TW201418945A - 行動裝置控制器 - Google Patents

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mobile electronic
mobile device
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Matthew R Joynes
H Britton Sanderford
James Bower
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Wikipad Inc
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Abstract

一種可具有提供一第一剛性界面之一外殼之設備，該第一剛性界面係配置以接合一行動電子裝置之一第二剛性界面，藉由剛性附著而形成一直接電氣連接。該外殼可進一步具有連接至一電路板之充電控制器，該充電控制器係配置以將來自於至少一太陽能面板和外部電源輸入之充電電源分配至一充電式電池。

Description

行動裝置控制器
本申請案係2012年1月31日提出申請之美國專利申請案第13/363,021號之部分連續案，依據專利法規定主張於2011年12月20日提出申請的美國專利臨時申請案第61/577,709號的權益和優先權。
本發明之各種實施例係通常針對一種能夠接合行動裝置之裝置控制器。
根據各種實施例，一種可具有提供一第一剛性界面之一外殼之設備，該第一剛性界面係配置以接合一行動電子裝置之一第二剛性界面，以藉由剛性附著而形成一直接電氣連接。該外殼可進一步具有連接至一電路板之充電控制器，該充電控制器係配置以將來自於至少一太陽能面板和外部電源輸入之充電電源分配至一充電式電池。
1‧‧‧頂外殼
2‧‧‧底外殼
3‧‧‧電路板
4‧‧‧充電式電池
11‧‧‧選單按鈕
12‧‧‧控制按鈕
13‧‧‧方向墊定向盤
14‧‧‧操縱桿
15‧‧‧擴音器
16‧‧‧太陽能面板
21‧‧‧觸發按鈕
23‧‧‧螺絲孔
24‧‧‧耳機插孔
25‧‧‧USB埠
31‧‧‧電解電容器
32‧‧‧電容器
33‧‧‧開關
34‧‧‧電阻器
35‧‧‧可變電阻器
36‧‧‧石英共振器
37‧‧‧晶片
38‧‧‧紅外線訊號控制器
39‧‧‧充電控制器
40‧‧‧加速器
41‧‧‧振盪器
42‧‧‧喚醒電路
111‧‧‧選擇按鈕
112‧‧‧開始按鈕
121‧‧‧左按鈕
122‧‧‧下按鈕
123‧‧‧右按鈕
124‧‧‧上按鈕
131‧‧‧向右箭頭按鈕
132‧‧‧向上箭頭按鈕
133‧‧‧向左箭頭按鈕
134‧‧‧向下箭頭按鈕
141‧‧‧第一操縱桿
142‧‧‧第二操縱桿
143、144‧‧‧預定按鈕
211‧‧‧上左按鈕
212‧‧‧下左按鈕
213‧‧‧上右按鈕
214‧‧‧下右按鈕
第1圖係根據各種實施例之一範例性行動裝置控制器之立體圖。
第2圖係顯示根據某些實施例之一範例性行動裝置控制器之俯視圖。
第3圖係提供根據各種實施例所建造和操作之一範例性行動裝置控制器之仰視圖。
第4圖係約略圖示根據某些實施例之一範例性行動裝置控制器之前視圖。
第5圖係顯示根據各種實施例所建造和操作之一範例性行動裝置控制器之立體圖。
第6圖係顯示根據某些實施例所操作之一範例性行動裝置控制器之立體圖。
第7圖係提供根據各種實施例之一範例性行動裝置控制器系統之方塊表示圖。
圖式中所有示例之目的係為描述所主張保護技術的選定版本且非意圖以任何方式限制本發明之範圍。
