CN102789273B - 用于计算机终端的快速装配系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于从装配台快速附着和分离计算机终端的装配系统。装配台可以被半永久地附着到物体，比如在铲车上或者在诸如墙壁的非移动式结构上。装配台可以包括电源输入端口和一个或多个通信端口，该电源输入端口用于为计算机终端接收外部电源，该一个或多个通信端口用于提供计算机终端和另一设备之间的数据通信。计算机终端包括电连接器，该电连接器接合装配台的电连接器，以接收供电并促进计算机终端和其它设备之间的数据通信。计算机终端和/或装配台可以包括锁定机构，该锁定机构将计算机终端可释放地耦合到装配台，使得电连接器保持正确的接触。

Description

用于计算机终端的快速装配系统
相关专利申请
本申请要求了于2011年1月3日提出的申请号为12/983,603、标题为“用于计算机终端的快速装配系统”的美国专利申请的优先权。本申请涉及与该申请同一日期提出的申请号为12/983,607、标题为“具有用户可替换前面板的计算机终端”的美国专利申请。上述申请(美国专利申请12/983,603和美国专利申请12/983,607)的整体内容在这里通过引用被全部合并。
技术领域
本发明一般地涉及计算机系统，更具体而言涉及一种支持从装配台快速安装和移除计算机终端的装配系统。
背景技术
计算机终端经常被部署在在仓库、生产设施、车间、户外以及其它苛刻的使用环境中来收集和显示数据。这些计算机终端通常被设计为具有特定特征，例如安置计算机终端的电子部件的防水外壳，用于在苛刻环境中可靠地运行并为所安装的电子设备提供受控环境。然而，即使是这些耐用的计算机终端，还是容易受到通常由环境或操作员所引起的故障的影响。
常规计算机终端一般构造为单一、集成的单元，使得电子部件被安置在单一的保护环境中。因此，当计算机终端发生故障或遭受损坏时，整个计算机终端不得不停止使用。当在仓库或其它商业或工业环境中部署计算机终端时，计算机终端常常以半永久性的方式附着到诸如墙壁的支撑结构上，或者附着到诸如铲车或者其它多用途车辆的车辆上。此外，电线常常被连接在计算机终端和电源和/或例如仓库应用中的条形码扫描器的外围设备之间。替换这种计算机终端常常需要熟练的技术人员，而不是一般的工人。替换半永久性安装的计算机终端还需要相当大量的时间。如果计算机终端附着到车辆，这会致使车辆不能按预定用途进行操作，直到发生故障或损坏的计算机终端得以替换，导致劳动生产率的额外损失。
因此，本领域中存在着对一种改进的装配系统的需要，该装配系统支持更快速和简单地安装、移除和替换计算机终端。
发明内容
本发明提供一种计算机装配系统，该系统便于更简单地安装、移除和替换计算机终端。用于固定计算机终端的装配台可以可靠地耦合至另一设备，例如墙壁或车辆的摆臂。装配台可包括用于为计算机终端接收供电的端口和用于容纳数据通信电缆的端口，该数据通信电缆在另一端被连接到另一设备，例如另一计算机或条形码扫描器。装配台可包括电连接器，该电连接器接合计算机终端的电连接器，以路由供电到计算机终端和在计算机终端与连接到装配台的其它设备之间路由数据。装配台和计算机终端可包括如此配置的外壳，使得在由装配台固定计算机终端时电连接器产生正确的接触。计算机终端和/或装配台可包括一个或多个用于可靠地、可释放地将计算机终端附着到装配台的附着机构。
依照本发明的一方面，用于可释放地固定计算机终端的装配台可包括外壳，该外壳包括第一表面、第二表面和置于第一表面上用于将装配台附着到结构的附着机构。电源输入端口可沿外壳布置，用于为计算机终端接收供电。电连接器可电耦合至电源输入端口。导电体可包括置于第二表面的凹痕中的导电构件。该凹痕可容纳计算机终端的凸出表面。该凹痕可包括导电元件。可以沿第二表面的上边缘布置接头，用于接合置于计算机终端上表面上的槽以将每个导电构件与相应的导电元件对准。可以沿第二表面的下边缘布置脊部，用于接合计算机终端的锁定机构以可靠地将计算机终端附着到装配台。当将计算机终端正确地附着到装配台时，每个导电构件可接触相应的导电元件。
按照本发明的另一方面，计算机终端可以包括：外壳，具有前表面和后表面。附着机构，可以被置于后表面上，用于可释放地将计算机终端附着到装配台。前面板可以被置于前表面上并且包括显示器。处理器可以被置于外壳内并逻辑耦合至显示器。电连接器可以包括导电元件，这些导电元件逻辑耦合至处理器并被置于后表面的凸出区域上，用于接合具有导电元件的装配台的凹痕。附着机构可操作地将计算机终端附着到装配台，使得每一个导电元件接触装配台的对应导电构件。
按照本发明的又一方面，系统可以包括用于可释放地固定计算机终端并供电给计算机终端的装配台。该装配台可以包括具有第一表面、第二表面和附着机构的第一外壳，该附着机构用于将装配台附着到另一物体。该装配台还可以包括：电源输入端口，沿第一外壳布置，用于为计算机终端接收供电。第一电连接器，可以被电耦合至电源输入端口，并且包括被置于第二表面的凹痕中的导电构件。接头可以从第二表面的上边缘伸出。脊部可以沿第二表面的下边缘布置。计算机终端可以包括：第二外壳，具有前表面和后表面。附着机构可以被置于后表面上，用于可释放地接合该脊部。前面板可以被置于前表面上并且包括显示器。处理器可以被置于第二外壳内并逻辑耦合至显示器。第二电连接器可以包括逻辑耦合至处理器的导电元件，这些导电元件被置于后表面的凸出区域上用于接合该凹痕。计算机终端还可以包括用于容纳接头的槽。当将计算机终端被耦合到装配台时，每个导电构件可以接触对应的导电元件。
在考虑随后例示了用于实施目前理解的本发明的最佳方式的说明性实施例的详细描述时，本发明的这些以及其它方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员来说是清楚的。
附图说明
为了更全面地理解本发明的示例性实施例及其优点，现在通过结合附图参考随后的描述，其中：
图1是按照特定示例性实施例的装配台和计算机终端的透视图，该计算机终端可释放地附着到该装配台；
图2是按照特定示例性实施例的图1的装配台和计算机终端的透视图；
图3是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端的后部正视图；
图4是按照特定示例性实施例的图1的装配台的正视图；
