CN107750384A - 电气装置与线缆之间的磁性连接的控制 - Google Patents

电气装置与线缆之间的磁性连接的控制 Download PDF

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E·本特松
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Abstract

本发明涉及一种电气装置，该电气装置包括：第一连接器(102)，其可磁性地连接到附件(200)的第二连接器(202)以用于在第一连接器和第二连接器之间形成磁性连接，其中，第一连接器和第二连接器中的至少一个包括电磁体；传感器(120)，其包括运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个，其中，所述传感器被设置为输出传感器信号(121)；以及电磁控制器(108)，其连接到电磁体并被设置为基于传感器信号控制电磁体的磁场。

Description

电气装置与线缆之间的磁性连接的控制
技术领域
本发明涉及电气装置与附件之间的磁性连接。所述附件可以是例如线缆。
背景技术
在现代电气装置中，重要特征是将电气装置连接到用于向和/或从电气装置传送数据和/或为电气装置的电池充电的任何类型的附件。
典型地，在将附件连接到电气装置时，附件的第一连接器与电气装置的第二连接器配对，使得建立附件与电气装置之间的电偶(galvanic)连接。此后可经由该连接向和/或从电气装置传送数据。另选地或者组合地，电气装置的电池可经由该连接充电。在充电的情况下，充电电流经由第一连接器和第二连接器的弹簧针传送。典型地，第一连接器和第二连接器具有对应接触表面。所述接触表面被配置为在例如为电池充电的同时确保第一连接器保持连接到第二连接器。确保第一连接器保持连接到第二连接器的另一种方式是利用诸如弹簧或钩的一些机械手段将连接器保持在一起。此外，确保第一连接器保持连接到第二连接器的另一种方式是利用磁力。可使用第一连接器处的磁体和第二连接器处的磁体来建立电气装置与附件之间的磁性连接。另选地，磁体之一可被任何类型的磁性材料(例如，金属板)代替。因此，附件被磁性地连接到电子装置。
附件的非限制性示例是线缆、外部电池以及设置为连接到电气装置的附加装置。附加装置的非限制性示例是扬声器、麦克风、调制解调器和相机。
磁性和机械系统二者的共同缺点在于，用户在将附件与电气装置断开时必须克服用于确保连接的力。因此，在附件被附接时的良好安全连接与用户以最小的力释放附件的简单方式之间存在设计权衡。
发明内容
鉴于上文，本发明的目的在于提供电气装置与附件之间的磁性连接的改进的控制。
根据第一方面，提供一种用于控制电气装置的第一连接器与设置为连接到电气装置的附件的第二连接器之间的磁性连接的方法，其中，第一连接器和第二连接器中的至少一个包括电磁体。该方法包括：从电气装置的运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个接收传感器信号；以及基于传感器信号来控制电磁连接器的磁场。
应该注意，第一连接器和第二连接器不限于用于建立线缆与电气装置之间的电偶连接的连接器。例如，第一连接器和第二连接器也可与用于短距离无线技术的联接器组合使用。
通过基于传感器信号控制电磁连接器的磁场，可方便连接到电气装置的线缆的断开。同时还实现了附件与电气装置之间的安全连接。此外，可降低电磁体的功耗。一旦建立了磁性接触并且电气装置不移动，电磁体的磁场就可例如减小。另外，通过上述磁性连接，可实现弹出和/或吸附增强。
所述控制的步骤可包括减弱电磁体的磁场。
所述控制的步骤可包括加强电磁体的磁场。
所述控制的步骤可包括控制电磁体的磁场，使得电气装置与附件之间的磁性连接被释放。
附件可以是用于将电气装置连接到电源以用于为电气装置的电池充电的线缆，其中，该方法还可包括以下步骤：检查电池的电池电量(level)，并且其中，当电池电量低于预定阈值时，所述控制的步骤不包括减弱电磁体的磁场。
当传感器信号对应于电气装置的下落运动时，所述控制步骤可包括加强电磁连接器的磁场。
当传感器信号对应于电气装置的提升运动时，所述控制步骤可包括减弱电磁连接器的磁场。
当传感器信号对应于用户持握电气装置时，所述控制步骤可包括减弱电磁连接器的磁场。
根据第二方面，提供了一种非暂时性计算机可读记录介质。该非暂时性计算机可读记录介质记录有软件代码部分，其用于在具有处理能力的装置上执行时实现根据上文的方法。
