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Die
vorliegende Erfindung befasst sich im Allgemeinen mit dem Gebiet
der Schnittstellen zwischen Rechnerperipherievorrichtungen und Rechnern.
Um den Nutzen, der sich aus den hierin beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung ergibt, erfassen zu können, ist es hilfreich, den
aktuellen Stand der Technik zu kennen und zu verstehen, warum die
Vorteile und der Nutzen der vorliegenden Erfindung mit herkömmlicher Technik
nicht bereitgestellt werden können.
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EP 0 814 399 A1 ,
ein Schriftstück
gemäß Artikel
54 (3) EPC, enthüllt
eine über
einen Standardanschluss mit einem Rechner verbundene Vorrichtung
zur Energieversorgung einer externen Datenmedium-Leseeinheit. Das
Gerät beinhaltet
eine Energiespeichereinrichtung, die zur Energieversorgung einer
Leseeinheit mit benutzt wird, wenn die primäre Energiequelle nicht genügend Energie
bereit stellen kann.
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WO
95-08222 enthüllt
ein System zur Versorgung der modularen Komponenten einer elektronischen Ausrüstung mit
primärer
elektrischer Energie. Als Energiequelle verwendet das System eine
Batterie, die entweder auf einem Modul angebracht ist oder Teil
eines mit dem Modul verbundenen Batteriepakets ist. Das System verwendet
das Batteriepaket zur Verstärkung
der Energie, die den modularen Komponenten von einer primären Energiequelle
geliefert wird.
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US 5.514.859 enthüllt eine
Schnittstelle zum Verbinden einer Peripherievorrichtung mit einem
seriellen Anschluss eines Rechners. Die Schnittstelle ermöglicht dem
seriellen Anschluss das Bereitstellen der für den Betrieb eines Scanners
nötigen
Energie. Des weiteren enthält
die Schnittstelle eine Energiespeichereinrichtung, die zur Verstärkung der
an dem seriellen Anschluss abziehbaren Energie verwendet wird, falls
der Scanner während
des Betriebs zusätzliche
Energie benötigt.
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Die
im Folgenden beschriebene erste Verbesserung bezieht sich im Allgemeinen
auf tragbare Rechner. Sie findet allerdings auch bei vielen anderen
Arten von digitalen elektronischen Geräten Verwendung. Bei tragbaren
Rechnern handelt es sich im Allgemeinen üblicherweise um die Familie
jener Rechner, die als Laptops, Notebooks und Portables bekannt
sind. Diese werden als sogenannte Portables bezeichnet, da es sich bei
ihnen im Vergleich zu Desktop-Computern im Allgemeinen um kleinere
Einheiten handelt, die leicht von Ort zu Ort getragen werden können. Auch
können
sie an abgelegeneren Orten benutzt werden, oftmals relativ weit entfernt
von Einsteck-Energiequellen wie etwa Wechselstrom-Netzsteckern.
Die Vorteile mobiler Rechnernutzung können grundlegender Natur sein.
Häufig
tritt allerdings der Fall auf, dass für die geringe Größe dieser Portables,
für einen
kleineren Energiebedarf und für
jede andere Erwägung,
die einen Rechner erst tragbar macht, die Vielseitigkeit dieser
tragbaren Rechner geopfert wird. Daher können Peripherievorrichtungen,
die oft Teil eines weniger leicht tragbaren Desktop-Computer-Systems
sind, nicht so einfach in ein tragbares Rechnersystem integriert
werden. Die selben Überlegungen
treffen auch für
viele andere digitale, elektronische Geräte zu.
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Da
im Gehäuse
eines tragbaren Rechners nur begrenzt Platz vorhanden ist und Energiebeschränkungen
vorschreiben, dass der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert
werden muss, besitzen die meisten tragbaren Rechengeräte nur eine
einzige Docking-Station,
an der sich daher auch zu jedem Zeitpunkt immer nur eine aus einer
Mehrzahl von Peripherievorrichtungen befinden kann. Wenn mehr als
eine Art von Peripherievorrichtung hineingesteckt werden kann, um
mit dem tragbaren Leitrechner zu kommunizieren, wird diese Station
häufig
als Multifunktionsstation (hierin auch als Peripheriestation oder
Peripherieanschluss) bezeichnet. Häufig wird für den Platz in der Station
als Standardperipherievorrichtung ein Diskettenlaufwerk gewählt, da
Diskettenlaufwerke fast universell zum Datenaustausch verwendet
werden. Allerdings wurden auch CD-ROM-Laufwerke mittlerweile zu einer fast
unentbehrlichen Peripherievorrichtung für Rechner. Wird ein CD-ROM-Laufwerk
benötigt,
wird daher das Diskettenlaufwerk entfernt und das CD-ROM-Laufwerk
wird an seine Stelle eingesteckt, d. h. die beiden Laufwerke werden
ausgetauscht.
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Ein
schwerwiegender Nachteil des oben beschriebenen tragbaren Rechners
mit einer einzigen Multifunktionsstation ist, dass zu jedem Zeitpunkt
ausschließlich
eine Periphe rievorrichtung verwendet werden kann. Zudem wurde bisher
nicht erwähnt,
dass das so genannte „heiße Tauschen", also das Austauschen
einer Peripherievorrichtung mit einer anderen während der Rechner in Betrieb
ist, üblicherweise
für Diskettenlaufwerke,
CD-ROM-Laufwerke
und ähnliche
Peripherievorrichtungen nicht möglich
ist. Daher muss der tragbare Rechner komplett herunter gefahren
werden, bevor der Austausch durchgeführt werden kann. Wenn mehr
als eine Peripheriekomponente benötigt wird oder wenn der Austausch
von zwei Peripherievorrichtungen mehr als ein Mal durchgeführt werden
muss, kann der Kreislauf aus Herunterfahren des Rechners, Austausch der
Geräte
und erneutes Hochfahren langwierig und zeitraubend werden.
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Daher
wäre es
ein Vorteil, einen tragbaren Rechner bereit zu stellen, der gleichzeitig
mit mehr als einer Rechnerperipherievorrichtung verbunden werden
kann, wobei die Peripherievorrichtungen außerdem ein- und ausgesteckt
werden können.
Es würde
somit ein Vorteil aus der Möglichkeit
gezogen, dass mehr als eine Peripherievorrichtung elektronisch mit
dem tragbaren Rechner verbunden sein kann, ohne dass die Geräte ausgetauscht
werden müssen.
Dieser Vorteil würde
zudem die Fähigkeit
schaffen, Rechnerperipherievorrichtungen direkt mit dem Rechengerät kommunizieren
zu lassen.
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Eine
weitere Verbesserung betrifft weniger den tragbaren Rechner selbst
als vielmehr die Peripherievorrichtungen für den tragbaren Rechner, die
in die einzelne Multifunktionsstation eingesteckt beziehungsweise
aus ihr herausgezogen werden. Dabei dreht es sich insbesondere um
Situationen, in denen ein tragbarer Rechner zusammen mit einigen
Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner gekauft wird. Üblicherweise sind
diese Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner die einzigen Peripherievorrichtungen, die mit dem tragbaren
Rechner kommunizieren können.
Ohne auf die genauen Umstände
dieser Tatsache (etwa gesetzlich geschützte Verbindungsstecker, Verbindungsstifte
oder Zeitschemata) näher
einzugehen, so ergibt sich doch meistens das Bild, dass Peripherievorrichtungen
für tragbare
Rechner oftmals nur mit jenen tragbaren Rechnern kommunizieren können, für die sie
speziell hergestellt wurden. Für
den Fall, dass der selbe Nutzer auch einen Desktop-Computer besitzt,
würden
die selben Rechnerperipherievorrichtungen, die für den tragbaren Rechner benötigt werden,
nun auch für
den Desktop-Computer benötigt.
Der Nutzer sieht sich also dazu gezwungen, für den Desktop-Computer die
gleichen Peripherievorrichtungen zu kaufen, die zuvor schon für den tragbaren
Rechner gekauft wurden. Folglich resultieren aus der Redundanz in
der Funktionalität
der Peripherievorrichtungen unnötige
Zusatzausgaben für
den Nutzer.
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Es
wäre ein
Vorteil, wenn es möglich
wäre, die
Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner trotz der gesetzlich geschützten Eigenarten, die für Rechnerperipherievorrichtungen üblich sind,
zusammen mit dem Desktop-Computer verwenden zu können.
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Eine
weitere Verbesserung bezieht sich spezieller auf die tragbaren Rechner
und andere tragbare Rechengeräte.
