CN110879641A - 用于便携式电子设备的底座 - Google Patents

Abstract

一种用于便携式电子设备的底座，包括基座和可移动地支承在基座上的臂。该臂具有棘轮组和远端，该远端构造成接合便携式电子设备以将便携式电子设备固定到基座。底座还包括定位在基座内的棘爪。棘爪在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置，棘爪接合棘轮组以阻止臂相对于基座移动，在第二位置，棘爪脱离棘轮组以允许臂相对于基座移动。底座还包括电子致动器，其可操作以将棘爪从第一位置致动到第二位置。

Description

用于便携式电子设备的底座

技术领域

本发明涉及一种用于便携式电子设备的底座(dock)，并且更具体地，涉及一种用于固定笔记本或膝上型计算机的底座。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种用于便携式电子设备的底座。该底座包括基座和可移动地支承在基座上的臂。该臂具有棘轮组和远端，该远端构造成接合便携式电子设备以将便携式电子设备固定到基座。底座还包括定位在基座内的棘爪。棘爪在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置，棘爪接合棘轮组以阻止臂相对于基座的移动，在第二位置，棘爪脱离棘轮组以允许臂相对于基座移动。底座还包括电子致动器，其可操作以将棘爪从第一位置致动到第二位置。

在另一个实施例中，本发明提供了一种操作用于便携式电子设备的底座的方法。该便携式电子设备位于底座的第一臂和第二臂之间。第一臂和第二臂中的每一个接合便携式电子设备，以将便携式电子设备固定到底座的基座。致动电子致动器以使棘爪从第一臂上的棘轮组脱离。响应于棘爪从棘轮组的脱离，第一臂被偏置而远离便携式电子设备。

在又一个实施例中，本发明提供了一种用于便携式电子设备的底座，该底座具有基座和臂，该臂接合便携式电子设备并可滑动地延伸到基座中。控制器安装在基座内，第一固定引导件联接到基座，而第二固定引导件联接到基座并与第一固定引导件间隔开。安装在臂内的接近传感器经由定位在第一固定引导件和第二固定引导件之间的一根或多根电线电连接到控制器。当臂处于伸出位置时，一根或多根电线抵接第一固定引导件。当臂处于缩回位置时，一根或多根电线抵接第二固定引导件。

在又一个实施例中，本发明提供了一种用于便携式电子设备的底座。该底座包括至少一个臂，其相对于基座在锁定位置和解锁位置之间滑动。基座包括开口，线缆锁可穿过该开口而插入。锁定板定位在基座内并接合线缆锁。当臂从锁定位置滑动到解锁位置时，凸轮位于臂上并接合锁定板。当凸轮接合锁定板时，锁定板脱离线缆锁，以允许从底座移除线缆锁。

在又一个实施例中，本发明提供了一种操作底座的方法。该方法包括经由接近传感器将远程装置注册到底座，将电子设备定位在底座上，以及锁定底座以阻止从底座移除电子设备。该方法还包括将远程装置靠近接近传感器定位，以解锁底座，响应于将远程装置靠近接近传感器的定位而从底座释放电子设备，以及在底座解锁之后将远程装置从底座解除注册。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其它方面将变得明显。

附图说明

图1是用于固定便携式电子设备的底座的立体图。

图2是底座的俯视剖视图，示出了底座的选择内部。

图3A是图1中所示的底座的一部分的立体图，具体示出了底座的臂的一部分。

图3B是处于接合位置的棘爪和棘轮组的俯视图，用于相对于基座锁定底座的臂。

图3C是处于脱离位置的棘爪和棘轮组的俯视图。

图3D是棘爪返回到接合位置的立体图。

图4A是当将便携式电子设备锁定到底座时棘爪和棘轮组的第一俯视图。

图4B是当将便携式电子设备锁定到底座时棘爪和棘轮组的第二俯视图。

图4C是当将便携式电子设备锁定到底座时棘爪和棘轮组的第三俯视图。

图5是相对于臂示出的固定引导布置，其中电线处于第一位置和第二位置。

图6是底座的立体图，其中锁定线缆处于锁定位置。

图7是底座的俯视图，其中锁定线缆处于锁定位置。

图8是处于解锁位置的锁定线缆的立体图。

图9是底座的立体图，其中锁定线缆处于解锁位置。

图10是与远程装置通信的底座的立体图。

图11是与远程装置通信的底座和便携式电子设备的立体图。

图12是示出图1的底座的各种部件的示意图。

图13是示出操作图1的底座的方法的流程图。

图14是示出操作图1的底座的另一种方法的流程图。

具体实施方式

在对本发明的任何实施例进行详细说明之前，应理解的是，本发明并不局限于将其应用至以下说明书所述或附图所示的结构细节和部件布置。本发明能够具有其它实施例并能够以各种方式实践或实施。

