TW202032934A

TW202032934A - 無線裝置

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Publication number: TW202032934A
Application number: TW108126330A
Authority: TW
Inventors: 葉富銘; 王尹辰; 趙家綱; 陳信良
Original assignee: 正文科技股份有限公司
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2020-09-01

Abstract

一種無線裝置包含天線模組、指示模組以及控制電路。天線模組包含至少一個智慧型天線，而指示模組包含多個指示單元。控制電路耦接於天線模組及上述的多個指示單元，用以根據天線模組從至少一無線設備所接收到的無線電訊號，判斷無線裝置與至少一無線設備之間的至少一參數，並依據所判斷出的至少一參數，控制上述的多個指示單元的操作。

Description

無線裝置

本發明係有關於一種無線裝置，尤指一種具有智慧型天線（smart antenna）的無線裝置。

隨著無線通訊需求的迅速發展，多媒體資訊交流的急速增加，下一代的無線通訊技術必需滿足高速率、高品質、高容量等運用需求。在此考量下，智慧型天線（smart antenna）技術即為滿足下一代的無線通訊需求的有效途徑。其中，如何提升具有智慧型天線的無線裝置的使用者經驗，則是本領域中的其中一項重要的課題。

本發明一實施例揭露一種無線裝置，其包含天線模組、指示模組以及控制電路。天線模組包含至少一個智慧型天線。指示模組包含多個指示單元。控制電路耦接於天線模組及上述的多個指示單元，用以根據天線模組從至少一無線設備所接收到的無線電訊號，判斷無線裝置與至少一無線設備之間的至少一參數，並依據所判斷出的至少一參數，控制上述的多個指示單元的操作。

請參考第1圖。第1圖為本發明一實施例的無線裝置10的功能方塊圖。無線裝置10包含天線模組100、指示模組120以及控制電路110。天線模組100包含至少一個智慧型天線（smart antenna）102，用以接收及發送無線電波，以與其他無線設備進行無線連線。值得瞭解的，本發明可以在天線模組100只包含單一個智慧型天線102的情況下實施，也可在多個智慧型天線102的情況下實施。

指示模組120則包含多個指示單元122。在本實施例中，每個指示單元122為一個發光二極體。此外，控制電路110耦接於天線模組100及上述的多個指示單元122，用以根據天線模組100從至少一無線設備（例如：行動電話、另一個無線裝置10、筆記型電腦等等）所接收到的無線電訊號，判斷無線裝置10與上述的至少一無線設備之間的至少一參數。所述的至少一參數可包含但不限於是：前述至少一無線設備相對於無線裝置10的方向、天線模組100從前述至少一無線設備所接收到的無線電訊號的強度、無線裝置10與前述至少一無線設備之間的資料傳輸率、無線裝置10與前述至少一無線設備之間的距離等等。控制電路110可依據所判斷出的至少一參數，控制上述的多個指示單元122的操作。例如：控制電路110判斷出從無線裝置10至前述至少一無線設備的方向，並依據所判斷的方向，控制部分的指示單元122發光，以指示出前述至少一無線設備相對於無線裝置10的方向。

請參考第2圖及第3圖。第2圖為本發明另一實施例之無線裝置10’的立體示意圖，而第3圖為第2圖之無線裝置10’的上視圖。無線裝置10’除了包含了第1圖的無線裝置10的所有元件之外，還另包含了座體50，而無線裝置10的其他元件可直接地或間接地設置在座體50上。在本實施例中，無線裝置10’的天線模組100所包含的智慧型天線102可包括四個第一智慧型天線102a以及八個第二智慧型天線102b。其中，座體50可包含四個側面，而每一側面上安裝了兩個第二智慧型天線102b。此外，每一個第一智慧型天線102a可以是操作在頻段為5 GHz的智慧型天線，而每一個第二智慧型天線102b可以是操作在頻段為2.4 GHz的智慧型天線。值得瞭解的，上述第一智慧型天線102a和第二智慧型天線102b的數目與操作頻段只是示範性的說明，本發明並不以此為限。無線裝置10’可具有不同數目的第一智慧型天線102a和第二智慧型天線102b，且第一智慧型天線102a和第二智慧型天線102b可操作在除了上述5 GHz及2.4 GHz以外的其他頻段。此外，本發明其他實施例中，無線裝置10’可僅包含第一智慧型天線102a而不包含第二智慧型天線102b。在本發明的部分實施例中，無線裝置10’可僅包含第二智慧型天線102b而不包含第一智慧型天線102a。

