DE69922785T2

DE69922785T2 - Modularer tragbarer Rechner

Info

Publication number: DE69922785T2
Application number: DE69922785T
Authority: DE
Inventors: Hussein Sallam; Michael D. Jenkins
Original assignee: Xybernaut Corp
Current assignee: Xybernaut Corp
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2019-08-05
Also published as: JP2000305652A; EP1046978B1; US6157533A; IL130565A0; DE69922785D1; ES2235410T3; CN1271117A; AU717584B1; PT1046978E; DK1046978T3; EP1046978A1; JP3128120B2; KR20000067753A; TW442718B; CA2275066C; KR100361110B1; ATE285600T1; CA2275066A1

Description

Diese Erfindung betrifft einen mobilen, freihändig bedienbaren Computer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bekanntlich gibt es diverse Arten mobiler Computer, die am Körper getragen und ohne Einsatz der Hände bedient werden können. Ein Merkmal dieser Computer aus dem Stand der Technik ist, dass sie dem Benutzer während des Gebrauchs eines vollkommen funktionsfähigen, am Körper tragbaren Computer die Freiheit lassen, die Hände für Reparaturarbeiten oder zur Durchführung anderer Tätigkeiten einzusetzen. Ein wohlbekanntes, kommerziell erfolgreiches Modell derartiger Computer ist der Mobile Assistant^®, erhältlich von der Xybernaut Corporation, Fairfax, VA, (U.S.A.). Mobile Assistant^® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Xybernaut Corporation.
Das auf die Xybernaut Corporation übertragene U.S.-Patent 5,305,244 beschreibt die Einzelheiten zum Mobile Assistant^® und offenbart die Komponenten sowie die Funktionsweise derartiger am Körper tragbarer oder von Be-nutzer gehaltener Computer. Auch in der EP 0 767 417 A1 sind weitere Verbesserungen und Modifikationen eines am Körper tragbaren Computers beschrieben und bean sprucht. Im U.S.-Patent Nr. 5,844,824 sind ohne Einsatz der Hände betätigbare Aktivierungsmittel für am Körper tragbare Computer beschrieben. Am Körper tragbare Computer sind ferner in den U.S.-Patenten 5,285,398 und 5,491,651 beschrieben. In diesen beiden Patentschriften ist ein Riemen- oder Gürtel-Computer offenbart, der die Elemente oder Komponenten eines Computers enthält. Im U.S.-Patent 5,285,398 sind die Mehrzahl der Rechenelemente am Riemen bzw. Gürtel vorgesehen, und ein flexibles Signalweiterleitungsmittel verbindet alle Rechenelemente. Dabei wird eine Schutzabdeckung zur Umhüllung der Computerelemente verwendet. Im U.S.-Patent 5,491,651 ist ein ähnlicher Riemen- oder Gürtel-Computer beschrieben, bei dem das Signalweiterleitungsmittel, d.h. dessen Länge zwischen zwei beliebigen Rechenelementen, größer als die Länge des am Körper tragbaren Teils zwischen zwei beliebigen Rechenelementen ist. Sowohl bei U.S. 5,285,398 als auch bei U.S. 5,491,652 liegt der flexible tragbare Computer in Form eines Riemens bzw. Gürtels mit um seinen Umfang herum sequentiell angeordneten Rechenelementen vor.
Ein mobiler, freihändig bedienbarer Computer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der WO 98/20403 offenbart, der miteinander verbundene Module hat, die auch an ein externes Peripheriegerät angeschlossen werden können. Die Module weisen Verbindungsanschlüsse mit Flachsteckern, die z.B. durch entsprechende Kerben umrandet sind, zur Aufnahme von Verbindern auf, beispielsweise Flachkabelverbindern, PC-Kartenverbindern oder anderen Arten von Verbindern, die mit einem tragbaren oder einem anderen Rechengerät verwendbar sind, wobei ein Modul einen Chip aufweist, der ein MMS- Prozessor ist, welcher vorteilhafterweise auf einem Aluminiumrohling oder einem Äquivalent angeordnet sein kann, der vorzugsweise Wärme nach außen ableitet. Des weiteren weisen die Module ein am Körper getragenes lokales Netz (LAN), Audio- und Videokomponenten, einen Flashspeicher etc. auf und funktionieren in Verbindung mit Ein- und Ausgabegeräten, z.B. Tastatur, Strichcodelesern, Maus, Mikrofon etc., Anzeigegeräten, z.B. VGA-Monitoren, Flüssigbild-/Flüssigkristallanzeigen und einer Batterie über verdrahtete und/oder drahtlose Verbindungen.
