CN110912638A - 信号屏蔽装置及区域屏蔽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号屏蔽装置及区域屏蔽系统。信号屏蔽装置包括主体、信号干扰器、及屏蔽件。信号干扰器设于主体，发出干扰信号。屏蔽件设于主体，并由至少一种屏蔽材料所形成。此屏蔽件包括壳体。壳体具有开口，壳体内侧与信号阻挡器之间具有至少一段间距。区域屏蔽系统包括数台信号屏蔽装置，以对场域形成屏蔽区域。

Description

信号屏蔽装置及区域屏蔽系统

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种信号屏蔽装置及区域屏蔽系统。

背景技术

随着无线通信技术的发展成熟，越来越多产品使用无线通信的方式来进行传输或远程遥控。例如，手机、穿戴式装置、无人机等装置。然而，开放式的临时/特定区域(例如，户外展场、展演场地、竞赛场地、考场等)，可能会需要在特定时间内进行无线通信限制(例如，禁止拨打电话、传送讯息等)，以确保这些区域的活动价值与安全。

发明内容

本发明是针对一种信号屏蔽装置及区域屏蔽系统，可对特定区域范围进行信号阻隔。

根据本发明的实施例，信号屏蔽装置包括主体、信号干扰器、及屏蔽件。信号干扰器设于主体，并用以发出干扰信号。屏蔽件设于主体，并由至少一种屏蔽材料所形成。此屏蔽件包括壳体。壳体具有开口，壳体内侧与信号阻挡器之间具有至少一段间距。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，还包括转向机构。转向机构是可活动地连接壳体，并接受或产生外力而改变屏蔽件的开口的朝向。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，外力是接触力，且转向机构包括转轴及旋钮。转轴是可旋转地设于主体，且其一端连接屏蔽件的壳体。旋钮是可旋转地设于主体外侧。转轴穿透主体并以其另一端连接旋钮。反应于旋钮受接触力驱动而轴向转动，屏蔽件以转轴为轴心进行轴向转动。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，外力是磁吸/磁斥力，且屏蔽件本身材料具有磁性。转向机构包括转轴，转轴是可旋转地设于主体，且其一端连接屏蔽件的壳体。屏蔽件以转轴为轴心进行轴向转动。主体更设有至少两个磁吸/磁斥件与一控制单元，磁吸/磁斥件分别设于主体内至少两侧。控制单元耦接磁吸/磁斥件，并用以对这些磁吸/磁斥件中的一侧进行通电。利用屏蔽件本身的磁性与主体内的吸/磁斥件产生磁吸或是磁斥，进而使屏蔽件以转轴为轴心进行轴向转动。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，吸/磁斥件可为通电磁吸或是磁斥两种型态择一。控制单元则可与信号干扰器整合或是独立运作。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，还包括控制信号接收器及控制单元。控制信号接收器设于屏蔽件的壳体外侧，并用以接收控制信号。控制单元耦接控制信号接收器及信号干扰器，并依据控制信号来控制信号干扰器的开关或屏蔽件的方向。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，还包括控制单元。控制单元耦接信号干扰器。控制单元运行至少一个定时器，且反应于定时器到达至少一个设定时间而控制信号干扰器的开关。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，壳体的开口缘至信号干扰器的距离大致相等。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，还包括电源供应器。电源供应器耦接信号干扰器，并用以提供电源给信号干扰器与控制单元。电源供应器可使用外部装置的电力。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，还包括至少一个固定件。固定件设于主体，并用于固设于支撑物。

在根据本发明的实施例的信号屏蔽装置中，主体包括内部空间，信号干扰器及屏蔽件设于内部空间，且壳体相较于信号干扰器更接近主体的内侧表面。

根据本发明的实施例，区域屏蔽系统包括至少两台上述的信号屏蔽装置。这些信号屏蔽装置分别设于支撑物。信号屏蔽装置的屏蔽件的开口外形成屏蔽区域，且屏蔽区域相关于由各信号干扰器延伸至对应开口的开口缘的两条假想延伸线之间的角度。

