為帶有可移除外殼段的移動計算設備配備附件的內部連接器方案的製作方法
2023-10-11 17:30:34
專利名稱：為帶有可移除外殼段的移動計算設備配備附件的內部連接器方案的製作方法
技術領域：
所公開的實施例涉及移動計算設備。確切地說，所公開的實施例關於為帶有可移除外殼段的移動計算設備配備附件(accessorize)的內部連接器方案。
背景技術：
為了使計算設備能夠傳輸功率和數據，廣泛地將連接器與計算設備一起使用。移動計算設備傳統上使用外部連接器或連接器槽(例如，用於安全數字卡)。除了其他缺點之外，傳統連接器要求外殼上的『基板面(real estate)'以適合連接器或槽的尺寸。
圖1圖示根據一個或多個實施例的計算設備組裝件(assembly)。圖2A圖示一個實施例，其中面板段運行以便向已連接計算設備提供功率。圖2B圖示一個實施例，其中面板段運行以便從計算設備接收功率。圖2C圖示一個實施例，其中通過電氣連接的功率信號交換是雙向的。圖2D圖示一個實施例，其中面板段和計算設備互相用信號發送(signal)數據。圖3A和圖;3B圖示根據實施例的面板連接器和設備連接器的不同元件(『管腳』)配置。圖4A和4B圖示根據實施例的針對計算設備和面板段中的每一個的外殼配置。圖5圖示根據實施例的結合以與塢站感應連接的計算設備和面板段。圖6圖示根據實施例的結合以與另一計算機感應連接的計算設備和面板段。圖7A圖示根據實施例的包括感應信號接口的面板段。圖7B圖示根據實施例的包括照明組件的可替換面板段。圖7C圖示用作高度計的另一個面板段。圖7D圖示根據實施例的包括太陽能充電器的面板段。圖7E圖示根據實施例的一個面板段，該面板段包括用於提供帶有顯示組件的脈衝計的組件。圖7F圖示根據實施例的一個面板段，該面板段包括用於提供射頻識別設備 (RFID)通信的組件。
具體實施方式
此處描述的實施例包括計算設備的面板段。面板段可以被構建為可附著於計算設備且可從計算設備拆下以便形成計算設備的整體外殼的一部分。所述面板段包括位於面板段的內表面上的面板連接器，從而當面板段被附著於計算設備時與計算設備的內部連接器進行電氣配對。所述面板段包括一個或多個電氣組件，所述電氣組件可運行以便向計算設備的組件發送電氣輸出或從計算設備的組件接收電氣輸出。在一些實施例中，面板連接器和設備連接器形成雙向連接器以在兩臺設備之間交換功率。圖1圖示根據一個或多個實施例的計算設備組裝件。計算設備組裝件100包括可以選擇性地與功能或附屬面板段140相結合的計算設備110。在圖1中，設備外殼108的一部分被示為接收所述面板段140。面板段140和外殼108被構建成使得可以通過用戶操作將面板段140附著於外殼108且從外殼108上拆下，以便成為外殼的可移除段。例如，扣或其他機械機構可用於使面板段140能夠從外殼108可拆下且可附著。在附著時，面板段140 就成為外殼108的整體元件。面板段佔據外殼108的殼體中的開口 109，使得面板段140的外表面156與計算設備外殼108的鄰接外表面106齊平。在一些實施例中，面板段140覆蓋計算設備的電池模塊120，以便形成電池蓋或電池門。但是，面板段140可以位於設備的任何部分上。在變體中，面板段140形成外殼的一部分，該部分遠離電池蓋或與其分離(或不會覆蓋設備電池)。在一些實施例中，面板段140可以形成設備的前面、後面或側面上的外殼結構。此類外殼結構可實施為整個設備外殼的整合的或視覺上無縫的部分。在圖1中，計算設備110被描繪為移動計算設備，其可能對應於包括漫遊無線網絡和/或電話功能的任意設備，包括蜂窩電話設備和/或移動信使。特別地，此處所述的實施例可應用於多種移動或小形狀因數計算設備。可配置為包括此處所述實施例的一種類型的移動計算設備包括計算機電話設備，例如具有語音電話應用的蜂窩電話或行動裝置(有時稱為「智慧型電話」)。諸如所述的計算設備可小得足以放到一個手中，同時提供蜂窩電話特徵以及其他應用，如消息接發、web瀏覽、媒體播放、個人信息管理(如聯繫人記錄管理、日曆應用、任務列表)、圖像或視頻/媒體捕獲以及其他功能。特別地，移動計算設備可具有多種類型的輸入機構和用戶接口特徵，如鍵盤或小鍵盤、多向或導航按鈕、應用或動作按鈕、以及接觸或觸敏顯示屏。