图5是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端的前部正视图；
图6是按照特定示例性实施例的图1的附着到装配台的计算机终端的后部正视图；
图7是按照特定示例性实施例的图1的附着到装配台的计算机终端的侧面正视图；
图8是按照特定示例性实施例的图1的附着到装配台的计算机终端的侧面正视图；
图9是按照特定示例性实施例的图1的附着到装配台的计算机终端的顶部正视图；
图10是按照特定示例性实施例的图1的附着到装配台的计算机终端的底部正视图；
图11是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端和装配台的某些部分的横截面图，其中计算机终端被附着到装配台；
图12是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端和装配台的部分横截面图，其中计算机终端被附着到装配台；
图13是按照特定示例性实施例的描绘了图1的计算机终端组件的框图；
图14是按照特定示例性实施例的图1的装配台的分解图；
图15是按照特定示例性实施例的图1的装配台的分解图；
图16是按照特定示例性实施例的装配台和计算机终端的透视图，该计算机终端可移除地附着到该装配台；
图17是按照特定示例性实施例的装配台和计算机终端的透视图，该计算机终端可移除地附着到该装配台并具有可移除的前面板；
图18是按照特定示例性实施例的图17的装配台和计算机终端的透视图；
图19是按照特定示例性实施例的图17的前面板的后部正视图；
图20是按照特定示例性实施例的图17的移除了前面板的计算机终端的前部正视图；
图21是按照特定示例性实施例的图17的前面板的分解图；
图22是按照特定示例性实施例的图17的计算机终端的前面板的正视图；
图23是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端的分解图；
图24是按照特定示例性实施例的图1的计算机终端的分解图；
附图仅仅说明了本发明的示例性实施例，因此不认为限制了本发明范围，附图中所示的单元和特征不需要按比例，而是强调清楚地说明本发明示例性实施例的原理。另外，可以放大特定尺寸来有助于直观地表达该原理。
具体实施方式
示例性实施例的下列描述涉及附图。在此的任何空间参照，比如“上(upper)”、“下(lower)”、“在...上(above)”、“在...下(below)”、“后(rear)”、“在...之间(between)”、“垂直的(vertical)”、“有角的(angular)”、“在...之下(beneath)”等等，仅仅出于说明的目的，而不限定所描述结构的具体方向或者位置。
现在参考附图，其中所有附图中相同的数字表示同样的(但不必是完全相同的)元件，对本发明的示例性实施例进行详细说明。图1-12描绘了示例性装配台100和可移除地可附着到装配台100的计算机终端150。特别地，图1-2是装配台100和计算机终端150的透视图，其中计算机终端150从装配台100分离的；图3是计算机终端150的后部正视图；图4是装配台100的正视图；图5-10是计算机终端150和装配台100的正视图，其中计算机终端150附着到装配台100；以及图11和12是计算机终端150和装配台100某些部分的横截面图。
参照图1-12，计算机终端150常常被用于仓库、制造设施、车间、户外以及其它应用中来收集和显示数据。示例性计算机终端150和装配台100使用户能迅速地且简单地从装配台100附着和分离计算机终端150，比如如果计算机终端150被损坏。在一个典型应用中，将装配台100以半永久性的方式附着到车辆，比如铲车、多用途卡车、吊车或者其它类型的车辆，或者附着到非移动式结构，比如墙壁、支柱、管道或者基座。如图6-10中最佳可见，装配台100包括球状耦合器145，该耦合器能够可移除地安装在插座耦合器中。在一个例子中，球状耦合器145可以附着到摆臂的插座耦合器，该摆臂附着于铲车。可以相对铲车移动摆臂来放置装配台100，并由此基于用户偏好将计算机终端150附着到装配台100。受益于本公开内的本领域普通技术人员将理解的是，球状耦合器145仅仅是可用于将装配台100附着到另一物体的多种机构之一。
示例性装配台100包括使内部组件避免受到环境影响的外壳103。在特定示例性实施例中，外壳103包括防水的和/或防尘的外壳，该防水的和/或防尘的外壳防止水(或者灰尘)进入外壳103而损坏内部组件。外壳103和装配台100的特定示例性内部组件将结合图14和15更加详细地在下面进行讨论。
示例性装配台100还包括电源输入端口119，该电源输入端口被置于外壳103的侧面以用于容纳电缆并供电给计算机终端150。装配台100还包括电源开关123和可替换的保险丝121，该电源开关123用于有选择地从电源输入端口119供电给计算机终端150，在电气故障的情况下，该可替换的保险丝121限制了对外部电源、装配台100和计算机终端150的损坏。电源从电源输入端口119经由电源开关123、保险丝121和一个或多个导电体路由到电连接器105。依照下面更加详细的讨论，连接器105的导电插脚107接触置于计算机终端150上的印刷电路板151的导电表面152，以便在计算机终端150附着到装配台100时供电给计算机终端150。
装配台100还包括若干数据通信端口，每个数据通信端口用于容纳通信电缆。特别地，示例性装配台100包括两个串行通信端口111、113，通用串行总线(“USB”)端口115以及控制器区域网络(“CAN”)总线和音频端口117。在特定可替换的示例性实施例中，连同装配台100，可以除去通信端口111-117中的一个或多个，或者可以包括其它类型的数据通信端口。数据在每个通信端口111-117(以及连接至通信端口111-117的设备)和计算机终端150之间经由计算机终端150的电连接器105和印刷电路板151路由。按照结合图14和15更加详细的讨论，一个或多个导电体或者电缆将每个通信端口111-117连接到电连接器105。诸如条形码扫描器的外围设备可以经由通信端口111-117与计算机终端150相连。贯穿示例性实施例的论述，应该理解的是，在此可互换地使用的术语“数据(data)”和“信息(information)”指的是文本、图像、音频、视频或者可以存在于基于计算机环境的任何其它形式的信息。电源输入端口119和通信端口111-117有利地位于装配台100上，而不是位于计算机终端150上，用于支持更简单且更迅速地对计算机终端150进行替换。由于供电电缆和通信电缆被附着到装配台100，而不是计算机终端150，这些电缆在计算机终端替换期间可以保持连接。这对需要电工或者其它熟练技工来连接和断开电线的单位是尤其有益的。由于电缆被保留连接，普通工人或者不熟练的工人可以从装配台100附着和分离计算机终端150。因为需要更少步骤来完成计算机终端150的安装或者替换，这还导致了更快的安装和替换时间。
