TWI509647B - 無線收發器 - Google Patents

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TWI509647B TW103120174A TW103120174A TWI509647B TW I509647 B TWI509647 B TW I509647B TW 103120174 A TW103120174 A TW 103120174A TW 103120174 A TW103120174 A TW 103120174A TW I509647 B TWI509647 B TW I509647B
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Description

無線收發器
本發明係指一種無線收發器，尤指一種可於使用者按壓其按鍵裝置時，使天線效能可維持在一定水準的無線收發器。
無線服務呼叫系統(Wireless service calling system)是無線通訊與電腦技術相結合的電子產品，其廣泛地應用在餐廳、醫院、家管服務鈴、工廠生產、娛樂遊戲間等場所。無線服務呼叫系統可包含一主機和複數個無線收發器，主機與無線收發器透過無線通訊技術來交換無線訊號。無線收發器上設置有一按鍵，當使用者按下按鍵時，無線收發器隨即發出呼叫訊號至主機，因此在主機端的監看人員可即時得知使用者有服務需求。
針對不同應用需求，主機亦可連接至網際網路，並透過網際網路將呼叫訊號傳送至另一使用者，以執行遠端監看功能。舉例來說，當無線服務呼叫系統應用在居家住宅時，可於家中年邁老人或年幼兒童隨身攜帶一個無線收發器，而主機則可放置在客廳、大門玄關等處。當兒童放學返家時，可按下無線收發器上的按鍵，以發出呼叫訊號至主機，主機則透過網際網路將呼叫訊號傳遞至遠端的家長，以通報兒童已安全返家。或者，當年邁長輩於家中不慎發生意外事故時，可按下無線收發器上的按鍵，以發出呼叫訊號至主機，主機則透過網際網路將呼叫訊號傳遞至遠端的親人或鄰近的醫院，以通報家中發生意外事故。其中，呼叫訊號可透過不同編碼或按鍵指令(例如長按或短按按鍵)等方式，以使主機辨認呼叫訊號的對應特殊用途。
一般來說，無線呼叫器可整合於穿戴式裝置、鑰匙圈、開關裝置等電子產品中，為了便於使用者攜帶或利於整合在室內裝潢中，無線收發器 往往係依據體積小、可一手掌握等原則進行設計。然而，對於小型無線收發器來說，當有人體或金屬等相對大型的導體接近時，將會對小型無線收發器的天線效能產生顯著影響(例如訊號遮蔽、頻率偏移等影響)，因而弱化小型無線收發器的無線通訊功能。
因此，當有緊急事故發生時，為了避免發射呼叫訊號的延遲，應確保在使用者按壓按鍵時，天線效能可維持在一定水準，以免不佳的天線效能導致呼叫訊號未能及時傳遞。有鑑於此，如何確保在使用者按壓按鍵時，使無線收發器的天線效能可維持在一定水準，已成為為本領域的重要課題之一。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種無線收發器，可於使用者按壓其按鍵裝置時，使天線效能維持在一定水準。
本發明揭露一種無線收發器，包含有至少一天線；一基板；以及一機構件，設置有該至少一天線，其中當一外力施加於該機構件時，該機構件產生形變，使該至少一天線與該基板之空間相對位置改變，以改變該至少一天線之輻射場型。
10‧‧‧無線收發器
12‧‧‧主機
14‧‧‧監看終端
100‧‧‧按鍵裝置
102‧‧‧無線處理無組
T_sig‧‧‧觸發訊號
RF_sig‧‧‧無線訊號
CA_sig‧‧‧呼叫訊號
A、A’‧‧‧點
HUS‧‧‧殼體
