DE4443599A1

DE4443599A1 - Steuerkugel für einen tragbaren Computer

Info

Publication number: DE4443599A1
Application number: DE4443599A
Authority: DE
Inventors: Seung Seog Hong; Jae Myon Kim; Sang Cheon Hyun
Original assignee: Gold Star Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1995-06-22
Also published as: JPH07200166A; CN1047449C; KR950020081A; CN1122029A; US6091404A; KR970008016B1

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerkugel (sog. "Trackball") als Eingabevorrichtung für einen tragbaren Computer wie einen Notebook-Computer, einen Laptop-Computer, usw. Mehr insbesondere, die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerkugel für einen tragbaren Computer, die nicht nur betä tigt werden kann, wenn sie an einem Hauptkörper des tragbaren Computers angebracht ist, sondern auch dann, wenn sie von dem Hauptkörper des tragbaren Computers gelöst ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bei einem Computer ist eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von Daten durch Bewegen eines Cursors oder Zeigers auf einer An zeige im allgemeinen entweder eine Maus, die in einem von dem Hauptkörper des Computers gesonderten Bereich betätigt wird, oder eine Steuerkugel, die manipuliert wird, während sie an dem Hauptkörper des Computers angebracht ist. Ein Cursor wird auf der Anzeige des Computers durch Betätigung einer Maus bewegt, die in einem von dem Hauptkörper des Computers gesonderten Be reich arbeitet. Der Cursor wird außerdem durch Manipulation ei ner Steuerkugel bewegt, die arbeitet, während sie an dem Haupt körper des Computers angebracht ist.

Bei einem solchen herkömmlichen tragbaren Computer mit montier ter Steuerkugel, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, sind eine Anzei gevorrichtung 200 zum Anzeigen von alphanumerischer Information und von Daten, eine Tastaturvorrichtung 201 zum Eingeben von Daten, ein oberer Deckel 202 zum Tragen der Tastaturvorrichtung 201 als einen oberseitigen Verschluß des Computers, ein unterer Deckel 203 zum Zusammenbauen mit dem oberen Deckel 202 und eine Steuerkugel 204, die auf dem oberen Deckel 202 installiert ist, um einen Cursor auf der Anzeigevorrichtung 200 zu bewegen, vor gesehen.

In Betrieb bewegt sich, wenn ein Benutzer eine Kugel der Steu erkugel 204 dreht, ein Cursor auf der Anzeige, so daß ein pas sendes Menü ausgewählt werden kann.

Es ist jedoch bei einem solchen herkömmlichen tragbaren Compu ter mit montierter Steuerkugel unzweckmäßig, da die Steuerkugel an dem Hauptkörper des tragbaren Computers befestigt ist, die Steuerkugel an einem von dem tragbaren Computer gesonderten Platz zu benutzen. Obgleich eine verdrahtete Maus benutzt wer den kann, muß, da die Länge des Drahtes begrenzt ist, der Ar beitsraum begrenzt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuerkugel für einen tragbaren Computer zu schaffen, die, während sie an dem Hauptkörper des tragbaren Computers angebracht ist, in ei nem engen Raum benutzt werden kann, oder die, wenn sie von dem Hauptkörper des tragbaren Computers gelöst ist, in einem freien Raum benutzt werden kann.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Steuerkugel, die in der Lage ist zu erkennen, ob sie an dem Körper eines tragbaren Com puters montiert oder von demselben gelöst ist, geschaffen zum Übertragen eines Cursorbewegungssignals über einen Draht, wenn die Steuerkugel an dem Körper des tragbaren Computers ange bracht ist, oder eines drahtlosen Cursorbewegungssignals in die Luft, wenn die Steuerkugel von dem Körper des tragbaren Com puters gelöst ist. Eine Schnittstelle wird innerhalb des trag baren Computers benutzt, die einen Systemcontroller hat, der in der Lage ist zu erkennen, ob die Steuerkugel an dem Körper des Computers angebracht oder von demselben gelöst ist, zum Verarbeiten des Cursorbewegungssignals, das durch den Draht über tragen wird, wenn die Steuerkugel an dem Körper des tragbaren Computers angebracht ist, oder zum Verarbeiten des drahtlosen Cursorbewegungssignals, das durch die Luft übertragen wird, wenn die Steuerkugel von dem Körper des tragbaren Computers ge löst ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Das obige Ziel und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einer Beschreibung der bevorzugten Ausführungsfor men der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen deutlicher werden, in welchen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen tragbaren Computers mit montierter Steuerkugel ist;

