JP2015529382A - スマート接点配列のための方法およびシステムならびに積層装置 - Google Patents

Abstract

ユースケースを実施する方法は、ユースケースと、ユーザにより使用またはアクセスされ得る複数の装置のそれぞれとを関連付けることを含む。方法は、複数の積層可能なブレードを用意することも含み、各ブレードは、標準的な物理インタフェースを与えるとともに、複数の装置のそれぞれと関連付けられたユースケースに合わせて解決策を実施するように構成される。方法は、相互接続される積層体を形成するために複数の積層可能なブレードを積層することを更に含む。複数の積層可能なブレードのそれぞれは、標準的な物理インタフェースを使用して結合される。方法は、第１のユースケースに対応する第１の目的を実行し、第２のユースケースに対応する第２の目的を実行することも含む。実施形態は、遍在的な接続性を特徴とする電子エコシステムを提供し、この場合、エコシステムの各構成要素における標準的な接点配列は、異種装置間の相互動作可能性を確保する。【選択図】図２Ａ

Description

関連出願の相互参照

[0001]この出願は、「Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題される２０１２年９月３日に出願された米国仮特許出願第６１／６９６，２４５号、「Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題される１０１２年１０月２日に出願された米国仮特許出願第６１／７０８，７３０号、「Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題される２０１３年１月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／７５１，９３６号、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｐａｉｒｓ ａｎｄ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」と題される２０１３年３月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／８０３，４９４号、「Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ」と題される２０１３年４月２日に出願された米国仮特許出願第６１／８０７，６０９号、「Ｓｎａｐ Ｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」と題される２０１３年５月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／８２３，０７１号、「Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ」と題される２０１３年６月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／８４０，５２９号、「Ｓｎａｐ Ｏｎ Ｗｅａｒａｂｌｅ Ｍｏｄｉｌｅ」と題される２０１３年７月９日に出願された米国仮特許出願第６１／８４４，００６号の優先権を主張し、これらの仮特許出願の開示内容は、参照することによりそれらの全体が全ての目的のために本願に組み入れられる。

発明の背景

[0002]電子装置は、ケーブルおよびコネクタを使用して接続されてもよい。よく知られているシリアルデータインタフェースの一例は、１０ギガビット／秒の転送速度が可能であるとともに銅ケーブルとＭＩＮＩ ＤＩＳＰＬＡＹＰＯＲＴコネクタとを使用して利用できるＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴである。

[0003]ケーブルおよびコネクタはそれぞれかなりの製造コストを有する。また、ユーザがケーブルおよびコネクタをそれらの電子機器と共に持ち運ぶこと、ケーブルおよびコネクタを使用のために差し込むこと、および使用後にそれらを引き抜くことも必要とする。特にモバイル装置を含む特定の用途において、ユーザは、ケーブルと差し込みおよび引き抜きの要件とを必要としない接続方式を好む場合がある。したがって、電子装置でなされる進歩にもかかわらず、当該技術分野においては、電子モジュールと装置とを物理的に相互接続するための改良された方法およびシステムの必要性がある。

[0004]本発明の実施形態は、接点配列を組み込む装置、および、スマートインタフェース要素を備えるインタフェースに関する。幾つかの実施形態では、接点配列を含む積層システムが提供される。また、幾つかの実施形態では、それに関連する方法も提供される。

[0005]本発明の一実施形態によれば、装置が提供される。装置は、取付領域によって画定される取付面を有する装置本体と、装置本体内に配置されるとともに、結合面で露出される接点配列とを含む。接点配列は、結合面上に配置される１つ以上の磁石と、結合面上に配置される複数の端子とを備える。１つ以上の磁石および複数の端子の外周が結合領域を画定する。取付領域は、結合領域よりも大きいとともに結合領域から独立している。

[0006]本発明の他の実施形態によれば、結合される複数の装置のシステムが提供される。システムは、第１のマイクロコントローラと第１の取付領域を有する第１の結合面内に配置される第１のインタフェース要素とを備える第１の装置と、第２のマイクロコントローラと第２の取付領域を有する第２の結合面内に配置される第２のインタフェース要素とを備える第２の装置とを含む。第１のインタフェース要素および第２のインタフェース要素のそれぞれは、各結合面上に配置される１つ以上の磁石と、各結合面上に配置される複数の端子とを備える。各装置の１つ以上の磁石および複数の端子の外周は、接点領域と称されてもよい結合領域を画定する。第１の取付領域および第２の取付領域は、結合領域よりも大きいとともに結合領域から独立している。

[0007]本発明の更なる他の実施形態によれば、電子装置を接続するための方法が提供される。方法は、結合力要素と複数の端子とを備える第１の接点配列を有する第１の装置を用意するステップを含む。第１の装置は、第１の接点配列から独立している幾何学的形態を有する。また、方法は、第２の結合力要素と第２の複数の端子とを備える第２の接点配列を有する第２の装置を用意するステップも含む。第２の接点配列は第１の接点配列に適合される。更に、方法は、第１および第２の装置を、第１および第２の接点配列が近接位置合わせされた状態で位置決めするステップと、複合システムとして動作可能な使用のために第１および第２の装置を互いに結合するステップと、複合システムの動作が完了したときに第１および第２の装置を分離するステップとを含む。

[0008]本発明の一実施形態によれば、接点配列が提供される。接点配列は、結合力要素と複数の端子とを含む。接点配列は、任意の装置の任意の結合面内に埋め込まれてもよく、この場合、装置は、スマートウォッチから、スマートフォン、タブレット、デスクトップコンピュータ、および、ドッキング要素を有する大型システムまでの範囲であってもよい。結合力要素は、１つ以上の磁石、埋め込み電荷、または、機械的に噛み合う特徴部を備えてもよい。結合される対の少なくとも一方側の接点配列の端子は、機械的に柔軟であることが好ましい。対向する接点配列が互いに結合されるときに、端子が対向する接点配列間の利用可能な空間に適合することが好ましい。接点配列は、ホスト装置をユーザの指の中で操作することにより、ホットスワップ可能な態様で結合されて分離されてもよく、また、結合および分離のためにそれぞれスナップオン・スナップオフ方法が与えられてもよい。スマートインタフェース要素は、マイクロコントローラと接点配列とを統合されたインタフェースアセンブリの状態で備える。

[0009]本発明の一実施形態は、第１の結合面と、第１の結合面とは反対側の第２の結合面とに配置される基板を有する装置を備える。装置は、１つ以上の結合面に配置される１つ以上の接点配列を更に備える。各接点配列は、基板に装着される磁石の１つ以上の対と複数の端子とを備える。また、マイクロコントローラチップが基板上に装着される。各接点配列の二等分線に関して、磁石は、更に説明されるべき相補的な磁気対称性を伴って構成されることが好ましく、また、端子は鏡映対称性を伴って構成されることが好ましい。装置内の高感度の磁気センサまたは電子回路に支障を来さないように、磁石のそれぞれの対は、高い透磁率の材料を備える磁場閉じ込め装置を伴って更に構成されてもよい。各端子は、機械的に柔軟で導電性があってもよい。各磁石または共用化された磁石対は、高電流が可能な電気端子として使用されてもよい。磁石および端子は、装置を貫通して延びてもよく、また、第１および第２の結合面の両方で作用できてもよい。あるいは、第１および第２の結合面のそれぞれに磁石および端子の別個の組が設けられてもよい。タッチ／ディスプレイスクリーンがどちらかの結合面に装着されてもよい。基板は、ダイ取付領域と個々のリード線とを有するリードフレームを備えてもよく、その場合、マイクロコントローラチップがダイ取付領域に取り付けられてもよく、各端子が対応するリード線に取り付けられてもよく、また、ボンドワイヤまたは相互接続要素が各リード線からマイクロコントローラの選択された入力／出力パッドまで接続してもよい。また、基板がテープ基板を備えてもよく、テープ基板がポリイミド材料を備えてもよい。金属箔またはガラスシートが第１および第２の結合面のいずれか一方または両方に取り付けられてもよく、それにより、防湿層が形成される。接点配列のため、または、接点配列の要素のために、必要に応じて、金属箔またはガラスシートに開口が設けられてもよい。機械的な特徴部が装置の結合面から突出してもよく、この特徴部は安定化要素を備えてもよい。接点配列は、対向する接点配列内の対応する突出要素と適合する凹部を備えてもよい。マイクロコントローラは、プロセッサと、該プロセッサに結合されるメモリとを備えてもよく、メモリは、装置固有の動作と他の装置との通信とを管理するために、プロセッサにより実行可能な命令によってエンコードされる。

[0010]別の実施形態は、第１および第２の装置間の界面に関する。界面は、第１および第２の結合装置のそれぞれの結合面内に配置されるスマートインタフェース要素を備える。各スマートインタフェース要素は、結合面に配置される基板と、該基板内に装着される磁石の１つ以上の対と、基板内に装着される複数の端子と、基板上に装着されるマイクロコントローラとを備える。各スマートインタフェース要素の二等分線に関して、磁石の各対は、更に説明されるべき相補的な磁気対称性を伴って構成されることが好ましい。同じ二等分線に関して、端子は鏡映対称性を伴って構成されることが好ましい。界面における対向する磁石は、ユーザの指を第１および第２の装置に適用してスナップオン動作またはスナップオフ動作をそれぞれ使用することにより結合され、あるいは分離されてもよい。結合時、第１および第２の装置間の分離力は０．１〜４．０ポンドの範囲内であってもよく、これは、ユーザの指の中で容易に管理され得る力である。第１および第２の装置の結合および分離はそれぞれホットスワップ可能であることが好ましく、その場合、電源切断シーケンスによる動作が先行される必要がない。

[0011]本発明の他の実施形態によれば、電子装置を接続するための方法が提供される。第１の装置は、結合力要素と複数の端子とを備える第１の接点配列を有する。第２の装置は、第１の接点配列に適合される第２の接点配列を有する。適合される接点配列は、それらが互いに対向するときに位置合わせおよび結合を達成できる対応する結合力要素と、良好な電気的接触を行なって高いデータ転送速度をサポートするように構成される対向する端子とを備える。例えば接点配列によって５０〜５００Ｍｐｂｓ以上のシリアル転送速度がサポートされてもよい。

[0012]また、対向する磁石間の電気的な接続が例えば１〜１０アンペアの電流をサポートしてもよい。第１および第２の結合装置は、第１および第２の接点配列が近接位置合わせされた状態で位置決めされ、そのとき、複合システムとしての使用のために第１および第２の装置を結合するために、第１および第２の装置が互いにスナップ係合する。第１および第２の装置は、それらを分離するためにスナップが外されてもよい。結合力要素は、１つ以上の磁石、埋め込み電荷、または、機械的に噛み合う特徴部のうちの少なくとも１つを備えてもよい。スナップ外しステップは、第１の装置を第１の手の親指と複数の指との間で保持すること、第２の装置を第２の手の親指と複数の指との間で握ること、および、装置が分離されるまで第２の装置を第１の装置に対して操作することを更に含んでもよい。第１および第２の接点配列の結合がうまく完了されたときに良好な音列が生成されてもよく、また、第１および第２の接点配列が分離されたときに第２の特徴的な音列が生成されてもよい。結合事象および分離事象のそれぞれはホットスワップ可能であることが好ましく、その場合、結合および分離は、ユーザが、例えば電源遮断シーケンスに関与する必要なく、ユーザにより自発的に行なわれてもよい。

[0013]本明細書中に記載されるように、本発明は「遍在的な接続性」を可能にしてもよい。遍在的な接続性は、標準化された接点配列または装置内に埋め込まれたスマート埋め込み接点モジュールを介して互いに都合良く接続して通信するように構成される複数種の電子装置を備えてもよい。そのように接続される類の装置は、非限定的な例として、スマートウォッチ装置、スマートフォン装置、タブレット装置、デスクトップコンピュータ、自動車ダッシュボード、テレビ、銀行端末、および、ドッキングステーション装置を含んでもよい。