FRC‧‧‧外力
ANT‧‧‧天線
31、41、51‧‧‧機構件
32、42、52‧‧‧基板
33、43、53‧‧‧支撐件
44、54‧‧‧推桿
420、520‧‧‧開孔
511‧‧‧第一連桿
512‧‧‧第二連桿
513‧‧‧第一樞紐
514‧‧‧第二樞紐
第1圖為本發明實施例一無線呼叫系統之示意圖。
第2圖為第1圖之無線收發器之外觀示意圖。
第3A圖為第1圖之無線收發器於第2圖之剖面圖。
第3B圖為第1圖之無線收發器受外力按壓後產生形變之示意圖。
第4A圖為本發明實施例另一無線收發器之剖面圖。
第4B圖為第4A圖之無線收發器受外力按壓後產生形變之示意圖。
第5A圖為本發明實施例另一無線收發器之剖面圖。
第5B圖為第5A圖之無線收發器受外力按壓後產生形變之示意圖。
請參考第1圖，其為本發明實施例一無線呼叫系統1之示意圖。無線呼叫系統1包含至少一無線收發器10、一主機12以及至少一監看終端14。無線收發器10與主機12可透過無線通訊技術來交換無線訊號RF_sig，例如藍牙傳輸、WiFi或Zigbee等無線通訊技術。無線收發器10包含有一按鍵裝置100、一無線處理模組102以及至少一天線ANT。當按鍵裝置100被使用者的按壓動作所觸發時，按鍵裝置100產生一觸發訊號T_sig至無線處理模組102。無線處理模組102根據觸發訊號T_sig，產生無線訊號RF_sig至天線ANT，以透過天線ANT發射無線訊號RF_sig至主機12。當主機12收到無線訊號RF_sig時，隨即透過網際網路將無線訊號RF_sig對應的呼叫訊號CA_sig傳遞至監看終端14，以向監看終端14通報有呼叫訊號CA_sig產生。藉由上述操作，無線呼叫系統1即可達到遠端監看之功用。
請參考第2圖，其為第1圖之無線收發器10之外觀示意圖。無線收發器10被一殼體HUS所包覆。在外觀造型上，舉例來說，無線收發器10可呈現一碟形，其中央區域隆起而形成一按鍵區域(以點圖樣表示)以供使用者按壓，而按鍵區域以外的部分則形成一邊緣區域(以斜線圖樣表示)。殼體HUS較佳地由彈性材料製作而具有彈性，因此當使用者施加一外力FRC於按鍵區域時，可使殼體HUS產生形變，並透過殼體HUS接觸其內部按鍵裝置100(未繪於第2圖)，以觸發無線收發器10發射無線訊號RF_sig。反之，當使用者鬆開無線收發器10時，可使殼體HUS回復成原有之樣貌，以停止發射無線訊號RF_sig。當然，無線收發器10的外觀造型不限於此，設計者可根據實際需要進行修飾變化。
值得注意的是，當使用者按壓殼體HUS的瞬間，對於無線收發器10來說，可視為相對大型導體接近無線收發器10的內部天線，因此使用者按壓的動作將會對小型無線收發器10的天線效能產生顯著影響(例如訊號遮蔽、頻率偏移等效應)，因而弱化小型無線收發器10的無線通訊功能。當有 緊急事故發生時，應確保在使用者按壓按鍵區域的情況下，天線效能可維持在一定水準，以免不佳的天線效能導致無線訊號RF_sig未能及時傳遞。
由於天線的輻射效率、輻射場型等天線特性與其所處的環境息息相關，在天線本體不變的前提下，改變天線與周遭環境的相對空間位置，等效上亦可視為改變天線的輻射場型。據此，本發明之無線收發器10係在使用者按壓按鍵區域的同時，利用按壓動作施加的外力來改變內部天線的空間相對位置，如此相當於改變天線的輻射場型，以確保天線效能在使用者接近的狀況下維持在一定水準。因此，透過精心設計的空間配置，可讓天線的輻射場型隨著使用者的按壓動作而改變，讓天線效能不致受手指的接近而被過度影響，以確保天線效能可維持在一定水準，進而達到及時傳遞無線訊號之目的。