Fig. 2 eine Querschnittansicht eines tragbaren Computers nach der vorliegenden Erfindung ist, dessen Körper zum Transport zusammengeklappt ist;

Fig. 3 eine Draufsicht ist, die die Relation zwischen einer Steuerkugel und einem Hauptkörper eines tragbaren Computers nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht ist, die einen tragbaren Computer nach der vorliegenden Erfin dung zeigt, an welchem eine Steuerkugel montiert ist;

Fig. 5 in einer Schnittansicht nach der Linie A-A′ in Fig. 4 eine Einzelheit zeigt;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzug ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die zeigt, daß eine Position eines Aufnahmefensters gegenüber dem in Fig. 4 gezeigten tragbaren Computer modifiziert ist;

Fig. 7A ein Blockschaltbild eines Schnittstellensystems eines tragbaren Computers nach der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 7B ein Blockschaltbild eines Steuerkugelsystems eines tragbaren Computers nach der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 8 ein Schaltbild des in Fig. 7B dargestellten Steuerku gelsystems ist; und

Fig. 9 ein Schaltbild des in Fig. 7A dargestellten Schnitt stellensystems ist.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Fig. 2 bis 6 dienen zur Erläuterung der Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bei dem Aufbau der vorliegenden Erfindung gleicht, wie gezeigt, eine Steuerkugel für einen tragbaren Computer (im folgenden einfach als "Computer" bezeichnet) der herkömmlichen Steuerku gel, die an einem tragbaren Computer montiert ist, wie es zuvor beschrieben worden ist, denn bei der vorliegenden Erfindung wird systematisch eine Anzeigevorrichtung 100 zum Anzeigen von alphanumerischer Information und von Daten als eine Ausgabevor richtung eines Computers benutzt, eine Tastaturvorrichtung 101 zum Eingeben von Daten als eine Eingabevorrichtung eines Com puters und ein oberer Deckel 105 sowie ein unterer Deckel 104 als Gehäuse eines Computers. Unterschiedliche Elemente im Auf bau dazwischen sind eine Steuerkugel 102 und eine Schnitt stelle. Die Schnittstelle ist ein Teil der Schaltungsanordnun gen auf der Hauptleiterplatte des Computers und in den Zeich nungen nicht dargestellt.

Die Steuerkugel 102 sendet ein Cursorbewegungssignal, das sich durch Manipulation eines Benutzers längs einer x- und einer y-Achse bewegt, über einen Draht, während die Steuerkugel an dem Computer montiert ist, oder in die Luft mit einem optischen Si gnal, während die Steuerkugel von dem Computer gelöst ist.

Die Schnittstelle empfängt das Cursorbewegungssignal, das von der Steuerkugel 102 über einen Draht oder durch die Luft gesen det wird, um das Signal zu verarbeiten. Die Steuerkugel und die Schnittstelle selbst erkennen, ob die Steuerkugel an dem Compu ter angebracht oder von demselben gelöst ist.

Im elektrischen Aufbau umfaßt die Steuerkugel 102 gemäß der Darstellung in den Fig. 7B und 8 einen Positionsbestimmer 408 mit Leuchtvorrichtungen D1, D2, einem Widerstand R1 und Foto detektoren PD1, PD2 zum Umwandeln der Bewegung der Kugel in ein elektrisches Cursorbewegungssignal, einen Steuerkugelverbinder 405, der an der Rückseite der Steuerkugel angeordnet ist, um das Cursorbewegungssignal od. dgl. zu der Schnittstelle zu lei ten, während die Steuerkugel 102 an dem Computer angebracht ist, einen Steuerkugeldetektor 404 zum Liefern eines Erfassungssignals abhängig davon, ob die Steuerkugel 102 an dem Computer angebracht ist oder nicht, einen Steuerkugelcontroller 403 zum Steuern des gesamten Systems der Steuerkugel 102 durch Verwendung des Erfassungssignals und des Cursorbewegungssignals aus dem Steuerkugeldetektor 404 und dem Positionsbestimmer 408, einen Sender 406, bei dem ein Transistor TR2 und ein Widerstand R4 sowie eine Leuchtvorrichtung D3 zum Übertragen des Cursorbe wegungssignals in die Luft mit einem optischen Signal benutzt werden; einen Senderschalter 402, bei dem Widerstände R2, R3 und ein Transistor TR1 benutzt werden, zum Ein- oder Ausschal ten der Stromzufuhr zu dem Sender 406 unter der Steuerung des Steuerkugelcontrollers 403; ein Ladegerät 401, bei dem eine Batterie 401a und eine Diode D4 benutzt werden, um auf die Ver sorgungsspannung Vcc aus der Schnittstelle aufgeladen zu wer den, während die Steuerkugel 102 an dem Computer angebracht ist, und um die gespeicherte Energie für das gesamte System der Steuerkugel 102 zu liefern, während die Steuerkugel 102 von dem Computer gelöst ist; und einen Tastenwähler 407, bei dem Schal ter S1-S3 benutzt werden, zum Wählen oder Abbrechen eines Menüs auf der Anzeigevorrichtung 100.

