TW201741806A - 配戴式電源及具備此種電源的手戴式行動裝置 - Google Patents

Abstract

一種配戴式電源，包含一適於繫在使用者手腕、手臂、腰部、腿部或頭部的繫帶；一由該繫帶承載的可撓性二次電池；及一設置於該繫帶上並電性連接該二次電池的連接線插槽，該二次電池通過一連接在該插槽與一行動裝置之間的連接線，能夠隨時隨地補充該行動裝置消耗的電流，並從一連接到該插槽的外來電源補充電能。當該配戴式電源以腕帶的型式展現時，可以作為智慧手錶、智慧手環等手戴式行動裝置的載體，使其具備更持久的續航力。

Description

配戴式電源及具備此種電源的手戴式行動裝置

本發明係關於一種配戴式電源及具備此種電源的手戴式行動裝置。

隨著智慧手機成為主流，手戴式行動裝置如智慧手錶、智慧手環等也躍上消費者的年度願望清單，越來越多的娛樂、工作、社交、通信、運動及健康管理等，都能夠透過行動裝置來達成。但隨著行動裝置的應用範圍擴大，功能越來越強大，使用時間也持續增長，導致目前行動裝置內建的電池容量往往不能滿足大量使用下的需求，面對這個情況，除了多購買幾顆電池外，一機多用的行動電源便成了消費者必備的周邊；特別是，當所使用的行動裝置，例如iPhone這類無法或難以更換電池的產品時，更需要靠行動電源來延長續航力。

雖然市面上的行動電源種類繁多，但都只能放置在手提包、背包、旅行袋等隨身用品內，需要時再取出，不能直接配戴在身上使用。因此，既有的行動電源，無論攜帶與使用都不方便。

另一方面，手戴式行動裝置的組件，包括微控制器(Microcontroller)、電池、耳機、麥克風、揚聲器等基本組件均被組裝在行動裝置的本體內，雖然隨著製造技術的高速發展，相關組件的尺寸得以不斷縮小，但終究還有一定的厚度，致使行動裝 置的本體很難進一步薄巧化，同時不易組裝與維修，一旦組件使用一段時間後因損壞，或其他原因需要換新時，難以隨時個別更換。此外，一般手戴式行動裝置除了提供充電插槽和SIM卡插槽外，便無其他插槽可供利用。

本發明乃為解決上述問題所成，其目的在於提供一種配戴式電源，可以隨身繫在使用者身上，如手腕、手臂、腰部、腿部或頭部等，作為行動裝置的備用電源，隨時隨地支撐電力。

本發明另一目的在於提供一種以配戴式電源作為載體的行動裝置，使智慧手錶、智慧手環等手戴式行動裝置具有更持久的續航力。

本發明又一目的在於提供一手戴式行動裝置，使行動裝置本體可大幅薄巧化，同時方便行動裝置的組裝及個別組件的換新。

具體實現本發明的配戴式電源，包含一用於繫在一使用者身上的繫帶；一裝載於該繫帶的可撓性二次電池；及一設置於該繫帶上並電性連接該可撓性二次電池的連接線插槽，該可撓性二次電池通過一連接在該連接線插槽與一行動裝置之間的連接線，補充該行動裝置消耗的電流，並從一連接到該連接線插槽的外來電源補充電能。

根據本發明的手戴式行動裝置，包含一配戴式電源及一行動裝置本體。該配戴式電源包括一用於繫在一使用者手腕上的繫帶；一裝載於該繫帶的可撓性二次電池；及一設置於該繫帶上並電性連接該可撓性二次電池的連接線插槽，該可撓性二次 電池通過一連接在該連接線插槽與一行動裝置之間的連接線，補充該行動裝置消耗的電流，並從一連接到該連接線插槽的外來電源補充電能。該行動裝置本體結合於該配戴式電源上，而由該配戴式電源供應用電。

