用于移动设备的多功能核心部件、及配套组件的制作方法

本申请涉及一种多功能外围设备，能够以可替换方式使用各种各样的连接器、封套及移动设备。

背景技术：

对于移动设备，目前已设计出了各式各样的外壳和外围设备。在很多场合下，外围设备，例如存储器、电池以及其它外部功能部件如任意类型的传感器配件等，已被集成并内置于外壳且不可拆卸。因此，如果改变移动设备的设计，或者如果使用者购买了不同的移动设备，当使用者必须使用相同功能时，他/她必须购买新的外壳。此外，如果集成于外壳的外围设备故障或者被损坏，由于外围设备是不可更换的，所以使用者必须购买全新的外壳。

一些外壳允许使用者更换某些外围设备例如电池。然而，这些外壳通常仅具有单一功能的外围设备，例如可替换式电池或者可替换式存储器。而且，由于外围设备的连接头是集成于外壳，所以这些外壳也存在其它外壳相同的缺陷，这极大增加了外壳本身的成本，以及仅维修或替换多功能特性的能力。

因此，显然需要存在一种多功能外围设备，其可具有各种不同设计和形状的可替换式外壳，以用于不同手机品牌风格以及平板、连接器、移动设备和操作系统。这种设备允许使用者无需花费大成本来更换多功能外围设备，便可使用这种可以与外壳、连接器、操作系统以及移动设备任意组合的多功能外围设备。

技术实现要素：

本申请提供一种具有各种各样带状连接器、操作系统、移动设备以及可替换外壳的多功能核心部件。通过安装在移动设备中的专用应用程序来控制多功能核心部件的特性。

根据本申请一个方面，本申请提供一种用于移动设备的多功能核心部件，包括：

集成到所述多功能核心部件的本体的多个外围装置；

集成到所述多功能核心部件的本体的存储装置；

集成到所述多功能核心部件的本体的至少一电池；

用于通过带状连接器将所述多功能核心部件连接至外部装置的至少一连接 接口，其中所述连接接口通过所述带状连接器为所述外部装置供电或者将数据发送给所述外部装置。

一实施例中，所述多个外围装置从包括无线充电器、红外线增强器、扬声器和发光元件的组中选择。进一步地，所述发光元件是由具有1至100个发光二极管的PCB A板构成的智能LED面板。

一实施例中，所述存储装置是存储卡读卡器、存储卡、或者基于芯片的存储器。

一实施例中，所述存储卡读卡器包括多个存储卡的输入端。

一实施例中，所述的多功能核心部件还包括：用于识别已连接的外围装置是否曾经连接过所述多功能核心部件的识别电路，其中，如果所述识别电路确定出所述已连接的外围装置无法辨识，则所述识别电路：a)识别所述已连接的外围装置的操作系统，b)发送数据或者链接给所述已连接的外围装置，以允许用户下载并安装用于控制所述存储装置和所述多个外围装置的应用程序。

一实施例中，所述的多功能核心部件还包括：用于验证连接至所述多功能核心部件的带状连接器是否是有效的带状连接器的带状连接器识别模块，其中所述带状连接器识别模块在所连接的带状连接器不是有效的带状连接器时，防止数据传输至所述外围装置。

一实施例中，当所述无线充电器置于无线充电板的预设距离内时，所述无线充电器为所述电池和所连接的移动设备充电。

一实施例中，所述的多功能核心部件还包括：用于将所述多功能核心部件连接至外部电源的充电接口，其中所述充电接口为所述电池和所述移动设备供电。

根据本申请另一个方面，本申请提供一种用于保护移动设备并为其提供多功能核心部件的配套组件，包括：

多功能核心部件，其包括集成到核心本体的多个外围装置，

具有核心部件连接器、弹性带和移动设备连接器的带状连接器；

至少一个封套，其中，所述封套包括：

用于允许所述多功能核心部件紧密放置于其内的核心部件凹座，其中所述核心部件凹座的深度等于或大于所述多功能核心部件的厚度；

用于当所述核心部件连接器连接至所述多功能核心部件的连接接口时，容纳所述带状连接器的带状连接器凹座，其中所述带状连接器凹座毗邻所述核心部件凹座，所述带状连接器凹座的深度等于所述核心部件凹座的深度；