图1示出了与便携式电子设备10(图11)一起使用的底座12。电子设备10可经由第一臂16和第二臂20固定到底座12，第一臂16和第二臂20 可移动地支承在基座14上并延伸到基座14中，并且围绕电子设备10的一部分，以阻止从底座12不需要地移除电子设备10。在所示实施例中，便携式电子设备10是便携式计算机，诸如膝上型或笔记本计算机之类。在其它实施例中，便携式电子设备10可以是具有铰链的另一种电子设备。如图11 所示，便携式电子设备10包括具有诸如屏幕之类的显示设备的显示部分 10A，以及具有诸如键盘之类的输入设备的输入部分10B。显示部分10B 经由铰链连接到输入部分10B并可相对于输入部分10B旋转。输入部分10B 的下侧(例如，便携式电子设备10的键盘部分的下侧)搁置在基座14的支承平台26(图1)上，并且显示部分10A的后侧能够搁置抵靠并邻接基座14的壳体28(图1)，壳体28从支承平台26向上延伸，以限定用于电子设备10的靠背。

返回参照图1，第一臂16包括第一钩18，而第二臂20包括第二钩22，当便携式电子设备10定位在底座12上时(例如，抵靠支承平台26和壳体 28)，臂16、20围绕便携式电子设备10的相对边缘延伸。更具体地，臂16、18围绕便携式电子设备10的后部、相应侧部和前部的一部分延伸。结合基座12的结构，臂16、20阻止从底座12不需要地移除便携式电子设备10。

如图2所示，基座14包括壳体28，壳体28限定有内部容积，多个电气和机械部件位于该内部容积中。壳体28包括位于基座14的相对侧上的开口30、32。第一臂16延伸到第一开口30中并且相对于第一开口30可滑动，并且第二臂20延伸到相对的第二开口32中并且相对于相对的第二开口32可滑动。在其它实施例中，臂16、20中的仅一个相对于基座14可移动或可滑动，而臂16、20中的另一个可相对于基座14固定(即，不可滑动或可移动)。当臂16、20在基座14内向内滑动时(即，钩18、22彼此更靠近地平移)，钩18、22之间的空隙减小。当钩18、22之间的空隙大于电子设备10的宽度时，这是解锁位置，在该解锁位置中电子设备10可插入底座12和可从底座12移除。当钩18、22之间的空隙小于电子设备10 的宽度时，这是锁定位置，其中电子设备10被阻止从底座12可移除。当底座12处于锁定位置而电子设备10没有定位在底座12上时，钩18、22 还阻止电子设备10插入到底座12上。

如下所述，第一臂16是图1中所示的左臂(例如，第一臂16从电子设备10的屏幕前方的视角围绕屏幕的左侧)。在其它实施例中，第一臂16 可以是右臂。同样地，如下所述，第二臂20是右臂(例如，第二臂20从电子设备10的屏幕前方的视角围绕屏幕的右侧)。在其它实施例中，第二臂20可以是左臂。在一些实施例中，底座12可以仅包括一个臂(例如，第一臂16)，而第二臂20可以由固定到底座12的钩或其它合适的结构代替。

第一臂16包括主体34，主体34延伸到第一开口30中并且在臂16的远端(即，在组装时位于壳体28外部的端部，如图1-2所示)处被第一钩 18盖住。第一钩18包括从主体34延伸并附连到主体34的板36且平行于主体34的纵向方向地从板36延伸的突起38。第一钩18是固定钩，因为钩 18相对于主体34是固定的(即，静止的)。当便携式电子设备10安装到底座12时，主体34定位在显示部分10B的后面，板36围绕显示部分10B 的侧部延伸，并且突起38定位在显示部分10B的一部分的前面。在所示的实施例中，第一钩18永久地附连到主体34，并且第一钩18的板36永久地附连到突起38。例如，主体34、板36和突起36可以整体形成，模制、焊接、胶合、螺栓连接或以其它方式固定在一起，以形成第一臂16。

除非另有说明，否则第二臂20类似于第一臂16(并且相对于第一臂 16呈镜像)。第二臂20包括主体42，主体42延伸到第二开口32中并且在臂20的远端(即，在组装时位于壳体28外部的端部，如图1-2所示) 处被第二钩22盖住。类似于第一钩18，第二钩22包括从主体42延伸并附连到主体42的板44和从板44延伸的突起46。如图2所示，第二臂20的板44所具有的厚度大于第一臂16的板36的厚度。板44限定壳体，一个或多个电子部件位于该壳体中。如下面参考图3A、10和11更详细地描述的，板44可以容纳接近传感器、天线、无线收发器和/或构造成感测诸如密钥卡或智能电话之类的远程装置150的存在的其它传感器。

如图2所示，第一臂16的主体34包括棘轮组50。棘轮组50包括沿主体34长度的至少一部分延伸的多个齿52。所示的棘轮组50形成在主体34 的面向后方的侧部(靠近底座12的后部，远离支承平台26)。如图3B-4C 中更详细示出的，每个齿52包括成角度的斜坡部分和与成角度的斜坡部分相对的垂直部分。