無線裝置10’的控制電路110為設置在座體50上的一電路板，而第一智慧型天線102a以及指示模組120的多個指示單元122則設置上述的電路板上。在本實施例中，指示模組120包含了十二個指示單元122，而每個指示單元122為一個發光二極體。值得瞭解的，指示模組120所包含的指示單元122的數目並不以十二個為限，而可以是其他大於1的數目。此外，無線裝置10’的天線模組100、指示模組120及控制電路110的運作方式與第1圖的無線裝置10的天線模組100、指示模組120及控制電路110的運作方式相同，故在此即不再贅述。

請參考第4圖。第4圖為本發明一實施例用以控制第1圖之無線裝置10之方法400的流程圖。方法400包含下列步驟：

步驟S410：天線模組100接收至少一無線設備所發出的無線電訊號；

步驟S420：控制電路110根據天線模組100從至少一無線設備所接收到的無線電訊號，判斷無線裝置10與上述至少一無線設備之間的至少一參數；以及

步驟S430：控制電路110依據所判斷出的至少一參數，控制指示模組120的多個指示單元122的操作。

為了方便說明本發明無線裝置10的特點，第1圖的無線裝置10係簡化成如第5圖所示。其中，指示模組120的多個指示單元122分別標示成122A至122L，以方便辨識不同的指示單元122。請參考第6圖，第6圖為第1圖之無線裝置10與一個用戶端200無線連線時的示意圖。其中，用戶端200可以是行動電話、筆記型電腦等等，而可以與無線裝置10建立無線的連線。無線裝置10可另外連接至網際網路（Internet）或其他網路系統，而用戶端200可透過無線裝置10連接到網際網路或其他網路系統。在本實施例中，控制電路110可利用波束控制（beam steering）、偵測無線電訊號的到達方向（direction of arrival，簡稱DOA）等技術，判斷出用戶端200相對於無線裝置10的方向。例如在本實施例中，用戶端200位於無線裝置10的一點鐘至兩點鐘之間的方向，則控制電路110可控制指示單元122C和122D發光，並控制其他的指示單元不發光。如此，即可藉由發光的指示單元122C和122D，指示出用戶端200相對於無線裝置10的方向。

請參考第7圖，第7圖為第1圖之無線裝置10與兩個用戶端200A及200B無線連線時的示意圖。在本實施例中，控制電路110依據天線模組102分別從兩個用戶端200A及200B所接收到的無線電訊號，判斷出用戶端200A位於無線裝置10的一點鐘至兩點鐘之間的方向，並判斷出用戶端200B位於無線裝置10的九點鐘的方向。因此，控制電路110即可依據所判斷出的兩個方向，控制兩個指示單元122C和122D發光以指示出用戶端200A，並控制指示單元122K發光以指示出用戶端200B。此時，指示單元122C、122D和122K之外的其他指示單元則不發光。此外，指示單元122A至122L中的每個指示單元為一個多彩的發光二極體（Multi-color LED），其可依據控制電路110的不同控制訊號而發出對應的多種顏色的光線。在本實施例中，兩個指示單元122C和122D可以發出同樣顏色的光，以指示出用戶端200A，而指示單元122K則發出與指示單元122C和122D的光線不同顏色的光線。如此一來，使用者可輕易地依據指示單元所發出的顏色，辨識出無線裝置10所連線的無線設備的數目及其對應的方向。

請參考第8圖，第8圖為本發明一實施例的兩個無線裝置10A和10B無線互連時的示意圖。每一個無線裝置10A和10B的構造和功能與第1圖的無線裝置10完全一樣，在此即不再贅述。在本實施例中，無線裝置10A和10B可分別偵測出對方的方向。其中，無線裝置10A的控制電路110控制無線裝置10A的指示單元122E發光，並使無線裝置10A的其他指示單元不發光，以指示出無線裝置10B的方向。類似地，無線裝置10B的控制電路110控制無線裝置10B的指示單元122K發光，並使無線裝置10B的其他指示單元不發光，以指示出無線裝置10A的方向。