用于容纳所述移动设备的移动设备凹座，其中所述移动设备凹座包括围绕 其边缘的唇部，用以将所述移动设备保持于所述封套内。

一实施例中，所述移动设备凹座位于所述核心部件凹座上方，其中，当所述移动设备置于所述移动设备凹座内时，所述移动设备使所述多功能核心部件固定于所述核心部件凹座内。

一实施例中，所述核心部件凹座包括与所述多功能核心部件的所述外围装置对齐的多个接口。

一实施例中，所述移动设备凹座包括与所述移动设备的输入端和输出端对齐的多个接口。

一实施例中，所述多功能核心部件与所述移动设备大小相同，或者小于所述移动设备。

一实施例中，所述核心部件连接器为专用连接器，所述移动设备连接器为符合工业标准的连接器。

一实施例中，所述核心本体包括从所述本体和所述多功能核心部件的边缘延伸的耳片；所述核心部件凹座包括尺寸大于所述耳片的耳片凹座，其中用户能通过所述耳片用手指将所述多功能核心部件从所述核心部件凹座移除。

为让本申请的上述特征和有点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

附图包括：

图1是本申请第一实施例中于未组装状态下的多功能外围设备；

图2和图3是图1中可替换式封套的另外的视图；

图4和图5是图1中带状连接器的另外视图；

图6、图7A和图7B为图1中多功能核心部件的另外视图；

图8A和图8B是图6、图7A和图7B的多功能核心部件的部件分解图；

图9是带状连接器连接到多功能核心部件的示意图；

图10和图11是插入到可替换封套内的图9的已连接的多功能核心部件和带状连接器示意图；

图12A和图12B是通过带状连接器连接多功能核心部件到移动设备的示意图；

图13和图14是组装后的多功能外围设备的视图；

图15A-15F是兼容图1中多功能核心部件的可替换式封套的另一实施例；

图16是带状连接器的各部件示意性框图；

图17是多功能核心部件的各部件的示意性框图；

图18是多功能核心部件的另一实施例；

图19是可替换式封套的另一视图；

图20是带状连接器的另一视图；

图21是具有存储卡的图18的多功能核心部件的侧视图；

图22是组装状态中图18-21的各元件的视图；

图23是连接到图20的带状连接器的图18的多功能核心部件的视图；

图24是已插入到图19的可替换式封套中的图21的多功能核心部件的视图；

图25是图19的可替换式封套的后视图；

图26是图23的增强立体图；

图27是处于组装状态中的图18-20的各元件的立体图；

图28是图27的另一视图；

图29是图22的另一视图；

图30是插入到图28的组装部件中的移动设备的视图。

具体实施方式

图1示出了本申请第一实施例的处于未组装状态下的各部件。如图所示，多功能外围设备100一般可以包括带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套(又称可替换式外壳)106。每个封套106为特定的移动设备(当前未示出)而设计。例如，可替换式封套106具有用于移动设备不同部件的多个接口，例如摄像头接口108、耳机接口110、音量调节接口114、电源接口116、麦克风接口118和扬声器接口120。对于本领域技术人员而言，根据所插入设备的配置，可替换式封套106可以置入任何类型组合的接口，这是显而易见的。而且，可替换式封套106的尺寸或制成材质也可以应使用者的需求而改变，这也是显而易见的。例如，如果使用者欲于运动时使用可替换式封套106，可替换式封套106可以由厚的弹性材料构成，以更好地保护插入其中的移动设备。在另一举例中，使用者也可以要求薄的可替换式封套106，以更好地适于城市环境中的频繁使用。

在图1所示实施例中，可替换式封套106可以包括多个冷却孔122，用于防止移动设备于置入可替换式封套106时过热。但是，本领域技术人员应清楚的是，当在例如潮湿环境下使用移动设备时，可替换式封套106可以省去冷却孔122。

