專利名稱：可換機(jī)芯計算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全計算機(jī)結(jié)構(gòu)，尤其是一種可與相應(yīng)機(jī)殼適配的可換移動機(jī)芯的計算機(jī)。本申請是1996年8月29日申請的U.S.SN08/705,247的后續(xù)申請。
在先申請SN08/705,247公開并請求保護(hù)一種計算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種具有可拆卸的套裝移動計算機(jī)單元的基礎(chǔ)計算機(jī)。當(dāng)把移動計算機(jī)單元從基礎(chǔ)計算機(jī)中拆除時，在該系統(tǒng)中的每個基礎(chǔ)計算機(jī)和移動計算機(jī)都有完全的功能。在SN08/705,247的系統(tǒng)中每一個基礎(chǔ)和移動計算機(jī)都具有一般目的計算機(jī)(通用計算機(jī))的所有部件，即處理器、存儲器、內(nèi)存、驅(qū)動器、視頻顯示控制器、輸入/輸出控制裝置以及外部連接器端口。因此，在整個說明書和權(quán)利要求書中所用的“套裝”意味一臺具有普通計算機(jī)部件的一般目的通用計算機(jī)(除電源和顯示器)，但在一機(jī)殼中時，還具有固有的與外部數(shù)據(jù)和信息源相互連接的固有能力。本發(fā)明的套裝機(jī)芯計算機(jī)具有單一的裝置從而與一組相應(yīng)的不同機(jī)殼電連接，例如包括移動式、膝上型、或基礎(chǔ)計算機(jī)的其它計算機(jī)、汽車、儀表、電視機(jī)、，如報警裝置、電器和加熱系統(tǒng)的家用系統(tǒng)、如傳真設(shè)備、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)、口述設(shè)備這樣的辦公設(shè)備、以及其它適合的機(jī)殼。本發(fā)明的機(jī)芯單元具有普通計算機(jī)的所有部件，只要將它裝到一個匹配的機(jī)殼中，它就能工作。
在共同擁有的美國專利5,305,244和美國專利申請SN08/538,194和其接續(xù)申請(1997年3月22日申請)中，公開了一個支持移動用戶的計算機(jī)裝置，它具有將計算機(jī)與顯示器或僅用戶的顯示器相連接的裝置。在這些申請和專利中所公開的用戶支援計算機(jī)已在商標(biāo)“MOBILE ASSISTANT”下商業(yè)化，這是VA,FAIRFAX，的XYBERNAUT公司的注冊商標(biāo)。該MOBILE ASSISTANT是非常輕巧、多用途和有效的，它能夠固定一個用戶，并脫離用戶的手而由聲音操作，從而維修或完成所要做的工作。
這些公知的系統(tǒng)中使用可用于其它計算機(jī)或結(jié)構(gòu)中的移動模塊。這些模塊一般僅具有一個功能，并且不是一個全功能的獨立計算機(jī)。公知的技術(shù)還有可移動的可連接移動計算機(jī)，它們是完整功能的計算機(jī)，這些計算機(jī)可以插入到一連接站上，進(jìn)而加強它們的功能。重要的是注意到這些現(xiàn)有技術(shù)的可連接計算機(jī)是獨立于和分立于其連接站的全功能計算機(jī)。這些系統(tǒng)公開在美國專利5,488,572；5,526,493；5,608,608；5,627,974；6,632,020和一些PCT專利說明書WO94/1637；WO93/00627以及WO90/11628中。在美國專利5,488,572(BELMONT)中的計算機(jī)在連接前是一種全功能筆記本計算機(jī)，它被連接在一個汽車的擴(kuò)展基礎(chǔ)單元上。在進(jìn)行連接之前，筆記本計算機(jī)與擴(kuò)展基礎(chǔ)單元通過感應(yīng)信號通訊。該筆記本計算機(jī)和連接站被特殊設(shè)計成一起工作并相互作用。該筆記本計算機(jī)不是一種能與其它連接站無區(qū)別地使用的通用計算機(jī)。在BELMONT的專利中，如果擴(kuò)展基礎(chǔ)單元決定筆記本計算機(jī)處于要連接的恰當(dāng)狀態(tài)的話，則驅(qū)動它的馬達(dá)裝載該筆記本計算機(jī)。這是一個非常特殊設(shè)計的系統(tǒng)，在此筆記本計算機(jī)和連接站必須是特定構(gòu)造的，從而相互兼容。該連接基礎(chǔ)單元不能接收其它不與之兼容的計算機(jī)。
美國專利5,526,493(SHU)公開了另一種用于計算機(jī)擴(kuò)展的連接系統(tǒng)。該系統(tǒng)免除了在與連接站連接之前由計算機(jī)用戶以暫停模式人工放置便攜式計算機(jī)的任務(wù)。在此，便攜式計算機(jī)12在與連接站14連接之前是一臺全功能計算機(jī)。