在所说明的实施例中，组件111-123被置于外壳103的远离球状耦合器145的侧面上，并且这个侧面远离外壳103的容纳计算机终端150的侧面。组件111-123的这个位置使装配台100能被安装在摆臂上，而使摆臂的运动范围不受连接至装配台100的电缆限制。相对于外壳103的该侧面成一定角度来布置组件111-123还支持了增加摆臂的活动范围。
示例性计算机终端150包括避免使内部组件受到环境影响的外壳190。在特定示例性实施例中，外壳190包括防水的和/或防尘的外壳，该防水的和/或防尘的外壳防止水(或者灰尘)进入外壳190而损坏内部组件。计算机终端150还包括置于外壳190前面的前面板170。在特定示例性实施例中，依照下面结合图17-21更加详细的讨论，前面板170是可从计算机终端150移除的。
计算机终端150还包括显示器172，显示器172具有通过前面板170可视的显示屏。例如，显示器172可包括液晶显示器(“LCD”)或者具有触敏屏幕1360(图13)的显示器。前面板170包括键盘或者小键盘171和用户可配置的按键173。用户可以使用小键盘171、用户可配置的按键173和触敏屏幕1360来输入命令和数据给计算机终端150。计算机终端150还包括可移除地附着到外壳190的触笔154。用户可以使用触笔154与触敏屏幕交互。
前面板170还包括若干置于前面板170顶部附近的标签174-176。这些标签174-176可用于显示品牌名称、公司名称或者任何其它信息。因为计算机终端150是可从装配台100移除的，当提供相同或者类似的装配台100给顾客的时候，可以针对不同的顾客用不同的标签174-176重新标记计算机终端150。例如，两个不同顾客可定购计算机终端150和装配台100的相同样式。两个顾客都可以接收相同的装配台100和相同的计算机终端150，但在计算机终端150上具有不同标签174-176。
计算机终端150还包括若干用于连接到室外天线的连接器195。例如，Wi-Fi、全球定位系统(“GPS”)和移动网天线中的一个或多个可以经由连接器195连接至计算机终端150。在特定示例性实施例中，连接器195是凹形超小型版本A(SubMiniature version A，SMA)连接器或者另一类型的射频(RF)连接器。在特定可替换的实施例中，一个或多个连接器195被置于装配台100上。在这种实施例中，可以在连接器195和计算机终端150之间经由电连接器105、印刷电路板151和一个或多个导电体来路由数据。
图13是按照特定示例性实施例的描绘了计算机终端150的组件的框图。特别地，图13说明了置于外壳190内部的特定电子组件和它们与以上讨论的计算机终端150的其它组件的连接。参照图13，计算机终端150包括处理单元1321、系统存储器1322和耦合包括系统存储器1322的各种系统组件到处理单元1321的系统总线1323。系统总线1323可以包括若干总线结构类型的任何一种，这些总线结构类型包括使用各种总线体系结构的任何一种的存储器总线或者存储控制器、外围总线或者本地总线。系统存储器1322包括只读存储器(“ROM”)1324和随机存取存储器(“RAM”)1325。基本输入/输出系统(“BIOS”)1326被保存在ROM 1324中，基本输入/输出系统1326包含有助于在计算机终端150内的元件之间比如在起动期间传送信息的基础例程。
计算机终端150还包括硬盘驱动器1327和光盘驱动器1328，硬盘驱动器1327用于从硬盘(未示出)中读取和写入硬盘，光盘驱动器1328用于从可移除光盘1329中读取或者写入可移除光盘1329，可移除光盘1329比如是CD-ROM、读/写-光盘(“CD/RW”)、DVD或者其它光学介质。硬盘驱动器1327和光盘驱动器1328分别通过硬盘驱动器接口1332和光盘驱动器接口1333与系统总线1323相连。虽然示例性计算机终端150采用ROM 1324、RAM 1325、硬盘驱动器1327和可移除光盘1329，受益于本公开的本领域普通技术人员应该理解的是，其他类型的计算机可读介质也可用于示例性计算机终端150中。例如，计算机可读介质可以包括能包含、存储、通信、传播或者传送数据以供计算机终端150的一个或多个组件使用或者与计算机终端150的一个或多个组件相连的任何装置，包括任何电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的或者半导体系统(或者装置或设备)或者传播介质，比如磁带盒、闪存卡、数字视频光盘、伯努利录音盘盒等等。驱动器和它们关联的计算机可读介质可以提供计算机可执行指令、数据结构、程序模块以及用于计算机终端150的其它数据的非易失性存储。
许多模块可以存储在ROM 1324、RAM 1325、硬盘驱动器1327或者光盘1329上，包括操作系统1335和各种应用模块1336-1337。应用模块1336-1337可以包括例程、子例程、程序、对象、组件、数据结构等等，它们执行特定任务或者实现特定抽象数据类型。例如，应用模块1336可以是库存应用，用于供收集和显示仓库中的库存信息。
用户可以通过比如小键盘171和用户可配置的按键173的输入设备来输入命令和信息给计算机终端150。这些输入设备以及其它输入设备常常通过耦合至系统总线1323的串行端口接口1346连接至处理单元1321，但可以通过其他的接口连接，比如并行端口、游戏端口等等。通信端口111、113和USB端口115也连接至串行端口接口1346(或者另一接口)。CAN总线和音频端口117通过耦合至系统总线1323的CAN总线接口1334与处理单元1321相连。
