CN107003700B - 具有调整机构的可移除输入/输出模块 - Google Patents

具有调整机构的可移除输入/输出模块 Download PDF

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Abstract

一种用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块得到了描述。输入/输出模块包括前板、后板和边缘板。当被附接到触摸屏设备时，前板与触摸屏设备的正面接触，后板与触摸屏设备的背面接触，而边缘板接触触摸屏设备的边缘面的至少上部。输入/输出模块还包括提供将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的机构以及允许前板和边板的相对位置被调整的调整机构。

Description

具有调整机构的可移除输入/输出模块
背景
存在大量具有触敏屏幕的计算设备，触敏屏幕允许用户使用触摸手势直接在该设备的屏幕上进行交互。各示例包括智能电话、平板计算机、大型交互式平面计算机和台式计算机的触敏显示器。在一些应用中，这种界面提供了适当的用户输入机制。
概述
下面呈现了本公开的简要概述，以便向读者提供基本理解。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。其唯一的目的是以简化形式呈现此处所公开的精选概念，作为稍后呈现的更详细的描述的序言。
描述了用于触摸屏设备的可移除的输入/输出模块。输入/输出模块包括前板、后板和边缘板。当被附接到触摸屏设备时，前板与触摸屏设备的正面接触，后板与触摸屏设备的背面接触，并且边缘板接触触摸屏设备的边缘面的至少上部。输入/输出模块还包括提供将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的机构以及允许前板和边缘板的相对位置被调整的调整机构。
通过参考结合附图所考虑的以下详细描述，将易于领会并更好地理解许多附带特征。
附图简述
根据附图阅读以下详细描述，将更好地理解本发明，在附图中：
图1示出被附接在触摸屏设备的周界周围的可重新配置的输入模块的三个示意图；
图2以横截面示出了各种示例可移除输入模块的示意图；
图3详细示出了示例夹持机构的示意图；
图4以横截面示出了另一示例可移除输入模块的示意图；
图5示出了其他示例可移除输入模块的示意图；
图6以横截面示出了另一示例可移除输入模块的示意图；
图7示出了可移除输入模块和用于该输入模块的可拆卸延伸件的示意图；
图8是不起眼操纵杆的示意图；以及
图9是示例可移除输入模块的框图。
在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。
详细描述
下面结合附图提供的详细描述旨在作为对本发明示例的描述，并不旨在表示可以构建或使用本发明示例的唯一形式。本描述阐述了示例的功能，以及用于构建和操作示例的步骤的序列。然而，可以通过不同的示例来实现相同或等效的功能和序列。
存在包括平坦、连续的交互表面(触敏屏幕)的许多设备，包括移动/手持设备(例如智能电话、平板计算机、平板手机、便携式游戏控制台)以及较大的非便携式设备(例如表面计算设备和台式计算机的触敏显示器)。这些设备在本文中被称为“触摸屏设备”。缺少由触敏屏幕提供的物理参考点、边界或触觉反馈(不像物理按钮)对某些应用(例如游戏)以及对某些用户(例如，有视觉障碍的那些用户)而言可能会造成问题。用户的手指很容易在玩游戏时移动，以使得这些手指不再与游戏的输入控件对准，并且这在游戏需要快速或频繁输入的情况下会加剧。附加地，当处于某位置时，用户的手指可能会遮挡屏幕的一些区域，而这可影响到可用性，尤其是对较小形状因素的设备(例如，智能电话)而言。此外，应用开发者可能难以按照当用户长时间(例如半小时或更久)使用应用程序时对用户而言是舒适的布局来将所有必要的输入控件布置在触敏屏幕上，即，在平坦的交互表面上可能难以提供符合人体工程学的输入控件的布置。
下面所描述的各实施例不限于解决已知用户输入设备的任何或全部缺点的实现。
本文描述了用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，其可被调整以容适具有不同尺寸(例如，显示区域周围的非显示边框的宽度和/或设备厚度)的触摸屏设备。该模块可临时地被附接在触摸屏设备的周界周围(例如，当用户希望使用它的一段时间内)，并且包括被映射到在计算设备上运行的软件(例如，操作系统或应用)的一个或多个输入控件(例如，操纵杆、按钮等)和/或由在计算设备上运行的软件控制的一个或多个输出设备(例如，以提供触觉反馈)。当触摸屏设备是触摸屏计算设备(例如智能电话、平板计算机等)时，输入被映射到在触摸屏计算设备上运行的软件，而当触摸屏设备是计算设备(例如台式计算机的触敏显示器)的外围(即触摸屏外围设备)时，输入被映射到在该计算设备上运行的软件。随后(例如当用户已经完成与触摸屏设备的交互时或者当不需要该模块时)，该模块可以从触摸屏设备分离并被储藏，直到由用户下一次使用(例如被连接到相同的触摸屏设备或不同的触摸屏设备)。
触摸屏计算设备的示例包括移动/手持设备(例如智能电话、平板计算机、便携式游戏控制台)以及较大的设备(例如大形状因素的平板计算机、表面计算设备、被集成到电器或车辆中的触敏设备、触敏电视)。触摸屏外围设备的示例包括台式计算机的触敏显示器、瘦客户端平板、作为游戏控制台的瘦客户端显示器来操作的智能电话等。尽管以下许多示例涉及触摸屏计算设备，但这是举例而言的。示例还可被应用于触摸屏外围设备，在这种情况下，任何通信都位于输入模块与触摸屏外围设备被连接到的计算设备之间。