可替换式封套106还可以包括核心部件凹座124和带状连接器凹座126，二 者的尺寸分别适于置于其内的核心部件104和带状连接器102。图2示出了可替换式封套106的另一立体图，其中展示了核心部件凹座124和带状连接器凹座126。如图所示，核心部件凹座124和带状连接器凹座126相邻。优选地，核心部件凹座124的深度基本与多功能核心部件104的厚度一致。核心部件凹座124还可以包括扩展部，以允许使用一根手指即可轻松地将多功能核心部件104从核心部件凹座124取出。

可替换式封套106还可以优选地具有位于核心部件凹座124内的发光接口128。如下文所描述，多功能核心部件104优选地具有发光元件，当点亮发光元件时，可以通过发光接口128看到该发光元件。图3示出了从可替换式封套106的后端展示发光接口128的视图。

可替换式封套106还可以包括移动设备凹座130，其位于核心部件凹座124的顶部及周围。移动设备凹座130的尺寸紧密地贴合置于其内的特定移动设备的尺寸。可替换式封套106还可以包括围绕可替换式封套106边缘的唇部132，用以保护放置于封套内的移动设备，这属于本领域常用技术手段。

图4和图5示出了带状连接器102的放大立体视图。如图所示，带状连接器102通常可以包括核心部件连接器402和移动设备连接器404，二者通过弹性带406耦接在一起。一般地，带状连接器102允许多功能核心部件104与移动设备通信，下文将对此描述。带状连接器102具有合适的尺寸，以紧贴地置于带状连接器凹座126。此外，带状连接器102可以制造为不同长度和宽度以适应更多的移动设备。

核心部件连接器402可使用任何类型的公连接器或母连接器的形状。一些适用于核心部件连接器402的连接器可以包括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引脚)、USB 3.0A型、USB 3.0B型和USB 3.0微型B接口、30引脚连接器或LIGHTNING^TM连接器。

在一些实施例中，核心部件连接器402可以使用适当的公连接器形状，以阻止第三方竞争对手设计产品来使用本申请实施例的带状连接器102和多功能核心部件104。

移动设备连接器404的连接器类型可以选择为凸形接口，以适当地配对所连接的移动设备的凹形数据连接/充电接口。因此，在一优选实施例中，核心部件连接器402可以使用相同类型的连接器，而用于移动设备连接器404的连接器类型可以根据待连接的移动设备的类型而改变。这一配置允许多功能核心部件104可以用于更多的移动设备，下文将对此予以解释。

图6示出了多功能核心部件104的前视图。如图所示，多功能核心部件104一般可以呈长方体，包括带状连接接口602，其与核心部件连接器402相配对，如稍后所示。多功能核心部件104优选地为20mm-60mm宽，20mm-125mm长。然而，多功能核心部件104的尺寸显然并不限于此范围。

多功能核心部件104还可以包括存储卡读卡器604，其允许存储卡插入多功能核心部件104，以提供额外的内存，或者具有嵌入到核心PCB A板内的基于芯片的内存。存储卡读卡器604可以容纳单张或多张存储卡，这取决于存储卡读卡器604的能力。另外，永久性存储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还优选地可以包括充电接口606，其可使用自定义充电器或者对接埠来为核心部件606充电。

图7A和图7B示出了多功能核心部件104的后视图，其中展示了其它功能特征。多功能核心部件104优选地可以包括充电接口702和发光元件704。充电接口702可以用于同时为多功能核心部件104和任何连接的移动设备充电。可替换式封套106设计为当核心部件插入可替换式封套106时，可以使得发光元件704与发光接口128对齐。另外，可替换式封套106也可以包括与充电接口702相对应的接口，从而可以连接到充电接口702。在一些实施例中，多功能核心部件也可以包括扬声器(未示出)，可替换式封套106上设有相应的接口，从而使发出的声音不会失真。