請參考第9圖，第9圖為本發明一實施例的三個無線裝置10A、10B和10C無線互連時的示意圖。每一個無線裝置10A、10B和10C的構造和功能與第1圖的無線裝置10完全一樣，在此即不再贅述。在本實施例中，無線裝置10A、10B和10C構成一個網狀網路（mesh network），並可分別偵測出對方的方向。其中，無線裝置10A的控制電路110控制無線裝置10A的指示單元122E及122G發光，並使無線裝置10A的其他指示單元不發光，以分別指示出無線裝置10B和10C的方向，而無線裝置10A的指示單元122E及122G所發出的光的顏色可彼此不同。類似地，無線裝置10B的控制電路110控制無線裝置10B的指示單元122K及122I發光，並使無線裝置10B的其他指示單元不發光，以分別指示出無線裝置10A和10C的方向，而無線裝置10B的指示單元122K及122I所發出的光的顏色可彼此不同。無線裝置10C的控制電路110則控制無線裝置10C的指示單元122A及122C發光，並使無線裝置10C的其他指示單元不發光，以分別指示出無線裝置10A和10B的方向，而無線裝置10C的指示單元122A及122C所發出的光的顏色可彼此不同。

請參考第10圖，第10圖為本發明一實施例的三個無線裝置10A、10B和10C以及四個用戶端200A、200B、200C和200D無線地互連時的示意圖。三個無線裝置10A、10B和10C之間相互指示的方式可參照第9圖的對應說明，在此即不再贅述。與第9圖的實施例不同的是，第10圖中的無線裝置10A還控制無線裝置10A的指示單元122A發光，以指示出用戶端200A相對於無線裝置10A的方向，而無線裝置10A的指示單元122A所發出的光的顏色可與無線裝置10A的指示單元122E和122G的光的顏色都不同。此外，第10圖中的無線裝置10B還控制無線裝置10B的指示單元122D發光，以指示出用戶端200B相對於無線裝置10B的方向，而無線裝置10B的指示單元122D所發出的光的顏色可與無線裝置10B的指示單元122I和122K的光的顏色都不同。再者，第10圖中的無線裝置10C還分別控制無線裝置10C的指示單元122K和122E發光，以分別指示出用戶端200C和200D相對於無線裝置10C的方向，而無線裝置10C的指示單元122A、122C、122E和122K所發出的光的顏色可彼此都不同。

在本發明另一實施例中，上述控制電路110所判斷的無線裝置10與至少一無線設備（如用戶端200或另一無線裝置10）之間的至少一參數可包含天線模組100從無線設備所接收到的無線電訊號的強度，而控制電路110可依據無線電訊號的強度，控制指示單元122的亮度。以第11圖及第12圖為例，請參考第11圖及第12圖，第11圖及第12圖用以說明第1圖的控制電路110如何依據無線裝置10與用戶端200之間無線電訊號的強度，控制指示模組120的指示單元122的亮度。S1和S2分別表示在不同情況下，無線裝置10與用戶端200之間無線電訊號的強度。其中，第11圖中無線裝置10與用戶端200之間無線電訊號的強度S1小於第12圖中無線裝置10與用戶端200之間無線電訊號的強度S2。因此，控制電路110可控制指示單元122C和122D發光，並使其在無線電訊號的強度為S1時的亮度小於無線電訊號的強度為S2時的亮度。

在本發明另一實施例中，上述控制電路110所判斷的無線裝置10與至少一無線設備（如用戶端200或另一無線裝置10）之間的至少一參數可包含無線裝置10與無線設備之間的資料傳輸率，而控制電路110可依據無線電訊號的強度，控制指示單元122的亮度。例如，當資料傳輸率越大時，控制電路110則控制相關的指示單元122的亮度越大。

在上述的實施例中，是以指示單元122是發光二極體為例子來說明，但本發明並不以此為限，而指示單元122可以是其他具有指示功能的元件。舉例來說，在本發明一實施例中，指示模組120為一個顯示器，而多個指示單元122為顯示器的多個畫素。顯示器可顯示對應的箭頭，以指示無線設備（如用戶端200或另一無線裝置10）相對於無線裝置10的方向。其中，控制電路110還可依據上述的距離、無線電訊號強度、資料傳輸率等參數，調整上述顯示器所顯示的箭頭之長度。