具體來說，請參考第3A圖至第3B圖，第3A圖為無線收發器10沿第2圖中點A至A’之剖面圖，而第3B圖為無線收發器10受外力按壓後產生形變之示意圖。如第3A圖所示，無線收發器10內部設置有一機構件31、一基板32、一支撐件33、至少一天線ANT以及按鍵裝置100。於本實施例中，機構件31係由彈性材料所製成而具有彈性的彈性機構件。
在結構上，彈性機構件31上設置有天線ANT，當一外力施加於彈性機構件31時，彈性機構件31產生形變，使天線ANT與基板32之空間相對位置改變，以改變天線ANT之輻射場型。天線ANT可透過印刷、電鍍、焊接、表面黏著技術(Surface mounting technology，SMT)等製程設置於彈性機構件31上。按鍵裝置100設置於基板32上，用來當彈性機構件31受外力而接觸按鍵裝置100時，產生觸發訊號T_sig至無線處理模組102，使無線處理模組102根據觸發訊號T_sig而產生無線訊號RF_sig至天線ANT。支撐件33設置於基板32上，環繞按鍵裝置100，用來支撐彈性機構件31。在沒有外力施加於彈性機構件31的情況下，或當施加於彈性機構件31之外力消失時，彈性機構件31的外觀呈現向下彎曲的碟形，並覆蓋支撐件33以及按 鍵裝置100。
彈性機構件31亦可劃分為按鍵區域(以點圖樣表示)及邊緣區域(以斜線圖樣表示)。彈性機構件31可為獨立的元件，亦可為殼體HUS的一部份。不論彈性機構件31為獨立元件或殼體HUS的一部份，天線ANT較佳地分布在邊緣區域，因此當使用者的手指按壓殼體HUS(或彈性機構件31)的按鍵區域時，天線ANT可盡量遠離手指，以免天線ANT被手指完全遮蔽，並確保天線效能可維持在一定水準。
在操作上，如第3B圖所示，當使用者的手指按壓殼體HUS(或彈性機構件31)的按鍵區域時，也就是當外力FRC施加於彈性機構件31時，彈性機構件31同時受到外力FRC以及支撐件33所提供的反向支撐力，使得彈性機構件31的按鍵區域朝基板32及按鍵裝置100所在位置擠壓，而邊緣區域則遠離基板32，因此彈性機構件31的外觀由向下彎曲的碟形轉變為向上彎曲的碟形。此時設置於邊緣區域的天線ANT也因此遠離基板32，而使天線ANT與基板32(或其他元件)之間的相對空間位置改變，如此相當於改變天線ANT於無線收發器10內部的相對空間位置。因此，透過精心設計的空間配置，可讓天線的輻射場型隨著使用者的按壓動作而改變，讓天線效能不致受手指的接近而被過度影響，以確保天線效能可維持在一定水準，進而達到及時傳遞無線訊號之目的。
簡言之，本發明之無線收發器10係在使用者按壓彈性機構件(或殼體)的同時，利用按壓動作施加的外力讓彈性機構件產生形變，使設置於彈性機構件上的天線在無線收發器10內部的空間相對位置改變，如此等效上可視為改變天線的輻射場型。在精心設計的空間配置下，可讓天線的輻射場型隨著使用者的按壓動作而改變，讓天線效能不致受手指的接近而被過度影響，以確保天線效能可維持在一定水準，進而達到及時傳遞無線訊號之目的。舉凡符合上述設計之無線收發器皆屬本發明之範疇，而不限於本實施例。
舉例來說，請參考第4A圖至第4B圖，第4A圖為本發明實施例 另一無線收發器40之剖面圖，而第4B圖為無線收發器40受外力按壓後產生形變之示意圖。無線收發器10與40的相似之處在於，其皆可利用彈性機構件的形變，進而改變天線於內部的空間相對位置及輻射場型。而無線收發器10與40的相異之處在於，無線收發器10係將外力FRC直接施加於彈性機構件，而無線收發器40係透過另一機構件(例如，一推桿)將外力FRC間接施加於彈性機構件。
具體而言，如第4A圖所示，無線收發器40內部設置有一彈性機構件41、一基板42、一支撐件43、至少一天線ANT以及一推桿44。在結構上，天線ANT設置於或附著於彈性機構件41上。支撐件43上設置有彈性機構件41，用來支撐彈性機構件41。基板42中央形成有一開孔420，推桿44設置於開孔420中，使推桿44可於開孔420內穿梭移動。
