ВСТРОЕННАЯ В СТЕНУ ДОК-СТАНЦИЯ ДЛЯ ПЛАНШЕТНОГО КОМПЬЮТЕРА
WALL-MOUNTED DOCKING STATION FOR TABLET COMPUTER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в целом относится к монтажу электронных устройств и док-станциям, конкретнее к встраиваемой в стену док-станции для планшетного компьютера.
Уровень техники
Для управления и взаимодействия с аудио- и видеоустройствами, системами домашней автоматизации, системами управления освещением, телефонными устройствами, системами обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ), устройствами управления энергопотреблением и(или) другими типами устройств разработан целый ряд систем управления. В таких системах управления опции управления часто группируют в виде наборов меню, которые представлены на пользовательских интерфейсах. Хотя пользовательские интерфейсы могут быть оформлены различными способами, интерфейсы на основе сенсорных панелей наиболее популярны среди многих конечных пользователей.
Для взаимодействия с конкретными системами управления разработан ряд специализированных настольных и переносных сенсорных панелей управления. Кроме того, для взаимодействия с конкретными системами управления разработан ряд специализированных встраиваемых в стену сенсорных панелей управления. Конечные пользователи могут предпочитать встроенные в стены панели в некоторых вариантах применения, например, в случаях, когда требуется их компактное встраивание в конструкцию дома или другого здания.
Многие специализированные встроенные в стену сенсорные панели управления в дополнение к сенсорному дисплейному экрану включают усовершенствованные компьютерные аппаратные средства. Например, многие специализированные встроенные в стену сенсорные панели управления включают встроенный персональный компьютер (ПК), цифровой графический процессор, один или несколько сетевых интерфейсов, громкоговорители, микрофон и другие аппаратные компоненты. Эти компоненты могут располагаться в корпусе, который по меньшей мере частично монтируется в стенной полости. Отчасти в связи с их специализированным характером и соответствующим, часто ограниченным, объемом производства, специализированные встроенные в стену сенсорные панели управления, как правило, оказываются довольно дорогими. Поэтому стоимость часто ограничивает количество блоков, устанавливаемых в типовой системе. Часто устанавливать отдельную специализированную встроенную в стену сенсорную панель управления в каждой комнате дома или другого здания, даже если такая компоновка нужна пользователю, оказывается непомерно дорого. Чтобы снизить затраты, использование блоков часто ограничивают так, чтобы они были установлены только в нескольких основных комнатах или зонах внутри дома или другого здания.
Если бы существовала возможность использовать вместо специализированной встроенной в стену сенсорной панели управления массовое изделие более низкой стоимости, можно было бы устанавливать большее количество панелей при том же уровне расходов. Однако при встраивании в стену массового изделия приходится сталкиваться с различными проблемами. Например, изделие, не предназначенное для встраивания в стену, трудно установить так, чтобы обеспечить дизайн, качество сборки и отделки, которые часто требуются конечным пользователям. Кроме того, трудно закрепить изделие, не предназначенное для встраивания в стену, так, чтобы его установка не позволяла осуществить нежелательный демонтаж, или похищение, или по меньшей мере препятствовала им.
Таким образом, существует необходимость в усовершенствованных методах монтажа со встраиванием в стену.
Раскрытие изобретения
В одном из вариантов осуществления недостатки известного уровня техники частично устраняются встроенной в стену док-станцией для планшетного компьютера, которая включает наклоняемый приемный лоток, на котором помещают и закрепляют планшетный компьютер. Встроенная в стену док-станция крепится в стене здания при помощи одной или нескольких монтажных петель или других устройств крепления, расположенных в корпусе док-станции. При креплении в стене лицевая сторона корпуса предпочтительно расположена практически параллельно поверхности стены, обращенной к комнате, и может перекрывать часть стены, при этом оставшаяся часть корпуса располагается в стенной полости (т.е. в нише между стойками каркасной перегородки). При помощи одного или нескольких разъемов встроенная в стену док-станция может подключаться к силовым кабелям и(или) кабелям передачи данных, проложенным в стене.
