DE69922700T2

DE69922700T2 - Scharnier

Info

Publication number: DE69922700T2
Application number: DE69922700T
Authority: DE
Inventors: Kazusato Tagawa
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2019-12-29
Also published as: JP2000192941A; KR20010099961A; JP2002533641A; TW500881B; CA2352799A1; WO2000039779A9; DE69922700D1; BR9917085A; EP1141507B1; WO2000039779A2; JP3951605B2; CN1342239A; AU752686B2; US6367122B1; AU2486600A; CN1152999C; EP1141507A2; ATE285015T1; EP1141507A4; WO2000039779A3

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Scharniere und insbesondere auf ein Scharnier zum Einsatz in einer Bedienungstafel, die beispielsweise an einem tragbaren Elektronikgerät, wie einem als Hilfsspeicher dienenden Speicherkartengerät oder dergleichen, für eine Informationsvorrichtung gelenkig befestigt ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein konventionelles tragbares Elektronikgerät, wie beispielsweise ein Speicherkartengerät oder eine Untereinheit, wird beim Einsatz in eine Haupteinheit einer Informationsvorrichtung, wie zum Beispiel eines Unterhaltungssystems, typisch einer Video Game Maschine, eingesteckt. Ein derartiges tragbares Elektronikgerät oder eine Untereinheit der Informationsvorrichtung weist eine Schnittstelle zum Anschluss des Geräts oder der Untereinheit an die Haupteinheit der Informationsvorrichtung und ein nichtflüchtiges Speichergerät zum Speichern von Daten auf.
1A veranschaulicht die Konfiguration des Hauptteils eines Speicherkartengeräts, welches als Beispiel für konventionelle tragbare Elektronikgeräte dient. Eine allgemein mit 10 bezeichnete Speicherkarte enthält ein Steuerwerk 11 zum Steuern des Betriebs der Speicherkarte 10, einen Anschluss 12 zum Anschließen der Speicherkarte 10 an eine Anschlussklemme, die für einen Schlitz in der Haupteinheit, wie einer Informationsvorrichtung, vorgesehen ist und einen nichtflüchtigen Speicher 16 zum Speichern von Daten. Der Anschluss 12 und der nichtflüchtige Speicher 16 sind an das Steuerwerk 11 angeschlossen.
Das Steuerwerk 11 kann aus einem Mikrocomputer bestehen. Als nichtflüchtiger Speicher 16 kann ein Flash-Speicher, wie zum Beispiel ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nurlesespeicher (EEPROM) verwendet werden. Als Schnittstelle zum Anschließen der Speicherkarte 10 an die Informationsvorrichtung kann ein Mikrocomputer verwendet werden, der als Controller zur Interpretation von Protokollen dient.
In 1B sind Teile dargestellt, die von dem Steuerwerk 11 der Speicherkarte 10 zu steuern sind. 1B zeigt, dass das Steuerwerk 11 der konventionellen Speicherkarte 10 nur eine Anschluss-Schnittstelle zum Anschließen der Speicherkarte 10 an die Haupteinheit, wie beispielsweise die Informationsvorrichtung, und eine Speicherschnittstelle zur Eingabe und Ausgabe von Daten in und aus dem nichtflüchtigen Speicher 16 enthält.
Konventionelle Video Game Maschinen, wie zum Beispiel Spielmaschinen zum Einsatz mit dem Heimfersenseher, weisen eine Funktion zum Speichern von Spieldaten in Hilfsspeichergeräten auf. Das oben beschriebene Speicherkartengerät dient ebenfalls als Hilfsspeichergerät der Video Game Maschine.
Mit Bezug auf die schematische Darstellung eines Beispiels für konventionelle Video Game Maschinen, die eine in 2 dargestellte Speicherkarte als Hilfsspeichergerät verwenden, ist eine Haupteinheit 2 einer allgemein mit 1 bezeichneten konventionellen Video Game Maschine innerhalb eines allgemein vierseitigen Gehäuses untergebracht. Ein Disklade-Abschnitt 3 ist in der Mitte der Haupteinheit 2 angeordnet, um eine optische Platte zu laden, die ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Anwendungsprogramms, zum Beispiel eines Video Game, darstellt. Die Haupteinheit 2 enthält ferner einen Rücksetzschalter 4 zum jederzeitigen Zurücksetzen des Spiels, einen Stromversorgungsschalter 5, einen Disk-Betriebsschalter 6, um das Laden der optischen Platte zu ermöglichen, und zwei Schlitze 7A und 7B.
Die Speicherkarte 10, die als Hilfsspeichergerät dient, wird in einen der Schlitze 7A und 7B eingesteckt, und ein Spielergebnis, das beispielsweise durch Ausführung des Spiels auf der Video Game Maschine 1 erhalten wurde, wird von einem Steuerwerk 19 (Zentraleinheit (CPU)) gesendet und in den nichtflüchtigen Speicher 16 geschrieben. Eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Betriebseinheiten (Controller) kann an die Schlitze 7A und 7B angeschlossen werden, so dass eine Mehrzahl von Benutzern gleichzeitig gegeneinander spielen können.
Bisher konnte bei den vorgenannten konventionellen tragbaren Elektronikgeräten, wie in 3 dargestellt, eine Bedienungstafel 203 an einer Haupteinheit 201 des Geräts über eine Scharniereinheit 202 gelenkig befestigt werden.
Die Scharniereinheit 202 ist, wie in 4 daregestellt, derart ausgebildet, dass eine Welle 205 aus einem Gehäuse 204 herausragt, wobei die Welle 205, wie in 5 dargestellt, eine nicht-kreisförmige Form aufweist. Die Scharniereinheit 202 ist an einem in das Gehäuse 204 eingebauten (nicht dargestellten) Stützbauteil drehbar und wird nach jeweils 180 Grad von der Drängkraft einer (nicht dargestellten) Feder angehalten, die ebenfalls in das Gehäuse eingebaut ist.
Die vorbeschriebene Scharniereinheit 202 ist in einer vorherbestimmten Position der Haupteinheit 201 des tragbaren Elektronikgeräts, wie in 6 dargestellt, fixiert, und die Bedienungstafel 203 ist an der Welle 205 befestigt.
Für den obigen Typ einer Scharniereinheit 202 wird jedoch viel Platz benötigt, da das Stützbauteil und die Feder in das Gehäuse 204 eingebaut werden, wodurch die Miniaturisierung der Scharniereinheit 202 und das Einsparen von Platz gehemmt werden. Ferner ist es schwierig, die Bedienungstafel 203 von der Haupteinheit 201 des Elektronikgeräts abzutrennen. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass bei Aufbringung einer zu hohen Kraft auf die Bedienungstafel 203 nicht nur die Bedienungstafel 203, sondern auch die Haupteinheit 201 des Elektronikgeräts zerstört werden.
Ein weiteres Scharnier zum gelenkigen Anschluss einer Türabdeckung an ein Gehäuse ist in US-Patent 4316168 beschrieben. Dieses Scharnier ist über eine Steckfassung am Gehäuse lösbar befestigt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, besteht daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein einfaches und kompaktes Scharnier bereitzustellen, durch das ein beweglicher Abschnitt leicht an einer Haupteinheit eines Geräts befestigt und von ihr abgetrennt werden kann, und die verhindert, dass der bewegliche Abschnitt und die Haupteinheit des Geräts zerstört werden, selbst wenn auf eine solche bewegliche Einheit eine zu hohe Kraft aufgebracht wird.
Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein tragbares Elektronikgerät, wie in Anspruch 2 definiert, bereit. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Scharnier vorgesehen, um eine bewegliche Einheit an einer Haupteinheit gelenkig und lösbar zu befestigen. Das erfindungsgemäße Scharnier enthält eine Welle an entweder der beweglichen Einheit oder der Haupteinheit und eine Lagereinheit an entweder der beweglichen Einheit oder der Haupteinheit, an der die Welle nicht vorgesehen ist. Die Lagereinheit enthält eine Öffnung zum Befestigen oder Abtrennen der Welle in einer axialen Richtung. Die Lagereinheit enthält ein erstes Lager zur Aufnahme eines Abschnittes einer Umfangsfläche der Welle und ein zweites Lager zur Aufnahme eines weiteren Abschnitts der Umfangsfläche der Welle, wobei das erste Lager und das zweite Lager sich gegenüberliegen oder nebeneinanderliegen. Ein zwischen dem ersten und dem zweiten Lager gebildeter Abstand kann kleiner werden, je mehr er sich der Öffnung nähert, und mindestens eins der ersten und zweiten Lager kann aus einem nicht-elastischen Glied bestehen.
Die Oberfläche des ersten Lagers zur Aufnahme der Welle kann vorzugsweise bogenförmig geformt sein, und das erste Lager kann vorzugsweise aus einem nicht-elastischen Glied an der oder als Teil der Haupteinheit geformt sein.
Die Oberfläche des zweiten Lagers zur Aufnahme der Welle kann vorzugsweise eben geformt sein, und das zweite Lager kann vorzugsweise aus einem elastischen Glied wie beispielsweise einer an der Haupteinheit vorgesehenen Blattfeder geformt sein.
Die Welle kann vorzugsweise eine Oberfläche mit einem nockenartigen Vorsprung aufweisen, der Teil der Oberfläche ist. Der Vorsprung kann vorzugsweise auf der Oberfläche der Welle in einer Position vorgesehen sein, an der sich die Lagereinheit elastisch über den nockenartigen Vorsprung schiebt, während die bewegliche Einheit geschwenkt wird, insbesondere während die bewegliche Einheit zwischen einem steigenden (offenen) Zustand und einem liegenden (geschlossenen) Zustand geschwenkt wird.
Die bewegliche Einheit kann vorzugsweise einen Eingriffsabschnitt enthalten, der mit einem Teil der Haupteinheit in Eingriff gebracht wird, wenn sich die bewegliche Einheit in einem liegenden Zustand befindet. Der Eingriffsabschnitt kann vorzugsweise darauf eingerichtet sein, die bewegliche Einheit in einer Richtung zu verschieben, in der der Abstand zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager entgegen einer elastischen Kraft größer wird, während der Eingriffsabschnitt im Eingriff steht oder in Eingriff gebracht wird. Der Eingriffsabschnitt kann vorzugsweise einen Eingriffsvorsprung enthalten, der sich über einen Teil der Haupteinheit schiebt.
Die Öffnung kann sich vorzugsweise aufgrund einer elastischen Verformung des elastischen Gliedes beim Befestigen oder Abtrennen der Welle weiten.
