TWI581129B - 穿戴式電子裝置及游標控制裝置 - Google Patents

Description

穿戴式電子裝置及游標控制裝置

本發明是有關於一種穿戴式電子裝置及游標控制裝置，且特別是有關於一種具有指向功能的穿戴式電子裝置及游標控制裝置。

隨著行動通訊技術的快速發展，行動電子裝置通常要求必須具有高運算效能及尺寸輕薄短小等特點，以符合消費者需求與市場發展趨勢。近年來，更進一步將穿戴式裝置(例如手錶、眼鏡等)與行動通訊功能整合，以使行動通訊裝置可直接配戴於使用者的身上，增加其使用與攜帶的便利性。

然而，目前的穿戴式電子裝置例如是穿戴式智慧手錶，其裝置的尺寸大小無法依使用者的實際需求作彈性調整。此外，目前大部分的穿戴式電子裝置應用僅為一般的記錄資訊等單向傳輸功能，而無法進一步具有其他多功能的應用，例如作為電腦主機的周邊裝置。再者，目前穿戴式電子裝置的設計上，仍存在裝 置體積過大的問題，需進一步縮小裝置本身與其收納的體積。

本發明提供一種穿戴式電子裝置，其具備指向功能並可將無線收發單元收納於其中。

本發明提供一種游標控制裝置，其具備顯示螢幕上的游標顯示與控制功能。

本發明的一實施例提出一種穿戴式電子裝置，適於穿戴於使用者的手腕。穿戴式電子裝置包括一腕帶、一裝置本體以及一感測單元。裝置本體配置於腕帶上，並且包括一顯示單元與一控制單元，其中顯示單元電性耦接至控制單元。感測單元亦配置於腕帶上，並且與裝置本體分別配置於腕帶上的兩個相對位置。感測單元電性耦接至控制單元，用以感測穿戴式電子裝置相對於外界的移動資訊，以執行指向功能。

本發明的一實施例提出一種游標控制裝置，適於穿戴於使用者的手腕。游標控制裝置包括一腕帶、一裝置本體、一感測單元。裝置本體配置於腕帶上，並且包括一顯示單元以及一控制單元，顯示單元電性耦接至控制單元。感測單元配置於腕帶上，且感測單元電性耦接至控制單元，用以感測游標控制裝置相對於外界的移動資訊，以執行游標控制功能。顯示單元具有一第一顯示模式以及一第二顯示模式。游標控制裝置裝設於使用者的手腕時，顯示單元顯示第一顯示模式，而游標控制裝置執行游標控制 功能時，顯示單元顯示第二顯示模式。

基於上述，在本發明的上述實施例中，穿戴式電子裝置的腕帶為可彎曲及變形，可適宜地穿戴於不同使用者的不同大小的手腕上。此外，本發明的穿戴式電子裝置可具有指向功能可作為游標控制裝置，其可透過無線收發單元將感測單元所偵測的光學訊號傳送至運算主機，以在其顯示裝置上顯示相關的游標移動。再者，透過腕帶上的例如是鉸鍊的樞接件以及收納部的配置，使得本發明的穿戴式電子裝置可將無線收發單元收納於腕帶上，並且可進一步透過樞接件折疊後，達到使穿戴式電子裝置本體最小化且便於收納的技術效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧穿戴式電子裝置\游標控制裝置