Приемный лоток крепится к корпусу с возможностью поворота. Приемный лоток может быть выполнен с возможностью поворота из первого положения под острым углом к лицевой стороне корпуса во второе положение, при котором он ориентирован практически параллельно лицевой стороне корпуса. Когда приемный лоток находится в первом положении, планшетный компьютер можно вставить в приемный лоток и подключить к одному или нескольким разъемам питания и(или) передачи данных, расположенным на приемном лотке. Одно или несколько крепежных устройств, например, первый и второй крепежные фланцы удерживают приемный компьютер в приемном лотке. Крепежные фланцы практически предотвращают смещение планшетного компьютера в направлениях, перпендикулярных главной оси планшетного компьютера. После этого приемный лоток поворачивают во второе положение и закрепляют в этом положении при помощи запорного механизма, например, крепежной детали. При этом во втором положении лицевая сторона планшетного компьютера расположена заподлицо или почти заподлицо с лицевой стороной корпуса. Внутренние боковые стенки корпуса предотвращают смещение планшетного компьютера в направлениях, параллельных главной оси планшетного компьютера. Пока запорный механизм включен, планшетный компьютер нелегко извлечь, так как он удерживается во всех направлениях, что предотвращает или по меньшей мере препятствует похищению планшетного компьютера. Кроме того, для обнаружения и противодействия нежелательному демонтажу можно использовать электронную систему обнаружения извлечения, например, электронную систему замыкания контактов.
Можно также прикрепить оправу, закрывающую лицевую сторону корпуса, часть лицевой стороны планшетного компьютера и часть стены, окружающей док-станцию. Оправу можно прикрепить к лицевой стороне при помощи съемного устройства крепления, например, магнитного затвора. При установленной оправе внешний вид планшетного компьютера во встроенной в стену док-станции будет приближен к внешнему виду специализированной встроенной в стену сенсорной панели управления.
Следует понимать, что возможны различные альтернативные варианты осуществления, и что в данном кратком изложении описана только одна из многих возможных конфигураций.
Краткое описание графических материалов
Ниже приведено описание, относящееся к прилагаемым чертежам примера осуществления.
На ФИГ.1 представлен перспективный вид примера осуществления встроенной в стену док-станции для планшетного компьютера, изображающий планшетный компьютер, частично вставленный в наклоненный приемный лоток.
На ФИГ.2 представлен вид сзади примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ.1, с разъемом на задней стороне корпуса.
На ФИГ.3 представлен перспективный вид примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ.1, изображающий планшетный компьютер, полностью вставленный в наклоненный приемный лоток.
На ФИГ.4 представлен вид сбоку примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ.1, изображающий планшетный компьютер, полностью вставленный в наклоненный приемный лоток.
На ФИГ.5 представлен вид спереди примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ. 1, изображающий планшетный компьютер, полностью вставленный в наклоненный приемный лоток, и включенный запорный механизм.
На ФИГ.6 представлен вид спереди примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ.1, изображающий оправу, наложенную поверх лицевой стороны корпуса и части лицевой стороны планшетного компьютера.
На ФИГ.7 представлен вид сбоку примера осуществления встроенной в стену док-станции, показанной на ФИГ.1, изображающий оправу в рабочем положении.
Осуществление изобретения
Как показано на ФИГ.1-3, встроенная в стену док-станция 100 может быть выполнена с возможностью помещения в нее планшетного компьютера 110, имеющего сенсорный дисплейный экран 120. В данном контексте термин «планшетный компьютер» относится к тонкому компьютеру общего назначения, в котором в качестве основного устройства ввода вместо полноразмерной стандартной механической клавиатуры или мыши используется сенсорный дисплейный экран, управляемый кончиками пальцев, сенсорное перо, цифровая ручка или аналогичное приспособление. Планшетный компьютер 110 может представлять собой планшет iPad™, выпускаемый корпорацией Apple Inc., г. Купертино, штат Калифорния, планшет HP Slate™, выпускаемый компанией Hewlett-Packard Co., г. Пало-Альто, штат Калифорния, планшет Sahara Slate™ PC, выпускаемый компанией TabletKiosk Corp., г. Торранс, штат Калифорния, или другое устройство. Кроме того, планшетный компьютер 110 может представлять собой меньшее по размерам устройство, например, устройство iPod Touch, выпускаемое корпорацией Apple Inc., или другое устройство меньшего типоразмера.
