极，中央磁铁的N极靠近第一磁铁的N极使移动终端公座弹开系统断开充电。

本发明所设计的智能终端盲插拔接口装置及接口控制方法，其有益效果是：可以用于手机、PAD、电脑等各种需要数据线插拔的场合，同时具有自动断电弹出装置，避免移动终端过充问题，提高电池使用寿命，同时用户可以轻松地实现数据连接，而不用为插入过程而烦躁，也不用担心是否连接到位，从而享受这一过程。

附图说明

图1是实施例1中移动终端母座的结构示意图；

图2是实施例1中移动终端公座的结构示意图；

图3是实施例1中电流检测电路的结构示意图；

图4是实施例2中移动终端公座的结构示意图；

图5是实施例2中移动终端母座的接口定义表；

图6是实施例2中移动终端公座的接口定义表；

图7是实施例3中磁铁旋转装置的结构示意图。

图中：移动终端母座1、移动终端公座2、磁铁旋转装置3、电流检测装置4、电阻R、电池5、充电电路6、第一检测点Ua、第二检测点Ub、第一磁铁7、母座接口8、公座接口9、控制器10、微电机11、旋转轴12、中央磁铁13、固定架14。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2、图3所示，本实施例所描述的智能终端盲插拔接口装置，包括移动终端母座1以及与移动终端母座1配合后实现充电模式的移动终端公座2，在移动终端母座1的左右两侧均对称设有旋转后改变内部磁铁磁性的磁铁旋转装置3，在移动终端公座2的左右两侧均设有第一磁铁15，且所述第一磁铁15的N极朝外，所述磁铁旋转装置3与第一磁铁7默认对应的磁性为S极，移动终端公座2的每一个引脚的定义和移动终端母座1的每个引脚的定义是一一对应的，在磁铁旋转装置3上连接有控制磁铁旋转装置3旋转的电流检测装置4，所述的电流检测装置4包括电阻R、智能终端的电池5、智能终端中的充电电路6，上述的电阻R连接在电池5的输出端与充电电路6的输出端之间，其中电阻R与充电电路6的输出端的连接点作为第一检测点Ua，电阻R与电池5的输出端的连接点作为第二检测点Ub，且第一检测点Ua与第二检测点Ub连接磁铁旋转装置3的控制端输入端。

上述的设计，在工作时，当需要给智能移动终端进行充电时，只需要将移动终端公座2对准母座，此时由于移动终端母座1左右各固定了一个磁铁旋转装置3，而且内部磁铁的默认状态都处于S极状态，而且在移动终端公座2的左右各固定了一个第一磁铁15，且该第一磁铁15的N极固定朝外，因此当移动终端公座2靠近移动终端母座1时，由于磁铁的N极、S极异性相吸的特性，使得用户不用刻意去对准移动终端母座1接口，从而使得移动终端公座2在磁铁15的磁力作用下，在近距离内将移动终端公座2吸入到移动终端母座1中，从而使得移动终端母座1的接口与移动终端公座2的接口相互连接，从而实现充电的功能，此时电流检测电路开始工作，磁铁旋转装置3的控制端实时监测Ua 和Ub两点电压，由公式：I=(Ub-Ua)/R可以得到充电电路6的充电电流，当电流小于某一门限值，磁铁旋转装置3控制内部的磁铁旋转改变磁铁的极性，使得移动终端母座1处的磁铁N极面向移动终端公座2中第一磁铁的N极，由于磁铁的N极与N极同性相斥特性，自动把移动终端公座2弹开，从而断开充电电路6，综上所述，上述设计可以用于手机、PAD、电脑等各种需要数据线插拔的场合，同时具有自动断电弹出装置，避免移动终端过充问题，提高电池使用寿命，并且该数据接口装置易于标准化，以替代当前各种数据接口。

实施例2：

如图4所示，本实施例所描述的智能终端盲插拔接口装置，与实施例1不同的是：为了实现真正的盲插效果，在移动终端母座1上自定义有一排母座接口8，在移动终端公座2上自定义有上下分布的两排公座接口9，且移动终端公座2中上排公座接口9-1从左到右各个引脚定义的名称与移动终端公座2中下排公座接口9-2从右到左各个引脚定义的名称一致，且本实施例上排公座接口9-1的各个引脚定义与移动终端母座1的各个引脚定义位置一一对应。

