发明内容
为解决上述现有技术的缺点,本发明的主要目的在于提供一种能够保护便携式电子设备的充气防护装置及方法,。
本发明的另一目的在于提供一种充气防护装置及方法,它可根据便携式电子设备所处状态自动进行充气处理,在保护便携式电子设备的过程中不会影响便携式电子设备使用上的便利性。
为达上述及其它目的,本发明提供一种充气防护装置以及方法。该充气防护装置应用在便携式电子设备上,该充气防护装置包括本体,由多个中空密闭的气囊构成,套在该便携式电子设备的外壳上;气筒,与该本体连接,用于存放气体以及控制单元,与该气筒及本体连接,感测该便携式电子设备是否发生掉落情况,当感测到该便携式电子设备发生掉落情况,则驱动该气筒对该本体中的气囊进行充气。
上述充气防护装置的控制单元至少包括:感测该便携式电子设备是否与人体接触的至少一个第一感测模块、感测该便携式电子设备是否处于无重力状态的第二感测模块、与该第一感测模块及该第二感测模块电性连接的处理模块以及与该处理模块电性连接的驱动模块。当该第一感测模块感测到该便携式电子设备未与人体接触及该第二感测模块感测到该便携式电子设备处于无重力状态时,则发出一相应的控制指令。
本发明的充气防护方法,应用在具有充气防护装置的便携式电子设备上,该充气防护装置具有本体、气筒及控制单元,其中该本体是由多个中空密闭的气囊构成,并套在该便携式电子设备的外壳上,且该气筒与该本体连接,将气筒存放气体充填到该本体的气囊中,该充气防护方法至少包括该控制单元感测该便携式电子设备是否发生掉落情况,当感测到该便携式电子设备发生掉落情况时,驱动该气筒对该本体中的气囊进行充气。
上述充气防护方法中,该控制单元感测该便携式电子设备是否发生掉落情况的感测处理至少包括:该控制单元感测该便携式电子设备是否与人体接触;该控制单元感测该便携式电子设备是否处于无重力状态以及当感测到的该便携式电子设备未与人体接触及感测到的该便携式电子设备处于无重力状态时,该控制单元发出一相应的控制指令,控制该气筒的气门开启,使该本体中的气囊进行充气。
上述控制单元是通过静电传感器感测该便携式电子设备是否与人体接触,且该静电传感器是设在本体的气囊中。
上述控制单元是通过自由落体感测仪感测该便携式电子设备是否处于无重力状态,该自由落体感测仪包括一个内部具有容置空间的第一金属体及设在该第一金属体容置空间中且体积较第一金属体小且可自由活动的第二金属体,且该第一及第二金属体各通过导电材料分别电性连接到第一及第二输出端。
上述控制单元通过驱动模块控制该气筒的气门开启,该驱动模块至少包括线圈组、磁性金属件及气闸,该气闸是中空结构体,具有一个与该气筒的第一出气口相通的第一进气口以及一个与该本体的第二进气口相通的第二出气口,该气闸是通过一枢接的气门控制杆阻隔第一进气口及第二出气口的通路,该气门控制杆与气闸的枢接轴心处设有一回转式圆形弹簧,该充气防护装置根据供电状况,控制该线圈组的磁场产生,借此建立该磁性金属件与线圈组的吸引关系,且该磁性金属件依据该吸引关系,建立该磁性金属件与该气门控制杆向该气闸外部延伸的另一端的止挡关系,该止挡关系使该回转式圆形弹簧的施力控制该气门控制杆的开闭,进而控制该气筒存放气体是否可充填在本体中。
与现有技术相比,本发明的充气防护装置及方法是通过一套在该便携式电子设备外壳上的可充气式本体、一个与该可充气式本体连接的压缩气筒及一个与该压缩气筒连接的控制单元,充气防护装置的本体气囊平时扁平地贴在该便携式电子设备上,不会占用额外空间,且该充气防护装置能自动感测该便携式电子设备是否发生掉落情况,因此,设有该充气防护装置的便携式电子设备在获得保护的同时也不会影响操作及携带上的便利性。
具体实施方式
实施例
图2是本发明的充气防护装置使用状态示意图。如图所示,本发明的充气防护装置2包括本体22、控制单元20及气筒21。该本体22是设在便携式电子设备3(如移动电话、数字照相机、MP3播放机等)的外壳上。该本体22是可充气的弹性防护衣,一般情况下(也就是该便携式电子设备3未发生掉落情况),该本体22并未充填气体且可扁平地贴附在该便携式电子设备3的外壳。其中该本体22是由多个密闭气囊221构成,且各气囊221是通过通气管222相通。该气囊221是设在该便携式电子设备3壳体较脆弱的结构上,例如壳体边角处或壳体边缘处等部位。
