CN201947066U - 无线电子装置 - Google Patents

Abstract

一种无线电子装置，包括感测模块、微控制器、射频发射模块、双电层储能元件、切换模块与充电模块。感测模块感测无线电子装置的操作状态，以输出操作信号。微控制器编码操作信号并产生编码后的操作信号。射频发射模块发射编码后的操作信号给电子装置。双电层储能元件提供第一电压。切换模块依据连接状态信号的电位，选择直接提供或不提供第一电压给感测模块与微控制器。充电模块依据与电子装置的连接状态，产生连接状态信号，且当充电模块与电子装置连接时，提供第二电压给感测模块与微控制器，并以第二电压对双电层储能元件充电。

Description

无线电子装置

技术领域

一种无线电子装置，特别涉及一种免电池的无线电子装置。

背景技术

计算机等科技产品已被广泛使用，各种型态的输入工具也随之发展出，以便利人们操作这些科技产品。但是，传统的输入工具，如键盘与鼠标等，仍然是最为普遍被人们所接受的输入工具。并且，随着对于移动性的需求，使用者再也不想被局限在一个固定的地方操作计算机等科技产品，因此发展出各式的无线电子装置，如无线键盘与无线鼠标等，以增使用者使用这些科技产品的便利性。

目前市售的无线电子装置均使用电池为其操作电源。一般来说，电池可分类为一次电池及二次电池。一次电池俗称“用完即弃”电池，因为它们的电量耗尽后，无法再充电使用，只能丢弃。常见的一次电池包括碱锰电池、锌锰电池等。因此，若使用一次电池作为无线电子装置的操作电源，则使用者需时常更换电池，而降低使用便利性，且较不环保。

二次电池俗称可充电电池，故可重复使用。常见的二次电池有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。前述的二次电池各有不同的放电特性，但其共通的缺点在于充电速度相对较慢，往往需要较久的充电时间才能充饱。另外，普通镍镉电池有较强烈的记忆效应，镍氢电池则容易自放电，故常常提前失效而造成使用上的不便。

实用新型内容

鉴于以上的问题，本实用新型的目的在于提供一种无线电子装置，藉以减少更换电池的需求及减少充电的等待时间。

本实用新型揭露一种无线电子装置，包括：

一感测模块，用以感测该无线电子装置的操作状态，以输出一操作信号；

一微控制器，电性连接该感测模块，用以接收该操作信号，且编码该操作信号，以产生编码后的该操作信号；

一射频发射模块，电性连接该微控制器，用以接收编码后的该操作信号，并发射该编码后的该操作信号给一电子装置；

一双电层储能元件，用以提供一第一电压；

一切换模块，电性连接该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，用以接收该第一电压与一连接状态信号，并依据该连接状态信号的电位，而选择直接提供或不提供该第一电压给该感测模块与该微控制器；以及

一充电模块，电性连接该切换模块、该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，并依据与该电子装置的连接状态，以产生该连接状态信号，且当该充电模块与该电子装置连接时，提供一第二电压给该感测模块与该微控制器，并以该第二电压对该双电层储能元件充电。

上述的无线电子装置，其中，该充电模块包括一通用序列总线连接端口，用以与该电子装置连接，使该充电模块通过该通用序列总线连接端口接收该电子装置的一电源，以作为该第二电压。

上述的无线电子装置，其中，该充电模块包括：

一感应元件，用以接收该电子装置所产生的一磁能信号，并转换该磁能信号成一交流电压；以及

一整流电路，电性连接该感应元件，用以接收该交流电压，并将该交流电压转换成该第二电压。

上述的无线电子装置，其中，该感应元件为感应线圈。

上述的无线电子装置，其中，还包括一第一稳压模块，电性连接于该切换模块与该微控制器及该感测模块之间，用以稳压该第一电压。

上述的无线电子装置，其中，还包括一第二稳压模块，电性连接于该双电层储能元件充电的一充电路径上，用以稳压该第二电压。

上述的无线电子装置，其中，还包括一第三稳压模块，电性连接于该充电模块与该微控制器及该感测模块之间，用以稳压该第二电压。

上述的无线电子装置，其中，还包括：

一检测模块，电性连接该双电层储能元件，用以检测该双电层储能元件的电量，以产生一检测结果；以及

一显示模块，电性连接该检测模块，用以显示该检测结果。

本实用新型还揭露一种无线电子装置，包括：

一无线传输模块，用以感测该无线电子装置的操作状态，以产生一操作信号并发射给一电子装置；

一双电层储能元件，用以提供一第一电压；

一切换模块，电性连接该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，用以接收该第一电压与一连接状态信号，并依据该连接状态信号的电位，而选择直接提供或不提供该第一电压给该无线传输模块；以及

