一种车载手机支架的制作方法

本实用新型涉及手机支架技术领域，特别是指一种车载手机支架。

背景技术：

传统的车载手机支架按照固定方式分为手动机械型、重力锁紧型、电机锁紧型；按照跟手机的连接关系分为：无连接型、无线充电型、蓝牙连接型；随着科技的进步，手机支架跟手机的关系越来越紧密，智能语音助手和无线充电逐渐成为主流手机的标配，手机支架也逐渐融合了智能语音前端和无线充电器功能，为手机提供免连接的无线充电，为用户提供更加灵敏的语音助理。

现有手机支架产品和方案的缺点：

1)手机和支架的远场拾音能力不足：手机内置的麦克风因为空间体积、方向性等原因，拾音能力有限，尤其是在车载噪音环境下，远场使用情景难以满足用户的体验要求，因此，如果能通过手机支架提升远场拾音降噪能力，就能大大改善车载场景的智能语音用户体验。

2)当语音在车载场景的复杂噪音(车机的音乐声、胎噪、风噪等)环境下失效时，可以备份的技术手段不足，用户发起的服务请求失效的概率高，用户体验还有很大欠缺。比如语音无法唤醒时，支架按键不方便操作时，用户就基本缺失可替代的可靠技术方法。

技术实现要素：

本实用新型提出一种车载手机支架，解决了现有技术中远场拾音能力不足、没有可替代的技术方案的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车载手机支架，包括主体和脚托，所述脚托内固定有手势传感器和音频采集单元，所述主体内固定有主控单元、电源单元、音频处理单元、按键单元、手势单元和电动单元；所述电源单元用于供电，所述主控单元分别与用于提供多重互补的可信人机交互方式的音频处理单元、按键单元、手势单元电性连接，接收来自音频处理单元、按键单元或手势单元的人机交互控制信号，所述电动单元根据所述主控单元的控制命令驱动夹臂。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述音频采集单元为麦克风或麦克风阵列，完成语音信号采集后发送给所述音频处理单元，所述音频处理单元对接收到的语音信号进行降噪后，发送给所述主控单元。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述主控单元电性连接有蓝牙通信单元，所述蓝牙通信单元与手机蓝牙配对，发送或接收音频信号，将接收的音频信号发送至aux单元、fm发射单元或pa扬声器。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述主控单元还连接有用于接收无线遥控命令的无线遥控通信单元，所述无线遥控通信单元还用于向蓝牙通信单元发送低功耗蓝牙控制信号，所述蓝牙通信单元将控制信号转发给手机，用于音乐和电话控制。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述电源单元包括usb充电接口和充电电路，所述充电电路将usb充电接口输入电源，完成电平转换和协议控制，为主体内各个电路单元提供适配的电源供应；所述充电电路还包括用于在usb供电断开后为电动单元供电的超级电容。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述主体内还固定有充电线圈和无线充电单元，所述充电线圈与所述无线充电单元电性连接，所述无线充电单元为充电线圈提供适配的电源供应。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述按键单元至少包括语音唤醒按键、静音按键、电夹臂触摸开关和电夹臂按键开关。

作为本实用新型的一个优选实施例，所述脚托还设有交互指示灯，所述交互指示灯与所述主控单元电性连接，所述交互指示灯包括但不限于系统状态指示灯、充电和语音交互状态指示灯。

本实用新型的有益效果在于：在脚托设置音频采集单元，解决手机和支架的远场拾音能力不足的问题，多重互补的人机交互方式可高可靠性；通过语音、按键、手势、遥控等多种方式满足用户在各种条件下都能可靠使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种车载手机支架一个实施例的原理框图；

图2为充电电路的电路原理图；

图3为主控单元的电路原理图；

图4为音频采集单元的电路原理图；

图5为音频处理单元的电路原理图；

图6为蓝牙通信单元、mfi芯片的电路原理图；

图7为无线遥控通信单元的电路原理图；

图8为无线充电单元和usb充电接口的电路原理图；

图9为电源单元的电路原理图；

图10为马达驱动和按键管理的电路原理图；

图11为耳机和接近处理的电路原理图；

图12为fm发射单元的电路原理图；

图13为pa扬声器的电路原理图。

图中，1-主体；2-脚托。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图13所示，本实用新型提出了一种车载手机支架，包括主体1和脚托2，脚托2固定在主体1下方，脚托2可通过螺丝或者卡槽与主体1固定或滑动连接。脚托2内固定有手势传感器和音频采集单元，主体1内固定有主控单元、电源单元、音频处理单元、按键单元、手势单元和电动单元；电源单元用于供电，主控单元分别与用于提供多重互补的可信人机交互方式的音频处理单元、按键单元、手势单元电性连接，接收来自音频处理单元、按键单元或手势单元的人机交互控制信号，电动单元根据主控单元的控制命令驱动夹臂。

