CN109787050B - 一种复用插接件及集成插接模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复用插接件及集成插接模组，复用插接件包括固定部(1)和旋转部(2)；固定部上具有一个凹陷部；旋转部设置在凹陷部中，且旋转部通过转轴(3)与固定部相连，旋转部能在凹陷部中旋转；旋转部具有一个插头(4)和一个插口(5)；所述插头和插口分设在旋转部的2个相邻的侧面上；通过旋转部的转动，能选择性地使插头或插口朝外；插头朝外时，复用插接件作为公头使用，插口朝外时，复用插接件作为母头使用。所述的插头与插口均与固定部上的端口或导线电连接，所述的端口为电源端口或数据端口，所述的导线为电源线或数据线。该复用插接件及集成插接模组结构巧妙，易于实施，使用灵活。

Description

一种复用插接件及集成插接模组

技术领域

本发明涉及一种复用插接件及集成插接模组。

背景技术

LED灯应用广泛，很多情况下需要多个LED模块组合使用；

公开号为CN 207018835 U的中国专利公开了一种模块化LED投光灯具，方形的模块四周各设有连接槽，通过连接滑块和螺钉实现相邻模块的连接，这种方式需要额外的连接部件连接，因此使用不方便，安装繁琐。

另外，现有的插接件，如U盘，只有一个插头，用途单一，使用时缺乏灵活性。

因此，有必要设计一种复用插接件及集成插接模组。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复用插接件及集成插接模组，该复用插接件及集成插接模组结构巧妙，灵活性好。

发明的技术解决方案如下：

一种复用插接件，包括固定部(1)和旋转部(2)；

固定部上具有一个凹陷部；旋转部设置在凹陷部中，且旋转部通过转轴(3)与固定部相连，旋转部能在凹陷部中旋转；

旋转部具有一个插头(4)和一个插口(5)；所述插头和插口分设在旋转部的2个相邻的侧面上；

通过旋转部的转动，能选择性地使插头或插口朝外；插头朝外时，复用插接件作为公头使用，插口朝外时，复用插接件作为母头使用。

所述的插头与插口均与固定部上的端口或导线电连接，所述的端口为电源端口或数据端口，所述的导线为电源线或数据线。

所述的2个相邻的侧面相互垂直。

所述的旋转部为拱门形。

插头或插口朝外时，插头或插口位于复用插接件外侧的正中位置。

所述的复用插接件外侧部设有第一磁铁(16)；在旋转部上设有第二磁铁(17)和第三磁铁(18)；

第二磁铁与插头位于同一侧，第三磁铁与插口位于同一侧。

插口为USB接口，插头为USB插头；或插口为TYPE C插口，插头为TYPE C插头。

一种集成插接模组，包括至少一个复用插接件，复用插接件为前述的复用插接件。

集成插接模组具有一个复用插接件，集成插接模组内设有存储器，插头和插口均为USB接口。

集成插接模组本体上设有多个接口；所述的接口为USB接口、SD卡插口、MINI USB接口、DPI插口、GVI接口中的至少一个。

复用插接件作为一个整体的旋转单元与集成插接模组的本体连接；具体旋转结构说明：复用插接件的固定部的内端为圆台形，还具有一个插筒(11)，插筒插装在集成插接模组本体的凹陷部即通孔(10)中，用于传输数据或电能的导线7从插筒内部的孔中穿过，而且，为了防止插筒脱离通孔，在插筒的内端设有至少2个倒扣；

