CN108027628A - 电子附件设备 - Google Patents

Abstract

本发明申请描述了用于为具有薄型外观的便携式计算设备提供内部部件的系统和方法的各种实施方案。更具体地讲，本发明申请描述了一种可用于扩展和增扩便携式计算设备的有用性的电子附件设备。

Description

电子附件设备

技术领域

本文所述的实施方案总体涉及便携式计算设备。更具体地讲，本发明的实施方案涉及可扩展便携式计算设备的功能的附件设备。

背景技术

便携式计算设备的外观(包括其设计和重量)对于用户而言是重要的，因为外观有助于提升用户对便携式计算设备的总体印象。然而，由于可用空间量有限，便携式计算设备可能需要额外的资源来提供扩展的功能。

发明内容

本发明公开了附件的实施方案，该附件可用于扩展可用于便携式计算设备的一系列功能和操作资源。

在一个实施方案中，附件设备可具有有限的数据处理资源或不具有数据处理资源。附件设备可具有对应于膝上型计算机的形状因数，并且因此可包括数据输出资源诸如视觉显示器以及输入资源诸如键盘。附件设备还可包括存储器资源。附件设备可包括具有连接机构的端口，该连接机构被布置成有利于附件设备与主机设备之间的通信信道。这样，主机设备可使用附件设备提供的资源。

附件设备包括：主体，该主体具有适用于接受主机设备的对接端口并且被布置成承载操作部件；以及通信端口，该通信端口有利于在主机设备与操作部件中的至少一个之间形成通信信道，其中主机设备提供基本上所有处理资源并且具有对所述至少一个操作部件的完全访问权限。

协同组件至少包括具有计算资源和通信端口的主机设备、以及包括通信端口并且可释放地与主机设备耦接的附件设备，该附件设备不能进行独立的密集计算处理。主机设备和附件设备作为单个计算实体一起操作，并且主机设备执行基本上所有密集计算处理。

一种方法通过以下步骤来执行：在附件设备处接收主机设备，在主机设备与附件设备之间形成通信信道，以及通过主机设备控制附件设备的操作。

在本领域的技术人员检查以下附图和详细描述时，本公开的其它装置、方法、特征和优点将会或将变得显而易见。所有此类另外的系统、方法、特征和优点旨在包括在本说明书中、包括在本公开的范围内，并受所附权利要求书的保护。

附图说明

所包括的附图是为了进行示意性的说明，并且仅仅用于提供所公开的装置、组件、方法和系统的可能结构和布置的实例。这些附图决不限制本领域的技术人员在不脱离本公开的实质和范围的前提下可对本公开进行的在形式和细节方面的任何更改。

图1以正面透视图示出了根据所述实施方案的与电子附件设备脱离的电子主机设备。

图2以正面透视图示出了根据所述实施方案的耦接在一起的图1的电子主机设备和电子附件设备。

图3以正面透视图示出了根据所述实施方案的以另选取向耦接在一起的图1的电子主机设备和电子附件设备。

图4以正面透视图示出了根据所述实施方案的与另选附件设备耦接在一起的另选主机设备。

图5示出了根据所述实施方案的详述增强电子主机设备的方法的流程图。

图6为适合与所述实施方案一起使用的电子设备的框图。

具体实施方式

在此部分中提供了根据本发明所述的实施方案的装置和方法的代表性应用。提供这些示例仅是为了添加语境并有助于理解所述实施方案。对于本领域的技术人员因此将显而易见的是，本发明所述的实施方案可在不具有这些具体细节中的一些或全部具体细节的情况下被实施。在其它情况下，未详细描述熟知的工艺步骤，以便避免不必要地模糊本发明所述的实施方案。其它应用也是可能的，使得以下示例不应被视为是限制性的。