美國專利5,608,608(FLINT)公開了兩個機(jī)箱和有分立的功能部件的個機(jī)盒的計算機(jī)應(yīng)用方案，它們通過一公共母線相互連接，該機(jī)盒僅具有一處理器和以第二母線相組合的存儲器，并具有至少一個用于安裝通訊模塊的凹口，該通訊模塊與第二母線相連接。該機(jī)盒可用于膝上型、筆記本式和亞筆記本式計算機(jī)。該機(jī)盒不能處理一般目的計算機(jī)中所要求的功能，特別是存儲數(shù)據(jù)、運行系統(tǒng)和軟件以及顯示器的接口電路，二者被含在機(jī)箱中而不在機(jī)盒中。所以機(jī)盒是依賴于至少兩機(jī)箱之一進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索、運行軟件、使用軟件和視頻接口，所有這些從整體上講都必須是計算機(jī)的全部功能。如后面要描述的，本發(fā)明在機(jī)芯單元中包含全部存儲、處理、視頻接口和軟件，允許該機(jī)芯單元與所包裝的機(jī)殼共同使用，而不必關(guān)心操作軟件、應(yīng)用軟件或視頻設(shè)置。在FILNT的專利中這些設(shè)置必須正確地與計算機(jī)匹配工作。此外還要求三個分立的部件(兩個機(jī)箱和一個機(jī)盒)，而本發(fā)明僅需要兩個部件。
美國WATTS的專利5,627,974提供了一種計算機(jī)連接系統(tǒng)，它具有將便攜式計算機(jī)與連接到連接站的連接裝置，以及使連接站當(dāng)中的微處理器與利用便攜式計算機(jī)中使用中央處理器的基礎(chǔ)軟件對話。WATTS的便攜式計算機(jī)在連接之前和之后具有完全的功能，它能夠不連接地完成通用計算機(jī)工作。
美國GEPHARDT的專利5,632,020公開了一種可連接計算機(jī)系統(tǒng)，它能進(jìn)行熱或較熱的連接，母線判優(yōu)裝置許可唯一到母線的非搶先存取到連接代理器(DOCKING AGENT)，它響應(yīng)注意信號能靜止(放棄不激活)便攜式計算機(jī)和連接站的母線。上述的所有PCT說明書公開了常規(guī)的互聯(lián)連接站，它接收移動計算機(jī)，而成為具有移動計算機(jī)的活動臺式計算機(jī)單元。
上述現(xiàn)有技術(shù)中沒有一個公開了可在一組標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)殼中通用的標(biāo)準(zhǔn)化的移動機(jī)芯單元的內(nèi)容。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種克服上述缺陷的機(jī)芯計算機(jī)單元。
本發(fā)明的另一目的是提供一種機(jī)芯單元，該機(jī)芯單元可從一個機(jī)殼轉(zhuǎn)移到另一機(jī)殼，而滿足各種等級的安全性要求。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種套裝特殊設(shè)計的機(jī)芯單元，它即能在目前的機(jī)殼環(huán)境下進(jìn)行工作，又能以完全新的方式在第二個環(huán)境下使用。
本發(fā)明的又一目的是提供一種簡單易用的機(jī)芯單元，適于由僅有一點或沒有計算機(jī)訓(xùn)練的外行容易操作。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種套裝特殊設(shè)計的機(jī)芯單元，它能從第一個機(jī)殼中取出并插入到第二機(jī)殼中，即能在同一方式下工作又能在以完全新的方式下在其第二機(jī)殼環(huán)境中運行。
本發(fā)明的又進(jìn)一步的目的是提供一種機(jī)芯計算機(jī)單元，它能容易地從一個機(jī)殼中取出，插入到第二個不同的機(jī)殼里，或者能在一個機(jī)殼中永久地安裝。
本發(fā)明的又進(jìn)一步目的是提供一種機(jī)芯計算機(jī)單元，它能在任何機(jī)殼或環(huán)境中運行，而能保持?jǐn)?shù)據(jù)的安全性。
本發(fā)明的又一目的是提供一種便攜式計算機(jī)機(jī)芯單元，它被特殊設(shè)計，以致于它被裝入任何相同特殊設(shè)計的機(jī)殼中，例如辦公設(shè)備、家具、汽車、電視或其它機(jī)殼中。
本發(fā)明的這些和其它目的可以通過一種可交換、可拆卸的便攜式計算機(jī)機(jī)芯單元來完成，該機(jī)芯單元被包括在一個對本發(fā)明是關(guān)鍵的單個殼體里。本發(fā)明的機(jī)芯單元簡單、不復(fù)雜，并被裝在一個單個封閉的殼體中，僅做為一個單元容易地取出或插入到一匹配機(jī)殼中。本發(fā)明的機(jī)芯單元最好僅有一種特殊構(gòu)形的連接裝置，該連接裝置與機(jī)殼中的電源連接器或驅(qū)動裝置相匹配或配合。除該連接裝置，機(jī)芯單元的所有部件被密封并不能從機(jī)芯殼體中取出。該連接裝置以無繩方式或通過母線實現(xiàn)信息的通訊或轉(zhuǎn)換。在機(jī)芯單元中所有計算機(jī)部件保持原封不動，不象現(xiàn)有技術(shù)如CPU可以取出，并用第二個CPU或其它部件替換。該機(jī)芯單元提供的安全性由特殊結(jié)構(gòu)的匹配連接裝置提供，該連接裝置連接到機(jī)殼中的匹配連接器上。在出現(xiàn)機(jī)芯單元丟失或放錯地方時，其數(shù)據(jù)不能被其他人使用、讀出或打印，因為它僅能由與機(jī)殼內(nèi)的等效特殊匹配連接器的連接來驅(qū)動。同樣出于安全原因，機(jī)芯單元處于完全封閉的殼體內(nèi)，使得不能從中拆走計算機(jī)部件，拷貝或毀壞。這一特征對于本發(fā)明是主要的。