发光元件704优选地为1″(吋)智能LED面板，其有具有1至100个发光二极管的PCB A板构成。智能LED面板可以是低功耗薄型(最好是2mm左右)光发射器，其使用比发光二极管还少的能量。但是，也可以使用发光二极管。发光元件702具有许多可能用途，其中包括提供以低光方式拍摄照片和视频的光线，充当手电筒作用，提供音乐均衡器功能，以及应急灯功能。发光元件704的这些特性可以通过移动设备上的移动应用程序予以控制，或者通过如下将详细描述的嵌入式物理按键来控制。

图8A和图8B示出了多功能核心部件104的爆炸图，其中展示了图6、图7A或图7B中未示出的一些内部部件。多功能核心部件104优选地还可以包括电池802和无线充电器804。而且，发光元件704通过核心部件接口806可以看到。使用封套808可以将发光元件704、电池802和无线充电器804封装于多功能核心部件104内部。但是，对于本领域技术人员而言，封套808显然是可移除的，以允许用户替换内部元件如电池802。

电池802优选地可以是500mAh-4000mAh电池，其为所连接的移动设备提供额外电池寿命。无线充电器804优选地为电磁式或射频式的无线充电元件， 例如Qi充电器或其他任何能够使用无线电源传输电板为电池802和移动设备无线充电的品牌。

对于本领域技术人员而言，其它外围设备显然也可以并入多功能核心部件104。例如，多功能核心部件104也可以包括RFID(射频识别)芯片或NFC(近场通信)芯片以允许移动支付。另一实施例中，多功能核心部件104也可以包括IR(红外线)增强器，以允许多功能核心部件104起遥控器作用。在又一实施例中，多功能核心部件104也可以包括芯片式摄像机、湿度传感器、温度传感器、压力传感器、测量传感器、传情电脉冲模块以及其它传感器模块。

封套808还可以包括耳片810，以方便通过单个手指就能从核心部件凹座124取出多功能核心部件104。

图9示出了带状连接器102与多功能核心部件104的连接示意图。如图所示，核心部件连接器402配对带状连接器接口602。随后已连接的设备可以放入可替换式封套106，如图10和图11所示。移动设备可以连接到移动设备连接器404，并于可替换式封套106内受唇部132保护。由于移动设备放置在多功能核心部件104的上方，移动设备也可以固定可替换式封套106内的多功能核心部件。

为清楚起见，图12A和图12B示出了于可替换式封套102外部使用带状连接器102连接多功能核心部件104和移动设备1202。如图所示，移动设备连接器404配对移动设备1202的充电/数据接口。

图13示出了插入多功能核心部件104和移动设备1202后的可扩展式封套106的后视图。如图所示，通过发光接口128可以看到发光元件704，通过摄像头接口108可以看到移动设备1202的摄像头。类似地，如图14所示，通过音量改变接口114和电源接口116可以分别看到或使用移动设备的音量键和电源键。

图15A-15F示出了兼容相同的多功能核心部件104的另一可替换式封套。例如，图15A中示出了可兼容任何平板，例如iPad^TM或基于安卓Android^TM的平板的可替换式封套106。可替换式封套106可以包括所有适合用于平板的接口，用于多功能外围104的凹座以及兼容平板的带状连接器102。图15B和图15C示出了可以兼容不同大小的具有不同特性和尺寸的手机/平板的可替换式封套。但是，应该注意的是，多功能核心部件104可以用于每一个这些与不同大小带状连接器102组合的封套。这使得用户可以通过各种各样的移动设备(例如平板、手机、笔记本电脑等)1202来使用相同的多功能核心部件104。此外，由于多功能核心部件104和带状连接器102并非与可替换式封套106整体成型， 用户可以容易地改变可替换式封套(例如不同材质或颜色的可替换式封套)而无需替换多功能核心部件104。由于没有集成电子元件，可替换式封套106相比其他封套也可生产得更为便宜。

本申请的另一优点是，带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套106全都可以作为不同的部件单独出售，或者集成为一套来零售。这为消费者和零售商提供了更大的灵活性。例如，拥有平板和手机的用户可以购买单个多功能核心部件104、两带状连接器102和两可替换式封套106。该用户随后可于平板和手机之间交换该单个多功能核心部件104。但是，对于耗电量大的设备，用户可以选择给平板或手机购买多功能核心部件104。对于本领域技术人员而言，这一增加的灵活性的许多优点是显而易见的。