[0014]本発明の一実施形態によれば、電子システムが提供される。電子システムは、第１の機能性を与えることができる電子装置を含む。電子装置の外周が装置領域を画定し、また、電子装置は、プロセッサと、電子装置の結合面上に配置される１つ以上の結合力要素と、結合面上に配置される複数の端子とを備える。１つ以上の結合力要素および複数の端子の外周は結合領域を画定する。また、電子システムは１つ以上のブレードも含み、１つ以上のブレードのうちの少なくとも１つがブレード領域を有するブレード装置面で電子装置に結合される。１つ以上のブレードのそれぞれは、マイクロコントローラと、電子装置の１つ以上の結合力要素に適合される１つ以上のブレード結合力要素と、電子装置の複数の端子に適合される複数のブレード端子とを備える。１つ以上のブレード結合力要素および複数のブレード端子の外周は結合領域を画定する。装置領域およびブレード領域は結合領域から独立している。

[0015]本発明の他の実施形態によれば、ユーザ随伴装置が提供される。ユーザ随伴装置はベースユニットを含み、該ベースユニットは、バッテリーと通信ユニットとを備える。また、ユーザ随伴装置は、ベースユニットに結合されてモバイル支払ユニットを含む第１のブレード、および、第１のブレードに結合されて電子キーユニットを含む第２のブレードも含む。

[0016]本発明の更なる他の実施形態によれば、ユースケースを実施する方法が提供される。方法は、ユースケースと、ユーザにより使用またはアクセスされ得る複数の装置のそれぞれとを関連付けるステップと、複数の積層可能なブレードを用意するステップであって、複数の積層可能なブレードのそれぞれが、標準的な物理インタフェースを与えるとともに、複数の装置のそれぞれと関連付けられたユースケースに合わせて解決策を実施するように構成される、ステップとを含む。また、方法は、相互接続される積層体を形成するために複数の積層可能なブレードを積層するステップも含む。複数の積層可能なブレードのそれぞれは、標準的な物理インタフェースを使用して結合される。更に、方法は、第１のユースケースに対応する第１の目的を実行するステップと、第２のユースケースに対応する第２の目的を実行するステップとを含む。

[0017]本発明の更なる実施形態は電子システムに関する。電子システムはブレードの積層体を備え、また、各ブレードは結合面にインタフェースモジュールを含む。インタフェースモジュールは、基板、結合力要素、複数の端子、および、マイクロコントローラを備える。結合力要素は、磁石、電荷領域、または、機械的に噛み合う特徴部のうちの少なくとも１つを備えてもよい。１つのブレードは、上端ブレードであってもよく、また、タッチ／ディスプレイスクリーンを備えてもよい。１つのブレードは、下端ブレードであってもよく、また、ドッキングステーション装置の要素を備えてもよい。ブレードは、第２の結合面と、第２の結合面内の第２のインタフェースモジュールとを備えてもよい。ドッキングステーション装置の要素は、ユーザの手首に取り付くバンドに取り付けられてもよい。マイクロコントローラは、プロセッサと、該プロセッサに結合されるメモリとを備え、メモリは、ブレードと該ブレードの積層体内の他のブレードに対する関係とを管理するために、プロセッサにより実行可能な命令によってエンコードされる。この場合、これは、ブレード間およびブレードと積層体の外部の装置との間の通信を含む。ブレードの管理は、ブレードの積層体内のマスターまたはスレーブとしての動的な再構成可能性を更に備えてもよい。マイクロコントローラはプロトコル変換器として機能してもよく、この場合、複数の端子の第１のサブセットにおける入力信号は、複数の端子の第２のサブセットにおいて出力信号に変換され、その場合、出力信号は、入力信号とは異なるプロトコルまたは標準規格に適合する。ブレードは、一例として、バッテリーまたは音声認識回路を備えてもよい。

[0018]本発明の他の実施形態によれば、ユーザのための随伴装置が提供され、該随伴装置は分離可能なハードウェア要素を含む。第１のハードウェア要素は、バッテリーと、例えば通話、テキスティング、および、電子メールを行なって受けるための機器とを含むベースユニットを備えてもよい。第２のハードウェア要素は、支払いを行なうことができる電子財布を備えてもよい。第３のハードウェア要素は、車のドア、ガレージドア、家の玄関ドアなどを開錠して開放できる電子キーを備えてもよい。また、随伴装置は、一群のハードウェア要素から選択されるパーソナライズされたハードウェア要素を含んでもよく、また、一群は、多数の潜在的に有用な機能またはユーザのためのアプリケーションを含んでもよい。随伴装置は、スマートウォッチ装置形態を成してもよく、また、ユーザの手首に時計のように着用されてもよい。前述したハードウェア要素の１つ以上は、互いに組み合わされてもよく、あるいは、他のハードウェア要素と組み合わされてもよい。随伴装置は、例として、タッチ／ディスプレイスクリーンおよび音声認識回路を備えてもよい。

[0019]本発明の更なる他の実施形態によれば、ユーザにより持ち運ばれる、あるいはユーザがアクセスできるようにされる装置の相補体を減少させる、あるいは簡略化するための方法が提供される。ユースケースが各装置と関連付けられてもよい。各装置は、固有のインタフェースを有する大きなパッケージから標準的なインタフェースを使用する積層可能なブレードへ変換されてもよい。電力供給などの機能およびコントローラは、多くの装置に共通していてもよく、また、単一のブレードに効率的に設けられてもよい。ブレードは、積層体を形成するために標準的なインタフェースを使用して結合されてもよい。第１のユースケースに対応する第１の目的は、所定の積層体を使用して実行されてもよい。その後、積層体は、第２のユースケースに対応する第２の目的を可能にするべくユーザにより再構成されてもよい。異なる使用または用途のために複数の積層体が形成されてもよく、また、各積層体がブレードの異なる組を備えてもよい。積層体中のブレードの結合および分離は、工具を何ら必要とすることなく、ユーザの指で行なわれてもよい。

[0020]本発明の更なる他の実施形態によれば、電子システムが提供される。電子システムはブレードの積層体を含み、各ブレードは標準化されたスマートインタフェース要素を含む。各スマートインタフェース要素は、結合力要素、複数の端子、および、マイクロコントローラを含む。マイクロコントローラは、ブレード固有の機能と、ブレード間の通信およびブレードと積層体外部の装置との間の通信とを管理する。ユーザの随伴装置は、バッテリーと簡単な電話機能とを有するベース装置、電子財布、および、電子キーを含んでもよい。電気的な一群の異種ユーザ装置を、都合良く持ち運びできるとともに再構成オプションを有する積層モバイル装置で動作されてもよい標準化されたブレードモジュールへ統合するための方法が提供される。

[0021]多数の利点が従来技術に優る本発明によって得られる。例えば、「遍在的な接続性」が本発明の実施形態によって与えられる。多くの異なる種類の異種装置には、これらの装置を互いに都合良く結合できるようにする標準化された接点配列が設けられてもよい。装置は、積層システム形態を成すブレードモジュールとして実施されてもよい。積層システムは、時計形態、電話形態、タブレット形態、デスクトップ形態、および、ドッキングステーション形態などの多くの異なる全形状因子を有してもよい。多種多様な用途がサポートされてもよい。健康装置が、アレルギー患者に有用な花粉数を決定するためのセンサを含んでもよく、また、他の装置は、心拍数、血圧、または、睡眠パターンを監視してもよい。量子プロセッサが数学者に利用可能にされてもよい。安全装置が、信頼できるプラットフォームモジュール（ＴＰＭ）を使用して、キーを交換するための信頼できる方法をサポートしてもよい。ブレードモジュールに含まれる情報は、ブレードが失われ、あるいは盗まれる場合にデータが危険に晒されないように暗号化されてもよい。小さい形態のブレードは、宝石類中または他の着用可能な装置の中に埋め込まれてもよい。休暇で出かける家族や出張するビジネスマンのため、選択されたモジュールの一時的な積層体を使用してカスタマイズされたシステムが形成されてもよい。民間金融機関は、認証のため、あるいは取引を立証するために、ユーザのブレードを受け入れるドッキングステーションを使用してもよい。

[0022]本発明の実施形態によって与えられる更なる利点は、ユーザが僅かな別個の装置を持ち運ぶ、あるいは所有するだけで済み、更に、ユーザのライフスタイルおよび利便性を向上させるという点である。別個の装置のそれぞれは、普通でないサイズのボックスを備えてもよく、各ボックスは、電源と別個のコントローラとを収容する。ボックスが大型であってもよい。積層装置が更に小型で軽量であってもよい。したがって、ユーザは、軽量で便利なパーソナライズされたエコシステムを形成できる。複数の電源およびコントローラが単一のバッテリーとして実装されてもよく、また、単一のコントローラが単一のベースモジュールに設けられてもよい。必要とされる機能のそれぞれは、その後にベースモジュールまたはベースモジュールを含む積層体に結合されるブレードモジュールで実施されてもよい。リソースのこの効率的な割り当ては、積層体バージョンをそれらが置き換わる別個の積層体よりも安価にし得る。また、選択可能なブレードモジュールのライブラリは、ユーザが装置を得て使用する方法における新たな柔軟性をユーザにもたらしてもよい。それらの装置は、購入する代わりに、例えばレンタルされ、あるいはリースされてもよく、また、ユーザは、使用される標準的な結合インタフェースにより、装置適合性を確信できる。各装置で標準化されたスマートインタフェース要素を使用することは、装置の任意の対間の相互運用性の利便性を可能にする。また、装置の結合および分離が「ホットスワップ可能」であってもよく、それにより、多くのケースで電源切断手続きを減らす、あるいは排除することによって、更なる利便性がユーザに与えられる。更に、本明細書中に記載される多くの実施形態に係る、無線で接続されるのではなく物理的に接続される電子装置のエコシステムは、より安全であり、悪意ある攻撃を受け難い。

[0023]人は、社会的機能に関心を向ける場合があり、また、自分の電子必需品を単一の別個の薄型の装置内で持ち運ぶ場合がある。例えば、必需品は、電話、支払いを行なうための装置、および、ロックされたドアを開放するための装置を含んでもよい。電話は、基本的な電話機能だけをサポートすることが必要とされるため、薄いベースモジュールとして実装されてもよい。この場合、ベースモジュールと都合良く結合する薄いブレード内に支払い装置および電子キーが実装されてもよい。全体のパッケージは、薄い目立たないモバイル装置として与えられてもよく、あるいは、例えば時計のように着用されてもよい。これらのおよび他の実施形態は、当業者に明らかな多くの方法で組み合わされて使用されてもよい。本発明のこれらのおよび他の実施形態は、その利点および特徴の多くと共に、以下の本文および添付図面と関連して更に詳しく説明される。

