用於移動式計算機的可拆卸元件結構的製作方法

2023-09-18 10:45:35

專利名稱：用於移動式計算機的可拆卸元件結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動式計算機，更具體說，涉及一種具有可拆卸元件的結構。
在本發明中，一個單獨單元盒或機盒備有多個凹槽或空格。每個空格與每個其他空格有內部電連接。如果一個計算機元件安裝在一個空格中，則它將與所有該單獨單元盒的其他空格中的其他元件電連接。模塊元件能夠卡到框架單元盒裡或從框架單元盒取出。框架單元盒在形式上是單獨的，結構上是緊湊的。例如，已經知道用腰帶或有口袋的內衣安放計算機元件，如象在美國專利U.S.5,285,398和U.S.5,491,651中所公開的那些。這兩個專利的系統的問題是太龐大的系統裝配在用戶整個腰間或軀幹，這是與計算機產業的方向相反的。計算機產業的方向是小、緊湊、不太突出和易於使用。
本發明提供一種冰塊狀立方託盤，這種盤有若干空格，每個空格容納一個計算機元件。一個空格可容納一個CPU；另一個空格可容納一個電池或一個I/O設備或一個語音識別裝置等。每個模塊計算機元件是可拆卸的，因此允許用戶插入如他或她需要的那麼多或那麼少的元件。
因此，本發明的一個目的是提供一種無上述缺點的用戶支持的計算機系統。
本發明的另一個目的是提供一種簡單、有效的裝置以便用戶支持的計算機特別適合人們的需要。
本發明的再一個目的是提供一種功能託盤，或多或少的計算機元件可以插入到裡面。
本發明還有的一個目的是提供一種可佩戴的計算機。它的重量是輕的，裝在用戶身體的一個小部分上(不是整個地圍繞著腰部或軀幹)。
本發明的另一個目的是提供一種非常容易製造和經濟的佩戴計算機，減少對這類型計算機的製造成本。
本發明的再一個目的是提供一種重量輕的、易於調整從一代產品到另一代產品而不需要整個重新設計。
本發明還另外的一個目的是提供一種新穎的計算機基礎託盤，多個計算機元件可以按需要可拆卸地插入這個計算機基礎託盤中。
按照本發明，通過提供一個MA基礎託盤，任何數目的可移出的計算機元件安裝在其中來實現這些和其他目的。解釋本發明的最容易方法是把該基礎盤同一種冰塊狀立方託盤比較，每個空格與所有其他空格電連接。在該基礎盤的外面是用於連接到外圍設備的埠，這些外圍設備包括視頻攝像機、PCMCIA卡設備、頭盔式或其他類型顯示器、印表機和鍵盤等。監視器可以是基礎盤蓋的一部分，或者經這些埠被連接。在底部(使用時最靠近用戶的一側)的是用於固定到腰帶或用戶身體的其他部分的腰帶環。可以使用任何適當的顯示器，例如，頭部安裝的顯示器、與託盤或計算機機外殼成整體的顯示器、頸戴顯示器、腰戴顯示器、平板顯示器或任何其它合適的顯示器。本發明關鍵的是該系統包含在美國專利U.S.5,305,244和U.S.5,844,824中所公開的類型的語音識別裝置。把兩專利的公開內容作為參考引進到本公開內容中。