Die in einem Hauptkörper des Computers installierte Schnitt stelle umfaßt gemäß der Darstellung in den Fig. 7A und 9 einen Hauptverbinder 305, der auf der Hauptleiterplatte des Computers angeordnet ist, zum Empfangen der Signale aus der Steuerkugel 102; einen Hauptsteuerkugeldetektor 304, bei dem Widerstände R12, R13 benutzt werden, zum Liefern eines Erfassungssignals abhängig davon, ob die Steuerkugel 102 an dem Computer montiert ist oder nicht; einen Empfänger 306 zum Empfangen von Signalen, die von dem Sender 406 gesendet werden, durch ein Empfangsfen ster 110, um das optische Signal in ein elektrisches Signal um zuwandeln; einen Hauptcontroller 303 zum Steuern des gesamten Betriebes der Schnittstelle durch Verwendung des Erfassungssi gnals aus dem Hauptsteuerkugeldetektor 304 und zum Abtrennen eines Taktsignals und von Cursorbewegungsdaten von dem Cursorbewegungssignal; einen Empfängerschalter 302, bei dem ein Widerstand R14 und ein Transistor TR4 benutzt werden, zum Ein- oder Ausschalten der Stromzufuhr zu dem Empfänger 306 unter der Steuerung des Hauptcontrollers 303; und eine Ladespannungsver sorgung 301 zum Versorgen des Ladegeräts 401 mit einer geregel ten Spannung über den Haupt- und Steuerkugelverbinder 305 und 405.

Ein verbleibender Block, der in Fig. 7A mit 307 bezeichnet ist, ist ein Systemcontroller (das ist nicht der Aufbau der vorlie genden Erfindung, sondern lediglich ein Teil der Hauptleiter platte des Computers), welcher die Cursorbewegungsdaten mit Synchronisation mit dem Taktsignal berechnet und einen Cursor auf der Anzeigevorrichtung 100 längs einer x- und einer y-Achse bewegt.

Der Hauptverbinder 305 und der Steuerkugelverbinder 405 sind beide ein Paar der Stift-Stift-Bauart und umfassen zwei Masse klemmen GND1, GND2, eine Ladeklemme CHA, eine Steuerklemme TRA und eine Zustandsklemme STA. Die Steuerklemme TRA überträgt die Cursorbewegungsdaten aus dem Steuerkugelcontroller 403 zu dem Hauptcontroller 303, und umgekehrt. Die Zustandsklemme STA überträgt ein Zustandssignal, das den laufenden Zustand des Steuerkugelcontrollers 403 anzeigt, zu dem Systemcontroller 307 (ein Zustandssignal, das den laufenden Zustand des Hauptcon trollers 303 anzeigt, wird dem Systemcontroller 307 direkt ge liefert), um dem Systemcontroller 307 zu gestatten, den Haupt controller 303 und den Steuerkugelcontroller 403 zu überprüfen.

Die Ladespannungsversorgung 301 der Steuerkugelschnittstelle umfaßt einen Spannungsregler 301a, in welchem Widerstände R7, R8, R9 und eine Z-Diode ZD1 zum Regeln der Versorgungsspannung Vcc benutzt werden, wobei der Massepfad oder GND1 des Span nungsreglers 301a eine unabhängige Masse ist, wogegen eine Masse GND2 eine Systemmasse ist; einen Komparator 301b zum Ver gleichen der Ladespannung, die dem Ladegerät 401 über die Lade klemme CHA geliefert wird, mit der geregelten Spannung aus dem Spannungsregler 301a; und einen Spannungscontroller 301c, in welchem ein Transistor TR3 und Widerstände R10, R11 und eine Diode D5 benutzt werden, zum Steuern des Pegels der Ladespan nung, die dem Ladegerät 401 über die Ladeklemme CHA geliefert wird, indem er gemäß dem Ausgangssignal des Komparators 301b umgeschaltet wird.

