专利名称：核心计算机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机系统，特别是一种包括一个移动核心计算机和任何适合的机壳的计算机系统。本申请是分别于1997年8月15号和1998年1月20号申请的序号为Nos.08/811，642和09/009，206的后续申请。
本申请公开一种具有两个构件，一个移动核心单元和一个能够密封并与核心单元协同操作的机壳的计算机系统。除显示器和电源之外，这些母申请中的核心单元具有通用计算机的所有部件。作为一个计算机核心单元本身是非功能性的，除非其与机壳电连接。所述母申请中的每个核心单元具有通用计算机(“常规计算机”)的所有部件，即，处理器，存储器装置，内部存储器装置，启动装置，视频显示控制器，输入/输出控制器装置，以及外部连接器部件。这样，遍布本公开说明书和权利要求书中所使用的术语“自含”含义是一个具有常规计算机部件(除显示器和电源外)的通用常规计算机，但是当其处于一个机壳内时，其具有与外部数据和信息源接口的内置功能。此外，本发明的自含核心计算机具有唯一的电连接到多个同样唯一的不同机壳的装置，这些机壳可以是，例如包括移动的，膝上型或基础计算机的其他计算机，汽车，仪表，电视，诸如报警，电子和空调系统之类的家庭系统，诸如传真机，复印机，电话之类的办公室单元和设备，指示设备和类似的任何其他适合的机壳。尽管本发明的核心计算机具有一个常规计算机的所有部件，其将不能因而运行，除非将其连接到一个配合的机壳。
在美国专利5，305，244和5，844，824，公开一种具有用于连接计算机和显示器或仅将显示器连接到用户的装置的支持移动用户的计算机装置。这些申请或专利中所公开的支持用户的计算机的商业化商标为“Mobile Assistant”，该商标为Xybemaut Corporation of Fairfax，VA的注册商标。Mobile Assistant非常轻便，通用，高效，可以将其连接到一个用户并可以通过声音启动，因而可以使用户用手进行修复或另外完成所进行的工作。
公知各种使用移动模块或用于其他计算机或结构的主板的系统。这些模块一般仅具有一个功能，不是完全功能性的独立计算机。此外还公知可移动可对接的移动计算机，该计算机为可插入一个对接点以进一步增强其功能的完全功能性计算机。重要的是注意到这些已有技术可对接计算机为完全功能性计算机，独立于对接点并与其分开。在美国专利5，396，400；5，488，572；5，526，493；5，608，608和5，627，974公开了某些这样的系统。Register，美国专利No.5，396，400公开了一个具有初始设备移动主板18的计算机10，该计算机10可被Register的图3所示的一个笔记本计算机替换。Register的主板18是一个具有其上所暴露的所有部件的平板。从Register的公开文本可以清楚看出，主板18仅用于计算机10或类似计算机以及不同类型的机壳。在U.S.5，488，572(Belmont)，一个在对接之前完全功能性的笔记本计算机被对接在一个机动扩展基础单元。在对接事件出现之前，笔记本计算机经一个检测信号与扩展基础单元通信。具体设计该笔记本计算机和对接点以便共同工作并交互。笔记本计算机不是一个可以无差别地用于其他对接点的通用计算机。在Belmont，如果扩展基础单元确定笔记本计算机处于适于对接的状态，其启动其电动机以加载该笔记本计算机。这是一个特定设计的系统，其中必须具体构成笔记本计算机和对接点以便相互接受。对接基础单元不接受不与此兼容的其他计算机。
U.S.专利5，526，493(Shu)公开另一种用于计算机扩展的对接系统。Shu系统在与对接点对接之前减轻计算机用户在暂停模式手工设置便携式计算机的任务。这里再次指出，Shu的便携式计算机12在与对接点14对接之前是一个完全功能性的计算机。
U.S.专利5，608，608(Flint)公开使用具有经一个公共总线相互接口的分离的功能部件的两个底盘和一个夹头。Flint的夹头仅具有一个处理器和与第二总线组合的存储器以及至少一个用于容纳一个连接到第二总线的通信模块的插槽。该夹头用于膝上型，笔记本和子-笔记本的计算机。Flint的夹头不处理通用计算机一般需要的功能，特别是用于数据，操作系统和软件的存储装置以及视频显示电子接口设备，二者都被包含在Flint的底盘内，而不是夹头。因此，该夹头独立于用于数据检索，操作软件，应用程序软件和视频接口的两个底盘中的至少一个，所有这些功能是计算机整体上的完全功能性所必须的。正如本公开文本后面所指出的，当前所述申请在核心计算机内包含允许该核心用于任何封闭外客而与操作软件，应用程序软件或视频设定的版本无关的全部的存储，处理，视频接口和软件。在Flint，这些设定必须全部适当匹配要运行的计算机。另外，Flint需要三个分离部件(两个底盘和夹头)，而这里的本发明仅需要两个部件。