Ein weiterer flexibler, am Körper tragbarer Computer ist aus der WO 98/43145 bekannt, der aus einer Laptopkonfiguration in eine tragbare Konfiguration und umgekehrt konvertibel ist. Zur funktionsfähigen Kommunikation mit einer Anzeige des Laptops oder eines persönlichen Handcomputergeräts, sei es im Taschenformat oder auch nicht, sind die diversen Rechenelemente und die Batterie des am Körper tragbaren Computers mittels Verbindern, Befestigungselementen und/oder auf einem Träger und/oder im Inneren eines Gehäuses angeordnet. Natürlich können die Rechenelemente, die Batterie und der am Körper tragbare Computer vor ihrem Einsatz in einer Laptopkonfiguration in zahlreichen Konfigurationen am Körper eingesetzt werden, um Tragekomfort und Nutzbarkeit zu erleichtern. Deshalb weist der Rechner Mittel zur Anbringung an einem Benutzer, insbesondere an dessen Oberkörper oder Taille, auf.
Bei allen am Körper tragbaren Computern aus dem Stand der Technik kommt es zu zwei eindeutigen Problemen, nämlich einerseits das Gewicht des Computeraufbaus und andererseits die erzeugte Wärme. Diese beiden Probleme fallen bei Desktop- oder Laptopcomputern nicht ins Gewicht, da diese weder am Körper des Benutzers getragen werden noch sich in Kontakt mit diesem befinden. Überdies ist bei Allzweckcomputern die Konfiguration festgelegt und aus vordefinierten Komponenten zusammengesetzt. Manche dieser Komponenten sind möglicherweise für einige gewünschte Anwendungen gar nicht erst erforderlich.
Es ist daher die Aufgabe dieser Erfindung, einen Computeraufbau für einen freihändig bedienbaren Computer bereitzustellen, der ausschließlich aus erforderlichen Komponenten konstruiert oder zusammengesetzt werden kann und nicht durch unnötige Komponenten einer festen Konfiguration schwerer gemacht wird, um einen neuartigen modularen Wärmesenkenaufbau und Zusammensetzungen zur Verwendung in einem am Körper getragenen Computer für die Ableitung von Wärme aus dem Computerinneren bereitzustellen, einen leichtgewichtigen modularen Computeraufbau mit einem Gehäuse mit belüfteten Computerfächern bereitzustellen, wobei der Aufbau ein leichtgewichtiger wärmeverringernder modularer Computeraufbau ist, der sich problemlos zusammenbauen und bequem am Körper tragen lässt, welcher im Wesentlichen die sich im Aufbau anstauende Wärmemenge oder die den Körper des Benutzers kontaktierende Wärmemenge reduziert.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden von den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Im allgemeinen werden die voranstehende und andere Aufgaben durch Bereitstellung eines mobilen, modularen, am Körper getragenen Computers gelöst, der eine Vielzahl von modularen Computergehäusen mit Mitteln zur Anbringung der Computergehäuse an einem Benutzer umfasst, wobei die modularen Computergehäuse im Wesentlichen alle der Komponenten eines herkömmlichen Rechners umfassen, wobei die modularen Gehäuse folgendes umfassen:

A. ein Prozessor- oder Zentraleinheits- und Schaltungsmodul;
B. ein Peripheriegerätemodul, beispielsweise ein PCMCIA-Gehäusemodul einschließlich einer mechanischen Schnittstelle für Peripheriegeräte;