图1示出了其中可重新配置的输入模块104、106被附接在触摸屏设备108的周界周围(即，显示器的边缘周围)的三个示意图，触摸屏设备108可例如是便携式或手持设备，诸如(任何大小的)平板设备或智能电话或(例如，设备上或车辆中的)固定触摸屏设备。在第一示图101中，触摸屏设备108被横向定向，并且在该设备的每一短边上(即，在包括显示器的设备的一面的各短边上)各附接一个输入模块104、106。在第二示图102中，触摸屏设备108处于纵向定向，并且输入模块104、106被附接在该设备的长边上。在第三示图103中，存在四个输入模块104、106，这四个输入模块被布置在触摸屏设备108的每一端处，并且例如当在触摸屏设备108上玩双玩家游戏时，可提供一对输入模块110以供第一用户使用以及一对输入模块112以供第二用户使用。替代地，第三示图103中的四个输入模块可由单个用户使用。
如图1中的三个示例所示，输入模块104、106可被置于触摸屏设备108的周界周围的任何地方，并且可取决于该设备上所显示/运行的应用、个人偏好或任何其他因素由用户重新布置。因此，这些模块可被描述成可重新配置的(例如，用户可选择放置这些模块的位置并且如果他们愿意的话可以移动这些模块)。虽然图1中的示例示出了两个及四个模块的使用，但是在其他示例中，单个模块可被使用或者任何其他数量的模块可由触摸屏设备的一个或多个并发用户使用。
每个输入模块104、106均包括输入控件，该输入控件可以是例如触觉输入控件(诸如物理控件(例如，具有当由用户施加压力时可以移动的经仿形的轮廓的物理控件))，其向用户提供他们的手指/拇指被正确地定位在该控件上的触觉反馈。在其他示例中，输入控件可能不是触觉式的，而改为可包括光学传感器、电容传感器或其他传感器。在进一步的示例中，触觉输入控件和非触觉输入控件的组合可被提供。将领会到，图1中示出的示例(四路控件和一对按钮)仅仅是可被提供在输入模块上的输入控件的示例。进一步的示例包括但不限于旋钮、滑块、单个按钮(或不同数量的按钮)、开关和小型操纵杆。可被使用的传感器的示例包括但不限于：用于(例如，基于反射IR或看到IR阴影或热IR感测或者基于超声的)手定位的悬停传感器、用于感测由手上佩戴的戒指造成的失真的磁力计，或者可检测人的特性(例如皮肤电反应传感器或心率传感器)或人佩戴着的某物的特性的任何其他类型的传感器。如果设备(例如，触摸屏设备或模块)是可弯曲或可铰接的，则这些传感器可例如使用加速度计来检测用户如何弯曲或铰接该设备。
每个输入控件114、116均被映射到触摸屏设备108上所显示/运行的应用或其他程序(例如，操作系统或任何其他软件)的用户输入。输入控件114、116被映射至的用户输入可以是触摸事件(即，用户经常会通过触摸触敏显示器来提供的用户输入)或者可以是经由物理按钮或触摸屏设备108上的控件的输入或者经由受支持的外围(例如，蓝牙键盘)或任何其他受支持的硬件(其中，该硬件无需被呈现，而仅由接收该用户输入的程序支持)的任何输入。在一些示例中，用户输入可以是击键，以使得输入/输出模块可替代屏上键盘来被使用。
在存在多个输入控件的情况下，如在图1所示的示例中，每个输入控件均可被映射到同一应用/程序的不同用户输入或者这些用户控件可被映射到两个或更多个应用/程序的用户输入。在一示例中，四路控件114和按钮116两者都可被映射到触摸屏设备上所显示或运行的游戏的用户输入。在另一示例中，四路控件114可被映射到触摸屏设备108上运行的游戏(或者触摸屏设备上所显示的基于云的游戏)的用户输入，并且按钮116可被映射到该设备的操作系统(OS)内的各功能(诸如音量控件)。在进一步的示例中，四路控件114可被映射到触摸屏设备108上所显示/运行的应用的用户输入，并且按钮中的一个可被映射到另一应用中的特定输入(例如，IP电话应用中的“应答”按钮)。该映射可以是固定的、动态的或者固定和动态两者的组合(例如，第一控件子集具有固定的映射，而第二控件子集被动态地映射，其中每个子集都不包括所有的控件)。可存在影响该映射的多个因素，并且这些因素可包括输入/输出模块的位置、一个以上输入/输出模块的相对位置、屏幕上(或其中多个应用可见的最上方)可见的特定应用(或其他程序)、用户输入等。
在图1所示的示例中，输入控件在模块的正面上(即在使用时或者当该模块被附接到设备时与触摸屏显示器基本上平行的面上)。替代地，作为在正面上的输入模块的补充或替代，输入控件可被提供在该模块的另一面或该模块的一角上(例如，以在模块的顶侧上提供手指触发按钮并且/或者在显示器的后表面上提供触觉控件)。例如，输入控件可被提供在正面和背面两者上。
在各示例中，这些模块中的一者或多者还可包括输出设备，诸如视觉指示器(例如，小型显示器或者一个或多个LED)、可听指示器(例如，小型扬声器或蜂鸣器或耳机套件)、触觉(或触知)反馈设备(例如，振动机构、任何物理移动致动器或移动缓速器(如果触摸屏设备或模块是可弯曲或可铰接的话))或者其他传感器反馈设备(例如，可通过改变模块的温度或气味、荷尔蒙等的化学输出来提供反馈的加热/冷却设备，诸如珀耳帖冷却器)。
当被定位在触摸屏设备108的周界周围(并被物理地附接到触摸屏设备)时，输入模块104、106极少遮挡或者不遮挡实际显示区域120，并且在图1所示的示例中，模块104、106不遮挡任何实际显示区域120而只是遮挡(具有图1中标记为130的宽度的)非显示边框区域。这意味着屏幕上存在更多实际使用面积以供查看，并且增加了使用的便利性。不同的触摸屏设备具有不同宽度的非显示边框区域(其中该边框也可被称为“窄路(throat)”)，并且如下面更详细地描述的，输入模块104、106包括调整机构，该调整机构能够使模块遮挡显示面的量被改变以容适不同的边框宽度。一些设备可能没有非显示边框(即宽度＝0)，并且输入模块可被调整以最小化当模块被附接时显示区域被遮挡的量，同时仍提供触摸屏设备上的稳定的固定。
