[發明專利]可穿戴的和便攜式計算機的安全USB端口和接頭

無效

• 申請號: 01125790.3
• 申請日: 2001-08-24
• 公開（公告）號: CN1360240A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發明（設計）人: J·W·威廉斯
• 申請（專利權）人: 齊伯瑙特有限公司
• 主分類號: G06F1/00
• 分類號: G06F1/00;G06F1/16;G06F3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,傅康

發明領域

本發明涉及計算機外圍設備接口接頭的領域。

發明背景

在二十世紀90年代后期，通用串行總線(下文稱作“USB”)標準就成為個人計算機(PC)工業中外圍設備的首選連接接口。最初受到微軟視窗(Microsoft?Windows)?98的支持，該連接接口很快就替換了傳統的串行和并行端口，從而作為外圍設備選擇的接頭。它為計算機總線提供容易和快速的(對于USB2可以達到450兆比特每秒(Mbps))的連接，并且建立外圍設備廠商能夠設計的新標準。例如打印機、數字照相機、鍵盤、鼠標、外置光驅(CD?ROMS)等設備都很快地適應了USB標準。為利用在該體系結構上所建立的各種外圍設備的優點，膝上型計算機、桌上型計算機、可穿戴的計算機、以及個人數字助理(PDA)等都制造成具有USB端口。

另外如USB端口中已知，USB接頭的計算機端是直接安裝的開放的插座，該插座在中心方向電接觸點上具有扁平、成直角的卡。接頭的設備端包括套管，該套管插入到插座中并且圍繞卡形成匹配的電連接。這種接頭在現有技術中是眾所周知的。這種接頭的普及為消費者增加了用途，由于標準化而在并行總線上充分提高了數據傳輸速度，和降低外圍設備的制造成本。個人計算機廠商通常將一個或多個USB端口合并為他們的I/O端口序列。這不僅包括桌上型計算機廠商，并且還包括便攜式和可穿戴計算機廠商。可穿戴的、或使用者支撐的計算機在計算機技術中也是眾所周知的。這些例子包括美國專利5,844,824和5,305,244(Newman等人)，其中描述了不用手的、語音啟動的、使用者支撐的計算機穿戴在使用者身上。美國專利5,285,398(Janik?I)和5,491,651(Janik?II)還描述了可穿戴的計算機，其公開了包括計算機元件或組件的belt計算機。對于本說明書和權利要求書的目的，術語“使用者支撐”或“可穿戴計算機”將表示例如由這些專利所描述的計算機，或者和穿戴在使用者身上處于相同物理條件和環境的任意其它計算機。

USB體系結構的主要缺點在于，其主要是為桌上型計算機應用而特別設計的。與伴隨固定式計算機有關的問題完全不同于可穿戴計算機所遇到的問題。任何時候一件產品例如計算機與人體接觸、或與人體一同運動過長的一段時間后，對于所產生的額外熱量、電連接和其它可穿戴計算機的特殊困難應給以特別的注意。甚至于與膝上型計算機的有關問題完全不同于可穿戴計算機的問題，因為膝上型計算機由除人體外的桌面或扁平面支撐。通常在膝上型計算機和桌上型計算機中并不重要的電連接，在可穿戴計算機的電連接中就變成主要問題。沒有對USB接頭最優化使其與使用時可以運動的可穿戴計算機一同工作。這一問題基于沒有確保接頭到計算機連接安全的鎖緊或夾線零件這樣一個事實。因此，當使用者攜帶或穿戴這些可移動的或可穿戴的計算機并且暴露于使用者身體的行走和彎曲中，通過USB連接而連接到計算機上的設備就容易斷開。該問題只有可移動計算機領域才有。當在桌上型計算機上使用時，通常接頭的純粹的摩擦力足以提供阻力來保持連接關系；外圍設備可以定時地添加或移走，但是整個連接系統通常位于固定位置中。但是，對于可穿戴計算機，當計算機本身圍繞使用者身體移動時，這種基于摩擦力的連接對于確保連接的連續性就是不夠強的。結果是，在連接中可能出現意外斷開。取決于所使用的操作系統，斷開可能會導致數據丟失、浪費時間、并且甚至重新啟動計算機。因此，在可移動計算機的范圍中，并且尤其是在可穿戴計算機中，需要一個新的和有用的USB接頭，其具有固定機構，當計算機移動并且拉緊電纜本身時確保連接保持安全。

因此本發明的目的在于，創建可以避免上述缺點的USB接頭和端口。

此外本發明的目的在于，提供獨特的USB接頭和端口。

本發明的另一個目的在于，提供主要用于可穿戴和可移動計算機的USB接頭和端口。

本發明的另一個目的在于提供一種USB接頭和端口，其具有鎖緊或安全保護機構，防止當計算機是可移動計算機時計算機的意外或無意斷開。

本發明的另一個目的在于提供一種USB接頭和端口，其不會移開并且需要手工連接或斷開。

本發明的另一個目的在于提供一種新穎的、還與USB標準相稱的USB接頭和端口。

另外，本發明的另一個目的在于提供一種USB端口，其具有在使用時由與USB接頭相同的鎖緊或安全保護機構來保持的整體防塵罩。

通常通過用于可移動并且尤其是可穿戴計算機的USB接頭來實現本發明的這些和其它目的，其具有確保計算機與接頭相連的固定裝置并且避免了上述缺點。