Der Wunsch der Industrie nach der Bereitstellung eines leicht tragbaren
und herausnehmbaren Massenspeichermediums mit hoher Dichte trug
im Wesentlichen zum Erfolg des ZIPTM-Laufwerks
der Iomega Corporation (hierin später „Iomega") bei. Das ZIPTM-Laufwerk
besteht aus einer Laufwerkeinheit, die Daten auf herausnehmbaren
ZIPTM-Disketten speichert. Obwohl sie nur
etwas dicker sind als die allgegenwärtigen, heutzutage gebräuchlichen
3½-Zoll-Disketten
mit 1,44 Megabyte, sind ZIPTM-Disketten
in der Lage, jeweils etwa 100 Megabyte an Daten zu speichern. Das
entspricht der Speicherkapazität
von ungefähr
siebzig 1,44-Megabyte-Disketten. Die Möglichkeit, eine große Menge
an Daten oder aber eine einzige sehr viel größere Datei auf einem einzelnen,
herausnehmbaren Speichermedium zu speichern, bringt viele Vorteile.
Daher gehören
diese Laufwerke bei immer mehr Desktop-Computern zur Standardausrüstung und
werden bei einem grundlegend ausgestatteten Desktop-Computer-System mitgeliefert.
Aufgrund der Schnittstellenanforderungen für die Multifunktionsstation
bei tragbaren Rechnern und der Größenbeschränkungen bei diesen Rechnern
sowie aufgrund der Energieanforderungen konnten tragbare Rechner
die Vorteile der Kapazitäten
herausnehmbarer ZIPTM-Laufwerke jedoch bisher
nicht nutzen. Folglich wäre
es im Vergleich zum Stand der Technik eine weitere Verbesserung,
würde ein
ZIPTM-Laufwerk
oder ein anderes, herausnehmbares Speichermedium mit hoher Dichte
für eine
Verwendung mit tragbaren Rechnern oder mit anderen Rechengeräten angepasst,
um auf diese Weise die Vorteile einer billigeren und herausnehmbaren
Massenspeichermöglichkeit
nutzen zu können.
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Gemäß einer
Verbesserung durch die vorliegende Erfindung wird ein Vorkehrung
getroffen, die einer Peripherievorrichtung (etwa einem ZIPTM-Laufwerk) zu all den Zeitpunkten eine
zusätzliche
Stromversorgungskapazität
bereit stellt, an denen der von der Schnittstelle des tragbaren
Rechners beziehungsweise des Desktop-Computers bereit gestellte Strom
nicht ausreichend ist. Der bei einigen Schnittstellen-Standards
abziehbare Strom kann beispielsweise geringer sein als der von einer
Rechnerperipherievorrichtung (zum Beispiel einem ZIPTM-Laufwerk)
zu bestimmten Zeiten benötigte
Strom. Einige Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen daher einer Peripherievorrichtung
wenn nötig
zusätzlichen
Strom bereit, um die Arbeit der Peripherievorrichtung aufrecht erhalten
zu können.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein System bereit zu stellen,
mit dem Rechnerperipherievorrichtungen effizient mit Energie versorgt
werden können,
auch wenn die Peripherievorrichtungen kurzzeitig mehr Energie benötigen als
durch den vom Rechner benutzten Schnittstellen-Standard bereit gestellt
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein System zum Liefern von Energie an eine digitale
Peripherievorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 bereit gestellt.
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Die
folgenden Verbesserungen können
von der vorliegenden Erfindung unabhängig erreicht werden. Ein einzelner
Schnittstellen-Steckplatz an einem Rechengerät wird mit einem Schnittstellen-Anschluss
einer externen Docking-Station elektronisch verbunden. Die Docking-Station
besteht aus einer Mehrzahl von Schnittstellen-Steckplätzen oder
Anschlüssen.
Um Rechnerperipherievorrichtungen anzuschließen und zu verbinden, werden
die Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner elektronisch mit den Anschlüssen der externen Docking-Station
verbunden. Dadurch ist das Rechengerät in der Lage, alle Peripherievorrichtungen
in der externen Docking-Station anzusprechen, wohingegen es normalrweise
zu jedem Zeitpunkt jeweils nur ein einziges Gerät ansteuern kann. Eben jenes,
das elektronisch mit einem Anschluss einer Multifunktionsstation verbunden
ist, die zum Anschließen
von ausschließlich
einer einzigen Rechnerperipherievorrichtung an den tragbaren Rechner
hergestellt wurde.
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Bei
dem einzelnen Schnittstellen-Steckplatz, mit dem die externe Docking-Station
elektronisch verbunden ist, handelt es sich nicht notwendigerweise
um den beschriebenen Multifunktionsanschluss. Mit anderen Worten
kann also auch ein PC-Karten-Anschluss (auch als PCMCIA-Steckplatz
bekannt) dazu dienen, die externe Docking-Station mit dem tragbaren
Rechner elektronisch zu verbinden.
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Zudem
ist es möglich,
die sich aufgrund der gesetzlich geschützten Merkmale einiger Schnittstellen zwischen
Rechnerperipherievorrichtungen (insbesondere Peripherievorrichtungen
für tragbare
Rechner) und dem Rechner (insbesondere tragbaren Rechnern und anderen
Rechengeräten)
ergebenden Probleme zu umgehen. Mit anderen Worten kann das System
auch da angewandt werden, wo ein Vielzahl verschiedener, gesetzlich
geschützter
Schnittstellen-Standards zusammen treffen.
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Das
System ermöglicht
zudem die Nutzung einer externen Docking-Station, die mit einem
Festplattenlaufwerk elektronisch verbunden ist, das inkompatibel
zur IDE-Schnittstelle
oder zu anderen Standard-Schnittstellen ist, wie sie üblicherweise
von tragbaren Rechnern oder anderen Rechengeräten verwendet werden. Dies
ermöglicht
der externen Docking-Station, für
den tragbaren Rechner als Schnittstelle zu Geräten zu dienen, die ansonsten
nicht mit dem Rechner verbunden werden könnten.
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Das
System liefert die Möglichkeit,
Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner elektronisch mit einem Desktop-Computer oder mit
einem Erweiterungsgehäuse
zu verbinden. Zum Einführen
in einen Steckplatz oder Anschließen an einen Anschluss des
Desktop-Computers wird eine interne Docking-Station bereit gestellt.
Dabei ist die interne Docking-Station elektronisch mit einem Kommunikationsbus
innerhalb des Desktop-Computers
verbunden. Die interne Station stellt zudem einen Anschluss bereit,
der kompatibel ist zum Schnittstellen-Anschluss einer Peripherievorrichtung
für tragbare
Rechner. Der Desktop-Computer ist somit in der Lage, mit den Peripherievorrichtungen
für tragbare
Rechner so zu interagieren, als ob sie in den tragbaren Rechner
eingesetzt wären.
Die Peripherievorrichtungen für
tragbare Rechner können
weiterhin aus dem Desktop-Computer herausgenommen und in den tragbaren
Rechner eingesetzt werden, wenn sie dort benötigt werden.
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Es
ist außerdem
möglich,
eine spezifische Desktop-Computer-Peripherievorrichtung elektronisch
mit einem tragbaren Rechner zu verbinden. Insbesondere die von Iomega
hergestellten ZIPTM-Laufwerke sind zunehmend
populärere,
herausnehmbare Massenspeichergeräte.
Bisher wurde jedoch noch kein ZIPTM-Laufwerk
hergestellt, das in das Gehäuse
eines tragbaren Rechners passt. Dies liegt möglicherweise darin begründet, dass
ein ZIPTM-Laufwerk-Diskette deutlich dicker
ist als eine Compact Disc (CD-ROM) oder eine 1,44 Megabyte-Diskette.
Die vorliegende Erfindung löst
die Aufgabe, ein ZIPTM-Laufwerk elektronisch
mit einem Schnittstellen-Anschluss eines tragbaren Rechners (wie
etwa einem Multifunktionsanschluss in einer Multifunktionsstation)
zu verbinden.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist, eine Bandlaufwerk-Datensicherungseinheit bereit zu stellen,
die elektronisch mit dem Schnittstellen-Anschluss eines tragbaren
Rechners in der Multifunktionsstation verbunden ist.
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Ein
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Systems zur wirksamen Energieversorgung von solchen Rechnerperipherievorrichtungen
(etwa ZIPTM-Laufwerken), die kurzzeitig
mehr Energie benötigen
als über
eine von Rechnern genutzte Standard-Schnittstelle, wie etwa dem
PCMCIA-Schnittstellen-Standard, geliefert wird.
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1 ist eine perspektivische
Darstellung des externen Gehäuses
einer ersten externen Docking-Station in aufrechter Position mit
einer zweiten externen Docking-Station, die nur angedeutet dargestellt
ist.
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2 zeigt eine perspektivische
Ansicht der zwei in 1 gezeigten
externen Docking-Stationen, die nun über eine PC-Karten-Anschluss
(PCMCIA) elektronisch mit einem tragbaren Rechner verbunden sind.