对于带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套106的生产商而言，另一个好处是，由于这些部件不用集成，所以他们不需要在同一间工厂制造。这样为制造商于选择在哪儿制造带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套106提供了更大的灵活性。例如，制造商可以在一家专门生产手机壳的工厂生产可替换式封套106，而在一电子厂完成多功能核心部件104的生产。由于目前市场上有非常少的设备能够用于制造带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套106，所以这样做是特别有利的。

提供给移动设备1202的多功能核心部件和带状连接器102的其它特性和功能将参考如下框图予以解释。首先，参考图16，其描述了由带状连接器提供的功能框图。带状连接器102可以包括验证电路1602，其只有在移动设备连接器404是有效的连接器时，才将移动设备1202连接到多功能核心部件104。因此，验证电路1602可以防止盗版带状连接器102的制造。

类似地，在一些实施例中，带状连接器102可以包括核心部件验证电路1604，其验证连接到核心部件连接器402的多功能核心部件104是否是一有效且经批准的多功能核心部件。例如，核心部件验证电路基于连接可以向多功能核心部件104请求加密消息或编码，以验证该连接的多功能核心部件104。

图17示出了多功能核心部件104的组成部件的示意图。首先，当多功能核心部件104连接到带状连接器102，将存储于存储器1706的验证数据发送到核心部件验证电路1604进行验证。如果验证通过多功能核心部件104，则在多功能核心部件104和移动设备1202之间建立连接。如果多功能核心部件104没有识别出移动设备1202，CPU 1704首先检测安装在移动设备1202上的操作系统，然后将链接或数据发送到移动设备1202。这会在移动设备1202的屏幕上弹出一窗口，以允许用户下载应用程序1702。

一旦移动设备的用户下载并安装适当的应用程序1702，应用程序1702通知CPU 1704应用程序已安装。因此，CPU 1704给移动设备1702增加识别数据到存储器1706。对于之前没有连接到多功能核心部件104的每台移动设备，将重复此过程。

移动设备1202的用户可以使用应用程序1702来控制位于多功能核心部件104内的任何外围设备。例如，应用程序1702可以用来使多功能核心部件104上的扬声器发出音乐。应用程序1702还可以用来改变系统功能例如摄像等。在一实施例中，应用程序1702可编程为使发光元件1702能在移动设备1202每次摄像时闪光。多功能核心部件104也可以包括一或多个物理按键，可用于与多功能核心部件104而非应用程序1702进行交互。

应用程序1702还提供接口，允许用户使用文件浏览器来浏览存储于插入存储卡读卡器604的存储卡上的文件，或者查看电池802的充电状态或无线充电器804的连接情况。在另一实施例中，如果不需要额外的电池电量，应用程序1702可以用于防止电池802给移动设备1202充电。

图18-30示出了带状连接器102、多功能核心部件104和可替换式封套106的另一视图。首先，参考图18，其展示了具有位于底部的示例品牌的多功能核心部件104。相似地，图19示出了可替换式封套106的另一实施例的前视图，图20示出了带状连接器102的另一实施例的透视图。为使表达更为简洁，仅示出了图18-30的多功能外围设备100与图1-14的多功能外围设备100之间的不同。如图21和24所示，多功能核心部件104可以包括存储卡槽2102，用于容纳存储卡2104。存储卡104可以是任何类型的商业可用存储器，例如使用闪存的SD卡或迷你SD卡。此外，多功能核心部件104可以具有任何数量的存储卡槽2102，其可位于多功能核心部件104的任何位置。

为了容纳存储卡2104的插入与移除，可替换式封套106优选地具有开口2702，如图27所示，当多功能核心部件104插入可替换式封套106，开口可与存储卡槽2102对齐。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明并不用以限制本发明。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，可以对上述具体实施方式进行变化。