本發(fā)明涉及一種使移動終端懸浮的系統。

背景技術：

磁懸浮是指利用電磁力來使物體懸浮。已經出現通過利用這種磁懸浮原理使車輛在軌道上方懸浮來移動的磁懸浮列車。

磁懸浮原理如下：在一側安裝永磁體，在相對側安裝電磁體，并且調節(jié)在電磁體中流動的電流的強度，使得目標物體通過排斥力而懸浮在空中。

在這種磁懸浮機制的情況下，如果永磁體的中心和電磁體的中心彼此偏離，則永磁體和電磁體彼此附接或者傾斜地互推，并因此可能發(fā)生要被磁懸浮的目標物體掉落到底部的現象。

技術實現要素：

技術問題

本發(fā)明的一個目的是提供一種允許移動終端利用磁懸浮原理從底部懸浮的懸浮系統，并且提供一種使移動終端懸浮的系統以使得移動終端能夠在其懸浮的狀態(tài)下被無線充電。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種使移動終端懸浮的系統，其中，在使移動終端從底部懸浮的狀態(tài)下保持移動終端的平衡，由此防止移動終端掉落到底部，并且移動終端不受在磁懸浮過程中產生的磁力的影響，從而使移動終端的無線充電性能的劣化最小化。

本發(fā)明的又一個目的是提供一種使移動終端懸浮的系統，該系統使移動終端能夠在永磁體的中心和電磁體的中心彼此偏離的狀態(tài)下通過電磁力的控制而使自己位于常規(guī)位置處。

本發(fā)明的又一個目的是提供一種向用戶通知在移動終端懸浮的狀態(tài)下在移動終端中發(fā)生的事件的用戶界面(UI/UX)。

技術方案

根據本發(fā)明的示例性實施方式，提供了一種使移動終端懸浮的系統，所述系統包括：懸浮單元，所述懸浮單元被安裝在所述移動終端的后表面上；以及懸浮模塊，所述懸浮模塊產生電磁力以允許所述懸浮單元向上懸浮，其中，所述懸浮單元包括：安裝殼體，所述安裝殼體能附接/拆卸地聯接到所述移動終端的后表面；以及第一永磁體，所述第一永磁體被安置在所述安裝殼體的內部，其中，所述懸浮模塊包括：外殼；蓋，所述蓋覆蓋所述外殼；磁體模塊，所述磁體模塊被設置在所述外殼中以形成用于使所述懸浮單元懸浮的電磁場；以及PCB，所述PCB包括連接到所述磁體模塊以控制提供給所述磁體模塊的電流的控制單元，其中，所述磁體模塊包括：多個電磁體，所述多個電磁體生成允許排斥力作用于所述第一永磁體的電磁場；以及第二永磁體，所述第二永磁體包圍所述多個電磁體的外部，所述第二永磁體被配置成生成允許吸引力作用于所述第一永磁體的磁場。

有益效果

如上配置的根據本發(fā)明的示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統具有如下效果。

首先，與現有磁懸浮系統不同，閉環(huán)型永磁體設置在電磁體的外周，使得能夠充分地生成足以使移動終端懸浮的磁力。

其次，在移動終端懸浮的狀態(tài)下保持移動終端的平衡，使得能夠防止移動終端在其懸浮于空中的狀態(tài)下由于磁力的不平衡而掉落到底部。

第三，即使在移動終端從安裝表面懸浮的狀態(tài)下也能夠進行移動終端的無線充電。

第四，能夠通過熱解石墨與永磁體之間的相互作用來實現用于移動終端的無線充電的充電線圈的中心對齊。

第五，在移動終端從安裝表面懸浮的狀態(tài)下設置各種用戶界面，使得用戶無需識別移動終端的顯示單元也能直觀容易地檢查移動終端中發(fā)生的事件。

附圖說明

圖1是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的立體圖。

圖2是系統的分解立體圖。

圖3是構成根據本發(fā)明的示例性實施方式的系統的磁體模塊的立體圖。

圖4是系統的縱向截面圖。

圖5是示出在根據示例性實施方式的系統中發(fā)生的磁懸浮機制以及無線充電機制的圖。

圖6是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的調節(jié)移動終端的懸浮高度的方法的圖。

圖7是示出了構成根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的懸浮單元的移動終端的后視圖。

圖8是示出根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的懸浮模塊的平面圖。

圖9是示出根據又一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的平面圖。

圖10是示出根據又一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的平面圖。

圖11是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的根據移動終端的充電狀態(tài)來改變移動終端的懸浮狀態(tài)的控制算法的流程圖。

