CN1112643C - 便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

一种适合于与外部设备可拆卸地连接的便携式电子装置，它包括一个存取开口。一显示器位于壳体内，用于显示图像信息。一电路容纳在壳体内并具有可通过壳体内存取的开口使用的终端。电路根据便携式电子装置连接到外部设备上的状态确定在显示器上显示信息图像的显示方向。

Description

便携式电子装置

本发明涉及一种便携式电子装置，其用作信息设备的辅助存储装置，诸如存储插卡装置，还涉及便携式电子游戏装置，更具体地说，涉及具有显示设备的便携式电子装置。

从现有技术有可知，便携式电子装置或从属装置，如存储插卡装置可以用作保存数据的非易失存储元件。这种便携式电子装置插在信息提供装置，诸如起主控装置作用并接收存储信息的视频游戏机中。该便携式电子装置包括一个连接到信息提供装置的主体上的接口。

图34A表示便携式电子装置的一个实例的存储插卡装置的方框图结构。在图34A中，存储插卡装置10有一条用于控制存储插卡装置工作的控制电路11、一个用于将存储插卡装置连接到设在信息提供装置的主体部分的插槽内终端的连接器和一个用于保存数据的非易失存储器16。利用控制电路11将连接器12与非易失存储器16相连。控制电路包括例如一微机，及非易失存储器包括例如快闪存储器(例如可以是EEPOM等)。作为与信息提供装置连接的接口，附加的微机或与控制器12所用的相同微机可用于监视数据传输协议。

图34B还示出了存储插卡装置10的控制器11内的多个控制项目。这里，控制器11具有一个与信息提供装置的主体部分连接的连接接口11A和一个用于非易失存储器16的数据输入/输出的存储接口11B。

传统的视频游戏装置，如家用电视游戏装置将游戏数据等存储在辅助存储装置中。上述存储插卡装置10可用作这种传统视频游戏装置的辅助存储装置。图35表示一个用存储插卡装置10作为辅助存储装置的传统视频游戏装置1的一个实例。如图所示，视频游戏装置有一个装在壳体内的主体部分2。载盘单元3位于中心区内并且适用于接收具有记录了由视频游戏装置使用的应用程序的光盘。视频游戏装置1的主体部分2包括一个用于有选择地复位游戏的复位开关4、一个电源开关5、一个用于驱动光盘负载的光盘驱动开关6，在优选实施例中，主体部分有两个插槽7A和7B。用作辅助存储装置的存储插卡装置10插在两个插槽7A和7B中的一个插槽内。视频游戏装置1的控制电路19(中央处理器“CPU”)馈送信息，该信息例如指示在视频游戏装置上执行的游戏结果。这些游戏结果记录在存储插卡装置10的非易失存储器16中并可包括得分数结果、游戏位置信息，以便使用者能在所需位置上或其它位置处重新开始玩游戏。也可将多个图中未示出的操纵器(控制器)连接到插槽7A和7B上，以使多个使用者能同时玩格斗游戏等。

在以任何数量的方位使用期间，便携式电子装置能连接到外部设备上。便携式电子装置可以任何不同的使用状态安装在外部设备的上端、下端或侧表面上。如果在便携式电子装置上设有显示单元，则当装置以特殊安装状态固定时，该装置的显示单元可设计成从特定方向观看。当便携式电子装置例如固定在外部设备的上端并以适当的安装状态连接和定位时，在显示单元上的显示是正常的并且使用者很容易地观看。

但是，当便携式电子装置安装在不同的外部设备上时，它可以以不同的位置和方位安装，如安装在外部设备的上端或侧表面。在这种情况下，在显示单元上的显示以正常定位状态是看不见的，而是处于上下颠倒状态，所以难以观看。

因此，最好能提供一种改进的便携式电子装置，其显示器能充服现有技术的缺陷。

因此，本发明的一个目的是提供一种带显示器的改进的便携式电子装置。

本发明的另一个目的是提供一种改进的便携式电子装置，该装置安装在外部设备上时，在使用中，不管便携式电子装置在外部设备上的方向如何，可最好地观看显示器的显示。

在阅读了说明书和附图后，可较清楚和明显地看出本发明的其它目的和优点。

根据本发明，一般说来，包括一个容纳电路部分的外壳的便携式电子装置可连接到外部设备上。该便携式电子装置包括一个设在外壳内的显示器，显示器由便携式电子装置的电路部分控制。在便携式电子装置的外壳内设有一个用于容纳终端部分的开口，该终端适合于连接到外部设备的一个部件上，以在将便携式电子装置连接到外部设备上时确定显示器的方向。电路部分响应显示器方向的确定结果，因而确定物体在显示器上显示的方向。

因此，按照本发明的便携式电子装置，可实现物体显示在显示器上的最佳方向，而不管便携式电子装置在外部设备上的安装方向如何。

所以，本发明包括几个步骤和一个或多个这些步骤之间的相互关系，该装置具有适合于实现这些步骤的结构特征、部件的结合和部件的布置，所有这些都在下面的详细说明中作为例证，并在权利要求中指明本发明的保护范围。