Bei der obigen Anordnung vergrößert sich beim Aufbringen einer zu hohen Kraft auf die bewegliche Einheit oder die Haupteinheit der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Lager an der Welle entgegen einer elastischen Kraft des elastischen Gliedes, wodurch die Welle aus dem Lager freigegeben wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B veranschaulichen die Konfiguration des Hauptabschnitts eines konventionellen Speicherkartengeräts;
2 veranschaulicht ein Beispiel einer konventionellen Video Game Maschine, die eine Speicherkarte als Hilfsspeichergerät verwendet;
3 veranschaulicht ein tragbares Elektronikgerät, das ein konventionelles Scharnier enthält;
4 stellt eine Seitenansicht einer konventionellen Scharniereinheit dar;
5 stellt eine Vorderansicht einer konventionellen Scharniereinheit dar;
6 stellt eine perspektivische Ansicht einer an einem tragbaren Elektronikgerät befestigten konventionellen Scharniereinheit dar;
7 stellt eine äußere Planansicht einer Video Game Maschine dar, die als Haupteinheit dient, und die ein tragbares Elektronikgerät als Untereinheit verwendet;
8 stellt eine Rückansicht dar, die Schlitze in der in 7 dargestellten Video Game Maschine zeigt;
9 stellt eine äußere perspektivische Ansicht der in 7 dargestellten Video Game Maschine dar;
10 ist ein Blockdiagramm, das die spezifische Konfiguration des Hauptabschnitts der in 7 dargestellten Video Game Maschine veranschaulicht;
11 stellt eine äußere Planansicht eines tragbaren Elektronikgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
12 stellt eine äußere perspektivische Ansicht des in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgeräts dar;
13 stellt eine perspektivische Ansicht des in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgeräts in einem Zustand mit geschlossenem Deckel dar;
14 stellt eine äußere Unteransicht des in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgeräts dar;
15A und 15B sind Blockdiagramme, die die Konfiguration des Hauptabschnitts des in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgeräts veranschaulichen;
16 veranschaulicht eine drahtlose Kommunikationsfunktion des in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgeräts;
17 veranschaulicht einen kooperativen Betrieb zwischen dem in 11 dargestellten tragbaren Elektronikgerät und der in 7 dargestellten Video Game Maschine;
18 veranschaulicht einen Fluss von Programmdaten, die von der in 7 dargestellten Video Game Maschine auf eine Speicherkarte herunterzuladen sind;
19 veranschaulicht das Verfahren des in 18 dargestellten Herunterladevorgangs;
20 veranschaulicht einen weiteren Fluss von Programmdaten, die von der in 7 dargestellten Video Game Maschine auf eine Speicherkarte herunterzuladen sind;
21 veranschaulicht das Verfahren des in 20 dargestellten Herunterladevorgangs;
22A stellt eine Vorderansicht des tragbaren Elektronikgeräts von 11 dar;
22B stellt eine Draufsicht auf das Gerät dar;
22C stellt einer Unteransicht des Geräts dar;
23 stellt eine äußere Seitenansicht des in 11 veranschaulichten tragbaren Elektronikgeräts von der rechten Seite dar;
24 stellt eine äußere Seitenansicht des in 11 veranschaulichten tragbaren Elektronikgeräts von der linken Seite dar;
25 stellt eine perspektivische Ansicht des in 11 veranschaulichten tragbaren Elektronikgeräts in einem Zustand mit abgetrenntem Deckel dar;
26 stellt eine perspektivische Ansicht des in 11 veranschaulichten tragbaren Elektronikgeräts in einem Zustand dar, in dem der Vorgang der Deckelabtrennung gezeigt wird;
27 stellt eine Querschnittsansicht dar, die ein Beispiels der Druckabschnittskonfiguration zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
28 stellt eine Qnerschnittsansicht dar, die die Konfiguration mit den in einem Deckel ausgebildeten Operatoren zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
29 stellt eine Draufsicht dar, die die Konfiguration mit den in einem Deckel ausgebildeten Operatoren zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
30 stellt eine Draufansicht dar, die ein weiteres Beispiel der Druckabschnittskonfiguration zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
31 stellt eine Draufansicht dar, die die Konfiguration eines Infrarotsenders/-empfängers zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
32 stellt eine Querschnittsansicht dar, die die Konfiguration eines Infrarotsenders/-empfängers zum Einsatz im tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
33 stellt eine Querschnittsansicht dar, die die Konfiguration eines sichtbares-Licht-ausstrahlenden Display-Abschnitts zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
34 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Infrarotempfängers zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
35 ist eine äußere Rückansicht, die das tragbare Elektronikgerät von 11 veranschaulicht.
36 ist eine Rückansicht, die die Anordnung einer Platine und einer Batterie zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
37 ist eine Rückansicht, die die Konfiguration eines beispielhaften Batteriehalters zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
38 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Batteriehalters zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
39 ist eine perspektivische Außenansicht, die ein weiteres Beispiel des Batteriehalters zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
40 ist eine perspektivische Innenansicht, die den Batteriehalter von 39 zum Einsatz in dem tragbaren Elektronikgerät von 11 veranschaulicht;
41 ist eine Vorderansicht und eine Rückansicht, die die Konfiguration eines Schutzgehäuses zur Aufnahme des tragbaren Elektronikgeräts von 11 veranschaulichen;
42 ist eine Seitenansicht eines Schutzgehäuses von 41;
43 ist eine Seitenansicht des Schutzgehäuses, in dem das tragbare Elektronikgerät von 11 untergebracht ist;
44 ist eine Vorderansicht und eine Rückansicht, die die Konfiguration des Schutzgehäuses veranschaulichen, in dem das tragbare Elektronikgerät von 11 untergebracht ist;
45 ist eine Seitenansicht, die die Anordnung eines erfindungsgemäßen Scharniers veranschaulicht;
46 ist eine Seitenansicht des Scharniers von 45;
46A ist eine Seitenansicht des Scharniers, die die Welle an der Haupteinheit und die Lagereinheit an der beweglichen Einheit veranschaulicht;
47A, 47B und 47C veranschaulichen einen für das Scharnier von 45 vorgesehenen Nocken;
48 veranschaulicht einen Deckel einschließlich des Scharniers beim Befestigen an der Video Game Maschine 1;
49 veranschaulicht den Deckel einschließlich des Scharniers beim Schließen; und
50 veranschaulicht den Deckel einschließlich des Scharniers beim Öffnen und Schließen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Ein tragbares Elektronikgerät, welches in einem entsprechenden Schutzgehäuse untergebracht ist, wird erfindungsgemäß als Speicherkartengerät in einer Haupteinheit eines Unterhaltungssystems, wie beispielsweise einer Video Game Maschine, eingesetzt.
Das tragbare Elektronikgerät kann auch als unabhängige Einheit, wie als tragbare Kompakt-Spielmaschine verwendet werden. Die Haupteinheit ist nicht auf eine Video Game Maschine beschränkt. Wenn das tragbare Elektronikgerät als Untereinheit eingesetzt wird, besitzt es nicht unbedingt eine Speicherkartenfunktion.
Die folgende Beschreibung bezieht sich zunächst auf eine Video Game Maschine, die als Haupteinheit dient, wobei das tragbare Elektronikgerät als Untereinheit eingesetzt wird.
7 stellt eine Außenansicht dar, die eine Video Game Maschine darstellt, an der das tragbare Elektronikgerät befestigt ist. Eine allgemein mit 1 bezeichnete Video Game Maschine liest ein auf beispielsweise einer optischen Platte aufgezeichnetes Spielprogramm und führt dieses gemäß Anweisungen eines Benutzers (des Spielers) aus. In der vorliegenden Erfindung besteht die Ausführung des Spiels zur Hauptsache darin, den Spielablauf, sowie die Anzeige und den Ton zu steuern.
Eine Haupteinheit 2 der Video Game Maschine ist innerhalb eines allgemein vierseitigen Gehäuses untergebracht. Ein Diskladeabschnitt 3 ist in der Mitte der Haupteinheit 2 angeordnet und dient dazu, eine optische Platte, wie beispielsweise ein CD-ROM (Nurlesekompaktspeicher) zu laden, welches ein Aufzeichnungsmedium zur Bereitstellung eines Anwendungsprogramms, wie eines Video Game, darstellt. Die Haupteinheit 2 enthält ferner einen Rücksetzschalter 4 zum jederzeitigen Zurücksetzen des Spiels, einen Stromversorgungsschalter 5, einen Diskbetriebsschalter 6 zum Laden der optischen Platte und zwei Schlitze 7A und 7B.
Das Aufzeichnungsmedium zur Bereitstellung eines Anwendungsprogramms ist nicht auf eine optische Platte beschränkt. Ein Anwendungsprogramm kann auch über ein Kommunikationsnetzwerk bereitgestellt werden.
Zwei Betriebseinheiten (Controller) 20 können an die entsprechenden Schlitze 7A und 7B angeschlossen werden, so dass zwei Benutzer gegeneinander spielen können. Das oben beschriebene Speicherkartengerät oder das tragbare Elektronikgerät kann an den Schlitz 7A oder 7B angeschlossen werden.
In 7 sind die zwei Schlitze 7A und 7B für die Video Game Maschine 1 nur beispielsweise bereitgestellt, und die Anzahl der Schlitze ist nicht auf zwei beschränkt.
Die Betriebseinheit 20 hat erste und zweite Betriebsabschnitte 21 und 22, eine L Taste 23L, eine R Taste 23R, eine Starttaste 24 und eine Wahltaste 25. Die Betriebseinheit ist ferner mit analogen Betriebsabschnitten 31 und 32, die manuell betrieben werden können, einem Moduswählschalter 33 zur Auswahl des Betriebsmodus der analogen Betriebsabschnitte 31 und 32 und einem Indikator 34 zur Anzeige des ausgewählten Betriebsmodus versehen. Ferner ist innerhalb der Betriebseinheit 20 ein (nicht dargestellter) Vibrationsmechanismus vorgesehen.
8 veranschaulicht die Schlitze 7A und 7B, die auf der Vorderseite der Haupteinheit 2 der Video Game Maschine 1 vorgesehen sind.
In dieser Ausführungsform ist jeder der Schlitze 7A und 7B zweireihig geformt. Die Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B zur Aufnahme der oben beschriebenen Speicherkarte 10 oder eines später besprochenen tragbaren Elektronikgeräts 100 sind in den oberen Reihen der Schlitze 7A bzw. 7B vorgesehen. Controller-Anschlussabschnitte 9A und 9B (Buchsen) zur Aufnahme einer Anschlussklemme (Anschluss) 26 des Controllers 20 sind in den unteren Reihen der Schlitze 7A bzw. 7B vorgesehen.
Bei den Schlitzen der Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B handelt es sich um horizontal langgezogene, rechteckförmig ausgebildete Schlitze, wobei die beiden Ecken an der Unterkante des langgezogenen Schlitzes runder als die beiden Ecken an der Oberkante des Schlitzes ausgebildet sind, damit die Speicherkarte 10 nicht falsch herum eingesteckt werden kann. Die Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B sind jeweils mit einer Blende zum Schutz der innerhalb jedes Einsteckabschnitts 8A bzw. 8B liegenden Anschlussklemme versehen, die zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses dient.
Bei den Schlitzen der Controller-Anschlussabschnitte 9A und 9B handelt es sich um nach hinten (in die Ebene von 8) langgezogene rechteckförmig ausgebildete Schlitze, wobei die beiden Ecken an der Unterkante des langgezogenen Schlitzes runder als die beiden Ecken an der Oberkante des Schlitzes ausgebildet sind, damit die Anschlussklemme 26 des Controllers 20 nicht falsch herum eingesteckt werden kann. Um ein versehentliches Einstecken der Speicherkarte 10 in den Schlitz der Controller-Anschlussabschnitte 9A oder 9B zu verhindern, sind die Schlitze der Controller-Anschlussabschnitte 9A und 9B anders als die der Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B geformt.
9 veranschaulicht die Video Game Maschine 1 in dem Zustand, in dem das tragbare Elektronikgerät 100 in den Speicherkarteneinsteckabschnitt 8A des Schlitzes 7A eingesteckt ist.
10 ist ein Blockdiagramm, welches die Schaltungskonfiguration des Hauptabschnitts der Video Game Maschine 1 schematisch darstellt.
Die Video Game Maschine 1 besteht aus einem Steuersystem 50 mit einer zentralen Verarbeitungseinheit 51 (CPU) und peripheren Geräten, einem Grafiksystem 69 mit einer grafischen Verarbeitungseinheit 62 (GPU) zum Erstellen von Grafiken in einem Bildspeicher 63, einem Tonsystem 70 mit einer Tonverarbeitungseinheit 71 (SPU) zur Ausgabe von Musik und Raumklangeffekten, einer optischen Plattensteuereinheit 80 zum Steuern einer optischen Platte, auf der ein Anwendungsprogramm aufgezeichnet ist, einer Kommunikationssteuereinheit 90 zum Steuern der Eingabe und Ausgabe von Daten in die und aus der Speicherkarte 10 oder dem tragbaren Elektronikgerät 100, und einem Bus (BUS), an den die oben beschriebenen Bauteile angeschlossen sind.
