带有载装于一可拆卸的手持机单元中的中央 处理器的便携式计算、通讯和娱乐装置 对共同未决申请的引证
本申请请求保护于1999年4月7日提交的美国临时专利申请60/128138号的利益。
【技术领域】
本发明总体上涉及便携式的以处理器为基的装置，其提供计算、通讯和娱乐功能。特别是，本发明是属于便携式的以处理器为基的装置，其可在握持于使用者的手中的同时操作并提供通讯，其也属于记事簿和/或有接受功能，诸如蜂窝式电话的手掌大小的记事簿，和MP3播放器，以及属于便携式的以处理器为基的装置，其提供通常的计算能力，诸如膝上或手持个人计算机(PCs)。特别是本发明涉及可拆卸地配接多个便携式地以处理器为基的装置的系统，以提供它们的在成一体的结构中的组合功能。
背景技术
为了满足顾客的便携式计算、移动通讯和便携式娱乐的需要，已经开发了各种各样的便携式装置。每一种应用的严格不同的需要使得它们的成本太高且对于这种装置无法广泛地实现一个类型以上或两个密切相关类型的需要。
例如，灵巧的蜂窝电话是将蜂窝电话和电子记事簿的功能结合的装置。典型的这种装置是是购自Qualcomm,Incorporated of San Diego,California的PDQ-800型和购自Ericsson,Incorporated ofRichardson,Texas R380型。这些产品可通过使用者进入因特网用于收发电子邮件、股票报价等作为手持计算和通讯装置很好地运行，同时保留它们用作简单的无线电话单元。然而，为了能够手持抓握这些单元必须保持小型的，从而将它们的显示器限制到一定的尺寸，该尺寸对于通常的计算，诸如外网浏览，文字处理等等太小，也难以保持这种装置较低的成本，它们的设计师使用的中央处理器只具有足够能力实施灵巧的电话功能，而没有足够的能力处理通常的计算需要。
最近Motorola,Inc.Of Schaumburg,Illinois已经开始销售其clipOn记事簿作为对其StarTAC蜂窝电话的一附件并向其提供灵巧的电话功能。该clipOn记事簿和StarTAC蜂窝电话一直设计成作为单个的独立单元运行，每个单元装备其自己的处理器和电源。因此，附接到该单元上并不能减小整体组合中的尺寸和所需的成本。
对于便携式计算，该行业提供常用的膝上计算机，诸如那些基于购自Intel Corporation of Santa Clara,California的Pentium处理器和购自Microsoft Corporation of Redmond,Washington的Windows software，和微型膝上计算机，诸如称作Handheld PersonalComputers(HPCs)的基于Mcirosoft WindowsCE的装置。该行业也已经装备用于个人信息处理和管理的手掌大小的装置，诸如购自3ComCorporation of Santa Clara,California的Palm Pilot和基于Microsoft WindowCE的手掌大小的PCs。
为实现顾客的便携式娱乐的需要，该计算机行业提供数字声频播放器，诸如播放兼容从因特网下载的声频内容的MP3的由s3,Inc.ofSanta C1ara,California制造的Diamond Mltimedia Rio型。另一种便携式娱乐装置是无绳系统控制器，用于由Harman/KardonInternational of Woodbury,New York提供的家庭娱乐系统。
为实现移动计算和通讯的需要，一个移动的工作者必须携带两个，有时是三个装置，即一灵巧的电话单元、一记事簿和一膝上单元。当然，如果还需要娱乐，则使用者也必须携带另一个装置，即MP3播放器。该使用者必须购买和保持多个装置，即为多组电池充电和使一个装置的数据与另一个装置的数据同步的装置。因此，就需要这样一个装置来提供一个用于移动计算、通讯和娱乐的无需拥有和保持多个单元的完整的解决方案。
发明概要
因此，本发明的一个目的是提供一种便携式基于处理器的用于移动计算、通讯和娱乐的装置，其不必获得和保持多个单元。这种装置与常用的膝上计算机同样的方式工作。然而，在本发明中中央处理器、通讯电路、扬声器、麦克风和电源载装于一个可拆卸的手持机中。该可拆卸的手持机单元起一个无线电话单元的作用。通过具有其自己的显示器和键盘该可拆卸的手持机单元也可用作因特网设备，用于电子邮件进入和从因特网下载信息，诸如电子图书、声频图书。数字音乐等等。
对于需要较大显示器和键盘的应用，可拆卸的手持机单元对接到该主单元，即对接显示器单元中。在这一模式中，可拆卸的手持机单元向对接显示器单元提供处理和通讯能力。该组合的单元适用于普通的计算诸如外网浏览、文字处理和扩展应用。该组合的单元还可用于阅读下载的电子图书。