第一臂16的主体34还包括齿条58，齿条58在臂16的纵向方向上朝向基座14的中心延伸。齿条58接合小齿轮60。小齿轮60定位在基座14 上、联接到基座14并相对于基座14可旋转。因此，当第一臂16相对于基座14平移时，齿条58相对于基座14并相对于小齿轮60平移。由于齿条 58与小齿轮60接合，因此齿条58的平移导致小齿轮60的旋转。

第二臂20还包括齿条62，齿条62与小齿轮60接合以将第一臂16的移动关联到第二臂20。因此，当第一臂16和第一钩18在第一方向上朝向基座14向内平移时，第二臂20和第二钩22同样朝向基座14向内平移(例如，减小相对的钩18、22之间的空隙)。类似地，当第一臂16和第一钩 18在第二方向上远离基座14地平移时，第二臂20和第二钩22同样远离基座14地平移(例如，增加相对的钩18、22之间的空隙)。

在所示实施例中，阻尼器82联接到小齿轮60。阻尼器82限制小齿轮 60的旋转速度，从而随着臂16、20相对于基座14平移，减缓臂16、20 的移动(例如，限制速度)。如图所示，阻尼器82与小齿轮60同轴并且在基座14内位于小齿轮60下方。在所示实施例中，阻尼器82是旋转阻尼器。在其它实施例中，可以使用其它合适的阻尼器，或者可以省略阻尼器 82。

底座12还包括弹簧66，以将第一臂16朝向解锁位置偏置(即，偏置第一臂16和第一钩18而远离基座14)。如图所示，弹簧66是线性压缩弹簧。弹簧66围绕柱68定位(即，柱68定位在弹簧66的内径内)，以将弹簧66的移动限制为平行于第一臂16的平移方向的线性移动。弹簧66的第一端在基座14处抵靠第一止挡件70，以限定弹簧66相对于基座14的极限。弹簧66的第二端在第一臂16处抵靠第二止挡件72。第二止挡件72 限定弹簧66相对于第一臂16的极限。第二止挡件72与臂16一起相对于第一止挡件70可移动，使得弹簧66能够随着第一臂16的平移而伸展和收缩。由于第一臂16的移动经由小齿轮60而关联到第二臂20的移动，当弹簧66将第一臂16和第一钩18偏置而远离基座14时，弹簧66还将第二臂 20和第二钩22偏置而远离基座14。同样，当臂16、20和钩18、22中的任何一个朝向基座14移动时，弹簧66被压缩。弹簧66克服了阻尼器82 的摩擦力，使臂16、20以受控和预定的速度(基于阻尼器82的特性)相对于基座14移动。这种布置阻止臂16、20在弹簧66的影响下突然从基座 14弹出。

底座12包括用于将便携式电子设备10电气联接到底座12的电连接器 78A。电连接器78A经由线缆(例如，USB-C线缆)附连到便携式电子设备10，或者可以以其它方式固定在基座14内以直接连接到便携式电子设备 10的端口。基座14还支承着基座14的内部空间内的多个电子部件。电路板或控制器76包括多个端口78B-78H，用于经由电连接器78A将诸如电力线缆、USB线缆、HDMI线缆的电缆电连接到电子设备10。如图所示，控制器76包括网络端口78B、耳机或扬声器插孔78C、第一多个USB端口 78D、第二多个USB端口78E、USB-C端口78F、视频输出端口78G(例如，显示器端口、HDMI端口)和电源端口78H。因此，底座12用作多端口转接器，使得作为便携式电子设备10上的端口的附加情形或替代情形，各种电缆和外围设备(例如，闪存驱动器、键盘、鼠标等)可以直接插入底座12的端口78B-78H中。此外，底座12可支持比直接在便携式电子设备10上找到的更多的端口78B-78H。在一些实施例中，底座12的后部(靠近端口78B-78H)还可以包括开口98(例如，K形槽)用于经由安全线缆 110将底座12物理地联接到不可移动物体80。

如上面简要讨论的，第二臂20的板44包括内部空间，用于支承另一个电气部件：接近设备84，其包括接近传感器、天线和无线收发器中的一个或多个。接近设备84与密钥卡或另一个远程装置150(图10)无线通信，以向底座12提供锁定信号和/或解锁信号。接近设备84电气联接(例如，经由一根或多根电线100，如图5所示)到电路板76。在其它实施例中，接近设备84可以位于基座14内。

底座12的基座14支承着基座14的内部空间内的电子致动器76。电子致动器86可经由来自接近设备84、来自电路板76和/或来自便携式电子设备10的信号而致动。电子致动器86可以实施为例如诸如伺服马达之类的电动马达或者螺线管。在其它实施例中，可以使用其它合适的电子或机电致动器。如图3B-4C所示，电子致动器86包括围绕旋转轴线旋转的输出轴 88。输出构件90安装到输出轴88。在所示实施例中，输出构件90包括从输出轴88径向突出的凸轮。在其它实施例中，输出构件90可包括其它合适的突出物或指状物。