一些設備在一個表面上可以包括鍵盤、按鈕面板區域和顯示屏(其可任選地為觸敏的)的組合。按鈕面板區域可能佔據小鍵盤和顯示區域之間的帶，且包括導航按鈕和多個應用按鈕或動作按鈕。可執行的特定類型消息接發包括電子郵件應用、短消息服務(SMS)消息、多媒體信息服務(匪S)消息和專用語音交換應用(如SKYPE)的消息接發。此外，對於此處所述的實施例設想的其他類型的計算設備包括膝上型或筆記本計算機、 超移動計算機、個人數字助理和其他多功能計算設備。根據實施例，面板段140通過一個或電氣組件運作，以擴展或增強計算設備110的功能。面板段140使用與計算設備110共享的連接器接口來擴展計算設備110的功能。更具體而言，面板段140包括位於面板段140的內表面143上的面板連接器142。在該位置上，當面板段140與計算設備100的外殼108耦合或集成時，面板連接器142就不可接近。 面板連接器142包括用於發送或接收功率和/或數據的一個或多個電氣觸點。面板連接器 142將數據和/或功率總線延伸至其他組件，如處理器158。計算設備110包括在內表面 134上提供的內部連接器132。內部連接器132可以延伸至數據總線133或功率總線131。數據總線可以延伸至計算設備110的處理器114或控制邏輯，該控制邏輯被分布例如用於控制來自電池模塊120的功率輸入或輸出。功率總線131可以延伸至電池模塊120或其他汲取並使用功率的組件。內部設備連接器132和面板連接器142均放置被定位成使得在面板段140接合到計算設備110的外殼108時進行配對並形成電氣連接135。在配對時，面板段140和計算設備110針對各種應用和實施方式交換功率和/或數據。在一個實施例中，面板段提供感應信號接口 152，以使功率和/或數據在計算設備 110和第三設備(例如感應啟用的塢站)之間感應交換。更具體而言，面板段140的感應信號接口 152與塢站感應耦合(見圖5)或與其他設備感應耦合(見圖6)，以便通過感應鏈路發送或接收功率。從第三設備(即不是計算設備110)接收功率時，感應信號接口 152會調整並處理功率，然後通過總線133將輸入功率用信號發送給設備110。輸入功率可用於為電池模塊120再充電，或直接為設備的組件提供功率。在向第三設備傳輸功率中，感應信號接口 152使從電池模塊120提供的功率能夠被傳輸至第三設備，如另一個計算設備(見圖6)。在感應入塢(docking)環境中，一些實施方式提供面板段140包括用磁吸材料形成的片(tab) 154 (如鐵片)，以使組裝件100能與塢站磁性耦合和解耦。其他許多應用或實施方式有可能通過面板段140提供可替換的功能。圖7A至圖7E示出並描述了一些可替換功能。如本文其他部分所述，可替換變體提供面板段以提供其他功能或者甚至充當功率或數據信號的通道(pass through)。圖2A至圖2D圖示當將面板段140包括到或附著於計算設備110時的各種連接方案。在描述各種連接方案時參考圖1和圖2A至圖2D中的每一個。圖2A圖示一個實施例，其中面板段140運行以便為計算設備140提供功率。例如， 如針對一些實施例所述，面板段140可被配置為感應接收來自另一設備(如塢站)的功率，然後通過功率接收而產生功率輸出143。可替換地，面板段140載有太陽能電池、輔助電源單元，或具有到它從其接收功率的另一設備的接口。功率輸出143能夠足以為設備的電池組件120充電，和/或足以為設備110供電。電池輸出143被傳輸至計算設備110，其中功率總線131 (圖1)使用輸入功率為電池模塊120充電和/或運行計算設備的其他組件。作為替換，面板段140包括其自身的電源(如太陽能板)，或能夠通過另一個連接器接口從另一設備接收功率。圖2B圖示一個實施例，其中面板段140運行以從計算設備110接收功率。如圖所示，面板段140從計算設備110接收功率輸出145。例如，計算設備110可以通過功率總線 131向面板段140傳輸功率輸出145。在感應信號發送應用中，面板段140使用感應信號接口 152 (圖1)以用信號發出功率，以便運行第三設備或為第三設備充電(見圖6)。作為替換或補充，面板段140使用功率輸出145來運行執行某些功能(如提供顯示器)的內部組件。