Micro personal digital assistant

申请号 JP50527595 申请日 1995-07-18 公开(公告)号 JPH10506208A 公开(公告)日 1998-06-16
申请人 エロネックス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド; 发明人 キキニス、ダン; ウイリアム・ジェイ セイラー、; パスカル ドーニアー、;
摘要 (57)【要約】 局部CPU(11)、メモリ(13)およびI/Oインターフェイス(16)を備えたパーソナルデジタルアシスタントモジュール(10)は、局部CPU(11)に接続されたバス(26)と、パーソナルデジタルアシスタント(10)の表面のコネクタとを含み、ホスト汎用コンピュータ(66)のバスコネクタにインターフェイスするホストインターフェイス(29)を有し、パーソナルデジタルアシスタント(10)とホスト汎用コンピュータ(66)との間で直接的なバス通信を行う。 1実施形態において、パーソナルデジタルアシスタント(10)はまたセキュリティコードを記憶する手段を有している。 本発明によるパーソナルデジタルアシスタント(10)は、連結時に、ユーザーによってホストコンピュータ(66)に与えられた1以上のパスワードに基づいてドッキングプロトコールがパーソナルデジタルアシスタント(10)のメモリ(13)へのアクセスをホストコンピュータ(66)によって制御するドッキングベイを有するホストコンピュータ(66)とのホスト/衛星の組合せを形成しする。 別の実施形態において、パーソナルデジタルアシスタント(10)はまた局部CPU(11)に接続された拡張ポート(20)を有し、拡張周辺装置がこの拡張ポート(20)により接続され動作されてもよい。
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 1. 内部素子を収容し、支持する包囲体と、 パーソナルデジタルアシスタントモジュールの機能を管理するためにデジタル動作を実行する前記包囲体内のマイクロ制御装置と、 データおよび実行可能なルーチンを記憶するメモリバス構造によってマイクロ制御装置に接続されたメモリ手段と、 パーソナルデジタルアシスタントモジュールの機能素子に電力を供給するための前記包囲体内の電力供給手段と、 マイクロ制御装置によって動作可能であり、包囲体の表面上に構成されている表示手段と、 マイクロ制御装置およびホストインターフェイスコネクタの第1の部分に包囲体の表面で接続されているホストインターフェイスバス構造を含み、ホストコンピュータの両立性のバス構造にマイクロ制御装置を直接接続するように構成されているホストインターフェイス手段と、 内蔵された電源と、キーストロークコードを送信する可変磁界を生成するように構成された回路とを有している保管および移送のためにシリンダ型に巻くことのできる2つの接続された層のフレキシブルなキーボードと、 磁界の変化を感知し、キーストロークコード送信をデコードするように構成された前記包囲体内の誘導性コイルを含む回路とを具備しているパーソナルデジタルアシスタントシステム。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 マイクロパーソナルデジタルアシスタント 発明の分野 本発明はポータブルコンピュータの分野に関し、特にパーソナルデジタルアシスタントとして技術的に知られている小型のポータブル計算装置に関する。 関連文献の相互参照 本出願は、本出願人の別出願S/N 08/144,231号明細書およびS/N 08/031,805号明細書の一部継続出願である。 発明の背景 本出願を記載した時点においてパーソナルデジタルアシスタント(PDA)装置は、コンピュータ市場において有望なポジションを占めている。 この方法によって、ユーザーが旅行しているあいだに実行すると思われるタスクのために特に書込まれたソフトウェアを有する比較的安価で小型の可搬性の高いコンピュータ装置が非常に有効な、したがって市場性のあるコンピュータ製品を提供するという考えもある。 ヒューレット・パッカード社のアップルコンピュータおよびその他のよく知られたコンピュータ業者は小さいとはいえない危険を冒してこのようなシステムへの投資を行なっている。 新しいシステムが導入され、それらが普及した場合、それらについて現在知られていることに対して多数の欠点および問題が依然として存在する。 例えば、 1. 導入されたPDAシステムは比較的高価であり、開始時価格は数百ドルから2000ドル以上になる。 このような代償を払ってデスクトップシステムに対する流通価格設定と競っているため、消費者層の反応はよくない。 価格は生産量および競争の増加と共に下降することは事実であるが、ハイエンドスタートもまた潜在的なユーザーによって拒絶される。 2. 提供されるシステムは、達成されるタスクの制限された範囲を考慮すると依然として比較的大型である。 大部分のものは確かに大き過ぎるために胸ポケットに入れて便利に携帯することができない。 アップル社によって製造されたニュートンは重量が約1ポンドであり、ほぼVHSビデオカセットの大きさである。 3. 提供されるPDAシステムの大きい欠点は、それらがユーザーのデスクトップ装置または別のホストとPDAとの間においてデータを転送する方法である。 既知の通信は、モデム、赤外線通信および直列接続によって行なわれる。 これらは全てユーザーによる操作、通信路の一方または両方の端部における変調等を必要とし、それらは時間を要し、エラーを生じ易く、またハードウェアが大きい(高価である)。 現在、ニュートンはオプションとしてモデムおよび、またはL ED通信を提供し、全体的な費用を引き上げている。 4. 既知のPDAにおいて、ソフトウェアは典型的にROM中に記録されるため、アプリケーションの更新が困難であり、また時には不可能である。 これは、 PDAが常に同じ能を有することをPDAユーザーが所望しないので問題になる。 典型的なユーザーは、旅行し、彼等が旅行している間に仕事をする人々である。 これらのユーザーは例えばフランスへの旅行ではなく台湾への旅行用に異なる機能を必要とする。 ソフトウェアを更新して置換する迅速で便利な手段が必要とされる。 5. 別の問題は、ユーザーが旅行中に操作するデータファイルが典型的にユーザーのオフィスのデスクトップ装置またはノートブックその他のポータブルコンピュータのような、ここではホスト装置と呼ばれているホームユニット中にあるデータファイルであることである。 適時に忘れずに補正しなければならない相違を持つ2組以上の重要なデータを有していることは非常に面倒である。 これは、 ファイルが正しく更新されない場合に何時までも続く苦労を生じさせる可能性が高い。 よくても、現在のPDAはファイルをダウンロードしてアップグレードするために比較的低速の圧縮されたバスを使用しなければならない。 典型的に、これは商標名ラップリンク(Laplink)のような連結アプリケーションを使用して直列ポートにより行われる。 必要とされるのは、上述された危険性および問題を除去する一連の特徴を有している小型で安価なPDAである。 この新しい装置は、ほぼクレジットカード大であり現在導入されている、恐らくPCMCIAタイプIIまたはタイプIII 標準規格の形態ファクタでモデル化されたものより小型であることが必要である。 少なくとも最小のバージョンがほぼ 100乃至 200ドルの範囲で販売されることができるように十分に安く生産されなければならないので、それは比較的安価な必需品と認められる装置になる。 この種のPDA装置は本発明の課題であり、発明者によってマイクロPDAすなわちμPDAと呼ばれている。 本発明の観点におけるμPDAの非常に重要な特徴は、ホスト装置中の結合( ドッキング)ベイに装置を挿入することによってこの装置が連結されることを可能にするコネクタとの直接並列バスインターフェイスである。 さらに、μPDA がホスト中に連結されたとき、μPDAにおけるCPUを効果的にディスエーブルし、ホストCPUによってμPDAソフトウェアおよびデータ記憶装置の両方に直接アクセスを行なう手段が必要である。 この直接的なアクセスは、μPDA とホストとの間で有効な最も迅速な方法で通信を行なう即時能力を提供し、また以下に示されている付加的な重要な特徴を促進する。 μPDAはまたホストインターフェイスから離れたコネクタを含む随意の圧縮されたバスインターフェイスを有する必要があり、FAXモデム、セルラー通信装置、プリンタ等の追加の装置が使用されてもよい。 本発明の別の観点において随意に提供されることのできる付加的な特徴は、ユーザーがμPDAにロードするために予めアレンジされたソフトウェアを混合したものを選択することを可能にするホストにおけるインターフェイスである。 この特徴は、アプリケーションや恐らくμPDA衛星に同様にしてロードされるべきデータをユーザーが迅速に選択することを可能にし、特定の旅程および目的のために小型でもっと可搬性の高い装置を構成するようにホストの表示および入力手段と共に動作する1組の制御ルーチンを含む。 別の望ましい特徴は、データファイルを自動的に更新する能力である。 本発明のこの観点において、μPDAが連結された状態で、ホスト上のデータは、μP DA上のデータより後の日付けおよび、または時間スタンプを伝送した場合にμ PDA上で自動的に更新され、その逆もそうである。 μPDAの使用から元の状況に戻り、ホストにおいて衛星に連結したとき、ホストはアクセスを行い、最新のファイルの場所を決定して更新を行なう。 この特徴には、最も効果的であるようにある組込みのユーザープロンプティングを有することが必要である。 それがμPDAを本当の衛星システムにする。 発明の要約 本発明の好ましい実施形態において、内部素子を収容し支持する包囲体と、パーソナルデジタルアシスタントモジュールの機能を管理するためにデジタル動作を実行する包囲体内のマイクロ制御装置と、メモリバス構造によってマイクロ制御装置に接続され、データおよび実行可能なルーチンを記憶するメモリ手段とを含んでいるパーソナルデジタルアシスタントモジュールが提供される。 包囲体内には、パーソナルデジタルアシスタントモジュールの機能素子に電力を供給する電力供給手段と、マイクロ制御装置によって動作可能であり、包囲体の表面上に構成されている表示手段と、マイクロ制御装置に接続されており、パーソナルデジタルアシスタントモジュールに命令およびデータを与える入力手段とが設けられている。 PCMCIAバスインターフェイスとして構成されてもよいホストインターフェイスバス構造を含むホストインターフェイス手段は、包囲体の表面においてマイクロ制御装置、およびホストインターフェイスコネクタの第1の部分とに接続されており、ホストインターフェイス手段はホストコンピュータの両立性のバス構造にマイクロ制御装置を直接接続するように構成されている。 1実施形態において、パーソナルデジタルアシスタントモジュールは、マイクロ制御装置、および周辺装置にマイクロ制御装置を接続する拡張バスコネクタの第1の部分に接続された拡張バス構造を含む拡張バスインターフェイスを有している。 本発明のパーソナルデジタルアシスタントモジュールと共に使用される種々の周辺装置が設けられている。 さらに別の観点において、パーソナルデジタルアシスタントモジュールはまたマイクロ制御装置に接続され、ホストインターフェイスで接続されたデジタル装置にパーソナルデジタルアシスタントを特有に示すためのパーソナルデジタルアシスタントに対する特有の1以上のコードを含むEEPROMのような不揮発性記憶装置を有している。 好ましい1実施形態において、パーソナルデジタルアシスタント用の表示および入力手段は、パーソナルデジタルアシスタントの外部ケースの表面上に配置されたタッチスクリーンおよびLCD表示装置として構成されている。 ある実施形態ではサムホイールとして、また別の実施形態では圧力感応パッドとして構成されたポインタ装置が入力能力の一部分として設けられている。 パーソナルデジタルアシスタントモジュールは、衛星装置としてパーソナルデジタルアシスタントを有する汎用コンピュータホストと特有の組合せを形成する。 この例におけるホストは、パーソナルデジタルアシスタントを連結し、パーソナルデジタルアシスタントの局部CPUとホストのCPUとの間に直接バス接続を形成するように特別に構成された結合ベイを有している。 本体装置(ホスト) は、デスクトップ装置、ノートブックコンピュータまたは掌上コンピュータのような小型のポータブルコンピュータであってもよい。 この組合せは、利用前にはパワーおよび便利さを与えない。 本発明の種々の観点にしたがってモデム、スキャナ、データ獲得周辺装置、セルラーホンおよびソフトウェア自動販売装置のようなその他多くのデジタル装置も提供され、これら全ての装置は拡張バスインターフェイス、または多くの場合ホストインターフェイスによってパーソナルデジタルアシスタントに追加されてもよい。 本発明の実施形態にしたがって提供されるパーソナルデジタルアシスタントは、通常のPDAよりコンパクトな装置である。 それはコンピュータアプリケーションおよび適応性における新しい寸法を表し、ほとんど全ての者によって非常に便利に利用されることができ、またほとんど全ての者にとって有効であることが期待できる形態であり、かつ販売し易い価格である。 それは、大型でパワフルなコンピュータに関連したパーソナルデジタルアシスタントに固有の通信問題をユーザーの胸ポケット中に収まる非常に安価な装置により解決する。 図面の簡単な説明 図1Aは、本発明の実施形態にしたがうμPDAの斜視図である。 図1Bは、図1AのμPDAの平面図である。 図2は、図1のAおよびBのμPDAの断面図である。 