Die einzelnen Systeme der Video Game Maschine 1 werden im Folgenden ausführlich beschrieben. Das Steuersystem 50 enthält die CPU 51, einen Peripheriegerät-Controller 52 zum Steuern von Unterbrechungsvorgängen, einen Hauptspeicher (Hauptspeichergerät) 53, wie ein RAM (Direktzugriffsspeicher), und ein ROM 54 zum Speichern von Programmen, wie ein Betriebssystem (OS) zum Verwalten des Hauptspeichers 53, das Grafiksystem 60, das Tonsystem 70 usw. Der in dieser Schrift benutzte Ausdruck „Hauptspeicher" bedeutet einen Speicher, von dem aus Programme ausgeführt werden.
Die oben beschriebene CPU 51 steuert die gesamte Video Game Maschine 1 durch Ausführen des im ROM 54 gespeicherten OS. Die CPU 51 besteht beispielsweise aus einem 32-Bit RISC-Prozessor (Rechner mit reduziertem Befehlsvorrat).
In der Video Game Maschine 1 startet die CPU 51 des Steuersystems 50 bei eingeschaltetem Strom das im ROM 54 gespeicherte OS, und steuert damit das Grafiksystem 60 und das Tonsystem 70. Nach Starten des OS initialisiert die CPU 51 die gesamte Video Game Maschine 1, d. h. sie prüft den Betrieb und steuert dann die optische Plattensteuereinheit 80, wodurch das Anwendungsprogramm, wie zum Beispiel ein auf der optischen Platte gespeichertes Spiel, gestartet wird. Indem sie das Anwendungsprogramm, wie zum Beispiel ein Spiel, ausführt, steuert die CPU 51 das Grafiksystem 60 und das Tonsystem 70 entsprechend den vom Benutzer eingegebenen Anweisungen, d. h. sie steuert die Anzeige der Bilder und die Ausgabe der Musik und Raumklangeffekte.
Das Grafiksystem 60 besteht aus einer GTE 61 (Geometrieübertragungsmaschine) zur Ausführung der Verarbeitung, wie zum Beispiel Koordinatentransformationen, der GPU 62 zum Zeichnen von Grafiken gemäß einem Zeichenbefehl von der CPU 51, dem Bildspeicher 63 zum Speichern von Bildern, die von der GPU 62 gezeichnet wurden, und einem Bilddekodierer 64 zum Dekodieren von Bilddaten, die mit Hilfe von orthogonalen Transformationen, wie zum Beispiel diskreter Kosinustransformation, komprimiert und kodiert wurden.
Die GTE 61 ist mit einer Parallelberechnungsfunktion zur gleichzeitigen Durchführung einer Mehrzahl von Berechnungen versehen, so dass gleichzeitig schnelle Berechnungen, wie Koordinatentransformationen, Lichtquellenberechnungen und Matrix- oder Vektorberechnungen durchgeführt werden können. Insbesondere kann die GTE 61 bei der Durchführung von Berechnungen für Flachschattierung (flat shading), bei der ein einzelnes dreieckförmiges Vieleck in der gleichen Farbe gezeichnet wird, ohne Weiteres Koordinatenberechnungen für ein Maximum von ca. 1,5 Millionen Vielecken pro Sekunde durchführen. Dementsprechend kann in dieser Video Game Maschine 1 die Belastung der CPU 51 reduziert werden, und es können schnelle Koordinatenberechnungen erzielt werden.
Die GPU 62 zeichnet gemäß eines Zeichenbefehls von der CPU 51 Vielecke in den Bildspeicher 63. Die Zeichenkapazität der GPU 62 beträgt maximal ca. 360000 Vielecke pro Sekunde.
Der Bildspeicher 63 besteht aus einem sogenannten Doppelport-RAM, was bedeutet, dass von der GPU 62 geschriebene Bilder oder vom Hauptspeicher übertragene Daten über einen ersten Port gleichzeitig gespeichert, und zur Anzeige bestimmte Bilder vom Puffer 63 über den anderen Port ausgegeben werden können. Der Bildspeicher 63 hat beispielsweise eine Kapazität von einem Megabyte und ist in 512 × 1024 Matrices von 16-Bit unterteilt. Der Bildspeicher 63 ist nicht nur mit einem Displaybereich, auf dem eine Videoausgabe angezeigt wird, sondern auch mit einem Farbennachschlagetabellenbereich zum Speichern einer Farbennachschlagetabelle (CLUT), auf die die GPU 62 beim Zeichnen von Vielecken Bezug nimmt, und einem Texturbereich zum Speichern von Texturen versehen, die auf die in Koordinaten transformierten und von der GPU 62 gezeichneten Vielecke abgebildet (inserted = mapped) werden.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Flachschattierung ist die GPU 62 fähig, Gouraud-Schattierung durchzuführen, um durch Vornahme von Interpolationen aus den Farben der Vertikalen des Vielecks und Texturabbildung zum Abbilden einer im Texturbereich gespeicherten Textur auf ein Vieleck eine Farbe innerhalb eines Vielecks zu bestimmen. Mit Hilfe von Gouraud-Schattierung oder Texturabbildung ist die GTE 61 fähig, Koordinatenberechnungen von maximal ca. 500000 Vielecken pro Sekunde durchzuführen.
Der Bilddekodierer 64 dekodiert im Hauptspeicher 53 gespeicherte Stillbild- oder Filmbilddaten und speichert die dekodierten Daten im Hauptspeicher 53 unter Steuerung der CPU 51.
Die reproduzierten Bilddaten werden auch im Bildspeicher 63 über die GPU 62 gespeichert und können somit als Hintergrund eines von der GPU 62 zu zeichnenden Bildes verwendet werden.
Das Tonsystem 70 besteht aus der SPU 71 zur Ausgabe von Musik, Raumklangeffekten usw. entsprechend einer Anweisung von der CPU 51, einem Tonspeicher 72 zum Aufzeichnen von Wellenformdaten unter Einsatz der SPU 71 und einem Lautsprecher 73 zur Ausgabe von Musik, Raumklangeffekten usw., die von der SPU 71 erzeugt werden.
Die SPU 71 enthält ferner eine ADPCM-Dekodierfunktion (ADPCM = adaptive Differenz-PCM) zur Reproduktion von beispielsweise 16-Bit-ADPCM-Tondaten, die von 4-Bit-Differenzsignalen dargestellt werden, eine Reproduzierfunktion zur Erzeugung von Raumklangeffekten durch Reproduktion von Wellenformdaten, die im Tonpuffer 72 gespeichert sind, und eine Modulationsfunktion zur Reproduktion von im Tonpuffer 72 gespeicherten Wellenformdaten durch Modulation dieser Daten.
Mit den oben erwähnten Funktionen kann das Tonsystem 70 infolge einer Anweisung der CPU 51 als sogenannte Stichprobentonquelle auf Basis der im Tonpuffer 72 gespeicherten Wellenformdaten zur Erzeugung von Musik, Raumklangeffekten usw. verwendet werden.
Die optische Plattensteuereinheit 80 enthält ein optisches Plattengerät 81 zur Reproduktion eines Programms oder von Daten, die auf einer optischen Platte gespeichert wurden, einen Dekodierer 82 zur Dekodierung eines Programms oder von Daten, bei denen zum Beispiel ein Fehlerkorrekturcode (ECC) hinzugefügt wurde, und einen Puffer 83 zur Beschleunigung des Lesens von Daten von der optischen Disk durch temporäre Speicherung der Daten im Puffer 83. An den Dekoder 82 ist eine Sub-CPU 84 angeschlossen.
Tondaten, die von der optischen Platte aufgezeichnet und von dem optischen Plattengerät 81 gelesen werden, sind nicht auf die oben beschriebenen ADPCM-Daten beschränkt, sondern können PCM-Daten sein, die durch Umwandeln eines analogen in ein digitales Tonsignal erhalten wurden.
Die ADPCM-Tondaten, wie beispielsweise durch 4-Bit-Differenzsignale dargestellte digitale 16-Bit-Daten, werden vom Dekodierer 82 dekodiert und dann an die SPU 71 geliefert. In der SPU 71 werden die Tondaten in analoge Tondaten umgewandelt und anschließend zum Antreiben des Lautsprechers 73 verwendet.
Die PCM-Tondaten, beispielsweise digitale 16-Bit-Daten, werden vom Dekodierer 82 dekodiert und anschließend zum Antreiben des Lautsprechers 73 verwendet.
Die Kommunikationssteuereinheit 90 hat einen Kommunikations-Controller 91 zur Steuerung der Kommunikationen mit der CPU 51 über den Bus. Der Kommunikations-Controller 91 ist ferner mit den Controller-Anschlussabschnitten 9A und 9B zum Anschluss des Controllers 20, über den Anweisungen eines Benutzers eingegeben werden, und mit den Speicherkarteneinsteckabschnitten 8A und 8B zur Aufnahme des tragbaren Elektronikgeräts 100 oder der Speicherkarte 10 versehen, die als Hilfsspeichergerät zur Speicherung von Daten dient, die zum Beispiel die aktuelle Einstellung eines Spiels anzeigen.
Der an die Controller-Anschlussabschnitte 9A oder 9B angeschlossene Controller 20 hat zum Beispiel 16 Anweisungstasten zur Eingabe von Anweisungen durch einen Benutzer, und überträgt den Status der Tasten mittels synchroner Kommunikationen an den Kommunikations-Controller 91, entsprechend einer Anweisung des Kommunikations-Controllers 91, ca. 60-mal pro Sekunde. Dann überträgt der Kommunikations-Controller 91 den Status der Tasten des Controllers 20 an die CPU 51.
Nach Empfang einer Anweisung vom Benutzer wird die Verarbeitung von der CPU 51 entsprechend der Anweisung, die dem des gerade ausgeführten Spielprogramm zugrundeliegt, ausgeführt.
Beim Lesen von Programmen und Anzeigen oder Zeichnen von Bildern ist es erforderlich, eine große Menge von Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit an den Hauptspeicher 53, die GPU 62, den Bilddekodierer 64 und den Dekodierer 82 zu übertragen. Dementsprechend können in dieser Video Game Maschine 1 Daten direkt an die oben erwähnten Bauteile unter Steuerung des Peripheriegerät-Controllers 52 übertragen werden, ohne dass sich die CPU 51 einschaltet, d. h. es kann eine DMA-Übertragung erfolgen. Aufgrund dieser DMA-Übertragung kann die Belastung der CPU 51 reduziert werden, und es wird eine schnelle Datenübertragung erzielt.
Wenn es notwendig wird, Daten anzuzeigen, die die aktuelle Einstellung des Spiels angeben, überträgt die CPU 51 die Daten an den Kommunikations-Controller 91. Der Kommunikations-Controller 91 schreibt jetzt die Daten auf die Speicherkarte 10 oder das tragbare Elektronikgerät 100, das in den Schlitz des Speicherkarteneinsteckabschnitts 8A oder 8B eingesteckt wurde.
Der Kommunikations-Controller 91 hat eine eingebaute Schutzschaltung, die vor einem elektrischen Ausfall schützt. Die oben erwähnte Speicherkarte 10 und das tragbare Elektronikgerät 100 sind vom Bus getrennt, so dass sie an der Maschine 1 befestigt oder von dieser abgetrennt werden können, während die Haupteinheit 2 der Maschine 1 eingeschaltet ist. Wenn demzufolge die Speicherkapazität der Speicherkarte 10 oder des tragbaren Elektronikgeräts 100 erschöpft ist, kann sie/es durch eine neue Speicherkarte oder ein neues Elektronikgerät ersetzt werden, ohne dass die Haupteinheit ausgeschaltet werden muss. So können die zu sichernden Spieldaten nicht verlorengehen, und es ist möglich, Daten auf eine neue Speicherkarte zu schreiben.
Eine Parallelschnittstelle (PIO) 96 dient zum Anschluss der Video Game Maschine 1 an ein Peripheriegerät, während eine serielle Schnittstelle (SIO) 97 zum Anschluss der Video Game Maschine 1 an eine andere Video Game Maschine dient.
