-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Computersystem, mit einer abtrennbaren
Einheit und insbesondere einer eigenständigen Computerstruktur, in welcher
sich ein abtrennbarer Mobilcomputer befindet.
-
Im
US-Patent 5,305,244 (Newman et al.) wird ein freihändig bedienbarer
und vom Benutzer zu tragender portabler Mobilcomputer beschrieben.
Dieser in Newman et al. beschriebene kompakte Mobilcomputer ist
inzwischen von der Firma Xybernaut Corporation aus Fairfax (US-Bundesstaat
Virginia) im Handel erhältlich,
die ihn unter der eingetragenen Marke "Mobile Assistant®" erfolgreich vermarktet. Das
US-Patent 5,305,244 enthält
die Einzelheiten zu den Mobile Assistants hinsichtlich ihres Aufbaus
und ihrer Funktion. In EP-A 0 767 417 werden weitere Varianten des
Mobile Assistant® beschrieben, unter anderem
auch andere Aktivierungsmittel als Sprachaktivierungsmittel. Sowohl
im US-Patent 5,305,244 als auch in EP-A 0 767 417 wird ein mobiles,
am Körper getragenes
Computergerät
beschrieben, das über Mittel
verfügt,
um den Computer und eine Anzeige an einem Benutzer anzubringen.
Der Mobile Assistant® ist sehr leicht, vielseitig
verwendbar und effizient und lässt
sich auch auf Arten einsetzen, auf die andere eigenständige Computer
oder Laptop-Computer nicht einsetzbar sind.
-
Laptop-Computer
sind portabel, jedoch nicht in dem Maße wie der Mobile Assistant®,
d.h. sie sind nicht dafür
vorgesehen, getragen zu werden, und sie eignen sich nicht für freihändigen Betrieb
wie der Mobile Assistant®. Ein Laptop-Computer
verschafft solchen Benutzern Mobilität, die in der Lage sein müssen, Informationen
abzurufen, zu betrachten, zu speichern, einzugeben, zu manipulieren
und weiterzugeben, und das sowohl als eigenständiges System als auch als
abgesetzter Computer, der mit anderen Computern kommuniziert, während sich
sein Benutzer nicht zu Hause oder im Büro aufhält.
-
Während der
Begriff "Laptop" in der gesamten
vorliegenden Beschreibung zur Definition des Basiscomputers verwendet
werden soll, sollen alle Computer wie beispielsweise ein anderer
Mobilcomputer, eigenständige
Computer oder stationäre
Computer als "Basiscomputer" einbezogen werden,
der einen abtrennbaren Mobilcomputer (Core-Computer) enthält. Darüber hinaus
schließen
die Begriffe "eigenständiger Computer" oder "stationärer Computer" Laptop-, Desktop-
oder andere geeignete Basiscomputer ein.
-
Zur
Veranschaulichung des Einsatzes der vorliegenden Erfindung sei ein
Stromversorgungsunternehmen betrachtet, das jedem seiner Außendienst-Servicetechniker
einen Laptop-Computer zur Verfügung
stellt, der mit allen Standardkomponenten (Prozessor, Speicher,
nichtflüchtige
Speicher usw.) einschließlich
3,5-Zoll- Diskettenlaufwerk
zum Einlesen von technischen Daten, die von Herstellern zur Verfügung gestellt
wurden, in ihre jeweiligen Laptop-Computer konfiguriert ist. Dies
ist zweckmäßig, wenn
die Hersteller ihre technischen Informationen auf 3,5-Zoll-Disketten
herausgeben. Was aber geschieht, wenn der Außendienst-Servicetechniker technische
Daten für
die Störungsbehebung
und Reparaturen an GE-Transformatoranlagen auf einer CD-ROM erhält? Da der
Laptop-Computer des Außendienst-Servicetechnikers
lediglich über
ein 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerk verfügt, nicht aber über ein
CD-ROM-Lesegerät,
wäre der
Techniker nicht in der Lage, mit diesem Computer am Transformatortyp dieses
Herstellers zu arbeiten.