C. ein Modul zur Unterbringung eines abnehmbaren Speichermittels;
D. ein ^Aktivierungsmodul;
E. ein optionales Modul zur Unterbringung einer Steuermaus; und
F. ein Modul zur Unterbringung von I/O, Eingabe-Ausgabe-Elektronik;
G. Module für Kommunikationskomponenten; und
H. ein separates oder innerhalb eines jeden Moduls vorhandenes Strommodul.

Ein mobiler, am Körper getragener Rechner, wie er durch Ausführungsformen beschrieben ist, umfasst ein Computergehäuse, das aus einem Zusammenbau mehrerer miteinander verbundener Module, freihändig bedienbarer Aktivierungsmittel und Mittel zur Anbringung des Computergehäuses an einem Benutzer besteht. Das modulare Computergehäuse umfasst im Wesentlichen alle der Komponenten eines herkömmlichen Computers mit modularen Gehäusen mit belüfteten vorderen, hinteren, oberen, unteren und seitlichen Abschnitten. Der hintere Abschnitt weist vorzugsweise Mittel zur Anbringung von Kabeln auf, und die vorderen, hinteren, oberen und seitlichen Modulabschnitte können im Wesentlichen aus einem wärmeleitfähigen und wärmeabführenden Material konstruiert sein, wohingegen das oder die Modul (e) des unteren Abschnitts im Wesentlichen aus einem wärmeisolierenden Material konstruiert ist bzw. sind. Beim Tragen dieses Computers am Körper befindet sich der untere Abschnitt am Körper eines Benutzers. Wie bereits angemerkt wurde, unterscheiden sich die bei mobilen, am Körper getragenen Computern auftretenden Probleme vollkommen von denjenigen von Desktopcomputern, feststehenden Computern oder Laptops. Am wichtigsten dabei ist jedoch, dass die Zentraleinheit und andere Computerkomponenten erhebliche Wärme erzeugen, und, obwohl dies bei feststehenden Computern oder Laptops nicht ins Gewicht fällt, es zu einem Hauptproblem bei am Körper getragenen Computern wird, da der Computer direkt am Körper des Benutzers getragen wird. Es wurden bereits einige Versuche unternommen, dieses Problem durch Verwendung von Isolierwesten oder -gürteln oder durch starke Isolierung der Komponenten und/oder des Computergehäuses zu lösen, doch diese Versuche haben in den meisten Fällen zu einer Erhöhung der Größe und des Gewichts des Computers geführt. Da Größe und Gewicht auch wesentliche Faktoren bei am Körper getragenen Computern sind, ließ sich das Problem durch diese Versuche aus dem Stand der Technik nicht lösen. Vielmehr hatten diese weitere Probleme bezüglich Größe und Gewicht zur Folge.
Die modulare Konstruktion des vorliegenden Computeraufbaus lässt sich als sicherer, am Körper getragener Computer verwenden. Der Begriff „herkömmlicher Computer" bezeichnet in dieser Offenbarung durchwegs jeden bekannten Computer mit sowohl erforderlichen als auch optionalen Komponenten, wie sie heutzutage bekannt sind und verwendet werden, zum Beispiel diejenigen von IBM, Dell, Apple, Compaq, Toshiba, Micron, Hewlett-Packard, etc. Bei einer Ausführungsform hat der modulare Computeraufbau dieser Erfindung ein aus mehreren Modulen bestehendes Computergehäuse, das sich in jeder beliebigen Kombination zusammensetzen lässt und im zusammengesetzten Zustand um die Taille eines Benutzers herum getragen werden kann und an seiner unteren oder inneren Seite (der an der Taille des Benutzers anliegenden Seite) leicht gebogen sein kann, um sich der Krümmung des Körpers des Benutzers anzupassen. Durch seine Dimensionen oder Fläche nimmt der Aufbau nur einen relativ geringen Teil der Taille des Benutzers ein. Somit umgibt er im Gegensatz zu den voranstehend erwähnten Modellen Janik I und II nicht die gesamte Taille des Benutzers. Bei Verwendung als an der Taille oder am Oberkörper getragener Computer ist es wichtig, dass der Computer wärmeisoliert ist und dass Kabel und andere elektrische Verbindungen vom hinteren Abschnitt des Computer weg verlaufen, damit sie aus dem weg sind und nicht den Händen des Benutzers in die Quere kommen, wenn dieser gerade einen Gegenstand oder eine Maschine zu reparieren versucht oder seine Hände anderweitig benutzt. Der Computeraufbau ist vorzugsweise symmetrisch; daher kann der Rechner für den linkshändigen Betrieb auf den Kopf gestellt werden. Auf diese Weise sind die Kabelausgänge stets dem Rücken des Benutzers zugewandt. Umgekehrt ist das optionale Maussteuermodul zur bequemen Handhabung für Rechts- oder Linkshänder als Modul stets vorne am zusammengesetzten Computergehäuse positioniert. Das Ge häuse des Computers dieser Erfindung hat ein Modul mit Ausgängen zur Verbindung mit anderen Komponenten, zum Beispiel Stromversorgung, Monitoren, Tastaturen oder jedweder anderen erforderlichen Komponente. Alle Ausführungsformen eines mobilen Computers, wie sie in den U.S.-Patenten 5,305,244, 5,844,824 und 6,304,459 beschrieben sind, sind in denjenigen Strukturen enthalten, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, mit der hierin beschriebenen und beanspruchten Modifikation. Die Offenbarungen dieser U.S.-Patente 5,305,244, 5,844,824 und 6,304,459 sind durch Literaturhinweis in die vorliegende Offenbarung summarisch eingefügt. Wie im U.S.-Patent 5,844,824 offenbart, wird gemäß einem weiteren Merkmal einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Adapter benutzt, welcher in jedem mobilen Computer eingesetzt wird, um die Verwendung von Mobilfunk- oder drahtgebundener Telefonkommunikation darin zu ermöglichen. Anstelle des Mobilfunk-Telefonkommunikationsmittels können auch ein Radiofrequenz-, Infrarot-, Laser- oder Faseroptik-Sender-Empfänger (Transceiver) oder andere Kommunikationsmittel verwendet werden. Diese werden in der vorliegenden Offenbarung allgemein als „Kommunikationsmittel" bezeichnet.
