JP2020038672A - ポータブル電子デバイスのためのドック - Google Patents

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Abstract

【課題】ノートブック又はラップトップコンピュータを固定するためのドックを提供する。【解決手段】ポータブル電子デバイスのためのドック12は、ベース14と、ベース上に移動可能に支持されるアーム16、20とを含む。アームは、ラチェットギヤセット50と、ポータブル電子デバイスをベースに固定するためにポータブル電子デバイスと係合するように構成される遠位端を有する。ドックは、ベース内に配置されるラチェットポールを更に含む。ラチェットポールは、該ラチェットポールがラチェットギヤセットと係合してベースに対するアームの動きを阻止する第1位置と、ラチェットポールがラチェットギヤセットから係合解除してベースに対するアームの動きを可能にする第2位置との間で移動可能である。ドックは、ラチェットポールを第1位置から第2位置に作動させるように動作可能な電子アクチュエータ86を更に含む。【選択図】図2

Description

本発明は、ポータブル電子デバイスのためのドックに関し、より詳細には、ノートブック又はラップトップコンピュータを固定するためのドックに関する。
一実施形態では、本発明は、ポータブル電子デバイスのためのドックを提供する。ドックは、ベースと、ベース上に移動可能に支持されるアームとを含む。アームは、ラチェットギヤセット(ratchet gear set)と、ポータブル電子デバイスをベースに固定するためにポータブル電子デバイスと係合するように構成される遠位端とを有する。ドックは、ベース内に配置されるラチェットポール(ratchet pawl)を更に含む。ラチェットポールは、該ラチェットポールがラチェットギヤセットと係合してベースに対するアームの動きを阻止する第1位置と、ラチェットポールがラチェットギヤセットを係合解除してベースに対するアームの動きを可能にする第2位置との間で移動可能である。ドックは、ラチェットポールを第1位置から第2位置に作動させるように動作可能な電子アクチュエータを更に含む。
別の実施形態では、本発明は、ポータブル電子デバイスのためのドックを操作する方法を提供する。ポータブル電子デバイスは、ドックの第1アームと第2アームとの間に配置される。第1アーム及び第2アームの各々は、ポータブル電子デバイスと係合してポータブル電子デバイスをドックのベースに固定する。電子アクチュエータを作動させて、第1アーム上のラチェットギヤセットからラチェットポールを係合解除(disengage)する。ラチェットギヤセットからラチェットポールを係合解除したことに応答して、第1アームは、ポータブル電子デバイスから離れるようにバイアスされる。
更に別の実施形態では、本発明は、ベースと、ポータブル電子デバイスと係合してベース内にスライド可能に延在するアームとを有する、ポータブル電子デバイスのためのドックを提供する。コントローラがベース内に取り付けられ、第1固定ガイドがベースに結合され、第2固定ガイドがベースに結合され、第1固定ガイドから離間される。アーム内に取り付けられた近接センサは、第1固定ガイドと第2固定ガイドとの間に配置される1つ以上の電気ワイヤを介してコントローラに電気的に接続される。アームが伸張位置にあるとき、1つ以上の電気ワイヤが第1固定ガイドに当接する。アームが収縮位置にあるとき、1つ以上の電気ワイヤが第2固定ガイドに当接する。
更に別の実施形態では、本発明は、ポータブル電子デバイスのためのドックを提供する。ドックは、ロックされた位置とロック解除位置との間でベースに対してスライドする、少なくとも1つのアームを含む。ベースは、ケーブルロックが挿入可能な開口部を含む。ロックプレートがベース内に配置され、ケーブルロックと係合する。アームがロック位置からロック解除位置にスライドすると、カムがアーム上に配置され、ロックプレートと係合する。カムがロックプレートと係合すると、ロックプレートはケーブルロックを係合解除して、ドックからのケーブルロックの取り外しを可能にする。
