JP3881989B2 - 装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して入架可能な器具または装置に関し、より詳細には、電力とデータの転送用接続を行うために、器具の物理的整列を必要としない、器具入架盆および３接点を有する入荷可能な器具を含む装置に関する。

デジタルカメラや携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯用電子器具は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、プリンタ、テレビ（ＴＶ）、電話ボックス、または他のさらに大きい「固定」装置に接続することで、さらに有用性が増す。これは、ＵＳＢ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、またはＲＳ２３２などのケーブル・インターフェースを用いて達成できる。これはまた、赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または８０２．１１を用いて、無線でも行うことができる。

これらの携帯用器具の多くは、充電可能なバッテリを使用しており、充電器にも接続できる必要がある。そこで、携帯用器具の使用者は帰宅の都度、その携帯用器具を、充電器とＰＣに接続するのが日課となることが多い。そこで、これら器具の中には、１つのコネクタで充電器にもＰＣにも接続できる統合ケーブルを備えているものもある。

さらに洗練された使い勝手がよい解決策は、「基地」器具に半永久的に接続されたドック即ちクレイドル（以下「架台」と称する。）を提供することである。この架台はまた、バッテリ充電器を擁するか、バッテリ充電器に接続されている。使用者が器具を架台に載置すると、両者の電気コネクタ同士が整列するように、この架台は、器具上の或る物理的な機構に適合するよう設計されている。

前記架台方式の欠点は、架台が特定の携帯用器具、装置の形状因子を受け入れるように設計されなければならないことである。他の製品のすべてが、同じ整列機構を用いて設計された場合にのみ、それら他の製品にその架台を利用することができる。これらの整列機構が小さく、かつ目立たない場合には、使用者が器具を架台に入架することがさらに困難となる。これらの整列機構が、器具の形状に適合する場合には、これらの整列機構は、これらの器具全体に設計上の制約を課すことになる。

そこで必要となるのが、広範囲の電子器具に対処でき、入架時に整列作業が不要で、電子器具の製品設計に課す制約ができるだけ少ない架台である。

よって、本発明の目的は、従来装置の制限を無くすような改良された器具および入架盆を提供することにある。本発明の他の目的は、電気およびデータ転送用の接続を行うために、器具の物理的な整列をまったく必要としない、３接点を有する器具と協働的な器具入架盆を提供することである。

上記のおよび他の目的を達成するために、本発明は、３接点を有する器具と、改良された器具入架盆すなわち「架台」とを含む装置を提供する。前記入架盆は、例えばコンピュータなどの外部装置に前記器具を接続するために用いられる。また、前記器具は、前記入架盆上の接点の粗格子に接触する３接点を持っている。

前記架台は、上面が金属電気接点の粗格子を含む盆状に形成される。前記器具は、その底面に３接点すなわち「脚部」を持つように設計される。該器具が、前記入架盆の上面のどこかに置かれると、これら３つの金属製脚部が、前記入架盆上の格子の少なくとも３つの異なる電気接点に接触する。

器具に電気を供給し、またデータを交換または転送するためには、これら３つの電気接点で充分である。この架台は、器具の脚部が接触する接点を、該格子内の全接点から電子的に切り換える即ち選択するための、例えばスイッチやプロセッサなどの手段を含む。したがって、この架台は、格子上のどの接点に器具の３接点が対応接触しても、電源、グラウンド（接地）、データ用の信号を切り換えることができる。

この格子の接点上で、器具の脚部の位置を同定するために、この架台は、その格子を電気的に走査する。器具は、例えば、その電気インピーダンスによって同定される。言い替えれば、２つの適切な格子接点間に電流が流れるときに、器具の位置がわかる。同様にそのデータ用接点も格子を走査することによって見出される。この架台は、応答を得るまで、各接点に問合せメッセージを送る。

本発明の実施形態の様々な特徴および利点は、同じ構造要素が同じ参照番号で表わされている添付図面といっしょに、以下の詳細な説明を読めば、より容易に理解されることがある。図１は、本発明の原理による装置１０の第１の例示的実施形態に係る平面図を示している。図２は、装置１０の側面図を示している。

装置１０は、器具２０と、器具入架盆１１すなわち架台１１を含む。器具２０は、例えば、デジタルカメラまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）などである。いかなる器具２０も、例えばコンピュータなどの他の装置への、および／または他の装置からの電気および／またはデータの受渡しを必要とする入架盆１１といっしょに用い得る。

器具２０は、その底面に、３接点２１すなわち器具接点２１すなわち「脚部」２１が設けられている。例示的実施形態では、３接点２１のうちの２つは、電源用接点２１であるが、一方、第３の接点２１は、データ転送用接点２１である。電源用接点２１は、通常、器具２０内に設けられたバッテリ（図示されてない）を充電するために用いられる。