将领会到，图1不必按比例绘制，然而，在各示例中，这些模块是紧凑的并且具有与它们附接的触摸屏设备108相比小的多的尺寸(例如，正面的一边的长度，如箭头117、118所指示的)。例如，这些模块的正面可以是大致1英寸(2.54cm)的正方形，并与范围从大约3英寸(～7.5cm)到10英寸(～25cm)或更多(其中该屏幕大小在对角线上被测得)的触摸屏显示器联用。虽然图1示出形状和大小大致相同的全部模块，但在一些示例中，集合内的模块可具有不同的大小和/或形状。
图2以横截面示出了各种示例可移除输入模块的示意图。示出了第一示例可移除输入模块202被附接到触摸屏设备204；然而，为了清楚起见，其他示例仅示出触摸屏设备204的位置的虚线轮廓。触摸屏设备204包括触敏显示面206(其也可被称为正面)和背面208。触摸屏设备204还包括连接正面及背面206、208的边缘面210，并且输入模块202被附接在该边缘面210周围。
第一示例输入模块202包括前板212，其被配置成当输入模块202被附接到触摸屏设备204时接触触摸屏设备204的正面206。输入模块202还包括后板214，其被配置成当输入模块202被附接到触摸屏设备204时接触触摸屏设备204的背面208。输入模块202进一步包括边缘(或对准)板216，其被配置成当输入模块202被附接到触摸屏设备204时接触触摸屏设备204的靠近正面206的边缘面210的至少一部分。输入模块202进一步包括一个或多个输入控件217和夹持机构218(例如弹簧机构)，其提供将正面及背面212、214夹持(或夹持)在触摸屏设备204上的夹持力。尽管夹持机构218在图2中作为弹簧被示出，但这仅仅是作为示例并且任何合适的夹持布置(例如，包括枢轴布置的夹持机构)可被使用。
图3示出了示例夹持机构的示意图。在该示例中，两个弹簧302、304被使用，如在仅示出后板214的上部图示31中可以看到的。弹簧302、304中的一个是左转弹簧，而另一个是右转弹簧，并且它们通过模块的下半部分中的特征被机械地保持就位。轴306(如下部图示32所示)连接下半部分和上半部分，并且弹簧302、304的端部将夹持力施加到上半部分上，从而迫使其朝向下半部分。两个弹簧(一个左转和一个右转)的使用确保平行力被施加在模块所附接到的设备(例如触摸屏设备)上。平行力意味着(与使用单个弹簧和非平行夹持力相比)触摸屏设备上的摩擦力增加。
在图2所示的第一示例输入模块202中，后板214延伸超过边缘板216(标记为D后的距离)比前板212延伸超过边缘板216(标记为D前的距离，使得D后>D前)更远，这使得背面能够提供稳定性以防止输入模块在垂直于触摸屏设备的显示器的平面中旋转，同时减少由输入模块遮挡的显示区域的量。然而，在其他示例中，前板和后板212、214可延伸超过边缘板216相同的距离(例如，D后＝D前)，或者前板212可比后板214延伸得更远(例如，D后<D前)。在本文所述的所有示例输入模块中，调整机构被提供以使得前板212延伸超过边缘板216的距离(即，D前的值)能够被调整/改变(例如以增加和/或减小D前的值)。后板214延伸超过边缘板216的距离(即，D后的值)可以是固定的或者可以是(例如经由调整机构或分开的机构)可调整的。
图2中的其余示例220-228示出了上述调整机构的不同实现。在第二示例220中，调整机构使得边缘板216能够相对于前板212和后板214两者进行移动(如图2中的双端箭头所指示)。在第三示例222中，调整机构使得前板212能够相对于边缘板216和后板214进行移动(如图2中的双端箭头所指示)。在该示例中，边缘板216与后板214固定在一起，或者可以是包括边缘板和后板两者的单件。在第二和第三示例中，包括(例如当两组齿分离时)可相对于彼此进行移动并接着被夹持在一起以防止滑动的互锁齿组的棘轮机构可被使用。这样的机构允许输入模块的前板和边缘板的相对位置被改变，并接着被牢固地保持在新的位置。
图2中的第四和第五示例224、226示出了包括可移除插入件219a、219b的附接机构。每个可移除的插入件(其也在图2中被分别示出)包括边缘板216(即，输入模块的接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的至少一部分的部分)和边缘板216的每个端部处的连接臂221。如图2所示，不同的可移除插入件219a、219b具有不同长度的连接臂221(示例219a具有比示例219b更短的连接臂)，这些连接臂因此调整前板相对于边缘板的位置。每个连接臂221包括将插入件附接到输入模块224、226的连接机构(在所示的示例中，销子和凹槽的布置被用来使得插入件能够被可移除地夹持到位)。在第四和第五示例的变体中，代替具有可移除的插入件，具有连接臂的单个插入件可被使用，该连接臂可被调整以使得它们的长度变化(例如使得臂221的长度可以从插入件219a所示的较短长度延伸到更长的长度，如插入件219b所示)。
在一些示例中，插入件可以能够(例如，围绕附接点230)枢转，使得边缘板的角度可根据其被按压在的设备204的边缘的形状而改变。这可例如被用来增加边缘板在具有明显锥形化的边缘的设备上的接触面积。在一些示例中，不同的可移除插入件在它们的边缘板上可具有不同的角度。
在图2的第六示例228中，附接机构还包括可移除插入件；然而，这些插入件(或间隔件)229与前述实施例中的那些在形状上不同，并且可被描述成改变边缘板216的厚度。插入件再次被用来改变前板212延伸超过接触触摸屏设备的边缘面的至少一部分的表面(即，边缘板)的距离。