在說明書和權(quán)利要求書中通篇表述的“機(jī)殼”、“封閉”、“被封閉”意味著該機(jī)芯單元用于機(jī)殼連接或至少局部裝入?！巴ㄓ嶒?qū)動裝置”的意思是無繩傳輸或通訊、無線、蜂窩通訊等。
如上所述本發(fā)明的機(jī)芯單元完全不同于現(xiàn)有技術(shù)中的計算機(jī)裝置，尤其是前面討論過的美國專利5,608,608的機(jī)盒單元。美國專利5,608,608使用兩個機(jī)箱和一個機(jī)盒，它們具有分立的功能部件，這些部件通過公共母線相互對接。該機(jī)盒僅具有一處理器和與第二母線相連的存儲器，以及至少一個用于裝入耦合到第二母線的通訊模件的凹口。該機(jī)盒被用于膝上型、筆記本式和亞筆記本式計算機(jī)。該機(jī)盒不能處理一般計算機(jī)中所要求的功能，特別是數(shù)據(jù)存儲裝置，操作系統(tǒng)和軟件以及視頻顯示接口電路，它們被放在機(jī)箱中而不在機(jī)盒里。
因此，該機(jī)盒依賴于兩個機(jī)箱進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)、操作應(yīng)用軟件、軟件和視頻接口，所有這些做為一個整體是計算機(jī)的全部功能所必須的。如將在后面說明書中所要描述的，本發(fā)明在機(jī)芯單元中包含存儲器、處理器、視頻接口和軟件所有內(nèi)容，該具有殼體的所用機(jī)芯單元不用考慮操作軟件、應(yīng)用軟件的版本或視頻設(shè)置。在該現(xiàn)有技術(shù)中，對于計算機(jī)工作而言，這些設(shè)置必須完全匹配。此外，還要求三個分立的部件(兩個機(jī)箱和一個機(jī)盒)，而本發(fā)明僅需要兩個部件。此外，現(xiàn)有技術(shù)對于機(jī)箱來講要求有一定專業(yè)知識的用戶，而本發(fā)明的機(jī)芯單元不需要。
最后，該機(jī)盒做為其組成部分具有外圍設(shè)置或端口(例如PCMCIA)。相反，本發(fā)明在機(jī)芯單元中不需要任何做為組成部分的外圍裝置的端口，因為它具有在完全封閉殼體中的部件，由此提供防止毀壞的機(jī)芯單元。僅通過其連接裝置與機(jī)芯單元的內(nèi)部部件相聯(lián)系。
本發(fā)明的機(jī)芯單元小、緊湊、并是套裝結(jié)構(gòu)。機(jī)芯單元能插入的每個機(jī)殼具有一套特殊的外圍裝置或外部連接器端口，用于完成單一的或多重的功能例如，如果一個工廠的技術(shù)員負(fù)責(zé)進(jìn)行編目控制，該機(jī)芯單元則被插入到這樣一種機(jī)殼中，它具有特定用于進(jìn)行編目功能的連接器端口(例如，用于條形碼掃描器以及搖控計算機(jī)通訊的端口)。如果同一個技術(shù)員負(fù)責(zé)維修、保養(yǎng)該工廠的設(shè)備，該技術(shù)員則能從編目機(jī)殼中取出機(jī)芯單元，而把同一機(jī)芯計算機(jī)插入到不同的機(jī)殼中，該機(jī)殼具有性質(zhì)不同的特定用于維護(hù)功能的外部裝置或連接器端口(例如，進(jìn)行非干擾設(shè)備測試的1553接口、頭戴顯示器端口、以及提取電數(shù)據(jù)的數(shù)字萬用表)，由此做為維修和保養(yǎng)計算機(jī)的功能。如果安全性在使用中變得重要，僅允許他或她進(jìn)入機(jī)殼或系統(tǒng)的話，額外的安全裝置可以附加到該技術(shù)員的機(jī)芯單元上。
同一個技術(shù)員也還可以有一間辦公室，并有必要進(jìn)入并操作一臺膝上型計算機(jī)。上述例子中所用的機(jī)芯計算機(jī)也可插入到一膝上型機(jī)殼中，在此所有外部連接器端口嵌入的外部裝置(如CDROM只讀驅(qū)動器)以及提供動力的裝置都在類似于一個膝上型計算機(jī)的機(jī)殼中。當(dāng)把機(jī)芯單元插入膝上型機(jī)殼時，該單元則可做為一臺傳統(tǒng)的膝上型電腦。
上述例子表示了在各種不同環(huán)境場合中使用機(jī)芯計算機(jī)的多方面的適應(yīng)性。而不必設(shè)置三臺不同的計算機(jī)來完成這些不同的工作(編目控制裝置、試驗設(shè)備計算機(jī)、膝上型計算機(jī))。
通過保持機(jī)芯單元和其接口的標(biāo)準(zhǔn)化，用戶可以在機(jī)芯計算機(jī)上做一次性投資，而使機(jī)殼來分配功能一一這些功能或程序公司與公司之間是不一樣的，所以一家公司現(xiàn)在可以決定機(jī)殼功能必須完成它的任務(wù)(例如，編目控制、維修和保養(yǎng)、一般辦公計算機(jī))，并據(jù)此制造它們的機(jī)殼。