Das tragbare Elektronikgerät 100 wird im Folgenden ausführlich besprochen in der Annahme, dass das Elektronikgerät 100 als Untereinheit verwendet wird, die in die oben beschriebene Video Game Maschine 1 einzustecken ist, die als Haupteinheit dient.
Das heißt, das als Untereinheit dienende tragbare Elektronikgerät 100 ist am Speicherkarteneinsteckabschnitt 8A oder 8B für den Schlitz 7A oder 7B der Video Game Maschine 1 fixiert und wird als Speicherkarte entsprechend der angeschlossenen Betriebseinheit 20 verwendet. Wenn zum Beispiel zwei Benutzer (Spieler) ein Spiel spielen, werden die Spielergebnisse der einzelnen Benutzer anf den beiden tragbaren Elektronikgeräten 100 aufgezeichnet.
Die Leiter einer Stromversorgungsanschlussklemme und einer Erdungsanschlussklemme der Speicherkarte 10 oder des Elektronikgeräts 100 sind länger als diejenigen der anderen Klemmen, so dass die Stromversorgungs- und Erdungsklemmen beim Einstecken der Speicherkarte 10 oder des tragbaren Elektronikgeräts 100 in den Speicherkarteneinsteckabschnitt 8A oder 8B früher als die anderen Klemmen elektrisch angeschlossen werden. Auf diese Weise werden die Sicherheit und Stabilität des elektrischen Betriebs sichergestellt. Man kann aber auch die Anschlussleiter der Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B länger ausbildeen, oder beide Leiter der Speicherkarteneinsteckabschnitte 8A und 8B und die der Speicherkarte 10 und des Elektronikgeräts 100 länger ausbilden. Um zu verhindern, dass die Speicherkarte 10 oder das Elektronikgerät 100 falsch herum eingesteckt werden, sind die linken und rechten Abschnitte des Anschlusses asymmetrisch ausgebildet.
11 bis 13 sind Außenansichten des tragbaren Elektronikgeräts 100. 11 ist eine Draufsicht, die das tragbare Elektronikgerät 100 veranschaulicht. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die das Elektronikgerät 100 in einem Zustand veranschaulicht, in dem ein Deckel 110 zur Abdeckung des Anschlusses geschlossen ist, und 13 ist eine perspektivische Ansicht, die das Elektronikgerät 100 in einem Zustand veranschaulicht, in dem ein Deckel 110 zur Abdeckung des Anschlusses geöffnet ist.
Das tragbare Elektronikgerät 100 besteht, wie in den 11 bis 13 dargestellt, aus einem Gehäuse 101, welches als Gehäuse dient, einer Betriebseinheit 120 mit einem Operator 122 bzw. einer Mehrzahl von Operatoren 121 zur Eingabe von Ereignissen bzw. zur Vornahme verschiedener Auswahlen, einer Displayeinheit 130, die aus einem Flüssigkristallanzeigegerät (LCD) besteht, und einem Fensterabschnitt 140 zur Durchführung drahtloser Kommunikationen mittels Infrarotstrahlen unter Einsatz einer drahtlosen Kommunikationseinheit, die an späterer Stelle besprochen wird.
Das Gehäuse 101 besteht, wie in 14 dargestellt, aus einem Oberhäuse 101a und einem Untergehäuse 101b, und umschließt eine Platine 151, auf der Speichergeräte befestigt sind. Das Gehäuse 101 ist in den Schlitz 7A oder 7B der Haupteinheit der Video Game Maschine 1 einzustecken, und ein Anschluss 150 mit einem rechteckigen Fenster ist an einer Seitenfläche auf einer Seite des Gehäuses 101 vorgesehen.
Auf der anderen Seite des Gehäuses 101 ist der Fensterabschnitt 140, der eine allgemein halbkreisförmige Form hat, vorgesehen. Die Displayeinheit 130 befindet sich in der Nähe des Fensterabschnitts 140, da sie im Wesentlichen eine Hälfte des oberen Abschnitts des Gehäuses 101 einnimmt. Die Betriebseinheit 120 ist in der Nähe des Anschlusses 150 auf der entgegengesetzten Seite des Fensterabschnitts 140 vorgesehen, da sie im Wesentlichen die andere Hälfte des oberen Abschnitts des Gehäuses 101 einnimmt. Die Betriebseinheit 120 weist allgemein eine vierseitige Form auf und ist gelenkig am Gehäuse 101 befestigt. Die Betriebseinheit 120 beinhaltet den Deckel 110, der den einzelnen Operator 122 oder die Mehrzahl von Operatoren 121 aufweist, sowie die Schalterdruckabschnitte 102 und 103, die im Gehäuse 101 unter dem Deckel 110 angeordnet sind.
Die Operatoren 121 und 122 sind derart angeordnet, dass sie durch den Deckel 110 hindurch von der oberen zur unteren Fläche des Deckels 110 verlaufen.
Die Schaltedruckabschnitte 102 und 103 sind mit Druckelementen versehen, die vom Gehäuse 101 beweglich abgestützt werden, während sie mit Bezug auf die Ebene der Oberseite des Deckels 110 hochspringen oder nach unten drücken. Durch Eindrücken der Druckelemente von oben werden Druckschalter, wie zum Beispiel Membranschalter, die an der Platine 151 innerhalb des Gehäuses 101 angeordnet sind, weiter eingedrückt.
Die Schalterdruckabschnitte 102 und 103 befinden sich an Positionen, die im geschlossenen Zustand des Deckels 110 den Positionen der Operatoren 121 bzw. 122 entsprechen. Das heißt, wenn die Operatoren 121 und 122 im geschlossenen Zustand des Deckels 110 von oben bis auf die Oberseite des Deckels 110 gedrückt werden, werden die entsprechenden Druckschalter innerhalb des Gehäuses 101 durch die entsprechenden Operatoren der Schalterdruckabschnitte 102 und 103 weiter eingedrückt.
An den Schalterdruckabschnitten 102 und 103 kann ein flexibles Schutzblatt befestigt werden. Dies ermöglicht es, die Druckelemente der Schalterdruckabschnitte 102 und 103 direkt mit einem Finger zu betätigen, ohne dass die Operatoren 121 und 122 eingeschaltet werden, und auch das Eindringen von Staub an den Druckelementen in das Gehäuse 101 zu verhindern.
Stromversorgungsklemmen und Signalklemmen 152 sind, wie in 14 dargestellt, auf der Platine 151 innerhalb des Fensters des Anschlusses 150 angeordnet. Die Ausbildung und die Dimensionen des Anschlusses 150 gleichen denen der normalen Speicherkarte 10.
15A zeigt ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Hauptabschnitts des oben beschriebenen tragbaren Elektronikgeräts 100 darstellt.
Wie im Fall der vorerwähnten Speicherkarte 10 enthält das tragbare Elektronikgerät 100 ein Steuerwerk 41 zur Steuerung des Betriebs des Elektronikgeräts 100, einen Anschluss 42 zum Anschließen des Elektronikgeräts 100 an einen Schlitz einer Haupteinheit, wie zum Beispiel einer Informationsvorrichtung, und einen nichtflüchtigen Speicher 46 zum Speichern von Daten.
Das Steuerwerk 41 besteht beispielsweise aus einem Mikrocomputer und enthält einen Programmspeicher 41a, der als Programmspeichergerät dient. Als nichtflüchtiger Speicher 46 wird ein Halbleiterspeichergerät, wie zum Beispiel ein Flash-Speicher, benutzt, der es ermöglicht, Daten auch beim Abschalten des Stroms zurückzubehalten. Wie an späterer Stelle besprochen, kann, da das tragbare Elektronikgerät 100 mit einer Batterie 49 ausgerüstet ist, zur Eingabe und Ausgabe von Daten mit hoher Geschwindigkeit ein statisches RAM (SRAM) als nichtflüchtiger Speicher 46 verwendet werden.
Das tragbare Elektronikgerät 100 unterscheidet sich von der Speicherkarte 10 dadurch, dass es eine Betriebseingabeeinheit (Ereigniseingabeeinheit) 43, Betriebstasten zum Betreiben eines gespeicherten Programms, eine Display einheit 44, wie zum Beispiel ein Flüssigkristallanzeigegerät (LCD), zur Anzeige verschiedener Informationen entsprechend dem gespeicherten Programm, eine drahtlose Kommunikationseinheit 48 zur Übertragung und zum Empfang von Daten zu und von anderen Speicherkarten mittels Infrarotstrahlen und die Batterie 49 zur Versorgung mit Strom zu den einzelnen Elementen enthält.
Wie oben angegeben, kann das Elektronikgerät 100, da es eine kleine, als Stromversorgungseinheit dienende eingebaute Batterie 49 aufweist, als unabhängiges Gerät betrieben werden, selbst wenn es aus dem Schlitz 7A oder 7B der Video Game Maschine 1 entfernt wird. Als Batterie 49 wird eine wiederaufladbare sekundäre Zelle verwendet. Wenn das als Untereinheit dienende tragbare Elektronikgerät 100 in den Schlitz 7A oder 7B der als Haupteinheit dienenden Video Game Maschine 1 eingesteckt wird, wird das Elektronikgerät 100 von der Video Game Maschine 1 mit Strom versorgt. Um es genauer zu sagen, wird eine Stromversorgungsklemme 50 über eine Rückflussverhinderungsdiode 51 an die Anschlussklemme der Batterie 49 angeschlossen. Demzufolge fließt beim Einstecken des Elektronikgeräts 100 in den Schlitz 7A oder 7B der Haupteinheit, wie zum Beispiel einer Video Game Maschine 1, Strom von der Haupteinheit zur Untereinheit, wobei eine sekundäre Zelle, falls benutzt, neu aufgeladen wird.
Das tragbare Elektronikgerät 100 enthält ferner eine Uhr 45 und einen als Tonerzeuger dienenden Lautsprecher 47 zur programmgemäßen Tonerzeugung. Alle oben erwähnten Elemente sind an das Steuerwerk 41 angeschlossen und werden unter Steuerung des Steuerwerks 41 betrieben.
In 15B sind Teile dargestellt, die von dem Steuerwerk 41 zu steuern sind. Wie oben angegeben, enthält das Steuerwerk 11 der konventionellen Speicherkarte 10 nur eine Haupteinheitsanschluss-Schnittstelle zum Anschluss der Speicherkarte 10 an die Haupteinheit, wie zum Beispiel an die Informationsvorrichtung, und eine Speicherschnittstelle zur Eingabe und Ausgabe von Daten. Im Gegensatz dazu ist das tragbare Elektronikgerät 100 dieser Ausführungsform nicht nur mit den oben beschriebenen Schnittstellen, sondern auch mit einer Display-Schnittstelle, einer Betriebseingabeschnittstelle, einer Tonschnittstelle, einem Zeitmanager und einer Programmherunterladeschnittstelle versehen.
Somit weist das Steuerwerk 41 (Mikrocomputer) des tragbaren Elektronikgeräts 100 Schnittstellen (Treiber) zur Verwaltung der in dieser Ausführungsform implementierten Funktionen zusätzlich zu den konventionellen Funktionen, d. h. zusätzlich zur Haupteinheitsanschluss-Schnittstelle und Speicherschnittstelle, auf. Das Elektronikgerät 100 dieser Ausführungsform ist also kompatibel mit den konventionellen Funktionen.
Ferner, da das tragbare Elektronikgerät 100 eine Eingabeeinheit 43, wie beispielsweise Tastenschalter zum Starten eines auszuführenden Programms, und die aus dem LCD-Gerät gebildete Displayeinheit 44 enthält, kann es weitverbreitet als tragbare Spielmaschine eingesetzt werden, wenn eine Spielanwendung auf dem Elektronikgerät 100 läuft.
Das tragbare Elektronikgerät 100 enthält ferner eine Funktion zum Speichern eines Programms zum Herunterladen eines Anwendungsprogramms von der Haupteinheit der Video Game Maschine 1, welches im Programmspeicher 41a des Steuerwerks 41 gespeichert wird. Es ist somit leicht, die auf dem Elektronikgerät 100 laufenden Programme und verschiedene Treibersoftware-Programme zu aktualisieren.