本発明の一実施形態に係る長方形形態を成す複数の磁石と複数の端子とを用いる接点配列の平面図である。 本発明の一実施形態に係る単一の磁石と複数の端子とを用いる別の接点配列の平面図である。 本発明の一実施形態に係る高次の対称性を用いる別の接点配列の平面図である。 本発明の一実施形態に係る磁場閉じ込め装置が設けられた磁石対を備える接点配列を含む装置の結合面の一部の平面図である。 図２Ａに描かれる装置の部分の底面図である。 本発明の一実施形態に係る接点配列における別の磁気対称性の平面図である。 対向する結合モジュールとの界面における、図２の断面ＡＡの拡大断面図である。 磁力線の詳細を示すために縦軸が更に拡大された、対向する結合モジュールとの界面における図２の断面ＢＢの拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るマイクロコントローラチップと相互接続要素とを更に備える接点配列／スマートインタフェース要素の平面図である。 本発明の一実施形態に係る安定化タブを更に備える接点配列／スマートインタフェース要素の平面図である。 本発明の一実施形態に係る接点配列／スマートインタフェース要素を備えるスマートウォッチ装置の前面の平面図である。 本発明の一実施形態に係る接点配列／スマートインタフェース要素を備えるスマートフォン装置の後面の図である。 本発明の一実施形態に係る接点配列／スマートインタフェース要素を備えるタブレット装置の後面の図である。 本発明の一実施形態に係るドッキングステーション装置の要素として接点配列／スマートインタフェース要素を備える大型システムの正面図である。 図７の断面ＣＣの拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る円形形態を成す結合力要素として埋め込み電荷領域を具現化する別のスマートインタフェース要素の平面図である。 本発明の一実施形態に係る埋め込み電荷領域における、図１２Ａに示される対称性に代わる対称性を描く平面図である。 対向する結合モジュールとの界面における、図１２の断面ＤＤの拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る他の接点配列と機械的に結合するための舌要素を備える別のスマートインタフェース要素の平面図である。 対向する結合モジュールとの界面における、機械的に噛み合う特徴部を示す、図１４の円形断面ＥＥの拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るユーザの手の中の一対の結合モジュールの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る「親指スライド」法を示す、図１６の結合されたモジュールが指操作を使用するユーザによってどのように分離され得るのかを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る磁石および端子に加えてマイクロコントローラチップを保持するように構成されるリードフレームの平面図である。 ボンドワイヤおよび端子の詳細を示す、図１８の断面ＦＦの拡大断面図である。 それぞれが本発明の一実施形態に係る磁石および端子に加えてマイクロコントローラチップを備える複数のユニットを受け入れるように構成されるテープ基板の平面図である。 スマートインタフェース要素の組み付け後の図２０の断面ＧＧの拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る外表面に取り付けられる金属箔を示す図２１に示される構造に類似する別の構造の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る異方性導電膜を使用する、マイクロコントローラチップのフリップチップアセンブリを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るスマートフォン装置形態を成す積層システムの概略側面図である。 保護カバーを伴う図２４に示される積層システムを示す断面図であり、保護カバーが接点配列を備える。 図２４に示される積層システムの平面図である。 図２４に示される積層システムの底面図である。 本発明の一実施形態に係るスマートウォッチ装置形態を成す積層システムの概略断面図を示す。 図２８の断面ＨＨに対応するスマートインタフェース要素の断面図を示す。 ダッシュボードウィジェトを含む、ダッシュボードモードにおけるスマートウォッチ装置の表示面の平面図を示す。 メッセージモードにおけるスマートウォッチ装置の表示面の平面図を描く。 時計モードにおけるスマートウォッチ装置の表示面の平面図を示す。 本発明の一実施形態に係るリストバンドに対する取付けを含む別のウォッチ実施形態の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る異なる形状因子の一対の装置間の無線の通信インタフェースおよび物理的に接続された通信インタフェースを示す。 本発明の一実施形態に係る電子装置を接続する方法を示す簡略化されたフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るユースケースを実施する方法を示す簡略化されたフローチャートである。

[0065]以下、図面を参照して、本発明の様々な実施形態について説明する。なお、図は単に本発明の特定の実施形態の説明を容易にしようとしているにすぎない。これらの実施形態は、本発明の包括的な説明として意図されず、あるいは、本発明の範囲の限定として意図されない。また、本発明の特定の実施形態と関連して説明される態様は、必ずしもその実施形態に限定されず、また、他の実施形態において実施されてもよい。更なる実施形態は、様々な要素を異なる方法で組み合わせることによって達成され得る。例えば、様々なタイプの接点配列およびスマートインタフェース要素が複数のタイプの装置と組み合わされてもよい。更なる例として、様々な形態の結合力要素が置き換えられてもよく、また、これらの結合力要素が各タイプの単一または複数の要素を特定の接点配列で備えてもよい。

[0066]図１Ａは、４つの磁石１１と１６個の端子１２とを備える接点配列１０を描く、装置の結合面１３の平面図を示す。結合面１３は、磁石１１と端子１２とを囲む外周を含む関連する結合領域１５を有するとともに、図示のように装置の本体１６内に包含される。磁石１１は、同様の接点配列を備えるホスト装置間に結合力を与えるように構成される。ホスト装置は、第２の装置またはモジュールが結合されてもよい任意の装置として規定されてもよい。「ネオジム磁石」と呼ばれるある種の希土類磁石は、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、および、ホウ素（Ｂ）を備え、また、接点配列に適した磁石サイズが約４ｍｍ×２ｍｍ×１ｍｍであってもよい。一般には鉄芯と巻線とから構成される電磁石を含む任意のタイプの磁石が使用されてもよく、電磁石は、電流を巻線に通すことにより励磁される。それぞれのホスト装置で４つのそのような磁石を備える対向する接点配列は、約１ポンド（ｌｂ）の分離力、すなわち、ユーザの指で容易に管理される力を有してもよい。

[0067]端子１２は、例えば、高速データ、電力、制御、および、アドレス指定をサポートしてもよい。図１Ａには１６個の端子１２が示されるが、本発明の実施形態はこの特定の数に限定されず、他の数の端子を利用することができる。ホスト装置−ホスト装置、ホスト装置−補助装置、および、補助装置−補助装置を含むホスト装置と補助装置との任意の全ての組み合わせ間でデータストリームが流れてもよい。補助装置は、ホスト装置に対するサポート機能を有する任意の装置として規定されてもよい。データの複数のストリームが接点配列またはスマートインタフェース要素を通じて同時に流れてもよい。

[0068]図１Ｂは、単一の磁石１１ｚと１８個の端子１２ｚとを用いる本発明の一実施形態に係る別の接点配列１７の平面図である。磁石１１ｚおよび端子１２は結合面１３ｚ内に配置され、また、結合領域１５ｚが示される。接点配列１７は円形形態を有し、また、磁石１１ｚが結合力を与える。結合面１３ｚは装置の本体１６内に包含される。図示のように、結合面および本体の寸法は互いに独立しており、この場合、結合面は、図８〜図１０に関連して更に説明されるように、本体と関連付けられる更に大きな取付面の一部である。

[0069]図１Ｃは、複数の対称性レベルを有する形態を成す２０個の磁石１１ｙと６０個の端子１２ｙとを用いる別の接点配列１８の平面図である。逆の磁石極性を除き、磁石１１ｙおよび端子１２ｙの配列は、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに関して鏡映対称を成す。したがって、図１Ｃに示される実施形態は、それぞれの対の各磁石が、二等分線のそれぞれから等距離にあって反対の極性を有するその対の関連する磁石を有しているため、相補的な磁気対称性を示す。Ｘ軸およびＹ軸は接点配列の中心点（直交軸線Ｚにより表示される）を通る。これらの対称性のそれぞれは二回対称性である。これは、結合要件を満たす２つの位置が存在し、それぞれの位置が１８０°回転に対応するからである。また、接点配列１８は１０回回転対称性も示し、この場合、角度セグメント１９が１０個の別の角度位置に配置されてもよく、それぞれの角度位置は、前の角度位置からＺ軸周りの３６°回転によって得られる。接点配列１８は、磁石１１ｙおよび１２ｙなどの更に多くの端子の形態を成す高電流コネクタの数が増大し、それにより、セットアップおよび制御のために更に多くの入力／出力ピンが与えられ、また、場合により、結合される装置間で更に高い帯域幅の通信がなされるという利点を有する。配列１８は１４回対称性を有するため、他の装置と結合するために多くの選択肢が存在し得る。例えば、低次の対称性の装置が高次の対称性の装置と結合されてもよく、この場合、低次対称性を有する装置には、完全相補よりも少ない数の磁石および端子が設けられてもよい。

[0070]図２Ａは、基板１４に結合される改変された接点配列１０ｂを描く、装置の結合面２５の一部を示す。接点配列１０ｂは、図示のように配向された磁石の２つの対を備える。個々の磁石または磁石の共用化された対のいずれも、高電流端子として使用されてもよい。単一の共用化された電気コネクタを与えるために電気的に共用化された磁石の組の使用は、製造公差に起因して生じ得る対向する磁石間の小さな隙間を含む、対向する接点配列間の適合に関連する不確実性を克服できる。隙間のリスクは、半硬質形態または可撓性形態の基板１４を設けることによって軽減されてもよく、この場合、特に隙間が小さければ、基板の撓みによって各磁石をその対向する磁石と接触させることができる。

[0071]本質的に平坦な相互接続可能モジュールはブレードモジュールと呼ばれる場合があり、それぞれのモジュールが個々のブレードである。比較的薄いブレードモジュールにおいて、磁石１１および端子１２は、ブレードの両側で作用できるように基板１４を貫通して延びてもよい。そのようなモジュールは、例えば約１ｍｍ厚であってもよい。比較的厚いブレードモジュールでは、モジュールの２つの面のそれぞれに別個の接点配列が設けられてもよい。

[0072]更に図２Ａを参照すると、磁場閉じ込め装置２２が磁石対１１ａ，１１ｂを跨ぐとともに、磁場閉じ込め装置２１が磁石対１１ｃ，１１ｄを跨ぐ。磁場閉じ込め装置に関連する更なる説明は、図４に関連して説明される。接点配列１０ｂでは、磁石１１ａ，１１ｄがＮ極を備え、磁石１１ｂ，１１ｃがＳ極を備える。図２Ａに示されるように、各端子１２は、垂直二等分線および水平二等分線から等距離にある適合端子を有する。他の実施形態では、この対称性が二等分線のうちの一方に関してのみ与えられる。

[0073]図２Ｂは、図２Ａの装置の反対側の結合面２５ｂを示す。図２Ｂの接点配列１０ｃにおける磁石１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈの配置および極性を図２Ａの接点配列１０ｂにおける磁石１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの配置および極性から区別できないことが分かる。この類似性は、磁石１１ａ〜１１ｈが磁石１１ａ〜１１ｄとは異なる場合に適用されてもよい。すなわち、磁石が装置を一方側から他方側へ貫通する比較的薄い装置の場合には、磁石１１ｅが磁石１１ｂの反対側の端部であり、磁石１１ｆが磁石１１ａの反対側の端部であり、磁石１１ｇが磁石１１ｄの反対側の端部であり、磁石１１ｈが磁石１１ｃの反対側の端部である場合においても類似性が適用されてもよい。

[0074]図２Ａおよび図２Ｂに示される磁石の極および配置の対称性は、ホスト装置および補助装置に設けられる同様の接点配列が引力によって自発的に結合するようにする。対にされるべき２つの装置はそれぞれ接点配列を後面に有し、それらの装置の一方は、結合を行なうために、表を上にする開始位置から１８０°回転され得る。このとき、接点配列における各磁極は、その反対の極または相補的な極によって対向される。したがって、相補的な磁気対称性という用語は、本明細書中では、この幾何学的配置を説明するために使用される。磁石の配列のための相補的な磁気対称性は、二等分線の両側の磁極が逆にされることを除き、二等分線（例えば、二等分面）に関する鏡映対称性を備える。

[0075]図２Ａを参照すると、垂直中心線２３が接点配列１０ｂの垂直二等分線であり、また、垂直中心線２３は接点配列の二等分面にも対応する。水平中心線２４も接点配列１０ｂの二等分線であり、この場合も、水平中心線２４は接点配列の二等分面に対応する。図２Ａおよび図２Ｂにおいて二等分面のそれぞれに関して、磁石が相補的な磁気対称性を伴って配列されており、端子が鏡映対称性を伴って配列されている、すなわち、端子１２および端子１２’が垂直中心線または二等分線２３から等距離にあることが分かる。対称性のこの組み合わせは、標準的な接点配列を用いる装置またはモジュールの自発的な結合を対応する結合面が存在する任意の方向で可能にする。これにより、個々のモジュールを他の個々のモジュールと結合させることができるとともに、モジュールの第１の積層体をモジュールの第２の積層体と結合させることもでき、その場合、モジュールの一部（特に、積層体の上端にあるタッチ／ディスプレイモジュール）は、１つの結合面にだけ１つの接点配列を有してもよい。