一充电模块，电性连接该切换模块、该双电层储能元件与该无线传输模块，并依据与该电子装置的连接状态，以产生该连接状态信号，且当该充电模块与该电子装置连接时，提供一第二电压给该感测模块与该微控制器，并以该第二电压对该双电层储能元件充电。

本实用新型所揭露的一种无线电子装置以双电层储能元件来取代一般的充电电池，如此可减少更换电池的次数，并且双电层储能元件的充电时间短，以减少充电的等待时间。如此便可增加无线电子装置的使用便利性。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1A为本实用新型的无线电子装置的电路方框示意图；

图1B为本实用新型的无线电子装置的另一电路方框示意图；

图2为本实用新型的充电模块的一种实施范例；

图3为本实用新型的充电模块的另一实施范例。

其中，附图标记

100    无线电子装置

110    感测模块

120    微控制器

130    射频发射模块

140    电层储能元件

150    充电模块

160    切换模块

171    第一稳压模块

172    第二稳压模块

173    第三稳压模块

174    检测模块

175    显示模块

180    电子装置

210    通用序列总线连接端口

311    电压源

312    变压器

311，321    感应元件

322    整流电路

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参考图1A所示，其为本实用新型的无线电子装置的电路方框示意图。无线电子装置100可包括感测模块110、微控制器120、射频发射模块130、双电层储能元件140、充电模块150与切换模块160。在本实施例中，无线电子装置100可以是无线鼠标或无线键盘等。

感测模块110感测并依据无线电子装置100的操作状态，而输出对应的操作信号。微控制器120电性连接感测模块110，用以接收前述的操作信号，且编码此操作信号并传送之。射频发射模块130电性连接微控制器120，用以接收编码后的操作信号并发射给电子装置180。本实施例的无线电子装置100以无线鼠标为例，则感测模块110可以是无线电子装置100上的输入感应元件，也可以是另外配置在无线电子装置100上的感测元件。而无线电子装置100上的输入感应元件可以是但不限于左键、右键、滑轮或位移感应元件。

当使用者使用无线电子装置100时，感测模块110会感应无线电子装置100的操作状态，而据以产生对应的操作信号并输出至微控制器120。接着，在微控制器120接收并处理操作信号(及对操作信号进行编码)后，将处理后的操作信号经由射频发射模块130的天线(未绘示)发射出去。射频发射模块130所发射出去的操作信号会由电子装置180的射频接收器(未绘示)接收，而电子装置180可通过其内部的解码电路(未绘示)将接收到的操作信号经过解码后，以对电子装置180进行操控。并且，在本实施例中，感测模块110、微控制器120与射频发射模块130可组成一具有传送无线信号数据的无线传输模块。

双电层储能元件140用以提供一第一电压，其为供应无线电子装置100的操作电压。在本实施例中，双电层储能元件140可以是双电层电容器(Electrical Double Layer Capacitor)，也称为超级电容器(Super Capacitor)或金电容。并且，双电层电容器的充放电时间短、无记忆效应且不受充电电流限制，故可快速充电，即几秒到几十秒便可充满，以减少充电的等待时间。另外，双电层电容器的充放电次数可达十万次以上，故具有较长的使用寿命，进而减少更换储能元件的需求。

充电模块150会依据其与电子装置180的连接状态，而据以产生一连接状态信号，且充电模块150会提供一第二电压作为双电层储能元件140的充电电压及无线电子装置100的操作电压。

切换模块160电性连接感测模块110、微控制器120、双电层储能元件140、充电模块150，用以接收双电层储能元件140所提供的第一电压及充电模块150所提供的连接状态信号，并依据连接状态信号的电位，而选择性直接提供或不提供第一电压给感测模块110与微控制器120，以进行相关的运作。