更に別の実施形態では、本発明は、ドックを操作する方法を提供する。この方法は、近接センサを介してリモート装置をドックに登録するステップと、ドック上に電子デバイスを配置するステップと、ドックをロックして、ドックからの電子デバイスの取り外しを阻止するステップとを含む。また、この方法は、近接センサに隣接してリモート装置を配置してドックを解放するステップと、近接センサに隣接してリモート装置を配置したことに応答してドックから電子デバイスを解放するステップと、ドックがロック解除された後にドックとのリモート装置の登録を解除するステップとを含む。
本発明の他の態様は、詳細な説明及び添付の図面を考慮することにより明らかになる。
ポータブル電子デバイスを固定するためのドックの斜視図である。
ドックの選択的内部を示す、ドックの上面断面図である。
図1に示されるドックの一部、特にドックのアームの一部を示す斜視図である。
ドックのアームをベースに対してロックするための係合位置におけるラチェットポール及びラチェットギヤセットの平面図である。
係合解除位置におけるラチェットポール及びラチェットギヤセットの平面図である。
係合位置に戻ったラチェットポールの斜視図である。
ポータブル電子デバイスをドックにロックする際のラチェットポール及びラチェットギヤセットの第1平面図である。
ポータブル電子デバイスをドックにロックする際のラチェットポール及びラチェットギヤセットの第2平面図である。
ポータブル電子デバイスをドックにロックする際のラチェットポール及びラチェットギヤセットの第3平面図である。
第1位置及び第2位置において、電気ワイヤを有するアームに対して示される固定ガイド構成である。
ロック位置においてロックケーブルを有するドックの斜視図である。
ロック位置においてロックケーブルを有するドックの上面図である。
ロック解除位置においてロックケーブルを有するドックの斜視図である。
ロック解除位置においてロックケーブルを有するドックの上面図である。
リモート装置と通信するドックの斜視図である。
リモート装置と通信するドック及びポータブル電子デバイスの斜視図である。
図1のドックの様々な構成要素を示す概略図である。
図1のドックを操作する方法を示すフローチャートである。
図1のドックを操作する別の方法を示すフローチャートである。
本発明のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載されるか又は以下の図面に示される構成要素の詳細な構成及び配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実行又は実施することができる。
図1は、ポータブル電子デバイス10(図11)とともに使用するためのドック12を示している。電子デバイス10は、第1及び第2アーム16、20を介してドック12に固定可能である。第1及び第2アーム16、20は、ドック12からの電子デバイス10の望まない取り外しを阻止するために、ベース14の上に移動可能に支持され、ベース14内に及び電子デバイス10の一部の周囲に延びる。図示される実施形態では、ポータブル電子デバイス10は、ラップトップ又はノートブックコンピュータのようなポータブルコンピュータである。他の実施形態では、ポータブル電子デバイス10は、ヒンジを有する別の電子デバイスであってもよい。図11に示されるように、ポータブル電子デバイス10は、スクリーン等のディスプレイデバイスを有する表示部10Aと、キーボード等の入力デバイスを有する入力部10Bとを含む。表示部10Aは、ヒンジを介して入力部10Bに接続され、入力部10Bに対して回転可能である。入力部10Bの下側(例えばポータブル電子デバイス10のキーボード部の下側)は、ベース14の支持プラットフォーム26(図1)上に置かれ、表示部10Aの後側は、支持プラットフォーム26から上方に延びて電子デバイス10のバックレストを画定する、ベース14のハウジング28(図1)にもたれかかって当接することができる。
図1を参照すると、第1アーム16は第1フック18を含み、第2アーム20は第2フック22を含む。ポータブル電子デバイス10がドック12上に(例えば支持プラットフォーム26及びハウジング28に対して)配置されると、アーム16、20は、ポータブル電子デバイス10の対向するエッジの周囲に延びる。より具体的には、アーム16、20は、ポータブル電子デバイス10の背面、各側面及び正面の部分の周囲に延びる。ベース14の構造と組み合わせて、アーム16、20は、ドック12からのポータブル電子デバイス10の望ましくない取り外しを阻止する。
