供搭配手機使用的虛擬輸入設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其包含一具有適當體積的外殼體，以供使用者方便攜帶且能穩(wěn)固放置在一平面上使用，其中該外殼體上設有一手機承置機構，以供手機能橫向或直向架設其上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角，讓用戶能以較佳視角及較舒適的狀態(tài)來觸控操作或觀看手機屏幕；其中該外殼體內(nèi)部設有一虛擬輸入模塊并能與該手機無線連接，供可在其前方與使用者之間的平面上形成一具有虛擬輸入功能且面積比手機屏幕面積大的虛擬輸入影像，如虛擬鍵盤或號碼盤輸入影像或虛擬觸控面輸入影像，讓用戶能通過該虛擬輸入影像完成手機輸入操作或手機游戲操作；本實用新型能夠改善用戶長期操作或觀看手機屏幕時造成的不便及不適感。
【專利說明】
供搭配手機使用的虛擬輸入設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種供搭配手機使用的虛擬輸入設備，尤指一種利用一具有適當體積的外殼體，以供使用者方便攜帶且能穩(wěn)固放置一平面上使用，其中該外殼體上設有一手機承置機構供手機能橫向或直向架設其上，且該外殼體內(nèi)部設有一虛擬輸入模塊并能與該手機無線連接，以在其前方與使用者之間的平面上形成一虛擬輸入影像，讓用戶能通過該虛擬輸入影像完成手機輸入操作或手機游戲操作，以為手機使用者提供較優(yōu)良且較舒適的手機操作狀態(tài)。
【背景技術】
[0002]目前，手機幾乎已成為現(xiàn)代人隨身攜帶且不可或缺的電子裝置;現(xiàn)代手機已發(fā)展至第4代(4G)并邁向第5代(4G)，其除了典型的電話功能外，還包含個人數(shù)字助理、游戲機、MP3、照相機、錄音、全球定位系統(tǒng)、和連接因特網(wǎng)等更多功能;例如:3.5G手機偏重安全和數(shù)據(jù)通訊，已有更多的多媒體功能被引進，因此手機逐漸擁有個人計算機的功能;4G移動電話網(wǎng)絡的功能就是搭配能夠上網(wǎng)執(zhí)行各種網(wǎng)絡服務的智能手機，故4G手機被形容是一種可隨基地臺擴展使用范圍的巨大因特網(wǎng)(internet)服務網(wǎng)絡；由上可見，使用者使用或操作手機的時間會相對延長。
[0003]手機外觀上一般包含一液晶顯示屏(屏幕)和一套按鍵，采用觸摸屏的手機則減少按鍵;但是，該觸摸屏的面積一般不大，較小于平板計算機或個人計算機，而且使用時，使用者一般是一手持手機，另一手在該觸摸屏進行功能操作；由于觸摸屏不大，因而視角相對不佳，且又須手持手機，故當使用手機時間較長時，如觀看電影或玩手機游戲如Temple Run,使用者即會感到疲憊或不舒服。
[0004]針對平板計算機如美國蘋果公司的iPad，市面上已有一種兩片層板相連的外護套(形狀如書套)產(chǎn)品，當iPad不使用時，可將iPad收合并夾在該外護套內(nèi)層中，當iPad要在桌面上使用時，可將該外護套打開，使其中的一個內(nèi)面設有多條橫向卡槽的層板平放在桌面上，使用者再將貼置有iPad的另一層板轉動一角度并選擇擋卡在平放桌面上的層板上所預設多條橫向卡槽中的一卡槽上，以使iPad傾斜某一角度從而斜立在使用者面前的桌面上，以讓用戶能以較佳視角及較舒適性來觸控操作或觀看該iPad的觸控屏幕。
[0005]手機的重量比平板計算機輕，有利于使用者攜帶及手持使用，但手機的外形一般為薄矩形體且其觸摸屏與iPad相比較小，即使可將手機的外護套作出與上述iPad的外護套相同的設計，使手機也可放置在桌面上使用，以取代手持使用方式，但手機在桌面上的高度顯然不足，導致用戶的視角仍然不佳，且因觸摸屏較小，亦不利于觀看或觸控操作，也就是，即使將手機放置在桌面上使用，仍然無法讓手機用戶能以較佳視角及較舒適性來觸控操作或觀看手機屏幕，尤其更不適合長時間使用，如觀看電影或玩手機游戲如Temple Run等，使用者更容易疲憊或不舒服，對手機使用者造成困擾。