圖12是依次示出根據流程圖執(zhí)行的移動終端的懸浮狀態(tài)的圖。

圖13是示出根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的系統的用戶界面控制算法的流程圖。

圖14至圖17是示出改變移動終端的懸浮狀態(tài)以向用戶通知在移動終端懸浮的狀態(tài)下在移動終端中發(fā)生了事件的示例性實施方式的圖。

具體實施方式

圖1是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的立體圖。圖2是系統的分解立體圖。圖3是構成根據本發(fā)明的示例性實施方式的系統的磁體模塊的立體圖。圖4是系統的縱向截面圖。

參照圖1至圖4，根據本發(fā)明的示例性實施方式的系統可以包括移動終端10、安裝在移動終端10的后表面上的懸浮單元20以及經由與懸浮單元20的相互作用使移動終端10懸浮的懸浮模塊30。

具體而言，移動終端10可以包括后蓋11、聯接到后蓋11的前表面的顯示單元12、設置在顯示單元12和后蓋11之間的電池14以及用于無線充電的充電線圈13。

更具體地，顯示單元12可以包括含有LCD面板或OLED面板的顯示面板以及由透明材料制成的前面板，該前面板附接到該顯示面板的前表面。另外，充電線圈13連接到待通過接收經由其無線供給的電力進行充電的電池14。

懸浮單元20可以包括可附接/可拆卸地聯接到移動終端10的后蓋14的安裝殼體21，該安裝殼體21具有形成在其內部的安置槽211、放置在安置槽211中的永磁體22以及覆蓋永磁體22的頂表面以屏蔽從永磁體22生成的磁場的屏蔽蓋23。

具體地，安裝殼體21的邊緣被閂鎖并聯接到后蓋14的邊緣。此外，屏蔽蓋23按照金屬片的形式設置，以防止移動終端10的無線性能因永磁體22生成的磁場而劣化。此外，永磁體22可以通過粘合層24粘附到安置槽211(參見圖4)。

懸浮模塊30可以包括外殼31、覆蓋外殼31的頂表面的蓋35、安置在外殼31的內部的磁體模塊33、設置在磁體模塊33的一側的充電線圈以及設置在磁體模塊33的相對側的PCB 34。

具體而言，外殼31可以被形成為如這些圖中所示的橢圓形，或者可以被形成為四邊形或其它形狀。此外，支承磁體模塊33的支承肋(rib)311形成在外殼31的內部，以從磁體模塊33伸出。支承肋311沿著磁體模塊33的外周包圍磁體模塊33，并且磁體模塊33位于支承肋311的內部上。此外，在外殼31的內部中形成其上安置有PCB 34的PCB安置部312。此外，可以在外殼31的內部中形成其上安置有充電線圈32的線圈安置部313，該線圈安置部313與支承肋311的外側對應。此外，充電線圈32和磁體模塊33電連接到PCB 34。

更具體地，如果向設置在懸浮模塊30中的充電線圈32施加電力，則在充電線圈32中生成無線充電信號，并且向設置在移動終端10的內部中的充電線圈13發(fā)送所生成的無線充電信號。此外，經由設置在移動終端10中的充電線圈13接收無線充電信號，從而對電池14進行充電。移動終端10的無線充電機制不僅可以包括磁共振式無線充電機制，還可以包括電磁感應式無線充電機制。與無線充電機制相關的技術內容已經為本領域技術人員所廣泛知曉，因此將省略它們的詳細描述。