另一實現本發明的手戴式行動裝置，包含一用於繫在一使用者手腕上的繫帶；複數設置於該繫帶上的模組插槽；及複數分別插放在該模組插槽內的行動裝置周邊模組。

所述模組插槽包括但不限於電池模組插槽、連接線插槽、記憶卡模組插槽、SIM卡模組插槽、按鍵模組插槽、耳麥模組插槽、揚聲器模組插槽、相機模組插槽及光源模組插槽之全部或部分。

所述手戴式行動裝置進一步包含一行動裝置本體，該行動裝置本體結合於該繫帶上，並內建一電性連接該模組插槽的微控制器。

本發明對照先前技術的功效在於，將行動裝置的備用電源以腕帶、臂帶、腰帶、綁腿或頭巾的型式呈現，可以隨身繫在使用者的手腕、手臂、腰部、腿部或頭部，隨時隨地支撐行動裝置電力。又，配戴式電源還可作為智慧手錶、智慧手環等手戴式行動裝置的載體，提供行動裝置更持久的續航力，減少充電頻率。此外，將原本組裝於行動裝置本體內的電池、耳機、麥克風、揚聲器等組件模組化後，分別插放在支撐於腕帶上的複數模組插槽內，使本體由於不必承載這些組件而得以更加薄巧化，同時有助於行動裝置的組裝，及組件的換新或升級。

