(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自分の特徴セットによって独立して機能し、第１フォームファクター中に第１ハウジングを含み、第１ヒューマン入力／出力インターフェースと、システムプロセッサーおよびオペレーティングシステムを有して前記第１ヒューマン入力／出力インターフェースを制御する制御システムと、電源を提供して第１電子装置を操作し、第１バッテリーを含む第１電源と、前記第１ハウジングの外部へアクセスするデータを提供する電気インターフェースと、をサポートする第１電子装置と、
第２フォームファクター中に第２ハウジングを含み、第２ヒューマン入力／出力インターフェースと、電源を提供して第２電子装置を操作し、第２バッテリーを含む第２電源と、前記第１電子装置の前記電気インターフェースと通信するドッキングインターフェースと、をサポートする第２電子装置とを備え、
前記第１電子装置が除去可能に前記第２電子装置にドッキング可能であるとともに、前記第１電子装置が前記第２電子装置にドッキングする時、前記第２電子装置の操作が前記電気インターフェースおよび前記ドッキングインターフェースを介して、少なくとも部分的に前記第１電子装置のシステムプロセッサーによって制御され、
さらに、中間的で、携帯可能な、除去できる物理インターフェースアダプターを含み、前記物理インターフェースアダプターが前記第１電子装置の前記第２電子装置へのドッキングを容易にするとともに、前記電気インターフェースおよび前記第２電子装置の前記第２ハウジング中に提供されたドッキングベイ間にデータならびに電源接続を提供し、
前記第１電源が前記第２電子装置にドッキングするとともに、前記第１および前記第２電子装置がともに外部電力源によって充電される時、それぞれの前記第１および第２電子装置中のバッテリー充電レベルに基づいて、充電優先順位が前記第１および第２電子装置間で動的に割り当てられ、
前記充電優先順位がバッテリー充電レベルしきい値Ｐ％に準拠して前記第１バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＸおよび前記第２バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＹが動的に割り当てられ、そのうち、
もしＸ＜P％、Ｙ＜P％であれば、最初にＸをＰ％に充電するとともに、ＹをＰ％に充電する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ＜Ｐ％であれば、充電電流をＸは細流（トリクル）充電し、ＹをＰ％へ急速充電するように分割する、または、
もしＸ＜Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、充電電流をＸはＰ％へ急速充電し、ＹをＰ％へ細流充電するよう分割する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、ＸおよびＹを細流充電することを特徴とするデバイスのモジュラーシステム。
【請求項２】
前記制御システムが更に前記第１電子装置中に、操作ための前記第２電子装置が必要とする前記オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムおよびデータを保存しているメモリーを含む請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項３】
前記第２電子装置の前記操作もまた前記第１電子装置の前記オペレーティングシステムによって制御される請求項２記載のモジュラーシステム。
【請求項４】
前記第１電子装置中の前記オペレーティングシステムが前記第２電子装置中に提供されたルーチンに関連する如何なる制限されたデバイス特定操作制御よりも多くの機能性を提供する請求項３記載のモジュラーシステム。
【請求項５】
前記第１電子装置中の前記システムプロセッサーが前記第２電子装置中に提供された如何なるプロセッサーよりも高い処理能力を提供する請求項３記載のモジュラーシステム。
【請求項６】
前記システムプロセッサーが中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含み、前記第２電子装置中に提供された全てのＣＰＵを含む、前記第２電子装置中に提供された如何なるプロセッサーよりも高い処理能力を提供する請求項３記載のモジュラーシステム。
【請求項７】
前記携帯可能な物理インターフェースアダプターが前記第１電子装置の前記第１フォームファクターに一致するとともに、前記第２ハウジング中に提供された前記ドッキングベイに一致して、前記第１電子装置が前記第２電子装置の前記第２ハウジングへドッキングできる請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項８】
前記物理インターフェースアダプターが前記ハウジングの少なくとも一部に一致する第１構造と、前記第２ハウジング中の前記ドッキングベイに一致する第２構造とを含み、前記第１ハウジングの少なくとも一部が前記第１構造にフィットできるとともに、前記第２構造が前記第２ハウジング中の前記ドッキングベイにフィットできて、前記第１電子装置が前記第２電子装置の前記ハウジングへドッキングできる請求項７記載のモジュラーシステム。
【請求項９】
前記第１電子装置がドッキング時に実質的に前記第２電子装置中に含まれる請求項８記載のモジュラーシステム。
【請求項１０】
前記第１構造が前記第１電子装置をサポートするフレームである請求項８記載のモジュラーシステム。
【請求項１１】
前記第２構造が前記フレームを受容するカートリッジである請求項１０記載のモジュラーシステム。
【請求項１２】
前記物理インターフェースアダプターがカートリッジとして構成される請求項７記載のモジュラーシステム。
【請求項１３】
前記物理インターフェースアダプターが、前記第１電子装置上の前記電気インターフェースに接続可能な第１端、および前記第２電子装置上の前記ドッキングインターフェースに接続可能な第２端をサポートする請求項１０記載のモジュラーシステム。
【請求項１４】
前記物理インターフェースアダプターが更に除去可能に前記フレームに連結されるアダプターバーを含み、前記アダプターバーが前記電気アダプターをサポートする請求項１３記載のモジュラーシステム。
【請求項１５】
前記電気インターフェースがＨＤＭＩおよびＵＳＢの組み合わせを含む請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項１６】
前記第１フォームファクターとは異なる第３フォームファクターを有する第３電子装置が前記第３電子装置に関連付けられている別な携帯可能な物理インターフェースアダプターを使用する前記第２電子装置にドッキング可能であり、前記別な携帯可能な物理インターフェースアダプターが前記第３フォームファクターに一致するとともに、前記ドッキングベイに一致する請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項１７】
前記充電優先順位がそれぞれの前記第１および第２電子装置による電力使用状況に更に基づいて動的に割り当てられる請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項１８】
前記第１電子装置の前記制御システムがドッキング状態を決定するよう構成され、前記第１電子装置の前記第２電子装置へのドッキングを確認する時、前記第１電子装置が前記第２電子装置の操作の制御を自動的に切り替える請求項１記載のモジュラーシステム。
【請求項１９】
前記第２電子装置の前記第２ヒューマン入力／出力インターフェースがディスプレイを含むとともに、そのうち、前記制御システムが前記第１電子装置の前記第２電子装置へのドッキングを確認する時、関連するそのディスプレイ特性に基づいて前記ディスプレイを制御するように切り替える請求項１８記載のモジュラーシステム。
【請求項２０】
第１フォームファクターを持つ第１ハウジングを有する第１電子装置を第２フォームファクターを持つ第２電子装置の第２ハウジングのドッキングベイ中へドッキングすることを容易にし、前記第１電子装置が第１バッテリーを含み、前記第２電子装置が第２バッテリーを含むドッキングアダプターであって、
前記第１ハウジングの前記少なくとも一部に一致する第１構造と、
前記第２ハウジングの前記ドッキングベイに一致し、前記第１ハウジングの前記少なくとも一部が前記第１構造にフィットできるとともに、第２構造が前記第２ハウジング中の前記ドッキングベイにフィットできて、それにより、前記第１電子装置が前記第２電子装置の前記第２ハウジングにドッキングできる第２構造と、
前記第１電子装置上の電気インターフェースに接続可能な第１端および前記第２電子装置中で前記ドッキングベイにおけるドッキングインターフェースに接続可能な第２端を有し、
前記ドッキングアダプターが前記第１電子装置の前記第２電子装置へのドッキングを容易にするとともに、前記電気インターフェースおよび前記第２電子装置の前記第２ハウジング中に提供されたドッキングベイ間にデータならびに電源接続を提供し、
前記第１電源が前記第２電子装置にドッキングするとともに、前記第１および前記第２電子装置がともに外部電力源によって充電される時、それぞれの前記第１および第２電子装置中のバッテリー充電レベルに基づいて、充電優先順位が前記第１および第２電子装置間で動的に割り当てられ、
前記充電優先順位がバッテリー充電レベルしきい値Ｐ％に準拠して前記第１バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＸおよび前記第２バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＹが動的に割り当てられ、そのうち、
もしＸ＜P％、Ｙ＜P％であれば、最初にＸをＰ％に充電するとともに、ＹをＰ％に充電する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ＜Ｐ％であれば、充電電流をＸは細流（トリクル）充電し、ＹをＰ％へ急速充電するように分割する、または、
もしＸ＜Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、充電電流をＸはＰ％へ急速充電し、ＹをＰ％へ細流充電するよう分割する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、ＸおよびＹを細流充電するアダプターインターフェースと、
を含むことを特徴とするドッキングアダプター。
【請求項２１】
第２バッテリーを有する第２電子装置にドッキングする、第１バッテリーを有する第１電子装置を充電する充電方法であって、
バッテリー充電レベルのしきい値Ｐ％に準拠して、第１バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＸおよび前記第２バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＹに従って、前記第１および前記第２電子装置間の充電優先順位を動的に割り当てられ、そのうち、
もしＸ＜値Ｐ％、Ｙ＜Ｐ％であれば、最初にＸをＰ％に充電してから、ＹをＰ％に充電する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ＜Ｐ％であれば、充電電流をＸはＰ％へ細流（トリクル）充電し、ＹをＰ％へ急速充電するよう分割する、または、
もしＸ＜Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、充電電流を分割して、充電電流をＸはＰ％へ急速充電するとともに、Ｙを細流充電する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、ＸおよびＹを細流充電することを特徴とする充電方法。
【請求項２２】
フォームファクターを有するハウジングを含み、前記ハウジングが、
ヒューマン入力／出力インターフェースと、
電源を提供してスレーブデバイスを操作する電力源と、
前記ハウジングの前記フォームファクターよりも小さいフォームファクターを有する第２電子装置の電気インターフェースと通信するように構築されたドッキングインターフェースと
をサポートし、