本文所描述的输入模块内的边缘板提供了当输入模块被附接到触摸屏设备时的旋转稳定性(即，该旋转稳定性防止输入模块在使用期间旋转)，因为该输入模块接触触摸屏设备的边缘面，并且通过如上所述的调整机构的使用，触摸屏设备上的不同宽度的非显示边框可被容适。尽管在许多示例中，调整机构可被调整以使得输入模块不会遮挡触摸屏设备正面上的任何显示区域，但是在一些示例中，边框可能会很狭窄(或不存在)，从而使得输入模块的正面遮挡少量的显示区域；然而，调整机构可被调整以提供在遮挡较少的显示区域与将输入模块更安全地附接到设备之间的折衷。
尽管图2示出了具有在正面206与边缘面210和边缘面210与背面208之间成直角的矩形横截面的触摸屏设备，但这仅仅是举例而言的，并且将理解到，触摸屏设备的厚度可以斜向周界变细，使得边缘面210不与正面206或者背面208垂直，而这在图4的示例中被示出。
图4示出了触摸屏设备404，其具有斜向触摸屏设备的周界变细的厚度，使得边缘面210不与正面206或者背面208垂直(如图2所示的示例的情况)，并且在该示例中是弯曲的而不是直的。图4所示的第一示例输入设备410包括直边缘板216，其仅与靠近触摸屏设备404的正面206的触摸屏设备的边缘面的部分412接触。在图4所示的第二示例输入设备420中，边缘板216也仅仅与靠近触摸屏设备404的正面206的触摸屏设备的边缘面210的部分412接触；然而，在该第二示例中，边缘板216不是直的，而是成形的(例如弯曲的)。边缘板216的成形可例如提供凹槽以容适触摸屏设备404的边缘面上的按钮406，如图4中的第三示例430所示。在没有设置在所示的边缘板216中的凹槽的情况下，用户将需要小心，不要将输入模块附接到按钮406附近或者因为附接输入模块而冒按压到按钮406的风险。凹槽还可被设置在边缘面内以容适连接器(例如电源连接器或耳机连接器)和/或电缆/电线(例如，使用电缆端部上的连接器来被插入触摸屏设备中的插座)。在进一步的示例中，边缘板可被成形以匹配触摸屏设备的渐缩，并且这将部分412延伸超过边缘板与边缘面接触处。
图2所示的调整机构的所有不同的示例不在图4中进行重复；然而，将理解到，图2中的示例的任何方面(例如可移除插入件/间隔件、可移动边缘板等)可以与图4中的示例的任何方面进行组合。
在本文所述的任何示例中，与触摸屏设备(当被附接时)接触的输入模块的前板和/或后板上的表面可用高摩擦或其他防滑材料(例如吸盘带)来覆盖。在各种示例中，不同的防滑材料可被用于前板和后板上，其中材料被选择成与形成触摸屏设备的正面和背面的材料(例如，分别为玻璃和铝)兼容。
通过使用如本文所述的输入模块内的调整机构，输入模块可被快速且容易地定制供与特定的触摸屏设备或特定形状因素的触摸屏设备一起使用。在各种示例中，该定制可由用户执行(例如，当在他们的智能电话与平板计算机之间进行切换时)。在其他示例中，该定制可由制造商或零售商执行。
在各种示例中，前板212和/或后板214的一部分可以是透明的(例如，前板212的前缘413可以是透明的或部分透明的)，以使得在其与显示区域重叠的情况下为了用户而不完全遮挡显示区域。附加地或替代地，前板可被成形以减小可能遮挡显示区域的面积，同时保持当被附接到触摸屏设备时的输入模块的稳定性。具有成形的前板的输入模块502的示例在图5中被示出。在该示例中，前板被成形为具有突出元件504，突出元件504进一步延伸到触摸屏设备506的正面上，而不是突出元件之间的区域。
在上述示例中，前板和后板具有固定的形状。然而，在图5的第二示例中，输入模块的板510(其可以是后板)由多个指状物512形成，其可被推动在一起以形成紧凑板510(例如用于存储和/或用于附接到较小的触摸屏设备)或者被展开以形成更宽的布置514，其在被夹到触摸屏设备时更加稳定。在图5的第三示例中，输入模块的板516由多个伸缩式指状物518形成，其中的一个或多个伸缩式指状物可被延伸以形成较长的布置520，其在被夹到触摸屏设备时更加稳定。
在上述示例中，输入模块包括容适触摸屏设备的周界周围的不同宽度的非显示区域的机构(尽管它们也可以在没有边框并且显示区域延伸到设备的边缘的情况下被使用)。在各种示例中，输入模块还可被配置成容适触摸屏设备的厚度(即，正面206与背面208之间的距离)上的差异并且/或者更牢固地抓住渐缩的触摸屏设备。
在图6所示的示例61、62中，输入模块的后板包括第一部分602和第二部分604，第一部分602和第二部分604借助枢轴/铰链606(例如活动铰链)或万向节(例如球和插座接头或磁接头)连接。在各种示例中，第二部分604的顶面608可由低摩擦或其他防滑材料(例如吸盘带)覆盖。通过使用经铰接的后板，如图6所示，后板的形状可以符合带有在后板的接触点处不平坦的背面的触摸屏的形状(并因此更牢固地附接到触摸屏)。通过使用如图3所示的夹持机构，平行夹持力可被施加。在图6所示的示例中，枢轴606从第一部分602的端部回缩，使得第二部分的旋转受到限制。在各种示例中，如图6中的第二示例所示，第一部分602可以(例如通过凹槽610的使用)被成形以控制第二部分的旋转量。
在图6所示的示例的变体中，第二部分可以是可移除的(即，其可以能够从第一部分602分离)，并且不同的大小和形状的第二部分可被用来容适不同的厚度和/或形状(例如，以提供不同的配合角度，其中该配合角度是当其接触触摸屏设备时背面部分的角度)。在进一步的示例中，第二部分的形状可以是(例如通过可延伸元件)可调整的。