Die Bezugszahlen 102c und 300a in den Fig. 8 bzw. 9 zeigen Rücksetzschaltungen zum Rücksetzen des Steuerkugelcontrollers 403 und des Steuerkugelcontrollers 303, und die Bezugszahlen 102d und 300b zeigen Taktgeneratoren zum Erzeugen von Sy stemtaktsignalen für die obigen beiden Controller 303 bzw. 403.

Im mechanischen Aufbau enthält die Steuerkugel 102 einen Schubladengriff 102a, der aus dem Inneren der Steuerkugel 102 herausgezogen werden kann, damit er durch einen Benutzer leicht ergriffen werden kann. Der Schubladengriff 102a gleitet in ei nem Gehäuse 102b der Steuerkugel 102. Der Körper des Computers hat einen Befestigungshalter 102c zum Aufnehmen der Steuerkugel 102.

Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 2 bis 9 im einzelnen beschrieben. Die Arbeitsweise für den Fall, daß die Steuerkugel an dem Computer angebracht ist, wird zuerst erläutert.

Im Betrieb, der zu dem Aufladen einer Stromversorgung in Bezie hung steht, sind, wenn die Steuerkugel 102 an dem Körper des Computers montiert ist, sowohl der Steuerkugelverbinder 405 als auch der Hauptverbinder 305 miteinander verbunden, so daß Si gnale wie das Zustandssignal STA, das Ladesignal CHA und das Steuersignal TRA zwischen der Steuerkugel und der Schnittstelle hin- und herübertragen werden.

Die unabhängige Masse GND1 des Hauptverbinders 305 wird erst mit der Systemmasse GND2 verbunden, wenn die beiden Verbinder 305 und 405 miteinander verbunden werden. Nachdem die Verbinder 305 und 405 miteinander verbunden worden sind, ist die Masse GND1 nicht länger eine unabhängige Masse. Sie ist zu einem Teil der Systemmasse GND2 geworden. Deshalb kann nun die Ladespan nungsversorgung 301 eine Ausgangsspannung für die Batterie 401a in dem Ladegerät 401 liefern.

Die Versorgungsspannung Vcc wird auf den konstanten Pegel an dem Spannungsregler 301a geregelt, und die geregelte Spannung wird an die positive Klemme (+) des Komparators 301b angelegt. Gleichzeitig wird die Versorgungsspannung Vcc über den Wider stand R11 und die Diode D5 in dem Spannungscontroller 301c an die Batterie 401a über die Diode D4 in der Steuerkugel 102 über die Ladeklemme CHA der beiden Verbinder 305 und 405 angelegt. Deshalb wird die Batterie 401a mit der Versorgungsenergie aus dem obigen Spannungscontroller 301c aufgeladen. Die Größe der Spannung, die an der Ladeklemme CHA des Hauptverbinders 305 ge messen wird, nimmt im Verhältnis zu dem Inkrement der Größe der Ladung der Batterie 401a zu, und die Spannung an der Ladeklemme CHA erscheint an der negativen Klemme (-) des Komparators 301b in der Ladespannungsversorgung 301.

Während die Batterie 401a aufgeladen wird, gibt, da die Span nung an der negativen Klemme des Komparators 301b kleiner als die an der positiven Klemme ist (die Spannung an der positiven Klemme des Komparators 301b, d. h. die geregelte Spannung, die von dem Spannungsregler 301a geliefert wird, ist genau die Solladespannung der Batterie 401a), der Komparator 301b ein Si gnal hohen Pegels ab, so daß der Transistor TR3 in dem Span nungscontroller 301c eingeschaltet wird.

Zu dieser Zeit fließt, weil die Einstellung so ist, daß der Wi derstandswert des Widerstands R10 kleiner als der des Wider stands R11 ist, der Ladestrom in die Batterie 401a über den Transistor TR3 und den Widerstand R10 statt den Widerstand R11. Der Grund, warum der Ladestrom über die Diode D4 zu der Plus- Klemme der Batterie 401a und nicht woanders hingeht, ist, daß die Impedanz der Batterie 401a, weil diese noch nicht vollstän dig aufgeladen ist, kleiner ist als die der anderen Schaltungs anordnungen.

Wenn die Batterie 401a mit dem Laden aufhört, gibt, da die Spannung an der negativen Klemme des Komparators 301b äquiva lent zu der oder höher als die an der positiven Klemme wird, der Komparator 301b ein Signal niedrigen Pegels ab, so daß der Transistor TR3 abgeschaltet wird.