[0006]此外，在利用投影技術構成一虛擬輸入設備如虛擬鍵盤(virtualkeyboard)的技術領域中，已存有相當多現(xiàn)有技術，如1^6，614，422、1^2012/0162077、1^2014/0055364等，其公開了一種利用一虛擬輸入設備(virtual input device)，如虛擬鍵盤或虛擬鼠標用以輸入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及方法。但上述現(xiàn)有技術在實際應用上仍存在系統(tǒng)架構較復雜及不易微型化等缺點，從而不利于導入各種輸入設備的應用，如在本技術領域中，尚未見有任何微型化虛擬輸入設備既能容易攜帶又能有效率地搭配手機使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的主要目的在于提供一種供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其包含一具有適當體積的外殼體，該外殼體供使用者方便攜帶且能穩(wěn)固放置在一平面上使用，其中該外殼體上設有一手機承置機構，使用者的手機能橫向或直向架設在該手機承置機構上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角，使用戶能以較佳視角及較舒適的狀態(tài)觸控操作或觀看手機屏幕;其中該外殼體內(nèi)部設有一虛擬輸入模塊并與該手機無線連接，以在其前方與使用者之間的平面上形成一具有虛擬輸入功能且面積比手機屏幕面積大的虛擬輸入影像，如包含虛擬鍵盤輸入影像、手機游戲之虛擬控制器輸入影像或虛擬觸控面輸入影像，使用戶能通過該虛擬輸入影像完成手機輸入操作或手機游戲操作，從而為手機使用者提供較優(yōu)良且較舒適的手機操作狀態(tài)，以改善用戶長期操作或觀看手機屏幕時造成的不便及不適感。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其包含一具有高度及較小體積的外殼體，該外殼體供使用者攜帶且能穩(wěn)固放置在一平面上使用；其中該外殼體上部設有一手機承置機構，使用者的手機能架設在該手機承置機構上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角，使用戶能以較佳視角及較舒適的狀態(tài)觸控操作或觀看手機屏幕;其中該外殼體內(nèi)部設有一虛擬輸入模塊并與該手機無線連接，以在該外殼體前方與使用者之間的平面上形成一具有虛擬輸入功能且面積比手機屏幕面積大的虛擬輸入影像，使用戶能通過該虛擬輸入影像完成手機輸入操作或手機游戲操作，從而為手機使用者提供較優(yōu)良且較舒適的手機操作狀態(tài)，以改善用戶長期操作或觀看手機屏幕時造成的不便。
[0009]在一較佳的實施例中，該手機橫向或直向架設在該手機承置機構上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角。
[0010]在一較佳的實施例中，該手機承置機構包含一可樞轉掀蓋及一樞轉支架，其中該可樞轉掀蓋覆設在該外殼體的頂面處，使用時可朝后上方向樞轉掀開并擋止形成一直立狀態(tài)以支撐在手機背面;其中該可樞轉支架埋設在該可樞轉掀蓋的下方，當該可樞轉掀蓋向上樞轉掀開之后，該可樞轉支架可朝前上方向樞轉掀開并擋止在一直立狀態(tài)以支撐在手機前面邊緣，以使手機能架設在該手機承置機構上并呈現(xiàn)一傾斜視角。
[0011]在一較佳的實施例中，該外殼體底部進一步設有一可樞轉馬蹄狀延伸架，該延伸架設在該外殼體的底部外緣處，使用時可朝后方樞轉拉開并擋止形成一水平狀態(tài)并支撐在該外殼體的后方。
[0012]在一較佳的實施例中，該虛擬輸入模塊包含:一紅外線激光光源、至少兩個線性傳感器、一投影機構及一控制器，其中:該紅外線激光光源設在該外殼體的前側面下方一開口內(nèi)，該紅外線激光光源朝前外方向投射一水平的紅外線激光并使該水平的紅外線激光在該平面的上方形成一靠近并平行于該平面且占據(jù)一區(qū)域范圍的二維光幕;該至少兩個線性傳感器相隔一預設距離而分開設在該外殼體的前側面下方一開口處，用以分別感應該使用者的控制件進入該二維光幕范圍內(nèi)時因阻擋該紅外線激光而造成的反射光，并因而各產(chǎn)生一線性位置信號;該投影機構裝置設在該外殼體的前側面上方一開口內(nèi)，以在該二維光幕范圍中投影形成一虛擬輸入影像;該控制器用以接收該至少兩個線性傳感器感應得到的線性位置信號并進行運算，以運算得出該控制件在該虛擬輸入影像中所對應的二維坐標位置并無線連接至該手機，以完成手機輸入操作或手機游戲操作。