Watts，U.S.5，627，974提供一种计算机对接系统，该系统具有用于连接一个便携式计算机与一个对接点的装置和用于允许对接点内的微处理器使用便携式计算机的中央处理单元与底层软件通话的装置。Watts的便携式计算机在对接前后都是完全功能性的；在不被对接的情况下其可以执行一般的计算机功能。
上述已有技术没有公开在多个不同功能性的机壳内具有通用互换使用的标准移动核心单元的概念。
因此，本发明的一个目的是提供一种避免上述缺点的核心计算机单元。
本发明的另一个目的是提供一种新颖的可从一个不同的机壳传送到另一个不作为原始计算机设备的一部分的机壳的核心单元。
本发明的再一目的是提供一种唯一自含设计的核心单元，该单元或者继续工作在其当前机壳环境或者以一种完全崭新的方式用于第二不同机壳的第二环境。
本发明的再一目的是提供一种易于被具有很少或没有计算机训练的非专业人员使用的易于使用的实质减少(尺寸上)的核心单元。
本发明的再一目的是提供一种唯一自含设计的核心单元，当该单元从第一机壳移开并插入到不同的第二机壳时，该单元或者以相同方式继续操作或者以完全崭新的方式操作在其第二机壳环境。
本发明的再一目的是提供一种核心计算机单元，当该单元被容易地从一个机壳移开以插入到第二不同机壳并以不同的方式用于每个机壳。
本发明的再一目的是提供一种核心计算机单元，当该单元可工作在任何兼容的机壳或环境同时保持数据的安全性。
本发明的另一个目的是提供一种便携式计算机核心单元，该单元被唯一设计以便适合于诸如办公室设备，家庭，汽车，电视之类的任何同样唯一设计的机壳或其他机壳。
通过一个可转移，可移动并且便携的独立的实质减少(尺寸)的核心计算机单元实现本发明的这些和其他目的，该核心计算机单元包括在一个单个外壳内，这对本发明来说很重要。正如所指出的，该核心单元不是计算机的一个主板或其他替换部件。本发明的核心单元简单，不复杂并且以单个封闭外壳实现以便作为一个单元易于移动或插入到适当配合的机壳中。本发明的核心单元最好仅具有一个唯一配置的连接装置，该装置配合或适合机壳内的一个电源连接器或启动装置。除该连接装置之外，核心单元的所有部件被密封并且不能从核心外壳移开。该相同的连接装置还提供经总线或以无线方式进行的信息的通信或传送。与已有技术不同，其中，例如，CPU可移动并由第二CPU或其他部件替换，在核心单元，所有的计算机部件保持原封不动。通过唯一构成连接到机壳内的配合连接器的配合连接装置来提供核心单元所提供的安全性。在核心单元丢失或误安装的情况下，不能由其他人使用，读取或打印输出其数据，因为其仅可以通过到机壳内的同样唯一的配合连接器的连接被启动。此外，由于安全性原因，核心单元处于完全封闭的外壳内，因此计算机部件不能被移动，复制或篡改。该特征对本发明来说很重要。
在本发明，通过移走所有外围I/O部件电路将核心单元的尺寸从SN08/911，642和09/009，206所公开的核心尺寸显著减少，其他的外围部件电路和相关的连接器(例如，视频显示控制器，PC卡控制器，等)直接嵌入到机壳内。外围电路和连接器的转移使得核心单元的尺寸显著减少并将这些功能转移到机壳。以这种方式每个机壳被最大化并且不受核心单元结构的限制。在本发明，“核心单元”包括作为部件的处理器，存储器，非易失性存储器，键盘控制器，电源连接器和部件的支持电路。这种设计还提供了几个优点。首先，因为，如前面所述，所有外围部件电路从核心单元移开，与上述序列号Nos.08/911，642和09/009，206的已经较小的核心单元尺寸相比，该核心单元尺寸被显著减小。在本发明中这些早先的计算机核的尺寸减少US08/911，642和09/009，206中的核的至少1/3。第二，现在所有的I/O外围支持电路和相关连接器嵌入机壳内，因此，核心单元能够将全部外部部件驱动到其最高能力并且还向系统集成者/设计者提供不仅仅基于用户要求来开发应用程序特定系统的功能而且可以限定系统的功能性。每个机壳与本发明的核心单元通信(经无线或其他装置)以告知核心单元该具体机壳可提供的特征。
