TWM480825U - 觸控顯示模組、無線通訊裝置及無線遙控系統 - Google Patents

Description

觸控顯示模組、無線通訊裝置及無線遙控系統

本創作係有關於一種無線遙控系統，特別係關於一種應用觸控顯示技術之無線遙控系統。

手持無線通訊裝置例如手機或PDA於現今已廣泛地被人們使用，特別是近年來主流的智慧型手機，其提供強大的運算功能及觸控顯示螢幕，已經是具體而微的電腦裝置，配合無線網路的普及化鋪設，帶給使用者更便利的行動生活。

然而，現有的智慧型手機遭遇到其螢幕大小發展限制的難題，若觸控顯示螢幕尺寸過大，將會造成隨身攜帶上的不便，但若螢幕尺寸過小，則存有兩點問題，第一點是不利於使用者進行運算或編輯上的觸控操作，例如使用者需要進行文字輸入或照片編輯等動作時，常會因觸控螢幕上可點觸的範圍過窄而讓使用者手指點滑時容易超出欲觸控之範圍，造成輸入錯誤。第二點是不利於使用者的觀看注視，例如特定格式之文件檔其緊密的內容，易造成閱讀上的困難與 疲勞。

而在過去，針對第一點，曾經有人提出智慧型手機外接實體鍵盤，其雖然解決輸入的困難，但仍存有螢幕尺寸過小不適合長時間注視或不易看清楚的問題；針對第二點，過去有人提出透過高清晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)傳輸線將智慧型手機的顯示畫面傳輸到電視機畫面上來進行顯示，其雖解決使用者觀看上的問題，但必須透過有線方式才能進行畫面資料的傳送，仍受限於線材的長度及接口端接合程度的影響而造成不便。因此，如何在使用智慧型手機時，提供利於使用者輸入操作及觀看畫面之介面，將是亟待解決的一個重要課題。

為解決上述之先前技術的問題，本創作提出一種無線遙控系統，其包括：一無線通訊裝置，用以提供一對應該無線通訊裝置之一待顯示畫面之影像訊號及接收一控制訊號，其包括：一影像傳輸單元，根據一無線影像傳輸協定傳送該影像訊號；及一控制訊號接收單元，根據一無線通訊協定接收該控制訊號；以及一觸控顯示模組，用以接收該影像訊號及提供該控制訊號，其包括：一影像接收單元，根據該無線影像傳輸協定自該影像傳輸單元接收該影像訊號；一影像顯示單元，與該影像接收單元電性連接，並根據該影像訊號顯示一畫面；一觸控感應單元，與該影像顯示單元電性連 接，用以產生一使用者根據該畫面所輸入之一觸控訊號；及一控制訊號傳送單元，與該觸控感應單元電性連接，並根據該觸控訊號及該無線通訊協定傳送該控制訊號至該控制訊號接收單元；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。

本創作又提出一種無線通訊裝置，其包括：一影像傳輸單元，根據一無線影像傳輸協定傳送一對應該無線通訊裝置之一待顯示畫面之影像訊號至一觸控顯示模組之一影像接收單元，根據該影像訊號於該觸控顯示模組之一影像顯示單元顯示一畫面，使用者對應該畫面輸入一觸控訊號；以及一控制訊號接收單元，根據一無線通訊協定接收一控制訊號，其中，該控制訊號係由該觸控顯示模組之一控制訊號傳送單元根據該觸控訊號及該無線通訊協定所傳送至該控制訊號接收單元；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。

本創作更提出一種觸控顯示模組，其包括：一影像接收單元，根據一無線影像傳輸協定自一無線通訊裝置接收一影像訊號，其中，該影像訊號係對應該無線通訊裝置之一待顯示畫面；一影像顯示單元，與該影像接收單元電性連接，並根據該影像訊號顯示一畫面；一觸控感應單元，與該影像顯示單元電性連接，並產生一使用者根據該畫面所輸入之一觸控訊號；以及一控制訊號傳送單元，與該觸控感應單 元電性連接，並根據該觸控訊號及一無線通訊協定傳送一控制訊號至該無線通訊裝置；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。

本創作所提出之觸控顯示模組、無線通訊裝置及無線遙控系統之技術功效為可提供使用者更加便利、直覺且符合人因工學之輸入介面，同時可提供更適合閱讀觀賞之顯示畫面，此外，透過雙向無線傳輸訊號之方式，更有效提升移動便利性，並可不再需要採用各種規格的線材與轉換器，亦無需確認用於連接設備的正確接頭，可節省線材、省卻插孔的麻煩及線路整理的困擾。更進一步，使用者能夠以本創作的無線通訊裝置做為一台可攜式之運算處理主機，只須準備本創作之觸控顯示模組後，透過觸控顯示模組即能直覺地操作無線通訊裝置，且不用擔心傳輸安全、資料同步及移動性之問題。