为了更全面地理解本发明，请参阅如下说明及附图，其中：

图1是表示与具有本发明的便携式电子装置相连的视频游戏装置的顶视平面图；

图2是图1的视频游戏装置的插槽部分的正视侧面图；

图3是表示与具有本发明结构的便携式电子装置相连的图1的视频游戏装置的透视图；

图4是表示图1的视频游戏装置主要部分的结构的方框图；

图5是表示具有本发明第一实施例结构的便携式电子装置的正视图；

图6是图5的便携式电子装置的透视图；

图7是表示具有处于开启状态的盖的图5的便携式电子装置的透视图；

图8是图5的便携式电子装置的底视平面图；

图9A是表示图5的便携式电子装置主要部分的结构的方框图；

图9B是表示图9A的微机控制器结构的方框图；

图10表示图5的便携式电子装置的无线通讯功能；

图11表示图5的便携式电子装置和图1的视频游戏装置之间的协调操作；

图12表示从图1的视频游戏装置的主体部分下载到图5的便携式电子装置的程序数据的流程方框图；

图13是表示图12的下载顺序的方框图；

图14表示从图1的视频游戏装置的主体部分下载到图5的便携式电子装置的程序数据的另一流程的方框图；

图15是表示图14的下载顺序的方框图；

图16A，16B和16C是图5的便携式电子装置的上缘、表面、底缘的三视平面图；

图17是图5的便携式电子装置的右视图；

图18是图5的便携式电子装置的左视图；

图19是图5的便携式电子装置的后视图；

图20是图5的便携式电子装置的盖被卸下时的透视图；

图21是表示图5的便携式电子装置在盖正被卸下时的透视图；

图22是表示方向识别开关及其与电子装置的连接的部分剖开的透图；

图23是表示按第一方向将本发明的便携式电子装置插入电子设备中剖视图；

图24是表示按第二方向将本发明的便携式电子装置插入电子设备中剖视图；

图25是表示按第三方向将本发明的便携式电子装置插入电子设备中剖视图；

图26是表示按照本发明确定便携式电子装置和显示器方向的步骤的程图；

图27是表示按照本发明操作便携式电子装置和便携式电子装置的步的流程图；

图28是表示按照本发明将便携式电子装置插入一个适配器中的情况；

图29是表示按照本发明另一个实施例将便携式电子装置插入一个适器中的情况；

图30是表示按照本发明另一个补充实施例将便携式电子装置插入一适配器中的情况；

图31是表示按照本发明将便携式电子装置插入一个控制器中的情况

图32是表示按照本发明将便携式电子装置插入一个数字相机中的况；

图33是表示按照本发明将便携式电子装置插入一个便携式通信装置的情况；

图34A和34B是表示一个传统存储器插卡的内部结构示意图；以及

图35是表示使用传统存储器插卡作为辅助存储装置的传统视频游戏置。

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。应注意到，本发明的便式电子装置不仅可用作娱乐系统例如起主设备作用的视频游戏装置的存插卡，还可用作便携式小型游戏装置。主设备不局限于视频游戏装置，同时起从属设备作用的便携式电子装置也不必局限于存储插卡。

在下面的说明中，视频游戏装置作为主设备的一个实例，其中使用本发明的便携式电子装置是用作从设备的。

现在参照图1，图中所示的起主设备作用的视频游戏装置1上装有一个由本发明构成的便携式电子装置100。视频游戏装置1设有一个装在一个壳体内的主体部分2，及一个适合于装载光盘并位于其中心区域的载盘单元3。这种光盘可包括一个作为记录媒体的CD-ROM，其上记录有应用程序以由视频游戏装置1执行的光盘。视频游戏装置读取记录在光盘上的游戏程序并按使用者(玩游戏的人)发出的指令执行游戏程序。游戏的执行包括控制游戏的进度、显示和发声。在优选实施例中，视频游戏装置1的主体部分2还包括一个用于有选择地使游戏复位的复位开关4、一个电源开关5、一个用于装载光盘的光盘驱动开关6和两个插槽7A和7B。用于提供应用程序的记录媒体并不只限制于光盘；该应用程序也可通过通讯网络或其它非易失存储媒体提供。

可有选择地将两个操纵装置20中的每一个连接到插槽7A和7B中的一个插槽内，以使两个使用者能玩格斗或另外两个游戏者玩的对抗游戏。上述存储插卡装置或使用本发明的便携式电子装置也可插在插槽7A和7B中的一个内。虽然图1表示出插槽7A和7B，但插槽的数量也可不是两个。

操纵装置20包括第一和第二操纵单元21和22、一个L按钮23L、一个R按钮23R、一个起动按钮24和一个选择按钮25。操纵装置20还包括操纵单元31和32，一个用于选择操纵部件21和22及31和32的操纵模式的模式选择开关33，和一个用于显示所选择的操纵模式的显示设备34。

图2表示设置在视频游戏装置1的主体部分2的前表面上的插槽7A和7B的外观。在本实施例中，插槽7A和7B分为两层。在每个插槽的上层分别设有一个存储插卡插接单元8A和8B，存储插卡或便携式电子装置可选择性地插在其内(下文中将进行解释)。在各插槽7A或7B的下层分别设有一个控制器连接单元(插座)9A或9B，它们用于将各控制器20的连接终端(连接器)26连接到视频游戏装置上。

存储卡插接单元8A和8B的插槽的形状为水平方向较长的矩形，其上边角比下边角更圆一些(图中未示出)，以防止存储插卡或便携式电子装置按错误的方向插入槽中。存储卡插接单元8A和8B还有一个用于保护其连接终端的活门(未示出)。控制器连接单元9A和9B的形状为水平方向较长的矩形，其下边角比上边角更圆一些，以防止控制装置20的连接终端按错误的方向插入。此外，控制器连接单元9A和9B的插槽与存储插卡插接单元8A和8B具有不同的形状，以防止控制器连接单元9A和9B与存储插卡插接单元8A和8B之间发生错接，反之亦然。

参照图3，图中所示的本发明的便携式电子装置100插在视频游戏装置1前侧的插槽7A的存储插卡插接单元8A内。便携式电子装置100的盖110处于开启位置，以允许将便携式电子装置插入。

图4是视频游戏装置1的主要部分的示意性电路布置的一个实例的方框图。视频游戏装置包括；控制系统50，包括中央处理器CPU 51和外围设备部分；图形系统60，包括用于对帧缓冲器执行图形操作的图形处理器GPU 62和外围设备部分；声音系统70，包括用于产生音乐、其它声音效果的声音处理单元SPU部分；光盘控制器80，用于控制记录有应用程序的光盘；通信单元90，包括通信控制器91，用于控制从便携式电子装置100或存储插卡10的数据的输入/输出，该便携式电子装置100或存储插卡10根据使用者和游戏设定信号的指令存储游戏设定数据和接收来自控制器20的信号；以及总线BUS，用于连接上述部件。

控制系统50包括CPU 51、一个用于控制中断或直接存储器存取(DMA)传送的外围控制器52、一个由随机存取存储器(RAM)组成的主存储器53和一个存储了用于操作主存储器53、图形系统60或声音系统70的程序的只读存储器(ROM)。CPU 51按照储存在ROM 54的存储器内的操作系统执行指令，以便整体地控制视频游戏装置1。ROM 54例如可包括一个32位的RISC-CPU。