最后，通过开发并使用这种类型的结构，可大大减少一个人或公司所需要的软件许可数量。由于包含存储在非易失性存储装置上的许可软件的核心单元将一直和用户在一起，将不需要多个软件许可证(一个用于办公室桌面。一个用于膝上型以及一个用于Mobile Assistant)，这样就最小化软件费用。该特征对于所有公开的实施例都是如此。
遍布本公开说明书和权利要求书所使用“机壳”，“被封闭”或“封闭”的含义是一个核心单元被电连接到或至少部分容纳在其内的外壳。使用术语“通信启动装置”含义是无线传输或通信，红外，无线电，蜂窝通信或其他适当的通信装置。还要求本发明的核心单元包括与其他设备，例如摄象机，监视器，打印机，仪表，机壳或其他适当设备兼容的通信装置。以这种方式，核心单元可以以所选择的方式与每个设备通信。
正如上面所指出的，本发明的核心单元与已有技术的计算机设备特别是前面所讨论的U.S.专利No.5，396，400所公开的以及U．S.专利No.5，608，608的夹头单元完全不同；U.S.专利No.5，608，608(Flint)公开了使用具有经一个公共总线相互接口的分离的功能部件的两个底盘和一个夹头。Flint的夹头仅具有一个处理器和与第二总线组合的存储器以及至少一个用于容纳一个连接到第二总线的通信模块的插槽。该夹头用于膝上型，笔记本和子-笔记本的计算机。Flint的夹头不处理通用计算机一般需要的功能，特别是用于数据，操作系统和软件的存储装置以及视频显示电子接口设备，二者都被包含在Flint的底盘内，而不是夹头。
因此，Flint的夹头取决于用于数据检索，操作软件，应用程序软件和视频接口的的两个底盘，所有这些功能是计算机整体上的完全功能性所必须的。正如本公开文本后面所指出的，当前所述申请在核心计算机内包含允许该核心用于任何封闭外壳而与可在机壳内找到的操作软件，应用程序软件或视频设定的版本无关的全部的存储，处理，视频接口和软件。在Flint，这些设定必须全部适当匹配要运行的计算机。在Flint，这些设定必须全部适当地与运行的计算机匹配。另外，Flint需要三个分离部件(两个底盘和夹头)，而这里的本发明仅需要两个部件。进一步，Flint允许底盘为用户可配置，而本发明的核心单元不允许。
最后，Flint的夹头允许外部外围设备或端口(例如，PCMCIA)作为夹头的一个完整部分。相反地，本发明不允许任何外围设备或外部外围端口作为核心单元的一个完整部分，因为其(核心单元)在完全封闭外壳内具有部件，从而提供一个安全的，防篡改的核心单元。与核心单元的内部部件的唯一通信通过其连接装置进行。
本发明包括一个与Register U.S.专利No.5，396，400的对接点计算机完全不同的计算机系统。下面是本发明与Register专利的区别(A)本发明的核心单元被完全封闭，因此保证所包含的计算机部件不被改变或移动。Register的主板是完全打开的并且必须运行，因为从主板可打开地伸出几个触点；即，从平板18的上表面伸出的CPU芯片26，存储器芯片28和底板插座30。
(B)Register的主板18不包含完全功能性的常规通用计算机的所有部件。其没有用于内部非易失性大容量存储装置的盘驱动器。大容量存储装置允许计算机永久性地保留较大数量数据；主板不包含盘驱动器。本发明核心单元不包含盘驱动器。
(C)本发明核心计算机单元不是计算机的原始部件或部分部件，Register的主板也是这样。本发明的核心计算机单元不是计算机的原始部件而是一个独立的单元。
(D)本发明的核心计算机单元具有保留用于多个不同类型机壳的存储信息的装置。Register的主板仅能用于相同类型的机壳。
(E)本发明的核心计算机单元具有可用于多个不同类型机壳互换的装置。Register的主板不能互换用于其他类型的机壳。
(F)本发明的机壳或第二结构一直是另一个第三结构的一部分，不仅仅是一个独立的计算机。Register完全不具备该特征。
本发明的核心计算机较小，致密和自含。核心单元可插入的每个机壳具有其本身的截然不同的用于执行单个或多个功能的外围设备，外围电路，外围连接器或外围连接器部件组；例如，如果工厂中的技术人员负责执行库存控制，则核心单元将被插入一个机壳，该机壳具有专用于执行库存功能(例如，用于条形码的扫描器以及与远程计算机的通信的端口)的连接器端口。如果同一个技术人员负责修复和维护工厂内的设备，则该技术人员将从库存机壳移走核心单元，将相同的核心单元插入到一个不同的机壳，该机壳再次具有截然不同的专用于执行维护功能(例如，用于执行设备的非-侵入测试的1553接口，安装在正面的显示器端口和用于进行电子读取的数字万用表)的外围设备或连接器端口并且，从而作为一个修复和维护计算机。如果在使用中安全性变得重要，则将附加的安全装置插入到技术人员的核心单元以便仅允许她访问机壳或系统。