每個機(jī)殼具有他們自己的外部連接端口，機(jī)芯單元可至少局部地插入到這些外殼中；例如，如果機(jī)芯單元從位于辦公室的計算機(jī)或機(jī)殼中取出，它可以裝入一輛小汽車的儀表盤里，在此，該儀表盤具有進(jìn)行所要監(jiān)視的汽車功能的外部連接端口，例如，安全性、剎車、電機(jī)、傳輸、電話、地形信息系統(tǒng)以及其它系統(tǒng)的缺損功能。當(dāng)汽車要被修理時，可簡單取出該機(jī)芯單元并交給機(jī)械師，該機(jī)械師將其插入到它的具有適當(dāng)匹配連接器的診斷設(shè)備上，從而決定汽車存在的問題原因。在該例子中，其作用為汽車的“黑匣子”(如飛機(jī)上所用)，它也能重現(xiàn)完整的辦公環(huán)境。同樣的機(jī)芯單元，例如可被插入到房屋電氣控制機(jī)殼中，來控制開關(guān)電燈、房屋的空氣和加熱系統(tǒng)。當(dāng)然，該機(jī)殼必須有特殊唯一設(shè)計的連接器裝置，使得可接收有匹配連接器的機(jī)芯單元。所以本發(fā)明的特殊連接器機(jī)芯單元可做為一個單個的便攜式單元使用，它能提供或放在辦公室計算機(jī)、汽車計算機(jī)中，控制安全性的存儲、信息的讀出、座位的溫度等等。燈、加熱、空氣和電視的房屋控制裝置可以做為一個整個機(jī)芯計算機(jī)使用，它可裝入任何移動或固定的計算機(jī)中。本發(fā)明特殊設(shè)計的機(jī)芯計算機(jī)單元能容易地從一個機(jī)殼裝到另一個機(jī)殼，并在任何環(huán)境中運行。它完全是一個通用的可由用戶攜帶的個人計算機(jī)；可用于他或她所在的任何環(huán)境中。在最佳實施例中的每個機(jī)殼具有其自己的顯示器或監(jiān)視器及電源；例如，汽車機(jī)殼可以有一個在儀表盤上的小顯示器，一個移動可裝配計算機(jī)(象MOBILE ASSISTANT)可以有一個頭戴、腕戴、肩戴或裝在眼鏡上的顯示器，房屋監(jiān)視系統(tǒng)可以使用電視屏幕做為顯示器等等。顯而易見，如果需要并合適的話，可以使用不帶顯示器的機(jī)殼?？梢允褂闷囍械碾娫捶课莼蛞苿佑嬎銠C(jī)如電池或電力系統(tǒng)做為本發(fā)明的機(jī)芯單元的動力。該機(jī)芯單元在其做為一臺計算機(jī)使用之前，必須裝入一匹配機(jī)殼中。在說明書及權(quán)利要求書中，術(shù)語“裝入”意味著機(jī)芯單元至少局部地被包含在所述的機(jī)殼內(nèi)或與機(jī)殼電或物理接觸。
本發(fā)明的通用機(jī)芯單元的部件類似于美國專利5,305,244中描述的部件，該專利被參引到本說明書中。CPU可以采用INTEL的80286、80386SX、80486或奔騰微處理器。機(jī)殼可以包括不同的接口和控制器，可采用向CARDBUS這樣的其它類型的外圍設(shè)備、其它通訊裝置及類似部件。電路插件如果必要的話可以使用在機(jī)芯單元中，如由LONGMONT的DOVER電子制造公司，和CA,SUNNYVALE的CO和AMPRO計算機(jī)公司所得到的插件。如果機(jī)芯單元是語音驅(qū)動的，則可從DRAGON系統(tǒng)公司，(NEWTON,MASS)得到語音識別系統(tǒng)，并與聲卡連接使用。本發(fā)明的機(jī)芯單元中所用的其它部件可采用美國專利5,305,244和美國專利申請SN08/538,194及其1997年5月22日申請的接續(xù)申請中所公開的目前流行的可用部件。該機(jī)芯單元不同點是它不能做為一臺計算機(jī)工作，直到它被插入一個特殊的機(jī)殼，該機(jī)殼僅接收具有單一連接裝置的機(jī)芯單元，因此可提供非常保密的系統(tǒng)。
本發(fā)明的可換并可拆的標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)芯計算機(jī)單元包括一單個的機(jī)殼，該機(jī)殼內(nèi)含有一套裝通用計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。該機(jī)殼單元具有至少一個用于連接母線和連接到機(jī)殼外電源的電連接裝置。如果直接裝到電源上，它僅排除通過外殼提供的電源，并且它將不能做為一個單獨設(shè)立的單元工作。該機(jī)殼包括外圍連接器端口或設(shè)置，當(dāng)所述機(jī)芯計算機(jī)放入其內(nèi)時，用于與所述機(jī)芯計算機(jī)相配合，當(dāng)它插入到原位置的所述機(jī)殼或從另一機(jī)殼換出時，機(jī)芯計算機(jī)單元具有和一組不同機(jī)殼相配合的裝置。機(jī)芯單元計算機(jī)具有以所述操作裝置相互作用的操作配合裝置，該操作裝置可從這樣一組裝置中選擇，即音頻操作裝置、通訊操作裝置、筆式操作裝置、腦操作裝置、眼跡操作裝置、鼠標(biāo)操作裝置、鍵盤操作裝置及其混合裝置。機(jī)芯單元沒有可拆卸的部件，沒有所述的機(jī)殼它將不能做為計算機(jī)工作。
本發(fā)明的機(jī)芯計算機(jī)單元可以從一膝上型機(jī)殼中取出，并插入到移動的組裝機(jī)身機(jī)殼上，從而成為一個移動組裝機(jī)身計算機(jī)，這是其應(yīng)用的又一例子。這種使用類型重要的是因為本發(fā)明的機(jī)芯單元可以相互交換地使用在無數(shù)個具有匹配連接器的一致機(jī)殼內(nèi)。這樣的機(jī)殼具有使其監(jiān)視所有辦公室功能的手段，例如在控制臺中的扶手上或儀表盤上的小汽車內(nèi)的機(jī)殼；車輛中的機(jī)殼；家庭設(shè)備或房屋系統(tǒng)中的機(jī)殼，如警報或加熱系統(tǒng)或電系統(tǒng)；試驗設(shè)備、電視和類似設(shè)備上的機(jī)殼。每一個機(jī)殼被特殊構(gòu)造來接收本發(fā)明的同樣特殊構(gòu)造的機(jī)芯單元。