Встроенная в стену док-станция 100 содержит корпус 130 с двумя противоположными парами наружных боковых стенок, лицевой стороной 135 и задней стороной 200. При креплении в стене (не показана) лицевая сторона 135 корпуса 130 предпочтительно расположена практически параллельно поверхности стены, обращенной к комнате, и может перекрывать часть стены, при этом наружные боковые стенки и задняя сторона 210 расположены внутри стенной полости (т.е. ниши между стойками каркасной перегородки). В данном примере осуществления корпус 130 имеет следующие размеры, позволяющие вместить планшет Ipad: высоту 230, составляющую приблизительно 11,2 дюйма, ширину 240, составляющую приблизительно 8,3 дюйма, и глубину (ФИГ.7, 720), составляющую приблизительно 2,5 дюйма. Следует понимать, что в альтернативных вариантах встроенная в стену док-станция 100 может иметь другие размеры, позволяющие вмещать планшетные компьютеры 110 другого типоразмера. Кроме того, хотя в данном примере осуществления наружные боковые стенки и задняя сторона 210 показаны практически плоскими, в альтернативных конфигурациях им может придаваться другая форма с выступами, вентиляционными отверстиями и тому подобными элементами.
Встроенная в стену док-станция 100 может крепиться к стене при помощи устройства крепления, такого как набор (например, четыре) монтажных петель 140. Каждая монтажная петля 140 может быть соединена с соответствующим болтом 145. В первом положении, подходящем для установки, монтажные петли 140 удерживаются внутри выемок, выполненных изнутри наружных боковых стенок корпуса 130. После установки головку каждого болта 145 можно повернуть, чтобы вывести соответствующую монтажную петлю 140 из выемки и развернуть вперед для соединения с внутренней стороной поверхности стены (например, с сухой штукатуркой). Альтернативно, для крепления встроенной в стену док-станции 100 к стене и(или) стойкам каркаса в стене может использоваться множество других типов устройств крепления, включая зажимы, крепежные детали (например, гвозди или винты), клеящие вещества и другие приспособления.
В данном примере осуществления в корпусе 130 встроенной в стену док-станции 100 расположены один или несколько разъемов, выполненных с возможностью подключения к силовым кабелям и(или) кабелям передачи данных, проложенным в стене. Например, на задней стороне 210 корпуса 130 может располагаться 4-контактный разъем 220 Phoenix и кабельный разъем САТ5 (не показан). Альтернативно, можно использовать целый ряд других типов разъемов, или просто продевать провода через отверстия в корпусе 130 и присоединять их, прямо или опосредованно, к планшетному компьютеру 110. Силовые кабели, проложенные в стене, можно подключать к подходящему трансформатору, регулирующему напряжение до уровня, который требуется планшетному компьютеру 110. Кабели передачи данных, проложенные в стене, можно подключить к системе управления, например, к системе, в которой используется программируемый мультимедийный контроллер. Дополнительные сведения, описывающие пример программируемого мультимедийного контроллера, который может применяться со встроенной в стену док-станцией 100, приведены в заявке на патент США, серийный №11/314,664, поданной Robert P. Madonna и др. и озаглавленной «Система и способ для программируемого мультимедийного контроллера», содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
С помощью внутренней проводки и(или) электрической цепи (не показана) во встроенной в стену док-станции разъемы, прямо или опосредованно, можно подключить к соединительному штепселю (или штепселям) (не показаны). Соединительный штепсель (или штепсели), в свою очередь, подключается к порту (или портам) 115, расположенным на планшетном компьютере 110. В данном примере осуществления, где планшетный компьютер представляет собой планшет iPad™, единственная 30-контактная штепсельная вилка Apple со стороны док-станции используется для подключения к 30-контактной штепсельной розетке Apple на планшетном компьютере, однако следует понимать, что, в зависимости от применяемого планшетного компьютера 110 могут использоваться другие разнообразные разъемы или комплекты разъемов.
В данном примере осуществления приемный лоток 150 поддерживает соединительный штепсель и, кроме того, выполнен с возможностью размещения планшетного компьютера 110. Приемный лоток 150 крепится к корпусу 130 с возможностью поворота при помощи поворотного устройства (не показано), например, при помощи штифтов, проходящих через отверстия в боковых стенках корпуса 130. Приемный лоток выполнен с возможностью поворота из первого положения под острым углом (ФИГ.3) 410 (например, около 15 градусов) к лицевой стороне 135 корпуса 130 во второе положение, при котором он ориентирован практически параллельно лицевой стороне 135 корпуса 130. Находясь в первом положении, планшетный компьютер 110 может находиться на расстоянии 420 от лицевой стороны 135 корпуса 130. Одна или несколько пружин (не показаны) могут использоваться для подпружинивания приемного лотка 150, отжимая его в первое положение при отсутствии иных ограничителей.