同一个技术人员还可能具有一个办公室并且需要对膝上型计算机进行存取，并操作。上述实例所用的核心计算机还被插入到一个膝上型机壳，其中所有外围连接器端口，嵌入的外围设备(例如，CD-ROM读取器)以及用于提供电源的装置都处于一个类似膝上型计算机的机壳内。当核心单元被插入到膝上型机壳时，该单元将成为一个传统的膝上型计算机。
上述实例示出了在三种不同计算机不需要执行各种功能(库存控制设备，测试设备和计算机以及膝上型计算机)的情况下用于各种不同机壳或不同环境和形式的核心计算机通用性。
通过保持核心单元及其接口标准，用户可以在核心计算机内进行一次投资并允许机壳口授功能。同样，功能或程序从公司到公司变化；因此，现在一个公司可以确定执行其任务(例如，库存控制，修复和维护，一般的办公室计算机)所必须的机壳功能并由此建立其机壳。
其内至少部分插入核心单元的每个机壳具有其本身外围外部连接端口，外围电路，外围连接器和所有的I/O部件电路。例如，如果从一个位于办公室的计算机或其他机壳移走核心单元，则其将被插入到汽车的操作台，其中操作台外部具有到被监控的诸如安全性，制动，电机，传输，电话，地理信息系统以及类似系统的无力功能这样的汽车功能的外部连接端口。当汽车被修理时，简单地将核心单元移走并将其交给一个机修工，该机修工接着将其插入到具有适当配合连接器的诊断设备以确定汽车问题的原因。在这种情况下，该核心单元可作为汽车的“黑盒子”(如飞机上所用)并可以复制一个完全的办公环境。接着将同一个核心单元插入到，例如家庭电器控制机壳以调整灯的开关，以及家庭空调系统。自然地，该机壳必须具有特定的唯一构成的连接器装置以便接受具有配合连接器的核心单元。因此，本发明的特定连接器核心单元可用作一个单独的便携式单元，该单元将提供或替换办公室计算机，调整用于安全性，信息读出，座位温度等的汽车计算机。灯光，空调，空气的家庭调节器和TV可用作一个插入到任何移动或固定的计算机的整体核心计算机。特定设计的本发明的核心计算机单元可以容易地从一个机壳移到另一个机壳并可以操作在任何环境。通用个人计算机也是这样，无论用户去那里，通用计算机可以用于用户所处于的任何环境。优选实施例中的每个机壳具有其本身的显示器或监视器和电源。例如，汽车机壳在仪表板上可以具有一个较小显示器，一个移动可携带计算机(例如，Mobile Assistant)可以具有一个头，安装手腕，肩膀或安装眼镜的显示器，家庭监控系统可以使用TV屏幕作为一个显示器等。显然，如果需要并适合，在没有显示器的情况下也可以使用机壳。汽车，家庭或移动计算机内可用的诸如电池或电力系统之类的电源可用于给本发明的核心单元供电。在其用作一个计算机之前核心单元必须容纳在一个配合机壳内。遍布本说明书和权利要求书使用的术语“容纳”含义是，核心单元最少部分包含在所述机壳或与机壳电或物理连接。
本发明的通用核心单元的部件与U.S.专利No.5，305，244所公开的部件类似，该专利引入本申请以作参考。例如，CPU可以是80286，80386SX，80486或Intel的Pentinm微处理器。机壳将包括诸如Cardbus，其他通信设备或类似设备之类的其他类型的外围设备使用的不同的接口和控制器。如果需要的话，在核心单元可以使用从Dover Electronics Manufacturing of Longmout，CO andAmpro Computer of Sunnyvale，CA可得到的这些电路卡。如果核心单元是语音启动，则其包含与声卡协同使用的从Dragon Systems，Newton，MA可得到语音识别引擎。本发明核心单元使用的其他部件是诸如U.S.专利No.5，305，244和U.S.专利No.5，844，824所公开部件之类的流行的，当前可用的部件。核心单元的差别在于其不能用作一个计算机，除非将其插入到一个仅通过唯一的连接器装置接受核心单元的特定机壳，这样就提供了一个极为安全的系统。
