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Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf das Gebiet von Personalcomputern. Die Erfindung bezieht sich
insbesondere auf die Verwendung von tragbaren Computern, die in
einer eigenständigen Betriebsart
mit Batterieleistung oder in einer "Arbeitsplatzersatzbetriebsart", bei der dieselben
durch eine Andockstation oder eine Dockingstation mit einer peripheren
Ausrüstung
gekoppelt sind, verwendet werden können.
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Tragbare Computer, auf die umgangssprachlich
als "Laptop"-(Aktentaschen-) oder "Notebook"-(Notizbuch-) Computer
Bezug genommen wird, haben sich bezüglich der Leistung, Geschwindigkeit
und der Speicherkapazität
bis zu einem Punkt verbessert, 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.
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Da tragbare Computer ferner für eine eigenständige Anwendung
entworfen sind, erhalten dieselben ihre Betriebsleistung von entweder
wiederaufladbaren Batteriepaketen für eine vollständig eigenständige Anwendung
oder von einer Wechselleistung zur bequemen Anwendung in der Nähe von Stromsteckdosen.
Während
ein tragbarer Computer mit einer Wechselleistung verwendet wird,
zieht derselbe einen Vorteil aus der verfügbaren Wechselleistung und lädt das Batteriepaket
wieder auf. Alternativ kann ein Batteriepaket aus dem tragbaren
Computer entfernt und getrennt geladen werden.
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Dementsprechend sind die Merkmale
und das Zubehör
von trag baren Computern mit geeigneten Schnittstellen entworfen,
um es einem Benutzer zu ermöglichen,
die gleichen großen
Anzeigen und normal großen
Tastaturen zu verwenden, die normalerweise bei einem Arbeitsplatzcomputer
verwendet werden. Insbesondere wurden Andockstationen entwickelt,
um alle elektrischen Verbindungen zwischen der Tastatur, der Anzeige,
der Netzwerkverbindung etc. mit dem Computer unterzubringen. Andockstationen
sind ferner entworfen, um dieselben in einen Wechselleistungsanchluß zu stecken,
und um diese Leistung zu dem tragbaren Computer zu liefern. Daher
muß der
Benutzer lediglich den tragbaren Computer an der Andockstation andocken,
und der Computer ist bereit, um direkt schnittstellenmäßig mit
allen Peripheriegeräten
verbunden zu sein.
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Es ist offensichtlich, daß es eine
physische und elektrische Kompatibilität zwischen dem tragbaren Computer
und der Andockstation desselben geben muß. Tragbare Computer variieren
jedoch beträchtlich
bezüglich
der Größe, der
Konfiguration etc. selbst innerhalb der Linie eines bestimmten Herstellers.
Ferner variieren Batteriepakete für unterschiedliche Personalcomputer
bezüglich
der physischen Größe, der
Ladungsspeicherkapazität,
der chemischen Zusammensetzung (z. B. Lithium, Nickelcadmium) und
der elektrischen Wiederaufladespezifikationen, wie z. B. der Stromgrenzwerte.
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Folglich ist es herkömmlicherweise
notwendig, daß der
Hersteller eines tragbaren Computers entweder (i) eine vollständige Linie
von funktionsmäßig identischen
jedoch physisch unterschiedlichen Andocktationen und Batterieladevorrichtungen
liefert, die der Linie seiner tragbaren Computer entspricht, (ii)
einen Haushalt von Adaptern oder (iii) Andockstationen vorsieht,
die mechanisch ausreichend komplex (und aufwendig) sind, um alle
möglichen
Variationen und Permutationen von tragbaren Computern und Batterien
aufzunehmen. Es ist notwendig, daß der Hersteller die Andockstationen
und/oder Adapter verbessert oder modifiziert, wenn der Hersteller ein
neues Modell oder eine neue Linie von tragbaren Computern entwickelt.
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Diese Vielfalt von unterschiedlichen
Konfigurationen hat nachteilhafterweise Hersteller zu vielen unterschiedlichen
Modellen anstatt zu einem kosteneffizienteren größeren einzelnen Modell gezwungen,
das mit vielen unterschiedlichen tragbaren Computermodellen kompatibel
ist. Die Entwurfs- und Herstellungskosten sowie die Materialdisposition
und die Verwaltungskosten sind nachteilhaft hoch.