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2A ist eine perspektivische
Ansicht einer ersten beispielhaften Peripherievorrichtung inklusive
eines ZIPTM-Laufwerks.
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2B ist eine perspektivische
Ansicht einer zweiten beispielhaften Peripherievorrichtung inklusive eines
ZIPTM-Laufwerks.
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2C ist eine perspektivische
Ansicht einer beispielhaften, in 2A dargestellten
Peripherievorrichtung, die in eine der in 1 dargestellten externen Docking-Stationen eingeführt wird.
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2D ist eine perspektivische
Explosionszeichnung der in 1 dargestellten
Station für
eine externe Peripherievorrichtung.
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3 ist ein Flussdiagramm,
das ein Verfahren zum Betrieb des in 1 gezeigten
Systems zeigt.
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4 ist eine Modifikation
des Flussdiagramms aus 3,
das erklärt,
wie die gesetzlich geschützten Kommunikationsarten
ausgeglichen werden.
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5 ist eine perspektivische
Darstellung einer externen Festplattenlaufwerkeinheit, die elektronisch mit
der externen Docking-Station 10 verbunden ist, um auf diese
Weise auch vom tragbaren Rechner mitbenutzt werden zu können, mit
dem sie normalerweise nicht kommunizieren kann.
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6 zeigt, dass Peripherievorrichtungen
für tragbare
Rechner auch von einem Desktop-Computer verwendet werden können.
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7 zeigt ein System, das
durch eine spezielle Konstruktion einem Laufwerk mit einem tragbarem, herausnehmbarem
Speichermedium mit hoher Dichte die Möglichkeit schafft, in die Multifunktionsstation 36 eingesetzt
und somit als weitere Peripherievorrichtung für tragbare Rechner verwendet
werden zu können.
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8 ist ein Blockdiagramm,
das die Anpassung einer oder mehrerer Schnittstellen zeigt, die
in der Industrie verwendet werden.
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9 ist ein Blockdiagramm
eines anderen Systems, das Power-Management-Merkmale beinhaltet.
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10 ist ein detailliertes,
schematisches Diagramm, das eine bevorzugte Anordnung zum Implementieren
der in 9 dargestellten
Power-Management-Merkmale zeigt.
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11 ist detailliertes, schematisches
Diagramm, das eine Anordnung zum Anpassen einer Peripherievorrichtung
an den PCMCIA-Standard zeigt.
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Im
Folgenden wird sich nun auf die Zeichnungen bezogen. In den Zeichnungen
wurden den verschiedenen Elementen der bevorzugten Ausführungsformen
bestimmte Ziffern zugeteilt. Die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden besprochen, um es Fachleuten zu ermöglichen,
die Erfindung herzustellen und zu verwenden.
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1 zeigt eine externe Docking-Station 10.
Außerdem
enthält 1 eine zweite, identische
externe Docking-Station, die allerdings nur angedeutet ist. Die
gezeigte einzelne externe Docking-Station 10 ist so ausgelegt,
dass sie eine einzelne Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner elektrisch mit einem tragbaren Rechner 14 (siehe 2) oder mit einem anderen
Rechengerät
verbinden kann. Es wird, wie in 1 gezeigt, eine
Stütze 11 bereit
gestellt, um die externe Docking-Station 10 festzuhalten.
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In
einer beispielhaften Veranschaulichung ist der tragbare Rechner 14 ein
Laptop-Computer,
wie er von führenden
Herstellern von Laptops wie der IBM Corporation („IBM"), der Compaq Computer
Corporation („Compaq") oder der Toshiba
America Informations Systems, Inc. („Toshiba") hergestellt und/oder verkauft wird.
Die externe Docking-Station 10 besteht aus einem Einschiebe-Ende,
das allgemein mit 16 bezeichnet wird, und zudem einer Stationstür 17,
durch die die Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner in die externe Docking-Station 10 eingeführt wird.
Innerhalb der externen Docking-Station 10 befindet sich
auf einem gegenüberliegenden
Koppel-Ende 18 ein Schnittstellen-Anschluss, der im Diagramm
mit 20 bezeichnet wird.
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Wie
sich in 2 lässt sich
am besten erkennen lässt,
ist die Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner elektronisch
mit Schnittstellen-Anschluss 20 verbunden, da Schnittstellen-Anschluss 20 so
ausgelegt ist, dass er in Bezug auf die physischen Ausmaße und die
Pinanschlüsse
prinzipiell identisch zu einem Multifunktionsanschluss 35 in
der Multifunktionsstation 36 des tragbaren Rechners 14 ist.
Schnittstellen-Anschluss 20 ist elektronisch verbunden
mit einem Kabel 22, welches wiederum elektronisch mit einer
Kopplungsvorrichtung 24 verbunden ist, die als halb in
den tragbaren Rechner 14 eingesetzt gezeigt wird. Kopplungsvorrichtung 24 (hier
als PC-Karte ausgeführt)
ermöglicht
es, dass die externe Docking-Station 10 über einen
Schnittstellen-Anschluss 30 des tragbaren Rechners (2) elektronisch mit dem
tragbaren Rechner 14 verbunden ist.
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Es
gilt zu beachten, dass die externe Docking-Station 10 so
konstruiert ist, dass sie Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner aufnehmen kann, die so ausgelegt sind, dass sie ohne Modifikationen
in eine Multifunktionsstation 36 des tragbaren Rechners 14 passen.
Daher sind die relevanten Ausmaße
der externen Docking-Station 10 die selben wie jene einer
Multifunktionsstation 36 im tragbaren Rechner 14.
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Es
sollte zudem beachtet werden, dass die in 1 gezeigten zwei oder mehr externen Docking-Stationen 10 zusammen
gefasst werden können,
wie es in 1 für die eine
externe Docking-Station 10 angedeutet und in 2 gezeigt wird. Dies hat
den Vorteil, dass dadurch eine Mehrzahl von Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner simultan mit dem tragbaren Rechner 14 verbunden
werden kann. Einer der Vorteile dieser Konstruktion ist, dass alle
Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner ohne Austausch
ansteuerbar sind, d. h. ohne dass die Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner ausgetauscht werden müssen,
indem der Rechner heruntergefahren, die aktuelle Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner gegen die gewünschte
Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner ausgetauscht
und anschließend
der Rechner neu gestartet werden muss. Zudem erlaubt das System
einen sogenannten „heißen Tausch" der Peripherievorrichtungen,
also den Austausch während
des Betriebs. Wenn zwei oder mehr externe Docking-Stationen 10 gekoppelt
werden, wird für
die Nutzung der Datenkommunikationsleitungen in Kabel 22 ein
Managementsystem benutzt. Für
das Kommunikationsmanagement zwischen zwei oder mehr externen Docking-Stationen 10 kann
ein Verfahren angewandt werden, das der den Fachleuten bekannten
Busauswahltechnik gleicht. Dabei legen Auswahltechniken fest, welche
Geräte
zu welchen Zeiten die Busleitungen benutzen dürfen.
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2 zeigt außerdem die
Veranschaulichung einer beispielhaften Situation des in 1 beschriebenen Systems.
Wenn ein Nutzer in die Multifunktionsstation 36 des tragbaren
Rechners 14 gerade eine Diskettenlaufwerkeinheit 28 eingesetzt
hat, ermöglicht
dieses System die gleichzeitige Verwendung einer anderen Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner, beispielsweise einer CD-ROM-Laufwerkeinheit 32,
die in die externe Docking-Station 10 eingesetzt ist. Normalerweise
hat der Nutzer keine andere Möglichkeit,
als die Diskettenlaufwerkeinheit 28 zu entfernen und die
CD-ROM-Laufwerkeinheit 32 in die Multifunktionsstation 36 einzusetzen.
In diesem Fall ist die externe Docking-Station 10 jedoch gleichzeitig über einen
spezifischen Rechner-Schnittstellen-Anschluss angeschlossen. Als
Schnittstelle zwischen dem tragbaren Rechner 14 und der externen
Docking-Station 10 wird ein PC-Karten-Anschluss am tragbaren
Rechner 14 benutzt. Fachleute werden erkennen können, dass
jeder geeignete Anschluss als Schnittstellen- Anschluss am tragbaren Rechner 30 verwendet
werden kann. Der PC-Karten-Anschluss (PCMCIA) ist jedoch ein fast
universell verfügbarer
Schnittstellen-Standard bei tragbaren Rechnern. Ein zusätzlicher
Vorteil bei der Verwendung des PC-Karten-Anschlusses als Schnittstelle
für die
externe Docking-Station 10 ist die Tatsache, dass die Multifunktionsstation 36 des
tragbaren Rechners 14 in diesem Fall auch weiterhin verwendet
werden kann.
