一种终端充电系统和方法与流程

1.本发明实施例涉及终端充电控制技术领域，尤其涉及一种终端充电系统和方法。


背景技术：

2.电子设备除了会使用常见的usb接口作为充电接口外，还会使用底座作为充电接口，使用底座触点的方式将电源接入终端。由于型号不同的终端需求不同，对应底座的触点信号定义也会不一致，比如有的只有vbus和gnd两个触点，有的会有其他自定义数据线接口。由于市面电子终端的外形不会有太大差别，如果插入不匹配的底座就会存在底座触点定义不通用，一旦终端误插入时，会导致终端出现异常，当出现短路、异常电流等情况时，甚至可能出现终端损坏等情况。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种终端充电系统和方法，以保证终端和充电装置之间的有效配对，在充电阶段实现对终端设备的保护，有效避免终端设备出现受损或使用异常。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种终端充电系统，包括充电装置和终端，所述充电装置用于为所述终端充电；所述充电装置和所述终端中的第一者包括磁铁阵列，所述充电装置和所述终端中的第二者包括检测模块和处理模块；
5.所述磁铁阵列包括至少一列磁体单元，且所述磁铁阵列中各所述磁体单元具有预设的磁极朝向；
6.所述检测模块用于检测所述磁铁阵列中各磁体单元的磁极朝向；所述处理模块用于根据各所述磁体单元的磁极朝向形成识别编码，并将所述识别编码与预存的识别编码进行比对以控制所述充电装置向所述终端充电。
7.第二方面，本发明实施例还提供了一种终端充电方法，适用于如第一方面所述的终端充电系统，包括：
8.获取磁铁阵列中各磁体单元的磁极朝向，所述磁铁阵列包括至少一列磁体单元，且所述磁铁阵列中各所述磁体单元具有预设的磁极朝向；
9.根据各所述磁体单元的磁极朝向形成识别编码；
10.将所述识别编码与预存的识别编码进行比对以控制所述充电装置向所述终端充电。
11.本发明实施例了一种终端充电系统，包括充电装置和终端。首先，终端充电系统可以获得磁铁阵列中磁极朝向，检测模块检测磁铁阵列中各磁体单元的磁极朝向，处理模块根据磁极朝向形成识别编码，将编码信息和预先存储在充电系统中的编码进行比对，根据对比结果确定是否需要利用充电装置对终端进行充电。利用上述技术方案，本发明实施例解决了利用底座作为充电接口对终端设备充电时，因底座触点和终端设备不匹配导致损伤终端设备或终端设备使用异常的问题，能够保证终端和充电装置之间的正确配对，在充电阶段有效地保护终端设备。
附图说明
12.图1为本发明实施例提供的一种终端充电系统的结构示意图；
13.图2为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图；
14.图3为本发明实施例提供的一种终端充电方法的流程示意图；
15.图4为本发明实施例提供的的终端充电方法的逻辑流程图。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
17.图1为本发明实施例提供的一种终端充电系统的结构示意图，参考图1，该终端充电系统包括充电装置10和终端20，充电装置10用于为终端20充电；充电装置10和终端20中的第一者包括磁铁阵列30(图1中示例以充电装置10作为第一者)，充电装置10和终端20中的第二者包括检测模块40和处理模块50(图1中示例以终端20作为第二者)；磁铁阵列30包括至少一列磁体单元31，且磁铁阵列30中各磁体单元31具有预设的磁极朝向；检测模块40用于检测磁铁阵列30中各磁体单元31的磁极朝向；处理模块50用于根据各磁体单元31的磁极朝向形成识别编码，并将识别编码与预存的识别编码进行比对以控制充电装置10向终端20充电。