下文涉及电子附件设备，该电子附件设备可用于扩展独立主机电子设备的功能，包括输入/输出资源，该独立主机电子设备可为便携式计算设备。在各种实施方案中，电子附件设备可被视为“瘦”设备，因为它扩展另一个设备的功能但自身无法作为独立的设备来工作。因此，附件设备可具有极少或不具有呈CPU或类似综合处理器的形式的独立处理资源。然而，附件设备可提供辅助处理资源，诸如图形处理单元或GPU、或者可支持便携式计算设备的功能的其它处理资源。然而，在本文的语境中，预期附件设备不是独立的计算设备，而是仅与主机设备配合。主机设备可以是便携式计算设备，诸如智能电话、媒体播放器、平板电脑或其它便携式计算设备。

在一个实施方案中，附件设备可具有膝上型计算机的形状因数，所述膝上型计算机具有显示器和键盘以及已知膝上型计算机可用的其它输入/输出设备。然而，附件设备不具有通常与常规膝上型计算机相关联的处理资源(诸如，CPU)。就这一点而言，主机设备可提供必要的计算资源，而附件设备提供额外的功能，诸如大显示器、增强的音频功能以及另外的输入装置。这些可包括例如鼠标、触控板、键盘等。

附件设备可采用许多形式。附件设备类似于膝上型电脑进行配置，可包括具有顶壳和底壳的多部分式外壳。顶壳可在凸沿处接合到底壳以形成膝上型附件设备。膝上型附件设备可具有顶壳(即，上部部分或盖子)，其可容纳显示屏以及其它相关部件，而底壳(即，基体部分)则可容纳各种处理器、驱动器、端口、电池、键盘、触控板等。

基体部分可包括端口，该端口具有可适于插入并保持主机设备的尺寸和形状。在本文的语境中，并且在不丧失一般性的情况下，主机设备可采用类似于智能电话、媒体播放器或小型平板设备的手持式计算设备的形式。端口还可包括用于主机与膝上型附件设备之间的通信的装置。该用于通信的装置可包括用于有线通信的端口和连接器和/或适用于无线通信的装置。无线通信协议可包括WiFi、蓝牙(BT)、无线电话技术(LTE、GSM等)或任何适当的无线电接入技术(RAT)。主机设备与膝上型附件设备之间的通信可包括数据传输和电力传输。在一个实施方案中，膝上型附件设备可包括电源，诸如电池，该电源可用于对主机设备供电并且/或者可用于对由主机设备承载并用于对主机设备供电的电池充电。在一个实施方案中，膝上型附件设备可接收外部电力，该外部电力可用于操作膝上型附件设备和主机设备两者，从而节省电池资源。在一些实施方案中，附件设备可由主机设备供电。

在一个实施方案中，主机设备可包括用户输入设备，该用户输入设备可接收可被主机设备解译的输入事件。然后主机设备可控制主机设备和膝上型附件设备中任一者或两者的各方面。在一个实施方案中，用户输入设备可采用触摸屏的形式。主机设备的触摸屏可接收用户输入并控制膝上型附件设备的各方面，非常类似于膝上型设备的触控板。在一个实施方案中，用户输入设备可采用用于接收音频内容的麦克风的形式。在一个实施方案中，主机设备可使用与附件设备相关联的音频设备来输出类似于音乐的可听声。在一个实施方案中，主机设备可访问由附件设备承载的存储器设备，使得主机设备可检索信息并将信息存储于其中。

多部分式外壳可由坚固并耐用但重量轻的材料形成。此类材料可包括复合材料和/或金属诸如铝。铝有许多特性，这些特性使其成为多部分式外壳的良好选择。例如，铝是可提供良好的电接地的良好的电导体，并且其可容易地机加工并且具有熟知的合金化特性。铝的优异的导电性为被布置用于适配在外壳内并在其中进行操作的内部电子部件提供了良好的底板接地。铝外壳还提供了良好的电磁干扰(EMI)屏蔽罩，从而保护敏感电子部件免受外部电磁辐射以及减少从便携式计算设备发出的电磁辐射。这样，主机设备和附件设备便可彼此隔离，因为来自任一设备的EMI不影响另一设备。

