CN107436693B - 操控装置 - Google Patents

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Abstract

一种操控装置，其包括可单手握持的本体、连接线、连接头与定型软管。本体包括控制组件、按键与控制杆。控制组件位于本体中并用以接收按键与控制杆所产生的控制信号，按键位于本体的第一侧，控制杆位于本体的第二侧。其中，第一侧的一边连接第二侧的一边。连接线连接控制组件，连接线包括相对的第一端与第二端，第一端连接本体的第三侧。其中，第三侧的一边连接第二侧远离第一侧的另一边，或第三侧的一边连接第一侧远离第二侧的另一边。连接头连接连接线的第二端。定型软管套设于连接线外，且定型软管由连接线的第一端延伸至第二端。

Description

操控装置
技术领域
本发明关于一种控制器，且特别是关于一种可让使用者单手握持且可用于操控电算装置的操控装置。
背景技术
现有的计算机、笔记本电脑、虚拟现实装置或电视游乐器等电算装置(ComputingDevice)，皆需要使用者使用对应的操控装置来进行操作。以计算机来说(如桌面计算机)，使用者在操作上需要配合键盘和鼠标，方可达到最佳的操作效果。以笔记本电脑来说，虽然一般皆附有触摸板可供使用者操作，但触摸板在操作上的便利性仍不如鼠标，所以用户经常会替笔记本电脑外接鼠标以利操作。而以电视游乐器来说，使用者也需要使用对应于电视游乐器的控制器来进行操作。除此之外，时下的电视游乐器也对应于键盘和鼠标，以便于操作特定的游戏。
发明内容
无论是以鼠标操作计算机或游乐器，在鼠标的使用上有诸多限制，例如鼠标需要一定的移动范围才能操作，相应的也需要保持至少一部分的桌面空间净空，才能让净空处作为鼠标的移动空间。在操作时，使用者也必须端坐在桌前才得以操作鼠标。若是以控制器操作电视游乐器，用户需要长时间手持控制器，当控制器拿久了，使用者会感到手酸不适。此外，若以键盘搭配控制器来操作电视游乐器，当需要操作键盘时，用户需要先把控制器放在一旁，待键盘使用完毕，再拿起控制器，如此操作方式也不便利。
有鉴于此，本发明提出一种操控装置，以期能解决现有鼠标需要占用桌面空间的问题，并能解决使用者在使用现有控制器时，需长时间手持着控制器而感到手酸不适的问题，还能改良在控制器搭配键盘使用时，需要经常把控制器放下再拿起的繁复操作方式。
在本发明一实施例中，操控装置包括可单手握持的本体、连接线、连接头与定型软管。可单手握持的本体包括控制组件、按键与控制杆。控制组件位于本体中并用以接收按键与控制杆所产生的控制信号，按键位于本体的第一侧，控制杆位于本体的第二侧。其中，第一侧的一边连接第二侧的一边。连接线连接控制组件，连接线包括相对的第一端与第二端，第一端连接本体的第三侧。其中，第三侧的一边连接第二侧远离第一侧的另一边，或第三侧的一边连接第一侧远离第二侧的另一边。连接头连接连接线的第二端。定型软管套设于连接线外，且定型软管由连接线的第一端延伸至第二端。
在本发明一实施例中，按键有两个。
在本发明一实施例中，本体包括沟槽，沟槽凹设于本体的第三侧，连接线的第一端通过沟槽而连接控制组件，沟槽的宽度大体上等于定型软管的直径。
在本发明一实施例中，沟槽为十字形，连接线的第一端通过沟槽的十字形中心而连接控制组件。并且，定型软管的一部分可选择地卡合于沟槽中。
在本发明一实施例中，控制组件包括重力传感器。并且，控制组件还可包括陀螺仪。
在本发明再一实施例中，操控装置可用以连接键盘，连接头用以连接键盘的连接口。
在本发明另一实施例中，操控装置可用以连接键盘组，键盘组包括左键盘与右键盘，左键盘通讯连接右键盘，连接头用以连接左键盘或右键盘的连接口。
在本发明一实施例中，定型软管为金属材质。
综上所述，本发明各实施例的操控装置，可藉由定型软管而得以配合使用者操作时的手部姿势，提高使用者的舒适度。并且本体可悬在空中，因此不必占用桌面空间。使用者也不需要先把本体放下再使用键盘，只需放开握持本体的手即可转而操作键盘，因此在使用上也更加便利。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的操控装置的示意图；
图2为本发明第一实施例的操控装置于另一角度的示意图；
图3为本发明第二实施例的操控装置的示意图；
图4为本发明第二实施例的操控装置于另一角度的示意图；
图5为本发明第二实施例的操控装置的一种使用态样示意图；
图6为本发明第二实施例的操控装置的另一种使用态样示意图；
图7为本发明第三实施例的操控装置的示意图；以及