18.其中，充电装置10是实现对终端20进行充电的装置，终端20是需要充电装置10提供充电的设备，终端20的类型可以是灵巧终端、智能终端或者交互终端，示例性的，终端20可以是智能手机、平板电脑，也可以是智能显示器，此处对于终端20的类型不做限定。本发明中，如图1所示可选充电装置10包括磁铁阵列30，同时终端20包括检测模块40和处理模块50，在其他实施例中，也可选充电装置10包括检测模块40和处理模块50，同时终端20包括磁铁阵列30。换言之，当充电装置10包括磁铁阵列30时，终端20包括检测模块40和处理模块50；当充电装置10包括检测模块40和处理模块50时，终端20包括磁铁阵列30。图2为本发明实施例提供的另一种终端充电系统的结构示意图，参考图2，在本发明的另一实施例中，充电装置10包括检测模块40和处理模块50，终端20包括磁铁阵列30。
19.下面参考图1和图2，对该终端充电系统的工作原理进行介绍。具体地，磁铁阵列30包括磁体单元31，磁铁阵列30是由多个磁体单元31组合而成，磁体单元31具体指能够产生磁场的物质或者材料，能够吸引一些物质，也能排斥一些物质，磁体单元31具体两极性，即北极n和南极s。多个磁体单元31可以排布成具有不同排列方式的磁铁阵列30，如图1和2所示，示例性地，可设置磁铁阵列30包括沿同一方向排列的多个磁体单元31，即一列多个磁体单元31。此处，对于磁铁阵列30中磁体单元31的排列方式和具体的磁体单元31的数量不做限定。其中，磁体单元31会根据其磁极朝向形成特定的磁场，反而言之，通过磁场则可检测出磁体单元31的磁极朝向。可以理解的，磁铁阵列30中磁体单元31的排列方式以及各磁体单元31的磁极朝向，使得磁铁阵列30具有特殊性。在此基础上，通过检测模块40可以对磁铁阵列30中磁体单元31的磁极朝向进行检测，处理模块50再通过检测模块40检测的磁极朝向识别形成磁铁阵列30的编码，并将识别到的编码信息与预先存储在终端20内部的编码进行比对，从而利用该识别编码作为充电装置10和终端20之间的配对协议，实现两者之间的匹
配检测，继而可以避免不匹配的终端和充电装置之间误充电损坏终端。
20.在现有技术中，对于充电装置10向终端20充电的过程中，往往会存在充电装置10和终端20识别不匹配的问题，利用id脚电平技术进行识别时，对管脚接触的可靠性要求较高，id脚电平在长时间的范围内持续上电会存在功率损耗的问题，并且暴露的管脚带电会有电解腐蚀的问题。此外，红外光电触识别技术本身的功率消耗大，红外窗户处容易被外界环境污染，进而使红外光电识别技术的识别功能失效。上述提到的现有技术都无法实现特定的编码识别功能，只能够一一对应的配套使用，不利于在实际充电装置和终端之间的推广使用，灵活性不强。本发明实施例提供的终端充电系统可以实现特定的编码识别功能，针对不同类型或不同品牌的终端设置相应且唯一的识别编码，利用该识别编码实现充电装置和终端之间的识别和配对，不仅能保证终端和充电装置之间的正确配对，有效避免上述现有技术存在的技术问题，还能使得识别功能更加精准，识别过程更加方便。
21.本发明实施例提供的终端充电系统，包括充电装置和终端。首先，终端充电系统可以获得磁铁阵列中磁极朝向，检测模块检测磁铁阵列中各磁体是我磁极朝向，处理模块根据磁极朝向形成识别编码，将编码信息和预先存储在充电系统中的编码进行比对，根据对比结果确定是否需要利用充电装置对终端进行充电。利用上述技术方案，本发明实施例解决了利用底座作为充电接口对终端设备充电时，因底座触点和终端设备不匹配导致损伤终端设备或终端设备使用异常的问题，能够保证终端和充电装置之间的正确配对，在充电阶段有效地保护终端设备。
