CN108809359A - 功能扩充装置与可扩充功能的电子系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能扩充装置，具有支撑模块、无线信号传输模块、功能模块、无线电能传输模块与储电模块。无线信号传输模块位于支撑模块、功能模块、无线电能传输模块与储电模块位于支撑模块中。功能模块电性连接无线信号传输模块。储电模块电性连接功能模块与无线电能传输模块。功能模块用以经由无线信号传输模块传输数据信号。功能模块用以依据数据信号执行预设功能。本发明还公开了一种可扩充功能的电子系统。

Description

功能扩充装置与可扩充功能的电子系统

技术领域

本发明关于一种功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，特别是一种以无线的方式传输数据与电能的功能扩充装置与可扩充功能的电子系统。

背景技术

随着科技的发展，各类电子产品不断被开发出来以符合使用者的需求。对使用者来说，最理想的情况当然为单一电子产品兼顾了所需的功能，以能够因应人事时地物的变化。但这对于厂商来说相当于要为每个顾客客制化一台机器，或者厂商需要提供多个方案来供顾客选择，这也意味着，厂商需要多种的制程，而提高了电子产品的生产成本。另一方面，若将所有的功能整合在同一台机器中，不但花费不赀，而且电子产品的体积与重量也必然可观，反而造成生活上的不便。

发明内容

本发明在于提供一种功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，以克服以往无法以低成本提供客制化电子产品的问题。

本发明公开了一种功能扩充装置，所述的功能扩充装置具有支撑模块、无线信号传输模块、功能模块、无线电能传输模块与储电模块。无线信号传输模块位于支撑模块中。功能模块位于支撑模块中。功能模块电性连接无线信号传输模块。功能模块用以经由无线信号传输模块传输数据信号。功能模块用以依据数据信号执行预设功能。无线电能传输模块位于支撑模块中。储电模块位于支撑模块中，储电模块电性连接功能模块与无线电能传输模块。其中，无线电能传输模块用以选择性地提供储电模块所储存的电能给外部取电装置。且无线电能传输模块用以选择性地将外部供电装置所提供的电能提供给储电模块。

本发明公开了一种可扩充功能的电子系统，所述的可扩充功能的电子系统具有主机与功能扩充装置。主机具有第一无线信号传输模块与第一无线电能传输模块。第一无线信号传输模块用以经由无线的方式传输信号。第一无线电能传输模块用以经由无线的方式传输电能。功能扩充装置用以选择性地耦合主机。功能扩充装置具有支撑模块、第二无线信号传输模块、功能模块、第二无线电能传输模块与储电模块。第二无线信号传输模块位于支撑模块中。第二无线信号传输模块用以经由无线的方式传输信号。功能模块位于支撑模块中。功能模块电性连接第二无线信号传输模块。功能模块用以经由第二无线信号传输模块与主机传输数据信号。功能模块用以依据数据信号执行预设功能。第二无线电能传输模块位于支撑模块中。当第二无线电能传输模块电力耦合主机的第一无线电能传输模块时，第二无线电能传输模块自主机取得电能。储电模块位于支撑模块中且电性连接功能模块与第二无线电能传输模块。其中，第二无线电能传输模块用以选择性地提供储电模块所储存的电能给外部取电装置。且第二无线电能传输模块用以选择性地将主机所提供的电能提供给储电模块。

综合以上所述，本发明提供了一种功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，功能扩充装置藉由无线的方式与主机传输信号与电能，因此，在拆装功能扩充装置于主机时，得以避免拆装实体线路，仅需调整功能扩充装置与主机的相对位置支撑模块。另一方面，功能扩充装置更具有储电模块，使得功能扩充装置更可作为其它电子产品的无线充电座。藉此，本发明提供了具有高使用弹性的功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，克服了以往客制化电子产品成本过高的问题。

