涉及可攜式電子裝置的系統及與其相關的方法
【專利摘要】本發明涉及可攜式電子裝置的系統及與其相關的方法在此揭露。一個代表性的系統包含一個配件。配件具有天線和裝置接口。裝置接口與天線電性聯系。配件涉及一個結合組態與一個拆離組態之間的變動。在結合組態下，配件與可攜式電子裝置接合，使得裝置接口在可攜式電子裝置與天線之間傳遞信號，而在拆離組態下，配件自可攜式電子裝置脫離。
【專利說明】涉及可攜式電子裝置的系統及與其相關的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明是關于可攜式電子裝置。
【背景技術】
[0002]一般而言，可攜式電子裝置(例如:移動電話與平板電腦)承載有多個天線，而這些天線經常需求更大的輻射體積以及較佳的整體效能而給可攜式電子裝置設計帶來許多挑戰。在一些情況中，這些可攜式電子裝置的一部分用戶可能希望這些可攜式電子裝置具有額外功能。然而，由于上述的額外功能所伴隨的設計考量，使得可攜式電子裝置的制造者可能不希望讓可攜式電子裝置承載上述的額外功能。
【發明內容】
[0003]本發明是關于涉及可攜式電子裝置的系統及與其相關的方法。簡單說明如下，本發明的一實施例是關于一種涉及可攜式電子裝置的系統，此系統包含配件。上述配件具有天線以及裝置接口，裝置接口與天線電性聯系。配件涉及結合組態與拆離組態之間的變動。在結合組態下，配件與可攜式電子裝置接合，使得裝置接口在可攜式電子裝置與天線之間傳遞信號，而在拆離組態下，配件自可攜式電子裝置脫離。
[0004]本發明的另一實施例是關于一種系統，包含可攜式電子裝置以及配件。可攜式電子裝置具有配件接口。配件具有天線以及裝置接口，裝置接口與天線電性聯系。配件涉及結合組態與拆離組態之間的變動。在結合組態下，配件接口至少與裝置接口電性聯系，使得天線傳播用于可攜式電子裝置的信號。在拆離組態下，配件自可攜式電子裝置脫離。
[0005]本發明的又一實施例是關于一種方法，涉及可攜式電子裝置。此方法包含以下步驟:配置一個配件以提供用于可攜式電子裝置的外部天線。
[0006]透過以下附圖以及詳細說明，任何熟悉此技藝者可依照本發明的精神推敲得知本發明的其他系統、方法、特征以及優點。因此，所有由本發明推敲得知的系統、方法、特征以及優點應包含在本說明書中以及本發明的保護范圍，本發明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是繪示依照本發明一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖；
[0008]圖2是繪示依照本發明一實施例的涉及可攜式電子裝置的方法流程示意圖；
[0009]圖3是繪示依照本發明另一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖；
[0010]圖4以及圖5是繪示依照本發明另一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖，其中圖4的系統處于拆離組態，圖5的系統處于結合組態；
[0011]圖6是繪示依照本發明一實施例的控制系統的示意圖；
[0012]圖7是繪示依照本發明另一實施例的可攜式電子裝置的示意圖；
[0013]圖8是繪示依照本發明一實施例的可攜式電子裝置所執行的功能的流程示意圖。【具體實施方式】
[0014]為了總結本發明的各種實施方式，以下敘述將搭配附圖作更詳盡的說明。盡管本說明書搭配附圖作說明，本發明不限于以下敘述所揭示的實施例。換言之，本發明應涵蓋所有各種包含在本發明的精神以及保護范圍內的變形、改良以及類似的實施例。因此，本發明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
[0015]本發明是關于涉及可攜式電子裝置的系統及與其相關的方法。在一些實施例中，可攜式電子裝置(例如:移動電話或平板電腦)的運作中有功能會用到天線；然而，上述天線并非由可攜式電子裝置來實現。反而，一個具有天線的配件可供使可攜式電子裝置以及天線得以彼此聯系，進而使得可攜式電子裝置可應用配件的天線以實現相關功能。在一些實施例中，上述天線可用來實現近場通訊(near field communication, NFC)的功能。
[0016]圖1是繪示依照本發明一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖。如圖1所示，系統100包括可攜式電子裝置102以及配件104。配件104具有天線106 (配件搭載的天線或可稱之為外部天線)以及裝置接口 108，其中裝置接口 108與天線106電性聯系，進而促使可攜式電子裝置102以及天線106之間的通訊聯系。