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In 2 werden zwei zusammen gekoppelte
externe Docking-Stationen 10 gezeigt. Durch diese Kopplung
besteht die Möglichkeit,
zwei Rechnerperipherievorrichtungen 12 simultan anzusprechen.
Die CD-ROM-Laufwerkeinheit wird ins Einschiebe-Ende 16 der
externen Docking-Station 10 eingeführt, bis sie elektronisch an
den darin befindlichen Schnittstellen-Anschluss 20 angeschlossen
ist.
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Zur
besseren Veranschaulichung wird in 2 der
verbliebene Schnittstellen-Anschluss 20 der
externen Docking-Station 10 mit einer eingesetzten Bandlaufwerk-Datensicherungseinheit 34 gezeigt.
Fachleute werden jedoch verstehen, dass die Bandlaufwerk-Datensicherungseinheit 34 optional
ist. Die Schnittstellen-Anschlüsse 20 innerhalb
der externen Docking-Station 10 müssen mit anderen Worten für einen
korrekten Betrieb des tragbaren Rechners 14 also nicht
zwangsläufig
besetzt sein. Einer oder beide Schnittstellen-Anschlüsse 20 können während des
Hochfahrens des tragbaren Rechners 14 leer sein. Um in
der Lage zu sein, andere als die in der Multifunktionsstation 36 eingesetzte
Rechnerperipherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner zu verwenden,
kann es in einigen Fällen
jedoch notwendig sein, die Rechnerperipherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner in die externe Docking-Station 10 einzusetzen,
bevor der tragbare Rechner 14 hochgefahren wird.
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Unter
der Annahme, dass die CD-ROM-Laufwerkeinheit 32 und die
Laufwerk-Datensicherungseinheit 34 vor
dem Hochfahren des tragbaren Rechners 14 in die externe
Docking-Station 10 eingesetzt wurden, können nun alle drei Rechnerperipherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner vom tragbaren Rechner 14 angesteuert werden. Daraus
ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise die auf einer CD in
der CD-ROM-Laufwerkeinheit 32 gespeicherten
Daten direkt auf eine Diskette in der Disketten-Laufwerkeinheit 28 kopiert
werden können.
Ebenso können
Daten, die auf einer internen Festplatte 38 im tragbaren
Rechner 14 gespeichert sind, direkt zur Bandlaufwerk- Datensicherungseinheit 34 in
der externen Docking-Station 10 kopiert werden. Ein tragbarer
Rechner, der mit einem multitaskingfähigen Betriebssystem läuft, ist
dadurch sogar in der Lage, die oben beschriebenen Datenübertragungen
und Kopiervorgänge
simultan auszuführen.
Zudem sollte Wert darauf gelegt werden, dass die Peripherievorrichtungen,
die in den externen Docking-Stationen untergebracht sind, „heiß" ausgetauscht werden
können.
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Als
nächstes
wird sich auf 2A bezogen. 2A ist eine perspektivische
Ansicht einer Peripherievorrichtung, die allgemein mit 40 bezeichnet
wird. Peripherievorrichtung 40 ist eine Massenspeichervorrichtung,
die dem von Iomega verbreiteten Standard folgt und in der Industrie
als ZIPTM-Laufwerk bekannt ist. In das Laufwerk
wird eine Diskette eingelegt, die mit 42 bezeichnet und
in der Industrie als ZIPTM-Diskette bekannt
ist.
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Peripherievorrichtung 40 ist
genau so ausgelegt, dass sie in die Multifunktionsstation 36 (siehe 2) eines von Toshiba hergestellten
Rechners eingesetzt werden kann. Peripherievorrichtung 40 besitzt
eine Einfassung oder ein Gehäuse 41.
Gehäuse 41 hat
eine Länge 47,
eine Breite 45 und eine Dicke 46. Alle diese Maße sind
spezifisch für
Peripherievorrichtungen, die in Multifunktionsstationen 36 von
Rechnern eingesetzt werden können,
die dem von Toshiba verbreiteten, relevanten Standard folgen. Gehäuse 41 beinhaltet
einen Rand 48, der sich an einer Seite des Gehäuses 41 ausbreitet
und eine Dicke 44 besitzt, die geringer ist als die mit 46 bezeichnete
Dicke. Außerdem
wird ein elektrischer Verbinder 49 bereit gestellt, der
eine elektrische Verbindung mit einem entsprechenden elektrischen
Verbinder (in 2 mit 35 bezeichnet)
herstellen soll, der in der Multifunktionsstation 36 eines
dem Multifunktionsstationen-Standard von Toshiba folgenden Rechners oder
in der dem Multifunktionsstationen-Standard von Toshiba folgenden,
externen Docking-Station 10 (2) bereit
gestellt wird.
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Als
nächstes
wird sich auf 2B bezogen. 2B ist eine perspektivische
Ansicht einer weiteren Peripherievorrichtung, allgemein bezeichnet
mit 50. Peripherievorrichtung 50 ist ebenfalls
eine Massenspeichervorrichtung, die dem von Iomega verbreiteten
Standard folgt, in der Industrie als ZIPTM-Laufwerk
bekannt ist und in die eine ZIPTM-Diskette eingelegt
wird.
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Peripherievorrichtung 50 ist
genau so ausgelegt, dass sie in eine Multifunktionsstation 36 (siehe 2) eingesetzt werden kann,
die dem von IBM verbreiteten Standard folgt. Peripherievorrichtung 50 besitzt eine
Einfassung oder ein Gehäuse 57.
Gehäuse 57 hat
eine Länge 56,
eine Breite 55 und eine Dicke 54. Alle diese Maße sind
spezifisch für
Peripherievorrichtungen, die in Multifunktionsstationen 36 von
Rechnern eingesetzt werden können,
die dem von IBM verbreiteten Standard folgen. Gehäuse 57 beinhaltet
einen Rand 53, der sich an einer Seite des Gehäuses 57 ausbreitet
und eine Dicke 51 besitzt, die geringer ist als die mit 54 bezeichnete
Dicke. Außerdem
wird ein elektrischer Verbinder 58 bereit gestellt, der
eine elektrische Verbindung mit einem entsprechenden elektrischen
Verbinder (in 2 mit 35 bezeichnet)
herstellen soll, der in der Multifunktionsstation 36 eines
dem Multifunktionsstationen-Standard von IBM folgenden Rechners
oder in der dem Multifunktionsstationen-Standard von IBM folgenden,
externen Docking-Station 10 (2) bereit gestellt wird.
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Peripherievorrichtungen,
die dem Multifunktionsstationen-Standard egal welcher Organisation
oder welchen Herstellers folgen, können mit Hilfe der hier im
Folgenden beschriebenen Vorgehensweise angesprochen werden. Die
auszuführenden
Schritte sind: 1) das Bereitstellen eines Gehäuses für die Peripherievorrichtung,
die physikalisch in die dem relevanten Standard entsprechenden Multifunktionsstation
passt; 2) das Bereitstellen eines elektrischen Verbinders, der kompatibel
ist zu dem elektrischen Verbinder, der in der relevanten Multifunktionsstation
bereit gestellt wird; und 3) das Bereitstellen einer Übersetzungsschnittstelle,
so dass eine Übersetzung
zwischen einem ersten Schnittstellen-Standard und einem zweiten
Schnittstellen-Standard durchgeführt
werden kann und eine funktionierende Verbindung zwischen dem Leitrechner
und der Peripherievorrichtung aufgebaut und beibehalten wird. Fachleute
können
diese Schritte ausführen,
um Peripherievorrichtungen anzusprechen, die in einer einem beliebigen
Standard folgenden Multifunktionsstation arbeiten.
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Als
nächstes
wird sich auf 2C bezogen. 2C ist eine perspektivische
Ansicht einer in 2A dargestellten
Peripherieeinrichtung 40, die wie durch Pfeil 60 angezeigt
in die externe Station für
Peripherievorrichtungen eingesetzt werden kann. Fachleute werden
verstehen, dass Peripherievorrichtung 40 entsprechend der
von dem passenden Hersteller oder der passenden Organisation verbreiteten
Standard in die Vorrichtungsstation eingesetzt und aus ihr herausgenommen
werden.
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2D ist eine Explosionszeichnung
von einer der in 1 dargestellten
externen Stationen 10 für Peripherievorrichtungen.
Fachleute werden erkennen, dass die selben relevanten Strukturen
auch zur internen Verwendung in einem Rechengerät wie etwa einem Desktop-Computer
angepasst werden können.
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Wie
aus dem zuvor Beschriebenen ersichtlich sein sollte, wird Schnittstellen-Anschluss
20 gemäß der von
unterschiedlichen Herstellern oder Organisationen verbreiteten Standards
geändert.