以上的关于本发明公开内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的功能扩充装置的功能方块示意图。

图2为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的功能方块示意图。

图3为根据本发明另一实施例的可扩充功能的电子系统的功能方块示意图。

图4为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的立体示意图。

图5为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的层叠示意图。

图6A为根据本发明一实施例的外部取电装置的立体示意图。

图6B为根据本发明一实施例的功能扩充装置的立体示意图。

图6C为根据本发明一实施例的功能扩充装置与外部取电装置电力耦合的立体示意图。

其中，附图标记：

1、1’可扩充功能的电子系统

10、30、40功能扩充装置

110、310、410支撑模块

130、330、430无线信号传输模块

150、350、450功能模块

170、370、470无线电能传输模块

1710、3710、4710传送单元

1730、3730、4730接收单元

190、390、490储电模块

20主机

210无线信号传输模块

230无线电能传输模块

250处理器

50外部取电装置

SU2～SU5上表面

SL3～SL5下表面

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为根据本发明一实施例的功能扩充装置的功能方块示意图。如图1所示，功能扩充装置10具有支撑模块110、无线信号传输模块130、功能模块150、无线电能传输模块170与储电模块190。无线信号传输模块130、功能模块150、无线电能传输模块170与储电模块190位于支撑模块110的容置空间中。储电模块190电性连接功能模块150与无线电能传输模块170，功能模块150电性连接无线信号传输模块130。

支撑模块110具有容置空间。支撑模块110例如为由非导电材质所制成。在一实施例中，支撑模块110为密闭壳体，而具有较佳的防水防尘性能。功能模块150用以经由无线信号传输模块130传输数据信号。功能模块150用以依据数据信号执行预设功能。更具体地来说，功能模块150例如为扬声器、光驱、硬盘或是固态硬盘，但不以此为限。于实务上，功能模块150用以扩充其它机器的功能，在此并不限制功能模块150所能实现的功能。在功能模块150为扬声器的实施例中，数据信号例如为音频信号，功能模块150用以依据音频信号发出声音。在功能模块150为硬盘或是固态硬盘的实施例中，功能模块150用以依据数据信号提供数据或是加载数据。所述的无线信号传输模块130例如支持蓝牙(blue tooth,BT)通讯协议、WIFI通讯协议或是其它的无线通讯协议，在此并不加以限制。

无线电能传输模块170用以选择性地提供储电模块190所储存的电能给外部取电装置(未绘示于图1)。且无线电能传输模块170用以选择性地将外部供电装置(未绘示于图1)所提供的电能提供给储电模块190。无线电能传输模块170例如是依据WPC(WirelessPower Consortium)标准或是AFA标准(Airfuel alliance)来与外部取电装置或外部供电装置传输电力。

在一实施例中，无线电能传输模块170更具有传送单元1710与接收单元1730，传送单元1710与接收单元1730分别电性连接储电模块190。传送单元1710用以选择性地将储电模块190所储存的电能提供给外部取电装置。接收单元1730用以选择性地接收外部供电装置所提供的电能。所述的外部供电装置与外部取电装置可以是同一装置或是个别不同的装置。无线电能传输模块170与外部取电装置或外部供电装置的电力传输关系请见后续举例详述。

请一并参照图2，图2为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的功能方块示意图。如图2所示，可扩充功能的电子系统1具有功能扩充装置30与主机20。功能扩充装置30的结构与作动相仿于前述的功能扩充装置10，相关细节在此不予重复赘述。主机20具有无线信号传输模块210、无线电能传输模块230与处理器250。处理器250电性连接无线信号传输模块210与无线电能传输模块230。无线信号传输模块210用以经由无线的方式传输信号。无线电能传输模块230用以经由无线的方式传输电能。主机20的无线信号传输模块210匹配于功能扩充装置30的无线信号传输模块330，主机20的无线电能传输模块230匹配于功能扩充装置30的无线电能传输模块370，然在此并不限制其具体结构。