上述方法的特征在适用时也应用于此第二方面。为了避免不必要的重复，参考上文。
根据第三方面，提供了一种电气装置。该电气装置包括：第一连接器，其可磁性地连接到附件的第二连接器以用于在第一连接器和第二连接器之间形成磁性连接，其中，第一连接器和第二连接器中的至少一个包括电磁体；传感器，其包括运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个，其中，该传感器被设置为输出传感器信号；以及电磁控制器，其连接到电磁体并且被设置为基于传感器信号来控制电磁体的磁场。
运动传感器可包括加速度计、陀螺仪和磁力计中的至少一个。另选地或组合地，运动传感器可包括利用诸如蓝牙或WLAN的无线技术来确定电气装置的运动的相对定位功能。
接近传感器包括红外、IR、传感器、电容和/或电阻传感器以及超声传感器中的至少一个。另选地或组合地，接近传感器可包括利用诸如蓝牙和WLAN的无线技术来确定不同对象之间的距离的测距功能。
另选地或组合地，接近传感器可包括在体域网BAN网络中使用的BAN收发器，其利用身体向和/或从收发器传送在电容上联接到身体的信号。电气装置还可包括电池和电池电量传感器，该电池电量传感器被设置为检查电池的电池电量并向电磁控制器输出电池电量信号。
电磁控制器可被设置为当电池电量低于预定阈值时不减弱电磁连接器的磁场。
上述方法的特征在适用时也应用于此第三方面。为了避免不必要的重复，参考上文。
本发明的进一步的适用范围将从下面给出的详细描述变得显而易见。然而，应该理解，在指示本发明的优选实施方式的同时，详细描述和具体示例仅作为例示给出，因为对于本领域技术人员而言在本发明的范围内的各种改变和修改将从该详细描述变得显而易见。
因此，将理解，本发明不限于所描述的装置的特定组成部分或者所描述的方法的步骤，因为这种装置和方法可变化。还将理解，本文所使用的术语仅是出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制。必须注意的是，如说明书和所附权利要求书中所使用的，冠词旨在意指存在一个或更多个元件，除非上下文清楚地另外规定。因此，例如，对“单元”的引用可包括多个装置等。另外，词语“包括”、“包含”以及类似的用语不排除其它元件或步骤。
附图说明
现在将参照示出本发明的实施方式的附图更详细地描述本发明的以上和其它方面。附图不应被认为是将本发明限制为特定实施方式；相反，它们用于说明和理解本发明。
如图所示，层和区域的尺寸出于例示目的被夸大，因此被提供以示出本发明的实施方式的一般结构。相同的标号始终表示相同的元件。
图1是电气装置和线缆形式的附件的示意性框图。
图2是用于控制电气装置的第一连接器与设置为连接到电气装置的附件的第二连接器之间的磁性连接的方法的框图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的当前优选的实施方式。然而，本发明可按照许多不同的形式来具体实现，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了彻底和完整，并且将本发明的范围充分地传达给技术人员。
图1示出具有可连接到附件200的第二连接器202的第一连接器102的电气装置100。在以下描述中，附件200是线缆。然而，附件200可按照本领域技术人员已知的许多不同的方式来实现。附件的非限制性示例是线缆、外部电池以及被设置为连接到电气装置的附加装置。附加装置的非限制性示例是扬声器、麦克风、调制解调器和相机。附加装置也可以是与电气装置一样的另一电气装置。因此，在电气装置是移动电话的情况下，附加装置也可以是移动电话。
电气装置100的第一连接器102包括电磁体104，该电磁体104适于在被供电时生成磁场。电磁体104可从电池106或者任何其它类型的电源被供电。
电磁体104还连接到电气装置100中的电磁体控制器108。电磁体控制器108适于经由电磁体控制信号110控制对电磁体104的电力供应。电磁体控制器108被设置为通过改变电磁体控制信号110来控制由电磁体104生成的磁场。磁场可增大或减小。
附件200的第二连接器202包括磁体204。磁体204可以是电磁体、永磁体或者任何类型的磁性材料(例如，金属板)。