Zu dieser Zeit wird der Ladestrom, in diesem Fall der Versor gungsstrom, der Steuerkugel 102 über den Widerstand R11 statt über den Widerstand R10 und den Transistor TR3 zugeführt. Der Widerstandswert des Widerstands R11 wird so eingestellt, daß der Versorgungsstrom nur ausreichend fließen kann, um die Klei nsignalschaltungen der Steuerkugel 102 zu speisen, weil keine Notwendigkeit besteht, die Batterie 401a länger aufzuladen. Da die Impedanz der Batterie 401a höher als die der anderen Schal tungsanordnungen ist, fließt kein Versorgungsstrom in die Bat terie 401a.

Im Betrieb, der sich auf das Erkennen bezieht, ob die Steuerku gel 102 an dem Computer montiert ist oder nicht, liegt, wenn der Hauptverbinder 305 und die Steuerkugel 405 miteinander verbunden sind, der Massepfad, der mit der Masseklemme GND1 verbunden ist, an Masse an der Systemmasse GND2 und erscheint dann als ein logischer niedriger Pegel an einem Eingangsan schluß P2 des Hauptcontrollers 303.

Demgemäß erkennt der Hauptcontroller 303, daß die Steuerkugel 102 an dem Computer montiert ist, und gibt ein Signal hohen Pe gels an seinem Ausgangsanschluß P5 ab, so daß der Transistor TR4 in dem Empfängerschalter 302 abgeschaltet wird. Der Haupt controller 303 wartet auf die Eingabe des Cursorbewegungssi gnals, das über die Steuerklemme TRA aus der Steuerkugel 102 kommt.

Wenn der Transistor TR4 abgeschaltet wird, wird die Versor gungsspannung Vcc zum Speisen des Empfängers 306 abgeschaltet, so daß ein unnötiger Energieverbrauch dann vermieden werden kann. Der Empfänger 306 ist unnötig, weil die Steuerkugel nun an dem Computer montiert ist.

Mittlerweile erkennt in der Steuerkugel 102 der Steuerkugelcon troller 403, daß die Steuerkugel 102 nun an dem Computer mon tiert ist, durch Ablesen der Spannung, in diesem Fall der Lade spannung, die über den Widerstand R5 von dem Spannungscontrol ler 301c in der Schnittstelle her angelegt wird. Mit anderen Worten, wenn ein logischer hoher Pegel an einem Eingangsan schluß P12 des Steuerkugelcontrollers 403 erscheint, stellt der Steuerkugelcontroller 403 fest, daß die Steuerkugel nun an dem Computer angebracht ist. Demgemäß gibt der Steuerkugelcontrol ler 403 ein Signal niedrigen Pegels an seinem Ausgangsanschluß P9 ab, so daß der Transistor TR1 in dem Senderschalter 402 ab geschaltet wird.

Wenn der Transistor TR1 abgeschaltet wird, wird auch der Tran sistor TR2 in dem Sender 406 abgeschaltet, so daß die Versor gungsspannung Vcc zum Speisen der Leuchtvorrichtung D3 abge schaltet wird, so daß dann ein unnötiger Energieverbrauch ver mieden werden kann. Der Sender 406 ist unnötig, weil die Steu erkugel nun an dem Computer montiert ist.

Im allgemeinen Betrieb der Steuerkugel 102 wird, wenn ein Be nutzer eine Kugel der Steuerkugel 102 manipuliert, um einen Cursor auf der Anzeige des Computers zu bewegen, ein optisches Signal, das aus den Leuchtvorrichtungen D1, D2 stammt, in dem Positionsbestimmer 408 in ein impulsförmiges Cursorbewegungssi gnal durch vorgesehene mechanische Vorrichtungen umgewandelt, die sich längs einer x- und einer y-Achse im Verhältnis zu der Bewegung der Kugel bewegen. Das Cursorbewegungssignal, das durch die Fotodetektoren PD1, PD2 empfangen wird, wird dann an die Eingangsanschlüsse P1-P4 des Steuerkugelcontrollers 403 angelegt. Die Auswahl von jedem der Tastenschalter S1-S3, d. h. des Zustands, ob die Tastenschalter S1-S3 offen oder geschlos sen sind, des Tastenwählers 407 wird darüber hinaus Eingangsan schlüssen P6-P8 des Steuerkugelcontrollers 403 übermittelt.

Demgemäß führt der Steuerkugelcontroller 403 eine Datenverar beitung durch das Cursorbewegungssignal aus dem Positionsbe stimmer 408 aus und gibt das datenverarbeitete Cursorbewegungs signal an seinem Ausgangsanschluß P10 ab. Dieses datenverarbei tete Cursorbewegungssignal geht nicht zu dem Sender 406, son dern zu einem Eingangsanschluß P6 des Hauptcontrollers 303 über die Steuerklemme TRA sowohl des Steuerkugelverbinders 405 als auch des Hauptverbinders 305, weil der Transistor TR1 des Sen derschalters 402 weiterhin abgeschaltet ist.

