有互补功能的个人数字助理系统和装置的制作方法

专利名称：有互补功能的个人数字助理系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明的主题涉及一种包括一个可连接到便携式笔记本PC(个人计算机)的小型显示装置的输入/输出装置，即使当所述笔记本PC关闭时，所述便携输入/输出装置能够通过一个触摸屏和/或语音设备等使用所述笔记本PC的功能和数据。
常规的笔记本PC设置一个暂停功能，该功能用于电子存储目的并且易于操作，不用每次进行转换。
然而，在这样的条件下不能使用笔记本PC，即，当不存在用户可用的其他显示装置时关闭诸如液晶显示器之类的显示装置。
由于上面的原因，即使当用户随身带着一个笔记本PC，也需要一个打开所述笔记本PC的显示装置的工作场所，因此当用户正在驾驶一辆汽车，或处于拥挤的火车上，或者装有所述笔记本PC的提包被放在行李架上时，所述笔记本PC都不能工作。
借助于近年来的技术进步，笔记本PC已经具有与桌上型PC相同的功能级，具有内置的CD-ROM和DVD等以及可与移动电话和GPS连接。
已经出现这样的笔记本PC，即，即使关闭所述显示装置并断开开关也能从CD-ROM收听音乐，然而，不允许用户使用所述笔记本PC的整个系统功能(包括连接到PC的电话，寻呼机，以及GPS等的这些附加功能的使用)。
另一方面，诸如PDA这样的常规便携式信息装置已经被基本设计为以暂时具有桌上型PC或笔记本PC的必要功能，以及当必须交换用于与所述信息源PC的链接的必须功能和数据时经一个串行通信和其他方法与一个信息源PC相连的方式被独立使用，这样所述的便携式信息装置的功能主要用于PIM(个人信息管理)并且非常有限。
由于比较小并且长时间由电池驱动，所述便携式信息装置不容易具有这样的附加功能，即，识别手写字符的处理功能和CPU电源所需要的的语音，电话，寻呼机，GPS，以及大容量存储器，并且其不是一个用于以理想方式提供必须信息环境的适当方式。
本发明旨在解决的问题是提供一种信息装置，该装置使得甚至在所述笔记本PC的显示装置不能打开或所述笔记本PC被放置在一个提包内的环境下也能使用笔记本PC内的数据和/或其功能。
本发明旨在解决的另一个问题是提供一种输入/输出装置，该装置允许控制包括所述主机装置的电源控制的功能和数据以及在关闭所述主机的显示装置的条件下使用所述笔记本PC。
本发明旨在解决的另一问题是提供一种信息装置，该装置使得通过作为一个分离装置的可分离和便携式的输入/输出装置，甚至在主机被放置在附近其他地方，例如副驾驶的座位，或被放置在行李架上的提包内的条件下也能使用高级PC功能，就好象用户附近具有主机的附属设备一样。
本发明是一个包括附加到所述笔记本PC的表面或侧面的小尺寸的显示装置的输入/输出装置，甚至在断开所述主机以及所述输入/输出装置被放置在所述笔记本PC的内部，以及所述输入/输出装置作为一个独立单元操作时所述显示装置也能工作。


图1是示出如何安装本发明所涉及的PC装置的简单示意图。
图2是示出如何安装本发明所涉及的PC装置的简单示意图。
图3是示出本发明所涉及的输入/输出装置的每个部分的描述图。
图4是示出本发明所涉及的输入/输出装置的每个部分的描述图。
图5是示出本发明所涉及的输入/输出装置的主要部件的方框图。
图6是本发明所涉及的输入/输出装置的显示屏幕的简单构成。
图7是本发明所涉及的输入/输出装置的显示屏幕的简单构成。
图8是本发明所涉及的输入/输出装置之间的连接的简单示意图。
图9是本发明所涉及的两组输入/输出装置之间的数据通信的简单示意图。
图10是本发明所涉及的输入/输出装置侧面上的显示屏幕的简单构成。
图11是示出本发明所涉及的PC装置的存储器机构的图。
110笔记本主机120输入/输出装置310显示屏幕320扬声器330显示屏幕340麦克风452通信口462发射机/接收机810PC主机820电缆830托架1110遮挡板1120弹出按钮1130指示器本发明涉及一种包括设置了语音功能的输入/输出装置的装置，该装置包括一个附加到便携式笔记本PC的小型显示装置，甚至在所述笔记本PC被关闭时所述笔记本PC的功能(基本的PC功能，通信，电话，CD-ROM,DVD等)和数据可以被诸如触摸屏和语音设备这样的装置使用，所述输入/输出装置包括象常规PDA(个人数字助理)一样的物理分离的和便携式的以及易于使用的显示装置，就好象高级别的笔记本PC的附属设备处于附近一样。下面描述所述装置的实施例示例。