因此，在同一天或階段內(nèi)如果必要的話，可以在幾個匹配機(jī)殼中使用同一機(jī)芯單元。機(jī)芯計算機(jī)的存儲或儲存裝置，例如可以從辦公室到家庭持續(xù)進(jìn)行一個項目，從而觸保項目的連續(xù)性，因為它僅能在適當(dāng)?shù)钠ヅ錂C(jī)殼中工作，并能利用限定特殊機(jī)殼的機(jī)構(gòu)，所以上述提供的最佳安全性可以達(dá)到，所述的特殊機(jī)殼是機(jī)芯單元與之配合工作的一個或一種類型的機(jī)殼。該機(jī)芯單元具有進(jìn)一步的所包括的安全措施。例如，它(同一個機(jī)芯單元)能夠在辦公室和(在回家的)小汽車中或在家中不間斷地使用。每一個機(jī)殼具有各種功能的端口，象連接到頭戴裝置或顯示裝置上。該機(jī)芯單元包括有一個CPU、存儲裝置、內(nèi)部非易失性存貯裝置、操作裝置、視頻插件I/O接口和支持電路。除非它與特殊設(shè)計的匹配機(jī)殼電接觸，否則機(jī)芯單元不能做為計算機(jī)工作。必要時，機(jī)殼提供顯示器和動力裝置(驅(qū)動)給機(jī)芯單元，并提供外圍設(shè)備的連接端口，如與顯示器或打印機(jī)的連接。機(jī)殼和機(jī)芯單元具有特殊構(gòu)形的匹配連接裝置，用于電源并允許機(jī)殼與機(jī)芯單元的通訊。該機(jī)殼必須依賴于機(jī)芯單元實現(xiàn)一般計算機(jī)的功能。機(jī)殼提供給所述系統(tǒng)動力和與外圍設(shè)備的連接，如顯示器、傳感器和控制等。直到機(jī)芯單元插入其中，不象現(xiàn)有技術(shù)中連接系統(tǒng)，如果機(jī)芯單元沒有工作或脫離機(jī)殼工作，機(jī)殼不能做為普通計算裝置使用，機(jī)芯單元具有普通計算機(jī)除顯示器以外的所有部件和至少一個連接電力的連接器和通訊母線；它總是僅由與機(jī)殼的特殊連接操作。這是本發(fā)明的關(guān)鍵?！捌胀ㄓ嬎銠C(jī)”意味著單個完全封閉的機(jī)箱，它包括有CPU、存儲器、內(nèi)部非易失性存貯裝置、操作裝置、視卡、I/O接口、支持電路，并在這種情況下特殊設(shè)計的連接器也連接到機(jī)殼電源。機(jī)殼總是另一個結(jié)構(gòu)件(決非獨立的)，象一臺計算機(jī)、電話或局域系統(tǒng)、小汽車；試驗設(shè)備的一部分；建筑物電器系統(tǒng)等等的一部分。它決不是一個單座的機(jī)殼，例如現(xiàn)有技術(shù)中的連接站，除非連接站最終連接到第二個結(jié)構(gòu)上，即汽車。該機(jī)殼具有特殊的設(shè)計電連接器，它僅與機(jī)芯單元的特殊設(shè)計匹配連接器相配合或匹配，因此，這樣的匹配可產(chǎn)生大量設(shè)計。
如上述，機(jī)芯單元和機(jī)殼必須具有滿足二者的功能以及安全需要的唯一或特殊設(shè)計的連接器。已有許多不同的非普通連接器，例如可使用特殊構(gòu)形的凸舌和凹槽連接器、楔形連接器、桿連接器、凹口和凸起連接器等等。通訊或連接器的唯一性越強，安全性越好。顯而易見，如果要求進(jìn)一步強化系統(tǒng)的安全性，可把任何其他的安全手段加入到本發(fā)明的系統(tǒng)中。


如下圖1是機(jī)芯單元插入機(jī)殼之前的機(jī)芯單元和機(jī)殼的示意圖；圖2是插入到機(jī)殼之后的機(jī)芯單元的示意圖；圖3是在機(jī)芯單元和機(jī)殼上的一種單一連接器的實施例的示意圖；圖4是在機(jī)芯單元和機(jī)殼上的另一種類型連接器的示意圖；圖5是在機(jī)芯單元和機(jī)殼上的匹配連接器的不同實施例的示意圖；
圖6是在機(jī)殼上具有匹配孔的栓式芯單元連接器的示意圖；圖7是機(jī)殼的示意圖，它是任意一種試驗設(shè)備的一部分。還表示了一個匹配的機(jī)芯單元；圖8是機(jī)殼的示意圖，它是一種象mobile assistant這樣的可裝配計算機(jī)的一部分；同時還表示了一匹配的機(jī)芯單元；圖9是機(jī)殼的示意圖，它是桌子的一部分，還表示了一匹配的機(jī)芯單元；圖10是一機(jī)芯單元的示意圖，完整表示了電源和母線連接裝置，它們與機(jī)殼的連接裝置相匹配；圖11是機(jī)殼的示意圖，它是小汽車或其它車輛的扶手的一部分；該機(jī)殼包括其它汽車功能的各種部件。
在圖1中表示了在插入機(jī)殼2之前的機(jī)芯單元1。如上所述，機(jī)芯單元1包括除顯示器以外的所有普通計算機(jī)的部件。除非將其插入機(jī)殼2，否則機(jī)芯單元1將不能作為一臺計算機(jī)使用。除非將其與具有可兼容的連接裝置的機(jī)殼相匹配，即使機(jī)芯單元1完全插入，也不能從中讀出信息或數(shù)據(jù)。機(jī)芯單元1的連接裝置3是一個金屬棒，該金屬棒在任何設(shè)計上都被構(gòu)成與機(jī)殼2的連接裝置4可兼容。出于可靠性的緣故，構(gòu)成的同一性匹配連接器裝置3和4越多，則能提供機(jī)芯單元1內(nèi)容的可靠性越高。圖1中的連接裝置出于說明的目的在結(jié)構(gòu)上保持相對的簡單，即為了表示它們?nèi)绾蜗嗷テヅ?。顯而易見，具有一種所例舉安全方式的定做的連接器將提供最佳的可靠性。機(jī)芯單元1沒有自己的顯示裝置，必須依賴于提供給它的機(jī)殼2。