在不同次數和相對於所需求的應用中，對於較大或較小的物理形式因數，用戶擁有或多或少的變換能力是合乎需要的。於是，如果一個用戶想要以有最輕、最小形式因數的最小配置使用系統，他可以從託盤上去掉MA系統的模塊元件，例如，額外的電池、PC卡槽、連接器組、附加存儲器或貯存組件、或者其他不重要的元件。用這種方法，他可以具有一個能適應連接到一個單獨的輸出設備的外衣口袋的單獨薄盒或託盤，這個單獨的輸出設備可以是HMD、FPD、CRT或其他小的有線的或無線的顯示設備。在另外情況下，該用戶或許想要接受一個全佔滿的盤以便獲得系統額外的電池的壽命或者增加附加接口或輸入/輸出設備。最後，可以有更擴充的移動MA機盒配置。該配置通過插入第三元件到託盤底單元組合而形成，提供更大的擴充和接口能力。這種配置將是最耐用的，並會適合對設備的應用特性的關注重於對設備物理尺寸的關注的用戶。這種配置會增加一個可熱交換的重負載電池，以及用於擴充設備的行動裝置機架埠和為附加更多USB設備的USB插孔。另外，可以有一種桌面配置，基礎MA系統機盒藉此連接到桌面連接臺使MA系統能起一個具有任何兼容外圍設備的傳統PC的作用。因此，本設計允許一些靈活的配置，該配置可以被改動，以滿足用戶和其使用的具體需要。
圖2是在其中有兩個計算機元件的本發明計算機託盤的透視圖。
具體的實施方式在

圖1上，計算機機盒或託盤1具有幾個元件空格，這些空格可以有相同或不同尺寸。每個空格2經線(或其他的)連接器3與其他空格2以及與電源輸入端4和外圍設備埠5連接。如果用戶想要使用的系統或託盤1以最輕形式因數的最小配置構成，他或她可從託盤1移去額外的電池、PC卡槽、附加存儲器或其他不重要元件。對於該最輕配置或0級擴充，CPU和電池(和顯示器)是僅有的元件。
計算機機盒或託盤1包含腰帶環6或任何其他合適的用戶固定裝置。這些環6同圍繞用戶腰部或軀幹佩戴的腰帶或皮帶一起使用。監視器7可以同用鉸鏈裝置8或其他合適裝置連接的計算機機盒1合在一起。另一方面，監視器可以是一個與埠5中的一個連接的顯示器。計算機機盒1被表示為矩形的，但可以用任何合適的形狀。該機盒包含一個主要部分9和蓋10。
在圖2上，在一個空格2中安放一個CPU11，CPU11又與電源或電池12電連接。任何其他計算機元件可以按要求裝配到空格2中。例如，存儲單元、語音識別單元等可以安放在任何空格2中。在圖2上，為清楚起見只表示了PCU11和電池12。計算機託盤1可以被擴充以便包含按需求地那麼多的計算機元件。
本發明在MA盒的設計中利用了模塊結構以實現不同級別的用戶指定的配置。在優選實施例中至少考慮了3個級別的配置，但有本專業一般技術的人會明白可以利用更少或更多級別來實現同樣的靈活性益處。例如，用0級擴充的情況下，帶有集成電池的CPU11和外部顯示器是僅有的兩個元件，如圖2所示。在0級配置中的CPU盒將只包括為允許含有主電池的計算機的工作所需要的最小系統級元件。該電池12是其與基礎CPU盒合在一起的Nicad、NiMh、鋰離子、燃料電池或其他電源中的一個，在僅要求最小計算機容量的情況下，這允許用戶有最小的最輕的配置。還與該設備或託盤合在一起的是主電池，它可以固定到CPU託盤或機盒1上。還可以在前側面上有小型快閃記憶體插座。與母板合在一起的可以是一個DSP晶片。該晶片接收音頻輸入，用於為控制和應用的語音處理以及處理任何音頻輸入。在前側面上主電池上面的頂部是一個用戶可配置的通信適配器組件，下文稱CAM。該CAM用作通信終端，通過它進行外部無線通信。該CAM執行例如無線接口控制、通信基帶處理、軟路由器、鏈路越區切換控制、安全/加密編解碼(ENDEC)、個人導航/GPS等功能。該CAM將具有集成硬體，該硬體將支持例如CDMA、GSM、TDMA、3G、802.11、藍牙、常規商用、常規軍用和任何其他公共或專用通信協議的通信標準。