Das zusammengesetzte Computergehäuse, das gemäß vorliegender Erfindung aus einer Vielzahl von Modulen besteht, weist alle auch bei einem herkömmlichen Computer vorhandenen Komponenten auf, einschließlich einem Speichermittel, einem Prozessormittel, einem Audioaufnehmer- und Umwandlermittel und Erkennungsmittel, welche allesamt ausführlich in den U.S.-Patenten 5,305,244, 5,844,824 und 6,304,459 beschrieben sind. Ebenfalls in dieser Ausführungsform enthalten sind Mittel zur Anbringung des Computergehäuses an einem Benutzer. Der Begriff „Vielzahl" bezeichnet dabei drei oder mehr Module. Mit „Aktivierungsmittel" sind diejenigen Aktivierungsmittel gemeint, die im U.S.-Patent 5,844,824 offenbart sind. Solange das Aktivierungsmittel freihändig bedienbar ist, lässt es sich für die vorliegende Erfindung einsetzen. Jedoch kann, wie es bei mehreren der am Körper tragbaren Computer aus dem Stand der Technik angegeben ist, bei nicht-bevorzugten Ausführungsformen nach Wunsch auch eine Tastatur verwendet werden. Im allgemeinen erfolgt die Anbringung des Computers an einem vom Benutzer (beispielsweise um die Taille oder über der Schulter) getragenen Gürtel bzw. Riemen oder an einem Westenoberteil. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedes sich um den gesamten peripheren Abschnitt oder Wände des Moduls erstreckende modulare Computergehäuse eine Wärmesenke (wärmeableitende Einheiten), die gerippte oder mit Kühlschlitzen versehene Abschnitte umfasst, um eine Wärmeableitung von Gehäuseinneren zuzulassen und eine geeignete, für den Computerbetrieb am besten passende Innentemperatur zu ermöglichen. Es ist ebenfalls äußerst wichtig, diesen am Körper getragenen Computer in einem Temperaturbereich zu halten, der für das Tragen des Computers am Körper über längere Zeitperioden hinweg sicher und geeignet ist. Das modulare Computergehäuse, das als der untere Abschnitt am Körper des Benutzers verwendet wird, besteht im allgemeinen aus einem leichten, jedoch steifen Kunststoff oder einem anderen geeigneten, nichtwärmeleitenden Material. Bei der vorliegenden Erfindung besteht ein wesentlicher oder größerer Teil der für die oberen und seitlichen Gehäuseabschnitte verwendeten Mo dule aus einem wärmeableitenden Material, das die Wärme aus dem inneren Abschnitt des Gehäuses vom Benutzer weg und über die Wärmeableitungen an die Atmosphäre überträgt oder leitet. Diese belüfteten oberen und seitlichen Außenabschnitte (die vom Körper des Benutzers weggerichtet sind) führen zusammen mit den voranstehend erwähnten, in allen Modulen angeordneten peripheren Wärmesenken zu einer effektiven Wärmeableitung aus dem Innenteil des Gehäuses und machen es sicher für den Benutzer. Der modulare Abschnitt des Computergehäuses, der am Körper des Benutzers anliegt, kann vorzugsweise Gummifüße oder ein anderes isolierendes Material haben, das die zusätzliche Funktion einer Gürtelschlaufenverankerung zur Befestigung des modularen Computers am Benutzer innehat. Somit weisen die vorderen (vom Benutzerkörper weggerichteten) und hinteren (am Benutzerkörper anliegenden) Unterseiten des Gehäuses ebenfalls an den Gummifüßen befestigte Schlaufen auf, durch die bei der Befestigung an einem Benutzer ein Gürtel bzw. Riemen geführt wird. Die Module mit Leitungen oder Verbindungsmitteln, die sich vorzugsweise an der hinteren Seite des Gehäuses befinden, werden zum Kabelanschluss an Strommittel, Peripheriegeräte, und die am Körper oder am Kopf angebrachte Anzeige oder einen herkömmlichen Monitor verwendet. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Anzeige kann jede Art von Monitor sein, beispielsweise eine am Kopf angebrachte Anzeige, ein Flachbildschirm, ein am Handgelenk oder an der Hand angebrachter Monitor oder jede beliebige andere geeignete Anzeige oder Monitor.