そのうち、前記第１電子装置が第１バッテリーを含み、前記第２電子装置が第２バッテリーを含み、前記第１電子装置が除去可能に、中間的で、携帯可能な、除去できる物理インターフェースアダプターを介し、前記第２電子装置にドッキングし、前記物理インターフェースアダプターが前記第１電子装置の前記第２電子装置へのドッキングを容易にするとともに、前記電気インターフェースおよび前記第２電子装置の前記第２ハウジング中に提供されたドッキングベイ間にデータならびに電源接続を提供し、
前記第１電源が前記第２電子装置にドッキングするとともに、前記第１および前記第２電子装置がともに外部電力源によって充電される時、それぞれの前記第１および第２電子装置中のバッテリー充電レベルに基づいて、充電優先順位が前記第１および第２電子装置間で動的に割り当てられ、
前記充電優先順位がバッテリー充電レベルしきい値Ｐ％に準拠して前記第１バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＸおよび前記第２バッテリーの現在のバッテリー充電レベルＹが動的に割り当てられ、そのうち、
もしＸ＜P％、Ｙ＜P％であれば、最初にＸをＰ％に充電するとともに、ＹをＰ％に充電する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ＜Ｐ％であれば、充電電流をＸは細流（トリクル）充電し、ＹをＰ％へ急速充電するように分割する、または、
もしＸ＜Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、充電電流をＸはＰ％へ急速充電し、ＹをＰ％へ細流充電するよう分割する、または、
もしＸ≧Ｐ％、Ｙ≧Ｐ％であれば、ＸおよびＹを細流充電し、
前記第１電子装置が前記第２電子装置にドッキングした時、前記ドッキングインターフェースを介して前記第１電子装置のシステムプロセッサーにより前記第２電子装置の操作が少なくとも部分的に制御されることを特徴とする第１電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デバイスのモジュラーシステムを提供し、そのうち、システム中の様々なフォームファクターおよび／またはプラットフォームにおいて機能性ならびに特徴を拡張するために、マスターデバイスが１つ又はそれ以上の他のシステムに結合されることができるものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯型パーソナル電子機器の発展は、消費者の生活を変化させた。例えば、ノートブックコンピューター、セルラーフォンなどは、ちょうど２０年前に不可能であった有用性と利便性とを消費者に提供した。一部の小型携帯電子機器は、比較的大型のデバイスに匹敵する特徴と機能性とを備えたものとして開発されている。例えば、スマートフォンは、今や、大型ノートブックコンピューターで使用可能であったアプリケーションを実行できる十分な処理能力を提供している。
【０００３】
従来、携帯型パーソナル電子機器が様々なフォームファクターにおいて開発され、それぞれユーザーにとって特定のアプリケーション・ユーティリテーを最適化するために設計されている。例えば、スマートフォン（例えば、アップルのアイフォーンiPhone）は、タブレットコンピューター（例えば、アップルのアイポッドiPad）と比較して、より小型なフォームファクターを有している。スマートフォンは、もともとテレコミュニケーション（通信手段）として使用され、またインターネットにアクセスするために提供されるとともに、エンターテイメントおよび生産性アプリケーションを実行するために提供される。タブレットは、スマートフォンと比較して大型の高解析度表示スクリーンを有しているけれどもノートブックコンピューターよりも軽量であり、もともと消費者ツールとして使用され、インターネットにアクセスし、エンターテイメントおよび生産性アプリケーションを実行するために提供されるとともに、一部のモデルにおいてテレコミュニケーション（通信）機能を提供する。タブレットは、大型ディスプレイおよびタブレットの大きいフォームファクター中の他の電力消費デバイスによって比較的高い電力消費を支えるために、より大きいバッテリーを必要とする。
【０００４】
理解できるように、スマートフォンおよびタブレット間でハードウェアおよびソフトウェアの機能性ならびに特徴が著しく重複する。ますます強力かつ特徴的にパックされたスマートフォンとして開発するために、スマートフォンの性能（例えば、処理能力）がより大きいタブレットコンピューターおよびノートブックコンピューターに匹敵し、異なるフォームファクターのデバイス間の顕著な差異であるスクリーンサイズおよびバッテリーサイズに匹敵することができる。通信手段としてスマートフォンの利便性を有することを希望するだけでなく、タブレットの強化されたディスプレイもまた希望するユーザーの場合、ユーザーは、異なるフォームファクターのデバイスの重複する機能および特徴に関わらず、両方のデバイスを購入しなければならない。ユーザーがデバイス間で切り替えた時にユーザーが慣れている全ての機能性を確保するために、類似したアプリケーションが両方のデバイス中にロードされなければならない。さらに、１つのデバイスに入れられた特定データ（例えば、個人データ）が他のデバイスと交換または同期されて、ユーザーがデバイス間で切り替える時、ユーザーが使用できる類似したデータにする。従来において、データ同期アプリケーションは、シームレス、エラーフリーデータ同期を提供するのに十分な程しっかりしていない。
【０００５】
インテル（米国会社名）に譲渡された米国特許第7,010,634号（特許文献１）は、「独立して機能的にドッキング可能なコアコンピューターを備えるノートブックコンピューター」というタイトルが付けられている。その要約に従えば、ノートブックコンピューターが、コアコンピューターを受け入れるためのドッキングポートを含む。コアコンピューターがノートブックコンピューターにドッキングされる時、コアコンピューターのプロセッサーがノートブックコンピューターのシステムプロセッサーとして供される。コアコンピューターがドッキングされない時、プロセッサーがコアコンピューターのシステムプロセッサーとして供される。ドッキングされない時、コアコンピューターがミニオペレーティングシステムを起動させるのに対して、コアコンピューターがドッキングされた時、ノートブックコンピューターが完全なオペレーティングシステムを起動させてもよい。コアコンピューターのシステムプロセッサーとして供される時の方がノートブックコンピューターのシステムプロセッサーとして供される時よりもコアコンピューターのプロセッサーが低電圧および低周波数で操作する。コアコンピューターがドッキングされる時、ノートブックコンピューターのメモリーは、コアコンピューターのメモリーに同期されるとともに、コアコンピューター中のバッテリーが充電される。
【０００６】
米国特許第7,010,634号（特許文献１）に開示されたノートブックコンピューターおよびコアコンピューター（即ち、単一システムプロセッサーを共有する）間の特定のハードウェア冗長性を削減する一方で、異なるデバイス中に存在する別々のオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムならびに異なるデバイス間のデータ同期を実行することに大部分を頼る。例えば、コアコンピューターがノートブックコンピューター中にドッキングされる時、システムプロセッサーが、大きなノートブックコンピューター中にインストールされたより大きな、完全なオペレーティングシステムを起動させて、大きなノートブックコンピューター中にインストールされた（即ち、完全なオペレーティングシステムにのみ関連する）アプリケーションプログラムを実行する。ドッキングされてない時、システムプロセッサーがより小さいコアコンピューター中にインストールされたより小さなミニオペレーティングシステムを起動させて（即ち、ミニオペレーティングシステムにのみ関連する）アプリケーションプログラムを実行する。異なるデバイス中の異なるオペレーティングシステムを起動することがあれば、ノートブックコンピューターに対するコアコンピューターのドッキングおよびドッキングを解くことは、オペレーティングシステムの再開始を必要とする（電源ダウンを必要とする）ために、「ホットスワップ」方式ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第7,010,634号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の目的は、より顕著にデバイス間の冗長性を削減できる電子装置のドッキング可能システムを開発することを切望し、データだけでなくハードウェア・ソフトウェアにおいて、フォームファクターおよび／または全てのプラットフォーム間のドッキング容易性および使用の多様性を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、デバイスのモジュラーシステムを提供し、そのうち、システム中で（マスター）デバイスが１つ又はそれ以上の他（スレーブ）のデバイスと結合することができ、拡張されたフォームファクターおよび／または異なるプラットフォームにおいて、拡張された機能性および特徴を有する機能的電子装置（例えば、手持ちセルラーフォン、タブレットコンピューティングデバイス、ノートブックＰＣデバイス、ノートブックデバイスなど）に変換する。モジュラーシステムがシステム中の様々なコンポーネント間の冗長性を削減するとともに、代わりに最適化された及び／又は強化された機能性および特徴に対する操作可能性を向上させ、マスターデバイスがスレーブデバイスを結合することによって大きなフォームファクターおよび／または異なるプラットフォームに変換する。マスターデバイスが１つ又はそれ以上のスレーブデバイスを結合することにより、１つのフォームファクターおよび／またはプラットフォームから他のものに変換された時、マスターデバイスが制御および／または蓄積されたデータを提供してスレーブデバイスを操作する。マスターデバイスおよびスレーブデバイスが特定の制御、ハードウェア、ソフトウェアおよびデータを共有して、様々なフォームファクターおよび／またはプラットフォームのデバイス間の冗長性を削減し、最適化された及び／又は強化された方式において追加的または異なる機能および特徴を提供する方法でフォームファクターおよび／またはプラットフォームがあるものから他へ変化する。マスターデバイスが物理的ポートまたはインターフェースおよびデータ／電子的ポートまたはインターフェースを介して異なるスレーブデバイスにドッキングし、異なるフォームファクターおよび／またはプラットフォームの異なる機能的電子装置を完成し、強化された機能性または機能性の異なるセットを達成する。
【００１０】
この発明の一観点において、ドッキングを解かれた時に、マスターデバイスが独立して特徴の自らのセットとして機能する。例えば、スマートフォンは、自らのオペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）、システムプロセッサー（例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、それは汎用プロセッサーまたは多機能プロセッサーを有し、システムの多様なスペックを制御する）、基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）（システムプロセッサーの一部であり得る）、メモリー（フラッシュメモリー、ＲＡＭ、ソリッドステートデバイスなど）、ディスプレイ、キーボード、マイクロホン、スピーカー、関連されたアナログおよびデジタル回路構成、バッテリーなどを制御する。ある実施形態中、スレーブデバイスが、独自の如何なる或いは如何なる重要なプロセッシング能力も無い、制限された特徴および機能性を備えるデータ処理能力の無いデバイスであるとともに、異なるＩ／Ｏ規格（例えば、画像解析度、オーディオなど）を有する。例えば、タブレットのようなスレーブデバイスは、メモリー（例えば、フラッシュメモリー、ＲＡＭ、ソリッドステートデバイスなど）、ディスプレイ、キーボード、マイクロホン、スピーカー、連合されたアナログおよびデジタル回路構成、バッテリーなどを有するが、システムプロセッサーを有さない。マスターデバイスが大きなスレーブデバイスにドッキングされる時、マスターデバイスのシステムプロセッサーおよびオペレーティングシステムがスレーブデバイスを実行するのに用いられるとともに、スレーブデバイス（例えば、強化されたディスプレイ）により提供される物理的周辺環境おいて更にマスターデバイス中に存在するアプリケーションプログラムが実行される。追加的なアプリケーションソフトウェアがスレーブデバイス中にインストールされ、マスターデバイスシステムプロセッサーが同様に実行できる。