至於本發明的技術內容及其他目的與特點參照下面 配合附圖的詳細實施例說明即可完全明白。

10,10a,10b,10c,10d,10e‧‧‧配戴式電源

11‧‧‧導電套

12‧‧‧鎖定螺絲

13‧‧‧定位孔

14,14a‧‧‧第一電源模組

15,15a‧‧‧第二電源模組

16‧‧‧間隙

20‧‧‧繫帶

21‧‧‧帶條

24‧‧‧扣針孔

25‧‧‧帶扣

26‧‧‧扣環

27‧‧‧扣針

30,30a‧‧‧可撓性二次電池

32‧‧‧電池芯

33‧‧‧模組插槽

40‧‧‧連接線插槽

41‧‧‧榫孔

50‧‧‧連接線

51‧‧‧接頭

52‧‧‧彈性卡榫

60,60a,60b,60c,60d‧‧‧手戴式行動裝置

70,70a‧‧‧行動裝置本體

71‧‧‧導電螺孔

72‧‧‧段差面

73‧‧‧心率感應器

74‧‧‧微控制器

75‧‧‧螢幕

76‧‧‧心率感應器

80‧‧‧繫帶

81‧‧‧電池模組插槽

82‧‧‧連接線插槽

83‧‧‧記憶卡模組插槽

84‧‧‧SIM卡模組插槽

85‧‧‧按鍵模組插槽

86‧‧‧耳麥模組插槽

87‧‧‧揚聲器模組插槽

88‧‧‧相機模組插槽

89‧‧‧光源模組插槽

91‧‧‧電池模組

92‧‧‧連接線接頭

93‧‧‧記憶卡模組

94‧‧‧SIM卡模組

95‧‧‧按鍵模組

96‧‧‧耳麥模組

97‧‧‧揚聲器模組

98‧‧‧相機模組

99‧‧‧光源模組

第1圖為本發明配戴式電源的俯視圖。

第2圖為取自第1圖中A-A線的剖面圖。

第3圖為插槽和接頭相互鎖扣的剖面圖。

第4圖為與第1圖近似的實施例俯視圖。

第5圖為取自第4圖中B-B線的剖面圖。

第6圖為本發明手戴式行動裝置的俯視圖。

第7圖為取自第6圖中C-C線的剖面圖。

第8圖為第6圖的平面分解圖。

第9圖為與第7圖近似的實施例剖面圖。

第10圖為本發明手戴式行動裝置的另一實施例俯視圖。

第11圖為取自第10圖中D-D線的剖面圖。

第12圖為第10圖的平面分解圖。

第13圖為與第11圖近似的實施例剖面圖。

第14圖為本發明手戴式行動裝置的又一實施例俯視圖。

第15圖為第14圖的前視圖。

第16圖為第15圖的電路方塊圖。

如第1和第2圖所示，本發明配戴式電源10較佳者係由一繫帶20、一可撓性二次電池30及一連接線插槽40構成。其中：繫帶20，包含一帶條21和一帶扣25，該帶條21 採用可任意彎曲的材料如矽膠、皮革等製成所要的長度，以承載可撓性二次電池30及連接線插槽40，並設有若干等距排列的扣針孔24。所述帶扣25結合於帶條21的一端，其包括一扣環26及一樞接於扣環26的扣針27。繫帶20的配戴方法同錶帶和腰帶的繫法，先將帶條21圍繞使用者的手腕、手臂、腰部、腿部或頭部，再把結合於帶條21另一端的連接線插槽40穿過扣環26，然後將扣針27插入其中一扣針孔24，即可將帶條21的兩端相互鎖扣而圍成一環狀，使繫帶20可裝卸地配戴於使用者身上。其他可將帶條21兩端相互結合的公知技術，例如磁鐵、魔術氈等亦可採用，不受帶扣25的限制。

可撓性二次電池30，沿著繫帶20的長度方向埋設在帶條21內，使可撓性二次電池30與帶條21如同三明治般的構造。在本實施例中，可撓性二次電池30呈扁長形而具備可撓性，可以隨著帶條21自由彎曲。在另一實施例中，如第4和第5圖所示的可撓性二次電池30a，亦可由複數等間距排列的電池芯32並聯組成，如此構成的配戴式電源10a也能隨意彎曲。當使用複數電池芯32並聯組成需要的可撓性二次電池30a時，上述扣針孔24可以設置在兩個電池芯32之間的間隙上，免除在電池芯32預設扣針孔24的製程。在較佳的實施例中，如第4和第5圖所示，帶條21還可承載至少一模組插槽33，該模組插槽33與連接線插槽40電性連接，用以插放如記憶卡模組、SIM卡模組(圖未式)等行動裝置周邊，以提升配戴式電源10a的功能。同理，第1和第2圖揭示的配戴式電源10，也能在縮短二次電池30的長度後，在帶條21騰出部分空間設置至少一模組插槽(圖未 示)安裝行動裝置周邊。

連接線插槽40，設置在帶條21的適當位置，作為連接充電器或行動裝置(二者均未圖示)的介面。在第1至5圖的實施例中，連接線插槽40係結合在帶條21的另一端，也就是帶扣25的相對端，並與可撓性二次電池30(30a)電性連接，使可撓性二次電池30(30a)一方面可通過一連接在插槽40與行動裝置之間的連接線50，隨時隨地補充行動裝置消耗的電流，一方面能透過一連接到插槽40的外來電源，如充電器(未圖示)等補充電能。所述連接線插槽40可視帶條21的寬度選用標準USB插槽，或是更小化的Mini USB和Micro USB插槽。其他型式的介面亦可採用，不受USB介面的限制。

為了防止連接線50的接頭51因為碰撞、拉扯等原因而脫離插槽40，失去電性連接作用，在較佳的實施例中，如第1和第3圖所示，該插槽40的兩側槽壁分別設有一榫孔41，接頭51則具有分別形成在其兩側的彈性卡榫52。當接頭51完全插入插槽40時，彈性卡榫52將因彈性作用而嵌入榫孔41，使接頭51與插槽40相互鎖扣而結合在一起，從而達到防止鬆脫的效果，確保電性連接牢固可靠。在接頭51與插槽40結合狀態中，從兩側朝內施壓彈性卡榫52，即可使彈性卡榫52和榫孔41的鎖扣解除，並在該狀態下將接頭51朝後方抽離插槽40，即完成兩者的分離。