本发明的可转移和可移动的标准核心计算机单元包括一个单独的外壳，在该外壳内包括除去所有外围部件电路和相关连接器的自含式通用计算机的标准特征。在优选实施例，外围I/O部件电路必须处于机壳内而不是处于核心计算机单元。本发明的核心计算机单元包含电源连接装置，CPU，存储器装置，非易失性存储器装置，启动控制器(例如，键盘控制器或音频识别装置和用于这些部件的电路)。机壳单元具有至少一个用于连接到总线连接和机壳外部的电源的电连接器装置。如果该电连接器装置直接连接到一个电源，则其仅断开通过或经机壳提供的电源，并不作为一个独立单元。当所述核心单元处于机壳内时，机壳包括与所述核心计算机单元协同操作的外围连接器端口或设备，当核心计算机单元插入到所述机壳内的原始位置或者从另一个机壳转移时，核心计算机单元具有与多个不同机壳协同操作的装置。该核心计算机单元具有用于与所需要的启动装置交互的启动协作装置。从音频启动装置，通信启动装置，笔启动装置，制导系统启动装置，跟踪眼启动装置，鼠标启动装置，键盘启动装置及其混合组成的组中选择启动装置。该核心单元无可移动部件并且在没有所述机壳的情况下，将不成为一个计算机。
本发明的核心计算机单元可以从一个膝上型机壳移走并被插入到一个移动体携带机壳，以便成为一个移动体携带计算机作为其用途的另一个实例。这种类型的用途很重要，因为本发明的核心计算机单元在无数个具有配合连接器的相似机壳内可互换使用。这样的机壳可以具有允许其监控所有业务功能的装置，这些机壳可以是，例如处于手臂支撑的操作台或仪表板上的汽车内的机壳，机动车辆上的机壳，诸如报警或空调系统或电子系统之类的家用设备或家庭系统内的机壳，测试设备，电视以及类似设备上的机壳。特定构成每个机壳以便接受同样特定构成的本发明的核心单元。这样，如果需要的话，可以在同一天或同一段时间使用同一个核心单元。核心计算机的存储器和存储装置能够，例如将一个项目从办公室继续到家里进行以保证该项目的连续性，同时上面指出提供了可选的安全性，这是因为其仅工作在一个适当的配合机壳并采用一个限定核心单元可与其协作的一个或一种类型的机壳的装置。核心单元可以进一步具有这样的包括在其内的安全装置。可以，例如，在办公室，在回家途中的汽车内和家中顺序使用该核心单元(同一个核心单元)。每个机壳将具有用语诸如连接到头戴式耳机或显示装置之类的各种动能的端口。本发明的核心单元将包括作为部件的一个CPU，存储器装置，内部非易失性大容量存储装置，启动控制器装置，电源连接器以及用于这些部件的支持电路。核心单元将不能成为一个计算机，除非其处于一个特定设计的配合机壳之内或之上或与其电连接。需要时该机壳提供显示核心单元的供电(启动)并提供用于诸如连接到一个显示器或打印机，外围电路和相关连接器之类的外围外部连接的端口。机壳和核心单元唯一配置一个用于电源并允许核心到机壳通信的配合连接装置。该机壳还必须基于一般计算机功能的核心。该机壳将电源装置和到诸如一个显示器，传感器和控制器等之类外围设备的连接提供给本文所述系统。作为一个通用计算机设备，机壳是惰性的，除非将核心单元插入其中，但是与已有的对接系统不同，如果核心单元与机壳分开，则核心单元不工作或不能启动并且除一个显示器和至少一个到直流电源连接的连接器，以及通信总线之外，核心单元具有常规计算机的所有部件；仅通过到机壳的一个唯一连接或连接启动核心单元。这对本发明来说很重要。适用“常规计算机”含义是一个单独的完全封闭的外壳，该外壳包括一个CPU，存储器装置，内部非易失性存储装置，启动装置，视频，I/O接口，支持电路，但是在本发明核心单元不包括I/O或其他部件电路和相关的连接器，机壳总是诸如计算机部分，电话或局域网系统，汽车，测试设备部分，建筑物的电子系统部分等之类的另一个结构(从不是单独一个)部分；机壳是一个独立的机壳，例如已有的对接点，除非该对接点最终连接到第二结构，即，汽车。该机壳具有一个仅适合或配合唯一设计的核心单元的配合连接器的电子连接器，然而，这样的耦合可以采取多种设计。
如上所述，出于功能和安全的考虑，核心单元和机壳必须具有唯一或特定设计的连接器。存在多种可以使用的非常规连接器，例如特定配置的舌键和凹槽连接器，燕尾连接器，棒连接器，槽和突起连接器等。通信或连接越独特，核心单元的安全性就越好。显然，如果需要的话，任何其他的安全装置可以加入到本发明的系统以进一步增强系统的安全性。
图1是核心单元和核心单元插入到机壳之前的机壳的透视图。
图2是插入机壳之后的核心单元的透视图。
图3是核心单元和机壳内的唯一类型的连接器装置的透视图。
图4是核心单元和机壳内的另一种类型的配合连接器的透视图。
图5是核心单元和机壳内的配合连接器装置的不同实施例的透视图。
图6是使用机壳内的配合孔径的销钉类型核心单元连接器的透视图。