在操作上，如第4B圖所示，當使用者的手指按壓無線收發器40時，推桿44可於開孔420內沿著外力FRC的施力方向移動，使推桿44將外力FRC施加於彈性機構件41。亦即，當外力FRC施加於推桿44，而推桿44再將外力FRC施加於彈性機構件41時，彈性機構件41同時受到外力FRC以及支撐件43所提供的一反向支撐力，使得彈性機構件41之外觀由水平平面轉變為向上彎曲的碟形。此時設置於彈性機構件41邊緣區域的天線ANT也因此朝基板42移動，使得天線ANT與基板42(或其他元件)之間的相對空間位置改變，如此相當於改變天線ANT的輻射場型。反之，在沒有外力施加於彈性機構件41的情況下，或當施加於推桿44之外力FRC消失時，彈性機構件41的外觀呈現水平平面，並覆蓋支撐件43。
因此，無線收發器40即可利用按壓動作施加的外力讓彈性機構件產生形變，使設置於彈性機構件上的天線在無線收發器40內部的空間相對位置改變，如此等效上可視為改變天線的輻射場型。
請參考第5A圖至第5B圖，第5A圖為本發明實施例另一無線收發器50之剖面圖，而第5B圖為無線收發器50受外力按壓後產生形變之示意 圖。請注意，無線收發器50係根據連桿機構(Linkage Mechanism)原理，透過外力讓連桿機構產生結構上之變異；不同於無線收發器10、40係根據彈性機構件31、41自身彈性材料的特性，透過外力讓彈性機構件31、41產生形狀上之變異。
具體而言，如第5A圖所示，無線收發器50內部設置有一機構件51、一基板52、至少一天線ANT以及一推桿54。於本實施例中，機構件51係一連桿機構件，其可受外力而產生結構上之變異。連桿機構件51包含有複數個第一連桿511、複數個第二連桿512、一第一樞紐513以及複數個第二樞紐514。在結構上，天線ANT設置於或附著於第二連桿512上。基板52中央形成有一開孔520。推桿54耦接於第一樞紐513，設置於開孔520中，使推桿54可於開孔520內穿梭移動。第一樞紐513用來連接推桿54以及第一連桿511，每一個第二樞紐514用來分別連接複數個第一樞紐513之一者以及複數個第二樞紐514之一者。
在操作上，如第5B圖所示，當使用者的手指按壓無線收發器50時，也就是當外力FRC施加於推桿54時，推桿54可於開孔520內沿著外力FRC的施力方向移動，使推桿54將外力FRC施加於連桿機構件51的第一連桿511。第一連桿511同時受到外力FRC以及第一、第二樞紐513、514所提供的旋轉支點之交互作用下，因而旋轉位移並將外力FRC的施力方向由垂直方向轉為水平方向。如此一來，第二連桿512即可被第一連桿511推移並朝水平方向移動，以遠離基板52，使得天線ANT與基板52(或其他元件)之間的相對空間位置改變，如此相當於改變天線ANT的輻射場型。反之，在沒有外力施加於連桿機構件51的情況下，或當施加於推桿54之外力FRC消失時，連桿機構件51則恢復如第5A圖所示之樣貌。
因此，無線收發器50即可利用按壓動作施加的外力讓連桿機構件產生形變，使設置於連桿機構件上的天線在無線收發器50內部的空間相對位置改變，如此等效上可視為改變天線的輻射場型。
綜上所述，本發明之無線收發器係在使用者按壓機構件(其可為彈性機構件或連桿機構件)的同時，利用按壓動作施加的外力讓機構件產生形狀上或結構上之變異，使設置於機構件上的天線在無線收發器內部的空間相對位置改變，如此等效上可視為改變天線的輻射場型。在精心設計的空間配置下，可讓天線的輻射場型隨著使用者的按壓動作而改變，讓天線效能不致受手指的接近而被過度影響，以確保天線效能可維持在一定水準，進而達到及時傳遞無線訊號之目的。