【００１１】
ある実施形態中、スレーブデバイスは、マスターデバイス中のオペレーティングシステムを実行するシステムプロセッサーの処理能力と比較して制限された処理能力または制限された共同処理能力（即ち、汎用プロセッサーまたは多機能プロセッサーではない）を有する。そのような制限された特定の処理は、Ｉ／Ｏドライバー、グラフィックドライバー、ヒューマンインターフェースなど大きなスレーブデバイス中の特定の周辺機器、又は特定のスレーブデバイスにのみ関連する周辺コンポーネントの別な制限された操作制御機能の動作のために要求される（例えば、イメージプロジェクターデバイスであるスレーブデバイスの場合において、スレーブデバイスがプロジェクションメカニズムおよび電源管理の制限された処理制御を有する）。例えば、スレーブデバイスは、自らの制限された特定タスクにルーチンされるハードコードされた（変更できない）特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）を有して、オペレーティングシステム、特にマスターデバイスにインストールされたオペレーティングシステムに応答しない。それにもかかわらず、マスターデバイス中のオペレーティングシステムがスレーブデバイス中に提供されるルーチンに関連する如何なる制限されたデバイス操作制御よりも顕著に多い機能性を提供し、かつマスターデバイス中のシステムプロセッサーがスレーブデバイス中に提供される如何なるプロセッサーよりも顕著に高い処理能力を提供する。
【００１２】
異なるスレーブデバイスが設計され、かつマスターデバイスと組み合わせて使用する時に特定アプリケーションに最適化された周辺部品（例えば、ディスプレイ、マイクロホン、スピーカー、アンテナなど）の適切なセットとして構成される。特定のアプリケーションについて、フォームファクターを最適化する物理ユニットの範囲で高いレベルのコンポーネントの物理的集積が与えられるとともに、特定のアプリケーションに特性を持たせるように最適化したければ、マスターおよびスレーブデバイスは、ある程度の冗長性（例えば、マスターデバイスおよびスレーブデバイスが異なるタイプのディスプレイ、スピーカー、マイクロホンなどマスターおよびスレーブデバイスのそれぞれのアプリケーション用に最適化されたもの）を有している。
【００１３】
マスターデバイスが物理ポートまたはインターフェースおよびデータ／電気ポートまたはインターフェースを介してスレーブデバイスにドッキングされて、マスターデバイスをスレーブデバイスの大きなフォームファクターへ変換するが、マスターデバイス中にインストールされたオペレーティングシステムに実質的に基づいて、マスターデバイスによってスレーブデバイスの制御を維持し、マスターデバイス中のデータ、アプリケーションプログラム、機能性および特徴にアクセスする。
【００１４】
この発明の別な観点において、中間の携帯できる取り外し可能な物理的インターフェースアダプター（またはドッキングアダプター）がマスターデバイスのスレーブデバイスへのドッキングを容易にするために提供される。仮に様々なマスターデバイスが異なる物理形状およびサイズの外部ハウジングを有するとすれば、同一のスレーブデバイスにドッキングするために異なるマスターデバイスの互換性を提供する目的で、異なるアダプターが異なるマスターデバイス用に提供される。異なる物理インターフェースアダプターは、異なるマスターデバイスが、特定の同じスレーブデバイスに適合するように構成される。特定の携帯型の物理インターフェースアダプターが特定マスターデバイスのフォームファクターに一致する（conform）とともに、特定スレーブデバイスハウジング中に提供されたドッキングベイに一致するため、マスターデバイスがスレーブデバイスハウジングにドッキングできる。物理インターフェースアダプターが少なくともマスターデバイスハウジングの一部に一致する第１構造とスレーブデバイス中のドッキングベイに一致する第２構造とを含むので、マスターデバイスハウジングの少なくとも一部がスレーブデバイスハウジング中のドッキングベイに適合できる第１構造および第２構造にフィットでき、マスターデバイスがスレーブデバイスハウジング中にドッキングされることができる。物理インターフェースアダプターが電気ポートまたはアダプターをサポートしてマスターデバイス上の電気ポートおよびスレーブデバイス上のドッキングインターフェース間にデータならびに電源接続を提供する。
【００１５】
ある実施形態中、マスターデバイスがドッキング時に実質的にスレーブデバイス中に内包される。
【００１６】
ある実施形態中、物理的インターフェースアダプターがカートリッジの形状に設定され、実質的にマスターデバイスを囲い込むケースを有している。カートリッジは、スレーブデバイス中のドッキングベイの輪郭に一致する外形およびサイズを有する。別な実施形態中、物理的インターフェースアダプターがマスターデバイスをサポートするフレームを含む。フレームがマスターデバイスの少なくとも一部に一致する内部側面とスレーブデバイスハウジングにおいてドッキングベイの内側に直接適合するサイズかつ形状の外部フォームファクターとにより構築される。他の実施形態中、物理的インターフェースアダプターが更にフレームに取り外し可能に連結されたアダプターバーを含み、そのうち、アダプターバーが電気アダプターをサポートする。さらに別な実施形態中、物理的インターフェースアダプターが更にフレームを収容するカートリッジを含み、かつ、もし１つが提供されればアダプターバーをサポートする。この実施形態中、フレームがマスターデバイスの外部輪郭およびカートリッジ内側に密接に準拠した薄いフォームフィッティング中間構造を提供する。フレームが単純な構造（それ故に作るのに安価）であり、異なる外部輪郭を有する、おのおの異なるマスターデバイス用に提供されることができ、特定のスレーブデバイス用により精巧な構造（それ故に作るのが高価）を有するカートリッジと互換性を持つ。言い換えれば、カートリッジは、特定のスレーブデバイスにドッキングするために普遍的なものとして作ることができるが、異なるフレームは、同一のカートリッジ用に異なるマスターデバイスにフィットするように設定できる。
【００１７】
この発明のある実施形態中、マスターデバイスおよび／またはスレーブデバイスの電源遮断を必要とすることなく、マスターデバイスが「ホットスワップ」方式でスレーブデバイスの制御を切り替えるよう設定される。
【００１８】
この発明の別な観点において、強化された充電および電源管理スキーム（scheme）は、マスターデバイスおよびスレーブデバイスのために電源管理を最適化するよう提供される。スキームは、マスターデバイスおよびスレーブデバ中のバッテリー充電レベルに基づいて、ユーザープログラム可能に動的なマスターデバイスおよびスレーブデバイス間の充電優先順位（適切な充電電源の割り当てを含む）を割り当る。充電スキームは、更にそれぞれマスターおよびスレーブデバイスによる電源使用に基づく。
【００１９】
この発明は、デバイスのモジュラーシステムを提供し、システム中の様々なフォームファクターおよび／またはプラットフォームにおいて機能性ならびに特徴を拡張するために、マスターデバイスが１つ又はそれ以上の他のシステムに結合されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
デバイス間の冗長性を削減できる電子装置のドッキング可能システムを開発し、データ・ハードウェア・ソフトウェアにおいて、フォームファクターおよび／または全てのプラットフォーム間のドッキング容易性と使用の多様性とを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態にかかるモジュラーシステムを示す概略的な説明図である。  図である。
【図２Ａ】この発明の実施形態にかかるスレーブデバイスにドッキングされたマスターデバイスの上面図である。
【図２Ｂ】この発明の実施形態にかかるスレーブデバイスにドッキングされたマスターデバイスの背面図である。
【図２Ｃ】この発明の実施形態にかかるカートリッジの形状における物理インターフェースアダプターを含む部品の組み合わせを示す説明図である。
【図３】この発明の実施形態にかかるドッキングおよび非ドッキングを示す説明図である。
【図４】この発明の実施形態に係るドッキング状態からのマスターデバイスの除去を示す説明図である。
【図５Ａ】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスのカートリッジへの着脱を示す説明図である。
【図５Ｂ】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスのカートリッジへの着脱を示す説明図である。
【図６Ａ】この発明の別な実施形態にかかるカートリッジを示す説明図である。
【図６Ｂ】この発明の別な実施形態にかかるカートリッジを示す説明図である。
【図７Ａ】この発明の実施形態にかかる図６Ａおよび図６Ｂに示したカートリッジのスレーブデバイスへのドッキングならびにドッキング解除を示す説明図である。
【図７Ｂ】この発明の実施形態にかかる図６Ａおよび図６Ｂに示したカートリッジのスレーブデバイスへのドッキングならびにドッキング解除を示す説明図である。
【図７Ｃ】この発明の実施形態にかかる図６Ａおよび図６Ｂに示したカートリッジのスレーブデバイスへのドッキングならびにドッキング解除を示す説明図である。
【図７Ｄ】この発明の実施形態にかかる図６Ａおよび図６Ｂに示したカートリッジのスレーブデバイスへのドッキングならびにドッキング解除を示す説明図である。
【図７Ｅ】この発明の実施形態にかかる図６Ａおよび図６Ｂに示したカートリッジのスレーブデバイスへのドッキングならびにドッキング解除を示す説明図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｃは、この発明のさらに別な実施形態にかかる物理インターフェースアダプターを示す説明図である。
【図９】図９Ａ〜９Ｃはこの発明にかかる図８Ａ〜図８Ｃの物理インターフェースアダプターのスレーブデバイスへのドッキングおよびドッキング解除を示す説明図である。
【図１０】図１０Ａ〜１０Ｃは、この発明のなお別な実施形態にかかる物理インターフェースアダプターを示す説明図である。
【図１１】図１１Ａ〜１１Ｃは、この発明のさらに別な実施形態にかかる物理インターフェースアダプターを示す説明図である。
【図１２】この発明の別な実施形態にかかる物理インターフェースアダプターのスレーブデバイスへのドッキングを示す説明図である。
【図１３】この発明のさらに別な実施形態にかかるスレーブデバイスへのマスターデバイスのドッキングを示す説明図である。
【図１４】この発明のなお別な実施形態にかかるスレーブデバイスへのマスターデバイスのドッキングおよびドッキング解除を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施形態にかかるＡＶＤコンボスロットを示す説明図である。
【図１６】この発明の実施形態にかかるマスターデバイス上に提供されるワイヤーインターフェースを示す説明図である。
【図１７】この発明の実施形態にかかるＨＤＭＩインターフェース中のＤＤＣを介するスレーブデバイスの部品の制御を示す説明図である。
【図１８】この発明の実施形態にかかるＵＳＢインターフェースを介するスレーブデバイスの部品の制御を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施形態にかかるアナログオーディオインターフェースを介するスレーブデバイス中のオーディオＩ／Ｏ部品の制御を示す説明図である。
【図２０】この発明の実施形態にかかる無線インターフェースを介するスレーブデバイスの部品の制御を示す説明図である。
【図２１】この発明の実施形態にかかるドッキング時のマスターデバイス用の充電プロセスを示す概略的なフローチャートである。
【図２２】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスがスレーブデバイスにドッキングしていないモードでのＩ／Ｏ経路を示す説明図である。
【図２３】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスがスレーブデバイスにドッキングしているモードでのＩ／Ｏ経路を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスがスレーブデバイスにドッキングしていないモードでのボイスデータ経路を示す説明図である。
