TWI483565B - 具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置 - Google Patents

Description

具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置

本發明係有關於一種無線傳輸裝置，特別是一種具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置。

藍牙使用一種稱為跳頻展頻的無線電技術；藍牙提供無線傳輸裝置一種安全的方式連結並交換資訊。

射頻辨識是一種從射頻辨識標籤中擷取資料的技術；射頻辨識標籤在短距離內可被射頻辨識讀取器讀取。

近距離通訊是一種應用在彼此距離大約在10公分以內的無線傳輸裝置的高頻無線通訊方式；近距離通訊技術是射頻辨識技術的延伸。

藍牙、射頻辨識與近距離通訊都是常見的無線通訊技術；因為藍牙、射頻辨識與近距離通訊的技術不完全相同，所以藍牙、射頻辨識與近距離通訊係應用於不同的領域及無線傳輸裝置；目前沒有任何無線傳輸裝置可將藍牙、射頻辨識與近距離通訊作良好且完整的結合。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置。

為達成本發明之上述目的，本發明之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置包含：一處理單元；一藍牙通訊端介面單元，該藍牙通訊端介面單元電性連接至該處理單元；一藍牙通訊單元，該藍牙通訊單元電性連接至該藍牙通訊端介面單元；一短距離通訊端介面單元，該短距離通訊端介面單元電性連接至該處理單元；及一短距離通訊單元，該短距離通訊單元電性連接至該短距離通訊端介面單元。其中，該短距離通訊單元包含：一短距離通訊端處理子單元，該短距離通訊端處理子單元電性連接至該短距離通訊端介面單元；一雙介面記憶子單元，該雙介面記憶子單元電性連接至該短距離通訊端處理子單元；一短距離通訊端匹配電路子單元，該短距離通訊端匹配電路子單元電性連接至該雙介面記憶子單元；及一短距離通訊端天線子單元，該短距離通訊端天線子單元電性連接至該短距離通訊端匹配電路子單元。其中，該雙介面記憶子單元包含：一通訊匯流排介面元件，該通訊匯流排介面元件電性連接至該短距離通訊端處理子單元；一記憶元件，該記憶元件電性連接至該通訊匯流排介面元件；一射頻介面元件，該射頻介面元件電性連接至該記憶元件及該短距離通訊端匹配電路子單元；一電流轉換電壓元件，該電流轉換電壓元件電性連接至該射頻介面元件；及一電壓調整元件，該電壓調整元件電性連接至該電流轉換電壓元件及該短距離通訊端處理子單元。其中，該處理單元係用以通過該藍牙通訊端介面單元控制該藍牙通訊單元將位在該藍牙通訊單元的資訊傳送至該處理單元及該短距離通訊單 元；該處理單元係用以通過該短距離通訊端介面單元控制該短距離通訊單元將位在該短距離通訊單元的資訊傳送至該處理單元及該藍牙通訊單元。

10‧‧‧具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置

102‧‧‧處理單元

104‧‧‧藍牙通訊端介面單元

106‧‧‧藍牙通訊單元

108‧‧‧短距離通訊端介面單元

110‧‧‧短距離通訊單元

112‧‧‧緊急信號發送按鈕

114‧‧‧感應單元

116‧‧‧記憶單元

118‧‧‧電池

10602‧‧‧藍牙通訊端控制子單元

10604‧‧‧藍牙信號處理子單元

10606‧‧‧藍牙通訊端匹配電路子單元

10608‧‧‧藍牙通訊端天線子單元

10610‧‧‧藍牙通訊端記憶子單元

10612‧‧‧藍牙通訊端電壓調整子單元

11002‧‧‧短距離通訊端處理子單元

11004‧‧‧雙介面記憶子單元

11006‧‧‧短距離通訊端匹配電路子單元

11008‧‧‧短距離通訊端天線子單元

11010‧‧‧通訊匯流排介面元件

11012‧‧‧記憶元件

11014‧‧‧射頻介面元件

11016‧‧‧電流轉換電壓元件

11018‧‧‧電壓調整元件

第一圖為本發明之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置方塊圖。

第二圖為本發明之短距離通訊單元方塊圖。

第三圖為本發明之藍牙通訊單元方塊圖。

請參考第一圖，其係為本發明之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置方塊圖。一具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置10包含一處理單元102、一藍牙通訊端介面單元104、一藍牙通訊單元106、一短距離通訊端介面單元108、一短距離通訊單元110、一緊急信號發送按鈕112、一感應單元114、一記憶單元116及一電池118。