显示器172还可以经由诸如视频适配器1348的接口与系统总线1323相连，来接收由显示器172显示的内容。示例性显示器172并入了通过触摸屏控制器1361耦合至处理单元1321的触敏屏幕1360。例如，如受益于本公开的本领域普通技术人员会很容易理解的是，触敏屏幕1360可以包括电阻的、电容的、表面声波(“SAW”)、红外的(“IR”)、应变计量、色散信号技术、声学脉冲识别和光学触摸感测技术。触摸屏控制器1361可以确定在触敏屏幕1360上或者触敏屏幕1360附近的用户(例如使用手指、触笔、笔或者其它物体)触摸的位置。除显示器172之外，计算机终端150可以包括其它外围输出设备，例如扬声器(未示出)。
计算机终端150被配置为利用到一个或多个远程计算机1349的逻辑连接在连网环境中操作。远程计算机1349可以是任何网络设备，比如个人计算机、服务器、客户端、路由器、网络PC、对等设备或者其它设备。虽然远程计算机1349通常包括与计算机终端150有关的多种或者所有如上所述的元件，为简单起见仅仅在图13中示出了存储器设备1350。图13中描绘的逻辑连接包括无线局域网(“WLAN”)104，无线局域网104经由Wi-Fi天线2371(图23)与计算机终端150通信。在特定可替换的实施例中，该逻辑连接包括无线广域网(“WWAN”)。在连网环境中，所描绘的与计算机终端150有关的程序模块或者其部分可以被保存在远程存储器储存设备1350中。
可以理解的是，图13所示的网络连接是示例性的，以及可以使用在计算机之间建立通信链路的其它方式。另外，本领域技术人员将理解的是，在图13中说明的计算机终端150可以具有若干其它适当计算机系统配置的任何一种。例如，在可替换的示例性实施例中，计算机终端150可不包括特定组件。
返回参考图1-12，电连接器105包括许多导电插脚107。在此示例性实施例中，插脚107按照每行10个插脚107共5行的方式来排列。然而，在不背离本发明范围和精神的情况下可以使用任意数目的插脚107和任意排列数目的插脚107。与印刷电路板151的导电表面152一起，插脚107被用于在装配台100的组件和计算机终端150的组件之间提供导电路径。也就是说，装配台100的特定组件电连接到一个或多个插脚107。例如，电源输入端口119与若干个插脚107相连来供电给计算机终端150。此外，每一个通信端口111-117与一个或多个插脚107相连以在相应的通信端口111-117(以及连接到通信端口111-117的设备)和计算机终端150之间传递数据。
当将计算机终端150正确地附着到装配台100时，每个插脚107接触印刷电路板151的导电表面152。相应地，类似电连接器105的插脚107来布置表面152。每一个表面152经由一个或多个导电体和/或印刷电路板带状线与计算机终端150的适当组件相连。例如，CAN总线接口1334与一个或多个导电表面152相连，该一个或多个导电表面152对应于连接至CAN总线和音频端口117的插脚107。当计算机终端150被正确地附着到装配台100时，这些表面152和插脚107在CAN总线接口1334和CAN总线和音频端口117之间提供电连接。
插脚107被配置为在计算机终端150附着到装配台100时向表面152提供力。特别地，插脚152被配置为片簧或者金属折片。通过压缩金属折片，金属的自然趋向将弹开。通过所使用金属的厚度、宽度和类型来控制弹簧力。即使在恶劣环境下，例如大的振动，弹簧力确保了插脚107与表面152保持正确接触。在特定示例性实施例中，由插脚107生成的对于表面152的合力近似为31.5磅。
计算机终端150和装配台100被配置为支持从装配台100快速附着计算机终端150和从计算机终端150分离，使得当计算机终端150附着到装配台100时，插脚107接触适当的表面152。特别地，计算机终端150包括插销或者槽159，该插销或者槽159装配在外壳190后侧的顶端附近。如在图11和12中最佳可见，当计算机终端150附着到装配台100时，槽159接纳置于装配台外壳103顶端的凸缘或者接头130。接头130装入槽159中使得电连接器105被正确地与印刷电路板151对准，并且因此每个插脚107被正确地与适当的表面152对准。在特定示例性实施例中，槽159具有基本上与接头130的宽度相匹配的宽度，使得接头130横向紧紧地装入槽159中。在将计算机终端150附着到装配台100期间，这种槽159和接头130的配置有助于正确地将电连接器105与印刷电路板151对准。
计算机终端150还包括弹簧加载锁定机构160，弹簧加载锁定机构160位于外壳190后侧的底部附近。示例性锁定机构160包括具有有角度的表面162的构件161。在将计算机终端150附着到装配台100期间，装配台100的底部脊部135接触有角度的表面162并相对于弹簧1105(图11)向下压构件161，直到脊部135通过构件161。在脊部135通过构件161之后，弹簧1105向上推构件161并将计算机终端150与装配台100在适当位置锁定。锁定机构160将计算机终端150与装配台100紧紧固定以确保插脚107和表面152之间的正确接触。
如图1中最佳可见，电连接器105被置于外壳103的凹入区域或者凹痕106中。如图2中最佳可见，印刷电路板151被置于外壳190的凸出表面158上。当计算机终端150附着到装配台100时，凸出表面158穿入凹痕106使得插脚107正确地接触适当的表面152。在特定示例性实施例中，凸出表面158的上壁和侧壁紧密地装入凹痕106的上壁和侧壁中，以在电连接器105和印刷电路板151之间提供第二对准机构。
定位销153被置于计算机终端外壳190的后表面上。定位销153接合装配台外壳103的对准孔109并作为第三对准机构，以确保电连接器105与印刷电路板151的正确对准。也就是说，当计算机终端150正附着到装配台100时，定位销153穿入对准孔109来正确地将电连接器105与印刷电路板151对准。在特定可替换的示例性实施例中，定位销153被置于装配台外壳103上，并且对准孔109被置于计算机终端150的后表面上。
用户可以迅速地和容易地将计算机终端150附着到装配台100，使得在电连接器和印刷电路板151之间进行正确的电连接。用户固定计算机终端150可以首先将槽159正确地放置在接头130上。随着接头130正确地被置于槽159中，计算机终端150可以无需用户支撑而从装配台100悬吊下来。然后用户可相对装配台100的底部按压计算机终端150的底部，直到锁定机构160锁定在固定脊部135的位置中。此时，计算机终端150被正确地附着到装配台100，并且插脚107与适当的表面152进行正确的接触。