基于上述，本发明实施例的信号屏蔽装置及区域屏蔽系统，其可附挂于支撑物(例如，路灯、灯具、或号志灯的灯杆)上，并可与附挂的电子装置共享电源。信号干扰器受屏蔽件阻挡而只对特定角度范围与方向内信号进行阻挡或干扰，从而形成指向性无线通信屏蔽器。数台信号屏蔽装置经设置而形成围绕特定区域的电子围篱，以屏蔽此区域内或外的无线信号。此屏蔽件可被转动而使其开口朝向改变，使信号屏蔽装置影响的方向改变。此外，控制单元可经组态而于特定时段开启或关闭信号干扰器或是变更屏蔽件的位置。藉此，可提供高弹性度的指向方向及运作时间的设定。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1为依据本发明一实施例的信号屏蔽装置的组件方块图；

图2为依据本发明一实施例的信号屏蔽装置的设置示意图；

图3A及3B是依据本发明二实施例的信号屏蔽装置的剖面示意图；

图4A～4C是依据本发明一实施例的屏蔽件的剖面示意图；

图5是依据本发明一实施例的区域屏蔽系统的配置示意图。

附图标号说明

50：支撑物；

100：信号屏蔽装置；

101：主体；

102：固定件；

110：信号干扰器；

115、115A～115C：屏蔽件；

115-1、115-3：壳体；

115-2：锯齿；

115-4：凹槽；

120：转向机构；

121：转轴；

122：旋钮；

125、126：磁吸/磁斥件；

130：电源供应器；

140：控制信号接收器；

150：控制单元；

S：内部空间；

O：开口；

D1～D4：方向；

OE：开口缘；

IP：假想平面；

D、R1～R3：间距；

RA：屏蔽区域；

NRA：非屏蔽区域。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依据本发明一实施例的信号屏蔽装置100的组件方块图。请参照图1，信号屏蔽装置100包括但不仅限于主体101、信号干扰器110、屏蔽件115、电源供应器130、控制信号接收器140及控制单元150。

图2是依据本发明一实施例的信号屏蔽装置100的设置示意图。请参照图2，信号屏蔽装置100可被安装于路灯、号志灯、建筑物等支撑物50。在一实施例中，信号屏蔽装置100设于支撑物50的高度低于支撑物50的三分之二高度；然于其他实施例中，信号屏蔽装置100的设置高度还能有其他变化。需说明的是，图2所示只是用于设置情境的范例解释，应用本发明者可自行调整信号屏蔽装置100的安装位置，本发明不加以限制。

图3A及3B是依据本发明二实施例的信号屏蔽装置100的剖面示意图。请先参照图3A，主体101包括内部空间S。例如，主体101是中空壳体，以保护设于内部空间S的组件。在一实施例中，此主体101可不采用屏蔽材料(例如，塑料类等)，使阻隔无线信号的程度低于特定阈值。在另一实施例中，信号屏蔽装置100还包括固定件102。此固定件102设于主体101，并用于固设于如图2所示的支撑物50。固定件102可以是诸如夹具、扣具、强力磁铁等可与支撑物50分离或结合的对象，让用户可依据需求调整主体101的设置位置或更换不同支撑物50。在其他实施例中，此固定件102的一端可枢接于主体101，使主体101可相对于连接的支撑物50旋转，从而提供弹性的方向调整机制。

信号干扰器110设于主体101的内部空间S，并用以发射一干扰信号。需说明的是，依据不同需求，信号干扰器110可针对无线遥控信号(频带为20-500MHz)、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号(频带为：L1：1563-1615MHz；L2：1164-1300MHz)、Wi-Fi信号(频段为2.4GHz、5.8GHz等)、及移动电话信号(例如，第三代、第四代或更后世代行动通信)等无线信号中至少一者所支持的频带。此信号干扰器110可包括全向式或指向式天线，且其干扰距离约为100～200公尺(可能因不同规格而改变)。

屏蔽件115设于主体101的内部空间S，并由至少一种屏蔽材料(例如，不锈钢、铝合金、或硅钢等)所形成。此屏蔽件115包括壳体。此壳体具有一个开口O。此开口O的朝向大致与地平面平行(例如，方向D1或D2，并假设与支撑物50的垂直方向平行)。壳体的开口缘OE至信号干扰器110的距离大致相等(即，信号干扰器110大致位于内部空间S中心)。壳体的开口缘OE与假想平面IP(与方向D1或D2垂直)连接以假想地遮蔽开口O，而此假想平面IP与信号干扰器110重叠。即，壳体为半圆中空球体。屏蔽件115的壳体内侧与信号干扰器110之间具有至少一段间距R1(图3所示壳体内侧的任一点与信号干扰器110之间大约是间距R1)，壳体并相较于信号干扰器110更接近主体101的内侧表面。