該處理單元102電性連接至該藍牙通訊端介面單元104、該短距離通訊端介面單元108、該緊急信號發送按鈕112、該感應單元114及該記憶單元116；該電池118電性連接至該處理單元102、該藍牙通訊端介面單元104、該藍牙通訊單元106、該短距離通訊端介面單元108、該短距離通訊單元110、該感應單元114及該記憶單元116；該藍牙通訊端介面單元104電性連接至該藍牙通訊單元106；該短距離通訊端介面單元108電性連接至該短距離通訊單元110。

在一具體實施例，該具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置10係被製作成一手環狀，藉以佩帶在使用者的手腕上。

當使用者按壓該緊急信號發送按鈕112時，該緊急信號發送按鈕112通知該處理單元102；該處理單元102通過該藍牙通訊端介面單元104控制該藍牙通訊單元106以發出一無線緊急信號(第一圖未示)；藉此，遠端的管理員將得知使用者需要幫助。

該感應單元114係為一溫度感應器或一心跳感應器；該感應單元114係用以感應使用者的溫度或心跳，接著該感應單元114通知該處理單元102；當使用者的溫度或心跳異常時，該處理單元102通過該藍牙通訊端介面單元104控制該藍牙通訊單元106以發出該無線緊急信號；藉此，遠端的管理員將得知使用者需要幫助。

該藍牙通訊端介面單元104係為一通用非同步接收發送器(universal asynchronous receiver/transmitter，通常簡稱為UART)、一串列週邊介面(serial peripheral interface，通常簡稱為SPI)或一內部整合電路匯流排(inter integrated circuit bus，通常簡稱為I²C bus)；該藍牙通訊單元106係為一低功耗藍牙模組。

該短距離通訊端介面單元108係為一串列週邊介面或一內部整合電路匯流排；該短距離通訊單元110係為一射頻辨識(radio frequency identification，通常簡稱為RFID)模組或一近距離通訊(near field communication，通常簡稱為NFC)模組。

該電池118係用以提供電源至該處理單元102、該藍牙通訊端介面單元104、該藍牙通訊單元106、該短距離通訊端介面單元108、 該短距離通訊單元110、該感應單元114及該記憶單元116。然而，該短距離通訊單元110亦可將一短距離無線信號(第一圖未示)的能量轉換成電源以驅動該短距離通訊單元110；如此，該電池118不必提供電源至該短距離通訊單元110(容後詳述)。

該記憶單元116係為一電子可抹除可規劃唯讀記憶體(electrically erasable programmable read only memory，通常簡稱為EEPROM)、一鐵電隨機存取記憶體(ferroelectric nonvolatile random access memory，通常簡稱為FRAM)或一快閃記憶體(flash memory)；該記憶單元116係用以記憶該藍牙通訊單元106的資訊及該短距離通訊單元110的資訊(例如NDEF)。

該處理單元102係為一微處理器(microprocessor)或一微控制器(microcontroller)；該處理單元102係用以通過該藍牙通訊端介面單元104控制該藍牙通訊單元106將位在該藍牙通訊單元106的資訊傳送至該處理單元102及該短距離通訊單元110；該處理單元102係用以通過該短距離通訊端介面單元108控制該短距離通訊單元110將位在該短距離通訊單元110的資訊傳送至該處理單元102及該藍牙通訊單元106。

請參考第二圖，其係為本發明之短距離通訊單元方塊圖。該短距離通訊單元110包含一短距離通訊端處理子單元11002、一雙介面記憶子單元11004、一短距離通訊端匹配電路子單元11006及一短距離通訊端天線子單元11008。

該雙介面記憶子單元11004包含一通訊匯流排介面元件11010、一 記憶元件11012、一射頻介面元件11014、一電流轉換電壓元件11016及一電壓調整元件11018。

該短距離通訊端處理子單元11002電性連接至該短距離通訊端介面單元108、該通訊匯流排介面元件11010及該電壓調整元件11018；該記憶元件11012電性連接至該通訊匯流排介面元件11010及該射頻介面元件11014；該電流轉換電壓元件11016電性連接至該射頻介面元件11014及該電壓調整元件11018；該短距離通訊端匹配電路子單元11006電性連接至該短距離通訊端天線子單元11008及該射頻介面元件11014。

該短距離通訊端天線子單元11008接收該短距離無線信號；該短距離通訊端天線子單元11008將該短距離無線信號感應為一感應電流(第二圖未示)；該感應電流具有該短距離無線信號的資訊。

該短距離通訊端天線子單元11008傳送該感應電流至該短距離通訊端匹配電路子單元11006；該短距離通訊端匹配電路子單元11006傳送該感應電流至該射頻介面元件11014。

該射頻介面元件11014傳送該感應電流至該記憶元件11012，藉以記憶該短距離無線信號的資訊；該射頻介面元件11014傳送該感應電流至該電流轉換電壓元件11016，藉以將該感應電流轉換成一感應電壓(第二圖未示)。