-
Eine
von einigen Laptop-Herstellern angebotene Lösung gibt den Laptop-Besitzern
die Möglichkeit,
die Funktionalität
ihrer Laptop-Computer zu ändern
und anzupassen, indem nach Bedarf einzelne Komponenten entnommen
bzw. eingebaut werden können.
Im vorgenannten Beispiel braucht der Außendienst-Servicetechniker
nur das Diskettenlaufwerk herauszuziehen und durch ein CD-ROM-Laufwerk zu ersetzen,
um die Informationen nutzen zu können,
die GE zum Reparieren seiner Transformatoranlage zur Verfügung stellt.
Dies ist eine unter dem Gesichtspunkt der Funktionalität praktische
Lösung – der Techniker
hat nun Zugriff auf benötigte
technische Informationen, die sich auf der CD-ROM im Laptop befinden.
Was aber geschieht, wenn der Transformator oben an einem Telefonmast
montiert ist und der Techniker hinaufklettern muss, um ihn zu erreichen?
Dann wird ein Techniker seinen Laptop letztlich zurücklassen
müssen,
um in einem Umfeld zu arbeiten, das keine Mitnahme seines Computers gestattet,
auf dem sich aber vom Techniker benötigte Informationen befinden.
-
Diese
Situation tritt häufig
auf und führt
dazu, dass die meisten portablen Laptop-Computer nicht mehr nutzbar
sind. Die Möglichkeit,
dass der Techniker vollkommen freihändig arbeiten kann, um eine gegebene
Funktion ausführen
zu können,
während er
gleichzeitig Informationen abruft, bearbeitet und betrachtet, die
sich auf dem Laptop befinden, ist in solchen Situationen unverzichtbar.
Ob er beide Hände
braucht, um einen Telefonmast hinaufzuklettern, eine Komponente
zu bearbeiten oder zu tragen oder sich um eine schwer zugängliche
Anlage herum oder in dieser zu bewegen – der Umgang mit einem Laptop
oder der Versuch zu dessen Benutzung während solcher Aktionen ist
unpraktisch und kann sehr gefährlich
sein.
-
Daher
besteht ein Ziel dieser Erfindung in der Bereitstellung einer Computerstruktur,
die nicht mit den vorgenannten Nachteile behaftet ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Computersystem gemäß deren Anspruch 1 vorgesehen.
-
Die
Erfindung stellt somit ein System zur Verfügung, das
- (1)
als Standard-Laptop-Computer (oder als anderer Computer) funktionieren
kann,
- (2) alle elementaren Komponenten und Schnittstellen bereitstellen
kann,
- (3) in Umgebungen betrieben werden kann, die günstig (d.h.
sicher) für
den Betrieb von Laptop- oder stationären Computern sind, und
- (4) erforderlichenfalls die Fähigkeit bieten kann, das "Kern"-System abzutrennen,
dieses am Körper
des Technikers anzubringen und dem Techniker die Möglichkeit
zu bieten, unter ungünstigen Situationen
entweder mit einem HMD (Head-Mounted Display, auf dem Kopf angebrachtes
Anzeigegerät),
anderen am Körper
getragenen Anzeigegeräten
und/oder Spracherkennungsgeräten
mit Bestätigungs-
oder nur mit Sprachausgabefunktion, mit einer Spracheingabe und/oder
-ausgabe oder mit anderen Geräteausführungen
oder Mitteln weiterzuarbeiten. Somit stellt die Erfindung eine aus
zwei Komponenten bestehende Struktur bereit, die beispielsweise
einen Laptop und eine abtrennbare Einheit enthält, die als am Körper getragener
und freihändig
bedienbarer Computer des im US-Patent 5,305,244 beschriebenen Typs
verwendet werden kann.
-
Die
Erfindung stellt einen Computer zur Verfügung, der in einer beliebigen
Umgebung betrieben werden kann und alle Vorteile eines Laptop- oder
herkömmlichen
stationären
Computers mit dem zusätzlichen
Vorteil eines abtrennbaren mobilen bzw. tragbaren Computers bietet.