[0013]在一較佳的實施例中，該至少兩個線性傳感器相互平行且分開設立在該紅外線激光光源的左側和右側。
[0014]在一較佳的實施例中，該控制件為使用者的手指。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型提供的供搭配手機使用的虛擬輸入設備在未使用狀態(tài)的外觀立體圖；
[0016]圖2為圖1所示的虛擬輸入設備在使用狀態(tài)的外觀立體圖(前視角)；
[0017]圖3為圖2的另一視角(背視角)外觀立體圖；
[0018]圖4為圖2所示的虛擬輸入設備搭配手機使用的外觀立體圖(手機橫放狀態(tài))；
[0019]圖5為圖4中搭配手機使用另一外觀立體圖(手機直放狀態(tài))；
[0020]圖6為本實用新型提供的虛擬輸入模塊的使用狀態(tài)上視示意圖；
[0021]圖7為圖6的一側視不意圖；
[0022]圖8為本實用新型提供的虛擬輸入設備應用于虛擬鍵盤輸入的使用狀態(tài)示意圖；
[0023]圖9為本實用新型提供的虛擬輸入設備應用于虛擬號碼盤輸入的使用狀態(tài)示意圖；
[0024]圖10為本實用新型提供的虛擬輸入設備應用于虛擬鼠標輸入的使用狀態(tài)示意圖；
[0025]圖11為本實用新型提供的虛擬輸入設備搭配手機使用的使用狀態(tài)的一側視示意圖。
[0026]附圖標記說明:1-虛擬輸入設備；11-開口；2-手機2; 2a_屏幕;2b_背面;2c_前面邊緣;3-使用者；3a-控制件；10-外殼體；11-開口； 12-開口 ； 20-手機承置機構；21-可樞轉掀蓋;22-可樞轉支架;30-可樞轉延伸架;31-樞軸;40-虛擬輸入模塊;41-紅外線激光光源；410-紅外線激光;411-二維光幕;412-反射光;42-線性傳感器;43-投影機構;44-控制器；50-平面;60-虛擬輸入影像;60a_虛擬鍵盤輸入影像;60b_虛擬號碼盤輸入影像;60c_虛擬控制器輸入影像。
【具體實施方式】
[0027]為使本實用新型更加明確詳實，茲列舉較佳實施例并配合下列圖示，將本實用新型的結構及其技術特征詳述如后:
[0028]如圖1-圖5及圖10所示，本實用新型提供一種供搭配手機2使用的虛擬輸入設備I，該虛擬輸入設備I包含一外殼體10，該外殼體10具有適當體積，如高度約5cm-9cm、左右寬度約3cm-6cm、前后厚度約1.5cm-5cm，但非用以限制本實用新型，供手機2的使用者3(如圖7、10所示)能方便隨身攜帶且又能穩(wěn)固放置在一平面上使用，如圖10所示;該外殼體10上設有一手機承置機構20，供使用者3的矩形狀手機2能橫向(如圖4所示)或直向(如圖5所示)架設其上，并使該手機2的屏幕2a呈現(xiàn)一傾斜視角(如圖4、圖5、圖7、圖11所示)但非用以限制本實用新型，讓使用者3能以較佳視角及較舒適性來觸控操作或觀看手機2的屏幕2a(如圖11所示)。
[0029]如圖2、圖3所示，在本實用新型一較佳的實施例中，該手機承置機構20包含一可樞轉掀蓋21及一可樞轉支架22，其中該可樞轉掀蓋21覆設在該外殼體10的頂面處，使用時可朝后上方向樞轉掀開并擋止形成一直立狀態(tài)或與豎直方向呈一角度，以支撐在手機2的背面2b。該可樞轉支架22埋設在該可樞轉掀蓋21的下方，當該可樞轉掀蓋21被向上樞轉掀開之后，該可樞轉支架22即可朝前上方向樞轉掀開并擋止在一直立狀態(tài)或與豎直方向呈一角度，以支撐在手機2的前面邊緣2c，以使手機2能穩(wěn)固地架設在該手機承置機構20上并呈現(xiàn)一傾斜視角(如圖4、圖5、圖7、圖11所示)。