棘爪92定位在邻近电子致动器86的基座14内，使得输出构件90可与棘爪92相互作用。棘爪92包括第一接合表面92A、第二接合表面92B 和定位在它们之间的旋转轴线92C。第一接合表面92A位于棘爪92的第一端处并且包括平坦表面，该平坦表面可由联接到电子致动器86的输出构件 90所接合。第二接合表面92B位于棘爪92的与第一端相对的第二端处，并包括接合于棘轮组50的齿。

棘爪92相对于基座14和电子致动器86围绕旋转轴92C可移动(例如，可旋转)。在所示实施例中，棘爪92在接合位置(图3B、3D、4A和4C) 和脱离位置(图3C)之间可移动(例如，可旋转)。在其它实施例中，棘爪92相对于基座14和棘轮组50可滑动、可平移或以其它方式可移动。在接合位置，棘爪92的第二接合表面92B与棘轮组50的齿52接合。紧固到棘爪92和基座14的弹簧94将棘爪92偏置进入接合位置。在所示实施例中，弹簧94是在棘爪92和基座14之间延伸的拉伸弹簧。在其它实施例中，弹簧94可以是例如围绕旋转轴92C定位的扭转弹簧。在脱离位置，第二接合表面92B不与棘轮组50接合。如图所示，旋转轴92C比第一接合表面 92A更靠近第二接合表面92B，从而为马达86提供机械优势，以克服弹簧 94的偏置而使棘爪92从脱离位置移动到接合位置。

当臂16、20相对于基座14锁定时(即，棘爪92处于接合位置)，向外施加在臂16、20上的拉力不会使臂16、20相对与基座12移动，因为在第二接合表面92B处的齿与棘轮组50的齿52中的一个接合。换言之，当用户在臂16、20中的一个上施加拉力时，棘爪92的表面和棘轮组50的表面被定向和接合为使得这些表面彼此平行并垂直于拉动方向。在诸如所示实施例的一些实施例中，当用户在臂16、20中的一个或两个上施加推力以使臂16、20朝向基座14向内移动时，臂16、20向内移动，而不管棘爪92 是处于接合还是脱离位置。这种布置是由于棘爪92和齿轮组50的棘轮构造。

图13限定了操作底座12的方法。为了将便携式电子设备10锁定到底座12，根据步骤201，将便携式电子设备10定位在基座14的支承平台26 上，在相对的臂16、20之间。然后，根据步骤202，用户能够向内移动臂 16，克服弹簧66的偏置，并且随着棘爪92的第二接合表面92B在棘轮组 50的各个齿52上移动(图4A)，暂时克服弹簧94的偏置。与当向外移动臂16时棘爪92和棘轮组50之间的垂直/垂直界面相反，棘爪92和棘轮组 50之间的界面是允许用户输入力以相对于棘爪92移动棘轮组50(图4B) 的配合斜坡布置。随着用户向内移动臂16，棘爪92爬上棘轮组50的连续齿52，直到钩18、22围绕便携式电子设备10并预防从底座12移除便携式电子设备10(图4C)。再一次地，由于第一臂16和第二臂20通过小齿轮 60联接，当朝向基座14向内推动第一臂16和第一钩18时，第二臂20和第二钩22同样朝向基座14地向内移动。

为了解锁底座12并使臂16、20和钩18、22远离基座14移动，根据步骤203，将指示解锁命令的信号发送到底座12。接近设备84可以无线地接收信号(图3A)。在替代实施例中，可以经由底座12或便携式电子设备10中的输入部提供信号。当信号被底座12接收并由控制器76解读时，控制器76致动电子致动器86以在第一方向上(顺时针方向，如图3B所示) 旋转输出轴88和凸轮90，使得凸轮90接触棘爪92的第一接合表面92A。凸轮90和棘爪92之间的接触与马达86的继续致动结合，使棘爪92围绕旋转轴92C旋转，克服弹簧94的弹簧偏置。根据步骤204(并且如图3C 所示)，旋转凸轮90，直到第二接合表面92B与棘轮组50完全脱离(直到棘爪92和棘轮组50之间的间隙允许棘轮组50相对于棘爪92完全线性行进)。

根据步骤205，当第二接合表面92B从棘轮组50脱离时，弹簧66将第一臂16和第一钩18向外偏置而远离基座14并远离先前由第一钩18捕获的便携式电子设备10的边缘。由于第一臂16和第二臂20经由小齿轮60 联接，当第一臂16被弹簧66向外偏置时，小齿轮旋转，从而移动第二臂18和第二钩20而远离基座14并远离先前由第二钩22捕获的便携式电子设备10的边缘。因此，当臂16、20向外移动时，便携式电子设备10可从底座12移除。