为了从装配台100移除计算机终端150，用户可以致动锁定机构160上的杆163，杆163迫使构件161向下并从装配台100释放计算机终端150底部。此时，经由槽159和接头130连接，计算机终端150从装配台100悬吊下来。然后计算机终端150可被向上提起以从槽159移除接头130。虽然未示出，在特定示例性实施例中，锁定机构160可以包括用于容纳挂锁或者其它安全设备的孔。当计算机终端150附着到装配台100时，挂锁可以安装在锁定机构160上，以防止未授权用户移除计算机终端150。
在特定示例性实施例中，电源输入端口119沿插脚107的顶行电耦合至插脚107，并且通信端口111-117的沿顶行下面的行电耦合至插脚107。当计算机终端150正附着到装配台100时，这种插脚配置使计算机终端150能在通信端口111-117被连接至计算机终端150之前从装配台100接收供电。类似地，当计算机终端150正从装配台100分离时，在从计算机终端150移除供电之前脱离通信端口111-117和计算机终端150之间的连接。
现在参考图11，计算机终端150包括电池1120。电池1120提供后备电源给处理单元1321和计算机终端150中的其它组件，例如在外部电源不可利用时。例如，在计算机终端150正从一个装配台100移动到另一个时，电池1120可以供电给计算机终端150的组件。
图14和15是按照特定示例性实施例的图1中装配台100的分解图。参照图14和15，装配台100的外壳103包括后盖1405和前盖1430。后盖1405和前盖1430可以用任何适当材料制造，根据应用包括塑料或者金属。垫圈1410置于后盖1405和前盖1430之间。垫圈1410是可选的，并且其在后盖1405和前盖1430之间形成密封来防止水和灰尘进入外壳103。前盖1430通过螺丝1432附着到后盖1405，该螺丝1432贯穿前盖1430中的孔1431并接合后盖1405的螺丝孔1406。
装配台100还包括印刷电路组件(“PCA”)1420，印刷电路组件1420具有电源1423和置于其上的许多散热片1422。电源1423经由一个或多个导电体(和电源开关123和保险丝121)从电源输入端口119接收供电并经由电连接器105提供适当量的电能给计算机终端150。在特定可替换的实施例中，电源1423连同计算机终端150被包括，而不是装配台100。
PCA 1420还包括内部电源连接器1421。内部电源连接器1421将电源1423连接到置于第二PCA 1445上的外部电源连接器1510。外部电源连接器1510包括许多“凹形(female)”插塞来接纳内部电源连接器1421的“凸形(male)”插塞。
电连接器105还被置于PCA 1445上。电连接器105的至少一部分插脚107电耦合至外部连接器1510，以在计算机终端150附着到装配台100时路由电能给计算机终端150。在特定示例性实施例中，插脚107经由PCA 1445上的带状线导体电耦合至外部连接器1510。PCA1445经由螺丝1447附着到前盖1430。可以在PCA 1445和前盖1430之间布置可选垫圈1440，以形成密封来防止水和灰尘进入外壳103。涂覆层1450覆盖一部分PCA 1445，同时使电连接器105的插脚107暴露于外壳103之外。
PCA 1445还包括若干个数据连接器1471-1474。每个数据连接器1471-1474容纳来自从通信端口111-117之一的数据电缆(未示出)。特别地，数据连接器1471经由数据电缆与CAN总线和音频端口117相连；数据连接器1472经由数据电缆与串行通信端口111相连；数据连接器1473经由数据电缆与串行通信端口113相连；以及数据连接器1474经由数据电缆与USB端口115相连。每个数据连接器1471-1474还电耦合至电连接器105的一部分插脚107，例如经由带状线导体。
装配台100还包括耦合至后盖1405内表面的电源开关固位板1415。电源开关固位板1415固定电源开关121到装配台100。虽然未示出，从电源端口119路由电线到电源开关121。电线还从电源开关121′路由到保险丝123，并从保险丝123路由到电源1423。
参照图1-2和14-15，计算机终端150和装配台100可以包括反馈特征，用于仅仅在计算机终端150正确地被附着到装配台100时使装配台能供电。可以经由连接器1421、1510从PCA 1420路由电源使能信号到PCA 1445。该电源使能经由电连接器150的一个或多个导电插脚107离开装配台100。电源使能通过印刷电路板151的一个或多个导电表面152进入计算机终端150。电源使能在印刷电路板151上被回送并采用相反路径通向PCA 1420，在那里电源使能启动装配台电源1423。
图23和24是按照特定示例性实施例的图1中计算机终端150的分解图。参照图23和24，计算机终端150包括前面板170、电路板2350和后面板2310。前面板170附着到后面板2310以为包括电路板2350的计算机终端的内部组件提供外壳190。
前面板170包括沿它的周围布置的两个内部Wi-Fi天线2371、2372。例如，Wi-Fi天线2371可以是用于计算机终端150的主Wi-Fi天线，Wi-Fi天线2372可以是辅助Wi-Fi天线。当前面板170附着到后面板2310时，Wi-Fi天线2371、2372被置于外壳190内侧，由此免于受到环境影响。Wi-Fi天线2371、2372可以逻辑耦合至网络接口1353(图13)。
电路板2350可以包括一个或多个通信模块。特别地，电路板2350包括用来与WWAN通信的广域网(“WAN”)无线电模块2361和两个Wi-Fi模块2362、2363。Wi-Fi天线2371、2372分别逻辑耦合至Wi-Fi模块2362、2363。此外，Wi-Fi模块2362、2363经由网络接口1353逻辑耦合至系统总线1323(图13)。电路板2350还可以包括其它类型的通信模块，比如蓝牙和Zigbee通信模块。电路板2350还包括紧凑闪存卡2369。