[0030]如圖2、圖3所示，在本實用新型一較佳的實施例中，該外殼體10的底部處進一步設有一馬蹄狀可樞轉延伸架30，該可樞轉延伸架30設在該外殼體10的底部外緣處，使用時可通過樞軸31朝后方樞轉拉開并擋止形成一水平狀態(tài)，以支撐在該外殼體10的后方，用以加強該外殼體10放置在一平面上使用且手機2又架設在該手機承置機構20上時的穩(wěn)固性。[0031 ]如圖6至圖11所示，該外殼體10內(nèi)部設有一虛擬輸入模塊40，該虛擬輸入模塊40能與該手機2內(nèi)部的功能性系統(tǒng)架構(未繪示)建立無線連接關系，使用時，該虛擬輸入模塊40在該外殼體10的前方與使用者3之間的平面50上(如圖4、圖5、圖7、圖11所示)，形成一具有虛擬輸入功能且面積比手機屏幕2a面積大的虛擬輸入影像60，如虛擬鍵盤輸入影像60a(如圖8所示)、虛擬號碼盤輸入影像60b(如圖9所示)、手機游戲的虛擬控制器輸入影像60c(如圖10所示)或虛擬觸控面輸入影像(未繪示)，使使用者3能通過該虛擬輸入影像60完成手機2的輸入操作或手機游戲操作。藉此，本實用新型提供的供搭配手機使用的虛擬輸入設備I確實能為手機2使用者3提供較優(yōu)良且較舒適的手機操作狀態(tài)(如圖11所示)，以改善使用者長期操作或觀看手機2的屏幕2a時造成的不便及不適感。
[0032]在一較佳的實施例中，如圖6、圖7所示但非用以限制本實用新型，該虛擬輸入模塊40包含:一紅外線激光光源(IR laser I ight )41、至少兩個線性傳感器(I inear linesensor)42、一投影機構43及一控制器44如MCU(microcontroller unit);其中:該紅外線激光光源41設在該外殼體10的前側面下方一開口 11內(nèi)，該紅外線激光光源41朝前外方向投射一水平的紅外線激光410并使該水平的紅外線激光410在該平面50的上方形成一靠近并平行于該平面50且占據(jù)一區(qū)域范圍的二維(X-Y)光幕411;該至少兩個線性傳感器42相隔一預設距離而分開設在該外殼體10的前側面下方一開口 11處，用以分別感應該使用者3的控制件3a(如手指尖)進入該二維光幕411范圍內(nèi)某一位置時因阻擋該紅外線激光410而造成的反射光412，并因而各產(chǎn)生一線性位置信號，其中該至少兩個線性傳感器42相互平行且分開設立在該紅外線激光光源41的左側和右側，如圖6所示；該投影機構43設在該外殼體10的前側面上方一開口 12內(nèi)，以在該二維光幕411范圍中投影形成一虛擬輸入影像60，如虛擬鍵盤輸入影像60a，如圖8所示，或虛擬號碼盤輸入影像60b，如圖9所示，或手機游戲用的虛擬控制器輸入影像60c，如圖9所示，或虛擬觸控面輸入影像(未圖標)；該控制器44可為MCU(microcontroller unit)或中央處理器(CPU，Central Processing Unit)但非用以限制本實用新型，其用以接收該至少兩個線性傳感器42感應得到的線性位置信號并進行運算，以運算得出該控制件3a在該虛擬輸入影像60(60a、60b)中所對應的二維坐標位置，并無線連接至該手機2，以完成手機輸入操作或手機游戲操作，例如:其中該手機輸入操作可包含輸入line鏈接數(shù)據(jù)或聯(lián)絡人數(shù)據(jù)(如圖8、圖9、圖10所示)，其中該手機游戲操作可包含玩手機游戲Temple Run時，可在該虛擬輸入影像60上直接觸控以取代在該手機2的屏幕2a上直接觸控。
[0033]由于該控制器44是利用由該至少兩個線性傳感器30所得到的線性位置信號(如圖7所示)來進行運算(如利用三角運算功能)，故本實用新型的控制器44所進行的運算量能夠比現(xiàn)有技術(如US2012/0162077、US2014/0055364等)利用影像擷取鏡頭(camera)得到的信號來進行運算的情況相對簡化。此外，該虛擬輸入模塊40包含一紅外線激光光源41、至少兩個線性傳感器42、一投影機構43及一控制器44，其最佳是形成一模塊以利組裝在該外殼體1內(nèi)，但非用以限制本實用新型；又如圖6、圖7所示，各單元(如41、42、43、44)的設立位置及大小比例并非用以限制本實用新型。