Как показано на ФИГ.2-5, пока приемный лоток 150 находится в первом положении, планшетный компьютер 110 можно вставить в приемный лоток 150 в направлении 155, параллельном главной оси планшетного компьютера 110. Планшетный компьютер, вставленный в приемный лоток 150, входит в зацепление с крепежными фланцами. В данном примере осуществления используются первый и второй крепежные фланцы 160, 165, которые входят в зацепление с противоположными сторонами планшетного компьютера 110 и частью лицевой стороны 127 планшетного компьютера 110 и практически предотвращают смещение планшетного компьютера 110 в направлениях, перпендикулярных главной оси планшетного компьютера. Однако следует понимать, что в альтернативных вариантах осуществления могут использоваться другое количество и другие способы расположения крепежных фланцев. Кроме того, следует понимать, что планшетный компьютер 110 может крепиться с помощью другого крепежного приспособления(-и), включая различные зажимы, крепежные детали, липкую ленту, клеящие вещества и(или) другие приспособления. Помимо этого, хотя в приведенном примере осуществления планшетный компьютер 110 вставляют в приемный лоток 150 в направлении вдоль его главной оси, следует понимать, что планшетный компьютер 110 можно альтернативно вводить в зацепление с приемным лотком 150 другими способами, например, вставлять в приемный лоток 150 в другом направлении, устанавливать на него сверху или иным образом вводить в зацепление с приемным лотком 150.
Соединив планшетный компьютер 110 с приемным лотком 150, поворачивают приемный лоток 150 во второе положение, при котором он ориентирован практически параллельно лицевой стороне 135 корпуса 130. Во втором положении лицевая сторона 127 планшетного компьютера 110 расположена заподлицо или почти заподлицо с лицевой стороной 135 корпуса 130. В этом положении внутренние стенки (ФИГ.7) 170, 175 корпуса входят в контакт с расположенными напротив сторонами планшетного компьютера 110 и практически предотвращают смещение планшетного компьютера 110 в направлениях 155, 157, параллельных главной оси планшетного компьютера 110.
Запорный механизм (ФИГ.5) 510 фиксирует приемный лоток 150 во втором положении, например, ограничивая подпружинивание приемного лотка. Пока запорный механизм 510 включен, планшетный компьютер 110 нельзя демонтировать, так как он удерживается во всех направлениях, что предотвращает, или по меньшей мере препятствует нежелательному демонтажу или похищению планшетного компьютера. Для обеспечения большего или меньшего уровня безопасности могут использоваться различные типы запорных механизмов. В данном примере осуществления крепежная деталь (например, винт), проходящая через часть приемного лотка 150 в выступ корпуса 130, используется в качестве запорного механизма 510. Крепежная деталь может иметь необычную конфигурацию головки, препятствующую нежелательному демонтажу, например, такую как головка винта Робертсона (квадратная), внутренняя шестигранная головка, головка типа Torx или Security Torx, головка с трехкрылым шлицем, головка под гаечный ключ, двойная шестигранная головка, головка Bristol и т.д. В альтернативных вариантах осуществления запорный механизм может иметь другой вид и, например, включать комплект замков с ключами, замыкающую скобу или зажим или другие устройства. Хотя запорный механизм препятствует нежелательному демонтажу, если планшетный компьютер 110 будет необходимо снять, например, для технического обслуживания или замены, запорный механизм может разрешать выполнение этого действия.
В дополнение к механической защите, обеспечиваемой запорным механизмом 510, для обнаружения попытки демонтажа планшетного компьютера 110 может применяться электронная система обнаружения демонтажа (не показана). Например, введение планшетного компьютера 110 может вызывать замыкание контактов (не показано), расположенных в корпусе 130, приводя тем самым к замыканию электрической цепи. При демонтаже планшетного компьютера 110 может происходить размыкание контактов, разрывающее электрическую цепь. Система управления, например, программируемый мультимедийный контроллер, обменивающаяся данными с электронной системой обнаружения демонтажа, может идентифицировать размыкание контактов и инициировать соответствующий отклик, например, подавать сигнал тревоги, выключать планшетный компьютер 110 или выполнять любое другое действие.
