[0002] 本
专利申请要求于2013年5月16日提交的临时专利申请61/824,336的优先权，并且其全部内容通过引用被结合于此。
技术领域
[0003] 本公开内容一般地涉及用于诸如平板(tablet)的
电子设备的模块化组件或外壳。
背景技术
[0004] 用于诸如蜂窝电话和平板的电子设备的
盖子是公知的。对于具有
触摸屏的那些电子设备，盖子通常包括提供对屏幕
访问的开口。一些盖子也具有与平板上的设备(例如，端口或按钮)的
位置对应和对准的部分(例如，孔或按压按钮)，以允许对平板设备的机械访问。出于纯粹的审美和基本保护的目的，一些制造商也可以将平板设备自身完全限制到塑料外壳中。
发明内容
[0005] 本公开内容的一个方面提供了一种用于
选定范围的平板计算机的模块化外壳组件。该模块化组件包括：包住选自该范围的平板计算机的选定平板计算机的平板载体。该选定平板计算机具有长度、宽度、一个或多个端口以及外部按钮构造。此外，外部壳体封装平板载体并且具有至少一个
电池和用于与选定平板计算机通信的
控制器。端盖被附连到外部壳体并且包括通过连接器与控制器通信的功能设备。平板载体具有用于保持选定平板计算机同时仍然提供对选定平板计算机的一个或多个端口以及外部按钮构造的访问的内表面。由外部壳体包含的至少一个电池和控制器被操作地连接到平板计算机的一个或多个端口，以便允许控制器、平板计算机和端盖的功能设备之间的电
力和数据传送。
[0006] 另一方面提供了一种用于将多个模块化组件安装到具有不同长度和/或宽度以及一个或多个端口和按钮构造的多个平板计算机的方法。该方法包括：提供多个第一平板载体，其中每个第一平板载体被配置为当载体被安装在其对应的平板计算机上时包住第一类型的平板计算机；提供多个第二平板载体，其中每个第二平板载体被配置为当载体被安装在其对应的平板计算机上时包住第二类型的平板计算机，第二类型的平板计算机与第一类型的平板计算机不同；其中，所述多个第一和第二平板载体中的每一个都具有内表面，用于当所述第一和第二平板载体围绕所述第一和第二类型的平板计算机进行安装时，保持各自的第一和第二类型的平板计算机同时仍然提供对所述第一和第二类型的平板计算机的所述一个或多个端口以及按钮的访问；提供多个公共外部壳体，其中每个公共外部壳体被配置为一旦第一和第二平板载体被安装在其对应的平板计算机上时就封装第一和第二平板载体，每个外部壳体具有至少一个电池和用于与其对应的平板计算机通信的控制器；提供被配置为用于附连到所述多个公共外部壳体并且包括用于通过连接器与控制器通信的功能设备的多个端盖；并且其中，该方法还包括：在第一类型的平板计算机上安装第一平板载体，在第二类型的平板计算机上安装第二平板载体，以及在安装了各自的第一和第二类型的平板计算机的情况下，安装公共外部壳体以将第一和第二平板载体封装在所述公共外部壳体中；在公共外部壳体上安装端盖并且建立控制器和功能设备之间的通信；其中安装每个公共外部壳体包括可操作地将所述至少一个电池和控制器连接到对应平板计算机中的每一个的一个或多个端口，以便允许控制器、对应的平板计算机和端盖的功能设备之间的电力和数据传送。
[0007] 还有的另一方面提供了一种被包住的平板
计算机系统，包括：平板计算机、平板载体和外部壳体。平板计算机具有长度、宽度、一个或多个端口以及外部按钮构造。平板载体包住平板计算机。外部壳体封装平板载体和至少一个电池以及用于与平板计算机通信的控制器。端盖被附连到外部壳体并且包括通过连接器与控制器通信的功能设备。平板载体具有用于保持平板计算机同时仍然提供对平板计算机的一个或多个端口以及外部按钮构造的访问的内表面。由外部壳体包含的至少一个电池和控制器被操作地连接到平板计算机的一个或多个端口，以便允许控制器、平板计算机和端盖的功能设备之间的电力和数据传送。
[0008] 仍然还有的另一方面提供了一种用于自动地监视和给封装在模块化外壳组件内的平板计算机充电的方法。该模块化组件包括：包住平板计算机的平板载体，平板计算机具有长度、宽度、一个或多个端口、平板电池、外部按钮构造以及封装平板载体的外部壳体。外部壳体包括至少一个外壳电池和用于与平板计算机通信的控制器，以及附连到外部壳体并且包括通过连接器与控制器通信的功能设备的至少一个端盖。平板载体具有用于保持平板计算机同时仍然提供对平板计算机的一个或多个端口以及外部按钮构造的访问的内表面。所述至少一个外壳电池和控制器被外部壳体包含并且被操作地连接到平板计算机的一个或多个端口，以便允许控制器、平板计算机和所述至少一个端盖的功能设备之间的电力和数据传送。该方法包括：自动地监视至少一个外壳电池的充电状态；自动地监视平板电池的充电状态；以及利用所述至少一个外壳电池自动地给平板电池充电。
[0009] 本公开内容的其它特征和优点将从以下具体描述、
附图以及所附
权利要求中将变得清楚。
附图说明
[0010] 图1是根据本公开内容
实施例的具有安装的模块化组件的电子设备的透视图。
[0011] 图2是图1的模块化组件的局部分解图。
[0012] 图3是图1的模块化组件的局部分解图。
[0013] 图4是图1的模块化组件的分解图。
[0014] 图5是根据本公开内容实施例的具有安装的模块化组件的电子设备的第一侧视图。
[0015] 图6是处于
水平位置的具有安装的模块化组件的电子设备的顶视图。
[0016] 图7是具有安装的模块化组件的电子设备的第二侧视图。
[0017] 图8是沿图6的线8—8的横截面图。
[0018] 图9是具有安装的模块化组件的电子设备的第一端视图。
[0019] 图10是处于垂直位置的具有安装的模块化组件的电子设备的顶视图。
[0020] 图11是沿着图10的线11—11的横截面图。
[0021] 图12是具有安装的模块化组件的电子设备的第二端视图。
[0022] 图13是根据本公开内容另一种实施例的具有安装的模块化组件的电子设备的透视图。
[0023] 图14是根据本公开内容还有的另一种实施例的具有安装的模块化组件的电子设备的透视图。
[0024] 图15是根据仍然还有的另一种实施例的具有可用作模块化组件的一部分的不同端盖的电子设备的透视图。
[0025] 图16是根据实施例的用于具有安装的模块化组件的电子设备的系统架构的示意图。
[0026] 图17是与可以由本文所公开的模块化组件封装的电子设备相关联的示例性
说明书。
[0027] 图18和19是与电子设备和模块化组件相关联的说明书的另一个例子。
[0028] 图20-21示出了在模块化组件内提供的、具有用于致动封装的平板计算机的按钮的
致动器和机械设备的致动系统的实施例。
[0029] 图22-24图示了在图20-21中示出的机械设备的相对移动。
[0030] 图25示出了根据实施例的、与平板计算机和载体相关联的
软件和
固件构件的基于“开放”USB体系架构的示意图。
[0031] 图26示出了根据本公开内容实施例的与基于“开放”USB体系架构相关联的
电路。
[0032] 图27示出了根据本公开内容实施例的与可替代
操作系统体系架构相关联的电路。
[0033] 图28示出了
流程图，该流程图示出了用于监视电池状态并且控制平板计算机中的电池的充电状态的方法。
[0034] 图29示出了平板计算机中的软件和固件模块与
条形码扫描器/功能设备之间的传统通信的流程图。
[0035] 图30示出了根据实施例的、平板计算机中的软件和固件模块与模块化组件之间的改变的通信的示例性流程图。
[0036] 图31-32示出了在图20-21中示出的示例性机械设备和根据实施例的模块化组件的可替换视图。
具体实施方式
[0037] 本文所公开的是一种模块化组件，它是用于不同类型的平板计算机的通用外壳并且为那些不同的平板带来模块化功能。如在下面进一步详细描述的，外壳包括提供用于在平板计算机上或与平板计算机一起实现功能的可互换端盖。每个模块化组件也可以包括至少一个可编程按钮，其使用机电致动来致动与平板计算机相关联的按钮或功能。本公开内容也提供了用于围绕平板计算机安装模块化组件而与平板计算机的设计和构造无关的方法。