在接通视频游戏装置1的电源后，控制系统50的CPU 51按照存储在ROM 54内的操作系统执行指令，以使CPU 51控制图形系统60和/或声音系统70。当操作系统执行时，CPU 51将整个视频游戏装置1，例如操作识别初始化，然后控制光盘控制器80，以执行应用程序，例如执行记录在光盘上的游戏。在执行所记录的游戏程序的过程中，CPU 51响应使用者通过控制器20的输入，控制显示适当图形的图形系统60，并控制产生适当音效的声音系统70。

图形系统60包括一个与进行处理(如进行坐标变换)的CPU 51相连的几何传送装置(GTE)61。GPU 62按照CPU 51的图形指令画出图形，帧缓冲器63储存由GPU 62画了的图形，并且当通过正交变换(如DCT等)进行编码时，图形解码器64解码经压缩的图形数据。

GTE 61包括并行计算部件，并根据CPU 51的处理需求执行对如坐标变换、光源计算、矩阵或矢量等的高速处理。在一个优选实施例中，GTE 61每秒钟可执行高达1,500,000个多边形的坐标计算，包括用同一颜色进行平面描影或画一个三角形多边形。因此可减少CPU 51的计算量并通过使用GTE 61执行高速坐标计算。

GPU 62也可响应CPU 51的绘图指令，并适合于画出在帧缓冲器63上的例如一个多边形的图形。GPU 62能每秒钟画出高达360,000个多边形。帧缓冲器63由双端口的RAM组成，并能接收来自GPU 62的图形、传送来自主存储器的图形并同时读取用于显示的图形。在一个优选实施例中，帧缓冲器63具有例如1M字节的容量并可处理1024水平像素和512垂直像素，并且每像素为16位的矩阵。帧缓冲器63除了包括用于存储要输出的视频显示的显示区外，还可包括CLUT(颜色查寻表)区，当画出如多边形的图形时，在该区存储GPU 62参考的CLUT。另外，帧缓冲器还可包括一个纹理区，在该区内存储可被插入(映射)如经坐标变换并由GPU 62画出的多边形的纹理。CLUT区和纹理区的尺寸是按照显示区的变化而动态变化的。

GPU 62除能进行上述平面描影外，还能进行Goulow描影，即通过顶点颜色的补偿来确定在多边形内的颜色，并添加存储在纹理内的纹理到多边形。在一个优选实施例中，在进行Goulow描影或纹理映射中，GTE 61能执行高达每秒500,000个多边形的坐标计算。图像解码器64在CPU 51的控制下解码存储在主存储器53内的静止或活动图像并将得到的解码图像数据存在主存储器中。另外，通过GPU 62将再现的图像数据存储在帧缓冲器63中，以便在GPU 62画图像时可利用。

声音系统70还包括用于根据CPU 51的指令产生音乐或音效的SPU71、存储由SPU 71提供的波形数据等的声音缓冲器72，及用于输出由SPU71产生的音乐或音效的扬声器73。SPU 71进行自适应微分PCM(脉冲编码调制)解码功能(ADPCM)，它再现例如在作为4位微分信号的16位声音数据的自适应微分PCM(ADPCM)上获得的声音数据。SPU 71还具有再现存储在声音缓冲器72上的波形数据的功能，从而产生音效以及调制和再现存储在声音缓冲器72中的波形数据的调制功能。声音系统70能起到取样声源的作用，它用于根据CPU 51的指令按照记录在声音缓冲器72内的波形数据产生音乐和音效。

光盘控制器80包括一个用于再现记录在光盘上的程序或数据的光盘装置81、一个用于对具有附带纠错编码(ECC)程序或数据进行解码的解码器82及一个用于临时储存从光盘装置81再现的数据以加速从光盘中读取数据的缓冲器83。子CPU 84连接在解码器82上。记录在光盘上并由光盘装置81读取的声音数据可利用除了上述的ADPCM数据以外的PCM数据记录，该PCM数据是通过对各声音信号进行模拟/数字转换获得的。与表示为4比特和以这种形式记录的16比特数字数据的差相对应的ADPCM数据的声音数据部分可由解码器82进行解码并提供给SPU 71。这里，数据由SPU 71进行处理，如进行数字/模拟转换，然后进一步驱动扬声器73。

通信控制器90包括用于通过总线BUS控制与CPU 51的通信的通信控制单元91。通信控制单元91设有与控制器20相连以输入使用者指令的控制器连接单元9A和9B，以及用于接收存储插卡10和具有本发明结构的便携式电子装置100的存储插卡插接单元8A和8B。

连接在控制器连接单元9A和9B上的控制器20具有例如16个指令键，以便输入使用者的命令，然后响应来自通信控制单元91的命令。在一个优选实施例中，控制器20通过同步通信方式以每秒钟近似60次的速度将命令关键码的状态输送给通信控制单元91。通信控制单元91向CPU 51发送控制器20的命令关键码的状态。该命令由使用者输入给CPU 51，从而使CPU51按照从使用者处接收的命令，根据当前正处理的游戏程序进行处理。

在游戏程序的处理过程中，必须将大量图像数据在主存储器53、GPU62、图像解码器64和解码器82之间进行传送。因此，利用所谓的DMA(直接存储器存取)传送方式，不需使用CPU 51本视频游戏装置可用于在外围控制器52的控制下，在主存储器53、GPU 62、图像编码器54和编码器82之间可直接传送数据。通过利用这种DMA的传送，可减少CPU 51的计算量并能高速传送数据。如果必须将当前处理的当前游戏状态数据存储在(便携式电子装置或存储插卡的)存储器内，则CPU 51将待存储的数据传送到通信控制单元91，然后再将CPU 51的数据写入存储插卡10或写入便携式电子装置100，无论插入哪个存储插接单元8A或8B。

通信控制单元91还包括一个用于保护视频游戏装置1、存储插卡10或便携式电子装置100的电气结构的保护电路。当视频游戏装置1的主体部分加电时，可安装或卸下存储插卡10或便携式电子装置100。如果存储插卡10或便携式电子装置100的记录容量达到极限时可卸下旧的存储插卡或便携式电子装置而将新的存储插卡或便携式电子装置插入视频游戏装置，并且不需要切断视频游戏装置的电源。因此，当备用或当插入一块新的存储插卡或便携式电子装置时，不可能失去游戏数据。并行I/O接口(PIO)96和串行I/O接口(SIO)97起着在存储插卡10、便携式电子装置100或其它辅助设备与视频游戏装置1之间相互连接的作用。