图8为本发明第四实施例的操控装置的示意图。
其中，附图标记：
10、20、30、40 操控装置
100 本体
101 第一侧
102 第二侧
103 第三侧
110、120 按键
130 控制杆
140 沟槽
141 第一沟槽
142 第二沟槽
143 第三沟槽
144 第四沟槽
200 连接线
201 第一端
202 第二端
210 连接头
300 定型软管
400 键盘
410 连接口
500 键盘组
W 宽度
D 直径
具体实施方式
请参照图1与图2所示，图1所示为本发明第一实施例的操控装置10的示意图，图2所示为本发明第一实施例的操控装置10于另一角度的示意图。在本实施例中，操控装置10可让用户单手操作使用，并可用于操作电算装置，例如桌面计算机或笔记本电脑，但不限于此。也就是说，操控装置10可取代一般鼠标。操控装置10包括本体100、连接线200、连接头210与定型软管300。本体100为可单手握持的设计，换句话说，使用者可以方便地以单手握住本体100并进行操作。可单手握持的本体100包括控制组件(图未示)、两个按键110、120与控制杆130。控制组件设置于本体100的内部，控制组件例如但不限于是电路板、集成电路、驱动电路、电阻、电容、电感与各种电子组件，其主要功用在于接收按键110、120与控制杆130所产生的控制信号，并转而产生输出信号，并将输出信号传送至电算装置。如此一来，使用者可藉由握住本体100并使用按键110、120与控制杆130，来操作在电算装置上所运行的操作系统、应用程序或游戏。控制组件应为本领域技术人员所熟知，于此不再赘述。在其他实施例中，操控装置10亦可用于操作电视游乐器，例如Play Station 4或XBOXOne等。
在本实施例中，操控装置10可用于操作运行Windows操作系统(Windows OS)的计算机，在此情况下，本体100上的按键为两个独立按键110、120，其分别可对应一般鼠标的左键与右键。在其他实施例中，操控装置10可用于操作运行特定版本的Mac操作系统(Mac OS)的计算机，在此情况下，本体100上的按键可为两个独立按键110、120或可仅为一个独立按键(图未示)。在本实施例中，控制杆130可对应于多方向的鼠标移动的操作，例如八方向(上、下、左、右、左上、右上、左下与右下)移动的操作，但不限于此。举例来说，当使用者将控制杆130往前推，则计算机的屏幕上的鼠标会朝屏幕的上方移动；将控制杆130往后扳，则鼠标会朝屏幕的下方移动；将控制杆130往左推，则鼠标会朝屏幕的左方移动；将控制杆130往右前方前推，则鼠标会朝屏幕的右上方移动。在本实施例中，控制杆130还可对应于一般鼠标的中键，当控制杆130被使用者朝本体100的方向按下时，其效果相当于按下鼠标的中键。并且，控制杆130还可对应于一般鼠标的滚轮键，当使用者在控制杆130被按下的状态中进一步移动控制杆130，其效果相当于滚动一般鼠标的滚轮键，例如，按下控制杆130并将控制杆130往前推，其效果相当于往前滚动一般鼠标的滚轮键。
在本实施例中，按键110、120位于本体100的第一侧101，控制杆130位于本体100的第二侧102。其中，第一侧101的一边连接第二侧102的一边，亦即本体100的第一侧101与第二侧102彼此相邻。并且，两个按键110、120彼此相邻且上、下排列于第一侧101。当使用者握持本体100时，食指会对应于上方按键110的位置，中指会对应于下方按键120的位置，而拇指则会对应于控制杆130的位置。也就是说，使用者可用食指按压上方按键110、用中指按压下方按键120，并用拇指按压或推、扳动控制杆130。
连接线200连接本体100及其内部的控制组件(连接线200为图1与图2中位于定型软管300中的虚线部分)，具体来说，连接线200会固定于本体100，并且连接线200中的线路会穿过本体100而连接至位于本体100内部的控制组件，例如，连接线200中的线路会焊接至控制组件中的电路板上的对应线路、端子或焊垫，因此控制组件所产生的输出信号可通过连接线200传输出去，例如传输至计算机。连接线200包括相对的第一端201与第二端202，连接线200的第一端201是连接在本体100的第三侧103，在本实施例中，第三侧103的一边是连接第二侧102远离第一侧101的一边，即第三侧103与第一侧101彼此对立。换句话说，连接线200的第一端201与按键110、120的位置关系为彼此相对对立。当使用者以单手握持本体100时，连接线200会沿着使用者的手腕部分往外延伸。