因此，根据步骤206，当底座12解锁时，电子致动器86不需要始终保持通电，一旦臂完全延伸到与第一接合表面92A脱离，电子致动器86可以在第二方向上(逆时针方向，如图3D所示)旋转。该旋转允许弹簧94的偏置，以使棘爪92围绕旋转轴92C旋转并返回与棘轮组50进入接合(例如，与棘轮组50的齿52的最内齿进入接合)。该位置可以被认为是待用位置，其中弹簧66完全减压和/或臂16不进一步向外偏置。

如上所述，第二臂20的板44包含一个或多个接近设备84，用于与诸如密钥卡或便携式电子设备之类的远程装置150无线通信。在一些实施例中，接近设备84可以经由一根或多根电线100(图5)电连接到控制器76。在所示实施例中，接近设备84和电线100位于基座14的与电子致动器86 和棘爪92相对的侧部上。这种布置提供了空间，因此两个机构不会彼此物理干涉。

如图12中示意性所示，控制器76包括安装在基座14内并电气联接到电子致动器86和接近设备84的处理器156处理器156将如上所述由接近设备84所接收的、来自远程装置150的无线信号存储在存储器158内，作为注册信号。处理器156经由一根或多根电线100电气联接到接近设备84。处理器156还与电源160、电子设备10(经由电连接器78A)和端口78B-78H 电气连通。电源160可以经由电源端口78H由外部电力源(例如，壁装插座)提供。在一些实施例中，电源160可以附加地或替代地由诸如备用电池之类的内部电力源提供。

如图5所示，由于臂20相对于基座14可移动(例如，可滑动、可平移)，因此也相对于控制器76可移动，电线100包括松弛部以允许在控制器76(并且具体地说是处理器156)和接近设备84之间的有线连接无论臂 20的位置如何(例如，处于伸出位置、处于缩回位置)都保持完整。过度松弛的话，电线100可能与底座12内的其它部件缠绕在一起。松弛太少的话，电线100可能会从控制器76和接近设备84中的一个或两个上被拉开。

底座12还包括第一固定引导件102和第二固定引导件104，以帮助限制和控制线材100的移动。在所示实施例中，引导件102、104是从基座14 延伸并进入基座14的内部容积中的物理突起。固定引导件102、104固定到基座14和/或控制器76。在一些实施例中，固定引导件102、104可跨越基座14的高度，从下表面延伸到上表面。电线100在到控制器76的电连接和到接近设备84的电连接之间的位置处、在固定引导件102、104之间通过。当臂20从伸出位置移动到缩回位置以及从缩回位置移动到伸出位置时，固定引导件102、104限制电线100的移动。当臂20处于伸出位置时，电线100(如实线所示)抵靠第一固定引导件102。当臂20处于缩回位置时，电线100(如虚线所示)抵靠第二固定引导件104。因此，电线100的移动被固定块102、104在电线100的两个终端之间的位置处被限制为“雨刮器”型移动。固定引导件102、104阻止电线100在基座104内的缠绕。而且，固定引导件102、104减小了在电线100的各个端部处施加到电线100 的最大力，以减小由于臂20相对于基座14的重复移动而在至控制器76和接近设备84的连接处电线100变松动的可能性。

图6-9示出了用于将底座12锁定到不可移动物体80(图2)的系统。该系统包括具有锁定头112的安全线缆110，锁定头112可插入底座12的开口#96中。如图7所示，锁定头112包括具有第一直径的头部114、具有第二直径的颈部116和具有第三直径的本体部分118，第二直径小于第一直径，第三直径大于第二直径。开口96的直径大于锁定头112的直径。头部114延伸穿过开口96并穿过定位在底座12的基座14的内部空间内的锁定板122的孔124。

锁定板122是图7和8中最佳示出的板。锁定板122包括与开口96对齐的孔124，使得锁定头112轴向插入开口96之后是锁定头112轴向插入孔124中。孔124是钥匙洞形孔，具有第一部分和第二部分，第一部分的尺寸适于接纳锁定头112的头部114，第二部分的尺寸适于接纳锁定头112 的颈部116，但不能接纳头部112(或本体部分118)。止挡板126定位在孔124之外(使得孔124定位在挡板126和开口96之间)。止挡板126阻止用户将安全线缆110的锁定头112插入到超出期望的深度。期望的深度是当锁定头112的颈部116位于孔124内时的深度。

锁定板122还包括接合弹簧130的弹簧接合特征部128。弹簧130将锁定板122偏置到锁定位置，在该锁定位置，钥匙洞形孔124的第二(较窄) 部分与开口96轴向对齐。解锁位置(抵抗弹簧130的偏置)是其中钥匙洞形孔124的第一(较大)部分与开口96轴向对齐的位置。通过基座114内的特征，将锁定板122限制成在锁定和解锁位置之间轴向移动。锁定板122 的轴向移动正交于第一臂16的行进方向。