Zusätzlich zu den oben erläuterten Wärmestreuungsmerkmalen sind die voranstehend erwähnten hervorstehenden Füße aus Gummi (oder aus anderen nichtleitenden Materialien) am unteren Abschnitt des Gehäuses vorgesehen, so dass diese wärmeisolierenden Ausläufer und nicht das Gehäuse am Benutzer anliegen. Durch diese Ausläufer entsteht ein isolierender Luftraum zwischen dem Benutzer und dem Gehäuse, was das Wärmeproblem weiter verringert. Diese Ausläufer haben auch eine zusätzliche Funktion als Schlaufenhalterungen, die es dem Benutzer ermöglichen, seinen anderen Gürtel bzw. Riemen durch die vorgesehenen Schlaufen zu führen.
Der Vorteil der Erfindung ist ein zusammengesetzter Computeraufbau, der aus jedweder gewünschten Kombination von Modulen mit je nach Einsatzzweck variablen Eigenschaften und Konfigurationen besteht und beim Tragen am Körper austauschbar auf der rechten oder der linken Seite eines Benutzers und an jedwedem Teil des Körpers ohne Einsatz der Hände benutzt werden kann.
Der modulare, am Körper tragbare mobile Computer mit Ausgängen oder anderen modularen Mitteln zur Verbindung oder zur Kompatibilität mit Komponenten eines Einzelrechners, Laptops oder Desktopcomputers, und mit einem Aufbau, der modulare, miteinander verbundene Gehäuse enthält, weist im Wesentlichen alle bei einem Allzweckoder herkömmlichen Computer erforderlichen Komponenten auf, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf, Ein/Ausgabemitteln, Prozessormitteln und Speichermitteln.
Dieses Merkmal und die voranstehenden Merkmale werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Weitere Merkmale sowie die oben angegebenen Merkmale der Erfindung sind ausführlicher in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben bzw. dargestellt.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ausführlicher erläutert. In der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen werden dabei zur Bezeichnung jeweils gleicher Teile die in der Bezugszeichenliste am Ende dieses Texts angegebenen Bezugsziffern und Begriffe verwendet.
Es zeigen:
1 eine Vorderaufsicht auf ein Computerkomponentenmodul der vorliegenden Erfindung;
2 eine Vorderaufsicht auf zwei Computerkomponentenmodule dieser Erfindung im verbundenen oder zusammengebauten Zustand;
3 eine Perspektivansicht eines zusammengebauten, am Körper tragbaren Computers einer Ausführungsform dieser Erfindung mit vier miteinander verbundenen Modulen;
4 eine Vorderaufsicht auf ein Modul dieser Erfindung mit mindestens einem Seitenabschnitt mit einer Wärmesenke;
5 eine Vorderaufsicht auf ein Modul mit Wärmeableitung auf zwei Seiten; und
6 eine Vorderaufsicht auf ein Modul, bei dem nur ein Teil einer Seite belüftet ist.
In 1 ist ein Modul 1 des Computers dieser Erfindung dargestellt; in diesem Fall ist im Modul die Zentraleinheit untergebracht, wobei jedoch jedwede Komponente(n) eines Computers in einem ähnlichen Modul untergebracht sein können. Das Modul 1 hat Wände, Seiten oder Umfangsabschnitte mit darin vorgesehenen Wärmeableitungen 2, so dass eine maximale, von der Zentraleinheit (oder einer anderen Computerkomponente) erzeugte Wärmemenge vom inneren Abschnitt 3 des Moduls in die Atmosphäre abgeleitet oder abgeführt wird. Jede Wand fungiert als Wärmetransfer oder Wärmesenke zur Ableitung von Wärme aus dem Modul 1 heraus und zur Bereitstellung einer individuellen Ableitung von Wärme aus jedem Modul 1. Vorzugsweise ist jedes Modul 1 mit einem anderen Modul verbunden (wie in 3). Insbesondere befindet sich jedes Modul mit Wärmeableitung in einer Westentasche (oder dergleichen) in elektrischer Verbindung mit den anderen. Allerdings wird die Konfiguration eines einzigen zusammengebauten Gehäuses wie in 3 gezeigt stark bevorzugt. In 1 umgeben die mit Wärmeableitung versehenen Wände das gesamte Modul, wodurch es zu einer maximalen Wärmeableitung kommt; jedoch liegt es auch im Rahmen dieser Erfindung, zumindest eine Wand eines jeden Moduls, vielleicht die Außenwand, mit einer Wärmeableitung zu versehen. Jedes Modul 1 verfügt über ein Steckeranschlussmittel 4 und ein Buchsenanschlussmittel 5 zur Ermöglichung einer Befestigung der Module aneinander. Diese Befestigungsmittel 4 und 5 können auch als elektrische Verbindung zwischen den Computerkomponenten in jedem Modul 1 fungieren. Daher können die Befestigungs- oder Anschlussmittel 4 und 5 vorzugsweise elektrisch leitend sein. Jedwedes geeignete Verbindungsmittel und elektrische Schaltungen können mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es ist nur wesentlich für die