Eine solche Computerstruktur bietet dem Benutzer ein Maximum an
Funktionalität
und Mobilität.
Die Computerstruktur lässt
sich auf einfache Weise in zwei separate Funktionscomputer umwandeln,
von denen einer ein mobiler bzw. tragbarer Computer ist.
-
Die
Computerstruktur gemäß dieser
Erfindung kann mit einem Laptop-Computer (oder einem anderen Basiscomputer)
realisiert werden, beinhaltend eine abtrennbare und in sich geschlossene
mobile Computereinheit, die über
Mittel verfügt,
um vollständig
vom besagten Laptop-Computer getrennt zu funktionieren. Mit "in sich geschlossen" ist in dieser gesamten
Beschreibung und den Ansprüchen
ein Universalcomputer mit herkömmlichen
Computerkomponenten, jedoch mit einer eingebauten Möglichkeit
zur Kopplung mit externen Daten- und Informationsquellen gemeint.
Die besagte mobile Computereinheit beinhaltet in Kombination alle
Komponenten eines herkömmlichen
Universalcomputers. Die mobile Computereinheit verfügt über Mittel
zur Anbringung am Körper
eines Benutzers, wie sie im US-Patent 5,305,244 beschrieben werden,
mit den erforderlichen Körper-
oder Kopf-Anzeigemitteln. Der Computer verfügt über Mittel, die ein uneingeschränktes Funktionieren
sowohl des Basiscomputers als auch des Mobilcomputers selbst dann
gestatten, wenn der besagte Mobilcomputer vom Basiscomputer abgetrennt
ist.
-
Diese
Erfindung ist dafür
ausgelegt, solchen Computerbenutzern, die in ihrem normalen Tagesablauf
in der Lage sein müssen,
die Hände
vollkommen frei zu haben und trotzdem auf Informationen zugreifen
zu können,
wenn sie sich in für
Laptop-Computer ungeeigneten Umgebungen aufhalten, aber vielleicht auch
von ihren Fahrzeugen aus oder auf herkömmliche Weise von ihren Desktop-Computern
aus auf Daten zugreifen müssen,
zu einem Maximum an Funktionalität
und Mobilität
zu verhelfen. Zu den "Aktivierungsmitteln", die für den Mobilcomputer
gemäß dieser
Erfindung verwendet werden können,
gehören unter
anderem die Sprachaktivierung, die Blickbewegungsregistrierung (Eye
Tracking), die Hirnaktivierung und die Stiftaktivierung, die alle
in der ebenfalls eingereichten Patentanmeldung EP-A 0 767 417 ausführlich beschrieben
werden. Darüber
hinaus können
auch Aktivierungsmittel wie beispielsweise die (herkömmliche)
Aktivierung per Maus oder ein beliebiges anderes geeignetes Aktivierungsmittel oder
Kombinationen aus Aktivierungen in Verbindung mit Mobilcomputern
gemäß dieser
Erfindung verwendet werden.
-
Die
Implementierung dieser Erfindung in einer Ausführungsform beinhaltet drei
Formen. Zunächst
könnte
die Kerneinheit so ausgelegt sein, dass das entnehmbare Computersystem
alle Standardmerkmale der gegenwärtigen
Mobile Assistants® besitzt, wie dies bei
dem in EP-A 0 767 417 beschriebenen System der Fall ist. Zu den
Standardmerkmalen gehören
ein Prozessor, ein Speicher, ein interner nichtflüchtiger
Speicher, Aktivierungsmittel, ein Videoanzeige-Controller, PC-Karten-Steckplätze mit
den zugehörigen
Schaltungen, ein Steckverbinder für externe Videosignale sowie
Steckverbinder für
serielle und parallele Schnittstellen, eine Tastatur, einen Akku
und ein HMD (Head-Mounted Display). Bei Verwendung des Systems gemäß dieser
Erfindung würde
der Benutzer das Mobilgerät
von der Laptop-Dockingeinheit (Basiseinheit) trennen bzw. abkoppeln, das
Mobilgerät
am Benutzer befestigen, einen Akku und das am Kopf angebrachte Anzeigegerät anschließen und
die Arbeit fortsetzen. Die Möglichkeit, den
Core- oder Mobilcomputer während
des Betriebs an den Basiscomputer an- oder von diesem abzukoppeln
(d.h. die "Hot-Swap"-Fähigkeit)
oder dieses An- bzw.