此外，PCB 34是控制提供給磁體模塊33和充電線圈32的電流量的控制單元。具體而言，控制提供給磁體模塊33的電流量以便調節(jié)移動終端10的懸浮高度。然后，控制從磁體模塊33生成的電磁場的強度，使得能夠調節(jié)移動終端10的懸浮高度。此外，基于移動終端10的懸浮高度(即，充電線圈32和13之間的距離)來控制經由PCB 34提供給充電線圈32的電流量，使得電池14的充電量和充電速率能夠保持恒定。

另外，根據示例性實施方式的磁體模塊33包括多個電磁體332、包圍所述多個電磁體332的外部的圓形永磁體331以及設置在所述多個電磁體332的中心處的霍爾傳感器337。永磁體331可以至少包括鐵氧體磁鐵。

具體而言，設置四個電磁體332以在X軸方向、Y軸方向和Z軸方向生成電磁場。此外，霍爾傳感器337包括X軸傳感器334、Y軸傳感器335和Z軸傳感器336。這三個霍爾傳感器334、335和336在彼此垂直的方向上附接到傳感器支承部333，以分別檢測其分量。然后，能夠對永磁體22生成的磁場的強度進行三維檢測。

傳感器分別檢測永磁體22在X軸方向、Y軸方向和Z軸方向上生成的磁場的強度。此外，與檢測到的磁場的強度相對應地控制提供給懸浮模塊30的電磁體332的電流量，使得移動終端10的永磁體22與磁體模塊33的中心對齊。此外，移動終端10在其水平狀態(tài)下連續(xù)保持與懸浮模塊30的恒定距離。

圖5是示出在根據示例性實施方式的系統中發(fā)生的磁懸浮機制以及無線充電機制的圖。

參照圖5，如果向懸浮模塊30施加電力，則電流流入充電線圈32。然后，通過電磁感應或磁共振，在移動終端10的充電線圈13中產生電流，并且所產生的電流被充入電池14。

此外，隨著電流流入磁體模塊33的電磁體332，生成電磁場，并且在永磁體331中形成磁場。具體而言，由于推動懸浮單元20的永磁體22的排斥力作用在磁體模塊33的中心，因此移動終端10從懸浮模塊30懸浮預定距離。另一方面，在磁體模塊33的外周(即，永磁體331和永磁體22之間)產生作用在永磁體331和永磁體22上以使它們彼此吸引的吸引力。在吸引力的作用下，移動終端10不會被磁體模塊33的中心處產生的排斥力推向外部，而是保持平衡。

另外，由于設置在永磁體22的頂表面上的屏蔽蓋23附接到永磁體22，因此傳遞到移動終端10的內部的極性磁力(該圖中的S極磁力)減小。因此，傳遞到移動終端10的極性磁力被屏蔽。此外，傳遞到移動終端10的極性磁力反作用在永磁體331上，由此使產生的排斥力最小化。

另外，控制提供給電磁體332的電壓的強度，以便調節(jié)移動終端10從懸浮模塊30懸浮的高度。例如，如果提供給電磁體332的電壓增大，則移動終端10的懸浮高度增加。相反，如果提供給電磁體332的電壓減小，則移動終端10的懸浮高度降低。

圖6是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的調節(jié)移動終端的懸浮高度的方法的圖。

參照圖6，可以在懸浮模塊30的一側設置附接有位置傳感器42的支承件41。

具體而言，位置傳感器42可以包括紅外傳感器。此外，位置傳感器42感測移動終端10。此外，控制提供給電磁體332的電壓的強度，從而控制電磁場在Z軸方向上的強度。此外，電磁場在Z軸方向上的強度增大，直到位置傳感器42感測到移動終端10為止。通過這種方法，能夠通過按照使得位置傳感器42始終感測到移動終端10的方式控制提供給磁體模塊33的電壓來使具有恒定大小的電磁力作用在懸浮單元20上。

圖7是示出了構成根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的懸浮單元的移動終端的后視圖。圖8是示出根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的懸浮模塊的平面圖。

參照圖7和圖8，構成根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的系統的懸浮單元可以包括附接到移動終端10的后表面(即，后蓋11的相應的四個角部)的磁懸浮墊50。此外，構成系統的懸浮模塊30可以包括使磁懸浮墊50漂浮的磁懸浮套件60。