实施例示例不限于此，并且相关的商人有可能根据本发明的思想通过类比得到所产生的装置。
本发明是这样一种装置，该装置在常规的笔记本PC的表面或侧面具有一个设置了具有独立于所述主机的电源的电源管理功能的小尺寸显示装置的输入/输出装置，以及所述装置还具有一个除按钮和触摸面板的输入功能之外通过语音提供输入/输出功能的一个内置扬声器/麦克风。
本发明的输入/输出装置不必必须包括所有的按钮，触摸面板，扬声器，以及麦克风，本发明的输入/输出装置可以包括根据用户喜好所选择的项。
在常规的条件下，本发明的输入/输出装置处于诸如暂停模式之类的低耗电模式，以及作为一个一旦从外部进行输入就启动主机装置的输入/输出装置进行工作的状态。
与主机是否处于断电，暂停，睡眠状态或者何时从外部进行输入无关。
关于语音输入/输出设备，显然可以看出可以在不需要除确定命令之外的手动处理的情况下，通过提供数据并使用诸如语音识别和/或主机PC的语音文本将所述装置设计为仅具有数字化语音的功能，以使用主机装置的数据或者其部分功能。
希望所述装置本身基本具有用于主机的输入/输出装置，然而，还希望使所述装置具有本身以与常规PDA相同方式操作的存储器和程序，以便其可以与主机装置的PIM应用数据链接。
具有独立的电源，其还可以使用RF,IrDA，以及分离条件下的Bluetooth经无线电通信进行工作。在这种情况下，其与一个常规的PDA相同，然而，由于其使用主机装置的高级功能，其作为一个具有诸如语音识别之类的高级功能的装置进行工作，而常规的PDA具有较小的尺寸和低耗电其不能执行语音识别。
在图1的情况下，其构成笔记本PC110的手复位的一部分。具有大触摸屏的显示装置能够仅作为一个触摸垫工作以控制鼠标指示器或作为一个发射器工作以显示具体应用的图标。
还可以看出可以提供一个不适用笔记本PC110情况的手写功能。
当关闭主机的显示器时在侧面的小显示装置显示信息。
通过触摸这一部分，用户可以启动主机装置以使用其功能或使用语音控制功能。
该输入/输出装置120具有一个独立于笔记本PC110的电源并且即使在其被从主机PC110提取出来的条件下其也可以工作。
具有诸如RF,IrDA，或Bluetooth之类的无线通信功能，只要其位于通信范围之内，其可以与其位于主机110之内的相同方式进行工作。
其还可以与其内具有一个存储器或程序的常规PDA一样独立操作。
图2示出一个附加到笔记本PC主机110的反面的薄输入/输出装置120的装置，与图1的情况不同。
在图2的情况下，即使当关闭主机110的显示装置时仍可能通过输入/输出装置120使用主机110的功能。
图2所示的输入/输出装置120可以以与图1所示的相同方式从PC主机110抽出，并且即使在被抽出后也可以作为一个独立的PDA进行工作。
图3示出从图1和图2所述的本发明所涉及的输入/输出装置120的正面所看到的每个部分的详细示意图。
输入/输出装置120包括一个由LDC(液晶显示装置)组成的显示屏310以及所述显示屏310包括被称为一个触摸面板或一个触摸屏的电容或电阻位置信息检测装置。
具有一个触摸面板，显示屏310显示用于用户的字符和图象信息，作为一个指向设备，其还可用作用户的输入装置。
输入/输出装置120包括麦克风340和扬声器320，并识别通过麦克风340输入的用户语音以及还能够通过扬声器320重放语音和音乐。
输入/输出装置120包括位于与显示屏310不同的侧面上的显示屏330。
显示屏330包括LCD(液晶显示装置)等。然而，触摸屏不是必不可少的。
图4示出从其反面看到的图3所示的输入/输出装置120的每个部分的详细示意图。
输入/输出装置120包括发射机/接收机462以便通过红外线和微弱的无线电波实现无线电通信功能。
发射机/接收机462适用于诸如IrDA(红外数据结合)之类的红外线通信或诸如FM波之类的无线电波。
在无线电波的情况下，其可以是一个支持蓝齿状物(Bluetooth)的设备或实现便携式电话或PHS的通信功能的设备。
输入/输出装置120具有一个实现除无线电通信功能之外的有线通信功能的端口452。
用于端口452的端口不限于任何具体的端口，可以是串行端口，USB，或IEEE1394并包括满足其技术指标的连接器。