连接头210连接连接线200的第二端202，连接头210用于对接到相对应的连接口，例如为计算机上的连接口或是连接计算机的键盘上的扩充用连接口。当连接头210适当地连接于所述连接口时，本体100与计算机会形成通讯连接关系，本体100所产生的输出信号会通过连接线200、连接头210与连接口而传送至计算机中的相关组件，作进一步的处理，以便用操控装置10操作计算机。在本实施例中，连接线200与连接头210符合通用串行总线(universal serial bus，USB)标准，而连接口则为符合USB标准的连接插座，但不限于此。
如图1与图2所示，定型软管300套设于连接线200外，且定型软管300由连接线200的第一端201延伸至第二端202。定型软管300为具有可挠性且可具有一定程度的定型效果的管件。在本实施例中，定型软管300为金属材质。定型软管300亦可称为可挠性金属软管、可挠性金属管或蛇管。当使用者对定型软管300施予一定程度的外力(大于定型软管300本身的环状关节的支撑力或摩擦力)时，可将定型软管300弯折、扭曲或拉直，因此，使用者可自由的将定型软管300调整到所需要的弯折曲度或形状。以图2所示的操控装置10为例，其定型软管300较靠近连接头210的一段被折成二维(如相对于图2所示的X-Y平面而言)的S形状，而定型软管300较靠近本体100的一段则往上(如往图2所示的Z方向)弯折，如此一来，定型软管300的S形状的部分可放置于承载面(如图2所示的桌面)上，而本体100则可藉由定型软管300往上弯折的部分而维持在悬空的状态。使用者可单手握持悬空的本体100以进行操作，并且，除非使用者对定型软管300施加足够的外力，否则定型软管300的形状会维持不变，也就是说，即使使用者放开本体100时，本体100仍会维持在原本悬空的状态。
请参照图3与图4，图3所示为本发明第二实施例的操控装置20的示意图，图4所示为本发明第二实施例的操控装置20于另一角度的示意图。图3与图4的第二实施例的操控装置20相较于图1与图2的第一实施例的操控装置10，差异在于连接线200与定型软管300以及本体100之间的连接位置，除此之外，第二实施例的操控装置20的本体100还包括沟槽140，至于第二实施例的操控装置20与第一实施例的操控装置10相同或相似组件则以相同的组件符号标示，其结构、连接关系与功能请参照前文所述，于此不再赘述。沟槽140凹设于本体100的第三侧103，且在第二实施例中，本体100的第三侧103的一边连接第一侧101远离第二侧102的另一边，即第三侧103与第二侧102彼此对立，换句话说，连接线200的第一端201与控制杆130是处于彼此对立的位置关系。当使用者以单手握持本体100时，连接线200会朝着使用者的无名指与小拇指的方向往外延伸(即往远离本体100的方向延伸)。
如图4所示，在本实施例中，连接线200的第一端201通过沟槽140而连接控制组件，且定型软管300位于连接线200的第一端201之外的部分也会插设于沟槽140中。沟槽140的宽度大体上等于定型软管300的直径，或是沟槽140的宽度略小于定型软管300的直径，因此定型软管300靠近本体100的一部分可选择地卡合于沟槽140之中，也就是沟槽140具有藏线的功能，如此一来，当使用者握持本体100时，定型软管300靠近本体100的部分就不会妨碍到使用者的手指与握感。
如图4所示，在本实施例中，沟槽140为十字形，连接线200的第一端201通过沟槽140的十字形中心而连接控制组件。沟槽140包括第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144，第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144由沟槽140的十字形中心分别往四个方向延伸，因此第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144共同形成十字形。如图4所示，第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144皆具有相同的宽度W，而定型软管300则具有直径D，宽度W大体上等于或略小于直径D。