下面将描述本发明的便携式电子装置。在下面的说明中，如图3所述，假定便携式电子装置100装在视频游戏装置1上并由该视频游戏装置1控制。起从属装置作用的便携式电子装置装在设置在起主设备作用的视频游戏装置1的各插槽7A或7B中的存储插卡插接单元8A或8B内。便携式电子装置100用作与多个操作装置相连的存储插卡。例如如果由两个使用者(选手)玩游戏，则这两个选手的游戏结果被记录在两个便携式电子装置100中。通过记录在单存储器卡10上该功能也提供在传统设备中。

在将存储插卡10或便携式电子装置100插入存储插卡插接单元8A或8B时，用于接地和用于向存储插卡或便携式电子装置提供电源的连接终端的导线要比其它数据传输终端的导线长。因此，电源终端和接地终端最好最先进行电连接。这可保证电操作的安全性和稳定性。另外，用于接地或用于向视频游戏装置1的存储插卡插接单元8提供电源的连接终端也可比其它数据传输终端更长。另外，存储插卡或便携式电子装置与存储插卡插接单元8A和8B的连接部分在左右方向上是不对称成型的，以进一步防止存储插卡10和便携式电子装置100的错插。

图5到8是由本发明的第一优选实施例构成的便携式电子装置100的视图。具体地说，图5是便携式电子装置的正视图，图6是用于保护便携式电子装置的连接器部分的处在关闭状态的盖部件100的透视图，图7是处于开启状态的盖部件100的透视图，图8是便携式电子装置的底视平面图。

参照图5至8，便携式电子装置100包括一个作为外罩的壳体101、一个具有一个或多个用于输入信息或由使用者作选择的操作按钮121，122的操作单元120、由液晶显示器(LCD)构成的显示单元130及用于进行无线通信，如利用IR进行通信的窗口140。

壳体101由上壳101a和下壳101b构成，并且该壳体装有一块底板151，存储装置或其它类似装置安装在该底板151上。壳体101的尺寸应能使其插入视频游戏装置1的主体部分的插槽7A或7B中，并且包括连接器150，在该连接器一端形成长方形窗口用于插入视频游戏装置。

窗140设置在壳体101的连接器150的另一端部并且它大体呈半球形。显示单元130设在壳体101上表面的窗140附近，它大致占据壳体上表面近一半的区域。操纵器120也设置在壳体101的上表面上，约占据上表面区域的剩余一半，并位于连接器150附近。操纵器120位于盖部件110内，该盖部件可相对于壳体101转动地支承在壳体上。盖部件110内形成一个或多个操纵按钮121，122。开关元件102，103设在壳体101上的盖部件110下方并分别与操纵按钮121，122相对应并与之对正。操纵按钮穿过盖部件并由盖部件支承，以使其可沿从盖部件露出的方向上活动并可退到盖部件的上表面下方，使力能通过。

开关元件102，103支持在壳体101上并使其定位，以利用定位将所接收的力传给相关的设置在壳体101内的底板151上的对应的鼓膜开关。当盖部件110关闭时，如果从上方向操纵按钮121，122施加一个力，以便将操纵按钮121，122推向盖部件110上表面的下部，则操纵按钮将该力通过相关联的开关元件102，103传递给鼓膜壳体内底板151上的相关鼓膜开关。应注意到，可将弹性保护片粘贴到开关元件102，103上，以便用手或手指将力从保护片上方直接施加到开关元件上，而不需使用操纵器121，122，同时可防止污染物，如灰尘，脏物等进入壳体101内。

另外，如图8所示，多个终端152设置在连接器150的窗内并布置在底板151上。终端152向便携式电子装置100提供电源并保证便携式电子装置100与视频游戏装置1之间传输数据。连接器150的形状和尺寸与传统的用在视频游戏装置上的存储插卡10的形状和尺寸相同。

图9A是表示便携式电子装置100的结构的方框图。与传统的存储插卡相类似，便携式电子装置包括一个用于控制该装置操作的控制单元41、一个连接到视频游戏装置1上的连接器42和一个用于存储数据的非易失存储器46。

控制单元41包括一个微机并且其内有存储程序的程序存储器41a。非易失存储器46最好是一种半导体存储装置，如快闪存储器。便携式电子装置装有电池或其它贮电蓄电池49。因此，能快速输入/输出数据的静态随机存取存储器(SRAM)可作为非易失存储器46。

便携式电子装置100与传统存储插卡10的不同之处在于：它包括一个与用于操纵和处理存储程序的操纵按钮121，122相对应的操纵装置43。便携式电子装置100还包括一个用于显示各种与被处理程序相对应的信息项目的显示单元44，如液晶显示器(LCD)；一个用于通过例如红外(IR)通信与另一个便携式电子装置交换数据的无线通信单元48。当便携式电子装置从视频游戏装置的插槽7A或7B上卸下后，它能利用本身所带电池49工作。也可用可充电电池取代电池49。当便携式电子装置100插入视频游戏装置1的插槽7A或7B中时，电能从视频游戏装置通过电源终端50提供给便携式电子装置，而电源终端50的电能是通过连接在电池49终端的反向抑制二极管51提供的。便携式电子装置还包括一个时钟45和一个用于按照执行程序输出声音的扬声器47。便携式电子装置100的各部件都与控制单元41相连并由该控制单元控制其工作过程。

图9B表示出包括在控制单元41中的内部元件。由于传统存储插卡只有一个用于连接视频游戏装置的主体部分的接口41A和一个用于控制向存储器输入/输出数据的存储器接口41B，便携式电子装置100包括这些接口并且还包括一个显示接口、一个操纵输入接口、一个声音接口、一个无线通信接口、一个时钟管理接口41C和一个程序下载接口41D。用于管理本实施例中便携式电子装置100的辅加功能的接口(驱动器)由控制单元41(微机)控制，不受主体连接接口和存储器接口控制，因而可维持在传统存储插卡10和便携式电子装置100之间的互换性。由于便携式电子装置上设有一个输入操纵器单元43和一个显示单元44，所以当该便携式电子装置与视频游戏装置1分离后，它能通过运行游戏应用软件而作为便携式游戏机使用。此外，由于便携式电子装置100可将从视频游戏装置1的主体部分上下载的应用程序储存在程序存储器41a中，所以应用程序或任何在便携式电子装置上运行的驱动软件都很容易进行修改。

