DE19938104A1 - Verbesserter Andockablageträger für das kundenspezifische Anpassen des äusseren Batterieladens bei Notebook-Computern - Google Patents

Abstract

Eine Andockstation ist zum Koppeln eines Satzes von unterschiedlich konfigurierten tragbaren Computern mit feststehenden Peripheriegeräten und zum Laden eines jeweiligen Batteriepakets für den tragbaren Computer vorgesehen. Eine Batterieaufnahme ist derart vorgesehen, daß, während der Benutzer den Computer andockt und verwendet, er/sie die Batterie in die Batterieaufnahme einbringen kann und die Batterie laden kann. Dies ermöglicht herkömmlicherweise, daß der Benutzer ein zusätzliches Batteriepaket aufladen kann, während der angedockte Computer verwendet wird, selbst während ein Batteriepaket innerhalb des Computers mit Wechselleitung geladen wird, die durch die Andockstation zu dem Computer geliefert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Andockstation ein Standardmodul, das gesamte Standardperipherieschnittstellen, Wechselleistungskopplungen etc. aufweist und ferner einen Satz von computerspezifischen zweiten Mudolen, die die physische Größe und die elektrische Charakteristika der unterschiedlichen tragbaren Computer, die verwendet werden, aufnimmt.

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Per­ sonalcomputern. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Verwendung von tragbaren Computern, die in einer eigen­ ständigen Betriebsart mit Batterieleistung oder in einer "Arbeitsplatzersatzbetriebsart", bei der dieselben durch eine Andockstation oder eine Dockingstation mit einer peri­ pheren Ausrüstung gekoppelt sind, verwendet werden können.

Tragbare Computer, auf die umgangssprachlich als "Laptop"- (Aktentaschen-) oder "Notebook"- (Notizbuch-) Computer Bezug genommen wird, haben sich bezüglich der Leistung, Geschwin­ digkeit und der Speicherkapazität bis zu einem Punkt ver­ bessert, bei dem dieselben eine Funktionalität anbieten, die vergleichbar mit derselben von Arbeitsplatzpersonalcomputern ist. Da jedoch tragbare Computer für eine kleine Größe und ein geringes Gewicht entworfen wurden, ist die Größe ihrer Tastaturen und Anzeigen begrenzt, was die Anwendung der tragbaren Computer weniger zweckmäßig macht.

Da tragbare Computer ferner für eine eigenständige Anwendung entworfen sind, erhalten dieselben ihre Betriebsleistung von entweder wiederaufladbaren Batteriepaketen für eine voll­ ständig eigenständige Anwendung oder von einer Wechsellei­ stung zur bequemen Anwendung in der Nähe von Stromsteck­ dosen. Während ein tragbarer Computer mit einer Wechsel­ leistung verwendet wird, zieht derselbe einen Vorteil aus der verfügbaren Wechselleistung und lädt das Batteriepaket wieder auf. Alternativ kann ein Batteriepaket aus dem trag­ baren Computer entfernt und getrennt geladen werden.

Dementsprechend sind die Merkmale und das Zubehör von trag­ baren Computern mit geeigneten Schnittstellen entworfen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, die gleichen großen Anzei­ gen und normal großen Tastaturen zu verwenden, die normaler­ weise bei einem Arbeitsplatzcomputer verwendet werden. Ins­ besondere wurden Andockstationen entwickelt, um alle elek­ trischen Verbindungen zwischen der Tastatur, der Anzeige, der Netzwerkverbindung etc. mit dem Computer unterzubringen. Andockstationen sind ferner entworfen, um dieselben in einen Wechselleistungsanschluß zu stecken, und um diese Leistung zu dem tragbaren Computer zu liefern. Daher muß der Benutzer lediglich den tragbaren Computer an der Andockstation an­ docken, und der Computer ist bereit, um direkt schnitt­ stellenmäßig mit allen Peripheriegeräten verbunden zu sein.

Es ist offensichtlich, daß es eine physische und elektrische Kompatibilität zwischen dem tragbaren Computer und der An­ dockstation desselben geben muß. Tragbare Computer variieren jedoch beträchtlich bezüglich der Größe, der Konfiguration etc. selbst innerhalb der Linie eines bestimmten Her­ stellers. Ferner variieren Batteriepakete für unterschied­ liche Personalcomputer bezüglich der physischen Größe, der Ladungsspeicherkapazität, der chemischen Zusammensetzung (z. B. Lithium, Nickelcadmium) und der elektrischen Wiederaufla­ despezifikationen, wie z. B. der Stromgrenzwerte.

Folglich ist es herkömmlicherweise notwendig, daß der Her­ steller eines tragbaren Computers entweder (i) eine voll­ ständige Linie von funktionsmäßig identischen jedoch phy­ sisch unterschiedlichen Andocktationen und Batterielade­ vorrichtungen liefert, die der Linie seiner tragbaren Compu­ ter entspricht, (ii) einen Haushalt von Adaptern oder (iii) Andockstationen vorsieht, die mechanisch ausreichend komplex (und aufwendig) sind, um alle möglichen Variationen und Per­ mutationen von tragbaren Computern und Batterien aufzuneh­ men. Es ist notwendig, daß der Hersteller die Andockstatio­ nen und/oder Adapter verbessert oder modifiziert, wenn der Hersteller ein neues Modell oder eine neue Linie von tragba­ ren Computern entwickelt.

Diese Vielfalt von unterschiedlichen Konfigurationen hat nachteilhafterweise Hersteller zu vielen unterschiedlichen Modellen anstatt zu einem kosteneffizienteren größeren ein­ zelnen Modell gezwungen, das mit vielen unterschiedlichen tragbaren Computermodellen kompatibel ist. Die Entwurfs- und Herstellungskosten sowie die Materialdisposition und die Verwaltungskosten sind nachteilhaft hoch.