具體而言，用于移動終端10的無線充電的充電線圈13可以設置在移動終端10的中心處，并且懸浮模塊30的與充電線圈13對應的充電線圈32也可以設置在懸浮模塊30的中心處。

此外，可以在分別與附接到移動終端10的四個角部的磁懸浮墊50的位置相對應的點處設置四個磁懸浮套件60。然后，在移動終端10懸浮在懸浮模塊30上方的狀態(tài)下，充電線圈13和32的中心彼此對齊，由此執(zhí)行無線充電。此外，由于四個磁懸浮套件60分別位于四個磁懸浮墊50的正下方，因此磁懸浮墊50通過磁懸浮套件60中形成的磁場從磁懸浮套件60懸浮。

另外，磁懸浮墊50可以是由具有高導電性的高純度石墨制成的熱解石墨片。熱解石墨片在室溫下在至少一個方向上具有非常高的抗磁特性，并且可以通過化學氣相沉積來形成。

此外，磁懸浮套件60可以包括四個磁體601、602、603和604，該四個磁體601、602、603和604被設置為使得相反的磁極彼此相鄰并且使得相同的磁極彼此相對。此外，如果磁懸浮墊50被放置在四個磁體601、602、603和604的頂表面上，則穿過磁懸浮墊50的邊緣的線將會被放置成平行于相應的四個磁體的對角線。因此，分別從四個磁體601、602、603和604生成的磁場得以平衡，使得磁懸浮墊50以平坦狀態(tài)懸浮。在這種狀態(tài)下，如果磁懸浮墊50被按壓并隨后釋放，則磁懸浮墊50由于排斥力而向上漂浮。

因此，如圖7所示，如果磁懸浮墊50附接到移動終端10的后蓋11的角部，則穿過磁懸浮墊50的邊緣的線將會與穿過移動終端10的相對的角部的對角線平行。

此外，如果磁懸浮墊50附接到移動終端10的后表面，則相鄰的磁懸浮套件60之間的距離將會等于相鄰的磁懸浮墊50之間的距離。

此外，充電線圈13位于移動終端10的內部，使得充電線圈13的中心位于移動終端10的對角線彼此相交的點處。

根據上述結構，移動終端10被放置在懸浮模塊30的頂表面上，使得

1)磁懸浮墊50的中心分別與磁懸浮套件60的中心對應，并且

2)穿過磁懸浮墊50的邊緣的線與構成磁懸浮套件60的磁體的對角線平行，

移動終端10從磁懸浮套件60懸浮預定距離。

此外，如果滿足上述兩個要求，則安裝在移動終端10中的充電線圈13的中心與安裝在懸浮模塊30中的充電線圈32的中心對應，使得能夠進行無線充電。因此，如果在該狀態(tài)下電流流入充電線圈32，則在充電線圈13中產生感應電流，并且所產生的感應電流被充入電池14中。

如果不滿足上述兩個要求，則移動終端10可能在向一側跳出的同時向下掉落到安裝表面。此外，當充電線圈的中心彼此不對應時，可能無法恰當地執(zhí)行無線充電。因此，提出了以下的結構：即使用戶沒有識別到移動終端10與懸浮模塊30之間的中心對齊，該結構也能防止移動終端10懸浮并隨后掉落到底部。

圖9是示出根據又一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的平面圖。

參照圖9，根據本發(fā)明的該示例性實施方式的系統與前述示例性實施方式的相同之處在于，磁懸浮套件60被設置在懸浮模塊30的頂表面上，并且磁懸浮墊50附接到移動終端的后表面。

然而，根據本發(fā)明的該示例性實施方式的系統與前述示例性實施方式的不同之處在于，磁懸浮套件60不是被設置在具有與磁懸浮墊50的數量相對應的數量以及與磁懸浮墊50之間的距離相對應的距離的特定位置處，而是被設置在懸浮模塊30的整個頂表面上。

也就是說，如圖9所示，具有磁極的多個磁體被設置在懸浮模塊30的頂表面上，并且可以被設置為使得相鄰的磁體具有彼此相反的磁極。換句話說，多個磁體在橫向方向和縱向方向上設置在懸浮模塊30的頂表面上，并且在橫向方向和縱向方向上交替地形成N極和S極。