該電流轉換電壓元件11016傳送該感應電壓至該電壓調整元件11018，藉以將該感應電壓調整成一驅動電壓；該電壓調整元件11018傳送該驅動電壓至該短距離通訊端處理子單元11002。

該短距離通訊端處理子單元11002被該驅動電壓驅動；該短距離通訊端處理子單元11002通過該通訊匯流排介面元件11010讀取記憶在記憶元件11012的該短距離無線信號的資訊。

因此，該短距離通訊單元110可將該短距離無線信號的能量轉換成電源以驅動該短距離通訊單元110；如此，該電池118不必提供電源至該短距離通訊單元110。

該短距離通訊端處理子單元11002係為一微處理器或一微控制器；該雙介面記憶子單元11004係為一雙介面(dual interface)電子可抹除可規劃唯讀記憶體；該短距離通訊端天線子單元11008的頻率為13.56MHz；該通訊匯流排介面元件11010係為一內部整合電路匯流排。

該記憶元件11012係為一電子可抹除可規劃唯讀記憶體；該射頻介面元件11014係為一射頻辨識介面或一近距離通訊介面。

請參考第三圖，其係為本發明之藍牙通訊單元方塊圖。該藍牙通訊單元106包含一藍牙通訊端控制子單元10602、一藍牙信號處理子單元10604、一藍牙通訊端匹配電路子單元10606、一藍牙通訊端天線子單元10608、一藍牙通訊端記憶子單元10610及一藍牙通訊端電壓調整子單元10612。

該藍牙通訊端控制子單元10602電性連接至該藍牙通訊端介面單元104、該藍牙信號處理子單元10604、該藍牙通訊端記憶子單元10610及該藍牙通訊端電壓調整子單元10612；該藍牙通訊端電壓調整子單元10612電性連接至該藍牙通訊端記憶子單元10610、該藍牙信號處理子單元10604及該藍牙通訊端匹配電路子單元10606 ；該藍牙通訊端匹配電路子單元10606電性連接至該藍牙信號處理子單元10604及該藍牙通訊端天線子單元10608。

在一具體實施例，依據該藍牙通訊單元106及三角定位法，本發明係應用於位置導向服務(location-based service，通常簡稱為LBS)及即時定位系統(real time locating system，通常簡稱為RTLS)。

該藍牙通訊端控制子單元10602係為一微處理器或一微控制器；該藍牙通訊端天線子單元10608的頻率為2.4GHz；該藍牙通訊端記憶子單元10610係為一隨機存取記憶體(random access memory，通常簡稱為RAM)。

本發明的特點如下：

1.該處理單元102係用以通過該藍牙通訊端介面單元104控制該藍牙通訊單元106將位在該藍牙通訊單元106的資訊傳送至該處理單元102及該短距離通訊單元110。

2.該處理單元102係用以通過該短距離通訊端介面單元108控制該短距離通訊單元110將位在該短距離通訊單元110的資訊傳送至該處理單元102及該藍牙通訊單元106。

3.該短距離通訊單元110可將該短距離無線信號的能量轉換成電源以驅動該短距離通訊單元110；如此，該電池118不必提供電源至該短距離通訊單元110。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等 ，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10‧‧‧具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置

102‧‧‧處理單元

104‧‧‧藍牙通訊端介面單元

106‧‧‧藍牙通訊單元

108‧‧‧短距離通訊端介面單元

110‧‧‧短距離通訊單元

112‧‧‧緊急信號發送按鈕

114‧‧‧感應單元

116‧‧‧記憶單元

118‧‧‧電池

Claims (10)