Die Notwendigkeit einer Batterieladefähigkeit hat zu einer weiteren Dimension des Problems des Entwurfs von Andock­ stationen beigetragen, die eine benutzergewünschte Funktio­ nalität und einen vom Hersteller gewünschten niedrigen Auf­ wand, eine Vielseitigkeit und Kompatibilität kombinieren. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Andockvorrichtung mit verbesserter Funktionalität, Vielsei­ tigkeit und Kompatibilität und mit niedrigem Aufwand zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Andockvorrichtung gemäß An­ spruch 1 gelöst.

Die Erfindung kann allgemein als eine Vorrichtung zum Koppeln eines Ausrüstungsstücks eines Satzes von Aus­ rüstungsstücken, die funktionell äquivalent sind sich jedoch in der Konfiguration unterscheiden, mit einer Standard­ schnittstelle beschrieben werden. Die Erfindung findet eine spezielle Anwendbarkeit bei Andockstationen zum Koppeln von unterschiedlichen tragbaren Computern, wie z. B. von unter­ schiedlichen Modellen aus einer Linie eines Herstellers von tragbaren Computern, mit Standardperipheriegeräten.

Es ist eine Andockstationvorrichtung mit zwei Modulen vorge­ sehen. Das erste Modul ist ein Standardmodul zum schnitt­ stellenmäßigen Verbinden mit den Peripheriegeräten und mit einer äußeren Leistung, wie z. B. einer Wechselleistung. Das zweite Modul wird aus einem Satz von Modulen ausgewählt, die verschiedenen unterschiedlichen tragbaren Computern ent­ sprechen und für eine Kompatibilität mit denselben entworfen sind. Das ausgewählte zweite Modul ist für das spezielle Modell des tragbaren Computers, das verwendet werden soll, spezifisch.

Das erste und das zweite Modul sind miteinander gekoppelt, um eine Andockstation zu erzeugen. Das zweite Modul ist vor­ zugsweise einfach und leicht mit wenig oder fehlendem Zu­ sammenbauen herzustellen. Dies kann erreicht werden, indem das zweite Modul entworfen wird, um den tragbaren Computer direkt mit der Schnittstelle an dem ersten Modul auszurich­ ten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Andockstationvor­ richtung ferner eine Batterieladevorrichtung auf, die für den Batterietyp spezifisch ist, den der entsprechende trag­ bare Computer erfordert. Insbesondere ist eine Standardlade­ leistungskopplung an dem ersten Modul vorgesehen.

An jedem jeweiligen der zweiten Module befindet sich eine Aufnahme, die spezifisch für das Batteriepaket ist und die durch den entsprechenden tragbaren Computer verwendet wird. Die Aufnahme befindet sich bei einer Position an dem zweiten Modul, die mit der Batterieladevorrichtungskopplung des ersten Moduls geeignet ausgerichtet ist. Die Aufnahme in dem zweiten Modul kann geeignete elektrische Verbindungen um­ fassen, um das Batterieladen von der Ladevorrichtungskopp­ lung des ersten Moduls zu erleichtern, ist jedoch vorzugs­ weise lediglich eine Struktur in dem zweiten Modul zum sicheren Halten des Batteriepakets, sowie dasselbe von der Standardladeleistungskopplung geladen wird.

Folglich nimmt die Kombination des ersten Standardmoduls und des korrekten spezifischen zweiten Moduls den Batterietyp auf, der für den Personalcomputer erforderlich ist. Ein Be­ nutzer kann ein zusätzliches Batteriepaket wieder aufladen, während der Computer verwendet wird, der an der Andocksta­ tion angedockt ist und mit verschiedenen Peripheriegeräten gekoppelt ist. Der Benutzer wird einen Vorteil aus der Zeit ziehen können, die er/sie beim Verwenden des Computers ver­ braucht, um das Batteriepaket wieder aufzuladen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Andockvorrichtung gemäß der Erfindung zusammen mit einem tragbaren elektronischen Gerät und einem Leistungsspeichermodul zum Andocken an dasselbe zeigt;

Fig. 2 und 3 perspektivische Zeichnungen von zwei unterschied- lichen tragbaren elektrogerätspezifischen Andock­ modulen, die zwei mögliche Positionen für Batte­ rieaufnahmen zeigen;

Fig. 4 eine detailliertere perspektivische Ansicht, die einen flüchtigen Blick des Inneren einer Batterie­ aufnahme gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer bevorzugten Schaltungsanordnung innerhalb des Andocksystems der Erfindung zum Liefern von Leistung zu dem Leistungsspeichermodul; und

Fig. 6 bis 9 vereinfachte Draufsichten von Andockmodulen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In der folgenden Erörterung wird die Erfindung hinsichtlich einer bevorzugten Klasse von Ausführungsbeispielen beschrie­ ben, die tragbare Computer und Peripheriegeräte betrifft, die im wesentlichen feststehend sind, dahingehend, daß die­ selben bei der Arbeitsstation eines Benutzers eingerichtet bleiben, obwohl der Benutzer manchmal den tragbaren Computer aus der Ineingriffnahme nimmt, und denselben zur Anwendung an eine andere Stelle transportiert. Bei diesen Ausführungs­ beispielen ist die Erfindung innerhalb einer Andockstation enthalten, die ebenfalls bei der Arbeitsstation des Be­ nutzers verbleibt. Der Benutzer findet, daß das Andocken und das Entdocken des Personalcomputers an die und von der An­ dockstation einfacher und zweckmäßiger als das direkte Ver­ binden der Peripheriegeräte mit demselben ist.

Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung bei zahl­ reichen Situationen allgemeiner anwendbar ist, bei denen ei­ ne tragbare und eine feststehende elektronische Ausrüstung zusammen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Labor­ testeinrichtung einen tragbaren Sensor umfassen, der Daten sammelt, und dieselbe wird dann mit einer Test- und Analy­ se-Einrichtung gekoppelt, die mit dem Sensor kommuniziert, um die Daten zu empfangen und zu analysieren. Ferner kann eine tragbare Kommunikationsausrüstung, wie z. B. Funk­ sprechgeräte oder drahtlose Zellulartelefone, mit Basissta­ tionen durch eine Andockausrüstung gekoppelt werden, die die Erfindung darstellt. Zusätzliche Anwendungen für die Erfin­ dung und Umgebungen, in denen die Erfindung verwendet werden kann, werden für Fachleute in der Technik der jeweiligen elektronischen Ausrüstung basierend auf dieser Offenbarung offensichtlich sein.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung der Erfin­ dung, die in der ebenfalls anhängenden ebenfalls übertra­ genen U.S.-Patentanmeldung der Anmelderin, Helot u. a., "Mechanism for insertion and removal of adapter trays of a docking station", beschrieben und beansprucht ist, die hier­ in durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Für den Hersteller erfordert ein neues Modell eines Perso­ nalcomputers keine vollständig neue Andockstation. Vielmehr muß lediglich ein neues spezifisches Modul, das mit dem Standardmodul kompatibel ist, entwickelt werden. Dement­ sprechend wird die Inventurbelastung und die Modellverfol­ gungsbelastung des Herstellers reduziert. Wenn ferner ein Benutzer seinen/ihren Personalcomputer verbessert, dann kann er/sie dennoch das alte Standardandockmodul verwenden und benötigt lediglich das spezifische Modul, das mit dem neuen Modell des tragbaren Computers geliefert wird. Dementspre­ chend wird der Aufwand für den Benutzer reduziert.

Gemäß der Erfindung wird sowohl das Bedürfnis nach unter­ schiedlichen und spezialisierten Batterieladevorrichtungen als auch das Bedürfnis nach ähnlich unterschiedlichen und spezialisierten Andockstationen befriedigt.

Eine Andockstation gemäß der Erfindung umfaßt ein erstes Standardmodul, das Standardkomponenten umfaßt, wie z. B. Standard-Peripheriegerät-Kommunikationstore, eine Wechsel- . leistungskopplung etc. Dementsprechend erleichtert die An­ dockstation der Erfindung das Koppeln eines Ausrüstungs­ stücks, wie z. B. eines Personalcomputers, mit dem Periphe­ riegerät oder den Peripheriegeräten, die die Tore tragen. Es wird allgemein der Fall sein, daß die Peripheriegeräte Stan­ dardschnittstellen aufweisen. Daher kann allgemeiner gesagt werden, daß die Andockstation das Koppeln einer Standardkon­ figurationsschnittstelle erleichtert.

Gemäß der Erfindung umfaßt das erste Modul eine Batterie­ ladeschnittstelle zum Aufnehmen des Batteriepakets eines kompatiblen Notebook-Computers. Die Batterieschnittstelle umfaßt eine elektrische Kopplungsstruktur zum Liefern von Wiederaufladeleistung zu dem Batteriepaket.

Jede Andockstation umfaßt ferner ein für tragbare Computer spezifisches, kundenspezifisches zweites Modul, das für ein spezielles Modell eines Personalcomputers spezifisch ist. Jedes derartige Modul ist vorentworfen, um die spezifischen physischen Abmessungen und elektrischen Charakteristika dieses speziellen Notebooks zu unterstützen. Gemäß der vor­ liegenden Erfindung weist jedes der zweiten Module ferner eine Batteriepaketaufnahme zum Halten des Batteriepakets derart auf, daß dasselbe geladen werden kann. Vorzugsweise baut der Benutzer das zusätzliche Batteriepaket zu dem glei­ chen Zeitpunkt ein, zu dem er/sie den Computer andockt. Während der Benutzer den angedockten Computer verwendet, wird das Batteriepaket wieder aufgeladen. Der Benutzer löst dann einfach das wieder aufgeladene Batteriepaket an dem Ende der Computersitzung ab.

Alle Elemente, die für einen äußeren Batterieadapter, eine Leistung und eine physische Tragestruktur erforderlich sind, sind bei herkömmlichen Andockstationen vorhanden. Beim Ver­ fügbarmachen einer Leistung und eines physischen Trägers zum Laden eines Batteriepakets liefert eine Andockstation gemäß der Erfindung dem Kunden eine verbesserte Funktionalität und Zweckmäßigkeit. Vorzugsweise ist das verbesserte Produkt be­ reits an die speziellen Bedürfnisse des Benutzers dahinge­ hend kundenspezifisch angepaßt, daß ein computerspezifischer Notebook-Ablageadapter vorgesehen ist. Das Vorsehen einer computerspezifischen Batterieladevorrichtung trägt zu einem weiteren Wert bei und erleichtert das Aufrüsten.

Vorzugsweise sind die zweiten Module als ein einzelnes Teil entworfen und hergestellt. Beispielsweise ist jedes zweite Modul vorzugsweise aus einem geformten Kunststoff herge­ stellt. Dies hält die Kosten und die Herstellungskomplexität für die zweiten Module vorteilhaft niedrig. Vorzugsweise ist die Batterieaufnahme der vorliegenden Erfindung als Teil eines Einzelteilentwurfs für die zweiten Module ausgeführt, so daß die niedrigen Kosten und die leichte Herstellbarkeit erhalten bleiben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer An­ dockstation gemäß der Erfindung und der Betriebsumgebung derselben. Ein Stück einer tragbaren Elektronikausrüstung ist als ein tragbarer Computer 2 gezeigt, und ein Stück ei­ ner feststehenden Elektronikausrüstung ist als eine Compu­ terperipherie 4, insbesondere als ein CRT-Monitor, gezeigt.

Die Herausforderung besteht hier darin, den Computer 2 mit dem Monitor 4 für eine "Arbeitsplatzersatz"-Betriebsart schnittstellenmäßig zu verbinden.

Um dieses schnittstellenmäßige Verbinden vorzusehen, ist eine Andockstation 6 gezeigt, die ein erstes (Standard-)­ Modul 8 und ein zweites (für die tragbare Ausrüstung spezi­ fisches) Modul 10 umfaßt.

Das erste Modul 8 umfaßt einen Standardleistungseingang 12, wie z. B. einen Wechseleingang oder einen Eingang, der mit einer Standardwechselleistung durch einen Leistungswandler gekoppelt ist, der eine Gleichleistung durch Gleichrichten einer Wechselleistung liefert. Das erste Modul 8 umfaßt fer­ ner Standardperipherieschnittstellen, beispielsweise eine CRT-Monitorschnittstelle 14.

