专利名称：确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法和该电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于外部设备的电子设备，尤其涉及确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法以及具有该尺寸的电子设备。
背景技术：
诸如平板电脑、笔记本电脑、便携式电话、便携式电视机等的外部设备由于体积小、重量轻，因此在携带性和移动性方面表现优良。但是，由于这些外部设备被做成轻薄且紧凑的结构，因此与台式计算机相比，在扩展性方面表现不佳。扩展性是指打印、扫描、调制解调、读取各种介质中的数据等计算机的功能扩展。为了与诸如打印机、扫描仪、调制解调器、光驱等外围装置相连接，需要在计算机上设置与分别这些外围装置相对应的接口，但是在要求小型化的外部设备中，无法确保配置这些接口的空间。因此，针对此问题，开发出了一种对这些外部设备的功能进行扩展的电子设备，该电子设备诸如是扩展坞、外部连接装置、支架、支持装置、支撑装置等等，当在室内使用外部设备时，将外部设备载置在电子设备上，通过使外部设备上的连接器与电子设备上的连接器电连接来进行数据交换。通过将电子设备与各种外围装置连接，从而能够对外部设备的功能进行扩展。为了将外部设备稳固地载置在电子设备上并降低电子设备的制造成本，需要对电子设备的尺寸进行限制。如果电子设备的长度尺寸不够时，当用户按压外部设备时，会造成外部设备相对于电子设备翻转，从而使得外部设备的连接器与电子设备的连接器接口脱离电连接。如果电子设备的宽度尺寸不够时，当用户按压外部设备时，会造成外部设备与电子设备一起翻转。也就是说，此时，外部设备无法被稳固地载置在电子设备上。如果电子设备的长度和/或宽度尺寸很大，虽然外部设备能够被稳固地载置在电子设备上，但是电子设备的制造成本就增加了。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法，该方法利用力矩平衡的原理来确定电子设备的适当的尺寸，以降低电子设备的制造成本。本发明的一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法，所述电子设备包括用于与所述外部设备电连接的连接器、和用于在所述外部设备的底部经由所述连接器被安装在所述电子设备上时支撑所述外部设备的背面的支撑板，所述方法包括以下步骤:根据第一作用力、所述外部设备的重力和所述外部设备的长度，以所述外部设备相对于所述电子设备不发生转动为条件，在第一支点上通过力矩平衡，确定所述电子设备的最小长度，所述第一支点位于所述第一作用力所在一侧的所述电子设备的与所述外部设备接触的侧面的边缘上。所述方法进一步包括:模拟用户施加在所述外部设备的第一受力点上的垂直向下的所述第一作用力，所述第一受力点位于所述外部设备的顶面在长度方向上的一侧端部上。通过使用上述方法，能够准确地确定用于稳固地载置外部设备的电子设备的长度尺寸，从而降低电子设备的制造成本。所述方法进一步包括:根据第二作用力、所述电子设备的重力、所述外部设备的重力和所述外部设备的高度，以所述外部设备与所述电子设备两者构成的整体不发生转动为条件，在第二支点上通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的所述电子设备的最小宽度，所述第二支点位于所述电子设备的底面的后边缘上。所述方法进一步包括:模拟用户施加在所述外部设备的第二受力点上的与所述外部设备的正面相交的所述第二作用力，所述第二受力点位于所述外部设备的正面的上边缘的中心部分上。通过使用上述方法，能够准确地确定用于稳固地载置外部设备的电子设备的宽度尺寸，从而进一步降低电子设备的制造成本。此外，所述方法进一步包括:将所述外部设备假想为第一平面，所述第一平面为与所述外部设备的背面平行的、所述连接器在长度方·向上的中心面所在的平面，所述第一平面为长方形，包括上边、下边和两个侧边；将所述电子设备假想为第二平面，所述第二平面为包含所述电子设备的上表面的平面，并且所述第一平面与所述第二平面之间的夹角为锐角Θ，所述第二平面为长方形，包括前边、后边和两个侧边，所述第二平面的前边与所述第一平面的下边重叠；以所述第一平面的上边上的一侧的端点作为所述第一受力点，施加垂直向下的所述第一作用力F1，并且以所述第二平面的前边的与所述第一平面的上边上的一侧相同一侧的端点作为所述第一支点，通过力矩平衡，确定所述电子设备的最小长度:L > Fl.Lp/(Gp+Fl)，其中Lp表示所述外部设备的长度，Gp表示所述外部设备的重力；以所述第一平面的上边的中点作为所述第二受力点，施加垂直于所述第一平面的所述第二作用力F2，并且以所述第二平面的后边作为所述第二支点，通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的最小宽度:W ^ (Gp.Hp.cos Θ -2.F2.Hp.sin Θ ) / (Gd+Gp),其中 Gd 表示所述电子设备的重力，Gp表示所述外部设备的重力，Hp表示所述外部设备的高度。