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Die Notwendigkeit einer Batterieladefähigkeit
hat zu einer weiteren Dimension des Problems des Entwurfs von Andockstationen
beigetragen, die eine benutzergewünschte Funktionalität und einen vom
Hersteller gewünschten
niedrigen Aufwand, eine Vielseitigkeit und Kompatibilität kombinieren.
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Aus der
US 5699226 A ist eine Andockvorrichtung
zum Andocken ausgewählter
tragbarer Computer bekannt, wobei jeder der tragbaren Computer einen
Verbinder aufweist, der an einer Rückseite des tragbaren Computers
angeordnet ist. Die Andockvorrichtung umfaßt eine Basis mit einem ersten Ende
und einem zweiten Ende, wobei ein Elektronikgehäuse zwischen dem ersten Ende
und dem zweiten Ende angeordnet ist. Ein Andockvorrichtungsverbinder
ist vorgesehen, um mit dem Verbinder des tragbaren Computers passend
Eingriff zu nehmen, wenn der tragbare Computer in eine entsprechende Aufnahme
eingebracht ist.
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In der
US 5694292 A ist eine Andockstation beschrieben,
die eine auswechselbare Führungsauflage
besitzt, entlang der ein tragbarer Computer in eine Wirkverbindung
mit der Andockstation gebracht werden kann. Unter Verwendung eines
vertikalen Seitenabschnitts der Auflage als horizontale Computerführung kann
die Andockstation mit tragbaren Computern unterschiedlicher Geometrien
verwendet werden, während
alternativ Führungsauflagen
mit unterschiedlichen Geometrien mit der Andockstation gekoppelt
werden können.
In einem angedockten Zustand sitzt der Computer auf drei vertikalen
Vorsprüngen,
so daß zwischen
der Unterseite des Computers und der Führungsauflage ein Kühlungspfad
gebildet ist.
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Die
US 5627450 A beschreibt eine Andockbasis,
die eine integrierte Halterung aufweist, um eine wiederaufladbare
Batterie eines Notebooks aufzunehmen. Wenn die Batterie in der Halterung
angeordnet ist, ist dieselbe elektrisch mit einer Leistungsquelle
zum Aufladen der Batterie gekoppelt. Die Basis umfaßt ferner
bewegliche Beine, so daß die
Tastatur des Notebooks, wenn dasselbe auf der Basis platziert ist,
benutzerabhängig
entweder horizontal oder geneigt positioniert werden kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Andockvorrichtung mit verbesserter Funktionalität, Vielseitigkeit
und Kompatibilität
und mit niedrigem Aufwand zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Andockvorrichtung
gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Die Erfindung kann allgemein als
eine Vorrichtung zum Koppeln eines tragbaren Computers eines Satzes
von tragbaren Computern, die funktionell äquivalent sind, sich jedoch
in der Konfiguration unterscheiden, mit einer Standardschnittstelle
beschrieben werden. Die Erfindung findet eine spezielle Anwendbarkeit
bei Andockstationen zum Koppeln von unterschiedlichen tragbaren
Computern, wie z. B. von unterschiedlichen Modellen aus einer Linie
eines Herstellers von tragbaren Computern, mit Standardperipheriegeräten.
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Es ist eine Andockstationvorrichtung
mit zwei Modulen vorgesehen. Das erste Modul ist ein Standardmodul,
d.h. ein einheitliches Modul mit Standardkomponenten, zum schnittstellenmäßigen 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 entsprechen
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.
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Das erste und das zweite Modul sind
miteinander gekoppelt, um eine Andockstation zu erzeugen. Das zweite
Modul ist vorzugsweise einfach und leicht mit wenig oder fehlendem
Zusammenbauen herzustellen. Dies kann erreicht werden, indem das zweite
Modul entworfen wird, um den tragbaren Computer direkt mit der Schnittstelle
an dem ersten Modul auszurichten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
weist die Andockstationvorrichtung ferner eine Batterieladevorrichtung
auf, die für
den Batterietyp spezifisch ist, den der entsprechende tragbare Computer
erfordert. Insbesondere ist eine Standardladeleistungskopplung an
dem ersten Modul vorgesehen.