上述输入模块提供了一种紧凑的、可移除输入模块，其可容易地被附接到触摸屏设备并从触摸屏设备分离，并且在使用期间使模块的移动(并且尤其是旋转)最小化。对于一些用户和/或某些情况，稍大的输入模块可能更符合人体工程学，并且不同的用户可能(例如，基于手的大小)想要拥有不同大小的输入模块。在各种示例中，输入模块可包括特征(例如凹槽或狭槽)，以使得延伸件能够被刚性地附接到输入模块，并且这类示例在图7中被示出。图7示出了已附接有可移除延伸件703、704的两个输入模块701、702。在所示的示例中，延伸件包括符合人体工程学形状的手柄，其可具有不同的形状/大小以适合不同的用户和/或不同的使用场景。如横截面图704所示，延伸件708可具有可被滑动进输入模块712上的对应槽(或凹槽)714中的整体成形的突出部(或脊)710。在其他示例中，延伸件可使用不同的机构(例如使用磁体)来被附接。在各种示例中，延伸件是无源的并且不包括任何电子元件(例如它们是固体或中空的塑料件)；然而，在其他示例中，延伸件716可提供附加的输入控件718、传感器720(例如温度传感器、皮肤电反应传感器等)、电源(例如，可以为延伸件和/或输入模块供电的电池)和/或输出设备722(例如，提供触觉反馈的振动元件)。在一些示例中，延伸件可具有固定的形状，但是在其他示例中，它们可被铰链连接或者以其他方式(例如，以与图5所示的板510类似的方式)被铰接，以使得用户能够以比它们被用来并且/或者使得用户能够调整它们的定位和/或形状以适合用户偏好的手的位置的布置更紧凑的形式来将它们储藏。在一些示例中，延伸件703、704可大于输入模块本身。通过添加和/或改变延伸件可以能够为不同的应用(例如需要不同的输入和/或输出集合的应用)重新配置输入模块并且/或者以任何方式(例如为特定的计算机游戏)定制输入模块。延伸件可提供一种升级/更新输入模块以提供新的/改进的输入控件(当这些可用时)的方法。
被提供在输入模块和/或延伸件上的输入控件可以具有任何形式(例如按钮、操纵杆、滑块等)。在各种示例中，不起眼控件被使用以避免控件在不使用期间被损坏(例如，因为输入控件缠住了用户袋子或口袋中的东西)。图8示出了不起眼操纵杆的示例802，其包括被成形以容纳用户的手指的顶部上的凹部804。凹部804使得用户能够移动操纵杆，并且通过消除在标准操纵杆上所使用的旋钮，减少了当放置在袋中或滑入口袋时控件被损坏的风险。
图9是本文所述的示例输入模块900的框图。。如上所述，输入模块900包括前板902、后板904和边缘板906。当被附接到触摸屏设备时，前板接触设备的正面的一部分，后板接触设备的背面的一部分，并且边缘板接触设备的边缘面的一部分。边缘板与靠近设备正(显示器)面的边缘面的至少一部分之间的接触减少了模块当被附接到触摸屏设备的同时的(在触摸屏设备的平面中)的任何可能的旋转。触摸屏设备的前板与后板和触摸屏设备的正面与背面之间的接触减少了当被附接时模块在垂直于触摸屏设备的平面中的任何可能的旋转。输入模块900还包括提供夹持力以夹持触摸屏设备的夹持(或附接)机构，其中夹持力足以使得输入模块在使用期间不会脱落(例如使得用户可拿起输入模块被附接到的触摸屏设备，并且它们保持在适当位置)，但不会过高而对其所附接的设备造成损坏。输入模块900还包括调整机构910，其允许前板延伸超过边缘板的距离(例如通过移动边缘板和/或前板)被调整。这允许输入模块被调整以容适具有不同的非显示边框和/或不同的用户接口的不同的触摸屏设备，同时限制显示区域被遮挡的部分。此外，输入模块900包括一个或多个输入控件912。
在各种示例中，输入模块900还可包括以下中的一个或多个：处理器914、无线通信元件916、电源918(例如电池)、传感器920、反馈设备922和存储器924。输入模块900还可包括图9中未示出的元件。
处理器914可以是微处理器、控制器或任何其他合适类型的处理器，供处理计算机可执行指令以控制输入模块的操作，以便(经由输入控件912)接收用户输入并且/或者(通过反馈设备922)向用户提供反馈。如上所述，经由输入控件912的用户输入被映射到被显示在触摸屏设备上的对软件的输入，其中该软件可以是应用或操作系统。在一些示例中，例如在使用片上系统架构的系统中，处理器912可以包括一个或多个固定功能块(亦称加速器)，这些块实现以硬件(而非软件或固件)来操作输入模块的方法的一部分。作为替换或补充，本文所述的功能可至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如且并非限制，可使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、程序专用集成电路(ASIC)、程序专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)系统、复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
由处理器308执行的计算机可执行指令可使用输入模块900可访问的任何计算机可读介质来提供。计算机可读介质可以包括例如诸如存储器924等计算机存储介质和通信介质。诸如存储器924等计算机存储介质包括以用于存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。相反，通信介质可以以诸如载波或其他传输机构等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其他数据。如本文所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质不应被解释为本质上是传播信号。传播信号可存在于计算机存储介质中，但是传播信号本身不是计算机存储介质的示例。
无线通信元件916被用来与触摸屏设备或者与触摸屏设备被连接到的计算设备(其中触摸屏设备是外围设备)进行通信。任何合适的无线技术(例如红外、声音等)可被使用。在其他示例中，无线通信元件916可经由另一设备(例如，充电对接器)与计算设备通信。