在此实施例中，主机20经由无线信号传输模块210提供数据信号给功能扩充装置30，以使功能扩充装置30执行预设功能。或者，主机20亦可经由无线信号传输模块210取得功能扩充装置30提供的数据信号，并据以进行分析处理。另一方面，主机20经由无线电能传输模块230提供电能给功能扩充装置30。于实务上，主机20例如具有直流电源接头(DCjack)或者是交流电源接头，以自外部电源获取电能。主机20除了依据所取得的电能作动之外，主机20更选择性地将部分的电能提供给功能扩充装置30。

请再接着参照图3，图3为根据本发明另一实施例的可扩充功能的电子系统的功能方块示意图。于图3的实施例中，可扩充功能的电子系统1’更具有功能扩充装置40，功能扩充装置40具有与前述的功能扩充装置30相仿的结构与作动，相关细节不再重复赘述。在此实施例中，功能扩充装置30藉由无线信号传输模块330与主机20进行沟通，而功能扩充装置40藉由无线信号传输模块430与主机20进行沟通。主机与功能扩充装置30及功能扩充装置40之间的沟通为同时或是分时或是采用其它的方式，相关细节为所属技术领域具有通常知识者得依实际所需自行设计。另一方面，功能扩充装置30藉由接收单元3730而自主机20取得电能。而功能扩充装置40藉由接收单元4730而自功能扩充装置30取得电能。

请再一并参照图4与图5以说明，主机20与功能扩充装置30及功能扩充装置40在空间上的相对关系，图4为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的立体示意图，图5为根据本发明一实施例的可扩充功能的电子系统的层叠示意图。

如图4所示，主机20具有上表面SU2，功能扩充装置30具有上表面SU3与下表面SL3，功能扩充装置40具有上表面SU4与下表面SL4。在一种使用情境中，功能扩充装置30的下表面SL3朝向主机20的上表面SU2，功能扩充装置40的下表面SL4朝向功能扩充装置30的上表面SU3，主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40依此相对关系堆叠设置。于实务上，主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40可藉由磁吸结构或者是其它的机械结构彼此对位固定，主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40的外壳也可标示有参考点，以供对位之用。

而如图5所示，主机20的无线电能传输模块230靠近于上表面SU2，功能扩充装置30的接收单元3730靠近于下表面SL3，功能扩充装置30的传送单元3710靠近于上表面SU3，功能扩充装置40的接收单元4730靠近于下表面SL4，功能扩充装置40的传送单元4710靠近于上表面SU4。为求图式简明易懂，在图5中，各传送单元的其中一边、各接收单元的其中一边与无线电能传输模块的其中一边直接重叠于功能扩充装置30、功能扩充装置40或主机20的一边。但图5所绘示的并不用以限制各组件的相对位置。举例来说，接收单元4730可以设置于对应于下表面SL4的部分的支撑模块410上，接收单元4730也可以与对应于下表面SL4的部分的支撑模块410间隔有一段预设距离。相关机构细节为本领域技术人员可依实际所需自由设计，在此并不加以限制。

参照如图4与图5，当主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40依此相对关系堆叠设置时，从Z轴方向的距离关系来，看功能扩充装置30的接收单元3730会很靠近主机20的无线电能传输模块230，功能扩充装置40的接收单元4730会很靠近功能扩充装置30的传送单元3710。而从XY平面的对位关系来看，接收单元3730的耦合区域在XY平面的投影会大致上重叠于无线电能传输模块230的耦合区域在XY平面的投影，接收单元4730的耦合区域在XY平面的投影会大致上重叠于传送单元3710的耦合区域在XY平面的投影。