Der Hauptcontroller 303 sondert Cursorbewegungsdaten und ein Taktsignal aus dem datenverarbeiteten Cursorbewegungssignal ab und übermittelt sie dem Systemcontroller 307. Ein Zustandssi gnal, das den laufenden Zustand des Steuerkugelcontrollers 403 anzeigt, wird an dem Systemcontroller 307 über die Zustands klemme STA angelegt. Ein Zustandssignal, das den laufenden Zu stand des Hauptcontrollers 303 anzeigt, wird direkt an den Sy stemcontroller 307 angelegt.

Der Systemcontroller 307 verarbeitet die Cursorbewegungsdaten mit Synchronisation mit dem Taktsignal, damit sich ein Cursor längs einer x- und einer y-Achse auf der Anzeige des Computers bewegen kann.

Mittlerweile ist, wenn man den Betrieb betrachtet, wenn die Steuerkugel 102 von dem Computer gelöst ist, die Steuerkugel 102 so klein, daß sie ein Benutzer nicht ohne weiteres ergrei fen kann, weshalb bevorzugt wird, den Schubladengriff 102a zu benutzen, der innerhalb des Steuerkugelgehäuses 102b vorhanden ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Wenn die Steuerkugel 102 von dem Computer getrennt ist, d. h., wenn der Hauptverbinder 305 und der Steuerkugelverbinder 405 voneinander getrennt sind, ist die Masseklemme GND1 von der Sy stemmasse GND2 getrennt, und die Ladespannungsversorgung 301 arbeitet nicht mehr.

Infolge der Abtrennung der Masseklemme GND1 wird die Versor gungsspannung Vcc an einen Eingangsanschluß P2 des Hauptcon trollers 303 als ein logischer hoher Pegel angelegt, und da durch stellt der Hauptcontroller 303 fest, daß die Steuerkugel 102 nun von dem Computer gelöst ist. Zu dieser Zeit gibt der Hauptcontroller 303 ein Signal niedrigen Pegels an seinem Aus gangsanschluß P5 an den Transistor TD1 in dem Empfängerschalter 302 ab und empfängt das datenverarbeitete Cursorbewegungssi gnal, welches aus dem Sender 406 in der Steuerkugel 102 stammt, an seinem Eingangsanschluß P6. Wenn der Transistor TR4 durch das Signal niedrigen Pegels aus dem Ausgangsanschluß P5 des Hauptcontrollers 303 eingeschaltet ist, wird nun die Versor gungsspannung Vcc an den Empfänger 306 angelegt.

In der Steuerkugel 102 geht gemäß der Darstellung in Fig. 8 die Eingangsspannung an einem Eingangsanschluß P12 des Steuerkugel controllers 403 von einem hohen auf einen niedrigen Wert, weil die Ladespannung, die über die Ladeklemme CHA angelegt worden ist, durch Trennen der beiden Verbinder 305 und 405 beseitigt worden ist.

Der Steuerkugelcontroller 403 liest dadurch ab, daß die Steuer kugel 102 nun von dem Körper des Computers gelöst ist. Demgemäß gibt der Steuerkugelcontroller 403 ein Signal hohen Pegels an seinem Ausgangsanschluß P9 ab, so daß der Transistor TR1 in dem Senderschalter 402 eingeschaltet wird. Wenn der Transistor TR1 eingeschaltet ist, kann nun das datenverarbeitete Cursorbewe gungssignal aus einem Ausgangsanschluß P10 des Steuerkugelcon trollers 403 als ein Gatesignal an die Basis des Transistors TR2 in dem Sender 406 über den Transistor TR1 angelegt werden.

Der Transistor TR2 wird gemäß dem datenverarbeiteten Cursorbe wegungssignal aus dem Ausgangsanschluß P10 ein- oder ausge schaltet, und dadurch emittiert die Leuchtvorrichtung D3 inter mittierend ein Licht entsprechend der Periode des datenverar beiteten Cursorbewegungssignals.

Die Quellenspannung für die Steuerkugel 102 wird, wenn diese in der drahtlosen Betriebsart benutzt wird, durch das Ladegerät 401 geliefert. Eine Diode D4 in dem Ladegerät 401 schützt den Steuerkugelcontroller 403 vor einem in umgekehrter Richtung fließenden Strom aus der Batterie 401a, wenn der Steuerkugelverbinder 405 von dem Hauptverbinder 305 getrennt ist.