除了键盘之外，附件设备可包括触敏设备，类似于触控板、触摸屏等。在便携式计算设备包括触控板的那些实施方案中，该触控板可由玻璃材料形成。玻璃材料提供装饰性的表面并且是触控板的结构刚性的主要来源。比起先前设计，以此方式使用玻璃材料显著减小触控板的总体厚度。触控板可包括用于处理来自与触控板相关联的传感器的信号的电路。在一个实施方案中，电路可实施为印刷电路板(PCB)。PCB可由为触控板提供结构支撑的材料形成并以这样的方式放置。因此，消除了独立的触控板支撑件。

以下参考图1至图6来论述这些实施方案和其它实施方案。然而，本领域的技术人员将易于理解，由于本发明延伸超过这些有限的实施方案，所以本文参照这些图所给出的详细描述是出于说明性目的。还应当指出的是，对于本文的其余部分，将按照附件设备具有类似于膝上型计算机的形状因数来论述附件设备。然而，更一般地讲，附件设备可采用许多形式并且能够使用任意数量的通信机构和协议来进行通信。

图1至图6示出了根据各种实施方案的附件设备的各种视图。图1以正面透视图示出了根据所述实施方案的与电子附件设备脱离的电子主机设备。附件设备100可为电子设备，并且可以看上去呈常规膝上型计算机的形状因数。然而，附件设备100通常不拥有必要的处理资源(诸如，与CPU相关的那些)，并且无法充当独立的单元。就这一点而言，附件设备100可诸如通过增强并扩展主机设备102的功能来仅充当主机设备102的附属物，该主机设备可以是具有其自己的CPU的电子设备，该CPU可自己独立工作。与主机设备102自身原本不可用的功能相比，附件设备100可提供扩展的功能和/或额外的功能。附件设备100可提供开放(盖子)状态的各种输入/输出特征部，如图1所示。因此，附件设备100可包括基体部分104。基体部分104可通过被装饰性壁108隐藏的离合器组件来枢转地连接到盖子部分106。基体部分104可被配置为容纳各种用户输入设备诸如键盘110。基体部分104还可包括端口112，该端口具有与主机设备102相符的尺寸和形状。在所述实施方案中，主机设备102采用手持式便携式计算设备的形式，其具有显示器114、输出音频端口116、按钮118以及当被端口112捕获时有利于与附件设备100通信的接口120。

应当指出的是，显示器114可具有触摸输入能力，这意味着，显示器114处的触摸事件可由主机设备102所承载的处理资源解译，继而可用于控制主机设备102和/或附件设备100的一个或多个操作。触摸事件可采用手势的形式。手势可包括单手指触摸事件诸如轻扫或轻击。手指手势可包括来自一致地施加的多于一个手指的触摸事件。手势可由显示器114中的感测电路感测并转换为传递到主机设备102所承载的处理单元以供评估的电信号。以此方式，可通过触摸来至少部分地控制附件设备100。例如，可使用显示器114处的手指轻扫来改变显示器122所提供的视频内容展示。另一方面，可使用显示器122或键盘110处提供的输入来改变主机设备104的操作。

显示器122可显示视觉内容诸如图形用户界面、静态图像诸如照片、以及视频媒体项目诸如电影。显示器122可使用任何适当的技术诸如液晶显示器(LCD)、OLED等来显示图像。附件设备100还可包括位于显示器装饰边126的透明部分上的图像捕获设备124。图像捕获设备126可被配置为捕获静态图像和视频图像。

图2以正面透视图示出了根据所述实施方案的耦接在一起的图1的电子主机设备和电子附件设备。系统200可被称为协作系统，因为主机设备102和附件设备100彼此协作并且联合充当单个实体。换句话讲，可建立主机设备102与附件设备100之间的共生关系，使得各自补充另一者并且提供任一者单独使用时不可用的功能和资源。例如，显示器114处呈现的图标202可被镜像呈现在显示器122上。此外，图标202处的输入事件(例如，手指轻扫)可被解译以控制或改变附件设备100的操作。例如，如果图标202表示音频/视频控制图标，则显示器122或扬声器(未示出)处提供的视觉和/或音频内容可相应地改变。因此，在各种实施方案中，显示器114可不同于显示器122，诸如主机设备102的显示器114提供被配置为控制附件设备100的显示器122的控制或输入界面。尽管可建立主机设备102与附件设备100之间的这种共生关系，但仍应再次强调的是，主机设备可在没有附件设备的情况下作为独立设备工作，但附件设备在没有主机设备的情况下无法工作。