為使本創作之上述和其他目的、特徵、功效與優點更易了解，後續將進一步配合所附圖式，詳細說明本創作之實施方式及較佳實施例。

1‧‧‧無線遙控系統

4‧‧‧影像訊號

5‧‧‧控制訊號

6‧‧‧畫面

7‧‧‧觸控訊號

20‧‧‧無線通訊裝置

23‧‧‧影像傳輸單元

25‧‧‧控制訊號接收單元

27‧‧‧無線通訊配對傳送單元

30‧‧‧觸控顯示模組

31‧‧‧影像接收單元

32‧‧‧影像顯示單元

33‧‧‧觸控感應單元

34‧‧‧控制訊號傳送單元

35‧‧‧無線通訊配對接收單元

36‧‧‧切換單元

第1圖為本創作之無線遙控系統之示意圖。

請參閱第1圖，第1圖為本創作之無線遙控系統之 示意圖。根據本創作之無線遙控系統1，其包括：無線通訊裝置20及觸控顯示模組30。在某些實施例中，無線通訊裝置20例如為智慧型手機、平板電腦或智慧型手錶等具有觸控、顯示及運算功能之可攜式電子設備；觸控顯示模組30被包括(整合)於例如觸控螢幕、觸控平板或觸控電視等同時具有觸控及顯示功能之電子設備內，惟以上皆為舉例，並不以此為限。

無線通訊裝置20係用以提供影像訊號4至觸控顯示模組30，以及接收自觸控顯示模組30所傳送來的控制訊號5。無線通訊裝置20之螢幕(圖式未顯示)可根據影像訊號4而顯示畫面。在一實施例中，除了影像訊號4，無線通訊裝置20亦可提供聲音等多媒體訊號至觸控顯示模組30以供撥放。無線通訊裝置20包括影像傳輸單元23、控制訊號接收單元25及無線通訊配對傳送單元27。無線通訊配對傳送單元27與影像傳輸單元23電性連接。控制訊號接收單元25與無線通訊配對傳送單元27電性連接。在一實施例中，影像訊號4係透過影像傳輸單元23進行多媒體壓縮格式(例如高階視訊編碼(H.264)或動態影像專家組(MPEG)等格式，但並不以此為限)之壓縮後，根據無線影像傳輸協定被影像傳輸單元23傳送至觸控顯示模組30。在另一實施例中，影像訊號4已預先經過多媒體壓縮格式之壓縮編碼，再根據無線影像傳輸協定被影像傳輸單元23傳送至觸控顯示模組30，其中，影像傳輸單元23並不對影像訊號4作多媒體壓縮格式之壓縮編碼。控制訊號接收單元25係 根據無線通訊協定接收該控制訊號5。在某些實施例中，無線通訊協定例如為藍芽(Bluetooth)、紅外線、NFC(Near Field Communication)、WiGig(Wireless Gigabit)、UltraGig(Wireless HD)、ZigBee、Wireless USB、UWB(Ultra-WideBand)或Wi-Fi等，但並不以此為限。

觸控顯示模組30係用以接收由無線通訊裝置20傳送來之影像訊號4，以及提供該控制訊號5至無線通訊裝置20。觸控顯示模組30包括：影像接收單元31、影像顯示單元32、觸控感應單元33、控制訊號傳送單元34、無線通訊配對接收單元35及切換單元36。切換單元36分別與影像接收單元31、無線通訊配對接收單元35及控制訊號傳送單元34電性連接。在一實施例中，切換單元36例如為切換器(switch)或微控制器(MCU)等。影像接收單元31可具有運算及影像資料解碼之功能，並支援無線影像傳輸協定。影像顯示單元32與影像接收單元31電性連接，並根據影像訊號4經解碼後之資料內容來顯示畫面6。控制訊號傳送單元34可具有運算及編碼之功能，並支援無線通訊協定。觸控感應單元33可供使用者輸入並產生觸控訊號7，例如為觸控感應器(sensor)等。觸控感應單元33與影像顯示單元32電性連接，並共同構成觸控顯示之功能。影像顯示單元32所顯示之畫面6在尺寸上是大於無線通訊裝置20之螢幕所顯示之畫面。控制訊號傳送單元34與觸控感應單元33電性連接。