图7是一个机壳的透视图，该机壳作为任何种类的测试设备的一部分，还示出一个配合的核心单元。
图8是一个机壳的透视图，该机壳作为诸如Mobile Assistant之类的耐磨损计算机的一部分；还示出一个配合的核心单元。图3是核心单元和机壳内的唯一类型的连接器装置的透视图。
图9是一个机壳的透视图，该机壳作为一个桌子的一部分；还示出一个配合的核心单元。
图10是一个充分示出电源和总线连接器装置的核心单元的透视图。
图11是一个作为汽车或其他机动车辆的手臂支架的一部分的机壳的透视图；该机壳具有完成其他汽车功能的各种部件。
在图1示出在其插入机壳2之前的核心单元1。如上所述，除显示器之外，核心单元1包括一个常规计算机的所有部件。此外，核心单元将不成为一个计算机，除非将其插入机壳2。核心单元本身是完全惰性的，从中不能提取信息和数据，除非其与一个具有相容连接器装置的机壳配合。只要其与机壳2内的连接器装置4相容，核心单元1的连接器装置3是一个可以任何设计构成的金属条。由于安全性的原因，配合连接器装置3和4构成得越独特，所得到的核心单元1内容的安全性就越高。为便于说明，图1中的连接器装置结构上相对比较简单，即，以示出它们是如何配合的。显然，具有一次一种结构，例如安全码的定制连接器将提供最佳的安全性。核心单元1本身不具有显示器并且必须依靠机壳2提供显示。这通过机壳2的任何一侧内的外围端口5实现；这些端口连接到显示装置或所需要的任何其他外部连接。为简明起见，图中未示出核心单元1到这些端口的连接；显然可以使用任何公知的常规电路或电连接。机壳2一直直接或间接连接到诸如汽车的操作台，测试设备，家庭电子系统，其他计算机等这样的结构6。一旦核心单元1处于图2所示位置，电连接器装置3和4相互配合并且现在核心单元1被启动并和机壳2一起作为一个计算机单元。如前所述，与核心单元1的内部计算机部件的唯一通信通过连接器装置3进行。在核心单元1不存在PCMCIA或其他端口。这对本发明来说很重要。一个监视器或显示器通过电缆7连接到这里，可以使用机壳2内的其他端口或内部连接器5用于到其他外围功能的连接。如果丢失或误用，图1所示的核心单元1将不能被配合机壳2的拥有者之外的其他人使用。使用核心1和机壳2内的定制连接器装置，第三方将不能获得存取核心单元内的信息，除非他们也拥有类似的配合机壳。在程序控制下或通过分布前的预编程可进一步增强安全性。核心单元1本身是惰性的，就象机壳2本身一样。一个用户的核心单元1不能与另一个用户的核心单元1互换；每一个都是定制设计。
在图3-6示出不同配置的连接器装置；然而，这些仅是示意性的，未限定该概念。示出电源卡或其他装置33与每个机壳2电连接。在图3示出一个连接到核心单元1并且如图2所示当核心单元1插入到机壳2时滑入机壳2的燕尾凹口的燕尾连接器。端口5可以位于机壳2的任何一侧；例如在图3端口5位于机壳2的后端面，而在图4端口5位于机壳2的前侧端面。在图4核心单元1的三角连接器10将与机壳2内的三角形槽或凹口配合。图1-6所示的所有电连接器用于启动核心单元1的计算机功能。单元1可以具有可启动的启动装置，如专利申请SN08/705，247所述，其公开文本引入本申请以作参考。一旦被启动，通过可连接到监视器，打印机或任何其他需要结构的电缆连接器7可完成从核心单元读出(或打印出)数据或信息。为清楚起见，图3-6的每个连接器显然连接到图3-6示出的核心单元1。与图1的连接器3类似，这些连接器应从单元1的一侧伸出。在图5示出一个核心单元矩形连接器，该矩形连接器与机壳2的内部正面内的矩形槽配合。所有的槽或凹口具有导电衬，以便当每个核心单元连接器插入其内时可进行电通信。在图6示出配合唯一连接器的另一个实施例，其中可连接到核心单元1的类似销钉的金属或其他导电连接器14正准备插入位于机壳2内的配合导电孔径15。尽管唯一配置的连接器最好用于核心单元1的安全性，显然如果需要的话，可以一起或代替一次一种类型的连接器使用常规连接器。在这种情况下，可以包括安全性并且将允许更为广泛地使用可内部互换的常规连接器。在每种情况下，如前所述机壳2是诸如飞机，家庭，汽车，办公室设备，药物或其他测试设备之类的较大结构6以及其中要求专用数据通信的任何其他结构的一部分。