22.继续参考图1和图2，在上述技术方案的基础上，可选地，检测模块40包括霍尔传感器41和信号调理模块42，处理模块50包括处理器51；霍尔传感器41、信号调理模块42和处理器51依次电连接；霍尔传感器41用于检测磁铁阵列30中各磁体单元31的磁极朝向；信号调理模块42用于将磁极朝向转换为数字信号；处理器51用于将数字信号与预存的数字识别编码进行对比以控制充电装置10向终端20充电。
23.其中，霍尔传感器41是依据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用在自动化技术、检测技术和信息处理等领域。霍尔效应也是研究半导体材料性能的基本方法，利用霍尔效应实际测定半导体材料的霍尔系数，依据霍尔系数判断半导体材料的导电类型。进一步地，霍尔传感器41可以划分为线性霍尔传感器和开关型霍尔传感器，此处对于霍尔传感器41的类型不做限定。信号调理模块42可以实现信号间的转换，将接收到的磁极朝向转换为数字信号，方便处理器51对数字信号和预存的数字识别编码进行对比。信号调理模块42实质上是实现不同信号之间的转换和传递的模块。
24.示例性的，霍尔传感器41检测到磁铁阵列30中各磁体单元31的磁极朝向后传输至信号调理模块42，信号调理模块42完成对信号的转换过程，将磁极朝向转换为对应的数字信号，处理器51将信号调理模块中的数字信号和预存的数字识别编码进行比对，当对比一致时控制充电装置10向终端充电。数字信号可以是具有特征二进制字符串，预先存储的数字识别编码对应的也是二进制字符串，一旦磁极朝向转换后的数字信号的二进制字符串与预先存储的二进制字符串相一致，则确定实现充电装置10和终端20的匹配，充电装置10将为终端进行充电。
25.可选地，检测模块40包括至少一个霍尔传感器41，霍尔传感器41与磁铁阵列30中的一列磁体单元31对应；霍尔传感器41用于在终端20和充电装置10按照预定方向相对运动
过程中，依次检测对应列中各磁体单元31的磁极方向。
26.在实际应用过程中，终端20一般需要插入充电装置10中保证接口对接从而进行充电，在此过程中，终端20和充电装置10实际上存在相对运动。基于此，本发明实施例中可选在充电装置10和终端20按照预定方向相对运动的过程中，利用霍尔传感器41实现动态的扫描过程，即通过动态扫描磁铁阵列30中的磁体单元31，进而实现对应列中对各磁体单元31中磁极朝向的检测。
27.继续参考图1和图2，可选地，充电装置10和终端20设置有相互匹配的插入轨道13，插入轨道13沿预定方向(图中所示插入方向)延伸。
28.具体地，充电装置10和终端20之间设置有相互匹配的插入轨道13(终端20中的插入轨道未在图中示出)，只有当终端插入到特定的轨道并插入到位时，终端触点90和充电触点12才会电接触，两个触点发生电接触也是充电装置10向终端20充电的必要条件。相互匹配的插入轨道13的类型可以是充电装置10与终端20之间设定的矩形凹槽或者圆形凹槽，此处对于插入轨道13的类型不做限定。
29.可选地，检测模块40包括霍尔传感器41阵列，霍尔传感器41与磁体阵列30中的磁体单元31一一对应设置；各霍尔传感器41用于在终端20置于充电装置10的充电位置时，检测对应的磁体单元31的磁极朝向。
30.在本发明的另一实施例中，可选充电装置10和终端20相对静止的状态下，利用霍尔传感器41对磁铁阵列30中磁体单元31的磁场进行检测。此过程中，检测模块40中的霍尔传感器41的数量需要与磁铁阵列30中的磁体单元31数量、排布方式以及排布位置均保持一致，从而在各霍尔传感器41和磁铁阵列30中的磁体单元31对位时，各霍尔传感器41一一对应检测各磁体单元31的磁极朝向。
31.可选地，充电装置10和终端20中的第二者还包括充电控制开关60，充电控制开关60连接于第二者的充电回路中，处理器51电连接充电控制开关60的控制端以控制充电控制开关60的通断。
