CN210895367U - 一种使用鼠标和键盘控制手机游戏的手机游戏控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型应用于手机或者平板电脑的游戏控制场景中，提供了一种包括：显示屏、音频输出和输入模块、USB PD快速充电模块，使用电脑鼠标和电脑键盘控制手机游戏的控制设备实施方法。以显示屏实时显示设备运行过程中的参数和状态，提升了游戏操作者与设备之间的交互，音频模块和USB PD快速充电模块的实施解决了游戏控制器、耳机、充电三个功能竞争使用一个手机USB接口的技术问题，特别针对游戏场景优化设计的音频模块，提高了游戏操作者使用键盘、鼠标玩手机游戏的使用体验。

Description

一种使用鼠标和键盘控制手机游戏的手机游戏控制设备

技术领域

本实用新型涉及手机或者平板电脑的外部输入、输出装置，特别是涉及一种使用电脑鼠标和电脑键盘控制手机游戏的技术领域。

背景技术

手机游戏控制设备现已经是深受手机游戏玩家喜爱的产品，而现有的手机游戏控制设备存在以下问题：

手机游戏控制内会预设一些控制参数或者运行脚本，以协助用户完成一些复杂的操作。而用户在使用过程中可能不清楚当前设定的参数是多少，以及控制脚本是否已经开启、正在运行的是哪一个脚体宏定义等信息，这种使用过程中的迷惑会阻碍用户与设备之间的交互。

有线的手机游戏控制设备通过USB接口与手机相连接，而现在大部分手机已经消了耳机插座，耳机也是通过手机的USB接口连接，这使得手机游戏控制设备和耳机无法同时使用。

手机的USB口也是手机的充电接口，有线的手机游戏控制设备与手机通过USB相连接后，手机不能再连接充电器。默认情况下，手机通过有线的手机游戏控制设备进行充电的电流一般不超过500mA，而手机运行游戏程序时消耗的电流较大，这会出现电池放电的速度高于充电速度的问题，导致用手机打游戏一段时间之后，手机电池电量就会耗尽，需要断开手机游戏控制设备重新对手机进行充电。

实用新型内容

基于以上现有问题，本实用新型的目的在于提供应用于一种手机游戏专用键盘、一种手机游戏控制设备，以解决现有手机游戏控制设备中的问题。

为实现上述目的以及其它相关目的，本实用新型提供一种应用在手机或者平板电脑游戏用的游戏控制设备的实现方法，该游戏控制设备具有：显示屏、音频模块、基于USB电力传输协议(USB Power Delivery，USB PD)为手机或者平板电脑快速充电的充电模块。

所述的游戏控制设备是一种独立于手机或者平板电脑的外部装置，所述的游戏控制设备通过USB有线的方式与手机或者平板电脑建议连接，也可以通过蓝牙或者WIFI无线的方式与手机或者平板电脑建立连接。

所述的游戏控制设备与手机或者平板电脑建立连接之后，游戏控制设备把游戏操作者的操作指令传输给手机或者平板电脑，实现对游戏动作的控制；手机或者平板电脑音频信号以数字的形式传输到游戏控制设备，数字式的音频信号经过手机游戏控制设备中的音频模块处理后，通过与游戏控制设备连接的耳机或者音箱播放；与游戏控制器连接的话筒采集游戏操作者的语音，语音经过游戏控制设备中的音频模块处理后，再传输给手机或者平板电脑，在多人共同的游戏中实现语音对讲。

所述的显示屏设置于游戏控制设备外壳的屏幕窗口中，所述的显示屏至少具有：文字显示、数字显示、图标显示、图表显示、进度条显示、动画显示等显示形式中的一种，也可以是以上显示方式多种组合的方式显示游戏控制设备的运行状态、工作参数等信息。

所述的音频模块包括：用于与耳机、话筒相连接的插座，音频数字转模拟单元，USBAudio音频协议处理单元；可选的，对于支持语音输入的游戏控制设备，该音频模块还应包括：话筒放大电路，模拟转数字单元。

所述的音频功能模块使用USB协会公布的USB Audio Class协议。USB音频协议所需的音频数据流控制，通过与手机或者平板电脑USB接口直接相连接的微处理器的内部软件实现；或者使用USB HUB电路单元将手机或者平板电脑的USB接口扩展为多个，再使用扩展后的USB接口连接具用USB音频数据流控制的音频模块实现。

所述的基于USB电力传输协议(USB PD)为手机或者平板电脑快速充电的充电模块包括：与手机或者平板电脑连接的插座，与外部支持USB Power Delivery充电协议电源适配器相连接的插座，与手机进行USB Power Delivery 通信控制单元，与外部支持USPPowerDelivery充电协议电源适配器进行通信的控制单元。

本实用新型公开的技术方案可以应用于手机或者平板电脑游戏专用键盘类的产品，也可用于外接电脑键盘和电脑鼠标的手机键盘鼠标转器类游戏控制设备，也可以应用在手机游戏手柄类游戏控制设备。实施本实用新型公开技术完成的产品应用在智能手机或者平板电脑上。