[0038] 现在更具体地参考附图，图1-12示出了具有带可互换端盖部分的模块化外壳组件102，或者“智能外壳”或者“模块化组件”(这些术语可以贯穿本公开内容被互换使用)的电子设备100。所示出的电子设备100是平板计算机。平板计算机100可以是任何类型的平板计算机并且不受品牌、设计、尺寸或操作系统的限制。这包括但不限于平板手机(phablets)，即，被设计为合并智能电话和平板功能的移动设备。如本领域普通技术人员所理解的，平板计算机具有提供平板
硬件集合的核心CPU、核心操作系统以及添加/定制对特定
用例设计的软件应用的能力。平板计算机缺少集成的物理
键盘并且使用触摸屏界面用于用户交互，所述触摸屏界面可以包括在触摸屏上显示的虚拟键盘。这使得平板计算机与膝上型电脑或其中附连或需要物理键盘让用户输入的其它电子设备区分开来。触摸屏尺寸可以是例如大约五英寸(例如，5.1”)至大约十二英寸(例如，12.1”)。在一些情况下，屏幕是更小的(大约四至七英寸)或者更大的。
[0039] 例如，平板计算机可以是媒体平板，诸如市场上可以买到的那些(例如，谷歌Nexus 7、苹果iPad、苹果iPad Mini、亚
马逊Kindle、三星Galaxy Tab(2、3、4、Pro、7、8、8.4或10.1)或者Galaxy Note(8.0))或者以后生产用于销售的，或者定制设计的平板引擎计算机。可以在平板计算机中提供通信能力(例如，蓝牙、GPS、LTE、WiFi功能)。此外，与平板计算机相关联的操作系统(OS)可以是任何数量的操作系统，包括但不限于：基于Android的、IOS和Windows Mobile，并且与平板计算机相关联的软件是没有限制的。平板计算机具有触摸屏
101(例如，具有5点触摸控制器的投射电容式触摸屏)并且可以包括与其相关联的任何数量的
传感器。此外，例如，平板计算机在其中具有电源或电池、用于打开/关闭和暂停/继续功能的电源
开关以及一个或两个音量键。也可以在平板计算机中提供其它设备，诸如LED、(一个或多个)相机、闪存等。
[0040] 图17示出了具有用于例如可用作具有所公开的模块化组件102的电子设备100的、由Qwanta制造的平板计算机的示例性说明书的图表。图18提供了具有可与模块化组件102一起使用的平板计算机的特征的另一个图表。此类特征可以包括但不限于：当前的和/或可升级的操作系统(OS)、双核处理器、板载LPDDR、可选microSD卡插槽、电容式触摸屏、
手指和/或笔输入、扬声器、麦克
风、
耳机插孔、可选的USB端口、无线连接、地理
跟踪或GPS能力、相机(前置或后置)、
加速度计、
陀螺仪、环境光传感器、指南针、振动器、电源和音量控制按钮以及LED。
[0041] 因此，贯穿本公开内容使用术语“平板计算机”来描述诸如平板或平板手机或板式设备(pad)(具有触摸屏)的电子设备或者其它此类电子设备，而没有限制此类设备的类型、品牌和/或特征。
[0042] 作为一般地理解，平板计算机可以具有不同的长度和/或宽度、不同的相机位置(如果存在的话)和一个或多个端口(例如，输入和/或输出)以及外部按钮构造。如本文所述的模块化组件102被配置为用于与任何此类设备一起安装和使用。
[0043] 图1示出了围绕平板计算机100安装的模块化组件102。模块化组件102包括包住选定平板计算机/电子设备100的平板载体10和封装平板载体10的外部壳体12。
[0044] 平板载体10，有时在本文也被称为插入件，与正被使用的选定平板计算机100互连。平板载体10具有被连接并且固定在一起的顶部部分14和底部部分16。每个平板载体10的顶部部分14和底部部分16中的每一个被形成为具有适于
支撑任何数量的平板计算机的长度和宽度。一般地，虽然平板载体10用作对尺寸从大约五英寸至大约十英寸不等的一系列或多种消费者平板计算机的支撑，但是它并不限于这些例子。在实施例中，平板载体10被形成为支撑预先选定的平板计算机。例如，每个平板载体可以用作用于包含选定类型平板(例如，具有特定操作系统和CPU的特定尺寸或维度的特定品牌)的内
套管。在实施例中，平板载体10提供对选定平板计算机的一个或多个端口以及外部按钮构造的访问。
[0045] 如将在下面更详细讨论的，平板载体10具有可在不同载体10之间变化以与不同平板计算机正确地适配/
接口的内部构造，但是其外部构造是恒定的，以便与其外部的组件的其它部件(例如，外部壳体12)适配/接口。因此，不同的内部载体10可以与公共外部部件一起使用，以使整个组件模块化。
[0046] 平板载体/插入件10的顶部部分14包括定义具有顶表面18和底表面20的窗口的外围顶壁17以及用于提供对平板计算机100的触摸屏101的访问的开口22。顶部部分14也可以包括用于平板计算机100的前置相机的孔(未示出)，以便允许前置相机的功能操作。底表面20与平板计算机100的顶部对准并且放置在其上方，并且与其触摸屏101相邻。顶部部分14也可以包括从外围顶壁17(向下)延伸的一个或多个
侧壁24，其大小被调整为环绕平板计算机100的一部分。
[0047] 载体/插入件10的底部部分16包括具有顶表面26和底表面28的底壁27。顶表面26被放置于与平板计算机100的底部部分相邻。底部部分16可以包括从底表面27(向上)延伸的一个或多个侧壁30，其尺寸被调整为环绕平板计算机100的一部分(例如，参见图2)。底部部分16也可以包括用于平板计算机100的后置相机以便允许后置相机的功能操作的孔(未示出)，和/或用于访问平板计算机100的一部分的其它(一个或多个)开口。平板计算机100可以被容纳在底部部分16中。
[0048] 如可以看到的，由面向平板计算机100的顶部部分14和底部部16限定的内表面与其紧密地适配，以防止平板计算机100在载体/插入件10内移位。这种适配可以通过绕着平板计算机外围连续
接触或者通过利用向内延伸以接触平板计算机100的突起的点接触来建立。
[0049] 如在图4中所示出的，在实施例中，平板载体10的底部部分16可以包括切口或开口32，其可以在当平板计算机100被容纳在并由底部部分16包住时提供对平板计算机100的一个或多个端口以及按钮的访问。例如，这些访问区域或开口32可以在一个或多个侧壁30中提供。在图4所示的实施例中，在侧壁30A上提供有三个开口32A并且在底部侧壁30B上提供有切口32B。在另一个侧壁30C上提供附加的开口32C。
[0050] 可替代地，在另一种实施例中，平板载体10的顶部部分14包括可以提供对平板计算机100的端口和按钮的访问的这种切口或开口32。
[0051] 在实施例中，在侧壁30A上提供的开口32A被配置为与选定平板计算机100上现有的按钮对准。例如，开口32A可以分别与平板计算机100上提供的电源按钮和一个或多个音量按钮相关联。在实施例中，具有可选
弹簧36的载体按钮34可以被附连到平板载体10的底部部分16并且与开口32A对准，以便当对其施加力时能够直接地或物理地致动平板计算机100上的现有电源和音量按钮。底部侧壁30B上的切口32B可以与平板计算机100上的槽103或数据通信端口对准，以使得平板连接器或USB
电缆可以被插入到槽103或数据通信端口中。可替代地，可以使用无线连接器，并且可以不需要这种开口或槽。
[0052] 如在图2中所示出的，在实施例中，平板载体10的顶部部分14可以包括用于通过其容纳载体按钮34的开口25。例如，这种开口25可以在侧壁24中的一个或多个侧壁中提供，并且不限于所示出的实施例。
[0053] 三个载体按钮34在所示出的实施例中被示为在图中的模块化外壳组件102的一个侧面上；但是，该示图不是要进行限制。相反，在模块化外壳组件102上可以提供任何数量的载体按钮34，并且可以在任何数量的位置(例如，顶侧、边缘、沿着底侧或任何其它边缘或表面中的一个或多个)提供这些按钮。