這由在機(jī)殼2任一側(cè)上的外周端口5來完成；這些端口連接到顯示裝置或任何其它所需要的外部連接。機(jī)芯單元1與這些端口的連接出于明了的目的沒有表示在附圖中；顯而易見可以使用公知的通用電路或電連接。機(jī)殼2總是直接或間接地被連接到一結(jié)構(gòu)件6上，如小汽車的儀表盤、試驗設(shè)備、房屋電系統(tǒng)、其它計算機(jī)等。一旦機(jī)芯單元1如圖2所示就位，電連接裝置3和4相互嚙合，機(jī)芯單元1被驅(qū)動并發(fā)揮如同具有機(jī)殼2的一臺計算機(jī)的作用。如上所述，僅有與機(jī)芯單元1內(nèi)部計算機(jī)部件的通訊是通過連接裝置3。在機(jī)芯單元1上設(shè)有NO PCMCLA或其它端口。這對本發(fā)明是重要的。通過電纜7，一顯示器或監(jiān)視器連接到機(jī)芯單元上，機(jī)殼2上的其它端口或相互連接器5可用于連接到其它外部功能。圖1所示的機(jī)芯單元如果丟失或放錯位置，則對其他人是無用的，除非他是匹配機(jī)殼2的所有者。利用機(jī)芯單元1和機(jī)殼2上的定做的連接器裝置，第三方不能成功地接近機(jī)芯單元1中的信息，除非也類似地處理匹配機(jī)殼。通過自身機(jī)芯單元1插入到機(jī)殼2，在程序控制下或通過分銷之前的預(yù)程序化能進(jìn)一步增強可靠性。使用者的機(jī)芯單元不能與另一個使用者的機(jī)芯單元互換；每一個都是定做設(shè)計的。
圖3～6表示了不同構(gòu)形的連接器裝置；但是，這里僅有限地說明而不能局限于此。在與每個機(jī)殼2的電連接上采用了一個電源線或其它裝置33。在圖3中表示了一個設(shè)置在機(jī)芯單元1上的楔形連接器8，當(dāng)將機(jī)芯單元1插入如圖2表示的機(jī)殼2中時，它將滑入到機(jī)殼2的楔形槽9中。端口5可以設(shè)置在機(jī)殼2的任何一側(cè)；例如，在圖3中端口5位于機(jī)殼2的背部，而在圖4中端口5位于機(jī)殼2的前側(cè)部。在圖4中機(jī)芯單元1的三角形連接器10被裝配到機(jī)殼2的三角形缺口或槽11中。在圖1～6所表示的電連接器是導(dǎo)電連接器，用于操作機(jī)芯單元1的計算機(jī)功能。機(jī)芯單元1使用如先申請SN08/705,247中所述的操作裝置，其公開的內(nèi)容也參引到本申請中。一旦被驅(qū)動，從機(jī)芯單元來的數(shù)據(jù)或信息的讀出(或打印出)可由電纜連接器7來完成，電纜連接器7被連接到一監(jiān)視器、打印機(jī)或其它所要求的設(shè)備。圖3～6的每個連接器顯然被連接到機(jī)芯單元1，出于簡化說明的目的在圖3～6中未示出機(jī)芯單元1。這些連接器從機(jī)芯單元1的側(cè)部伸出，類似于圖1中的連接器3。在圖5中，機(jī)芯單元矩形連接器12被表示為插入機(jī)殼2內(nèi)表面上的矩形槽13中。所有槽或凹槽具有導(dǎo)電布線，使得它們在每個機(jī)芯單元連接器插入時導(dǎo)電連接。圖6中表示了另一種匹配單一連接器的實施例，其中將連接到機(jī)芯單元1上的栓式金屬或其它導(dǎo)電連接器14準(zhǔn)備用于插入到位于機(jī)殼2上的匹配導(dǎo)電裝置15。當(dāng)唯一構(gòu)形的連接器較好地完成機(jī)芯單元1內(nèi)部可靠性保障的時候，顯而易見可以使用普通連接器作為一種連接器的替代或與之共同使用，如果需要的話，在這種情況下可兼顧可靠性，可互換的普通連接器允許更大的通用性。在各種情況下，上述的機(jī)殼2是象一架飛機(jī)、房屋、汽車、辦公設(shè)備、醫(yī)療或其它試驗設(shè)備以及其它需要提供數(shù)據(jù)通訊的物體這樣的一種大型結(jié)構(gòu)6的一部分。
不象現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)，其中我們知道可互換的模塊一般僅包含一個基本的模塊功能，在本發(fā)明中機(jī)芯單元1是一個沒有顯示器和電源的完整的全功能計算機(jī)，機(jī)芯單元1被插入直到與機(jī)殼2相組合。與所用機(jī)殼一起，每個機(jī)芯單元的容量和速度被做得與當(dāng)代計算機(jī)科學(xué)相適應(yīng)。本發(fā)明提供各種系統(tǒng)，它們相對于現(xiàn)有技術(shù)中的計算機(jī)連接技術(shù)是非顯而易見的，其中現(xiàn)有技術(shù)中的連接站的計算機(jī)是全功能計算機(jī)，不管與連接站分離或連接。計算機(jī)機(jī)芯單元1在插入到機(jī)殼2中之前沒有功能。專利申請08/861,598的任何系統(tǒng)或操作裝置可用于本發(fā)明，08/861,598的說明可參引到本申請中。