图3以正面透视图示出了根据所述实施方案的以另选取向耦接在一起的图1的电子主机设备和电子附件设备。该其它实施方案以捕获在另一取向上的主机设备102的形式来提供。可利用取向的改变来改变一组基本操作，诸如对左手和右手的识别。系统300可基本上类似于上述系统200，并且还可包括具有显示器114和按钮118的主机设备102以及具有显示器122的附件设备100。如图所示，相对于主机设备在上述系统200中的取向，主机设备102以180度角在附件设备100的端口内取向。例如，系统300的这种取向可适于系统的左手用户。

图4以正面透视图示出了根据所述实施方案的与另选附件设备耦接在一起的另选主机设备。系统400可在一些方面类似于上述系统200和300。然而，与这些前文所述的系统不同，系统400包括与前文所述的附件设备和主机设备不同的电子附件设备101和电子主机设备103。例如，主机设备103可以是平板电脑，其被示出为定位在合适的端口内并且耦接到另选的电子附件设备101。如将容易理解的那样，平板电脑形式的主机设备103可具有可用作触摸屏的相对大的显示器115。主机设备103还可具有一个或多个按钮119、相机131以及各种其它平板电脑特征部或其它另选的计算设备特征部。另选附件设备101仍可呈例如膝上型计算机的形状因数，并且可具有与前文所述的附件设备类似的一个或多个部件，诸如键盘110。

然而，由于主机设备103的显示器对于整个系统400而言可足够大，因此另选附件设备101可以不具有其自己的独立显示器。另选附件设备101还可具有触控板130和/或其它另选或额外的输入或输出部件，以便在各种实施方案中增强主机设备103的一个或多个操作或用途。同样，具体设想主机设备103是具有其自己的CPU的全功能电子设备，该电子设备可在没有附件设备101的情况下自己工作。相比之下，具体设想附件设备101在没有主机设备103的情况下无法工作。也就是说，附件设备103不具有其自己的CPU或其它综合控制处理器，并且在没有与附件设备通信并且被配置为控制附件设备的独立主机设备的控制的情况下无法工作。

图5示出了根据所述实施方案的详述增强电子主机设备的方法的流程图。方法500可至少部分地由例如电子主机设备所承载的操作部件执行。方法500可从502处通过在电子附件设备处接收电子主机设备开始。这些设备可以是任何合适的主机设备和附件设备，诸如上述实施方案中所陈述的那些。具体地讲，可以设想，电子附件设备在没有电子主机设备的情况下无法工作。方法继续到504，这可涉及在主机设备与附件设备之间形成通信信道。可在主机设备被与附件设备相关联的对接端口捕获并固定在该对接端口内(诸如，在502处)之后，形成通信信道。在一个实施方案中，可通过完成主机设备与附件设备之间接口处的电接触部之间的配合来形成通信信道。在一个实施方案中，通信信道可为无线性质。在另一个实施方案中，通信信道可为有线通信和无线通信的混合。在任一情况下，一旦建立通信信道，主机设备便可利用附件设备所提供的资源。这可在506处进行，其可涉及由主机设备使用通信信道控制附件设备的操作。这可涉及例如主机设备控制附件设备上的显示屏。另外，可以设想，附件设备在通信信道形成之前无法工作。