Im Falle der Existenz einer bevorzugten Peripherievorrichtung, die
dem von Toshiba verbreiteten Standard folgt, ist der Schnittstellen-Anschluss
ein 50-Pin-Stecker
mit folgender Pin-Zuordnung:
Pin | Zuordnung |
1–40 | ATAPI-Schnittstelle |
41,
42 | +5
Volt |
43–44 | Erde |
47 | Audio
rechts |
48 | Audio
Erde |
49 | Audio
links |
50 | Audio
Erde |
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In 2D sind ein erstes Halbgehäuse 10A und
ein zweites Halbgehäuse 10B dargestellt.
Das erste Halbgehäuse 10A und
das zweite Halbgehäuse 10B werden
mit Hilfe einiger der mit 15 bezeichneten Schrauben derart
zusammen gehalten, dass Peripherievorrichtungen wie Peripherievorrichtung 40 (2A) und Peripherievorrichtung 50 (2B) darin aufgenommen werden
können.
Insbesondere die in 2D dargestellte Anordnung
kann eine Peripherievorrichtung sicher aufnehmen und aufbewahren.
Die in 2D dargestellte Anordnung
ist zudem speziell derart ausgelegt, dass sie Peripherievorrichtungen
aufnehmen kann, die den von Toshiba verbreiteten Standards folgen.
Auf einer Schaltungsplatine 13 befinden sich der Schnittstellen-Anschluss 20 sowie
ein Kabelstecker 21, in den das Kabel 22 eingesteckt
wird. Außerdem
existiert eine Feder 19, die die Peripherievorrichtung
gemäß des von
Toshiba verbreiteten Standards mit der Erde verbindet. Einige der
Schrauben 15 werden zum sicheren Zusammenhalten der Konstruktion
verwendet.
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Aus
dem zuvor Beschriebenen sollte hervorgehen, dass sich Docking-Stationen
ergeben, die zusammen mit den Peripheriestandards einer Mehrzahl
an unterschiedlichen Organisationen und Herstellern verwendet werden
können
und die diesen Standards folgen, wenn die nun im Folgenden erwähnten Arbeitsschritte
durchgeführt
werden. Unter den auszuführenden
Schritten sind: 1) das Bereitstellen eines Gehäuses für die Peripherie-Docking-Station,
das die Peripherievorrichtung physikalisch aufnimmt; 2) das Bereitstellen
eines elektronischen Verbinders in der Peripherie-Docking-Station,
der kompatibel ist zu dem entsprechenden, an der Peripherievorrichtung
bereit gestellten elektronischen Verbinder; und 3) das Bereitstellen
einer Übersetzungsschnittstelle,
so dass eine Übersetzung
der Kommunikation zwischen einem ersten Schnittstellen-Standard
und einem zweiten Schnittstellen-Standard durchgeführt werden
kann, dass also eine wirksame Verbindung zwischen dem Leitrechner
und der Peripherievorrichtung aufgebaut und beibehalten wird. Fachleute
können
mit Hilfe dieser Schritte Docking-Stationen bauen, die Peripherievorrichtungen
aufnehmen können,
die einem beliebigen Standard folgen.
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3 ist ein Flussdiagramm,
das ein allgemeines Verfahren zum Betrieb des in 1 dargestellten Systems zeigt.
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3 beginnt mit Schritt 80,
an dem alle gewünschten
Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner in eine
externe Docking-Station 10 mit einer geeigneten Anzahl
an Stationen eingesetzt werden. Obwohl es bereits zuvor erklärt wurde,
sollte hier erneut angemerkt werden, dass keine oder aber ausschließlich eine der
externen Docking-Stationen 10 überhaupt
besetzt sein muss, damit der tragbare Rechner 14 funktioniert. Das
selbe gilt für
die Multifunktionsstation 36 des tragbaren Rechners 14.
Auch wenn Multifunktionsstation 36 unbesetzt ist, wirkt
sich das nicht auf den tragbaren Rechner 14 aus.
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Schritt 82 erfordert
einen Neustart des tragbaren Rechners 14. Die Peripherievorrichtungen 12 für tragbaren
Rechner sind nun allesamt simultan für den Nutzer erreichbar. In
Schritt 84 teilen das Betriebssystem und/oder die Hardware-Komponenten
wie etwa die Bussteuerung des tragbaren Rechners 14 jeder
der Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner eine einzigartige
Laufwerksbezeichnung zu, so dass sie dementspre chend angesteuert
werden können.
Der Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner in der Multifunktionsstation
könnte
(nur zum Zwecke der Veranschaulichung) immer die Bezeichnung „C:" zugeteilt werden, die
erste Peripherievorrichtung in der externen Docking-Station 10 könnte immer
die Bezeichnung „D:" erhalten – und so
weiter, bis schließlich
der letzten Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner in der externen Docking-Station 10 eine
Bezeichnung zugewiesen wurde. Befindet sich in der Multifunktionsstation 36 keine Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner, so kann der ersten Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner in der externen Docking-Station 10 die Laufwerksbezeichnung „C:" zugeteilt werden.
Anschließend
werden die Bezeichnungen wie zuvor weiter vergeben.
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Schritt 86 umfasst
das Konzept zur Entscheidung, mit welcher der Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner der tragbare Rechner 14 kommunizieren wird und
zu welchem Zeitpunkt. Als Beispiel wird ein Kommunikationsverfahren
gewählt,
das dem Unterbrechungstyp entspricht. Wenn eine Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner mit dem tragbaren Rechner 14 oder einer anderen
Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner kommunizieren
möchte,
kann eine Unterbrechungsroutine eingeleitet werden, die anzeigt,
das die entsprechende Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner Aufmerksamkeit vom tragbaren Rechner 14 benötigt.
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Schritt 88 zeigt,
dass – wenn
der tragbare Rechner 14 erst einmal festgestellt hat, dass
eine der Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner Aufmerksamkeit
benötigt – der Bearbeitung
der Aufgabe der Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner eine vorgegebene Menge an Zeit gewidmet wird. Die vorgegeben Menge
an Zeit kann wiederholte Unterbrechungen der Aufgabe überdauern;
Unterbrechungen, in denen andere Funktionen des tragbaren Rechners 14 ausgeführt werden.
Fachleute werden erkennen, dass die beschriebene Funktion auf viele
unterschiedliche Weisen ausgeführt
werden kann. Es kann jedoch angenommen werden, dass der tragbare
Rechner 14 und sein Betriebssystem bereits die Fähigkeit
besitzen, eine Mehrzahl an Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner zu steuern. Dies sollte daher klar sein, da diese zusätzliche
Funktionalität
nur eine Erweiterung der Fähigkeit
des tragbaren Rechners 14 ist, für eine interne Festplatte 38 und
eine Diskettenlaufwerkeinheit 28, die üblicherweise bereits in dem
tragbaren Rechner vorinstalliert sind (siehe 2), Buszeiten aufzuteilen und andere
Aufgaben zu erledigen.
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Des
weiteren existiert eine Flusslinie 90, die anzeigt, dass
der tragbare Rechner 14 immer wieder zurück springt,
um nach dem Abschluss einer Aufgabe oder sogar während der Bearbeitung einer
Aufgabe – falls der
tragbare Rechner 14 und das Betriebssystem eine solche
Unterbrechung erlauben – den
Zustand von anderen Peripherievorrichtungen 12 (sofern
vorhanden) für
tragbare Rechner zu überprüfen. Fachlaute
werden wissen, dass eine Zustandsüberprüfung für Peripherievorrichtungen mit
Hilfe zahlreicher Verfahren möglich
ist.
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Der
Anreiz für
eine Kommunikation zwischen der Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner und dem tragbaren Rechner 14 in Schritt 84 kann
durch ein Abfrageschema ersetzt werden. Der tragbare Rechner 14 ruft
der Reihe nach aktiv alle Peripherievorrichtungen für tragbare
Rechner auf und fragt im Grunde jede Peripherievorrichtung, ob sie
mit ihm kommunizieren möchte.
Falls nicht, befragt der tragbare Rechner 14 die nächste Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner aus einer endlosen Schleife. Die Schleife wird ausschließlich dann
unterbrochen, wenn eine Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner Aufmerksamkeit benötigt.
Auch dann vermutlich nur für
eine kurze Zeit, nämlich
nur so lange bis die Peripherievorrichtung 12 für tragbare
Rechner die Aufmerksamkeit des tragbaren Rechners 14 nicht
mehr benötigt,
also bis ihre Aufgabe erledigt wurde.
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4 zeigt einen zusätzlichen
Schritt 92, der zwischen die Schritte 82 und 84 eingefügt wurde.
Der tragbare Rechner 14 stellt beim Hochfahren fest, welche
Arten von Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner mit der
externen Docking-Station 10 elektronisch verbunden sind.