根據各種實施例，一種行動裝置控制器包含頂外殼1、底外殼2、電路板3及一個或多個充電式電池4。電路板3和每個充電式電池4可被定位於底外殼2之內部或外部。頂外殼1可連接於且對準於底外殼2之周邊。
行動裝置控制器可以使用當作主要電源之充電式電池4而進行操作，且使用當作次要電源之外部電 源，例如剛性連接之行動裝置，而進行操作。每個充電式電池4可電氣連接到一塊或多塊的電路板3以提供電路板3部分或全部操作之電力。某些實施例使用外部電源線對每個充電式電池4充電，外部電源線係連接於電源插座和頂外殼1和/或底外殼2之間。
頂外殼1可設計成殼狀且具有伸長“U”型之設計，能夠同時接觸例如手機、遊戲機(game console)及平板電腦之行動裝置中互相垂直之側面。頂外殼1具有左垂直部、右垂直部及水平部，各部均形成預定角度關係之形狀。意即，在某些實施例中，左、右垂直部可分別與水平部具有垂直角度之關係，而在其他實施例中，左、右垂直部係與水平部形成具有不同角度之關係。
頂外殼1可以高強度塑膠製作，故可將頂外殼1之重量最小化。頂外殼1之顏色可為白色或黑色，但不限於白色或黑色。頂外殼1可包含一個或多個選單按鈕11、一個或多個控制按鈕12、至少一定向盤(directional pad)13、至少二操縱桿14、至少二擴音器15及複數個太陽能面板16。頂外殼1和底外殼2也可配置藉由以一連續溝槽部分地繞著行動裝置之周邊來附著在行動裝置。該連續溝槽係由頂外殼1和底外殼2所限定。
各種實施例以選擇按鈕111及開始按鈕112來配置選單按鈕11，其中選擇按鈕111係定位在頂外殼1之左垂直部且開始按鈕112係定位在頂外殼1之右垂直部。選單按鈕11可相對於第一操縱桿141或第二操縱桿142而配置成具有一預定方向。選擇按鈕111和開始 按鈕112兩者係顯示具有圓形之設計，但此類配置並非必須或受限制的，因不同的其他形他也可隨意使用。
選擇按鈕111可被建構而顯示“選擇”字樣且同樣地開始按鈕112也顯示有“開始”字樣。複數個選單按鈕11可電氣連接到至少一電路板3以允許和種功能之致動、關閉、連結(articulation)及選擇。例如，軟體應用程式和應用程式中之特定功能可被選擇按鈕111所選擇及致動，然而開始按鈕112可被指定來致動或關閉任何種類之應用程式。舉個例子，可藉由實體地按壓開始按鈕112而開始或結束軟體遊戲應用程式。複數個選單按鈕11可用任何能夠經得起複數個選單按鈕11經常移動之材料來製作，例如高強度之塑膠及金屬。
不同的控制按鈕12係根據某些實施例而定位在開始按鈕112下方且實體地連接到頂外殼1之右垂直部。顯示於第2圖實施例之複數個控制按鈕12係包含左按鈕121、下按鈕122、右按鈕123及上按鈕124。複數個控制按鈕12係互相隔離90度而設置且具有允許使用者手指有效靈活動作之圓形設計。不同按鈕121、122、123及124可被指定成任意的操作且被建構成不同種類的顏色和質地。一範例係在藍色左按鈕121上顯示字母“X”，下按鈕122在綠色下按鈕122上顯示字母“A”，紅色右按鈕123顯示字母”B”且黃色上按鈕124顯示字母“Y”。
複數個控制按鈕12係設計成具有上述的符號字母及顏色，分別為要有直截了當的方向目的和美觀 外貌，其係可以各種不同的非限制方式來設計和建構。於不同的實施例中，複數個控制按鈕12可被識別成字母“A”或“Y”以提供較不複雜和簡易的操作。複數個控制按鈕12也可電氣連接到一個或多個電路板3，該電路板3係提供給定應用程式內數個不同功能之控制。例如，戰鬥遊戲應用程式具有例如上踢、下踢、上擊及下擊等不同功能，其係分別指定給預定的按鈕141、142、143及144。複數個控制按鈕12可以用任何能夠經得起複數個控制按鈕12經常和偶發移動之材料來製作，像是高強度塑膠或金屬。