[0054] 此外，应当注意，使用像如图2中所示出的具有弹簧36的载体按钮34的机械按钮不是要进行限制。例如，除了或者代替例如图2所示出的按钮，可以使用通过向
电路板和/或控制器(即，机电构造)发送电
信号或命令，经由
薄膜开关来电子通信的按钮。关于模块化组件102上的一个或多个按钮的机电致动的附加细节稍后在本公开内容进行描述。
[0055] 不需要顶部部分14和底部部分16两者都具有沿着平板计算机100的侧面延伸的侧壁，并且可能只有一个具有(一个或多个)侧壁。因此，开口将只在该侧壁中使用。此外，也可能没有侧壁，并且顶部部分14和底部部分16可以通过其它方式以夹层关系被连接到平板计算机100，诸如通过从一个延伸到另一个的柱状物或
紧固件，并利用开放侧提供对平板计算机100的侧面上的所有端口/按钮的自由访问。这种侧面开放结构将仍然可以具有特征件，诸如突起、肩部或(一个或多个)部分壁(诸如在
角处)，以紧密地适配到平板计算机100。因此，示出的实施例不是要进行限制。
[0056] 在实施例中，以USB电缆或其它类型数据载体形式的平板连接器52从外部壳体12的主电路板50延伸并且通过这种切口32B连接到平板计算机100的端口。“连接器”被定义为用于连接例如平板计算机100、端盖44和/或46和/或电池48和/或54的设备以用于通信目的设备或系统。进一步的细节将在下面进行描述。
[0057] 如在图2和图4中所示出的，平板载体10被外部壳体12封装。外部壳体12提供平板计算机100以及其中容纳构件的整体封装和保护。外部壳体12具有适于封装平板载体10的长度和宽度。外部壳体12具有顶部40、底部42、第一端盖44和第二端盖46。外部壳体12包含至少一个电池48和用于与选定平板计算机100通信的控制器。如在图4中所示出的，根据实施例，当模块化组件102围绕平板计算机100进行组装时，外部壳体12可以包含第一电池48和第二电池54。这些电池可以延长平板计算机100的电池寿命。例如，如所示出的，控制器可以以主电路板50的形式提供和/或提供有主电路板50。该至少一个电池48和控制器/主电路板50被可操作地连接到平板计算机的一个或多个端口，以便允许控制器、平板计算机和(每个)端盖的功能设备之间的电力和数据传送，以及向容纳的平板计算机100提供延长的电池寿命(例如，从模块化外壳组件102中的电池或电源)。此外，模块化组件部件可以被连接用于通信，而无需特殊的软件驱动程序或基片改造。
[0058] 贯穿本说明，应当理解，对“控制器”的指称包括控制与设备相关的特定功能的单个控制器或多个(子)控制器，所述设备包括但不限于本文所描述的平板计算机和端盖的功能设备。在多个控制器的情况下，此类控制器可以但不一定被物理地合并到单个设备中。此外，虽然本说明指被用作例如控制器的电路板，但是应该理解，可以使用任何类型或数量的控制器。如在图中所示出的，电路板的使用不是要进行限制。
[0059] 再次参考在图4中所示出的实施例，电路板50，也被称作主电路板，其被配置为监视和控制端盖44和46中的一个或两者之间的通信，以及监视、控制和/或包含电池电源的管理、提供智能，等等。例如，电路板50可以用来监视和确定何时平板计算机100在丧失电力，并且可以使用其控制器来从容纳的电池48或54中的一个增加电力(附加细节稍后参考例如图23进行讨论)。电路板50具有用于(例如，在端盖中)附连功能设备的连接器。其控制器可以是任何类型的
微控制器或
微处理器。
[0060] 电路板50利用平板连接器52连接到平板计算机100，诸如可以传送数据和电力两者的USB连接器或其它连接器，如在图4中所示出的。例如，平板连接器52被插入到在平板计算机100的底部的槽103或数据通信端口中，如在图3中所示出的。此外，由于这个槽103是I/O接口，因此它允许平板连接器52(当连接到平板计算机100时)被用来提供平板计算机和控制器/电路板50之间的电力和通信。
[0061] 第一端盖44和第二端盖46被配置为用于与外部壳体12的顶部40和底部42的端部(在其外部周边上)一起安装(例如，经由对准和
锁定)。端盖44和46当被安装时可以是完全移动的(例如，参见图1)或者是固定的，例如在座架构造中(例如，参见图14)。如果不是两者，则第一端盖44和/或第二端盖46中的至少一个被配置为经由功能设备提供功能，所述功能设备当与外部壳体12和平板载体10耦合时向平板计算机100提供设计的功能。一个或多个设备可以被容纳在端盖44和/或46内以实现期望的功能。当被附连到外部壳体12时，第一和/或第二端盖部分44和/或46中的至少一个(如果不是两者的话)被配置为经由连接器56与控制器/主电路板50(并且因此与平板计算机100)进行通信。返回到图2，例如，印刷电路板58和60的形式的附加控制器可以，例如，在外部壳体12中提供和安装，以促进端盖44和46与控制器/主电路板50之间的通信。每个控制器或电路板58和60可以与沿外部壳体12的底部42的边缘或端部提供的槽区域对准并在其中保持垂直，以与例如端盖44和46内的(一个或多个)连接器56对准。电路板58和60可以用来在与端盖44和46相关联的功能设备与
主控制器/电路板50之间发送通信。在图4中所示出的实施例中，电路板60包括连接到第二端盖46的连接器56的连接器设备62。类似地，虽然未示出，但是电路板58可以包括连接到第一端盖44的连接器的连接器设备。
[0062] 作为例子，图4、5和8示出了具有与磁条读取器(MSR)设备和/或写入器相关联的接收槽64的第二端盖46，其中磁条读取器设备和/或写入器可以用于通过其刷滑具有磁条的(一个或多个)信用卡67和/或其它卡。第二端盖46内的磁条读取器可以具有经由连接器56连接到电路板60的连接器设备62的、其自己的电子或电路板66(参见图4)。当被组装和激活用于使用时，磁条读取器可以从刷过接收槽64的卡中读取信息，并且经由其电路板66将用于处理和/或使用的这种信息传送到电路板60并且然后到主电路板50和/或平板计算机100以例如完成交易。
[0063] 虽然上述示图和说明将连接器52、56和连接器设备62中的每一个示出并描述为物理连接器，但是应当理解，模块化组件102不限于此类设备。相反，在一些实施例中，连接器(和/或连接器设备)可以，例如，利用诸如蓝牙的短程无线技术经由无线连接来提供和实现，以连接和允许端盖44、46、封装的选定平板计算机100和/或电池48和54之间的通信(例如，经由其电路板)。
[0064] 但是，端盖部分44和46中的任何一个或两者的功能和功能设备或模块不是要进行限制。端盖功能可以包括但不限于提供增强的耐用性和冲击/振动保护；提供以下中的一个或多个：(一个或多个)扬声器、(一个或多个)麦克风、(一个或多个)相机33及相关联的附件(例如，闪存)(例如，参见图15)、游戏按钮、音频插孔和DC插座；提供诸如收据
打印机(诸如，热敏打印机)的打印能力；提供具有磁卡读取器(参见图15)的安全刷卡支持(例如，只读和读写能力)；提供诸如用于非接触支付应用(例如，用于具有NFC通信的信用卡或其它卡)的EMV/NFC支持的增强支付特征和/或提供
智能卡读取器、支持和/或芯片及密码访问读取/接口能力；提供I/O扩展；提供RFID、HDMI和/或USB读取和/或托管能力；提供诸如指纹
扫描仪的
生物特征识别(ID)刷卡/安全模块35；提供激光条形码扫描器37(参见图15)(例如，1-D和2-D激光条形码扫描能力)或其它扫描能力；以及提供电池和/或电源助力器，诸如以或者插头的形式(例如，参见图14，其示出了以直立
支架形式的充电器)或者作为在端盖中可用来给封装的平板计算机100供电的、充当其自身电源的移动或便携式电池设备(例如，参见图