【図２５】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスがスレーブデバイスにドッキングしているモードでのボイスデータ経路を示す説明図である。
【図２６】この発明の実施形態にかかるマスターデバイスのブロック図である。
【図２７】この発明の実施形態にかかるスレーブデバイスのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本記載は、本発明を最も実施できる方法を考慮して記載したものである。本発明は、幾つかの実施例及び図面を参考として記載したものである。この記載は、本発明の原理を説明する目的でなされたものであり、この発明を制限するものではない。当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更および修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【００２３】
図面に図示される例は、実施の形態の詳細を説明する参考である。前記詳細な記述、複数の説明は、本発明の理解のもと提供するものである。しかし、当業者であれば、これらの詳細な説明なしに実現することができるものである。その他の例、公知の方法、手順、構成要素、回路ネットワーク等は、実施の形態を必要以上に不明瞭にすることを避けるため、記載しない。
【００２４】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この発明は、デバイスのモジュラーシステムを提供し、そのうち、（マスター）デバイスがシステム中の他の（スレーブ）デバイスの１つ又はそれ以上に連結できて、拡張されたフォームファクターおよび／または異なるプラットフォーム中の拡張された機能性ならびに特徴を有する機能的電子装置（例えば、手持ちセルラーフォン、タブレットコンピューティングデバイス、ノートブックＰＣデバイス、ノートブックデバイスなど）に変換する。図１において、この発明のモジュラーシステム１０は、概略的かつ概念的に描かれている。概念的には、マスターデバイス１２、完全に独立した操作可能デバイスは、大きなフォームファクターのベーススレーブデバイス１４にドッキング可能である。この発明の別な観点において、中間のポータブルで、除去可能な物理インターフェースアダプター（またはドッキングアダプター）１６は、スレーブデバイスにマスターデバイスがドッキングしやすいように提供される。物理インターフェースアダプター（カートリッジ）１６がマスターデバイス１２のハウジングの少なくとも一部に一致する（conform）第１構造とスレーブデバイス１４中のドッキングベイに一致する第２構造とを含んで、マスターデバイスハウジングの少なくとも一部が第１構造へフィットできる、かつ第２構造がスレーブデバイス中のドッキングベイへフィットできる。これにより、マスターデバイス１２がスレーブデバイス１４のハウジング中にドッキングできる。物理インターフェースアダプター１６が電気およびデータポートまたはインターフェース１５をサポートしてマスターデバイス１２上の電気ポート１３およびスレーブデバイス１４上のドッキングインターフェース間のデータおよび電源接続を提供する。以下、さらに詳細に説明するように、マスターデバイス１２上のデータおよび電気インターフェースは、物理インターフェースアダプター１６上のインターフェース１５を介してスレーブデバイス１４と通信する。
【００２５】
一つの実施形態において、物理インターフェースアダプター１６が実質的にマスターデバイス１２を囲むケースを有するカートリッジのフォームで構成される。カートリッジがスレーブデバイス１４中のドッキングベイの輪郭に一致する（conform）外形およびサイズを有している。マスターデバイス１２は、カートリッジに挿入されることができ、順にスレーブデバイス１４中のドッキングベイに挿入され、変換プロセスを完了する。仮に様々なマスターデバイスが異なる物理形状およびサイズの外部ハウジングを有し、異なるマスターデバイスが同一のスレーブデバイスへドッキングするための互換性を提供するために、異なるマスターデバイス用の異なる物理インターフェースアダプターが提供される。異なる物理インターフェースアダプターは、異なるマスターデバイスが特定のスレーブデバイスにフィットするよう構成される。マスターデバイスがスレーブデバイスハウジングにドッキングできるように、特定の携帯可能な物理インターフェースアダプターは、特定のマスターデバイスのフォームファクターに一致するとともに、特定のスレーブデバイスハウジング中に提供されるドッキングベイに一致する。
【００２６】
スレーブデバイス１４は、ノートブックディスプレイベースデバイス１５、プロジェクター１８およびデジタルフォトフレームデバイス、電子ペーパー（e-paper）デバイス、タブレットディスプレイデバイス、ゲームコンソール、車中での使用に適した電子装置、オールインワンオフィス機器などのようなデバイス１７であることができる。スレーブデバイスと結合されることによりマスターデバイスが大きなフォームファクターおよび／または異なるプラットフォームに変換される時、モジュラーシステム１０は、システム中の様々なデバイスの部品間の冗長性を低減し、代わりに最適化された及び／または強化された機能性および特徴を備える操作可能性を向上させる。
【００２７】
この発明の概念を説明するために、この発明は、スマートフォンのフォームを持つ手持ちデバイスをマスターデバイスとし、大きなディスプレイを有するタブレットディスプレイデバイスをベーススレーブデバイス（以下、簡単にタブレットデバイスと呼ぶ）として状況を討論する。タブレットデバイスは、限定された特徴および機能性を備えた「ダム末端（dumb terminal）」であってもよいが、より良い画像解析度、より良いサウンドなど有する。スマートフォンが独自に又はベースタブレットデバイスにドッキングして様々なソフトウェアアプリケーションを実行する強力なプロセッサーをインストールされることができる。タブレットデバイスにドッキングされる時、マスタースマートフォンは、タブレットデバイスの環境のもと、タブレットデバイス中にインストールされる冗長なアプリケーションを必要とすることなく、グラフィックおよびオーディオを強化、無線受信などを強化するために、これらのアプリケーションを継続して実行することができる。
【００２８】
図２Ａ〜図２Ｃは、この発明の実施形態にかかるタブレットデバイス２２の背面中にドッキングしたスマートフォン２０を含むカートリッジ２４のフォームを持つ物理インターフェースアダプターを備える、タブレットデバイス２２の上面および背面を示す。図示した実施形態中、タブレット２２がほぼ平坦なボディを有し、ボディがボディのエッジ内のエリアを実質的にカバーする拡張されるディスプレイスクリーン２１を含む。タブレットデバイス２２と比較して、スマートフォン２０がより小さいフォームファクターを有する。スマートフォン２０が独自のディスプレイスクリーンを有する。カートリッジ２４がスマートフォン２０およびタブレットデバイス２２間の物理インターフェース（または物理ドッキングの互換性）を提供する。仮に多様なマスターデバイスが異なる物理形状およびサイズを有するとすれば、同一なスレーブデバイスまたは異なるスレーブデバイス用に異なるマスターデバイスの互換性を提供するために、異なるカートリッジが提供される。図示した実施形態中、スマートフォンがドッキング時にタブレットデバイス２２に実質的に含まれる。
【００２９】
スマートフォン２０が物理インターフェースおよびデータ／電気ポートまたはインターフェースを介してスレーブタブレットデバイス２２にドッキングして、タブレットデバイス２２のより大きいフォームファクターに変換するのに、スマートフォン２０がスマートフォン２０にインストールされたオペレーティングシステムに実質的に基づいて、タブレットデバイス２２の制御を維持し、スマートフォン２０中に埋め込まれたデータ、アプリケーションプログラム、機能性および特徴にアクセスする。スマートフォン２０が制御および／または保存されたデータを提供して、その他の非機能的なタブレットデバイス２２を操作する。スマートフォン２０が機能的なタブレットデバイス２２を変換して完成する時、最適化および／または強化する方式で追加的な又は異なる機能および特徴を提供するように、スマートフォン２０およびタブレットデバイス２２は、マスターデバイス／スマートフォン２０の制御、ハードウェア、ソフトウェアおよびデータを共有して、これら２つのデバイス間の冗長性を低減する。
【００３０】
図示した実施形態中、非ドッキング時に、スマートフォン２０が独立的に自分の特徴のセットを備えて機能的である。例えば、スマートフォン２０が独自のオペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）、システムプロセッサー（例えば、中央処理ユニットＣＰＵ）、基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）（あるいはシステムプロセッサーの一部でもよい）、メモリー（例えば、フラッシュメモリー、ＲＡＭ、ソリッドステートドライバーなど）、ディスプレイ、キーボード、マイクロホン、スピーカー、関連するアナログとデジタル回路構成、バッテリーなどを有する。一つの実施形態において、スレーブデバイスは、制限された特徴および機能性を備え、自分の任意の又は任意の顕著な処理能力がないとともに、異なるＩ／Ｏ規格（例えば、グラフィクス解析度、オーディオなど）を有するダムベースデバイス（自分のオペレーティングシステムがなく、他は非機能的）である。例えば、タブレットデバイスがメモリー（例えば、フラッシュメモリー、ＲＡＭ、ソリッドステートドライバーなど）、ディスプレイ、キーボード、マイクロホン、スピーカー、関連するアナログとデジタル回路構成、バッテリーなどを有するが、システムプロセッサーは無い。スマートフォン２０がより大きいタブレットデバイス２２にドッキングされた時、スマートフォンのプロセッサーおよびオペレーティングシステムがタブレットデバイス（例えば、強化されたディスプレイ、より大きいタッチスクリーン、より高い能力のスピーカー、より高い解析度のカメラなど）により提供された物理的な周辺環境において、タブレットデバイス２２および更にスマートフォン２０中に常駐するアプリケーションプログラムを実行するために使用される。追加的なアプリケーションソフトウェアがタブレットデバイス２２中にインストールされて、スマートフォン２０中のシステムプロセッサーが同様にそれらのアプリケーションソフトウェアを実行できる。一つの実施形態中、マスターデバイス（即ち、スマートフォン２０）だけがソフトウェアプログラムおよびドライバーを含む。図示された実施形態において、スマートフォン２０だけがその中にインストールされたアプリケーションソフトウェアおよびドライバーを有するとともに、スレーブタブレットデバイス２２は、強化されたユーザーインターフェースに加えて、電源充電ならびにデータ保存のような限定された機能を有する。
【００３１】
オペレーティングシステムは、電子装置（例えば、セルフォン、ノートブックコンピューターなど）を実行するマスター制御プログラムを含むものであると当業者により理解されている。オペレーティングシステムは、特定の電子装置において実行する全てのアプリケーションプログラム用の基準（standard）を設定する。アプリケーションプログラムは、例えば、ユーザーインターフェースおよびファイル管理操作のためにオペレーティングシステムと「話す」。一般的に、オペレーティングシステムは、他のタスクのうちユーザーインターフェース管理、ジョブ管理、タスク管理、データ管理、デバイス管理を含む機能を行う。一方、しかしながら、当業者に理解されるように、ＢＩＯＳは、電子装置中の基本的なルーチンの限定されたセットを含み、それらのルーチンがチップ上に保存されるとともに、オペレーティングシステムおよびハードウェア間のインターフェースを提供する。ＢＩＯＳが周辺機能およびリアルタイムクロック（時間および日付）のような基本内部サービスをサポートしている。電子装置のスタートアップ（起動、booting）時に、ＢＩＯＳが駆動および他の構成設定のために自分の小さいメモリーバンクへ問い合わせることによりシステムをテストするとともに、操作のために電子装置を準備する。ＢＩＯＳは、それからオペレーティングシステムをロードするとともに、制御をそれに渡す。