旋转部件上设有调节孔，调节孔为内六角孔或内四角孔，便于使用其他器具转动旋转体，从而改变接口的状态。

有益效果：

本发明的复用插接件及集成插接模组，具有以下优点：

(1)一个插接件具有2种功能，即具有复用功能。

(2)通过旋转部可以灵活切换插头和插口，使用灵活方便。

(3)不使用插头时，插头可以隐藏到插接件内，隐藏模块连接时，不会形成额外的突出部分。

(4)插头和插口内部通过导线连通，电气功能相同。

(5)模块中插接件可以整体旋转，对于非对称的接口，便于互相连接。

因此，这种复用插接件及集成插接模组构思巧妙，易于实施，灵活性好。

附图说明

图1为右向的复用插接件插口朝外的结构示意图；

图2为右向的复用插接件插头朝外的结构示意图；

图3为调节孔位置示意图；

图4为左向的复用插接件插头朝外的结构示意图；

图5为左向的复用插接件插口朝外的结构示意图；

图6为2个复用插接件对接示意图(之一)；

图7为2个复用插接件对接示意图(之二)；

图8为复用插接件作为一个旋转单元的结构示意图；

图9为倒扣与插筒位置关系示意图；

图10为具有2个复用插接件的长条形的接口坞示意图；

图11为具有2个复用插接件的长条形的LED模块结构示意图；

图12为2个长条形的LED模块对接示意图；

图13为L形的LED模块示意图；

图14为2个L形的LED模块对接示意图；

图15为方形的LED模块对接示意图。

图16为正六边形的LED模块对接示意图；

图17为基于正六边形的LED模块组成的LED模组示意图；

图18为基于方形的LED模块组成的LED模组示意图；

图19为具有多个LED模组的控制系统框图；

图20为LED模组驱动示意图；

图21为无线充电装置结构示意图(主视图)；

图22为无线充电装置结构示意图(俯视图)；

图23为盖板盖合时的示意图；

图24为盖板抬起时的示意图；

图25为防压框的结构示意图；

图26为恒流充电原理图。

标号说明：1-固定部，2-活动部，3-转轴，4-插头，5-插口，6-双向插接件，7-导线，8-倒扣，9-本体，10-通孔，11-插筒。

12-USB插口，13-mini USB插口。14-LED灯，15-灯板，16-第一磁铁，17-第二磁铁，18-第三磁铁。19-调节孔。

201-凹陷部，202-底层活动平台，203-第一电机，204-限位开关，205-导轨，206-第一齿条轨，207-第二主动齿轮，208-码盘，209-行走轮，210-升降平台，211-第二齿条轨，212-导线，213-接电插头，214-发射线圈，215-剪叉式升降机构，216-上层活动平台，217-推杆，218-防压框，219-活动式盖板。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

一，复用插接件

如图1-7；一种复用插接件，包括固定部1和旋转部2；

固定部上具有一个凹陷部；旋转部设置在凹陷部中，且旋转部通过转轴3与固定部相连，旋转部能在凹陷部中旋转；

旋转部具有一个插头4和一个插口5；所述插头和插口分设在旋转部的2个相邻的侧面上；

通过旋转部的转动，能选择性地使插头或插口朝外；插头朝外时，复用插接件作为公头使用，插口朝外时，复用插接件作为母头使用。

所述的插头与插口均与固定部上的端口或导线电连接，所述的端口为电源端口或数据端口，所述的导线为电源线或数据线。

电连接方式为：方式1：通过FPC(柔性印刷电路板)传输电能或数据，类似于翻盖手机中的电连接，方式2：转轴上沿轴线方向设有多个触点，固定部和旋转部均通过触点实现电连接；

所述的2个相邻的侧面相互垂直。

所述的旋转部为拱门形(即封口的U形)，也可以是其他形状，如用多边形代替圆弧部分。旋转部一个侧边的宽度与旋转部圆弧部分的直径相同，而且凹陷的宽度与等于所述的直径，凹陷部的长度大于或等于旋转部的总长，使得旋转部加上插头在插口朝外时，能完全隐藏在凹陷部内，保障复用插接件在不使用插头时，整体不会向外伸出；这种方式的最大优势在于，每次旋转90度即会被限位，这样保障接口正对外侧。