主控单元：对系统所有的任务进行调度，包括并不限于接收按键、手势、遥控、各种外围单元的状态等输入信息，对音频播放、指示灯状态、电动夹臂等单元进行控制。

手势单元：脚托2的手势传感器对用户的手势进行识别，将手势识别的信息送到主控单元进行后续处理。

音频采集单元为麦克风或麦克风阵列，完成语音信号采集后发送给音频处理单元，音频处理单元对接收到的语音信号进行降噪后，发送给主控单元。主控单元电性连接有蓝牙通信单元，蓝牙通信单元与手机蓝牙配对，发送或接收音频信号，将接收的音频信号发送至aux单元、fm发射单元或pa扬声器。主控单元可以是mcu或者cpu(如果音频前端处理能力强，主控单元可以使用低端的mcu；如果音频前端处理能力弱，主控单元可以使用高端的cpu进行降噪和唤醒)。降噪的语音通过蓝牙通信信道传输到手机；也接收来自手机的音频信号，根据不同的业务类型和用户选择，分别送到aux、fm发射和pa与扬声器。多种音频输出方式满足用户多种使用环境；既可以满足只带aux和fm的老车机，也能适应自带bt的车机；在无连接的情况下能够自己播放音频用于用户向导。

电源单元包括usb充电接口和充电电路，充电电路将usb充电接口输入电源，完成电平转换和协议控制，为主体1内各个电路单元提供适配的电源供应；充电电路还包括用于在usb供电断开后为电动单元供电的超级电容。

主体1内还固定有充电线圈和无线充电单元，充电线圈与无线充电单元电性连接，无线充电单元为各个电路单元提供适配的电源供应。

按键单元至少包括语音唤醒按键、静音按键、电夹臂触摸开关和电夹臂按键开关。

脚托2还设有交互指示灯，交互指示灯与主控单元电性连接，交互指示灯包括但不限于系统状态指示灯、充电和语音交互状态指示灯。系统状态指示主要包括蓝牙连接状态，供电和充电状态等指示。

主控单元还连接有用于接收无线遥控命令的无线遥控通信单元，所述无线遥控通信单元还用于向蓝牙通信单元发送低功耗蓝牙控制信号，所述蓝牙通信单元将控制信号转发给手机，用于音乐和电话控制。

电动单元(motor驱动)：主控监测到手机接近则控制电动单元打开夹臂，手机放入后电动单元自动锁紧；用户触摸到电夹臂按键时打开夹臂。

本实用新型既能保持传统手机支架的功能，改善了市面单品上诸多使用中的不足(比如电动夹臂熄火不易取下、触摸按键失灵、改善音频输出质量，通过mfi认证改善稳定性，对用户使用过程中的问题进行语音提示)，更重要的是融合了多种人机交互方式的多重互补技术，提升了智能硬件的人机交互体验。泛化到任何的非接触式人机交互，包括语音交互、视频交互、手势交互、激光、无线遥控等方式的融合使用，改善产品和用户的人机交互体验。

本实用新型提供了可信的人机交互(包括语音、视频、手势等各种非接触交互)的自然体验和多重可信备份，系统通过引入按键唤醒、语音唤醒、手势控制、遥控器控制等多种方式实现语音唤醒和快捷音乐播放控制。

多重互补的可信人机交互方式举例如下：

1)按键操作：当用户在车内使用语音服务时，可以使用支架的按键发起服务请求；

2)远场语音唤醒：如果喜欢全语音交互，可以在0到6feet距离内实现可信的语音唤醒；

3)手势控制：如果支架的按键和语音都不方便使用，可以使用支架的手势功能，实现唤醒和快捷控制；

4)遥控器操控：如果用户语音无法唤醒，还可以使用手边的无线遥控器配件，发起按键方式的语音唤醒、打电话和音乐播放。

此外，在用户体验设计中，还改善了很多产品的不足；

1)通过增加支架的扬声器，可以在设备连接过程中能够给用户进行语音引导，出现故障时进行语音提示；

2)增加了aux接口，满足高清音频连接的需求；

3)支持qc3.0以上和pd的有线输入连接，支持对手机的qi无线快充输出；

4)改善了自动锁定和打开方式，实现熄火后能够触摸和按键方式取下手机；

5)采用触摸按键加实体按键改善因为天气、温度、个人原因等引起的触摸失灵；

6)支持手机原生的语音助理和亚马逊、微软、百度、腾讯等第三方的语音助理，适应性更广泛。

本实用新型在脚托2设置音频采集单元，解决手机和支架的远场拾音能力不足的问题，多重互补的人机交互方式可高可靠性；通过语音、按键、手势、遥控等多种方式满足用户在各种条件下都能可靠使用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。