就本发明的充气防护装置实施例而言,该气筒21是压缩气筒,以便迅速对本体22完成充气,故以下则以压缩气筒为例进行说明。该压缩气筒21具有一出气口(未标出),且该本体22具有一进气口(未标出),当使用者不小心将该电子设备3掉落地面时,该控制单元20立即开启压缩气筒21的气门(请容后详细说明),使该压缩气筒21的出气口与该本体22的进气口(未标出)相通,使该本体22内部迅速获得该压缩气筒21提供的气体,达到对本体22各气囊221进行充气的目的。通过充气的本体22即可吸收该电子设备3摔落地面所承受的撞击力,从而有效防止电子设备3的机壳震裂或零件四散等状况的发生。
图3说明本发明充气防护装置的控制单元的基本结构。如图所示,该控制单元20是与该压缩气筒21连接,感测该便携式电子设备3所处状态,当感测到该电子设备3发生掉落情况时,驱动该压缩气筒21对该本体22进行充气。该控制单元20包括第一感测模块24、第二感测模块26、处理模块27及驱动模块28。且该控制单元20是由供电单元23为各模块提供电源,令各模块进行运转。该供电单元23的供电例如是外部电池或电子设备3内部的电源。
该第一感测模块24例如是静电传感器,它可设在该本体22的气囊221中,感测该便携式电子设备3是否没有与人体接触,也就是是否处于离身状态。例如使用者不小心将电子设备3掉落地面时,该第一感测模块24所感测到静电值则为零。其中可依据静电感测精确度的需求,在各气囊221中设置一个第一感测模块24或部分气囊221中各设置一个第一感测模块24,且该第一感测模块24是通过例如导线的静电传导材料(未标出),将感测到的静电值传送到该处理模块27中。
该第二感测模块26例如是自由落体感测仪,用于感测该电子设备3是否处于无重力状态。其结构如图4(A)所示,该第二感测模块26包括一内部具有一容置空间的金属球体260及设在该金属球体260的容置空间中且是一较小且可自由活动的金属球体261。其中这两个金属球体(260、261)各通过导线(262、263)分别电性连接到两个输出端(264、265)。一般而言(即该电子设备3未发生掉落情况时,例如将该电子设备3置放在桌面上),该小金属球体261与该大金属球体260容置空间形成的壁面266相互接触,可使两个输出端(264、265)处于导通状态;然而,当该电子设备3发生掉落情况(例如使用者不小心将该电子设备3摔落地面),也就是处于自由落体状态下,则该小金属球体261将短暂地处于无重力状态并浮在该大金属球体260的容置空间中,即小金属球体261与大金属球体260没有任何接触,如图4(B)所示,故可使两个输出端(264、265)处于断路状态。因此,通过两个输出端(264、265)处于断路或导通状态,就能够识别该电子设备3是否发生掉落。
在此须提出说明的是,该第二感测模块26的金属球体(260、261)除为采用球体结构外,也可采用其它形状的金属体。
因此,由上可知,本发明的充气防护装置2是通过该第一感测模块24以及第二感测模块26感测的结果,识别该电子设备3是否发生落掉情况,且只有该两个感测模块(24、26)感测到的结果均判断该电子设备3发生落掉时,方可使该压缩气筒21对本体22进行充气,这样能够准确判断出该电子设备3确实发生落掉情形,并适时给予安全防护。
该处理模块27与该第一感测模块24及该第二感测模块26电性连接,根据该第一感测模块24及该第二感测模块26的感测结果发出一相对应的控制指令,该驱动模块28根据该处理模块27的控制指令,控制该压缩气筒21是否可对本体22中的气囊221进行充气处理。