举例来说，当充电模块150未与电子装置180连接时，则充电模块150产生的连接状态信号的电位例如为低逻辑电位，而使得切换模块160依据前述低逻辑电位的连接状态信号，而选择直接提供第一电压给感测模块110与微控制器120；当充电模块150与电子装置180连接时，则充电模块150产生的连接状态信号的电位例如为高逻辑电位，而使得切换模块160依据前述高逻辑电位的连接状态信号，而选择不提供第一电压给感测模块110与微控制器120。此时，充电模块150则会提供第二电压给感测模块110与微控制器120，作为其工作电压，且以第二电压对双电层储能元件140进行充电，以恢复双电层储能元件140的电量。此处供电至感测模块110以及微控制器120虽仅列出二个元件，但实际上是可表示供电给除了上述元件的外的其它耗电元件。

另外，请参照图1B所示，其为本实用新型的无线电子装置的另一电路方框示意图。无线电子装置100还包括有第一稳压模块171、第二稳压模块172及第三稳压模块173。第一稳压模块171电性连接于切换模块160与感测模块110及微控制器120之间，用以稳压第一电压，以避免供应给感测模块110与微控制器120的电压不稳定，而造成损害及产生误动作。第二稳压模块172电性连接于对双电层储能元件140充电的充电路径上，用以稳压第二电压，以避免供应给双电层储能元件140进行充电的第二电压不稳定，而造成损害。第三稳压模块173电性连接于充电模块150与感测模块110及微控制器120之间，用以稳压第二电压，以避免供应给感测模块110与微控制器120的电压不稳定，而造成损害及产生误动作。

此外，无线电子装置100还包括有检测模块174与显示模块175。检测模块174电性连接双电层储能元件140，用以检测双电层储能元件140的电量，以产生一检测结果。显示模块175可以是但不限定为发光二极管，电性连接检测模块174，用以显示前述的检测结果。举例来说，当检测模块174检测到双电层储能元件140的电量低于一默认值时，则检测模块174产生如高逻辑电位的检测结果。显示模块175便依据此检测结果而产生光源，以告知使用者双电层储能元件140的电量即将耗尽，需将无线电子装置100连接外部电源，以对双电层储能元件140进行充电。另一方面，当检测模块174未检测到双电层储能元件140的电量低于默认值时，则检测模块174产生如低逻辑电位的检测结果。显示模块175便依据此结果而不产生光源，而使用者便可知道还不需要对双电层储能元件140进行充电。

请参照图2所示，其为本实用新型的充电模块150的一种实施范例。充电模块150还包括有一通用序列总线(Universal Serial Bus，USB)连接端口210，用以与电子装置(例如笔记型计算机或充电装置)180进行连接。也就是说，使用者可通过通用序列总线传输线连接充电模块150与连接至电子装置180。如此，充电模块150便可取得电子装置180的电源，以作为充电模块150所提供的第二电压。

当通用序列总线连接端口210未与电子装置180连接(例如双电层储能元件140的电量仍足够)时，充电模块150不会提供第二电压，而会提供例如低逻辑电位的连接状态信号。接着，当切换模块160接收到前述低逻辑电位的连接状态信号时，切换模块160会选择直接供应双电层储能元件140所提供的第一电压作为感测模块110及微控制器120的操作电压，以进行相关的运作。

当通用序列总线连接端口210与电子装置180连接(例如双电层储能元件140的电量过低)时，则充电模块150会以电子装置180所提供的电源作为第二电压，例如5V/500mA的电压，并且充电模块150会产生例如逻辑高电位的连接状态信号。接着，当切换模块160接收到前述高逻辑电位的连接状态信号，切换模块160关闭第一电压的供电路径，即切换模块160选择不供应第一电压。此时，充电模块150回提供第二电压作为感测模块110与微控制器120的操作电压，以进行相关的运作，并利用此第二电压对双电层储能元件140进行快速充电，以恢复双电层储能元件140所储存的电量。

另外，本实施例的充电模块150不限于以通用序列总线连接端口210与电子装置180连接，来提供第二电压。以下将再举一例来说明。

请参照图3所示，其为本实用新型的充电模块150的另一实施范例。电子装置180可以是无线充电装置，且包括电压源311、变压器312与感应元件313。电压源311例如为一般的市电。变压器312电性连接电压源311，用以将电能转换为适当的电压。感应元件313可以是感应线圈所制成，且电性连接变压器312，以电磁感应方式将前述适当的电压转换为磁能信号。

充电模块150包括感应元件321及整流电路322。感应元件321可以是感应线圈所制成，且用以感应的方式接收电子装置180所提供的磁能信号，并将磁能信号转换成交流电压。整流电路322可以是但不限于桥式整流电路，电性连接感应线圈321，用以接收前述的交流电压，并将此交流电压转换成第二电压。因此，此第二电压可以是直流电压(约5V)。