図3は、図1AのμPDAおよび周辺素子のブロック図である。 図4は、本発明の態様において特にLCD表示装置およびタッチスクリーンユーザインターフェイスを示す図1AのμPDAの一層詳細な平面図である。 図5は、μPDAがノートブックコンピュータの連結ベイ内に連結されようとしているところを示す本発明の態様におけるμPDAおよび本体ノートブックコンピュータの斜視図である。 図6は、本発明の実施形態したがうホストコンピュータの連結ベイにおいて連結されるμPDAのブロック図である。 図7は、本発明の実施形態にしたがうホストコンピュータにおいてμPDAを連結するステップの論理的フローチャートを示す。 図8は、本発明の態様におけるμPDAソフトウエア自動販売装置の斜視図である。 図9は、本発明の1実施形態にしたがうμPDA強化ユーザインターフェイスの斜視図である。 図10は、本発明の1実施形態におけるマイクロフォンを有するμPDAの上面図である。 図11は、本発明の1実施形態にしたがう専用セルラまたはコードレス電話において連結されるμPDAの斜視図である。 図12は、本発明の1実施形態にしたがうスピーカおよびページャインターフェイスを有するμPDAの平面図である。 図13は、本発明の1実施形態にしたがう赤外線通信インターフェイスを有するμPDAの平面図である。 図14は、本発明の1実施形態にしたがうスキャナ付属装置を有するμPDA の平面図である。 図15は、本発明の1実施形態にしたがって取付けられたファックスモデムを有するμPDAの平面図である。 図16は、本発明の1実施形態にしたがうプリンタアダプタインターフェイスを有するμPDAの平面図である。 図17は、本発明の1実施形態にしたがうデータ収集周辺装置を具備するバーコード読取り機に連結されたμPDAの斜視図である。 図18は、本発明の1実施形態にしたがう太陽電池充電装置を有するμPDA の斜視図である。 図19は、本発明の1実施形態にしたがってPDA内通信を行う専用ネットワークコンソールにインターフェイスされた4つのμPDAの平面図である。 図20は、拡張ポートによって標準寸法のキーボードに対して接続された本発明にしたがうμPDAの斜視図である。 図21Aは、本発明による可撓性の巻取り式キーボードの平面図である。 図21Bは、図21Aの側面図である。 図21Cは、コンパクトな円柱状体に巻取られ、ベルトで固定された図21A の可撓性のキーボードを示す。 図22は、図21のAおよびBの1実施形態による可撓性のキーボードにおける単一のキーセルの斜視図である。 図23Aは、図22の線23A−23Aに沿った図22のキーセルの断面図である。 図23Bは、矢印29の方向から見た図23Aのキーセルにおける下方の層の平面図である。 図24Aは、シフトキーの位置における下方の層の平面図である。 図24Bは、図24Aと同じ視点から見た上方の層の平面図である。 図25Aは、内部を詳細に示すために層を分離して示した、制御回路が収容された可撓性キーボードの端部斜視図である。 図25Bは、図25Aから約90°の度から見た制御回路モジュールを示す。 図25Cは、モジュールに関係する接触パッドの構造を示すために矢印75の方向における制御モジュールの図である。 図25Dは、2つの層が接合されている図25Aの線25D−25Dに沿った断面図である。 図26Aは、ケーブル無しに適切に設置されたコンピュータと通信する別の実施形態を示す。 図26Bは、配線マトリックスが接続ケーブルを通ってコンピュータに直接に接続されている別の実施形態を示す。 図27Aは、伝送ケーブルによってコンピュータに接続された本発明の可撓性キーボードを示す。 図27Bは、コードが磁界によって伝送される本発明の1実施形態にしたがう可撓性キーボードを示す。 図28は、本発明によるキーボードを有するコンピュータの斜視図である。 図29は、本発明にしたがってマイクロプロセッサおよび磁気送信機にインターフェイスされるキースイッチマトリックスを示している。 図30は、磁気でコード化された走査コードを受信し、そこから関連するデジタル走査コードを再構成する受信機および復調回路を示す。 図31Aは、本発明の1実施形態にしたがう受信ループにおける起電力の例示的な図である。 図31Bは、図31Aの磁気でコード化されたコードから再構成される直列デジタル走査コードである。 好ましい実施形態の説明図1Aは、本発明の1実施形態にしたがうμPDA10の斜視図である。 この実施形態において、装置は、約5mmの高さD1を有するPCMCIA標準タイプII型のファクタで設計されている。 本体12は以下でさらに詳細に記載されており、そこでコネクタの雌部分14は、ホストコンピュータにおいてコネクタの結合雄部分に結合し、μPDA内部回路を本体内部バスと直接に接続するために一方の端部に凹部を有する。 本体装置は、μPDAのための連結ベイを有するノートブックコンピュータであってもよい。 結合ベイはデスクトップ型およびその他の型式のコンピュータ、およびその他の型式のデジタル装置にも具備されており、その幾つかの例が以下に記載されている。 図1Aをさらに参照すると、この実施形態においてμPDAの一方の側部上に形成された結合I/Oインターフェイス16があり、独立モードにおいてμPDA で動作可能な対話式制御ルーチンと協同してソフトキー動作を行うタッチ感応プレーナ構造に重ねられた表示装置を具備している。 図1Aには示されていないが、ホストコンピュータ装置において結合ベイの中へおよびベイから外にモジュールを案内するために装置のケース側部に沿ってガイドされるように構成されてもよい。 さらに、結合ベイ内のモジュールの結合および分離を容易にする1つ以上の機械的フィーチャを有する場合もある。 図1Bは、図1AのμPDAの上面図であり、サムホイール18がμPDAの1 つの角部に形成されていることを示している。 この実施形態におけるサムホイールは、振幅および方向の特徴、さらに幾つかの場合には速度特性で入力を行うことができる入力装置である。 サムホイールは、μPDAおよびI/Oインターフェイス16と協同する多くの使用方法を有する。 そのような使用方法の1つは、装置の表示装置上の画像、文字、メニュー、およびそれに類似するもののスクローリングの制御である。 サムホイールは、ポインタ装置の機能の多くを行なう。 μPDAのこの実施形態において、第2の外部コネクタ部分20が設けられている。 このコネクタ部分は、拡張バスインターフェイスの一部分として周辺装置と結合するためのものである。 図2は、型式IIのPCMCIA、たはその他の比較的小型のパッケージ中に本発明のμPDAを構成する手段の簡単な断面図である。 IC34は一致した材料36 内に収容され、収容された構造を重ね合わせて示された可撓性のポリマフィルム32上のトレースによって相互接続が達成される。 この構造において、プリント回路基板に組立てるために半田リードを有する通常の方法で、ICはパッケージ化されない。 むしろ、チップ上の半田パッドとカプトンフィルム上のトレースとの間で直接に接続が行われる。 さらに参照番号34によって示されているICは、μ PDAにおける特定の機能のICと関係付けることは意図されていない。 この断面図は単に構成方法を示しているだけである。 このコンパクトな構造において、表示装置25およびタッチ感応スクリーン27のようなその他の素子に対する接続のためにCPUおよびメモリに対する相互接続部と反対側のフィルム32上にトレースが存在してもよい。 LCD表示装置25はμPDAの一方の側部に形成され、タッチ感応インターフェイス27はLCD表示装置の少なくとも一部分に重ね合わせて設けられている。 金属ケース38、またはその他の適切な材料あるいは材料の組合わせ構造は、内部の素子を取囲み、タイプIIPCMCIAファクタと一致して形成される。 この簡単な断面図は、必要とされる素子を必要とされる小型ファクタに廉価に適合させることができるいくつかの構造原理を示している。 別の実施形態において、μP DAは、上記の収容された構造ではなく、PCB技術のような比較的に一般的な技術を使用して、タイプIII(10mmの厚さを有する)のPCMCIA装置の形成ファクタで構成されている。 その他の種々の構造、形成ファクタ、および組み合わせ構造も可能である。 図3は、図1A、1B、および2のμPDAの簡単な電気的ブロック図である。 μPDAが独立モード、すなわち本体装置に結合されない時、独特のマイクロ制御装置11はμPDAのCPUとして動作する。 μPDAがホストコンピュータに結合されている時、マイクロ制御装置11は、従属制御装置として動作し、本体のCPUに対するバス制御を許可する。 連結モードにおいて、本体のCPUは、 μPDAのメモリ内容の制御を得て、多くの場合において以下に記載された秘密安全処理手順を行う。 したがってホストコンピュータはデータおよびソフトウエアを連結されたμPDAメモリとの間で転送することができる。 その他の実施形態において、多くのその他の協同する動作モードが、2つのCPUとアクセス可能なメモリ装置との間で達成可能である。 この実施形態において、メモリ13は1乃至2メガバイトの非揮発性装置であることが好ましく、アプリケーションおよびデータファイルに対する両方の制御ルーチンはこのメモリに記憶される。 メモリ13は、フラッシュメモリ、CMOS ROM、バッテリを有するCMOS RAM、またはその組合わせであり、ソフトウエアはROM内に、データはフラッシュメモリ内に記憶される。 メモリ装置は、専用バス構造17を介してマイクロ制御装置11にインターフェイスされ、マイクロプロセッサ11はメモリバス17を駆動するように構成されている。 バッテリ15は、独立モードにおける電源であり、幾つかの方法の中の1つ以上で再充電可能である。 電源配線は図3に示されていないが、μPDAモジュールにおける動力装置のすべてに延在している。 装置がホスト内に連結される時、本体電源はバッテリを再充電するために本体インターフェイスを介してピンに接続されることができる。 その代わりに、太陽電池のような付属手段は、バッテリを充電し、および/または電力をμPDAへ供給するように構成されることができる。 電力用太陽電池は、本明細書中の別の場所に記載されている。 さらにバッテリは周期的な交換のために容易に取除かれることができる。 本体バスコネクタ14は、上記のように連結モードにおいて本体に接続するためのバス構造26を具備する本体インターフェイスの一部分である。 好ましい実施形態において、本体インターフェイスは、PCMCIAモードまたはPCIモードに類似するモードの何れかで通信することができる、PCMCIAのタイプII、 Rev. 3基準にしたがっている。 PCIモードは、インテル社によって開発された高速中間バスプロトコルと呼ばれ、業界内で標準バス構造およびプロトコルになることを期待されている。 この実施形態において、本体における物理的インターフェイスはスロット状連結ベイであり、PCMCIA装置に対する典型的な既知の連結ベイである。 この連結ベイは、連結ボックスとして構成され、フロッピー駆動装置のような組込み装置であってもよく、またはそれはその他の形式であってもよい。 コネクタ部分20は、上記の拡張バスインターフェイスの一部分であり、マイクロ制御装置11に接続された専用バス構造40を具備している。 このインターフェイスは多数の異なる方法で構成されることができる。 オプションの拡張バス構造の目的は、プリンタ、ファックスモデム、本体セルラフォン、その他のようなオプションの周辺装置に接続することである。 拡張バスインターフェイスは、本発明の最小の実施形態において重要な特徴ではないが、多くの実施形態において著しく改良された機能を備えている。 拡張インターフェイスは、幾つかの形態の1つを取ることができる。 好ましい形態は、同時特許出願において開示された本発明の発明者による発明に基づく拡張され改良された並列ポートおよびプロトコルである。 別の形態は、8ビットのアドレスおよび8ビットのデータ能力を有するインデックス付きI/Oポートである。 拡張ポートの要求は、接続および通信プロトコルが電話装置モデム、ファックスモデム、およびそれに類似する拡張装置と両立可能であることである。 多くのその他の構造も可能である。 ボックス19内に記載された装置のようなオプション装置は、拡張バスを介してμPDAに接続可能である。 そのような装置から選択されたものは、種々の実施形態においてμPDAに組込まれて、種々のアプリケーション機能が与えられる。 前記の場合において、その接続はコネクタ部分20を介してパス21および拡張バスインターフェイスを通って行われる。 組込み形式の場合、パス23によって示されているようなμPDAの相互接続トレースにおいて接続が行われる。 I/Oインターフェイス16(同じく図1B参照)は、μPDAのアプリケーション関連データの観察およびソフトキーを介してのタッチ感応入力のためにある。 ソフトキーによるとは、入力キーとして機能する種々の機能のソフトウエアによる特定のタッチ感応スクリーン区域に対する割当てを意味する。 I/Oインターフェイス16におけるラベルは、設置された機械制御ルーチンにしたがう種々の動作モードにおけるタッチ感応区域の機能を識別する。 LDC表示装置25およびタッチ感応区域27は一緒に、上記の組合わせI/Oインターフェイス16を形成する。 本発明の幾つかの実施形態において、マイクロ制御装置11に対する専用通信ラインによって接続されている電気的に消去可能なプログラム読取り専用メモリ( EEPROM)31を設けて、データおよびプログラム保護が行われる。 EEPR OM31は、本体とμPDAとの間の情報転送における秘密保護を行うために製造をしようとする際に設置される1つ以上のコードを保持する。