[0076]結合された装置の特定の方向は、特定のモジュールにおける特定の接点配列に効力がある実質的に異なるピンアウトをもたらしてもよい。「ピンアウト」は、電子部品の接点とその機能との間の相互参照と見なされ得る。異なるピンアウトは、計画された結合をサポートするために使用されてもよい。この場合、第１のピンアウトが第１の用途で使用されてもよく、また、第２のピンアウトが第２の用途で使用されてもよい。そのようなモジュール内に含まれる集積回路チップ（ＩＣ）の入力ピン／出力ピンは、複数のピンアウトオプションのために特別に構成されてもよい。例えば、モジュールが双方向トライステート回路を備えてもよい。モジュール内の回路に損傷が生じないように、また、モジュール間の効果的な通信が達成されるように、モジュールは、注意深く制御される態様でそれぞれのピンごとに方向およびインピーダンス状態を決定するソフトウェアによってサポートされてもよい。また、複数のピンアウトが可能にされない、あるいは必要とされないように、許容できる方向の選択が意図的に制限されてもよい。その場合、許容できる選択を制限する１つの方法は、例えばモジュールの鍵型形態によって可能にされる。

[0077]図２Ｃは、許容結合方向を制限するための別の方法を描く。接点配列１０ｄは、磁気対称性が異なることを除き、図２Ａの接点配列１０ｂと同様である。相補的な磁気対称性は、垂直中心線２３に関して観察されるが、水平中心線２４に関しては観察されず、水平中心線２４においては単なる鏡映対称性が観察される。したがって、接点配列１０ｄを用いる一対のモジュールは、第２の装置が垂直中心線２３の周りで第１の装置に対して回転される方向では自発的に結合するが、第２の装置が水平中心線２４の周りで回転される方向では互いに反発し合う。図２Ｃの異なる対称性によって可能にされる許容結合方向のこの制限が望ましい場合がある。また、端子の完全な相補体がモジュール間の第１の界面で使用されてもよく、また、端子のサブセットがモジュール間の第２の界面で使用されてもよく、その一方で、第１および第２の界面の両方の挙動を管理する標準的なプロトコルの少なくとも一部を実施する。

[0078]図３は、図２の断面ＡＡに対応する拡大断面図を示す。ホスト装置３２と関連付けられる１０ｂなどの第１の接点配列の一部分と、対向するホスト装置３４と関連付けられる同様の接点配列３３の対応する部分との間の界面３１が示される。ホスト装置３２が取付け可能なモジュールに相当してもよく、また、ホスト装置３４が例えば受け入れ装置に相当してもよい。この場合も先と同様に、同一の接点配列を使用する状態では、磁石の極付けが結合引力をもたらすことが分かる。接点配列１０ｂ，３３は、それぞれ、結合および分離のための「スナップオン」「スナップオフ」特性をサポートするように構成される。各結合事象は、工具やケーブルまたはケーブルコネクタを必要とすることなく、自分の指だけを使用するユーザによって都合良く達成されてもよい。幾つかの状況では、スナップオン・スナップオフ能力を保持しつつ、界面の第２の側の磁石を高い透磁率の材料を備えるディスクなどの磁石以外の部品と置き換えることが有益な場合がある。

[0079]幾つかの実施形態では、各ホスト装置が１４ａ，１４ｂなどの基板を備える。磁石本体は一般に導電性であり、また、磁石は、一般に、同様に導電性の電気メッキされた外面を有し、また、これらの磁石は、例えば基板１４ａ中のビア３６などの貫通接続孔内への圧入を用いる電気端子として使用されてもよい。端子１２は、導電リング３８内に成形される導電ゴムの本体３７を備え、支持導電リング３８は、基板１４ａ中のビア３９などの貫通接続孔内に半田付けされ、あるいは圧入されてもよい。位置４０に示されるように、各端子は、接点配列間の利用可能な空間内に収容されるように対向する端子との界面で圧縮して、磁石の直接的な接触を呈してもよい。

[0080]他のタイプの柔軟な端子が使用されてもよく、それぞれのタイプは、一般に、界面の少なくとも一方側に柔軟な導電部材を備える。界面の他方側の端子は、例えば金属ディスクなどの硬質要素を備えてもよい。柔軟な端子の本体は、図３に示されるように例えば導電ゴムを備えてもよく、あるいは、更なる例としてドーム形状の撓むことができる導電膜（図示せず）を備えてもよい。ばね荷重接点を備えるＰＯＧＯピンが端子として使用されてもよい。他のタイプの端子および柔軟コネクタが当該技術分野の専門家に明らかである。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0081]特定の状況では、幾つかの実施形態においてシステムコンポーネント間を通過する無線周波数（ＲＦ）信号の使用の必要性を伴わずに図３に示されるホスト装置３２，３４などの装置が端子および／または磁石を介して通信できることが有益な場合がある。当業者に明らかなように、無線信号の存在は、例えばＲＦスニファ回路による検出に対して脆弱性を与える場合があり、また、これがユーザに対する安全リスクをもたらす場合がある。したがって、装置間で有線通信を利用する本発明の実施形態は、無線通信技術およびプロトコルを使用して容易に利用できない解決策を与える。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0082]図４は、図２Ａの断面ＢＢを概略的に描いており、ホスト装置３２，３４に配置される接点配列間の結合における装置２１ａ，２１ｂなどの磁場閉じ込め装置の効果を示す。磁場閉じ込め装置２１ａ，２１ｂは、Ｎ極とＳ極とを備える磁石対の磁石間に、随意的には磁石の周囲に配置される。一般に、装置は、高い透磁率の材料を含む。図４を参照すると、磁場強度が最も強い領域を示す磁力線４３が各対における磁石間を通る。ホスト装置３４の内側に位置付けられて界面３１の内部となり得る位置４８では、磁石対１１ｅ／１１ｆにより引き起こされる磁場が減少され、それにより、この位置が高感度磁気センサおよび電子回路を配置するのに適するようになる。なお、位置４８などの位置では、１１ａ，１１ｂなどの磁石の作用も減少される。

[0083]磁場閉じ込め装置２１ａ，２１ｂを使用すると、磁石１１ｅ／１１ｆに起因する位置４８における磁場を、例えば地球の磁場の１％などの任意の値まで減少させることができ、また、この減少された磁場強度は、ホスト装置内の磁気回路および電子回路の正しい機能が損なわれないように十分に低くなり得る。２１ａなどの装置は、ホスト装置が接点配列を使用して他の装置に結合されないときに結合面から外側へ向かう方向でこれらの装置が遠距離場磁気効果を制限するという望ましい特性も有する。しかしながら、ホスト装置が接点配列を使用して他の装置と結合されると、効果的な結合力は、装置２１ａ，２１ｂの存在によって実質的に低下されない。これは、磁石から直接に接触する対向磁石までの磁気経路が、磁石から、２１ａなどの磁場閉じ込め装置を介して、離間される第２の磁石までの磁気経路よりも低い磁気抵抗を有するからである。

[0084]磁極対の周囲に磁場閉じ込め装置を設ける別の手段は、保護されるべき全ての構成要素の周囲に磁気シールドを設けることである。２つの手法が組み合わされてもよい。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0085]特定の状況では、本明細書中に記載されるような複数の装置タイプを混合して適合すること、また、本明細書中に記載されなかったかもしれない、あるいは将来的に生じるかもしれない他の装置タイプを含むことも有益な場合がある。混合および適合は、ケーブルおよびケーブルコネクタの必要性を排除することにより、ユーザの指により容易に加えられ得る適度な力のみを必要とすることにより、ならびに、それ自体のコピーと結合するように構成される雌雄同体の接点配列を使用することにより、特に都合良くされる。この特徴は、それぞれが前述した対称性のうちの１つを有する標準的な接点配列を備える装置の汎用インタフェース互換性を可能にする。

[0086]図５は、スマートインタフェース要素１０ｅを備える結合面５６を示し、スマートインタフェース要素１０ｅは、基板１４ｃと、マイクロコントローラチップ５１と、端子１２とマイクロコントローラチップの入力／出力パッド５３との間の相互接続要素５２とを備える。マイクロコントローラによって与えられる「インテリジェンス」は、接点配列をスマートインタフェース要素として使用できるようにしてもよい。電気端子として使用される磁石１１と他の選択された入力／出力パッド５５との間に相互接続要素５４が設けられてもよい。マイクロコントローラチップ５１は、ここではスマートインタフェース要素と見なされてもよい接点配列１０ｄを通過する通信信号を管理して制御してもよい。通信信号は、例えば相互接続されるホスト装置および補助装置の様々な組み合わせと関連付けられてもよい。マイクロコントローラチップ５１は、装置に固有の機能を管理してもよい。結合された装置により実行されるべき電流印加の要求に応じて、結合された装置がマスター装置またはスレーブ装置としてそれ自体を動的に再構成できるようにするべく、マイクロコントローラチップ５１と関連付けられるソフトウェアが利用されてもよい。装置は、例えば端子のうちの１つの論理状態を反転させることにより、装置がマスターとスレーブとの間で切り換わりたいことを伝える信号を送信してもよく、また、ハンドシェーキングプロトコルが動的な再構成を行なうことを確保してもよい。

[0087]図５の１０ｅなどのスマートインタフェース要素は、高電流と高いデータ転送速度とを同時に可能にし得る。高電流は、磁石を電気端子として使用することによって達成されてもよい。磁石の導電率およびサイズは、磁石の結合力と共に、結合されるモジュール間で例えば１０アンペア以上の電流を可能にしてもよい。高いデータ転送速度は、数多くの端子を使用して広いデータバスを与えることによって達成されてもよい。例えば、３２個の端子が双方向３２ビットバスのために設けられる場合には、１００ＭＨｚのクロック速度で、毎秒３．２ギガバイトのデータ転送速度を得ることができる。これは、毎秒１．２５ギガバイトのＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴインタフェースにより与えられる全スループットよりも高い全スループットに相当する。一方、それぞれのピンにおける毎秒１００メガビットまたは２００メガビットのシリアルデータ転送速度は、クロッキングスキームに応じて、互いに結合される２つ以上のブレードの環境で得られてもよい。この環境は、一般に、結合界面のそれぞれにおいて、接触抵抗の変化および他のパラメータを含む。変化は、積層内で遠く離れるブレード間で増大される。ブレード間を通る信号は、複数の結合界面を備える信号経路に出くわしてもよい。

[0088]図６は、図５のスマートインタフェース要素１０ｅに類似するスマートインタフェース要素１０ｆを備える結合面６２を示すが、結合面６２から突出する安定化タブ６１を更に備える。結合面６２は、ホスト装置内に含まれるスマートインタフェース要素の表面を備えてもよい。安定化タブ６１は、結合されるインタフェース要素の対応するキャビティまたは凹部と結合してもよく、これは、雄構成要素および雌構成要素のそれぞれに対応する。６１などのタブを使用する安定化は、ユーザにより着用されるときに動的な力環境に晒されるスマートウォッチ装置などの着用できる装置において重要な場合がある。力環境は、例えば衝撃および衝突を備えてもよい。６１などの安定化タブと適合するキャビティは、望ましくは、全ての形態のスマートインタフェース要素に存在してもよいが、安定化タブ６１は、随意的であってもよく、動的な力環境においてのみ設けられてもよい。別の安定化特徴部は、結合されたブレードモジュールの積層体中で各ブレードモジュールを固定するように構成される引き込み可能なフィンガ（図示せず）を備えてもよい。ユーザが積層体から特定のブレードを取り外したいときには、ユーザは、ブレードモジュールのうちの１つに設けられるタッチ／ディスプレイスクリーンと相互作用することによって引き込み可能なフィンガのロックを解除し始めてもよい。他のタイプの安定化特徴部が使用されてもよく、そのような安定化特徴部は本発明の範囲内である。