【００３２】
一つの実施形態において、タブレットデバイス２２は、スマートフォン２０中でオペレーティングシステムを実行するシステムプロセッサーの処理能力と比較して、無いか制限された処理能力あるいは制限された共同処理能力を有することができる。そのような制限された特定の処理は、例えばＩ／Ｏドライバー、グラフィックドライバー、ヒューマンインターフェースなど、または特定のスレーブデバイスと独自に関連する周辺構成要素のためのその他の制限されたオペレーションコントロール機能として、大きなタブレットデバイス２２中で特定の周辺機器のオペレーションのために要求される（例えば、スレーブデバイスが、画像プロジェクター装置（例えば、図１中のプロジェクター１８）であるとき、スレーブデバイスはプロジェクションメカニズムと電力管理の制限された処理制御を有する）。唯一連合された周辺部品のために、他の限定された操作制御機能が必要とされ、スレーブデバイスが投影機構および電源管理の限定された処理制御を有する）。例えば、タブレットデバイス２２がハードコーディングされる、制限された特定のタスク、オペレーティングシステムおよび、とりわけマスターデバイス中にインストールされオペレーティングシステムに応答しないルーチンを保証する、独自のアプリケーション特定ＩＣ（ＡＳＩＣ＝application specific integtated circuit）を有するかもしれない。それにもかかわらず、スマートフォン２０中のオペレーティングシステムは、タブレットデバイスに提供されるルーチンに関連する如何なる制限されたデバイス操作制御よりも遙かに多くの機能性を提供するとともに、スマートフォン２０中のシステムプロセッサがタブレットデバイス２２中に提供される如何なるプロセッサーよりも遙かに高い処理能力を提供する。
【００３３】
スマートフォン２０の制御システム（システムプロセッサーおよびシステムソフトウェア（即ち、オペレーティングシステム）を含む）は、自動的にドッキング状態を検出し、例えば、スマートフォン２０中に提供されるヒューマンインターフェース装置の制御からタブレットデバイス２２中へ提供されるそれらのように、スマートフォン２０とタブレットデバイス２２のデバイス部品の制御間で切り換えるよう構成される。電気的にスマートフォン２０のタブレットデバイス２２へのドッキング接続を検知すること、あるいはスマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングする時、物理的スイッチでトリガーすることによって、ドッキング状態は、スマートフォン２０により決定される。スマートフォン２０は、決定されたドッキング状態に従って、自動的にスマートフォン２０およびタブレットデバイス２２間で多様な部品（例えば、ディスプレイ、タッチ入力、オーディオ出力など）の制御を切り替えるよう構成される。
【００３４】
例えば、スマートフォン２０デバイス中のシステムソフトウェアは、スマートフォン２０のタブレットデバイス２２へのドッキングを確認する時に、内部タッチインターフェース、ディスプレイパネル、マイクロホンなどスマートフォン２０中の制御からタブレットデバイス２２中に提供される外部タッチインターフェース、ディスプレイパネル、マイクロホンなどに自動的に切り替えるような方法として構成されている。スマートフォン２０のディスプレイは、ターンオフ（または第２ディスプレイとして維持）されるとともに、自動的にスマートフォン２０の関連されたディスプレイパネルからタブレットデバイス２２の関連されたディスプレイパネルへ自動的に調整された画像品質あるいは特性（解像度またはＤＰＩ= dots per inch）とともに、イメージ出力がタブレットデバイス２２中のディスプレイパネルに自動的にスイッチされる。例えば、ドッキング時に、スマートフォン２０がタブレット２２に一致するためにディスプレイドライバー設定をリセットするように構成され、タブレットデバイス２２中のより大きいディスプレイ上に大きなアイコン、そして／または、より高い解析度あるいはＤＰＩをディスプレイする。従って、ドッキング時に、スマートフォン２０中のアプリケーションがタブレットデバイス２２で利用可能なように作られた外部周辺およびヒューマンインターフェースを自動的に使用開始する。さらにドッキング時に、スマートフォン２０の場合、スマートフォン２０中のオーディオスイッチがスマートフォン２０中の内部レシーバー／スピーカーおよび内部マイクロホンかタブレットデバイス２２中で使用可能な外部スピーカーおよび外部マイクロホンへとタブレットデバイス２２（フォーンの場合）中のモデムに対するフォンボイスデータ経路を切り替える。さらに、もし無線アンテナがタブレットデバイス２２中に提供され、もしスマートフォン２０がＲＦ（無線周波数  radio frequency）外部コネクターを提供すれば、スマートフォン２０は、タブレットデバイス２２中の外部アンテナを使用するように切り替えられる。
【００３５】
図２２〜図２５において、スマートフォン２０にインストールされているシステムソフトウェアは、様々なソフトウェア層（例えば、アプリケーション、フレームワーク、ハードウェア抽出層（hardware abstraction layer = HAL）およびＯＳカーネル）ならびに様々なドライバー（例えば、内部タッチドライバー、外部タッチドライバー、グラフィックドライバー、オーディオドライバー、ＭＩＰＩ-ＤＳＩ（Mobile Industry Processor Interface-Dispiay Serial Interface）ドライバー、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）ドライバー、ＲＩＬ（Radio Interface Layer）ドライバーおよび演算（ＯＰ）モード検出器ドライバー）を含む。システムソフトウェアは、例えば、内部タッチパネル、外部タッチパネル、内部ＬＣＭ（liquid crystal module）、外部ＬＣＭ、内部スピーカー、外部スピーカー、内部ＭＩＣ（microphone）、外部ＭＩＣ、オーディオスイッチおよびモデムを含む多様な内部ハードウェア（つまり、スマートフォン２０内部）および外部ハードウェア（つまり、タブレットデバイス２２内部）と相互作用する。図２２〜図２５中に図示された実施形態中、全ての必要なソフトウェアおよびドライバーは、スマートフォン２０中に含まれる。
【００３６】
図２２は、スマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングしていないモードのデータＩ／Ｏ経路を図示する。図示したように、スマートフォン２０内のシステムソフトウェアが適切なドライバーを介して内部ハードウェア（例えば、内部タッチパネル、内部ＬＣＭ、内部スピーカーおよび内部ＭＩＣ）と相互作用を行う。
【００３７】
図２３は、スマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングしているモードのデータＩ／Ｏ経路を図示する。図示したように、スマートフォン２０内のシステムソフトウェアが適切なドライバーを介してタブレットデバイス２２（例えば、外部タッチパネル、外部ＬＣＭ、外部スピーカーおよび外部ＭＩＣ）上で発見された様々な外部ハードウェアと相互作用するように切り替わり、そのうちの幾つかは、これらの非ドッキングモード（タブレットデバイス２２上の外部タッチ、外部ＬＣＭおよび外部スピーカーは、スマートフォン２０上の内部ＬＣＭおよび内部スピーカーと較べて高い解析度／精細性であるため、例えば、外部タッチドライバーおよびＨＤＭＩドライバーである）。
【００３８】
図２４は、スマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングしていないモードのボイスデータ経路を図示する。スマートフォン２０中のオーディオスイッチが内部ＭＩＣおよび内部受信器／スピーカーをＲＩＬドライバーにより制御されるモデムを操作するよう切り替わる。
【００３９】
図２５は、スマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングしているモードのボイスデータ経路を図示する。スマートフォン２０中のオーディオスイッチが外部ＭＩＣおよび外部でモデムを操作するよう切り替える。
【００４０】
この発明の実施形態中、スマートフォン２０および／またはタブレットデバイス２２の電源を遮断することなしに、「ホットスワップ」方式でタブレットデバイス２２を含むよう制御を切り替えるように構成されている。例えば、図１５に図示したＡＶＤスロットおよび以下の記述中、ＨＤＭＩ部分において、ＨＤＭＩ＿ＤＥＴＥＣＴＩＯＮピンは、ホットスワップ操作による接続における挿入検出に使用できる。
【００４１】
図３は、スマートフォン２０をタブレットデバイス２２にドッキングする変換プロセスにおいて行われるステップを示す。具体的には、図示した実施形態中、カートリッジ２４は、一般的に回転カバーまたは蓋２６を有するハウジング２５として構成される。スマートフォン２０がカートリッジ２４内へスライドすることにより挿入された後、蓋２６がハウジング２５に対して閉まるとともに、タブレットデバイス２２背面にあるドッキングベイ２８内へスライドさせることによって挿入し、それにより、変換／ドッキングプロセスを完了する。図４は、タブレットデバイス２２からスマートフォン２０を引き出す実施手順を示す。カートリッジ２４の蓋２６が開かれて、スマートフォン２０がカートリッジ２４のハウジング２５から先ず除去／ドッキング解除される必要なく引き出される。この実施形態中、スマートフォン２０がカートリッジ２４へ挿入される前に、カートリッジ２４が先ずタブレットデバイス２２にドッキングされる。
【００４２】
タブレットデバイス２２以外に、スマートフォン２０は、物理ポートまたはインターフェースおよびデータ／電気またはインターフェースを介して他の異なるスレーブデバイス（例えば、図１中のノートブックディスプレイベースデバイス１５）にドッキングされ、異なるフォームファクターおよび／またはプラットフォームの異なる機能的電子装置を完成させて、強化された機能性または異なるセットの機能性を達成する。ある実施形態中、異なるカートリッジが特定モデルのスマートフォンを受容するサイズおよび形状のキャビティ（空洞）を提供するように構成される。同一の外部形状サイズを有するが、異なる内部スペースおよびデータ／物理インターフェースを有する異なるカートリッジが提供され、異なる形状サイズの異なるモデルのスマートフォンを収容する。これは、同一のタブレットデバイス、または同一の外部形状サイズを有するカートリッジ用の同一のドッキングインターフェースを有する他の異なるスレーブデバイスを備えるために互換性ならびに交換可能性を提供する。
【００４３】
カートリッジ２４は、マスターデバイス上の相補的なコネクターに連結するために構成された内部データ／電気コネクターを有するとともに、マスターデバイスがスレーブデバイスにドッキングする時、スレーブデバイス上の相補的なコネクターに連結するための外部データ／電気コネクターを有する。内部および外部コネクターは、（例えば、ケーブルまたはフレキシブルまたは硬質印刷回路板によって）導電的に連結されてデータおよび／または電気信号を伝送する。異なるマスターデバイス用に多様なカートリッジ間の互換性を提供するために、異なるカートリッジ用の外部データ／電気コネクターは、特定のマスターデバイスのために構成された内部データ／電気コネクターを備えるものと、同一構成のものである。一つの実施形態において、内部データ／電気コネクターがマスターデバイスへの接続のためにカートリッジ上に固定される又はフレキシブルケーブルによりカートリッジへ接続される。外部データ／電気コネクターもまたカートリッジ上に固定される又はフレキシブルケーブルによってカートリッジへ接続できる。カートリッジへ接続する代わりに、内部および外部コネクターがカートリッジ本体の壁を貫通するケーブルによって相互接続されるが、ケーブルはカートリッジ本体には貼り付けられていなくてもよい。もし内部コネクターがカートリッジに固定されれば、異なるマスターデバイス用の異なるカートリッジがそれぞれのカートリッジ内の異なる位置に異なる内部コネクターを有し、カートリッジを使用する特定のマスターデバイス上のコネクターを補足する。
【００４４】