Abkoppeln während
des Suspend- oder Stand-by-Betriebs
des Core-Computers vorzunehmen (d.h. die "Warm-Swap"-Fähigkeit),
kann aus Komfortgründen
vorgesehen sein.
-
In
einer zweiten Ausführungsform
wird die Core- oder Mobileinheit an ein Gehäuse angeschlossen oder gekoppelt,
welches alle Peripherieschnittstellenanschlüsse einschließlich des
PC-Karten-Gehäuses
enthält.
Diese Bauweise bietet mehrere Vorteile. Erstens lässt sich
die Größe des "Core"-Computers minimieren,
da sich einige der internen Steckverbinder an einem separaten Dockinggerät befinden.
Zweitens bietet diese Bauweise ein Höchstmaß an Flexibilität für die Entwicklung
spezieller Gehäuse für unterschiedliche
Anwendungen (z.B. für
das Testen medizinischer Geräte,
die Inventarverwaltung usw.), ohne dass hierfür die Core-Computereinheit modifiziert zu werden
braucht. Dies ist insbesondere deshalb von Nutzen, weil das Gehäuse dann
direkt in eine beliebige Betriebsumgebung (z.B. Fahrzeuge, Wohnstätten usw.)
eingebaut werden kann. Auch diese Ausführungsform kann wiederum mit
der "Hot-Swap"- bzw. "Warm-Swap"-Fähigkeit
ausgestattet sein.
-
In
einer dritten Ausführungsform
wird die Größe der Core-Einheit
noch weiter minimiert, indem alle Schaltungen für E/A-Peripheriekomponenten und
die zugehörigen
Steckverbinder (beispielsweise der Videoanzeige-Controller, der PC-Karten-Controller
usw.) entfernt und die Peripherieschaltungen und die zugehörigen Steckverbinder
direkt in anderen Gehäusen
untergebracht werden. In diesem Fall beinhaltet die "Core-Einheit" den Prozessor, Speicher, nichtflüchtige Speichersysteme
den Tastaturcontroller, den Stromversorgungsanschluss und Hilfsschaltungen.
Diese Bauweise bietet ebenfalls verschiedene Vorteile. Erstens verringert
sich die Größe der Core-Einheit
noch stärker
als bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform,
weil alle Peripheriekomponentenschaltungen aus der Core-Einheit
ausgelagert werden. Zweitens sind nun alle Hilfsschaltungen für E/A-Peripheriekomponenten
und die zugehörigen
Steckverbinder in anderen Gehäusen untergebracht,
so dass die Core-Einheit in der Lage ist, alle externen Komponenten
anzusteuern und ihnen die höchste
Leistungsfähigkeit
abzugewinnen, was es Systemintegratoren bzw. -entwicklern außerdem gestattet,
anwendungsspezifische Systeme zu entwickeln, die nicht nur auf Benutzeranforderungen basieren,
sondern auch mit begrenzter Funktionalität des Systems auskommen.
-
Schließlich lässt sich
durch Entwickeln und Anwenden einer Architektur dieser Art die Zahl
der von einer Person oder einem Unternehmen benötigten Softwarelizenzen erheblich
reduzieren. Da die Core-Einheit, die die in einem nichtflüchtigen
Speicher gespeicherte Softwarelizenz enthält, stets mit dem Benutzer
reist, brauchen nicht mehrere Softwarelizenzen (eine für den Desktop-Computer
im Büro,
eine für
dem Laptop und eine für
den Mobile Assistant®) erworben zu werden,
was die Softwarekosten minimiert. Dieser Aspekt gilt für alle beschriebenen
Ausführungsformen.
