用於行動裝置的多功能核心部件、及配套組件的製作方法

2024-02-27 05:26:15

本申請涉及一種多功能外圍設備，能夠以可替換方式使用各種各樣的連接器、封套及行動裝置。

背景技術：

對於行動裝置，目前已設計出了各式各樣的外殼和外圍設備。在很多場合下，外圍設備，例如存儲器、電池以及其它外部功能部件如任意類型的傳感器配件等，已被集成並內置於外殼且不可拆卸。因此，如果改變行動裝置的設計，或者如果使用者購買了不同的行動裝置，當使用者必須使用相同功能時，他/她必須購買新的外殼。此外，如果集成於外殼的外圍設備故障或者被損壞，由於外圍設備是不可更換的，所以使用者必須購買全新的外殼。

一些外殼允許使用者更換某些外圍設備例如電池。然而，這些外殼通常僅具有單一功能的外圍設備，例如可替換式電池或者可替換式存儲器。而且，由於外圍設備的連接頭是集成於外殼，所以這些外殼也存在其它外殼相同的缺陷，這極大增加了外殼本身的成本，以及僅維修或替換多功能特性的能力。

因此，顯然需要存在一種多功能外圍設備，其可具有各種不同設計和形狀的可替換式外殼，以用於不同手機品牌風格以及平板、連接器、行動裝置和作業系統。這種設備允許使用者無需花費大成本來更換多功能外圍設備，便可使用這種可以與外殼、連接器、作業系統以及行動裝置任意組合的多功能外圍設備。

技術實現要素：

本申請提供一種具有各種各樣帶狀連接器、作業系統、行動裝置以及可替換外殼的多功能核心部件。通過安裝在行動裝置中的專用應用程式來控制多功能核心部件的特性。

根據本申請一個方面，本申請提供一種用於行動裝置的多功能核心部件，包括：

集成到所述多功能核心部件的本體的多個外圍裝置；

集成到所述多功能核心部件的本體的存儲裝置；

集成到所述多功能核心部件的本體的至少一電池；

用於通過帶狀連接器將所述多功能核心部件連接至外部裝置的至少一連接 接口，其中所述連接接口通過所述帶狀連接器為所述外部裝置供電或者將數據發送給所述外部裝置。

一實施例中，所述多個外圍裝置從包括無線充電器、紅外線增強器、揚聲器和發光元件的組中選擇。進一步地，所述發光元件是由具有1至100個發光二極體的PCB A板構成的智能LED面板。

一實施例中，所述存儲裝置是存儲卡讀卡器、存儲卡、或者基於晶片的存儲器。

一實施例中，所述存儲卡讀卡器包括多個存儲卡的輸入端。

一實施例中，所述的多功能核心部件還包括：用於識別已連接的外圍裝置是否曾經連接過所述多功能核心部件的識別電路，其中，如果所述識別電路確定出所述已連接的外圍裝置無法辨識，則所述識別電路：a)識別所述已連接的外圍裝置的作業系統，b)發送數據或者連結給所述已連接的外圍裝置，以允許用戶下載並安裝用於控制所述存儲裝置和所述多個外圍裝置的應用程式。

一實施例中，所述的多功能核心部件還包括：用於驗證連接至所述多功能核心部件的帶狀連接器是否是有效的帶狀連接器的帶狀連接器識別模塊，其中所述帶狀連接器識別模塊在所連接的帶狀連接器不是有效的帶狀連接器時，防止數據傳輸至所述外圍裝置。

一實施例中，當所述無線充電器置於無線充電板的預設距離內時，所述無線充電器為所述電池和所連接的行動裝置充電。

一實施例中，所述的多功能核心部件還包括：用於將所述多功能核心部件連接至外部電源的充電接口，其中所述充電接口為所述電池和所述行動裝置供電。

根據本申請另一個方面，本申請提供一種用於保護行動裝置並為其提供多功能核心部件的配套組件，包括：

多功能核心部件，其包括集成到核心本體的多個外圍裝置，

具有核心部件連接器、彈性帶和行動裝置連接器的帶狀連接器；

至少一個封套，其中，所述封套包括：

用於允許所述多功能核心部件緊密放置於其內的核心部件凹座，其中所述核心部件凹座的深度等於或大於所述多功能核心部件的厚度；

用於當所述核心部件連接器連接至所述多功能核心部件的連接接口時，容納所述帶狀連接器的帶狀連接器凹座，其中所述帶狀連接器凹座毗鄰所述核心部件凹座，所述帶狀連接器凹座的深度等於所述核心部件凹座的深度；