[0089]図７は、スマートウォッチ装置７０の中間結合面７１と一体化されたスマートインタフェース要素１０ｇを示す。ウォッチバンド７２が示される。円形のバリア特徴部７３が示され、このバリア特徴部は、スマートインタフェース要素１０ｇを使用して中間結合面７１に装着されてもよいブレードモジュール（図示せず）をユーザが握るための指のアクセスを与えるために、７４などの切り欠きを有してもよい。ブレードモジュールの積層体を成して構成されるブレードモジュールまたは幾つかのブレードモジュールは、好ましくは、同じ標準化されたインタフェース要素、この例では１０ｇを組み込む。１つの例として、ブレードモジュールは、ブレードの積層体中の上端ブレードとしてタッチ／ディスプレイパネルを備えてもよく、また、ユーザの身ぶりに応答してもよい。指のアクセスは、ブレードモジュールまたはモジュールを結合して分離するために利用されてもよい。円形のバリア特徴部７３は、図６のタブ６１によって与えられる安定化機能に類似する安定化機能を有してもよく、また、図７の断面ＣＣを描く図１１において更に説明される。

[0090]図８は、スマートフォン装置８０の後結合面８１に設けられるスマートインタフェース要素１０ｈを示す。このように、スマートフォン装置８０は、１０ｅなどのスマートインタフェース要素または図６の安定化タブ６１または図７のバリア特徴部７３を受け入れることができる凹部を有する雌型品種（図示せず）の同様のスマートインタフェース要素を有する、例えばスマートウォッチブレードモジュールを受け入れるように構成される。あるいは、取り付けられるべきモジュールは、図７に示される例における円形のバリア特徴部７３などのバリア特徴部の内側に嵌合できる十分に小さい直径を有してもよい。スマートフォン装置に対するスマートウォッチ装置モジュールのこの接続は、非限定的な例として、ウォッチモジュールを変えるため、２つの装置を同期させるため、あるいは、２つの装置間の信頼できる対関係を形成するために望ましい場合がある。

[0091]図８を参照すると、装置８０の後結合面８１が示されるが、装置８０が、装置本体８５と、取付領域８４により画定される取付面８３とを含むことが分かる。図８に示される例において、取付領域は、装置本体の外周によって画定される。接点配列１０ｈは、装置本体内に配置されるとともに、結合面８１で露出される。図８に示される実施形態において、接点配列は、結合面上に配置される１つ以上の磁石と、結合面上に配置される複数の端子とを含む。１つ以上の磁石および複数の端子の外周は、結合領域８２を画定する。図１Ａを参照すると、磁石１１によって規定される正方形が結合領域１５を画定する。図８において、結合領域８２は、磁石および／または端子の外縁と位置合わせされる直線を有する辺を伴う外周を有することができる。取付領域８４は、結合領域８２よりも大きく、結合領域から独立しており、そのため、装置寸法を規定する際に設計者に柔軟性を与える。したがって、図８〜図１０に示されるように、異なる取付領域を有する異なる装置が提供されるが、これらの全ては標準化された接点配列を使用している。

[0092]図９は、タブレット装置９０の後取付面９３に設けられるスマートインタフェース要素１０ｈを示す。取付面９３は、装置本体９５の外周によって画定される取付領域９４を有する。スマートインタフェース要素１０ｈは、インタフェース要素内の磁石および端子の外周によって画定される結合領域９２と関連付けられる結合面９１内に配置される。インタフェース要素１０ｈを使用してタブレット装置９０と結合してもよい他の装置は、前述したようなスマートウォッチ装置モジュールまたはスマートフォン装置を含んでもよく、それぞれの装置は適合するスマートインタフェース要素１０ｈを備える。スマートフォン装置８０がスマートウォッチ装置７０のブレードモジュールに対して「マザー装置」として機能してもよく、また、タブレット装置９０が同様にスマートウォッチ装置７０のブレードモジュールおよびスマートフォン装置８０の両方に対してマザー装置として機能し、要求に応じて電力および他の資源を供給してもよいことが想起されてもよい。それぞれの場合において、ブレードモジュールは、ユーザの便宜で、ブレードモジュールの積層体に置き換えられてもよい。これらの２つまたは３つの異なる種類の装置間の接続は、一般には工具を何ら必要とせずに、ユーザの指によるホスト装置の簡単な操作により、ユーザによって容易に、かつ都合良く達成され得る。装置結合は、好ましくは、「スナップオン」特性を備え、また、装置分離は、好ましくは、「スナップオフ」特性を備える。スナップオン動作は、対を成す接点配列が近接位置合わせされた状態へ移動されるときに行なわれ、その位置合わせ状態で、結合力要素によって与えられる結合力が、スナップオン作用で、接点配列およびホスト装置を互いに引き寄せる。スナップ音が聞こえてもよい。図８と図９とを比べると、取付領域８４（結合領域と称されてもよい）と取付領域９４（結合領域と称されてもよい）とが異なる。接点配列が標準化されるため、異なる取付領域を伴うこれらの異なるサイズの装置を結合して一体型装置を形成することができる。

[0093]図１０は、電子システム１００内にドッキングステーション装置の要素として設けられるスマートインタフェース要素１０ｈを示す。電子システム１００は、非限定的な例として、スーパーコンピュータ、自動車ダッシュボード、家庭用テレビ（ＴＶ）セット、航空機ＴＶ、または、現金自動預入支払機（ＡＴＭ）を備えてもよい。スーパーコンピュータシステムの場合においては、本体１０５が建物であってもよく、また、取付面１０３が建物の前壁であってもよい。取付領域１０４は、例えば前壁の隆起部または陥凹部であってもよい。スマートインタフェース要素１０ｈは、磁石および端子の外周を備える結合領域１０２と関連付けられる結合面１０１内に配置される。結合面１０１は、取付領域１０４と同一の平面上にあってもよく、または、取付領域からオフセットされてもよく、あるいは他の方法で、異なってもよい。スマートインタフェース要素の寸法および表面を親本体の寸法および表面から分離することにより、標準的なインタフェース要素を異なるサイズおよび形態の本体において具現化するために最大の柔軟性が与えられる。多くの他のサイズおよび形態が当該技術分野の専門家に明らかである。

[0094]電子システム１００は、遍在的な接続性の例として、タブレット装置、スマートフォン装置、および、ウォッチモジュールに対するマザー装置としての機能を果たしてもよく、その場合、対を成す装置の全ては、標準化された接点配列または標準化されたスマートインタフェース要素のバージョンを備え、また、それらの全ては、スナップオン特性、スナップオフ特性のそれぞれを使用して結合され、分離されてもよい。

[0095]前述したスナップオンおよびスナップオフの結合が「ホットスワップ可能」であってもよく、その場合、装置は、先行する電源切断シーケンスを必要とすることなく、ユーザにより自発的に結合され、あるいは分離されてもよい。このホットスワップ能力は、モバイル装置の低電圧動作および低電流動作によって可能にされてもよい。エネルギーを蓄えるためにコンデンサ（図示せず）が設けられてもよく、その場合、このエネルギーは、十分な数のサイクルが進行中の任意の動作を正常に終わらせるように、スマートインタフェース要素のマイクロプロセッサが動作し続けることができるようにしてもよい。コンデンサは、「スーパーキャパシタ」であってもよい。アーク放電を最小限に抑えるために、ホットスワップ能力のサポートでは、バッテリー充電などの潜在的により高い電流状況において電流制限回路が使用されてもよい。また、結合前に、マイクロコントローラに存在するソフトウェアが、入力／出力ピンを低電流モードにあるように構成してもよい。あるいは、各装置の入力／出力ピンは、初期設定状態として低電流モードに設定されてもよい。結合プロセス中、常駐マイクロコントローラが「プリアンブルシーケンス」を実行してもよい。プリアンブルシーケンスは、それぞれの装置のための合意されたアドレスと、結合された装置の組内の単一のマスター装置の識別情報とを決定するために、ハンドシェーク動作を備えてもよい。プリアンブルシーケンスの終わり付近で、マスターマイクロコントローラは、結合された装置の入力／出力ピンに関する状態が通常の電流モードで表明されるシーケンスを開始してもよい。

[0096]図１１は、図７の断面ＣＣの拡大断面図である。磁石１１および端子１２が示される。図７に例示される円形のバリア要素７３も示される。バリア要素７３は、スマートウォッチ装置７０に対するブレードモジュールのより確実な取付けを行なうのに役立ってもよい。ベースウォッチモジュールおよび随伴ブレードモジュールに設けられる結合力要素と協調して、バリア要素７３は、ユーザの手首の激しい動きの最中に、また、使用中に結合されたアセンブリに伝えられる場合がある振動および衝撃の最中にも、望ましくない分離を防ぐことができる。

[0097]図１２Ａは、基板１４ｅ、マイクロコントローラチップ５１、端子１２、安定化タブ６１、および、磁石に代わる手段としての埋め込み電荷領域１２１〜１２４を備えるスマートインタフェース要素の別の実施形態１２０のための円形形態を描く結合面１２７を示す。領域１２１，１２４はプラス電荷を備え、また、領域１２２，１２３はマイナス電荷を備える。図１２に示される電荷の電気的な極性および配置は、ホスト装置に具現化される同様の接点配列が引力によって自発的に結合するようにする。前述したように、結合されるべき２つの装置がそれぞれ接点配列を後面に有する場合には、結合を行なうために、それらの装置の一方が表を上にする開始位置から１８０°回転され得る。これが行なわれる場合、接点配列内の各電荷領域は、その反対の、あるいは相補的な電荷領域によって対向される。したがって、相補的な電気的対称性という用語は、本明細中では、幾つかの実施形態を説明するために使用される。電荷領域の配列における相補的な電気的対称性は、二等分面の両側の電荷領域が逆にされることを除き、二等分面に関する鏡映対称性を備える。図１２における中心線１２５は、スマートインタフェース要素１２０の垂直二等分線であるとともに、二等分面も表わす。中心線１２６は、スマートインタフェース要素１２０の水平二等分線であるとともに、先と同様、二等分面も表わす。図１２Ａにおいて分かるように、二等分面のそれぞれに関して、電荷領域は相補的な電気的対称性を伴って配列され、また、端子は鏡映対称性を伴って配列される。対称性のこの組み合わせは、この接点配列を基準として使用する装置またはモジュールの自発的結合を、対応する結合面が与えられる任意の方向で可能にする。両方の二等分面に関する鏡映対称性を伴う端子１２が、示される。

[0098]図１２Ｂは、電荷領域の対称性が異なることを除き、図１２Ａのインタフェース要素１２０と同様であるスマートインタフェース要素１２０ｂを示す。相補的な電気的対称性は、二等分面１２５に関して観察されるが、二等分面１２６に関して観察されず、二等分面１２６においては単なる鏡映対称性だけが観察される。したがって、スマートインタフェース要素のバージョン１２０ｂを使用するモジュールは、第２の装置が軸線１２５の周りで第１の装置に対して回転される方向では自発的に結合するが、第２の装置が軸線１２６の周りで回転される方向では互いに反発し合う。図１２Ｂの異なる対称性に対応してこの選択的な結合が望ましい場合がある。

[0099]図１３は、図１２Ａの断面ＤＤに対応するホスト装置１３２，１３３間の界面１３１を示す。界面１３１は、取付け可能結合モジュールおよび受け入れ結合装置の対向する結合面をそれぞれ備えてもよい。取付け可能モジュールおよび受け入れ装置はそれぞれ、前述したような端子１２を備えてもよい。相互接続基板１４ｅ，１４ｆが示される。ホスト装置１３２は結合力要素１２１ａを備え、結合力要素１２１ａは埋め込みプラス電荷１３４を更に備える。ホスト装置１３３は結合力要素１２１ｂを備え、結合力要素１２１ｂは、符号が要素１３４のそれと反対である、この場合にはマイナスである埋め込み電荷１３５を更に備える。電荷の埋め込みは、例えばイオン注入プロセスによって達成されてもよい。電荷の埋め込みに関する更なる説明は、「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｎｄ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｏｐｐｏｓｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅｓ」と題される米国特許出願第１３，４７７，９６５号で与えられ、この出願の開示は、全ての目的のためにその全体が参照することにより本願に組み入れられる。