输入控件912和/或传感器920可包括使用户能够按自然方式与基于计算的设备交互而没有诸如鼠标、键盘、遥控器等输入设备所施加的人工约束的自然用户界面(NUI)技术。可以提供的NUI技术的示例包括但不限于依赖于语音和/或话音识别、触摸和/或指示笔识别(触敏显示器)、屏幕上和屏幕附近的姿势识别、空中姿势、头部和眼睛跟踪、语音和话音、视觉、触摸、姿势以及机器智能的那些技术。可被使用NUI技术的其他示例包括意图和目的理解系统，使用深度相机(如立体相机系统、红外相机系统、RGB相机系统、以及这些的组合)的运动姿势检测系统，使用加速度计/陀螺仪，面部识别，3D显示，头部、眼睛和注视跟踪的运动姿势检测，沉浸式增强现实和虚拟现实系统，以及用于使用电场传感电极(EEG和相关方法)的感测大脑活动的技术。
虽然上述示例涉及包括至少一个输入控件并且任选地包括一个或多个输出设备的可移除模块，但在其他示例中，可移除模块可包括一个或多个输出设备以及任选地一个或多个输入控件。仅包括输出设备并且不包括输入控件的模块可被称为可移除输出模块，并且可被用来例如为在模块所附接到的触摸屏计算设备上运行的软件(例如，游戏)提供触觉反馈。
虽然许多本发明的示例在本文中被描述并例示成在包括触摸屏设备和单个可移除输入模块的系统中被实现，但是所描述的系统只是作为示例而非限制来提供的。如本领域技术人员将理解的，本发明的示例适用于可包括不同类型的触摸屏设备以及一个或多个输入模块并且在一些示例中包括两个或更多个输入模块(例如，如图1所示)的各种不同类型的系统。此外，尽管触摸屏设备被示为平坦的平面设备，但是本文所述的输入模块也可被附接到弯曲和/或柔性触摸屏设备。
第一另外的示例提供了用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，该触摸屏设备包括正面的触敏显示面、背面和连接正面及背面的边缘面，并且可移除输入/输出模块包括：被配置成接触触摸屏设备的正面的前板；被配置成接触触摸屏设备的背面的后板；被配置成接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；被配置成提供用于将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的夹持机构；以及被配置成调整边缘板和前板与后板中的至少一者的相对位置的调整机构。
第二另外的示例提供了用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，该触摸屏设备包括正面的触敏显示面、背面和连接正面及背面的边缘面，并且可移除输入/输出模块包括：被配置成接触触摸屏设备的正面的前板；被配置成接触触摸屏设备的背面的后板；被配置成接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；被配置成提供用于将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的夹持机构；以及可替换插入件，其选自可替换插入件的集合并且包括边缘板，其中集合中的可替换插入件提供前板延伸超过边缘板的不同距离。
第三另外的示例提供了一种系统，包括用于触摸屏设备和可移除延伸件的可移除输入/输出模块，可移除输入/输出模块包括：被配置成接触触摸屏设备的正面的前板；被配置成接触触摸屏设备的背面的后板；被配置成接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；被配置成提供用于将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的夹持机构；被配置成调整前板延伸超过边缘板的距离的调整机构；以及被配置成容纳可移除延伸件的连接机构。
第四另外的示例提供了用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，该触摸屏设备包括正面的触敏显示面、背面和连接正面及背面的边缘面，并且可移除输入/输出模块包括：被配置成接触触摸屏设备的正面的前板；被配置成接触触摸屏设备的背面的后板；被配置成接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；用于提供将前板和后板夹在触摸屏设备上的力的装置；以及用于调整边缘板和前板与后板中的至少一者的相对位置的装置。
在上述任何示例(包括上述第一、第三和第四另外的示例中的任何一个)中，调整机构(或用于调整的装置)可被配置成调整前板延伸超过边缘板的距离。
在上述任何示例(包括上述第一、第三和第四另外的示例中的任何一个)中，调整机构(或用于调整的装置)可被配置成相对于前板来移动边缘板，并且任选地，其中后板与边缘板被固定在一起以形成输入/输出模块的下部，使得调整机构被配置成相对于输入/输出模块的正面来移动输入/输出模块的下部。
在上述任何示例(包括上述第一、第三和第四另外的示例中的任何一个)中，调整机构(或用于调整的装置)可包括从可替换插入件的集合中精选的可替换插入件，每个可替换插入件包括边缘板和在边缘板的每个端部处的连接臂，以用于将插入件连接到输入/输出模块的一部分，并且其中不同的可替换插入件具有不同长度的连接臂。
在上述任何示例(包括上述第一、第三和第四另外的示例中的任何一个)中，调整机构(或用于调整的装置)可包括从可替换插入件的集合中精选的可替换插入件，并且其中可替换插入件被配置成改变边缘板的厚度。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，边缘板可以是波状外形的以便：仅接触靠近触摸屏设备的正面的触摸屏设备的边缘面的一部分；并且/或者提供凹槽以容适触摸屏设备上的按钮、被插入触摸屏设备的连接器和/或电缆。
