CN113257046B - 一种用于示教设备的供电底座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于示教设备的供电底座，包括供电底座主体；供电底座主体的顶面设置有对外供电端；供电底座主体的底面划分为感应区、供电区和识别区，识别区位于供电底座主体的底面的中央区域，感应区位于供电底座主体的底面的边缘，供电区位于感应区与识别区之间；供电底座主体的内部在对应于感应区的位置上设置感应线圈；供电底座主体的底面在供电区上设置有供电触点，供电触点与对外供电端电性连接；供电底座主体的底面在识别区内设置有若干个感应触点，若干个感应触点中的任意两个感应触点之间基于预设规则保持连通或保持断开。该供电底座在搭配特定示教桌面使用时，可被动的实现接受外界供电的功能，具有良好的实用性。

Description

一种用于示教设备的供电底座

技术领域

本发明涉及到示教设备领域，具体涉及到一种用于示教设备的供电底座。

背景技术

对于教学用的示教设备而言，若示教设备需要用到电能源，现有做法是直接引出供电线，利用供电线从外界取电，接电线的连接方式需要额外进行供电操作，使用较为不便。

发明内容

本发明提供了一种供电底座，在搭配特定示教桌面使用时，可被动的实现接受外界供电的功能，具有良好的实用性。

相应的，本发明实施例提供了一种用于示教设备的供电底座，包括供电底座主体；

所述供电底座主体的顶面设置有对外供电端；

所述供电底座主体的底面划分为感应区、供电区和识别区，所述识别区位于所述供电底座主体的底面的中央区域，所述感应区位于所述供电底座主体的底面的边缘，所述供电区位于所述感应区与所述识别区之间；

所述供电底座主体的内部在对应于所述感应区的位置上设置感应线圈；

所述供电底座主体的底面在所述供电区上设置有供电触点，所述供电触点与所述对外供电端电性连接；

所述供电底座主体的底面在所述识别区内设置有若干个感应触点，所述若干个感应触点中的任意两个感应触点之间基于预设规则保持连通或保持断开。

可选的实施方式，所述感应线圈的数量为多个。

可选的实施方式，所述供电底座主体的底部边缘设置有若干个线圈器件，所述感应区基于所述线圈器件形成；

所述线圈器件包括线圈器件主体，所述线圈器件主体内设置有至少一个感应线圈，所述线圈器件固设在所述供电底座主体上。

可选的实施方式，所述供电底座主体的底部中央区域设置有可拆卸的识别器件，所述识别区设置在所述识别器件上。

可选的实施方式，所述识别器件可转动的设置在所述供电底座主体上。

可选的实施方式，所述识别区内的若干个感应触点划分为若干个感应单元，每一个感应单元的表征状态基于所述感应单元内的感应触点之间的电性连通状态确认；

所有感应单元的表征状态的集合形成数据串，所述数据串用于标识所述用于示教设备的供电底座的具体型号。

可选的实施方式，所述供电底座主体的顶面上阵列设置有若干个固定凸起；

所述若干个固定凸起中的任一个固定凸起的顶面上设置有一个所述对外供电端。

相应的，本发明还提供了一种示教设备，包括以上任一项所述的供电底座。

本发明提供了一种用于示教设备的供电底座及示教设备，该供电底座在搭配特定示教桌面使用时，能够通过磁场变化、电路通断变化等可感知量给示教桌面提供外型轮廓信息、型号数据信息等内容，以使示教桌面能够对该供电底座进行适当的供电方式，可被动的实现接受外界供电的功能，具有良好的安全性、实用性和使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明用于示教设备的供电底座的三维结构第一示意图；

图2示出了本发明用于示教设备的供电底座的三维结构第二示意图；

图3示出了本发明用于示教设备的供电底座的底视图；

图4示出了本发明实施例的感应线圈器件的三维结构示意图；

图5示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的底视图；

图6示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的顶视图；

图7示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的侧剖示意图；

图8示出了本发明实施例的具有外磁圈的识别器件第一结构示意图；

图9示出了本发明实施例的具有外磁圈的识别器件第二结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明用于示教设备的供电底座的三维结构第一示意图，图2示出了本发明用于示教设备的供电底座的三维结构第二示意图，图3示出了本发明用于示教设备的供电底座的底视图。

一般的，实际实施中，由于示教的需求，现有技术下一般会将示教设备按照一个合适展示的尺寸进行制作，以便于人工进行操作和便于进行观察，由此可见，同一类型的示教设备的尺寸大小是接近的，由此可见，可采用设置供电底座的方式为示教设备进行供电。