附图说明

图1为本实用新型所提供的电路模块示意图；

图2为本实用新型所提供的另一种电路模块示意图；

图3为本实用新型所提供的图1的成品效果图；图3(a)为本实用新型所提供的游戏键盘侧面斜视图；图3(b)为本实用新型所提供的游戏键盘顶面直视图。

本说明书的附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以便于阅读此说明书的人理解，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例大小的改变、各个功能模块相对位置的移动，在不影响本实用新型所能产生功效以及所能达到相似目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容的所涵盖的范围内。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对应系的改变或调整，在无实质技术内容变更的情况下，当亦视为本发明的可实施的范围内。

图1为本实用新型所提供的电路模块示意图，包括：部件101为设备的电源输入插座，用于连接支持USB Power Delivery协议的电源适配器；部件102为与手机或者平板电脑连接的插座，用于对手机或者平板的充电和数据通信；部件103为USB鼠标插座，用于连接普通的USB鼠标；部件104为耳机和话筒插座，用于连接耳机及话筒；部件105为手机游戏控制设备集成的键盘；部件106为USB Power Delivery控制单元；部件107为点阵式液晶屏，用于显示手机游戏控制设备的各项运行参数；部件108为手机游戏控制设备的核心微处理器；部件109为音频模块，实现音频的数模转换、模数转换、音频输出的功率放大、话筒信号放大等；部件110为电源模块，为手机游戏控制设备各个功能模块供电。

支持USB Power Delivery协议的电源适配器E101与电源输入插座101连接之后，PD控制器106控制电源适配器E101输出默认的电压，通过电源管理模块110手机游戏控制设备各个模块获得供电并开始工作。

PD控制器106通过USB Power Delivery协议获取电源适配器E101支持的所有供电电压规格和电流规格，并记录这些规格参数。支持USB Power Delivery的手机或者平板电脑E102通过USB Type-C插座102与手机游戏控制设备连接之后，PD控制器106把从电源适配器E101获取到的所有供电电压规格和电流规格通过USB Power Delivery协议发送给E102，E102从供电规格中选择一个规格回复给PD控制器106，PD控制器106控制电源适配器E101将输出电压改变为与PD控制器106从E102获得回复的电压参数一致，PD控制器106检测到E102的输出电压已经改变为与E102请求的电压一致并且输出已经稳定，PD控制器106开启向E102的供电，手机或者平板电脑E102开始快速充电。充电过程中，E102可能需要动态改变充电参数，充电参数的调整过程与上述流程相似，E102将供电参数发送给PD控制器106，再由PD控制器106将供电参数发送给E101。PD控制器106检测到E101的输出已经改变且稳定，重新打开对E102的供电，充电参数调整完成。

手机或者平板电脑E102通过Type-C接口102与手机游戏控制设备连接之后，微处理器108的USB接口与手机或者平板电脑E102的USB接口建立通信连接。微处理器108的USB接口工作在USB Device模式，手机或者平板电脑E102的USB接口工作在USB Host模式。在USB枚举过程中，微处理器108将描述为一个包括USB音频和HID(Human Interface Device)的复合USB设备。这时，手机或者平板电脑E102就会将手机游戏控制设备作为音频设备，手机或者平板电脑E102上的音频播放会将音频数据通过USB总线发送到微处理器108，微处理器108将音数据通过IIS接口发送给音频模块109，音频模块109对音频数据进行数模转换，对模拟信号进行功率放大，输出到连接在耳机插座104的耳机，手机游戏控制设备实现了音频播放功能。类似的，从E101话筒拾取到的语音信号传输到音频模块109，经音频模块109放大，模数转换之后，通过IIS接口传输给微处理器108，微处理器108通过特定的USB端点传输给手机或者平板电脑E102，手机游戏控制设备实现了音频录音功能。微处理器108通过软件实现了USB音频数据流的传输和控制，在本实施例中，它也属于所述的音频模块的一部分。

微处理器108对手机或者平板电脑E102将手机游戏控制设备将描述为一个支持USB音频和HID的复合USB设备，HID端点将用于传输游戏控制数据。微处理器108连接在鼠标插座103的USB接口工作在USB Host模式，并不断地读取USB鼠标E103的报告和键盘105上面的按键值，微处理器108对鼠标E103、键盘105的数据进行相应的处理之后，通过USB HID端点发送给手机或者平板电脑E102。实现了使用鼠标、键盘玩手机游戏的功能。

显示屏107连接在微处理器108上，手机游戏控制设备运行过程中的各项关键的参数和各项重要的运行状态都实时地在显示屏107上显示。液晶屏以文字、数字、图标、图表、进度条、动画等方式显示手机游戏控制设备的工作参数，也显示出目前正在使用哪一个游戏控制脚本等参数。显示屏107显示出各种与用户相关的状态或者参数、显示出手机游戏控制设备当前的运行参数是针对哪一款游戏优化，实现了可以不依赖手机APP对手机游戏控制设备进行参数设定就可以直接在游戏中使用。