当锁定板122处于解锁位置时，锁定头112可移除并可插入开口96和锁定板122的孔124中。当锁定板122处于锁定位置时，因为锁定头112 的颈部116被困在钥匙洞形孔124的第二(较窄)部分内，所以不能从锁定板122的孔124移除锁定头112。当锁定板122通过克服弹簧112的偏置而处于锁定位置时，头部112的带斜面远端和/或孔124可允许锁定头112的轴向插入。然而，仍然阻止轴向移除锁定头112。

锁定板122还包括臂接合凸轮134。臂接合凸轮134包括与第一臂16 的后部呈不平行的面对关系的成角度的接合表面136接合表面136相对于锁定板122的轴向行进方向和第一臂16的行进方向是成角度的(例如，不平行、不垂直)。

第一臂16设有类似于臂接合凸轮134的臂凸轮140。臂凸轮140包括成角度的接合表面142，其相对于锁定板122和第一臂的移动方向成角度，并且可以大致平行(±15度)于臂接合凸轮134的接合表面136。当第一臂 16从锁定(缩回)位置移动到解锁(伸出)位置时，如以上关于图3A-3D 所描述的，接合表面136、142彼此接合以抵抗弹簧130的偏置而轴向移动板122。在替代实施例中，凸轮134、142中的仅一个包括成角度的表面，而另一个包括与成角度的表面相接合的、非成角度的表面。

在操作中，安全线缆110、并且更具体地是安全线缆110的锁定头112，仅当用户通过向外延伸臂解锁底座12时才是可移除的。如上所述，底座12 由接近设备84或其它解锁设备解锁。随着第一臂16通过弹簧66的偏置向外平移以使臂16和钩18远离基座14移动，臂凸轮140的接合表面142接触臂接合凸轮134的接合表面136，从而产生具有与弹簧130的压缩方向平行的分量的力，该力足够高，以使锁定板122从锁定位置(图6-7)移动到解锁位置(图8-9)。一旦处于解锁位置，钥匙洞形孔124的第一(较宽) 部分与开口96对齐，并且锁定头112可从锁定板122、开口96和底座12 移除。

为了在第一臂16处于解锁(伸出)位置时将安全线缆110、并且更具体地是安全线缆110的锁定头112锁定到底座12，锁定头112通过开口96 并且通过锁定板122中的孔124插入。然后，臂16向内移动到锁定位置，从而使臂凸轮140从臂接合凸轮134脱离。当凸轮134、140脱离时，弹簧 130的偏置将臂16从解锁位置平移到锁定位置，其中锁定头112的颈部116定位在钥匙洞形孔124的第二(较窄)部分内，从而防止从锁定板122和底座12移除锁定头112。

为了在第一臂16处于锁定(缩回)位置时将安全线缆110、更具体地是安全线缆110的锁定头112锁定到底座12，可能需要将臂16移动到解锁(伸出)位置。替代地，当锁定板122通过克服弹簧112的偏置而处于锁定位置时，头部112的带斜面远端和/或孔124可允许锁定头112的轴向插入。

图10-11示出了上面参考图1-9所公开的底座12。如图所示，利用远程装置150(智能钥匙(fob)、钥匙卡、诸如智能手机或手机之类的另一个便携式电子设备等)来锁定/解锁下面描述的底座12。远程装置150可以被分配给特定的便携式电子设备10或用户，使得管理员可以将远程装置 150与特定用户或设备匹配。

图14示出了使用远程装置150操作底座12的方法。首先，用户相对于接近设备84定位远程装置150(步骤301)。这可以包括使第二臂20的板44与远程装置150接触或者通过将远程装置150定位在接近设备84的指定距离内(例如，10厘米、5厘米、1厘米)。接近设备84识别远程装置150(例如，从远程装置150接收信号)并将指示所使用的特定远程装置 150的信号中继到处理器156(步骤302)。如果允许远程装置150使用底座12，则远程装置150向底座12注册(例如，处理器156将来自接近设备 84的信号存储在存储器158中；步骤303)并且向用户提供远程装置150 与底座12成功配对的音频或视觉指示。这种指示可包括以第一颜色发光的在臂20的板44上的灯152(例如，LED)。在其它实施例中，该指示可以由另一个合适的指示器提供，诸如可听的声音或连接到底座12的电子设备的屏幕上的消息。远程装置150的拒绝或配对失败可能导致灯152以第二颜色发光。

一旦远程装置150与底座12配对，底座12的臂16、20就延伸到解锁位置(如果尚未处于解锁位置)。臂16、20通过处理器156向电子致动器 86发送信号，以使棘爪92与棘轮组50脱离接合来解锁。在所示实施例中，当棘爪92脱离棘轮组50时，臂16、20通过弹簧66(图2)的力自动伸出到解锁位置。在其它实施例中，当臂16、20处于解锁位置时，臂16、20 可以被手动地移动(例如，拉动)。如果远程装置150未成功与底座12配对，则可以防止臂16、20锁定。一旦底座12的臂16、20处于解锁位置，用户就可以将便携式电子设备10定位在基座14的支承平台26上，并使臂16、20朝向便携式电子设备10的显示部分10A的边缘向内移动。一旦钩 18、22围绕便携式电子设备10延伸，便携式电子设备10就固定到底座12 以阻止便携式电子设备10从其移除(步骤304)。