16，其示出了具有额外电池的端盖，用于(可选的)无线充电)，增加平板的容量和给平板无线充电的热交换电池解决方案。第一和/或第二端盖44和/或46的功能可以被设计用于客户关系管理(CRM)应用、制图/智能导航应用、扫描应用、GPS/地理跟踪应用、托管内容管理和交付应用、图像捕获和/或上载应用等和/或与这些应用通信或一起使用，这些应用可以在主电路板50和/或平板计算机100中提供。
[0065] 根据实施例，第一和第二端盖部分44和46被配置为可与包括提供不同功能的不同功能设备的一个或多个替换端盖进行互换。
[0066] 此外，端盖部分44或46上或之内的部件和设备的位置也没有受到限制。例如，图13示出了其中像槽64的接收槽65在端盖44的侧面部分上被提供以用于通过其刷卡67的另一种实施例。
[0067] 在实施例中，端盖部分44和46可以作为一套被提供。在另一种实施例中，端盖部分44和46是单独的设备。第一端盖44可以提供与第二端盖46不同的功能。例如，如在图15中所示出的，第一端盖44可以提供第一功能(例如，条形码扫描仪或安全模块)，而第二端盖46提供与第一功能不同的第二功能(例如，刷卡模块)。
[0068] 因此，应该理解，可以在平板计算机上制造和安装任何数量的模块化组件来为包括在端盖部分中的多个组件提供一个或多个功能。为了围绕一个或多个平板计算机安装一个或多个模块组件，平板计算机100可以对准并放置在平板载体10的底部部分16中，如在图2中所示出的。载体按钮34和弹簧36(可选)可以被安装或已被安装在底部部分16中的位置处。顶部部分14与平板载体的底部部分16对准并且可以被安装到环绕平板计算机100的位置中。可替代地，通过诸如利用USB平板连接器52(或无线连接器)将由外部壳体12包含的(例如，如在图4中所示出的，在底部42中)至少一个电池48和可选的电池54以及主电路板50可操作地连接到平板计算机100，平板载体10的底部部分16可以被首先安装和固定到外部壳体的底部42，如在图3中所示出的。然后，外部壳体12被组装。如果还没有被固定，则带有平板载体10的平板计算机100可以对准和/或安装到外部壳体12的底部42上。然后，第一和第二端盖44和46被对准并连接到底部42，如在图3中所示出的。这包括将第二端盖部分46(和/或第一端盖部分44)的功能设备(例如，MSR)的连接器56连接到与主电路板50通信的电路板60的连接器设备62，从而允许第二端盖部分46(和/或第一端盖部分44)和控制器/主电路板50以及平板计算机100之间的电力和数据传送(或者，可替代地，无线连接端盖44和
46)。在端盖44和46被安装之后，平板载体10的顶部部分14可以与底部部分16对准和连接(如果还没有对准和连接的话)。然后，外部壳体12的顶部40与底部42对准并锁定，以封装平板计算机100，如在图1和在图6和图10中所示出的。
[0069] 当提供具有不同长度和/或宽度和一个或多个端口以及按钮构造的多个平板计算机时，可以围绕平板计算机安装多个模块化组件。因此，本公开内容还提供了用于围绕具有不同长度和/或宽度和一个或多个端口以及按钮构造的多个平板计算机安装多个模块化组件，从而产生当被安装在不同类型的平板上时基本通用的外壳(和设计)的方法。该方法包括提供第一平板载体，其中每个第一平板载体都被配置为当载体被安装在其对应的平板计算机上时包住第一类型的平板计算机，并且提供第二平板载体，其中每个第二平板载体都被配置为当载体被安装在其对应的平板计算机上时包住第二类型的平板计算机，第二类型的平板计算机与第一类型的平板计算机不同。还提供了公共外部壳体以及端盖部分，其中每个公共外部壳体都被配置为一旦第一和第二平板载体被安装到其对应的平板计算机上时就封装第一和第二平板载体。第一和第二平板载体的顶部部分和底部部分中的每一部分都具有如下的内表面：所述内表面保持各自第一和第二类型的平板计算机的同时，当第一和第二平板载体被围绕其安装时，还提供对第一和第二类型的平板计算机的一个或多个端口以及按钮的访问。
[0070] 因此，第一平板载体可以被安装在相对于对应的第一类型的平板计算机的位置中，并且第二平板载体可以被安装在相对于对应的第二类型的平板计算机的位置中。安装公共外部壳体以通过将每个公共外部壳体的顶部和底部与其选定端盖部分对准和锁定来将第一和第二平板载体与各自的第一和第二类型的平板计算机封装，并且(一个或多个)电池和控制器中的每一个被操作地连接到对应平板计算机中的每一个平板计算机的一个或多个端口，以便允许控制器、对应的平板计算机和选定端盖部分之间的电力和数据传送。
[0071] 为了更换第一端盖44和/或第二端盖46，通过将第一和/或第二端盖的连接器56从连接器62断开，第一和/或第二端盖从外部壳体12中被去除，从而断开它与主控制器/电路板50的通信(或者，可替代地，可以无线地断开设备)。被配置为提供与去除的第一和/或第二端盖的
指定功能不同功能(经由功能设备)的替换端盖被选择，并且其连接器可以被连接到主电路板(经由连接器56和62的连接)，以允许至少一个替换端盖的功能设备与主电路板50之间的通信。然后，通过(例如，对准和锁定)将至少一个替换端盖和围绕安装的平板载体
10的外部壳体12的顶部40和底部42安装在一起可以完成安装。
[0072] 在实施例中，平板载体10和/或外部壳体12可以包括例如以灯或LED形式的一个或多个指示器29。当向平板载体10和平板计算机100供电时，指示器29中的每个指示器可以被照亮。在实施例中，LED被实现在平板载体10内并且被配置为指示与平板载体相关联的特定动作。例如，当用户施加特定动作时，或者如果需要由用户采取某个动作时，LED可以改变其发射模式和/或(一种或多种)
颜色(例如，如果电池充电状态低，或者如果端盖44和/或46被去除，则LED可以改变颜色)。本领域技术人员应该已理解LED和/或其它指示器以这种方式的应用，因此，本文不再进一步对其进行详细解释。
[0073] 在实施例中，平板载体10和/或外部壳体12也可以或可替代地包括一个或多个可编程按钮。(一个或多个)可编程按钮可以用于与平板计算机100通信，以当被连接用于与对应的平板计算机100通信时至少经由电路板50实现指定的功能。(一个或多个)可编程按钮允许方便地编程和设计平板的功能。(一个或多个)可编程按钮可以与配置为自动地致动或实现指定功能的控制器相关联。
[0074] 该一个或多个可编程按钮可以是前面提到的按钮34和/或在平板载体10自身上提供的附加按钮中的一个。它可以在模块化组件102的任何一侧或表面上提供。
[0075] 在实施例中，一个或多个可编程按钮被配置为机电地致动按钮、程序或者与平板计算机100相关联的应用。用于致动平板计算机100上的一个或多个按钮的一个或多个致动器130可以在插入件/平板载体10和/或外部壳体12上提供。在本公开内容中的“致动器”130指被配置为致动(例如，按压)平板计算机上的一个或多个按钮的设备(单独的或者系统的一部分)。该一个或多个可编程按钮被配置为使得一个或多个致动器中的至少一个致动器致动其对应的按钮。例如，根据实施例，可以利用诸如螺线管(或微螺线管)和/或螺线管
驱动器132(参见图16)的致动器。在另一种实施例中，
形状记忆材料134(后面参考图26-27描述)可以被用作致动器。在另一种实施例中，水
银开关可以被用作致动器。在还有的另一种实施例中，压缩空气可以被用作致动器。例如，诸如CO2盒的设备可以在载体10中提供以施加压缩空气的力来致动平板计算机100上的按钮。在模块化组件102中提供的致动器130的类型不是要进行限制。
[0076] (一个或多个)可编程按钮可以使一个或多个致动器130中的至少一个致动器致动在平板计算机100上的其对应的按钮。特别地，根据本文的实施例，对应的(一个或多个)按钮通过按压可编程按钮被远程地激活。即，(一个或多个)可编程按钮可以不必配置为与平板计算机上的按钮直接对准，而是相反，可编程按钮可以提供在与平板计算机上的按钮不同的位置处，并且由此被配置为经由致动器以实质上远程的方式致动平板计算机100上的按钮中的一个或多个按钮。因此，在实施例中，(一个或多个)可编程按钮不需要直接地接触平板计算机100上的(一个或多个)按钮或者与其直接对准来具有其的直接致动。即，在实施例中，至少一个可编程按钮被提供在第一轴上以用于沿该第一轴的致动移动(例如，通过向内按压按钮沿着该轴以线性方式