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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 umfassen, um das Batterieladen von der
Ladevorrichtungskopplung des ersten Moduls zu erleichtern, ist jedoch
vorzugsweise lediglich eine Struktur in dem zweiten Modul zum sicheren
Halten des Batteriepakets, sowie dasselbe von der Standardladeleistungskopplung
geladen wird.
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Folglich nimmt die Kombination des
ersten Standardmoduls und des korrekten spezifischen zweiten Moduls
den Batterietyp auf, der für
den Personalcomputer erforderlich ist. Ein Benutzer 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 verbraucht, um das Batteriepaket wieder aufzuladen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht, die eine Andockvorrichtung gemäß der Erfindung
zusammen mit einem tragbaren elektronischen Gerät und einem Leistungsspeichermodul
zum Andocken an dasselbe zeigt;
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2 und 3 perspektivische Zeichnungen von
zwei unterschied lichen tragbaren elektrogerätspezifischen Andockmodulen,
die zwei mögliche
Positionen für
Batterieaufnahmen zeigen;
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4 eine
detailliertere perspektivische Ansicht, die einen flüchtigen
Blick des Inneren einer Batterieaufnahme gemäß der Erfindung zeigt;
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5 ein
schematisches Diagramm einer bevorzugten Schaltungsanordnung innerhalb
des Andocksystems der Erfindung zum Liefern von Leistung zu dem
Leistungsspeichermodul; und
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6 bis 9 vereinfachte Drauf sichten
von Andockmodulen gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In der folgenden Erörterung
wird die Erfindung hinsichtlich einer bevorzugten Klasse von Ausführungsbeispielen
beschrieben, die tragbare Computer und Peripheriegeräte betrifft,
die im wesentlichen feststehend sind, dahingehend, daß dieselben 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 Ausführungsbeispielen
ist die Erfindung innerhalb einer Andockstation enthalten, die ebenfalls
bei der Arbeitsstation des Benutzers verbleibt. Der Benutzer findet,
daß das
Andocken und das Entdocken des Personalcomputers an die und von
der Andockstation einfacher und zweckmäßiger als das direkte Verbinden
der Peripheriegeräte
mit demselben ist.
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Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung
bei zahlreichen Situationen allgemeiner anwendbar ist, bei denen
eine tragbare und eine feststehende elektronische Ausrüstung zusammen
verwendet werden. Beispielsweise kann eine Labortesteinrichtung
einen tragbaren Sensor umfassen, der Daten sammelt, und dieselbe
wird dann mit einer Test- und Analyse-Einrichtung gekoppelt, die
mit dem Sensor kommuniziert, um die Daten zu empfangen und zu analysieren.
Ferner kann eine tragbare Kommunikationsausrüstung, wie z. B. Funksprechgeräte oder
drahtlose Zellulartelefone, mit Basisstationen durch eine Andockausrüstung gekoppelt
werden, die die Erfindung darstellt. Zusätzliche Anwendungen für die Erfindung
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.
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Die vorliegende Erfindung ist eine
Verbesserung der Erfindung, die in der ebenfalls anhängenden ebenfalls übertragenen
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 hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Für
den Hersteller erfordert ein neues Modell eines Personalcomputers
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 Modellverfolgungsbelastung 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. Dementsprechend wird der Aufwand für den Benutzer
reduziert.
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Gemäß der Erfindung wird sowohl
das Bedürfnis
nach unterschiedlichen und spezialisierten Batterieladevorrichtungen
als auch das Bedürfnis nach ähnlich unterschiedlichen
und spezialisierten Andockstationen befriedigt.
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Eine Andockstation gemäß der Erfindung umfaßt ein erstes
Standardmodul, das Standardkomponenten umfaßt, wie z. B. Standard-Peripheriegerät-Kommunikationstore,
eine Wechselleistungskopplung etc. Dementsprechend erleichtert die
Andockstation der Erfindung das Koppeln eines Ausrüstungsstücks, wie
z. B. eines Personalcomputers, mit dem Peripheriegerät oder den
Peripheriegeräten,
die die Tore tragen. Es wird allgemein der Fall sein, daß die Peripheriegeräte Standardschnittstellen
aufweisen. Daher kann allgemeiner gesagt werden, daß die Andockstation
das Koppeln einer Standardkonfigurationsschnittstelle erleichtert.