在上述中“移动终端公座2中上排公座接口9-1从左到右各个引脚定义的名称与移动终端公座2中下排公座接口9-2从右到左各个引脚定义的名称一致”具体含义是初始状态时，上排公座接口9-1位于下排公座接口9-2的上方，当移动终端公座2旋转180度后下排公座接口9-2位于上排公座接口9-1的上方，此时的下排公座接口9-2中各个引脚定义的名称及位置与初始状态时上排公座接口9-1的各个引脚定义的名称及位置相同，举例说明：如图5所示，假如：移动终端母座1有5个接口从左到右分别用A1、A2、A3、A4、A5表示，同时A1接口定义的名称为VBUS，A2接口定义的名称为D-,A3接口定义的名称为D+,A4接口定义的名称为ID, A5接口定义的名称为GND,那么如图6所示，上排公座接口9-1也必须要有5个接口，且从左到右必须与移动终端母座1的5个接口对应（即用A1、A2、A3、A4、A5表示，同时A1接口定义的名称为VBUS，A2接口定义的名称为D-,A3接口定义的名称为D+,A4接口定义的名称为ID,A5接口定义的名称为GND）,为了实现上述下排公座接口9-2与上排公座接口9-1之间各个引脚的对应关系，因此下排公座接口9-2必须要有5个接口，且从右到左分别用B1、B2、B3、B4、B5 表示，同时B1接口定义的名称为VBUS，B2接口定义的名称为D-,B3接口定义的名称为D+,B4接口定义的名称为ID, B5接口定义的名称为GND,这样就实现当移动终端公座2旋转180度后，此时下排公座接口9-2位于上方并从左到右各个接口的顺序为B1、B2、B3、B4、B5，这样就与未旋转180度时的上排公座接口9-1从左到右各个接口的顺序一致，且对应的引脚定义名称也一致。

这样，实现了不论移动终端公座2正插还是反插，插入移动终端母座1后，移动终端公座2的每个引脚的定义名称和移动终端母座1的每个引脚的定义名称是一一对应的，保证了数据接口的物理功能，特别是当前人口老龄化趋势下，更需要这种支持盲插的数据接口装置，用户可以轻松地实现数据连接，而不用为插入过程而烦躁，也不用担心是否连接到位，从而享受这一过程。

实施例3：

如图7所示，本实施例所描述的智能终端盲插拔接口装置，与实施例1不同的是：所述的磁铁旋转装置3包括固定架14以及设于固定架14内的磁铁旋转控制系统，所述磁铁旋转控制系统包括控制器10、微电机11、旋转轴12以及设于旋转轴12内的中央磁铁13，所述控制器10的两个信号检测端分别与第一检测点Ua、第二检测点Ub连接，所述控制器10的输出端与微电机11连接，所述微电机11的输出轴与旋转轴12连接。上述设计工作时，当移动终端公座2与移动终端母座1吸合后，实现充电功能，此时控制器10实时监测充电电流，当充电电流小于控制器10所设定的阀门时，此时控制器10将信号输送给微电机11，使得微电机11工作带动旋转轴12绕着旋转轴12的中心点做圆周运动，此时，带动中央磁铁13也做相应的运动，使得中央磁铁13的S极远离第一磁铁7的N极，中央磁铁13的N极靠近第一磁铁7的N极，由于磁铁同性相斥的原理，此时移动终端公座2被弹开，从而各个接口断开，实现断电的原理。