可独立于视频游戏装置1控制便携式电子装置100的工作，并且在程序存储器41内的应用软件可独立于视频游戏装置的应用软件而被表达和执行。通过与视频游戏装置进行数据交换，可实现便携式电子装置与视频游戏装置之间的协同操作(连接)。另外，时钟45可使便携式电子装置和视频游戏装置的时间数据同步并且还能以实时对在便携式电子装置上独立执行的游戏过程进行独立控制。

图10示意地表示出本发明的两个便携式电子装置100之间的无线通信。存储在便携式电子装置内的来自视频游戏装置1或另一个便携式电子装置100的数据，可在无线通信单元48的控制下通过无线通信窗140(例如由IR通信)在两个或多个这种装置之间进行交换。

虽然上文将便携式电子装置100描述成视频游戏装置的辅助存储设备，但本发明不局限于视频游戏装置，而是可用作辅助存储，或用于检索在任何数量设备的各种信息。

现在将解释在便携式电子装置100和视频游戏装置1之间的协同操作。便携式电子装置能存储由微机控制电路41产生的游戏数据并用于控制便携式电子装置，还能储存由时钟45获得的时间数据及由其它便携式电子装置产生的并通过无线通信单元48提供的数据。图11示意地表示出在起主设备作用的视频游戏装置1和起从属设备作用的便携式电子装置100之间的协同操作。在下文中假定录有应用软件的记录媒体，如光盘(CD-ROM)被装入视频游戏装置中，并且从光盘中读取这些软件，然后下载到插在视频游戏装置主体部分的插槽7A或7B中的便携式电子装置上。

首先，在详细描述协同操作过程之前，先解释一下作为该协同操作的先决条件的程序下载。图12表示由装在视频游戏装置1内的光盘(CD-ROM)提供的视频游戏的应用程序的数据流，该数据流直接传输(下载)到便携式电子装置100的微机41的程序存储器41a。这种下载是由视频游戏装置1的CPU 51控制的。

图13表示在图12的下载过程中所进行步骤的顺序。首先，在步骤ST1中，从装在起主设备作用的视频游戏装置1内的CD-ROM中读取将在起从属设备作用的便携式电子装置100的微机41上运行的视频游戏应用程序。

然后在步骤ST2中，作为主设备的控制单元CPU 51，发布“程序下载需求命令”给便携式电子装置100的起控制单元作用的微机41。然后CPU 51进行到轮询步骤，并等待从微机41中接收“程序下载允许状态”。

在步骤ST3，便携式电子装置100的微机41从主设备的CPU 51中接收“程序下载需求命令”。

在步骤ST4，从属设备的微机41终止由它执行的当前程序并将“程序下载允许状态”的指令返回到主设备的CPU 51。

然后，当CPU 51从微机41中接收“程序下载允许状态”时，将在步骤ST1中从CD-ROM读取的程序在步骤ST5中传输(下载)到便携式电子装置100的程序存储器41中。CPU 51再进行轮询，以便从微机41中接收“程序开始允许状态”。在写有下载数据的程序存储器41a内的地址由微机41进行管理；尽管在上文中假设从主设备中下载的程序被储存在微机41的程序存储器41a中，但下载的程序也可(或作为另一选择)储存在一个设置在便携式电子装置100内的存储装置，如SRAM或类似装置中，该存储装置能高速地进行输入/输出。

在步骤ST6中，便携式电子装置的微机41接收从主设备传输出的程序数据并将接收的程序数据写入程序存储器41a。

在步骤ST7中，当微机41从主设备接收最后的程序数据并准备执行该程序数据后，将“程序开始允许状态”的信号返回到主设备的CPU 51。

在步骤ST8中，主设备的CPU 51从微机41接收“程序开始允许状态”信号并发出“程序开始命令”。在步骤ST9接收“程序开始命令”时，微机41运行从存储器41a的预定地址下载的程序。

利用这种工作顺序，应用程序从视频游戏装置1直接传输(下载)给便携式电子装置100中的微机41内的程序存储器41a。应注意到，提供应用程序的方法不局限于像光盘这样的记录媒体，并也可在整个通信网或从其它非易失存储器中提供。在这种情况下，只需改变在上述顺序中的步骤ST1。

当上述下载的顺序表示出了从视频游戏装置1直接将应用程序下载到微机41的程序存储器41a中的情况时，首先可以将应用程序下载到便携式电子装置100的非易失存储器46中，并且顺次将程序数据复制到程序存储器41a中，以供执行。图14表示后面所述情况下用到的数据流。特别是视频游戏装置1的由例如装在载盘单元3内的光盘中提供的应用程序通过CPU 51传输(下载)到便携式电子装置100的非易失存储器46，该CPU 51用作视频游戏装置1的控制单元。将数据顺次复制到微机41的程序存储器41a中，以供执行。图15表示下载的顺序。在步骤ST11中，将在便携式电子装置内的微机41上运行的视频游戏的应用程序从装在视频游戏装置1的CD-ROM作为数据读取。

在步骤ST12中，CPU 51将从CD-ROM中读取的应用程序数据传输(下载)到便携式电子装置100的非易失存储器46。该顺序与在传统视频游戏装置内将数据备份到存储插卡上相类似。在步骤ST13中，起便携式电子装置的控制单元作用的微机41按与传统数据备份相同的顺序接收从CPU 51传输的应用程序，以便将接收的数据写入非易失存储器46。

然后，在步骤S14中，CPU 51向便携式电子装置100的微机41发出一个带有附加程序开始地址的“程序开始需求命令”，微机在步骤ST15接收“程序开始需求命令”，并且响应于此，CPU 51将该命令数据从“程序开始需求命令”中的非易失存储器46的程序开始地址复制到微机41的程序存储器41a中。在步骤S16中，便携式电子装置的微机41从其复制到程序存储器41a内的程序的开始地址执行程序。