カートリッジは、スマートフォン２０のカートリッジへの挿入および取り出しを容易にするよう構成されている。一つの実施形態において、スマートフォンをカートリッジへスライドさせることによりスマートフォンをカートリッジへ挿入する時、スマートフォン上の相補的なデータ／電気ポートは、カートリッジ中の内部データ／電気コネクターに連結される。インターロック機構（例えば、カートリッジ上に提供されるカバー、ロッキングタブまたはノブ）は、マスターデバイスがしっかりと完全にカートリッジへ挿入されることを保証するために、カートリッジ内にマスターデバイスの確実なインターロックを提供するように構成されても良い。図５Ａ中の実施形態において、カートリッジ２４がハウジング２５の後端外側に外部データ／電気コネクター２７を有する。ハウジング２５の内側の後端に内部データ／電気コネクター（図示せず）が提供される。蓋２６が開いた状態で、スマートフォン２０がハウジング２５中に挿入される時、スマートフォン２０のエッジにおけるデータ電気ポートが内部コネクターに連結される。回動可能な蓋２６は、カートリッジ２４内にスマートフォン２０を完全に閉じこめるために、スマートフォン２０の挿入もまたカム作用により閉じるよう構成されている。図５Ｂにおいて、カートリッジ２４からスマートフォン２０を取り出すために、蓋２６が回動して開くとともに、スマートフォン２０のデータ／電気ポートがハウジング２５の後端内側における内部データ／電気コネクターから分離する。蓋２６が回動して開く時、スマートフォン２０もまたカム作用によってハウジングから排出される。内部データ／電気コネクターおよびカム作用が以下の実施形態と関連してより良く理解できる。
【００４５】
図６Ａ中の実施形態において、カートリッジ３４が回動可能な蓋３６を備えるハウジング３５を有する。ハウジング３５後端の外側において、外部データ／電気コネクター３７が提供される。内部データ／電気コネクター３８がハウジング３５後端の内側に平行である、ばね付勢されるフローティングプレート３９上に提供され、外部データ／電気コネクター３７に電気接続される。また図６Ｂにおいて、スマートフォン２０がハウジング３５に挿入されている時、スマートフォン２０上のデータ／電気ポートが内部データ／電気コネクター３８に係合され、スマートフォン２０の後端がフローティングプレート３９を押してばね４６を圧縮することを見て取ることができる。蓋が閉じた時、スマートフォン２０がハウジング３５中に固定されている。図６Ｂがプレート３９および蓋３６間のカム作用を示す。ハウジング３５後部へのプレート３９の運動は、カムがフック３３を引っ張って蓋３６を閉じる結果となるとともに、蓋３６を開けることが、フック３３がカム３１を押してプレートをハウジング３５全部へ移動させる結果になるように、プレート３９後部のカム３１が蓋３６の回動端におけるフック３３と相互作用する。（ストップ（図示せず）が提供されて（例えば、ハウジング３５のトップにおいて）蓋３６の開ける範囲を妨げるよう相互作用するので、カム３１がフック３３との相互作用範囲にある。）従って、蓋３６を弾いて開くことにより、蓋３６およびハウジング３５間で定義されている前方開口を介して、プレート３９がスマートフォン２０をハウジング３５の外へ押し出す。スマートフォン２０のデータ／電気ポートが内部データ／電気コネクター３８から分離される。図示された実施形態中、ハウジング後部の方向へ、プレート３９がスプリング４６により付勢される。これにより、カム３１がフック３３に対して蓋３６を閉じるよう維持し、スマートフォン２０をカートリッジ３４内に確実に保持する。
【００４６】
図６Ａおよび図６Ｂの実施形態中、ばね負荷解除ボタン３０がカートリッジハウジング３５後部から伸びるタブ４１（図６Ａ）上に提供され、タブレットデバイス３２のドッキングベイ４０（図７Ａを参照）に関連してカートリッジ３４のロックおよび開放を容易にするようになっている。図７Ａにおいて、相輔ホール４３がタブレットデバイス３２の後部ハウジング中に提供される。また図７Ｃにおいて、タブレットデバイス３２後部におけるドッキングベイ４０へ滑り込まされる時、タブ４１（図６Ａ）がホール４３周辺のハウジング下方に受容されるとともに、ボタン３０がばね４４の上方付勢のもとホール４３中に保持されて、タブレットデバイス３２後部にカートリッジ３４をしっかりと保持する。カートリッジ３４後部にある外部データ／電気コネクター３７がタブレットデバイス３２のドッキングベイ４０に提供される相輔ポートと係合する。図７Ｅがボタン３０およびホール４３の相互作用に基づくロックおよび開放をより明確に図示する。図７Ｂにおいて、カートリッジを除去するために、ボタン３０がばね４４の付勢に対してホール４３をクリアーするとともに、カートリッジがドッキングベイ４０から外へスライドできる。また図７Ｄにおいて、複数のばね４５がドッキングベイ４０後端に提供され、ボタン３０がホール４３から開放される時、カートリッジをドッキングベイ４０の外に押し出す方向へ外向きの付勢を提供する。カートリッジ３４後部の外部データ／電気コネクター３７がタブレットデバイス３２のドッキングベイ４０におけるデータ／電気ポートから分離される。図４の実施形態と比較して、未だタブレットデバイス３２にドッキングされているカートリッジ３４からスマートフォン２０が除去され、この実施形態中、スマートフォン２０がカートリッジ３４から開放される前に、カートリッジ３４がタブレットデバイス３２から先ず除去／ドッキング解除される。
【００４７】
図８Ａと図８Ｂと図８Ｃとは、カートリッジの形状の物理インターフェースアダプターの別な実施形態を示す。図８Ａは、スマートフォン２０が挿入され且つ除去できる前部開口通路を有するスリーブ５５形状のカートリッジ５４を示す。スリーブ５５がスマートフォン２０を収納して、スマートフォン２０のエッジだけを露出する。この実施形態中には、回動蓋またはカバーが無い。図８Ｂにおいて、スマートフォン２０を確実にスリーブ範囲内に保持するように、滑動可能ロックタブ５２がスリーブ５５中の開口のエッジに提供さる。前述の実施形態中のように、内部データ／電気コネクター５８がスリーブ５５の内部後端付近のフローティングバーまたはプレート５９上に提供されるとともに、外部データ／電気コネクター５７がスリーブ５５の外側後端に提供される。内部コネクター５８および外部コネクター５７が電気接続される。プッシュプルモジュール５０がフローティングプレート５９を付勢（バイアス）してカートリッジ中のスマートフォン２０のスリーブ５５からの排出を容易にする。スマートフォン２０がスリーブ５５中に滑り込む時、スマートフォン２０上のデータ／電気ポートが内部データ／電気コネクター５８と係合するとともに、プッシュプルモジュール５０の付勢力に対抗してプレート５９を押す。タブ５２が内方向へスライドしてスリーブ５５からスマートフォン２０が離脱することをブロックする。スリーブからスマートフォン２０を開放するために、タブが外方向へスライドして、スマートフォン２０がスリーブ５５から開放されることを許す。スマートフォン２０は、もしプッシュプルモジュール５０が常に「押す」状態にある、またはユーザーが内方向へ軽くスマートフォン２０の露出されたエッジを押せば、スマートフォンを開放するようにプッシュプルモジュール５０を誘発して「押す」状態となり、スマートフォン２０がスリーブ５５から押し出される。スマートフォン２０がスリーブ５５から開放された時、スマートフォン２０上のデータ／電気ポートおよび内部コネクター５８間の連結が開放される。タブレットデバイス５２へのカートリッジ５４のドッキングが図９Ａ〜図９Ｃ中に示される。カートリッジ５４がタブレットデバイス５２後部においてドッキングベイ５３へ滑入されるため、外部データ／電気コネクター５７がドッキングベイ５３中の相補データ／電気ポート（図示せず）に連結される。
【００４８】
別な実施形態中、物理インターフェースアダプターがマスターデバイスを支持するフレームを含む。中間フレームがマスターデバイスおよびカートリッジ間に適合するよう構成される。フレームは、マスターデバイスハウジングの少なくとも一部に一致する内部輪郭と、サイズおよび形状がカートリッジの内部に直接適合する外部フォームファクターとを有するよう構築され、カートリッジがスレーブデバイスハウジング中のドッキングベイに適合する外部フォームファクターを有する。カートリッジに挿入される前に、マスターデバイスは、先ずフレームに挿入される。
【００４９】
図１０Ａは、フレーム６２が保持するスマートフォン２０が挿入および除去できる前面開口通路を有する、スリーブ６５形状のカートリッジ６４を概略的に示す。スリーブ６５がより大きい平面側に開かれていることを除いて、スリーブ６５が図８Ａ中のスリーブ５４に類似するよう構成されている。フレーム６２が中間ブラケットのような構造であり、それがスマートフォン２０のエッジを取り囲んでいる。フレーム６２がスリーブ６５中へ挿入される前に、スマートフォン２０が先ずフレーム６２にフィットする。スリーブ６５中の内部データ／コネクターがスマートフォン２０上のデータ／電気ポートに連結できる開口を有するフレーム６２が提供される。図１０Ｂおよび図１０Ｃは、スリーブ６５へのフレーム６２の挿入を図示しており、図８Ｂおよび図８Ｃとの関連するものを比較して、まったく類似する条件がある。図９Ａ〜図９Ｃ中に図示された類似する方法ように、外部データ／電気コネクター６７を経て、カートリッジ６５がタブレットデバイス５２にドッキングできる。
【００５０】
この実施形態中、マスターデバイスの外部輪郭およびカートリッジの内側に密接に一致する、より薄い形状適合の中間構造を提供する。フレームがより簡単な構造であり（ここでは作るのにより安く）、特定スレーブデバイス用のより精巧な構造（ここでは作るのにより高価な）を有するカートリッジとの互換性のために、そのフレームが、異なる外部輪郭を有する異なるマスターデバイスごとに提供される。言い換えれば、カートリッジは、特定のスレーブデバイスへドッキングするために普遍的なものにできるが、異なるフレームは、同一なカートリッジに対して異なるマスターデバイスに適合するよう構成できる。中間フレームは、マスターデバイスおよびカートリッジ／スリーブの違うレベルの互換性を基本的に提供し、それにより、適切な構成のフレームを提供することによって、異なる形状およびサイズのマスターデバイスが同一なスリーブと互換性を持つことになる。
【００５１】
更なる実施形態中、物理インターフェースアダプターがさらに除去可能にフレームに連結されたアダプターバーを含み、アダプターバーが電気アダプターを支持する。フレームが「オープン」カートリッジに連結されるように構成され、このカートリッジがより早い開示における内部および外部コネクターに類似するコネクターを有するアダプターの形状である。スレーブデバイスにドッキングされる前に、マスターデバイスのついたフレームがアダプターバーに連結される。図１1Ａは、アダプターバー７５の形状のカートリッジ７４を概略的に示す。スマートフォン２０を保持するフレーム７２が図１０Ａ中に示した先の実施形態においてフレーム６２と極めて類似している。フレーム７２に向き合う側面上の電気／データコネクター７８および対向側面上のデータ／電気コネクター７７を備えるアダプターバー７５が提供される。フレーム７２がアダプターバー７５に連結される前に、スマートフォン２０が先ずフレーム７２にフィットされる。ロック／開放タブ７３がアダプターバー７５上に提供されて、アダプターバー７５に対してフレーム７２をロック／開放する。この実施形態中、スマートフォン２０を保持するフレーム７２を含む外部スリーブは無い。フレーム７２およびアダプターバー７５は、図９Ａ〜図９Ｃ中に図示された類似する方法のように、タブレットデバイス７４にドッキングできる。
【００５２】
図１２〜図１４は、スレーブデバイスにドッキングするものを提供する追加的な実施形態を示す。図１２中、先の実施形態中ではドッキングベイへ滑入していた代わりに、カートリッジ８０がタブレットデバイス８２中の後部ドッキングベイへ押入される。異なるドッキング動作であれば、ドッキングベイ８５へカートリッジ８０の押入によりドッキングを達成するために、ドッキング／データ／電気ポート８４がドッキングベイ８５中のより大きい平面に提供される。カートリッジ８０は、ドッキングポート８４を補足するために適切に位置する外部データ／電気コネクターの場所を備える、先の実施形態に関連して記述された類似する形状を取ることができる。図１２中、外部データ／電気コネクターの場所を除いて、カートリッジ８０が図１０Ａ中のスリーブ６４に類似したスリーブを含む。カートリッジ８０は、磁力を使う（例えば、磁石をカートリッジ８０のスリーブかまたはドッキングベイ８５に提供するとともに、ドッキングベイ８５またはカートリッジ８０のスリーブに相輔な磁性材料を提供する）ことによりドッキングベイ８５中に確実にドッキングされる。