[0017]可攜式電子裝置102具有配件接口 110。在可攜式電子裝置102以及配件104處于結合組態的情形下(如圖1所繪示)，配件接口 110用以至少與裝置接口 108電性聯系。需要注意的是，在結合組態下，可攜式電子裝置102與配件104接合，裝置接口 108在可攜式電子裝置102與天線106之間傳遞信號，使可攜式電子裝置102得以利用配件104的天線106傳送以及/或接收信號，而在拆離組態下，配件104可自可攜式電子裝置102脫離。
[0018]圖2是繪示依照本發明一實施例的涉及可攜式電子裝置的方法流程示意圖。如圖2所示，此方法包含以下步驟:配置一配件以提供用于可攜式電子裝置的一外部天線(步驟120)。
[0019]圖3是繪示依照本發明另一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖。如圖3所示，系統130包括可攜式電子裝置132以及配件134。配件134具有天線136以及裝置接口 138，其中裝置接口 138與天線136電性聯系，進而促使可攜式電子裝置132以及天線136之間的通訊聯系。可攜式電子裝置132具有配件接口 140。在可攜式電子裝置132以及配件134處于結合組態的情形下(如圖3所繪示)，可攜式電子裝置132的配件接口 140用以至少與裝置接口 138電性聯系，使得天線136傳播用于可攜式電子裝置132的信號，而在拆離組態下，配件134可自可攜式電子裝置132脫離。
[0020]可攜式電子裝置132還具有收發器142、天線146以及收發器144。天線146用以進行與收發器142相關的通訊操作(例如:傳播與收發器142相關的信號)。在本實施例中，可攜式電子裝置132本身不包括用以進行與收發器144相關的通訊操作的天線。然而，在結合組態下，收發器144可利用配件134的天線136傳送以及/或接收信號，使得配件134的天線136傳播與收發器144相關的信號。
[0021]圖4以及圖5是繪示依照本發明另一實施例的涉及可攜式電子裝置的系統的示意圖，其中圖4的系統處于拆離組態，圖5的系統處于結合組態。如圖4所示，系統150包括可攜式電子裝置152以及配件154。可攜式電子裝置152為移動電話(例如:智能手機)，而配件154為用于可攜式電子裝置152的保護殼。[0022]可攜式電子裝置152具有前部156、與前部156相對的背部158以及顯示器160(例如:觸控屏幕顯示器)。顯示器160配置于前部156。配件接口 162配置于背部158，用以至少與配件154的裝置接口 174電性聯系。在本實施例中，配件接口 162包括接腳(或導電焊墊)164、166、168，但不限于此，在其他實施例中，配件接口以及裝置接口的元件可有各種不同的數量或組態。
[0023]配件154包括外殼170，且外殼170定義腔體172。在本實施例中，腔體172由周邊側壁173所圍成。腔體172是按尺寸制作并經形塑，使得在結合組態下的可攜式電子裝置152至少部分地收納在腔體172內。舉例來說，在本實施例中，在結合組態下的可攜式電子裝置152的整個背部158配置于腔體172內。需要注意的是，與配件154的天線176 (例如:近場通訊天線)相關的裝置接口 174是配置在腔體172內。
[0024]配件154涉及結合組態(如圖5所繪示)與拆離組態(如圖4所繪示)之間的變動。在拆離組態下，配件154可自可攜式電子裝置152脫離，而在結合組態(或可稱的為天線模式)下，配件154與可攜式電子裝置152接合，使得配件接口 162與裝置接口 174電性聯系，更具體的說明，裝置接口 174包括導電焊墊175、177、179，且導電焊墊175、177、179被排定位置以分別與接腳164、166、168接合。因此，外殼170的罩覆功能可作為校準機制以確保配件接口 162與裝置接口 174連接，使得天線176與配件接口 162之間得以通訊聯系，進而啟動天線176傳播用于可攜式電子裝置152的信號。
[0025]在本實施例中，配件接口 162的接腳164、166、168可用以提供用于天線176的必要饋入點以及接地基準的連接。舉例來說，接腳164可提供主要的接地基準，同時接腳166、168中一者或多者可提供與平衡態傳輸線的連接以作為天線饋源以饋入環形天線，或者提供與各種天線連接的單或雙天線饋源，例如:倒F型平面天線(planar inverted-Fantenna, PIFA)、單極天線、雙單極天線、或者其他種用于實現周邊無線功能的福射結構。就本實施例而言，近場通訊收發器(圖中未繪示)可與必要前端電路以及應用處理器接口(圖中未繪示)嵌入于可攜式電子裝置152中。值得注意的是，前端電路以及應用處理器接口通常不是造成可攜式電子裝置152承載困擾的主要因素，反而通常是大的輻射元件以及其對于可攜式電子裝置整體設計的影響(舉例來說，低頻下輻射的大元件可輻射如近場通訊的13.56百萬赫茲(MHz)的微波，而金屬外殼罩住這種用來輻射低頻微波的大元件的設計目標有相當的難度)主要造成可攜式電子裝置152的承載困擾。