在圖7中，顯示了一件醫(yī)療、分析、機(jī)械、電學(xué)或其它試驗設(shè)備17，具有用于連接到打印機(jī)的端口18、用于連接到多儀表讀出器的端口19，以及用于連接到電源的端口20。圖中表示了將其插入到機(jī)殼2之前的匹配機(jī)芯單元1。要注意到機(jī)芯連接器裝置3位于整個機(jī)芯單元殼的前側(cè)。一旦插入到機(jī)殼2，連接器裝置3將與機(jī)殼連接器4保持接觸，由此提供動力來運行機(jī)芯單元1的計算機(jī)。同樣，機(jī)芯單元1和機(jī)殼2的連接提供了通過設(shè)置在機(jī)殼2的母線的信息通訊和交換。試驗設(shè)備17具有監(jiān)視器22和控制裝置21。如前所述，試驗設(shè)備17可以是任何形式。用戶可以定做連接器3和4，使得它們是唯一的，而試驗結(jié)果(例如，醫(yī)療結(jié)果)可以保密。
在圖8中，象MOBILE ASSISTANT這樣的可裝配計算機(jī)23可具有整體構(gòu)形的機(jī)殼2。計算機(jī)23本身作為一臺計算機(jī)沒有功能，除非將機(jī)芯單元1插入與機(jī)殼2電接觸。電源端口25設(shè)置在計算機(jī)23上，用于與電池相連接。一相應(yīng)構(gòu)形的機(jī)芯單元連接器3表示在機(jī)芯單元1的長度方向側(cè)邊上；但是連接器3和4可位于機(jī)芯殼體和機(jī)殼2的任何部位上。端口24設(shè)置在移動計算機(jī)23上，用于連接一監(jiān)視器或顯示器。
在圖9中，表示了一個桌子16，該桌子具有位于桌子16任何普通部位上的一體制造的機(jī)殼2。桌子16設(shè)有一監(jiān)視器26，它根據(jù)機(jī)芯單元和機(jī)殼系統(tǒng)的驅(qū)動而工作。辦公人員可以將機(jī)芯單元1從桌子16中取出裝到膝上型或圖8的移動計算機(jī)上。他們可以在他們的汽車或移動計算機(jī)23中繼續(xù)他們的包含在機(jī)芯單元1的桌面工作，僅需通過使用同一機(jī)芯單元1，將其從桌面機(jī)殼2轉(zhuǎn)換到移動計算機(jī)機(jī)殼2中?；蛘?，當(dāng)在一汽車或移動計算機(jī)23中使用時，從桌面機(jī)殼2中取出的機(jī)芯單元1可以在一個完全新的和不同的環(huán)境中使用。
圖10表示了一個完全封閉的單元殼體27，它僅具有一個到其它結(jié)構(gòu)的通訊裝置3。如前所述，連接器裝置3可以位于機(jī)芯單元1的單元殼體27的任意外部。連接器3與機(jī)殼2中的連接器4相連接，從而兩部件1和2之間的電源和母線連接，重要的是沒有計算機(jī)部件從機(jī)芯單元中可取出。
如圖11所示，一個插入到機(jī)殼2中之前的機(jī)芯單元1，該機(jī)殼2位于小汽車或其它車輛的扶手、儀表盤、控制臺或任何其它部分28上。在此連接器3位于整體包裝的機(jī)芯單元殼體27的底部。扶手28(或其它汽車部分)具有端口29、30、31和32，用于和汽車傳感器、GPS、顯示器和汽車通訊系統(tǒng)，如蜂窩電話相連接。機(jī)芯單元1能監(jiān)視汽車的任何和全部功能，也能從中拆走而用于完全不同環(huán)境下的工作臺上。
在此已經(jīng)說明了本發(fā)明的最佳和優(yōu)選的實施例，并以相應(yīng)附圖加以表示，從而說明本發(fā)明的原理，但應(yīng)理解的是各種修改和變換將不會脫離本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1．一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括至少兩個分立的結(jié)構(gòu)件，第一結(jié)構(gòu)件是一個移動機(jī)芯單元，它在一個單個的機(jī)殼中具有除顯示器和電源外的所有通用的普通計算機(jī)的所有標(biāo)準(zhǔn)部件，第二結(jié)構(gòu)件是個機(jī)殼，它能至少裝入所述第一結(jié)構(gòu)件的一部分并相互作用，所述第一結(jié)構(gòu)件只有通過連接裝置與所述第二結(jié)構(gòu)件電連接，才能實現(xiàn)計算機(jī)功能，所述第一和第二結(jié)構(gòu)件具有兼容構(gòu)形的匹配連接裝置，所述第二結(jié)構(gòu)件包括與所述第一結(jié)構(gòu)件電源連接件和與第一結(jié)構(gòu)件相配合的外圍連接器端口，當(dāng)所述第一結(jié)構(gòu)件與所述端口電接觸時，所述連接裝置是與所述第一結(jié)構(gòu)件中的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)部件的唯一通訊裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結(jié)構(gòu)件由從下組操作裝置中選擇的裝置操作，即音頻操作裝置、筆式操作裝置、腦操作裝置、眼跡操作裝置、鼠標(biāo)操作裝置、鍵盤操作裝置、通訊操作裝置及其混合手段。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件是第三結(jié)構(gòu)件的一體部分，第三結(jié)構(gòu)件如建筑物、車輛、通訊裝置、機(jī)器、儀表、電視、物品或其它裝置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件是計算機(jī)的一部件。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件是車輛的一部件。