【００５３】
より早い実施形態中、ドッキングベイは、平らなタブレットデバイスの後部端の近くに位置している。図１３中に示す別な実施形態中、スレーブデバイス（例えば、スマートフォン２０）がタブレットデバイス８８にドッキングしている時、より均一な重量分布を提供するために、ドッキングベイ８６が平らなタブレットデバイスの後部端ほぼ中央に位置している。この実施形態中、スマートフォン２０がカートリッジの存在なしにタブレットデバイス８８に直接ドッキングしている。しかし、スマートフォン２０をドッキングするために、上記したように、物理インターフェースアダプターを提供することは、この発明の意図および精神の範囲内である。
【００５４】
さらなる実施形態中、ドッキングバーが平面タブレットデバイスの側面に位置する。図１４中、ドッキングベイ９２がタブレットデバイス９０の側面にある。ドッキングベイにウィンドウを提供するために、タブレットデバイス９０が表示部９１を有する大きなスクリーンとスクリーンの一側に延伸してドッキングベイ９２をカバーする透明部９３とを有する。スレーブデバイス（この場合はスマートフォン２０）がドッキングベイ９２にドッキングする時、タブレットデバイス９０の表示部９１に表示されるイメージと一緒に、スマートフォン２０のディスプレイ２１１が透明部９３を介して視認できる。この構成は、スマートフォンディスプレイ２１１およびタブレットデバイス９０の表示部９１間で表示された情報を操作することによって、追加的なグラフィックユーザーインターフェース特徴をユーザーに提供することができ、例えば、ドラッグアンドドロップ手順によりドッキングされたスマートフォン２０およびタブレットデバイス９０間でユーザーが内容を転送することを許す。この実施形態中、スマートフォン２０がカートリッジの存在なしにタブレットデバイス９０へ直接ドッキングされる。しかし、スマートフォン２０をドッキングするために、上記したように、物理インターフェースアダプターを提供することは、この発明の意図および精神の範囲内である。
【００５５】
図示したタブレットデバイスの外に、マスターデバイスと共に使用する時、異なる他のスレーブデバイスが特定のアプリケーション用に最適化された周辺部品（例えば、ディスプレイ、マイクロホン、スピーカー、アンテナなど）の適切なセットとして設計および構成される。あるアプリケーション用に、もしフォームファクターを最適化するために物理ユニット内で部品の高いレベルの物理的集積があり、かつ特定のアプリケーションに対する性能特性を最適化する願望があれば、マスターおよびスレーブデバイスは、ある程度の冗長性（例えば、マスターおよびスレーブデバイスのそれぞれのアプリケーション用に最適化され、マスターおよびスレーブデバイスが異なるタイプのディスプレイ、スピーカー、マイクロホンなどを有する）を有する。
【００５６】
この発明の別な観点において、新しいデータ／電気インターフェースが提供される。特にＡＶＤコンボスロットコネクターが構成され、幾つかのインターフェース規格の組み合わせが提供され、例えば、高精密マルチメディアインター（ＨＤＭＩ；例えば、マイクロＨＤＭＩ型Ｄ）、ユニバーサルシリアルバスインターフェース（例えば、ＵＳＢ３．０；例えば、マイクロＡＢ）およびアナログオーディオインターフェースの組み合わせ、またはＵＳＢおよびＨＤＭＩインターフェースの組み合わせが提供される。ＡＶＤコンボスロットがデジタルオーディオとビデオストリーミング、データ転送および周辺制御用に提供される。一つの実施形態中において、図１５に示したように、特定のＡＶＤインターフェースコネクターのソケットおよびピンの定義が提供されている。ブルートゥース無線インターフェースのような無線インターフェースも提供されている。
【００５７】
他の実施形態中、図１６において、以下の有線インターフェースの組み合わせを備えるスマートフォン２０中のＡＶＤスロットは提供される：表示用のＨＤＭＩインターフェース、周辺制御用のＵＳＢインターフェース、周辺制御用のＤＤＣインターフェース（１２ＣはＨＤＭＩに含まれる）およびヘッドセット用のアナログオーディオインターフェース。図１７において、ターゲットスレーブデバイス（例えば、タブレットデバイス２２）の制御は、ＨＤＭＩインターフェースに見られたＤＤＣ（Display Data Channel）インターフェースを使うマスターデバイス（例えば、スマートフォン２０）により成し遂げられる。具体的には、タブレットデバイス２２中のＤＤＣインターフェースを介して、タッチパネル、音量、明るさ／コントラスト、電源管理およびヒューマンインターフェースデバイス（例えば、キーボード）は、如何なる余分なリードまたはピンなしでスマートフォン２０によりコントロールできる。例えば、ＤＤＣを介して、タブレットデバイス２２中のタッチパネルが速い応答時間で制御されることができる。タブレットデバイス２２は、同一なインターフェースを介して「割り込み（interrupt）」をスマートフォン２０に提供する。
【００５８】
図１８は、ＵＳＢインターフェースを介してスマートフォン２０によりターゲットスレーブタブレットデバイス２２の制御を示し、ＵＳＢインターフェースを介したタブレットデバイス２２による電源制御を含む。この発明の別な観点において、強化された充電および電源管理スキームが提供されて、マスターデバイスならびにスレーブデバイスのために電源管理を最適化する。スキームがユーザープログラム可能であり、マスターデバイスとスレーブデバイス中のバッテリー充電レベルに基づいて、マスターデバイスおよびスレーブデバイス間の充電優先順位（適切な充電電力の割り当てを含む）を動的に割り当てる。充電スキームは、更にそれぞれのマスターおよびスレーブデバイスによる電力使用状況に基づく。
【００５９】
この発明に従い、マスターがスレーブに電源を提供する通常のＵＳＢインターフェースと反対に、
マスターデバイス（例えば、オペレーションソフトウェアの一部として）は、充電条件によりマスターデバイスがスレーブデバイスに電源を提供することをバイパスするが、逆に電源がスレーブデバイスからマスターデバイスに提供されるように構成される。ＵＳＢインターフェースのもと、通常はベースホストがホストにプラグされている周辺ＵＳＢに電源を供給する。ＵＳＢは、ＵＳＢデバイスがホストまたは周辺となりうる概念を指すＯＴＧ（“On-The-Go”）モードを有するとともに、取付けられたＵＳＢデバイスがベースデバイスの役割を切り替えることを許し、ＵＳＢインターフェースを介してホストとなる。
【００６０】
充電構成２１０の実施形態が概略的なフローチャートが図２１中に開示されている。特に、いったん外部の電子装置がマスターデバイス（例えば、スマートフォン２０）に電気的に取付けされると、マスターデバイスがＯＴＧモード（ブロック２１１）に入る。マスターデバイスは、そのような取付けされた外部の電子装置が、マスターデバイスがドッキングされており、独自の再充電可能な電源供給を有するスレーブデバイス（例えば、タブレットデバイス２２）であるか、または独自の電源供給を有さない周辺ＵＳＢデバイス（例えば、ＵＳＢフラッシュデバイス）であるかを決定するように構成されている。
【００６１】
マスターデバイスは、改訂ＵＳＢプロトコルによって構成され、最初に「外部デバイスによる電源の設定」モードに入る（ブロック２１２）。これは、非改訂ＯＴＧモードとは反対的であり、マスターが取付けられた外部デバイスへ電源を提供するよう自動的にセットされる。ブロック２１３で、マスターが、ＶＢＵＳ経路上に電圧が存在するかどうかを検出する。もし電圧がＶＢＵＳ経路上に存在しなければ、取付けられた外部電子装置は、それ自身の電源を持たない周辺ＵＳＢデバイスと推定される。ブロック２１４で、マスターデバイスが取付けられたＵＳＢデバイスを充電する。ブロック２１５で、もしＵＳＢデバイスがマスターデバイスから切断されていると検出されれば、マスターデバイスがＯＴＧモードを出る。
【００６２】
しかしながらブロック２１３で、電圧がＶＢＵＳ経路上に存在すると検出された場合、マスターデバイスは、取付けられた電子装置が独自の再充電可能な供給電源を有するスレーブデバイスであると決定する。スレーブデバイスは、内部または外部充電アダプターを経由して外部電力源に接続される。マスターデバイスは、ブロック２１７で外部充電モードに入り、スレーブデバイスが充電電力（蓄積または外部電源）をマスターデバイスに提供する。ブロック２１８で、充電電流もまた電源管理スキーム（下記の議論を参照）に基づいて規制される。充電が始まり（ブロック２１９＆２２０）、マスターデバイスがスレーブデバイスから分離されるまで（ブロック２２１）行われ、その時、ブロック２２２でマスターデバイスが充電モードを出る。
【００６３】
さらに、容量と利用可能性に基づく電源管理の一実施形態に従って、マスターおよびスレーブデバイスは、もし外部電源（例えば、Ａ／Ｃ  ｔｏ  Ｄ／Ｃ充電アダプター経由）がスレーブデバイスに提供された場合、以下の優先順位に従って充電される。マスターデバイスのバッテリーレベルが「Ｘ」およびスレーブデバイスのバッテリーレベルが「Ｙ」であると仮定する。もしＸおよびＹとも＜８０％であれば、先ずＸを８０％に充電するとともに、次にＹを８０％に充電、それから一緒に細流（トリクル）充電する。もしＸ≧８０％かつＹ＜８０％であれば、充電電流を細流充電Ｘと急速充電Ｙに分割する。もしＸおよびＹとも≧８０％であれば、一緒に細流充電する。もしＸ＜８０％でＹ≧８０％であれば、Ｘを急速充電かつＹを細流充電する。
【００６４】
図１８は、スレーブデバイスに実現された電源管理制御を示し、そのような機能は、またマスターデバイス（例えば、スマートフォン２０）中にも実現される。
【００６５】
図１９は、ターゲットスレーブタブレットデバイス２２中のスピーカーおよびアンプ、マイクロホンおよびヘッドセットを制御するアナログオーディオインターフェースを概略的に示す。実施形態中、オーディオインターフェースのピンの定義がピン１−オーディオ右、ピン２−ＭＩＣ１、ピン３−オーディオ左、ピン４−ＭＩＣ２、ピン５−接地／検知、ピン６−1-ワイヤー（周辺制御をドッキングする用）を含む。
【００６６】
また、マスターおよびスレーブデバイス間の無線インターフェースが有り得る。例えば、図２０において、スマートフォン２０がブルートゥースインターフェースを経てターゲットスレーブタブレットデバイス２２と通信できる。実施形態中、可能なブルートゥースアプリケーション（プロファイル）は、(1)ＨＩＤ（Human Interface Device）プロファイル−入力装置用（例えば、キーボード）、(2)ＨＳＰ（ヘッドセットプロファイル）−オーディオデバイス用、(3)ＨＦＰ(Hands-Free Profile)-オーディオデバイス用、（４）FTP（File Transfer Profile）−保存装置用を含む。
【００６７】
図２６は、この発明の実施形態にかかるスマートフォン２０のシステム構成要素を概略的に示すブロック図であり、上記した様々な機能、特徴および構造を実現する。スマートフォン２０がメモリー１０２（例えば、高速ランダムアクセスメモリーおよび不揮発性メモリーのような、１つ又は以上のコンピューター読み取り可能保存媒体）と、他の部品によりメモリー１０２へのアクセスを制御するメモリー制御器１２２と、メモリー１０２に保存された様々なソフトウェアプログラムおよび／または指示セットを実行あるいは執行してスマートフォン２０用の様々な機能を実施するとともにデータを処理する１つ又は以上の処理ユニット（ＣＰＵ｀ｓ）１２０と、デバイスの出入力周辺装置をＣＰＵ１２０およびメモリー１０２に連結する周辺インターフェース１１８と、電磁信号を受信ならびに送信するためのアンテナ／無線を含み、かつ既知の通信プロコトルに基づいた電磁波信号を介して通信ネットワーク（例えば、ＧＳＭ(登録商標）およびＷｉＦｉネットワーク）および他の通信デバイスと通信するＲＦ回路構成と、オーディオ回路構成１１０と、スピーカー１１１と、マイクロホン１１３と、カメラ１１４と、スマートフォンのディスプレイシステムの一部としてのタッチスクリーン１１２と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１０６と、他の入力または制御デバイス１１６（例えば、物理的ボタン（例えば、プッシュボタン、ロッカーボタンなど）、ダイヤル、スライダースイッチ、クリックホイールなど）と、上記した他のデバイスと通信するポート１２４（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ドッキング、電源充電など、ともに上記したタブレット２２上のドッキングベイインターフェースに直接連結、または間接的にカートリッジ中で内部データ／電気コネクターを経由してマルチピンデータ／電気インターフェース（例えば、ＡＶＤコンボスロットコネクターに連結するために）の形式で実現できる）を含む。これらの部品は、１つ又はそれ以上の通信バスまたは信号線１０３を経由して通信できる。幾つかの実施形態中、周辺インターフェース１１８、ＣＰＵ１２０およびメモリー制御器１２２は、チップ１０４のような単一チップ上に実現できる。幾つかの別な実施形態中、それらは、別々なチップ上に実現できる。