用於容納所述行動裝置的行動裝置凹座，其中所述行動裝置凹座包括圍繞 其邊緣的唇部，用以將所述行動裝置保持於所述封套內。

一實施例中，所述行動裝置凹座位於所述核心部件凹座上方，其中，當所述行動裝置置於所述行動裝置凹座內時，所述行動裝置使所述多功能核心部件固定於所述核心部件凹座內。

一實施例中，所述核心部件凹座包括與所述多功能核心部件的所述外圍裝置對齊的多個接口。

一實施例中，所述行動裝置凹座包括與所述行動裝置的輸入端和輸出端對齊的多個接口。

一實施例中，所述多功能核心部件與所述行動裝置大小相同，或者小於所述行動裝置。

一實施例中，所述核心部件連接器為專用連接器，所述行動裝置連接器為符合工業標準的連接器。

一實施例中，所述核心本體包括從所述本體和所述多功能核心部件的邊緣延伸的耳片；所述核心部件凹座包括尺寸大於所述耳片的耳片凹座，其中用戶能通過所述耳片用手指將所述多功能核心部件從所述核心部件凹座移除。

為讓本申請的上述特徵和有點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

附圖包括：

圖1是本申請第一實施例中於未組裝狀態下的多功能外圍設備；

圖2和圖3是圖1中可替換式封套的另外的視圖；

圖4和圖5是圖1中帶狀連接器的另外視圖；

圖6、圖7A和圖7B為圖1中多功能核心部件的另外視圖；

圖8A和圖8B是圖6、圖7A和圖7B的多功能核心部件的部件分解圖；

圖9是帶狀連接器連接到多功能核心部件的示意圖；

圖10和圖11是插入到可替換封套內的圖9的已連接的多功能核心部件和帶狀連接器示意圖；

圖12A和圖12B是通過帶狀連接器連接多功能核心部件到行動裝置的示意圖；

圖13和圖14是組裝後的多功能外圍設備的視圖；

圖15A-15F是兼容圖1中多功能核心部件的可替換式封套的另一實施例；

圖16是帶狀連接器的各部件示意性框圖；

圖17是多功能核心部件的各部件的示意性框圖；

圖18是多功能核心部件的另一實施例；

圖19是可替換式封套的另一視圖；

圖20是帶狀連接器的另一視圖；

圖21是具有存儲卡的圖18的多功能核心部件的側視圖；

圖22是組裝狀態中圖18-21的各元件的視圖；

圖23是連接到圖20的帶狀連接器的圖18的多功能核心部件的視圖；

圖24是已插入到圖19的可替換式封套中的圖21的多功能核心部件的視圖；

圖25是圖19的可替換式封套的後視圖；

圖26是圖23的增強立體圖；

圖27是處於組裝狀態中的圖18-20的各元件的立體圖；

圖28是圖27的另一視圖；

圖29是圖22的另一視圖；

圖30是插入到圖28的組裝部件中的行動裝置的視圖。

具體實施方式

圖1示出了本申請第一實施例的處於未組裝狀態下的各部件。如圖所示，多功能外圍設備100一般可以包括帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套(又稱可替換式外殼)106。每個封套106為特定的行動裝置(當前未示出)而設計。例如，可替換式封套106具有用於行動裝置不同部件的多個接口，例如攝像頭接口108、耳機接口110、音量調節接口114、電源接口116、麥克風接口118和揚聲器接口120。對於本領域技術人員而言，根據所插入設備的配置，可替換式封套106可以置入任何類型組合的接口，這是顯而易見的。而且，可替換式封套106的尺寸或製成材質也可以應使用者的需求而改變，這也是顯而易見的。例如，如果使用者欲於運動時使用可替換式封套106，可替換式封套106可以由厚的彈性材料構成，以更好地保護插入其中的行動裝置。在另一舉例中，使用者也可以要求薄的可替換式封套106，以更好地適於城市環境中的頻繁使用。

在圖1所示實施例中，可替換式封套106可以包括多個冷卻孔122，用於防止行動裝置於置入可替換式封套106時過熱。但是，本領域技術人員應清楚的是，當在例如潮溼環境下使用行動裝置時，可替換式封套106可以省去冷卻孔122。