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‧‧‧無線收發器
100‧‧‧按鍵裝置
31‧‧‧機構件
32‧‧‧基板
33‧‧‧支撐件
ANT‧‧‧天線
FRC‧‧‧外力

Claims (13)

  1. 一種無線收發器，包含有：至少一天線；一基板；以及一機構件，設置有該至少一天線，其中當一外力施加於該機構件時，該機構件產生形變，使該至少一天線與該基板之空間相對位置改變；其中該機構件係一彈性機構件。
  2. 如請求項1所述之無線收發器，其另包含有一支撐件，用來支撐該彈性機構件。
  3. 如請求項2所述之無線收發器，其中該支撐件設置於該基板上。
  4. 如請求項3所述之無線收發器，其中當施加於該彈性機構件之該外力消失時，該彈性機構件之外觀呈現向下彎曲的碟形，並覆蓋該支撐件；當該外力施加於該彈性機構件時，該彈性機構件同時受到該外力以及該支撐件所提供的一反向支撐力，使得該彈性機構件之外觀由向下彎曲的碟形轉變為向上彎曲的碟形。
  5. 如請求項2所述之無線收發器，其中該基板形成有一開孔，且該無線收發器另包含有一推桿，設置於該開孔中，其中當該外力施加於該推桿時，該推桿於該開孔內沿著該外力的施力方向移動，使該推桿將該外力施加於該彈性機構件。
  6. 如請求項5所述之無線收發器，其中當施加於該推桿之該外力消失時，該彈性機構件的外觀呈現水平平面，並覆蓋該支撐件；當該外力施加於該推桿，而該推桿再將該外力施加於該彈性機構件時，該彈性機構件同時受到該外力以及該支撐件所提供的一反向支撐力，使得該彈性機構件之外觀由水平平面轉變為向上彎曲的碟形。
  7. 如請求項1所述之無線收發器，其另包含有一按鍵裝置，設置於該基板 上，用來當該機構件受該外力而接觸該按鍵裝置時，產生一觸發訊號至一無線處理模組，使該無線處理模組根據該觸發訊號產生該無線訊號至該至少一天線。
  8. 如請求項1所述之無線收發器，其另包含有一殼體，用來包覆該無線收發器。
  9. 如請求項8所述之無線收發器，其中該機構件為該殼體的一部份。
  10. 如請求項8所述之無線收發器，其中該殼體係由彈性材料製作而具有彈性，且當該外力施加於該殼體時，可使該殼體產生形變，並透過該殼體將該外力施加於該機構件。
  11. 一種無線收發器，包含有：至少一天線；一基板；以及一機構件，設置有該至少一天線，其中當一外力施加於該機構件時，該機構件產生形變，使該至少一天線與該基板之空間相對位置改變；其中該機構件係一連桿機構件，該連桿機構件包含有：複數個第一連桿；複數個第二連桿，其中該至少一天線分別設置該複數個第二連桿上；一第一樞紐，用來連接該複數個第一連桿；以及複數個第二樞紐，每一第二樞紐用來分別連接該複數個第一連桿之一者以及該複數個第二連桿之一者。
  12. 如請求項11所述之無線收發器，其中該基板形成有一開孔，且該無線收發器另包含有一推桿，設置於該開孔中，耦接於該第一樞紐，其中當該外力施加於該推桿時，該推桿於該開孔內沿著該外力的施力方向移動，使該推桿將該外力施加於該連桿機構件之該複數個第一連桿。
  13. 如請求項12所述之無線收發器，其中當該推桿將該外力施加於該連桿機構件時，該連桿機構件同時受到該外力以及該第一、第二樞紐所提供的 旋轉支點之交互作用下，因而旋轉位移並將該外力的施力方向由一第一方向轉為一第二方向，使該第二連桿被該第一連桿推移並朝該第二方向移動。
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