於一實施例中，當無線通訊裝置接觸到一特定啟動區域時，無線通訊配對接收單元35藉由例如近距離無線通訊(Near Field Communication，簡寫NFC，是一種短距離的高頻無線通訊技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點資料傳輸，該技術係由無線射頻辨識(RFID)演變而來)技術與無線通訊配對傳送單元27進行識別並配對(mapping)，以建立無線通訊裝置20與觸控顯示模組30間的連線。當無線通訊裝置20與觸控顯示模組30間建立連線後，切換單元36開啟(enable)影像接收單元31及控制訊號傳送單元34。在其他實施例中，亦可不透過無線通訊配對接收單元35與無線通訊配對傳送單元27，而是藉由手勢命令、程式指令輸入、數字記憶輸入、生物特徵、聲音辨識、瞳孔辨識或人臉辨識等方式，作為建立無線通訊裝置20與觸控顯示模組30間連線之機制。

開啟影像接收單元31及控制訊號傳送單元34後，影像接收單元31將與無線通訊裝置20上的影像傳輸單元23進行匹配(配對)，以自影像傳輸單元23傳送影像訊號4至影像接收單元31，使無線通訊裝置20螢幕之影像畫面可鏡射呈像顯示為觸控顯示模組30之影像顯示單元32之畫面6，其中，鏡射呈像之過程為：影像訊號4經由影像傳輸單元23(或是不經由影像傳輸單元23，而是經由其他具壓縮編碼功能之單元)進行多媒體壓縮格式(在某些實施例中例如為高階視訊編碼(H.264)或動態影像專家組(MPEG)等格式，但並不以此為限) 之壓縮編碼後，根據無線影像傳輸協定被傳送到影像接收單元31，影像接收單元31根據無線影像傳輸協定自影像傳輸單元23接收經編碼後之影像訊號4後，對經編碼後之影像訊號4進行對應的解碼，以提供解碼及辨識後之資料予影像顯示單元32顯示畫面6，進而提供更大更舒適的例如Full HD 1080p之閱讀瀏覽的影像畫面。

本創作係利用鏡射技術(Mirroring Technology)將小螢幕之畫面鏡射到大螢幕之畫面，也就是包含了以下動作：無線通訊裝置20透過影像傳輸單元23且依據無線影像傳輸協定將壓縮編碼後的影像訊號4傳送到觸控顯示模組30的影像接收單元31，影像接收單元31將影像訊號4作對應的解碼及運算處理後傳送到影像顯示單元32，影像顯示單元32再根據經過解碼及運算處理後之影像訊號4而顯示畫面6，上述過程也可稱之為鏡像輸出。鏡射技術強調個人裝置上的畫面聲音分享，不限於任何檔案格式及服務應用。目前與鏡射技術相關的規格主要有AirPlay Mirroring、WiDi(Wireless Display)、Miracast、WiGig、UltraGig(Wireless HD)、WHDI及MirrorLink。其中，UltraGig及WiGig係使用60GHz的頻段，此外，其他的規格技術乃使用2.4GHz或是5GHz的頻段，而各不同的技術也有不同的傳輸速率及影音格式的規範，可參見已公開的相關技術文件及規格書。

在反饋控制訊號5之部分，影像顯示單元32顯示 畫面6後，使用者根據畫面6來進行對應的觸控輸入，觸控感應單元33用以產生使用者根據畫面6而所輸入之觸控訊號7，並傳送觸控訊號7至控制訊號傳送單元34。使用者可以例如單點點擊、滑動、手勢或多點點擊等方式進行輸入以對應產生觸控訊號7。

控制訊號傳送單元34接收自觸控感應單元33所傳送來的觸控訊號7，此時控制訊號傳送單元34已經與控制訊號接收單元25完成匹配(mapping)，控制訊號傳送單元34根據觸控訊號7及無線通訊協定而產生控制訊號5(例如是一種封包訊號等)並傳送控制訊號5至無線通訊裝置20之控制訊號接收單元25。

控制訊號接收單元25接收到控制訊號5後，無線通訊裝置20進行辨識和計算控制訊號5所包含的使用者對應畫面6所觸發輸入之相對位置、點觸軌跡路徑以及畫面6(或影像顯示單元32)之相關資訊(例如尺寸大小、解析度、水平垂直頻率及廠牌等)，亦計算無線通訊裝置20之螢幕畫面(未於圖式顯示)與畫面6間兩者尺寸大小之相對比例，並依據辨識和計算結果與無線通訊裝置20上之特定的對應指令連結後，執行對應的功能，例如開啟簡訊功能進行文字編寫或進行網路遊戲等，但並不以此為限。上述動作可讓使用者於觸控顯示模組30之畫面6所觸控輸入的位置能正確地對應到無線通訊裝置 20上等比例縮小畫面之相對位置且觸發其相對應的指令，以達到本創作無線觸控遙控之目的。