可拆卸的手持机单元具有附加的功能。它可以用作一个以两种方式中之一的便携式数字声频播放器。首先，通过将耳机插入其插孔，使用者可以收听下载的音乐或声频图书。其次，通过对接到包含有较大扬声器的对接显示器单元，使下载的音乐或其它内容可以如一标准的PC或一膝上计算机完全一样的方式回放。可拆卸的手持机可以装备指定运营商软件，由此，由其自身起一电子钟表的作用或同时与对接显示器单元对接。
可拆卸的手持机可以装备红外收发器，用于为无线光通讯提供其它兼容单元，诸如与IrDA标准兼容的单元。利用适合的软件将可拆卸的手持机单元制成对TV、VCR和其它家用娱乐系统以及家用电器起一远距离控制单元的作用、使用者可以一次预先输入所需的编程表，且随后可拆卸的手持机就可自动选择频道。
该对接显示器可以安装在一车辆上，进一步扩展移动计算和通讯的功能。可拆卸的手持机可以配备一种环球卫星定位系统(GPS)能力。在此情况下，除了在目前情况下，该可拆卸的手持机单元可用于多种应用之外，当可拆卸的手持机单元在对接显示器中对接时，该组合的单元用作一个自动PC，在地图上在大的显示器上给车辆驾驶员指出与来自Microsoft的AutoPC参照设计相同的方式的该车辆的位置。
本发明的这些和其它目的和优于在目前现有技术的特点将结合附图从下面的描述中变得更清楚且完全了解。
总体上，按照本发明的一便携式计算、通讯和娱乐装置包括一个可拆卸的手持机单元和一个对接显示器单元。该可拆卸的手持机单元的大小确定为用于手持抓握，且包括一处理器和多个第一电路，该处理器控制该第一电路的运行。该便携式对接显示器单元的尺寸确定为接受该可拆卸的手持机单元的对接，且包括第一显示器和多个第二电路。该处理器在该可拆卸的手持机单元和该对接显示器单元对接时控制所述第二电路和第一显示器中的至少一个的运行。
附图的简要描述
图1是根据本发明的用于移动计算、通讯和娱乐的一示例装置的透视图，该图表示一个可拆卸的手持机单元的前透视图和一个蛤壳形状的对接显示器单元的顶部透视图，该单元具有一部分打开的盖和底部，且示意性的图示在每一单元中的示例性的电连接器可如何接合和配接，以便这些单元形成一单一的组合的装置；
图2是图1所示的示例性的装置剖面前视图；
图3是图1所示的装置的示例性的框图；
图4是可拆卸的手持机单元的后透视图；
图5是图1所示的装置的侧视图，表示在安装在一车辆上和一操作装置上的情况。
实施本发明的优选实施例
根据本发明用于移动计算、通讯和娱乐的一示例性的装置的实施例示出于图1至4中，且大体上用标记10表示。该装置10包括一可拆卸的手持机单元20和一对接显示器单元30。
该可拆卸的手持机单元20包括一带有前后面和两相对的端部的壳体48、一显示器18和一在前面的键盘19。如在常用的电话手持机中那样，该可拆卸的手持机单元20通过其后面上的通孔载装有设置在相对端部的一麦克风26和扬声器27。如同在通常的蜂窝电话手持机中看到的，在该可拆卸的手持机单元20的顶端设置有一短杆天线22。狭槽24和25设置在该单元20的相对的端部，以可拆卸地将该可拆卸的手持机单元20和对接显示器单元30配接，如下面更详细地描述。在该可拆卸的手持机单元20中的一电连接器23能够与该对接显示器单元30电连接。
该对接显示器单元30包括一凹入的平台38，其带有一电连接器36、一固定凸片39和一移动凸片41，该移动凸片41可由弹销37缩回。为将该可拆卸的手持机单元20对接到该对接显示器单元30中，使固定凸片39滑入到狭槽24中，该可拆卸的手持机单元20的前面面对平台38。将该可拆卸的手持机单元20的另一端向下放，使该可拆卸的手持机单元20的连接器23与对接显示器单元30的连接器36配接。将凸片41滑入到狭槽25中，以使可拆卸的手持机单元20固定就位。
该对接显示器单元30表示为一种蛤壳式单元，其包括一在盖部分上的辅助显示器31和一在基底部分上的辅助键盘32，在闭合位置上它们彼此面对。该对接显示器单元30的盖也包含一通讯插孔34，诸如一标准的RJ式电话插孔，和电源插孔35，诸如一个AC适配器/充电器插孔。
图3中的框图表示出该可拆卸的手持机单元20，它包括一中央处理器11，和由该中央处理器支持和控制的电路，即程序记忆12、数据记忆13、电源14、视频接口15、键盘接口16、通讯接口17、笔输入接口51和声频接口29。接着，该视频接口15驱动显示器18，键盘接口16驱动键区19，通讯接口17驱动无线通讯电路21，笔输入接口51驱动笔输入板52，和声频接口29驱动麦克风26和扬声器27，以及连接到耳机插孔28。无线通讯电路21连接到天线22。也可将诸如由SiRFTechnology of San Jose,California供货的GPS接受器58连接于中央处理器11。