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Gemäß der Erfindung umfaßt das erste
Modul eine Batterieladeschnittstelle zum Aufnehmen des Batteriepakets
eines kompatiblen Notebook-Computers. Die Batterieschnittstelle
umfaßt eine
elektrische Kopplungsstruktur zum Liefern von Wiederaufladeleistung
zu dem Batteriepaket.
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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 vorliegenden
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
gleichen 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.
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Alle Elemente, die für einen äußeren Batterieadapter,
eine Leistung und eine physische Tragestruktur erforderlich sind,
sind bei herkömmlichen
Andockstationen vorhanden. Beim Verfügbarmachen 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 bereits an die speziellen
Bedürfnisse
des Benutzers dahingehend kundenspezifisch angepaßt, daß ein computerspezifischer
Notebook-Ablageadapter vorgesehen ist. Das Vorsehen einer computerspezifischen
Batterieladevorrichtung trägt
zu einem weiteren Wert bei und erleichtert das Aufrüsten.
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Vorzugsweise sind die zweiten Module
als ein einzelnes Teil entworfen und hergestellt. Beispielsweise
ist jedes zweite Modul vorzugsweise aus einem geformten Kunststoff
hergestellt. 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.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Andockstation gemäß der Erfindung
und der Betriebsumgebung derselben. Ein Stück einer tragbaren Elektronikausrüstung ist
als ein tragbarer Computer 2 gezeigt, und ein Stück einer
feststehenden Elektronikausrüstung
ist als eine Computerperipherie 4, insbesondere als ein
CRT-Monitor, gezeigt.
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Die Herausforderung besteht hier
darin, den Computer 2 mit dem Monitor 4 für eine "Arbeitsplatzersatz"-Betriebsart schnittstellenmäßig zu verbinden.
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Um dieses schnittstellenmäßige Verbinden vorzusehen,
ist eine Andockstation 6 gezeigt, die ein erstes (Standard-)
Modul 8 und ein zweites (für die tragbare Ausrüstung spezifisches)
Modul 10 umfaßt.
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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 ferner
Standardperipherieschnittstellen, beispielsweise eine CRT-Monitorschnittstelle 14.
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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 Schnittstellenstandards, zum Koppeln
mit Peripherieschnittstellen, wie z. B. der Monitorschnittstelle 14,
und mit Leistung.
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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 Implementationen sind
nach den Erfordernissen und dem Belieben des Entwicklers möglich. Eine
bevorzugte Implementation ist als eine Ablage, die flach und im
wesentlichen ähnlich bezüglich der
Länge und
der Breite des Computers 2 ist, gezeigt. Führungsbauglieder,
wie z. B. Schienen 18, sind zum Führen des Computers 2 in
Position in dem zweiten Modul 10 vorgesehen.
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Sowie der Benutzer die Andockstation
für den
Betrieb einrichtet, 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 Ineingriffnahme
nehmen, um dasselbe auszutauschen.
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Das zweite Modul 10 ist
derart konfiguriert, daß,
wenn dasselbe 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 1 nicht sichtbar ist) eine Schnittstelle
in Eingriff nimmt, die durch die Andockvorrichtung vorgesehen ist.
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Es ist möglich, das zweite Modul 10 mit
einer weiteren Modulschnittstelle (die nicht in der perspektivischen
Ansicht von 1 gezeigt
ist, die jedoch mit der Modulschnittstelle 16 kompatibel
ist) schnittstellenmäßig zu verbinden,
die mit der Schnittstelle 16 und mit der Schnittstelle
des Computers 2 gekoppelt ist. Beliebige elektrische Schnittstellen
an dem zweiten Modul 10 selbst sind für den Computer 2 spezifisch
und werden von einem der zweiten Module 10 zu einem weiteren
variieren.
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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 Schnittstelle
des Computers 2 die Schnittstelle 16 des ersten
Moduls 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 Computer 2 umfaßt.
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Das Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist zur Erleichterung
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 Schnittstelle desselben
(wiederum nicht in der perspektivischen Ansicht von 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 gekoppelt.
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Ferner ist in 1 ein Leistungsspeichermodul, wie z.