接著，無線通訊裝置20再按照前述鏡射方式，將執行功能過程中所對應之新的影像訊號4傳送至觸控顯示模組30進行畫面6的更新顯示，以供後續使用者再對新的畫面6進行新的觸控點選操作，使無線通訊裝置20與觸控顯示模組30兩者間有連動關係。

而在上述執行功能之過程中，在一實施例中，可同時在無線通訊裝置20之螢幕及觸控顯示模組30之影像顯示單元32上顯示執行功能之過程及相關之運算結果。另一實施例中，亦可只顯示於觸控顯示模組30之影像顯示單元32。從外觀上來看就好像使用者是直接操控觸控顯示模組30以執行功能，實際上是無線通訊裝置20扮演核心運算及處理的角色。

本創作之無線通訊裝置20所完成之工作及達成之功能，於某些實施例中，係透過例如預設內建於無線通訊裝置20內之軟體或韌體、需額外安裝之軟體或者是晶片等，但不以此為限。

在某些實施例中，本創作之無線影像傳輸協定例如為Miracast、WiDi或Airplay等，但並不以此為限。舉例來說，本創作所採用之無線影像傳輸協定Miracast係以無線方式來進行螢幕畫面分享的技術，乃是建立在Wi-Fi聯盟所發展的基礎技術之上，涵蓋了Wi-Fi Direct點對點連接技術、無線傳 輸技術802.11n、通道直接鏈路建立(Tunneled Direct Link Setup，TDLS)、WMM Power Save省電技術、WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)安全性加密、提供使用者方便配置網路的WPS(Wi-Fi Protected Setup)技術與提供流量管理與服務品質的WMM(Wi-Fi Multimedia)技術。其中，當使用者希望無線分享設備間的畫面內容時，Miracast簡化了無線連結的建立步驟與設定。透過Miracast，設備間能簡易地彼此識別與連結，同時可根據設備的功能與所處網路環境，協調出合適的影音傳輸格式，讓影音畫面能在不同的設備間進行分享。此外，WiDi及Airplay之技術內容亦可參照其已公開之相關技術文件或規格書，於此不再多加贅述

本創作將手持無線移動裝置(例如智慧型手機或智慧型手錶等)作為主要的運算核心，透過與另一端觸控顯示模組(例如觸控螢幕等)作連結，進行無線影像傳輸及接收，以及控制命令回傳至手持無線移動裝置作處理及運算，實現遙控或遠端控制的應用，而不需透過觸控顯示模組之其他的運算單元作相互連結與溝通。

以上所揭露者，僅為本創作之實施例，其並非用以來限定本創作專利之範圍，凡就本創作申請專利範圍所述之構造、元件、特徵所為之均等變化與調整修飾，均應被包含於本創作之申請專利範圍之內。

1‧‧‧無線遙控系統

4‧‧‧影像訊號

5‧‧‧控制訊號

6‧‧‧畫面

7‧‧‧觸控訊號

20‧‧‧無線通訊裝置

23‧‧‧影像傳輸單元

25‧‧‧控制訊號接收單元

27‧‧‧無線通訊配對傳送單元

30‧‧‧觸控顯示模組

31‧‧‧影像接收單元

32‧‧‧影像顯示單元

33‧‧‧觸控感應單元

34‧‧‧控制訊號傳送單元

35‧‧‧無線通訊配對接收單元

36‧‧‧切換單元

Claims (15)