定向盤13係顯示定位於選擇按鈕111下方且實體地連接到頂外殼1之左垂直部，係相對於開始按鈕112和右垂直部。定向盤13可配置成各種的操作功能、技巧和質地，例如相對應於向右131、向上132、向左133及向下134箭頭按鈕之箭頭和圓點。一個或多個按鈕之形狀可以是箭頭形、長方形和三角形或上述各項之組合。定向盤13之功能性係可藉由上下移動，或左右移動而與物體相接連。例如，如果有輸入指令清單，向下箭頭按鈕134可被使用來在此清單中向下移動。定向盤13也可單獨地或與選擇按鈕111配合執行作為音量控制器以增加或減小擴音器的音量。定向盤13可以用一種或多種能夠經得起每個按鈕經常和偶發移動之材料來製作，像是高強度塑膠或金屬。
每支操縱桿141和142係實體地定位在頂外殼1上且具有圓柱形之設計，係允許第一操縱桿141和 第二操縱桿142獨立地或同時地以旋轉及向量的方式操作。操縱桿141和142係電子化地連接到電路板3且可被使用來提供獨特的例如連續360度環繞運動之遊戲功能給無法由定向盤13所複製之遊戲應用程式。此外，當圓柱形元件之按壓可相對應於預定軟體指令之致動時，一支或多支操縱桿141和142可提供額外的選擇功能。而不受限制的，操縱桿141和142可以用高強度塑膠或金屬來製作以在面對持續不斷的運動時可提供持久的操作。
在各種實施例中，行動裝置控制器可被建構成具有至少兩個分離的擴音器15，係分別地定位在頂外殼1的不同部位且能夠重現和放大聲音。自擴音器15所重現的聲音可源自電路板3或者源自所連接的行動裝置，例如平板電腦或遊戲機。在頂外殼1上不同的位置放置多個擴音器允許具有立體聲、單聲道和環繞聲之能力以強化行動裝置之使用。
複數片分離的太陽能面板16可分別地定位在至少二個擴音器15之間且實體地連接到顯示於第2圖實施例中頂外殼1的水平部。一片或多片太陽能面板16可被定位在底外殼2上和左或右垂直部上。每片太陽能面板16可電子化地直接地或透過充電控制器連接到一個或多個充電式電池4。藉由諸太陽能面板16、例如牆壁插座或連接之行動裝置之外部電源輸入和電池4之間的充電控制器連接，充電電源可根據預定電源方案地施加在電池4。
例如，充電控制器能夠識別來自一片或多片太陽能面板16之充電電源之出現而且當太陽能面板對電池充電時能夠中斷電池4的外部電源充電。相反地，在某些情況下，例如電池4電力很低或太陽能面板16沒有正在提供穏定的電源供應時，充電控制器能夠調整同時來自外部電源和太陽能面板16的充電電源。
充電控制器能進一步地使用來自電池4和外部電源之混合電源來供應預定量的電源到行動裝置控制器。藉此，充電控制器能指定太陽能面板16和外部電源之功能作為次要或主要電源，當電力減少時持續地對充電式電池4進行充電，而不管外部的狀況如何。
回到第3圖，底外殼2如根據各種實施例所設計的，係顯示成殼狀且具有類似於頂外殼1之伸長“U”型形狀。底外殼2具有左垂直部、右垂直部及水平部。左垂直部和右垂直部具有牢固地配合使用者手掌之獨特設計。如此獨特的設計係提供在使用者及外殼1和2之間穏固的連接，其允許各種不同的操縱桿、按鈕和墊塊(pad)有效及舒適的握持和接合。應當理解的是底外殼2獨特設計之特徵係圓滑的凸出部形狀為配合使用者手掌以將使用者手指定位在有效率的位置以接合行動裝置控制器之各種不同的操縱裝置。
底外殼2可使用與頂外殼1類似或不同之任何材料來製作，但在某些實施例中是以高強度塑膠將底外殼2的重量最小化。使用者之舒適度和靈活度可利用在頂外殼1和底外殼2中加入材料而加以改善。例如， 諸如形成在外殼材料上的橡膠嵌件和凹槽之增加磨擦區域可定位鄰近於各種操縱裝置以提升在進行激烈遊戲時之靈活度。