通过使用上述方法，能够准确地确定用于稳固地载置外部设备的电子设备的长度和宽度尺寸，从而大大地降低扩展坞的制造成本。一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法，所述电子设备包括用于与所述外部设备电连接的连接器·、和用于在所述外部设备的底部经由所述连接器被安装在所述电子设备上时支撑所述外部设备的背面的支撑板，所述方法包括以下步骤:根据第二作用力、所述电子设备的重力、所述外部设备的重力和所述外部设备的高度，以所述外部设备与所述电子设备两者构成的整体不发生转动为条件，在第二支点上通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的所述电子设备的最小宽度，所述第二支点位于所述电子设备的底面的后边缘上。通过使用上述方法，能够准确地确定用于稳固地载置外部设备的电子设备的宽度尺寸，从而降低电子设备的制造成本。本发明的一种电子设备，具有通过本发明的方法确定的所述最小长度。本发明的一种电子设备，具有通过本发明的方法确定的所述最小宽度。
图1显示了根据本发明的扩展坞的示范性的侧视图；图2显示了根据本发明的平板电脑的示范性的正视图；图3显示了根据本发明的安装有平板电脑的扩展坞的示范性的正视图；图4显示了根据本发明的安装有平板电脑的扩展坞的示范性的侧视图；图5显示了根据本发明的第一实施例的确定扩展坞的尺寸的流程图；图6显示了根据本发明的第二实施例的确定扩展坞的尺寸的流程图；图7显示了根据本发明的第三实施例的确定扩展坞的尺寸的流程图；图8显示了根据本发明的将平板电脑和扩展坞假想为平面的结构的示范性的正视图；图9显示了根据本发明的将平板电脑和扩展坞假想为平面的结构的示范性的侧视图；图10显示了根据本发明的第三实施例的进一步确定扩展坞的尺寸的流程图。
具体实施例方式下文将参考附图描述根据本发明的各种实施例。在以下给出的实施例中，电子设备以扩展坞100作为实例，以及外部设备以平板电脑200作为实例。但是本发明并不局限于此。例如，电子设备还可以是外部连接装置、支架、支持装置、支撑装置等等，以及外部设备还可以是笔记本电脑、便携式电话、便携式电视机等等。图1显示了根据本发明的扩展坞100的示范性的侧视图。如图1所示，扩展坞100包括主体部分101、连接器102、前支撑板103和后支撑板104。连接器102被设置在扩展坞100的主体部分101的前部上。前支撑板103从主体部分101的上表面突出并位于连接器102的前面。后支撑板104从主体部分101的上表面突出并位于连接器102的后面。后支撑板104高于前支撑板103。图2显示了根据本发明的平板电脑200的示范性的正视图。如图2所示，平板电脑200包括具有开口的外壳201、通过外壳201的前面的开口暴露在外壳201外的显示屏202、和设置在外壳201内并从外壳201的底部中心处的开口露出的连接器203。连接器203与设置在外壳201中的电路板(未显示)相连接。不同型号的平板电脑200具有不同的尺寸和重量。例如，下面的表I给出了平板电脑200的几个具体实例。表I
平板电脑型号 长度(毫米)~I宽度(毫米)I厚度(毫米)I重量(克)
权利要求
1.一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法，所述电子设备包括用于与所述外部设备电连接的连接器、和用于在所述外部设备的底部经由所述连接器被安装在所述电子设备上时支撑所述外部设备的背面的支撑板，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 根据第一作用力、所述外部设备的重力和所述外部设备的长度，以所述外部设备相对于所述电子设备不发生转动为条件，在第一支点上通过力矩平衡，确定所述电子设备的最小长度，所述第一支点位于所述第一作用力所在一侧的所述电子设备的与所述外部设备接触的侧面的边缘上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括: 