TW201524072A - 穿戴式電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種穿戴式電子裝置，包括主結構件、電池模組、至少一線圈模組及控制模組。主結構件用以形成供使用者穿戴之容置空間；電池模組設置於主結構件內，電池模組用以儲存或供應電力；各線圈模組電性連接電池模組；控制模組結合主結構件且電性連接至少一線圈模組。當控制模組偵測到任一線圈模組產生之感應電流並確認存在一外部裝置時，控制模組通知電池模組藉由線圈模組供電至外部裝置，或利用外部裝置藉由線圈模組對電池模組充電。

Description

穿戴式電子裝置

本發明是關於一種穿戴式電子裝置，特別是一種具有無線供電或充電功能之穿戴式電子裝置。

現今各類型之可攜式電子裝置已經廣泛應用於現代人生活中。可攜式電子裝置具有體積較小且便於攜帶之優點，然而若是使用者所攜帶之可攜式電子裝置數量較多，依然會造成攜帶時之負擔。因此，隨著科技持續進步，可穿戴於使用者身上之穿戴式電子裝置逐漸成為未來發展趨勢之一。

此類穿戴式電子裝置因為依靠自身之電池模組供應電力，在電力消耗完畢之前必須對裝置進行充電，以保持其正常運作。一般常見之充電方式，是以外接電源線之一端連接待充電之裝置，另一端則需要連接電源插座或是行動電源裝置，以提供足夠之充電電力。然而，一旦使用者忘記攜帶外接電源線，穿戴式電子裝置也就無法進行充電動作，如此容易造成使用者之困擾。

因此，如何能改善現有穿戴式電子裝置之缺點，發展出不需要外接電源線即可完成充電動作之設計，實為一值得研究的課題。

本發明之主要目的係在提供一種具有無線充電或供電功能之穿戴式電子裝置。

為達到上述之目的，本發明之穿戴式電子裝置包括主結構件、電池模組、至少一線圈模組及控制模組。主結構件用以形成供使用者穿戴之容置空間；電池模組設置於主結構件內，電池模組用以儲存或供應電力；各線圈模組電性連接電池模組；控制模組結合主結構件且電性連接至少一線圈模組。當控制模組偵測到任一線圈模組產生之感應電流並確認存在一外部裝置時，控制模組通知電池模組藉由線圈模組供電至外部裝置，或利用外部裝置藉由線圈模組對電池模組充電。

藉此設計，本發明之穿戴式電子裝置只要接近另一個具有線圈模組之外部裝置，即可藉由線圈之電磁感應所產生之感應電流，使得本發明之穿戴式電子裝置能供電給外部裝置，或利用外部裝置對本發明之穿戴式電子裝置進行充電，以達到無線供電或充電之效果。

為能讓  貴審查委員更瞭解本發明之技術內容，特舉出數個較佳實施例說明如下。

請一併參考圖1及圖2。圖1是本發明之穿戴式電子裝置1之系統方塊圖；圖2是本發明之穿戴式電子裝置1第一實施例之結構示意圖。如圖1及圖2所示，在本發明之第一實施例中，本發明之穿戴式電子裝置1包括主結構件10、電池模組20、至少一線圈模組30及控制模組40。

主結構件10用以形成供使用者穿戴之容置空間S，便於使用者以手臂或身體其他部位穿過容置空間S，以穿戴本發明之穿戴式電子裝置1。主結構件10可以是一種硬質支撐結構，例如在本實施例中，主結構件10可以採用類似手環之環狀結構體，且該環狀結構體之中心部位形成中空之容置空間S。主結構件10也可以是一種可撓式支撐結構，例如在本發明之一實施例中，主結構件10可以採用具有伸縮彈性之帶狀或繩狀結構體，其中心部位也會形成中空之容置空間S。需注意的是，本發明不以此為限。

電池模組20設置於主結構件10內，且此電池模組20用以儲存或供應電力。電池模組20包括至少一電池單元21；當電池單元21有複數個時，各電池單元21彼此電性連接。在本實施例中，電池模組20包括複數電池單元21，且相鄰二個電池單元21之間是以電導線電性連接，而形成電池單元21之串聯形式。

各線圈模組30電性連接電池模組20。線圈模組30用以藉由電磁感應產生感應電流，以對電池模組20進行充電，或將電池模組20所儲存之電力供應至外部裝置。線圈模組30可以隨著設計不同，設置在主結構件10內之任意位置。例如，各線圈模組30能夠沿著環狀之主結構件10整體環繞，但本發明不以此為限，線圈模組30也可以僅設置在主結構件10之局部區域內，例如限制設在主結構件10之某段圓弧區域範圍內。