その目的は、本体によるμPDAのメモリ内容に対するアクセスを制御して、各μPDAが個々に対して形成できるようにすることである。これを達成するために、連結およびバスマスタリング装置制御ルーチンは、連結する時に始動され、この保護処理は以下でさらに詳細に記載される。他の実施形態において、読取り専用メモリ(RO M)チップまたはその他の永久的あるいは半永久的メモリソースによって保護コードが与えられてもよい。図4は、図1Bに類似したμPDAの平面図であり、特にI/Oインターフェイスを示している。 I/Oインターフェイス16の寸法および位置は変更可能であるが、一般的にモジュールの側部の一方の主要な部分を占有している。 1つの好ましい実施形態においてI/Oインターフェイス16は、12文字によって32を表示するスクリーン寸法において256×144画素の解像度を有するLCD表示装置を具備する。この実施形態において各文字は、区域内に8画素の幅と12 画素の高さで表示される。別の実施形態において、画素の解像度は320×20 0であり、40×16文字に対応する。タッチ感応スクリーンのタッチ感応区域は、表示装置の文字区域に対応する。指またはスタイラスで区域に触れることによって、データは非常に迅速に、最小のCPU要求で入力できる。 1つの角部において、サムホイール18は、設置された制御ルーチンにしたがって表示装置の形態を制御する双方向手段を具備している。メニュー70は、一方の側部において処理中のアプリケーションの現在の状況を表示し、適切なユーザメニューの選択肢を与えるように構成されている。好ましい実施形態において、サムホイール18からの入力はメニュー70をスクロールするために使用され、活性区域はカーソールによって示されることができる。ユーザは、適切なタッチ感応区域を押すことによってメニュー選択を行う。特定の入力は、ユーザの好みにしたがって表示装置の何れかの側部においてメニュー区域を表示するために行われる。この実施形態において、特定の文字は領域74において表示され、各文字はタッチ感応入力区域と関連付けられている。選択可能な文字専用領域70は、標準のキーボードにおけるすべての文字を表示するには小さすぎるので、サムホイール18 からの入力は、ユーザが全ての仮想の標準キーボードを表示する領域74をパンすることを可能にする。 1方向におけるサムホイール18の移動は、文字領域を平方向にパンし、他方向における移動は文字領域を垂直方向にパンする。端部に到達した時、ウインドウは仮想キーボード上で他方の端部からパンする。この方法において、ユーザは全標準キーボードを表示するために文字ウインドウを迅速にパンし、指またはスタイラスで選択を行う。もちろん、仮想キーボードは標準キーボードのフォーマットにおけるアクセスのために配列されることは要求されない。文字および句読点等は表示装置の領域に沿って単一ストリップで簡単に表示され、サムホイールまたはその他のポインタ入力装置によってスクロールされることができる。この実施形態において、パンすることによって生じる遅延を回避するために、 サムホイールが迅速に回転されるならば、文字ウインドウはインターフェイスの速度を速めるためにスクロールするのではなくジャンプする。さらに、単一のフォントはメモリ要求を最小にするために好ましいが、メニュー70はオプションで異なるフォントおよび寸法で文字表示装置を与えることができる。文字選択および表示装置において多くの代替形式があり、スクロールおよびパンを行うことができるようにサムホイール18が構成される多くの方法があることは当業者に明白である。この実施形態において、文書ウインドウ72はI/Oインターフェイス16の上部または下部に設けられている。カーソールは、編集のために文書内の活動位置を配置させる。メニュー70は、有効なフォントの選択を行い、サムホイール18による入力は文書上におけるカーソールの移動を制御する。文書はほぼすべての場合において領域72の表示能力よりもはるかに大きいので、キーボードウインドウがパンされるのと本質的に同じ方法で、文書ウインドウをパンすることが必要である。例えば、1方向においてサムホイール18を回転することによって文書の水平方向のストリップを表示することができ、一方で反対方向にサムホイールを回転することによって同じ文書のウインドウの垂直方向のストリップを移動する。ソフトキーまたはオプションのハードキーは、文書とキーボードウインドウとの間で切換えるように形成されることができ、同じまたは別のキーは左または右、上または下に文書またはキーボードをスクロールするとき切換えるように構成されることができる。スイッチキーは、サムホイールの動作モードを変更するために使用することもできる。スイッチキーは、文字およびメニュー項目を選択する浮動ポインタと協同して使用することもできる。この実施形態において、ユーザは、ちょうどサムホイールまたはスイッチキーの上に手をほぼ静止し続けた状態で、すべての可能な選択を行うことができる。浮動ポインタと協同するスイッチキーの使用は、小さいフォントの使用を容易にする。スイッチキーはまた、ケース12上に設けて付加的なハードキーとして内蔵させると便利である。ユーザに便利なユーザインターフェイスを提供するために、メニュー選択、キーの切換え、およびI/O構成を結合する数多くの方法があることは当業者に明白である。本発明の別の実施形態は、ユーザがI/O区域の表示装置の特徴を完全にカスタマイズすることができるI/O設定アプリケーションを提供する。説明されたサムホイールの代替例として本発明の異なる実施形態においてポインタ形式の入力を行うために使用可能なその他の形式の機械的インターフェイスがある。その1つは4方向力感知マウスボタンおよびセレクタボタンであり、それはI/Oインターフェイス16の下にケース12の両端部に配置されることができる。各ボタンは、1本の指によって動作されるように設計されている。 4方向力感知マウスボタンは、カーソールをスクロールし、キーボードおよび文書ウインドウをパンおよび/またはインデックスするメニューを提供し、一方でセレクタボタンはカーソールの位置にしたがって選択および編集をするために使用される。この構成は手の移動を最小にし、観察のためにI/O区域を明白にし続ける。電気信号に対する機械的運動および圧力の変換、およびマイクロ制御装置に対するそのような信号の供給を含む、サムホイール、圧力感知スイッチおよびボタン、ならびにそれに類似するものの使用は当業者に知られている。したがって、 そのようなインターフェイスの詳細は本明細書において記載されていない。しかしながら、表示装置および入力区域を有するそのような入力の組合せには発明性があると考えられる。図5は、本発明の実施形態にしたがってタイプIIのPCMCIA連結ポート10 5 を介してノートブックコンピュータ172 において適所で連結されるμPDA10 の斜視図である。以下でさらに詳細に説明されるように、μPDAが連結されると、それは動作し、通信を管理し、メモリアクセス権(保護)を証明するホストコンピュータにおいて処理手順が開始される。アクセス権は、数多くの理由のために発明者によって重要であると考えられている。第1に1つ以上の特定のコード手段は各μPDAに対して特有であるが、 ユーザは彼のモジュールに記憶されたファイルが承認されていない人によるアクセスされることから保護することができる。コードは、I/Oインターフェイス16を介して、および本体バスインターフェイスを通してデータおよびファイルの両者に対するアクセスを制御するために使用することができ、その結果データおよびファイルは承認されていない本体システムによるアクセスから保護されることができる。前記の場合において、μPDAが電力を供給される時、アプリケーションルーチンは、I/Oインターフェイス16において入力されるアクセスコードをユーザに質問する(図4参照)。コードが適切に入力されないならば、アクセスは拒否され、電力は与えられない。目的のためのコードはEEPROM31に記憶されるか(図3参照)、または何れにしてもROM装置はその目的専用であるかも知れない。幾つかの実施形態において、コードは製造時にマスクプログラムされ、したがってそれは変更不可能である。あるいは、コードはフィールドにおいて特定の処理手順によってアクセスおよび変更可能であってもよい。本体通信の場合において、ポータブルまたはデスクトップコンピュータ、あるいはその他の装置は、μPDAと通信するように形成されていないが、μPDA を受容するように物理的に形成された連結ポートを有している可能性もある。これはもちろん、μPDAがPCMCIAの形式である場合である。開示および説明のために、本明細書はそのような装置を一般的本体装置と呼ぶ。本体装置がμ PDAと通信するように構成されているならば、それはエネーブルされた本体装置である。本体装置が特定のμPDAに対する完全なアクセスのために形成されているならば、それは専用の本体装置である。連結装置が一般的な本体装置であるならば、μPDAを提供する人が本体装置に対して制御ルーチンを与えない限り、通信は行われない。これは例えば一般的本体装置においてフロッピーディスクからの転送によって別々のメモリカードから連結ポートを通って行われるか、またはある実施形態において、通信ソフトウエアは連結されたμPDAのメモリ13(図3参照)に内在し、別の通信を容易にするために本体装置に転送可能である。連結装置が実際にエネーブルされた本体装置であるか、または連結後にエネーブルされた本体に構成されるならば、EEPROM31(またはその他の記憶装置)における記憶されたコードは、本体とμPDAとの間のデータおよびプログラム転送に対する承認を証明するために使用されることができる。 1つの実施形態において、この処理手順は以下の順序で行われる。第1に、1つが両立可能な連結ポートにおいてμPDAを連結する時、特定のピン接続がμPDAのマイクロ制御装置、およびモジュールが連結された本体CPUの両方へ伝える。エネーブルされた本体装置において、連結の事実が両方のシステムにおける初期化プロトコルを開始する。大抵の実施形態において、連結装置が本体以外である、すなわち連結されたモジュールと通信できないならば、何も発生せず、ユーザは連結されたモジュールを簡単に取り出すとができる。コンピュータがエネーブルされた本体であるならば、μPDAマイクロ制御装置を通してμPDAのデータファイルへの本体のアクセスを行うためにアプリケーションが開始される。特定の実施形態に対して以下で一層完全に説明されるユーザインターフェイスは、本体モニタ104 において表示される(図5参照)。本体インターフェイスメニュ、およびその他のアプリケーションメニュは、図4に示され、添付のテキストに記載されているようにμ PDAのI/Oインターフェス16の表示装置として部分的にフォーマット化されることができる。幾つかの実施形態において、連結されたμPDAは、本体スクリーン上に表示されたμPDAの入力区域を操作することによってその場所で動作することができる。本体装置が連結されたモジュールに対するホーム装置ではない、すなわち本体装置が連結されたモジュールに記憶されたコードに対して埋め込まれたIDコードが整合しないならば、ビジタプロトコルが開始される。この場合に、ビジタメニュは、連結されたモジュールにおける限定されたデータアクセス区域の選択に対するパスワードの質問のような別の入力に対して本体表示装置104 上に表示される。この場合も、ユーザは適切なパスワードを入力することによって連結されたモジュールのメモリレジスタに対する完全なアクセスを得ることができる。本体が完全に両立可能な本体ホーム装置であるならば、プログラム区域を含む連結されたモジュールのメモリ内容にアクセスするために、本体に対する完全なアクセスがすぐに許可されることができ、データおよびプログラムの両方は交換可能である。ある場合において、μPDAが排除されるか、または連結ポートから取除かれる時、搭載されたモジュールのマイクロ制御装置は再び内部μPDA構造の完全な制御を得る。図6はホストコンピュータに連結されたμPDAの簡単なブロック図であり、 図7は本発明の実施形態にしたがってホストコンピュータ66におけるμPDAの連結に含まれるステップの基本的な論理的フローチャートである。ホストコンピュータ66は、本体CPU24、キーボードのような入力装置60、ハードディスク駆動装置のようなマス記憶装置28、およびシステムRAM62を有し、最も一般的な形態で示されている。多くの本体装置はさらに一層精巧な構造を有し、図示された構造は例示的であることが当業者には明白である。 μPDA装置が連結される時、図6のコネクタ14′は、図1Bおよび3において示された部分14、およびポート105 において部分14を結合する結合コネクタ部分(図5参照)を具備している。コネクタの別々の部分の結合によって、μPD Aにおけるバス26と本体内のバス26′が直接に接続する。したがってマイクロ制御装置11と本体CPU24との間に直接的なバス経路が存在する(図6参照)。先に説明されたように、モジュールを連結する信号送信専用のコネクタ14においてピン構造(図示されていない)が存在する。図7において、ステップ42はμ PDAモジュールを連結ポートに挿入することを示している。ステップ44において、信号送信ピン構造は、物理的連結が達成されたことを通知する。ステップ46 において、本体装置内で結合された本体バス26′を含む本体インターフェイスバス26が作動される。ステップ48(図7参照)において、μPDAにおけるマイクロ制御装置11は予めプログラムされたPOST処理手順を開始する。この実施形態におけるマイクロ制御装置11は、マイクロ制御装置チップ上に構成されたRAM68の1ページを有する。別の実施形態において、RAMは別の場所で使用されることができる。