vorliegende Erfindung, dass der am Körper tragbare Computer aus miteinander verbundenen, mit Wärmeableitung versehenen Modulen zusammengesetzt ist. Zusätzlich zu den in jedem Modul 1 vorgesehenen Wärmeableitungen 2 kann die Materialzusammensetzung eines jeden Moduls zur Regelung der Wärmeleitung ebenfalls variiert werden; zum Beispiel können die oberen und seitlichen Abschnitte eines jeden Moduls aus einem wärmeleitenden Material konstruiert sein, beispielsweise Magnesium, Aluminium, Metall oder einem anderen wärmeleitfähigen Werkstoff. Dieses wärmeleitende Material leitet Wärme aus dem Inneren eines jeden Moduls heraus und vom Körper des Benutzers weg. Der bzw. die untere(n) Abschnitt (e) eines jeden Moduls oder der dem Benutzerkörper am nächsten liegende Abschnitt ist aus einem im Wesentlichen nicht-wärmeleitenden Material konstruiert, beispielsweise einige Kunststoffe wie ABS-Kunstharz, FRP-Kunstharz, Gummi, Holz, Seide, Styropor, Fiberglas oder jedwedem anderen geeigneten wärmeisolierenden Material. Es ist wesentlich für die vorliegende Erfindung, dass mindestens eine Seitenwand oder ein peripherer Abschnitt eines jeden Moduls 1 ein Wärmeableitungsmittel oder eine Wärmesenke 2 aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben alle sechs Seiten eines jeden Moduls eine Wärmeableitung 2 zusätzlich zu einer Konstruktion aus einem ausgewählten Material (Wärmeleiter oder Wärme-Nichtleiter). Der Begriff „unterer Teil" eines jeden Moduls be zieht sich auf den dem Körper des Benutzers am nächsten liegenden Abschnitt, dabei ist der „obere" Abschnitt eines jeden Moduls der dem „unteren Abschnitt" gegenüberliegende Abschnitt. Die „Seiten" sind die Wände, die den „unteren" Abschnitt mit dem „oberen" Abschnitt verbinden. Jedes Modul 1 kann jede beliebige Konfiguration haben; die Zeichnungen zeigen eine quadratische oder rechteckige Form; es kann jedoch jede geeignete Form verwendet werden. Da jede Komponente eines Computers ein gewisses Maß an Wärme erzeugt, sollte jedes Modul 1 einen ähnlichen Aufbau haben; das CPU-Modul kann jedoch nach Wunsch die maximale Wärmeableitung (d.h. auf allen sechs Seiten) haben. Bei anderen Modulen, beispielsweise dem spezifisch konstruierten Peripheriegerätemodul oder anderen, können auch weniger als alle Seiten entlüftet sein, oder sie können andere Materialien oder Oberflächen oder andere Mittel oder jedwede Kombination daraus aufweisen. Während 3 alle Module 1 derselben Konfiguration zeigt, kann daher jedwede Mischung verwendet werden, zum Beispiel können eine Ableitung an einer Seite (wie in 4) und Ableitungen an zwei Seiten (wie in 5) mit den Modulen von 1 gemischt werden. Es können alle beliebigen Mischungen verschiedener, mit Ableitung versehener Module verwendet werden. Auch die Größe eines jeden Moduls lässt sich variieren – sie müssen nicht alle die gleiche Größe haben, wie in der Darstellung von 3. Dieser modulare Aufbau erleichtert Reparaturarbeiten oder den Austausch abgenutzter oder aktualisierter Komponenten; zum Beispiel muss bei einem unbrauchbar gewordenen Speichermittelmodul dann lediglich dieses ausgetauscht werden und nicht der gesamte Computeraufbau, wie es auch bei jedem separaten Modul der Fall ist.
In 2 sind zwei Modulfächer 1 gezeigt, die über Modulverbindermittel 4 und 5 aneinander befestigt sind, die auch als die elektrischen Verbindungen zwischen in jedem Modul 1 untergebrachten Komponenten fungieren. Der umgebende Abschnitt eines jeden Einsteckschlitzes besteht vorzugsweise aus einem stromleitfähigen Material, ebenso wie das Verbindermittel 4. Jedes Modul 1 passt komplementär an das nächste benachbarte Modul in einer festsitzenden Konfiguration 6 zur Verringerung oder Beibehaltung der Größe des zusammengesetzten Computeraufbaus von 3. Der Hinterabschnitt 7 von Verbindermittel 4 und der umgebende Abschnitt 8 von Verbindermittel 5 sind ebenfalls stromleitfähig. Wie bereits voranstehend erwähnt lassen sich die Materialzusammensetzungen und die Größen der Module 1 je nach den gewünschten Ergebnissen variieren. Auch sind Verbindermittel 4 und 5 an allen Seiten des Moduls zum Anschluss an die anderen Module oben, unten und an der Seite vorgesehen. Alle diese Verbindermittel 4 und 5 sind nicht in den Zeichnungen dargestellt, lassen sich aber je nach Bedarf an jeder beliebigen Stelle für eine angemessene mechanische und elektrische Verbindung zwischen Modulen vorsehen. Die Innenwand 14 des Seitenabschnitts 13 ist ein Wärmeleiter, der erzeugte Wärme vom Inneren eines jeden Moduls an die Wärmesenke 2 leitet.