当用户已完成对底座12的使用并且想要从底座移除便携式电子设备 10时，用户再次将远程装置150放置在接近设备84之上或附近(步骤305)。处理器156将新信号与存储和注册的信号进行比较(步骤306)。当接近设备84和处理器156识别出允许远程装置150解锁设备时(即，为注册到底座12的相同的远程装置150；步骤307)，底座12提供视觉或音频指示(例如，经由灯152)，并且处理器156指令电子致动器86将棘爪92致动到脱离位置以释放和解锁臂16、20，如上面参考图4A-4C所描述的(步骤308)。

在一些实施例中，底座12还可以由主智能钥匙或管理智能钥匙解锁。例如，如果用户忘记或丢失他/她的智能钥匙，则这种智能钥匙是有用的。附加地或替代地，底座12可以包括机械接口，其允许用户用物理钥匙解锁底座12。

在所示实施例中，当控制器76从接近设备84接收到解锁指令时，忘记指示特定远程装置的注册信号(即，从存储器158移除)，使得若不首先将远程装置150重新注册到底座12(步骤309)，则远程装置150不能用于解锁底座12。替代地，可以由下一个用户向底座12注册另一个远程装置。因此，一旦电子设备10已从底座12解锁，底座12就不记得远程装置 150或者与远程装置150相关联的用户或设备10。这样的布置允许底座12 用于“豪泰林(Hoteling)”情形，其中底座12未分配给特定用户。

上述底座12是通用型底座。例如，臂16、20允许不同尺寸的电子设备由底座12来固定。在一些实施例中，臂16、20可以扩展，以接纳具有例如10英寸至20英寸之间的屏幕尺寸的膝上型计算机。另外，钩18、22 允许底座12接纳具有不同厚度的电子设备。底座12还包括通用连接部(例如，USB端口)，以连接到不同类型的电子设备。通用连接部允许所连接的电子设备连接到底座12上的多个输出端口以进行端口复制。此外，底座 12由无线“钥匙”(例如，智能钥匙150)解锁和致动，其可以更不易被窃取，并且可以被分配给多个和/或不同的用户。

在以下权利要求中阐述了本发明的各特征和优点。

Claims (30)

1.一种用于便携式电子设备的底座，所述底座包括：

基座；

能移动地支承在所述基座上的臂，所述臂具有棘轮组和远端，所述远端构造成接合所述便携式电子设备，以将所述便携式电子设备固定到所述基座；

定位在所述基座内的棘爪，所述棘爪能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述棘爪接合所述棘轮组以阻止所述臂相对于所述基座的移动，在所述第二位置，所述棘爪脱离所述棘轮组以允许所述臂相对于所述基座移动；和

电子致动器，所述电子致动器能操作，以将所述棘爪从所述第一位置致动到所述第二位置。

2.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述臂能在第一方向上朝向所述基座滑动，以将所述便携式电子设备固定到所述基座，并且能在第二方向上远离所述基座滑动，以允许从所述基座移除所述便携式电子设备。

3.如权利要求2所述的底座，其特征在于，当所述棘爪处于所述第一位置时，所述臂仅能在所述第一方向上移动，并且其中当所述棘爪处于所述第二位置时，所述臂能在所述第二方向上移动。

4.如权利要求2所述的底座，其特征在于，还包括联接到所述臂的弹簧，其中所述弹簧在所述第二方向上偏置所述臂。

5.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述臂是第一臂，并且还包括第二臂，所述第二臂联接到所述基座的与所述第一臂相对的侧部，其中所述第二臂具有远端，所述远端构造成接合所述便携式电子设备，以将所述便携式电子设备固定到所述基座。

6.如权利要求5所述的底座，其特征在于，所述第一臂的所述远端包括钩，所述钩构造成环绕所述便携式电子设备的一部分，并且其中所述第二臂的所述远端包括钩，所述第二臂的所述钩构造成环绕所述便携式电子设备的另一部分。

7.如权利要求5所述的底座，其特征在于，所述第二臂能移动地支承在所述基座上，其中当所述棘爪处于所述第一位置时，所述第一臂和所述第二臂仅能朝向彼此移动，以将所述便携式电子设备固定在所述第一臂的所述远端和所述第二臂的所述远端之间，并且其中当所述棘爪处于所述第二位置时，所述第一臂和所述第二臂能彼此远离地移动，以释放所述便携式电子设备。

8.如权利要求7所述的底座，其特征在于，所述第一臂包括第一齿条，其中所述第二臂包括第二齿条，并且还包括接合所述第一齿条和所述第二齿条的小齿轮。

9.如权利要求8所述的底座，其特征在于，还包括阻尼器，所述阻尼器联接到所述小齿轮以减缓所述第一臂和所述第二臂的移动。

10.如权利要求7所述的底座，其特征在于，所述第二臂的所述远端包括联接到所述电子致动器的接近传感器，其中所述接近传感器响应于无线信号而能操作，以致动所述电子致动器。