本發明提供的配戴式電源10(10a)，可以通過腕帶、臂帶、腰帶、綁腿或頭巾等型式展現，而繫於使用者的手腕、手臂、腰部、腿部或頭部等，方便隨身攜帶作為智慧手機、智慧手 錶、智慧手環等行動裝置的備用電源，隨時隨地補充行動裝置消耗的電流，免除使用環境不具備充電設備時造成的不便。舉例說明：假設一般智慧手錶內建的電池體積為30(長)×20(寬)×5(厚)mm，容量為500mAh，而製成適合繫於使用者手腕的配戴式電源10，其可撓性二次電池30的體積可達150(長)x30(寬)x2(厚)mm，在比能量(Specific Energy)相同的條件下，容量有1,500mAh，相當於前者的三倍；也就是說，繫於手腕的配戴式電源10可額外增加智慧手錶三倍的工作時間。同理，當配戴式電源10以較腕帶更長、更寬、更厚的臂帶、腰帶、綁腿或頭巾的型式呈現時，將可提供數倍到十數倍於腕帶型配戴式電源10的容量，使行動裝置具備長時間連續工作的續航力。

本發明的配戴式電源10(10a)在稍作變化後，亦可作為手戴式行動裝置，如智慧手錶、智慧手環的載體，提供行動裝置更持久的續航力。如第6至8圖所示，該手戴式行動裝置60包括一配戴式電源10b及一行動裝置本體70。其中： 配戴式電源10b，可如上述任一實施例所形成的配戴式電源10(10a)。另，為了承載行動裝置本體70的需要，在大約配戴式電源10b的中間區域設有一組電性連接可撓性二次電池30a(30a)的導電套11，供安裝一組鎖定螺絲12。

行動裝置本體70，結合於配戴式電源10b上，使具備微控制器及螢幕或指示燈(以上均未圖示)的行動裝置本體70可透過配戴式電源10b繫於使用者的手腕，並由配戴式電源10b供應用電，以處理資料及顯示相應的資訊。所述行動裝置本體70的底部設有一組導電螺孔71，分別對應配戴式電源10b的一組 導電套11，上述鎖定螺絲12通過導電套11旋進導電螺孔71，如此，將行動裝置本體70鎖定於配戴式電源10b，同時達成電性連接，形成所要的手戴式行動裝置60。

另外，為使一內建於行動裝置本體70的心率感應器73可以偵測使用者的心率，因此在該組導電套11圍成的區域內設置一定位孔13。行動裝置本體70則為上大、下小的異徑體，其下部套入配戴式電源10b的定位孔13，直到上、下部之間的段差面72與帶條21的上表面契合，使心率感應器73可以通過配戴式電源10b的定位孔13與使用者手腕接觸，以偵測其靜脈收縮和舒張時，綠光反射訊號的大小變化，進而在行動裝置本體70的螢幕顯示使用者當時的心跳速率。上述導電螺孔71設於行動裝置本體70的段差面72。行動裝置本體70的外形亦可為上寬、下窄的正方體、長方體或近似的形狀，不受圓形的限制。

第9圖顯示一與上述實施例近似的手戴式行動裝置60a。本實施例揭示的配戴式電源10c，其可撓性二次電池30a同第4和第5圖所示，採用複數電池芯32並聯組成，使配戴式電源10c可以任意彎曲而繫於使用者身上。

又，本發明並非限制於上述實施例，亦可為其他不同的型態。第10至12圖顯示本發明另一不同型式的手戴式行動裝置60b。本實施例所揭示的手戴式行動裝置60b同樣由配戴式電源10d和行動裝置本體70兩個部分組成，其與上述實施例的差異在於，該配戴式電源10d由第一電源模組14和第二電源模組15構成，並分別連接於行動裝置本體70的兩側。所述第一電源模組14和第二電源模組15面對面的兩端分別設有若干電性連 接可撓性二次電池30的導電套11，供安裝一組鎖定螺絲12。至於行動裝置本體70方面，同上述實施例揭示的行動裝置本體70一樣，亦為上大、小下的設計，其下部介於兩個分開的電源模組14,15之間，上、下部之間的段差面72並設有一組導電螺孔71，以分別接納該組螺絲12，使行動裝置本體70結合在二電源模組14,15之間並達成電性連接，而行動裝置本體70內建的心率感應器73則透過二電源模組14,15之間的間隙16偵測使用者的心率。

第13圖為本發明另一實施例的剖面。本實施例揭示的手戴式行動裝置60c與上述手戴式行動裝置60b的差異在於，第一電源模組14a和第二電源模組15a搭載的可撓性二次電池30a係由複數電池芯32並聯組成，使配戴式電源10e也具備可撓性，可以隨意彎曲。