第二连接器202被设置为可在电气装置100的第一连接器102处连接到电气装置100。电气装置100中的、第二连接器202被设置为连接到电气装置100的部分被称为插座114。根据现有技术，插座114可以是平坦表面或者任何其它机械联接。因此，电气装置100的第一连接器102包括插座114。插座114具有接触表面116，附件200的第二连接器202可在该接触表面116处连接到电气装置100。附件200的第二连接器202具有接触表面206，在那里第二连接器202可连接到电气装置100的插座114的接触表面116。附件200的第二连接器202还包括适于在插座114处连接到电气装置100的对应导线118的导线208。为了简单，仅示出了设置为连接到电气装置100的对应导线的附件200的一根导线，然而，将理解，在附件200与电气装置100之间的连接处的多根导线之间可存在连接。
当被供电时，电磁体104可磁性地连接到第二连接器202的磁体204。因此，当被供电时，电气装置100的电磁体104能够磁性地连接到附件200的磁体204并且保持附件200的第二连接器202连接到电气装置100的第一连接器102。
被设置为连接到电气装置100的线缆形式的附件200可以是任何类型的线缆。线缆的非限制性示例是：用于为电气装置100的电池106充电的充电器的线缆、诸如高清多媒体接口(HDMI)或通用串行总线(USB)线缆的信号线缆、以及到外部扬声器或耳机的线缆。应该理解，术语“连接器”意指线缆的端部，该端部包括被配置为与电气装置100的接触表面接触的接触表面。
电磁体控制器108连接到电气装置100的装置控制器112或者是电气装置100的装置控制器112的一部分。装置控制器112可以是电气装置100内的任何类型的中央处理单元(CPU)或任何其它逻辑。装置控制器112适于控制电气装置100。
电气装置100还包括传感器120。传感器120包括运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个。
根据非限制性示例，运动传感器可包括加速度计、陀螺仪和/或磁力计中的至少一个。另选地或组合地，运动传感器可包括利用诸如蓝牙或WLAN的无线技术来确定电气装置的运动的相对定位功能。运动传感器被设置为感测电气装置100的移动。运动传感器可被设置为感测电气装置100的下落运动。另外地或组合地，运动传感器可被设置为感测电气装置100的提升运动。
根据非限制性示例，接近传感器可包括红外、IR、传感器、电容和/或电阻传感器或者超声传感器。另选地或组合地，接近传感器可包括利用诸如蓝牙和WLAN的无线技术来确定不同对象之间的距离的测距功能。
另选地或组合地，接近传感器可包括在体域网BAN网络中使用的BAN收发器，其利用身体向和/或从收发器传送在电容上联接到身体的信号。接近传感器被设置为感测用户持握电气装置100。
麦克风被设置为感测在电气装置附近生成的声音。这种声音的非限制性示例是用户告诉电气装置100释放或弹出连接到电气装置的线缆。
传感器120被设置为注册事件。传感器120被设置为使用运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个来注册事件。根据上文，事件可以是在电气装置内部或者通过来自电气装置的用户的输入生成的事件。传感器120被设置为响应于注册的事件输出传感器信号121。传感器120被设置为将传感器信号121发送到电磁体控制器108和/或装置控制器112。
电磁体控制器108和/或装置控制器112被设置为向电磁体104发送电磁体控制信号110以用于控制电磁体104。电磁体控制信号110基于传感器信号121。因此，可基于注册的事件来控制电磁体104。关于事件的信息可随装置控制信号113被发送到电磁体控制器108。因此，电磁体控制器108适于根据注册的事件来控制对电磁体104的电力供应。
电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电磁体的磁场减弱。因此，电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电气装置100与附件200之间的磁性连接减弱。另外地或组合地，电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电气装置100与附件200之间的磁性连接被释放。电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应使得电磁体的磁场减弱的注册的事件的非限制性示例是，当传感器信号对应于电气装置的提升运动时，和/或当传感器信号对应于用户持握电气装置时。