圖2C圖示一個實施例，其中通過電氣連接135 (圖1)的功率信號交換是雙向的。 在這樣的實施例中，計算設備組裝件100可在與以下模式對應的任一模式中運行(i)設備功率輸入模式211，其中設備110從面板段140接收功率輸出143;(ii)設備功率輸出模式 213，其中設備110向面板段140發送功率輸出145。圖2D圖示一個實施例，其中面板段140和計算設備110用信號發送數據。數據交換可實施為交換功率的方案(如關於圖2A至圖2C所述)的替換或補充。面板段140和計算設備110可使用由面板連接器142 (圖1)和設備連接器132 (圖1)形成的電氣連接135來傳輸數據。面板段140與功率輸出結合或作為單獨功能，向設備110傳輸數據147。同樣， 設備110可以在功率輸出在兩個設備之間傳輸或不傳輸的情況下向面板段140傳輸數據 149。例如，在其中感應信號接口 152用於從另一臺設備感應接收功率的實施方式中，面板段140向設備110發送功率輸出143，並且設備110傳輸數據149以便傳輸與設備100 (圖 1)或電池模塊120的功率要求有關的信息。圖3A和圖;3B圖示面板連接器142和設備連接器132的不同元件(『管腳』)配置。 管腳配置可被設計為適應將由面板段140 (圖1)提供的功能。在圖3A所示的實施例中， 其中面板段140和計算設備110之間只交換功率，管腳配置可以包括功率的相應管腳332、 342和接地的管腳333、343。圖所示的其中交換功率和數據的實施例中可能還使用了附加管腳。在所示的實施方式中，每個相應的連接器132、142上的多達三個數據管腳352、353 和362、363載送數據，不過可以使用更多或更少管腳。管腳配置可以在面板段140和設備 110 (圖1)之間提供串行總線。在一些實施方式中，至少在管腳配置程度上，管腳配置可以遵循如通用串行總線(USB)標準所發布的標準。可以替換地使用其他總線/連接器標準和配置，如例如I2C (智能接口控制器)、SPI (串行外圍設備接口)、單線、I2S (集成晶片間聲音)和SMB (系統管理總線)。如圖3A和圖;3B中所述的實施例圖示被動電氣連接器系統，其中當面板段140被附著時，設備連接器132和面板連接器142被動地互相保持抵靠。在某些變體中，主動連接器系統可能會在單獨連接器132和142的位置使用機械附著機制或其他固定方式，以便在面板段被附著時主動使兩個連接器保持接觸。圖4A和4B圖示根據實施例的針對計算設備110和面板段140中的每一個的配置。 計算設備Iio包括帶有可移除面板段140或電池模塊120的蓋的背面402。可以將面板段 140的大小確定為只佔據設備110整個長度和/或寬度尺寸的一部分。設備110的內表面 412包括設備連接器132。如所示，設備連接器132包括四個管腳411，不過可以使用更多或更少管腳。電池模塊120保持在與內表面相鄰形成的凹處445中。在某些實施方式中，各個管腳之間還提供了間距，以提供電絕緣並減少串擾(cross talk)。圖4A進一步圖示面板段140包括內表面444，其上提供了面板連接器142。面板連接器142包括四個管腳441，以便與設備連接器132的配置相匹配。面板連接器142和設備連接器132被定位成使得當面板段140被附著時，這兩個連接器被對準以便形成電氣連接。在被附著時，面板段140覆蓋電池模塊120以便形成設備的電池蓋。圖4B圖示了附著到設備110的面板段140。面板段140的外表面妨4形成組裝件100的整個外表面的一部分。面板段140和設備110中的每一個可以被構建成使得設備 110的外表面414平滑地過渡到面板段140的外表面454。用法應用
如對於某些實施例所述，面板段140可以與計算設備110相結合以便擴展功能，從而實現與另一設備的功率和/或數據的感應傳輸。在圖5中，計算設備110和面板段140相連接以形成組裝件100。組裝件100感應連接至塢站510，以便從塢站接收功率。在一個實施方式中，面板段140包括片154，以便使組裝件100作為整體能夠與使用對準的520磁體的塢站510 (或某一其他設備)磁性耦合。因此，面板段140可以通過包括用磁吸材料形成(例如，用鐵質材料形成)的片1 來擴展設備110與磁體連接的能力。