[0026]圖6是繪示依照本發明一實施例的控制系統的示意圖，其中圖6所示的控制系統可應用于圖4所示的可攜式電子裝置152。如圖6所示，接腳164、166、168不僅可用以與天線176連接，還可提供直接的充電連接(或可稱之為充電模式)，而不需讓可攜式電子裝置152承載額外的連接器。具體的說明，接腳164可同時定義為天線176以及充電器連接端口的接地基準以提供接地。接腳166可與電源連接而提供直流電源信號(例如:+5V的直流電源連接)用于電導性充電，接腳166還可任選地運作為一個輔助天線饋源而與周邊的天線176聯系。接腳168可單獨與單極天線連接以用于近場通訊相關的配件，接腳168還可作為充電器辨識接腳以提供充電器辨識信號用于電導性充電操作。
[0027]為了能達成多工傳輸的接腳配置，圖6所示的控制系統具有微波適用的開關192。開關192的邏輯演算受充電器辨識系統194的控制，且可執行開關192所連接的阻抗(或者其他相對于接地基準的電氣參數)的自動偵測。上述自動偵測的演算法可通過針腳168與接地基準之間具有的非開路阻值而觸發，而觸發過程是施加間歇的測試信號作為輪詢機制(polling mechanism)。在開關192所連接的阻抗接近周邊的天線176的阻抗(舉例來說，引入電荷脈沖而感測到50歐姆的阻抗)的情形下，開關192將接腳168連接于天線饋源196(例如:近場通訊收發器的前端電路)。而在開關192感測到較大阻抗(例如:將上述電荷脈沖視為充電器辨識信號而引入，進而感測到相對于接地基準的阻抗值為500歐姆或甚至更大)的情形下，開關192將接腳168連接于充電系統198，使得可攜式電子裝置152根據可重復充電的電池200(或可稱之為充電輸入件，且此充電輸入件可收納于上述實施例所示的配件接口)供電予充電系統198 (或可稱之為電池充電電路)使電池200充電。
[0028]另外，還可通過充電信號的連接而引入突升電壓(例如:將上述突升電壓視為充電器辨識信號)，充電器辨識系統194可以足夠的速度對上述突升電壓作反應，借以在顯著的位準送抵天線電路(例如:天線饋源196)之前，將天線電路和充電電壓斷開。其他充電器辨識的方法還涉及用于天線模式下與天線聯系的交流耦合連接方式(ACcoupled connection),且還涉及用于充電模式下提供充電路徑的同步直流稱合連接方式(simultaneous DC coupled connection)。本概念的另一種變化是提供一種機制，此種機制可適應性地按路徑(route)遞送適當的信號予接腳，使得不管切換任一路徑時，連接關系皆為正常運作的連接。
[0029]圖7是繪示依照本發明另一實施例的可攜式電子裝置的示意圖。如圖7所示，可攜式電子裝置210包括處理裝置212 (例如:處理器)、多個輸入輸出接口 214、顯示裝置216、觸控屏幕界面218、網絡通訊接口 224、記憶體220以及操作系統222，且上述裝置是透過本機數據總線226進行通訊。此外，可攜式電子裝置210還包含配件辨識系統230。值得注意的是，其中一個輸入輸出接口 214包括配件接口(例如，上述實施例所示的配件接口)。
[0030]處理裝置212可包括客制化的或市場上可取得的處理器、中央處理單元(centralprocessing unit, CPU)或許多處理器中的輔助處理器、半導體制程的處理器(封裝為微芯片的形式)、一個或多個特定應用集成電路(application specific integratedcircuit，ASIC)、多個經適當設定的數字邏輯門，以及其他電路架構其包含離散元件同時以個別和不同組合的方式協同整體系統的操作。
[0031]記憶體220可包括揮發性記憶體(volatile memory)元件(例如:隨機存取記憶體(randam-access memory, RAM)、動態隨機存取記憶體(dynamic random accessmemory, DRAM)、靜態隨機存取記憶體(static random access memory, SRAM))以及非揮發性記憶體(non-volatile memory)元件的一種組合或任意組合。一般而言,記憶體220包含原生(native)的操作系統222、一個或多個原生應用程序、模擬系統(emulation system)、或用于各種操作系統以及/或模擬硬件平臺的模擬應用程序、模擬操作系統等。舉例來說，上述應用程序可包含特定應用的軟件(application specific software),且此特定應用的軟件可包括上述系統的部分或全部的元件。根據上述實施例，上述元件儲存于記憶體180中而由處理裝置170所執行。需要注意的是，雖圖中未繪示，但圖6所示的充電器辨識系統194以及充電系統198可儲存于圖7所示的記憶體220。