可替換式封套106還可以包括核心部件凹座124和帶狀連接器凹座126，二 者的尺寸分別適於置於其內的核心部件104和帶狀連接器102。圖2示出了可替換式封套106的另一立體圖，其中展示了核心部件凹座124和帶狀連接器凹座126。如圖所示，核心部件凹座124和帶狀連接器凹座126相鄰。優選地，核心部件凹座124的深度基本與多功能核心部件104的厚度一致。核心部件凹座124還可以包括擴展部，以允許使用一根手指即可輕鬆地將多功能核心部件104從核心部件凹座124取出。

可替換式封套106還可以優選地具有位於核心部件凹座124內的發光接口128。如下文所描述，多功能核心部件104優選地具有發光元件，當點亮發光元件時，可以通過發光接口128看到該發光元件。圖3示出了從可替換式封套106的後端展示發光接口128的視圖。

可替換式封套106還可以包括行動裝置凹座130，其位於核心部件凹座124的頂部及周圍。行動裝置凹座130的尺寸緊密地貼合置於其內的特定行動裝置的尺寸。可替換式封套106還可以包括圍繞可替換式封套106邊緣的唇部132，用以保護放置於封套內的行動裝置，這屬於本領域常用技術手段。

圖4和圖5示出了帶狀連接器102的放大立體視圖。如圖所示，帶狀連接器102通常可以包括核心部件連接器402和行動裝置連接器404，二者通過彈性帶406耦接在一起。一般地，帶狀連接器102允許多功能核心部件104與行動裝置通信，下文將對此描述。帶狀連接器102具有合適的尺寸，以緊貼地置於帶狀連接器凹座126。此外，帶狀連接器102可以製造為不同長度和寬度以適應更多的行動裝置。

核心部件連接器402可使用任何類型的公連接器或母連接器的形狀。一些適用於核心部件連接器402的連接器可以包括USB A型、USB B型、USB C型、微型USB A型、微型USB B型、微型USB C型、USB迷你B接口(4或5引腳)、USB 3.0A型、USB 3.0B型和USB 3.0微型B接口、30引腳連接器或LIGHTNINGTM連接器。

在一些實施例中，核心部件連接器402可以使用適當的公連接器形狀，以阻止第三方競爭對手設計產品來使用本申請實施例的帶狀連接器102和多功能核心部件104。

行動裝置連接器404的連接器類型可以選擇為凸形接口，以適當地配對所連接的行動裝置的凹形數據連接/充電接口。因此，在一優選實施例中，核心部件連接器402可以使用相同類型的連接器，而用於行動裝置連接器404的連接器類型可以根據待連接的行動裝置的類型而改變。這一配置允許多功能核心部件104可以用於更多的行動裝置，下文將對此予以解釋。

圖6示出了多功能核心部件104的前視圖。如圖所示，多功能核心部件104一般可以呈長方體，包括帶狀連接接口602，其與核心部件連接器402相配對，如稍後所示。多功能核心部件104優選地為20mm-60mm寬，20mm-125mm長。然而，多功能核心部件104的尺寸顯然並不限於此範圍。

多功能核心部件104還可以包括存儲卡讀卡器604，其允許存儲卡插入多功能核心部件104，以提供額外的內存，或者具有嵌入到核心PCB A板內的基於晶片的內存。存儲卡讀卡器604可以容納單張或多張存儲卡，這取決於存儲卡讀卡器604的能力。另外，永久性存儲器也可以嵌入多功能核心部件104，其不可被移除。多功能核心部件104還優選地可以包括充電接口606，其可使用自定義充電器或者對接埠來為核心部件606充電。

圖7A和圖7B示出了多功能核心部件104的後視圖，其中展示了其它功能特徵。多功能核心部件104優選地可以包括充電接口702和發光元件704。充電接口702可以用於同時為多功能核心部件104和任何連接的行動裝置充電。可替換式封套106設計為當核心部件插入可替換式封套106時，可以使得發光元件704與發光接口128對齊。另外，可替換式封套106也可以包括與充電接口702相對應的接口，從而可以連接到充電接口702。在一些實施例中，多功能核心部件也可以包括揚聲器(未示出)，可替換式封套106上設有相應的接口，從而使發出的聲音不會失真。