底外殼2可配置有支架或用以連接支架的設施以允許控制器和附著之行動裝置不需接觸使用者而被豎直。此類支架可連接到底外殼2的背面且平行底外殼2而設置以防止任何障礙物遮擋行動裝置之顯示。不同的實施例係配置支架以被容置在底外殼2內且能夠被延伸以提供多樣的角度位置供附著之行動裝置顯示。
第3圖和第4圖係分別顯示底外殼2如何提供一個或多個觸發按鈕21、複數個螺絲孔23、耳機插孔24及通用串列匯流排埠(USB埠)25。複數個觸發按鈕21可對準頂外殼1之左垂直部和右垂直部而定位且包含上左按鈕211、下左按鈕212、上右按鈕213和下右按鈕214。上左按鈕211和上右按鈕213係具有平坦上表面，但可以是任意形狀，例如凸面形，以提供與使用者手指預定的接合。每一觸發按鈕211、212、213和214可以使用類似或不同的材料製作，例如高強度塑膠，且電子化地連接到電路板3以在致動時執行指定的指令。
複數個螺絲孔23係定位在底外殼2內的預定位置以允許在頂外殼1和底外殼2間之穏固連接。一個或多個緊固件，例如鉚釘和螺絲，可佔用螺絲孔23以經久耐用地固著外殼1和2。耳機插孔24及通用串列匯流排埠(USB port)25係横向地定位在底外殼2附近且當外部耳機插頭插入耳機插孔24或適當大小的串列連接器 (serial connector)插入USB埠25時，能夠將外部裝置連接到電路板3。
USB埠25可以藉由USB電源線來提供電源且藉由外部資料儲存裝置來提供資料儲存。USB埠25可配置以提供與附著之行動裝置之雙向通訊。此類聲音通訊可適用於提供行動裝置和行動裝置控制器之各種功能之聲音控制，例如開始按鈕112和選擇按鈕111。
行動裝置控制器可進一步包含能夠被下載到行動裝置之控制應用程式，而不管行動裝置是否是實體地連接到行動裝置控制器。意即，行動裝置控制器可具有儲存在連接於電路板3之內部資料儲存元件內之軟體、韌體和應用程式，其可經由例如顯示於第6圖串列連接之具有界面之實體連接，或者經由例如藍牙連接之無線連接而轉移到行動裝置。因此，使用者具有至少二個與行動裝置連接的選項，即行動裝置能夠藉由剛性電氣連接器且透過無線連接，個別地或同時地，而實體地附著到行動裝置控制器。
連接的多樣性可使用來對行動裝置控制器提供安全功能。例如，安全藍牙連接或者具有驗證過之安全密鑰之有線串列連接係在允許對附著之行動裝置進行有線或無線存取之前被授權。意即，資料或控制權能夠從控制器被移轉到行動裝置之前，不管是經由有線或無線的設施，都必須要求安全性。此類安全功能可獲得安全資訊，例如帳單資料、個人資料和密碼，從行動裝置控制器到行動裝置之確信通道。同樣地，此類安全功能 可有效地鎖住行動裝置控制器，防止其被非預期使用者使用。
行動裝置控制器之各種實施例係配置頂外殼1之左、右垂直部之間的距離在水平或垂直的的方位上係符合行動計算裝置的尺寸大小，例如平板電腦。如由第6圖中平板電腦之水平方位所顯示，行動裝置控制器能設計成以手臂之距離來察看，使得行動裝置顯示係寬於使用者雙眼間之預定距離。如此之寬度可能需要使用者雙手來握持和操作行動裝置控制器之各種不同的操縱裝置。藉由行動裝置之水平位置，行動裝置顯示之三度空間操作可以適當的立體景深來執行，使用者可以或不需配戴三度空間眼鏡。
第7圖係根據某些實施例之一範例性行動裝置控制器之一部分之方塊表示圖。然而不受限於特定的能力、元件和大小，電路板3連接來自行動裝置控制器所有的輸入和輸出資料。電路板3可包含至少一個電解電容器31、電容器32、開關33、電阻器34、可變電阻器35、石英共振器36、晶片37、紅外線訊號控制器38、充電控制器39、加速器40和振盪器41。