図2に図示されるように、ベース14は、複数の電気的及び機械的構成要素がその中に配置される内部容積を画定するハウジング28を含む。ハウジング28は、ベース14の両側に開口部30、32を含む。第1アーム16は、第1開口部30の中に延び、第1開口部30に対してスライド可能であり、第2アーム20は、対向する第2開口部32の中に延び、第2開口部に対してスライド可能である。他の実施形態では、アーム16、20の一方のみがベース14に対して移動可能又はスライド可能であってもよく、アーム16、20の他方はベース14に対して固定されてもよい(すなわち、スライド可能又は移動可動ではない)。アーム16、20がベース14内で内側にスライドすると(すなわち、フック18、22は互いに近接して並進する)、フック18、22の間のギャップは減少する。フック18、22の間のギャップが電子デバイス10の幅より大きいとき、これはロック解除位置である。ロック解除位置では、電子デバイス10は挿入可能であり、ドック12から取り外し可能である。フック18、22の間のギャップが電子デバイス10の幅より小さいとき、これはロック位置であり、ロック位置では、電子デバイス10は、ドック12からの取り外しを阻止される。ドック12がロック位置にあり、ドック12上に電子デバイス10が配置されていないとき、フック18、22は更に、ドック12への電子デバイス10の挿入を阻止する。
後述するように、第1アーム16は、図1に図示される左アームである(例えば第1アーム16は、スクリーンの正面から見て電子デバイス10のスクリーンの左側を取り囲む)。他の実施形態では、第1アーム16は右アームとすることができる。同様に、後述するように、第2アーム20は右アームである(例えば第2アーム20は、スクリーンの正面から見て電子デバイス10のスクリーンの右側を取り囲む)。他の実施形態では、第2アーム20は左アームとすることができる。いくつかの実施形態では、ドック12は、1つのアーム(例えば第1アーム16)のみを含んでもよく、第2アーム20は、フックによって又はドック12に固定される他の適切な構造によって置き換えられてもよい。
第1アーム16は、第1開口部30内に延びてアーム16の遠位端(すなわち、図1、図2に図示されるように、組み立てられたときにハウジング28の外側に位置する端部)において第1フック18によってキャップされる、本体34を含む。第1フック18は、本体34から延び、かつ本体34に取り付けられるプレート36と、本体34の縦方向に平行なプレート36から延びる突起38とを含む。第1フック18は、該フック18が本体34に対して固定されている(すなわち、静止している)とき、固定フックである。ポータブル電子デバイス10がドック12に取り付けられると、本体34は表示部10Aの後方に配置され、プレート36は表示部10Aの側面の周囲に延び、突起38は表示部10Aの一部の正面に配置される。図示される実施形態では、第1フック18は、本体34に永久的に取り付けられ、第1フック18のプレート36は、突起38に永久的に取り付けられる。例えば本体34、プレート36及び突起38は、一体的に形成され、成形され、溶接され、接着され、ボルト締めされ又は他の方法で固定されて、第1アーム16を形成することができる。
第2アーム20は、別段の記載がない限り、第1アーム16と同様である(及びこれに対して鏡像となる)。第2アーム20は、第2開口部32内に延びてアーム20の遠位端(すなわち、図1、図2に図示されるように、組み立てられたときにハウジング28の外側に位置する端部)において第2フック22によってキャップされる、本体42を含む。第1フック18と同様に、第2フック22は、本体42から延び、かつ本体42に取り付けられるプレート44と、プレート44から延びる突起46とを含む。図2に図示されるように、第2アーム20のプレート44は、第1アーム16のプレート36よりも厚い厚さを有する。プレート44は、1つ以上の電子構成要素がその中に配置されるハウジングを画定する。図3A、図10及び図11に関して以下でより詳細に説明するように、プレート44は、近接センサ、アンテナ、無線トランシーバ及び/又はキーフォブやスマートフォンのようにリモート装置150の存在を感知するように構成される他のセンサを収容することができる。