Während
der Schnittstellen-Anschluss 20 für die vielen unterschiedlichen
Modelle oder Rechnerhersteller von tragbaren Rechnern 14 die
selbe Pin-Anordnung besitzen kann, so können sich doch die Signale
auf den Pins signifikant unterscheiden. Folglich ist es möglich, zu
einem geeigneten Zeitpunkt festzustellen, mit welcher Art von Rechnerperipherievorrichtung 12 der
tragbare Rechner 14 kommunizieren wird. Die externe Docking-Station 10 kann
dann die geeigneten Anpassungen vornehmen, um Unterschiede in der
Signalzuordnung an den Pins bei zahlreichen Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner auszugleichen. Außerdem
wird die Tatsache beachtet, dass einige Peripherievorrichtungen 12 für tragbare
Rechner zwar die selben Pin-Belegungen verwenden, sich aber in der
Signaltaktung unterscheiden. Daher ist das System darauf vorbereitet,
mit Hilfe eines geeigneten Verfahrens, das Fachleuten bekannt sein
sollte, diese Taktunterschiede oder die Unterschiede in der Pin-Belegung
zu kompensieren. Beispielsweise kann ein Signal, das für eine bestimmte
Zeitspanne auf einer bestimmten Leitung erzeugt werden muss, um
vom tragbaren Rechner 14 verarbeitet werden zu können, von
der externen Docking-Station 10 verlängert werden, wenn es von der
Peripherievorrichtung 12 für tragbare Rechner eigentlich
zu früh
gestoppt werden würde.
Auf die selbe Weise kann die externe Docking-Station 10 das
Signal natürlich
auch verkürzen.
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5 zeigt eine externe Festplattenlaufwerkeinheit 90,
die elektronisch mit der externen Docking-Station 10 verbunden
ist. Es existieren einige Festplattenlaufwerke, die nicht mit den üblichen
Bus-Schnittstellen übereinstimmen,
da sie viel größer sind
als ein typisches Festplattenlaufwerk. Die externe Docking-Station 10 kann
als Schnittstelle zwischen dem Bus des tragbaren Rechners 14 und
dem Festplattenlaufwerk 90 verwendet werden. Fachleute
werden erkennen, dass somit ein weiterer Vorteil die Fähigkeit
ist, als Schnittstelle zwischen dem tragbaren Rechner 14 und
Peripherievorrichtungen zu arbeiten, die normalerweise nicht kompatibel
sind.
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6 veranschaulicht, dass
Peripherievorrichtungen 12 für tragbare Rechner auch mit
Desktop-Computern 100 verwendet werden können. Somit
werden (ansonsten unvermeidliche und damit teure) doppelte Anschaffungen
vermieden, wenn sowohl ein tragbarer Rechner 14 als auch
ein Desktop-Computer 100 mit den selben Peripherievorrichtungen
ausgestatten werden soll. Es sollte beachtet werden, dass dieses
Beispiel auch bei einem (hier nicht gezeigten) Erweiterungsgehäuse Anwendung
findet.
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6 zeigt eine interne Docking-Station 102,
die über
eine beliebige geeignete Einrichtung wie etwa eine direkte Verbindung
oder über
ein Kabel elektronisch mit einem internen Busanschluss 104 des
Desktop-Computers 100 verbunden ist, der hier in einer
Turm- oder Miniturmausführung
gezeigt ist. Der vom Desktop-Computer 100 benutzte Bus
kann einer der heutzutage am häufigsten
verwendeten und in der Fachwelt bekanntesten Busse sein, etwa ISA,
EISA, Microchannel, VESA oder PCI. Ebenso können auch ATAPI-, PCMCIA-,
parallele, serielle, SCSI- oder FireWire-Peripherieverbindungen
verwendet werden, um die interne Docking-Station 102 mit
dem Desktop-Computer 100 zu koppeln. Die interne Docking-Station 102 stellt
eine Schnittstelle zwischen Signalen be reit, die von der Rechnerperipherievorrichtung 12 verwendet
werden, und den industriell standardisierten Bussignalen, die vom
Desktop-Computer 100 benutzt werden. Es wird primär ins Auge
gefasst, dass zur Verwendung der Rechnerperipherievorrichtungen 12 von
einem bestimmten Rechnerhersteller eine bestimmte interne Docking-Station 102 gekauft
wird. Somit könnten
von innerhalb der internen Docking-Station 102 alle Rechnerperipherievorrichtungen 12 mit
dem Desktop-Computer 100 verwendet werden. Alternativ können natürlich auch
mehr als nur eine interne Docking-Station 102 in den Desktop-Computer 100 eingebaut
werden, wobei jede interne Docking-Station 102 dann einem
anderen Schnittstellen-Standard folgen sollte.
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Ein
Nutzen, der aus dem Beschriebenen direkt ins Auge sticht, ist der
Vorteil, die selben Rechnerperipherievorrichtungen 12 sowohl
mit dem Desktop-Computer 100 als auch mit dem tragbaren
Rechner 14 verwenden zu können.
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7 erklärt nun die Installation eines
Laufwerks 110, das ein leicht tragbares, herausnehmbares Speichermedium
mit hoher Dichte verwendet. Ein Beispiel eines solchen Laufwerks
und eines solchen Speichermediums sind die zuvor bereits enthüllten ZIPTM-Laufwerke
und ZIPTM-Disketten. Das ZIPTM-Laufwerk 110 wurde
so konstruiert, dass es in die Multifunktionsstation 36 passt.
Dementsprechend kann das ZIPTM-Laufwerk 110 auch
in der externen Docking-Station 10 (1) und der internen Docking-Station 102 (6) der zuvor beschriebenen
Systeme verwendet werden.
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Außerdem ist
es möglich,
eine oder mehrere Industriestandard-Schnittstellen unterzubringen.
In 8 wird in einem Diagramm
ein Rechengerät 118 dargestellt,
wie es in der Industrie bekannt ist oder wie es in Zukunft vorhanden
sein wird. Das Rechengerät 118 kann
zudem eine oder mehrere Industriestandard-Schnittstellen beinhalten
(wie etwa die als PCMCIA, CardBus, IEEE 1284 und/oder FireWire (IEEE
1394) bekannten Schnittstellen). Die zur Implementierung dieser
Industriestandards nötige
Hardware und/oder Software wird in 8 durch
die Schnittstelle 120 dargestellt.
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Die
von Schnittstelle 120 weiter geleiteten Signale werden
gemäß des Industriestandards,
dem Schnittstelle 120 folgt, von einer Verbindung 116 übermittelt.
Diese Verbindung kann eine feste Leitungsverbindung oder eine kabellose
Verbindung sein. Kabellose Verbindungen in Bezug auf die vorliegende
Erfindung können
derartige Verbindun gen sein, die einem Industriestandard-Infrarotkommunikationsprotokoll
oder einem gesetzlich geschützten
Infrarotkommunikationsprotokoll folgen. Zudem können auch kabellose Verbindungen verwendet
werden, die einem Industriestandard-Funkfrequenzprotokoll oder einem gesetzlich
geschützten Funkfrequenzprotokoll
folgen.
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In 8 ist eine anpassungsfähige Docking-Station 114 dargestellt,
die im Allgemeinen möglichst
die in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Docking-Station 10 beschriebenen
Merkmale und einen entsprechenden Aufbau besitzt. Die anpassungsfähige Docking-Station 114 beinhaltet
zudem eine anpassungsfähige Schnittstelle,
die eine beliebige oder auch mehrere Industriestandard-Schnittstellen
(wie etwa ISA, PCI, PCMCIA, CardBus und/oder FireWire) unterbringen
kann, so dass eine verlässliche
und effiziente Kommunikation zwischen der anpassungsfähigen Docking-Station 114 und
dem Rechengerät 118 auftreten
kann. Mehr Information über
den FireWire-Standard stehen im IEEE 1394-Standard.
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Wie
oben beschrieben nimmt die Docking-Station 10 eine aus
einer Mehrzahl von verschiedenen Peripherievorrichtungen auf. Im
Falle der anpassungsfähigen
Docking-Station 114,
nimmt die anpassungsfähige Docking-Station 114 eine
Peripherievorrichtung 124 auf. Peripherievorrichtung 124 kann
eine aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Arten von Vorrichtungen
sein, etwa ein CD-ROM-Laufwerk, ein Diskettenlaufwerk oder eine
von vielen anderen Vorrichtungen. Derartige Vorrichtungen können unterschiedliche
Industriestandard-Schnittstellen benötigen. Peripherievorrichtung 124 kann
demnach irgend eine Schnittstelle benötigen, etwa eine IDE-Schnittstelle,
eine ATAPI-Schnittstelle,
eine FireWire-Schnittstelle, eine SCSI-Schnittstelle oder eine andere
Schnittstelle.