根據某些實施例，一個或多個加速器40可被定位於行動裝置控制器上分開的區域以精準地感測可以被使用來控制附著之行動裝置上之數位物體之運動、方向和加速度。複數個加速器40可相對應於使用者身體不同的部位而加以校正，例如使用者頭部，以允許根據使用者身體運動之數位物體之實際運動。此類校正可進一 步使用預測濾波器配合或不需配合安裝在使用者身體上之外部硬體，例如頭帶、手套或靴子，以定義使用者分別在X、Y和Z平面的運動。
一個或多個電解電容器31可電子化地連接到不同的其他元件，像是電容器32、電阻器34和充電控制器39，當石英共振器36電子化地連接到複數個電容器32時。同樣地，石英共振器36、電阻器34和可變電阻器35可彼此互連且與一個或多個IC晶片37和開關33互連。紅外線訊號控制器38當連接於至少一紅外線眼(infrared eye)和射頻接收器(radio frequency receiver)時，可電子化地連接到電路板3，其可提供自遠方傳送來之紅外線訊號，以提供對於行動裝置控制器之無線控制，而控制附著之行動裝置。
電氣元件之多樣性可在電路板3中配備喚醒電路42，喚醒電路42可以或者不需包括低功率振盪器41，低功率振盪器41係允許電路自斷電階段當連接至行動裝置時，即過渡到致動階段，反之亦然，無論是使用有線或無線連接。藉此，喚醒電路42可藉由感測沒有連接到行動裝置而節省電池4中的電力。在某些實施例中，喚醒電路係被製作成充電控制器和/或加速器40之一部分，使得電池電力和行動裝置控制器之致動不會因為附著之行動裝置的連接和運動而中斷。
藉由行動裝置控制器各種不同的結構和操作配置，複雜的控制、連接和電力管理可結合成一符合人體工學設計的裝置。各種不同的按鈕、操縱桿、觸發器 和定向盤之配置可允許使用者舒適地與由附著之行動裝置所提供之任何虛擬活動接合，從玩遊戲到觀賞視頻。然而，許多由充電控制器、太陽能面板和充電式電池所能供應的電力功能係允許行動裝置控制器多樣性的使用，而不需要不便利的插座連接和電池更換。
應該理解的是本發明之各種實施例之許多特點和配置即使已在上文與本發明之各種實施例之結構功能之細節一起而有所陳敍，然而此詳細敍述僅係說明性質，並且在細節上係可作出變化，特別是在本發明的原則範圍內關於零件結構和排列之事項至由所附專利請求項所表達之廣泛含意所表示的全部範圍。例如，特定的元件在不背離本發明技術之精神及範圍之下，可以依特定的應用而加以變化。
1‧‧‧頂外殼
12‧‧‧控制按鈕
13‧‧‧定向盤
2‧‧‧底外殼
24‧‧‧耳機插孔

Claims (20)

  1. 一種設備，包含：一電路板，該電路板係容置在一外殼內且係配置有一第一界面，該第一界面係接合一行動電子裝置，該界面係藉由該第一界面與該行動電子裝置之一第二界面之剛性附著而形成一直接電氣連接；及一充電控制器，其與該電路板連接，該充電控制器係配置以在至少該電路板之一電源和該行動電子裝置及外部電源之一電源之間管理電源分配。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含一太陽能面板，其固定於該行動電子裝置且與該行動電子裝置及該充電控制器進行通訊，該充電控制器係額外地管理該太陽能面板作為電源分配之一部分，且其中該外殼係做成具有從一中間部之相對側面而延伸之左區段和右區段之形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，進一步包含一太陽能面板，其固定於該外殼且與該行動電子裝置、該電路板及該充電控制器進行通訊，該充電控制器係額外地管理該太陽能面板作為電源分配之一部分，且其中該外殼係包含配置以符合人體工學地接合一使用者手部之至少一凸出部。