Das erste Modul 8 umfaßt ferner eine Modulschnittstelle 16, die in vereinfachter schematischer Form gezeigt ist. Bei praktischen Implementationen umfaßt die Modulschnittstelle 16 Schnittstellen, vorzugsweise mit bekannten Schnitt­ stellenstandards, zum Koppeln mit Peripherieschnittstellen, wie z. B. der Monitorschnittstelle 14, und mit Leistung.

Das zweite Modul 10 ist spezifisch für und physisch für ein spezielles Modell eines tragbaren Computers konfiguriert, das heißt für den Computer 2. Zahlreiche physische Imple­ mentationen sind nach den Erfordernissen und dem Belieben des Entwicklers möglich. Eine bevorzugte Implementation ist als eine Ablage, die flach und im wesentlichen ähnlich be­ züglich der Länge und der Breite des Computers 2 ist, ge­ zeigt. Führungsbauglieder, wie z. B. Schienen 18, sind zum Führen des Computers 2 in Position in dem zweiten Modul 10 vorgesehen.

Sowie der Benutzer die Andockstation für den Betrieb ein­ richtet, wird er/sie die Modulschnittstelle des zweiten Moduls 10 mit der Modulschnittstelle 16 verbinden. Sobald dies durchgeführt ist, wird der Benutzer normalerweise die Module 10 und 8 nicht aus der gegenseitigen Ineingriffnahme nehmen. Lediglich wenn der Benutzer einen neuen Computer und ein neues für das tragbare elektronische Gerät spezifisches Modul erhält, wird er/sie das zweite Modul 10 aus der Inein­ griffnahme nehmen, um dasselbe auszutauschen.

Das zweite Modul 10 ist derart konfiguriert, daß, wenn das­ selbe mit dem ersten Modul 8 und ferner mit dem Computer 2 gekoppelt ist, die periphere Schnittstelle des Computers 2 (die in der perspektivischen Ansicht von Fig. 1 nicht sicht­ bar ist) eine Schnittstelle in Eingriff nimmt, die durch die Andockvorrichtung vorgesehen ist.

Es ist möglich, das zweite Modul 10 mit einer weiteren Mo­ dulschnittstelle (die nicht in der perspektivischen Ansicht von Fig. 1 gezeigt ist, die jedoch mit der Modulschnitt­ stelle 16 kompatibel ist) schnittstellenmäßig zu verbinden, die mit der Schnittstelle 16 und mit der Schnittstelle des Computers 2 gekoppelt ist. Beliebige elektrische Schnitt­ stellen an dem zweiten Modul 10 selbst sind für den Computer 2 spezifisch und werden von einem der zweiten Module 10 zu einem weiteren variieren.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Andockvorrichtung der Erfindung können jedoch das zweite Modul 10 so einfach und unaufwendig herstellbar machen wie möglich. Bei derartigen bevorzugten Ausführungsbeispielen hält das zweite Modul 10 den Computer 2 in einer Position, derart, daß die Schnitt­ stelle des Computers 2 die Schnittstelle 16 des ersten Mo­ duls 8 direkt in Eingriff nimmt und sich direkt elektrisch mit derselben schnittstellenmäßig verbindet. Das heißt, das zweite Modul 10 ist vorzugsweise "durchführend" dahingehend, daß dasselbe keine elektrische Schnittstelle mit dem Compu­ ter 2 umfaßt.

Das Beispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist zur Erleichte­ rung des Verständnisses vereinfacht. Eine Öffnung 20 an dem zweiten Modul 10 ist mit der Schnittstelle 16 ausgerichtet, um einen Zugriff zu der Schnittstelle 16 zu ermöglichen, wenn das zweite Modul 10 mit dem ersten Modul 8 gekoppelt ist. Wenn der Computer 2 angedockt ist, ist die Schnittstel­ le desselben (wiederum nicht in der perspektivischen Ansicht von Fig. 1 gezeigt), die Schnittstelle des Computers 2, mit der Schnittstelle 16 gekoppelt. Als ein Resultat sind die Leistung und das Peripheriegerät 4 mit dem Computer 2 ge­ koppelt.

Ferner ist in Fig. 1 ein Leistungsspeichermodul, wie z. B. ein Ersatzbatteriepaket 24, gezeigt. Gemäß der Erfindung um­ faßt die Andockstationsvorrichtung eine Ersatzbatterielade­ vorrichtung, derart, daß ein Benutzer, der sowohl einen tragbaren Computer 2 als auch das Ersatzbatteriepaket 24 für denselben besitzt, das Ersatzbatteriepaket 24 wieder aufla­ den kann, während derselbe den angedockten Computer 2 ver­ wendet. Es ist für den Benutzer zweckmäßig dies durchzu­ führen, da er/sie für eine ausgedehnte Zeitdauer anwesend ist, während der angedockte Computer verwendet wird.

Wie oben erwähnt, ist Leistung, die zu dem ersten Andock­ modul 8 durch die Leistungsschnittstelle 12 geliefert wird, zum Koppeln von Leistung mit dem Computer 2 vorgesehen, um den Computer 2 zu betreiben, und um die eingebaute Batterie wieder aufzuladen. Ähnlicherweise ist ferner Leistung zum Laden des Ersatzbatteriepakets 24 verfügbar.

Gemäß der Erfindung ist eine Leistungsschnittstellenkopplung 22 an dem ersten Modul 8 vorgesehen. Das zweite Modul 10 umfaßt eine Aufnahme 26 zum Aufnehmen des Batteriepakets 24. Leistung wird zum Wiederaufladen des Batteriepakets 24 ge­ liefert, während dasselbe in die Aufnahme 26 eingebracht ist. Folglich kann der Benutzer gleichzeitig (i) den Compu­ ter 2 betreiben, (ii) die Batterie innerhalb des Computers 2 gemäß den Fähigkeiten des Computers 2 wieder aufladen und (iii) das Ersatzbatteriepaket 24 getrennt wieder aufladen.