制动)，并且被配置为用于经由至少一个致动器130致动的平板计算机100上的对应按钮被提供在第二轴上以用于沿该第二轴的致动移动，但是第一轴和第二轴是彼此不同的。在实施例中，模块化组件102上的(一个或多个)可编程按钮的位置与平板计算机100的(一个或多个)按钮的位置不同。例如，(一个或多个)可编程按钮可以在一侧或表面上提供，而平板计算机100上要被致动的(一个或多个)按钮在另一侧或表面上提供。(一个或多个)致动器130可以被单独地或者作为致动系统的一部分来利用。
[0077] 作为另一个例子，在实施例中，模块化组件102的(一个或多个)可编程按钮和平板计算机100的(一个或多个)致动按钮可以在同一侧提供，但不是轴向对准的。在实施例中，可编程按钮在与对应按钮的平面平行的平面上提供。例如，可编程按钮可以在模块化组件102的下面或底部右侧处、其附近或与其相邻处提供，而平板计算机100的致动按钮在平板计算机100的右上侧处、其附近或者与其相邻处提供。
[0078] 在实施例中，可编程按钮在与对应按钮的平面垂直的平面上提供。例如，可编程按钮可以在模块化组件102的右侧提供，而平板计算机100的致动按钮在平板计算机100的上部或顶侧提供。因此，(一个或多个)可编程按钮可以间接地使外壳内部的、在载体10内保持的平板计算机100上的按钮致动或激活，而无需沿同一致动轴直接或基本上彼此对准。
[0079] 如前所述，致动器可以是用于引起另一(机械)设备运动而另一设备又致动平板计算机100的按钮的致动系统的一部分。为了以上述示例性方式间接地致动嵌入式平板计算机100的按钮，可以使用一个或多个机械设备。致动器可以直接地致动平板计算机100上的对应按钮，或者它可以致动另一个设备来间接地致动平板计算机100上的对应按钮。在实施例中，一个或多个机械设备可以与模块化组件102中的一个或多个致动器130相关联。该一个或多个致动器130可以被配置为激活一个或多个机械设备的移动，从而致动平板计算机上的对应按钮。因此，当安装第一和第二平板载体或者围绕不同类型的平板计算机安装公共外部壳体时，该方法可以包括相对于平板计算机对准一个或多个机械设备，以便致动平板计算机上的对应按钮。由于(一个或多个)致动器130和(一个或多个)机械设备的放置可以被定制，就像平板载体基于要被保持在其中的平板计算机或电子设备的类型被定制一样，因此，这种对准可以通过将平板计算机100插入或安装到模块化组件中而简单地实现。
[0080] 图20-24和31-32示出了根据实施例的，与机械设备一起使用以用于机电致动平板计算机100上的按钮的形状记忆材料的致动器130的例子。图20-21分别示出了其上连接有形状记忆丝134的模块化组件102中的示例性电路板58，连同如在用于平板计算机100的模块化组件102中所使用的激活器136和可旋转
曲柄臂138形式的机械设备的顶部透视图和底侧透视图(仅仅为了简洁和解释的目的，本文未示出外部部件)。图31示出了在具有平板计算机100的模块化组件102中的这些示例性设备的可替代的顶部透视图和侧面透视图。应当指出，可旋转
曲柄臂138在图22-24中被示为虚线只是为了解释的目的，以使得可以查看和理解与可旋转曲柄臂138和激活器136两者相关的特征。
[0081] 例如，如在图22中所看到的，激活器136包括在一端处或其附近具有用于在其周围环绕或包裹形状记忆丝134的接收部分140的主体。形状记忆丝134因此也连接到激活器136。形状记忆丝134(参见图20)被配置为将线性运动传递给激活器136，如由箭头B所表示的。在或靠近激活器136的主体的相对端处是垂直延伸以用于插入到可旋转曲柄臂138的槽
144中的引导部分142。可旋转曲柄臂138具有配置为利用从其延伸的臂绕轴A-A旋转的主体。如在图20和图21中所示出的，臂的至少一部分临近平板计算机100上的按钮对准。
[0082] 该臂包括在其底侧上的槽144。如在图22中所示出的，槽144可以包括一个或多个直线和拐角部分146、148和150。引导部分142被插入到槽144中并且在其中提供。通过经由形状记忆丝134以线性方式移动激活器136，激活器136被配置为将旋转运动传递到可旋转曲柄臂138，以使得其臂可以机械地致动(例如，按压)平板计算机100上的按钮(其臂的一部分移动，以沿其致动轴按压和移动按钮)。即，随着曲柄臂138绕轴A-A旋转，其伸出的臂朝着平板计算机100上的按钮移动或枢轴转动，以沿其致动轴推动和移动按钮。
[0083] 例如，当可编程按钮沿其自身的致动轴被按压和移动时，信号被发送到电路板58。电路板58将
电流发送到形状记忆丝134，其收缩并且导致激活器136在由图23中的箭头C指示的方向上线性运动。施加的激活器136的线性运动使曲柄臂138旋转。图28-30更详细地示出了激活器136和曲柄臂138的相对移动的例子。随着形状记忆丝134被致动(经由来自电路板58的电流)和收缩，激活器136的主体在箭头C的方向上被线性地拉动，其又从槽144的直线部分146移动引导部分142并且到拐角部分148中，如在图23中所示出的，并且然后到槽
144的直线部分150中，如在图24中所示出的。激活器136的这种线性移动导致曲柄臂绕轴A-A的旋转移动，如也在图23-24中所示出的。
[0084] 曲柄臂138绕轴A-A的旋转移动使臂致动、按压或击打平板计算机100上的相邻按钮并且将它沿其致动轴移动。曲柄臂138的按钮击打和/或旋转可以被最小化，但足以按压或致动平板计算机100的相邻按钮并将它沿其轴方向移动。
[0085] 在实施例中，曲柄臂138的移动是大约1毫米(mm)。
[0086] 当然，如上所述，使用形状记忆材料是致动器130的一个例子。在不背离本公开内容的范围的情况下，可以使用可替代的设备或方法来利用(一个或多个)可编程按钮致动平板计算机100上的按钮。
[0087] 如在图4中所示出的，在平板载体10的侧壁30C上可以提供附加的开口32C，以用于容纳被配置为用于与平板计算机100通信的另一个按钮38(和可选的弹簧36)。根据实施例，按钮38是可编程按钮。
[0088] 因为可编程按钮使用机电致动，而不是物理致动，因此平板计算机100上的按钮或功能可以被致动，而与其外部按钮构造无关。可编程按钮的位置可以与平板计算机上的按钮的位置不同，并且它不需要与其对准。由于不同类型的平板可以具有不同的按钮位置和构造，因此许多外壳被制造成符合按钮位置。即，与可编程按钮相关联的致动器和/或致动系统可基于平板计算机100定制和/或被设计为子组件以用于放置在模块化组件102中。因此，尽管其中按钮可以在平板计算机100上，但是致动器和/或致动系统可以被组装成使得可编程按钮被设计为致动它们。但是，在模块化组件102上有至少一个可编程按钮的情况下，在(一个或多个)平板上提供的按钮构造没有限制。模块化组件102可以操纵实际物理平板按钮而与是哪个平板以及其位置无关。因此，模块化组件102可以被安装在任何数量的类型的平板上，而无需移动平板载体10和/或外部壳体12上的(一个或多个)可编程按钮的位置。
[0089] 此外，由于致动是机电的，因此到(一个或多个)致动器的电力和经由(一个或多个)可编程按钮的通信可以被控制。例如，可编程按钮可以被去激活，以增强安全性。
[0090] 根据实施例，可编程按钮可以被配置为基于任何数量的启动序列，例如，单次推动、两次推动、推动并保持预定时间量(例如，三十秒)、在推动另一个按钮时同时推动并保持(例如，电源按钮或音量上/下键)，来实现其指定功能(和/或其它功能)。例如，指定的(一个或多个)序列可以启动整体系统硬复位、可以运行系统诊断并向终端用户报告结果、启动特定的软件应用或程序和/或启动组合软件/硬件应用(例如，扫描条形码、打印、通过WWAN发送数据)。