模拟用户施加在所述外部设备的第一受力点上的垂直向下的所述第一作用力，所述第一受力点位于所述外部设备的顶面在长度方向上的一侧端部上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括: 根据第二作用力、所述电子设备的重力、所述外部设备的重力和所述外部设备的高度，以所述外部设备与所述电子设备两者构成的整体不发生转动为条件，在第二支点上通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的所述电子设备的最小宽度，所述第二支点位于所述电子设备的底面的后边缘上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括: 模拟用户施加在所述外部设备的第二受力点上的与所述外部设备的正面相交的所述第二作用力，所述第二受力点位于所述外部设备的正面的上边缘的中心部分上。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，进一步包括: 将所述外部设备假想为第一平面，所述第一平面为与所述外部设备的背面平行的、所述连接器在长度方向上的中心面`所在的平面，所述第一平面为长方形，包括上边、下边和两个侧边； 将所述电子设备假想为第二平面，所述第二平面为包含所述电子设备的上表面的平面，并且所述第一平面与所述第二平面之间的夹角为锐角Θ，所述第二平面为长方形，包括前边、后边和两个侧边，所述第二平面的前边与所述第一平面的下边重叠； 以所述第一平面的上边上的一侧的端点作为所述第一受力点，施加垂直向下的所述第一作用力F1，并且以所述第二平面的前边的与所述第一平面的上边上的一侧相同一侧的端点作为所述第一支点，通过力矩平衡，确定所述电子设备的最小长度:L ^ Fl.Lp/(Gp+Fl)，其中Lp表示所述外部设备的长度，Gp表示所述外部设备的重力； 以所述第一平面的上边的中点作为所述第二受力点，施加垂直于所述第一平面的所述第二作用力F2，并且以所述第二平面的后边作为所述第二支点，通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的最小宽度:W ^ (Gp.Hp.cos Θ -2.F2.Hp.sin Θ ) / (Gd+Gp),其中 Gd 表示所述电子设备的重力，Gp表示所述外部设备的重力，Hp表示所述外部设备的高度。
6.一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法，所述电子设备包括用于与所述外部设备电连接的连接器、和用于在所述外部设备的底部经由所述连接器被安装在所述电子设备上时支撑所述外部设备的背面的支撑板，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 根据第二作用力、所述电子设备的重力、所述外部设备的重力和所述外部设备的高度，以所述外部设备与所述电子设备两者构成的整体不发生转动为条件，在第二支点上通过力矩平衡，确定从所述电子设备的前部上的所述连接器到所述电子设备的后端部的所述电子设备的最小宽度，所述第二支点位于所述电子设备的底面的后边缘上。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有通过权利要求1所述的方法确定的所述最小长度。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有通过权利要求6所述的方法确定的所述最小宽 度。
全文摘要
本发明提供一种确定用于外部设备的电子设备的尺寸的方法和该电子设备。电子设备包括用于与外部设备电连接的连接器、和用于在外部设备的底部经由连接器被安装在电子设备上时支撑外部设备的背面的支撑板。该方法包括根据第一作用力、外部设备的重力和外部设备的长度，以外部设备相对于电子设备不发生转动为条件，在第一支点上通过力矩平衡，确定电子设备的最小长度。该电子设备具有通过本发明的方法确定的最小长度。本发明利用力矩平衡的原理来确定电子设备的适当尺寸，以降低电子设备的制造成本。
文档编号G06F1/16GK103186170SQ20111044585
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者周安伟, 余瑞馨, 葛立龙 申请人:株式会社东芝