架台１１は、上面が金属電気接点１２の粗格子を含む盆の形状に成形されている。器具が、入架盆２０の上面のどこかに載置されると、これら３つの金属製脚部２１は、入架盆１１の上面にある接点１２の格子の少なくとも３つの異なる電気接点１２にそれぞれ接触する。

器具２０に電気を供給し、またデータを交換または転送するためには、これら３つの電気接点１２で充分である。架台１１は、器具２０の接点２１すなわち脚部２１が接触する接点１２を、この格子内のあらゆる接点１２から電子的に切り換えるか、あるいは選択する、例えばスイッチ１４（すなわち、スイッチ・マトリクス１４）やプロセッサ１３などの手段すなわちスイッチング装置１３、１４を含む。したがって、架台１１は、器具２０の対応する３つの接点２１が接触する、格子のどの接点１２にも、電源、グラウンド、データ用の信号を切り換えることができる。別法として、プロセッサ１３は、この架台内にある必要はない。この架台が、ＰＣなどの装置に接続されている場合には、そのプロセッサは、接点１２のスイッチングを制御するために用いられることがある。

この格子の接点１２上で、器具２１の接点２１すなわち脚部２１の位置を同定するために、架台１１は、この格子を電気的に走査する。器具２０は、例えば、その電気インピーダンスによって同定される。２つの適切な格子接点１２間に電流が流れるときに、器具２０の位置がわかる。そのデータ用接点２１も、同様に、接点１２の格子を走査することによって見出される。この架台１１は、応答を得るまで、各接点１２に問合せメッセージを送る。この場合も、このプロセスは、内部処理要素１３により、外部ＰＣにより、あるいは、それらの或る組合せによって、制御されることがある。

器具接点２１を見出すために、接点１２の格子を走査する上述の技法は、器具接点２１が、別々の格子接点１２に接触するくらい充分隔てられていること以外は、器具２０上の接点２１の位置または間隔には、まったく制約を課さない。器具接点２１が格子接点１２を互いに短絡させても問題が生じないように、格子接点１２の間隔は充分広くなければならない。

上記の通り、これら３つの器具接点２１は、電源用に１つ、グラウンド用に１つ、また双方向のデータ転送用に１つ、割り当てられているものと考えられる。電源電圧に加えて、データ信号または制御信号を変調するといった、他の組合せも可能である。このような方式は、当技術分野においてよく知られている。この場合、電気接点２１として、器具２０の「脚部」２１のうちの２つだけを使用し、第３の脚部２１を受動的にするか、または非動作とすることも可能である。

制御信号およびデータ信号が、ただ１つの接点２１を用いて双方向に交換される場合には、器具２０と架台１１との間での衝突やデッドロックを避けるために、「ハンドシェイク」プロトコルが必要である。この場合も、そのような方式は、当業者により、充分理解されている。

このスイッチング・マトリクスは、各格子接点１２における各信号用の能動素子を備える。例えば、グラウンド用にプルダウン・トランジスタが備えられ、電源用にプルアップ・トランジスタが備えられ、さらに、データ用に、第３のトランジスタが備えられることがある。したがって、架台１１上に設けた接点１２の格子のサイズとともに、複雑さと費用が増す。このような多重化スイッチング回路は、業界において、よく知られている。さらに、特定の構成を用いると、若干の単純化が可能である。

入架盆１１を器具２０よりもかなり大きし、器具２０上の接点の配置とそれらの間隔が制約を受けないようにする場合にのみ、接点１２の大形格子配列１２が必要となる。入架盆１１が、何らかの非常に厳しい制約を器具２０に課す場合には、接点１２の格子は大幅に小さいこともある。例えば、図３の構成は、４つの接点１２しか必要としない。さらに具体的に言えば、図３は、本発明の原理による装置１０の第２の例示的実施形態に係る平面図を示している。このような入架盆１１の構成により、器具２０は、前後へ載置でき、しかも、妥当な範囲のサイズおよび形状の器具２０を受け入れることができる。

こうして、３接点を用いる改良された器具入架盆および入架可能な器具が開示されてきた。上述の実施形態は、本発明の原理の応用例を表わす多くの特定実施形態の一部を単に例示するものとする。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せずに、他の多数の配置構成を容易に案出できることは明らかである。したがって、本発明の範囲を限定するためではなく、本発明の広範な実施の参考として以下に本発明の実施態様の一部を例示し、実施例との対応を示すための参照番号を参考のため付した。