B. ein Ersatzbatteriepaket 24, gezeigt. Gemäß der Erfindung
umfaßt
die Andockstationsvorrichtung eine Ersatzbatterieladevorrichtung,
derart, daß ein
Benutzer, der sowohl einen tragbaren Computer 2 als auch
das Ersatzbatteriepaket 24 für denselben besitzt, das Ersatzbatteriepaket 24 wieder aufladen
kann, während
derselbe den angedockten Computer 2 verwendet. Es ist für den Benutzer zweckmäßig dies
durchzuführen,
da er/sie für
eine ausgedehnte Zeitdauer anwesend ist, während der angedockte Computer
verwendet wird.
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Wie oben erwähnt, ist Leistung, die zu dem ersten
Andockmodul 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.
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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 geliefert,
während
dasselbe in die Aufnahme 26 eingebracht ist. Folglich kann
der Benutzer gleichzeitig (i) den Computer 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.
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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 hergestellt.
Alternativ kann die Aufnahme 26 eine charakteristische
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.
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Die Aufnahme 26 ist vorzugsweise
aus dem gleichen Material, beispielsweise aus geformtem Kunststoff,
wie der Rest des zweiten Moduls 10 gebildet. Dementsprechend
wird eine Einfachheit und ein niedriger Aufwand des Herstellungsverfahrens
aufgenommen. Bei der Halfterkonfiguration kann die Aufnahme 26 alternativ
als ein getrennter Teil hergestellt sein, der mit dem Rest des zweiten
Moduls 10 mechanisch gekoppelt ist.
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Es wird ferner bevorzugt, daß die Aufnahme 26 in
dem zweiten Modul 10 positioniert ist, um das Batteriepaket 24 zu
führen,
um die Leistungsschnittstellenkopplung 22 direkt in Eingriff
zu nehmen. Als eine Alternative kann jedoch das zweite Modul 10 elektrische
Kontakte, Kopplungen etc. umfassen, die schnittstellenmäßig zwischen
das Batteriepaket 24 und die Leistungsschnittstellenkopplung 22 geschaltet
sind. Diese letztere Alternative trägt jedoch zu den Herstellungskosten
und der Komplexität
des zweiten Moduls 10 bei und wird daher nicht als ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
betrachtet.
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Die physische Konfiguration von verschiedenen
zweiten Modulen 10 wird von den speziellen Computern abhängen, die
dieselben aufnehmen sollen. Allgemein kann die Aufnahme 26 irgendwo
positioniert sein, daß der
Benutzer dieselbe bequem erreichen kann, um das Batteriepaket 24 einzubringen. Allgemein
wird eine benutzerzugängliche
Oberfläche,
wie z. B. das vordere Ende, das obere Ende oder die Seite, eine
geeignete Position für
die Aufnahme 26 sein.
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Die 2 und 3 zeigen zwei derartige mögliche Anordnungen
für Module 10,
die als Ablagen zum Halten der jeweiligen Computer derselben konfiguriert
sind. 2 und 3 sind vereinfachte perspektivische
Ansichten von oben.
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In 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.
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In 3 ist
eine benutzerzugängliche
Oberfläche 32 mit
einer 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 einbringen oder entfernen.
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4 ist
eine perspektivische Nahansicht einer Batterieaufnahme nach innen
betrachtend. Es ist ein weggeschnittener Abschnitt einer benutzerzugänglichen
Oberfläche 36 gezeigt.
Eine Öffnung 38 zum
Aufnehmen des Batteriepakets ist vorzugsweise im wesentlichen in
Passung mit dem Batteriepaket selbst geformt. Beispielsweise ist
die Öffnung 38 als L-förmig gezeigt.
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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 Ineingriffnehmen von elektrischen Kontakten
an dem Batteriepaket und zum Liefern von Ladeleistung. Die innere
Oberfläche 40 trägt ferner
optional Steuersignalkontakte 44, deren Zweck im folgenden
erörtert
ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Batterieaufnahme als ein Teil des zweiten Andockmoduls
gebildet. Wie in der ebenfalls anhängenden, ebenfalls übertragenen
Patentanmeldung beschrieben, ist das zweite Andockmodul vorzugsweise
als eine Ablage implementiert und aus einem 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 Erfindung der kundenspezifischen Ablage der
obigen Patentanmeldung anwendbar.