该驱动模块28的结构如图5(A)所示,该驱动模块28至少包括线圈组280、磁性金属件281及气闸282,其中该气闸282是中空结构体,具有一个与该压缩气筒21的出气口(未标出)相通的进气口285以及一个与该本体22的进气口(未标出)相通的出气口286,该气闸282是通过一枢接的气门控制杆283,阻挡进气口285及出气口286的通路,该气门控制杆283与气闸282的枢接轴心处设有一回转式圆形弹簧284。一般情况下,未对该线圈组280通电时该线圈组280并无法产生磁场,故该磁性金属件281没有被线圈组280吸住,使该磁性金属件281突出于该线圈组280外。突出的磁性金属件281则挡住该气门控制杆283向该气闸282外部延伸的另一端,使该气门控制杆283无法动弹,因此,即使通过该回转式圆形弹簧284的施力,要将该气闸282的气门控制杆283打开,但受到该磁性金属件281的止挡,仍使该气门控制杆283无法动弹。由此可知,通过该磁性金属件281的止挡,该气门控制杆283无法开启,从而阻挡该气闸282的进气口285及出气口286间的通路,故该压缩气筒21的压缩气体无法到达本体22中,使该压缩气筒21的压缩气体保留在该气闸282的气门控制杆283与进气口285之间形成的空间中。
然而,当上述处理模块27判断该第一感测模块24及该第二感测模块26传来的感测结果表示该电子设备3发生落掉情况(也就是该第一感测模块24感测到的静电值为零且该第二感测模块26感测到的两个输出端为断路状态),则发出一相对应的控制指令,该控制指令即驱使该供电单元23向该线圈组280提供电力,使通电的线圈组280产生磁场,进而将该磁性金属件281吸引过来,使该磁性金属件281远离该气门控制杆283,解除了对该气门控制杆283的止挡。因此,通过该回转式圆形弹簧284的施力,使该气闸282的气门控制杆283旋转打开,如图5(B)所示,该气门控制杆283将开启该气闸282的进气口285及出气口286间的通路,故该压缩气筒21的压缩气体则可到达本体22中并迅速进行充气。
再者,若该气门控制杆283是金属材质制成的,则当该磁性金属件281并未被线圈组280吸住时,该磁性金属件281因接近该气门控制杆283,使该磁性金属件281吸住该气门控制杆283向该气闸282外部延伸的另一端,因此,通过该磁性金属件281的磁吸力,该气门控制杆283则无法开启,阻隔该气闸282的进气口285及出气口286间的通路。
在此须说明的是,该控制单元20及压缩气筒21除了可如图2所示设在该本体22上,该控制单元20及压缩气筒21也可内建在该便携式电子装置3中。另外,该控制单元20的第一感测模块24、第二感测模块26及处理模块28也可整合在一个微处理芯片中,使该驱动模块28可依据经过该微处理芯片的信号感测、判断及处理后发出的控制指令,控制气闸气门的开启,达到对该本体22进行充气的目的。
接着,图6显示本发明的充气防护方法的处理流程。该充气防护方法是应用在便携式电子设备,如移动电话、数字照相机、MP3播放机等。如图所示,首先进行步骤S10,提供一个以多个中空密闭气囊221构成并紧密套在该便携式电子设备3的本体22、一个与该本体22相连的压缩气筒21以及一个与该压缩气筒21相连的控制单元20(即上述图2所示)。其中该本体22是一套在该便携式电子设备上的防护衣。该防护衣包括多个气囊221、连贯该多个气囊221的通气管222及一个与该压缩气筒21出气口(未标出)连通的进气口(未标出)。该控制单元20包括第一感测模块24、第二感测模块26、处理模块27及驱动模块28,该第一感测模块24例如是静电传感器,该第二感测模块26例如是自由落体感测仪(即上述图4(A)所示),该处理模块27用于判断该感测模块(24、26)的感测结果,使该驱动模块28进行相应处理,其中该驱动模块28(即上述图5(A)所示)包括线圈组280、磁性金属件281及气闸282,其中该气闸282是中空结构体,具有一个与该压缩气筒21的出气口(未标出)相通的进气口285以及一个与该本体22的进气口(未标出)相通的出气口286,该气闸282通过一枢接的气门控制杆283阻隔进气口285及出气口286的通路,该气门控制杆283与气闸282的枢接轴心处设有一回转式圆形弹簧284。