發光元件704優選地為1″(吋)智能LED面板，其有具有1至100個發光二極體的PCB A板構成。智能LED面板可以是低功耗薄型(最好是2mm左右)光發射器，其使用比發光二極體還少的能量。但是，也可以使用發光二極體。發光元件702具有許多可能用途，其中包括提供以低光方式拍攝照片和視頻的光線，充當手電筒作用，提供音樂均衡器功能，以及應急燈功能。發光元件704的這些特性可以通過行動裝置上的行動應用程式予以控制，或者通過如下將詳細描述的嵌入式物理按鍵來控制。

圖8A和圖8B示出了多功能核心部件104的爆炸圖，其中展示了圖6、圖7A或圖7B中未示出的一些內部部件。多功能核心部件104優選地還可以包括電池802和無線充電器804。而且，發光元件704通過核心部件接口806可以看到。使用封套808可以將發光元件704、電池802和無線充電器804封裝於多功能核心部件104內部。但是，對於本領域技術人員而言，封套808顯然是可移除的，以允許用戶替換內部元件如電池802。

電池802優選地可以是500mAh-4000mAh電池，其為所連接的行動裝置提供額外電池壽命。無線充電器804優選地為電磁式或射頻式的無線充電元件， 例如Qi充電器或其他任何能夠使用無線電源傳輸電板為電池802和行動裝置無線充電的品牌。

對於本領域技術人員而言，其它外圍設備顯然也可以併入多功能核心部件104。例如，多功能核心部件104也可以包括RFID(射頻識別)晶片或NFC(近場通信)晶片以允許行動支付。另一實施例中，多功能核心部件104也可以包括IR(紅外線)增強器，以允許多功能核心部件104起遙控器作用。在又一實施例中，多功能核心部件104也可以包括晶片式攝像機、溼度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、測量傳感器、傳情電脈衝模塊以及其它傳感器模塊。

封套808還可以包括耳片810，以方便通過單個手指就能從核心部件凹座124取出多功能核心部件104。

圖9示出了帶狀連接器102與多功能核心部件104的連接示意圖。如圖所示，核心部件連接器402配對帶狀連接器接口602。隨後已連接的設備可以放入可替換式封套106，如圖10和圖11所示。行動裝置可以連接到行動裝置連接器404，並於可替換式封套106內受唇部132保護。由於行動裝置放置在多功能核心部件104的上方，行動裝置也可以固定可替換式封套106內的多功能核心部件。

為清楚起見，圖12A和圖12B示出了於可替換式封套102外部使用帶狀連接器102連接多功能核心部件104和行動裝置1202。如圖所示，行動裝置連接器404配對行動裝置1202的充電/數據接口。

圖13示出了插入多功能核心部件104和行動裝置1202後的可擴展式封套106的後視圖。如圖所示，通過發光接口128可以看到發光元件704，通過攝像頭接口108可以看到行動裝置1202的攝像頭。類似地，如圖14所示，通過音量改變接口114和電源接口116可以分別看到或使用行動裝置的音量鍵和電源鍵。

圖15A-15F示出了兼容相同的多功能核心部件104的另一可替換式封套。例如，圖15A中示出了可兼容任何平板，例如iPadTM或基於安卓AndroidTM的平板的可替換式封套106。可替換式封套106可以包括所有適合用於平板的接口，用於多功能外圍104的凹座以及兼容平板的帶狀連接器102。圖15B和圖15C示出了可以兼容不同大小的具有不同特性和尺寸的手機/平板的可替換式封套。但是，應該注意的是，多功能核心部件104可以用於每一個這些與不同大小帶狀連接器102組合的封套。這使得用戶可以通過各種各樣的行動裝置(例如平板、手機、筆記本電腦等)1202來使用相同的多功能核心部件104。此外，由於多功能核心部件104和帶狀連接器102並非與可替換式封套106整體成型， 用戶可以容易地改變可替換式封套(例如不同材質或顏色的可替換式封套)而無需替換多功能核心部件104。由於沒有集成電子元件，可替換式封套106相比其他封套也可生產得更為便宜。

本申請的另一優點是，帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套106全都可以作為不同的部件單獨出售，或者集成為一套來零售。這為消費者和零售商提供了更大的靈活性。例如，擁有平板和手機的用戶可以購買單個多功能核心部件104、兩帶狀連接器102和兩可替換式封套106。該用戶隨後可於平板和手機之間交換該單個多功能核心部件104。但是，對於耗電量大的設備，用戶可以選擇給平板或手機購買多功能核心部件104。對於本領域技術人員而言，這一增加的靈活性的許多優點是顯而易見的。