本发明实施例提供了一种用于示教设备的供电底座，包括供电底座主体，供电底座主体主要用于形成供电底座的外形结构并作为支架供其他零部件进行安装。

所述供电底座主体的顶面设置有对外供电端401；

所述供电底座主体的底面划分为感应区403、供电区404和识别区406，所述识别区406位于所述供电底座主体的底面的中央区域，所述感应区位于所述供电底座主体的底面的边缘，所述供电区404位于所述感应区与所述识别区之间；

所述供电底座主体的内部在对应于所述感应区403的位置上设置感应线圈410；具体的，感应线圈410的作用是在外部有高频电场时（参考无线充电），可使外部的高频电场产生变化，从而使外部能够感知到感应线圈410的存在位置；为了使变化程度更明显，可在感应线圈410中接入消耗元件。

所述供电底座主体的底面在所述供电区404上设置有供电触点405，所述供电触点405与所述对外供电端401电性连接；供电触点405的作用为供外部的供电设备进行供电，不同的供电触点405可以用于不同电压的供电或接入地线。

所述供电底座主体的底面在所述识别区406内设置有若干个感应触点407，所述若干个感应触点407中的任意两个感应触点407之间基于预设规则保持连通或保持断开。具体的，感应触点在识别区406中有固定的位置，任意两个感应触点407之间的连通或断开状态可以表征为一组数据，识别区406内的所有感应触点可以表征为一组数据集，数据集可供外界用于识别该供电底座的型号或直接表征供电触点405的所需电压等内容，通过程序预设的方式或实时获取的方式，可帮助外界对供电底座的供电触点405所需的供电电压进行获取从而实施合理的供电。

具体的，本发明实施例的供电底座的使用方式为：将供电底座放在特定结构的桌面上，感应区403能够向桌面提供供电底座的外形轮廓信息，桌面根据所述外形轮廓信息可以确定供电底座的识别区406的位置，识别区406能够为桌面提供该供电底座具体的身份信息，然后桌面根据供电底座的外形轮廓信息（确认供电底座的摆放位置），然后根据供电底座具体的身份信息获取到特定的供电逻辑，向供电底座主体的供电区进行精确位置的供电，以避免产生供电风险。

进一步的，为了降低感应线圈的制作难度和感应线圈的被感应精度，可选的，所述感应线圈的数量为多个，多个感应线圈沿供电底座主体的底面的边缘分布。

图4示出了本发明实施例的感应线圈器件的三维结构示意图。进一步的，所述供电底座主体的底部边缘设置有若干个线圈器件420，所述感应区基于所述线圈器件420形成；所述线圈器件420包括线圈器件主体，所述线圈器件主体内设置有至少一个感应线圈421，所述线圈器件420固设在所述供电底座主体上。具体的，供电底座主体在加工时，可在底面的边缘位置设置若干插槽或焊盘，线圈器件420可以插件或贴片的方式安装在供电底座主体上，以满足加工便利性的需求。

同理，关于感应区的设置，所述供电底座主体的底部中央区域设置有可拆卸的识别器件，所述识别区设置在所述识别器件上，通过该设置方式，供电底座主体可批量制作，然后再分别安装不同的识别器件即可达到所需的识别效果，降低生产成本。

进一步的，所述识别器件可转动的设置在所述供电底座主体上，相应的，识别器件的外形应为圆柱形，这样设置的好处在于识别器件的安装可不需要方向性。

关于识别区中的感应触点的设置，为了数据串的规范化，本发明实施例提供了一种可行的实施方式。具体的，所述识别区内的若干个感应触点划分为若干个感应单元，每一个感应单元的表征状态基于所述感应单元内的感应触点之间的电性连通状态确认；所有感应单元的表征状态的集合形成数据串，所述数据串用于标识所述用于示教设备的供电底座的具体型号。该设置的目的在于，每一位的数据具有一个相对固定的位置,每一个感应单元用于表征一位数据， 对于数据串的表示和统计较为简易。

进一步的，所述供电底座主体的顶面上阵列设置有若干个固定凸起；所述若干个固定凸起中的任一个固定凸起的顶面上设置有一个所述对外供电端。具体的，固定凸起的作用是供外部的示教设备进行固定和供电。规则排布的固定凸起， 可供示教设备很好的进行卡位固定，在卡位固定的同时，对外供电端能够有效可靠对示教设备进行供电，且在供电的同时，对外供电端始终位于示教设备的内部，可避免产生安全隐患。

进一步的，对于感应器件的设置，本发明实施例提供了一种可行的实施方式。

图5示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的底视图，图6示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的顶视图，图7示出了本发明实施例的用于供电底座的识别器件的侧剖示意图，其中，为了准确表达识别器件的结构，部分结构在视图中未示出，请结合后续说明进行理解。

具体的，本发明实施例提供了一种用于供电底座的识别器件，该用于供电底座的识别器件包括识别器件主体，具体的，识别器件主体是指识别器件中用于支撑的主体结构，其具体结构根据其上所需设置的零部件进行变化，由于所需设置的零部件的结构形式多样，本发明实施例仅以附图所示结构为例进行说明。