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Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Aufnahme als ein entfernbarer und ersetzbarer Halfter 46 implementiert.
Der Halfter 46 dient als ein Adapterabschnitt und ist in
einem allgemeinen Schlitz in dem für eine tragbare Ausrüstung spezifischen
Modul der Andockstation eingebracht. Wenn dementsprechend ein Halfter
durch Verschleiß,
Batterielecken etc. beschädigt
wird, kann ein neuer Halfter ohne weiteres eingesetzt werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt
eine vordere Oberfläche 48 des
Halfters 46 im wesentlichen bündig zu der benutzerzugänglichen Oberfläche 36.
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Ferner können unterschiedliche Halfter
als austauschbare Adapter für
unterschiedliche Batteriepakete dienen. Schließlich wird, wenn ein neues
für eine
tragbare Ausrüstung
spezifisches Modul (ähnlich
zu dem zweiten Modul 10, jedoch für einen anderen Computer entworfen)
zur Verwendung mit einem neuen Notebook-Computer, der einen neuen
Batterietyp aufweist, eingebaut wird, der neue Batteriehalfter zusammen
mit dem neuen für
die tragbare Ausrüstung
spezifischen Modul geliefert. Es wird wiederum bevorzugt, daß der Batteriehalfter
und das für
die Ausrüstung
spezifische Modul als eine Einheit, beispielsweise als eine geformte
Kunststoffablage mit einer Batterieaufnahme, gebildet sind.
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Der Batteriehalfter kann einen Satz
von speziellen Kontakten (z. B. die Kontakte 42 und 44)
umfassen, die für
einen speziellen 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.
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Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann der Halfter 46 konfiguriert sein, um mehr als ein
Batteriepaket zu halten. 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
erleichtert. Die unterschiedlichen Batterieaufnahmen können in
unterschiedlichen benutzerzugänglichen Oberflächen des
zweiten Moduls 10 positioniert sein. Tatsächlich ist
die einzigste Begrenzung der Anzahl von Batterien, die gleichzeitig
geladen werden können,
die Begrenzung, die die Gesamtgröße der Andockstation
auf die Anzahl der Batterieaufnahmen auferlegt, die praktisch in
derselben entworfen werden können.
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das elektrische Verbindungen von Modulen,
wie z. B. dieselben, die oben erörtert
sind, und die Module selbst in Blockdiagrammform zeigt.
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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.
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Ein Leistungsspeichermodul (z. B.
ein Batteriepaket) 50 ist in einen kundenspezifisch angepaßten Batteriehalfter 52 eines
für eine
tragbare elektronische Ausrüstung
spezifischen 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 elektronischen Ausrüstung 64 (z. B. eines tragbaren
Computers) mit dem Modul 54 gekoppelt.
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Das Batteriepaket 50 weist
Leistungskontakte 66 oder Stromkontakte auf, die Leistungskontakte 68 des
Halfters 52 in Eingriff nehmen. Die Leistungskontakte 68 sind
mit den Kontakten 42 von 4 vergleichbar.
Das Batteriepaket 50 umfaßt ferner eine zusätzliche
Schaltungsanordnung zum Vorsehen von Steuerfunktionen. Diese zusätzliche
Schaltungsanordnung 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 4 vergleichbar,
und dieselben unterstützen
jene oder weitere Steuertypfunktionen.
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Zusätzlich zu den Kontakten 72 und 74 sind zusätzliche
Kontakte, wie benötigt,
für eine
andere Schaltungsanordnung, Funktionalität, Erfassung, Steuerung etc.
vorgesehen.
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Die Kontakte 66, 68, 72 und 74 sind
schematisch als Punkte gezeigt, und die Funktionalität derselben
wird aus der Erörterung,
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, beispielsweise Kontakte 76 und 78 der
Module 54 und 58, miteinander ausgerichtet. Dort
wo Komponenten als in Eingriff genommen gezeigt sind, wie z. B.
der Halfter 52 und das Modul 54, stellen einzelne
Punkte, beispielsweise ein Punkt 80, Kontakte an den zwei Modulen
dar, die miteinander in Eingriff sind.
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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 schnittstellenmäßig verbunden sind.