在該優選實施例中，本公開的發明的用戶有對於他或她的計算機系統的使用和配置能力的靈活性。在最簡單的方式下，用戶將只使用基礎MA託盤盒和一個UID(用戶接口設備)。這將給用戶可佩戴在外衣口袋中的最小尺寸的設備。用戶將在他或她的配置上有三個連接埠，UID、USB和IEEE 1334，一個任選的加在單獨PCMCIA上的卡槽，通信組件，在託盤1的底上的一個埠複製器埠5以及整體的CAM。還有一個固定到該單元的主電池，它將對連接到擴充部件的重負載電池提供中等的電池壽命。這個基礎系統將允許用戶插入視頻攝像機、任何USB兼容設備或任何PCMCIA卡，連接到遠程網絡，以及如果用戶能在有限電池壽命的限制下工作，運行任何貯存在計算機的本機硬碟上的應用程式，下載目錄或者他或她要求的任何其他應用程式。該CAM將允許用戶連接到任何無線通信網絡，例如CDMA、TDMA、GSM或其他軍用或商用通信網絡。該CAM也將有選擇地接收GPS信息，並包含一個用於將這個信息提供給該系統的用戶或佩戴者的接口。這個由CAM提供的功能度對任何配置保持不變。在該單元上還有一個DC電源輸入端，所以，例如如果用戶是在車上，他或她可將輸入端插入到連接到車電池電源的連接器，以給該用戶實際上無限的電力供應。因此，在0級配置下，用戶被配備了一個適中耐用的系統，該系統事實上可以帶到任何地方而不失它的任何基本功能度。該作業系統無法被0級配置嚴格減小，只是對系統可用的連接和電池壽命被減小。
在另一個配置下，MA可以像一臺膝上計算機那樣連接。當結束遠程的工作時，用戶可以簡單地把MA託盤盒垂直向下放到桌面連接站中建立全功能的桌面PC。該連接站將用作與基礎盒電連接的地點，並且還與再充電主電池相連接。該連接臺將有與它合在一起的電源、硬碟驅動器、CD-ROM、網絡接口卡、數據機並且擴展容量。於是，對用戶來說，它將似乎是一個正常配置的桌面PC，用戶利用它可以插HMD或FPD，或者成為有固定到該連接站用作接口設備的傳統桌面CRT或FPD。由於該連接站的使用，用戶強使他的MA有兩倍功效。他可以在家或在辦公室把它用作桌面計算機，或者簡單地把它從連接臺取下來放到他的口袋裡或腰帶上。
如果用戶打算長時間佩戴MA單元並需要比用0級配置提供的更大的靈活性，他或她轉換到1級配置會是合乎需要的。這將需要佩戴一個小的堅硬套和支持帶，這個支持帶限制堅硬套，這個堅硬套又限制MA。該套在底部有一個基本上與連接站連接器相同的插頭。它固定設備，並允許用戶以更有利於長期使用的方式佩戴它。除了支持CPU以外，該堅硬套增加若干連接埠，例如並行口、串行口、PS2A、PS2B、IRDA以及用於與用作連續到二級配置的擴充部件接口的連接。在這種配置下，用戶可以選擇地添加鍵盤、滑鼠、印表機等。這些中的每一個在仍帶有小的物理形態因數的同時被認為是必需的。
二級配置是對一級配置的補充。二級配置增加一個擴充組件，這個擴充組件也如上述固定到腰帶上。該擴充部件通過一單獨的電纜同硬套對接，並一般地佩戴在用戶身體相對該硬套的一側。該電纜可以與腰帶合在一起或固定到腰帶上面。在一個主面上，該擴展部件容納一個重負載熱交換電池部件，該部件有效地延長主電池的電池壽命。如果一個電池連接到該擴充部件，那麼這個電池就取代由主電池提供到CPU的電源，於是允許熱交換能力。該擴充部件的相反的另一主面上容納一個對系統的移動的I/O設備機架卡槽。該移動I/O設備機架便於增加附加設備和接口。一些例子包括大的HDD、數字磁帶錄音機和/或用戶專用工業裝置電路。還有若干附加USB埠和高速串行IEEE1334埠與該擴充組件結合。因為USB接口已愈加受到外圍設備製造者們的歡迎，所以設置USB埠進一步增加了配置的靈活性。另外，因為IEEE 1394成為更普遍的接口，所以IEEE激發線埠允許更進一步的擴充。