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In 8 ist ein mit 122 bezeichneter
Schnittstellen-Adapter dargestellt. Schnittstellen-Adapter 122 beinhaltet
Hardware und/oder Software, die benötigt wird, um Daten und Anweisungen
zwischen zwei unterschiedlichen Standards übermitteln zu können. Schnittstellen-Adapter 122 ermöglicht zum
Beispiel eine effiziente Kommunikation zwischen einem oder mehreren
der folgenden, in der Industrie allesamt weit verbreiteten Standards:
PC-Karte, PCI, Parallel, IEEE 488, Seriell, RS-232, PS/2, PCMCIA,
CardBus, FireWire, IDE, ATAPI oder einem sonstigen beliebigen gesetzlich
geschützten
Standard, den ein oder mehrere bestimmte Hersteller gewählt haben
oder in Zukunft wählen
werden. Es wird also auf Folgendes Wert gelegt: Benötigt Peripherievorrichtung 124 eine
IDE/ATAPI-Schnittstelle, so sollte der Schnittstellen-Adapter 122 möglichst
eine anpassungsfähige
Kommunikation gemäß des FireWire-Standards
bereit stellen können,
wenn wiederum das der Standard ist, mit dem das Rechengerät 118 ausgestattet
ist. Zudem sollte klar sein, dass nicht nur das in 8 dargestellte Rechengerät 118 sondern
auch viele andere Arten von Rechengeräten verwendet werden können.
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Als
nächstes
wird sich auf 9 bezogen. 9 ist ein Blockdiagramm.
Wie oben besprochen, sind Rechnerperipherievorrichtungen größtenteils
nicht auf Tragbarkeit hin ausgelegt worden. Viele Rechnerperipherievorrichtungen
wurden auf einen Betrieb hin ausgelegt, bei dem eine Hochspannungsquelle
verfügbar
ist, die die Peripherievorrichtung versorgen kann. Die vorliegende
Erfindung stellt zum zusätzlichen
Nutzen ein System bereit, das Peripherievorrichtungen Energie bereit
stellt. Dies stellt einen weiteren, bisher nicht verfügbaren Vorteil
dar.
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9 ist ein Blockdiagramm
mit einem mit 150 bezeichneten Rechner. Hierbei kann es
sich bei Rechner 150 um jede beliebige Vorrichtung handeln,
die Daten speichert, verändert
oder benutzt, wie beispielsweise tragbare Rechner, Desktop-Computer,
PDAs, digitale Standbildkameras und Videokameras oder dergleichen.
Rechner 150 beinhaltet ein PC-Karten-Fach, der dem relevanten,
in der Industrie bekannten PCMCIA-Standard folgt. Um eine Schnittstelle
zwischen Rechner 150 und einer Peripherievorrichtung 156 bereit
zu stellen, wird eine PCMCIA-Vorrichtung in das PC-Karten-Fach 152 eingeführt, so
dass zwischen diesen beiden eine Arbeitsverbindung sowie eine Kommunikation
ermöglicht
wird. Wie in der Industrie bekannt fordert der PCMCIA-Standard das
Bereitstellen von fünf
Volt am PC-Karten-Fach 152. Der Standard fordert zudem,
dass höchstens
800 Milliampere bereit gestellt werden.
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Wie
bereits weiter oben erklärt
wurde, stellt die PCMCIA-Vorrichtung möglichst eine Schnittstelle
zwischen dem von Peripherievorrichtung 156 benutzten Standard
(zum Beispiel dem ATAPI-Standard) und dem von Rechner 150 benutzten
Standard (zum Beispiel dem PCMCIA-Standard) bereit. PCMCIA-Vorrichtung 154 liefert
die fünf
Volt weiter an Peripherievorrichtung 156.
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Viele
Peripherievorrichtungen ziehen während
des Betriebs üblicherweise
weniger als 800 mA. Trotzdem kann es passieren, dass die Peripherievorrichtung
während
des Betriebs kurzzeitig mehr als 800 mA zieht. Während der Zeiten, in denen
die Peripherievorrichtung mehr als 800 mA zieht, stellt der PCMCIA-Standard
nicht sicher, dass der durch das PC-Karten-Fach zur Verfügung gestellte
Strom groß genug
ist, um einen sicheren Betrieb der Peripherievorrichtung zu gewährleisten.
Daher wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Power-Management-Einheit 158 bereit gestellt.
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Die
Power-Management-Einheit 158 (dargestellt durch die gestrichelte
Linie 162) kann in der selben Einfassung untergebracht
sein wie die Peripherievorrichtung. Sie kann allerdings ebenso gut
ein eigenes Gehäuse
besitzen. In 9 ist zudem
eine Batterie 160 dargestellt. Batterie 160 kann
eine beliebige Energiespeichervorrichtung sein, sollte aber möglichst
eine wiederaufladbare elektrochemische Zelle sein. Batterie 160 kann
beispielsweise eine oder mehrere Nickel-Cadmium-Zellen, eine oder
mehrere Nickel-Metallhydrid-Zellen oder
eine oder mehrere Lithium-Ionen-Zellen umfassen. Auch Batterie 160 sollte
möglichst
in Einfassung 162 untergebracht sein. Einfassung 162 sollte
möglichst
das Gehäuse
der externen Docking-Station 10 (1) sein oder das Gehäuse des ZIPTM-Laufwerks 110,
das in die Multifunktionsstation 36 (7) passt. Alternativ können Batterie 160 und/oder
die Power-Management-Einheit 158 auch außerhalb
von Einfassung 162 angebracht sein.
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Power-Management-Einheit 158 überwacht
den Strom, der von Peripherievorrichtung 156 durch die PCMCIA-Vorrichtung 154 aus
dem PC-Karten-Fach 152 gezogen wird. Nähert sich der von Peripherievorrichtung 156 gezogene
Strom einem vorgegebenen Schwellenwert oder übersteigt er diesen, zieht
Power-Management-Einheit 158 Strom aus Batterie 160,
um den aus dem PC-Karten-Fach gezogenen Strom zu unterstützen, so
dass Peripherievorrichtung 156 ausreichend Strom für einen
wirksamen Betrieb zur Verfügung
hat. Im Rahmen der Erfindung liegt zudem das Wiederaufladen der
Batterie 160 durch die Power-Management-Einheit, wenn der
von Peripherievorrichtung 156 gezogene Strom unter den
vorgegebenen Schwellenwert fällt.
Batterie 160 sollte zudem möglichst über eine externe Quelle geladen
werden, wie etwa über
eine mit einer Wechselstromquelle verbundene Energieversorgung (in
den Figuren nicht dargestellt).
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden, hierin beschriebenen Erfindung sollte der vorgegebene
Schwellenwert möglichst
im Bereich von etwa 500 mA bis zu etwa 800 mA liegen, vorzugsweise eher
zwischen 600 mA und 700 mA. Am besten beträgt er 650 mA. Es wird Wert
darauf gelegt, dass sich der vorgegebene Schwellenwert von dem hierin
angegebenen unterscheiden kann und trotzdem noch in den Rahmen der
vorliegenden Erfindung fällt.
Außerdem
wird Wert darauf gelegt, dass die vorliegende Erfindung Vorteile
liefert, die so zuvor in der Fachwelt noch nicht bekannt waren.
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Als
nächstes
wird sich auf 10 bezogen. 10 ist ein detailliertes
schematisches Diagramm, das eine bevorzugte Anordnung zum Implementieren
des in 9 dargestellten
Power-Management-Merkmals zeigt. Es wird Wert darauf gelegt, dass
das detaillierte schematische Diagramm aus 10 nicht als den Umfang der vorliegenden
Erfindung einschränkend
betrachtet wird, sondern dass es als vor allem beispielhaft für die zahlreichen
unterschiedlichen Ausführungsformen
angesehen wird, die die vorliegende Erfindung einschließen können. Die
in 10 dargestellten
Komponenten entsprechen jenen Komponenten, die die Funktionen der
Batterie (160 in 9)
und der Power-Management-Einheit (158 in 9) ausüben. Zum Zwecke der Klarheit
wurden die Verweisnummern, die üblicherweise
in detaillierte schematische Diagramme eingegliedert sind, bewahrt.
Untenstehende Tabelle A liefert eine Beschreibung der in 10 dargestellten bevorzugten Komponenten.
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-
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Bei
Betrachtung von 10 wird
Wert darauf gelegt, dass die darin dargestellte Schaltung nur ein
Beispiel ist für
eine Einrichtung zum Feststellen, wann der von der Peripherievorrichtung
gezogene Strom einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, und zum Versorgen
der Peripherievorrichtung mit zusätzlichem Strom. Es sollte klar
sein, dass viele unterschiedliche Aufbauten die Funktionen des Erkennens,
wann der von der Peripherievorrichtung gezogene Strom einen vorgegebenen
Schwellenwert überschreitet,
und des Versorgens der Peripherievorrichtung mit zusätzlichem
Strom ausüben
können.