插头或插口朝外时，插头或插口位于复用插接件外侧的正中位置。便于2个复用插接件的接口完全对接，且对接后两个插接件在宽度方向上平齐。

所述的复用插接件外侧部设有第一磁铁16；在旋转部上设有第二磁铁17和第三磁铁18；

第二磁铁与插头位于同一侧，第三磁铁与插口位于同一侧。磁铁的作用是，在2个复用插接件对接时，插口或插头上下(或称左右)都有磁铁吸住，增加插接的可靠性和稳定性。

插口为USB接口，插头为USB插头；或插口为TYPE C插口，插头为TYPE C插头。也可以是其他类型的接口，优选type-c接口这种对称接口。还可以是各种充电接口等。

二、如图8-18，一种集成插接模组，包括至少一个复用插接件，复用插接件为前述的复用插接件。

情况1：集成插接模组具有一个复用插接件，集成插接模组内设有存储器，插头和插口均为USB接口。此时集成插接模组为U盘。

此时集成插接模组还可以是LED灯，与任何USB连接线都可以适配。

情况2：集成插接模组本体上设有多个接口；所述的接口为USB接口(通用的大尺寸插口)、SD卡插口、MINI USB接口、DPI插口、GVI接口中的至少一个。:这种集成插接模组作为一个接口排(接口坞，接口扩张器)，或读卡器。

如图8，复用插接件作为一个整体的旋转单元与集成插接模组的本体连接。即复用插接件整体能相对于集成插接模组本体旋转，这样连接更为灵活；具体旋转结构说明：复用插接件的固定部的内端为圆台形，还具有一个插筒(11)，插筒插装在集成插接模组本体的凹陷部即通孔(10)中，用于传输数据或电能的导线7从插筒内部的孔中穿过，而且，为了防止插筒脱离通孔，在插筒的内端设有至少2个倒扣8(图11中为4个)

旋转部件上设有调节孔19，参见图3，调节孔优选为内六角孔，内四角孔等，便于使用其他器具(如扳手等)转动旋转体，从而改变接口(插头或插口)的状态。

三、接口复用方法：

一种接口复用方法，采用复用插接件；通过复用插接件中固定部1和旋转部2相对旋转实现接口切换；

固定部上具有一个凹陷部；旋转部设置在凹陷部中，且旋转部通过转轴3与固定部相连，旋转部能在凹陷部中旋转；

旋转部具有一个插头4和一个插口5；所述插头和插口分设在旋转部的2个相邻的侧面上；

通过旋转部的转动，能选择性地使插头或插口朝外；插头朝外时，复用插接件作为公头使用，插口朝外时，复用插接件作为母头使用。

所述的插头与插口均与固定部上的端口或导线电连接，所述的端口为电源端口或数据端口，所述的导线为电源线或数据线。

通过磁铁吸附实现接口可靠对接；

复用插接件为多个时，集成插接模组作为连接器使用(起到信号或电能中转作用)。

集成插接模组为U盘或移动硬盘。

四、一种具有复用插接件的LED模块及LED模组

一种具有复用插接件的LED模块，包括灯板15和设置在灯板上的至少一个复用插接件6；

灯板上设有至少一个LED灯14；

复用插接件为一个，所述的LED模块作为端部的LED模块使用。

复用插接件为2个，分设在灯板的2端。

灯板为直线型灯板或L形灯板，参见图11-14。

如图15-6，灯板为方形灯板，在方形灯板的3个侧边或4个侧边均设有复用插接件。灯板为正六边形灯板，在正六边形灯板所有侧边均设有复用插接件。

灯板上设有MCU；MCU与复用插接件相连。

复用插接件为整体旋转式复用插接件。

一种LED模组，由多个LED模块级联而成；LED模组为灯带式模组或阵列式模组；灯带式模组是指多个LED模块串联；阵列式模组中多个模组呈多行多列排布。如图17-18。

