CN107562287A - 一种供搭配手机使用的虚拟输入设备 - Google Patents

Abstract

一种供搭配手机使用之虚拟输入设备，其包含一具适当体积之外壳体供使用者方便携带且能稳固放置一平面上使用，其中该外壳体上设有一手机承置机构供手机能横向或直向架设其上并使手机屏幕呈现一倾斜视角，让用户能以较佳视角及较舒适性来触控操作或观看手机屏幕；其中该外壳体内部设有一虚拟输入模块并能与该手机无线连结，供在其前方与使用者之间的平面上形成一具有虚拟输入功能且具有比手机屏幕较大面积之虚拟输入影像如虚拟键盘或号码盘输入影像、手机游戏用之虚拟控制器输入影像或虚拟触控面输入影像，让用户能由该虚拟输入影像来完成手机输入操作或手机游戏操作；本发明能提供手机使用者较优良且较舒适之手机操作型态，用以改善用户在长期操作或观看手机屏幕时所造成之不便及不适感。

Description

一种供搭配手机使用的虚拟输入设备

技术领域

本发明涉及一种供搭配手机使用的虚拟输入设备，尤指一种利用一具适当体积之外壳体供使用者方便携带且能稳固放置一平面上使用，其中该外壳体上设有一手机承置机构供手机能横向或直向架设其上，且该外壳体内部设有一虚拟输入模块并能与该手机无线连结，供在其前方与使用者之间的平面上形成一虚拟输入影像，让用户能由该虚拟输入影像来完成手机输入操作或手机游戏操作，以提供手机使用者较优良且较舒适之手机操作型态。

背景技术

目前手机几乎已成为现代人随身携带且不可或缺的电子装置；除了典型之电话功能外，还包含：个人数字助理、游戏机、MP3、照相机、录音、全球定位系统、和链接因特网等更多功能；手机逐渐拥有个人计算机的功能。

手机外观上一般包含至一液晶显示屏(屏幕)和一套按键，现时采用触摸屏的手机则减少按键；该触摸屏之面积一般不大，较小于平板计算机或个人计算机，而且使用时，使用者一般是一手持手机，另一手在该触摸屏进行功能操作；由于触摸屏不大，致视角相对不佳，且又须手持手机，当使用手机时间拉长时，如观看电影或玩手机游戏，使用者即会感到疲惫或不舒服。

针对平板计算机如美国苹果公司iPad，市面上已有一种两片层板相连之外护套(形状如书套)产品，当iPad不使用时，可将iPad收合并夹在该外护套内层中，当iPad要在桌面上使用时，可将该外护套打开，使其中一在内面设有多条横向卡槽的层板平放在桌面上，使用者再将贴置有iPad之另一层板转动一角度并选择挡卡在平放桌面上的层板上所预设多条横向卡槽中之一卡槽上，以使iPad得倾斜某一角度而斜立在使用者面前之桌面上，让用户能以较佳视角及较舒适性来触控操作或观看该iPad的触控屏幕。

手机的重量比平板计算机轻，有利于使用者携带及手持使用，但手机的形体一般为薄矩形体且其触摸屏与iPad相比则较小，纵然可将手机的外护套作出与上述iPad的外护套相同的设计，使手机也可改放置在桌面上使用以取代手持使用型态，但手机在桌面上之高度显然不足，致用户之视角仍然不佳，且因触摸屏较小，亦不利于观看或触控操作，也就是，纵然将手机放置在桌面上使用，仍然无法让手机用户能以较佳视角及较舒适性来触控操作或观看手机屏幕，尤其更不适合长时间使用，如观看电影或玩手机游戏，使用者更容易疲惫或不舒服，相对造成手机使用者的困扰。