11.如权利要求10所述的底座，其特征在于，还包括：

处理器，所述处理器安装在所述基座内并联接到所述电子致动器和所述接近传感器；

第一固定引导件，所述第一固定引导件邻近所述第二臂由所述基座支承；

第二固定引导件，所述第二固定引导件邻近所述第二臂由所述基座支承，所述第二固定引导件与所述第一固定引导件间隔开；

电线，所述电线在所述第二臂和所述处理器之间延伸，以将所述接近传感器电气联接到所述控制器，其中所述电线定位在所述第一固定引导件和所述第二固定引导件之间，以在所述第二臂移动期间限制所述电线的移动。

12.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述棘爪包括具有接合于所述棘轮组的齿的第一端和具有接合表面的第二端，并且其中所述电子致动器包括接触所述接合表面以将所述棘爪从所述第一位置移动到所述第二位置的输出构件。

13.如权利要求12所述的底座，其特征在于，还包括弹簧，所述弹簧联接到所述棘爪，以将所述棘爪偏置到所述第一位置中，并且所述齿与所述棘轮组接合。

14.如权利要求12所述的底座，其特征在于，所述棘爪能围绕位于所述第一端和所述第二端之间的轴线枢转。

15.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述电子致动器包括马达或螺线管。

16.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述基座包括壳体，其中所述棘爪和所述电子致动器定位在所述壳体内，并且其中所述臂部分地延伸到所述壳体内。

17.如权利要求16所述的底座，其特征在于，所述壳体还支承有多个端口，所述多个端口构造成与所述便携式电子设备电气连通。

18.如权利要求16所述的底座，其特征在于，所述基座还包括从所述壳体延伸的支承平台，并且其中所述支承平台构造成定位在所述便携式电子设备下方并接触所述便携式电子设备。

19.如权利要求1所述的底座，其特征在于，还包括由所述基座支承并且电气联接到所述电子致动器的接近传感器，其中所述接近传感器响应于无线信号而能操作，以致动所述电子致动器。

20.如权利要求19所述的底座，其特征在于，还包括：由所述基座支承并电气联接到所述电子致动器和所述接近传感器的处理器，以及联接到所述处理器的存储器，其中所述处理器能操作以

将由所述接近传感器从远程装置接收的无线信号存储在所述存储器中，作为响应于第一次接收无线信号的注册信号，

指令所述电子致动器响应于第二次从所述远程装置接收无线信号而致动所述棘爪；以及

响应于第二次从所述远程装置接收无线信号，从所述存储器移除所述注册的信号。

21.如权利要求1所述的底座，其特征在于，还包括从所述基座延伸的线缆，其中所述线缆构造成接合于不能移动的物体。

22.如权利要求21所述的底座，其特征在于，所述线缆包括能插入所述基座中的开口的锁定头，并且还包括邻近所述开口的由所述基座支承的锁定板，其中所述锁定板能相对于所述开口和所述锁定件在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述锁定板接合所述锁定头以阻止从所述基座移除所述锁定头，在所述第二位置，所述锁定板脱离所述锁定头以允许从所述基座移除所述锁定头。

23.如权利要求22所述的底座，其特征在于，当所述所述臂远离所述基座移动，所述锁定板被所述臂致动以从所述第一位置移动到所述第二位置。

24.一种操作用于便携式电子设备的底座的方法，所述方法包括：

将所述便携式电子设备定位在所述底座的第一臂和第二臂之间，所述第一臂和所述第二臂中的每一个接合所述便携式电子设备，以将所述便携式电子设备固定到所述底座的基座；

致动电子致动器以使棘爪从第一臂上的棘轮组脱离；以及

响应于所述棘爪从所述棘轮组脱离，使所述第一臂偏置而远离所述便携式电子设备。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，致动所述电子致动器包括响应于来自位于所述底座中的接近传感器的信号来致动所述电子致动器。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括在所述接近传感器的预定距离内从远程装置接收无线信号，以产生用于致动所述电子致动器的信号。

27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括将所述棘爪偏置成与所述棘轮组接合，并且其中对所述电子致动器的致动克服偏置以使所述棘爪从所述第一臂脱离。

28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一臂与所述第二臂接合，使得所述棘爪从所述棘轮组脱离，还使所述第二臂偏置而远离所述便携式电子设备。

29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，将所述便携式电子设备定位在所述第一臂和所述第二臂之间包括使所述第一臂的钩和所述第二臂的钩围绕所述便携式电子设备的相对边缘延伸，并且其中使所述第一臂偏置而远离所述便携式电子设备包括使所述第一臂的所述钩从所述便携式电子设备的边缘脱离。

30.如权利要求24所述的方法，其特征在于，使所述棘爪从所述棘轮组脱离包括使所述棘爪围绕旋转轴线从接合位置旋转到脱离位置。

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