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件是建筑物的一部件。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件是儀表的一部件。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結(jié)構(gòu)件具有連接到顯示器的裝置。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結(jié)構(gòu)件具有與支持移動用戶的計算機(jī)連接的裝置。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結(jié)構(gòu)件包括一個單個的殼體，其內(nèi)包括有處理器、計算機(jī)存儲裝置、計算機(jī)存貯裝置、輸入/輸出控制裝置、與所述第二結(jié)構(gòu)件電連接的裝置。
11．一種機(jī)芯計算機(jī)單元，包括機(jī)芯殼體、內(nèi)部核心部件、以及外部核心連接器的組合，所述內(nèi)部核心部件包括所有普通計算機(jī)的部件，與所述外部核心連接器電連接，所述機(jī)芯計算機(jī)單元具有經(jīng)所述外部機(jī)芯連接器從而與機(jī)殼電連接的電源連接裝置，沒有所述的電源連接裝置，所述機(jī)芯計算機(jī)保持待用狀態(tài)并不能工作，利用所述電連接，所述機(jī)芯計算機(jī)單元通過所述機(jī)殼的配合提供任何所需要的計算機(jī)功能，所述內(nèi)部機(jī)芯單元具有與所述機(jī)殼相配合的裝置，給與所述機(jī)殼相聯(lián)系的外圍設(shè)備提供計算機(jī)功能，所述外部機(jī)芯連接器具有與所述機(jī)殼連接器配合使用的裝置，從而提供所述機(jī)芯計算機(jī)單元和所述機(jī)殼之間的所述電連接。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述單元具有經(jīng)所述機(jī)殼與下面一組功能中所選功能相聯(lián)系的裝置，即，U.S.B.通訊串口、軟盤、圖形適配器、P.C.I.母線、頭戴顯示器、音頻輸入/輸出裝置、電源裝置、IRDA裝置、PCMCIA卡、操作裝置及其混合結(jié)構(gòu)。
13．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述單元具有經(jīng)所述機(jī)殼與連接到所述機(jī)殼的PCMCIA卡相連的裝置。
14．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述單元具有經(jīng)所述機(jī)殼與從下組操作裝置中所選的操作裝置相連的裝置，即鼠標(biāo)操作、鍵盤、音頻操作、眼跡操作裝置、筆式操作裝置、腦電圖操作裝置和其混合裝置。
15．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述單元具有用于與位于所述機(jī)殼上的端口相連的裝置。
16．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述電源連接裝置包括電連接到所述全部內(nèi)部核心部件的連接器，該連接器具有與所述機(jī)殼相應(yīng)連接裝置匹配的裝置。
17．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述機(jī)芯殼體被完全密封，使得所述內(nèi)部核心部件不能變化或修改。
18．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述機(jī)芯計算機(jī)單元具有當(dāng)連接到所述機(jī)殼時提供固有能力與外部數(shù)據(jù)和信息源相連的裝置。
19．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述機(jī)芯殼體包括處理器、存儲器、內(nèi)部存貯裝置、操作裝置、視頻顯示控制裝置、輸入/輸出控制裝置和與外部信息和數(shù)據(jù)源相連接的裝置。
20．根據(jù)權(quán)利要求11的機(jī)芯計算機(jī)單元，其特征在于，所述機(jī)芯殼體包括至少一個用于與至少一個所述機(jī)殼上的連接裝置電連接的一個連接裝置，所述機(jī)芯計算機(jī)具有僅通過所述連接裝置與所述機(jī)殼相連的裝置。
全文摘要
一計算機(jī)系統(tǒng),具有兩個結(jié)構(gòu)件,一個移動機(jī)芯單元和一個容納該單元并與之配合的機(jī)殼。該機(jī)芯單元具有除顯示器和電源以外的一般通用計算機(jī)的所有部件。除非與該機(jī)殼電連接,該機(jī)芯單元本身不能做為一臺計算機(jī)工作。該機(jī)殼具有若干連接外設(shè)到系統(tǒng)的連接器端口。
文檔編號G06F3/01GK1208877SQ9810739
公開日1999年2月24日 申請日期1998年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月15日
發(fā)明者M·D·詹金斯, J·F·莫伊納漢 申請人:齊伯瑙特有限公司