-
In
dieser Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Monitor und die
Tastatur vom Laptop zu entfernen und diese als Anzeigemittel und
Aktivierungsmittel oder in Verbindung mit anderen Aktivierungsmitteln
für den Mobile
Assistant® zu
verwenden. Dies bietet im Zusammenhang mit dem Monitor Vorteile, die
in einem Headset-Display gewöhnlich
nicht finden sind, beispielsweise Farbfähigkeit, eine höhere Auflösung und
die Möglichkeit
zum Betrachten durch eine Gruppe.
-
Es
werden nun Ausführungsformen
der Erfindung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, in welchen
-
1 eine
perspektivische Vorderansicht eines Standard- oder herkömmlichen
Laptop-Computers nach dem bisherigen Stand der Technik zeigt,
-
2 eine
perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform eines Laptop-Computers
gemäß dieser
Erfindung mit der entnehmbaren oder abtrennbaren Mobile Assistant®-Einheit
(Mobilcomputer) ohne die Headset- und Stromversorgungsmittel zeigt,
-
3 eine
perspektivische Vorderansicht einer Struktur gemäß dieser Erfindung zeigt, in
welcher ein Desktop-Computer mit einer entnehmbaren oder abtrennbaren
Mobile Assistant®-Einheit verwendet wird,
und
-
4 eine
perspektivische Vorderansicht eines Benutzers zeigt, der einen abtrennbaren
Monitor und abtrennbare Tastaturaktivierungsmittel nach Entnahme
des entnehmbaren Mobilcomputers aus dem Basiscomputer trägt.
-
In 1 ist
ein Laptop-Computer 1 nach dem bisherigen Stand der Technik
veranschaulicht, der eine Tastatur 2, einen internen nichtflüchtigen Speicher 3,
ein Diskettenlaufwerk 4 und einen Anzeigebildschirm 5 besitzt.
Die Bauweise und Funktion dieses Laptop-Geräts nach dem bisherigen Stand der
Technik ist der Fachwelt aus verschiedenen Veröffentlichungen bekannt.
-
In 2 ist
ein Basiscomputer 6 (in diesem Fall ein Laptop) dargestellt,
der über
die üblichen Laptop-Komponenten wie die
Tastatur 7, den Bildschirm 8 und das Gehäuse 9 für den Mobile
Assistant® 10 verfügt. Der
Basiscomputer kann unabhängig
vom Mobile Assistant® 10 arbeiten.
Somit können sowohl
der Basiscomputer 6 als auch der Mobile Assistant® 10 unabhängig voneinander
arbeiten und miteinander kommunizieren, wenn sie voneinander getrennt
sind. Der Monitor 8 ist entnehmbar und dient als Anzeige
für den
entnommenen Mobile Assistant® 10. Einige der
Komponenten des Laptops und des Mobile Assistant® 10 können gemeinsam
genutzte Komponenten sein. Außerdem
kann der Laptop für die
PCMCIA 14 auf den Mobile Assistant® 10 zurückgreifen
(der Begriff "PCMCIA
schließt
auch andere geeignete Mittel ein). Sprachaktivierungs-, Eye-Tracking-,
Stift- oder Hirnaktivierungsmittel 16 können (wie
in EP-A 0 767 417 beschrieben) zum Aktivieren des Mobilcomputers 10 verwendet
werden. Außerdem
können
Mausaktivierungsmittel 13 zum Aktivieren des Laptop-Computers
verwendet werden, und mobile Mausaktivierungsmittel 15 können zum
Aktivieren des Mobilcomputers 10 aus dieser Erfindung verwendet
werden. Der Erweiterungssteckplatz 27 ist ein elektrischer
Steckverbinder, der in die elektrische Öffnung 28 passt und
in diese einrastet, um ein Mittel für die Kommunikation zwischen
dem Computer 10 und dem Computer 6 bereitzustellen,
wenn sich der Computer 10 im Gehäuse 9 befindet.