在上述任何示例(包括上述第一、第三和第四另外的示例中的任一个)中，调整机构(或用于调整的装置)可包括可移动接头，并且其中后板包括靠近边缘板的第一部分以及通过可移动接头被连接到第一部分的第二部分，并且其中第二部分被配置成接触触摸屏设备的背面。后板的第二部分可任选地包括防滑覆盖物。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，前板的一部分可以是透明的。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，前板可具有经仿形的边缘以形成两个或更多个突出部分以及在突出部分之间的凹槽。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，可移除输入/输出模块还可包括被配置成容纳可移除延伸件的连接机构。可移除延伸件可包括输入控件和/或反馈设备和/或电源。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，后板可包括多个可移动指状物，其可被移动以改变后板的大小和/或形状。
在上述任何示例(包括上述另外的示例中的任何一个)中，可移除输入/输出模块还可包括一个或多个输入控件和/或输出控件。
本文所使用的术语“计算机”或“基于计算的设备”是指带有处理能力以便可以执行指令的任何设备。本领域技术人员可以理解，这样的处理能力被结合到许多不同设备中，并且因此术语“计算机”和“基于计算的设备”各自包括个人计算机、服务器、移动电话(包括智能电话)、平板计算机、机顶盒、媒体播放器、游戏控制台、个人数字助理和许多其他设备。
本文描述的方法可由有形存储介质上的机器可读形式(例如计算机程序的形式)的软件来执行，该计算机程序包括当该程序在计算机上运行时被适配成执行本文描述的任何方法的所有步骤的计算机程序代码装置并且其中该计算机程序可被体现在计算机可读介质上。有形存储介质的示例包括计算机存储设备，计算机存储设备包括计算机可读介质，诸如盘、拇指型驱动器、存储器等。传播的信号可以存在于有形存储介质中(例如它们可以被储存在有形存储介质中或在存储过程中被使用)，但传播的信号自身不是有形存储介质的示例。软件可适用于在并行处理器或串行处理器上的执行以使得各方法步骤可以按任何合适的次序或者同时地来被执行。
这承认，软件可以是有价值的、单独地可交换的商品。它旨在包含运行于或者控制哑(dumb)或标准硬件以实现所需功能的软件。”它还旨在包括诸如被用于设计硅芯片，或者用于配置通用可编程芯片的HDL(硬件描述语言)软件等“描述”或者定义硬件的配置以实现所需功能的软件。
本领域技术人员会认识到，被用来储存程序指令的存储设备可分布在网络上。例如，远程计算机可储存被描述为软件的进程的示例。本地或终端计算机可访问远程计算机并下载软件的一部分或全部以运行程序。替代地，本地计算机可根据需要下载软件的片段，或者在本地终端上执行一些软件指令，并且在远程计算机(或计算机网络)上执行另一些软件指令。本领域的技术人员还将认识到，通过利用本领域的技术人员已知的传统技术，软件指令的全部或者一部分可以通过诸如DSP、可编程逻辑阵列等之类的专用电路来实现。
对本领域技术人员显而易见的是，本文给出的任何范围或设备值可以被扩展或改变，而不会失去所寻求的效果。
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本发明主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。更确切而言，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。
可以理解，以上所描述的益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及多个实施例。各实施例不仅限于解决任何或全部所陈述的问题的那些实施例或具有任何或全部所陈述的优点那些实施例。还将理解，提及“一个”项目是指这些项目中的一个或多个。
本文所描述的方法的步骤可以在适当的情况下以任何合适的顺序或者同时地来被执行。附加地，在不偏离本文所描述的主题的精神和范围的情况下，可以从任何一个方法中删除各个单独的框。上文所描述的任何示例的各方面可以与所描述的其他示例中的任何示例的各方面相结合，以形成进一步的示例，而不会失去所寻求的效果。
术语“包括”在本文中被用来表示包括经标识的方法框或元素，但是这样的框或元素不包括排它性列表，并且方法或装置可包含附加的框或元素。
术语“子集”在本文中被用来指代真子集，从而一集合的子集不包括该集合的所有元素(即，该集合的至少一个元素不在该子集中)。
将理解到，以上描述仅作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、示例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定的详细度或参考一个或多个单独实施例描述了各种实施例，但是，在不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域的技术人员可以对所公开的各实施例作出很多更改。

Claims (19)

1.一种用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，所述触摸屏设备包括正面的触敏显示面、背面以及连接所述正面及背面的边缘面，并且所述可移除输入/输出模块包括：