从另一个角度来说，参照如图4与图5，当主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40依此相对关系堆叠设置时，接收单元3730会电力耦合无线电能传输模块230，接收单元4730会电力耦合传送单元3710。藉此，主机20得以提供电能给功能扩充装置30，且功能扩充装置30得以提供电能给功能扩充装置40。于实务上，当接收单元3730与无线电能传输模块230之间的距离小于对应的传输距离上限，接收单元3730即可电力耦合无线电能传输模块230。当接收单元4730与传送单元3710的距离小于对应的传输距离上限，接收单元4730即可电力耦合传送单元3710。对应如前述，在此实施例中，相对于功能扩充装置30而言，功能扩充装置40为功能扩充装置30的外部取电装置，主机20为功能扩充装置30的外部供电装置。

藉此，主机20得以藉由无线的方式与功能扩充装置30及功能扩充装置40沟通，以藉由功能扩充装置30及功能扩充装置40扩充功能。需注意的是，上述仅举功能扩充装置30及功能扩充装置40为例进行说明，但是可扩充功能的电子系统所能具有的功能扩充装置的数量并不以此为限。因此，使用者得以藉由调整功能扩充装置的数量来调整可扩充功能的电子系统所支持的功能。此外，上述列举主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40形成堆叠结构为例进行说明，但于实务上，主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40也可相邻平放，而不仅限于堆叠设置。也就是说，只要主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40的距离够接近，主机20、功能扩充装置30与功能扩充装置40即能进行数据传输或电力传输，而不囿于特殊形式的相对位置。另一方面，主机20亦可藉由无线的方式而直接或间接地提供电力给功能扩充装置30及功能扩充装置40。如此一来，主机20与功能扩充装置30及功能扩充装置40之间并不需藉由实体线路来传输信息或传输电力，从而在拆装功能扩充装置30于功能扩充装置40时，得以避免拆装实体线路，仅需调整功能扩充装置与主机的相对位置。支撑模块

如前述地，功能扩充装置具有储电模块，因此，当功能扩充装置不为主机所用时，功能扩充装置也具有供电的功能。请再接着参照图6A至图6C以对此进行说明，图6A为根据本发明一实施例的外部取电装置的立体示意图，图6B为根据本发明一实施例的功能扩充装置的的立体示意图，图6C为根据本发明一实施例的功能扩充装置与外部取电装置电力耦合的立体示意图。

如图6A所示，外部取电装置50例如具有无线电能传输模块510，且无线电能传输模块510靠近于外部取电装置50的下表面SL5。外部取电装置50例如为手机、平板或是其它的行动电子装置，在此并不加以限制。如图6B所示，功能扩充装置30的传送单元3710靠近于上表面SU3。因此，如图6C所示，当功能扩充装置30与外部取电装置50以相仿于如图4或图5的实施例所示相对关系堆叠设置于，功能扩充装置30即得以经由传送单元3710提供电能给外部取电装置50。于实务上，功能扩充装置30的上表面SU3可标示有对位符号或设置有相关结构，以供外部取电装置50对位之用。

在上述实施例中，当储电模块中储存有足够的电能时，功能扩充装置也可以依据储电模块中所储存的电能而独立运作。也就是说，功能扩充装置不必一定要与外部取电装置或是外部供电装置协同运作。

综合以上所述，本发明提供了一种功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，功能扩充装置藉由无线的方式与主机传输信号与电能，因此，在拆装功能扩充装置于主机时，得以避免拆装实体线路，仅需调整功能扩充装置与主机的相对位置。支撑模块另一方面，功能扩充装置更具有储电模块，使得功能扩充装置更可作为其它电子产品的无线充电座。在一种实施例中，使用者可藉由堆叠所欲的功能扩中装置于主机上来实现所欲的功能。藉此，本发明提供了具有高使用弹性的功能扩充装置与可扩充功能的电子系统，克服了以往客制化电子产品成本过高的问题。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

Claims (7)

1.一种功能扩充装置，其特征在于，所述功能扩充装置包括：

一支撑模块，具有一容置空间；

一无线信号传输模块，位于所述容置空间中；

一功能模块，位于所述容置空间中，电性连接所述无线信号传输模块，所述功能模块用以经由所述无线信号传输模块传输一数据信号，所述功能模块用以依据所述数据信号执行一预设功能；