当感应元件321未接收电子装置180所产生的磁能信号时，即充电模块150未与电子装置180连接，则充电模块150并不会提供第二电压，而充电模块150会产生例如低逻辑电位的连接状态信号。接着，当切换模块160接收前述低逻辑电位的连接状态信号时，切换模块160会选择直接供应双电层储能元件140的第一电压作为感测模块110及微控制器120的操作电压。

当感应元件321接收电子装置180所产生的磁能信号时，即充电模块150与电子装置180连接，感应元件321会将磁能信号转换成交流电压后，传送至整流电路322进行整流，进而产生直流电压，以作为充电模块150所提供的第二电压，且充电模块150会产生例如高逻辑电位的连接状态信号。接着，当切换模块160接收到前述高逻辑电位的连接状态信号时，切换模块160关闭第一电压的供电路径，即选择供应第一电压给感应模块110与微控制器120。此时，充电模块150会提供第二电压作为感测模块110与微控制器120的操作电压，以进行相关的运作，并利用此第二电压对双电层储能元件140进行快速充电，以恢复双电层储能元件140所储存的电量。

本实用新型所提出的无线电子装置是利用双电层储能元件来取代一般的充电电池，且双电层储能元件的充放电次数可达十万次以上，即使用寿命较长，故可减少更换电池的需求，并且双电层储能元件的充电时间短，也可减少充电的等待时间。如此一来，可增加无线电子装置的使用便利性。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种无线电子装置，其特征在于，包括：

一感测模块，用以感测该无线电子装置的操作状态，以输出一操作信号；

一微控制器，电性连接该感测模块，用以接收该操作信号，且编码该操作信号，以产生编码后的该操作信号；

一射频发射模块，电性连接该微控制器，用以接收编码后的该操作信号，并发射该编码后的该操作信号给一电子装置；

一双电层储能元件，用以提供一第一电压；

一切换模块，电性连接该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，用以接收该第一电压与一连接状态信号，并依据该连接状态信号的电位，而选择直接提供或不提供该第一电压给该感测模块与该微控制器；以及

一充电模块，电性连接该切换模块、该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，并依据与该电子装置的连接状态，以产生该连接状态信号，且当该充电模块与该电子装置连接时，提供一第二电压给该感测模块与该微控制器，并以该第二电压对该双电层储能元件充电。

2.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，该充电模块包括一通用序列总线连接端口，用以与该电子装置连接，使该充电模块通过该通用序列总线连接端口接收该电子装置的一电源，以作为该第二电压。

3.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，该充电模块包括：

一感应元件，用以接收该电子装置所产生的一磁能信号，并转换该磁能信号成一交流电压；以及

一整流电路，电性连接该感应元件，用以接收该交流电压，并将该交流电压转换成该第二电压。

4.根据权利要求3所述的无线电子装置，其特征在于，该感应元件为感应线圈。

5.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，还包括一第一稳压模块，电性连接于该切换模块与该微控制器及该感测模块之间，用以稳压该第一电压。

6.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，还包括一第二稳压模块，电性连接于该双电层储能元件充电的一充电路径上，用以稳压该第二电压。

7.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，还包括一第三稳压模块，电性连接于该充电模块与该微控制器及该感测模块之间，用以稳压该第二电压。

8.根据权利要求1所述的无线电子装置，其特征在于，还包括：

一检测模块，电性连接该双电层储能元件，用以检测该双电层储能元件的电量，以产生一检测结果；以及

一显示模块，电性连接该检测模块，用以显示该检测结果。

9.一种无线电子装置，其特征在于，包括：

一无线传输模块，用以感测该无线电子装置的操作状态，以产生一操作信号并发射给一电子装置；

一双电层储能元件，用以提供一第一电压；

一切换模块，电性连接该双电层储能元件、该感测模块与该微控制器，用以接收该第一电压与一连接状态信号，并依据该连接状态信号的电位，而选择直接提供或不提供该第一电压给该无线传输模块；以及

一充电模块，电性连接该切换模块、该双电层储能元件与该无线传输模块，并依据与该电子装置的连接状态，以产生该连接状态信号，且当该充电模块与该电子装置连接时，提供一第二电压给该感测模块与该微控制器，并以该第二电压对该双电层储能元件充电。

Images