1. 一種無線遙控系統，其包括：一無線通訊裝置，用以提供一影像訊號及接收一控制訊號，其包括：一影像傳輸單元，根據一無線影像傳輸協定傳送該影像訊號，其中，該無線影像傳輸協定為Miracast、WiDi或Airplay；及一控制訊號接收單元，與該影像傳輸單元電性連接，該控制訊號接收單元根據一無線通訊協定接收該控制訊號；以及一觸控顯示模組，與該無線通訊裝置作無線連接，用以接收該影像訊號及提供該控制訊號其包括：一影像接收單元，根據該無線影像傳輸協定自該影像傳輸單元接收該影像訊號；一影像顯示單元，與該影像接收單元電性連接，並根據該影像訊號顯示一畫面；一觸控感應單元，與該影像顯示單元電性連接，用以產生使用者根據該畫面所輸入之一觸控訊號；及一控制訊號傳送單元，與該觸控感應單元電性連接，並根據該觸控訊號及該無線通訊協定傳送該控制訊號至該控制訊號接收單元；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。
2. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，該無線通訊裝置更包括一無線通訊配對傳送單元，該觸控顯示模組更包括一無線通訊配對接收單元，用以與該無線通訊配對傳送單元進行識別並配對，以建立該無線通訊裝置與該觸控顯示模組間的連線，其中，該無線通訊配對傳送單元與該無線通訊配對接收單元作無線連接。
3. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，該觸控顯示模組更包括一切換單元，該切換單元與該無線通訊配對接收單元電性連接，當該無線通訊裝置與該觸控顯示模組間建立連線後，該切換單元開啟該影像接收單元及該控制訊號傳送單元。
4. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，該影像接收單元更對該影像訊號進行H.264、MPEG、RM、Xvid或DivX格式之解碼，以提供該影像顯示單元顯示該畫面。
5. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，藉由接觸、手勢命令、指令輸入、數字記憶輸入、生物特徵、聲音辨識、瞳孔辨識或人臉辨識之方式，作為建立該無線通訊裝置與該觸控顯示模組間連線之機制。
6. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，該無線通訊裝置係依據該控制訊號所包含之使用者對應該畫面所輸入之位置、點觸軌跡路徑或該畫面之相關資訊，與特定指令連結後，執行對應功能。
7. 根據申請專利範圍第1項之無線遙控系統，其中，該無線通訊協定為藍芽(Bluetooth)、紅外線、NFC(Near Field Communication)、WiGig(Wireless Gigabit)、UltraGig(Wireless HD)、ZigBee、Wireless USB、UWB(Ultra-WideBand)或Wi-Fi。
8. 一種無線通訊裝置，其包括：一影像傳輸單元，根據一無線影像傳輸協定傳送一影像訊號至一觸控顯示模組，該觸控顯示模組根據該影像訊號而顯示一畫面，使用者對應該畫面於該觸控顯示模組輸入一觸控訊號，其中，該無線影像傳輸協定為Miracast、WiDi或Airplay；以及一控制訊號接收單元，與該影像傳輸單元電性連接，該控制訊號接收單元根據一無線通訊協定接收一控制訊號，其中，該控制訊號係由該觸控顯示模組根據該觸控訊號及該無線通訊協定所傳送至該控制訊號接收單元；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。
9. 根據申請專利範圍第8項之無線通訊裝置，其中，該無線通訊裝置係依據該控制訊號所包括的對應該畫面操作輸入之位置、點觸軌跡路徑或該畫面之相關資訊，與特定指令連結後，執行對應功能。
10. 根據申請專利範圍第8項之無線通訊裝置，其中，該無線通訊協定為藍芽(Bluetooth)、紅外線、NFC(Near Field Communication)、WiGig(Wireless Gigabit)、UltraGig(Wireless HD)、ZigBee、Wireless USB、UWB(Ultra-WideBand)或Wi-Fi。
11. 根據申請專利範圍第8項之無線通訊裝置，其中，該無線通訊裝置更包括一無線通訊配對單元，用以與該觸控顯示模組進行識別與配對，以建立該無線通訊裝置與該觸控顯示模組間的連線。
12. 一種觸控顯示模組，其包括：一影像接收單元，根據一無線影像傳輸協定自一無線通訊裝置接收一影像訊號，其中，該無線影像傳輸協定為Miracast、WiDi或Airplay；一影像顯示單元，與該影像接收單元電性連接，並根據該影像訊號顯示一畫面；一觸控感應單元，與該影像顯示單元電性連接，並產生一使用者根據該畫面所輸入之一觸控訊號；以及一控制訊號傳送單元，與該觸控感應單元電性連接，並根據該觸控訊號及一無線通訊協定傳送一控制訊號至該無線通訊裝置；其中，該無線通訊裝置根據該控制訊號執行對應功能。
13. 根據申請專利範圍第12項之觸控顯示模組，其中，該無線通訊裝置係依據該控制訊號所包括的對應該畫面操作輸入之位置、點觸軌跡路徑或該畫面之相關資訊，與特定 指令連結後，執行對應功能。
14. 根據申請專利範圍第12項之觸控顯示模組，其中，該觸控顯示模組更包括一無線通訊配對單元，用以與該無線通訊裝置進行識別與配對，以建立該無線通訊裝置與該觸控顯示模組間的連線。
15. 根據申請專利範圍第12項之觸控顯示模組，其中，該無線通訊協定為藍芽(Bluetooth)、紅外線、NFC(Near Field Communication)、WiGig(Wireless Gigabit)、UltraGig(Wireless HD)、ZigBee、Wireless USB、UWB(Ultra-WideBand)或Wi-Fi。