CN103812158A - 移动设备控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动设备控制器。本发明还提供了一种装置，可以具有外壳，所述外壳提供第一刚性接口，所述第一刚性接口被配置为接合移动电子设备的第二刚性接口，以经由刚性附着来形成直接电连接。所述外壳还可以具有充电控制器，所述充电控制器连接至电路板，并被配置为将来自至少太阳能电池板和外部功率输入的充电功率分配至可再充电电池。

Description

移动设备控制器

相关申请 

本申请是于2012年1月31日提交的序列号为13/363,021的美国专利申请的部分继续申请，该美国专利申请进而要求于2011年12月20日提交的序列号为61/577,709的美国临时专利申请的优先权。

技术领域  

本申请涉及一种移动设备控制器。

发明内容

本公开的各个实施例总体针对一种能够接合移动设备的设备控制器。 

根据各个实施例，一种装置，可以具有外壳，所述外壳提供第一刚性接口，所述第一刚性接口被配置为接合移动电子设备的第二刚性接口，以经由刚性附着来形成直接电连接。所述外壳还可以具有充电控制器，所述充电控制器连接至电路板，并被配置为将来自至少太阳能电池板和外部功率输入的充电功率分配至可再充电电池。 

附图说明

图1是根据各个实施例的示例移动设备控制器的透视图。 

图2显示了根据一些实施例的示例移动设备控制器的俯视图。 

图3提供了根据各个实施例而构造和操作的示例移动设备控制器的仰视图。 

图4总体上示意了根据一些实施例的示例移动设备控制器的正视图。 

图5示出了根据各个实施例而构造和操作的示例移动设备控制器的透视图。 

图6显示了根据一些实施例而操作的示例移动设备控制器的透视图。 

图7提供了根据各个实施例的示例移动设备控制器系统的框图表示。 

具体实施方式

附图的所有示意是为了描述要求保护的技术的所选版本的目的，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。 

根据各个实施例，移动设备控制器包括顶壳1、底壳2、电路板3以及一个或多个可再充电电池4。电路板3和每个可再充电电池4可以位于底壳2内部或外部。顶壳1可以与底壳2的边缘相连接和对准。 

可以以可再充电电池4为主电源、以外部电源（诸如，刚性连接的移动设备）为辅电源进行移动设备控制器的操作。每个可再充电电池4可以电子地连接至一个或多个电路板3，以为电路板3的操作中的一些或所有操作提供功率。一些实施例利用连接在电源插座与顶壳1和/或底壳2的功率输入部分之间的外部电源线来对每个可再充电电池4进行充电。 

顶壳1可以被设计为壳体（shell），并具有能够同时接触移动设备（诸如，蜂窝电话、游戏控制台和平板计算机）的正交边的加长“U”形设计。顶壳1具有左垂直部分、右垂直部分和水平部分，每一个被成形为预定角度关系。即，在一些实施例中，左和右垂直部分分别可以与水平部分具有直角关系，而其他实施例以与水平部分的不同角度关系对左或右垂直部分进行成形。 

顶壳1可以由高强度塑料制成，因此，可以最小化顶壳1的重量。顶壳1的颜色可以是白或黑，但不限于白或黑。顶壳1可以包括一个或多个菜单按钮11、一个或多个控制按钮12、至少一个方向键13、至少两个操纵杆14、至少两个扬声器15以及多个太阳能电池板16。顶壳1和底壳2还可以被配置为通过利用由顶壳1和底壳2限定的连续槽部分地围绕移动设备的边缘，来附着至移动设备。 

各个实施例利用选择按钮111和开始按钮112来配置菜单按钮11，其中，选择按钮111位于顶壳1的左垂直部分上，并且开始按钮112位于顶壳1的右垂直部分上。可以沿相对于第一操纵杆141或第二操作杆142的预定定向配置菜单按钮11。示出了具有圆形设计的选择按钮111和开始按钮112这二者，但是这种配置不是必需的或限制性的，这是由于可以根据期望利用各种其他形状。 