（実施態様１）
表面と該表面の１つに設けられて電気およびデータを転送するための３つの器具接点（２１）とを具備する器具（２０）と、器具入架盆（１１）と、を備え、前記器具入架盆（１１）は、該器具入架盆（１１）の上面に設けられた電気接点（１２）の格子と、該上面に前記器具を載置したときに、前記電気接点のうちのどれが前記器具接点に接触しているかを決定するために、前記電気接点間を電子的に切り換える、前記格子の前記電気接点に結合されたスイッチング装置（１３、１４）とを具備する、ことを特徴とする装置（１０）。

（実施態様２）
前記スイッチング装置（１３、１４）が、スイッチ・マトリクス（１４）に結合されたプロセッサ（１３）を備えることを特徴とする実施態様１に記載の装置（１０）。

（実施態様３）
前記スイッチング装置（１３、１４）が、前記器具入架盆が接続されている前記器具によって制御されるスイッチ・マトリクス（１４）を備えることを特徴とする実施態様１に記載の装置（１０）。

（実施態様４）
前記スイッチング装置（１３、１４）が、前記電気接点（１２）の格子を電気的に走査して、電気インピーダンスに基づいて、前記器具接点（２１）の位置を決定することを特徴とする実施態様１に記載の装置（１０）。

（実施態様５）
前記器具（２０）が２つの電源用接点（２１）を備え、また、２つの適切な前記電気接点（１２）間に電流が流れるときに、前記スイッチング装置（１３、１４）が、前記電源用接点（２１）の位置を決定することを特徴とする実施態様１に記載の装置（１０）。

（実施態様６）
前記器具（２０）がデータ用接点（２１）を備え、また、前記スイッチング装置（１３、１４）が、応答を受け取るまで、問合せメッセージを各前記電気接点に送ることで、前記データ用接点を同定することを特徴とする実施態様４に記載の装置（１０）。

（実施態様７）
前記器具接点（２１）が、電源およびグラウンド用の接点と、双方向データ転送用接点を備えることを特徴とする実施態様４に記載の装置（１０）。

（実施態様８）
前記器具接点（２１）が、変調されたデータ信号および／または制御信号を転送する電源用の接点およびグラウンド用の接点と、非動作接点とを備えることを特徴とする実施態様４に記載の装置（１０）。

（実施態様９）
前記器具（２０）と、前記器具入架盆（１１）との間の制御信号およびデータ信号の双方向の交換中に発生するデータ衝突を防止するハンドシェイク・プロトコルをさらに備えることを特徴とする実施態様１に記載の装置（１０）。

（実施態様１０）
前記スイッチ・マトリクス（１４）が、各格子接点（１２）に結合された能動素子を備えることを特徴とする実施態様８に記載の装置（１０）。

本発明の原理による器具および入架盆を有する装置に関する第１の例示的実施形態の平面図である。 図１に示される装置の側面図である。 本発明の第２の例示的実施形態に係る平面図である。

符号の説明

１０ 装置
１１ 器具入架盆
１２ 電気接点（格子接点）
１３ プロセッサ（スイッチング装置）
１４ スイッチ・マトリクス（スイッチング装置）
２０ 器具
２１ 器具接点（データ用接点、電源用接点、グランド用接点）

Claims (10)

1. 表面と該表面の１つに設けられて電気およびデータを転送するための３つの器具接点とを具備する器具と、
   器具入架盆と、
   を備え、
   前記器具入架盆は、
   該器具入架盆の上面に設けられた電気接点の格子と、該上面に前記器具を載置したときに、前記電気接点のうちのどれが前記器具接点に接触しているかを決定するために、前記電気接点間を電子的に切り換える、前記格子の前記電気接点に結合されたスイッチング装置とを具備する、
   装置。
2. 前記スイッチング装置が、スイッチ・マトリクスに結合されたプロセッサを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記スイッチング装置が、前記器具入架盆が接続されている前記器具によって制御されるスイッチ・マトリクスを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記スイッチング装置が、前記電気接点の格子を電気的に走査して、電気インピーダンスに基づいて、前記器具接点の位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記器具が２つの電源用接点を備え、また、２つの適切な電気接点間に電流が流れるときに、前記スイッチング装置が、前記電源用接点の位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記器具がデータ用接点を備え、また、前記スイッチング装置が、応答を受け取るまで、問合せメッセージを各前記電気接点に送ることで、前記データ用接点を同定することを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 前記器具接点が、電源およびグラウンド用の接点と、双方向データ転送用接点を備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
8. 前記器具接点が、変調されたデータ信号および／または制御信号を転送する電源用の接点およびグラウンド用の接点と、非動作接点とを備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
9. 前記器具と、前記器具入架盆との間の制御信号およびデータ信号の双方向の交換中に発生するデータ衝突を防止するハンドシェイク・プロトコルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記スイッチ・マトリクスが、各格子接点に結合された能動素子を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。

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