此外，在利用投影技术构成一虚拟输入设备如虚拟键盘(virtual keyboard)的技术领域中，已存有相当多现有技术，如虚拟键盘或虚拟鼠标用以输入数据的系统及方法。但上述先前技术在实际应用上仍存在系统架构较复杂及不易微型化等缺点，以致不利于导入各种输入设备的应用，如在本技术领域中，尚未见有任何微型化虚拟输入设备既能容易携带又能有效率地搭配手机使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种供搭配手机使用之虚拟输入设备，用以改善用户在长期操作或观看手机屏幕时所造成之不便及不适感。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种供搭配手机使用的虚拟输入设备，其特征在于：它包含一外壳体供使用者携带且能稳固放置一平面上使用；该外壳体上部设有一手机承置机构，供使用者手机能架设在该手机承置机构上并使手机屏幕呈现一倾斜视角；所述外壳体内部设有一虚拟二维定位模块并能与该手机无线连结

采用这样的结构之后，能提供手机使用者较优良且较舒适之手机操作型态，用以改善用户在长期操作或观看手机屏幕时所造成之不便及不适感。

所述手机能横向或直向架设在该手机承置机构上并使手机屏幕呈现一倾斜视角。

通过阅读和参考以下附图及具体实施方式的说明，将可以更容易理解和掌握本发明的特点。

附图说明

图1为本发明供搭配手机使用之虚拟输入设备在未使用状态的外观立体图；

图2为图1所示虚拟输入设备在使用状态的外观立体图(前视角)；

图3为图2的另一视角(背视角)外观立体图；

图4为图2所示虚拟输入设备搭配手机使用的外观立体图(手机横放状态)；

图5为图4中搭配手机使用另一外观立体图(手机直放状态)；

图6为本发明的虚拟输入模块的使用状态上视示意图；

图7为图6的一侧视示意图；

图8为本发明的虚拟输入设备应用于虚拟键盘输入的使用状态示意图；

图9为本发明的虚拟输入设备应用于虚拟号码盘输入的使用状态示意图；

图10为本发明虚拟输入设备应用于虚拟鼠标输入的使用状态示意图；

图11为本发明提供的虚拟输入设备搭配手机使用的使用状态的一侧视示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1-5及图10所示，本发明系提供一种供搭配手机2使用之虚拟输入设备1，该虚拟输入设备1包含一外壳体10，该外壳体10具有适当体积，如高度约5cm-9cm、左右宽度约3cm-6cm、前后厚度约1.5cm-5cm，但非用以限制本发明，供手机2之使用者3(如图7、10所示)能方便随身携带，且又能稳固放置一平面上使用如图10所示；该外壳体10上设有一手机承置机构20，供使用者3之矩形状手机2能横向(如图4所示)或直向(如图5所示)架设其上，并使该手机2之屏幕2a呈现一倾斜视角(如图4、5、7、11所示)但非用以限制本发明，让使用者3能以较佳视角及较舒适性来触控操作或观看手机2之屏幕2a(如图11所示)。

参考图2、3所示，在本发明一较佳的实施例中，该手机承置机构20包含一可枢转掀盖21及一可枢转支架22，其中该可枢转掀盖21系盖覆设在该外壳体10之顶面处，使用时可朝后上方向枢转掀开并挡止形成一直立或斜立角度供支撑在手机2之背面2b。该可枢转支架22系埋设在该可枢转掀盖21的下方，当该可枢转掀盖21被向上枢转掀开之后，该可枢转支架22即可朝前上方向枢转掀开并挡止在一直立或斜立角度供支撑在手机2之前面边缘2c，藉以使手机2能稳固地架设在该手机承置机构20上并呈现一倾斜视角(如图4、5、7、11所示)。

参考图2、3所示，在本发明一较佳的实施例中，该外壳体10之底部处进一步设有一马蹄状可枢转延伸架30，该可枢转延伸架30系设在该外壳体10之底部外缘处，使用时可藉其枢轴31朝后方枢转拉开并挡止形成一水平角度而支撑在该外壳体10之后方，用以加强该外壳体10放置一平面上使用且手机2又架设在该手机承置机构20上时的稳固性。