利用上述顺序，将应用软件的程序作为数据通过非易失存储器46从视频游戏装置1传输(下载)到插在视频游戏装置内的便携式电子装置100的微机41的程序存储器41a内。

从视频游戏装置1下载到便携式电子装置100的应用程序基本上不同于在视频游戏装置上运行的程序。当然，下载的应用程序可在视频游戏装置和便携式电子装置上都可运行。但在这种情况下，视频游戏装置以这样的模式运行：它只利用那些在便携式电子装置上可用的特性和特征。

然后，协同操作，其中通过上述操作顺序从视频游戏装置1下载的应用软件的程序在便携式电子装置100上独立地执行。执行的结果在便携式电子装置和视频游戏装置之间进行交换(上载和下载)。例如出现在所谓角色游戏(在视频游戏装置上运行的游戏)中的人物或角色的特征数据被下载到便携式电子装置中，该特征数据包括人物或角色的规定成长状态或其它个人特征。通过在便携式电子装置100的微机41上执行程序，即通过在装置上玩游戏，该特征数据的变化与在视频游戏装置1上执行的程序无关。因此，本发明的便携式电子装置100设计成单独运行，不与视频游戏装置1相连，并且体积小，易于携带。使用者(玩游戏者)能携带该便携式电子装置并在玩游戏时能改变在装置上执行的程序中出现的人物或角色的特征；使用者能将受控的人物或角色的特征传输(上载)到视频游戏装置。在这种情况下，其特征已被改变了的人物或角色可以得到恢复并以在视频游戏装置1上运行的程序中进行操作。当然，除了角色游戏外，还可将任何其它形式的游戏从视频游戏装置下载到使用者玩的便携式电子装置中。然后可按需要将游戏的结果装回到视频游戏装置中去。

如上所述，视频游戏可这样构成：利用作为主设备的视频游戏装置1和作为从属设备的便携式电子装置100可进行协同操作，其中这两个装置可同时使用特征数据(例如在游戏中出现的人物)，以相互影响该特征数据。

如图19所示，电池保持器104安装在壳体101的背侧并适合于将电池保持在此。电池将驱动电能提供给便携式电子装置的各元件。电池保持器104安装在壳体101上并用于关闭壳体后表面上的通孔，并可有选择地安装在壳体上或从壳体上卸下。电池155基本上为圆盘形，即所谓的钮扣电池。当电池保持器104安装到壳体101上时，电池155装在其内，作为正极的电池外周面紧靠着设在底板151上的电源正极终端上，作为负极的电池的主表面紧靠在设在底板151上的电源负极终端上。

重置按钮(图中未示出)安装在壳体101的背面，它用于将所有参数设置成厂设值。该重置按钮可由一根针形物或类似物操作。扬声器105设置在壳体的背侧，用以产生声响，如图19所示。

便携式电子装置100在壳体101内有一终端152，该终端用于与外部设备，如与视频游戏装置1电连接。终端152由盖110覆盖和保护，并通过连接器150露在壳体101外侧，该连接器150是设置在壳体内的通孔。图16A到16C和图17-19分别表示便携式电子装置的顶视平面图、正视图、底视图、左视图、右视图及背视图。盖110被可转动地支承在覆盖终端152的第一关闭位置与暴露终端152的第二开启位置之间。特别是盖110上形成一对侧向隔开的臂113，113臂上带有相互对置的短柱111，112，短柱适合于与支承孔107相配合，107侧向地设置在壳体101的中表面上，以可转动地支承盖，如图20所示。

壳体101是这样设计的：即使在盖110开启时，包括连接器150的壳体的部分也能装配到视频游戏装置1的插槽7A或7B内，从而可使便携式电子装置的终端152连接到视频游戏装置上，参见图3。参见图20和21，盖110可拆卸地安装在壳体101上。盖110的支承短柱111，112中的至少一个短柱，通过在其末端及其外周面部分形成开口的中空部分(参见图22至24)，可使该短柱的直径弹性地缩小。壳体101上形成从支承孔107延伸的槽108，支承短柱111(或112)可装配到该支承孔内。当支承短柱直径缩小时可伸入到槽108内，从盖110有选择地安装在壳体101上或从壳体上拆卸下来。

如图22所示，在连接器150的窗内安装一个方向识别开关109。方向识别开关以某一方向安装，以使力接收元件109a面向连接器的窗部分的外侧。当包括连接器150的便携式电子装置100的壳体101部分插入一个存储插卡插接单元8A或8B中时，设置在存储插卡插接单元内的终端块8D被插入连接器的窗内。终端块8D推动方向识别开关109的力接收元件109a。终端块8D分成多个部分，这与将连接器150的窗分成多个部分相类似。在终端块8D的各部分的上表面上形成多个终端板8C，在将终端块8D插入连接器150的窗内时，这些终端板与终端152(见图8)相接触。

如果在将便携式电子装置100插入连接器150的窗内时终端块8D推动力接收元件109a，则图像处理装置62可保证显示在显示器130上的信息会处在图23内箭头所指的向上的、正确的可视方向。即使连接器150位于显示器的上侧，所显示的内容也将是使用者正常可视的。将图像信号从帧缓冲器63写入在显示器上的反向地址，与显示器的标准扫描相比，该地址是通过在显示器上向后跟踪而获得的。这种上下颠倒的显示也可通过从帧缓冲器63中，即从写入帧缓中器内地址的相反方向读取图像信号，然后按标准方向扫描来实现。

如图24所示，如果便携式电子装置以与图23所示的不同方向安装在外部设备的主体部分2上，则切口8E设在终端块8D上并与方向识别开关109的力接收元件109a对正。因此，终端块不推动力接收元件109a，力接收元件109a容纳在切口8E内。图像处理装置62以向上方向(正常显示方向)在显示器130上显示图像，如图24中的箭头所指的方向。连接器150位于显示内容的下侧。