Wie oben beschrieben, kann der Betrieb des tragbaren Elektronikgeräts 100 separat von der Video Game Maschine 1 gesteuert werden. Demgemäß können Daten anhand einer Anwendung erstellt werden, die im als Programmspeichergerät dienenden Programmspeicher 41a unabhängig von einer Anwendung der Video Game Maschine 1 gespeichert wird. Die im Elektronikgerät 100 erstellten Daten können auf die Video Game Maschine 1 übertragen werden, wodurch ein kooperativer Betrieb (Verbindung) zwischen dem Elektronikgerät 100 und der Video Game Maschine 1 eingerichtet wird.
Da das Elektronikgerät 100 mit einer Uhr 45 versehen ist, können Zeitdaten auch von der Video Game Maschine 1 benutzt werden. Das heißt, es ist möglich, die Zeitdaten des Elektronikgeräts 100 und der Video Game Maschine 1 aufeinander abzustimmen, und es ist auch möglich, Daten gemeinsam zu benutzen, die in Echtzeit die Abläufe von Spielen steuern, die unabhängig von beiden Einheiten ausgeführt werden.
Spezifische Beispiele des oben beschriebenen kooperativen Betriebs zwischen der Video Game Maschine 1 und dem tragbaren Elektronikgerät 100 werden an späterer Stelle besprochen.
16 ist eine schematische Darstellung von drahtlosen Kommunikationen zwischen den tragbaren Elektronikgeräten 100. Das eine Elektronikgerät 100 sendet Daten an bzw. empfängt Daten von dem anderen Elektronikgerät 100 unter Einsatz der drahtlosen Kommunikationseinheit 48 mittels Infrarotstrahlen über die als drahtlose Kommunikationsfenster dienenden Fensterabschnitte 140, so dass interne Daten zwischen einer Mehrzahl von Speicherkarten ausgetauscht werden. Die oben genannten internen Daten beinhalten Daten, die von einer Informationsvorrichtung, wie zum Beispiel einer Video Game Maschine 1, übertragen und in einem Speichergerät innerhalb der Speicherkarte 10 gespeichert werden.
In der vorhergehenden Ausführungsform wird das tragbare Elektronikgerät 100 als Hilfsspeichergerät der Video Game Maschine 1 verwendet. Das Elektronikgerät 100 ist jedoch nicht auf die Video Game Maschine 1 beschränkt und kann weitverbreitet für die Suche nach verschiedenen Arten von Information eingesetzt werden.
Im Folgenden wird ein Beispiel für den oben genannten kooperativen Betrieb zwischen dem tragbaren Elektronikgerät 100 und der Video Game Maschine 1 beschrieben.
Wie oben angegeben, ist das Elektronikgerät 100 fähig, die folgenden Daten gemeinsam mit der Video Game Maschine 1 zu benutzen: Die von dem Steuerwerk 41 (Mikrocomputer) erstellten Spieldaten, die von der Uhr 45 innerhalb der Speicherkarte 10 erhaltenen Zeitdaten und die von einer anderen Speicherkarte erstellten und über die drahtlose Kommunikationseinheit 48 erhaltenen Daten.
17 zeigt eine schematische Darstellung des kooperativen Betriebs zwischen der als Haupteinheit dienenden Video Game Maschine 1 und dem als Untereinheit dienenden tragbaren Elektronikgerät 100.
Der folgende kooperative Betrieb soll nun anhand eines Beispiels beschrieben werden. Eine optische Platte (CD-ROM), welche ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Anwendungssoftware-Programms ist, wird in die Video Game Maschine 1 geladen, und das von der Video Game Maschine 1 von der optischen Platte gelesene Programm wird auf das tragbare Elektronikgerät 100 heruntergeladen, das in den Schlitz 7A oder 7B der Video Game Maschine 1 eingesteckt ist.
Vor der spezifischen Erklärung des kooperativen Betriebs wird das Herunterladen des Programms besprochen, das für den kooperativen Betrieb durchgeführt wird.
18 veranschaulicht den Datenfluss, der erzeugt wird, wenn ein Video Game -Anwendungsprogramm, das von der in den Diskladeabschnitt 3 der Video Game Maschine 1 geladenen optischen Platte (CD-ROM) bereitgestellt wird, direkt über die CPU 51 der Video Game Maschine 1 auf den Programmspeicher 41a innerhalb des Steuerwerks 41 der Elektronikgeräts 100 übertragen (heruntergeladen) wird.
19 veranschaulicht das Verfahren der in 18 gezeigten Herunterladeoperation. In Schritt ST1 wird das Video Game Programm, das auf dem Mikrocomputer 41 des tragbaren Elektronikgeräts 100 (im Folgenden manchmal kurz als „Untereinheit" bezeichnet) laufen soll, als Daten von dem CD-ROM gelesen, das in den Diskladeabschnitt 3 der Video Game Maschine 1 (im Folgenden manchmal kurz als „Haupteinheit" bezeichnet) geladen ist. Wie oben angegeben, ist allgemein das oben erwähnte Anwendungsprogramm ein anderes als das auf der Video Game Maschine 1 laufende Programm.
Dann gibt in Schritt ST2 die CPU 51 der Haupteinheit einen „Programm-Herunterladeanforderungsbefehl" an den Mikrocomputer 41 des tragbaren Elektronikgeräts 100 aus. Die CPU 51 führt jetzt zyklisches Abfragen durch, um einen „Programm-Herunterladefreigabestatus" vom Mikrocomputer 41 zu empfangen. Das Abfragen dient dem Zweck zu erfahren, ob eine Anforderung von der Untereinheit vorliegt, wobei im bejahenden Fall die entsprechende Verarbeitung ausgeführt wird.
In Schritt ST3 empfängt der Mikrocomputer 41 der Untereinheit den „Programm-Herunterladeanforderungsbefehl" von der CPU 51 der Haupteinheit.
Wenn anschließend der Mikrocomputer 41 der Untereinheit die aktuelle Verarbeitungsroutine abschließt und bereit zum Herunterladen des Programms ist, sendet er in Schritt ST4 den „Programm-Herunterladefreigabestatus" an die CPU 51 der Haupteinheit.
In Schritt ST5, nach Erhalt des „Programm-Herunterladefreigabestatus" vom Mikrocomputer 41 der Untereinheit, überträgt und schreibt die CPU 51 der Haupteinheit das in Schritt ST1 vom CD-ROM gelesene Programm in den Programmspeicher 41a der Untereinheit bzw. lädt es herunter. Dann führt die CPU 51 zyklisches Abfragen durch, um einen „Programm-Herunterladefreigabestatus" vom Mikrocomputer 41 zu erhalten.
Die Addresse des Programmspeichers 41a, in den die heruntergeladenen Daten geschrieben werden sollen, wird vom Mikrocomputer 41 verwaltet. Obwohl in der obigen Beschreibung das von der Haupteinheit heruntergeladene Programm im Programmspeicher 41a des Mikrocomputers 41 gespeichert wird, kann es in einem Speichergerät, wie einem SRAM, zur Eingabe und Ausgabe von Daten mit hoher Geschwindigkeit gespeichert werden.
In Schritt ST6 empfängt der Mikrocomputer 41 das von der Haupteinheit übertragene Programm als Daten und schreibt diese in den Programmspeicher 41a. Für die CPU 51 der Haupteinheit hat dies den Anschein, als ob die Programmdaten von der Haupteinheit direkt in den Programmspeicher 41a der Untereinheit geschrieben werden. Wie oben angegeben, wird die Adresse des Programmspeichers 41a vom Mikrocomputer 41 verwaltet.
Wenn anschließend der Mikrocomputer 41 der Untereinheit in Schritt ST7 die endgültigen Programmdaten erhält und sich zum Ausführen bereit macht, sendet er einen „Programm-Startfreigabestatus" an die CPU 51 der Haupteinheit.
In Schritt ST8 gibt diese nach Erhalt des „Programm-Startfreigabestatus" vom Mikrocomputer 41 der Untereinheit einen „Programmstartbefehl" aus.
In Schritt ST9, wenn der Mikrocomputer 41 den „Programmstartbefehl" von der CPU 51 der Haupteinheit erhält, startet er das Programm von der vorherbestimmten Adresse aus.
Gemäß des oben beschriebenen Verfahrens wird das Programm direkt von der Video Game Maschine 1 auf den Programmspeicher 41a innerhalb des Mikrocomputers 41 des in die Haupteinheit eingesetzten Elektronikgeräts 100 übertragen (heruntergeladen).
Wie oben besprochen, ist das Mittel zur Bereitstellung des Anwendungsprogramms nicht auf ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise eine optische Platte, beschränkt. Das Anwendungsprogramm kann auch über ein Kommunikationsnetzwerk geliefert werden. In diesem Fall ist im vorbeschriebenen Verfahren nur Schritt ST1 anders.
Gemäß dem oben beschriebenen Herunterladeverfahren wird das Anwendungsprogramm direkt von der Video Game Maschine 1 auf den Programmspeicher 41a innerhalb des Mikrocomputers 41 des in die Game-Maschine 1 eingesetzten Elektronikgeräts 100 heruntergeladen.
Im Gegensatz dazu kann die CPU 51 der Haupteinheit die Anwendungsprogrammdaten auf den nichtflüchtigen Speicher der Untereinheit herunterladen, und dann kann die Untereinheit die Daten aus dem nichtflüchtigen Speicher 46 in den Programmspeicher 41a des Mikrocomputers 41 kopieren und sie ausführen.
20 veranschaulicht den nach dem obigen Verfahren erzeugten Datenfluss. Genauer gesagt, wird das Video Game Anwendungsprogramm, das von einer in den Diskladeabschnitt 3 der Video Game Maschine 1 geladenen optischen Platte gelesen wurde, über die CPU 51 der Game-Maschine 1 auf den nichtflüchtigen Speicher 46 des tragbaren Elektronikgeräts 100 übertragen (heruntergeladen). Dann werden die heruntergeladenen Daten aus dem nichtflüchtigen Speicher 46 auf den Programmspeicher 41a des Mikrocomputers 41 kopiert und ausgeführt.
21 veranschaulicht das oben beschriebene Herunterladeverfahren. In Schritt ST11 wird das Video Game Anwendungsprogramm, das auf dem Mikrocomputer 41 der Untereinheit laufen soll, als Daten vom CD-ROM im Diskladeabschnitt 3 der Haupteineit gelesen.
Dann überträgt in ST12 die CPU 51 der Haupteinheit die Programmdaten in den nichtflüchtigen Speicher 46 der Untereinheit, bzw. lädt sie herunter. Dieses Verfahren ist ähnlich wie das Sichern von Daten durch eine konventionelle Video-Maschine.
In Schritt ST13 empfängt der Mikrocomputer 41 der Untereinheit das Anwendungsprogramm, das ähnlich dem konventionellen Datensicherungsverfahren als Daten von der CPU 51 der Haupteinheit übertragen wurde, und schreibt es in den nichtflüchtigen Speicher 46.
Anschließend gibt in Schritt ST14 die CPU 51 einen „Programmstartanforderungsbefehl" zusammen mit Programmstartadressinformation an den Mikrocomputer 41 der Untereinheit aus. In Schritt ST15 kopiert der Mikrocomputer 41 nach Erhalt des „Programmstartanforderungsbefehls" von der CPU 51 die designierte Datengröße von der Adresse des im obigen Befehl angegebenen nichtflüchtigen Speichers 46 in den Programmspeicher 41a des Mikrocomputers 41.
In Schritt ST16 führt der Mikrocomputer 41 nun das Programm, beginnend mit der Startadresse des Programmspeichers 41a aus.
Gemäß des obigen Verfahrens wird das Anwendungsprogramm als Daten von der Video Game Maschine 1 auf den Programmspeicher 41a innerhalb des Mikrocomputers 41 der in der Haupteinheit eingebauten Untereinheit über den nichtflüchtigen Speicher 46 übertragen (heruntergeladen).