図2に示すように、第1アーム16の本体34は、ラチェットギヤセット50を含む。ラチェットギヤセット50は、本体34の長さの少なくとも一部に沿って延在する複数の歯52を含む。図示されるギヤセット50は、本体34の背面に面する側(ドック12の背面により近く、支持プラットフォーム26から離れている)に形成される。図3B〜図4Cにより詳細に示されるように、各歯52は、斜角ランプ部分と、該斜角ランプ部分と反対側の垂直部分とを含んでいる。
第1アーム16の本体34は、アーム16の長手方向にベース14の中心に向かって延びるラック58を更に含む。ラック58はピニオンギヤ(pinion gear)60と係合する。ピニオンギヤ60は、ベース14上に配置され、ベース14に結合され、そしてベース14に対して回転可能である。したがって、第1アーム16がベース14に対して並進(translate)するとき、ラック58は、ベース14に対して及びピニオンギヤ60に対して並進する。ラック58がピニオンギヤ60と係合すると、ラック58の並進によりピニオンギヤ60が回転する。
第2アーム20は、ピニオンギヤ60と係合して第1アーム16の移動を第2アーム20に連結するラック62を更に含む。したがって、第1アーム16及び第1フック18が第1方向にベース14に向かって内側に移動すると、第2アーム20及び第2フック22も同様にベース14に向かって内側に移動する(例えば対向するフック18、22の間のギャップを減少させる)。同様に、第1アーム16及び第1フック18が第2方向にベース14から離れるように移動すると、第2アーム20及び第2フック22も同様にベース14から離れるように移動する(例えば対向するフック18、22の間のギャップを増加させる)。
図示される実施形態では、ダンプナ(dampener)82がピニオンギヤ60に結合されている。ダンプナ82は、ピニオンギヤ60の回転速度を制限し、それによってアーム16、20がベース14に対して並進する際のアーム16、20の運動を減衰させる(例えば速度を制限する)る。図示のように、ダンプナ82はピニオンギヤ60と同軸であり、ベース14内のピニオンギヤ60の下に配置される。図示される実施形態では、ダンプナ82は回転ダンプナである。他の実施形態では、他の適切なダンプナが使用されてもよく、あるいはダンプナ82は省略されてもよい。
ドック12は、第1アーム16をロック解除位置の方にバイアスする(すなわち、第1アーム16及び第1フック18をベース14から離すようにバイアスする)ばね66を更に含む。図示されるように、ばね66は線形圧縮ばねである。ばね66は、ポスト68の周囲に配置され(すなわち、ポスト68は、ばね66の内径内に配置される)、ばね66の移動を、第1アーム16の並進方向(translation direction)に平行な直線運動に制限する。ばね66の第1端部は、ベース14において第1ストップ70に当接して、ベース14に対するばね66の限界(limit)を画定する。ばね66の第2端部は、第1アーム16において第2ストップ72に当接する。第2ストップ72は、第1アーム16に対するばね66の限界を画定する。第2ストップ72は、ばね66が第1アーム16の移動に伴って拡張及び収縮することができるように、第1ストップ70に対してアーム16とともに移動可能である。第1アーム16の動きがピニオンギヤ60を介して第2アーム20の動きに連結されているので、ばね66が第1アーム16及び第1フック18をベース14から離れるようにバイアスすると、ばね66は、第2アーム20及び第2フック22をベース14から離れるように更にバイアスする。同様に、アーム16、20及びフック18、22のいずれかがベース14に向かって移動すると、ばね66が圧縮される。ばね66は、ダンプナ82の摩擦に打ち勝って、(ダンプナ82の特性に基づいて)制御された所定の速度でベース14に対してアーム16、20を移動させる。このような配置は、アーム16、20がばね66の影響下でベース14から突然飛び出すことを阻止する。