計算設備110的感應信號接口 152 (見圖1)與塢站510對接，以便接收功率信號。 面板段140的電路和其他組件處理輸入功率信號，然後使用由相應的面板連接器142(圖1) 和設備連接器132(圖1)形成的電氣連接135將功率傳輸至設備110。因此，圖5所示的實施例可以被實施以便使設備使用電氣連接135接收功率(如關於圖2A所述)。該功率可用於為電池模塊120再充電，或直接為設備110的組件供電。作為另一個變體，計算設備110 可以使用電氣連接135向面板段140傳輸數據(如關於圖2D所述)。例如，數據可以表明設備110的功率使用需求。功率使用需求可以例如反映計算設備的電池水平或負載使用。圖6圖示與另一計算設備610配對以便為其它計算設備提供功率的計算組裝件 100。正如圖5的一個實施方式，面板段140的片IM可以將磁性耦合功能擴展至計算設備 110，從而使組裝件100能夠與其他設備610的磁體612磁性耦合。設備110和面板段140 可以在對應於以下兩種模式的單獨模式中運行(i)設備功率輸出模式(如圖6所示)，其中設備110用信號發送功率給面板段140，以便輸送給第二設備610 ；和(ii)設備功率輸入模式(如圖5所示)，其中面板段140從塢站510 (圖5)接收功率，然後使用內部連接器將功率輸送至設備110。2009 年6 月 4 日提交的標題為 「INDUCTIVE SIGNAL TRANSFER SYSTEM FOR COMPUTING DEVICES」的第12/478，766號美國專利申請在此通過引用被併入，並且公開了用於計算設備上的感應信號接口，如對於本申請中的圖5和圖6和其他部分所述。2008年9 月 26 日提交的標題為 「ORIENTATION AND PRESENCE DETECTION FOR USE IN CONFIGURING OPERATIONS OF COMPUTING DEVICES IN DOCKED ENVIRONMENTS」的第 12Λ39，656號美國專利申請本文在此通過引用被併入，並且公開了用於如圖5和圖6所述的實施例的塢站、磁性耦合布置和感應信號接口。對於此處所述的實施例可能提供其他許多使用實施方式。在一些實施例中，設備連接器132 (圖1)和計算設備110 (圖1)被配置為接收不同類型的面板段140。例如，根據一個實施例，用戶可以將面板段140替換成另一個裝置，以便改變所提供的功能。在圖7A 中，面板段740包括感應信號接口 752 (如關於一些其他實施例所述)，該接口可以提供正好設置在面板段的外表面下的一個或多個線圈762。如對於一些其他實施例所述，感應信號接口 752可用於接收或傳輸功率和/或數據。在圖7B中，可替換的面板段742包括照明組件716，該組件使閃光燈功能能夠併入計算設備。在這樣的實施例中，設備110 (圖1)通過電氣連接135 (圖1)為面板段742提供功率，以便對組件716照明。可以在面板段742上載有或通過設備110 (圖1)來實現對組件716的控制。在後一種情況中，設備110 (圖1)通過兩個設備之間形成的電氣連接將命令數據傳輸至面板段742。圖7C圖示用作高度計的另一個面板段744。在一個變體中，面板段744包括顯示組件712用於顯示高度計的輸出。面板段744包括用於執行高度計的功能所需的所有邏輯和傳感器。設備110 (圖1)可以與面板段744連接，以便提供功率。但是，在一些實施方式中，用於提供高度計輸出所需的傳感器信息和/或計算、處理是從計算設備110 (圖1)的處理器提供的。因此，計算設備110 (圖1)和面板段744可以交換數據。顯示組件712也可以與其他功能一道使用。例如，面板段744可以替換地提供時鐘功能，其中顯示組件712顯示時間。顯示組件712還可以從計算設備110 (圖1)被供電和接收數據，生成並顯示來源於計算設備上的數據的內容。圖7E還示出了實施顯示組件712 的使用的另一個實施例。在圖7D中，面板段746包括太陽能充電器730。在這樣的實施例中，面板段140處理來自太陽能電池730的輸入功率，然後通過由兩個設備形成的電氣連接135用信號發送功率給設備110 (圖1)。