电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电磁体的磁场加强。因此，电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电气装置100与附件200之间的磁性连接加强。电磁体控制器108可适于控制对电磁体104的电力供应，使得电磁体的磁场加强的注册的事件的非限制性示例是当传感器信号对应于电气装置的下落运动时。
电气装置100还可包括被设置为检查电池106的电池电量的电池电量传感器122。电池电量传感器122还被设置为向电磁控制器108和/或装置控制器112输出电池电量信号。
根据一个实施方式，电磁控制器108被设置为当电池电量低于预定阈值时不减弱电磁连接器的磁场。这可通过以下非限制性示例来例示。根据此非限制性示例，线缆形式的附件200是用于将电气装置100连接到用于为电气装置100的电池106充电的电源的充电线缆。电池电量传感器122被设置为检查电池106的电池电量。当电池电量低于预定阈值时，电磁控制器108被设置为不减弱电磁体104的磁场。
图2示出用于控制电气装置的第一连接器与被设置为连接到电气装置的线缆的第二连接器之间的磁性连接的方法300。方法300可在电气装置中执行。该方法包括以下动作，所述动作可按照下面所描述的次序以外的另一合适次序来执行。
从电气装置的运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个接收传感器信号(S302)。
基于传感器信号来控制电磁连接器的磁场(S304)。控制的步骤可包括减弱电磁体的磁场。例如，控制的步骤可包括控制电磁体的磁场，使得电气装置与线缆之间的磁性连接被释放。另选地，控制的步骤可包括加强电磁体的磁场。
上述方法可通过下面的非限制性示例来例示。
在以下示例中，电气装置100是具有接收来电的能力的移动电话、智能电话、平板、可穿戴装置(例如，智能手表或腕带)等。此外，附件200根据上述内容磁性地连接到电气装置100。
根据一个实施方式，电气装置100接收来电并且使用扬声器124和/或振动器126通过声音信号和/或触觉移动将此通知给用户。当用户移动电气装置100时，通过控制电磁体104来减弱磁性连接。用户移动电子装置100被电气装置100的传感器120注册为事件。可通过传感器120的运动传感器和/或接近传感器来注册由用户引起的移动。例如，所述移动可被注册为电气装置100的提升运动。用户正与电气装置100交互可由接近传感器注册。根据另一实施方式，当用户移动电气装置100时，通过控制电磁体104，附件200可从电气装置100弹出。
根据另一实施方式，电池电量传感器122被设置为在决定减弱电磁体104的磁场之前检查电气装置100中的电池106的电池电量。因此，当电气装置100中的电池106的电池电量低于预定值/阈值时，电磁体控制器108和/或装置控制器112被设置为不减弱电磁体104的磁场。
将理解，以上示例不仅在电气装置正在接收来电的情况下有效。事件发生的另一示例可以是例如电气装置的闹钟被设定为开启。另一事件发生可以是例如用户正在移动装置。
另一方面，在电气装置的传感器120按照电气装置100正在下落的形式注册事件的情况下，电磁体控制器108和/或装置控制器112可被设置为加强电磁体104的磁场。
根据其它实施方式，作为由传感器120的麦克风注册的事件的结果，可决定电磁体104的磁场的减弱和/或加强。用户可例如告诉电气装置弹出附件200。
还提供了一种非暂时性计算机可读记录介质。该非暂时性计算机可读记录介质可记录有用于实现上述一个或更多个动作的软件代码部分。另外地或组合地，该非暂时性计算机可读记录介质可记录有用于实现与电气装置100有关的一个或更多个特征的软件代码部分。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施方式。相反，在所附权利要求书的范围内可进行许多修改和变化。
例如，根据本文实施方式的一些方面，目的通过一种电气装置来实现，该电气装置包括能够连接到线缆的第二连接器的第一连接器。第二连接器包括电磁体。该电气装置包括能够磁性地连接到第二连接器的电磁体的磁体。
该电气装置还包括电磁体控制器，该电磁体控制器在连接到第二连接器的电磁体时能够根据注册的事件来控制电磁体的电力供应。