信号干扰器110启动之后，假设以信号干扰器110为中心基准，开口O前(方向D1)特定距离内的邻近无线信号(由其他外部装置发出)将被阻隔，而开口O后(方向D2)的邻近无线信号也无法顺利传送至开口O前。需说明的是，由于屏蔽件115可反射或阻挡干扰信号，因此屏蔽件115的所处位置和开口取向将影响受屏蔽的方向/区域。例如，来自信号干扰器110的干扰信号受屏蔽件115阻挡而无法传递至另一侧，即屏蔽件115后方的区域不受干扰；相反而言，本体101中未受屏蔽件115阻挡的区域将容许干扰信号通过，即来自此区域内的邻近无线信号可被信号干扰器110干扰。而未受阻挡的区域将对应于特定夹角范围(以信号干扰器110为中心辐射向外延伸至对应开口O的开口缘的两条假想延伸线之间的角度)。例如，以图3A为例并将水平面作为基准，以信号干扰器110为中心的方位角1～180度内的干扰信号可朝方向D1通过主体101。即，开口O的朝向。

需说明的是，图3A所示屏蔽件115的形状只是作为范例说明，屏蔽件115还可能有其他变化。举例而言，图4A～4C是依据本发明一实施例的屏蔽件115的剖面示意图。请参照图4A，屏蔽件115A的壳体大致成“ㄈ”字形，信号阻挡器110与屏蔽件115A内侧之间可能有不同长度的间距(例如，间距R2不同于间距R3)。另一方面，除了图3A所示屏蔽件115内侧成光滑面，请参照图4B，屏蔽件115B的壳体115-1内侧具有锯齿115-2。此外，请参照图4C，屏蔽件115C的壳体115-3内侧形成数个凹槽115-4。藉此，可让干扰信号有不同方向的反射。需说明的是，屏蔽件115的形状外观仍可依据需求而有其他变化。例如，开口O大小不同、屏蔽件115是其他几何形状等。而屏蔽件115的形状将影响信号干扰器110阻断信号的方向或区域大小。

电源供应器130耦接信号干扰器110，并用以提供电源(例如，直流/交流电)给信号干扰器110。电源供应器130也可耦控制单元，由控制单元提供提电源(例如，直流/交流电)给信号干扰器110。电源供应器130可直接使用外部装置(例如，图2所示的路灯、或是电箱提供的电力(例如，接收灯具或电箱所用的市电、或经转换的直流/交流电等)的电力。需说明的是，于其他实施例中，电源供应器130也可能包括电池，使受附挂的支撑物50不限于电子装置，从而可应用于各种支撑物50。

值得注意的是，为了提供弹性的干扰信号方向变更功能，在一实施例中，上述的信号屏蔽装置100还包括转向机构120。转向机构120是可活动地连接遮蔽件115的壳体，并接受或产生外力而改变屏蔽件115的开口O的朝向，从而改变信号干扰器110影响干扰信号的方向。

在图3A的实施例中，此外力是接触力(例如，推力、拉力、转动力等)，且转向机构120包括转轴121和旋钮122。转轴121是可旋转地设于主体101，且其一端连接屏蔽件115的壳体。旋钮122是可旋转地设于主体101外侧，以供使用者施力旋转。转轴121穿透主体101并以其另一端连接旋钮122。反应于旋钮122受接触力驱动(例如，用户转动旋钮122)而轴向转动，屏蔽件115将以转轴121为轴心进行轴向转动。例如，屏蔽件115经旋转180度后，其开口O朝向方向D2。

在另一实施例中，转向机构120的外力是磁力，且屏蔽件115所用屏蔽材料具有磁性(例如，不锈钢、硅钢片等)。例如，特定磁极的磁铁等。请参照图3B，与图3A不同处在于，转向机构120包括转轴121和至少两个磁吸件125,126(例如，电磁铁)。磁吸件125,126分别设于主体101内侧两相对侧(然其设置位置仍可依据需求而调整)。磁吸件125,126受导电而产生磁吸力，使屏蔽件115外侧接近受导电的磁吸件125,126，并使屏蔽件115的开口O转向。例如，磁吸件126受导电(例如是由控制单元150驱动)，则屏蔽件115的开口O朝向方向D4；磁吸件125受导通，则屏蔽件115的开口O朝向方向D3。