第14至16圖為本發明手戴式行動裝置60d的又一實施例。本實施揭示的手戴式行動裝置60d包括一行動裝置本體70a，及一可裝卸地將行動裝置本體70a保持於使用者手腕的繫帶80。該行動裝置本體70a包含一微控制器74和一螢幕75，以分別執行包括但不限於時間、社交、通信、運動及/或健康管理等資料的處理和顯示相應的資訊。所述螢幕75包括觸控螢幕及非觸控螢幕。手戴式行動裝置60d也可不提供螢幕75而搭配智慧手機使用，並靠一組指示燈(圖未示)和震動通知來電、簡訊和各類訊息。在較佳的實施例中，行動裝置本體70a內建一電性連接微控制器74的心率感應器76，用以偵測使用者的心率。

所述繫帶80承載與微控制器74電性連接的二電池 模組插槽81、一連接線插槽82、一記憶卡模組插槽83、一SIM卡模組插槽84、一按鍵模組插槽85、一耳麥模組插槽86、一揚聲器模組插槽87、一相機模組插槽88和一光源模組插槽89，以分別供二電池模組91、一連接線接頭92、一記憶卡模組93、一SIM卡模組94、一按鍵模組95、一耳麥模組96、一揚聲器模組97、一相機模組98和一光源模組99對應插入，使這些行動裝置的模組化元件91~99可以插放在各自的模組插槽81~89內，並與微控制器74達成電性連接作用。當然，這樣的實施例旨在例示與說明，並無意限制於任何特定的型式或安排，可視需要在繫帶80上配置全部或部分的模組插槽81~89，或增設其他模組插槽以提升功能。

本實施揭示的手戴式行動裝置60d除了微控制器和螢幕75等組件仍由行動裝置本體70a承載之外，其他基本組件均已模組化，並插入裝載在繫帶80上的模組插槽81~89內，因此行動裝置本體70a無需承載這些組件而得以更加薄巧化，同時有助於行動裝置的組裝，及個別組件的換新或升級。本實施例並不限於做成智慧手錶、智慧手環等手戴式行動裝置，亦可實現於智慧手機，使智慧手機能夠配戴在手腕上，便於隨身攜帶，此設計在騎車、慢跑、登山等運動時尤能顯示出其優點。

需知，上述行動裝置本體70a因包含微控制器74和螢幕75，使手戴式行動裝置60d具有處理資料及顯示相應資訊的功能，但也可為了使用或其他需求，不提供行動裝置本體70a，而僅由繫帶80、裝載於繫帶80上的模組插槽81~89，及分別對應插入模組插槽81~89的行動裝置周邊模組91~89，構成 一支援型的手戴式行動裝置，以搭配智慧手機、智慧手錶、智慧手環或電腦等裝置使用。

當然，以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。

10b‧‧‧配戴式電源

11‧‧‧導電套

12‧‧‧鎖定螺絲

13‧‧‧定位孔

20‧‧‧繫帶

21‧‧‧帶條

24‧‧‧扣針孔

25‧‧‧帶扣

26‧‧‧扣環

27‧‧‧扣針

30‧‧‧可撓性二次電池

40‧‧‧連接線插槽

60‧‧‧手戴式行動裝置

70‧‧‧行動裝置本體

71‧‧‧導電螺孔

73‧‧‧心率感應器

Claims (17)