32.具体地，参考图1，当充电装置10为第一者，终端20为第二者时，终端20中包括充电控制开关60，充电装置10包括磁铁阵列30，终端20还包括检测模块40和处理模块50。参考图2，在另一实施例中，当终端20为第二者，充电装置10为第一者，则充电装置10包括充电控制开关60，终端20包括磁铁阵列30，充电装置10包括检测模块40和处理模块50。处理模块50中的处理器51和充电控制开关60的控制端电连接，处理器50可以实现对充电控制开关60的控制。处理模块50中的处理器51将数字信号与预先存储的数字识别编码一致时，处理器51控制充电控制开关60导通；处理模块50中的处理器51将数字信号与预先存储的数字识别编码不一致时，处理器51控制充电控制开关60导通，进一步使充电装置10向终端20充电。
33.可选地，继续参考图1和图2，终端20还包括电源管理模块70、电池80和终端触点90，电源管理模块70和电池80电连接；充电装置10还包括电源输入端11和充电触点12；充电装置10包括磁铁阵列30，终端20包括检测模块40和处理模块50；充电控制开关60的一端连接终端20触点，另一端连接电源管理模块70，充电触点12连接电源输入端11；或者，终端20包括磁铁阵列30，充电装置10包括检测模块40和处理模块50；充电控制开关60的一端连接电源输入端11，另一端连接充电触点12；终端触点90连接电源管理模块70。
34.其中，电池管理模块70与电池80电连接，终端20还包括终端触点90。进一步地，充
电装置10还包括电源输入端11和充电触点12，充电控制开关设置有两端，其中的一端与终端20的触点连接，另外一端与电源管理模块70连接，充电触点12与电源输入端11连接。或者，在另外的一种情况下，充电控制开关60的两端分别与电源输入端和充电触点12连接，终端触点90连接电源管理模块70。充电触点12是充电装置的接触点，终端触点90是终端20的接触点。只有触碰到接触点才能够完成充电装置10对终端20的充电。
35.在本发明实施例中，对于充电装置10向终端20充电的方式可以通过上述触点的方式实现有线充电，还可以通过设置电磁线圈等，利用电磁感应的方式实现无线充电，此处不做限制。
36.可选地，充电装置10还包括多个通讯接口；充电装置10还用于通过通讯接口连接外部设备，并在与终端20识别且完成匹配后导通终端与外部设备的通讯连接。
37.其中，充电装置10包括多个通讯接口，不同的通讯接口可以实现不同的通讯协议。其中，通讯协议的类型可以是串口、usbotg或usb转网口，此处，对于通讯协议的类型不做限定。充电装置10通过通讯接口连接外部设备，当充电装置10和终端20完成识别匹配后导通终端和外部设备的通讯连接，外部设备可以是电脑、手机或者大屏幕的显示屏，此处对于外部设备的具体类型不做限定。示例性的，充电装置10中的多个通讯接口，通讯接口可以实现充电功能，也可以实现其他的功能，在网口处可以外接其他的外部设备，usb可以外接u盘，串口也可以外接扫码枪。在充电装置10与终端20识别并完成匹配后，通讯接口实现终端20和外部设备的通讯协议。
38.可选地，处理器51还用于在检测到磁铁阵列30中所有磁体单元31的磁极朝向后，确定终端20与充电装置10插入到位。
39.处理器51可以依据磁体单元磁极朝向的检测，判断终端20与充电装置10的插入是否到位，具体地，磁铁阵列30中的磁体单元31中的最后一块磁铁设置在终端20完全插入到霍尔传感器41对应的位置时，信号调理模块42才能够检测到所有磁体单元31的磁极朝向，进一步地将磁极朝向转换为对应的数字信号，经过处理器51进行处理后，可以确认出目前已检测到的所有的磁体单元的磁极朝向，据此可确认终端20和充电装置是否插入到位。当处理器51接收到完整磁极朝向转换的数字信号时，可确认终端20和充电装置10插入到位；当处理器51未接收到完整磁极朝向转换的数字信号，则判断终端20和充电装置10未插入到位。可以理解的是，此处以完成所有磁体单元磁极朝向的检测作为是否插入到位的依据，需要配合结构设计，即在设计结构位置时，需要预先将磁铁阵列30设置在充电装置10特定位置，终端20在插入到位时可以恰好完成该特定位置下磁铁阵列中所有磁体单元的检测。