Kontakte, wie z. B. 68 und 74 an dem Halfter 52, werden
zur Ineingriffnahme mit dem entsprechenden Batteriepaket geeignet
sein. Eine Schaltungsanordnung oder elektrische Verbindungen innerhalb
des spezifischen Moduls 54 und/oder dem Halfter 52 werden
geeignete Kontakte miteinander koppeln.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden die Batteriepaketkontakte einer mechanischen
Neupositionierungsstruktur zugeordnet sein, derart, daß der Benutzer
die Positionen der Kontakte ändern
kann, um ein Batteriepaket unterzubringen, das ferner unterschiedliche
Kontakte aufweist.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die
Batteriepaketkontakte elektrisch konfigurierbar sein. Beispielsweise
kann die Leistungsschnittstelle einen Satz von Kontakten umfassen, 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 Modul, wird Leistung
zu den Kontakten aktiviert, die verwendet werden sollen, und zu
dem Rest der Kontakte deaktiviert.
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Abhängig von der breiten Vielfalt
an zur Verwendung verfügbaren
Batterien werden diese Kontakte und die Verbindungen derselben auf
eine Art variieren, die für
Fachleute basierend auf dieser Offenbarung offensichtlich ist.
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Das erste Standardandockmodul kann
optional mehrere unterschiedliche Batteriewiederaufladekopplungen
in unterschiedliche Konfigurationen, die über unterschiedlichen Teilen
des ersten Moduls positioniert sind, enthalten.
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Ein Beispiel einer derartigen Anordnung
umfaßt
ein erstes Modul, das in einer vereinfachten Draufsicht in 6 gezeigt ist, und drei
unterschiedliche zweite Module (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 vereinfachten schematischen Form gezeigt sind, ist es offensichtlich,
daß dieselben
unterschiedliche Kopplungen für
Batteriepakete darstellen, die dementsprechend konfiguriert sind,
und dieselben geeignete Ladespannungen, Ladeströme etc. für diese entsprechenden Batteriepakettypen
liefern.
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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 möchte.
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7, 8 und 9 zeigen drei unterschiedliche zweite
Module zum Aufnehmen von drei unterschiedlichen Modulen von tragbaren
Computern. Wie im vorhergehenden weisen die zweiten Module eine
bevorzugte Ablagekonfiguration auf. Die Führungen zum Ausrichten der
Computer zum Andocken sind in einer vereinfachten Form als Schienen 88, 90 und 92 gezeigt.
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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 vereinfachter schematischer Form als unterschiedliche
Formen aufweisend gezeigt. Dies stellt die unterschiedlichen Konfigurationen
dar, die die Aufnahmen zum Aufnehmen von unterschiedlich konfigurierten
Batteriepaketen aufweisen werden.
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Wenn die drei Ablagen von 7, 8 und 9 als über das
erste Modul von 6 überlagert
gezeigt werden, ist es sichtbar, daß die Aufnahmen 94, 96 und 98 über den
Batterieladekopplungen 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 unterschiedlichen 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 Wiederaufladekopplungskonfigurationen
erfordert, die Batterieaufnahme benachbart zu der Wiederaufladekopplung
positioniert sein. Die anderen Wiederaufladekopplungen, die nicht
verwendet werden, werden unschädlich
durch das zweite Modul verdeckt.
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Zusätzliche Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden sich Fachleuten basierend auf der oben angegebenen
Offenbarung selbst vorschlagen. Beispielsweise sind dies die folgenden
zusätzlichen Ausführungsbeispiele.
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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.
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Ladesteuermerkmale können dem
Benutzer zur Verfügung
gestellt werden. Beispielsweise können eine eingebaute CPU oder
festverdrahtete Steuerleitungen in dem ersten Andockmodul 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 Anwendungsprogramm
einen Alarm zu dem Benutzer liefern, wenn das Batteriepaket bis
zu einem vorbestimmten Grad reichend vollständig 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 Batteriepaket, so wie es der Benutzer wünscht, wieder
aufzuladen.
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Ein Sicherheitsmerkmal kann ferner
vorgesehen sein. Ein mechanischer Riegel, ähnlich zu demselben, der für angedockte
Computer verwendet wird, befestigt das Batteriepaket an Ort und
Stelle bis der Benutzer, der geeignet autorisiert ist, das Batteriepaket
durch Computersteuerung freigibt.