与已有技术的系统不同，其中公知一般仅包含一个主要模块功能的可内部互换模块，在本发明，在没有显示器和供电的情况下，核心单元1是一个完全功能性的计算机，在与机壳2组合之前核心单元1是惰性的。每个核心单元的容量和速度可与当前计算机领域的状态相容，如同所使用的机壳一样。本发明提供与已有技术的计算机对接点技术完全不同的系统，其中(在已有技术)被对接的计算机处于或不处于对接状态都是完全功能的。计算机核心单元1直到被插入到机壳2才是功能性的。在本发明可以使用任何系统或共同-未决申请08/861，598的启动装置。08/861，598的公开文本引入本申请以作参考。
在图7，示出药物，分析，机械，电子，或任何其他测试设备17，该测试设备17具有连接到打印机的端口18，连接到万用表读取器的端口19，以及连接到电源的电源插座20。示出插入机壳2之前的配合核心单元1。注意到核心连接器装置3位于完全封闭的核心单元外壳的前侧面。一旦插入到机壳2，则连接器装置3将与并保持与机壳连接器4的配合，从而提供电源以运行核心单元1的计算机。核心单元1和机壳2的连接还提供经位于机壳2内的总线的信息的通信或传送。测试设备17具有监视器22和控制器21。如前面指出的，测试设备可以是任何类型。用户可以定制连接器3和4以便它们是唯一的并且测试结果(例如，药物)可以保密。
在图8诸如Mobile Assistant之类的可携带计算机23可以具有一个与其成为一体的机壳2。计算机23本身将不成为一个计算机单元，除非核心单元1插入其中与机壳2电连接。电源端口25位于计算机23用于连接到电池。示出位于核心单元1的纵向侧面的唯一配置的核心单元连接器3；然而，连接器3和4可以位于核心外壳和机壳2的任何部分。在移动计算机23提供端口24用于连接到监视器或显示器。
在图9示出一个桌子16，该桌子具有一个位于其上任何适宜部分的内置机壳2。桌子16设置一个监视器26，在核心单元和机壳系统启动时该监视器开始工作。办公室工作人员可能需要从桌子16将核心单元向后传送到一个膝上型或图8的移动计算机。当将核心单元从桌面机壳2传送到移动计算机机壳2时，他或她通过使用同一个核心单元1在其汽车内或移动计算机23可以继续其包含在核心1的桌面工作。或者，当用于汽车或移动计算机23时，曾经从桌面机壳2移走的核心单元1可以在崭新并完全不同的环境使用。
图1O示出一个完全封闭的单元外壳27，该外壳仅具有一个到其他机构的通信装置3。如前所述，连接器装置3可以位于单元1的单元外壳27的任何外部。连接器3连接到机壳2内用于电源和两个部件1和2之间的总线连接的连接器4。重要的是单元1无可移动的计算机部件。
图11的图示表示一个插入到位于汽车或机动车辆的手臂支架，操作台，仪表板，或任何其他部分28的机壳2之前的核心单元1。这里连接器3位于完全封闭的核心单元外壳27的底面。手臂支架28(或其他汽车部件)具有用于连接到汽车的传感器，GPS，显示器和诸如蜂窝电话之类的汽车通信系统的端口29，30，31，和32。核心单元1可以监控汽车的任何和所有功能并且还可以移走并用于完全不同环境下的桌面。
具有一个充当机壳6的开口的手臂支架28或其他汽车部件，自然可以用于在核心单元1旁边容纳一个无线电，电话或任何其他适当的电子部件。作为一种替换，组合核心单元-无线电或核心单元电话或核心单元-任何电子结构可用于机壳6并处于本发明的精神之内。换言之，本发明的核心单元1可独立使用或在机壳6内使用或者当用于或容纳在机壳6时与任何其他电子结构组合。
为说明本发明的基本原则，本文已描述并在附图中给出了本发明的优选和最佳实施例，但是应该明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种修改和变换。
权利要求
1.一种计算机系统，包括至少两个分离的相容结构，第一结构或核心单元以及第二结构或机壳，至少一个第一结构或核心单元为一个单独的完全封闭的外壳，该外壳内部具有一个完全功能性的常规通用计算机的除所有外围部件电路和相关的连接器之外但至少包括内部非易失性大容量存储装置的部件，所述第一结构最初不是计算机的集成部件而是一个自由选定的独立结构，所述第一结构或核心单元独立时不能成为一个计算机，所述第一结构具有用于连接到所述第二结构或机壳的装置，所述第一结构甚至具有当与所述第二结构分离时保留存储信息的装置，所述第一结构没有任何端口，而只有所述第二结构包括外围连接器端口，外围电路和相关的连接器以便与所述第一结构协同操作，所述第一结构具有用于与所述第二结构完全不同类型结构的装置，在没有组合或相互电连接的情况下，所述第一和所述第二结构都不能用作一个计算机，其中所述核心外壳内的所有所述部件被完全封闭在其内并且不能移动，以及其中所述第二结构一直是另一个第三结构的一部分。