3 zeigt die Module 1 im vollständig zusammengebauten Zustand, die verschiedene Komponenten eines Computers 9 enthalten. Ein Benutzer kann für seinen am Körper tragbaren Computer erforderliche Module 1 beliebig miteinander kombinieren und aufeinander abstimmen. In bestimmten Fällen ist ein PCMCIA-Kartenmodul nicht er forderlich, daher kann zur Verringerung der Größe, des Gewichts und der Wärmeentwicklung des tragbaren Computers das PCMCIA-Modul aus dem zusammengesetzten Computer 9 weggelassen werden, ebenso wie jedes andere, nicht für die spezifische Bedürfnisse des Benutzers erforderliche Komponentenmodul. Zur Verdeutlichung enthält 3 keine Schraffierungen zur Kennzeichnung der mit Wärmeableitung versehenen Wände, sondern es haben, wie bereits oben erwähnt, vorzugsweise alle Seiten eine Wärmeableitung (wie in 1), jedoch nur ein Teil einer Wand oder eine Wand oder nur Außenwände können erwünschtenfalls mit Wärmesenken 2 versehen sein. Jeder am Körper tragbare Computer 9 hat eine Gürtelschlaufe mit Gummiausläufern oder Mitteln 10 zur Befestigung an einem Benutzer, wie in den U.S.-Patenten 5,305,244; 5,719,743; 5,719,744 und 5,844,824 offenbart. Auch sind die Verbindermittel 4 und 5 der Deutlichkeit halber nicht in 3 gezeigt. In dieser Zeichnungsfigur sind vier Module dargestellt, d.h. ein Zentraleinheitsmodul, ein Eingabe/Ausgabe-Modul, ein Aktivierungsmodul (beispielsweise Audioaktivierung oder Tastatur) und ein Peripheriegerätemodul. Wie es oben vorgeschlagen wurde, kann jede beliebige Anzahl von Komponenten und Modulen 1 verwendet werden, um den Anforderungen gerecht zu werden. Die in 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform ergibt eine maximale Wärmeableitung über Wärmesenken 2 vom Inneren über Wände 14 und Wärmesenken 2 der Module an die Atmosphäre. Das Peripheriegerätemodul hat Öffnungen 11 zum Anschluss des Computers 9 an Peripheriegeräte wie Floppylaufwerke, Strichcodescanner, Kameras, CD-Roms, VGA-Anschlüsse oder Anschlüsse für einen externen Monitor, oder PCMCIA-Karten. Die Form der Module 1 und des zusammengesetzten Computers 9 kön nen jede beliebige Form, Größe, Material oder Konfiguration aufweisen. Es wird erwogen, dass quadratische Module 1 mit dreieckigen Modulen, runden, ovalen Modulen oder Modulen verschiedener thermischer Konstruktionen oder jedwede andere Mischung miteinander kombiniert werden können. Die Materialkonstruktion der Module spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der vorliegenden Erfindung. Es sollten leichte Werkstoffe mit der geeigneten Wärmeleitfähigkeit oder Wärme-Nichtleitfähigkeit ausgewählt werden.
In 4 ist ein Modul mit nur einer Seite als Wärmesenke 2 dargestellt. Dieses Modul kann zur Unterbringung derjenigen Komponenten verwendet werden, die weniger Wärme erzeugen, obwohl die Wärmeableitungen 2 auf allen Seiten noch die beste Lösung für die von am Körper tragbaren Computern erzeugte Wärme darstellen. Seiten 12 ohne die Wärmeableitung 2 können hohl ausgeführt sein, um Luft zwischen den Wandabschnitten 13 und 14 als Wärmeisolator wirken zu lassen.
5 zeigt ein Modul mit einer Wärmesenke oder einem Wärmeableitungsmittel 2 an zwei Seiten, bei dem die vier anderen Seiten nicht mit Luft- oder Wärmeableitungsmitteln 2 versehen sind. Die voranstehende Definition von 4 trifft gleichermaßen auch auf das Modul der 5 und 6 mit Seiten 12 ohne Wärmeableitung sowie mit isolierender Luft zwischen den Seitenabschnitten 13 und 14 zu. Jede beliebige Anzahl von Seiten oder ein Teil einer Seite können gemäß vorliegender Erfindung mit einer Wärmeableitung versehen sein, beispielsweise der in 6 gezeigte Seitenabschnitt mit Wärmeableitung, bei dem nur eine halbe Seite eine Wärmeableitung aufweist.