ステップ50において、POSTルーチンはブートストラッププログラムをRAM 68に対して負荷し、それは保護のためのコードの整合を含む。このコードは、例えば連続番号を含む。ステップ54において、ブートストラッププログラムはマイクロ制御装置11において実行を開始し、ステップ56においてマイクロ制御装置は本体インターフェイスバス26上の本体からパスワードを探す(図6参照)。エネーブルされたまたは専用の本体において、上記で部分的に説明されたように、連結の事実によって、本体内のマス記憶装置28からアクセス可能な通信ルーチンが、本体装置のモニタスクリーン104 上にユーザインターフェイスを表示させる。それは、一般的本体装置をエネーブルされた本体装置にする通信プログラムである。エネーブルされたが、専用でない本体装置において、ユーザインターフェイスは1以上のパスワードの入力のためにユーザに質問し、その連続する入力後、本体は連続番号、およびおそらくμPDAのブートストラップにおけるEEPRO M31からアクセスされたその他のコードと比較するために入力をマイクロ制御装置11へ送る。本体装置から連結されたモジュールへ送られるコードにしたがって、マイクロ制御装置11は、図7の機能52において、本体CPUに対してメモリ31への完全なアクセスを許可し、あるいは機能58において、受信されたコード(または全く適合しないコード)によって定められるいくつかのレベルにおいて制限されたアクセスを行うことができる。 μPDAメモリ13に対する部分的または直接的なアクセスを可能にするアクセスプロトコルおよび処理手順は、バス管理技術のような当業者に非常によく知られた処理手順であり、ここで詳細に再現する必要はない。コードの簡単な比較に加えて、μPDAと本体装置との間の通信における秘密保護の完全性を向上するために協同できるその他の技術がある。例えば、EEPROMまたはその他の非揮発性ソースの記憶容量の制限内で、実行可能なコードは搭載型RAM68、またはその他のソースから実行可能なコードで使用されるコードキー、または比較的に簡単なマップ再分配メモリ位置およびそれに類似するものに対してアップロードされるので、各μPDAは文字通りに独特の装置であってもよい。上記で紹介された通信ルーチンの一部分として、本発明の1つの態様において付加的な独特の特徴が与えられている。 1つのそのような特徴は、本体がすべてのメモリシステムに対して直接的なバスアクセスを行うホストシステムの制御のもとで、両方のコンピュータにおける存在するファイルおよび新しいファイルの自動的な更新および相互参照を行うことである。自動更新は、クロックサインのみによる自動更新、転送前の新しいファイルのフラグ、より新しいファイルを選んでより古いファイルを廃棄する前にユーザが古いファイルと新しいファイルの両方を再検討できる編集手段のような種々のオプションを有する。衛星と本体アドレスとの間のファイルの自動的または半自動的更新は、長い間継続している問題である。更新ルーチンは、より古いファイルを保存するために補助的なオプションを組込むこともできる。本体/μPDA通信における別の有効な特徴は、ユーザがμPDAにダウンロードするために共同した実行可能なプログラムファイルを選択し構成する手段であり、すでに存在しているそれらの実行可能なルーチンを交換または追加する。ユーザは、種々の予想される作業環境の間でμPDAの応用性を効果的に構成する、バッチとしてダウンロードするための幾つかの異なるプログラムリストを有することができる。データベース、スプレッドシート、文書、通貨交換装置、ファックス、およびその他の通信プログラムのようなトラベルファイル、タイムクロック、住所および通話記録、およびそれに類似するものは、ユーザの好むアプリケーションのカスタマイズされたリストを含むことができる。別の実施形態において、連結されていないμPDAはデータをオプションの拡張バス40(図3参照)を介して本体に直接に転送することができる。本体装置の(ノートブックまたはデスクトップ)ホストコンピュータにおけるPCMCIA インターフェイスへのアクセスを行わないμPDAのユーザの特別な場合において、ユーザは直列ポートのような本体における補助ポート、および拡張バスインターフェイスを介して本体に接続することができる。この場合において、μPD Aは依然として本体からパスワードを要求し、受信されたパスワードにしたがって搭載されたメモリへのアクセスを制御する。オプションの拡張インターフェイスはさらに、幾つかの実施形態において使用可能であり、一方でμPDAは本体によって管理され、本体はμPDAのバス構造を通ってデータを効果的に送信することができる。付加的な態様および特徴ソフトウエア自動販売装置:本発明の別の実施形態において、非常に大きい電子記憶容量を有するソフトウエア自動販売装置が供給され、ここでμPDAのユーザはモジュールを連結し、 μPDA環境と両立するソフトウエアルーチンを購入しダウンロードすることができる。図8は、μPDAのための連結ベイ63、クレジットカード用スロット65、および紙幣用スロット67を有する自動販売装置61の斜視図である。表示装置69は、表示装置の側部に沿ってボタン71のような選択装置ボタン71と一緒に、自動販売装置からソフトウエアを検討および購入するためにユーザインターフェイスを具備している。別の実施形態において表示装置はさらにタッチスクリーンも有し、幾つかの実施形態において一層大きいスケールでμPDAのI/O区域をエミュレートすることができる。動作において、この実施形態いおいて、ユーザは自動販売装置内のμPDA装置を連結し、表示装置69上のメニューから選択することによって販売のみのためにソフトウエアを検討する。メニューはユーザがすべての有効なアプリケーションを眺めて検討するか、またはデータ入力後新しいアプリケーションをリストに載せることができるようにする。ユーザはあるアプリケーションを選択し、少なくともシミュレーションでそれらを試し、購入するためのアプリケーションを選択することができる。自動販売装置は、適切な識別および支払いのようなすべての要求が満たされると、μPDAのメモリ、またはその代りのものにユーザまたは自動販売装置の何れかによって供給されるフロッピーディスクに選択されたアプリケーションをコピーする。この場合、自動販売装置内にフロッピディスク駆動装置73、および顧客がディスク駆動装置において使用するフォーマット化されたフロッピーを分配するポート75が存在する。この態様は、μPDAが所望のソフトウエアを受けるキャパシティを越えて負荷されるか、またはユーザが単にユーザ自身のホストコンピュータからソフトウエアの合成を構成することを望む場合に有効である。新しいファイルまたはデータを設定する前に顧客のファイルの全てまたは選択したものを読取って、それらを1以上のフロッピーディスクにコピーするために自動販売装置にユーザが命令できるように、補助オプションを設けることができる。上記のように、各ユーザのμPDAは、連続番号またはその他のコードによってμPDAを特有に識別するEEPROMまたはその他の記憶装置を含み、この実施形態において、自動販売装置は幾つかのモードの1つにおけるソフトウエアを提供するように構成されることができる。ユーザは非常に公称的な値段でアプリケーションの完全な能力は与えないが、 購入前にユーザにアプリケーションをテストして、それに熟知する機会を与えるアプリケーションのデモコピーを買うことができる。さらに、ユーザは、それが負荷されるμPDAのIDキーに対して形成され、そのμPDAにおいてのみ動作可能であるように構成されている同じアプリケーションの1形態を買うことができる。別の実施形態において、ソフトウエアは、キーされたμPDAのグループ間で転送可能であるか、または制限された回数のみ“ロックを解除”する能力を有する。これらの場合において、アプリケーションはロックされていないものよりも安い値段で売られる。ロックされていないものはμPDAおよび/または本体/μPDAシステムにおいて動作する。より高い値段のロックされていないものは、販売されるアプリケーションの承認されていないシェアの見込みを補償する。自動販売装置はさらに、ソフトウエア自動販売装置に連結されたμPDAのみにおいて、またはμPDAのグループにおいて動作するように注文されたキーされた形態も供給することができる。このキーされたものは、少なくとも独特の連続番号を有する各PDAの個々の独特の特徴のために可能であり、上記で説明されたように、自動販売装置が、それが購入される特定のモジュールにおいてのみ動作するアプリケーションの注文されたコピーを準備しダウンロードすることを可能にするその他の保護プログラムを有する。当業者には明白なように、独特の応答を達成する多数の異なる手段がある。自動販売装置のメモリ装置に記憶された標準の形態は、編集におけるキーとして連結または識別されるμPDAからの独特のコードを使用して、例えばダウンローディングにおいて再編集できるので、特定のμPDAのみが、走行中に命令を順番に並べるために同じ独特のキーを使用することによってプログラムを走行することができる。アプリケーションをスクランブルまたはさもなければ注文するキーは、その他のコードおよび/またはμPDAにおいて独特に記憶された実行可能なコードのシーケンスも含むことができる。自動販売装置に関連するさらに別の態様において、ユーザのためにハードコピーのマニュアルを印刷するプリンタ出力77がある。もちろん、販売されるソフトウエアはM−PDAに対して特定的である必要はない。アプリケーションは、他の種類の装置に対しても販売され、μPDAのメモリにおいて、またはフリッピーディスク等によって搬送される。この実施形態において、μPDA以外のユーザは幅広く取り合わせたソフトウエアを得ることができる。ソフトウエア自動販売装置は、空港、駅、会議場、およびホテルのような場所においてオプションの情報表示装置センタとして機能することができる。 μPD Aを挿入する際、ユーザは直接にインタフェイスし、地方、国内、および世界のニュース、すなわち株式相場および金融リポート、天気、交通機関の時刻表、ロードマップ、および通訳、両替アプリケーション、Eメールおよびその他の直接的なオンラインサービスを含むがそれらに限定されない最新の情報をアップロードすることができる。注文された自動販売装置は、商用の旅行者のために調整され、ユーザがEメールを介して送信するためにファイルをダウンロードできるようにする関係情報に迅速にアクセスすることを可能にする。本発明の別の態様において、自動販売装置は、ユーザが関連した自動販売装置の場所を通って移動する提携者に対してメッセージを互いに送信できるように結合される。そのような専用μPDAのEメールは、それが連結される時、特定のμPDAに対して直ちにダウンロードされる。送信者は識別子として提携者のμPDAの独特にコード化されたキー、またはその他のEメール用専用識別手段を有することができる。別の実施形態において、各ビジネスの提携者が空港に到達すると、その人はμ PDAにおいてオプションの設置された赤外線インターフェイス(図示されていない)を介してその場所において顧客の自動販売装置を作動することができる。赤外線通信をさらに設置した顧客の自動販売装置は、信号を受信し、待機しているメッセージを送信および/または受信する。 強化された表示装置:図9は、本発明の態様にしたがう強化したI/Oインターフェイス79の平面図である。対角線方向で約5インチを有するインターフェイス装置79は、μPDA とほぼ同じ方法でI/O区域80を設けたタッチ感応入力スクリーンによって少なくとも部分的に重ねられた組合せLCD表示装置を具備している。 4つの連結ベイ 81,83,85,および87は、この実施形態においてインターフェイス装置79の左側および右側縁部に設けられており、PCMCIAタイプIIのモジュールのために構成されている。これらのベイの1つは、本発明にしたがってμPDAを連結するために使用され、その他の3つは機能的PCMCIAモジュールを連結することによって、一層大きいCPU、付加的なメモリ、バッテリ電力、モデムのような周辺装置、および類似するものを与える。インターフェイス装置79は、本発明にしたがってμPDAを含むPCMCIA 装置を連結することによって専用コンピュータを形成するフレームワークである。 μPDAがその他の形式のファクタである他の実施形態において、連結ベイを対応して形成することができる。この実施形態における連結されたμPDAは、I/O区域80においてI/O表示装置を生成するように形成される。 M−PDAにおけるサムホイールはアクセス可能であるが連結され、この場合において上記のように独立モードで作動する。別の態様において、強化した表示装置はタッチスクリーンのみ、および/または付加的なハードウエア選択装置ボタンおよび/または強化した表示装置に設置された標準キーボードから、専用バスポートを介して、またはさらに連結されたμPDAの拡張ポートを通ってユーザがデータを操作できるようにする再構成された出力を有する。別の実施形態において、強化した表示装置は専用マウスポートおよび/または専用サムホイールを有する。さらに別の実施形態において、インターフェイス装置79は廉価で普通の交換可能なバッテリおよび/または再充電可能なバッテリを有する。さらに、別の態様において、インターフェイス装置79は2つ以上の個々のμPDA、およびロックされていないファイルを手動で操作できる制御ルーチンにしたがってそれらの間で相互参照データファイルを連結することができる。さらにまた、インターフェイス装置79は、入力装置としてキーボードに接続され、標準または一層小さい寸法の専用キーボードにおいて容易な観察するために配置され、構造的に支持されることができる。その後キーボードは、入力装置として自動的に機能する。 