ドック12は、ポータブル電子デバイス10をドック12に電気的に結合するための電気コネクタ78Aを含む。電気コネクタ78Aは、ケーブル(例えばUSB−Cケーブル)を介してポータブル電子デバイス10に取り付けられるか、あるいは他の方法でベース14内に固定されて、ポータブル電子デバイス10のポートに直接接続することができる。ベース14は更に、ベース14の内部容積内の複数の電気構成要素を支持する。回路基板又はコントローラ76は、電力ケーブル、USBケーブル、HDMI(登録商標)ケーブル等の電気ケーブルを、電気コネクタ78Aを介して電子デバイス10に電気的に結合するための複数のポート78B〜78Hを含む。図示されるように、コントローラ76は、ネットワークポート78B、ヘッドフォン又はスピーカージャック78C、複数の第1USBポート78D、複数の第2USBポート78E、USB−Cポート78F、ビデオ出力ポート78G(例えばDisplayPort、HDMI(登録商標)ポート)及び電力ポート78Hを含む。したがって、ドック12は、様々な電気ケーブル及び周辺機器(例えばフラッシュドライブ、キーボード、マウス等)を、ポータブル電子デバイス10上のポートに加えて又はこれに代えて、ドック12のポート78B〜78Hに直接差し込むことができるように、ポートリプリケータとして機能する。さらに、ドック12は、ポータブル電子デバイス10上で直接的に見られるよりも多くのポート78B〜78Hをサポートすることができる。いくつかの実施形態では、ドック12の背面(ポート78B〜78Hの近く)は、セキュリティケーブル110を介して、動かない物体80にドック12を物理的に結合するために利用される開口部98(例えばKスロット)を更に含むことができる。
上記で簡単に説明したように、第2アーム20のプレート44は、近接センサ、アンテナ及び無線トランシーバのうちの1つ以上を含む近接デバイス(proximity device)84という、別の電気構成要素を支持するための内部空間を含む。近接デバイス84は、キーフォブ又は別のリモート装置150(図10)と無線で通信して、ロック信号及び/又はロック解除信号をドック12に提供する。近接デバイス84は、回路基板76に電気的に(例えば図5に図示されるように、1つ以上の電気ワイヤ100を介して)結合される。他の実施形態では、近接デバイス84は、ベース14内に配置されてもよい。
ドック12のベース14は、ベース14の内部容積内で電子アクチュエータ86を支持する。電子アクチュエータ86は、近接デバイス84から、回路基板76から及び/又はポータブル電子デバイス10からの信号を介して作動可能である。電子アクチュエータ86は、例えばサーボモータやソレノイドのような電気モータとして具現化され得る。他の実施形態では、他の適切な電子的又は電気機械的アクチュエータが使用されてもよい。図3B〜図4Cに図示されるように、電子アクチュエータ86は、回転軸を中心として回転する出力シャフト88を含む。出力部材90が出力シャフト88に取り付けられる。図示される実施形態では、出力部材90は、出力シャフト88から放射状に突き出るカムを含む。他の実施形態では、出力部材90は、他の好適な突起(projection)又は指(finger)を含んでもよい。
ラチェットポール92は、出力部材90がラチェットポール92と相互作用することができるように、電子アクチュエータ86に隣接するベース14内に配置されている。ラチェットポール92は、第1係合面92Aと、第2係合面92Bと、それらの間に配置される回転軸92Cとを含む。第1係合面92Aは、ラチェットポール92の第1端部に配置され、電子アクチュエータ86に結合された出力部材90によって係合可能な平面を含む。第2係合面92Bは、第1端部とは反対のラチェットポール92の第2端部に配置され、ラチェットギヤセット50に係合する歯を含む。
ラチェットポール92は、回転軸92Cの周囲にベース14及び電子アクチュエータ86に対して移動可能(例えば回転可能)である。図示される実施形態では、ラチェットポール92は、係合位置(図3B、図3D、図4A及び図4C)と係合解除位置(図3C)との間で移動可能(例えば回転可能)である。他の実施形態では、ラチェットポール92は、ベース14及びラチェットギヤセット50に対してスライド可能、並進可能又は他の方法で移動可能であってもよい。係合位置では、ラチェットポール92の第2係合面92Bが、ラチェットギヤセット50の歯52と係合する。ラチェットポール92及びベース14に固定されたばね94が、ラチェットポール92を係合位置にバイアスする。図示される実施形態では、ばね94は、ラチェットポール92とベース14との間に延びる伸張ばねである。他の実施形態では、ばね94は、例えば回転軸92Cの周囲に配置される、ねじりばねであってもよい。係合解除位置では、第2係合面92Bは、ラチェットギヤセット50と係合されない。図示されるように、回転軸92Cは、第1係合面92Aよりも第2係合面92Bに近く、それによってモータ86が、ばね94のバイアスに打ち勝ってラチェットポール92を係合解除位置から係合位置へ移動させるための機械的な利点を提供する。