请再参照图5，图5所示为本发明第二实施例的操控装置20的一种使用态样示意图。图5所示的定型软管300靠近连接线200的第一端201的一部分(即靠近本体100的一部分)被藏到或卡合到第一沟槽141中，这样的模式有利于惯用左手的使用者以左手握持本体100。当左手握持本体100时，定型软管300靠近左手的无名指与小拇指的一部分会往第一沟槽141的方向藏在或卡在第一沟槽141中，从而避免卡住或妨碍左手的无名指与小拇指。在其他实施例中，沟槽140的第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144可以延伸得更长，例如第一沟槽141可贯通本体100的侧边，让定型软管300靠近连接线200的第一端201的一部分可以更好地或完全地藏入第一沟槽141之中。
请再参照图6，图6所示为本发明第二实施例的操控装置20的另一种使用态样示意图。图6所示的定型软管300靠近连接线200的第一端201的一部分(即靠近本体100的一部分)被藏到或卡合到第三沟槽143中，这样的模式有利于惯用右手的使用者以右手握持本体100。当右手握持本体100时，定型软管300靠近右手的无名指与小拇指的一部分会往第三沟槽143的方向藏在或卡在第三沟槽143中，从而避免卡住或妨碍右手的无名指与小拇指。在其他实施例中，沟槽140的第一沟槽141、第二沟槽142、第三沟槽143与第四沟槽144可以延伸得更长，例如第一沟槽141可贯通本体100的侧边，让定型软管300靠近连接线200的第一端201的一部分可以更好地或完全地藏入第一沟槽141之中。在其他实施例中，依据使用者的喜好或使用方式的不同，定型软管300靠近本体100的一部分也可以被藏到或卡合到第二沟槽142或第四沟槽144中。在其他实施例中，沟槽140亦可只有一个，例如只有第四沟槽144，则定型软管300靠近本体100的一部分则可藏到或卡到第四沟槽144中，亦即当使用者手持本体100时，连接线200和定型软管300会顺着手腕方向延伸出去，且不会卡到使用者的手掌或手腕。
请参照图7，图7所示为本发明第三实施例的操控装置30的示意图。图7所示的第三实施例的操控装置30与图1至图6所示的第一、第二实施例的操控装置10、20的差异在于，操控装置30还可用以连接键盘400，亦即操控装置30可为键盘400的扩充装置。第三实施例的操控装置30与第一、第二实施例的操控装置10、20相同或相似组件则以相同的组件符号标示或省略号标示，其结构、连接关系与功能请参照前文所述，于此不再赘述。键盘400包括连接口410，键盘400可通讯连接至电算装置，在一实施例中连接口410为符合USB标准的连接插座，换言之，连接口410为键盘400上所扩充的USB插座，连接口410可通过键盘400通讯连接至电算装置。本体100的连接头210可插入并与连接口410彼此电性连接，使得本体100的控制组件亦可通讯连接至电算装置，也就是说，本体100的控制组件所产生的输出信号可通过连接口410传输至电算装置。键盘400可摆放桌面上使用，而本体100则藉由调整定型软管300的形状而可悬空在键盘400的旁边，或者，使用者亦可进一步调整定型软管300的形状而使本体100可悬空在键盘400的上方。如此一来，用户不但可藉由键盘400与本体100而可方便地操控电算装置，并且由于本体100是悬空状态，因此可大幅减少本体100所需占用的桌面空间。
在其他实施例中，键盘400和本体100亦可采用无线方式来达成通讯连接，例如，键盘400和连接头210分别内建有彼此对应的蓝牙(Bluetooth)收发器，因此连接头210不需要实际插入到键盘400的连接口410，就能和键盘400通讯连接，在此状况下，使用者可更加自由地安置本体100，例如将定型软管300缠绕在座椅扶手上，让本体100悬空在座椅扶手旁。
请参照图8，图8所示为本发明第四实施例的操控装置40的示意图。图8所示的第四实施例的操控装置40与图1至图6所示的第一、第二实施例的操控装置10、20的差异在于，操控装置40还可用以连接键盘组500，亦即操控装置40可为键盘组500的扩充装置。第四实施例的操控装置40与第一、第二实施例的操控装置10、20相同或相似元件则以相同的元件符号标示或省略号标示，其结构、连接关系与功能请参照前文所述，于此不再赘述。键盘组500包括左键盘、右键盘与连接口(图未示)，左键盘与右键盘为左、右分离式的键盘，左键盘与右键盘彼此通讯连接(例如可通过蓝牙技术以无线方式连接)，左键盘可藉由支架固定于如图8所示的座椅的左侧扶手(图未示)，右键盘则可藉由支架固定于如图8所示的座椅的右侧扶手(如图8所示的扶手)。图8的键盘组500可通讯连接至电算装置，而连接口则位于右键盘上(连接头210所插设处)。本体100的连接头210可插入键盘组500的连接口并与键盘组500彼此电性连接，使得本体100的控制组件可通讯连接至电算装置。本体100则可藉由调整定型软管300而悬空在键盘组500的右键盘的旁边或上方(如图8所示)。如此一来，使用者可舒适地坐在图8所示的座椅上，并藉由键盘组500与本体100而方便地操控电算装置。并且，由于本体100是连接至键盘组500，并通过键盘组500与定型软管300的互相支撑，而可使本体100维持在悬空状态，因此不需要额外在座椅的扶手上增加专门用来摆放本体100的固定支架，不但可节省成本也可节省空间。