μPDAに対するインターフェイス装置79は、セカンドバックまたは書類かばんへ入れるために十分に小さくコンパクトであり、非常に軽便であるが、非常にパワフルなコンピュータを提供する。 マイクロフォン/音声記録:図10は、I/Oインターフェイス116、拡張ポート120、および本体インターフェイスコネクタ114 を有するμPDA110 の平面図である。 μPDA110 は上記の特徴の全てを有し、付加的にマイクロフォン88を有する。この実施形態において、μPDAにおける制御ルーチンは、マイクロフォンからのアナログ入力をデジタル音声録音へ変換する線形予想コード化(LPC)方法を使用する。この方法は最少量のメモリを使用するが、認識可能な限度内で肉声のような音響入力を再生することができる。別の実施形態において、より高品質の音声録音のために、2段階積分装置は、 アナログ信号を分離し、一層近いデジタル表示を合成するために使用できる。 μPDAがそのように構成されるので、ユーザの音声記録は記録され、その後処理のために本体へアップロードされることができる。将来の実施形態において、デジタル信号はテキストに変換されるか、またはネットワークにおける音声メールとして送信されることができる。さらに別の実施形態において、マイクロフォンは編集のためにスピーカと一体化される。 セルラ電話装置インターフェイス:図11は、本発明の実施形態にしたがう専用セルラ電話装置45に連結されたμ PDA10の斜視図である。電話装置45は、本発明にしたがうμPDAのための連結ポート49を有する。この実施形態において、ポート49は電話装置45の一方の側部に位置し、それが連結された後でμPDAのI/Oインターフェイス16へアクセスを行うためのウインドウ51がある。 μPDAが連結されると、μPDAのソフトウエアおよびメモリの全ては電話装置に対して利用可能であり、I/Oインターフェイス16によって電話装置を動作することができる。本発明のこの態様において、セルラ電話装置の使用を強化するために特有の制御ルーチンおよび表示装置構成が与えられている。例えば、ユーザが収集した電話番号、関連するクレジットカード番号、アクセスコード等の全ては容易に利用可能であり、迅速で便利にアクセスされ使用されることができる。 1つの態様において、簡単な入力は、選択された文字を表示し、いったん文字が選択されると、呼び出されるパーティの部分的リストが表示される。タッチ入力またはμPD Aのサムホイールの使用によってリストにおいてスクロールし、強調された入力を選択することができる。電話番号を表示する必要はない。呼び出されるパーティが選択されると、μPDAは、このためにμPDAのメモリにおいて記憶された必要なクレジットカード情報を含む呼び出しをダイヤルする。別の実施形態において、呼出しは時間を設定され、タイムスタンプを押され、 包括的ログは、記録中および記録後の記録区域と共に記録される。別の実施形態において、会話はデジタル的に記録され、その後の処理のためにファイルされる。将来の実施形態は、本体においてまたはセルラ電話装置45内で音声圧縮プログラムを含むことができる。例えば音声メールシステムにおいて分配されるメッセージのような圧縮された音声ファイルは、μPDAへダウンロードされるか、またはセルラ電話装置内のより大きいメモリフォーマットにおいて保持される。その後μPDAは、本体または角部分20に設置された専用モデムを介してオプションの拡張バス40へファイルを送信することができる(図6参照) 。この特定の実施形態において、セルラ電話装置はデジタル伝送用のバスのポートを有する。この場合において、圧縮アルゴリズムは音声システム制御ルーチンと共に、信号を圧縮から復元し、個々のメッセージを分配する伝送の受信端部に設定される。別の実施形態において、音声メッセージはワイヤレスフォーマットで、それらを専用受信本体に対して自動的に、または各個々のメッセージの前に個々の音声メールシステムを手動で促すことによって半自動的に分配する圧縮されていないデジタルの合成された形態でセルラ電話装置から送信されることができる。ワイヤレス伝送の別の態様において、図10におけるようなマイクロフォン/音声記録のμPDAは、セルラ電話装置インターフェイスにおいて連結した後で、先に記憶された音声記録を送信することができる。ヨーロッパおよびアジアにおいて、使用されている電話装置システムは、デジタル基準で動作し、両立性セルラ電話装置を有するパーティが、サブステーションの活動区域内に存在することのみによってステーションへアクセスすることができる局部サブステーションを含み、CT2として知られている。本発明の1つの態様において、CT2電話装置はμPDAのために連結ベイを設けられ、μP DAと共に動作するように構成されている。本発明のさらに別の態様において、 CT2電話装置システム、およびその他のデジタル電話装置システムに応用可能な電話装置システムにおいて、上記で開示されたような圧縮の利用は、CT2電話装置システムにおける伝送前にメッセージをデジタル圧縮することである。専用圧縮アルゴリズムは、既存のCT2技術を使用して10分の音声メッセージを1分に圧縮することができることが概ね推測される。これは電話使用料を著しく節約する。この態様において、受信ステーションにおいて両立可能な圧縮復元装置が必要とされ、それはCT2またはその他のデジタル伝送のための標準μ PDA音声メールシステムへ組込まれることが好ましい。別の実施形態において、制御ルーチンは、圧縮されたまたは圧縮されていないデジタル音声記録を搬送するために図10に示されているマイクロフォン/音声記録のμPDAをエネーブルするために設けられている。 CT2の両立可能なμ PDAセルラ電話装置に連結された時、この実施形態においてμPDAは圧縮された形態でデジタルの音声記録を伝送することができる。 スピーカ/ページャ:図12は、本発明の実施形態にしたがうマイクロフォン/スピーカ区域90およびページャインターフェイス92を有するμPDA210 の平面図である。このμP DAは、設置されたページャインターフェイス92を有するページャ信号をピックアップし、マイクロフォン/スピーカ90を通してユーザに警報する標準のページャとして機能する能力をする。信号が受信されると、μPDA210 は図11に示されている両立性のセルラ電話装置に連結されることができ、μPDAは呼出し者の電話番号を自動的にダイヤルする。その他の全ての態様は、セルラ電話装置における連結されたモードに記載されているとおりである。別の実施形態において、スピーカ/ページャのμPDAは、DTMFトーンを発生するために促されることができる。 DTMFトーンは呼出し者の電話番号から発生される。スピーカ/ページャのμPDAは、搭載されたメモリにおいてページャ要求を記憶することができる。それはさらに、時間および日付スタンプ、呼出し者の識別、知られている場合にはI/Oインターフェイス216 におけるその他の関連する情報を含む全てのページャ要求を表示することができる。この特定の実施形態において、ユーザは1ページを受信し、μPDAにおいてデジタル音声記録でスピーカ/マイクロフォン90を介して直ぐに応答し、その後専用のμPDAの両立可能なセルラ電話装置または通常の電話装置から応答を送信することができる。 ワイヤレス赤外線インターフェイス:図13は、本発明の実施形態にしたがうIRインターフェイス94を有するμP DA310 の平面図である。この実施形態において、μPDAは、遠隔制御を行う家庭またはオフィスにおける通常の装置のアレイと通信することができる。装置に対する特有の信号は学習/受信モードでμPDA中にプログラムされ、ユーザのパスワード保護でファイルされる。いったん正しいパスワードが入力されると、イコンベースのメニューがユーザに分り易いフォーマットでI/O区域316 において表示される。管理ルーチンは、最初にユーザにアクセスするための装置を質問する。例えば、在留アプリケーションにおいて、イコンはオーバヘッドガレージドア、安全システム、自動ゲート、VCR、テレビジョン装置、およびステレオのようなものに対して表示される。本発明の別の態様において、ホストコンピュータまたは周辺インターフェイスのような受信ステーションは、近接のμPDAからのデータを直接赤外線インターフェイスと通信するIR能力を有する。別の実施形態において、μPDAはセルラネットワークにおいてインターフェイスし、ワイヤレスモデムとして機能することができる。周辺装置 μPDAは拡張ポート20(図1Bおよびその他の図に記載されている)を介して種々の周辺付属装置に対するプラットフォームとして機能することができる。拡張ポート20内の信号マイクロ制御装置11の専用ピンを周辺装置に対して取付ける際に、周辺ブートストラップアプリケーションが実行される。周辺装置またはμPDAのメモリに常駐できる赤外線制御ルーチンが実行され、μPDA I/ Oインターフェイスは、リンクが完了した後で、関連するメニュー駆動オプションを表示する。 スキャナ図14は、本発明の実施形態にしたがうスキャナ付属装置55を有するμPDA 10の平面図である。スキャナ付属装置はμPDAに構成され、拡張ポート20を介して電気接続を行う。この実施形態において、スキャナの物理的インターフェイスはμPDAへしっかりと取付けられるように形成されている。スキャナ付属装置55はローラホイール57またはその他の変換センサを有し、μPDAのホイール18とインターフェイスし、動作において生成された手で保持されるスキャナを感知して変換を行う。別の態様において、スキャナ付属装置55は拡張ポート20を通って適切な信号を伝送する変換装置を有する。スキャナバーは下側にあり、1つ以上のバッテリ59が、光の発生のために必要とされる余分の電力を与えるためにスキャナ付属装置内に含まれている。本発明のスキャナの態様において、異なる幅D2を有するスキャナ付属装置55 は異なる目的のために具備されている。バーはμPDAと同じ幅を有するか、または米国の文字寸法の文書、または国際的なA4サイズの文書の完全な幅を走査するために8インチ以上の幅であってもよい。独特な制御ルーチンは、走査し、 ユーザインターフェイスに対してスキャナバーの幅のような種々のオプションの設定を行い、走査パスの結果としてμPDAメモリにおいて生成されたファイルを識別するμPDAのI/O区域16において動作情報を表示する。 μPDAメモリに記憶された走査されたデータは、μPDAが連結される時、本体インターフェイス14を介して本体に迅速に転送されることができる。独特のルーチンは処理を自動化するために与えられ、ユーザはファイルを捜し、転送処理の全てを開始する必要はない。 ファクシミリオプション:図15は、本発明の実施形態にしたがって設置されたファックスモデムモジュール89を有するμPDAの平面図である。ファックスおよび通信能力は、拡張バスインターフェイス20にインターフェイスするファックスモデム89によって通常の電話線を介してμPDAへ与えられる。ファックスモデムは、拡張バスのバス状態からファックスプロトコル、および電話プラグインターフェイス91へ変換する内部回路を有する。別の態様において、μPDAは本体に連結され、本体およびμPDAデータファイルの両方のファックス送信およびファイル変換を行うファックスモデム89と通信する際に使用されることができる。この場合において、 ファックスモデムルーチンは本体モニタにおいて表示される。 プリンタ図16は、本発明の実施形態にしたがうセントロニクス(Centronics)アダプタインターフェイスを有するμPDAの平面図である。プリンタコネクタ93は、コネクタ95によってケーブル97を通って拡張インターフェイス20と結合する。変換能力は、コネクタ93内の回路に依存し、プリンタの標準ポートと結合するためにセントロニクスコネクタとして物理的に構成されている。 バーコードの読取り装置およびデータ獲得周辺装置:図17は、本発明の実施形態にしたがってバーコードの読取り装置および獲得周辺装置100 に連結されたμPDA10の斜視図である。 μPDA10は連結ベイ14 9 に連結されている。 I/Oインターフェイス16は、特定のデータ獲得アプリケーションにしたがって開口部147 を通って情報を表示する。この特定の実施形態において、周辺装置100 は、IRインターフェイス94、マイクロフォン103、スキャナポート101(図示されていない)、バッテリパック105、およびタッチ感応アレイとして構成された数字のキーパッドのパッド96を有する。アプリケーションルーチンによって、データ獲得周辺装置は例えば移動可能な在庫管理装置として動作することができる。ユーザは、スキャナ101 によりバーコードラベルを走査し、キーパッド96において、またはマイクロフォン103 を介して音声入力によって、計数値のような情報を入力することができる。周辺装置100 のアプリケーションは非常に特定化されているので、限定された音声認識システムしか必要とされない。音声認識システムは同様に管理アプリケーション内において他の命令ルーチンを促すことができる。在庫が集められると、データベースが表示され、さらに開口ベイ147 におけるI/O区域16を介して直接に操作されるか、または情報がIRインターフェイス94を介して近くの本体に対して迅速にダウンロードされることができる。頻繁なデータ送信の代りに、データは周辺装置100 におけるオプションの補助的なメモリの場所が記憶されることができる。別の態様において、データ獲得周辺装置が、ストリップチャートレコーダのような監視装置のアナログ出力に対してインターフェイスされ、入来するアナログ信号をデジタル化して記憶することができる。 太陽電池充電装置:図18は、本発明の実施形態にしたがう太陽電池充電装置パネル98を有するI /Oインターフェイスの反対側から見たμPDA10の斜視図である。 