而在本實施例中，本發明之穿戴式電子裝置1包括二個線圈模組30，分別設置在主結構件10之二相對側，且每個線圈模組30皆環繞整個主結構件10。如此一來，不論使用者自主結構件10之任一側穿戴本發明之穿戴式電子裝置1，皆可利用任一側之線圈模組30執行其電磁感應功能。此外，不論是供慣用左手或右手之使用者穿戴本發明之穿戴式電子裝置1時，也可以達到前述效果。隨著設計不同，本發明之穿戴式電子裝置1也可以僅採用單一線圈模組30之設計，例如將線圈模組30僅設置於主結構件10之任一側，不以本實施例為限。

本發明之穿戴式電子裝置1更包括控制模組40。控制模組40設置於主結構件10內，且控制模組40電性連接各線圈模組30及電池模組20。控制模組40用以偵測任一線圈模組30所產生之感應電流，並依據感應電流之狀態判斷主結構體10附近是否存在一個外部裝置。控制模組40可以是能夠執行前述功能之一個小型電路板或硬體晶片，或是本發明之穿戴式電子裝置1之裝置主機。例如，在本發明之一實施例中，若本發明之穿戴式電子裝置1是一個行動電源裝置，則控制模組40可以採用前述之小型電路板或硬體晶片；若本發明之穿戴式電子裝置1是一個穿戴式智慧型手機或手錶裝置，則控制模組40可以是智慧型手機之機體或手錶機芯等裝置主機。

請參考圖3是本發明之穿戴式電子裝置1a第二實施例之結構示意圖。如圖3所示，在本實施例中，本發明之穿戴式電子裝置1a之控制模組40a可以是一個裝置主機，結合於主結構件10a，用以執行該裝置主機本身提供之功能。例如，若本發明之穿戴式電子裝置1是一個穿戴式智慧型手機或手錶裝置，則控制模組40a可以是智慧型手機之機體或手錶機芯等裝置主機，用以執行手機或手錶之相關功能。但本發明不以此為限。

請再參考圖1及圖2，本發明之穿戴式電子裝置1更包括電連接器50，且電連接器50電性連接控制模組40。在本發明之一實施例中，電連接器50為一常用規格之插槽，例如通用序列匯流排（Universal Serial Bus，簡稱USB）系列插槽（包括USB、mini-USB、micro-USB等）或其他規格之插槽，用以供插設對應規格之電性接頭或傳輸線材，執行資料傳輸或外接電源充電等操作。

請參考圖4是本發明之穿戴式電子裝置1第一實施例與外部裝置80相互作用之示意圖。如圖4所示，此處之外部裝置80可以是另一個獨立之本發明之穿戴式電子裝置，或是具有類似結構設計之電子裝置；而外部裝置80至少包括主結構件81、電池模組82、線圈模組83及控制模組84。

在本發明之一實施例中，假設本發明之穿戴式電子裝置1是一個行動電源裝置，而外部裝置80是一個穿戴式智慧型手機。當使用者將外部裝置80接近本發明之穿戴式電子裝置1，使得本發明之穿戴式電子裝置1之任一線圈模組30感應到外部裝置80之線圈模組83時，受感應之線圈模組30會產生感應電流。此時，控制模組40會偵測到線圈模組30所產生之感應電流，並且判斷感應電流之狀態。若是控制模組40持續偵測到感應電流之產生，即可確認存在著外部裝置80鄰近於本發明之穿戴式電子裝置1，因此控制模組40會通知電池模組20，藉由線圈模組30之電磁感應供電至外部裝置80，達到無線供電之效果。

反之，假設本發明之穿戴式電子裝置1是一個穿戴式智慧型手機，而外部裝置80是一個行動電源裝置。同樣地，若是控制模組40持續偵測到感應電流之產生，即可確認存在著外部裝置80鄰近於本發明之穿戴式電子裝置1，因此控制模組40藉由線圈模組30與外部裝置80之間之電磁感應，讓線圈模組30所產生之電流傳送至電池模組20；也就是說，利用外部裝置80對電池模組20充電，達到無線充電之效果。

請參考圖5是本發明之穿戴式電子裝置1b第三實施例之結構示意圖。本實施例為前述第一實施例之變化形式。如圖5所示，在本實施例中，本發明之穿戴式電子裝置1b之線圈模組30b僅設置在主結構件10b之局部區域內（例如接近控制模組40b之主結構件10b側面部位）。

由於線圈模組30b僅設置在主結構件10b之局部區域內，因此使用者必須將外部裝置之線圈模組（圖未示，請參考圖4）所在位置對應到線圈模組30b所在位置，才能讓線圈模組30b感應到外部裝置之線圈模組，進而產生感應電流，以進行後續判斷及對應操作。如此一來，本發明之穿戴式電子裝置1b不會因為線圈模組30b所佔面積過廣，使得線圈模組30b容易受到外界其他非對應裝置（例如任意磁性物質）接近所影響。