参考图6至图11所示，该外壳体10内部设有一虚拟输入模块40，该虚拟输入模块40并能与该手机2内部的功能性系统架构(未绘示)建立无线连结关系，供在使用时，该虚拟输入模块40得在该外壳体10的前方与使用者3之间的平面50上(如图4、5、7、11所示)，形成一具有虚拟输入功能且具有比手机屏幕2a较大面积之虚拟输入影像60，如虚拟键盘输入影像60a(如图8所示)、虚拟号码盘输入影像60b(如图9所示)、手机游戏之虚拟控制器输入影像60c(如图10所示)或虚拟触控面输入影像(未绘示)，让使用者3能藉由该虚拟输入影像60来完成手机2的输入操作或手机游戏操作。藉此，本发明之供搭配手机使用之虚拟输入设备1确实能提供手机2的使用者3较优良且较舒适之手机操作型态(如图11所示)，用以改善使用者在长期操作或观看手机2的屏幕2a时所造成之不便及不适感。

在一较佳的实施例中，如图6、7所示，该虚拟输入模块40包含：一红外线雷射光源(IR laser light)41、至少两个线性传感器(linear line sensor)42、一投影机构43及一控制器44如MCU(microcontroller unit)；其中：该红外线雷射光源41系设在该外壳体10之前侧面下方一开口11内供可朝前外方向投射一水平的红外线雷射410，并使该水平的红外线雷射410在该平面50的上方形成一靠近并平行于该平面50且占据一区域范围的二维(X-Y)光幕411；该至少两个线性传感器42系相隔一预设距离而分开设在该外壳体10之前侧面下方一开口11处，用以分别感应该使用者3的控制件3a(如手指尖)进入该二维光幕411范围内某一位置时因阻挡该红外线雷射410而造成的反射光412，并因而各产生一线性位置信号，其中该至少两个线性传感器42系相互平行且分开设立在该红外线雷射光源41的左、右两侧如图6所示；该投影机构43系设在该外壳体10之前侧面上方一开口12内供可在该二维光幕411范围中投影形成一虚拟输入影像60，如虚拟键盘输入影像60a如图8所示、或虚拟号码盘输入影像60b如图9所示、或手机游戏用之虚拟控制器输入影像60c如图9所示、或虚拟触控面输入影像(未图标)；该控制器44可为MCU(microcontroller unit)或中央处理器(CPU，Central Processing Unit)但非用以限制本发明，其系用以接收该至少两个线性传感器42所感应得到的线性位置信号并进行运算，以运算得出该控制件3a在该虚拟输入影像60(60a、60b)中所对应的二维坐标位置，并无线链接至该手机2，以完成手机输入操作或手机游戏操作，例如：其中该手机输入操作可包含输入line链接数据或联络人数据(如图8、9、10所示)，其中该手机游戏操作可包含玩手机游戏Temple Run时，可在该虚拟输入影像60上直接触控以取代在该手机2之屏幕2a上直接触控。

由于该控制器44是利用由该至少两个线性传感器30所得到的线性位置信号(如图7所示)来进行运算(如利用三角运算功能)，故本发明的控制器44所进行的运算量能够比先前技术(如US20120162077、US20140055364等)利用影像撷取镜头(camera)所得到的信号来进行运算者相对简化。此外，该虚拟输入模块40，包含一红外线雷射光源41、至少两个线性传感器42、一投影机构43及一控制器44，其最佳是形成一模块以利组装在该外壳体10内但非用以限制本发明；又如图6、7所示，各单元(如41、42、43、44)的设立位置及大小比例并非用以限制本发明。

本发明提供的供搭配手机使用之虚拟输入设备，构造简单经济以及耐用，且具适当体积之外壳体，故使用者可方便携带且能稳固放置一平面上使用，可以满足使用者便利性需求及提高附加价值的需求，表现出其最显著的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种供搭配手机使用的虚拟输入设备，其特征在于：它包含一外壳体供使用者携带且能稳固放置一平面上使用；该外壳体上部设有一手机承置机构，供使用者手机能架设在该手机承置机构上并使手机屏幕呈现一倾斜视角；所述外壳体内部设有一虚拟二维定位模块并能与该手机无线连结。

2.根据权利要求1所述的一种供搭配和手机使用的虚拟输入设备，其特征在于：所述手机能横向或直向架设在该手机承置机构上并使手机屏幕呈现一倾斜视角。