μPDA10 が太陽光線のような強い光を受ける時、太陽電池充電装置が太陽エネルギを吸収し、それをμPDA内の再充電バッテリ15に対する電気エネルギに変換するように、パネル98が配置される。太陽電池充電装置98は、μPDAの回路に対して永久的に配線されるか、またはその他の手段によって設置され、専用電気ポートまたは拡張ポートに接続されることができる。 μPDA装置がパネルを連結ポートに適所で連結されるように、太陽電池充電装置が配置される。別の態様において、μPDAを連結する前にプラグを抜かれることができ、取外し可能な充電器は一層大きい表面区域であるかも知れない。 ゲーム/会議センタ:図19は、複数のμPDAのユーザによって競争のおよび対話式のゲームを行うために幾つかのμPDA装置(37,39,41,および43)を接続する本発明の態様にしたがうゲームセンタ装置33の拡大図である。ゲームセンタ装置33は、この特定の実施形態において80486 CPUによって制御される。 μPDAはケーブル接続によって拡張バスまたは各μPDAの本体インターフェイスを介してコネクタ35のようなコネクタを通って、中央装置に接続されることができる。図面は4つのコネクタを示しているが、2つ、および2つ以上で任意の数でもよい。本発明の別の態様によると、ゲームセンタは、多数のμPDAが情報を交換することができる会議センタとして機能することができる。この方法において、例えば中央装置33に記憶され実行可能なカスタムルーチンによって、管理者は、会議中に、製品データベース、スプレッドシート、価格シート、仕事の割当て、顧客プロフィール、住所録、電話帳、旅行日程、およびその他の関連するビジネス情報を含むがそれらに限定されない、多数の販売者のμPDAを更新することができる。 標準キーボード図20は、コードおよびコネクタ153 によって拡張ポート20を介してμPDA 10に接続されたキーボード151 の斜視図である。この例において、キーボードはフルサイズ標準規格のキーアレイと、μPDAと通信する内蔵された制御装置およびインターフェイスとを有する機械的なキーボードである。別の実施形態において、キーボードは、米国特許第 5,220,521号明細書に記載されているような2 層のフレキシブルなロールアップキーボードを含む多数の他の形態を取ってもよい。キーボードに加えて、書込みタブレット等の別の入力装置もまた拡張ポート20 を介してμPDAにインターフェイスされてもよい。有効な機能のためにμPDAの異なる実施形態を組合わせる種々の付加的な方法がある。例えば、スキャナ55に取付けられたIR装備μPDAは大量のグラフィックファイルをホストコンピュータにほぼ実時間で転送することができる。ファイルがテキストであるならば、さらにホストは光学式文字認識(OCR)アプリケーションによりファイルを自動的に処理し、大幅に減少されたASCIファイルをμPDAに送り返す。上述のように、μPDA系の装置はソフトウェアセキュリティおよび分配のプロトコルを設定すると共に種々のアプリケーションのためにホストコンピュータシステムによって管理されたバスの能力を有している。 フレキシブルなロールアップキーボードコンピュータシステムが小型化するにつれて、小型のポータブルシステムで使用されるキーボード等の適切な入力装置を提供する能力が問題の1つになってきた。上記の図20および図20に関する説明は、本発明によるμPDAで使用されるフルサイズのキーボードを示している。このようなキーボードは、ユーザーがキー入力した入力をμPDAのメモリに供給することを可能にするが、キーボードが依然としてμPDA自身より可搬性が低い欠点を有する。本発明の1つの観点において、移送および保管のためにロールアップされることのできるフレキシブルなキーボードが提供され、それはまたある実施形態ではダイナミック磁界で伝送されるコードによってμPDAと通信するコードレス型である。以下、コードレス通信用のこのようなキーボードおよび誘導性結合技術を説明する。図21Aは、本発明によるフレキシブルなロールアップキーボード1011の平面図である。図21Bは図21Aの側面図である。図21Aによって示された実施形態において、キーボードは一般に普及している“IBMアドバンスト”フォーマットによるレイアウトを有している。本発明のフレキシブルなキーボードは、 都合に応じた任意のフォーマットで構成されることができる。この実施形態において、寸法は長さが約50cm、幅が約20cmである。キーボードはポリウレタンのようなフレキシブルな材料の2つのモールドされた層によって形成される。もっとも、天然ゴムおよびいくつかのタイプの合成ゴムを含むその他多数の適切な材料が存在する。上部層1013はキーのパッドとして成形され、下部層1015は層の間のポケット中に配置された制御回路モジュール10 17にキーストロークを伝達する回路を形成する導電性トレースを有している。いくつかの実施形態ではバッテリもまたポケットを共有してよく、或は層の間の他の場所の類似したポケットで移送されてもよい。図21Aおよび図21Bの実施形態において、一方の層のレセプタクルに“スナップ結合する”他方の層からのフレキシブルな付属物によって結合された2つのフレキシブルな層は、キーボードが移送または保管のためにロールアップされたときに層の間において相対運動を生じる。以下においてキーセル、導電トレース、層結合等をさらに詳細に説明する。図21Cは、コンパクトな円筒形に巻かれてバンド1019により固定された図2 1Aのフレキシブルなキーボード1011を示す。この図面において、バンドは簡単なプラスチックシリンダであるが、ゴムバンド、コード、ベルクロループ等の多数の任意の別の装置であることができる。いくつかの方法が存在し、接着剤によって結合されたベルクロパッドのようなキーボードをロールアップ状態に保つためにファスナがキーボードに結合されていてもよい。図22は、図21Aおよび1Bの実施形態によるフレキシブルなキーボードにおける単一のキーセル1021の斜視図である。キーセルは、上部層1013中にモールドされたドーム形状1023に基づいており、キーストロークのための接触閉鎖を行ない、その他の閉鎖を阻止するために必要な垂直運動を提供する。モールドされたドーム形状は、ドームの上部にモールドされたフィンガパッド1025を含んでいる。フィンガパッドは、上面に設けられた図22に示されたレター“A”のようなレターまたは文字シンボルを備えた凹んだ上面を有している。レターまたは文字は、シルクスクリーン、印刷され、或は技術的に知られている多数の他の技術によって設けられてもよい。その代わりに、フィンガパッド面の高さより低い凹部としてレターまたは文字が表面にモールドされてもよく、それによって反復的な利用によるレターまたは文字の摩耗をほとんどなくすことができる。さらに、 キーストロークが行われたときにドームの下の空気を逃がすことができるようにドーム構造の側壁を通る“息抜き”孔1027が存在する。ドームはユーザーがそれを押したときに潰れ、また圧力が除去されたときに元の形状に戻る。すなわち、 ドームの“正常”位置は潰されていない状態である。図23Aは、図22の線23A−23Aにおけるキーセルの断面図である。下部層1015および上部層1013は、上部層1013における各ドーム構造を下部層1015の対応した導電構造上に位置させるように結合技術(示されていない)によって接合される。以下、結合技術を詳細に説明する。上記において簡単に示された下部層1015は、制御回路モジュール1017にキーストロークを伝達し、コンピュータに伝送される信号を符号化する導電性トレースを有している。図23Bは、図23Aの矢印1029の方向のキーセルにおける層10 15の平面図である。点線の円1031は、上部層1013のドーム構造1023の外部周辺位置を表している。ドーム構造領域の中央付近において、下部層1015は図23Aにおいても突起したものとして認められる突起部分1033を有する。突起部分1033の上面は、領域10 35および1037において導電性であるが、中央領域1039ではそうではない。導電性トレース1041は導電性領域1035に接続し、別の導電性トレース1043は導電性領域1037に接続する。下部層1015の面のより高く突出した部分1033は、必要とされるというよりむしろ主に便利なためである。また導電性が導電性領域に与えられる多数の方法が存在する。例えば導電トレースは導電性材料により表面全体を被覆し、その後トレースを成形するために材料を除去することによって形成されることができる。導電性材料はフレキシブルな材料にモールドされることが可能であり、さらにその他の方法が存在する。図23Aにおいて、フィンガパッド1025の下面上の接触閉鎖突出部1045は、下部層1015上の突起部分1033に類似しており、層1013および1015が結合されたときに部分1033のすぐ上に位置される。突出部1045の下側もまた導電性であり、ユーザーが指圧によりドーム1023を押したときに導電トレース1041と1043との間に電気的な閉鎖を選択的に生じさせる接触閉鎖素子を形成する。接触閉鎖により、制御回路モジュール1017に伝送されるべき信号はそのためにコード化される。導電性材料のトレースおよびその他の領域は、多数の異なる方法でモールドされた層のフレキシブルな表面上に形成されることができる。ここに記載されている実施形態において、これら導電性領域はシルクスクリーンおよびその他のマスキング技術のような通常の方法で形成された導電性の樹脂ベース被覆によって設けられてもよい。多数のバリエーションが個々のキーセルのドームの側壁に対して使用されることが可能なことは当業者に明らかになるであろう。例えば、キーストロークを行うために要求される力を変えるために壁の厚さおよび角度が変化されることができ、それはユーザーのキーの“感じ”に影響を与える。同様にして、キーセルは突起部分1033と突出部1045との間の種々の距離により設計されることができる。図22に示されているように、キーセルが押されたときにそれから空気を逃がすことができるようにドーム1023において通気孔1027が設けられてもよい。キーストロークの感じはまた通気孔1027の個数または寸法を変えることによって変化されることができる。図22、23Aおよび23Bに示されたキーセルの寸法および形状ではなく、 それより大きいいくつかの異なる寸法や形状のキーセルがキーボードのパターンで存在することが図21Aの平面図において明らかである。エンターキーがその一例である。これらの場合に、実質的に全ての上面はフィンガパッドであり、壁および上方部分は小さいキーセルと同様の操作に対する抵抗性を提供するように設計される。これらの大きいキーセルの場合、図23Bに示された簡単なパターンより高価な接触閉鎖パターンが下部層1015の突起部分上に与えられ、対応した接触閉鎖パッドが設けられ、ユーザーがフィンガパッドを押す場所にかかわらずキーストロークが達成される。図24Aはエントリィキーの位置における下部層1015の平面図であり、この原理を示している。この図面において上部層1013は除去されている。図24Aにおいて、破線1047は図21Aのキーボード上のエントリィキーの領域を表わしている。突起部分1049は、延在されたキーセルによって包囲された中央領域をカバーするように成形されている。領域1051および1053は導電性であり、導電性領域の間の領域1055は非導電性である。トレース1057は領域1053に接続し、トレース20 59は領域1051に接続する。図24Bは、図24Aと同じ位置の上部層1013の平面図である。ライン1061はエントリィキー用のドーム領域の輪部であり、ライン1063はフィンガパッド領域の輪部である。破線の輪部1065は、図24Aの突起部1049の形状に整合する上部層1013の下面上の接触閉鎖突出部の輪部である。接触閉鎖突出部の下側は、図2 3Aの単一のキーセルに対して説明されたように導電性である。接触閉鎖構造に対するこの構造により、大きい領域は小さい領域と同様に機能することができる。エンターキーに対して説明されたものと同じ長い直線的な接触閉鎖構造がスペースバーに対して有効であり、また別の形状が別のキーに適用できることが当業者に明らかになるであろう。ここまで説明してきた本発明のキーボードは、単にキーストロークが接触閉鎖であることを意味する“ハード接触”キーボードとして技術的に知られているものである。上述された導電性トレースによって行われる“結線”は、この種のキーボードに対して技術的に一般に使用されている通常のマトリクス回路を構成する。マトリクス回路は接触閉鎖を“読取り”、コンピュータに伝送するために情報をコード化する内蔵されたマイクロプロセッサに接続されてもよい。同様に、 マトリクス回路はコンピュータに接続するためのマルチリードケーブルとインターフェイスすることができ、またコンピュータデータバス用のデジタルデータにキーストロークを変換する制御装置は、キーボードでなくコンピュータ自身の中に存在することができる。図25Aは、制御回路が収容されることのできるフレキシブルなキーボードの端部の分解斜視図であり、内部の詳細を示すために分離された層1013および1015 を示している。下部層1015は制御回路モジュール1017を位置を定めて保持するポケット1067を有し、上部層1013は、層が接合されたときに制御回路モジュールが包囲され保持されるように整合するポケット1069を有する。導電性トレース1071は個々のキーセルと関連しており、個々のキーおよびキーの組合せの接触閉鎖を知らせる通常のマトリクスに構成された上述の導電トレースを含む。このトレースは下部層1015の表面上に形成され、ポケット1067のエッジに巻付き、ポケットの側部を下って、制御回路モジュール1017と相互接続する接触パッドを形成する。