Die Batteriepaketaufnahme 26 ist physisch konfiguriert, um das Batteriepaket 24 aufzunehmen und es fest an Ort und Stelle zu halten. Die Form der Aufnahme 26 ist an die Form des Batteriepakets 24 angepaßt. Die Aufnahme kann einfach als eine Öffnung in der Gesamtform des zweiten Moduls 10, im wesentlichen wie gezeigt, konfiguriert sein. Eine derartige Öffnung wird ohne weiteres in einer flachen Oberfläche des zweiten Moduls auf eine "Plätzchenschneider"-Art herge­ stellt. Alternativ kann die Aufnahme 26 eine charakte­ ristische Form aufweisen, die deutlich sichtbar nach außen von dem Rest des zweiten Moduls 10 vorsteht, um als ein "Halfter" zum Aufnehmen des Batteriepakets 24 zu dienen.

Die Aufnahme 26 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material, beispielsweise aus geformtem Kunststoff, wie der Rest des zweiten Moduls 10 gebildet. Dementsprechend wird eine Ein­ fachheit und ein niedriger Aufwand des Herstellungsver­ fahrens aufgenommen. Bei der Halfterkonfiguration kann die Aufnahme 26 alternativ als ein getrennter Teil hergestellt sein, der mit dem Rest des zweiten Moduls 10 mechanisch ge­ koppelt ist.

Es wird ferner bevorzugt, daß die Aufnahme 26 in dem zweiten Modul 10 positioniert ist, um das Batteriepaket 24 zu füh­ ren, um die Leistungsschnittstellenkopplung 22 direkt in Eingriff zu nehmen. Als eine Alternative kann jedoch das zweite Modul 10 elektrische Kontakte, Kopplungen etc. umfas­ sen, die schnittstellenmäßig zwischen das Batteriepaket 24 und die Leistungsschnittstellenkopplung 22 geschaltet sind. Diese letztere Alternative trägt jedoch zu den Herstellungs­ kosten und der Komplexität des zweiten Moduls 10 bei und wird daher nicht als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel be­ trachtet.

Die physische Konfiguration von verschiedenen zweiten Modu­ len 10 wird von den speziellen Computern abhängen, die die­ selben aufnehmen sollen. Allgemein kann die Aufnahme 26 ir­ gendwo positioniert sein, daß der Benutzer dieselbe bequem erreichen kann, um das Batteriepaket 24 einzubringen. Allge­ mein wird eine benutzerzugängliche Oberfläche, wie z. B. das vordere Ende, das obere Ende oder die Seite, eine geeignete Position für die Aufnahme 26 sein.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei derartige mögliche Anordnungen für Module 10, die als Ablagen zum Halten der jeweiligen Computer derselben konfiguriert sind. Fig. 2 und 3 sind ver­ einfachte perspektivische Ansichten von oben.

In Fig. 2 befindet sich eine benutzerzugängliche Oberfläche 28 auf der oberen Seite des zweiten Moduls 10, die nicht durch den Computer abgedeckt wird, wenn derselbe eingebaut ist. In dieser Oberfläche 28 befindet sich eine Aufnahme 30 für das Batteriepaket 24.

In Fig. 3 ist eine benutzerzugängliche Oberfläche 32 mit ei­ ner Batterieaufnahme 34 auf der Seite des zweiten Moduls 10 vorgesehen. Während des Betriebs mit eingebautem Computer 2 kann der Benutzer das Batteriepaket 24 mit einer Hand ein­ bringen oder entfernen.

Fig. 4 ist eine perspektivische Nahansicht einer Batterie­ aufnahme nach innen betrachtend. Es ist ein weggeschnittener Abschnitt einer benutzerzugänglichen Oberfläche 36 gezeigt. Eine Öffnung 38 zum Aufnehmen des Batteriepakets ist vor­ zugsweise im wesentlichen in Passung mit dem Batteriepaket selbst geformt. Beispielsweise ist die Öffnung 38 als L- förmig gezeigt.

Wenn das Batteriepaket in die Aufnahme eingebracht wird, trifft das Batteriepaket auf eine innere Oberfläche 40. Die innere Oberfläche 40 trägt elektrische Kontakte 42 zum In­ eingriffnehmen von elektrischen Kontakten an dem Batterie­ paket und zum Liefern von Ladeleistung. Die innere Oberflä­ che 40 trägt ferner optional Steuersignalkontakte 44, deren Zweck im folgenden erörtert ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Batterieaufnahme als ein Teil des zweiten Andockmoduls gebildet. Wie in der ebenfalls anhängenden, ebenfalls über­ tragenen Patentanmeldung beschrieben, ist das zweite Andock­ modul vorzugsweise als eine Ablage implementiert und aus ei­ nem geformten Kunststoff hergestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Batterieaufnahme in eine Kunststoffablage geformt. Folglich sind die Vorteile der nicht aufwendigen leichten Herstellung auf die vorliegende Erfindung, die die Batterieaufnahme umfaßt, sowie auf die grundlegende Erfin­ dung der kundenspezifischen Ablage der, obigen Patentanmel­ dung anwendbar.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme als ein entfernbarer und ersetzbarer Halfter 46 im­ plementiert. Der Halfter 46 dient als ein Adapterabschnitt und ist in einem allgemeinen Schlitz in dem für eine tragba­ re Ausrüstung spezifischen Modul der Andockstation einge­ bracht. Wenn dementsprechend ein Halfter durch Verschleiß, Batterielecken etc. beschädigt wird, kann ein neuer Halfter ohne weiteres eingesetzt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine vordere Oberfläche 48 des Halfters 46 im wesentlichen bündig zu der benutzerzugänglichen Oberfläche 36.

Ferner können unterschiedliche Halfter als austauschbare Adapter für unterschiedliche Batteriepakete dienen. Schließ­ lich wird, wenn ein neues für eine tragbare Ausrüstung spe­ zifisches Modul (ähnlich zu dem zweiten Modul 10, jedoch für einen anderen Computer entworfen) zur Verwendung mit einem neuen Notebook-Computer, der einen neuen Batterietyp auf­ weist, eingebaut wird, der neue Batteriehalfter zusammen mit dem neuen für die tragbare Ausrüstung spezifischen Modul geliefert. Es wird wiederum bevorzugt, daß der Batteriehalf­ ter und das für die Ausrüstung spezifische Modul als eine Einheit, beispielsweise als eine geformte Kunststoffablage mit einer Batterieaufnahme, gebildet sind.