可以利用所显示的单词“SELECT”来构造选择按钮111，并且类似地，开始按钮112具有所显示的单词“START”。多个菜单按钮11可以电子地连接至至少一个电路板3，以允许对各种功能的激活、去激活、联结（articulation）和选择。例如，可以从选择按钮111选择和激活软件应用和应用内的特定特征，而开始按钮112可以被指定为激活和去激活任何类型的应用。作为示例，可以通过物理地压下开始按钮112来开始和停止软件游戏应用。该多个菜单按钮11可以由能够承受该多个菜单按钮11的持续移动的任何材料（诸如，高强度塑料和金属）制成。 

根据一些实施例，各个控制按钮12位于开始按钮112下方，并物理地连接至顶壳1的右垂直部分。图2的实施例中示出的多个控制按钮12包括左按钮121、底按钮122、右按钮123和顶按钮124。该多个控制按钮12被定位为彼此相隔九十度，并具有允许用户的高效敏捷性的圆形设计。可以给各个按钮121、122、123和124指派任何操作，并可以以多种不同颜色和纹理构造各个按钮121、122、123和124。一示例在蓝色左按钮121上显示字母“X”，底按钮122在绿色底按钮122上显示字母“A”，红色右按钮123显示字母“B”，并且黄色顶按钮124显示字母“Y”。 

该多个控制按钮12是分别利用用于直接定向目的的以上符号字母和颜色以及在审美上令人愉悦的外形来设计的，其可以以多种非限制性方式来加以设计和构造。在各个实施例中，该多个控制按钮12可以被标识为字母“A”或“Y”，以提供较低复杂度和容易的操作。该多个控制按钮12可以电子地连接至一个或多个电路板3，该一个或多个电路板3提供对给定应用内的多个不同功能的控制。例如，格斗类游戏应用具有像分别给预定按钮141、142、143和144指派的上踢、下踢、上拳和下拳之类的许多不同特征。该多个控制按钮12可以由可能能够承受该多个控制按钮12的持续和偶尔发生的移动的像高强度塑料或金属之类的任何类型的材料制成。 

方向键13被示作位于选择按钮111下方并物理地连接至顶壳1的左垂直部分，与开始按钮112和右垂直部分相对。可以利用与右箭头按钮131、上箭头按钮132、左箭头按钮133和右箭头按钮134相对应的各种操作功能、技术和纹理（诸如，箭头和点）来配置方向键13。按钮中的一个或多个可以被成形为箭头、矩形和三角形或其组合。方向键13的功能可以是通过向上和下或左和右移动来联结对象。例如，如果存在输入命令的列表，则可以使用底箭头按钮134来在列表内向下移动。方向键13还可以单独地或者与选择按钮111相结合地作为音量控制器来执行，以提高或降低扬声器音量。方向键13可以由能够承受每个按钮的持续和偶尔发生的移动的像高强度塑料或金属之类的一个或多个材料制成。 

每个操纵杆141和142物理地位于顶壳1上，并具有允许第一操纵杆141和第二操纵杆142以旋转和向量方式独立或同时操作的圆柱形设计。操纵杆141和142电子地连接至电路板3，并可以用于针对方向键13无法复制的游戏应用提供独特的游戏功能，诸如连续360°圆形移动。此外，一个或多个操纵杆141和142可以提供附加选择功能，这是由于圆柱组件的压下可以与预定软件命令的激活相对应。虽然不受限制，但操纵杆141和142可以由高强度塑料或金属制成，以提供面对连续移动的持久操作。 

在各个实施例中，移动设备控制器可以被构造为具有分别位于顶壳1的各个部分上且能够再现并放大声音的至少两个分离的扬声器15。从扬声器15再现的声音可以源自电路板3或源自所连接的移动设备，诸如平板计算机或游戏控制台。将多个扬声器定位于顶壳1上的分离位置处可以允许再现立体声、单声道和环绕声以增强移动设备使用的能力。 

在图2中所示的实施例中，多个分离的太阳能电池板16分别位于该至少两个扬声器15之间并物理地连接至顶壳1的水平部分。然而，太阳能电池板16中的一个或多个可以位于底壳2上以及位于左或右垂直部分上。每个太阳能电池板16可以直接或者通过充电控制器电子地连接至一个或多个可再充电电池4。在充电控制器连接在太阳能电池板16、外部功率输入（诸如，壁装插座或所连接的移动设备）和电池4之间的情况下，可以根据预定功率方案，始终如一地将充电功率应用于电池4。 