在本發明一實施例中，每一個指示單元122為一雷射光源，用以產生雷射光束，以指示出無線設備（如用戶端200或另一無線裝置10）相對於無線裝置10的方向。

綜上所述，本發明之實施例的無線裝置中的控制電路可根據天線模組從至少一無線設備所接收到的無線電訊號，判斷無線裝置與至少一無線設備（如用戶端或另一無線裝置）之間的至少一參數，並依據所判斷出的至少一參數，控制上述的多個指示單元的操作。其中，控制上述的多個指示單元的操作可包含控制多個指示單元指示出無線設備相對於無線裝置的方向。藉此，使用者可藉由多個指示單元，得知本發明的無線裝置與其他的無線設備之間的相對位置、連線狀態等資訊。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10、10’、10A、10B、10C:無線裝置 50:座體 100:天線模組 102:智慧型天線 102a:第一智慧型天線 102b:第二智慧型天線 110:控制電路 120:指示模組 122、122A至122L:指示單元 200、200A、200B、200C、200D:用戶端 400:方法 S1、S2:無線電訊號的強度 S410、S420、S430:步驟

第1圖為本發明一實施例的無線裝置的功能方塊圖。第2圖為本發明另一實施例的無線裝置的立體示意圖。第3圖為第2圖之無線裝置的上視圖。第4圖為本發明一實施例用以控制第1圖之無線裝置的流程圖。第5圖為第1圖之無線裝置的簡化示意圖。第6圖為第1圖之無線裝置與一個用戶端無線連線時的示意圖。第7圖為第1圖之無線裝置與兩個用戶端無線連線時的示意圖。第8圖為本發明一實施例的兩個無線裝置無線地互連時的示意圖。第9圖為本發明一實施例的三個無線裝置無線地互連時的示意圖。第10圖為本發明一實施例的三個無線裝置與四個用戶端無線地互連時的示意圖。第11圖及第12圖用以說明第1圖的控制電路如何依據無線裝置與用戶端之間無線電訊號的強度，控制指示模組的指示單元的亮度。

400:方法

S410、S420、S430:步驟

Claims

一種無線裝置，包含：一天線模組，包含至少一個智慧型天線（smart antenna）；一指示模組，包含多個指示單元；以及一控制電路，耦接於該天線模組及該些指示單元，用以根據該天線模組從至少一無線設備所接收到的無線電訊號，判斷該無線裝置與該至少一無線設備之間的至少一參數，並依據所判斷出的該至少一參數，控制該些指示單元的操作。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該至少一參數包含該至少一無線設備相對於該無線裝置的方向，而該控制電路控制該些指示單元指示出該方向。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該些指示單元為多個發光元件，該至少一參數包含該天線模組從該至少一無線設備所接收到的該無線電訊號的強度，而該控制電路依據該強度控制該些指示單元的亮度。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該些指示單元為多個發光元件，該至少一參數包含該無線裝置與該至少一無線設備之間的資料傳輸率，而該控制電路依據該資料傳輸率控制該些指示單元的亮度。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該些指示單元為多個發光元件，該控制電路根據該天線模組從多個無線設備所接收到的無線電訊號，判斷該無線裝置與該至少一無線設備之間的至少一參數，並依據所判斷出的該至少一參數，控制該些指示單元的操作。
如請求項第3、4或5項所述的無線裝置，其中該些指示單元的每一個指示單元為一個發光二極體。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中當多個無線設備與該無線裝置連線時，該控制電路控制該些指示單元指示出該些無線設備相對於該無線裝置的多個不同的方向。
如請求項第7項所述的無線裝置，其中該控制電路控制該些指示單元發出不同顏色的光線，以指示出該些無線設備相對於該無線裝置的多個不同的方向。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該指示模組為一顯示器，而該些指示單元為多個畫素。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該些指示單元的每一個指示單元為一雷射光源。
如請求項第1項所述的無線裝置，另包含一座體，其中該控制電路為設置在該座體上的一電路板。
如請求項第11項所述的無線裝置，其中該至少一個智慧型天線包含至少一第一智慧型天線，而該至少一第一智慧型天線設置在該電路板上。
如請求項第1項所述的無線裝置，其中該控制電路為一電路板，該至少一個智慧型天線包含至少一第一智慧型天線，而該至少一第一智慧型天線設置在該電路板上。
如請求項第11、12或13項所述的無線裝置，其中該些指示單元設置在該電路板上。
如請求項第1項所述的無線裝置，另包含一座體，其中該至少一個智慧型天線包含至少一第二智慧型天線，而該至少一第二智慧型天線設置在該座體上。