Der allegemeine Betrieb ist in diesem Fall derselbe wie in dem Fall, wenn die Steuerkugel 102 an dem Computer montiert ist, wobei die Differenz jedoch darin liegt, daß das Cursorbewe gungssignal von der Steuerkugel 102 an die Schnittstelle mit einem optischen Signal durch die Luft angelegt wird.

Das bedeutet, durch den Sender 406 in der Steuerkugel 102 wird das datenverarbeitete Cursorbewegungssignal aus dem Ausgangsan schluß P10 des Steuerkugelcontrollers 403 mit einem optischen Signal in die Luft gesendet statt über die Steuerklemme TRA des Steuerkugelverbinders 405. Die Schnittstelle empfängt das durch die Luft gesendete optische Signal durch den Empfänger 306 statt über den Hauptverbinder 305.

Fig. 9 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, wobei dargestellt ist, daß eine Position des Empfangsfensters 110 im Gegensatz zu Fig. 4 modifiziert worden ist. Das Empfangsfenster 110 kann irgendwo plaziert sein.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, wie oben beschrieben, die Steuerkugel irgendwo zu benutzen: in einem engen Raum soll sie benutzt werden, während sie an dem Computer montiert ist, woge gen sie im freien Raum benutzt werden soll, während sie von demselben gelöst ist.

Claims

1. Steuerkugel für einen tragbaren Computer, mit:
einer Steuerkugel (102), die in der Lage ist zu erkennen, ob sie an dem Körper eines tragbaren Computers angebracht oder von demselben gelöst ist, um ein elektrisches Signal über einen Draht zu senden, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper ange bracht ist, oder ein drahtloses Signal in die Luft zu senden, wenn die Steuerkugel (102) von dem Körper gelöst ist; und
einer Schnittstelle, die innerhalb des tragbaren Computers benützt wird und in der Lage ist zu erkennen, ob die Steuerku gel (102) an dem Körper angebracht oder von demselben gelöst ist, zum Verarbeiten des elektrischen Signals über den Draht, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper angebracht ist, oder zum Verarbeiten des drahtlosen Signals, das durch die Luft übertragen wird, wenn die Steuerkugel (102) von dem Körper ge löst ist.

2. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugel (102) aufweist:
eine Positionsbestimmungseinrichtung zum Liefern eines elektri schen Signals, das der Position eines Cursors eines Computers entspricht, durch Verwendung der Bewegung einer Kugel der Steu erkugel (102);
eine Verbindungseinrichtung (305, 405) zum Senden und Empfangen von Signalen, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist;
eine Steuerkugelerkennungseinrichtung zum Erkennen, ob die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben ge löst ist, und zum Liefern eines Erkennungssignals als ein Re sultat der Erkennung;
eine Steuereinrichtung zum Steuern des gesamten Betriebes der Steuerkugel (102) durch Verwendung des Erkennungssignals aus der Steuerkugelerkennungseinrichtung und des elektrischen Si gnals aus der Positionsbestimmungseinrichtung und zur Datenverarbeitung des elektrischen Signals aus der Positions bestimmungseinrichtung, um ein datenverarbeitetes Signal zu liefern;
eine Sendeeinrichtung (406) zum Umwandeln des datenverarbeite ten Signals aus dem Controller in ein drahtloses Signal und zum Senden des datenverarbeiteten Signals in die Luft;
eine Sendeschalteinrichtung zum Umschalten der Sendeeinrichtung (406) gemäß dem Erkennungssignal aus der Steuerkugel erkennungseinrichtung unter der Steuerung der Steuereinrich tung;
eine Ladeeinrichtung (301), die mit einer Versorgungsspannung aus dem Körper aufgeladen wird, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist, und zum Versorgen der Steuerkugel (102) mit der Ladespannungsenergie, wenn die Steuerkugel (102) von dem Körper gelöst ist.

3. Steuerkugel für einen Computer nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle aufweist:
eine Verbindungseinrichtung (305, 405) zum Empfangen und Senden von Signalen, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist;
eine Steuerkugelerkennungseinrichtung zum Erkennen, ob die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben ge löst ist, und zum Liefern eines Erkennungssignals als ein Re sultat des Erkennens;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen des drahtlosen Signals aus der Steuerkugel (102) und zum Umwandeln des drahtlosen Si gnals in ein elektrisches Signal;
eine Steuereinrichtung zum Steuern des gesamten Betriebes der Schnittstelle durch Feststellen, ob die Steuerkugel an dem Kör per montiert oder von demselben gelöst ist, und zum Abtrennen von Daten und eines Taktsignals aus dem elektrischen Signal, das aus dem drahtlosen Signal in der Empfangseinrichtung umge wandelt wird;
eine Empfangsschalteinrichtung (302) zum Umschalten der Empfangseinrichtung (306) gemäß dem Erkennungssignal aus der Steuerkugelerkennungseinrichtung (304) unter der Steuerung der Steuereinrichtung; und
einer Ladespannungsversorgungseinrichtung (301) zum Versorgen der Steuerkugel (102) mit einer Ladespannung, damit die Steuer kugel (102) aufgeladen wird, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist.

4. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugelerkennungseinrich tung (304) dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein elektrisches Signal liefert, das anzeigt, ob die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben gelöst ist, für die Steuer einrichtung durch Erkennen, ob eine Ladespannung erscheint oder nicht.

5. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung ein Signal zum Steuern der Sende schalteinrichtung liefert durch Erkennen, ob die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben gelöst ist, durch Verwendung des Erkennungssignals aus der Steuerkugeler kennungseinrichtung (404);
daß sie die Datenverarbeitung des elektrischen Signals aus der Positionsbestimmungseinrichtung (408) ausführt und das daten verarbeitete Signal liefert; und
daß sie ein Signal, das den laufenden Zustand der Steuerein richtung trägt, über die Verbindungseinrichtung liefert.

6. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeschalt einrichtung (302) ein Schaltelement zum Umschalten der Sende einrichtung unter der Steuerung der Steuereinrichtung aufweist.

7. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrich tung aufweist:
eine Batterie zum Aufladen mit einer Versorgungsspannung, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist; und
eine Diode zum Verhindern, daß eine in der Batterie geladene Energie in die Steuereinrichtung fließt, entweder wenn das Auf laden der Batterie aufhört oder wenn die Steuerkugel (102) von dem Körper gelöst ist.

8. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrich tung (406) so ausgebildet ist, daß sie ein drahtloses Signal in die Luft sendet, wenn sie durch die Sendeschalteinrichtung (302) umgeschaltet wird.

9. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugeler kennungseinrichtung für die Steuereinrichtung ein elektrisches Signal liefert, das anzeigt, ob die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben gelöst ist.

10. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung ein Signal zum Steuern der Empfangs schalteinrichtung (302) liefert durch Erkennen, ob die Steuer kugel (102) an dem Körper montiert oder von demselben gelöst ist, durch Verwendung des Erkennungssignals aus der Steuerku gelerkennungseinrichtung; und
daß sie ein Signal, das den laufenden Zustand der Steuerein richtung angibt, für den Systemcontroller (307) liefert.

11. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs schalteinrichtung (302) die Empfangseinrichtung (306) unter der Steuerung der Steuereinrichtung (303) umschaltet.

12. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladespan nungsversorungseinrichtung (301) aufweist:
einen Spannungsregler (301a) zum gleichmäßigen Regeln der Versorgungsspannung;
einen Komparator (301b) zum Vergleichen einer geregelten Span nung aus dem Spannungsregler mit einer Ausgangsspannung aus der Ladespannungsversorgungseinrichtung; und
einen Spannungscontroller (301c) zum Steuern der Ausgangsspan nung aus der Ladespannungsversorgung, indem er gemäß dem Aus gangssignal des Komparators umgeschaltet wird.

13. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungscontroller (301c) eine Spannung bei großem Strom liefert, wenn die Spannung aus dem Spannungsregler (301a) höher als die des Ausgangssignals des Spannungscontrollers (301c) ist, und eine Spannung bei kleinem Strom liefert, wenn die Spannung aus dem Spannungsregler klei ner als die des Ausgangssignals des Spannungscontrollers ist.

14. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsein richtung (306) so ausgebildet ist, daß sie normal arbeitet, wenn die Steuerkugel (102) von dem Körper gelöst ist, und nicht arbeitet, wenn die Steuerkugel (102) an dem Körper montiert ist.

15. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkugel (102) mit einem Schubladengriff (102a) versehen ist, der aus dem Gehäuse der Steuerkugel (102) herausgezogen werden kann.

16. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubladengriff (102a) in dem Gehäuse der Steuerkugel (102) gleitet.

17. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen Befestigungshalter zum Aufnehmen der Steuerkugel (102).

18. Steuerkugel für einen tragbaren Computer nach einem der An sprüche 3 bis 17, gekennzeichnet durch ein darauf vorgesehenes Empfangsfenster (306) zum Schutz der Empfangseinrichtung (306).