图6为适合与所述实施方案一起使用的电子设备600的框图。电子设备600示出了代表性计算设备的电路。电子设备600包括处理器602，该处理器涉及用于控制电子设备600的总体操作的微处理器或控制器。电子设备600在文件系统604和高速缓存606中存储有关媒体项的媒体数据。文件系统604通常为半导体存储器、云存储装置、或存储盘或硬盘驱动器。文件系统604通常为电子设备600提供高容量存储能力。然而，因为对文件系统1004的访问时间相对较慢，所以电子设备600还可包括高速缓存606。高速缓存606为例如由半导体存储器提供的随机存取存储器(RAM)。对高速缓存606的相对访问时间比对文件系统604的访问时间要短得多。然而，高速缓存606不具有文件系统604的大存储容量。另外，文件系统604在处于活动状态时比高速缓存606消耗更多电力。当电子设备600为由电池624供电的便携式媒体设备时，电力消耗通常是关心的问题。电子设备600还可包括RAM 620和只读存储器(ROM)622。该ROM 622可存储将以非易失性方式执行的程序、实用程序或进程。RAM 620诸如为高速缓存606提供易失性数据存储。

电子设备600还包括用户输入设备608，该用户输入设备允许电子设备600的用户与电子设备600进行交互。例如，用户输入设备608可采取多种形式，诸如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等。更进一步地，电子设备600包括可由处理器602控制以向用户显示信息的显示器610(屏幕显示器)。数据总线616可有利于在至少文件系统604、高速缓存606、处理器602和CODEC 613之间的数据传输。

在一个实施方案中，电子设备600用于将多个媒体项(例如，歌曲、播客等)存储在文件系统604中。当用户期望电子设备播放特定的媒体项时，可用媒体项的列表便显示在显示器610上。然后，用户可使用用户输入设备608选择可用媒体项中的一个可用媒体项。一旦接收到对特定媒体项的选择，处理器602就将特定媒体项的媒体数据(例如，音频文件)提供给编码器/解码器(CODEC)613。CODEC 613然后产生用于扬声器614的模拟输出信号。扬声器614可以是电子设备600内部或电子设备600外部的扬声器。例如，连接至电子设备600的头戴式耳机或耳机将被认为是外部扬声器。

电子设备600还包括耦接至数据链路612的网络/总线接口611。数据链路612允许电子设备600耦接至主机计算机或附件设备。可通过有线连接或无线连接来提供数据链路612。在无线连接的情况下，网络/总线接口611可包括无线收发器。媒体项(媒体资产)可涉及一种或多种不同类型的媒体内容。在一个实施方案中，媒体项为音频轨道(如，歌曲、有声读物和播客)。在另一个实施方案中，媒体项为图像(如，照片)。然而，在其它实施方案中，媒体项可为音频、图形内容或视觉内容的任何组合。传感器626可采用用于检测任何数量的刺激的电路的形式。例如，传感器626可包括响应于外部磁场的霍尔效应传感器、音频传感器、光传感器诸如光度计等等。

尽管为了清楚和理解的目的，用举例说明和示例的方式详细描述了上述公开，但将认识到，在不脱离本公开的实质或基本特征的情况下，上述公开可以许多其它具体的变型形式和实施方案来实施。可实施某些改变和修改，并且应当理解，本公开不受上述细节的限制，而是由所附权利要求的范围限定。

Claims (40)

1.一种电子附件设备，包括：

操作部件，所述操作部件向用户提供输出；

承载所述操作部件的外壳，所述外壳具有凹陷部；以及

控制接口，所述控制接口耦接到所述操作部件并且被配置为当电子主机设备定位在所述凹陷部内并耦接到所述控制接口时从所述电子主机设备接收控制信号，其中所述电子附件设备在所述电子主机设备未耦接到所述控制接口的情况下无法工作。

2.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述操作部件仅由所述电子主机设备控制。

3.根据权利要求2所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备使用所述控制接口将所述控制信号传递到所述操作部件。

4.根据权利要求3所述的电子附件设备，其中所述操作部件包括被配置为呈现视觉内容的附件显示器。

5.根据权利要求4所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备包括被配置为检测触摸事件的输入设备。

6.根据权利要求5所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备响应于检测到所述触摸事件而发送所述控制信号。

7.根据权利要求4所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备包括被配置为呈现主机视觉内容的主机显示器。