Как показано на ФИГ.6 и 7, оправу 610 можно закрепить поверх лицевой стороны 135 корпуса, части лицевой стороны 127 планшетного компьютера 110 и части поверхности стены, окружающей док-станцию. В данном примере осуществления оправа 610 имеет наружную высоту 620, составляющую приблизительно 12,1 дюймов, наружную ширину 630, составляющую приблизительно 9,5 дюймов и глубину (ФИГ.7) 710, составляющую приблизительно 12 дюймов. Кроме того, оправа 610 имеет внутреннее отверстие, которое заканчивается на небольшом расстоянии от сенсорного дисплейного экрана 120 планшетного экрана 110, оставляя открытой ограниченную зону лицевой стороны 127 планшетного компьютера 110. В альтернативных вариантах осуществления оправа 600 может иметь другие размеры, например, ее внутренние границы могут прилегать к краям сенсорного дисплейного экрана 120 или даже закрывать небольшую периферийную зону сенсорного дисплейного экрана 120. Можно предложить целый ряд оправ 610 различных размеров и форм, выполненных из различных материалов и имеющих различную отделку и окраску, отвечающие вкусам конечных пользователей.
Оправка 610 крепится к лицевой стороне 135 при помощи съемного устройства крепления. В данном примере осуществления съемное устройство крепления включает магнитный затвор, в котором набор магнитов (не показаны), прикрепленных к оправе 610, взаимодействует с расположенными напротив магнитами (или ферромагнитными металлическими пластинами), прикрепленными к корпусу 130. Однако в альтернативных вариантах осуществления съемное устройство крепления может иметь другой вид и включать различные зажимы, крепежные детали (например, гвозди или винты), липкую ленту, клеящие вещества и другие приспособления.
При установленной оправе 610 внешний вид планшетного компьютера 110 во встроенной в стену док-станции 100 будет приближен к внешнему виду специализированной встроенной в стену сенсорной панели управления. Иными словами, планшетный компьютер 110 во встроенной в стену док-станции 100 может выглядеть как встроенное устройство. Поскольку планшетные компьютеры обычно представляют собой изделия массового ассортимента, которые производятся крупными партиями, обеспечивающими значительную экономию на масштабах, планшетный компьютер оказывается сравнительно недорогим. Кроме того, низкой может быть стоимость изготовления встроенной в стену док-станции 100. Соответственно, суммарные затраты на планшетный компьютер 110 и встроенную в стену док-станцию 110 могут оказаться значительно меньшими, чем типовая стоимость специализированной встроенной в стену сенсорной панели управления.
Кроме того, планшетный компьютер 110 и описанная выше встроенная в стену док-станция 100 при совместном применении могут обеспечить и другие преимущества. Как обсуждалось выше, поскольку планшетный компьютер 110 является съемным (с определенными усилиями) устройством, его легко заменить в случае отказа или в целях модернизации. Помимо этого, использование встроенной в стену док-станции 100 позволяет упростить установку. Конфигурирование или программирование планшетного компьютера 110 может быть выполнено установщиком за пределами места эксплуатации, после чего компьютер просто помещают в установленную встроенную в стену док-станцию 100 на месте эксплуатации, уменьшая тем самым время конфигурирования на месте.
Хотя в приведенном выше описании обсуждаются некоторые примеры осуществления изобретения, следует понимать, что в него может быть внесен ряд модификаций и(или) дополнений. Несмотря на то, что в данном примере осуществления встроенная в стену док-станция 100, включая корпус 130 и приемный лоток 150, выполнены преимущественно из пластмассы, встроенная в стену док-станция 100 может выполняться из многих других материалов и(или) сочетаний материалов, в том числе металлов, композитных, древесных и других материалов. Кроме того, следует понимать, что встроенная в стену док-станция 100 может быть ориентирована в стене иначе, например, обеспечивая книжную или альбомную ориентацию.
Таким образом, следует понимать, что приведенные выше описания служат только в качестве примера.