具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,具實(shí)體指針的手表以機(jī)械表與石英表為大宗。機(jī)械表利用手動(dòng)或自動(dòng)上鏈 發(fā)條以產(chǎn)生指針轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源。若使用者一段時(shí)間沒有上鏈,發(fā)條所儲(chǔ)存的機(jī)械能便會(huì) 慢慢耗盡,造成時(shí)間誤差,甚至停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,石英表則需要內(nèi)建電池以供給動(dòng)力來(lái)源。若 電池電量用盡則需拆解手表進(jìn)行電池的更換。因此,不論是機(jī)械表或是石英表,皆需利用人 工方式以能維持手表的運(yùn)作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的一方面提供一種具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器,包含無(wú)線充電模塊、多個(gè) 指針與驅(qū)動(dòng)模塊。指針連接無(wú)線充電模塊。至少其中的一指針作為無(wú)線充電模塊的接收天 線。驅(qū)動(dòng)模塊連接無(wú)線充電模塊與指針。驅(qū)動(dòng)模塊自無(wú)線充電模塊擷取能量以驅(qū)動(dòng)指針運(yùn) 轉(zhuǎn)。
[0004] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,無(wú)線充電模塊包含整流器、電壓轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)電裝置與電源 管理芯片。整流器用以將接收天線所接收的電磁波轉(zhuǎn)換為直流電。電壓轉(zhuǎn)換器用以調(diào)整直 流電的電壓。電源管理芯片連接儲(chǔ)電裝置、電壓轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動(dòng)模塊。電源管理芯片用以將 直流電傳至儲(chǔ)電裝置,并將儲(chǔ)電裝置的能量傳遞至驅(qū)動(dòng)模塊。
[0005] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器還包含無(wú)線通訊模塊,連接 無(wú)線充電模塊。無(wú)線充電模塊提供能量至無(wú)線通訊模塊。
[0006] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器還包含切換模塊,連接指針、 無(wú)線通訊模塊與無(wú)線充電模塊。切換模塊用以選擇性地將其中的一指針與無(wú)線通訊模塊作 連接,并且切斷指針與無(wú)線充電模塊之間的連接。與無(wú)線通訊模塊連接的指針是作為無(wú)線 通訊模塊的傳輸天線。
[0007] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,無(wú)線通訊模塊包含無(wú)線通訊芯片與匹配電路。匹配電路 連接無(wú)線通訊芯片與切換模塊,用以匹配無(wú)線通訊芯片與傳輸天線之間的阻抗。
[0008] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,無(wú)線通訊模塊為藍(lán)芽模塊。
[0009] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)模塊為機(jī)械齒輪組。
[0010] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)模塊包含石英振蕩器、集成電路、步進(jìn)馬達(dá)與齒輪 組。石英振蕩器用以提供時(shí)脈信號(hào)。集成電路連接石英振蕩器。步進(jìn)馬達(dá)連接集成電路。 齒輪組連接指針與步進(jìn)馬達(dá)。集成電路根據(jù)時(shí)脈信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá),使得步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng)齒 輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,指針的長(zhǎng)度皆不同。
[0012] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,計(jì)時(shí)器為手表或時(shí)鐘。
[0013] 上述的計(jì)時(shí)器利用指針當(dāng)作接收天線進(jìn)行無(wú)線充電,以提供計(jì)時(shí)器的指針運(yùn)轉(zhuǎn)的 動(dòng)力來(lái)源。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器的正視圖;
[0015] 圖2為圖1的計(jì)時(shí)器的功能方塊圖;
[0016]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施方式的具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器的功能方塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式,為明確說(shuō)明起見,許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié) 將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而,應(yīng)了解到,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就 是說(shuō),在本發(fā)明部分實(shí)施方式中,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外,為簡(jiǎn)化附圖起見,一 些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示。