图16是按照特定可替换的示例性实施例的装配台1600和可释放地附着到装配台1600的计算机终端1650的透视图；参照图16，计算机终端1650和装配台1600分别与图1-15中的计算机终端150和装配台100相似。然而，计算机终端1650和装配台1600之间的机械连接和电连接不同于计算机终端150和装配台100。特别地，示例性计算机终端1650包括外壳1690，外壳1690具有从外壳后表面凸出的凸缘1680。凸缘1680具有从凸缘的下表面伸出的电连接器1660，以在计算机终端1650正确地被附着到装配台1600时连接到装配台1600的电连接器1610。与电连接器105和印刷电路板151相似，电连接器1610、1660在装配台1600和计算机终端1650之间路由电能和数据。
装配台1600和计算机终端1650包括若干用于将计算机终端1650与装配台1600固定的机构。第一附着机构包括沿装配台1600上表面布置的两个定位槽1613、1615。两个突起1683、1685被置于凸缘1680的下表面上。当计算机终端1650附着到装配台1600时，定位槽1613、1615分别容纳两个突起1683、1685。当计算机终端1650正附着到装配台1600时，这种突起-定位槽连接还有助于对准电连接器1610、1660。
第二附着机构包括沿装配台下表面布置的锁定机构(未示出)和沿计算机终端1650底部布置的槽1695。锁定机构可以与以上讨论的图2中说明的锁定机构160相似或者基本上相同。装配台1600的锁定机构可以容纳槽1695并在锁定机构内固定槽1695。
用户可以通过放置计算机终端1650在装配台1600上使得突起1683、1685进入定位槽1613、1615，来将计算机终端1650附着到装配台1600。然后用户可相对于装配台1600底部按压计算机终端1650底部，直到槽1695被锁定到锁定机构内的位置。用户可以通过从锁定机构(例如通过杆163)释放槽1685来从装配台1600移除计算机终端1650。然后用户能从装配台1600提起计算机终端1650。
图17-20描绘了装配台100和具有可移除前面板1770的计算机终端1750。特别地，图17和18是装配台100和计算机终端1750的透视图，其中计算机终端1750从装配台分离，并且前面板1770从计算机终端1750分离；图19是前面板1770的后部正视图；以及图20是移除了前面板1770的计算机终端1750的前部正视图。
参照图17-20，可移除的前面板1770包括计算机终端1750的用户接口组件。特别地，可移除的前面板1770包括触敏屏幕1360、用户可配置的按键173和小键盘171。触敏屏幕1360、用户可配置的按键173和小键盘171的均经由电连接器1881(图18)和电连接器1761电耦合至计算机终端1750，电连接器1881被置于前面板1770的后表面上，电连接器1761被置于计算机终端1750上。也就是说，当前面板1770被正确地附着到计算机终端1750时，电连接器1761接合电连接器1881以在前面板1770的组件171、173、1360和计算机终端1750的组件之间提供电和逻辑连接。特别地，电连接器1761、1881在小键盘171和串行端口接口1346之间提供连接；在用户可配置的按键173和串行端口接口1346之间提供连接；以及在触敏屏幕1360和触摸屏控制器1361之间提供连接。此外，电连接器1761、1881从计算机终端1750路由电能到除霜器2121(图21)。
在典型工作环境下，触敏屏幕1360和小键盘171具有比计算机终端1750的其它组件更高的故障率。这种高故障率常常是由操作员误用引起的。例如，操作员会在空闲时间期间敲击小键盘171的按键而引起按键从前面板1770掉下。此外，操作员常常使用诸如螺丝刀的工具与触敏屏幕1360和小键盘171交互。使用工具而不是手指会损坏触敏屏幕1360和小键盘171。通过使高故障率组件在可移除前面板1770上，当这些组件之一故障时，用户可以只替换前面板1770，而不使整个计算机终端1750停止使用。这会导致降低的停机时间以及还会导致降低的维护成本。
除维护和成本优点之外，由于标签174-176在可移除前面板1770上，具有可移除的前面板1770简化了重新标记计算机终端1750。可移除前面板1770的又一优点是基于操作者改变用户接口的能力。例如，图22是按照特定示例性实施例的计算机终端1750的前面板2200的正视图。参照图22，示例性前面板2200包括触敏屏幕1360和用户可配置的按键173。然而，前面板2200不包括小键盘171。在特定其它可替换实施例中，前面板可仅仅包括小键盘171，而没有触敏屏幕1360或者用户可配置的按键173。一些操作者可被准许使用具有特定用户接口组件的前面板，而其它操作者不被准许使用。在这样的情况下，可以基于操作者来替换前面板1770，而不必须替换整个计算机终端1750。
返回参考图17-20，计算机终端1750可以包括应用模块1336(或者硬件)，应用模块1336可以检测前面板1770并确定前面板1770包括何种用户接口组件。在特定示例性实施例中，小键盘PCA 2110(图21)包括微控制器或者检测前面板配置的其它设备。在输入到微控制器上的电阻选择可用于选择包含在前面板107上的小键盘171类型。此外，微控制器的当前传感输入可用于检测除霜器2120的存在(图21)。微控制器可以传送有关前面板1770的信息给计算机终端1750，例如通过串行通信。
在所说明的实施例中，前面板1770经由许多螺丝1777附着到计算机终端1750，螺丝1777贯穿前面板1770中的孔1779并接合计算机终端1750的螺丝孔1767。可通过移除螺丝1777并从计算机终端1750拉开前面板1770来从计算机终端1750移除前面板1770。其它类型的硬件和附着机构也可以用于代替螺丝1777以附着前面板1770到计算机终端1750。
图21是按照特定示例性实施例的图17的前面板1770的分解图。参照图21，示例性前面板1770包括托架2101和前框2160，托架2101和前框2160为前面板1770的组件形成外壳。支架2101经由多个螺钉2103附着到前框2160。在特定示例性实施例中，托架2101和前框2160由塑料材料构成。在托架2101和前框2160之间布置小键盘PCA 2110、触敏屏幕1360、可选的前面板加热器或者除霜器2120、触摸屏垫圈2130、包括小键盘171和用户可配置按键173的小键盘2140、和小键盘框垫圈2150。在特定示例性实施例中，小键盘2140是弹性小键盘。