8.根据权利要求7所述的电子附件设备，其中所述控制信号致使所述附件显示器呈现所述主机视觉内容。

9.根据权利要求7所述的电子附件设备，其中所述主机视觉内容不同于所述附件显示器处提供的所述视觉内容。

10.根据权利要求9所述的电子附件设备，其中所述主机视觉内容包括输入界面。

11.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述电子附件设备具有膝上型计算机的形状因数。

12.根据权利要求11所述的电子附件设备，其中所述电子附件设备包括具有键盘的基体部分以及具有显示器的枢转地耦接的盖子部分。

13.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述控制接口被配置为可移除地耦接到所述电子主机设备。

14.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述凹陷部被配置为接受所述电子主机设备的多个取向。

15.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述电子附件设备与所述电子主机设备之间的电力通过所述控制接口提供。

16.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述控制接口包括无线通信信道。

17.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备为智能电话。

18.根据权利要求1所述的电子附件设备，其中所述电子主机设备为平板电脑。

19.一种协同电子组件，包括：

电子主机设备，所述电子主机设备具有处理器和主机通信端口，所述电子主机设备被配置为在从所述协同电子组件移除后独立地工作，其中所述电子主机设备执行所述协同电子组件的基本上所有计算处理；以及

电子附件设备，所述电子附件设备与所述电子主机设备可移除地耦接并且具有与所述主机通信端口可移除地耦接的附件通信端口，其中所述电子主机设备和所述电子附件设备在耦接时作为单个计算实体一起工作。

20.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述电子主机设备包括被布置成呈现主机视觉内容并接收触摸事件的显示器组件。

21.根据权利要求20所述的协同电子组件，其中所述电子主机设备将所述触摸事件解释为操作指令，并且所述操作指令被用于控制所述电子附件设备的操作。

22.根据权利要求21所述的协同电子组件，其中所述电子附件设备的受控操作涉及在附件显示器上呈现附件视觉内容。

23.根据权利要求22所述的协同电子组件，其中所述附件视觉内容与所述主机视觉内容相同。

24.根据权利要求22所述的协同电子组件，其中所述附件视觉内容与所述主机视觉内容不同。

25.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述电子主机设备包括手持式计算设备。

26.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述电子附件设备具有膝上型计算机的形状因数，所述电子附件设备具有带键盘的基体部分以及枢转地耦接的盖子部分。

27.根据权利要求26所述的协同电子组件，其中所述电子主机设备为智能电话。

28.根据权利要求27所述的协同电子组件，其中所述智能电话在位于所述基体部分上靠近所述键盘的端口内可移除地耦接到所述电子附件设备。

29.根据权利要求28所述的协同电子组件，其中所述端口被配置为接受所述智能电话的多个取向。

30.根据权利要求26所述的协同电子组件，其中所述电子主机设备为平板电脑。

31.根据权利要求30所述的协同电子组件，其中所述平板电脑在位于所述盖子部分上的端口内可移除地耦接到所述电子附件设备。

32.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述电子附件设备与所述电子主机设备之间的电力是使用所述主机通信端口和所述附件通信端口来提供的。

33.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述主机通信端口和所述附件通信端口被配置为在其间提供无线通信。

34.根据权利要求19所述的协同电子组件，其中所述电子附件设备在没有所述电子主机设备的情况下无法工作。

35.一种增强电子主机设备的方法，所述方法包括：

在电子附件设备处接收所述电子主机设备，所述电子主机设备被配置为独立于所述电子附件设备工作；

在所述电子主机设备与所述电子附件设备之间形成通信信道；以及

由所述电子主机设备使用所述通信信道控制所述电子附件设备的操作，其中所述电子附件设备在所述通信信道形成之前无法工作。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括：

检测所述电子主机设备处的输入。

37.根据权利要求36所述的方法，还包括：

基于来自所述电子主机设备的所述输入通过所述通信信道将信号发送到所述电子附件设备。

38.根据权利要求35所述的方法，其中所述受控操作包括在所述电子附件设备的显示器处提供附件视觉内容。

39.根据权利要求38所述的方法，其中所述附件视觉内容与在所述电子主机设备的显示器处提供的视觉内容相同。

40.根据权利要求35所述的方法，还包括：

在所述电子附件设备处接受输入；以及

经由所述通信信道将所述输入转发到所述电子主机设备。