五、一种具有复用插接件的LED模组控制方法

一种具有复用插接件的LED模组控制方法，包括以下步骤：

步骤1：基于拓扑结构确定控制策略；

LED模组包括MCU和与MCU相连的多个具有复用插接件的LED模块；多个具有复用插接件的LED模块均串联，或分为多组再串联，每一组中的多个LED模块串联；

控制策略为总体控制策略或独立控制策略；

总体控制是指所有的LED模块的同步控制，即所有的LED模块同时亮，同时灭，且如果LED灯规格相同，则从控制效果上亮度和色彩都相同；

独立控制是指基于总线对各LED模块进行单独的控制，不同LED模块的控制是相互独立的；

步骤2：实施控制；

MCU依据所述的控制策略发送控制指令到LED模组，从而对LED模组进行控制。

每一个LED模块具有控制单元，MCU通过总线与各控制单元连接，MCU发出的控制指令中具有关于亮度和色彩的参数。

LED模块具有2-6个复用插接件。

采用自动识别策略实现各LED模块的注册；

MCU连接有N条发光支路，N为自然数；每条支路中的相邻的LED模块之间通信相连，即除了总线连接外，还有额外的通信线和通信机制(现有成熟的串口或IO口等)。

对于某一条发光支路，连接MCU的第一个LED模块注册为1号，该LED模块发送注册信息到相邻的LED模块，若该相邻的LED模块接收到注册信息后将本LED模块注册为2号，并回复信息到MCU，之后2号LED模块再向下一个相邻的LED模块发送注册信息，依次类推，MCU在每次上电后即能自动获取每一条支路的LED模块的数量，从而实施控制。

MCU连接有外部通信模块，该外部通信模块用于与远程控制终端通信连接。

外部通信模块为WiFi、3G、4G、5G通信模块。

传送的信号包括有亮度信号和色彩信号的调制信号，LED模块中的信号接收电路(现有技术)中具有解调单元用于从调制信号中解调处亮度信号和色彩信号并发送给主控电路(LED模块的MCU或控制器)。

分布式控制时，每一个LED模块都连接到分布式总线上，每一个灯(LED模块)具有唯一的标识码，主机向总线发出的每一帧命令中包含标识码字段、亮度信息字段和色彩信息字段，每一个灯收到信息后先核对标识码字段中的内容是否与本灯的标识码一致，如果不一致，则不作任何处理，如果一致，则依据该帧命令中的亮度信息和色彩信息对LED灯进行控制，实现调节的效果。

控制方法：

步骤1：初始化，每一个LED模组上电时，主控电路控制LED灯全灭或处于第一功率水平(如5～20％P，P为LED灯的额定功率)；颜色为随机或固定为某一种颜色，如蓝色。

步骤2：主机发送控制命令；

步骤3：LED模块接收并解析控制命令，并依据控制命令控制LED灯。

步骤2中，主机通过分布式总线发送控制命令，每一帧控制命令中包含标识码字段、亮度信息字段和色彩信息字段；

步骤3中，每一个灯收到信息后先核对标识码字段中的内容是否与本灯的标识码一致，如果不一致，则不作任何处理，如果一致，则依据该帧命令中的亮度信息和色彩信息对LED灯进行控制，实现亮度和色彩的调节。

亮度调节电路和色彩调节电路为现有成熟的电路。色彩调节电路即三色灯驱动电路，亮度调节电路为基于PWM的无级亮度控制电路。

如图20，微处理器(MCU)通过PWM调光驱动电路实现多路LED模组的调光；MCU通过开关K1-K6控制六条LED支路；

调光旋钮(电位器)用于输入亮度参数；按键用于控制哪一路或多路灯的开闭，通信模块用于接收远程控制，光强传感器即光照传感器用于检测现场环境光强，从而为自动调光提供参考。

LED模组采用锂电池供电，为锂电池充电的电路为恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电。

如图26，恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；(2)所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB。恒流充电电路还包括电压反馈电路；电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。

