專利名稱：用于移動式計算機的可拆卸元件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(jié)構(gòu)。
在本發(fā)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(nèi)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里或從框架單元盒取出?？蚣軉卧性谛问缴鲜菃为毜?，結(jié)構(gòu)上是緊湊的。例如，已經(jīng)知道用腰帶或有口袋的內(nèi)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(tǒng)的問題是太龐大的系統(tǒng)裝配在用戶整個腰間或軀干，這是與計算機產(chǎn)業(yè)的方向相反的。計算機產(chǎn)業(yè)的方向是小、緊湊、不太突出和易于使用。
本發(fā)明提供一種冰塊狀立方托盤，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(shè)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么多或那么少的元件。
因此，本發(fā)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(tǒng)。
本發(fā)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(fā)明的再一個目的是提供一種功能托盤，或多或少的計算機元件可以插入到里面。
本發(fā)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干)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種非常容易制造和經(jīng)濟的佩戴計算機，減少對這類型計算機的制造成本。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種重量輕的、易于調(diào)整從一代產(chǎn)品到另一代產(chǎn)品而不需要整個重新設(shè)計。
本發(fā)明還另外的一個目的是提供一種新穎的計算機基礎(chǔ)托盤，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(chǔ)托盤中。
按照本發(fā)明，通過提供一個MA基礎(chǔ)托盤，任何數(shù)目的可移出的計算機元件安裝在其中來實現(xiàn)這些和其他目的。解釋本發(fā)明的最容易方法是把該基礎(chǔ)盤同一種冰塊狀立方托盤比較，每個空格與所有其他空格電連接。在該基礎(chǔ)盤的外面是用于連接到外圍設(shè)備的端口，這些外圍設(shè)備包括視頻攝像機、PCMCIA卡設(shè)備、頭盔式或其他類型顯示器、打印機和鍵盤等。監(jiān)視器可以是基礎(chǔ)盤蓋的一部分，或者經(jīng)這些端口被連接。在底部(使用時最靠近用戶的一側(cè))的是用于固定到腰帶或用戶身體的其他部分的腰帶環(huán)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)娘@示器，例如，頭部安裝的顯示器、與托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(fā)明關(guān)鍵的是該系統(tǒng)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(nèi)容作為參考引進到本公開內(nèi)容中。
在不同次數(shù)和相對于所需求的應(yīng)用中，對于較大或較小的物理形式因數(shù)，用戶擁有或多或少的變換能力是合乎需要的。于是，如果一個用戶想要以有最輕、最小形式因數(shù)的最小配置使用系統(tǒng)，他可以從托盤上去掉MA系統(tǒng)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(yīng)連接到一個單獨的輸出設(shè)備的外衣口袋的單獨薄盒或托盤，這個單獨的輸出設(shè)備可以是HMD、FPD、CRT或其他小的有線的或無線的顯示設(shè)備。在另外情況下，該用戶或許想要接受一個全占滿的盤以便獲得系統(tǒng)額外的電池的壽命或者增加附加接口或輸入/輸出設(shè)備。最后，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托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，并會適合對設(shè)備的應(yīng)用特性的關(guān)注重于對設(shè)備物理尺寸的關(guān)注的用戶。這種配置會增加一個可熱交換的重負載電池，以及用于擴充設(shè)備的移動設(shè)備機架端口和為附加更多USB設(shè)備的USB插孔。另外，可以有一種桌面配置，基礎(chǔ)MA系統(tǒng)機盒借此連接到桌面連接臺使MA系統(tǒng)能起一個具有任何兼容外圍設(shè)備的傳統(tǒng)PC的作用。因此，本設(shè)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(fā)明計算機托盤的透視圖。
具體的實施方式在

圖1上，計算機機盒或托盤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(jīng)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(shè)備端口5連接。如果用戶想要使用的系統(tǒng)或托盤1以最輕形式因數(shù)的最小配置構(gòu)成，他或她可從托盤1移去額外的電池、PC卡槽、附加存儲器或其他不重要元件。對于該最輕配置或0級擴充，CPU和電池(和顯示器)是僅有的元件。
計算機機盒或托盤1包含腰帶環(huán)6或任何其他合適的用戶固定裝置。這些環(huán)6同圍繞用戶腰部或軀干佩戴的腰帶或皮帶一起使用。監(jiān)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(jiān)視器可以是一個與端口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。計算機托盤1可以被擴充以便包含按需求地那么多的計算機元件。
本發(fā)明在MA盒的設(shè)計中利用了模塊結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)不同級別的用戶指定的配置。在優(yōu)選實施例中至少考慮了3個級別的配置，但有本專業(yè)一般技術(shù)的人會明白可以利用更少或更多級別來實現(xiàn)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(tǒng)級元件。該電池12是其與基礎(chǔ)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(shè)備或托盤合在一起的是主電池，它可以固定到CPU托盤或機盒1上。還可以在前側(cè)面上有小型快閃存儲器插座。與母板合在一起的可以是一個DSP芯片。該芯片接收音頻輸入，用于為控制和應(yīng)用的語音處理以及處理任何音頻輸入。在前側(cè)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(zhí)行例如無線接口控制、通信基帶處理、軟路由器、鏈路越區(qū)切換控制、安全/加密編解碼(ENDEC)、個人導(dǎo)航/GPS等功能。該CAM將具有集成硬件，該硬件將支持例如CDMA、GSM、TDMA、3G、802.11、藍牙、常規(guī)商用、常規(guī)軍用和任何其他公共或?qū)Ｓ猛ㄐ艆f(xié)議的通信標準。