下面参见图26的流程图，图像处理装置41的运行开始于步骤ST1。在步骤ST2，确定方向识别开关109是否已接收了一个力。如果回答是肯定的并确定方向识别开关109接收了一个力，则过程进行到步骤ST3。如果回答是否定的，并方向识别开关109还没有接收力，则过程进行到步骤ST4。在步骤ST3，对显示器进行控制，以使在进行步骤ST5之前在显示器130上显示上下颠倒的图像。在步骤ST4，对显示器进行控制，以在进行步骤ST5之前在显示器130上进行正常的方向显示，完成该过程。

如果便携式电子装置100安装在外部设备的主体2的侧面(如图25所示)，则图像处理装置41进行图像处理，以图25中的箭头所指的方向，即方向朝上地在显示器上显示图像。因此，与显示器相比，连接器150横向地定位。

在本发明的便携式电子装置中，当便携式电子装置安装在外部设备上时，用于识别其方向的方向识别器不局限于使用上述的方向识别开关 09，而是可以用它来根据接收的识别信号接收从外部设备发出的电子识别信号，以便确定方向。当利用这些方向识别信号时，在步骤ST6开始运行(如图27中的流程图所示)。在步骤ST7，便携式电子装置100连接到外部设备上。然后在步骤ST8，确定电源是否接通。如果回答是肯定的，则电源接通，过程进行到步骤ST10。如果回答是否定的，则在进行步骤ST10之前进行步骤ST9，以接通电源。在步骤S10，需要向外部设备(主设备)询问便携式电子装置100相对于外部设备的方向。在步骤S15接收来自便携式电子装置的询问信号时，外部设备发送一个确定便携式电子装置相对于外部设备的方向的方向信号。在接收步骤ST10响应于方向询问时，便携式电子装置根据在步骤ST11返回的响应信号来确定而进行的动作路径。如果方向询问的结果表明显示器上显示的是向上的正常图像，则过程进行到步骤S12，在该步骤中，图像是正常显示的，然后再进行步骤ST14。如果方向询问的结果表明显示器上显示的是上下颠倒的倒图像时，则过程进行到步骤S13，在该步骤中，图像的显示是倒的，然后过程进行到步骤ST14。在步骤ST14，控制退出方向询问，并返回到标准过程。尽管图中未示出，但如果方向询问的结果表明是横向显示，则对横向显示进行控制。因此，在按照本发明构成的便携式电子装置中，可进行适当的正常显示，因而使用者可正确地观看显示器，而不管在与外部设备连接时便携式电子装置的方向如何。

在按照本发明的便携式电子装置100中，在将盖110从装置上卸下后，该装置的原先由盖110覆盖的部分可插入一个适配器110A中，然后通过一个连接器150与其进行电子通信(如图28所示)。适配器110A具有各种不同的功能。适配器110A上除了形成操纵器按钮121，122外，还形成话筒输入终端180、扬声器输出终端181和外部电源输入终端182。话筒输入终端可连接到话筒上，这样使用者可通过声音输入玩储存在便携式电子装置内的游戏，或记录输入的声音。扬声器输出终端可连接到一个扬声器或一个耳机装置上，以按照由便携式电子装置执行的游戏或其它程序再现输出的声音。外部电源输入终端可从外部电源(如照明线)、并通过整流器或变压器(如所谓的AC适配器)输送电能来驱动适配器和便携式电子装置。所提供的电源可用于给充电电池或其它装在便携式电子装置内的电能存储装置充电。

在适配器110A内可设有调谐器(AM调谐器，FM调谐器或TV调谐器)、振动发生机构、接收电路，如体温传感器、计步器、膨胀存储器、角度传感器(倾斜传感器或振动传感器)、各种不同的其它传感器和驱动装置。这些特性还可单独使用或根据响应输入的用户信息、游戏程序指令、或在便携式电子装置上玩游戏的执行过程中产生的游戏程序结果用作输入或输出。如果只使用接收电路或传感器，则显示器130可用作一用于指示由接收电路或传感器测量的数值的显示器。显示器也适用于显示当前时间或指示便携式电子装置的存储容量的存储块和剩余存储块的数量，因而对将用作传统存储插卡的便携式电子装置的工作能力提供指示，或用于任何其他需要有限数量的存储器中。

当便携式电子装置100连接到适配器110A后，它可用作报警器，以便根据便携式电子装置上设定的特定时间操纵一个或多个与适配器电连接的单元。这些根据特定时间动作的单元可包括(但不局限于射频调谐器)一个振动发生器和一个发射IR光和可见光线的发光装置。

在图29所示的本发明的另一个实施例中，适配器1110B也可设置一个高能电池1183，以向封闭在其内的便携式电子装置提供电能。在适配器1100B中，多个操纵器按钮121可由一个单独的操纵杆1121A取代。也可提供与设置在壳体101上的多个开关元件不同的多个操纵器按钮，从而使壳体101上的开关元件能按照操纵器按钮和开关元件之间的预置关系动作。例如这种关系可包括在同时操纵第一和第二操纵器按钮时操纵第一开关元件及在同时操纵第二和第三操纵器时操纵第二开关元件。

此外，如果将盖110从便携式电子装置100上卸下，则原先由盖覆盖的部分可插入适配器20A的连接部分内，以将便携式电子装置的连接器150与适配器进行电连接，如图30所示。与控制器20相类似，适配器20A上形成多个操纵器按钮2121B，2122A，2122B，2122C，2122D，起动按钮2224和选择按钮2225，并且还具有一个与控制器20的形式相类似的内振设定单元(图中未示出)。根据操纵器按钮2121B，2122A，2122B，2122C，2122D和按钮2224，2225的操作来执行游戏或其它程序。该游戏图像或其它图像显示在显示单元130上。

控制器3020上可设置一个连接装置，以连接到便携式电子装置100的连接器150(如图31所示)上。连接装置以与视频游戏装置1的控制器20类似的方法构成，控制器3020上形成多个复式操纵器按钮3121B，3122A，3122B，3122C，3122D，起动按钮3024，选择按钮3025和内振设定单元(图中未示出)。此外，控制器3020上也形成能进行模拟操作的控制器单元3031，3032和用于选择操纵器单元3031。3032的操作模式的模式选择开关。当便携式电子装置连接到控制器上后，根据操纵器按钮3121B，3122A，3122B，3122C，3122D，按钮3024，3025或操纵器单元3031，3032的操作进行游戏或其它程序。根据游戏或类似程序的执行在显示单元130上显示图像。