例如，充电控制器可以识别来自一个或多个太阳能电池板16的充电功率的存在，并在引导来自太阳能电池板的电池充电的同时断开电池4的外部功率充电。相反，在特定实例中（诸如，如果电池4非常慢或者太阳能电池板16未提供始终如一的功率供给），充电控制器可能能够调节同时来自外部电源和太阳能电池板16的充电功率。 

充电控制器还可以被配置为经由从电池4和外部电源供给的功率的合成，将预定量的功率供给至移动设备控制器。由此，充电控制器可以将太阳能电池板16和外部电源的功能指示为辅或主电源，以在功率水平降低时对可再充电电池4持续再充电，而不论外部条件如何。 

转至图3，如根据各个实施例所设计的，将底壳2示作是具有与顶壳1类似的加长“U”形的壳体。底壳2具有左垂直段、右垂直段和水平段。左垂直段和右垂直段具有稳固地与用户的手掌相适配的独特设计。这种独特设计提供了用户与外壳1和2之间的安全连接，这允许对各个操纵杆、按钮和键的高效且舒适的处理和接合。应当注意，底壳2的独特设计可以被表征为圆形凸起，这些圆形凸起被成形为与用户的手的手掌相适配，以将用户的手指定位于高效位置处，以便接合移动设备控制器的各个控制装置。 

底壳2可以由可与顶壳1的材料类似或不类似的任何类型的材料制成，但是在一些实施例中，底壳2是高强度塑料，从而最小化底壳2的重量。可以通过向顶壳1和底壳2的预定部分添加材料来增强用户的舒适度和敏捷性。例如，增大摩擦力的区域（诸如，橡胶插入物以及在外壳材料中形成的槽）可以位于各个控制装置附近，以在紧张的游戏玩耍期间提高敏捷性。 

底壳2可以被配置为具有台或者用于连接台的装置，以在不与用户相接触的情况下允许控制器和所附着的移动设备直立。这种台可以被连接至底壳2的背面，并被定位为与底壳2平行，以防止任何障碍物遮掩移动设备的显示器。各个实施例将该台配置为被容纳在底壳2内并能够被扩展以针对所附着的移动设备的显示器提供多种角度位置。 

图3和4分别示出了底壳2可以如何提供一个或多个触发按钮21、多个螺孔23、耳机插孔24和通用串行总线端口（USB端口）25。多个触发按钮21可以被定位为与顶壳1的右和左垂直部分对准，并包括左上按钮211、左下按钮212、右上按钮213和右下按钮214。左上按钮211和右上按钮213二者均具有平坦顶表面，但可以以任何方式成形（诸如，凸形），以提供与用户的手指的预定接合。触发按钮211、212、213和214中的每一个可以由类似或不类似的材料（诸如，高强度塑料）制成，并电子地连接至电路板3，以在激活时执行所指派的命令。 

多个螺孔23位于底壳中的预定位置处，以允许顶壳1与底壳2之间的安全物理连接。一个或多个紧固件（诸如，铆钉和螺钉）可以占据螺孔23，以在持久寿命内固着外壳1和2。耳机插孔24和通用串行总线端口（USB端口）25横向地位于底壳2周围，并可以在外部耳机插头被插入到耳机插孔24中或者适当大小的串行连接器被插入到USB端口25中时，将外部设备连接至电路板3。 

USB端口25可以用于经由外部USB电源线提供功率，并经由外部数据存储设备提供数据存储。USB端口25可以被配置为提供去往和来自所附着的移动设备的双向通信。这种语音通信可以适于提供对移动设备和移动设备控制器的各个部件（诸如，开始按钮112和选择按钮111）的语音控制。 

移动设备控制器还可以包括控制应用，无论移动设备是否物理地连接至移动设备控制器，该控制应用都可以被下载至移动设备中。即，移动设备控制器可以具有与电路板3相连接的内部数据存储组件上存储的软件、固件和应用，可以通过与接口的物理连接（诸如，图6中所示的串行连接）或者通过无线连接（诸如，蓝牙连接）将该软件、固件和应用传送至移动设备。因此，用户具有针对移动设备的至少两个连接选项，这是由于移动设备可以经由刚性电连接器以及通过无线连接单独或同时物理地附着至移动设备控制器。 