在該優(yōu)選實施例中，本公開的發(fā)明的用戶有對于他或她的計算機系統(tǒng)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(chǔ)MA托盤盒和一個UID(用戶接口設(shè)備)。這將給用戶可佩戴在外衣口袋中的最小尺寸的設(shè)備。用戶將在他或她的配置上有三個連接端口，UID、USB和IEEE 1334，一個任選的加在單獨PCMCIA上的卡槽，通信組件，在托盤1的底上的一個端口復(fù)制器端口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(chǔ)系統(tǒng)將允許用戶插入視頻攝像機、任何USB兼容設(shè)備或任何PCMCIA卡，連接到遠程網(wǎng)絡(luò)，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盤上的應(yīng)用程序，下載目錄或者他或她要求的任何其他應(yīng)用程序。該CAM將允許用戶連接到任何無線通信網(wǎng)絡(luò)，例如CDMA、TDMA、GSM或其他軍用或商用通信網(wǎng)絡(luò)。該CAM也將有選擇地接收GPS信息，并包含一個用于將這個信息提供給該系統(tǒng)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(yīng)。因此，在0級配置下，用戶被配備了一個適中耐用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)事實上可以帶到任何地方而不失它的任何基本功能度。該操作系統(tǒng)無法被0級配置嚴格減小，只是對系統(tǒng)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(dāng)結(jié)束遠程的工作時，用戶可以簡單地把MA托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(chǔ)盒電連接的地點，并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、硬盤驅(qū)動器、CD-ROM、網(wǎng)絡(luò)接口卡、調(diào)制解調(diào)器并且擴展容量。于是，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(shè)備的傳統(tǒng)桌面CRT或FPD。由于該連接站的使用，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里或腰帶上。
如果用戶打算長時間佩戴MA單元并需要比用0級配置提供的更大的靈活性，他或她轉(zhuǎn)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(shè)備，并允許用戶以更有利于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端口，例如并行口、串行口、PS2A、PS2B、IRDA以及用于與用作連續(xù)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、鼠標、打印機等。這些中的每一個在仍帶有小的物理形態(tài)因數(shù)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，并一般地佩戴在用戶身體相對該硬套的一側(cè)。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，那么這個電池就取代由主電池提供到CPU的電源，于是允許熱交換能力。該擴充部件的相反的另一主面上容納一個對系統(tǒng)的移動的I/O設(shè)備機架卡槽。該移動I/O設(shè)備機架便于增加附加設(shè)備和接口。一些例子包括大的HDD、數(shù)字磁帶錄音機和/或用戶專用工業(yè)裝置電路。還有若干附加USB端口和高速串行IEEE1334端口與該擴充組件結(jié)合。因為USB接口已愈加受到外圍設(shè)備制造者們的歡迎，所以設(shè)置USB端口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(fā)線端口允許更進一步的擴充。
因此，上面公開的本發(fā)明講授了對現(xiàn)有技術(shù)的一種新穎而巧妙的提升。當(dāng)通過桌面連接站配置進行操作時，本發(fā)明提供給用戶的一個傳統(tǒng)工作站的所有功能度，同時，當(dāng)被用戶佩戴或攜帶時本發(fā)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(fā)明允許用戶決定他或她自己的配置，根據(jù)進一步使計算機系統(tǒng)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(dāng)本發(fā)明的具體實施例已被公開時，具有本專業(yè)普通技術(shù)的人會想出在不偏離本發(fā)明總精神的范圍內(nèi)的實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于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(jiān)視器，語音啟動裝置，一個電源和在其外面的一部分上的用于附加所要求的外圍設(shè)備的外圍設(shè)備端口，以及任選地用于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，并與所說的端口和所說的任選外部電源的電連接，所說的機盒具有用于固定到用戶身體上的裝置。
2.權(quán)利要求1的機盒，其中所說的電源是一個內(nèi)部安裝的電池。
3.權(quán)利要求1的機盒，其中所說的電源是一個經(jīng)所說的入口連接的外部電源。
4.權(quán)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(quán)利要求1的機盒，其中所說的監(jiān)視器是與所說的計算機機盒合在一起的并直接固定到它上面的。
6.權(quán)利要求1的機盒，其中所說的監(jiān)視器對于所說的機盒是外部的并經(jīng)所說的外圍設(shè)備端口與所說的機盒連接。
7.權(quán)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。
8.一種用于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(jiān)視器、語音啟動裝置、一個電源和在其外面的一部分上的用于附加所要求的外圍設(shè)備的外圍設(shè)備端口，以及任選地用于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，并與所說的端口和所說的任選外部電源電連接，所說的機盒具有用于固定到用戶身體上的裝置。
9.權(quán)利要求8的機盒，其中所說的電源是一個內(nèi)部安裝的電池。
10.權(quán)利要求8的機盒，其中所說的電源是一個經(jīng)所說的入口連接的外部電源。
11.權(quán)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(quán)利要求8的機盒，其中所說的監(jiān)視器是與所說的計算機機盒合在一起的并直接固定到所說的計算機機盒上面。
13.權(quán)利要求8的機盒，其中所說的監(jiān)視器對于所說的機盒是外部的并經(jīng)所說的外圍設(shè)備端口與所說的機盒連接。
14.權(quán)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(fā)明涉及一種計算機機盒,該機盒具有若干用于插入或移出計算機元件的空格。當(dāng)使用一個可佩戴的計算機時,重量是極其重要的。本發(fā)明允許用戶只保存他或她需要的計算機元件并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(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者E·G·紐曼, M·D·詹金斯 申請人:齊伯瑙特有限公司