此外，电气装置100的第一连接器102与附件200的第二连接器202之间的磁性连接可与用于短距离无线技术的联接器组合使用。这种实施方式可简化防水一体化。
另外，电气装置100的第一连接器102与附件200的第二连接器202之间的磁性连接也可与电气装置与附件之间的光学连接组合使用。
此外，电气装置100还可包括永磁体，该永磁体适于在将附件200的第二连接器202连接到电气装置100时给予用户以引导力。该永磁体应该优选足够小以不在电气装置中或其周围引起任何干扰。
另外，通过研究附图、公开和所附权利要求书，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可理解并实现所公开的实施方式的变型。

Claims (12)

1.一种用于控制电气装置(100)的第一连接器(102)与设置为连接到所述电气装置的附件(200)的第二连接器(202)之间的磁性连接的方法，其中，所述第一连接器和第二连接器中的至少一个包括电磁体，所述方法包括以下步骤：
从所述电气装置的运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个接收(S302)传感器信号(121)，以及
基于所述传感器信号来控制(S304)所述电磁连接器的磁场。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制的步骤包括：减弱所述电磁体的磁场。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制的步骤包括：加强所述电磁体的磁场。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制的步骤包括：控制所述电磁体的磁场，使得所述电气装置与所述附件之间的所述磁性连接被释放。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述附件是用于将所述电气装置连接到电源以对所述电气装置的电池充电的线缆的形式，其中，所述方法还包括以下步骤：检查所述电池的电池电量，并且其中，当所述电池电量低于预定阈值时，所述控制的步骤不包括减弱所述电磁体的磁场。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，当所述传感器信号对应于所述电气装置的下落运动时，所述控制的步骤包括加强所述电磁连接器的磁场。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其中，当所述传感器信号对应于所述电气装置的提升运动时，所述控制的步骤包括减弱所述电磁连接器的磁场。
8.根据权利要求1或5所述的方法，其中，当所述传感器信号对应于用户持握所述电气装置时，所述控制的步骤包括减弱所述电磁连接器的磁场。
9.一种记录有软件代码部分的非暂时性计算机可读记录介质，所述软件代码部分在具有处理能力的装置上执行时实现根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。
10.一种电气装置，该电气装置包括：
第一连接器(102)，该第一连接器(102)能磁性地连接到附件(200)的第二连接器(202)以用于在所述第一连接器和所述第二连接器之间形成磁性连接，其中，所述第一连接器和所述第二连接器中的至少一个包括电磁体；
传感器(120)，该传感器(120)包括运动传感器、接近传感器和麦克风中的至少一个，其中，所述传感器被设置为输出传感器信号(121)；以及
电磁控制器(108)，该电磁控制器(108)连接到所述电磁体，并被设置为基于所述传感器信号控制所述电磁体的磁场。
11.根据权利要求10所述的电气装置，该电气装置还包括电池(106)和电池电量传感器(122)，该电池电量传感器(122)被设置为检查所述电池的电池电量并向所述电磁控制器输出电池电量信号。
12.根据权利要求11所述的电气装置，其中，所述电磁控制器被设置为当所述电池电量低于预定阈值时不减弱所述电磁连接器的磁场。
CN201580080591.0A 2015-06-15 2015-12-15 电气装置与线缆之间的磁性连接的控制 Pending CN107750384A (zh)

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