對於帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套106的生產商而言，另一個好處是，由於這些部件不用集成，所以他們不需要在同一間工廠製造。這樣為製造商於選擇在哪兒製造帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套106提供了更大的靈活性。例如，製造商可以在一家專門生產手機殼的工廠生產可替換式封套106，而在一電子廠完成多功能核心部件104的生產。由於目前市場上有非常少的設備能夠用於製造帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套106，所以這樣做是特別有利的。

提供給行動裝置1202的多功能核心部件和帶狀連接器102的其它特性和功能將參考如下框圖予以解釋。首先，參考圖16，其描述了由帶狀連接器提供的功能框圖。帶狀連接器102可以包括驗證電路1602，其只有在行動裝置連接器404是有效的連接器時，才將行動裝置1202連接到多功能核心部件104。因此，驗證電路1602可以防止盜版帶狀連接器102的製造。

類似地，在一些實施例中，帶狀連接器102可以包括核心部件驗證電路1604，其驗證連接到核心部件連接器402的多功能核心部件104是否是一有效且經批准的多功能核心部件。例如，核心部件驗證電路基於連接可以向多功能核心部件104請求加密消息或編碼，以驗證該連接的多功能核心部件104。

圖17示出了多功能核心部件104的組成部件的示意圖。首先，當多功能核心部件104連接到帶狀連接器102，將存儲於存儲器1706的驗證數據發送到核心部件驗證電路1604進行驗證。如果驗證通過多功能核心部件104，則在多功能核心部件104和行動裝置1202之間建立連接。如果多功能核心部件104沒有識別出行動裝置1202，CPU 1704首先檢測安裝在行動裝置1202上的作業系統，然後將連結或數據發送到行動裝置1202。這會在行動裝置1202的屏幕上彈出一窗口，以允許用戶下載應用程式1702。

一旦行動裝置的用戶下載並安裝適當的應用程式1702，應用程式1702通知CPU 1704應用程式已安裝。因此，CPU 1704給行動裝置1702增加識別數據到存儲器1706。對於之前沒有連接到多功能核心部件104的每臺行動裝置，將重複此過程。

行動裝置1202的用戶可以使用應用程式1702來控制位於多功能核心部件104內的任何外圍設備。例如，應用程式1702可以用來使多功能核心部件104上的揚聲器發出音樂。應用程式1702還可以用來改變系統功能例如攝像等。在一實施例中，應用程式1702可編程為使發光元件1702能在行動裝置1202每次攝像時閃光。多功能核心部件104也可以包括一或多個物理按鍵，可用於與多功能核心部件104而非應用程式1702進行交互。

應用程式1702還提供接口，允許用戶使用文件瀏覽器來瀏覽存儲於插入存儲卡讀卡器604的存儲卡上的文件，或者查看電池802的充電狀態或無線充電器804的連接情況。在另一實施例中，如果不需要額外的電池電量，應用程式1702可以用於防止電池802給行動裝置1202充電。

圖18-30示出了帶狀連接器102、多功能核心部件104和可替換式封套106的另一視圖。首先，參考圖18，其展示了具有位於底部的示例品牌的多功能核心部件104。相似地，圖19示出了可替換式封套106的另一實施例的前視圖，圖20示出了帶狀連接器102的另一實施例的透視圖。為使表達更為簡潔，僅示出了圖18-30的多功能外圍設備100與圖1-14的多功能外圍設備100之間的不同。如圖21和24所示，多功能核心部件104可以包括存儲卡槽2102，用於容納存儲卡2104。存儲卡104可以是任何類型的商業可用存儲器，例如使用快閃記憶體的SD卡或迷你SD卡。此外，多功能核心部件104可以具有任何數量的存儲卡槽2102，其可位於多功能核心部件104的任何位置。

為了容納存儲卡2104的插入與移除，可替換式封套106優選地具有開口2702，如圖27所示，當多功能核心部件104插入可替換式封套106，開口可與存儲卡槽2102對齊。

以上應用了具體個例對本發明進行闡述，只是用於幫助理解本發明並不用以限制本發明。對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，可以對上述具體實施方式進行變化。