40.进一步地，处理器51将数字信号与预先存储的数字识别编码进行比对的过程中，识别数字信号与预先存储的数字识别编码一致，充电控制开关60导通，通过终端触点90向终端充电，实现充电装置10向终端20的充电；当识别的数字信号与预先存储的数字识别编码不一致，充电控制开关60断开，进而避免错误的电源、信号损坏终端20，同时在终端界面设置有显示或者提示界面，显示或提示界面的具体提示方式不做限定，可以是报警指示灯闪烁、也可以是显示汉字的方式提醒用户，插入不匹配或者未插入到位。
41.图3为本发明实施例提供的一种终端充电方法的流程示意图，该方法能够通过本发明实施例提供任意终端充电系统来实现，具体的步骤如下：
42.s110、获取磁铁阵列中各磁体单元的磁极朝向，磁铁阵列包括至少一列磁体单元，
且磁铁阵列中各磁体单元具有预设的磁极朝向。
43.其中，磁铁阵列中的各磁体单元具有预设的磁极朝向，各个磁体单元设置不同的磁极朝向使得识别的编码信息也不相同。不同的磁铁阵列包括不只一列磁体单元，磁体单元的数量不限。各磁体单元有对应的磁极朝向，在终端充电的过程中，首先需要获取的就是磁铁阵列的磁极朝向。
44.s120、根据各磁体单元的磁极朝向形成识别编码。
45.s130、将识别编码与预存的识别编码进行比对以控制充电装置向终端充电。
46.其中，识别编码信息和预存的识别编码在进行比对的过程中，存在两种比对结果，一种比对结果是识别编码和预存的识别编码一致，另外一种比对结果是识别编码进而预存的识别编码不一致。当识别编码和预存的识别编码一致时，可以实现充电装置向终端充电的过程，当识别编码和预存的识别编码不一致时，在终端界面会给出相应的提示信息，提醒用户及时的查看比对不成功的具体原因。
47.示例性的，图4为本发明实施例提供的的终端充电方法的逻辑流程图，下面参考图1和图4，对该终端充电方法进行示例介绍。首先，终端沿插入轨道13插入到充电装置10，此处充电装置10对应为充电底座，确保充电触点12和终端触点90可以吻合电接触。其次，通过霍尔传感器41扫描磁铁阵列30中的磁体单元31后将获取到的磁极朝向传输到信号调理模块42，经信号调理模块42进行转换后输出二进制字符串，二进制字符串与预先存储在终端20中的字符串进行比对，依据比对结果确定是否需要打开充电控制开关60对终端20进行充电。当对比一致时，充电控制开关60导通，充电装置10为终端20进行充电；当对比不一致时，充电控制开关60断开，同时相应的终端20界面给出提示，提醒用户出现故障，无法实现充电装置对终端的充电。
48.本发明实施例提供的一种终端充电方法，通过获取磁铁阵列中各磁体单元的磁极朝向后识别磁铁阵列磁极朝向形成的识别编码，随后将识别到的编码和预存的识别编码进行比对，依据比对结果确定是否控制充电装置向终端进行充电。本发明实施例提供的终端外观无特定的识别特征并且外观处无任何暴露触点，解决了id脚电平解锁的功耗问题，管脚腐蚀问题以及接触可靠性问题；设置的磁阵列无需额外消耗电能，霍尔传感器仅在插入瞬间消耗较低电能，外观无需使用暴露触点、开窗镜片等，解决光解锁的功耗问题、红外窗污损问题；不同的磁阵列可对应不同功能的底座，解决光电两种解锁技术不支持编码识别，只能一对一解锁，进而实现向终端充电的问题。此外，识别编码和预存识别编码不一致时，终端界面会给出相关的提示信息，及时地提醒用户解决类似的问题，进一步地保护终端不受外界因素的损坏。
49.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。