圖7E圖示另一個實施方式，其中面板段748包括用於提供帶有顯示組件716的脈衝計的組件。圖7F圖示一個實施方式，其中面板段749提供射頻識別設備(RFID)通信。 RFID通信可用於鑑別設備，或傳輸與設備相關聯的其他信息(例如，用作錢包)。圖7E和圖 7F中所示的每一個實施方式可能都需要使用邏輯和傳感器，所述邏輯和傳感器被裝載在相應的面板段748和749上，或者接收或導出自計算設備110(圖1)。因此，面板段748和749 可以從計算設備110 (圖1)接收功率，並任選地發送和接收數據，以便執行組件的功能。在另一個實施方式中，除電氣連接外，面板段140 (如圖1所述)可能缺少用於提供數據或功率通道的功能。例如，面板段的外表面可以包括通過管腳441 (見圖4A)互連的電氣連接器。面板段上的外部觸點通過管腳441用信號發送功率或數據作為通道至計算設備。雖然此處描述了許多提供面板段140 (見圖1)可與計算設備110分離、移除或拆除的實施例，但變體提供面板段與外殼集成且無法與外殼分離。例如，這樣的實施例可能會提供面板連接器和內部連接器來實現功率和數據的傳輸，如其他實施例所述。此處所述的實施例預期可擴展至此處所述的各個元件和概念，與其他概念、觀點或系統無關，且預期包括本申請中各處所述的元件組合的實施例。雖然本發明的例證實施例在此處參照附圖進行了詳盡描述，但仍應理解本發明不限於這些精確實施例。照此，本領域的技術人員將顯而易見許多修改和變體。因此，預期本發明的範圍由以下權利要求書及其等效物所界定。此外，即使其他功能和實施例沒有提到特定特徵，特定特徵(無論是單獨描述的還是作為一個實施例的一部分描述的)預計可以與其他單獨描述的特徵或其他實施例的部分相結合。因此，未對結合進行描述不應妨礙發明人對此類結合主張權利。
權利要求
1.一種計算設備組裝件，包括包含多個組件的設備，包括計算設備的處理器；可附著於所述計算設備且可從所述計算設備拆下以提供所述計算設備的外殼的一部分的面板段；位於所述面板段的內表面上的面板連接器；被定位為與所述面板連接器形成電氣連接的設備連接器，所述設備連接器提供於一表面上，當所述面板段附著於所述計算設備時，所述表面被所述面板段包圍；在面板段內提供的一個或多個電氣組件，所述一個或多個電氣組件可運行來使用由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接向計算設備的一個或多個組件發送電氣輸出或從計算設備的一個或多個組件接收電氣輸出。
2.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段的一個或多個電氣組件被配置成使用由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接來向所述計算設備的一個或多個組件發送功率和/或從所述計算設備的一個或多個組件接收功率。
3.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段的一個或多個電氣組件被配置成使用由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接來向所述計算設備的一個或多個組件發送數據和/或從所述計算設備的一個或多個組件接收數據。
4.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段被配置成使用由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接來從所述計算設備接收功率。
5.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述計算設備和面板段被配置成(i)在設備功率輸入模式中運行，其中計算設備使用由設備連接器和面板連接器所形成的電氣連接來從面板段接收功率；(ii)在設備功率輸出模式中運行，其中所述計算設備使用由設備連接器和面板連接器所形成的電氣連接來向面板段發送功率。
6.如權利要求5所述的計算設備組裝件，其中所述面板段被配置成當連接到計算設備時電氣連接到電源設備以便當計算設備和面板段在設備功率輸入模式中運行時為計算設備接收功率。