【００６８】
Ｉ／Ｏサブシステム１０６が、タッチスクリーン１１２および他の入力／出力デバイス１１６のようなスマートフォン２０上の入力／出力周辺装置を周辺インターフェース１１８に連結する。Ｉ／Ｏサブシステム１０６が他の入力または制御デバイスのためにディスプレイ制御器１５６と１つ又はそれ以上の入力制御器１６０を含んでもよい。タッチ感応タッチスクリーン１１２がデバイスとユーザー間に入力インターフェース（例えば、仮想またはソフトボタン、ソフトキーボード）および出力インターフェース（例えば、ユーザーに視覚的な出力を表示する）を提供する。視覚的な出力は、グラフィック、テキスト、アイコン、ビデオおよびその任意の組み合わせを含む。タッチスクリーン１１２がＬＣＤ（liquid crystal display）技術またはＬＰＤ（light emitting polymer display）技術を使用できる。
【００６９】
スマートフォン２０も、様々な部品に電力を供給するために電源システム１６２を含む。電源システム１６２は、先に開示したような電源管理システム、充電システム、１つ又はそれ以上の電源（例えば、バッテリー、外部の電力充電器への接続およびタブレットデバイス２２から充電電力を受信する外部ポート１２４への接続）、停電検出回路、電力変換器またはインバータ、電源状態表示器（例えば、light-emitting diode(LED)）および携帯機器における電力の生成、管理ならびに配分に関連する任意の別な部品を含む。
【００７０】
メモリー１０２中に保存されたソフトウェアコンポーネントは、オペレーティングシステム１２６（例えば、アンドロイド、ウインドウズまたは組み込み型オペレーティングシステム）および様々なモジュールを含み、それらの様々なモジュールが一般的なシステムタスク（例えば、メモリー管理、保存装置制御、電源管理など）を制御かつ管理するとともに、様々なハードウェアおよびソフトウェア構成要素間の通信を容易にする、ソフトウェアコンポーネントおよび/またはドライバを含む。メモリー１０２は、例えば、１つ又はそれ以上の外部ポート１２４を経由して他のデバイスとの通信を容易にし、かつＲＦ回路構成１０８および／または外部ポート１２４により受信されたデータを処理する様々なソフトウェアコンポーネントを含む通信モジュールと、ユーザーのタッチ／モーションを検出および／または読み出す接触／モーションモジュールと、タッチスクリーン１１２上のグラフィックを示して表示するグラフィックモジュールとを保存する。また、メモリー１０２は、接触モジュール（時にアドレス帳またはコンタクトリストとも言う）のような多様なアプリケーションモジュール１３６、電話モジュール、電子メールクライアントモジュール、インスタントメッセージ（ＩＭ）モジュール、静止および／またはビデオイメージ用のカメラモジュール、ミュージックプレイヤーモジュール、ブラウザーモジュール、カレンダーモジュールなどを含む。
【００７１】
各上記した確認されたモジュールおよびアプリケーションが上記した１つまたはそれ以上の機能を執行する複数の指示のセットに対応する。これらのモジュール（つまり、複数の指示のセット）は、分離のソフトウェアプログラム、プロシジャーまたはモジュールとして実現する必要がないため、これらモジュールの様々なサブセットは、多様な実施形態として組み合わせるまたは再配置できる。例えば、ビデオプレーヤーモジュールは、ミュージックモジュールを単一モジュール中に組合できる。幾つかの実施形態中、メモリー１２０は、上記したモジュールのサブセットとデータ構造を保存できる。さらには、メモリー１０２は、上記していない追加的なモジュールおよびデータ構造を保存できる。
【００７２】
図示したスマートフォン２０は、マスターデバイスのただ１つの例であり、デバイスが図示より多い又はより少ないコンポーネントを有していてもよく、２つ以上のコンポーネントを組み合わせてもよく、あるいはコンポーネントの異なる構成または配置を有していてもよいことを理解しなければならない。図２６に示した多様なコンポーネントがハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ中に実装でき、
１つ又はそれ以上の信号処理および／またはアプリケーション特定集積回路を含む。
【００７３】
図２７は、この発明の実施形態にかかるタブレットデバイス２２のブロック図である。仮にタブレットデバイス２２が「ダム」末端であり、スマートフォン２０の制御を受けるとともに、スマートフォン２０中に保存されたアプリケーションを使用すれば、スマートフォン２０と比較して、タブレット２２が受動コンポーネントの相対的により単純なセットを有する。タブレット２２は、他のデバイスと通信する外部ポート３２４（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ドッキング、充電ポートなど、それらのはスマートフォン２０上のデータ／電気インターフェース（例えば、上記したＡＶＤコンボスロットコネクター）と直接連結する、あるいは上記したようにカートリッジ上の外部データ／電気コネクターを経て間接的に連結するマルチピンドッキングインターフェースの形式を実現できる）と、オーディオ回路構成３１０と、スピーカー３１１と、マイクロホン３１３と、カメラ３１４と、タブレットデバイス２２の表示システムの一部としてのタッチスクリーン３１２と、他の入力または制御デバイス３１６（物理的なボタン（例えば、プッシュボタン、ロッカーボタンなど）、ダイヤル、スライドスイッチ、クリックホイールなど））とを含む。これらのコンポーネントは、１つ又はそれ以上の通信バス、あるいは信号線３０３を経由して外部ポート３２４と通信できる。加えて、もし強化された無線接続を欲する場合は、強化されたアンテナが通信ネットワークとの通信用に提供される。
【００７４】
視覚的出力は、グラフィック、テキスト、アイコン、ビデオおよびその任意の組み合わせを含む。タッチスクリーン３１２は、ＬＣＤ（liquid crystal display）技術またはＬＰＤ（light emitting polymer display）技術を使用できる。スマートフォン２０がタブレットデバイス２２（つまり、スマートフォン２０上の外部ポート１２４およびタブレットデバイス２２上の外部ポート３２４が直接的にあるいは上記したようにカートリッジ中でデータ／電気コネクターを介して間接的に操作可能に連結される）にドッキングされた時、タッチスクリーン３１２および他の入力／出力制御装置１１６のような、タブレットデバイス２２上の様々な入力／出力周辺装置は、スマートフォン２０中のＩ／Ｏサブシステム１０６により制御される。スマートフォン２０がタブレットデバイス２２にドッキングされる時、オーディオ回路構成３１０、スピーカー３１１、マイクロホン３１３およびカメラ３１４のような周辺装置は、外部ポート１２４＆３２４を介して、スマートフォン２０中の周辺インターフェース１１８を介して、制御される。サブ制御器（図示せず）がタブレットデバイス２２中に提供されて、スマートフォン２０中の制御器１２２および／またはプロセッサー１２０および／またはＩ／Ｏサブシステム１０６により制御されたスレーブとして動作する。サブ制御器がスマートフォン２０から受信した制御信号に基づいてタブレットデバイス２２中の多様な周辺装置および／またはＩ／Ｏデバイスの操作を制御する。
【００７５】
タブレットデバイス２２も様々なコンポーネントに電源供給するために電源システム３６２を含む。電源システム３６２は、再充電システム、１つ又はそれ以上の電源（例えば、バッテリー、外部電源充電器用の接続）、停電検出回路、電力コンバーターまたはインバータ、電源状態表示器（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））および携帯機器における電力の生成および配分に関連する任意の別な部品を含む。電源システム３６２が操作可能にスマートフォン２０中の電源システム１６２に連結されるとともに、充電電力を外部ポート１２４＆３２４を介してスマートフォン２０に供給する。電源システム３６２がスマートフォン２０中の電源管理システム１６２に依存する、あるいはスマートフォン２０中の電源管理システムを補完および／または調整する独自の電源管理システムを含む。
【００７６】
図示したタブレットデバイス２２は、スレーブデバイスのただ１つのサンプルであり、デバイスが図示より多い又はより少ないコンポーネントを有していてもよく、或いは２つ以上の構成要素を連結してもよく、あるいは構成要素の異なる構成または配置を有していてもよいことを理解しなければならない。
【００７７】
以上のように、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００７８】
１０    （この発明の）モジュラーシステム
１２    マスターデバイス
１３    電気ポート
１４    ベーススレーブデバイス
１５    ノートブック
１６    カートリッジ
１７    デジタルフォトフレーム、電子ペーパー、‥、ゲームコンソール、‥
１８    プロジェクター
２０    スマートフォン
２１    ディスプレイスクリーン
２２    タブレットデバイス
２４    カートリッジ
２５    ハウジング
２６    蓋
２８    ドッキングベイ
１０２    メモリー
１０４    チップ
１０６    入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム
１１２    タッチスクリーン
１１４    カメラ
【図１】
0005430630.tif 000002
【図２Ａ】
0005430630.tif 000003
【図２Ｂ】
0005430630.tif 000004
【図２Ｃ】
0005430630.tif 000005
【図３】
0005430630.tif 000006
【図４】
0005430630.tif 000007
【図５Ａ】
0005430630.tif 000008
【図５Ｂ】
0005430630.tif 000009
【図６Ａ】
0005430630.tif 000010
【図６Ｂ】
0005430630.tif 000011
【図７Ａ】
0005430630.tif 000012
【図７Ｂ】
0005430630.tif 000013
【図７Ｃ】
0005430630.tif 000014
【図７Ｄ】
0005430630.tif 000015
【図７Ｅ】
0005430630.tif 000016
【図８】
0005430630.tif 000017
【図９】
0005430630.tif 000018
【図１０】
0005430630.tif 000019
【図１１】
0005430630.tif 000020
【図１２】
0005430630.tif 000021
【図１３】
0005430630.tif 000022
【図１４】
0005430630.tif 000023
【図１５】
0005430630.tif 000024
【図１６】
0005430630.tif 000025
【図１７】
0005430630.tif 000026
【図１８】
0005430630.tif 000027
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0005430630.tif 000031
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0005430630.tif 000034
【図２６】
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【図２７】
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