如果附接有磁懸浮墊50的移動終端10被放置在具有上述結構的懸浮模塊30上方，則移動終端10懸浮在距離懸浮模塊30預定高度處。在這種情況下，如果移動終端10沒有位于常規(guī)位置(即，如果充電線圈13和32的中心沒有彼此對齊)，則用戶可以通過用用戶的手指移動移動終端10來執(zhí)行中心對齊。然后，移動終端10在其從懸浮模塊30懸浮的狀態(tài)下旋轉并移動，因此能夠容易地執(zhí)行充電線圈之間的中心對齊。

圖10是示出根據又一示例性實施方式的使移動終端懸浮的系統的平面圖。

參照圖10，根據本發(fā)明的該示例性實施方式的系統采用磁懸浮墊50和磁懸浮套件60。在這種情況下，圖1至圖5的示例性實施方式中提出的磁體模塊33被安裝在懸浮模塊30的四個角部處。因此，盡管用戶沒有用該用戶的手直接移動移動終端，但是移動終端可移動到用于無線充電的常規(guī)位置。

具體而言，磁體模塊33設置在懸浮模塊30的頂表面的四個角部中的每一個處，并且電流流入磁體模塊33中以生成大于磁懸浮套件60的磁力的電磁場。然后，在懸浮模塊30的四個角部處形成具有相同大小的電磁場，使得雖然移動終端10在偏向任一側的同時懸浮，但是移動終端10能通過磁體模塊33生成的電磁場移動到用于無線充電的常規(guī)位置。

在下文中，將描述被實現為向用戶通知在移動終端從懸浮模塊30懸浮的狀態(tài)下移動終端的充電狀態(tài)或者在移動終端中發(fā)生的事件的用戶界面(UI/UX)。

圖11是示出根據本發(fā)明的示例性實施方式的根據移動終端的充電狀態(tài)來改變移動終端的懸浮狀態(tài)的控制算法的流程圖。圖12是依次示出根據流程圖執(zhí)行的移動終端的懸浮狀態(tài)的圖。

參照圖11和圖12，根據本發(fā)明的該示例性實施方式的控制方法可以應用于具有如下結構的系統：移動終端10在懸浮模塊30和懸浮單元20不工作的狀態(tài)下被安置在懸浮模塊30的頂表面上，并且如果向懸浮模塊30施加電力，則移動終端10從懸浮模塊30懸浮。

具體而言，當在移動終端10被安置在懸浮模塊30上的狀態(tài)下向安裝在懸浮模塊30中的充電線圈施加電力時提供電流(S11)，當同時或以一時差向磁體模塊33施加電力時提供懸浮電流(S12)。然后，在移動終端10如圖12的(a)所示懸浮在距離懸浮模塊30預定高度的狀態(tài)下執(zhí)行無線充電(S13)。

此外，移動終端的控制單元(未示出)確定無線充電是否已經完成(S14)。如果無線充電完成，則切斷對充電線圈32的電流供應(S15)。此外，隨著供應到懸浮模塊30的電流量減少(S16)，移動終端10被緩慢地安置在懸浮模塊30上，如圖12的(b)和(c)所示(S17)。此外，如果當移動終端10被安置在懸浮模塊30上時解除移動終端20的懸浮狀態(tài)，則切斷對懸浮模塊30的電流供應(S18)。這里，在完成無線充電之后，可以逐漸減小供應給磁體模塊33的電流量，從而防止移動終端10在下降到懸浮模塊30時受損。

根據上述控制方法，在移動終端10充電的狀態(tài)下保持移動終端10的懸浮狀態(tài)，并且如果充電完成，則解除移動終端10的懸浮狀態(tài)，使得用戶能夠在不檢查移動終端10的顯示單元的情況下容易地確認充電是否已經完成。