-
In 3 ist
ein Desktop-Basiscomputer 17 dargestellt, in welchem sich
ein entnehmbarer und abtrennbarer Mobile Assistant® 10 befindet.
Der Mobile Assistant® 10 und der Basiscomputer 17 sind
jeweils in sich geschlossen, d.h. jeder von ihnen enthält alle
notwendigen Computerkomponenten. Der Desktop-Computer 17 verfügt über einen
Monitor oder Anzeigemittel 19, bei denen es sich um einen
entnehmbaren Monitor mit Mitteln handeln kann, um ihn für die Verwendung
als Anzeigemittel für
den abtrennbaren Mobilcomputer 18 zu konfigurieren. Dasselbe
gilt für
das Maus-Bedienungselement 20 oder die Tastatur 21;
diese können über Mittel
verfügen,
um sie für die
Verwendung in Verbindung mit dem Mobilcomputer 18 zu konfigurieren.
Der Mobilcomputer 18 kann in Verbindung mit dem Headset
und Aktivierungsmitteln verwendet werden, die in EP-A 0 767 417
beschrieben werden, die in Verbindung mit den konfigurierbaren Komponenten 20 oder 21 der
Basiseinheit 17 verwendet werden können. Der Mobilcomputer 18 kann
außerdem
PCMCIA-Mittel 22 und andere Mittel zum Anschließen externer
Komponenten enthalten. Der Basiscomputer 17 kann Diskettenlaufwerksmittel und
andere Mittel zum Anschließen
externer Komponenten enthalten. Der Basiscomputer 17 kann
aus einer Wechselstromquelle oder einer Batteriestromquelle als
Stromquelle 23 mit elektrischer Energie versorgt werden.
-
In 4 sind
die entnehmbare Tastatur 24 und der entnehmbare Monitor
oder die Anzeige 25 dargestellt, die über Mittel zum Anbringen am
Körper eines
Benutzers verfügen.
Die Tastatur 24 ist als am Arm eines Benutzers angebracht
dargestellt; sie kann jedoch auch auf beliebige andere Weise am
Benutzer angebracht sein, was auch für jedes der anderen Aktivierungsmittel
aus dieser Erfindung gilt. Der Monitor oder die Anzeige 25 in 4 ist
als Headset dargestellt; es kann sich aber auch um einen Monitor handeln,
der am Arm oder jedem anderen wünschenswerten
Körperteil
des Benutzers angebracht wird. Das Aktivierungsmittel 16 ist
in 4 als Teil des Headsets 26 dargestellt,
kann aber auch an jedem anderen wünschenswerten Körperteil
des Benutzers angebracht sein. Alle diese Komponenten – Tastatur 24,
Monitor oder Anzeige 25 und Aktivierungsmittel 16 – sind so
ausgelegt, dass sie austauschbar in Kombination mit einem Mobilcomputer 10 oder
einem eigenständigen
Basiscomputer 17 verwendet werden können. Alle Mobilcomputer-Komponenten 24, 25 und 16 müssen über Mittel
zum Anbringen an den Körper
eines Benutzers verfügen, vorzugsweise über solche,
die eine freihändige
Bedienung des Computers 10 gestatten. Selbst in Kombination
mit der Tastatur 24 wird der Computer 10, wenn
die Eingabe beendet ist, freihändig
bedient.
-
In
allen Ausführungsformen
dieser Erfindung sind die Aktivierungsmittel und die Anzeige- oder
Monitormittel entnehmbar. Kommunikationsmittel wie drahtlose, Funk-,
Zellulärtelefon-
oder andere bekannte oder später
entwickelte Mittel können
sowohl im entnehmbaren Mobilcomputer als auch im Basiscomputer zur
Anwendung kommen, so dass sie miteinander kommunizieren können, nachdem
die Mobileinheit von diesem abgetrennt wurde.