[发明专利]一种用于移动设备的自对准无线充电宝及对准方法

权利要求书

1.一种用于移动设备的自对准无线充电宝及对准方法，其特征在于：所述用于移动设备的自对准无线充电宝包括壳体(1)，锂电池(2)，无线充电线圈(3)，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)，USB充电接口(6)，电量检测电路(7)；锂电池(2)和无线充电线圈(3)位于壳体(1)内部，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)位于壳体(1)外部侧面，USB充电接口(6)位于壳体(1)右侧；电量检测电路(7)位于壳体(1)内部，锂电池(2)左侧，电量检测电路(7)与锂电池(2)相连，电量检测电路(7)与电量指示灯(4)相连；无线充电开关(5)和USB充电接口(6)与锂电池(2)相连，还包括触觉传感器阵列(8)，横向滑槽(9)，纵向滑槽(10)，垂直移动臂(11)，水平移动臂(12)，支撑杆(13)，传输线(14)，采样扫描电路(15)，数据采集芯片(16)，STM32单片机(17)，滑动模块(18)；其中触觉传感器阵列(8)覆盖在壳体(1)表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽(9)安装在壳体(1)内部上方与下方，纵向滑槽(10)安装在壳体(1)内部左侧与右侧；横向滑槽(9)的水平位置略高于纵向滑槽(10)；横向滑槽(9)与纵向滑槽(10)下方开有槽；横向滑槽(9)之间安装有水平移动臂(12)，水平移动臂(12)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在横向滑槽(9)中；纵向滑槽(10)之间安装有垂直移动臂(11)，垂直移动臂(11)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在纵向滑槽(10)中；无线充电线圈(3)下方安装有支撑杆(13)，支撑杆(13)穿过垂直移动臂(11)与水平移动臂(12)；无线充电线圈(3)通过支撑杆(13)中的传输线(14)与锂电池(2)连接；采样扫描电路(15)位于锂电池(2)左侧并与触觉传感器阵列(8)相连；数据采集芯片(16)位于采样扫描电路(15)左侧并与之相连；STM32单片机(17)位于数据采集芯片(16)左侧，与数据采集芯片(16)、滑动模块(18)和无线充电开关(5)相连；

所述滑动模块(18)包括滑轨(19)，齿轮(20)，步进电机(21)；其中滑轨(19)固定在横向滑槽(9)和纵向滑槽(10)中，齿轮(20)位于滑槽内部且与滑轨(19)相咬合，步进电机(21)穿过横向滑槽(9)或纵向滑槽(10)底部的槽与齿轮(20)相连；

所述用于移动设备的无线充电宝充电线圈对准方法，包括以下步骤：

第一步：设定步进电机(21)每次位移的距离与触觉传感器单元的宽度相同；

第二步：将触觉传感器阵列划分为若干块，便于数据采集；

第三步：将需充电设备完全放置在触觉传感器阵列(8)上，设备接触到触觉传感器单元的部位产生不同电压，通过采样扫描电路(15)片选后按块逐行将触觉传感器单元的电压输入数据采集芯片(16)；

第四步：数据采集芯片(16)将信号传输至STM32单片机(17)中转化为矩阵A，确定4个端点：A(ai,bmax)、A(am,bmin)、A(amin,bj)、A(amax,bn)；若A(ai,bmax)与A(amax,bn)中的bmax＝bn，A(ai,bmax)与A(amin,bj)中的ai＝amin，则说明此时设备放置在触觉传感器阵列(8)成水平或垂直状态，令x＝amax-amin，y＝bmax-bmin，求解对角线长度，寻找端点距离满足该对角线长度的直线路径，两条对角线路径中都包含有的端点即为该设备的几何中心；若不满足上述水平或垂直状态，则设备放置在触觉传感器阵列(8)中呈倾斜状态，令x1＝amax-ai，y1＝bmax-bn，计算令x2＝amax-am，y2＝bn-bmin，计算求解既为对角线长度，寻找端点距离满足该对角线长度的直线路径，两条对角线路径中都包含有的端点即为该设备的几何中心；由于触觉传感器单元存在一定的长度和宽度，因此存在误差3％-％5；

第五步：STM32单片机(17)驱动横向滑槽(9)和纵向滑槽(10)的步进电机(21)将无线充电线圈(3)移动至几何中心坐标处开始充电。