  4. 如申請專利範圍第2項之設備，其中該外殼係提供複數個按鈕、操縱桿、擴音器、觸發器和太陽能面板。
  5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該複數個擴音器係包含配置以提供立體聲重現之數個分離擴音器，且 其中該電路板之該電源和該行動電子裝置之一電源之每一個係一電池。
  6. 如申請專利範圍第2項之設備，其中一第一觸發器和操縱桿係分別地定位於該外殼之該左區段而一第二觸發器和操縱桿係分別地定位在該外殼之該右區段。
  7. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該行動電子裝置係一平板電腦。
  8. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該外殼係容置一可延伸座，該可延伸座係配置以將該行動電子裝置維持在一直立位置而不需來自一使用者之接觸。
  9. 一種行動裝置控制器，包含：一外殼，提供一第一剛性界面，該第一剛性界面係配置以接合一行動電子裝置之一第二剛性界面，以藉由剛性附著而形成一直接電氣連接；及一充電控制器，其與容置於該外殼內之一電路板連接，該充電控制器係配置以將來自於至少一太陽能面板和外部電源輸入之充電電源分配至一充電式電池。
  10. 如申請專利範圍第9項之行動裝置控制器，其中該外殼具有大於一使用者雙眼間之一預定距離兩倍之一寬度。
  11. 如申請專利範圍第9項之行動裝置控制器，其中該行動電子裝置係部分容置於一連續溝槽內，該連續溝槽係被該外殼之頂部及底部所限制。
  12. 如申請專利範圍第11項之行動裝置控制器，其中該外殼及該行動電子裝置係配置在剛性附著過程中以手臂之距離來察看。
  13. 如申請專利範圍第11項之行動裝置控制器，其中一使用者之雙手需要用來控制該外殼及該行動電子裝置。
  14. 如申請專利範圍第11項之行動裝置控制器，其中該外殼具有確保該行動電子裝置之一立體景深之一寬度。
  15. 如申請專利範圍第11項之行動裝置控制器，其中該電路板具有至少一加速器，該加速器係配置以配合數個預測濾波器來感測一使用者身體之預定部位之移動。
  16. 如申請專利範圍第11項之行動裝置控制器，其中該剛性附著和一無線連接可同時將該電路板連接到該行動電子裝置。
  17. 如申請專利範圍第16項之行動裝置控制器，其中至少一安全密鑰被提供以解鎖該行動電子裝置且允許安全資料存取。
  18. 一種裝置，包含：一外殼，提供一第一剛性界面，該第一剛性界面係配置以接合一行動電子裝置之一第二剛性界面，以藉由剛性附著而形成一直接電氣連接；一充電控制器，其與容置於該外殼內之一電路板連接，該充電控制器係配置以將來自於至少一太陽能 面板和外部電源輸入之充電電源分配至一充電式電池；及一喚醒電路，其與該電路板互連，該喚醒電路係配置以回應該外殼之移動而致動或關閉該電路板和該行動電子裝置。
  19. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該喚醒電路包含一低功率振盪器。
  20. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該喚醒電路係配置藉由容置於該外殼內之至少一加速器來感測該外殼之移動。
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