圖13是示出根據本發(fā)明的另一示例性實施方式的系統的用戶界面控制算法的控制算法的流程圖。

參照圖13，根據本示例性實施方式的用戶界面控制算法的特征在于，如果在移動終端10懸浮的狀態(tài)下在移動終端10處發(fā)生預定事件，則改變移動終端10的懸浮狀態(tài)，以將事件的發(fā)生以視覺方式通知用戶。

具體而言，向懸浮模塊30施加電力，使得移動終端10懸浮的狀態(tài)得以保持(S30)。在這種狀態(tài)下，如果在移動終端10處發(fā)生預定事件(S31)，則改變提供給懸浮模塊30的電流的控制，使得移動終端10的狀態(tài)從水平狀態(tài)改變?yōu)橐苿咏K端10懸浮的另一狀態(tài)(S32)。

更具體而言，多個電磁體332被安裝在如上所述的懸浮模塊的磁體模塊32中。如果在移動終端10處發(fā)生事件，則可以不同地控制分別提供給所述多個電磁體332的電流量。另選地，在根據圖10的示例性實施方式的系統中，可以不同地控制提供給各個磁體模塊32的電流量。然后，移動終端10的狀態(tài)從水平狀態(tài)改變?yōu)榱硪粻顟B(tài)，使得用戶識別出改變后的狀態(tài)。

如果用戶識別出移動終端10的懸浮狀態(tài)已經改變，并且識別出移動終端中發(fā)生的事件(S33)，則切斷提供給懸浮模塊30的電流(S34)。這里，用戶識別移動終端10中發(fā)生的事件的方法可以包括拿起移動終端10的操作。

另外，在移動終端10處發(fā)生的事件可以包括語音呼叫或視頻呼叫的接收、文本消息的接收、警報、充電完成的通知、電子郵件的接收等。

圖14至圖17是示出改變移動終端的懸浮狀態(tài)以向用戶通知在移動終端懸浮的狀態(tài)下在移動終端中發(fā)生了事件的示例性實施方式的圖。

參照圖14，如該圖所示，如果在移動終端10懸浮的狀態(tài)下在移動終端10處發(fā)生了事件，則處于水平狀態(tài)的移動終端10可以從懸浮模塊30的頂表面以預定的角度傾斜。

具體而言，如果在移動終端10中發(fā)生了事件，則不同地控制提供給磁體模塊32的各個電磁體332的電流量。因此，可以改變作用在移動終端上的電磁力當中的Z軸方向(垂直方向)上的電磁力。具體地，由于作用在移動終端10的后表面的上部的Z軸方向上的電磁力大于作用在移動終端10的后表面的下部的Z軸方向上的電磁力，因此移動終端10可以傾斜，使得移動終端10的顯示單元12面向用戶。然后，移動終端10處于用戶能夠識別移動終端10的顯示單元12的狀態(tài)下。如果用戶拿起移動終端10以檢查事件，則可以切斷提供給懸浮模塊30的電流。

參照圖15，如果在移動終端10中發(fā)生事件，則控制提供給磁體模塊32的電磁體332的電流，因此移動終端10可以圍繞Z軸旋轉。具體而言，在用于使移動終端10旋轉的方法中，移動終端10可以按一個方向(例如，順時針或逆時針)旋轉，或者可以順時針和逆時針交替地旋轉。這能夠通過如下方式實現：控制提供給磁體模塊32的電流，使得Z軸方向上的磁力保持恒定并且改變X軸方向和Y軸方向上的磁力。

參照圖16，如果在移動終端10中發(fā)生了事件，則可以控制提供給磁體模塊32的電流，使得移動終端10圍繞作為水平軸的X軸或Y軸執(zhí)行蹺板式運動(seesaw motion)。

具體而言，如果在移動終端10中發(fā)生了事件，則移動終端10的上端部和下端部可以圍繞穿過移動終端10的中心的長度方向上的水平軸或者圍繞穿過移動終端10的中心的寬度方向上的水平軸執(zhí)行蹺板式運動，使得用戶識別出事件的發(fā)生。

參照圖17，如果在移動終端10中發(fā)生了事件，則可以改變移動終端10的懸浮高度。也就是說，移動終端10可以通過控制提供給磁體模塊32的電流量來反復上升和下降，使得用戶識別出事件的發(fā)生。