[0091] 图16示出了根据实施例的、与模块化组件102相关联的系统体系架构的例子。所示出的是具有磁刷卡读取器(MSR)及其微控制器(MCU)或微处理器的第一端盖44和具有条形码读取器的第二端盖46。MSR经由其微控制器与在平板载体10(或插入件)中提供的主电路板50的集线器通信。条形码读取器也与该集线器通信。此外，如所示出的，外部壳体12的底部42可以通过在其中容纳一个或多个电池而用作第三端盖，从而启用被配置为与主电路板50通信的具有无线充电的额外电池电源。
[0092] 利用端盖或利用诸如可编程按钮38的按钮实现的功能或动作可以由平板载体10中的电路板50及其微控制器(MCU)控制。平板载体10(或插入件)包括嵌入式软件来控制系统体系架构，包括USB总线以及电源管理、端盖外围接口和认证以及微处理器/控制器控制。螺线管驱动器132(参见图16)可以用作致动器130来机电地激活例如平板计算机100上的电源和/或(一个或多个)音量按钮。平板计算机100被配置为与平板载体10中提供的主电路板
50的集线器通信。
[0093] 在实施例中，模块化组件102包括用于移动设备管理(MDM)的嵌入式软件以便检测、监视和控制特定的系统，诸如：确定端盖部分44和46是否存在、是否被认证以及最后何时被附连/安装；在外部壳体12和/或电源助力器端盖部分(如果被附连)中的(一个或多个)电池的电池容量和状态；确定端盖功能(例如，诊断以确定端盖是否正确地工作)；确定MSR端盖支付密钥的存在(及类型)；暂停或关闭端盖部分；以及配置如果像44或46的端盖部分被去除和/或被篡改则锁住平板计算机。但是，此类例子不是限制性的。
[0094] 图25-27示出了根据实施例的与模块化组件102相关联的系统体系架构的可替代例子。图25示出了根据实施例的、与平板计算机100和模块化组件102相关联的软件和固件构件的基于开放USB体系架构的示意图。平板计算机100包括其操作系统(OS)70和核心应用编程接口72(或API)，其可以经由主电路板50通信。核心应用编程接口(API)72指定软件构件应该如何彼此交互。核心API72包括，例如，命令和/或控
制模块74(即，控制器)、状态模块76、充电和电源管理模块78、制造商数据模块80以及设备现场上传模块82。平板计算机100可以具有添加和/或定制为特定用例设计的(一个或多个)软件应用的能力，在此被示为演示应用68。还示出的是第一端盖EC1 API 84和第二端盖EC2 API 86。构件中的每个构件都被配置为通过向其它构件发送和接收信号和命令进行通信。演示应用68、操作系统70、核心API 72以及EC1 API 84和EC2 API 86都彼此进行通信。演示应用68负责与模块化组件102的固件/MCU通信。
[0095] 如所示出的，平板计算机100和模块化组件102经由USB类或者像HID-人机接口设备和VCP-虚拟Com端口的协议进行通信。
[0096] 模块化组件102具有固件，其包括微控制器(MCU)、具有其自己的电路板58的第一端盖44和具有其电路板60的第二端盖46。该MCU、第一端盖和第二端盖经由USB连接88与平板计算机通信(例如，通过利用电路板58和60发送信号和/或命令)。
[0097] 如果需要的话，在图25中示出的体系架构允许在平板侧调整或更改软件。例如，演示应用68可以按需被上传或下载和更新。模块化组件102的MCU也允许下载新的软件，并且，经其USB连接88，与端盖44和/或46中的一个或多个相关联的软件可以被传输到模块化组件102的集线器和MCU中。
[0098] 在图25的示意图中没有示出的是与模块化组件102相关联的一系列按钮。但是，应当理解，当这种按钮被按下时，MCU检测并发送作为HID信息的命令到平板OS 70。如果接收到或者发生另一个动作，则MCU可以发出状态报告，其中，在这种情况下，可以经由VCP传送到核心API 72中。
[0099] 图26示出了根据本公开内容的实施例的与图25的基于“开放”USB体系架构相关联的示例性电路。如所示出的，与平板计算机100相关联的电路包括到开关的12V DC输入、充电器、诸如电池48的
电池组、另一开关以及
电压调节器。一个电压调节器可以输出具有高电流输出的电压(例如，5伏)，以给平板充电、给端盖提供电力等。其它的电压调节器可以输出具有低电流输出的电压(例如，3.3伏)，以供给常开电路系统，诸如MCU。
[0100] 还在图26中示出的是与模块化组件102相关联的电路系统。该电路系统示出了被连接用于经由USB FS集线器与平板电路系统通信的像连接器56的30-针连接器。可替代地，可以使用无线连接(如前面所描述的)。USB FS集线器经由其电路板58(这里示为MSR)与第一端盖44通信、经由其电路板60(这里示为条形码扫描仪(BCS))与第二端盖46通信以及与MCU和可选的(一个或多个)其它设备或端盖通信，如由TBD所表示的。MCU经由I2C通信
控制模块化组件102的任何LED 29。模块化组件102上的按钮(例如，开/关、音量、(一个或多个)可编程按钮)经由GPIO与MCU通信。平板开/关按钮致动器130(或致动系统)也与MCU机电地通信(例如，如前面所描述的)。基本上，模块化组件102的MCU经由
USB集线器与平板计算机的OS 70和核心API 72交流。
[0101] 图27示出了根据本公开内容实施例的、与例如像特定于iOS的体系架构的可替代操作系统体系架构相关联的电路。与平板计算机100相关联的电路包括到开关的12V DC输入、充电器、诸如电池48的电池组、另一个开关以及电压调节器。一个电压调节器可以输出具有高电流输出的电压(例如，5伏)，以给平板充电、给端盖提供电力等。其它的电压调节器可以输出具有低电流输出的电压(例如，3.3伏)，以供给常开电路系统，诸如MCU。
[0102] 由于一些OS设备只有单个USB线，而不是如在其它基于USB的体系架构中可以找到的集线器或多个附件或连接，因此诸如USB主机形式的闪
电连接器92的连接设备可以在模块化组件102中提供，以充当到MCU的USB桥。可替代的，可以使用无线连接器。此类OS设备还可以包括被连接到MCU以认证和确认附件(其在这种情况下是模块化组件102)是兼容的并且可信的认证处理器94。MCU经由其电路板58(这里示为MSR)与第一端盖44通信、经由其电路板60(这里示为条形码扫描仪(BCS))与第二端盖46通信以及与可选的(一个或多个)其它设备(未示出)通信。MCU可以经由I2C通信与LED驱动器31的通信来控制模块化组件102的LED。模块化组件102上的按钮(例如，开/关、音量、(一个或多个)可编程按钮)经由GPIO与MCU通信。平板开/关按钮致动器130(或致动系统)也与MCU机电地通信(例如，如前面所描述的)。基本上，模块化组件102的MCU经由连接器92形式的USB主机与平板计算机的OS 70和核心API 72交流。
[0103] 图28示出了流程图，该流程图示出了用于如本文所公开的自动监视电池状态并且给模块化组件102内封装的平板计算机的电池充电和控制其充电状态的方法110。该方法110可以例如通过如在图25中所示出的状态模块76(例如，测量充电的水平或百分比)以及充电和电源管理模块78和/或命令模块74，例如利用系统的软件和固件来实现。如在图28中所示出的方法110也包括监视和控制模块化组件102中的电池的充电状态，以便延长平板电池的寿命或使用。
[0104] 一般地，方法110包括：自动地监视至少一个外壳电池的充电状态；自动地监视平板电池的充电状态；以及利用该至少一个外壳电池自动地给平板电池充电。在实施例中，监视平板电池的充电状态包括确定平板电池的充电状态是否小于其总容量的预定量，并且其中利用至少一个外壳电池给平板电池自动充电是在确定平板电池的充电状态小于预定量之后执行的。