小键盘PCA2110电耦合至电连接器1881，使得在前面板1770被正确地安装在计算机终端1750上时小键盘PCA2110与串行端口接口1346通信。小键盘PCA2110包括用于小键盘171的每个按键和用于用户可配置按键173的每个按键的垫片2111。垫片2111可操作来检测小键盘171的按键或者用户可配置按键173之一何时被按下，并将该检测传送给串行端口接口1346，并最终传送到处理单元1321。类似地，触敏屏幕1360经由一个或多个导电体电耦合至电连接器1881，来与触摸屏控制器1361通信。
前面板除霜器2120可操作来从触敏屏幕1360清除凝结物。前面板除霜器2120可以包括诸如电池的本地电源2121，或者经由电连接器1761、1881从计算机终端1750接收电能。
参照图17-21，计算机终端1750适用于恶劣环境。当前面板1770被正确地附着到计算机终端1750时，计算机终端1750和前面板1770的内部组件是免受水、尘和其它环境因素影响的。在前面板1770和计算机终端1750之间通过压缩两个组装件之间的前面板垫圈2150来形成密封。前面板1770包括由弹性小键盘2140提供的附加环境密封。小键盘的弹性体形成密封来防止水和灰尘进入前框2160上的键孔。通过压缩前框2160和小键盘PCA 2110之间的弹性小键盘2140来实现这种密封。这种压缩起因于通过拧紧螺丝2103来附着前框2160到支架2101。
涂覆层2170还作为用于发光二极管(“LED”)2143的前框2160中的洞2163上的密封材料。涂覆层2170上的粘合剂粘着到密封洞2163的前框2160。触摸屏垫圈2130为触敏屏幕1360密封前框2160中的开口。在当垫圈2101通过螺丝2103附着到前框2160时，在触敏屏幕1360和前框2160之间压缩触摸屏垫圈2130。
前面板1770的自含式结构具有键式安装(即仅仅单向附着到计算机终端1750)而没有用户可访问的电缆，使在用户安装前面板1770到计算机终端1750中的错误可以忽略，因此保持加固系统的稳定性。在特定示例性实施例中，仅仅前面板1770中存在的电缆用于触敏屏幕1360和可选除霜器2120。在特定示例性实施例中，这些电缆还可以自含在连接到PCA2110的前面板组装件之内，并且可能是用户不能访问的。计算机终端1750上前面板1770的安装动作为用户产生适当的连接并在连接器1761、1881和电子组件周围建立防水防尘密封。
螺丝孔以及电路板布局也已经按这样的方法构造来使小键盘PCA 2110和内部电子设备免受静电放电的影响。设计元件被并入，该设计元件隔离和分流电子放电(“ESD”)以远离集成在前面板1770内的敏感组件。在特定示例性实施例中，通过充分清除将前面板1770的外部导电螺丝与小键盘PCA 2110的所有导电网络相隔离。在特定示例性实施例中，与对键区PCA2110产生功能连接的外部暴露的导电表面，比如触敏屏幕1360和前面板除霜器2120，具有分流ESD的快速上升转换特性到地面的无源防护组件。
本文阐述的设备和方法将在此阐述：
A1.一种用于可释放地固定计算机终端的装配台，包括：
外壳，包括第一表面、第二表面和附着机构，该附着机构被置于第一表面上用于将装配台附着到结构；
电源输入端口，沿外壳布置用于为计算机终端接收供电；
电连接器，电耦合至电源输入端口并包括多个导电构件，该多个导电构件被置于第二表面的凹痕中，该凹痕用于容纳包括多个导电元件的计算机终端的凸出表面；
接头，沿第二表面上边缘布置，用于接合置于计算机终端上表面上的槽，以将每个导电构件与多个导电元件中的相应导电元件对准；以及
脊部，沿第二表面下边缘布置，用于接合计算机终端的锁定机构以将计算机终端可靠地附着到装配台，
其中，当计算机终端被正确地附着到装配台的时候，多个导电构件中的每一个接触相应的导电元件。
A2.A1的装配台，其中附着机构包括球状耦合器，该球状耦合器用于耦合至支撑结构的插座耦合器。
A3.A1的装配台，其中外壳包括对准凹槽，该对准凹槽被置于第二表面上以用于容纳置于计算机终端上的定位销。
A4.A1的装配台，还包括沿外壳布置以用于容纳数据通信电缆的至少一个数据通信端口，其中所述至少一个数据通信端口逻辑耦合至电连接器。
A5.Al的装配台，其中导电构件被布置为多个行，并且其中这些行中的一行导电构件电耦合至电源输入端口，使得在将计算机终端附着到装配台期间，在逻辑耦合到至少一个数据通信端口的导电构件接触相应的导电元件之前，这一行导电构件接触相应的导电元件。
B1.一种计算机终端，包括：
外壳，包括前表面和后表面；
至少一个附着机构，置于后表面上，用于可释放地将计算机终端附着到装配台；
前面板，置于前表面上并且包括显示器；
处理器，置于外壳内并且逻辑耦合至显示器；
电连接器，包括多个导电元件，该多个导电元件逻辑耦合至处理器并被置于后表面的凸出区域上，用于接合包括多个导电元件的装配台的凹痕；
其中附着机构可操作来将计算机终端附着到装配台，使得每一个导电元件接触装配台的对应导电构件。
B2.B1的计算机终端，其中后表面包括用于容纳装配台的接头的槽。
B3.B1的计算机终端，其中至少一个附着机构包括弹簧加载锁定机构，该弹簧加载锁定机构用于容纳装配台的脊部并将该脊部可靠地固定在锁定机构之内。
B4.B3的计算机终端，其中锁定机构包括可致动来将脊部从锁定机构释放的插销，并由此将计算机终端从装配台释放。
B5.B1的计算机终端，其中后表面包括用于接合装配台的对准凹槽的定位销。
B6.B1的计算机终端，其中前面板可移除地附着到计算机终端。
C1.一种系统，包括：
装配台，用于可释放地固定计算机终端并且给计算机终端供电，该装配台包括：
第一外壳，包括第一表面、第二表面和附着机构，该附着机构用于将装配台附着到另一物体；
电源输入端口，沿第一外壳布置，用于为计算机终端接收供电；
第一电连接器，电耦合至电源输入端口并且包括置于第二表面凹痕中的多个导电构件；
接头，从第二表面上边缘伸出；以及
脊部，沿第二表面下边缘布置；
该计算机终端包括：
第二外壳，包括前表面和后表面；
至少一个附着机构，置于后表面上，用于可释放地接合该脊部；
前面板，置于前表面上并且包括显示器；
处理器，置于第二外壳内并且逻辑耦合至显示器；