当图3和图4所述的本发明适用的输入/输出装置120与PC主机110结合使用时，语音输入/输出成为可用，使得输入/输出装置120的手动控制不必要，这样即使在主机装置110处于提包内，或当用户正在驾驶一个汽车或处于一个拥挤的火车上时，在不使用手的情况下用户也能实现主机110的功能。
通过使用本发明，下面的应用一定是可行的。
首先，通过输入/输出装置120，借助按钮，触摸屏，和语音可远程控制主机PC110。
其次，提供一种系统，该系统在输入/输出装置120显示从邮件服务器下载到主机110的邮件并同时大声读出这些邮件，或根据语音数据等准备邮件，通过输入/输出装置120输入并传送所述邮件。
在上面的情况，如果便携电话功能与主机PC110链接，通过主机装置110自动执行将邮件传送到邮件服务器并从邮件服务器接收邮件。
第三，如果主机PC110或输入/输出装置120包括GPS(全球定位系统)功能，通过将输入/输出装置120与主机装置110连接并在输入/输出装置120中设定一个内置的方向传感器，其有可能提供一种在屏幕上显示地图并同时提供语音导航的系统。
第四，如果PC主机110或输入/输出装置120包括一个便携式电话或PHS功能，则其有可能提供一种扬声器电话系统，该系统可从输入/输出装置120显示的诸如地址本之类的信息自动拨号。
在上面情况下，还有可能在接收到输入呼叫时主机装置110启动输入/输出装置120并通过语音和屏幕通知该输入呼叫。
第五，还有可能提供一种防盗窃和/或防遗失报警系统，如果所述系统脱离PC主机110的无线电波能够到达的范围，则该系统启动输入/输出装置120的报警。
第六，提供一种PDA，该PDA能够对应于实现主机装置110的功能的语音输入/输出。在该情况下，与主机装置110的自动数据同步是可能的。
如前所述，根据本发明有可能实现各种系统结构，并且图5示出本发明所涉及的输入/输出装置的基本要素的系统方框图。
图5是示出一个与笔记本PC分离的便携式信息终端的基本构成的方框图，然而，该构成不是唯一必需可用的构成。
具体地说，本发明所涉及的输入/输出装置120设置了CPU455、与笔记本PC475和480的有线和无线电通信接口、电池接口412、显示装置接口465、声音接口442等以及如果需要的话，在这些接口和CPU之间可以安装一个诸如CODEC440变换器、扬声器445、麦克风450、和DC/DC接口410等。
设置基于诸如RAM430或闪速存储器之类的非易失存储器的ROM435用于CPU455。
设计该构成以便经并行或串行总线495连接这些部件，不限定其具体构成。
图6是本发明所涉及的输入/输出装置120的输入屏的简单构成。
图6示出图3所示的本发明所涉及的输入/输出装置120的屏幕310的简单构成。
在图6，假定整个显示屏310包括触摸面板，然而，只要以某种方式使得用户的输入功能可用，显示屏310不必是一个触摸面板。
在屏幕310的右侧，示出滚动条610和滚动按钮620用于向上和向下滚动屏幕。
在屏幕310的较下部分示出滚动条63和滚动按钮640用于向右和向左滚动屏幕。
允许用户使用向上/向下滚动按钮620和向左/向右滚动按钮640向上/向下以及向左/向右滚动在主机PC的显示屏115上的显示区域。
在屏幕310，与滚动区域610和630分开提供手写输入区域650。
允许用户通过使用该手写输入区域650由一个记录笔或其他装置输入字符660，并且识别和处理用户输入的字符660。
换言之，在图6所示的情况下，其中PC主机110不具有手写输入功能，当输入/输出装置120与PC主机连接时，使用手写输入区域650增加一个手写输入功能，并且除PC主机上原始可用的指向设备功能之外，使用向上/向下和向左/向右滚动条610和630以及滚动按钮620和640增加非常方便的滚动功能。
另一方面，当独立使用输入/输出装置时，手写输入区域650用作显示区域，并且在这种情况下，允许用户使用向上/向下滚动按钮610和向左/向右滚动按钮640向上/向下和向右/向左滚动在输入/输出装置本身的显示屏幕650上显示的区域。
图7示出与本发明涉及的输入/输出装置120的屏幕310的图6不同的另一个简单的结构。
在图7所示的构成示例中在显示屏幕310显示呼叫按钮710到750的5个用途。
在图7的情况下显示用于调度控制的“调度图按钮”710，用于记录和查找姓名、电话号码、邮件地址等的“地址书本按钮”720，用于准备和保存备忘录的“备忘录便笺本”730，用于记录和列表重要问题的“行动按钮”740，以及用于呼叫其他应用的“其他按钮”750。