7.如權利要求5所述的計算設備組裝件，其中所述面板段被配置成當所述面板連接到第一設備時電氣連接到第三設備，以便(i)當面板段和計算設備在設備功率輸出模式中運行時從計算設備的電池模塊並且(ii)使用由設備連接器和面板連接器所形成的電氣連接向第三設備用信號發送功率。
8.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述計算設備和面板段均被配置成通過由設備連接器和面板連接器所形成的連接來向彼此發送和接收功率和數據。
9.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段中的一個或多個電氣組件包括感應信號接口和面板處理器，並且其中所述面板處理器和計算設備的處理器可運行以向彼此發送關於計算設備的功率水平的數據。
10.如權利要求9所述的計算設備組裝件，其中所述面板段進一步包括磁吸材料以使得面板在附著於計算設備時能夠磁性耦合到另一設備。
11.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段包括在面板段的外表面上提供的顯示器，並且其中所述面板段通過由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接從計算設備接收功率或數據中的至少一個，以便操作顯示器。
12.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段包括太陽能板，並且其中所述面板段通過由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接來向計算設備發送功率，以便操作顯示器。
13.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段包括照明元件，並且其中所述面板段通過由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接來從計算設備接收功率，以便操作顯示器。
14.如權利要求1所述的計算設備組裝件，其中所述面板段包括用於提供高度計、揚聲器、脈衝計或超聲波量尺的一個或多個組件。
15.一種用於計算設備的附屬設備，所述附屬設備包括可移除且可重新附著到計算設備以提供計算設備的外殼的一部分的面板段；位於面板段的內表面上以在計算設備和附屬設備被附著時與計算設備的設備連接器電氣配對並且與之形成電氣連接的面板連接器；其中所述面板段包括一個或多個組件以通過由設備連接器和面板連接器所形成的電氣連接來向所述計算設備用信號發送功率和/或從所述計算設備接收功率。
16.如權利要求15所述的附屬設備，進一步包括在面板段內提供的感應信號接口，所述感應信號接口可運行以從另一設備接收功率，並且其中，所述面板段進一步包括用於通過由面板連接器和設備連接器所形成的電氣連接向計算設備用信號發送使用感應信號接口從其他設備接收的功率。
17.如權利要求15所述的附屬設備，其中所述面板段包括一個或多個組件以向計算設備用信號發送足夠功率以便對計算設備的電池模塊再充電。
18.如權利要求10所述的附屬設備，其中所述面板段包括一個或多個組件以向計算設備用信號發送數據以及功率。
19.如權利要求10所述的附屬設備，其中所述面板段包括一個或多個組件以從計算設備接收數據，其中所述數據指示計算設備的功率消耗或要求。
20.如權利要求10所述的附屬設備，進一步包括磁吸材料以使得面板段能夠在連接到計算設備時附著於第三設備。
全文摘要
一種面板段被構建為可附著於計算設備且可從計算設備拆下以便形成計算設備的整體外殼的一部分。所述面板段包括位於面板段的內表面上的面板連接器，從而當面板段被附著時與計算設備的內部連接器進行電氣配對。所述面板段包括一個或多個電氣組件，所述電氣組件可運行以便向計算設備的組件發送電氣輸出或從計算設備的組件接收電氣輸出。
文檔編號G08G1/0968GK102356624SQ201080010366
公開日2012年2月15日 申請日期2010年1月4日 優先權日2009年1月5日
發明者查特吉 M. 申請人:惠普開發有限公司