Der Batteriehalfter kann einen Satz von speziellen Kontakten (z. B. die Kontakte 42 und 44) umfassen, die für einen spe­ ziellen oder mehrere Batterietypen angeordnet sind. Diese sind mit einem allgemeinen Satz von Kontakten in dem Dock verdrahtet, um verschiedene Adaptertypen zu unterstützen. Eine Schaltungsanordnung ist in diesem Halfter umfaßt, um eine zukünftige kundenspezifische Anpassung, wie z. B. eine Ladungsstrombegrenzung oder Wärmesensoren, zu ermöglichen.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Halfter 46 konfiguriert sein, um mehr als ein Batteriepaket zu hal­ ten. Ferner kann das zweite Modul 10 konfiguriert sein, um mehr als einen Halfter, wie z. B. den Halfter 46, zu halten. In jedem Fall wird das gleichzeitige Mehrbatterieladen er­ leichtert. Die unterschiedlichen Batterieaufnahmen können in unterschiedlichen benutzerzugänglichen Oberflächen des zwei­ ten Moduls 10 positioniert sein. Tatsächlich ist die ein­ zigste Begrenzung der Anzahl von Batterien, die gleichzeitig geladen werden können, die Begrenzung, die die Gesamtgröße der Andockstation auf die Anzahl der Batterieaufnahmen auf­ erlegt, die praktisch in derselben entworfen werden können.

Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das elektrische Ver­ bindungen von Modulen, wie z. B. dieselben, die oben erör­ tert sind, und die Module selbst in Blockdiagrammform zeigt.

Optional können zusätzliche Kontakte für untergeordnete Zwecke, wie z. B. zum Treiben von LEDs in dem Batteriepaket, um anzuzeigen, daß das Laden im Gange ist, vorgesehen sein. Ein Leistungsspeichermodul (z. B. ein Batteriepaket) 50 ist in einen kundenspezifisch angepaßten Batteriehalfter 52 eines für eine tragbare elektronische Ausrüstung spezifi­ schen Moduls 54 eingebracht. Das Modul 54 ist mit einem Standardmodul 58 gekoppelt, das seinerseits mit einem Stück einer feststehenden elektronischen Ausrüstung (z. B. einem Peripheriegerät) 60 und mit einer Leistungsquelle 62 gekop­ pelt ist. Schließlich ist ein Stück einer tragbaren elektro­ nischen Ausrüstung 64 (z. B. eines tragbaren Computers) mit dem Modul 54 gekoppelt.

Das Batteriepaket 50 weist Leistungskontakte 66 oder Strom­ kontakte auf, die Leistungskontakte 68 des Halfters 52 in Eingriff nehmen. Die Leistungskontakte 68 sind mit den Kon­ takten 42 von Fig. 4 vergleichbar. Das Batteriepaket 50 um­ faßt ferner eine zusätzliche Schaltungsanordnung zum Vor­ sehen von Steuerfunktionen. Diese zusätzliche Schaltungsan­ ordnung kann eine Strombegrenzung etc. oder, wie gezeigt, einen Temperatursensor 70 umfassen. Temperatursensorkontakte 72 in dem Batteriepaket 50 nehmen Kontakte 74 in dem Halfter 52 in Eingriff. Die Kontakte 74 sind mit den Kontakten 44 von Fig. 4 vergleichbar, und dieselben unterstützen jene oder weitere Steuertypfunktionen.

Zusätzlich zu den Kontakten 72 und 74 sind zusätzliche Kon­ takte, wie benötigt, für eine andere Schaltungsanordnung, Funktionalität, Erfassung, Steuerung etc. vorgesehen.

Die Kontakte 66, 68, 72 und 74 sind schematisch als Punkte gezeigt, und die Funktionalität derselben wird aus der Er­ örterung, die oben in Verbindung mit den anderen Figuren angegeben ist, offensichtlich sein. Dort wo Komponenten in einer Explosionsform gezeigt sind, wie z. B. die Module 54 und 58, sind Kontakte, die einander in Eingriff nehmen, bei­ spielsweise Kontakte 76 und 78 der Module 54 und 58, mit­ einander ausgerichtet. Dort wo Komponenten als in Eingriff genommen gezeigt sind, wie z. B. der Halfter 52 und das Mo­ dul 54, stellen einzelne Punkte, beispielsweise ein Punkt 80, Kontakte an den zwei Modulen dar, die miteinander in Eingriff sind.

Es ist offensichtlich, daß Kontakte, wie z. B. 76, für alle Versionen des Moduls 54 gleich sind, derart, daß dieselben alle ordnungsgemäß mit dem Standardmodul 58 schnittstellen­ mäßig verbunden sind. Kontakte, wie z. B. 68 und 74 an dem Halfter 52, werden zur Ineingriffnahme mit dem entsprechen­ den Batteriepaket geeignet sein. Eine Schaltungsanordnung oder elektrische Verbindungen innerhalb des spezifischen Mo­ duls 54 und/oder dem Halfter 52 werden geeignete Kontakte miteinander koppeln.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Batteriepaketkontakte einer mechanischen Neupositionie­ rungsstruktur zugeordnet sein, derart, daß der Benutzer die Positionen der Kontakte ändern kann, um ein Batteriepaket unterzubringen, das ferner unterschiedliche Kontakte auf­ weist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Batterie­ paketkontakte elektrisch konfigurierbar sein. Beispielsweise kann die Leistungsschnittstelle einen Satz von Kontakten um­ fassen, von denen lediglich ein Teilsatz für ein gegebenes Batteriepaket verwendet wird. Unter der Benutzersteuerung, wie z. B. durch ein Anwendungsprogramm in dem Computer oder durch eine benutzerbetreibbare Steuerung in dem ersten Mo­ dul, wird Leistung zu den Kontakten aktiviert, die verwendet werden sollen, und zu dem Rest der Kontakte deaktiviert. Abhängig von der breiten Vielfalt an zur Verwendung verfüg­ baren Batterien werden diese Kontakte und die Verbindungen derselben auf eine Art variieren, die für Fachleute basie­ rend auf dieser Offenbarung offensichtlich ist.