[0032]任何熟悉此技藝者可理解上述記憶體可包含為了簡潔說明而忽略的其他元件。值得注意的是，在本說明書的敘述中，非暫態計算機可讀取媒體(non-transitorycomputer-readable medium)儲存一個或一個以上的程序供以由指令執行系統(instruction execution system)、裝置、器件所使用或連結。
[0033]觸控屏幕界面218用以偵測顯示裝置216的顯示區域內的觸碰，且提供屏幕上的(虛擬)按鍵、選單、鍵盤、軟鍵(soft key)等功能，使得使用者得以通過觸碰導覽操作使用者界面。
[0034]繼續參照圖7，網絡通訊接口 224可包含各種元件用以從網絡環境(例如，圖3所示的收發器142)中傳送或接收數據。舉例來說，上述元件可包括無線通訊接口。當上述元件以應用程序的方式實現時，一個或多個元件可被儲存于非暫態計算機可讀取媒體中且由處理裝置212所執行。
[0035]在操作上，配件辨識系統230判斷可攜式電子裝置210是否與配件結合。舉例來說，配件辨識系統230可判斷電池充電器或外部天線是否與可攜式電子裝置210連接。根據上述操作，配件辨識系統230可按路徑遞送相對應的信號以確保可攜式電子裝置210的功能可適當的運作。
[0036]圖8是繪示依照本發明一實施例的可攜式電子裝置所執行的功能的流程示意圖，其中可攜式電子裝置210可應用圖8所示的實施例。具體而言，上述可攜式電子裝置所執行的功能可與配件辨識系統230相關。如圖8所示，上述功能(或方法)可在初始的步驟250被建置以選擇性地在天線模式與充電模式中操作可攜式電子裝置。首先，在步驟250中判斷是否偵測到充電功能。在一些實施例中，步驟250中的判斷可涉及來自于任何充電裝置的充電信號的偵測。若偵測到充電功能，流程可進行到步驟252，而在步驟252中按路徑遞送充電信號以用于將可攜式電子裝置的電池予以充電。
[0037]反之，若未偵測到充電功能，流程可進行到步驟254，而在步驟254中判斷是否偵測到外部天線(舉例來說，配件所搭載的天線根據配件而與可攜式電子裝置接合)。若偵測到天線，流程可進行到步驟256，而在步驟256中運作可攜式電子裝置的天線饋源與外部天線之間的通訊聯系，借以使用配件的外部天線傳播信號。更具體的說明，以圖3所示的可攜式電子裝置132為例，通過配件134的外部天線136傳播與收發器144相關的信號。然而，若未偵測到天線，流程可回到步驟250。值得注意的是，上述流程也可在使用外部天線之后的適當的時間點回到步驟250。
[0038]需要注意的是，若以軟件實現本實施例，圖8所示的流程圖(或是任何其他的流程圖)的每個步驟可由一個模塊、程序段、或一部分的程序碼代表以實現，而其中的程序碼包含儲存于非暫態的計算機可讀取媒體的程序指令以實現特定的邏輯功能。因此，上述程序指令可以原始碼的形式實現，其中原始碼包含以程序語言或機器碼撰寫的陳述，而機器碼包含可由適當的執行系統辨識的數值指令。機器碼可由原始碼或其他類似的程序碼轉譯而成。若以硬件實現本實施例，圖8所示的流程圖(或是任何其他的流程圖)的每個步驟可由一個電路或數個相連接的電路代表以實現特定的邏輯功能。此外，雖然上述流程圖繪示特定的執行順序，然而，可為人所理解的是，執行的順序可與上述流程圖所繪示的順序不同。
[0039]上述實施例僅為示范可能的實現例子。任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可針對上述實施例作各種的更動與潤飾。舉例來說，上述的系統可以硬件、軟件或軟硬件結合的方式實現。所有相關的更動與改良皆應包含于本發明的保護范圍，且本發明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該系統包含: 一配件，具有一天線以及一裝置接口，該裝置接口與該天線電性聯系； 其中該配件涉及一結合組態與一拆離組態之間的變動； 其中在該結合組態下，該配件與該可攜式電子裝置接合，使得該裝置接口在該可攜式電子裝置與該天線之間傳遞信號，而在該拆離組態下，該配件自該可攜式電子裝置脫離。
2.根據權利要求1所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該配件具有一外殼，該外殼定義一腔體；以及 該腔體是按尺寸制作，并經形塑使得在該結合組態下的該可攜式電子裝置至少部分地收納在該腔體內。