Im Allgemeinen ist das von der Video Game Maschine 1 auf das tragbare Elektronikgerät 100 heruntergeladene Anwendungsprogramm ein anderes als das auf der Video Game Maschine 1 laufende Programm. Ein sowohl auf der Video Game Maschine 1 als auch dem Elektronikgerät 100 laufendes Programm kann auf das Elektronikgerät 100 heruntergeladen werden. Dies gilt jedoch vorbehaltlich der Einschränkung, dass die CPU 51 der Video Game Maschine 1 und der Mikrocomputer 41 des Elektronikgeräts 100 ein und derselbe Prozessor sein müssen.
Es folgt jetzt eine beispielhafte Beschreibung des kooperativen Betriebs, bei dem das von der Video Game Maschine 1 nach dem oben beschriebenen Verfahren heruntergeladene Anwendungssoftwareprogramm auf dem tragbaren Elektronikgerät 100 ausgeführt und das ausgeführte Ergebnis wieder an die Video Game Maschine 1 zurückgesendet wird.
In diesem Beispiel werden Attributdaten menschlicher Charaktere und Teilebilder, die in einem auf der Video Game Maschine 1 laufenden Rollenspiel erscheinen, auf das tragbare Elektronikgerät 100 heruntergeladen. Die oben genannten Attributdaten sind Daten, die den Wachstumsgrad, Persönlichkeiten usw. darstellen.
Die menschlichen Charaktere und Teilebilder können im Zuge des auf dem Mikrocomputer 41 der Untereinheit laufenden Programms entwickelt werden, wobei die Attribute der Charaktere und Teilebilder unabhängig von einem auf der Video Game Maschine 1 laufenden Programm geändert werden können.
In dieser Weise kann das oben beschriebene Elektronikgerät 100 alleinstehend betrieben werden, wobei hinzukommt, dass es kompakt und tragbar ist. Dies ermöglicht dem Benutzer (Spieler), das Elektronikgerät 100 zu tragen und die menschlichen Charaktere und Teilebilder zu jeder beliebigen Zeit mit dem auf der Untereinheit laufenden Programms zu entwickeln. Ferner kann der Benutzer die Attribute der auf dem Elektronikgerät 100 entwickelten menschlichen Charaktere und Teilebilder auf die Video Game Maschine 1 übertragen (heraufladen). In diesem Fall können die menschlichen Charaktere und Teilebilder mit den aktualisierten Attributen in das auf der Video Game Maschine 1 laufende Programm aufgenommen und dann ausgeführt werden.
Wie oben erklärt, können die Attributdaten der menschlichen Charaktere und Teilebilder von der Video Game Maschine 1 und dem tragbaren Elektronikgerät 100 gemeinsam benutzt und zwischen diesen ausgetauscht werden. Es ist somit möglich, ein Video Game zu formen, welches sowohl der Video Game Maschine 1 als auch dem Elektronikgerät 100 erlaubt, den kooperativen Betrieb durchzuführen.
Das tragbare Elektronikgerät 100 ist im Gehäuse 101 untergebracht und weist die Klemmen 152 zum Anschließen des Geräts 100 an externe Vorrichtungen auf. Obwohl die Klemmen 152 über den Anschluss 150, der als Öffnung für das Gehäuse 101 ausgebildet ist, nach außen zeigen, sind sie durch den Deckel 110, wie in 22A bis 24 dargestellt, abgedeckt und geschützt. 22A bis 24 veranschaulichen das tragbare Elektronikgerät 100: 22A ist eine Draufsicht, 22B ist eine Vorderansicht, 22C ist eine Unteransicht, 23 ist eine Seitenansicht von der rechten Seite und 24 ist eine Seitenansicht von der linken Seite. Der Deckel 110 ist am Gehäuse 101 befestigbar und von diesem abtrennbar, wie in 25 und 26 dargestellt. Einzelheiten werden an späterer Stelle beschrieben.
Wie oben angegeben ist das Gehäuse 101, wie in 27 dargestellt, mit Druckelementen versehen, die die Druckabschnitte 102 und 103 bilden. Bei ihrem Eindrücken drücken die Druckabschnitte 102 und 103 auf einen Druckschalter 157, der auf die Platine 151 montiert und an eine elektronische Schaltung angeschlossen ist.
Die Operatoren 121 und 122 sind, wie in 28 dargestellt, für den Deckel 110 vorgesehen, derart, dass sie durch den Deckel 110 hindurch verlaufen. Die Operatoren 121 und 122 sind beweglich durch den Deckel 110 abgestützt und an denjenigen Positionen angeordnet, die den Positionen der Druckabschnitte 102 bzw. 103 entsprechen, wenn der Deckel 110 geschlossen ist. Die Operatoren 121 und 122 sind aus einem flexiblen Material, wie einem Kunstharz, geformt und werden intern, wie in 29 dargestellt, über eine Laufschiene 123 bereitgestellt. Die Operatoren 121 und 122 werden beweglich von dem Deckel 110 abgestützt. Das heißt, wenn die Operatoren 121 und 122 bei geschlossenem Deckel 110 gedrückt werden, drücken sie den Druckschalter 157 über die Druckelemente der Druckabschnitte 102 bzw. 103 weiter nach unten.
Die Druckelemente der Druckabschnitte 102 und 103 können aus einem anderen Material als das Gehäuse 101 geformt sein oder können als Teil der Außenplatte des Gehäuses 101, wie in 27 und 30 dargestellt, geformt sein. In diesem Fall dienen die Abschnitte, die von in der Außenplatte ausgebildeten, abgeschrägten U-förmigen Kerben 102a und 103a umgeben sind, als Druckelemente. An den Enden der Druckelemente sind Schlitze 102b und 103b vorgesehen, so dass die Druckelemente mit Bezug auf das Gehäuse 101 elastisch verschiebbar sind. Ein flexibles Schutzblatt 103c ist auf der Oberseite der Druckelemente befestigt. Es ist somit möglich, die Druckelemente der Schalterdruckabschnitte 102 und 103 direkt mit einem Finger durch das Schutzblatt hindurch ohne Mitwirkung der Operatoren 121 und 122 zu drücken. Das Eindringen von Staub in das Gehäuse 101 über die Druckelemente kann ebenfalls verhindert werden.
Beim Öffnen des Deckels 110 wird das Gehäuse 101 einschließlich des Anschlusses 50 zum Teil in den Schlitz 7A oder 7B, wie in 9 dargestellt, eingesteckt, der ein vertiefter Halteabschnitt einer externen Vorrichtung, wie einer Video Game Maschine 1, ist, wodurch die Klemme 152 an die Video Game Maschine 1 angeschlossen wird.
Wie in 31 dargestellt, weist das tragbare Elektronikgerät 100 ein optisches System auf, um das Licht einer Display-Lichtquelle (Leuchtdiode (LED)) 145, die sichtbares Licht ausstrahlt, in zwei Richtungen aufzuspalten, und um einem Lichtempfangsgerät 144 zu ermöglichen, die aus den beiden Richtungen kommenden Infrarotstrahlen zu empfangen. Das Lichtempfangsgerät 144 empfängt Infrarotstrahlen für Infrarotkommunikationen zwischen dem Elektronikgerät 100 und der Video Game Maschine 1.
Die beiden Richtungen, in die die Display-Lichtquelle 145 das Licht lenkt, und aus denen das Lichtempfangsgerät 144 die Infrarotstrahlen empfängt, sind der Fensterabschnitt 140 und die Displayeinheit 130. Der Fensterabschnitt 140 ist auf der Oberkante des Gehäuses 101 vorgesehen und wird zur Ausgabe von Infrarotstrahlen einer Infrarotlichtquelle (LED) 146 nach außen benutzt, um Infrarotkommunikationen mit einer externen Vorrichtung, wie der Video Game Maschine 1, durchzuführen.
Das optische System besteht aus einem transparenten Schutzblatt 131 zum Schutz der Displayeinheit 130 und einem für den Fensterabschnitt 140 vorgesehenen Prisma 141, bei dem es sich um ein optisches Gerät handelt. Wie oben angegeben, ist die Displayeinheit 130, d. h. die LCD, innerhalb des Gehäuses 101 angeordnet und durch die Öffnung an der Vorderseite des Gehäuses 101 hindurch nach außen gerichtet. Das transparente Schutzblatt 131 besteht aus einem transparenten Material, wie z. B. einem Akryl, und ist zum Abdecken der Öffnung vorgesehen.
Das Prisma 141 besteht ebenfalls aus einem transparenten Material, wie z. B. einem Akryl, und ist so angeordnet, dass es den Fensterabschnitt 140 bedeckt. Die Displayeinheit 130 ist auf der Vorderseite des Gehäuses 101 angeordnet und zeigt in eine andere Richtung als der Fensterabschnitt 140 an der Oberkante des Gehäuses 101.
Die Infrarotlichtquelle 146, die Display-Lichtquelle (LED) 145 und das Lichtempfangsgerät 144 sind weiter oben als die Displayeinheit 130 angeordnet und befinden sich auf der Platine 151 innerhalb des Gehäuses 101, wobei die oben genannten Elemente im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind.
Das Prisma 141 lenkt, wie in 32 dargestellt, die von der Infrarotlichtquelle 146 ausgegebenen Infrarotstrahlen zum Fensterabschnitt 140 und weiter auf die Außenseite des Gehäuses 101.
Das Prisma 141 ist ferner, wie in 33 dargestellt, mit einem Vorsprung 142 versehen. An der Schnittstelle reflektiert der Vorsprung 142 das von der Display-Lichtquelle 145 ausgegebene sichtbare Licht und lenkt es auf den Fensterabschnitt 140 und sendet es von dort über den Fensterabschnitt 140 nach außen. Nach Durchgang durch den Vorsprung 142 fällt das sichtbare Licht über einen am Schutzblatt 131 vorgesehenen Vorsprung 132 auf das transparente Schutzblatt 131 und wird über das Schutzblatt 131 zur Außenseite der Displayeinheit 130 gesendet. Auf diese Weise lenkt der Fensterabschnitt 140 nicht nur die von der Infrarotlichtquelle 146 ausgestrahlten Infrarotstrahlen sondern auch das von der Display-Lichtquelle 145 ausgestrahlte sichtbare Licht auf die Außenseite des Gehäuses 101.
Das Prisma 141 hat einen in 34 dargestellten Vorsprung 143, der die Infrarotstrahlen von dem Fensterabschnitt 140 an der Schnittstelle reflektiert und sie auf das Lichtempfangsgerät 144 lenkt. Das Licht wird jetzt von dem Lichtempfangsgerät 144 empfangen. Die von der Displayeinheit 130 auf das transparente Schutzblatt 131 fallenden Infrarotstrahlen fallen über einen Vorsprung 133 für das transparente Schutzblatt 131 auf den Vorsprung 143 des Prismas 141 und werden über den Vorsprung 143 von dem Lichtempfangsgerät 144 empfangen. Auf diese Weise empfängt das Lichtempfangsgerät 144 die aus zwei Richtungen kommenden Infrarotstrahlen, d. h. aus der Richtung der Displayeinheit 130 und aus der Richtung des Fensterabschnitts 140.