被配置成接触所述触摸屏设备的正面的前板；
被配置成接触所述触摸屏设备的背面的后板；
被配置成接触靠近所述触摸屏设备的正面的所述触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；
被配置成提供用于将所述前板和后板夹在所述触摸屏设备上的力的夹持机构；以及
被配置成调整所述前板延伸超过所述边缘板的距离的调整机构。
2.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，还包括一个或多个输入控件，所述一个或多个输入控件被提供在所述前板、所述后板和所述边缘板的至少一者上。
3.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述调整机构被配置成相对于所述前板来移动所述边缘板，并且其中所述后板与边缘板被固定在一起以形成所述输入/输出模块的下部，使得所述调整机构被配置成相对于所述输入/输出模块的正面来移动所述输入/输出模块的下部。
4.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述调整机构包括从可替换插入件的集合中选择的可替换插入件，每个可替换插入件包括所述边缘板和在所述边缘板的每个端部处的连接臂，以用于将所述插入件连接到所述输入/输出模块的一部分，并且其中不同的可替换插入件具有不同长度的连接臂。
5.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述调整机构包括从可替换插入件的集合中选择的可替换插入件，并且其中可替换插入件被配置成改变所述边缘板的厚度。
6.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述边缘板是波状外形的以便仅接触靠近所述触摸屏设备的正面的所述触摸屏设备的边缘面的一部分。
7.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述边缘板是波状外形的以便提供凹槽以容适所述触摸屏设备上的按钮、被插入所述触摸屏设备的连接器和/或电缆。
8.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述调整机构包括可移动接头，并且其中所述后板包括靠近所述边缘板的第一部分以及通过所述可移动接头被连接到所述第一部分的第二部分，并且其中所述第二部分被配置成接触所述触摸屏设备的背面。
9.根据权利要求8所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述后板的第二部分包括防滑覆盖物。
10.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，还包括被配置成容纳可移除延伸件的连接机构。
11.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述前板的一部分是透明的。
12.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述前板具有波状外形的边缘以形成两个或更多个突出部分以及在所述突出部分之间的凹槽。
13.根据权利要求1所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中所述后板包括多个可移动指状物，所述可移动指状物能够被移动以改变所述后板的大小和/或形状。
14.一种用于触摸屏设备的可移除输入/输出模块，所述触摸屏设备包括正面的触敏显示面、背面以及连接所述正面及背面的边缘面，并且所述可移除输入/输出模块包括：
被配置成接触所述触摸屏设备的正面的前板；
被配置成接触所述触摸屏设备的背面的后板；
被配置成接触靠近所述触摸屏设备的正面的所述触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；
被配置成提供用于将所述前板和后板夹在所述触摸屏设备上的力的夹持机构；以及
选自可替换插入件的集合并且包括所述边缘板的可替换插入件，其中所述集合中的所述可替换插入件提供所述前板延伸超过所述边缘板的不同距离。
15.根据权利要求14所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中可替换插入件包括所述边缘板和在所述边缘板的每个端部处的连接臂，以用于将所述插入件连接到所述输入/输出模块的一部分，并且其中不同的可替换插入件具有不同长度的连接臂。
16.根据权利要求14所述的可移除输入/输出模块，其特征在于，其中可替换插入件被配置成改变所述边缘板的厚度。
17.一种包括用于触摸屏设备和可移除延伸件的可移除输入/输出模块的系统，所述可移除输入/输出模块包括：
被配置成接触所述触摸屏设备的正面的前板；
被配置成接触所述触摸屏设备的背面的后板；
被配置成接触靠近所述触摸屏设备的正面的所述触摸屏设备的边缘面的至少一部分的边缘板；
被配置成提供用于将所述前板和后板夹在所述触摸屏设备上的力的夹持机构；
被配置成调整所述前板延伸超过所述边缘板的距离的调整机构；以及
被配置成接收所述可移除延伸件的连接机构。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，其中所述可移除延伸件包括输入控件和/或反馈设备。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，其中所述可移除延伸件包括电源。
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