[0105] 方法110利用在给外围端盖44和46供电的同时给平板计算机100充电来允许优化电池寿命。无需手工干预来向平板电池充电。因此，方法110也可以被称作用于平板计算机100的充电
算法。例如，方法110可以由平板计算机100的核心API的模块74-82来实现。在实施例中，方法110被提供为用于在平板计算机上下载或实现的应用。因此，当方法110作为应用被实现时，它可以根据需要进行更新。
[0106] 如在图28中所示出的，方法110可以在112处开始或启动并且平板电池的充电状态被监视，如在114处所指出的。在116处，确定(一个或多个)外壳电池是否具有大于其总容量的40％的充电状态。在实施例中，如果外壳电池的充电状态VCASE不大于其总容量的40％，即，否—外壳电池的充电状态低于(或等于)40％，则没有足够的或充分的过多容量给平板电池充电。因此，没有必要检查平板计算机100的充电状态，因为它不能由模块化组件102的电池充电。因此，该方法可以被重新启动。
[0107] 在实施例中，如在120处所示出的，可以可选地提供提醒，以提醒用户充电状态低并且需要或将需要对模块化组件102的电池48和/或54和/或平板计算机100充电(例如，经由(到电源插座)的插头连接器或感应充电)。在实施例中，在120处的提醒通过打开或改变模块化组件102上的LED的颜色来提供。被点亮的LED的数量也可以被调整，或者，可替代地，LED可以被配置为闪烁。当然，也可以使用平板计算机100和/或模块化组件102上的其它提醒，诸如警报(可视的或可听到的)。可选的提醒可以以任何数量的形式来提供并且不是要进行限制。
[0108] 在实施例中，模块化组件102的(一个或多个)电池48和/或54可以被单独地或者与其中封装的平板计算机100的电池一起充电。例如，在实施例中，平板电池可以经由感应充电来充电，例如，经由配置为感应地给放置在垫子上的平板计算机充电的垫子。在实施例中，与模块化组件102相关联的(一个或多个)电池48和/或54可以被感应地充电。在实施例中，模块化组件102可以提供对平板计算机100的访问，以允许插头连接器被插入用于充电。在实施例中，插头连接器可以被插入到模块化组件102的端口中，以同时给(一个或多个)电池48和/或54以及平板电池充电，或者只给(一个或多个)电池48和/或54充电。用于给电池
48和/或54以及平板电池充电的设备和方法不应该受到限制。
[0109] 再次参考图28，在116处，如果外壳电池的充电状态VCASE大于其总容量的40％，即，是，则然后在118处确定平板电池的充电状态，在图23中表示为VTABLET，是否小于其总容量的35％。如果不是，即，否，则方法110可以重新启动。可以提供可选的提醒，如在120处所示出的。
[0110] 但是，如果确定平板电池的充电状态VTABLET是小于其总容量的35％，则方法110从118处继续并且如在122处所示出的，确定充电状态VTABLET是否小于其总容量的20％。如果在122处是否，则该方法继续监视平板的充电，如在126处所示出的，并且继续确定平板计算机的充电状态VTABLET是否低于35％和20％。
[0111] 如果平板电池的充电状态VTABLET小于20％，即，在122处为是，则平板电池充电在124处开始，并且然后该方法继续监视平板的充电，如在126处所示出的。
[0112] 如果平板电池的充电状态VTABLET大于20％(但小于35％)，则继续给电池充电。即，对于平板电池的充电状态大于20％的任何检测，它将被忽视，但仍然继续给平板电池充电，直到它处于其总容量的35％为止。一旦平板电池的充电状态VTABLET大于35％，如在118处所确定的，即，否，则方法110在112处重新开始。
[0113] 如果或一旦平板计算机的充电状态VTABLET在122处被确定为小于其总容量的20％，即，是，则平板电池的充电在124处开始或启动。特别地，模块化组件102的(一个或多个)电池被用来给平板计算机100的电池充电，以及向端盖和外壳(及其功能)提供电力。平板的电池可以被充电，例如，直到平板电池的充电状态VTABLET被确定为其总容量的35％为止。然后，电池的充电可以被停止。
[0114] 大于(或等于)其总容量的35％的电池充电不需要电池被充电。因此，该电池不需要被充电，或者其原先在124处启动的充电可以被停止，至少直到充电状态VTABLET再次被确定为小于其总容量的20％为止(或者直到充电状态VCASE落到低于其总容量的40％为止)。
[0115] 当然，在以上方法110中指出的并且如图28中所示出的总电池容量的百分比是示例性的并且不是要进行限制。该百分比可以基于预期应用的特定要求被更改或调整。
[0116] 因此，如在图28中所示出的方法110示出了在没有人工干预或人的交互来控制平板电池的充电的情况下，模块化组件102的充电和电源管理如何可以驻留在软件中以及它是如何被自动管理的，平板电池(例如，不同于需要按压按钮来启动平板电池充电的和其它移动再充电平台)。模块化组件102连续地和/或不断地接收关于平板电池和模块化外壳组件以及端盖内的电池的状态的信息，并且确定是否/什么应该被充电(例如，微处理器)。
[0117] 根据实施例，软件和/或固件可以基于在模块化组件102上或与其一起提供的端盖44和/或46的类型来编程或操纵。配置为利用HID协议进行通信的设备可以限制平板计算机
100的OS 70和/或核心API 72与端盖44和/或46的功能设备之间的通信。作为例子，当在Android系统下USB描述符子类被设置为“BOOT”(“事实上”缺省的)的情况下，诸如在图16中所示出的在端盖中的条形码扫描仪(BCS)被用在“HID键盘”模式中时，使得只允许从BCS到平板的单向通信。这种通信的例子在图29中示出。BCS经由USB通信到平板的OS。但是，从平板计算机100到BCS的通信是受限的或者是不允许的。即，经由软件/固件对BCS控制是不可能的。
[0118] 为了让端盖44和46以及平板计算机100彼此双向通信，通信协议可以根据需要对端盖44和/或46中的一个或多个进行调整。用于为Android系统中的BCS端盖44实现“伪”HID键盘的实施例在图30中示出。MCU作为没有BOOT的HID设备被连接。BCS经由VCP连接到核心API 72。
[0119] BCS经由VCP将数据发送到平板计算机100，平板计算机100又经由VCP将数据发送到MCU。MCU然后将数据转换为HID键盘命令并且将报文发送回到平板计算机(其中Android处理这些报文)。然后，BCS的控制通过VCP来实现。因此，BCS端盖44看起来像平板的OS/Android读取器的键盘，从而允许BCS和平板计算机100之间的双向通信。
[0120] 以图30中所示出的方式利用通信协议允许到BCS外围端盖44(或任何其它端盖)的一致的、可靠的通信，同时最小化对目标软件应用的编程和定制要求。这种改变可以通过编码和编程来实现和执行。不需要添加软件来在端盖和平板计算机之间读取和/或发送和接收数据。
[0121] 除了监视和报告模块化组件和平板两者的电池状态而无需用户交互或实现之外，软件和/或固件可以被配置为也在模块化组件102内的子系统上执行诊断并且可以向终端用户报告这些决定或发现。
[0122] 此外，在实施例中，可以提供软件开发包用于与模块化组件102结合使用，以允许将端盖44和/或46的(一个或多个)功能嵌入到选定软件应用以控制USB体系架构的能力。
[0123] 此外，可以配置和集成第三方应用用于与模块化组件102一起使用。第三方应用开发者社区可以设计、测试和部署以及在模块化组件102中实现移动支付/处理应用、CRM应用、制图/智能导航应用、条形码扫描应用、设备地理
位置跟踪应用、托管内容管理和交付应用、一般图像捕获/上载应用以及如当前已知或以后开发的其它应用。