上述实施例中的磁吸件125,126也可变换为磁斥件。磁斥件125,126受导电而产生磁斥力，使屏蔽件115外侧远离接近受导电的磁斥件125,126，并使屏蔽件115的开口O转向。例如，磁斥件126受导电(例如是由控制单元150驱动)，则屏蔽件115的开口O朝向方向D3；磁斥件125受导通，则屏蔽件115的开口O朝向方向D4。

需说明的是，图3A和3B只是用于范例说明，转向机构120还有其他变化。例如，多轴向机器手臂、多轴向云台、枢转机构等。

控制信号接收器140设于屏蔽件115的壳体外侧。例如，图3A所示设于屏蔽件115最外侧；图3B所示设于屏蔽件115上且位置略高于磁吸/磁斥件125,126，以不受磁吸/磁斥件125,126影响信号传输。控制信号接收器140可以是支持诸如Wi-Fi、红外线、蓝芽、卫星定位等无线通信技术的接收器(可能包括天线、模拟和数字转换器、通信协议处理器等组件)，并用以接收控制信号。此控制信号例如是用于控制信号干扰器110的开关、模式或阻断频带、或用于转向机构120的运作设定等，待后续实施例详述。

控制单元150耦接控制信号接收器140和信号干扰器110。控制单元150可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)或其他类似组件或上述组件的组合。

控制单元150可控制信号屏蔽装置100的运作。在一实施例中，此运作是针对转向机构120。以图3B为例，控制单元150可对磁吸/磁斥件125和126中的一者导电，使主体101一侧形成磁吸/磁斥力，并带动开口O转向。需说明的是，依据转向机构120的不同实施态样，控制单元150控制转向机构120运动或产生非接触力的方式也会不同。例如，控制单元150可直接控制转轴121旋转。

在另一实施例中，此运作是针对信号干扰器110。控制单元150可运行定时器。若定时器到达某一个或多个设定时间，则控制单元150控制信号干扰器110的电力开关。例如，当定时器到达50分钟时，控制单元150将信号干扰器110的电力关闭；又当到达10分钟时，控制单元150将信号干扰器110的电力开启。藉此，可应用于试场，其中考试时间内阻断信号，且休息时间允许信号；或者，其他需要定时阻断信号的场合也能应用。

需说明的是，控制单元150可与信号干扰器110整合或是两组件独立运作。

或者，控制单元150可通过控制信号接收器140接收控制信号。例如，此控制信号是由用户的手机或遥控器发出。控制单元150即可依据控制信号来控制信号干扰器110的电力开关。例如，控制信号接收器140接收GPS信号，且此GPS信号记录有时间信息。控制单元150可依据此时间信息控制阻断信号开启或关闭的时机。

需说明的是，于其他实施例中，控制信号可能相关于信号干扰器110的阻断频带、工作模式或其他组态设定。此外，前述定时器和无线控制也可应用在转向机构120运作上。例如，定时器定时驱动转向、或依据控制信号(此时相关于转向机构120的运作)遥控转向。

在实际应用上，由于路灯、号志灯、电线杆等对象是城市中常见的对象，因此用户可轻易地找到信号屏蔽装置100的设置位置。此外，用户可依据需求调整信号阻断时机、和阻断方向/区域。

当有大面积区域内信号阻断的需求(例如，考场、展览场等)，使用者可架设两台以上的信号屏蔽装置100，以形成区域屏蔽系统。图5是依据本发明一实施例的区域屏蔽系统的配置示意图。请参照图5，在屏蔽区域RA周围已有支撑物50(以路灯为例)。各支撑物50上安装有信号屏蔽装置100，且相邻支撑物50之间有间距D(例如，30、50公尺等，并与信号屏蔽装置100影响的区域有关)。各信号屏蔽装置100中的屏蔽件150的开口O可转向(例如，前述手动或是自动方式)至朝向屏蔽区域RA周围内。即，所有信号屏蔽装置100的屏蔽件150的开口O外形成屏蔽区域RA，且屏蔽区域RA相关于由各信号干扰器110延伸至对应开口O的两条假想延伸线(如图5所示虚线)之间的角度。藉此，屏蔽区域RA内的邻近无线信号将被阻断而无法传递而出或被严重干扰(信号可能无法顺利还原正确数据)。此外，来自非屏蔽区域NRA传入的邻近无线信号也会受干扰，使阻挡区域RA内的通信接收器无法顺利接收或还原来自非屏蔽区域NRA的正确数据。但不影响非屏蔽区域NRA传输数据至阻挡区域RA以外的地方。