上述第三实施例与第四实施例的操控装置30、40连接至键盘400的连接口410或键盘组500的连接口时，通过适当的驱动程序(Device Driver)操控装置30、40即可直接操控与键盘400或键盘组500所电通讯连接的电算装置，例如：个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板计算机、智能电视、抬头显示设备/头戴显示设备/虚拟现实装置、电视游乐器…等等电算装置。
在不同实施例中，操控装置10、20、30、40的本体100的控制组件还可包括重力传感器(g-sensor)，重力传感器亦称为线性加速计(accelerometer)，其可用来感测速度与位移信息，换言之，用户移动本体100时，重力传感器会感测本体100的速度或位移的状况且产生对应的信号，并输出给电算装置以作进一步的应用。除此之外，本体100的控制组件还可包括陀螺仪(gyroscope)，陀螺仪又称角速度计，其可用来检测方位角信息，也就是说，当使用者握持并旋转本体100时，陀螺仪会感测本体100的角度变换的情况且产生对应的信号，并输出给计算机或游乐器以作进一步的应用。在操控装置10、20、30、40的本体100具备了重力传感器与陀螺仪的状况下，本体100可作为一种3D控制器，其可用于操作VR(virtualreality)装置。例如，本体100可在基于三度空间的应用软件或游戏中，进行3D操控；或者，本体100还可配合头戴式VR装置进行3D操控。
综上所述，本发明各实施例的操控装置，其本体的连接线套设有定型软管。由于定型软管可通过施加一定程度的外力而调整其形状，并且在未施予外力的情况下，定型软管可通过其本身的支撑力而维持调整后的形状，因此，使用者可藉由定型软管来调整操控装置的本体的高度、位置与角度，使本体得以配合使用者操作时的手部姿势，提高使用者的舒适度。除此之外，定型软管可以支撑本体，使本体可悬空，因此节省桌面空间。并且，也因为定型软管可帮助支撑本体，使用者不再需要单靠手的力量握持和抬起本体，如此一来，即使长时间使用也不容易感到手酸。再者，当本体需要搭配键盘或键盘组使用时，在用户需要操作键盘的状况下，也不需要先把本体放下再使用键盘，因为本体会维持在悬空的位置，用户只需放开本体即可转而操作键盘，因此在使用上也更加便利。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种操控装置，其特征在于，包括：
一可单手握持的本体，该本体包括一控制组件、一按键与一控制杆，该控制组件位于该本体中并用以接收该按键与该控制杆所产生的控制信号，该按键位于该本体的一第一侧，该控制杆位于该本体的一第二侧，其中，该第一侧的一边连接该第二侧的一边；
一连接线，连接该控制组件，该连接线包括相对的一第一端与一第二端，该第一端连接该本体的一第三侧，其中，该第三侧的一边连接该第一侧远离该第二侧的另一边；
一连接头，连接该连接线的该第二端；以及
一定型软管，套设于该连接线外，且该定型软管由该连接线的该第一端延伸至该第二端；
其中該本體更包括一沟槽，该沟槽凹设于该本体的该第三侧，该连接线的该第一端通过该沟槽而连接该控制组件，该沟槽的宽度大体上等于该定型软管的直径，该定型软管的一部分可选择地卡合于该沟槽中。
2.如权利要求1所述的操控装置，其特征在于，该按键有两个。
3.如权利要求1所述的操控装置，其特征在于，该沟槽为十字形，该连接线的该第一端通过该沟槽的十字形中心而连接该控制组件。
4.如权利要求1所述的操控装置，其特征在于，该控制组件包括一重力传感器。
5.如权利要求1所述的操控装置，其特征在于，该控制组件包括一陀螺仪。
6.如权利要求1所述的操控装置，用以连接一键盘，其特征在于，该连接头用以连接该键盘的一连接口。
7.如权利要求1所述的操控装置，用以连接一键盘组，其特征在于，该键盘组包括一左键盘与一右键盘，该左键盘通讯连接该右键盘，该连接头用以连接该左键盘或该右键盘的一连接口。
8.如权利要求1所述的操控装置，其特征在于，该定型软管为金属材质。
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