図25Bは、図25Aの図面の方向から約90°の角度で見た制御回路モジュール1017を示す。制御回路モジュール1017は、マイクロプロセッサと、キー動作、 符号化動作、および関連したコンピュータへの符号化されたデータの伝送を監視する関連した回路とを含む格納された装置として示されている。ワイヤまたはストリップのような金属導体材料から形成された接触パッド1073は、モジュール10 17と共に格納される。モジュール1017は、関連したコンピュータに伝送するために通常の配線マトリクスによって伝達されるときにキーストロークをキー閉鎖にコード化する技術的に一般に使用される通常の制御回路を含んでいる。図25Cは矢印1075の方向におけるモジュール1017の図であり、モジュール10 17に関する接触パッド1073の構成を示している。接触パッド1073は、モジュール1017から一方の側部に延在するように形成されており、モジュール1017がポケット1067に挿入されたときに接触パッド1073がポケットの側部のトレース1071に対して押し付けられて、接触パッド1073とトレース1071との間において電気的な接触を行う。示された構造は、導体またはその他の素子を損傷することなくフレキシブルなキーボードが移送または保管のためにロールされたときに素子間における相対運動を可能にする。本発明のキーボード1011は2つの層を有するものとして上記に説明されており、本発明のマトリクス結線およびその他の詳細を容易にすることを発明者によって所望されている。図21Cに示されているようにキーボードをロールしたときに、層の間のある相対運動が有効であることが認められている。したがって、一方の層にレセプタクル開口を設け、他方の層にコネクタ延在部を設けることによってキーボード層1013および1015が接続される。図25Aに示されているように下部層1015からの突出部1075および上部層1013中の開口1077は、このような接続手段の一例である。図25Dは図25Aのライン25D−25Dにおける断面図であり、層1013および1015が結合されている。開口1077は層1013がモールドされたときに先端を切られた逆円錐形の形状に形成され、突出部1075は層1015がモールドされたときに同じ形状に形成される。 2つの層を結合するために、モールドされた突出部は開口中に強制的に挿入される。キーボードが後にロールされたとき、突出部は屈曲し、 層の間における制限された相対運動を可能にする。 2つの層を結合する別の本質的に等価な方法があることは、当業者に明らかであろう。例えば開口は両方の層に設けられることが可能であり、別個のフレキシブルなコネクタが2つの層を一緒に保持するために整列した開口に挿入される。同様にして、突出部またはコネクタおよび開口として使用されてもよい類似の種々の形状が多数存在する。コンピュータ用の入力装置として機能するために、キーストロークはコンピュータと通信される必要がある。 1実施形態において、上述されたように本発明のキーボード1011はコンピュータにコードを伝送し、キーストロークおよび押されたキーの組合せを示す制御装置を備えている。図25Aの実施形態では、層がモールドされたときに、コネクタレセプタクル1079が層1015に形成される。コネクタケーブル1081は、レセプタクル1079中に位置するように構成された端部1083を備えている。上述されたマトリクストレースに類似した導電性トレース1085は、ポケット10 67とレセプタクル1079との間の下部層1015に両方の開口の垂直壁に沿って形成される。モジュール1017は、レセプタクル1079に面する端部上に接触パッド(示されていない)を有し、それらは図25Bおよび図25Cに示されている接触パッド1073に類似している。同様にして、ケーブル端部1083は、レセプタクル1079中の導電トレースと接触する接触パッド1087を有している。ケーブル1081の他方の端部は、AMPコネクタのようなコンピュータレセプタクルに整合するコネクタを有している。図26Aは、ケーブルなしで適切に装備されたコンピュータと通信する別の実施形態を示している。層1013および1015は、別の接続に関して上記で説明されたトレースと同様にポケットの間のトレース1098により制御モジュール1101に接続するバッテリ1093の位置を決定して保持するポケット1089および1091をそれぞれ有する。バッテリは、キーボードのローリングを容易にするためにほぼ制御モジュールの幅および高さにされる。制御モジュール1101用のポケット1067の他方の端部では、下部層1015におけるポケット1095および上部層1013における別のポケット1097が、上述されたように接続トレース1098を通った制御モジュール1101からの出力信号によって駆動されるコアのない格納された磁気コイル1099を保持している。この実施形態において、コイルは制御された周波数で駆動され、コンピュータに伝送されるべきデータはコイルによって生成される変化する磁界にコード化される。コンピュータ中の感知コイルは、コード化されたデータを感知してそれをデコードし、デジタルデータとしてコンピュータバスにそれを供給する。以下、誘導性結合に関してさらに詳細に説明する。キーボード1011から関連したコンピュータにデータを伝送する別の手段は、コード化された光伝送である。この実施形態において、光送信機はコイル1099に置換され、制御モジュール1101がコード化された信号をコンピュータにおける受信機に送信するように送信機を駆動する。コード化された光送信はキーボードからコンピュータにデータを送るものとして技術的に知られている。図26Bは、局部的な制御モジュールのないさらに別の実施形態を示す。この実施形態において、導電性トレース1071は層1015に形成されたポケット1102に到達し、コネクタ1100およびケーブル1104は導電性トレースの数に等しい多数の導体を有している。コネクタはポケット1102中に位置し、キーストロークがケーブルを通ってコンピュータ(示されていない)に伝達される。キーボードの一部分ではないコンピュータ中の制御装置はキーストロークを変換し、データをデジタル化してコンピュータバスにそのデータを供給する。この実施形態は、内蔵された制御装置の形態よりもっと多くのトレースを備えたケーブルを必要とする欠点であるが、キーボード中に制御装置がない利点を有する。図27Aは、上述された伝送ケーブル1081によってコンピュータ1105に接続された本発明よるフレキシブルなキーボード2103を示す。コンピュータは、一般に普及しているデスクトップモデルを含む多数のタイプのものであってよい。キーボードを使用するコンピュータは、典型的にCPUと、このCPUおよびその他の装置にバスシステムによって接続されたハードディスク駆動装置のような電子記憶システムを含み、またディスプレイ端末を有していてもよい。図27Bは、コードが磁界によって伝送され、コンピュータ1109と結合される本発明の1実施形態によるフレキシブルなキーボード1107を示す。この場合のコンピュータは、キーボードの伝送システムによって生成された磁界1111を感知するコイルと、伝送されたデータをデコードし、CPUによる使用のためにコンピュータのデジタルバスにそれを供給する復調システム(示されていない)を有している。結合装置および技術はフレキシブルなキーボードにも適用可能であるが、以下では剛性のキーボードを一例として誘導性結合をさらに詳細に説明する。多数の変更が本発明の技術的範囲を逸脱することなく示された実施形態に対して行なわれてもよいことが当業者に明らかであろう。本発明の技術的範囲内の多数の相違は上記に示されている。例えば適切な材料が多数存在し、多数の異なる方法でキーセルが形成される。トレースは多数の異なる方法で配線され、多数の異なる種類の材料で形成され、またポケットはキーボードの素子のために異なる場所に配置される。このような相違は、本発明の技術的範囲内であると考えるべきである。 伝導性結合図28は、本発明による誘導装置によって結合されたキーボードを備えた汎用可搬コンピュータの斜視図である。図28のコンピュータシステムは、ハウジング2017および傾斜して立上がらせた表示装置2019を含む基本装置2013を含んでいる。表示装置は、入手できるフラットパネル表示装置のいくつかのタイプの1つであってよい。ハウジング2017はCPUマイクロプロセッサ、I/OバスおよびシステムRamメモリのような素子を動作する主要な電子装置を収容している。直列装置等に接続するコネクタ(示されていない)が存在し、これは可搬コンピュータに典型的なものである。分離したキーボード装置2015は、磁力線2021で表わされた磁界で送信される符号化された情報によってケーブル接続の助けなしに文字数字およびその他のキーストローク入力を行う。図29は、キーボード2015の内部素子のいくつかを概略的に示す。この特定の実施形態において、キースイッチ(以降キーと呼ぶ)はマトリクス2023で接続され、キーボードのフレームワーク内に含まれるマイクロプロセッサ2025によって走査される。走査されたマトリクス配置によって、非常に多数のキーに必要とされるI/Oポートビットの数が大幅に減少される。この走査されたマトリクス配置は、キー動作が内蔵されたマイクロプロセッサにより認識されることのできる多数の通常の手段の1つに過ぎず、ここでは一例として使用されている。本発明は、実際にキーストロークを認識してコード化するための技術的に知られている実質的にどの手段と組合せられてもよい。さらにキーボードについての通常の特徴がその他多数存在し、それらは本発明にほとんど関連しないため、ここでは言及されていない。例えば、キーボードは典型的にナム(Num)ロック、キャップ(Cap)ロック、スクロールロック等を示す少数の表示LEDを有しているが、ここではこれらの特徴を説明しない。図29の走査されたマトリクスは、マイクロプロセッサ2025に4ビット入力ポート2029および4ビット出力ポート2031を通ってインターフェイスされる16個のキーを示す。内蔵されたバッテリ駆動電源に接続された(接続は図29には示されていない)プルアップ抵抗(抵抗2033が一例である)は、列中で押されたキーがないときに入力ポートで高レベルを供給する。走査時に、マトリクスは1度に1行を読取る。出力ポートビットの1つは0に設定され、一方他の全ては1に設定される。図29において、第2の行以下が読取られている。 1に設定された出力ビットを有する行の中のキーは効果的にディスエーブルされ、キーを押したときに、プルアップ抵抗によって既に高くプルアップされた入力ポートビットに高レベルの出力ポートビットだけを接続する。 0 設定ビットによって駆動された行の中のキーはアクティブである。アクティブな行の中の任意のキーを押すことによって、対応した列中の入力ポートビットがプルされる。各行は読取られ、シーケンスが無限に反復される。マトリクスは、ユーザーが迅速にキーを押して離した場合、マイクロプロセッサが確実にその接触を見落とさない速度で完全に走査されなければならない。事実、接触を行ったことだけでなく遮断も記録され、それが記録されるべきキーの組合せを可能にする。示された概略図では、キーの組合せの結果“ゴースト”キーの読取りの可能性があるが、この潜在的な問題はダイオード(示されていない)を各キーと直列に配置することによって処理されることが当業者に明らかであろう。 16個のキーマトリクスが一例として与えられているが、多数の方法でもっと多数のキーに拡張することができる。例えば、多くのビットを有する入力および出力ポートが使用されてもよい。 1つの16ビット入力ポートおよび1つの16ビット出力ポートが 256個のキーのマトリクスをサポートする。その代わりとして、4 または8ビットの多くのポートが使用されてもよい。典型的に、完全なキーボード走査は数ミリ秒に1度行われる。通常のキーボードにおいて、また本発明のこの実施形態において、内蔵されたマイクロプロセッサは、走査から得られた情報を16進法の走査コードに変換する。多数の種類の走査コードが使用されることができ、本発明は使用されるべき走査コードの選択によって制限されるものではない。通常のシステムにおいて、マイクロプロセッサは四線式ケーブルで走査コードを直列に送り、1つのワイアがデータを全て伝送する。通常の場合におけるコンピュータの主要部分は専用のI/Oポートでこれらの走査コードを受信し、このポートでキーボード制御装置チップは走査コードが読取られるために使用されるCPUに中断指令を発する。その後CPUは走査コードを読取って、入力としてキーストローク情報を解読する。これを実行するプログラムは典型的にシステムBIOSの一部分である。本発明のシステムにおいて、走査コードをコンピュータに伝送するケーブルは存在しない。図29に示された実施形態において、マイクロプロセッサ2025は回路2037において電源2039からの電流を制御する電流制御装置2035を動作する。制御された電流は、1巻の発生器ループ2041を通過し、例示的な磁力線2043によって表されている磁界を生成する。図29において、発生器ループ2041は平面図で示されており、ループの平面に対して垂直に発生され、通常実質的に円形である磁力線2043は線として認められる。図30は、図29の発生器ループ2041およびハウジング2017に配置された受信装置2045を示す。受信装置2045は、直列ケーブルによって走査コードを受信する特別のI/Oポートの機能を通常のシステムに提供し、システムCPUにとのコードを送る。ある実施形態において受信装置2045は汎用コンピュータ用のアド・ インカードとして構成されているが、別の実施形態ではコンピュータハウジング中のハード配線された装置である。