Das erste Standardandockmodul kann optional mehrere unter­ schiedliche Batteriewiederaufladekopplungen in unterschied­ liche Konfigurationen, die über unterschiedlichen Teilen des ersten Moduls positioniert sind, enthalten.

Ein Beispiel einer derartigen Anordnung umfaßt ein erstes Modul, das in einer vereinfachten Draufsicht in Fig. 6 ge­ zeigt ist, und drei unterschiedliche zweite Module (Fig. 7, 8 und 9). Drei unterschiedliche Batterieladekopplungen 82, 84 und 86 sind bei verschiedenen Positionen an der oberen Oberfläche des dargestellten ersten Moduls gezeigt. Obwohl die Kopplungen 82, 84 und 86 lediglich in einer vereinfach­ ten schematischen Form gezeigt sind, ist es offensichtlich, daß dieselben unterschiedliche Kopplungen für Batteriepakete darstellen, die dementsprechend konfiguriert sind, und die­ selben geeignete Ladespannungen, Ladeströme etc. für diese entsprechenden Batteriepakettypen liefern.

Die unterschiedlichen Batterieladekopplungen sind auf Teilen des ersten Moduls gezeigt, die nicht durch einen angedockten Computer abgedeckt sind, und die daher für einen Benutzer zugänglich sind, der ein Batteriepaket wieder aufladen möch­ te.

Fig. 7, 8 und 9 zeigen drei unterschiedliche zweite Module zum Aufnehmen von drei unterschiedlichen Modulen von trag­ baren Computern. Wie im vorhergehenden weisen die zweiten Module eine bevorzugte Ablagekonfiguration auf. Die Führun­ gen zum Ausrichten der Computer zum Andocken sind in einer vereinfachten Form als Schienen 88, 90 und 92 gezeigt.

Gemäß der Erfindung weisen die drei zweiten Module jeweils eine Batteriepaketaufnahme auf. Die Aufnahmen sind jeweils mit 94, 96 und 98 bezeichnet. Die Aufnahmen sind in verein­ fachter schematischer Form als unterschiedliche Formen auf­ weisend gezeigt. Dies stellt die unterschiedlichen Konfigu­ rationen dar, die die Aufnahmen zum Aufnehmen von unter­ schiedlich konfigurierten Batteriepaketen aufweisen werden.

Wenn die drei Ablagen von Fig. 7, 8 und 9 als über das erste Modul von Fig. 6 überlagert gezeigt werden, ist es sichtbar, daß die Aufnahmen 94, 96 und 98 über den Batterieladekopp­ lungen 82, 84 bzw. 86 positioniert sind. In allen Fällen sind die anderen zwei Batterieladekopplungen verdeckt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung erleichtern die Aufnahmen der drei Ablagen die Ineingriffnahme der unter­ schiedlichen Batteriepakete mit den jeweiligen geeigneten Batterieladekopplungen derselben. Folglich wird bei einem gegebenen Modul der zweiten Module, das einem Modell eines tragbaren Computers entspricht, der eine spezielle der Wie­ deraufladekopplungskonfigurationen erfordert, die Batterie­ aufnahme benachbart zu der Wiederaufladekopplung positio­ niert sein. Die anderen Wiederaufladekopplungen, die nicht verwendet werden, werden unschädlich durch das zweite Modul verdeckt.

Zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung werden sich Fachleuten basierend auf der oben angegebenen Offenbarung selbst vorschlagen. Beispielsweise sind dies die folgenden zusätzlichen Ausführungsbeispiele.

Es ist ferner möglich, daß die Batterieaufnahme als ein Batteriehalfter als eine Komponente, die gesamt von dem zweiten Andockmodul getrennt ist, konfiguriert ist. Das erste Modul wird dann entworfen sein, um einen geeigneten Wiederaufladekopplungszugriff für den Halfter vorzusehen, selbst wenn eines der zweiten Module eingebaut ist, und selbst wenn ein Computer angedockt ist. Ferner kann ein erstes zweckgebundenes Andockmodul mit einem oder mehreren Batteriehalftern, ohne ein zweites Andockmodul oder einen angedockten Computer, alleine verwendet werden. Diese letztere Anordnung kann zum Wiederaufladen von mehreren Batteriepaketen über Nacht nützlich sein.

Ladesteuermerkmale können dem Benutzer zur Verfügung ge­ stellt werden. Beispielsweise können eine eingebaute CPU oder festverdrahtete Steuerleitungen in dem ersten Andock­ modul umfaßt sein. Ein Softwareanwendungsprogramm, das in dem Computer läuft und durch den Benutzer steuerbar ist, bietet eine Benutzereinrichtung, um die Menge des Ladens, eine Ladezeitdauer oder ein folgendes Laden für mehrere eingebaute Batteriepakete zu steuern. Ferner kann das Anwen­ dungsprogramm einen Alarm zu dem Benutzer liefern, wenn das Batteriepaket bis zu einem vorbestimmten Grad reichend voll­ ständig wieder aufgeladen ist oder für eine vorbestimmte Zeitdauer wieder aufgeladen wurde. Durch die Verwendung der Steuerleitungen oder der eingebauten CPU des ersten Moduls erfaßt das Anwendungsprogramm das erste Modul, um das Batte­ riepaket, so wie es der Benutzer wünscht, wieder aufzuladen.

Ein Sicherheitsmerkmal kann ferner vorgesehen sein. Ein mechanischer Riegel, ähnlich zu demselben, der für ange­ dockte Computer verwendet wird, befestigt das Batteriepaket an Ort und Stelle bis der Benutzer, der geeignet autorisiert ist, das Batteriepaket durch Computersteuerung freigibt.