当便携式电子装置100安装在控制器3020后，控制器能使用便携式电子装置作为IR发射和接收装置，以通过发射/接收IR光线在控制器和外部设备之间交换信息信号(如图31的箭头IR所示)。通过将第二便携式电子装置连接到外部设备的主体部分2上并通过在外部设备主体部分2侧的便携式电子装置与在控制器侧的便携式电子装置之间发射/接收IR光线，可在控制器和外部设备之间保持通信。另外，可在控制器或外部设备的主体部分2上设置固定的IR发射器和接收器。

按照本发明，便携式电子装置100可利用连接器150连接到使用成像仪，如CCD的静止视频相机184或所谓数字相机上(如图32所示)。静止视频相机包括一个用于成象并将由成象透镜185形成的图像作为电子信息储存起来的CCD。静止视频相机上具有一个快门按钮186、一个取景窗187和一个调节旋钮188。

当与静止视频相机连接时，便携式电子装置将接收的图像数据储存在存储器内。图像数据包括成像日期、时间和地点，数据由成象物、曝光量数据(快门速度或光圈)和透镜数据构成和限定。除了储存图像数据外，静止视频相机还能在操作时重现存储在便携式电子装置内用作特定成象的图像数据而设定的图像。

按照本发明，便携式电子装置100也可通过连接器150连接到便携式通信装置189，如所谓移动式电话或个人手机系统(PHS)上(如图33所示)。便携式通信装置指定为具有十键单元190的由通信双方使用的便携式通信装置189。通过电话站或与电话站相连的中继站和手机天线194进行信息信号的无线发射/接收。便携式通信装置具有一个包括扬声器的受话器192和一个包括话筒的送话器193。便携式通信装置还具有一个显示屏191，该显示屏显示十键单元输入的字母或数字以及指示对方便携式通信装置(即对方的接收装置)的信息。

如果便携式电子装置100连接到便携式通信装置189上，则存储在便携式电子装置中的游戏或其它信息可与另一方的也与便携式电子装置相连的便携式通信装置进行交换，从而使所谓两人战斗式游戏可通过电话网在两选手之间进行。与游戏相关的图像显示在各便携式电子装置100的显示器130上。除了游戏信息之外，还有很多种类的储存在便携式电子装置中的信息，如当在两个便携式通信装置之间开始通信时可通过电话网发射/接收储存在便携式电子装置中的特征符号或引人注意的话语(如用于识别使用者的信息)。

便携式电子装置100也可储存如地址薄上的姓名或电话号码等数据，用于确定便携式通信装置的一方、各种ID，地址和姓名。然后，便携式通信装置可根据储存在所连接的便携式电子装置内的信息呼叫或开始传送。

按照本发明，不管便携式电子装置相对于其安装时的方向如何，它都可在显示装置上正确地显示图像。因此，不管便携式电子装置相对于外部设备的方向如何，显示器或便携式电子装置都可选择性地显示图像信息。

因此从上文中可以明显看出上述目的可有效地实现，并且在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，在实施上述方法和结构时可进行某些修改，上面的说明及附图中的所有内容都是示意性的，不具有限制的含义。

还应理解到，本申请的权利要求书包括本发明的上述所有一般性和特定的特征，本发明有关保护范围的所有陈述，从语言的实质上说，都可落入这些权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种便携式电子装置，适合于可拆卸地连接在外部设备上，它包括：

一个壳体，它具有一个存取的开口；

一个显示器，它位于所述壳体内，并用于显示显示信息；及

一个电路，它容纳在所述壳体内并具有一个适于与所述外部设备连接的终端，所述终端可通过所述壳体内的所述存取开口利用，所述电路根据所述便携式电子装置与所述外部设备的连接状态确定在所述显示器上的所述图像信息的显示方向。

2.按照权利要求1的装置，其中所述显示信息以相对于所述壳体的第一正常向上或以第二上下颠倒的方向显示在所述显示器上。

3.按照权利要求2的装置，其中所述显示信息是以相对于所述壳体的第三侧向水平方向显示的。

4.按照权利要求2的装置，还包括信号发生装置，用于产生指示所述显示的信息是否应当以所述第一、第二或另一个方向显示的信号。

5.按照权利要求2的装置，还包括开关装置，它用于根据所述开关装置的实际位置确定所述显示信息是否应以所述第一、第二或其它方向显示。

6.按照权利要求1的装置，

一个盖部件，它可活动地安装在所述壳体上，它在覆盖所述终端的第一位置和露出所述终端的第二位置之间地通过所述存取开口移动，当所述盖部件处于所述第二位置时，所述终端适于通过所述存取开口与所述外部设备连接。

7.按照权利要求1的装置，其中所述便携式电子装置适合于在所述盖部件卸下时连接到所述外部设备上。

8.按照权利要求1的装置，所述便携式电子装置还包括至少一个用于由使用者输入信息的操纵器。

9.按照权利要求8的装置，其中所述至少一个操纵器支承在所述盖部件上，所述装置还包括；

至少一个开关元件，它们设置在所述壳体内并与所述至少一个操纵器对正；

其中当所述盖部件处于第一位置时，施加给所述至少一个操纵器的力由所述至少一个开关元件传递给一个开关。

10.按照权利要求1的装置，其中所述外部设备是一个视频游戏装置。

11.用于在可拆卸地连接到外部设备上的便携式电子装置的显示器上显示图像信息的方法，所述便携式电子装置包括：

一个壳体，它具有一个存取的开口；

一个显示器，它位于所述壳体内，并用于显示显示信息；及

一个电路，它容纳在所述壳体内并具有一个适于与所述外部设备连接的终端，所述终端通过所述壳体的所述存取开口可利用所述方法包括如下步骤：

检测所述便携式电子装置与所述外部设备连接的状态；

根据所述检测结果确定在所述显示器上的所述图像信息的显示方向；

根据确定的显示方向控制所述显示器上的所述图像信息的显示。

12.按照权利要求11的方法，其中所述显示信息是以相对于所述壳体的第一正常的向上方向或以第二上下颠倒的方向显示在所述显示器上。

13.按照权利要求11的方法，其中所述显示信息是以相对于所述壳体的第三侧向、水平方向显示的。

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