110‧‧‧腕帶

112‧‧‧第一部分

114‧‧‧第二部分

116a、116b‧‧‧樞接件

120‧‧‧裝置本體

122‧‧‧顯示單元

123‧‧‧觸控輸入元件

124‧‧‧控制單元

126‧‧‧限位槽

127a、127b‧‧‧按鍵區

128‧‧‧捲動區

130‧‧‧感測單元

132‧‧‧光接受器

133‧‧‧光發射器

140‧‧‧收納部

142‧‧‧收納槽

150‧‧‧無線收發單元

A1、A2‧‧‧樞軸

圖1為依據本發明一實施例的穿戴式電子裝置的立體示意圖。

圖2為圖1的穿戴式電子裝置的立體側視圖。

圖3為根據本發明另一實施例的穿戴式電子裝置的立體示意圖。

圖4為根據圖3的穿戴式電子裝置的另一實施態樣的立體示意圖。

圖5為圖1的穿戴式電子裝置的局部上視示意圖。

圖1為依據本發明一實施例的穿戴式電子裝置的示意圖，而圖2為圖1實施例的穿戴式電子裝置的側視圖。請參考圖1，穿戴式電子裝置100包括腕帶(或是錶帶)110、裝置本體120以及感測單元130。裝置本體120配置於腕帶110上，並且包括顯示單元122以及控制單元124，其中顯示單元122電性耦接至控制單元124。此外，感測單元130配置於腕帶110上，在本實施方式中，裝置本體120與感測單元130分別位於腕帶110上的兩個相對位置，但本發明不限於此，裝置本體120與感測單元130亦可依需求適當地設置於腕帶110的其他位置上。再者，感測單元130電性耦接至該控制單元124，用以感測穿戴式裝置100相對於一工作平面的移動資訊，以執行指向功能，其中前述的移動資訊包括穿戴式電子裝置100相對於使用者的工作平面(未示出)的位移向量，也就是穿戴式電子裝置在工作平面上移動的距離、速度以及方向。在本實施例中，穿戴式電子裝置100可電信連接至例如是電腦主機的運算裝置，並且前述的運算裝置可另與顯示螢幕電性耦接，以在顯示螢幕上顯示對應穿戴式電子裝置100位移向量的游標。因此，使用者可藉由穿戴式電子裝置100來控制顯示螢幕上游標的移動。

藉此，使用者可透過腕帶110將穿戴式電子裝置100配戴在手腕的位置，以便於使用與攜帶，或者可將穿戴式電子裝置 100使用作為無線滑鼠裝置，以搭配電腦主機來控制電腦顯示螢幕上的游標移動。另一方面，請參考圖2，在本實施例中，裝置本體120相對顯示單元122的一側可具有限位槽126，用以將部份腕帶110穿設於其中，並且可移動地連接裝置本體120與腕帶110，使得使用者可依使用習慣調整裝置本體120在腕帶110上的相對位置。然而，裝置本體120與腕帶110之間的連接方式並不限制於前述實施方式，本發明亦可利用例如是卡合件卡合或是直接黏合方式來做結合。

另一方面，在腕帶110上相對裝置本體120配置的感測單元130可例如是雷射感測器的光學感測構件，光學感測構件包括一光發射器133以及一光接收器132。感測單元130以光發射器133將光線投射至穿戴式裝置100使用時的移動平台表面，並以光接收器132擷取表面反射回來的光線，以獲致感測單元130相對於移動平台表面的移動資訊。進一步而言，如同上述，感測單元130可將感測的資訊傳送至例如式電腦主機的運算裝置，而使電腦主機的顯示螢幕上的游標可顯示裝置本身的相關移動(例如移動方向、距離與速度等)。因此，在本實施例中，穿戴式電子裝置100可作為例如是滑鼠的游標控制裝置。

此外，穿戴式電子裝置100可包括一模式切換元件(未示出)，配置於樞軸A1或A2(繪示於圖3)上。當樞軸A1或A2旋轉到預設位置時，該模式切換元件被觸發，並且使得顯示單元122可於第一顯示模式以及第二顯示模式之間切換。在本實施例中， 第一顯示模式為正常控制模式，其可顯示時間、天氣或其他訊息。此外，第二顯示模式為游標控制模式，在游標控制模式中，感測單元130被啟動以執行游標控制功能。當可作為游標控制裝置的穿戴式電子裝置100配戴於使用者手腕時，顯示單元122可為第一顯示模式。另一方面，當前述可作為游標控制裝置的穿戴式電子裝置100用來執行游標控制功能時，顯示單元122為第二顯示模式。

在本實施例中，腕帶110可由例如是橡膠、矽膠、彈片或是其他合適的可彎折、可回復的彈性撓曲材料所組成。由於腕帶110為可彎折或可變形，腕帶110的大小可依實際使用者手腕的大小適當地作彈性調整，並使得本實施例的穿戴式電子裝置100可以單一或較少的固定尺寸，搭配可彈性伸縮的腕帶110即可滿足大部分使用者的穿戴尺寸需求。

圖3為根據本發明另一實施例的穿戴式電子裝置100的示意圖。請參考圖3，腕帶110可包括連接至裝置本體120的第一部份112，以及連接至感測單元130第二部份114。此外，在本實施例中，一對例如是絞鏈的樞接件116a、116b分別連接第一部分112與第二部份114的兩端。由於腕帶110可為具有彈性的可彎折帶狀結構，因此，當腕帶110彎折或變形後，顯示單元122由第一顯示模式改變為第二顯示模式。此外，將穿戴式電子裝置100作為游標控制裝置使用時，腕帶110可依使用者握持穿戴式電子裝置100的高度，而適宜地藉由樞接件116a與116b彎折至適於 使用者使用的狀態。進一步而言，腕帶110的第一部分112與第二部份114的兩端可分別藉由與樞接件116a、116b的樞軸A1、A2樞接，而分別相對於樞軸A1、A2作小半徑的旋轉與屈曲。