[0100]接点配列間の界面における１２１ａ，１２１ｂなどの結合力要素の全ての結集した結合力は、例えば約１ポンド（ｌｂ）の好ましい分離力をもたらす。幾つかの実施形態では、界面の第２の側の電荷領域を事前に埋め込まれた電荷が存在しない導電要素と置き換えることが有益な場合がある。この場合、２つの側の結合時に、反対の符号の電荷が導電構成要素において誘起されて、適切な結合力が達成されてもよい。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0101]図１４は、基板１４ｇ、端子１２、マイクロコントローラチップ５１、および、図１５に関連して更に説明されるべき噛み合い可能特徴部１４１ａ，１４２ａを備えるスマートインタフェース要素の別の実施形態１４０で使用される円形形態を描く結合面１４５を示す。

[0102]図１５は、図１４の円形断面ＥＥの拡大断面図であり、結合力要素の別の実施形態として基板１４ｇ，１４ｈ間の機械的な結合１５０を描く。１５１，１４１ａは、特定の角度位置で位置合わせされるときに互いに結合できるとともに親モジュールを一緒に固定するために図示のように噛み合うことができる図示のような舌形状要素であってもよい。基板１４ｇ，１４ｈの分離はねじれ動作を使用して達成されてもよく、その場合、ユーザは、下側基板１４ｈに対して上側基板１４ｇにトルクを加えるとともに、離脱時に、上側装置を下側装置から離すように持ち上げる。基板１４ｇ，１４ｈの結合は、好ましくは、結合されるべき面をほぼ位置合わせさせること、それらの面を互いに押し付けること、一方の面を他方の面に対して回転させてそれらの面を係合させること、およびトルクを加えることによってそれらの面を咬み合わせることを含む。他の機械的な構成要素が協働機械要素または噛み合い機械要素として使用されてもよく、また、それらの構成要素を結合する、あるいは分離するために他のユーザ動作が使用されてもよい。

[0103]図１６は、ユーザの手１６３の中に快適に保持される一対の結合されたモジュール１６１，１６２を示し、この場合、後側の装置１６１が親指１６４と指先１６５との間で握られる。装置は、本明細書中で説明される結合力要素のうちの１つを使用して結合されてもよい。

[0104]図１７は、図１６に描かれる結合されたモジュール対をスナップ式に外す、あるいは分離するための方法を示す。上側装置１６２は、ユーザの第２の手の親指１７１と人差し指１７２との間で握られてもよく、また、装置は、図中の矢印により示されるように、スライド動作１７３を使用して引き離され、あるいは分離されてもよい。この分離動作は、「親指スライド方法」と称されてもよく、また、磁石または電荷領域を備える界面に最も適用できてもよい。

[0105]図１８は、図５の１０ｅなどのスマートインタフェース要素と共に用いるリードフレーム１８０を示す。幾つかの実施形態では、リードフレーム１８０がパドル１８１と複数のリード線１８２とを備える。パドル１８１はダイ取付領域１８３を備え、このダイ取付領域１８３にはマイクロコントローラチップ５１が結合されてもよい。それぞれの個々のリード線１８２は、図３に関連して説明された端子１２などのスマートインタフェース要素の構成要素を捕捉してもよい。リード線１８２はリード線延出部１８４を更に備え、また、相互接続要素１８５がリード線延出部１８４からチップ５１の対応する入力／出力パッド１８６まで接続してもよい。相互接続要素１８５は、例えばボンドワイヤまたは印刷導電トレースであってもよい。印刷導電トレースは、例えば３Ｄプリンタを使用して付加的な態様で形成されてもよい。構成要素１８７が例えば磁石であってもよく、また、磁石は、特に電源またはグランドのための高電流端子として用いるために、結合力要素および電気端子の両方の役目を果たしてもよい。別の実施形態は、ダイ取付領域１８３に取り付けられる複数のチップを備えてもよく、あるいは、１８２などのリード線を介してマイクロコントローラチップ５１に結合されるサポートチップがリードフレーム１８０の外部に設けられてもよい。１０ｅなどの関連するスマートインタフェース要素の仕様は、そのようなサポートチップの仕様を含むように拡張されてもよい。

[0106]電気端子として使用される磁石の場合において、構成要素１８７は、相互接続要素１８９，１９０、入力／出力パッド１９１，１９２、および、チップ５１上の短絡バス１９３を使用して、構成要素１８８と共用化されてもよい。更なる例として、構成要素１８７，１８８はそれぞれ、プラスチック部分中に埋め込まれてリードフレーム１８０に取り付けられる電荷を備えてもよい。要素１８７，１８８のためのより確実な取付けを行なうために、図中のリード線１９４，１９５など、複数のリード線が使用されてもよい。切り取り線１９６が示されており、コントローラチップ、柔軟端子、結合力要素、ボンドワイヤなどの取付けを含めて、随意的には様々な構成要素の周囲の材料の成形を含めて、インタフェースモジュールが完成された後、この切り取り線で外側フレームが除去される。外側フレームの除去は、例えば打ち抜き動作を含んでもよい。図１９においてリード線１９７、リード線延出部１９８、ボンドワイヤ１９９、および、入力／出力パッド２００を更に説明するため、断面ＦＦが示される。

[0107]図１９は、図１８の断面ＦＦの拡大断面図である。リード線１９７、延出リード線１９８、ボンドワイヤ１９９、および、入力／出力パッド２００は、そのダイ取付けパッド１８３とダイ取付け材料２０１とを伴うマイクロコントローラチップ５１の一部と共に示される。端子１２の外形が参照のために示され、また、随意的な成形材料２０２も示される。成形材料は、構造的な支持および何らかの防湿を行なってもよい。

[0108]図２０は、一般にＫＡＰＴＯＮなどのポリイミドの薄いシートから形成されるテープ基板２０４を描く。基板２０４は、ロール・ツー・ロール製造プロセスによって基板を搬送するために有用なスプロケット穴２０５を備えてもよい。２０６などの複数の接点配列部位が示されており、それぞれの接点配列部位は、磁石を取り付けるための開口２０７と、端子を取り付けるための開口２０８とを備える。ダイ取付けパッド１８３が示されており、また、ダイ取付けパッド１８３を境界付ける領域２０９も示され、この領域にはボンドワイヤが形成されてもよい。当業者に明らかなように、テープ基板２０４は、ブレード結合力要素（例えば磁石）およびブレード端子の一方または両方にブレードの両側からアクセスできるようにする構造を与える。したがって、幾つかの実施形態では、その両側からアクセスできる薄いブレードモジュールが本発明の幾つかの実施形態によって与えられる。

[0109]図２１は、図２０の断面ＧＧの拡大断面図である。図２０の端子２０８を装着するためのメッキ貫通穴２１１を伴うテープ基板２０４が示される。ボンドワイヤ２１２がマイクロコントローラチップ５１の入力／出力パッド（図示せず）から基板ボンディングパッド２１３まで接続する。ダイ取付けボンディング材料２１４が示され、また、成形材料２１５も示される。

[0110]図２２は、接着層２２３，２２４を使用して取り付けられる金属箔２２１，２２２の付加を伴う図２１の構造を示す。それぞれの金属箔は、水に対する効果的なバリアを与えてもよく、それにより、電子パッケージング形態を半密封にすることができる。特に親モジュールがディスプレイを備える場合には、金属箔の１つ以上が透明ガラスシートと置き換えられてもよく、また、ガラスシートが例えばＧＯＬＩＬＬＡ ＧＬＡＳＳまたはＷＩＬＬＯＷ ＧＬＡＳＳを備えてもよい。これらのガラスのそれぞれは、米国のニューヨーク州のコーニングにあるＣＯＲＮＩＮＧ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ社から入手できる。

[0111]図２３は、マイクロコントローラチップ５１ｂを装着して該チップの入力／出力パッドを基板１４ｉ内の導電トレースに相互接続するための別のフリップチップ方法を示す。チップ５１ｂの入力／出力パッド２３１が示されており、この入力／出力パッド２３１は、異方性導電膜（ＡＣＦ）のリング形状の平坦要素２３２を介して、基板１４ｉ内の対応するパッド２３４に接続する。ＡＣＦは、非導電材料の母材内に配置される微小導電球によって垂直な接続をもたらす。当該技術分野において知られるように、組み立てプロセス中に材料が垂直方向に圧縮されると、導電球は、水平方向ではなく垂直方向で互いに接触する。

[0112]図２４は、スマートフォン装置形態の積層電子システム２４０を示す。積層体は、下端ブレード２４１と、２つの中間ブレード２４２，２４３と、上端ブレード２４４とを含む。スマートインタフェース要素２４５〜２４９が図示のように設けられ、これらのスマートインタフェース要素はブレード間で物理的な結合をもたらす。インタフェースモジュール２４５は、ブレード２４１が他のブレードと結合され得るように、あるいは他の使用ケースではブレード２４１が他の積層体と結合され得るように含まれる。ブレード２４２，２４３は、例えば１ｍｍ程度の薄さであってもよい。ブレード２４３内のインタフェースモジュール２４８の磁石および端子はブレードを貫通して延びており、それらのうちの１つの組が２つの結合面のそれぞれで結合をもたらす。磁石および端子の別個の組がブレード２４１のインタフェースモジュール２４５，２４６に設けられる。上端ブレード２４４は、図示のようなタッチ／ディスプレイスクリーン２５０を備えてもよく、また、たった１つのインタフェースモジュール２４９を含んでもよい。

[0113]図２５は、図２４の積層システム２４０を備えるとともに保護カバー２５６を更に備える積層システム２５５を示す。カバー２５６は、ハードカバーまたはソフトカバーであってもよく、また、異なる使用ケースでは他のブレードまたは他のブレードの積層体と接続するためのインタフェースモジュール２５７を含む。モジュール２５７は一般にごく簡単な信号の貫通接続孔を必要とするため、モジュールは、高度なインタフェース要素ではなく簡単な接点配列を備えてもよい。カバー２５６には、ユーザのシステム２５５を個人化するために、ユーザ選択画像が設けられてもよい。カバー２５６は、例えば落下中にシステム２５５を保護してもよい。また、カバーは、落下および想定し得る取り扱いミスに関して頑丈な統合された積層状態でブレードを保持する役目を果たす弾性要素を含んでもよい。

[0114]図２６は、上端面２６１およびタッチ／ディスプレイスクリーン２５０を含む、図２４の積層システム２４０の平面図を示す。

[0115]図２７は、結合面２７１と、図５に関連して説明された接点配列／インタフェースモジュール１０ｃとを含む、図２４の積層システム２４０の底面図を示す。

[0116]図２８は、スマートウォッチ装置形態を成す積層電子システム２８０を示す。下端モジュール２８１が示され、また、２つの中間ブレードモジュール２８２，２８３および上端ブレードモジュール２８４が示される。下端モジュール２８１およびブレードモジュール２８２〜２８４を含む積層体の要素を物理的に結合するためのインタフェースモジュール２８５〜２８８が設けられる。中間ブレードモジュール２８２，２８３は例えば１ｍｍ程度の薄さであってもよい。上端ブレードモジュール２８４は、タッチディスプレイスクリーン２８９と、たった１つのインタフェースモジュール２８８とを含んでもよい。ユーザの手首に取り付けられてもよい、例えばウォッチバンドを取り付けるためのスロット２９０が設けられてもよい。したがって、幾つかの実施形態では、積層電子システムが複数のブレードを含むことができ、この場合、複数のブレードのうちの１つは、タッチ／ディスプレイスクリーン２８９を含むブレード２８４のために例示される電子装置に対して１つ以上のブレードのうちの少なくとも１つの先端に配置される。図示のように貫通穴２９１が設けられてもよく、それにより、ユーザは、屈曲したペーパークリップのような簡単な工具を使用してブレードモジュールを取り出すことができる。また、貫通穴２９１は、宝石職人のみに対して、あるいは特別な工具を有する技術者のみに対してアクセスが与えられるように構成されてもよい。