另外，可以采用无线充电装置为锂电池充电。

如图21-25，无线充电装置包括设置在凹陷部201中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈214；所述的支撑平台包括底层活动平台202、上层活动平台216和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构215。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨205和第一齿条轨206；所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮209；行走轮为4个，一边2个。底层活动平台的前端设有第一电机203；第一电机的转轴上设有齿轮207，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向(前后)平移。横向平移机构包括第二齿条轨211和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘208。码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移。凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板219。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连。凹陷部的开口处还设有防压机构210，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。防压机构为方框形。采用不锈钢或铸铁材质，强度高。所述的汽车无线充电系统还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块。通信模块用于与远程服务器相连，还用于与汽车基于蓝牙或wifi通信，或用于能通过手机(如手机APP)控制。另外，限位开关和码盘输出信号到MCU；所述的第一电机和第二电机均为步进电机。第一齿条轨位于2条导轨之间。底层活动平台的后端设有限位开关204；电机的前端设有限位开关204。限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行。底层活动平台上还设有MCU以及单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，连接方式为现有成熟技术，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲。整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率。显示屏设置在凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。

Claims (1)

1.一种集成插接模组，其特征在于，包括至少一个复用插接件；

复用插接件包括固定部（1）和旋转部（2）；

固定部上具有一个第一凹陷部；旋转部设置在第一凹陷部中，且旋转部通过转轴（3）与固定部相连，旋转部能在第一凹陷部中旋转；

旋转部具有一个插头（4）和一个插口（5）；所述插头和插口分设在旋转部的2个相邻的侧面上；

通过旋转部的转动，能选择性地使插头或插口朝外；插头朝外时，复用插接件作为公头使用，插口朝外时，复用插接件作为母头使用；

所述的插头与插口均与固定部上的端口或导线电连接，所述的端口为电源端口或数据端口，所述的导线为电源线或数据线；

所述的2个相邻的侧面相互垂直；

所述的旋转部为拱门形；

插头朝外时，插头位于复用插接件外侧的正中位置；插口朝外时，插口位于复用插接件外侧的正中位置；

所述的复用插接件外侧部设有第一磁铁（16）；在旋转部上设有第二磁铁（17）和第三磁铁（18）；

第二磁铁与插头位于同一侧，第三磁铁与插口位于同一侧；

集成插接模组内设有存储器，插头和插口均为USB接口；

集成插接模组本体上设有多个接口；所述的接口为USB接口、SD卡插口、DPI插口、GVI接口中的至少一个；

复用插接件作为一个整体的旋转单元与集成插接模组的本体连接；具体旋转结构说明：复用插接件的固定部的内端为圆台形，固定部还具有一个插筒（11），插筒插装在集成插接模组本体的通孔（10）中，用于传输数据或电能的导线（7）从插筒内部的孔中穿过，而且，为了防止插筒脱离通孔，在插筒的内端设有至少2个倒扣；

旋转部上设有调节孔，调节孔为内六角孔或内四角孔，便于使用其他器具转动旋转部，从而选择性地使插头或插口朝外；

复用插接件连接锂电池，锂电池为LED模组供电；采用无线充电装置为锂电池充电；

无线充电装置包括第二凹陷部、设置在第二凹陷部中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈；所述的支撑平台包括底层活动平台、上层活动平台和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；

所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构；缸式升降机构为推杆式驱动机构，采用气压缸或液压缸驱动；

纵向平移机构包括设置在第二凹陷部底部的导轨和第一齿条轨；所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮；行走轮为4个，一边2个；底层活动平台的前端设有第一电机；第一电机的转轴上设有齿轮，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向平移；

横向平移机构包括第二齿条轨和第二电机；第二齿条轨横向设置在升降平台上，所述的第二电机设置在上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向平移；

第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘；码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移；第二凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板；电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动；活动式盖板为2块，第二凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板相连；第二凹陷部的开口处还设有防压机构，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板；防压机构为方框形；采用不锈钢或铸铁材质，强度高；无线充电装置还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块；通信模块用于与远程服务器相连，或用于能通过手机控制；所述的第一电机和第二电机均为步进电机；第一齿条轨位于2条导轨之间；底层活动平台的后端设有限位开关；电机的前端设有限位开关；所述限位开关和码盘输出信号到MCU；限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行；底层活动平台上还设有单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲；整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率；显示屏设置在第二凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。

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