Wie in 35 dargestellt, ist ein Batteriehalter 104 am rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 101 befestigt. Der Batteriehalter 104 dient zum Fixieren einer Batterie am Gehäuse 101, wobei die Batterie den Antriebsstrom an die einzelnen Elemente des Elektronikgeräts 100 liefert. Der Batteriehalter 104 ist am Gehäuse 101 lösbar befestigt, derart, dass er eine Öffnung im rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 101 abdeckt. Der Batteriehalter 104 enthält, wie in 36 dargestellt, eine Batterie 155, die die Elektronikschaltung innerhalb des Gehäuses 101 mit Strom versorgt. Die Batterie 155 weist eine scheibenförmige Form auf und wird als „Knopfbatterie" bezeichnet. Wenn der Batteriehalter 104 mit der Batterie 155 am Gehäuse 101 befestigt wird, wird die Umfangsfläche der Batterie, die als positive Elektrode dient, in Kontakt mit einer auf der Platine 151 vorgesehenen, positiven Stromversorgungsklemme 154 gebracht, und die Hauptoberfläche der Batterie 155, die als negative Elektrode dient, wird in Kontakt mit einer negativen Stromversorgungsklemme 153 gebracht. Auf diese Weise wird die Batterie 155 an die Elektronikschaltung auf der Platine 151 angeschlossen, und versorgt somit die Elektronikschaltung mit Strom.
Auf dem rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses 101 ist an der Rückseite eines im Gehäuse 101 ausgebildeten Lochs ein (nicht dargestellter) Rückstellknopf vorgesehen, der dazu dient, die Einstellungen des Elektronikgeräts 100 auf die ursprünglichen Einstellungen z. Zt. des Versandes des Elektronikgeräts 100 zurückzustellen. Der Rückstellknopf kann z. B. mit einem Stift betätigt werden.
Der Batteriehalter 104 ist, wie in 37 dargestellt, allgemein scheibenförmig ausgebildet und ist etwas größer als die Batterie 155. Der Batteriehalter 104 weist hakenartige Batteriehalteabschnitte 104a und 104b zur Aufnahme des Randabschnittes der Batterie 155 auf. Bei Aufnahme des Ranedabschnittes der Batterie 155 werden, wie in 38 dargestellt, die vorderen Enden der Batteriehalteabschnitte 104a und 104b an den Randabschnitt eines Vorsprungs 156 der negativen Elektrode herangebracht. Die Batterie 155 kann wegen des Vorsprungs 156 nicht in eine Lücke zwischen den Batteriehalteabschnitten 104a und 104b vorrücken, solange die negative Elektrode der Batterie 155 nach unten auf den Batteriehalter zeigt. Erst wenn die positive Elektrode der Batterie 155 nach unten auf den Batteriehalter zeigt, kann die Batterie in die Lücke zwischen den Batteriehalteabschnitten 104a und 104b vorrücken, da der Vorsprung 156 aus der Lücke zwischen den Batteriehalteabschnitten 104a und 104b herausragt. Das heißt, die Batteriehalteabschnitte 104a und 104b dienen dem Zweck zu verhindern, dass die Batterie 155 vom Batteriehalter 104 in der falschen Polarität gehalten wird.
Der Batteriehalter 104 kann, wie in 39 dargestellt, eine vierseitige Form aufweisen. In diesem Fall kann der Batteriehalter 104 mit einer Gewindebohrung 104d und Eingriffsklinken versehen werden, die mit dem Eckabschnitt einer für das Gehäuse 101 vorgesehenen Öffnung in Eingriff gebracht werden. Eine Schraube 104c passt in die Gewindebohrung 104d und ferner in die für das Gehäuse 101 vorgesehene Gewindebohrung. Der Batteriehalter weist, wie in 40 dargestellt, auf seiner rückwärtigen Oberfläche Batteriehalteabschnitte 104a und 104b auf, zwischen denen die Batterie 155 in einer vorherbestimmten Polarität gehalten wird.
Wie in 41 dargestellt, besteht ein allgemein mit 160 bezeichnetes Elektronikgerät-Schutzgehäuse zur Aufnahme des oben konfigurierten Elektronikgeräts 100 aus einem Obergehäuse 161 und einem Untergehäuse 162. Da das Untergehäuse 162 eine Stoßpassung mit dem Obergehäuse 161 aufweist, bildet das Untergehäuse 162 eine hermetisch abgedichtete Kappe zur Aufnahme des Elektronikgeräts 100 zwischen dem Obergehäuse 161 und dem Untergehäuse 162. Das Obergehäuse 161 und das Untergehäuse 162 bestehen aus einem transparenten Kunstharzmaterial wie Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat.
Sowohl das Obergehäuse 161 als auch das Untergehäuse 162 weisen an einem Ende einen Eingriffsabschnitt auf. Die Eingriffsabschnitte beinhalten eine hakenartige Eingriffsklinke 163 für das Obergehäuse 161 und eine Eingriffsklinke 164 für das Untergehäuse 162. Die Eingriffsklinke 163 wird so in den Eingriffsring 164 eingesetzt, dass das Obergehäuse 161 und das Untergehäuse 162 beim Zusammenstoßen festgehalten werden. Am anderen Ende des Obergehäuses 161 und des Untergehäuses 162 ist ein Befestigungsabschnitt vorgesehen. Die Befestigungsabschnitte beinhalten einen Schraubeneinsetzstreifen 170 für das Obergehäuse 161 und einen Schraubstreifen 171 für das Untergehäuse 162. Der Schraubeneinsetzstreifen 170 und der Schraubstreifen 171 sind beim Aufeinanderstoßen des Obergehäuses 161 und Untergehäuses 162 übereinander gelagert. Dann wird eine Befestigungsschraube 172 in eine im Schraubeneinsetzstreifen 170 ausgebildete Gewindebohrung und danach in eine im Schraubstreifen 171 ausdgebildete Gewindebohrung eingesetzt, wodurch der Schraubeneinsetzstreifen 170 am Schraubstreifen 171 fixiert wird. Somit werden das Obergehäuse 161 und dasss Untergehäuse 162 in einer Stoßpassung zusammengehalten. Ein linearer Schlitz zur Aufnahme des Randabschnitts von beispielsweise einer Münze ist im Kopf der Befestigungsschraube 172 ausgebildet. Das heißt, die Befestigungsschraube 172 kann, wie in 42 dargestellt, durch Einsetzen des Randabschnitts einer Münze in den oben genannten Schlitz leicht gedreht werden.
Mindestens das Obergehäuse 161 oder mindestens das Untergehäuse 162, zum Beispiel das Obergehäuse 161, ist mit einer Mehrzahl von transparenten Löchern 169 versehen, die den Operatoren 121 und 122 für das Elektronikgerät 100 entsprechen, das in dem durch das Obergehäuse 161 und das Untergehäuse 162 gebildeten Spalt aufgenommen werden soll. Die transparenten Löcher 169 sind, wie in 41 dargestellt, durch ein hermetisches Abdichtelement 167 geschlossen, welches die Tasten 165 enthält. Das hermetische Abdichtelement 167 besteht aus einem elastischen Material (Elastomer) und ist auf der Rückseite des Obergehäuses 161 befestigt. Die Tasten 165 sind mit Bezug auf die Oberseite des Obergehäuses 161 beweglich, indem sie aufgrund einer elastischen Verformung des hermetischen Abdichtelements 167, das in der Nähe des inneren Randabschnitts der transparenten Löcher 169 eingesetzt ist, hochspringen oder nach unten drücken. Das hermetische Abdichtelement 167 ist in einem Stück mit einem Abdichtelement 168 geformt, das als Dichtung zwischen den Stoßabschnitten des Obergehäuses 161 und des Untergehäuses 162 dient. Das Abdichtelement 168 ist entlang des gesamten Umfangs des Kantenabschnitts angeordnet, an dem das Obergehäuse 161 und das Untergehäuse 162 aufeinanderstoßen. Das Abdichtelement 168 dichtet den Abschnitt zwischen dem Obergehäuse 161 und dem Untergehäuse 162 ab, wenn das Obergehäuse 161 und das Untergehäuse 162 aufeinanderstoßen. Außerdem verhindert das Abdichtelement 168 das Eindringen von Wasser in das Schutzgehäuse 160. Das heißt, aufgrund des Abdichtelements 168 dient das Schutzgehäuse 160 nicht nur zum Schutz des Elektronikgeräts 100 vor Vibrationen und Schock, sondern auch als wasserfestes Gehäuse.
Das tragbare Elektronikgerät 100 wird, wie in 43 dargestellt, in dem oben beschriebenen Schutzgehäuse 160 untergebracht, wobei die Displayeinheit 130 dem Obergehäuse 161 gegenüberliegt. Dann werden die Tasten 165, wie in 44 dargestellt, in Kontakt mit den Druckflächen der Operatoren 121 und 122 gebracht. Somit kann bei im Schutzgehäuse 160 untergebrachtem Elektronikgerät 100 durch Drücken der Tasten 165 der Druckschalter 157 über die entsprechenden Operatoren 121 und 122 und die entsprechenden Schalterdruckabschnitte 102 und 103 betätigt werden.
Das Schutzgehäuse 160 kann an der Position der Displayeinheit 130 des Elektronikgeräts 100, welches in dem Schutzgehäuse 160 unterzubringen ist, mit einem Vergrößerungsglas versehen werden. Das heißt, eine Außenwand des Abschnitts des Schutzgehäuses 160, welcher der Displayeinheit 130 entspricht, wird in konkaver Form projiziert, die daraufhin als Konkavlinse dient, was die Vergrößerung der Displayeinheit 130 ermöglicht.
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Scharnier unter Bezugnahme auf 25, 26, 45 bis 49 beschrieben.
Der Deckel 110 wird vom Gehäuse 101 in verschiedenen Lagen gelenkig abgestützt, sowohl im geschlossenen oder liegenden Zustand Zustand des Deckels 110 zum Abdecken der Klemmen 152 (siehe 14) als auch im geöffneten Zustand des Deckels 110 oder in einem steigenden Zustand, damit die Klemmen 152 nach außen zeigen können.
Genauer gesagt, ist der Deckel (der bewegliche Abschnitt) 110 auf einer Seite, wie in 25 und 26 dargestellt, mit einem Paar Armen 113, 113 versehen. Die Arme 113 sind weiterhin mit einem Paar Wellen 111, 111 versehen, die jeweils aus den Armen 113 herausragen und nach innen zeigen. Die Wellen 111, 111 sind jeweils in ein Paar Lagern 107, 107 gelagert, die auf beiden Seiten des Mittelabschnitts der Oberseite des Gehäuses 101 (Haupteinheit) vorgesehen sind. Bei dieser Anordnung wird der Deckel vom Gehäuse 101 gelenkig abgestützt.
Wie in 45 und 46 dargestellt, sind die Lager 107 in Nuten 108 angeordnet, die an den lateralen Seiten des Gehäuses 101 entlang geformt sind und jeweils ein erstes Lager 171 zur Aufnahme eines Teils der Umfangsfläche der Welle 111 aufweisen. Das erste Lager 171 wird zum Beispiel vom Gehäuse 101 oder als Teil desselben geformt und ist ein nicht-elastisches Element. Insbesondere ist an der Unterseite des Gehäuses 101 eine Kippfläche 172 vorgesehen, die sich nach unten neigt, je weiter sie von den Klemmen 152 entfernt ist. Das erste Lager 171 ist an der unteren Seite der Kippfläche 172 vorgesehen, und die Fläche zur Aufnahme der Welle 111 ist vorzugsweise bogenförmig ausgebildet.
Das Gehäuse 101 ist ferner mit einem zweiten Lager 173 zur Aufnahme eines Teils der Umfangsfläche der Welle 111 versehen. Das erste Lager 171 und das zweite Lager 173 nehmen verschiedene Teil der Welle 111 auf. Das zweite Lager 173 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material 174, wie einer Blattfeder. Die Blattfeder 174 weist, wie in 46 dargestellt, einen am Gehäuse 101 fixierten oder befestigten stationären Abschnitt 174a, einen vom stationären Abschnitt 174a herunterhängenden Hängeabschnitt 174b, einen von dem Hängeabschnitt 174b bis zur oben beschriebenen Kippfläche 172 ansteigenden Kippabschnitt 174c, und ein vom Oberende des Kippabschnitts 174c ausgehendes, nach unten geneigtes freies Ende 174d. Der Kippabschnitt 174c ist planförmig ausgebildet und nimmt die Welle 111 in Kooperation mit dem bogenförmigen ersten Lager 171 auf.