2.如权利要求1所述的计算机系统，其中所述第一结构其内具有用于与其他机壳或兼容电子设备通信的通信装置。
3.如权利要求1所述的核心单元，其中所述核心单元包括作为部件的处理器装置，存储器装置，非易失性存储装置，启动控制器装置，电源连接器装置和用于所述部件的支持电路，所述核心单元没有所有外围部件和相关的连接器。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一结构具有用于控制从音频启动装置，笔启动装置，制导系统启动装置，跟踪眼启动装置，鼠标启动装置，键盘启动装置及其混合组成的组中选择的启动装置的启动控制器装置。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第二结构是一个诸如一个建筑物，车辆，通信设备，机器，设备，电视，物品或其他设备之类的第三结构的组成部分。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述第二结构是一个机动车辆的一部分。
7.如权利要求1所述系统，其中所述第二结构是一个建筑物的一部分。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述第二结构是一个设备的一部分。
9.如权利要求1所述系统，其中所述第二结构具有用于连接到显示器的装置。
10.如权利要求1所述系统，其中所述第一结构具有用于与一个移动用户支持计算机连接的装置。
11.一种计算机系统，包括至少两个分离的兼容结构，第一结构或核心单元以及第二结构或机壳，至少一个第一结构或核心单元为一个单独的完全封闭的外壳，该外壳内部具有一个完全功能性的常规通用计算机的除所有外围I/O部件电路和相关的连接器之外但至少包括内部非易失性大容量存储装置的部件，所述第一结构最初不是计算机的集成部件而是一个自由选定的独立结构，所述第一结构或核心单元独立时不能成为一个计算机，所述第一结构具有用于连接到所述第二结构或机壳的装置，所述第一结构甚至具有当与所述第二结构分离时保留存储信息的装置，所述第一结构没有任何端口，而只有所述第二结构包括外围I/O部件电路，相关的连接器和外围连接器端口以便与所述第一结构协同操作，所述第一结构具有用于与所述第二结构完全不同类型结构的装置，在没有组合或相互电连接的情况下，所述第一和所述第二结构都不能用作一个计算机，其中所述核心外壳内的所有所述部件被完全封闭在其内并且不能移动或改变。
12.如权利要求11所述的核心单元，其中所述核心单元包括作为部件的处理器装置，存储器装置，非易失性存储装置，启动控制器装置，电源连接器装置和用于所述部件的支持电路，所述核心单元没有所有外围I/O部件和相关的连接器。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述第一结构具有用于控制从音频启动装置，笔启动装置，制导系统启动装置，跟踪眼启动装置，鼠标启动装置，键盘启动装置及其混合组成的组中选择的启动装置的启动控制器装置。
14.如权利要求11所述的系统，其中所述第二结构是一个诸如一个建筑物，机动车辆，通信设备，机器，设备，电视，物品或其他设备之类的第三结构的组成部分。
15.如权利要求11所述的系统，其中所述第二结构是一个机动车辆的一部分。
16.如权利要求1所述系统，其中所述第二结构是一个建筑物的一部分。
17.如权利要求1所述的系统，其中所述第二结构是一个设备的一部分。
18.如权利要求11所述系统，其中所述第二结构具有用于连接到显示器的装置。
19.如权利要求11所述系统，其中所述第一结构具有用于与一个移动用户支持计算机连接的装置。
20.如权利要求11所述的系统，其中所述第一结构其内具有用于与其他机壳或兼容电子设备通信的通信装置。
全文摘要
本发明的计算机系统有两个结构,一个小移动核单元和一个能容纳并和核单元协同操作的外壳。核单元具有除所有外围I/O部件电路和相关连接器之外的通用目的计算机的所有部件,一个显示器和一个电源。核单元作为计算机其本身是非功能性的除非它和外壳电接触。外壳有几个连接器端口以将外设连接到系统,并且包括外围电路和相关的连接器。
文档编号G06F1/16GK1287297SQ0010863
公开日2001年3月14日 申请日期2000年3月4日 优先权日1999年9月3日
发明者M·D·詹金斯, J·F·莫伊纳汉 申请人:齐伯瑙特有限公司