請再參考圖3，腕帶110較佳的配置方式是分別將連接第一部分112與第二部份114兩端的樞接件116a、116b配置於相同或相似的高度上，以讓使用者在使用過程中，手部施力下壓時，腕帶110的兩側可以下壓彎折至相同平行高度，而使腕帶110上的裝置本體120不致產生左右傾斜的狀況，以增進使用者在滑鼠操作模式上的可操控性。此外，在穿戴式電子裝置100於不使用時，可將穿戴式電子裝置100沿兩端的樞接件116a、116b摺疊收納，以節省穿戴式電子裝置100的收納體積。本實施例是以兩端具有樞接件116a、116b的腕帶110為例作說明，但是本實施例不限於此，其他具備適當材料或設計的腕帶或錶帶皆可應用於本實施例的穿戴式電子裝置100。

在另一個未繪示的實施例中，腕帶110另可搭配可撓曲的軟性電路板(未示出)，以電性連接控制單元124與感測單元130，使得感測單元130的光學感測訊號或資訊亦可透過軟性電路板傳送至控制單元124，而直接於顯示單元122上顯示，並且可用以作為其他形式例如像是紅外線熱感測的光學感測應用。此外，腕帶110亦可包括軟性顯示裝置例如有機發光二極體(organic light-emitting diode,OLED)面板，以進一步使腕帶110上亦可顯示各種影像資訊。

圖4為圖3穿戴式電子裝置的另一實施態樣的示意圖。腕帶110包括收納部140，收納部140可用來收納無線收發單元150於其中。收納部140可具有收納槽142，收納槽142的形式可例如為具有USB連接器的插槽。無線收發單元150可透過收納槽142與裝置本體120以及感測單元130電性連接，以將裝置本體120的觸控訊號或是感測本體130上的光學感測訊號傳送至無線收發單元150，再藉由無線收發單元150將上述電信訊號傳送至電腦主機的連接介面(未示出)。此外，感測單元130亦可配置在收納部140上與無線收發單元150相同或相對的一側，以避免於穿戴式電子裝置100重複設置多餘的收納空間，並可進一步減少整體穿戴式電子裝置100的體積，以達成穿戴式電子裝置100的整體輕薄化設計。

請再參考圖4，在本實施例中，無線收發單元150可例如為無線藍芽接收器。藉由無線藍芽接收器將感測單元130的光學感測訊號傳送至電腦主機或是其他電子裝置的連接介面(未示出)，以在電腦或其他電子裝置的顯示螢幕上定義滑鼠游標位置。此外，無線收發單元150亦可經由像是配置於上述實施例中腕帶110上的軟性電路板，接收裝置本體120上的觸控訊號，並將觸控訊號傳輸至電腦主機，以控制電腦顯示螢幕上的游標的運動(例如距離與位置)或是顯示視窗捲軸的上下捲動。雖然本實施例是以無線藍芽接收器為例作為穿戴式電子裝置100、感測單元130與電腦主機及其顯示螢幕之間的無線通訊耦接的技術方式，但本 發明並不限制於此，其他適合的近場通訊傳輸(near field communication,NFC)模組亦可經由適當的設計與調整以配置在穿戴式電子裝置100上，用以作為電腦主機與穿戴式電子裝置100之間的無線訊號傳輸方式。

圖5為圖1的穿戴式電子裝置的局部上視示意圖。其中裝置本體120的顯示單元122包括觸控輸入元件123。觸控輸入元件123可顯示包括時間、日期等資訊，亦可顯示各種觸控式的互動軟體應用程式，但本實施例並不以此為限，其他像是各種電性耦接於穿戴式電子裝置100的生理訊號，例如血壓、呼吸以及心跳等，的監測應用裝置，其量測結果亦可顯示在此觸控輸入元件123上。此外，在本實施例中，觸控輸入元件123可提供滑鼠操作介面，並使顯示單元122改變為上述的第二顯示模式，以讓本實施例的穿戴式電子裝置100成為游標控制裝置。觸控輸入元件123的滑鼠操作介面具有左右兩邊類似於實體滑鼠可點擊(click)按鍵的按鍵區127a、127b，以及可模擬實體滑鼠滾輪功能，並用以控制電腦視窗捲軸及畫面上下的捲動區128。再者，本發明的觸控輸入元件123可具有如圖1或圖3的曲面式觸控螢幕，曲面式觸控螢幕使得當穿戴式電子裝置100在作為游標控制裝置使用時，可具有類似於實體滑鼠裝置的弧形曲面，以讓使用者在使用滑鼠操作介面時，使用者的手部可更加合適地貼附於觸控輸入元件123上，以較為符合人體工學的方式來控制電腦顯示螢幕上的游標。