後者はノートブック、ラップトップおよび高度に可搬性のその他のコンピュータにとって好ましいケースである。本発明において、キーストロークに関する情報は磁界2043において符号化された磁気変化を介してシステムCPUに送られる。この結果、受信装置2045はループ2041によって生成された磁界を傍受する受信ループ2047を有する。磁界技術においてよく知られているように、磁界の強度に変化がない場合、ループ2047において影響はない。情報を伝送するには、磁界が拡張するか、崩壊することが必要である。電気技術分野において知られているように、相互インダクタンスと呼ばれる2 個の電気回路の間で定められる特性が存在する。相互インダクタンスは、ある回路中の電流の変化の結果として別の回路において誘導される起電力を決定する。 1つの回路中の起電力の方向は、もちろん他方の回路における電流方向の特性である。図29および30によって示された本発明の実施形態において、ループ2041において生成された電流iは、ループ2047中の電流の変化によって生成された磁界2043の0からiへの(およびiから0への)変化によりループ2047において起電力 V 1を生成する。ループ2047の両端の間において検出可能な起電力変化を生じさせるために、マイクロプロセッサ2025(図29)によって駆動される電流制御装置2035は、ループ2041中の電流の有限バーストを生じさせる。この電流が0 からiになると、正の起電力がループ2047において生成され、ループ41中の電流が下降して0に戻ると、ループ2047中の起電力の大きさが負の値に変化する。本発明において、起電力の変化は走査コードを送信する能力を提供する。 1つの回路の中の電流変化によって別の回路の中で生成された起電力の大きさは、その別の回路における時間に関する電流の変化の速度、すなわちdi/dt に比例することが経験的に知られており、相互インダクタンスの概念において反映されている。したがって送信ループに電圧を印加した結果としての電流の急速な上昇に対する高い抵抗のインピーダンスを与えないように、送信ループの断面は比較的大きい。本発明のこの実施形態において、送信ループは一辺が約2mmであり、平均直径が約25mmの方形導体から形成されている。示された実施形態において、送信ループに対する電流およびキーボードのその他の動作に対する電流は、バッテリベースの電源2039によって供給される。したがって、キーボードに対する電力要求は最小レベルに維持されることが望ましい。しかしながら、キーボードの別の回路、ハウジング2017中のコンピュータ素子、または本発明によるコンピュータシステムの近くに位置している可能性のあるその他の装置における電流レベルによって周辺磁界によって発生させられたスプリアス信号による送信の劣化を回避するようにして動作することが望ましい。示された実施形態において、送信ループ中の電流は数ミリアンペアに制限され、干渉は送信機に対する高電力要求によってではなく、受信装置において処理される。受信ループ2047において誘導された起電力は、システムBIOSの一部として実行される制御ルーチンにしたがって受信装置における感知および復調回路2049 によって監視されることが好ましく、出力レジスタ2051はキーボードから送信された受信された走査コードで始動される。通常の復調器におけるように、走査コードが“準備ができた”とき、走査コードが読取られるために使用されることができるシステムCPU2055にI/Oバス2053を介して中断指令を装置2049が発する。受信された走査コードがシステムCPUによって読取られた後、出力レジスタは受信された次の走査コードのためにリセットされる。図31Aは、予めプログラムされたコードプロトコールによる伝送コイル2041 においてiを管理した結果、受信された起電力波形2057(ループ2047の両端の間のV 1 )のトレースの一例である。図31Bは、受信された起電力波形を監視した結果生成された直列ビットパターン2058を示す。典型的な直列プロトコールのような図31Aおよび31Bによって例示された実施形態の伝送プロトコールにおいて、伝送速度の逆数(時にボー速度と呼ばれる)である予めプログラムされたビット時間(bt)2063が存在する。走査コード伝送用のこのビット時間は、ほとんどのシステムのクロック速度に負担をかける必要がない。例えば非常に控え目な10メガヘルツのクロック速度は、10 -7秒の周期を有する。例えば、1つの走査コードを送信するのに最低クロック周期の1000 倍のビット時間および12ビット時間を仮定すると、コードは 1.2×10 -3秒で送信さることができる。そのように速くタイプする人はほとんどいない。この実施形態において、プロトコールは、伝送ループ中の電流バーストによって生成された受信ループの両端の間の起電力スパイクから構成される。キーボードマイクロプロセッサ2025(図29)はキーストロークのメークおよびブレークの両方と、キーの組合せを読取り、ビット時間にしたがって時間的間隔を定められた直列バーストで走査コードを送る。ループ2041中の各電流バーストは、1ビット時間の約1/4(この時間はビッド時間内で広く変化することができる)に及ぶループ2047中のスパイク2059のようなスパイクを生成する。この実施形態における走査コードは、上記に参照されているような米国IBM と互換性のあるキーボード用の通常の走査コードであるが、別の実施形態において使用されてよい多数の別のコードが存在する。図31において、コード開始信号はビット時間速度の2倍で時間的間隔を定められた3つのスパイク2061によって与えられる。回路2049(図30)はコード開始信号を認識し、データビットを示すスパイクに対する次の8ビット時間を監視し、感知されたビットにしたがって出力レジスタ2051を設定する。限定されたスパイクを有するビット時間は論理1であり、スパイクを有しないビット時間は論理0である。 8ビットが送信された後、送信機はビット速度の2倍で5つのスパイクの停止コード2065を発し、別の開始信号を探索する。広い範囲の種々の開始および停止コード(信号)が本発明の技術的範囲内において異なるコーディング方式で使用されてもよく、記載された手段はそのような多数のもののうちの1つに過ぎない。図31の実施形態において送信された走査コード00101101は、ヘクス2Dであり、これは好ましい実施形態において使用されたプロトコールによる“ x”キーに対するメイクコードであり、大部分のIBMと互換性のあるコンピュータキーボードシステムによって使用される通常の走査コードである。ユーザーがキーボードをタイプしたとき、本発明によるシステムはキーのメイクおよびブレーク、並びに使用されたキーの組合せを連続的に翻訳し、送信ループおよび受信ループを介してコンピュータに走査コードを送る。誘導性結合に関して記載された実施形態において、本発明の技術的範囲を逸脱することなく多数の変更が行われてもよいことが当業者に明らかである。数は上述されている。もっと多数のものが存在している。例えば、送信および受信ループの寸法、および生成された電流およびコード化されたデータのタイミングのような他の変数において広い許容範囲が存在する。同様にして、好ましい実施形態に記載された方式以外に使用されてもよい多数のコーディング方式が存在する。その他多数の変形が本発明の技術的範囲内に存在する。本発明の技術的範囲を逸脱することなくμPDAに関して多数の変化およびその他多数の組合せが行われてもよいことが当業者に明らかであろう。例えば、μ PDAの支持構造を構成し、能動素子を相互接続する多数の方法が存在する。 1 つの方法は図2によって示されており、添付したテキストに記載されている。この好ましい構造に代わる多数のものが存在している。本発明による装置はまた広範囲の寸法および形状係数を採用してもよい。よく知られているPCMCIAの形状係数の使用が記載されているが、別の寸法および形態もまた別の実施形態において提供されてもよい。さらに大型の実施形態においては、内蔵された周辺装置が構成されてもよい。これらの変更に加えて、μPDAバスの接続が種々の方法で行われることが可能である。よく知られているPCMCIA標準規格が参照として記載されているが、別の実施形態では別の接続が使用されてもよい。メモリの形式および寸法はさまざまであってよい。セキュリティコードを提供する手段はさまざまであってよい。内部バスの特性も変化されてもよい。事実、本発明の技術的範囲を逸脱することなく多数のバリエーションが存在する。

    【手続補正書】 【提出日】1997年11月14日【補正内容】 請求の範囲1. 内蔵電源と磁界発生装置とを具備し、磁界発生装置によって放射されたダイナミックな磁界中でキーボードにキーストロークのコード化を行うように構成されているコードレスキーボードと、 ダイナミック磁界中においてコード化されたキーストロークを受信する誘導コイルと、この誘導コイルに接続されてダイナミック磁界中のコード化されたキーストロークを標準直列バスデータに変換するデコード回路とを具備している電子カードモジュールと、 この電子カードモジュールを受けて結合するように構成されている結合ベイを具備し、電子カードモジュール中のデコード回路を多ピンコネクタによってコンピュータの内部バスに接続しているコンピュータとを具備していることを特徴とするコンピュータシステム。 2. 電子カードモジュールはパーソナルコンピュータメモリカード・インターナショナル・アソシエイション(PCMCIA)カードとして構成され、結合ベイはPCMCIAカードを受けてそれと通信するように構成されている請求項1記載のコンピュータシステム。 3. PCMCIAカードは、容器と、ローカルCPUと、メモリと、容器の表面上に設置された表示装置とを有するデジタルアシスタントモジュールである請求項2記載のコンピュータシステム。 4. 結合ベイはラップトップ型、ノートブック型、および手持ち型コンピュータの1つである請求項1記載のコンピュータシステム。 5. キーボードは貯蔵および運搬のために円筒形に巻かれることのできる2つの接続された層のフレキシブルキーボードである請求項1記載のコンピュータシステム。 6. さらに、デジタルアシスタントモジュールのローカルCPUに接続され、結合ベイを有するコンピュータに対してデジタルアシスタントモジュールを特有に識別するためのデジタルアシスタントモジュールに特有のコードを含んでいる不揮発性記憶装置を具備している請求項3記載のコンピュータシステム。 7. 不揮発性記憶装置はEEPROMである請求項6記載のコンピュータシステム。 8. デジタルアシスタントモジュールはさらにデジタルアシスタントモジュールの機能素子に電力を供給するための蓄電池に対する電気接続を有する使用者のアクセス可能なウエルを備えている請求項3記載のコンピュータシステム。 9. 表示装置は、透明で少なくとも部分的に表示装置と重なっているタッチ感応スクリーンを具備し、このタッチ感応スクリーンおよび表示装置は容器の1表面上で実質上平坦なI/O装置を形成している請求項3記載のコンピュータシステム。 10. デジタルアシスタントモジュールはさらに表示装置と共同して制御動作を行うための位置および方向入力を行うポインタ装置を具備している請求項3 記載のコンピュータシステム。 11. ポインタ装置は、容器のコーナーに設けられたサムホイールを具備している請求項10記載のコンピュータシステム。 12. ポインタ装置は、容器の表面上の4ウエー圧力感知領域を具備している請求項10記載のコンピュータシステム。 13. デジタルアシスタントモジュールはさらにデジタルアシスタントモジュールを周辺装置に接続するための拡張バスインターフェイスを具備している請求項1記載のコンピュータシステム。 14. ダイナミック磁界中のコード化されたキーストロークを受信する誘導コイルと、 この誘導コイルに接続されてダイナミック磁界中のコード化されたキーストロークを標準直列バスデータに変換するデコード回路と、 デコード回路に接続されてホストコンピュータの結合コネクタに電子カードを接続するように構成された多ピン電気コネクタとを具備していることを特徴とする電子カードモジュール。 15. 電子カードモジュールはパーソナルコンピュータメモリカード・インターナショナル・アソシエイション(PCMCIA)カードとして構成されている請求項14記載の電子カードモジュール。 16. 結合ベイ中に挿入するように構成された電子カード中に誘導コイルおよびデコード回路を設置し、 結合ベイ中に電子カードを挿入してデコード回路をコンピュータの内部バスに接続し、 内蔵電源と磁界発生装置とを具備し、磁界発生装置によって放射されたダイナミック磁界中でキーボードにキーストロークのコード化を行わせるように構成されているコードレスキーボードを構成し、 ダイナミック磁界の範囲内のコンピュータに関係した位置にコードレスキーボードを配置することを特徴とする電子カード用の結合ベイを有するコンピュータをコードレスキーボードに適合させる方法。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドーニアー、 パスカル アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94086,サニーベール、エヌ・マーフィ ー・アベニュー 374 (72)発明者 セイラー、 ウイリアム・ジェイ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 95066、スコッツ・バレー、ロックウッ ド・レーン 317 【要約の続き】 ト(20)を有し、拡張周辺装置がこの拡張ポート(20)により接続され動作されてもよい。

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