本实施例还公开了一种智能终端盲插拔的接口控制方法，包括采用上述所述的智能终端盲插拔接口装置，所述中央磁铁13的初始状态是当移动终端母座1靠近移动终端公座2时中央磁铁13内的S极对准第一磁铁7的N极，所述控制器10的输出端与微电机11连接控制微电机11工作，所述微电机11的输出轴与旋转轴12连接带动旋转轴12以旋转轴12的中心点进行旋转，实现无论移动终端公座2正插入还是反插入到移动终端母座1中时，移动终端公座2中的接口均能够与移动终端母座1的接口配合实现数据的连接，此时中央磁铁13处于初始状态使中央磁铁13的S极对准第一磁铁7的N极吸合实现充电，此时控制器10检测第一检测点Ua与第二检测点Ub的电压并通过公式： I=(Ub- Ua)/R得到充电电路6的充电电流I，当充电电流I小于设定的门限值时，控制器10的输出控制微电机11旋转带动中央磁铁13绕着旋转轴12的中心点进行旋转，使中央磁铁13的初始状态S极偏离第一磁铁7的N极，中央磁铁13 的N极靠近第一磁铁7的N极使移动终端公座2弹开系统断开充电。

Claims (3)

1.一种智能终端盲插拔接口装置，包括移动终端母座（1）以及与移动终端母座（1）配合后实现充电模式的移动终端公座（2），其特征是：在移动终端母座（1）的左右两侧均对称设有旋转后改变磁铁磁性的磁铁旋转装置（3），在移动终端公座（2）的左右两侧均设有第一磁铁（7），且所述第一磁铁（7）的 N 极朝外，所述磁铁旋转装置（3）与第一磁铁（7）默认对应的磁性为S极，移动终端公座（2）的每一个管脚的定义和移动终端母座（1）的每个管脚的定义是一一对应的，在磁铁旋转装置（3）上连接有控制磁铁旋转装置（3）旋转的电流检测装置（4），所述的电流检测装置（4）包括电阻（R）、智能终端的电池（5）、智能终端中的充电电路（6），上述的电阻（R）连接在电池（5）的输出端与充电电路（6）的输出端之间，其中电阻（R）与充电电路（6）的输出端的连接点作为第一检测点 Ua，电阻（R）与电池（5）的输出端的连接点作为第二检测点Ub，且第一检测点Ua与第二检测点Ub连接磁铁旋转装置（3）的控制端输入端，所述的磁铁旋转装置（3）包括固定架（14）以及设于固定架（14）内的磁铁旋转控制系统，所述磁铁旋转控制系统包括控制器（10）、微电机（11）、旋转轴（12）以及设于旋转轴（12）内的中央磁铁（13），所述控制器（10）的两个信号检测端分别与第一检测点Ua、第二检测点Ub连接，所述控制器（10）的输出端与微电机（11）连接，所述微电机（11）的输出轴与旋转轴（12）连接。

2.根据权利要求1所述的智能终端盲插拔接口装置，其特征是：在移动终端母座（1）上自定义有一排母座接口（8），在移动终端公座（2）上自定义有上下分布的两排公座接口（9），且移动终端公座（2）中上排公座接口（9-1）从左到右各个引脚定义的名称与移动终端公座（2）中下排公座接口（9-2）从右到左各个引脚定义的名称一致。

3.一种智能终端盲插拔的接口控制方法，包括采用权利要求书2所述的智能终端盲插拔接口装置，其特征是：所述中央磁铁(13)的初始状态是当移动终端母座（1）靠近移动终端公座（2）时中央磁铁 (13) 内的 S 极对准第一磁铁（7）的 N 极，所述控制器（10）的输出端与微电机（11）连接控制微电机（11）工作，所述微电机（11）的输出轴与旋转轴（12）连接带动旋转轴（12）以旋转轴（12）的中心点进行旋转，实现无论移动终端公座（2）正插入还是反插入到移动终端母座（1）中时，移动终端公座（2）中的接口均能够与移动终端母座（1）的接口配合实现数据的连接，此时中央磁铁(13)处于初始状态使中央磁铁(13)的S极对准第一磁铁（7）的 N 极吸合实现充电，此时控制器（10）检测第一检测点 Ua 与第二检测点 Ub 的电压并通过公式 ： I=(Ub- Ua)/R 得到充电电路（6）的充电电流 I，当充电电流 I 小于设定的门限值时，控制器（10）的输出控制微电机（11）旋转带动中央磁铁 (13) 绕着旋转轴（12）的中心点进行旋转，使中央磁铁(13)的初始状态S极偏离第一磁铁（7）的N极，中央磁铁(13)的 N 极靠近第一磁铁（7）的 N 极使移动终端公座（2）弹开系统断开充电。