綜上所述，本發明揭露一種例如是智慧手錶的穿戴式電 子裝置，其具備指向功能。穿戴式電子裝置具有可彎曲及變形的腕帶，可依使用者手腕大小做適當的彈性調整，使得以單一或較少的固定尺寸大小即可滿足大部分使用者的需求，簡化穿戴式電子裝置的製程，並且減少製作及材料準備的成本。此外，腕帶可具有一對例如是鉸鏈的樞接件，對稱地配置在腕帶的兩端，以在穿戴式電子裝置作為例如是滑鼠的游標控制裝置使用，且當使用者的手部下壓施力時，腕帶可沿樞接件作較小半徑的屈曲，以使穿戴式電子裝置的裝置本體兩端可維持在對稱且平衡的高度。再者，本發明的腕帶可具有收納部，其包含收納槽，用以收納無線收發單元於腕帶中。此外，亦可將感測單元配置在收納部上，以進一步減少整體穿戴式電子裝置的體積，而達到輕薄化的設計目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧穿戴式電子裝置\游標控制裝置

110‧‧‧腕帶

120‧‧‧裝置本體

122‧‧‧顯示單元

124‧‧‧控制單元

130‧‧‧感測單元

140‧‧‧收納部

150‧‧‧無線收發單元

Claims (10)

1. 一種穿戴式電子裝置，適於穿戴於使用者的手腕，包括：一腕帶，包括一對樞接件，其中一部分的該腕帶適於相對於其餘部分的該腕帶沿該對樞接件彎折，以適應於該使用者的一使用狀態；一裝置本體，配置於該腕帶上，並且包括一顯示單元以及一控制單元，該顯示單元電性耦接至該控制單元；以及一感測單元，配置於該腕帶上，且該感測單元電性耦接至該控制單元，用以感測該穿戴式電子裝置相對於一平面的移動資訊，以執行指向功能，其中該移動資訊包括該穿戴式電子裝置相對於該平面的一位移向量，用以作為一電腦螢幕上的一游標的移動根據。
2. 如申請專利範圍第1項所述的穿戴式電子裝置，其中該腕帶為可彎折或可變形。
3. 如申請專利範圍第1項所述的穿戴式電子裝置，更包括一模式切換元件，其中該模式切換元件電性耦接於該控制單元，當該模式切換元件被觸發時，該顯示單元的顯示資訊跟著切換。
4. 如申請專利範圍第3項所述的穿戴式電子裝置，更包括至少一樞軸配置於該腕帶上，其中該模式切換元件配置於該至少一樞軸，當該至少一樞軸旋轉至一預設位置時，該模式切換元件被觸發。
5. 如申請專利範圍第1項所述的穿戴式電子裝置，其中該腕帶包括：一第一部分，連接該裝置本體；一第二部分，連接該感測單元；以及 一對樞接件，分別沿一樞軸樞接該第一部分以及該第二部分的兩端，其中該第一部份與該第二部份的兩端分別沿該樞軸旋轉。
6. 如申請專利範圍第1項所述的穿戴式電子裝置，更包括一無線收發單元，該無線收發單元適配合於一電子裝置的一連接介面，其中該控制單元透過該無線收發單元，以無線方式電性耦接至該電子裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述的穿戴式電子裝置，其中該腕帶具有一收納部，位於腕帶相對遠離於該裝置本體的位置，且該收納部具有一收納槽，用以收納該無線收發單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述的穿戴式電子裝置，其中該感測單元包括一光發射器以及一光接受器，藉由該光發射器發射光至外界的一表面上以產生一反射光，該光接受器接收該反射光，以得到該感測單元相對該表面移動的資訊。
9. 一種游標控制裝置，適於穿戴於使用者的手腕，包括：一腕帶；一裝置本體，配置於該腕帶上，並且包括一顯示單元以及一控制單元，該顯示單元電性耦接至該控制單元；以及一感測單元，配置於該腕帶上，該感測單元電性耦接至該控制單元，用以感測該游標控制裝置相對於外界的移動資訊，以執行一游標控制功能，並且該顯示單元具有一第一顯示模式以及一第二顯示模式，其中該游標控制裝置裝設於該使用者的手腕時，該顯示單元顯示該第一顯示模式，而該游標控制裝置執行該游標控制功能時，該顯示單元顯示該第二顯示模式，該腕帶為可彎折 或可變形，且該顯示單元在該腕帶彎折或變形後，由該第一顯示模式轉變成為該第二顯示模式。
10. 如申請專利範圍第9項所述的游標控制裝置，其中該游標控制裝置更包括一模式切換單元，其中該模式切換單元電性耦接於該控制單元，當該腕帶被彎折或變形時，該模式切換單元將該穿戴式裝置由該第一顯示模式切換至該第二顯示模式。