All diese Aufbauten und Anordnungen, die die selben oder ähnliche
Funktionen ausführen,
sollten als im Rahmen der Einrichtung liegend betrachtet werden,
die feststellt, wann der von der Peripherievorrichtung gezogene
Strom einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, und die der Peripherievorrichtung
zusätzlichen
Strom liefert.
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In
Bezug auf das Vorangegangene wird Wert darauf gelegt, dass der Power-Management-Aspekt
der vorliegenden Erfindung bei vielen verschiedenen Arten von Peripherievorrichtungen
von Nutzen ist; sowohl bei solchen, die bereits erhältlich sind
als auch bei solchen, die erst in Zukunft erhältlich sein werden. Ein Beispiel für eine Peripherievorrichtung,
die in Kürze
erhältlich
sein wird, ist das n·hand-Diskettenlaufwerk,
das von Iomega angekündigt
wurde und magnetische Disketten benutzen wird, die kleiner sind
als ZIPTM-Disketten (derzeitige Baubeschreibung:
2 Zoll mal 2 Zoll). Diese Disketten werden aller Voraussicht nach
20 MB an Daten speichern können
und somit für
Anwendungen geeignet sein, die zur Zeit Flash-Memory-Karten benötigen.
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Die
n·hand-Vorrichtung
eignet sich insbesondere für
einen Einbau in Geräte
wie etwa PDAs und andere digitale, elektrische Kleinstgeräte. Um die
Batterielebenszeit auch bei Verwendung von kleinen Batteriezellen
zu erhöhen,
werden Vorrichtungen wie PDAs häufig
so ausgelegt, dass sie möglichst
wenig Energie verbrauchen. Daher können sol che Vorrichtungen den
Peripherievorrichtungen meist nur relativ wenig Energie zur Verfügung stellen,
beispielsweise 200 mA, 100 mA oder gar nur 50 mA. Vorrichtungen
wie die PDAs folgen zwar prinzipiell dem PCMCIA-Standard, eventuell
aber nur bis auf die Tatsache, dass sie den ansonsten bei einem
PCMCIA-Schnittstellen-Standard erwarteten Strom nicht bereit stellen
können.
Fachleute sind sicherlich ohne Probleme dazu in der Lage, den hierin
enthüllten
Aufbau zu modifizieren und unter Verwendung der hierin vorgestellten
Vorgehensweise neue Konstruktionen zu entwerten, um so ein Power-Management-System
für solche
Peripherievorrichtungen bereit zu stellen, die ansonsten nicht verlässlich und
komfortabel mit digitalen, elektrischen Niedrigenergiegeräten verwendet
werden könnten.
Abhängig
von der Peripherievorrichtung und dem Gerät, an das sie angeschlossen
ist, kann sowohl die Kapazität
der in 10 gezeigten
Batterie (oder einer anderen Energiespeicherkomponente) als auch
der Schwellenwert, bei dem der Peripherievorrichtung zusätzlicher
Strom bereit gestellt wird, sowie die Menge des der Peripherievorrichtung
bereit gestellten Stroms verändert
werden.
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In
Anbetracht von neuen Peripherievorrichtungen und neuen Technologien,
die sich zukünftig
ergeben werden, muss beachtet werden, dass Systeme, die das gerade
beschriebene Power-Management-Merkmal besitzen, sich von dem in 10 gezeigten unterscheiden
können.
Insbesondere die Spannungs- und Stromwerte, die bei der Verwendung
mit anderen Peripherievorrichtungen nötig sind, können sich von den hierin spezifizierten
unterscheiden.
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11 ist ein detailliertes,
schematisches Diagramm, das eine bevorzugte Anordnung zum Anpassen einer
Peripherievorrichtung an den PCMCIA-Standard zeigt. Die in 11 dargestellten Komponenten
führen die
Funktionen der in 2 dargestellten
Kopplungsvorrichtung 24 aus. Zudem sollten die in 11 dargestellten Komponenten
möglichst
in einem Gehäuse
in der Form einer PC-Karte eingefasst sein.
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Das
schematische Diagramm aus 11 ist
nur ein Beispiel einer Einrichtung zum Übersetzen der Kommunikation
zwischen einem Rechner, der dem ersten Schnittstellen-Standard entspricht,
und der Peripherievorrichtung, die dem zweiten Schnittstellen-Standard folgt, so
dass sich eine funktionsfähige
Verbindung zwischen dem Rechner und der Peripherievorrichtung aufbaut,
wenn sich eine Rechnerperipherievorrichtung in der Peripheriestation
befindet. Es ist wichtig zu verstehen, dass viele verschiedene Kon struktionen
die Funktionen der Einrichtung zum Übersetzen der Kommunikation
zwischen einem Rechengerät,
das dem ersten Schnittstellen-Standard entspricht, und der Peripherievorrichtung,
die dem zweiten Schnittstellen-Standard folgt, ausführen können und
dass all diese Konstruktionen und Anordnungen, die die selben oder äquivalente Funktionen
ausüben,
sich noch im Rahmen jener Einrichtung befinden, die zum Übersetzen
der Kommunikation zwischen einem Rechner, der dem ersten Schnittstellen-Standard entspricht,
und der Peripherievorrichtung, die dem zweiten Schnittstellen-Standard folgt, verwendet
wird.
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Für eine Übersetzung
zwischen dem allgemein bekannten ATAPI-Schnittstellen-Standard und dem PCMCIA-Schnittstellen-Standard
wird meistens die in dem detaillierten, schematischen Diagramm aus 11 dargestellte Anordnung
bevorzugt. Wie durch eine Untersuchung des detaillierten, schematischen
Diagramms aus 11 erkannt
werden kann, benötigt
die in 11 dargestellte
Anordnung keine aktiven Komponenten, um die erwünschte Übersetzung liefern zu können. Es
ist aber auch möglich,
Einrichtungen zum Übersetzen von
Kommunikation bereit zu stellen, die aktive Komponenten enthalten,
die also existierende Signale modifizieren können und neue Signale erzeugen;
Signale, die nötig
sind, um zwischen Schnittstellen-Standards zu übersetzen. Fachleute können beispielsweise
unter Verwendung der hierin bereit gestellten Ausführungen
Einrichtungen herstellen, die eine Kommunikation zwischen jedem
beliebigem der folgenden Schnittstellen-Standards übersetzen
können:
PC-Karte, PCI, parallel, IEEE 488, seriell, RS-232, PS/2, PCMCIA,
CardBus, FireWire, IDE, ATAPI-Schnittstelle.
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In
Anbetracht des Vorangegangenen wird Wert darauf gelegt, dass gezeigt
wurde, wie Rechnerperipherievorrichtungen und Rechensystem verbunden
werden können
und wie mehrere Peripherievorrichtungen für tragbare Rechner mit einem
einzelnen Schnittstellenanschluss eines tragbaren Rechners verbunden
werden können,
so dass das Austauschen von Peripherievorrichtungen überflüssig wird.
Es wurde außerdem
gezeigt, wie eine beliebige Anzahl von gesetzlich geschützten Peripherievorrichtungen
für tragbare
Rechner mit einem einzelnen Rechnerschnittstellenanschluss verbunden
werden kann, um Peripherievorrichtungen für tragbare Rechner mit einem
Desktop-Computer zu verbinden, so dass diese Peripherievorrichtungen
von sowohl dem tragbaren Rechner als auch dem Desktop-Computer gemeinsam
benutzt werden können.
Auch wurde gezeigt, wie eine beliebige Anzahl von gesetzlich geschützten Peripherievorrichtungen
für trag bare
Rechner mit einem Desktop-Computer verbunden werden kann, um so
eine Redundanz der Peripherievorrichtungen zu vermeiden und damit
die Kosten für
Peripheriesysteme für
den Nutzer reduzieren zu können.
-
Des
weiteren wurde gezeigt, wie ein Laufwerk, das ein tragbares und
herausnehmbares Massenspeichermedium mit hoher Dichte verwendet,
mit einem tragbaren Rechner verbunden wird, so dass der tragbare Rechner
die Vorteile von komfortablen und billigen Massenspeichern ausnutzen
kann. Im Besonderen wurde dabei gezeigt, wie ein System und ein
Verfahren bereit gestellt werden, die ein ZIPTM-Laufwerk
mit herausnehmbaren ZIPTM-Disketten als
das tragbare und herausnehmbare Massenspeichermedium mit hoher Dichte benutzen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein System bereit für eine effiziente
Energieversorgung von Rechnerperipherievorrichtungen.