Die bevorzugten und die als optimal bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden im vorliegenden Text beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, um die zugrundeliegenden Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen.

1: Modul
2: Wärmeableitungen oder Wärmesenken
3: innerer Abschnitt
4: Steckverbindermittel/Befestigungsmittel
5: Buchsenverbindermittel/Befestigungsmittel
6: festsitzende Konfiguration
7: Hinterabschnitt von Verbindermittel
8: umgebender Abschnitt
9: Computer im zusammengebauten Zustand
10: Gummiausläufer; Mittel zur Anbringung an einem
: Benutzer
11: Öffnungen
12: Seiten
13: Abschnitte
14: Wände

Claims

Mobiler, handfreier Computer (9) aus Wärmeableitungen und Entlüftungen aufweisenden Modulen (1), von denen jedes Modul (1) ein im Wesentlichen geschlossenes Fach bildet, das eine Komponente eines Computers funktionsfähig aufnimmt, wobei jedes Modul (1) mindestens eine Komponente eines herkömmlichen Computers verkörpert, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Speichermittel, Prozessormittel, Ein-/Ausgabemittel, Ansteuermittel, Anschlussmittel an Peripheriegeräte und Kombinationen daraus, wobei die Ansteuermittel neben Kommunikationsmitteln auch Mittel aufweisen, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Audioaktivierung, Aktivierung mittels elektronischem Stift, manuelle Eingabe, Abtastung der Augenbewegung, Elektroenzephalographie, Maus oder Touch, Abtastung der Bewegung von Kopf und Arm sowie Kombinationen dieser Aktivierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilbereich des Computers, der am Körper eines Benutzers beim Tragen aufliegt, aus wärmeisolierendem Material besteht und jeder vom Körper des Benutzers abgewandte Teilbereich aus wärmeleitendem Material besteht.
Mobiler, handfreier Computer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (1) Seiten (12) oder periphäre Abschnitte (13) aufweist, die das Fach bilden.
Mobiler, handfreier Computer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel (10) zum Anbringen am Benutzer.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (1) Wand- (14) oder Seitenteilbereiche (12) und sowohl elektrische als auch mechanische Anschlussmittel (4, 5) zur Verbindung eines Moduls (1) mit mindestens einem weiteren Modul (1) aufweist sowie Öffnungen (11) zum Anschluss des am Körper zu tragenden Computers (9) an Peripheriegeräte, wie Diskettenlaufwerke, Scanner, Kameras und/oder CD ROMS, VGA-Ports, externe Monitoranschlüsse oder PCMCIA-Karten.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeableitungen und Entlüftungen aufweisenden Module (1) Module umfassen, die eine Wärmesenke (2), wie eine Wand (14 ) oder einen Teilbereich einer Wand (14), an mindestens einem der Wand- oder seitlichen Teilbereiche (13, 12) aufweisen.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeableitungen und Entlüftungen aufweisenden Module (1) Module umfassen, die eine Wärmesenke (2), wie eine Wand, an allen Wand- oder Seitenteilbereiche (13, 12) aufweisen.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (1) mindestens eines der Anschlussmittel (4, 5) an jeder Wandseite oder jedem außen liegenden Teilstück des Moduls aufweist, das den Anschluss jeder Seite an ein benachbartes Modul (1) ermöglicht.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Module (1) sowohl elektrische als auch mechanische Anschlussmittel (4, 5) zur Verbindung eines Moduls (1) mit mindestens einem weiteren Modul (1) aufweist.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (10) zur Befestigung am Oberkörper oder an der Taille des Benutzers.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzer-Befestigungsmittel als Gummibeine (10) ausgebildet sind, für das Anbringen am Oberkörper oder an der Taille des Benutzers.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuermittel Sprachansteuerungsmittel sind.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Computer bildenden Module (1) alle die gleiche Größe haben.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Computer (9) bildenden Module mindestens ein Modul unterschiedlicher Größe umfassen.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle den Computer (9) bildenden Module (1) in Form und Konfiguration gleich ausgebildet sind.
Mobiler, handfreier Computer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eines der Module (1) in Form und Konfiguration von mindestens einem der anderen Module unterscheidet.
Mobiler, handfreier Computer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes des Wärmeableitungen und Entlüftungen in einer Jackentasche befindliche ventilierte Modul (1), mit den anderen Modulen angeordnet und elektrisch verbunden ist.