[0117]図２９は、図２８の断面ＨＨに対応するブレードモジュール２８３のインタフェースモジュール２８７を示す。インタフェースモジュール２８７は、磁石１１、端子１２、および、マイクロコントローラチップ５１を含む、例えば図５に関連して説明された接点配列／インタフェースモジュール１０ｅを備えてもよい。

[0118]図３０は、例えば、場所にアクセスするためのウィジェット、日時、信号強度、バッテリー充電レベル、天候、位置、電子メール、ボイスメッセージ、および、テキストメッセージを含む、ダッシュボードモードのタッチ／ディスプレイスクリーンを備えるウォッチブレードモジュール２８０ｂの形態を成す図２８の積層電子システム２８０のウォッチ面３０１ａを描く。

[0119]図３１は、更なる例としてテキストメッセージモードのタッチ／ディスプレイスクリーンを備えるウォッチブレードモジュール２８０ｂの形態を成す図２８の積層電子システム２８０のウォッチ面３０１ｂを描く。

[0120]図３２は、更なる例として日時モードのタッチ／ディスプレイスクリーンを備えるウォッチブレードモジュール２８０ｂの形態を成す図２８の積層電子システム２８０のウォッチ面３０１ｃを描く。

[0121]図３３は、図２８のシステム２８０のブレードと類似するブレードの相補体を有する積層電子システムとしてのスマートウォッチ装置モジュールの別の形態３３０を示す。モジュール３３０は、ピン３３２を使用して取り付いてもよいウォッチバンド３３１を含む。インタフェースモジュール３３３は、充電、同期化のため、あるいは、任意の他の適した目的のために積層装置全体を他の装置に取り付けることができるように設けられる。また、保護透明キャップ３３４が示される。キャップ３３４は、ウォッチ面の外径を有する弾性要素またはねじを使用して下端モジュール３３６の壁３３５に取り付いてもよく、それにより、設置されたブレードモジュールの更なる閉じ込めを含めて、更なる物理的安全性をモジュール３３０に与える。

[0122]図３４は、スマートフォン装置形態の装置３４１とスマートウォッチ装置形態の装置３４２との間の通信を含む通信シナリオ３４０を一例として描く。装置３４１は、無線周波数（ＲＦ）信号３４３を装置３４２へ送ってもよい。信号３４３は、例えば無線プロビジョニングに関連してもよく、また、ＷＩＦＩまたはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などの標準規格に従ってもよい。同様に、スマートウォッチ装置３４２がＲＦ信号３４４（無線信号）を装置３４１へ送ってもよい。更に、装置３４１と装置３４２との間で通信するために直接に接続される双方向インタフェース３４５が使用されてもよい。直接的な物理的接続が本明細書中で説明される接点配列およびインタフェースモジュールによってもたらされてもよい。図６に関連して説明された１０ｆなどのインタフェースモジュールは、装置３４１の後面に、装置３４２の取り外し可能なブレードモジュールに、および、ウォッチモジュール３４２の後面に設けられてもよい。したがって、ブレードモジュールおよびシステム積層体またはサブシステム積層体、ならびに、システム積層体を備える完成した装置は、充電または同期のため、あるいは、信頼できる対関係を確立するため、あるいは、任意の他の適した目的のために、必要に応じて結合され分離されてもよい。

[0123]図３５は、本発明の一実施形態に係る電子装置を接続する方法を示す簡略化されたフローチャートである。方法は、結合力要素と複数の端子とを備える第１の接点配列を有する第１の装置を用意するステップ（３５１０）を含む。第１の装置は、第１の接点配列から独立している幾何学的形態を有する。図１Ｂに示されるように、波状の外形１６ｚにより示される装置の幾何学的形態は、接点配列の幾何学的形態から独立している。結合力要素は、磁石または電荷領域のうちの少なくとも一方を含むことができる。また、方法は、第２の結合力要素と第２の複数の端子とを備える第２の接点配列を有する第２の装置を用意するステップ（３５１２）も含む。第２の接点配列は第１の接点配列に適合される。本明細書の全体にわたって示されるように、接点配列の幾何学的形態は、様々なタイプの多種多様な装置を結合するために使用され得る標準化されたインタフェースを与える。

[0124]方法は、第１および第２の装置を、第１および第２の接点配列が近接位置合わせされた状態で位置決めするステップ（３５１４）と、複合システムとして動作可能な使用のために第１および第２の装置を互いに結合するステップ（３５１６）とを更に含む。結合後、第１および第２の装置は相互に作用して相互に動作することができ、それにより、個々の装置により与えられる機能の組み合わせがもたらされる。

[0125]方法は、複合システムの動作が完了したときに第１および第２の装置を分離するステップ（３５１８）を更に含む。一例として、第１の装置および第２の装置は、結合時の０．２〜４．０ポンドの範囲の分離力によって特徴付けられ得る。一実施形態では、第１および第２の装置を互いに結合するステップがスナップオン動作を使用することを含み、また、第１および第２の装置を分離するステップがスナップオフ動作を使用することを含む。他の実施形態において、第１および第２の装置を分離するステップは、第１の装置を第１の手の親指と複数の指との間で保持すること、第２の装置を第２の手の親指と複数の指との間で握ること、および、装置が分離されるまで第２の装置を第１の装置に対して操作することを含む。

[0126]特定の実施形態において、方法は、第１および第２の装置の結合と関連付けられる第１の音列を生成するステップと、第１の音列とは異なる第２の音列を生成するステップとを含み、第２の音列は、第１および第２の装置の分離と関連付けられる。

[0127]言うまでもなく、図３５に示される特定のステップは、本発明の一実施形態に係る電子装置を接続する特定の方法を与える。ステップの他のシーケンスが別の実施形態にしたがって行なわれてもよい。例えば、本発明の別の実施形態が先に概説されたステップを異なる順序で行ってもよい。また、図３５に示される個々のステップは、個々のステップに適するように様々な順序で行なわれてもよい複数のサブステップを含んでもよい。また、特定の用途に応じて更なるステップが加えられ、あるいは除去されてもよい。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0128]図３６は、本発明の一実施形態に係るユースケースを実施する方法を示す簡略化されたフローチャートである。方法は、ユースケースと、ユーザにより使用またはアクセスされ得る複数の装置のそれぞれとを関連付けるステップ（３６１０）と、複数の積層可能なブレードを用意するステップ（３６１２）とを含む。複数の積層可能なブレードのそれぞれは、標準的な物理インタフェースを与えるとともに、複数の装置のそれぞれと関連付けられたユースケースに合わせて解決策を実施するように構成される。

[0129]方法は、相互接続される積層体を形成するために複数の積層可能なブレードを積層するステップ（３６１４）を更に含む。複数の積層可能なブレードのそれぞれは、標準的な物理インタフェースを使用して結合される。一実施形態において、標準的な物理インタフェースは、結合面上に配置される１つ以上の磁石と、結合面上に配置される複数の端子とを備える。１つ以上の磁石および複数の端子の外周は結合領域を画定し、また、複数の積層可能なブレードのうちの１つ以上の外周領域は、結合領域よりも大きいとともに結合領域から独立している。特定の実施形態では、標準的な物理インタフェースが二等分線によって特徴付けられ、１つ以上の磁石が少なくとも一対の磁石を備え、少なくとも１つの対の磁石の各磁石が二等分線から等距離に配置され、また、複数の端子が対を成して配列される。各対のそれぞれの端子は、二等分線から等距離に配置される。

[0130]また、方法は、第１のユースケースに対応する第１の目的を実行するステップ（３６１６）、および、第２のユースケースに対応する第２の目的を実行するステップ（３６１８）も含む。特定の実施形態において、方法は、相互接続された積層体から少なくとも１つのブレードを除去するステップと、第２の相互接続された積層体を形成するためにユーザが選択したブレードを挿入するステップと、第３のユースケースに対応する第３の目的を実行するステップとを更に含む。本明細書中に記載されるように、積層可能なブレードの構造は、一般に、ユーザが工具を用いることなく少なくとも１つのブレードを除去して第２の相互接続された積層体を形成できるようになっている。

[0131]言うまでもなく、図３６に示される特定のステップは、本発明の一実施形態に係るユースケースを実施する特定の方法を与える。ステップの他のシーケンスが別の実施形態にしたがって行なわれてもよい。例えば、本発明の別の実施形態が先に概説されたステップを異なる順序で行ってもよい。また、図３６に示される個々のステップは、個々のステップに適するように様々な順序で行なわれてもよい複数のサブステップを含んでもよい。また、特定の用途に応じて更なるステップが加えられ、あるいは除去されてもよい。当業者は多くの変形、改変、および、代替物を認識し得る。

[0132]以下の用語および定義の解説は、本発明の実施形態をより完全に理解するために使用されてもよい。これらの用語は、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
補助装置：ホスト装置に関連するサポート機能を有する装置
ブレードモジュール：結合面と該結合面中に埋め込まれる標準的な接点配列とを有する積層可能な要素；「ブレードモジュール」が「ブレード」に略されてもよい
分離力：第２の構成要素を第１の構成要素に対してスライドさせることによって２つの結合された構成要素を分離するために必要とされる力
随伴装置：人間ユーザのデジタルアシスタント
相補的な電気的対称性：反射面の両側で電極が逆にされることを除く鏡映対称性
相補的な磁気対称性：反射面の両側で磁極が逆にされることを除く鏡映対称性
接点配列：端子の配列であり、少なくとも１つの結合力要素を含む
結合面：他の装置の対応する面に結合されてもよい、本体内に含まれる、装置の面
結合力要素：結合面で結合力を与える要素であり、該要素は、磁石、電荷領域、または、噛み合い可能な機械的特徴部のうちの少なくとも１つを備える
電子エコシステム：互いと相互動作するように構成される一群の電子装置
ホスト装置：第２の装置が結合されてもよい装置
ホットスワップ可能：分離前に電力の印加を遮断せずに損傷なく交換できる
リードフレーム：複数のリード線とチップを装着するためのパドルとを備える、半導体チップを組み付けるための金属構成要素
磁場閉じ込め装置：極間で延びる、随意的には極の周囲で延びる高い透磁率の材料を備える、一対の磁極から延びる磁場を減少させるための装置形態
マザー装置：リソースを受けるために第２の装置が結合されてもよい装置
ピンアウト：電子部品の接点とその機能との間の相互参照
プロトコル変換：第１のプロトコルに従う入力信号から第２のプロトコルに従う出力信号への電子装置による変換
スマートインタフェース要素：接点配列およびマイクロコントローラの両方を含むインタフェース要素
スナップオフ動作：結合力相互作用を破壊することによって結合部品が分離される動作
スナップオン動作：対向する部品が結合力に起因して互いにスナップ係合する動作
テープ基板：半導体チップを組み付けるための基板であり、該基板がポリイミド膜のような材料を備える
タッチ／ディスプレイスクリーン：視覚的な表示要素と、接触または身ぶりに対して感受性がある要素とを備えるスクリーン
遍在的な接続性：標準的な接点配列を使用することによって異種装置間で接続を容易に行なうことができる電子エコシステムの属性

[0133]本明細書中に記載される例および実施形態が単なる例示目的にすぎず、また、例および実施形態に照らした様々な改変または変更が、当業者に対して示唆されるとともに、この出願の思想および範囲ならびに添付の特許請求項の範囲の中に含まれるようになっていることも理解される。

Claims (40)