一般情况下,未通电时该线圈组280没有产生磁场,故该磁性金属件281并未被线圈组280吸住,使该磁性金属件281突出于该线圈组280外,突出的磁性金属件281则挡住该气门控制杆283向该气闸282外部延伸的另一端,使该气门控制杆283无法动弹,因此,即使通过该回转式圆形弹簧284的施力,要将该气闸282的气门控制杆283打开,但受到该磁性金属件281的止挡,使该气门控制杆283无法动弹。接着进到步骤S11。
在该步骤S11,该控制单元20感测该便携式电子设备3发生掉落情况时,则令处理模块27驱动该压缩气筒21对该本体22进行充气。该步骤稍后在图7中详细叙述,接着进到步骤S12。
在该步骤S12,该压缩气筒21对该本体22进行充气。在本实施例中,该处理模块27驱动用于控制该驱动模块28的气闸282开启或关闭的气门控制杆283,将气闸282的出气口286与进气口285接通,使压缩气筒21存放的压缩气体通过开启的气闸282通道,迅速进入本体22的气囊221中,将该气囊221灌满气体。接着进到步骤S13。
在该步骤S13,该充气的本体22吸收该便携式电子设备3落下时产生的撞击力。因此,无意将便携式电子设备3摔落在地面时,通过充满气体的充气防护装置2吸收了绝大部份的撞击力,从而保护该便携式电子设备不会在摔落到地面时造成机壳震裂或零件四散等问题。
图7是本发明的充气防护方法步骤S11更详细的流程示意图。如图所示,首先进行步骤S110或步骤S111,在本实施例中先执行步骤S110,令该电子设备3进行静电感测处理,通过设在该本体22气囊221中的静电传感器进行感测,感测该便携式电子设备3是否未与人体接触,也就是处于离身状态,例如使用者不小心将电子设备3掉落地面时,该第一感测模块24感测到的静电值为零。另外,也可先执行步骤S111,令该电子设备3进行自由落体感测处理,通过该第二感测模块26感测该电子设备3是否处于无重力状态,该第二感测模块26结构如图4(A)所示,包括一内部具有一容置空间的金属球体260以及在该金属球体260容置空间中设有一个较小且可自由活动的金属球体261,且该两个金属球体(260、261)各通过导线(262、263)分别电性连接到两个输出端(264、265)。一般状态,该小金属球体261与该大金属球体260在容置空间形成的壁面266相互接触,可使两个输出端(264、265)处于导通状态;然而,当该电子设备3发生掉落情况(例如使用者不小心将该电子设备3摔落地面),也就是处于自由落体状态下,则该小金属球体261将短暂地处于无重力状态并浮在该大金属球体260的容置空间中,如图4(B)所示,故该两个输出端(264、265)处于断路状态。接着进到步骤S112。
在该步骤S112中,由该控制单元20的处理模块28判断该第一感测模块24传来的静电值是否为零,且该第二感测模块26传来的自由落体感测结果是否为断路状态,若两者均为是(即均成立),则进到步骤S113;反之,则持续进行步骤S112。
在该步骤S113中,该控制单元20的处理模块28发出控制指令,驱动该驱动模块28开启气闸282的气体流通通道(充气通道),使该本体22通过该驱动模块28开启的通道,迅速获得该压缩气筒21中存放的气体,进而达到对本体22的充气处理。
承前所述,本发明的充气防护装置及方法是通过一个套在便携式电子设备3上可充气的本体22、一个与该可充气式本体22连接的压缩气筒21及一个与该压缩气筒21连接的控制单元20,由于充气防护装置2的本体平时扁扁地贴在便携式电子设备3机壳上,并不占用空间,且充气防护装置2能自动感测便携式电子设备3所处状态,从而达到保护便携式电子设备3的目的,并使装设有充气防护装置2的便携式电子设备3方便携带,且提高充气防护装置2的操作便利性,使便携式电子设备3的使用和保护同时进行。