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器的正視圖,圖2為圖1的 計(jì)時(shí)器的功能方塊圖。如圖所示,具有能量采集功能的計(jì)時(shí)器(在此簡(jiǎn)稱"計(jì)時(shí)器"),例如 一模擬接口的計(jì)時(shí)器,包含無(wú)線充電模塊110、多個(gè)指針與驅(qū)動(dòng)模塊150。例如在圖1與圖 2中,計(jì)時(shí)器包含指針132、134與136。指針132、134與136連接無(wú)線充電模塊110。至少 其中的一指針132、134與136作為無(wú)線充電模塊110的接收天線。驅(qū)動(dòng)模塊150連接無(wú)線 充電模塊110與指針132、134與136。驅(qū)動(dòng)模塊150自無(wú)線充電模塊110擷取能量以驅(qū)動(dòng) 指針132、134與136運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0019] 簡(jiǎn)言之,本實(shí)施方式的計(jì)時(shí)器利用指針132、134與136當(dāng)作接收天線進(jìn)行無(wú)線充 電,以提供計(jì)時(shí)器的指針132、134與136運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源。具體而言,由于現(xiàn)在無(wú)線通訊的 發(fā)達(dá),生活周遭環(huán)境充滿了基地臺(tái)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基地臺(tái)(WiFiAP)的電磁波。經(jīng)由指針132、 134及136與電磁波的耦合,指針132、134與136能夠?qū)㈦姶挪ǖ哪芰總鬟f至無(wú)線充電模塊 110。而無(wú)線充電模塊110則可將其接收的能量傳輸至驅(qū)動(dòng)模塊150,以驅(qū)動(dòng)指針132、134 與136的運(yùn)轉(zhuǎn)。如此一來(lái),本實(shí)施方式的計(jì)時(shí)器即能維持其電力,可不需進(jìn)行更換電池或手 動(dòng)上鏈發(fā)條,其便能提供指針132、134與136足夠的動(dòng)力來(lái)源,亦能克服如傳統(tǒng)動(dòng)能表需配 戴才能運(yùn)作的缺點(diǎn)。
[0020] 在本實(shí)施方式中,計(jì)時(shí)器可為手表或時(shí)鐘,亦即,指針132為時(shí)針,指針134為分 針,且指針136為秒針。然而在其他的實(shí)施方式中,指針的個(gè)數(shù)可依盤面設(shè)計(jì)而不同,例如 僅包含時(shí)針與分針,或者包含多組指針的計(jì)時(shí)系統(tǒng),以提供不同時(shí)區(qū)的時(shí)間。指針132、134 與136的材質(zhì)可皆為金屬材質(zhì),以提高接收電磁波的效率。
[0021] 因指針132、134與136的長(zhǎng)度決定所接收到的電磁波的頻率,因此在本實(shí)施方式 中,指針132、134與136的長(zhǎng)度可皆不同,以增加接收到的電磁波的種類。例如指針132的 長(zhǎng)度L1為約1. 5厘米,指針134的長(zhǎng)度L2為約2. 1厘米,而指針136的長(zhǎng)度L3為約2. 4厘 米,如此一來(lái)指針132與電磁波的耦合頻率為約2. 4GHz(其為藍(lán)芽與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(WiFi)的通 訊頻率),指針134與電磁波的耦合頻率為約1910~2170MHz(其為3G網(wǎng)絡(luò)的通訊頻率), 而指針136與電磁波的耦合頻率為約900MHz(其為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)的通訊頻率)。 然而在其他的實(shí)施方式中,指針132、134與136的長(zhǎng)度Ll、L2與L3可依實(shí)際情況而設(shè)計(jì), 本發(fā)明不以此為限。
[0022] 在本實(shí)施方式中,無(wú)線充電模塊110包含整流器112、電壓轉(zhuǎn)換器114、儲(chǔ)電裝置 116與電源管理芯片(PowerManagement1C) 118。整流器112用以將接收天線(即指針 132、134與136)所接收的電磁波轉(zhuǎn)換為直流電。電壓轉(zhuǎn)換器114用以調(diào)整直流電的電壓。 電源管理芯片118連接儲(chǔ)電裝置116、電壓轉(zhuǎn)換器114與驅(qū)動(dòng)模塊150。電源管理芯片118 用以將直流電傳至儲(chǔ)電裝置116,并將儲(chǔ)電裝置116的能量傳遞至驅(qū)動(dòng)模塊150。
[0023] 詳細(xì)而言,當(dāng)指針132、134與136與電磁波進(jìn)行耦合時(shí),整流器112會(huì)將電磁波的 電能轉(zhuǎn)換為直流電。接著電壓轉(zhuǎn)換器114則將直流電的電壓調(diào)整至儲(chǔ)電裝置116所需的電 壓后進(jìn)入電源管理芯片118。電源管理芯片118再將直流電傳遞至儲(chǔ)電裝置116,如此一來(lái), 即完成了無(wú)線充電模塊110的充電程序。
[0024] 另外,當(dāng)儲(chǔ)電裝置116越趨近充飽狀態(tài)時(shí),電源管理芯片118的輸入阻抗(Input Impedance)會(huì)逐漸增加,使得電壓轉(zhuǎn)換器114流入電源管理芯片118的電流逐漸變小。而 當(dāng)儲(chǔ)電裝置116充滿電后,電源管理芯片118的輸入阻抗會(huì)變成開路,使得電壓轉(zhuǎn)換器114 的電流變成零,因此從空間中收集到的電磁波將不會(huì)再被轉(zhuǎn)換成電能,以保護(hù)無(wú)線充電模 塊 110〇
[0025] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,無(wú)線充電模塊110所儲(chǔ)存的能量不但可提供指針132、 134與136的運(yùn)轉(zhuǎn),亦能提供能量給計(jì)時(shí)器中其他需使用電能的元件,例如提供鬧鈴的電 能,可偵測(cè)生理狀態(tài)的感測(cè)元件或者提供數(shù)據(jù)傳輸功能。以數(shù)據(jù)傳輸而言,計(jì)時(shí)器還可包含 無(wú)線通訊模塊170,連接無(wú)線充電模塊110,更進(jìn)一步而言,連接至無(wú)線充電模塊110的電源 管理芯片118。無(wú)線充電模塊110提供能量至無(wú)線通訊模塊170。也就是說(shuō),無(wú)線充電模塊 110所儲(chǔ)存的能量可供給無(wú)線通訊模塊170,以進(jìn)行通訊工作。如此的設(shè)置例如可應(yīng)用于家 電互聯(lián)網(wǎng)中,計(jì)時(shí)器與其他家電之間的通訊。
[0026] 在一或多個(gè)實(shí)施方式中,指針132、134或136亦可作為無(wú)線通訊模塊170