1. 取付領域によって画定される取付面を有する装置本体と、
   前記装置本体内に配置されるとともに、結合面で露出される接点配列と、
   を備え、
   前記接点配列が、
   前記結合面上に配置される１つ以上の磁石と、
   前記結合面上に配置される複数の端子と、
   を備え、
   前記１つ以上の磁石および前記複数の端子の外周が結合領域を画定し、前記取付領域が、前記結合領域よりも大きいとともに前記結合領域から独立している、装置。
2. 前記接点配列が二等分線によって特徴付けられ、
   前記１つ以上の磁石が少なくとも一対の磁石を備え、前記少なくとも１つの対の磁石の各磁石が前記二等分線から等距離に配置され、
   前記複数の端子が複数対を成して配列され、各対のそれぞれの端子が前記二等分線から等距離に配置される、請求項１に記載の装置。
3. 複数の端子が、前記少なくとも１つの対の磁石のそれぞれに近接して配置される、請求項２に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの対の磁石の第１の磁石のＮ極と前記少なくとも１つの対の磁石の第２の磁石のＳ極とが前記二等分線の両側にある、請求項２に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの対の磁石が複数対の磁石を備え、前記接点配列が前記二等分線と直交する第２の二等分線によって更に特徴付けられ、前記複数対の磁石の第１の対がＮ極を備え、前記複数対の磁石の第２の対がＳ極を備え、前記Ｎ極および前記Ｓ極が、前記二等分線の同じ側で前記第２の二等分線から等距離に配置される、請求項２に記載の装置。
6. 前記少なくとも１つの対の磁石が複数対の磁石を備え、前記接点配列が前記二等分線と直交する第２の二等分線によって更に特徴付けられ、前記複数対の磁石の第１の対がＮ極を備え、前記複数対の磁石の第２の対がＮ極を備え、これらのＮ極が、前記二等分線の同じ側で前記第２の二等分線から等距離に配置される、請求項２に記載の装置。
7. 前記接点配列が、第１の二等分線と、前記第１の二等分線と直交する第２の二等分線とによって特徴付けられ、前記第１の二等分線および前記第２の二等分線の両方が中心点を通り、
   前記１つ以上の磁石が複数対の磁石を備え、前記複数対の磁石の各磁石が、前記第１の二等分線または前記第２の二等分線のうちの少なくとも一方に関して鏡映対称性を有するとともに、反対の極性を有し、各磁石が前記中心点から固定された半径で配列され、
   前記複数の端子が複数対を成して配列され、各対のそれぞれの端子が前記第１の二等分線または前記第２の二等分線のうちの少なくとも一方から等距離に配置される、請求項１に記載の装置。
8. マイクロコントローラチップを更に備える、請求項１に記載の装置。
9. 前記接点配列が、ダイ取付領域と個々のリード線とを有するリードフレームに結合され、前記マイクロコントローラチップが前記ダイ取付領域に取り付けられ、前記複数の端子の各端子が対応する個々のリード線に取り付けられ、ボンドワイヤまたは相互接続要素が前記対応するリード線のそれぞれを前記マイクロコントローラの入力／出力パッドに接続する、請求項８に記載の装置。
10. 前記１つ以上の磁石を取り囲む磁場閉じ込め装置を更に備える、請求項１に記載の装置。
11. 前記１つ以上の磁石が、電気端子として機能することができる、請求項１に記載の装置。
12. 前記装置が、前記結合面と反対側の第２の結合面を備え、
    前記１つ以上の磁石が、前記装置本体を貫通して延びるとともに、前記第２の結合面上に更に配置され、
    前記複数の端子が、前記装置本体を貫通して延びるとともに、前記第２の結合面上に更に配置される、
    請求項１に記載の装置。
13. 前記装置本体が後面を有し、第２の接点配列が前記装置本体内に配置されるとともに第２の結合面で露出され、前記第２の接点配列が、前記第２の結合面上に配置される１つ以上の更なる磁石と、前記第２の結合面上に配置される複数の第２の端子とを備える、請求項１に記載の装置。
14. 前記装置本体に結合されるブレードを更に備え、
    前記ブレードが、
    第１の表面上に配置されるタッチ／ディスプレイスクリーンと、
    前記第１の表面とは反対側の第２の表面上に配置される第２の接点配列と、
    を備える、請求項１に記載の装置。
15. 前記結合面から突出する１つ以上の機械的な特徴部を更に備える、請求項１に記載の装置。
16. 結合される複数の装置のシステムであって、
    第１のマイクロコントローラと第１の取付領域を有する第１の結合面内に配置される第１のインタフェース要素とを備える第１の装置と、
    第２のマイクロコントローラと第２の取付領域を有する第２の結合面内に配置される第２のインタフェース要素とを備える第２の装置と、
    を備え、
    前記第１のインタフェース要素および前記第２のインタフェース要素のそれぞれが、
    各前記結合面上に配置される１つ以上の磁石と、
    各前記結合面上に配置される複数の端子と、
    を備え、
    各装置の前記１つ以上の磁石および前記複数の端子の外周が結合領域を画定し、前記第１の取付領域および前記第２の取付領域が、前記結合領域よりも大きいとともに前記結合領域から独立している、システム。
17. 水平二等分線と垂直二等分線とによって特徴付けられる基板と、
    前記基板に結合される２対の反対極性の磁石であって、各対が前記水平二等分線の両側で前記水平二等分線から等距離に配置され、各対の各磁石が前記垂直二等分線から等距離にあり、前記垂直二等分線の同じ側の磁石が反対極性を有する、２対の反対極性の磁石と、
    前記基板に結合される複数の端子であって、各端子が前記垂直二等分線から等距離にある適合端子を有する、複数の端子と、
    を更に備える、請求項１６に記載のシステム。
18. 複数の電子装置を接続するための方法であって、
    結合力要素と複数の端子とを備える第１の接点配列を有する第１の装置を用意するステップであって、前記第１の装置が前記第１の接点配列から独立している幾何学的形態を有する、ステップと、
    第２の結合力要素と第２の複数の端子とを備える第２の接点配列を有する第２の装置を用意するステップであって、前記第２の接点配列が前記第１の接点配列に適合される、ステップと、
    前記第１および第２の装置を、前記第１および第２の接点配列が近接位置合わせされた状態で位置決めするステップと、
    複合システムとして動作可能な使用のために前記第１および第２の装置を互いに結合するステップと、
    前記複合システムの動作が完了したときに前記第１および第２の装置を分離するステップと、
    を備える方法。
19. 前記第１および第２の装置を互いに結合する前記ステップがスナップオン動作を使用する工程を備え、前記第１および第２の装置を分離する前記ステップがスナップオフ動作を使用する工程を備える、請求項１８に記載の方法。
20. 前記第１および第２の装置を分離する前記ステップが、
    前記第１の装置を第１の手の親指と複数の指との間で保持する工程と、
    前記第２の装置を第２の手の親指と複数の指との間で握る工程と、
    前記装置が分離されるまで前記第２の装置を前記第１の装置に対して操作する工程と、
    を備える、請求項１８に記載の方法。
21. 第１の機能性を与えることができる電子装置であり、前記電子装置の外周が装置領域を画定する、電子装置と、
    １つ以上のブレードと、
    を備え、
    前記電子装置が、
    プロセッサと、
    前記電子装置の結合面上に配置される１つ以上の結合力要素と、
    前記結合面上に配置される複数の端子であり、前記１つ以上の結合力要素および前記複数の端子の外周が結合領域を画定する、複数の端子と、
    を備え、
    前記１つ以上のブレードのうちの少なくとも１つが、ブレード領域を有するブレード装置面で前記電子装置に結合され、
    前記１つ以上のブレードのそれぞれが、
    マイクロコントローラと、
    前記電子装置の前記１つ以上の結合力要素に適合される１つ以上のブレード結合力要素と、
    前記電子装置の前記複数の端子に適合される複数のブレード端子であり、前記１つ以上のブレード結合力要素および前記複数のブレード端子の外周が前記結合領域を画定し、前記装置領域および前記ブレード領域が前記結合領域から独立している、複数のブレード端子と、
    を備える、電子システム。
22. 前記装置領域と前記ブレード領域とが異なる領域である、請求項２１に記載の電子システム。
23. 前記ブレードのうちの少なくとも１つが、前記第１の機能性とは異なる第２の機能性を与える、請求項２１に記載の電子システム。
24. 前記結合力要素が、磁石または電荷領域のうちの少なくとも一方を備える、請求項２１に記載の電子システム。
25. 前記１つ以上のブレードのうちの１つがプロトコル変換を行なうことができる、請求項２１に記載の電子システム。
26. 前記電子装置を支持することができるドッキングステーションを更に備え、
    前記電子装置が、
    前記結合面とは反対側の前記電子装置の第２の面上に配置される１つ以上の更なる結合力要素と、
    前記第２の面上に配置される複数の端子と、
    を更に備え、
    前記ドッキングステーションが、
    プロセッサと、
    前記電子装置の前記第２の面上に配置される前記１つ以上の更なる結合力要素に適合される１つ以上のドッキングステーション結合力要素と、
    前記電子装置の前記第２の面上に配置される前記複数の端子に適合される複数のドッキングステーション端子と、
    を備える、請求項２１に記載の電子システム。
27. 前記ドッキングステーションが、ユーザの手首に取付け可能なバンドに取り付けることができる、請求項２６に記載の電子システム。
28. 前記１つ以上のブレードのそれぞれが、マスター装置またはスレーブ装置として動的に再構成可能である、請求項２１に記載の電子システム。
29. バッテリーと通信ユニットとを備えるベースユニットと、
    前記ベースユニットに結合されてモバイル支払ユニットを含む第１のブレードと、
    前記第１のブレードに結合されて電子キーユニットを含む第２のブレードと、
    を備える、ユーザ随伴装置。
30. 前記通信ユニットが、通話、メッセージングおよび電子メールを行ない、かつ受けることができる、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
31. 前記電子キーユニットが、車のドア、ガレージドア、または、建物のドアを開錠することができる、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
32. 前記ユーザ随伴装置が、ユーザ選択可能なパーソナライズされたハードウェア要素を備える第３のブレードを更に備える、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
33. 前記ユーザ随伴装置がユーザの手首に着用可能である、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
34. 前記第２のブレードに結合される第３のブレードを更に備え、前記第３のブレードがタッチ／ディスプレイスクリーンを備える、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
35. 前記第１のブレードまたは前記第２のブレードのうちの１つ以上が音声認識回路を備える、請求項２９に記載のユーザ随伴装置。
36. ユースケースを実施する方法であって、
    ユースケースと、ユーザにより使用またはアクセスされ得る複数の装置のそれぞれとを関連付けるステップと、
    複数の積層可能なブレードを用意するステップであって、前記複数の積層可能なブレードのそれぞれが、標準的な物理インタフェースを与えるとともに、前記複数の装置のそれぞれと関連付けられた前記ユースケースに合わせて解決策を実施するように構成される、ステップと、
    前記複数の積層可能なブレードを積層して相互接続される積層体を形成するステップであって、前記複数の積層可能なブレードのそれぞれが、前記標準的な物理インタフェースを使用して結合される、ステップと、
    第１のユースケースに対応する第１の目的を実行するステップと、
    第２のユースケースに対応する第２の目的を実行するステップと、
    を備える、方法。
37. 前記標準的な物理インタフェースが、
    結合面上に配置される１つ以上の磁石と、
    前記結合面上に配置される複数の端子と、
    を備え、
    前記１つ以上の磁石および前記複数の端子の外周が結合領域を画定し、前記複数の積層可能なブレードのうちの１つ以上の外周領域が、前記結合領域よりも大きいとともに前記結合領域から独立している、請求項３６に記載の方法。
38. 前記標準的な物理インタフェースが二等分線によって特徴付けられ、
    前記１つ以上の磁石が少なくとも一対の磁石を備え、前記少なくとも１つの対の磁石の各磁石が前記二等分線から等距離に配置され、
    前記複数の端子が複数対を成して配列され、各対のそれぞれの端子が前記二等分線から等距離に配置される、請求項３７に記載の方法。
39. 前記相互接続された積層体から少なくとも１つのブレードを除去するステップと、
    ユーザが選択したブレードを挿入して第２の相互接続された積層体を形成するステップと、
    第３のユースケースに対応する第３の目的を実行するステップと、
    を更に備える、請求項３６に記載の方法。
40. 前記少なくとも１つのブレードを除去するステップおよび前記第２の相互接続された積層体を形成するステップが、工具を用いることなくユーザにより行なわれる、請求項３９に記載の方法。

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