需说明的是，于其他实施例中，屏蔽区域RA的形状和信号屏蔽装置100的设置位置可能有其他变化。例如，屏蔽区域RA形成圆形，或每间隔两盏路灯设有信号屏蔽装置100，或每盏路灯安装复数以上的信号屏蔽装置100。

综上所述，本发明实施例的信号屏蔽装置和区域屏蔽系统，提供指向性的信号阻断功能。信号阻断时间、或阻断区域/方向都能依据需求而调整。信号屏蔽装置也可供方便拆装，且能共享外部装置的电源，让用户可随时应用在特定场域。

最后应说明的是：以上各实施例只用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种信号屏蔽装置，其特征在于，包括：

主体；

信号干扰器，设于所述主体，并用以发出干扰信号；以及

屏蔽件，设于所述主体，由至少一屏蔽材料所形成，所述屏蔽件并包括：

壳体，具有开口，其中所述壳体内侧与所述信号阻挡器之间具有至少一间距。

2.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，还包括：

转向机构，可活动地连接所述壳体，并接受或产生外力而改变所述屏蔽件的所述开口的朝向。

3.根据权利要求2所述的信号屏蔽装置，其特征在于，所述外力是接触力，且所述转向机构包括：

转轴，可旋转地设于所述主体，且其一端连接所述屏蔽件的所述壳体；以及

旋钮，可旋转地设于所述主体外侧，其中所述转轴穿透所述主体并以其另一端连接所述旋钮，且反应于所述旋钮受所述接触力驱动而轴向转动，所述屏蔽件以所述转轴为轴心进行轴向转动。

4.根据权利要求2所述的信号屏蔽装置，其特征在于，所述外力是磁吸/磁斥力，所述至少一屏蔽材料具有磁性，且所述转向机构包括：

转轴，可旋转地设于所述主体，且其一端连接所述屏蔽件的所述壳体；以及

至少二磁吸/磁斥件，分别设于所述主体至少二侧；以及

所述信号屏蔽装置还包括：

控制单元，耦接所述至少二磁吸/磁斥件，并用以对所述至少二磁吸/磁斥件中的一者导电。

5.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，还包括：

控制信号接收器，设于所述屏蔽件的所述壳体外侧，并用以接收控制信号；以及

控制单元，耦接所述控制信号接收器及所述信号干扰器，并依据所述控制信号控制所述信号干扰器的开关。

6.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，还包括：

控制单元，耦接所述信号干扰器，并运行定时器，且反应于所述定时器到达至少一设定时间而控制所述信号干扰器的开关。

7.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，所述壳体的开口缘至所述信号干扰器的距离大致相等。

8.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，所述壳体的开口缘与假想平面连接以遮蔽所述开口，且所述假想平面与所述信号干扰器重叠。

9.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，还包括：

电源供应器，耦接所述信号干扰器，并用以提供电源给所述信号干扰器，其中所述电源供应器可使用外部装置的电力。

10.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，还包括：

至少一固定件，设于所述主体，并用于固设于支撑物。

11.根据权利要求1所述的信号屏蔽装置，其特征在于，所述主体包括内部空间，所述信号干扰器及所述屏蔽件设于所述内部空间，且所述壳体相较于所述信号干扰器更接近所述主体的内侧表面。

12.一种区域屏蔽系统，其特征在于，包括：

至少二如权利要求1所述的信号屏蔽装置，分别设于支撑物，其中所述至少二信号屏蔽装置的所述屏蔽件的所述开口外形成屏蔽区域，且所述屏蔽区域相关于由每一所述信号干扰器延伸至对应所述开口的开口缘的二假想延伸线之间的角度。

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