Claims (10)

1. Andockvorrichtung zur Verwendung mit einem Ausrü­ stungsstück (2), das aus einem Satz von Ausrüstungs­ stücken mit unterschiedlichen physischen Konfigura­ tionen ausgewählt ist, wobei jedes Ausrüstungsstück ein, jeweiliges entfernbares und wiederaufladbares Leistungsspeichermodul (24) aufweist, wobei die Lei­ stungsspeichermodule (24) der Ausrüstungsstücke (2) unterschiedliche Konfigurationen aufweisen, zum Koppeln der jeweiligen Ausrüstungsstücke mit einer Ausrüstungsschnittstelle (16), die eine physische Standardkonfiguration aufweist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
ein erstes Standardmodul (8), das die Ausrüstungs­ schnittstelle (16) umfaßt, wobei das erste Modul eine Leistungsausgangsschnittstelle (22) zum Koppeln mit den Leistungsspeichermodulen (24) und zum Liefern von Leistung, um die Leistungsspeichermodule zu laden, aufweist; und
ein jeweiliges zweites Modul (10), das aus einem Satz von zweiten Modulen ausgewählt ist, die jeweiligen Ausrüstungsstücke der Ausrüstungsstücke (2) ent­ sprechen, wobei jedes der zweiten Module (10) mit dem ersten Standardmodul (8) zum Koppeln mit demselben kompatibel ist, wobei das jeweilige zweite Modul (10) mit dem jeweiligen Ausrüstungsstück (2) kompatibel ist, und wobei das zweite Modul eine Leistungs­ speichermodulaufnahme (26) aufweist, die eine Konfigu­ ration aufweist, die mit der Konfiguration des Leistungsspeichermoduls (24) kompatibel ist, zum Auf­ nehmen des Leistungsspeichermoduls (24) und zum Koppeln des Leistungsspeichermoduls (24) mit der Leistungsausgangsschnittstelle (22) zum Wiederauf­ laden.

2. Andockvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der
der Satz von Ausrüstungsstücken (2) einen Satz von un­ terschiedlichen Modulen von tragbaren Computern auf­ weist; und
die Schnittstelle (16), die eine physische Standard­ konfiguration aufweist, eine Schnittstelle eines Com­ puterperipheriegeräts (4) aufweist.

3. Andockvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der
die zweiten Module (10) als Ablagen zum Halten der Ausrüstungsstücke konfiguriert sind, wenn dieselben angedockt sind;
jedes der zweiten Module (10) eine Region (32) auf­ weist, die für einen Benutzer zugänglich ist, wenn das jeweilige Ausrüstungsstück (2) angedockt ist;
die Leistungsausgangsschnittstelle (22) in dem ersten Modul (8) an einer Position positioniert ist, die, wenn eines der zweiten Module (10) mit dem ersten Mo­ dul (8) gekoppelt ist, zu den benutzerzugänglichen Re­ gionen (32) des gekoppelten zweiten Moduls (10) be­ nachbart ist; und
die Leistungsspeichermodulaufnahme (26) in der benut­ zerzugänglichen Region (32) jedes jeweiligen zweiten Moduls (10) positioniert ist.

4. Andockvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei der
das jeweilige zweite Modul (10) eine im wesentlichen flache Oberfläche (36) aufweist;
die Aufnahme (26) eine Öffnung (38) innerhalb der im wesentlichen flachen Oberfläche (36) ist, die eine Form aufweist, die im wesentlichen identisch zu einer Form des Leistungsspeichermoduls (24) ist, zum Auf­ nehmen des Leistungsspeichermoduls (24); und
die Leistungsausgangsschnittstelle (22) innerhalb der Aufnahme (26) positioniert ist, zum Ineingriffnehmen des Leistungsspeichermoduls (24), wenn das Leistungs­ speichermodul in die Öffnung (38) eingebracht wird.

5. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das jeweilige zweite Modul einen Halfter (46) mit einer Aufnahme aufweist, die zum Aufnehmen des Leistungsspeichermoduls (24) geformt ist, wobei die Leistungsausgangsschnittstelle (22) innerhalb der Auf­ nahme (26) positioniert ist, zum Ineingriffnehmen des Leistungsspeichermoduls (24), wenn das Leistungs­ speichermodul (24) in den Halfter (46) eingebracht wird.

6. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Leistungsausgangsschnittstelle eine Steuerleitung (72, 74) aufweist.

7. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das erste Modul (8) einen benutzermanipulier­ baren Schalter zum Neukonfigurieren der Leistungsaus­ gangsschnittstelle (22) aufweist.

8. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der
das erste Modul (8) eine Mehrzahl von unterschiedli­ chen Leistungsausgangsschnittstellen (82, 84, 86) an unterschiedlichen Positionen an demselben aufweist; und
bei jedem jeweiligen Modul der zweiten Module (10) zur Verwendung mit einem Ausrüstungsstück, dessen Lei­ stungsspeichermodul (24) einer jeweiligen der Leistungsausgangsschnittstellen entspricht, die Auf­ nahme (94, 96, 98) desselben an einer Position posi­ tioniert ist, die, wenn das zweite Modul (10) mit dem ersten Modul (8) gekoppelt ist, benachbart zu der je­ weiligen Leistungsausgangsschnittstelle (82, 84, 86) ist.

9. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der
das erste Modul (8) eine Region aufweist, die für ei­ nen Benutzer zugänglich ist, wenn das jeweilige Aus­ rüstungsstück angedockt ist;
das erste Modul (8) ferner eine Leistungsausgangs­ schnittstelle in der zugänglichen Region aufweist; und
die Vorrichtung ferner eine getrennte Leistungsspei­ chermodulaufnahme aufweist, die eine Einrichtung zum Koppeln mit dem ersten Modul an einer Position auf­ weist, die benachbart zu der Leistungsausgangsschnitt­ stelle in der zugänglichen Region ist.

10. Andockvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner einen Sicherheitsriegel zum Halten des Leistungsspeichermoduls (24) an Ort und Stelle inner­ halb der Aufnahme (26) aufweist, während das Laden stattfindet.