可以利用多种连接将安全性特征提供给移动设备控制器。例如，可以在允许对所附着的移动设备进行有线或无线接入之前要求利用验证后的安全性密钥的安全蓝牙连接或有线串行连接。即，在可以将数据或控制从控制器传递至移动设备之前，可以经由有线或无线手段要求安全性。这种安全性特征可以允许安全信息（诸如，账单数据、个人数据和密码）从移动设备控制器至移动设备的可靠通路。同样地，这种安全性特征可以有效地锁定移动设备控制器以防被非计划中的用户使用。 

移动设备控制器的各个实施例将顶壳1的左和右段之间的距离配置为在水平或垂直定向上符合移动计算设备（诸如，平板计算机）的尺寸。如图6中的平板计算机的水平定向所显示的，移动设备控制器可以被设计为在保持一定距离处观看，从而使得移动设备显示器比用户的双眼之间的预定距离宽。这种宽度可能使用户的双手必须紧握和操作移动设备控制器的各个控制装置。利用移动设备的水平位置，在用户佩戴或不佩戴三维眼镜的情况下，都可以以适当的立体镜景深执行移动设备的显示器的三维操作。 

图7提供了根据一些实施例的示例移动设备控制器的部分的框图表示。电路板3连接来自移动设备控制器的所有输入和输出数据，而不限于任何特定能力、组件或大小。电路板3可以包括至少一个电解电容器31、电容器32、开关33、电阻器34、可变电阻器35、晶体谐振器36、芯片37、IR信号控制器38、充电控制器39、加速度计40和振荡器41。 

根据一些实施例，一个或多个加速度计40可以位于移动设备控制器的分离区域处，以准确地感测运动、方向和加速度，以用于控制所附着的移动设备上的数字对象。可以校准多个加速度计40以与用户的身体的部分（诸如，用户的头部）相对应，以便允许基于用户的身体的运动的数字对象的现实运动。这种校准还可以在有外部硬件或没有外部硬件安装至用户的身体的情况下（诸如，头带、手套或靴子）利用预测滤波器，以分别在X、Y和Z平面中限定用户的运动。 

一个或多个电解电容器31可以被电子地连接至像电容器32、电阻器34和充电控制器39之类的各个其他组件，而晶体谐振器36被电子地连接至多个电容器32。类似地，晶体谐振器36、电阻器34和可变电阻器35可以彼此互联并与一个或多个IC芯片IC芯片37和开关33互连。IR信号控制器38可以被电子地连接至电路板3，同时连接至至少一个红外眼和射频接收机，其提供可从远处传输的IR信号，以提供对移动设备控制器的无线控制，并且进而提供对所附着的移动设备的无线控制。 

多种电气组件可以给电路板3提供唤醒电路42，唤醒电路42可以包括或可以不包括低功率振荡器41，低功率振荡器41允许电路在与移动设备有线或无线连接时从断电阶段转移至激活阶段，或者反之亦然。由此，唤醒电路42可以通过感测与移动设备的连接的缺失来节省电池4中的功率。在一些实施例中，唤醒电路被实现为充电控制器和/或加速度计40的一部分，使得移动设备控制器的电池供电和激活与所附着的移动设备的连接和移动无缝衔接。 

利用移动设备控制器的各种结构和操作配置，可以将精密的控制、连接和功率管理组合至符合人体工程学而设计的设备中。各个按钮、操纵杆、触发器和方向键的配置可以允许用户舒适地从事由所附着的移动设备提供的从玩游戏到看视频的几乎任何活动。此外，充电控制器、太阳能电池板和可再充电电池所给予的许多功率特征允许移动设备控制器的多样使用，而无需不便利的插座连接和电池替换。 