Eine Wellenbefestigungs-/-abtrennöffnung 175 ist zwischen der Kippfläche 172 des Gehäuses 101 und dem oberen Ende des Kippabschnitts 174c der Blattfeder 174 ausgebildet, durch welche die Welle 111 in axialer Richtung am Gehäuse befestigt und von demselben abgenommen werden kann. Der relative Abstand zwischen der Kippfläche 172 und dem ersten Lager 171 des Kippabschnitts 174c verengt sich in Richtung der Wellenbefestigungs-/-abtrennöffnung 175, d. h. in Richtung der Klemmen 152.
Die Welle 111 ist mit einem Nocken (Vorsprung) 176 versehen. Das heißt, die Welle 111 weist eine Fläche 111a auf, und der Nocken 176 ist auf einem Teil der Fläche 111a vorgesehen.
Der Nocken 176 ist auf der Fläche 111a in einer Position angeordnet, in der sich die Blattfeder 174 elastisch über den Nocken 176 schiebt, während der Deckel 110 vom geöffneten (steigenden) in den geschlossenen (liegenden) Zustand schwenkt. Das heißt, wenn der Deckel 110 geöffnet ist, nimmt der Nocken die in 47B dargestellte Position ein. Wenn der Deckel 110 geöffnet ist, nimmt der Nocken 176 die in 47A dargestellte Position ein. Während der Deckel 110 schwenkt, wird die Blattfeder 174, wie in 47C dargestellt, elastisch verschoben, um sich über den Nocken 176 zu schieben.
Wie in 46A dargestellt, kann eine Welle 111x mit einem Nockenglied 176x an der Haupteinheit 101x vorgesehen sein, während eine Lagereinheit 107x in einer Nut 108x an der beweglichen Einheit 110x vorgesehen sein kann. Die Lagereinheit 107x, die aus einer ersten Lagereinheit 171x und einer zweiten Lagereinheit 173x besteht, funktioniert ähnlich wie das erste Lager 171 und das zweite Lager 173 von 45 und 46, während die Welle 111x wie die Welle 111 von 45 und 46 ebenfalls eine analoge Funktion durchführt. Obwohl 46A eine alternative Planierung der Welle 111x und Lagereinheit 107x mit Bezug auf die bewegliche Einheit 110x und Haupteinheit 101x zeigt, entspricht vorzugsweise die Welle an der beweglichen Einheit und die Lagereinheit an der Haupteinheit der jeweiligen obigen Beschreibung, besonders da es einfacher ist, die Welle an der beweglichen Einheit zu herzustellen.
Der Deckel oder die bewegliche Einheit 110 kann am Gehäuse oder der Haupteinheit 101 befestigt bzw. davon abgetrennt werden, indem die Welle 111, wie in 47A bis 47C dargestellt, aufgrund eine elastischen Verformung der Blattfeder 107 in das Lager 107 eingesetzt bzw. aus diesem entfernt wird. Der Deckel 110 kann ungeachtet der Position des Nockens 176 am Gehäuse 101 befestigt oder von diesem abgetrennt werden. Es ist jedoch relativ einfach, den Deckel 110 zu befestigen oder abzutrennen, wenn der Deckel, wie in 47B dargestellt, in einem Zustand geöffnet wird, in dem der Nocken 176 zur Seite zeigt.
Auf der zur Welle 111 des Deckels 110 entgegengesetzten Seite ist ein Abdeckungsabschnitt 177 zum Abdecken der Klemmen 152 vorgesehen. Ein Eingriffsvorsprung 179 ist am vorderen Ende des Abdeckungsabschnitts 177 vorgesehen. Der Eingriffsvorsprung 179 steht im Eingriff mit einem Eingriffsabschnitt 178 am unteren Frontabschnitt des Gehäuses 101, wenn der Deckel geschlossen ist. Das heißt, der Abdeckungsabschnitt 177 bildet eine Vertiefung 180 an der Innenseite, die auf der Gehäuse 101 gerichtet ist. Der Frontabschnitt des Gehäuses 101 bildet dabei einen Vorsprung 181. Wenn der Deckel 110, wie in 49 dargestellt, geöffnet werden soll oder gerade geschlossen wurde, wird der Eingriffsvorsprung 179 mit dem Eingriffsabschnitt 178 auf der Vorderseite des Gehäuses 101 in Eingriff gebracht. Wenn der Eingriffsvorsprung 179 im Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 178 steht oder mit diesem in Eingriff gebracht wird, wird der Deckel gezwungen, sich der Vorderseite des Gehäuses 101 zu nähern, und gleichzeitig wird der Deckel derart verschoben, dass sich die Welle 111 in die Lücke zwischen dem ersten Lager 171 und dem zweiten Lager 173 entgegen einer elastischen Kraft der Blattfeder 174 schiebt.
Bei dieser Ausbildung, da die Welle 111 mit der Blattfeder 174 (dem zweiten Lager 173) gegen das erste Lager 171 gedrückt wird und dadurch fixiert ist, weitet sich die Öffnung 175 zum Befestigen/Abtrennen der Welle aufgrund einer elastischen Verformung der Blattfeder 174 beim Befestigen oder Abtrennen der Welle 111. Das heißt, während des Befestigens oder Abtrennens der Welle 111 dehnt sich momentan die Blattfeder 174, so dass die Welle fixiert oder freigegeben wird.
Wenn folglich eine zu hohe Kraft auf den Deckel 110 oder das Gehäuse 101 aufgebracht wird, weitet sich die Öffnung 175 zwischen dem ersten Lager 171 und dem zweiten Lager 173 an der Welle 111 entgegen einer elastischen Kraft der Blattfeder 174, so dass das Lager 107 die Welle 111 freigibt, und dadurch der Deckel 110 leicht vom Gehäuse 101 abgetrennt wird.
Selbst wenn der Deckel 110 mit einer zu hohen Kraft geöffnet oder in Öffnungsrichtung auf ihn getreten wird, löst sich der Deckel 110 vom Gehäuse, ohne weder ihn noch das Gehäuse 101 zu zerstören.
Der Nocken 176 ist auf der Umfangsfläche der Welle 111 ausgebildet. Somit wird beim Öffnen des Deckels oder der beweglichen Einheit 110 eine nach oben drückende Kraft ausgeübt, die die elastische Verschiebung der Blattfeder 174 nach unten verursacht. Wenn umgekehrt der Deckel geschlossen wird, wird eine nach unten ziehende Kraft ausgeübt. Man hat das Gefühl, dass ein Deckel zuklappt.
Die Vertiefung 180 des Abdeckungsabschnitts 177 des Deckels 110 schiebt sich über den Vorsprung 181 des Gehäuses 101, d. h. der Eingriffsvorsprung 179 schiebt sich über den Eingriffsabschnitt 178, wobei sich die Blattfeder 174 momentan dehnt. Wenn somit der Deckel ganz geschlossen wird, ist ein Klicken zu hören, wobei eine Druckkraft auf den Deckel 110 gegen das Gehäuse 101 ausgeübt wird.
Die Lagerfläche 176 kann auf der Seite gegenüber der Blattfeder 174 ausgebildet sein, d. h., da die Blattfeder 174 als Lager dient, ist es nicht erforderlich, dass die Welle 111 vollständig gehalten wird. Somit kann die Konstruktion des Lagers vereinfacht werden, und es kann Platz eingespart werden. Die Konstruktion einer Form zum Herstellen des Lagers kann ebenfalls vereinfacht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und kann als Bedienerhaube, wie man sie normalerweise zum Abdecken von Bedienern einer Vorrichtung benutzt, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Schutzdeckel zum Schutz einer Displayeinheit, wie einer Flüssigkristallanzeige oder eines Display-Fensters, anwendbar. Desgleichen kann das Scharnier der vorliegenden Erfindung an anderen elektronischen oder nicht elektronischen Geräten zum Einsatz kommen, solange das Scharnier zwischen einer beweglichen Einheit und einer Haupteinheit liegt.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass erfindungsgemäß ein einfaches und kompaktes Scharnier vorgesehen ist, das Platz einspart. Außerdem kann ein beweglicher Abschnitt leicht an der Haupteinheit eines Geräts befestigt und von derselben abgetrennt werden. Selbst, wenn somit eine zu hohe Kraft auf den beweglichen Abschnitt oder die Haupteinheit aufgebracht wird, können diese an einer Zerstörung gehindert werden.

Claims

Tragbares Elektronikgerät mit einer Haupteinheit (101), einer beweglichen Einheit (110) und einem Scharnier zum gelenkigen und lösbaren Fixieren der beweglichen Einheit (110) an der Haupteinheit (101), wobei die bewegliche Einheit mit Bezug auf die Haupteinheit (101) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position beweglich ist, und das Scharnier Folgendes umfasst: eine Welle (111), die eine Umfangsfläche (111a) aufweist und an entweder der beweglichen Einheit (110) oder der Haupteinheit (101) vorgesehen ist, und die Umfangsfläche (111a) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, und eine Lagereinheit (107), die an derjenigen Einheit, d. h. der beweglichen Einheit (110) oder der Haupteinheit (101), vorgesehen ist, die nicht mit der Welle (111) versehen ist, und die Lagereinheit (107) eine Öffnung (175) zur verschieblichen Aufnahme der Welle (111) in der Öffnung (175) aufweist, wobei die Lagereinheit (107) ein erstes Lager (171), welches von oder als Teil derjenigen Einheit, d. h. der beweglichen Einheit (110) oder der Haupteinheit (101), die nicht mit der Welle (111) versehen ist, gebildet ist, um den ersten Abschnitt der Umfangsfläche (111a) der Welle (111) aufzunehmen, und ein zweites Lager (173) umfasst, um den zweiten Abschnitt der Umfangsfläche der Welle (111) aufzunehmen, und wobei die Welle (111) einen an der Umfangsfläche (111a) vorgesehenen Nockenvorsprung (176) umfasst, der zum Vorspannen der Lagereinheit (107) während der Bewegung der beweglichen Einheit (110) zwischen der offenen und der geschlossenen Position dient.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 1, wobei der Nockenvorsprung (176) an dem zweiten Abschnitt der Umfangsfläche (111a) der Welle (111) vorgesehen ist.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 1, wobei der Nockenvorsprung (176) an der Umfangsfläche (176) der Welle (111) an einer Position vorgesehen ist, an der sich der Nockenvorsprung (176) über das zweite Lager (173) schiebt, während die bewegliche Einheit (110) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position schwenkt.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 1, wobei ein zwischen dem ersten Lager (171) und dem zweiten Lager (173) definierter Abstand kleiner wird, je mehr er sich der Öffnung (108) nähert, mindestens eines der ersten (171) und zweiten Lager (173) elastisch ist, und wobei der Nockenvorsprung (176) so ausgebildet ist, dass er das erste oder zweite (171, 173) Lager in einer Richtung verschiebt, in der der Abstand zwischen dem ersten Lager (171) und dem zweiten Lager (173) größer wird, während der Nockenvorsprung (176) mit der Haupteinheit (101) in Eingriff gebracht wird.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 4, wobei sich die Öffnung (108) aufgrund einer elastischen Verformung des ersten oder zweiten Lagers (171, 173) weitet.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 1, mit einer an der beweglichen Einheit (110) vorgesehenen Welle (111) und einer an der Haupteinheit (101) vorgesehenen Lagereinheit (107), und wobei das zweite Lager (173) elastisch ist und der Nockenvorsprung (176) das zweite Lager (173) während der Bewegung der beweglichen Einheit (111) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position vorspannt.
Tragbares Elektronikgerät nach Anspruch 6, wobei das zweite Lager (173) einen an der Haupteinheit (101) befestigten stationären Abschnitt (174a) und einen mit dem stationären Abschnitt (174a) verbundenen Empfangsabschnitt (174c) umfasst, und der Empfangsabschnitt (174c) in Reaktion auf das Befestigen oder Abtrennen der beweglichen Einheit (110) an oder von der Haupteinheit (101) vorspannbar ist.