在图7，在实际情况中常常由用户使用的应用与每个按钮有关，然而，允许用户根据其判断改变如何使这些呼叫按钮710到730与应用相关的原则。
当本发明的输入/输出装置120与PC主机110连接时，就具有这样的优点，即，与使用主机PC本身相比可以很方便地允许用户通过选择显示屏幕310上的每个应用按钮很容易地启动其要使用的应用，享受更进一步的方便。
图7所示的屏幕构成也是可用的，就好象在不与PC主机连接的情况下单独使用输入/输出装置120一样。
图8示出条件，其中本发明所涉及的输入/输出装置120与诸如桌式模型之类的PC810连接。
本发明所涉及的输入/输出装置120与被称为托架的立式入坞站830相连接。
托架830具有通信功能并经通信电缆820与PC主机810连接。
一般地，托架830具有诸如一个串行口之类的通信功能，并通过与连接到电缆820的另一端的PC主机810的双向通信交换数据。
输入/输出装置120使用一个托架830建立与PC主机810的有线通信，并且能够使用HotSync功能等来保证PC主机810之间的数据的一致性以满足用户的要求。
图9示出如何在两组输入/输出装置120和120’之间交换数据的条件，其中本发明涉及该两组输入/输出装置120和120’。
如图3所示，应用本发明主题的输入/输出装置120包括一个用于通过红外线的IrDA和无线电波(RF)支持无线电通信功能的无线电通信发射机/接收机462。
在IrDA的情况下发射机/接收机462包括红外线的光发射单元和光接收单元，并且在无线电波(RF)的情况下发射机/接收机462包括一个发射机和一个用于接收电波的天线。
因此，在本发明所涉及的两组输入/输出装置120和120’的情况下，通过红外线或无线电波在它们之间建立双向无线电通信910以能够进行数据交换。
图10示出本发明涉及的输入/输出装置120的显示屏330。
以允许用户选择的方式设置在侧面屏幕330上显示的信息，然而，一般地，将包括谈话电池剩余指示器1010，无线电通信1050情况下的电波强度/电波状态指示器，电源状态指示器(例如关闭，接通，以及睡眠)1060，表示是否存在任何未打开邮件的指示器1040，数据指示器1030，以及时间指示器1020。
图11示出本发明的输入/输出装置如何容纳在PC主机110中的机构。
其中容纳输入/输出装置120的PC主机110的存储器的入口包括例如两个遮挡板机构1110。
当输入/输出装置120被容纳在内部时，遮挡板机构1110的两个遮挡片保持打开，其中一个遮挡片位于上面而另一个位于下面。而当输入/输出装置120未被容纳在内部时，遮挡板机构1110的遮挡片保持关闭。
图11示出当输入/输出装置120未容纳在内部时关闭遮挡板1110的状态。
当输入/输出装置120容纳在PC主机110的内部时并且如果用户想要从PC主机110中取出输入/输出装置120时，用户通过按压弹出按钮可以从PC主机110取出输入/输出装置120。
当输入/输出装置120进行与PC主机110的数据通信时，有可能以包括发光二极管(LED)等的指示器1130接通的方式设计该系统，并且在该情况下在接通指示器1130时禁止撤去输入/输出装置120。本发明的结构提供了一种当与PC主机相连时增加并补充PC主机的功能，并且当与PC主机分离时以与常规的PDA类似的方式操作的新的输入/输出装置。
作为总结下面描述其他的实施例示例。
1．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部时便携式计算机将功能增加到另一个计算机。
2．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部时便携式计算机将输入/输出功能增加到另一个计算机。
3．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，在容纳在另一个计算机内的条件下便携式计算机将功能增加到另一个计算机。
4．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，在容纳在另一个计算机内的条件下便携式计算机将输入功能增加到另一个计算机。
5．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，在容纳在另一个计算机的条件下便携式计算机将指向设备功能增加到另一个计算机。