应当理解，尽管在以上描述中阐述了本公开的各个实施例的许多特性和优势以及各个实施例的结构和功能的细节，但是该详细描述仅是示意性的，并且可以在细节上进行改变，尤其是在由表达所附权利要求的术语的较宽一般意义指示的最大可能范围内在本公开的原理内的部件的结构和布置的问题上进行改变。例如，在不脱离本技术的精神和范围的前提下，特定元件可以根据特定应用而变化。 

Claims (20)

1.一种装置，包括：

电路板，其被容纳在外壳中并被配置为具有第一接口，所述第一接口被配置为接合移动电子设备，该接口经由所述第一接口和所述移动电子设备的第二接口的刚性附着来形成直接电连接；以及

充电控制器，其连接至所述电路板，所述充电控制器被配置为至少在所述电路板的电源、所述移动电子设备的电源和外部电源之间管理功率分配。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板被固定至所述移动电子设备并与所述移动电子设备进行通信，并与所述充电控制器进行通信，作为功率分配的一部分，所述充电控制器附加地管理所述太阳能电池板，并且其中，所述外壳被成形为具有从中央部分的相对侧延伸的左和右段。

3.根据权利要求1所述的装置，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板被固定至外壳并与所述移动电子设备、所述电路板和所述充电控制器进行通信，作为功率分配的一部分，所述充电控制器附加地管理所述太阳能电池板，并且其中，所述外壳包括被配置为以符合人体工程学的方式接合用户的手的至少一个凸起。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述外壳提供多个按钮、操纵杆、扬声器、触发器和太阳能电池板。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述多个扬声器包括被配置为提供立体声再现的分离的扬声器，以及其中，所述电路板的电源、所述移动电子设备的电源中的每一个是电池。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，第一触发器和操纵杆分别位于所述外壳的左段上，而第二触发器和操纵杆分别位于所述外壳的右段上。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述移动电子设备是平板计算机。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外壳容纳可延伸的台，所述可延伸的台被配置为在没有来自用户的接触的情况下维持所述移动电子设备的竖立位置。

9.一种移动设备控制器，包括：

外壳，其提供第一刚性接口，所述第一刚性接口被配置为接合移动电子设备的第二刚性接口，以经由刚性附着来形成直接电连接；以及

充电控制器，其被连接至所述外壳中容纳的电路板，所述充电控制器被配置为将来自至少太阳能电池板和外部功率输入的充电功率分配至可再充电电池。

10.根据权利要求9所述的移动设备控制器，其中，所述外壳具有比用户的双眼之间的预定距离的两倍更大的宽度。

11.根据权利要求9所述的移动设备控制器，其中，所述移动电子设备被部分地容纳在由所述外壳的顶和底部分限定的连续槽中。

12.根据权利要求11所述的移动设备控制器，其中，所述外壳和移动电子设备被配置为在刚性附着期间在保持一定距离处观看。

13.根据权利要求11所述的移动设备控制器，其中，需要用户的双手控制所述外壳和移动电子设备。

14.根据权利要求11所述的移动设备控制器，其中，所述外壳具有确保所述移动电子设备的立体镜景深的宽度。

15.根据权利要求11所述的移动设备控制器，其中，所述电路板具有至少一个加速度计，所述至少一个加速度计被配置为利用预测滤波器来感测用户的身体的预定部分的移动。

16.根据权利要求11所述的移动设备控制器，其中，所述刚性附着和无线连接能够同时将所述电路板连接至所述移动电子设备。

17.根据权利要求16所述的移动设备控制器，其中，提供至少一个安全性密钥，以解锁所述移动电子设备并允许安全数据访问。

18.一种设备，包括：

外壳，其提供第一刚性接口，所述第一刚性接口被配置为接合移动电子设备的第二刚性接口，以经由刚性附着来形成直接电连接；

充电控制器，其连接至所述外壳中容纳的电路板，所述充电控制器被配置为将来自至少太阳能电池板和外部功率输入的充电功率分配至可再充电电池；以及

唤醒电路，其与所述电路板互连，并被配置为响应于所述外壳的移动，激活和去激活所述电路板和移动电子设备。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述唤醒电路包括低功率振荡器。

20.根据权利要求18所述的设备，其中，所述唤醒电路被配置为经由所述外壳中容纳的至少一个加速度计来感测所述外壳的移动。

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