[0124] 根据实施例，模块化组件102的外壳的一部分可以被拆掉并且仍然工作。在实施例中，在一个或两个端盖都被去除的情况下，平板载体10和外部壳体12的设计仍然允许平板计算机100的操作。因此，设计可以包括单个功能端盖或者根本就没有。在另一种实施例中，在一个或两个端盖都被去除的情况下，(例如，如上所述的)一个或多个可编程按钮在平板载体10和/或外部壳体12上提供并且被配置为用于自动地致动或实现与平板相关联的功能(例如，打开应用或程序)。
[0125] 因此，本公开内容通过提供耐用并且对平板计算机提供保护的一系列可定制的解决方案来提供支持和扩展客户媒体平板计算机和类似电子设备的模块化组件设计。模块化组件可以被灵活地配置和/或定制，从而除了提供装饰性和保护性特征之外，还利用与封装平板的其外围组件(以可交互端盖部分的形式)相关联的特定功能提供设计的解决方案。它还可以包括可经由(一个或多个)可编程按钮实现或访问的定制软件加载。该组件容纳客户交互应用、整合针对特定用途的特征并且向一系列不同类型的平板提供互补功能的解决方案(例如，可以与用于目标用途的(一个或多个)端盖进行组装)。所公开的组件不受体积利用(volume leverage)的限制，并且提供
覆盖各种企业用例的灵活性。
[0126] 模块化组件可以被安装在(一个或多个)平板计算机上并且可以在任何数量的市场中使用，包括但不限于，餐饮业、零售业、金融服务、医疗以及运输行业。它可以被建造、制作或制造以及安装或组装以用于与任意数量的现有平板计算机或定制平板计算机连接。因此，从制造的角度来看，设计者可以将相同的外部壳体12和相同的端盖与不同的插入件/载体10以及不同类型的平板计算机100一起使用。这降低了所需要的定制工具的数量，并且允许使用相同或公共的外部壳体和要跨系统或组件进行分配的端盖类型来容纳不同类型的平板计算机100。
[0127] 即，由于插入件/载体10是与平板计算机100机械连接的结构，因此就为了适当地固定而紧密适配而言以及也可能就提供对平板计算机100上的(一个或多个)按钮和/或端口的访问而言，它可以被改变，以容纳不同的平板计算机100，同时外部壳体12可以保持不变。因此，由于公共外部壳体12可以与不同的插入件/平板载体10一起使用，以在不同类型的平板计算机100上使用，因此可以实现高度的灵活性和模块化。因此，由于外部壳体12具有用于接纳收不同类型端盖的(一个或多个)接口，因此灵活性和模块化被进一步增强。
[0128] 模块化组件102是完整的移动设备。它利用可以针对特定商业使用场景的各种外围端盖为部署消费者媒体平板和电子设备提供了移动的、一致的、操作系统无关的解决方案。模块化组件102可以具有无处不在的数据访问，即，在室内或室外使用而无需接入电源，或者它可以具有受地理限制的数据访问，即，限制到网络(例如，LAN或经由GPS)。如前面所描述的，它还可以在具有或不具有对电源和/或其它可连接设备(例如，对屏幕)的永久访问的情况下用在静止或座架构造中。
[0129] 此外，如本文所公开的模块化组件102可以被设计为提供用于与平板计算机(和/或平板手机和/或其它类型的电子设备)一起使用的若干种特征，其可以包括但不限于：可以使媒体平板的电池容量翻倍、保护媒体平板计算机和对应的端盖
外围设备、可以防水、防止水和/或灰尘进入到平板载体和/或模块化组件中、提供热冲击吸收和承受振动、承受温差和极端天气、提供防滑
手柄或表面、由于其弧形设计允许用一只或两只手以最不疲劳的方式把持以及对主要功能的可访问性不被端口或电缆阻挡。模块化组件102保护(一个或多个)外壳电池48和/或54，从而使得在端盖44和/或46中存在用于相关联的功能、LED、按钮等的电力，同时仍然允许给平板电池充电。模块化组件102可以以一种或多种颜色、外部装饰面和/或带有或不带有品牌选项来提供。
[0130] 在实施例中，平板载体和外部壳体的部件可以被整体地形成或结合在一起。如在图中所示出的，这些元件、特征以及这些元件的连接和分离不是限制性的。在实施例中，外部壳体可以被形成为具有与选定类型的平板对应的内表面，而其外表面或外部表面具有公共的或通用的设计。
[0131] 所公开的模块化组件还提高了电池寿命并且是低成本的。它可以包括电子和直接致动平板计算机上的按钮两者。对主要功能的可访问性在这种模块化组件中不被端口或电缆阻挡。
[0132] 此外，本文所描述的部件和模块化组件的材料和说明书不是要进行限制。例如，一个或多个电池(例如，电池48和/或54)可以是可被电源助力器感应充电的可交换的2000mAh或4000Ah电池。
[0133] 尽管在本文中没有详细描述，但是应当理解，模块化组件102可以包括其它特征，其中一些在图19中的示例图表中示出。这些包括但不限于，可调节的手带、附加电池、笔把持器或存放区、音频插座或输出、端口、控件或按钮、指示器(例如，LED)、可选的键盘以及可选的安装支架。如前所述，与一个或多个端盖44和/或46一起使用的功能设备可以不同。
[0134] 在实施例中，一个或多个
密封件(例如，压盖密封、O形环、薄膜)在平板载体10和/或外部壳体12中提供，以用于帮助限制环境中的/来自环境的潮气、水或灰尘的进入，例如，防止进入模块化组件102、防止干扰其中包含的部件并且限制对部件的损坏(例如，防止对平板自身和(一个或多个)端盖内的功能设备的损坏)。例如，组件可以利用(经由一个或多个密封件)密封的(一种或多种)塑料制品来形成，以满足Mil.Std 810g和IP 54+。此外，例如，可以施加材料来改变外部壳体12的外部表面的感觉，例如，防滑或
橡胶感觉到金属质感，并且可以在外部壳体上使用交替的颜色(例如，主要的和/或突出的颜色)。标志、符号和/或其它品牌内容也可以被应用到外部壳体12上。例如，手带可以被应用到外部壳体12的底部42的底部表面(例如，模块化组件102的背面)。手带可以包括可被临时固定(通过诸如挂钩和环形材料的设备或按扣)和被定向以舒适地允许在横向和纵向都可使用整体解决方案的可调节带子。也可以提供为电池充电固定电力输入或座架的可选的可锁定的固定安装支架。可选的可锁定的固定安装支架可以提供将平板锁定到夹具的选项，从而确保电源保持连接并且向固定支架或夹具提供多个接口选项。
[0135] 虽然本公开内容的原理已在上述说明性实施例中解释清楚，但是对于本领域技术人员来说将很清楚的是，可以对在本公开内容的实践中使用的结构、布置、比例、元素、材料和构件做出各种
修改。例如，任何对“第一”和“第二”端盖的引用不应该是限制性的，包括第一和第二端盖的类型和/或应用的例子。本领域普通技术人员应当理解，第一和第二的使用不是要限制同时在同一平板载体上的两个端盖的类型、应用、位置和/或使用。此外，两个端盖不需要同时在模块化外壳组件中被使用。此外，如前面所描述的，每个端盖不一定在其中提供功能或具有功能设备，并且可以仅仅被用作模块化组件中的(用于其它设备的)部件、外壳或支架。例如，在一种实施例中，端盖可以被用作存储设备。端盖可以在其中包括中空部分，以保持可与封装的平板计算机和/或模块化组件一起使用的线、连接器、耳机或耳塞、附件或其它设备。
[0136] 此外，冠词“一”和“一个”在本文中被用来指一个或多于一个(即，至少一个)的该冠词的语法对象。此外，在描述中对多于一个项目(例如，端盖、设备、电池等)的任何引用不是要限制到只使用多于一个这种物品，而只是为了描述和/或解释的目的。应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可以使用单数冠词。
[0137] 因此，将看出，本公开内容的特征已被充分地和有效地实现。但是，将认识到，上述优选的具体实施例已被示出和描述用于说明本公开内容的功能和结构原理的目的，并且在不背离这些原理的情况下，这些实施例可以被改变。因此，本公开内容包括在以下权利要求的精神和范围内所包含的所有修改。