第二电连接器，包括逻辑耦合至处理器的多个导电元件，并且该多个导电元件被置于后表面的凸出区域上用于接合该凹痕；以及
槽，用于容纳该接头，
其中，当将计算机终端附着到装配台时，多个导电构件中的每一个接触对应的导电元件。
C2.C1的系统，其中装配台还包括沿第一外壳布置以用于容纳数据通信电缆的至少一个数据通信端口，其中该至少一个数据通信端口逻辑耦合至第一电连接器。
C3.C2的系统，其中当计算机终端附着到装配台时，处理器经由第一电连接器和第二电连接器逻辑耦合至与至少一个数据通信端口连接的设备。
C4.C1的系统，其中第一外壳和第二外壳均包括防水外壳。
C5.C1的系统，其中至少一个附着机构包括锁定机构，该锁定机构用于容纳第一外壳的脊部并将该脊部可靠地固定在锁定机构之内。
C6.C5的系统，其中锁定机构包括可致动来将脊部从锁定机构中释放的插销，并由此将计算机终端从装配台释放。
C7.C1的系统，其中后表面包括用于接合置于第一外壳上的对准凹槽的定位销。
C8.C1的系统，其中后表面包括用于接纳置于第一外壳上的定位销的对准凹槽。
C9.C1的系统，其中前面板是可从计算机终端移除的。
本领域普通技术人员将理解的是，本发明提供了一种计算机装配系统，该计算机装配系统用于从装配台快速附着和分离计算机终端。装配台可以半永久地附着到物体，比如在铲车上或者在诸如墙壁的非移动式结构上。装配台可以包括电源输入端口和一个或多个通信端口，电源输入端口用于为计算机终端接收外部电源，一个或多个通信端口用于提供计算机终端和另一设备之间的数据通信。计算机终端包括电连接器，该电连接器接合装配台的电连接器，以接收供电并促进计算机终端以及其它设备之间的数据通信。计算机终端和/或装配台可以包括锁定机构，该锁定机构将计算机终端可释放地耦合到装配台，使得电连接器保持正确的接触。
虽然已经如上所述详细地描述了具体的实施例，该描述仅仅用于说明目的。因此应该理解的是，本发明的多个方面如上所述仅仅是作为示例，除非明确地表明，否则不意在作为本发明的必需或必要元素。除上述说明之外，在不背离随后权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可由受益于本公开的本领域普通技术人员得到对所公开的示例性实施例的多方面进行各种修改和对应的等效步骤，权利要求所限定范围被给予最广泛的解释以便包含这些修改和等效结构。

Claims (15)

1.一种用于可释放地固定计算机终端的装配台，包括：
外壳，包括第一表面、第二表面和附着机构，该附着机构被置于第一表面上以用于将装配台附着到结构；
电源输入端口，沿外壳布置以用于为计算机终端接收供电；
电连接器，电耦合至电源输入端口并包括多个导电构件，该多个导电构件被置于第二表面的凹痕中，该凹痕用于容纳包括多个导电元件的计算机终端的凸出表面；
接头，沿第二表面上边缘布置，用于接合置于计算机终端上表面上的槽，以将每个导电构件与多个导电元件中相应的导电元件对准；以及
脊部，沿第二表面下边缘布置，用于接合计算机终端的锁定机构，以将计算机终端可靠地附着到装配台，
其中，当计算机终端被正确地附着到装配台时，多个导电构件中的每一个接触相应的导电元件。
2.权利要求1的装配台，其中附着机构包括球状耦合器，该球状耦合器用于耦合至所述结构的插座耦合器。
3.权利要求1的装配台，其中外壳包括对准凹槽，该对准凹槽被置于第二表面上用于容纳置于计算机终端上的定位销。
4.权利要求1的装配台，还包括沿外壳布置用于容纳数据通信电缆的至少一个数据通信端口，其中所述至少一个数据通信端口逻辑耦合至电连接器。
5.权利要求4的装配台，其中导电构件被布置为多个行，并且其中这些行中的一行导电构件电耦合至电源输入端口，使得在将计算机终端附着到装配台期间，在逻辑耦合到至少一个数据通信端口的导电构件与相应的导电元件相接触之前，这一行导电构件接触相应的导电元件。
6.一种计算机终端，包括：
外壳，包括前表面和后表面；
至少一个附着机构，置于后表面上，用于可释放地将计算机终端附着到装配台；
前面板，置于前表面上并且包括显示器；
处理器，置于外壳内并且逻辑耦合至显示器；
电连接器，包括多个导电元件，该多个导电元件逻辑耦合至处理器并被置于后表面的凸出区域上，用于接合包括多个导电元件的装配台的凹痕；
其中附着机构可操作来将计算机终端附着到装配台，使得每一个导电元件接触装配台的对应导电构件。
7.权利要求6的计算机终端，其中后表面包括用于容纳装配台的接头的槽。
8.权利要求6的计算机终端，其中至少一个附着机构包括弹簧加载锁定机构，该弹簧加载锁定机构用于容纳装配台的脊部并将该脊部可靠地固定在锁定机构之内。
9.权利要求6的计算机终端，其中后表面包括用于接合装配台的对准凹槽的定位销。
10.权利要求6的计算机终端，其中前面板被可移除地附着到计算机终端。
11.一种装配系统，包括：
装配台，用于可释放地固定计算机终端并且向计算机终端供电，该装配台包括：
第一外壳，包括第一表面、第二表面和附着机构，该附着机构用于将装配台附着到另一物体；
电源输入端口，沿第一外壳布置，用于为计算机终端接收供电；
第一电连接器，电耦合至电源输入端口并且包括置于第二表面的凹痕中的多个导电构件；
接头，从第二表面上边缘伸出；以及
脊部，沿第二表面下边缘布置；
该计算机终端包括：
第二外壳，包括前表面和后表面；
至少一个附着机构，置于后表面上，用于可释放地接合该脊部；
前面板，置于前表面上并且包括显示器；
处理器，置于第二外壳内并且逻辑耦合至显示器；
第二电连接器，包括多个导电元件，该导电元件逻辑耦合至处理器并被置于后表面的凸出区域上，用于接合该凹痕；以及
槽，用于容纳该接头，
其中，当将计算机终端附着到装配台时，多个导电构件中的每一个接触对应的导电元件。
12.权利要求11的装配系统，其中装配台还包括沿第一外壳布置以用于容纳数据通信电缆的至少一个数据通信端口，其中该至少一个数据通信端口逻辑耦合至第一电连接器。
13.权利要求11的装配系统，其中至少一个附着机构包括锁定机构，该锁定机构用于容纳第一外壳的脊部并将该脊部可靠地固定在锁定机构之内。
14.权利要求11的装配系统，其中后表面包括用于接合置于第一外壳上的对准凹槽的定位销。
15.权利要求11的装配系统，其中前面板是可从计算机终端移除的。
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