具体的，本发明实施例的识别器件主体的外形结构为圆柱形，识别器件主体采用圆柱形结构的优势在于，在合理设置触点单元的条件下，识别器件的安装方向可任意设置，安装较为便利。

所述识别器件主体的底部设置若干个触点单元451，每一个触点单元451包括一个选择器453和若干个感应触点452；为了示意出触点单元451的范围，在附图图5中以方框线条示出触点单元451。

所述若干个感应触点452设置在所述识别器件主体的底面上，所述若干个感应触点452的正面暴露于所述识别器件主体的底面，所述选择器453设置在所述感应触点452的背面一侧，参照附图图7，所述识别器件主体在对应于所述选择器453的位置设置有活动腔，所述活动腔的作用为供所述选择器453运动。

所述选择器453包括基转轴454和若干个根摆轴455，所述基转轴454的轴线垂直于所述识别器件主体的底面，且对应的若干个感应触点452以所述基转轴454为中心沿圆周方向布置；具体的，本发明实施例的一个触点单元451包括四个感应触点452，相应的，四个感应触点452的布置形式为田字形分布。

具体的，所述若干根摆轴455中任一根摆轴455的根部固设在对应的基转轴453的圆周表面上，且在所述基转轴454转动过程中，任一根所述摆轴455的末端能够与对应的触点单元451中的任一个感应触点452接触；结合附图图6和附图图7，通过合理设置摆轴455的长度，摆轴455的末端在运动过程中会落于感应触点452上，与感应触点452发生接触并产生电性连接。

具体的，在一个所述触点单元451中，所述若干根摆轴455中的任意两根摆轴455之间为电性断开状态或电性连接状态。具体的，在选择器453绕基转轴454的轴线的转动过程中，由于摆轴455的末端是能够与感应触点452接触的，不同的摆轴455之间能够通过预设的电路关系连通或断开，相应的，不同的感应触点452之间的电性连接关系是相对规律的。

具体的，为了保证在一个触点单元451中，在一定条件下，内部的感应触点452之间的电性连接关系是相对固定的，以便于外部进行识别，本发明实施例利用磁场控制的方式，实现对选择器的位置定位控制，具体的，本发明实施例的基转轴453具有固定磁场。在基转轴453具有固定磁场的前提条件下，在外加磁场恒定以及识别器件的位置恒定时，每一根基转轴453具有确定的位置，相应的，与基转轴453连接的摆轴455具有相对固定的位置，相应的，不同感应触点452之间具有相对固定的电性连接关系，此时，对于一个触点单元，通过两两遍历的方式对不同的感应触点进行电路通断检测，可获取到触点单元的当前电路状态。

具体的，本发明实施例的一个触点单元中有四个感应触点，将四个感应触点分别编号为感应触点一、感应触点二、感应触点三、感应触点四，对于整个触点单元而言，触点单元的表征状态同时由下述感应触点的电性连通关系决定：

感应触点一和感应触点二，

感应触点一和感应触点三，

感应触点一和感应触点四，

感应触点二和感应触点三，

感应触点二和感应触点四，

感应触点三和感应触点四，

每一组感应触点的电性连通关系具有通和断两种状态，相应的，本发明实施例的触点单元的表征状态有64种，即本发明实施例中的一个触点单元可表示一位不大于64的正整数，通过设置多个触点单元以及设置外磁场，可利用该识别器件表征数据串，同时，该识别器件的数据串表征是通过外加磁场决定的，识别器件本身不具有数据记录功能，该识别器件具有一定的通用性，同时，磁场的测定难度大，数据串破译难度高，具有良好的安全性。

需要说明的是，由于磁场的测定难度大，精细控制难度大，对于生产厂家而言，可以采用先制造后测定的方式进行数据串的设置，通过不规则规律设置外加磁场，在固定的外加磁场作用下再进行数据串的测定，并将数据串进行相应的记录，可简化制造加工过程并形成相对不规律的数据串。

此外，由于本发明实施例的一个触点单元中仅设置有四个感应触点，其表征状态的数量可能不能满足使用需求，但在实际实施中，可根据实际需求确认触点单元中的感应触点数量。

可选的实施方式，任一根所述摆轴455的末端设置有金属滚轮456，可减少选择器转动时的摩擦力，同时降低磨损，提高识别器件的使用寿命。

可选的实施方式，所述基转轴453的根部嵌入在所述识别器件主体内，所述基转轴453基于所述基转轴453的根部转动设置在所述识别器件主体上。

可选的实施方式，所述基转轴的根部具有轴线沿所述基转轴径向设置的磁铁457，通过磁铁457产生稳定的磁场。

可选的实施方式，由于涉及到电极接触碰撞，为了保证识别器件的安全性，可选的，所述活动腔内充满有惰性气体，可起到防火花等作用。

图8示出了本发明实施例的具有外磁圈的识别器件第一结构示意图，图9示出了本发明实施例的具有外磁圈的识别器件第二结构示意图，其中，黑色填充区域表示磁铁。可选的实施方式，前文描述通过外加磁场可确定选择器位置，因此，具体设计时，可在识别器件中预设磁场，具体的，所述识别器件还包括外磁圈460，所述外磁圈460内具有磁场；所述外磁圈460包围设置在所述识别器件主体外。