一无线电能传输模块，位于所述容置空间中；以及

一储电模块，位于所述容置空间中，电性连接所述功能模块与所述无线电能传输模块；

其中，所述无线电能传输模块用以选择性地提供所述储电模块所储存的电能给一外部取电装置，且所述无线电能传输模块用以选择性地将一外部供电装置所提供的电能提供给所述储电模块。

2.如权利要求1所述的功能扩充装置，其特征在于，所述功能模块为扬声器。

3.如权利要求1所述的功能扩充装置，其特征在于，所述功能模块为硬盘或是固态硬盘。

4.如权利要求2或权利要求3所述的功能扩充装置，其特征在于，所述无线电能传输模块包括：

一传送单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地将所述储电模块所储存的电能提供给所述外部取电装置；以及

一接收单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地接收所述外部供电装置所提供的电能；

其中，当所述传送单元电力耦合所述外部取电装置的另一接收单元时，所述传送单元提供所述储电模块所储存的电能给所述外部取电装置，当所述接收单元电力耦合所述外部供电装置的另一传送单元时，所述接收单元自所述外部供电装置取得电能。

5.一种可扩充功能的电子系统，其特征在于，所述可扩充功能的电子系统包括一主机和一功能扩充装置：

其中，所述主机包括：一第一无线信号传输模块，用以经由无线的方式传输信号；以及一第一无线电能传输模块，用以经由无线的方式传输电能；

其中，所述功能扩充装置用以选择性地耦合所述主机，并且所述功能扩充装置包括：一支撑模块，具有一容置空间；一第二无线信号传输模块，位于所述容置空间中，用以经由无线的方式传输信号；一功能模块，位于所述容置空间中，电性连接所述第二无线信号传输模块，所述功能模块用以经由所述第二无线信号传输模块与所述主机传输一数据信号，所述功能模块用以依据所述数据信号执行一预设功能；一第二无线电能传输模块，位于所述容置空间中，当所述第二无线电能传输模块电力耦合所述主机的所述第一无线电能传输模块时，所述第二无线电能传输模块自所述主机取得电能；以及一储电模块，位于所述容置空间中，电性连接所述功能模块与所述第二无线电能传输模块；以及

其中，所述第二无线电能传输模块用以选择性地提供所述储电模块所储存的电能给一外部取电装置，且所述第二无线电能传输模块用以选择性地将所述主机所提供的电能提供给所述储电模块。

6.如权利要求5所述的可扩充功能的电子系统，其特征在于，所述功能模块为一扬声器，所述功能扩充装置的所述第二无线电能传输模块包括：

一传送单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地将所述储电模块所储存的电能提供给所述外部取电装置；以及

一接收单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地接收所述主机以所述第一无线电能传输模块所提供的电能；

其中，当所述传送单元电力耦合所述外部取电装置的另一接收单元时，所述传送单元提供所述储电模块所储存的电能给所述外部取电装置，当所述接收单元电力耦合所述主机的所述第一无线电能传输模块时，所述接收单元自所述主机取得电能。

7.如权利要求5所述的可扩充功能的电子系统，其特征在于，所述功能模块为一储存模块，所述功能扩充装置的所述第二无线电能传输模块包括：

一传送单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地将所述储电模块所储存的电能提供给所述外部取电装置；以及

一接收单元，电性连接所述储电模块，用以选择性地接收所述主机以所述第一无线电能传输模块所提供的电能；

其中，当所述传送单元电力耦合所述外部取电装置的另一接收单元时，所述传送单元提供所述储电模块所储存的电能给所述外部取电装置，当所述接收单元电力耦合所述主机的所述第一无线电能传输模块时，所述接收单元自所述主机取得电能。