图2为本实用新型所提供的另一种电路模块示意图，部件201、部件203、部件204、部件206、部件207、部件210分别与图1所展示的部件101、部件103、部件104、部件106、部件107、部件110实施方法相同。

与手机或者平板电脑连接的USB Type-C插座202，其USB Power Delivery快速充电方案与图1所展示的部件102实施方法相同。插座202的USB数据通信实施方法为：使用USBHUB单元将手机或者平板电脑E202的USB接口扩展为多个，扩展的多个USB接口皆工作在USBDevice模式。扩展的多个USB接口，其中一个连接微处理208的USB接口，其中的另一个连接音频模块209的USB接口。

手机游戏控制设备与手机或者平板电脑E202连接后，手机或者平板电脑E202工作USB Host通模式，E202通过USB枚举将会获知手机游戏控制设备是一个包涵USB HUB，并且在USB HUB扩展的USB端口连接了USB音频设备209和由微处理器208构成的HID输入设备。手机或者平板电脑E202自动地将音频模块209作为默认的音频设备，通过音频模块209手机游戏控制设备实现了音频播放输出和录音输入的功能。

音频模块209包括：USB通信和USB音频数据流处理的控制单元、数模转换器、模拟功率放大器、话筒信号放大器、模数转换器。

键盘插座205连接外部的电脑键盘E205，鼠标插座203连接外部的电脑鼠标E204。微处理器208不断读取USB键盘E205的报告和USB鼠标E203的报告，对键盘E205、鼠标E204报告的数据进行相应的处理之后，通过USB HUB单元211发送给手机或者平板电脑E202。实现了使用鼠标、键盘控制手机或者平板电脑游戏的功能。

图3为本实用新型所提供的图1的成品效果图，区域301为USB PD电源适配器输入插座，对应图1的部件101；区域302为手机或者平板电脑的连接插座，对应图1的部件102；区域303为USB鼠标插座，对应图1的部件103；区域304为耳机、话筒插座，对应图1的部件104；区域305为键盘区域，按键布局与标准PC键盘相似，只保留了常规PC键盘的左侧部分，对应图1的部件105；区域307为显示屏区域，对应图1的部件107。

在图3中，显示屏、音频模块设置于手机游戏控制设备壳体内部。对于以下情况：图1中的显示屏107设置为可拆卸式模块，与手机游戏控制设备通过匹配的插槽相连接；图1中的音频模块109设置为可拆卸式模块，与手机游戏控制设备通过匹配的插槽相连接；这两种情况也应当属于本实用新型专利所揭示的技术方法范围之内，亦为本实用新型专利权保护范围以内。

上述的实施说明仅作为示例性说明本实用新型的原理和功效，而非用于限制本发明。熟悉此技术原理后，任何人皆可在不违背本实用新型的方法及范畴内，对上述实施示例进行修饰或变化。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的原理与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种使用鼠标和键盘控制手机游戏的手机游戏控制设备，应用于智能手机或者平板电脑，其特征在于，包括：显示屏、音频模块、基于USB电力传输USB PD协议为手机或者平板电脑充电的充电模块，所述的手机游戏控制设备包括这三个功能模块其中的一种或者一种以上的组合。

2.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的显示屏显示所述的手机游戏控制设备的运行状态和运行参数；显示所述运行状态和所述运行参数的显示方式包括：数字显示方式、文字显式方式、图标显示方式、图表显示方式、进度条显示方式以及动画显示方式；所述的显示屏显示所述的运行状态和运行参数的显示方式为以上六种显示方式的其中一种或者一种以上显式方式的组合。

3.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的音频模块包括：音频编解码电路单元、连接在音频编解码电路单元的音频插座；所述的音频编解码电路单元包括音频数模转换器以及音频模数转换器。

4.根据权利要求3所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的音频插座连接耳机或者音箱；

或者，

所述的音频插座利用转换线缆或者转换插座连接耳机或者音箱。

5.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的音频模块包括音频处理单元，所述的音频处理单元对音频信号中有助于确定游戏角色对手方位的声音进行音效增强。

6.根据权利要求3和权利要求5任一项所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的音频模块设置于所述手机游戏控制设备的外部，并且通过转换线缆或者转换插座与所述手机游戏控制设备连接。

7.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述的音频模块，通过USB或者无线局域网与手机或者板电脑建立音频连接。

8.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，所述充电模块，包括：连接手机或者平板电脑的插座、连接外部支持USB PD充电协议电源适配器的插座、以及连接在上述两个插座之间的USB PD充电控制单元。

9.根据权利要求8所述手机游戏控制设备，其特征在于,所述的连接手机或者平板电脑的插座，通过双头均为USB Type-C类公口的线缆与手机或者平板电脑连接，根据USB PD协议对手机或者平板电脑进行充电；

或者，

所述的连接手机或者平板电脑的插座通过转换线缆连接手机或者平板电脑，根据USBPD协议对手机或者平板电脑充电。

10.根据权利要求1所述手机游戏控制设备，其特征在于，由支持USB PD协议的电源适配器为所述的手机游戏控制设备供电。

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