1. 一種配戴式電源，包含：一用於繫在一使用者身上的繫帶；一裝載於該繫帶的可撓性二次電池；及一設置於該繫帶上並電性連接該可撓性二次電池的連接線插槽，該可撓性二次電池通過一連接在該連接線插槽與一行動裝置之間的連接線，補充該行動裝置消耗的電流，並從一連接到該連接線插槽的外來電源補充電能。
2. 如請求項1所述的配戴式電源，其中該繫帶進一步承載至少一電性連接該連接線插槽的行動裝置周邊模組插槽。
3. 如請求項1所述的配戴式電源，其中該可撓性二次電池係由複數電池芯並聯構成。
4. 如請求項1所述的配戴式電源，其中該連接線插槽的兩側槽壁分別設有一榫孔，該連接線包含一兩側分別具有一彈性卡榫的接頭，當該接頭完全插入該連接線插槽時，該彈性卡榫因彈性作用而嵌入該榫孔，使該接頭與該連接線插槽相互鎖扣。
5. 一種手戴式行動裝置，包含：一配戴式電源，包括一用於繫在一使用者手腕上的繫帶；一裝載於該繫帶的可撓性二次電池；及一設置於該繫帶上並電性連接該可撓性二次電池的連接線插槽，該可撓性二次電池通過一連接在該連接線插槽與一行動裝置之間的連接線，補充該行動裝置消耗的電流，並從一連接到該連接線插槽的外來電源補充電能；及一行動裝置本體，結合於該配戴式電源上，而由該配戴式 電源供應用電。
6. 如請求項5所述的手戴式行動裝置，其中該繫帶進一步承載至少一電性連接該連接線插槽的周邊模組插槽。
7. 如請求項5所述的手戴式行動裝置，其中該可撓性二次電池係由複數電池芯並聯構成。
8. 如請求項5所述的手戴式行動裝置，其中該連接線插槽的兩側槽壁分別設有一榫孔，該連接線包含一兩側分別具有一彈性卡榫的接頭，當該接頭完全插入該連接線插槽時，該彈性卡榫因彈性作用而嵌入該榫孔，使該接頭與該連接線插槽相互鎖扣。
9. 如請求項5所述的手戴式行動裝置，其中該配戴式電源具有一定位孔，該定位孔的外側設有一組電性連接該可撓性二次電池的導電套，以分別安組一組螺絲；該行動裝置本體的下部小於上部而套入該定位孔，該上、下部之間的段差面具有一組導電螺孔，該螺絲經由該導電套旋進該導電螺孔，將該行動裝置本體結合於該配戴式電源，並達成電性連接作用。
10. 如請求項9所述的手戴式行動裝置，其中該行動裝置本體內建一心率感應器，該心率感應器通過該配戴式電源的定位孔與該使用者手腕接觸，以偵測該使用者的心率。
11. 如請求項5所述的手戴式行動裝置，其中該配戴式電源包含一第一電源模組和一第二電源模組，該第一和第二電源模組面對面的兩端分別設有一組電性連接該可撓性二次電池的導電套，以分別安裝一組螺絲；該行動裝置本體的下部小於上部而介於該第一和第二電源模組之間，該上、下部之間的段差 面具有一組導電螺孔，該螺絲經由該導電套旋進該導電螺孔，將該行動裝置本體結合於該第一和第二電源模組之間，並達成電性連接作用。
12. 如請求項11所述的手戴式行動裝置，其中該行動裝置本體內建一心率感應器，該心率感應器通過該第一和第二電源模組之間的間隙與該使用者手腕接觸，以偵測該使用者的心率。
13. 一種手戴式行動裝置，包含：一用於繫在一使用者手腕上的繫帶；複數設置於該繫帶上的模組插槽；及複數分別插放在該模組插槽內的行動裝置周邊模組。
14. 如請求項13所述的手戴式行動裝置，其中該模組插槽包括但不限於電池模組插槽、連接線插槽、記憶卡模組插槽、SIM卡模組插槽、按鍵模組插槽、耳麥模組插槽、揚聲器模組插槽、相機模組插槽及光源模組插槽之全部或部分。
15. 如請求項13所述的手戴式行動裝置，進一步包含一行動裝置本體，該行動裝置本體結合於該繫帶上，並內建一電性連接該模組插槽的微控制器。
16. 如請求項15所述的手戴式行動裝置，其中該行動裝置本體包含一電性連接該微控制器的螢幕或一組指示燈。
17. 如請求項15所述的手戴式行動裝置，其中該行動裝置本體包含一電性連接該微控制器的心率感應器，以偵測該使用者的心率。