因此，上面公開的本發明講授了對現有技術的一種新穎而巧妙的提升。當通過桌面連接站配置進行操作時，本發明提供給用戶的一個傳統工作站的所有功能度，同時，當被用戶佩戴或攜帶時本發明提供所有的可佩戴計算機特有的免提工作的靈活性和移動性。另外，本發明允許用戶決定他或她自己的配置，根據進一步使計算機系統的總功效最大的每次使用，按容量和兼容性折衷選擇物理尺寸。當本發明的具體實施例已被公開時，具有本專業普通技術的人會想出在不偏離本發明總精神的範圍內的實施例。
權利要求
1.一種用於容納可拆卸計算機元件的計算機機盒，所說的機盒包含多個空格，每個空格具有可移出地安裝一個計算機元件的裝置，所說的機盒具有一個監視器，語音啟動裝置，一個電源和在其外面的一部分上的用於附加所要求的外圍設備的外圍設備埠，以及任選地用於連接到一個外部電源的一個外部電源入口，所說的空格互相電連接，並與所說的埠和所說的任選外部電源的電連接，所說的機盒具有用於固定到用戶身體上的裝置。
2.權利要求1的機盒，其中所說的電源是一個內部安裝的電池。
3.權利要求1的機盒，其中所說的電源是一個經所說的入口連接的外部電源。
4.權利要求1的機盒，其中所說的計算機機盒具有與其合在一起的用戶固定裝置。
5.權利要求1的機盒，其中所說的監視器是與所說的計算機機盒合在一起的並直接固定到它上面的。
6.權利要求1的機盒，其中所說的監視器對於所說的機盒是外部的並經所說的外圍設備埠與所說的機盒連接。
7.權利要求1的機盒，包括一個帶有所說的空格的主要部分和一個空格蓋。
8.一種用於容納多個計算機元件的計算機機盒，所說的機盒包括一個主要部分和一個可移動的附加蓋或罩，多個空格在所說的主要部分，每個空格具有可移出地安裝一個計算機元件的裝置，所說的機盒具有一個監視器、語音啟動裝置、一個電源和在其外面的一部分上的用於附加所要求的外圍設備的外圍設備埠，以及任選地用於連接到一個外部電源的一個外部電源入口，所說的空格互相電連接，並與所說的埠和所說的任選外部電源電連接，所說的機盒具有用於固定到用戶身體上的裝置。
9.權利要求8的機盒，其中所說的電源是一個內部安裝的電池。
10.權利要求8的機盒，其中所說的電源是一個經所說的入口連接的外部電源。
11.權利要求8的機盒，其中所說的計算機機盒具有與其合在一起的用戶固定裝置。
12.權利要求8的機盒，其中所說的監視器是與所說的計算機機盒合在一起的並直接固定到所說的計算機機盒上面。
13.權利要求8的機盒，其中所說的監視器對於所說的機盒是外部的並經所說的外圍設備埠與所說的機盒連接。
14.權利要求8的機盒，包括一個帶有所說的空格的主要部分和一個空格蓋。
全文摘要
本發明涉及一種計算機機盒,該機盒具有若干用於插入或移出計算機元件的空格。當使用一個可佩戴的計算機時,重量是極其重要的。本發明允許用戶只保存他或她需要的計算機元件並且很容易地移出不重要的或不需要的元件。
文檔編號G06F1/16GK1361459SQ0113949
公開日2002年7月31日 申請日期2001年11月27日 優先權日2000年12月27日
發明者E·G·紐曼, M·D·詹金斯 申請人:齊伯瑙特有限公司