可选的实施方式，针对外磁圈460的具体形成方式，所述外磁圈460包括磁性部和非磁性部，所述磁性部和所述非磁性部沿圆周方向间隔设置。具体的，磁性部可由磁铁等材料组成，非磁性部可以为任意材料。

可选的实施方式，针对外磁圈460的具体形成方式，所述外磁圈的主体采用金属材料制成，所述外磁圈的主体上嵌入设置有若干磁性颗粒。

以上两种外磁圈460的具体结构均利用若干个磁性体产生的磁场叠加后产生的随机固定磁场对器件主体内的选择器产生选择作用，前文说明了该识别器件在生产时可先确定磁场再导出数据，因此，这对于识别器件的制造而言，识别器件若采用前者结构时，有关于磁性部和非磁性部的设计不一致时，则外磁圈产生的磁场大概率不重复；识别器件若采用后者结构时，若干磁性颗粒的嵌入位置的不一致时，则外磁圈产生的磁场大概率不重复，因此，可保证识别器件生产的便利性。

综上，本发明实施例提供了一种用于供电底座的识别器件，该识别器件利用触点单元内的触点电性连通情况表征触点单元的状态，通过多个触点单元的状态的组合表征数据，从物理层面实现表征数据的作用；利用磁场和选择器配合的方式，使数据解码的复杂性增加，保证其安全性。

相应的，本发明实施例还提供了一种示教设备，该示教设备包括上述的其中一种供电底座以及示教设备本体，示教设备本体的底部固定在供电底座上并基于供电底座的对外供电端获取供电。

综上，本发明实施例提供了一种用于示教设备的供电底座及示教设备，在搭配特定示教桌面使用时，该供电底座能够通过磁场变化、电路通断变化等可感知量给示教桌面提供外型轮廓信息、型号数据信息等内容，以使示教桌面能够对该供电底座进行适当的供电方式，可被动的实现接受外界供电的功能，具有良好的安全性、实用性和使用便利性。

以上对本发明实施例所提供的一种用于示教设备的供电底座及示教设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种用于示教设备的供电底座，其特征在于，包括供电底座主体；

所述供电底座主体的顶面设置有对外供电端，所述供电底座主体的顶面上阵列设置有若干个固定凸起；

所述若干个固定凸起中的任一个固定凸起的顶面上设置有一个所述对外供电端；

所述供电底座主体的底面划分为感应区、供电区和识别区，所述识别区位于所述供电底座主体的底面的中央区域，所述感应区位于所述供电底座主体的底面的边缘，所述供电区位于所述感应区与所述识别区之间；

所述供电底座主体的内部在对应于所述感应区的位置上设置感应线圈，所述感应线圈在外部有高频电场时，使所述高频电场产生变化，从而使外部感知到所述感应线圈的位置；

所述供电底座主体的底面在所述供电区上设置有供电触点，所述供电触点与所述对外供电端电性连接；

所述供电底座主体的底面在所述识别区内设置有若干个感应触点，所述若干个感应触点中的任意两个感应触点之间基于预设规则保持连通或保持断开；

所述识别区内的若干个感应触点划分为若干个感应单元，每一个感应单元的表征状态基于所述感应单元内的感应触点之间的电性连通状态确认；

所有所述感应单元的表征状态的集合形成数据串，所述数据串用于标识所述用于示教设备的供电底座的具体型号。

2.如权利要求1所述的用于示教设备的供电底座，其特征在于，所述感应线圈的数量为多个。

3.如权利要求2所述的用于示教设备的供电底座，其特征在于，所述供电底座主体的底部边缘设置有若干个线圈器件，所述感应区基于所述线圈器件形成；

所述线圈器件包括线圈器件主体，所述线圈器件主体内设置有至少一个感应线圈，所述线圈器件固设在所述供电底座主体上。

4.如权利要求1所述的用于示教设备的供电底座，其特征在于，所述供电底座主体的底部中央区域设置有可拆卸的识别器件，所述识别区设置在所述识别器件上。

5.如权利要求4所述的用于示教设备的供电底座，其特征在于，所述识别器件可转动的设置在所述供电底座主体上。

6.一种示教设备，其特征在于，包括权力要求1至5任一项所述的供电底座。

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