[0034]本實用新型提供的供搭配手機使用的虛擬輸入設備構造簡單經(jīng)濟以及耐用，且具有適當體積的外殼體，故使用者可方便攜帶且能穩(wěn)固放置在一平面上使用，可以滿足使用者便利性需求及提高附加價值的需求，從而表現(xiàn)出其最顯著的效果。
[0035]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，對本實用新型而言僅是說明性的，而非限制性的；本領域普通技術人員理解，在本實用新型權利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其包含一具有高度及體積的外殼體，該外殼體供使用者攜帶且能穩(wěn)固放置在一平面上使用;其特征在于: 該外殼體上部設有一手機承置機構，使用者的手機能架設在該手機承置機構上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角，使用戶能以較佳視角及較舒適的狀態(tài)觸控操作或觀看手機屏幕； 該外殼體內(nèi)部設有一虛擬二維定位模塊并與該手機無線連接，以在該外殼體前方與使用者之間的平面上形成一具有虛擬輸入功能且面積比手機屏幕面積大的虛擬輸入影像，使用戶能通過該虛擬輸入影像完成手機輸入操作或手機游戲操作。2.根據(jù)權利要求1所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該手機能橫向或直向架設在該手機承置機構上并使手機屏幕呈現(xiàn)一傾斜視角。3.根據(jù)權利要求1所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該手機承置機構包含一可樞轉掀蓋及一組可樞轉支架，其中該可樞轉掀蓋覆設在該外殼體的頂面處，使用時可朝后上方向樞轉掀開并擋止形成一直立狀態(tài)以支撐在手機背面;其中該一組可樞轉支架埋設在該可樞轉掀蓋的下方，當該可樞轉掀蓋向上樞轉掀開之后，該一組可樞轉支架可朝前上方向樞轉掀開并擋止在一直立狀態(tài)以支撐在手機前面邊緣，以使手機能架設在該手機承置機構上并呈現(xiàn)一傾斜視角。4.根據(jù)權利要求1所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該外殼體底部進一步設有一可樞轉馬蹄狀延伸架，該延伸架設在該外殼體的底部外緣處，使用時可朝后方樞轉拉開并擋止形成一水平狀態(tài)并支撐在該外殼體的后方。5.根據(jù)權利要求1所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該虛擬二維定位模塊包含:一紅外線激光光源、至少兩個線性傳感器、一投影機構及一控制器，其中: 該紅外線激光光源設在該外殼體的前側面下方一開口內(nèi)，該紅外線激光光源朝前外方向投射一水平的紅外線激光并使該水平的紅外線激光在該平面的上方形成一靠近并平行于該平面且占據(jù)一區(qū)域范圍的二維光幕； 該至少兩個線性傳感器相隔一預設距離而分開設在該外殼體的前側面下方一開口處，用以分別感應該使用者的控制件進入該二維光幕范圍內(nèi)時因阻擋該紅外線激光而造成的反射光，并因而各產(chǎn)生一線性位置信號； 該投影機構裝置設在該外殼體的前側面上方一開口內(nèi)，以在該二維光幕范圍中投影形成一虛擬輸入影像； 該控制器用以接收該至少兩個線性傳感器感應得到的線性位置信號并進行運算，以運算得出該控制件在該虛擬輸入影像中所對應的二維坐標位置并無線連接至該手機，以完成手機輸入操作或手機游戲操作。6.根據(jù)權利要求5所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該至少兩個線性傳感器相互平行且分開設立在該紅外線激光光源的左側和右側。7.根據(jù)權利要求5所述的供搭配手機使用的虛擬輸入設備，其特征在于，該控制件為使用者的手指。
【文檔編號】G06F3/01GK205540572SQ201620175021
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月8日
【發(fā)明人】陳國仁, 翁子晴, 張智豪, 林順正
【申請人】碩擎科技股份有限公司