可拆卸的手持机单元20还包括一电连接器23，该连接器将来自中央处理器的信号载运通过视频接口15、键盘接口16、通讯接口17、笔输入接口51、声频接口29和电源14。在对接显示器单元30中配接的电连接器36将这些信号连接于辅助显示器31、辅助键盘32、线连接的通讯电路33、辅助笔输入板44、扬声器42和麦克43和电源插孔35。线连接的通讯电路33连接于通讯插孔34，用于进一步连接于诸如公用切换电话网络的外部线连接的通讯线路。
可拆卸的手持机单元20还可以包含光传送器54，用于向TV、VCR等传送远距离控制信号。另一种方案，其可装备一光收发器53，用于与其它兼容装置，诸如膝上计算机、打印机和网络接口。
在上述实施例的另一种变型中，连接载装于可拆卸的手持机单元20和对接显示器单元30中的电路系统的接口信号可以使用通常的多路传输电路进行多路传输，以便减少内联信号的数目，并由此减小连接器23和36的尺寸。
在上述实施例的又一种变型中，可拆卸的手持机单元20可以像通常的无绳手持机一样完全不包含显示器。在此情况下，中央处理器11仍然将驱动辅助显示器31通过视频接口15，而视频接口15可以装入对接显示器单元30中，进一步降低可拆卸的手持机单元20的尺寸。
图5示出安装在一车辆70的地板上的对接显示器单元30。一支架60的底端连接到车辆地板70上。夹持件61连接于支架60的顶端。对接显示器单元30通过滑入夹持件61可拆除地安装在该支架60上。另一种方案，对接显示器单元30可以利用螺栓或其它常用的方法固定安装在该支架60上。然后，可拆卸的手持机单元20可在对接显示器单元30上以与前述其它应用中同样的方式对接于该对接显示器单元30中。
熟悉本领域技术的技术人员现在应当理解，以此方式，可以产生具有可拆卸的手持机单元的一便携式计算、通讯和娱乐装置。当可拆卸的手持机单元与对接显示器单元配接时，其可成为用于整个便携式计算、通讯和娱乐装置的控制器。可拆卸的手持机单元放在一较小的壳体中，该壳体的尺寸确定为用于手持抓握，且大小确定为像一个普通的蜂窝电话一样载装于一个口袋中。对接显示器单元载装一辅助的较大的显示器和其它部件。载装于可拆卸的手持机单元中的中央处理器必须有足够的处理能力，足以实现整个便携式计算、通讯和娱乐装置的功能。而不只是实现一无线电话的功能。可在市场上购到满足于该目的的处理器的例子包括Intel StrongARM处理器、购自HitachiAmerican,Ltd,of Brisbane California的SH-3和SH-4型处理器和购自NEC American,Inc.of Irving,California的4100 RISC型处理器。
如未来的技术进步，在大部分的膝上计算机中使用的来自Intel的Pentium处理器可以用于本发明的其它实施例中。在装置10中使用的其它部件可以类似于由传统的计算装置、通讯装置和娱乐装置采用的部件。这些其它部件中典型的是，购自Optrex America Inc.of Detroit,Michigan和Seiko Instruments USA,Incorporated of Torrance,California的大小尺寸的液晶显示器，购自Micron Technologies,Inc.of Boise,Idaho的记忆芯片，购自Philips North America in Atlanta的VLSI技术无线通讯芯片，购自Analog Devices Inc.of Norwood,Massachusetts的电源和购自MicroTouch Systems,Inc.of Methuen,Massachusetts的笔输入板。
如前所述的装置10将需要诸如Microsoft Windows或WindowCE的运行系统。离架应用软件诸如Microsoft Outlook,PocketWord等等可以用于各种各样的目的。另一种方案，购自SunMicrosystems,Inc.of Palo Alto,California的Java软件平台可以在装置10中实施。在此情况下，Java applets可以通过无线通讯电路21或通过线连接的通讯电路33从因特网下载到装置10中。
由于本发明在细节上可变形、改型和变化，它们中的一些在此已经做了明确的说明，目的是对该整个说明书描述的或附图中所示出的所有事物进行解释，而不是限制其范围。因此，显然一个根据本发明的构思构成的装置，以及其相当的等价物能实现本发明的目的，而且显著改进用于移动计算、通讯和娱乐的装置的技术。