6．在容纳在另一个计算机部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，以及便携式计算机为触摸面板的显示屏幕部分。
7．在容纳在笔记本计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当便携式计算机容纳在笔记本计算机内部以及笔记本计算机被打开时从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，以及当便携式计算机容纳在笔记本计算机内部以及笔记本计算机被关闭时从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分。
8．在被容纳在计算机内部的条件下计算机能够容纳一个将功能增加到计算机的便携式计算机。
9．包括计算机和可被容纳在计算机内部的便携式计算机的系统，在容纳在计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，在便携式计算机被容纳在计算机内部的条件下该系统将功能增加到计算机。
权利要求
1．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，在容纳在所述另一个计算机内部的条件下所述便携式计算机能够将功能增加到所述另一个计算机。
2．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，所述便携式计算机能够将输入/输出功能增加到所述另一个计算机。
3．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可使用的便携式计算机，当所述便携式计算机容纳在另一个计算机内部时从外部可视的所述便携式计算机的显示部分，以及所述便携式计算机能够将功能增加到所述另一个计算机。
4．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当所述便携式计算机容纳在另一个计算机内部时从外部可视的所述便携式计算机的显示部分，以及在容纳在所述另一个计算机内部的条件下所述便携式计算机将输入功能增加到所述另一个计算机。
5．在容纳在另一个计算机的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的便携式计算机的显示屏幕部分，以及在容纳在另一个计算机内部的条件下便携式计算机将指向设备功能增加到另一个计算机。
6．在容纳在另一个计算机内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当所述便携式计算机容纳在另一个计算机内部的条件下从外部可视的所述便携式计算机的显示部分，以及所述便携式计算机为一个触摸面板的显示屏幕部分。
7．在容纳在笔记本PC内部的条件下或通过其自身可操作的便携式计算机，当所述便携式计算机容纳在笔记本PC内部以及所述笔记本PC被打开时从外部可视的所述便携式计算机的显示屏幕部分，以及当所述便携式计算机容纳在笔记本PC内部以及所述笔记本PC被关闭时从外部可视的所述便携式计算机的显示屏幕部分。
8．在所述笔记本PC被容纳在所述计算机内部时计算机能够容纳一个将功能增加到所述计算机的笔记本PC。
9．包括计算机和可被容纳在所述计算机内部的便携式计算机的系统，在容纳在所述计算机内部的条件下或通过其自身可操作的所述便携式计算机，以及在容纳在所述计算机内部的条件下所述系统将功能增加到所述计算机。
全文摘要
本发明的结构提供一种在与PC主机相连时增加或补充PC主机功能,并且当与PC主机分离时以与常规的PDA相同的方式操作的新的输入/输出装置。输入/输出装置120或者独立操作或者在被容纳在PC主机110内的条件下与PC主机110一致地进行操作。本发明的输入/输出装置120包括由触摸面板等构成的显示屏幕310,即使在关闭PC主机的盖时从外部可见的显示屏幕330,当容纳在PC主机110内时用于交换数据的端口452,以及用于无线电通信的发射机/接收机462。
文档编号G06F1/16GK1295273SQ0013092
公开日2001年5月16日 申请日期2000年11月8日 优先权日1999年11月9日
发明者上条升, 杉本和敏, 井上忠宣, 清水淳也 申请人:国际商业机器公司