此外，在本實施例中，主結構件10b更包括結合組件11，用以輔助使用者穿戴或卸下本發明之穿戴式電子裝置1b。在本發明之一實施例中，結合組件11可以是一組可重複結合之結合組件，例如卡勾組件、魔鬼氈組件、扣具組件等；藉由調整結合組件11可使主結構件10b呈非結合狀態或結合狀態。當結合組件11呈非結合狀態時，易於輔助使用者將其待穿戴部位穿過主結構件10b之容置空間S，之後再將結合組件11重新結合為結合狀態，使得主結構件10b藉由結合組件11而圍成一個外環結構，本發明之穿戴式電子裝置1b就能被侷限在使用者之穿戴部位上而不易脫落。此處主結構件10b可以採用類似手錶錶帶或手鍊之可撓式帶狀結構體，但本發明不以此為限。

請參考圖6是本發明之穿戴式電子裝置1c第四實施例之結構示意圖。本實施例為前述第三實施例之變化形式，但為了清楚說明本實施力之特徵，在圖6中省略了電池模組之表示。如圖6所示，在本實施例中，本發明之穿戴式電子裝置1c之線圈模組30c同樣僅設置在主結構件10c之局部區域內。而主結構件10c更包括至少一定位結構12，設置於主結構件10c之外表面，各定位結構12用以配合外部裝置之對應定位結構（圖未示）相互對位結合。至少一定位結構12可以具有結合方向之輔助識別功能，且其設置數量及位置依據需求不同而改變；例如在本實施例中，有複數定位結構12，集中設置在主結構件10c之上半部且分別位於線圈模組30c之二側。據此，本發明之穿戴式電子裝置1c藉由至少一定位結構12與外部裝置結合後，線圈模組30c所在位置可以直接對應到外部裝置之線圈模組（圖未示）所在位置。此處定位結構12可以是一個凸塊（或插槽），而對應定位結構則可以是一個對應之插槽（或凸塊）。需注意的是，定位結構12之結構形式不以本實施例為限，例如可以採用導引結構或其他結構設計等。

藉此設計，本發明之穿戴式電子裝置可配合另一個具有線圈模組之外部裝置，當二者相互靠近時，即可藉由線圈之電磁感應作用產生感應電流，令本發明之穿戴式電子裝置供電給外部裝置，或利用外部裝置對本發明之穿戴式電子裝置進行充電，以達到無線供電或充電之效果。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵。惟須注意，上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明之範圍。任何熟於此項技藝之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所述。

1、1a、1b、1c‧‧‧穿戴式電子裝置
10、10a、10b、10c‧‧‧主結構件
11‧‧‧結合組件
12‧‧‧定位結構
20、20a、20b‧‧‧電池模組
21‧‧‧電池單元
30、30a、30b、30c‧‧‧線圈模組
40、40a、40b、40c‧‧‧控制模組
50、50a、50b、50c‧‧‧電連接器
80‧‧‧外部裝置
81‧‧‧主結構件
82‧‧‧電池模組
83‧‧‧線圈模組
S‧‧‧容置空間

圖1是本發明之穿戴式電子裝置之系統方塊圖。圖2是本發明之穿戴式電子裝置第一實施例之結構示意圖。圖3是本發明之穿戴式電子裝置第二實施例之結構示意圖。。圖4是本發明之穿戴式電子裝置第一實施例與外部裝置相互作用之示意圖。圖5是本發明之穿戴式電子裝置第三實施例之結構示意圖。圖6是本發明之穿戴式電子裝置第四實施例之結構示意圖。

1‧‧‧穿戴式電子裝置

10‧‧‧主結構件

20‧‧‧電池模組

21‧‧‧電池單元

30‧‧‧線圈模組

40‧‧‧控制模組

50‧‧‧電連接器

S‧‧‧容置空間

Claims (10)

1. 一種穿戴式電子裝置，包括：一主結構件，用以形成供一使用者穿戴之一容置空間；一電池模組，設置於該主結構件內，該電池模組用以儲存或供應電力；至少一線圈模組，設置於該主結構件內，各該線圈模組電性連接該電池模組；以及一控制模組，結合該主結構件，該控制模組電性連接該至少一線圈模組及該電池模組；當該控制模組偵測到任一該線圈模組產生之一感應電流並確認存在一外部裝置時，該控制模組通知該電池模組藉由該線圈模組供電至該外部裝置，或利用該外部裝置藉由該線圈模組對該電池模組充電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該控制模組為一裝置主機。
3. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，更包括一電連接器，該電連接器電性連接該控制模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該主結構件包括一結合組件，用以輔助該使用者穿戴至該容置空間內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之穿戴式電子裝置，其中該結合組件為一卡勾組件、一魔鬼氈組件或一扣具組件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該主結構件為一環狀結構、一帶狀結構或一繩狀結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該線圈模組環繞該主結構件整體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該線圈模組僅設置於該主結構件之一局部區域內。
9. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該電池模組包括至少一電池單元，且各該電池單元彼此電性連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式電子裝置，其中該主結構件更包括至少一定位結構，用以配合該外部裝置之至少一對應定位結構以產生定位功能。