1. 一種具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，包含：一處理單元；一藍牙通訊端介面單元，該藍牙通訊端介面單元電性連接至該處理單元；一藍牙通訊單元，該藍牙通訊單元電性連接至該藍牙通訊端介面單元；一短距離通訊端介面單元，該短距離通訊端介面單元電性連接至該處理單元；及一短距離通訊單元，該短距離通訊單元電性連接至該短距離通訊端介面單元，其中，該短距離通訊單元包含：一短距離通訊端處理子單元，該短距離通訊端處理子單元電性連接至該短距離通訊端介面單元；一雙介面記憶子單元，該雙介面記憶子單元電性連接至該短距離通訊端處理子單元；一短距離通訊端匹配電路子單元，該短距離通訊端匹配電路子單元電性連接至該雙介面記憶子單元；及一短距離通訊端天線子單元，該短距離通訊端天線子單元電性連接至該短距離通訊端匹配電路子單元，其中，該雙介面記憶子單元包含：一通訊匯流排介面元件，該通訊匯流排介面元件電性連接至該短 距離通訊端處理子單元；一記憶元件，該記憶元件電性連接至該通訊匯流排介面元件；一射頻介面元件，該射頻介面元件電性連接至該記憶元件及該短距離通訊端匹配電路子單元；一電流轉換電壓元件，該電流轉換電壓元件電性連接至該射頻介面元件；及一電壓調整元件，該電壓調整元件電性連接至該電流轉換電壓元件及該短距離通訊端處理子單元，其中，該處理單元係用以通過該藍牙通訊端介面單元控制該藍牙通訊單元將位在該藍牙通訊單元的資訊傳送至該處理單元及該短距離通訊單元；該處理單元係用以通過該短距離通訊端介面單元控制該短距離通訊單元將位在該短距離通訊單元的資訊傳送至該處理單元及該藍牙通訊單元；其中，該短距離通訊端天線子單元接收一短距離無線信號；該短距離通訊端天線子單元將該短距離無線信號感應為一感應電流；該感應電流具有該短距離無線信號的資訊；該短距離通訊端天線子單元傳送該感應電流至該短距離通訊端匹配電路子單元；該短距離通訊端匹配電路子單元傳送該感應電流至該射頻介面元件；該射頻介面元件傳送該感應電流至該記憶元件，藉以記憶該短距離無線信號的資訊；該射頻介面元件傳送該感應電流至該電流轉換電壓元件，藉以將該感應電流轉換成一感應電壓；該電流轉換電壓元件傳送該感應電壓至該電壓調整元件，藉以將該感應電壓調整成一驅動電壓；該電壓調整元件傳送該驅動電壓至該短距離通訊端處理子單元；該短距離通訊端處理子單元被該驅動電壓驅動；該短距離通訊端處理子單元通過該通訊匯流排介面元件讀取 記憶在該記憶元件的該短距離無線信號的資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，其中該藍牙通訊單元包含：一藍牙通訊端控制子單元，該藍牙通訊端控制子單元電性連接至該藍牙通訊端介面單元；一藍牙信號處理子單元，該藍牙信號處理子單元電性連接至該藍牙通訊端控制子單元；一藍牙通訊端匹配電路子單元，該藍牙通訊端匹配電路子單元電性連接至該藍牙信號處理子單元；一藍牙通訊端天線子單元，該藍牙通訊端天線子單元電性連接至該藍牙通訊端匹配電路子單元；一藍牙通訊端記憶子單元，該藍牙通訊端記憶子單元電性連接至該藍牙通訊端控制子單元；及一藍牙通訊端電壓調整子單元，該藍牙通訊端電壓調整子單元電性連接至該藍牙通訊端控制子單元、該藍牙信號處理子單元、該藍牙通訊端匹配電路子單元及該藍牙通訊端記憶子單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，更包含：一緊急信號發送按鈕，該緊急信號發送按鈕電性連接至該處理單元。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，更包含：一感應單元，該感應單元電性連接至該處理單元。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，更包含： 一記憶單元，該記憶單元電性連接至該處理單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，更包含：一電池，該電池電性連接至該處理單元、該藍牙通訊端介面單元、該藍牙通訊單元、該短距離通訊端介面單元、該短距離通訊單元、該感應單元及該記憶單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，其中該感應單元係為一溫度感應器或一心跳感應器。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，其中該處理單元係為一微處理器或一微控制器；該藍牙通訊端介面單元係為一通用非同步接收發送器、一串列週邊介面或一內部整合電路匯流排；該藍牙通訊單元係為一低功耗藍牙模組；該短距離通訊端介面單元係為一串列週邊介面或一內部整合電路匯流排；該短距離通訊單元係為一射頻辨識模組或一近距離通訊模組；該記憶單元係為一電子可抹除可規劃唯讀記憶體、一鐵電隨機存取記憶體或一快閃記憶體。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，其中該短距離通訊端處理子單元係為一微處理器或一微控制器；該雙介面記憶子單元係為一雙介面電子可抹除可規劃唯讀記憶體；該短距離通訊端天線子單元的頻率為13.56MHz；該通訊匯流排介面元件係為一內部整合電路匯流排；該記憶元件係為一電子可抹除可規劃唯讀記憶體；該射頻介面元件係為一射頻辨識介面或一近距離通訊介面。
10. 如申請專利範圍第6項所述之具有藍牙與短距離通訊之無線傳輸裝置，其中該藍牙通訊端控制子單元係為一微處理器或一微控制 器；該藍牙通訊端天線子單元的頻率為2.4GHz；該藍牙通訊端記憶子單元係為一隨機存取記憶體。