3.根據權利要求2所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該裝置接口配置于該腔體內。
4.根據權利要求2所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該可攜式電子裝置具有一前部、一背部以及一顯示器，該顯示器配置于該可攜式電子裝置的該前部；以及 該腔體是按尺寸制作，并經形塑使得在該結合組態下的該可攜式電子裝置的該背部得以配置在該腔體內。
5.根據權利要求1所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該天線為一近場通訊天線。
6.根據權利要求1所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，還包含該可攜式電子裝置。
7.根據權利要求6所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該可攜式電子裝置具有一配件接口，該配件接口用以至少與該配件的該裝置接口電性聯系。
8.根據權利要求7所述的涉及一可攜式電子裝置的系統，其特征在于，該可攜式電子裝置還包含一電池充電系統；以及 該可攜式電子裝置用以根據一充電輸入件收納于該配件接口時，該可攜式電子裝置是可操作地對該電池充電系統予以充電。
9.一種系統，其特征在于，包含: 一可攜式電子裝置，具有一配件接口 ；以及 一配件，具有一天線以及一裝置接口，該裝置接口與該天線電性聯系； 其中該配件涉及一結合組態與一拆離組態之間的變動； 在該結合組態下，該配件接口至少與該裝置接口電性聯系，使得該天線傳播用于該可攜式電子裝置的信號；以及 在該拆離組態下，該配件自該可攜式電子裝置脫離。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該可攜式電子裝置還包含一電池充電電路；以及 該可攜式電子裝置用以根據一充電輸入件收納于該配件接口時，該可攜式電子裝置是可操作地對該電池充電電路予以充電。
11.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該配件接口具有一第一接腳以及一第二接腳；以及 在一天線模式中，該第一接腳用以提供一接地，該第二接腳是可作為一天線饋源而用于該配件的該天線。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，該配件接口具有一第三接腳； 在一天線模式中，該第三接腳是可作為一第二天線饋源；以及 在一充電模式中，該第一接腳用以提供一接地，該第二接腳用以提供一直流電源信號，該第三接腳用以提供一充電器辨識信號。
13.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該配件為用于該可攜式電子裝置的一保護殼。
14.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，該可攜式電子裝置具有一第一收發器、一第一天線以及一第二收發器，該第一天線用以傳播與該第一收發器相關的信號，且該可攜式電子裝置不具有傳播與該第二收發器相關的信號的天線；以及 該配件的該天線用以傳播與該第二收發器相關的信號。
15.一種方法，其特征在于，涉及一可攜式電子裝置，該方法包含: 配置一配件以提供用于該可攜式電子裝置的一外部天線。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，還包含: 選擇性地在一天線模式與一充電模式中操作該可攜式電子裝置； 其中在該天線模式中，該可攜式電子裝置使用該配件的該外部天線以傳播信號，而在該充電模式中，該可攜式電子裝置的一電池被充電。
17.根據權利要求16所述的方法,其特征在于,可攜式電子裝置具有一第一收發器、一第一天線以及一第二收發器，該第一天線用以傳播與該第一收發器相關的信號，且該可攜式電子裝置不具有傳播與該第二收發器相關的信號的天線；以及 選擇性地在該天線模式中操作該可攜式電子裝置的步驟還包含: 通過該配件的該外部天線傳播與該第二收發器相關的信號。
【文檔編號】H01Q1/22GK103840249SQ201310317101
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2012年11月23日
【發明者】溫葛·史考特·保羅, 威廉·羅德尼·歐文 申請人:宏達國際電子股份有限公司