アーム16、20がベース14に対してロックされると(すなわち、ラチェットポール92が係合位置にある)、第2係合面92Bの歯がラチェットギヤセット50の歯52の1つと係合するため、アーム16、20に対して外側へ向けて作用する引張力は、アーム16、20をベース14に対して動かさない。言い換えると、ラチェットポール92の表面とラチェットギヤセット50の表面は、ユーザがアーム16、20の一方に引張力を加えると、これらの表面が互いに平行になり、引っ張る方向に垂直になるように配向されて係合される。図示される実施形態のようないくつかの実施形態では、ユーザが、アーム16、20をベース14に向かって内側に動かすようにアーム16、20の一方又は両方に押力を加えると、ラチェットポール92が係合位置にあるか係合解除位置にあるかにかかわらず、アーム16、20は内側に動く。このような構成は、ポール92とギヤセット50のラチェット構成によるものである。
図13は、ドック12を操作する方法を示す。ポータブル電子デバイス10をドック12にロックするために、ステップ201に従って、ポータブル電子デバイス10は、ベース14の支持プラットフォーム26において対向するアーム16、20の間に配置される。次に、ステップ202によれば、ユーザは、ラチェットポール92の第2係合面92Bがラチェットギヤセット50の個々の歯52上を移動するときに、ばね66のバイアスに打ち勝ち、そしてばね94のバイアスに一時的に打ち勝って、アーム16を内側に移動させることができる(図4A)。アーム16を外側に動かすときのラチェットポール92とラチェットギヤセット50との間の垂直/垂直インタフェースとは対照的に、ラチェットポール92とラチェットギヤセット50との間のインタフェースは、ユーザ入力の力が、ラチェットギヤセット50をラチェットポール92に対して動かすことを可能にする嵌合ランプ構成(mating ramp arrangement)である(図4B)。ユーザがアーム16を内側に移動させると、ラチェットポール92は、フック18、22がポータブル電子デバイス10を取り囲み、ドック12からのポータブル電子デバイス10の取り外しを阻止するまで、ラチェットギヤセット50の連続する歯52を登る(climb)(図4C)。もう一度、第1アーム16及び第2アーム20がピニオンギヤ60によって結合されるので、第1アーム16及び第1フック18がベース14に向かって内側に押されると、第2アーム20及び第2フック22も同様にベース14に向かって内側に移動する。
ドック12をロック解除して、アーム16、20及びフック18、22をベース14から離すために、ステップ203に従って、ロック解除コマンドを示す信号がドック12に送られる。近接デバイス84は、信号を無線で受け取ることができる(図3A)。代替的な実施形態では、信号は、ドック12又はポータブル電子デバイス10内の入力部を介して提供されてもよい。信号がドック12によって受け取られ、コントローラ76によって解釈されると、コントローラ76は電子アクチュエータ86を作動させて、カム90がラチェットポール92の第1係合面92Aに接触するように、出力シャフト88とカム90を第1方向(図3Bに示すように、時計回り)に回転させる。カム90とラチェットポール92との間の接触は、モータ86の継続的作動との組合せにより、ラチェットポール92を回転軸92Cの周りに回転させ、ばね94のばねバイアスに打ち勝つ。カム90は、ステップ204に従って(及び図3Cに図示されるように)、第2係合面92Bがラチェットギヤセット50と完全に係合解除されるまで(ラチェットポール92とラチェットギヤセット50との間のクリアランスが、ラチェットポール92に対するラチェットギヤセット50の完全な直線移動を可能にするまで)、回転される。
第2係合面92Bがラチェットギヤセット50から係合解除されると、ステップ205に従って、ばね66は、第1アーム16及び第1フック18を、ベース14から離れ、かつ第1フック18によって前もって捕捉されたポータブル電子デバイス10のエッジから離れるように、外側にバイアスする。第1及び第2アーム16、20がピニオンギヤ60を介して結合されるので、第1アーム16がばね66によって外側にバイアスされると、ピニオンギヤが回転し、それにより第2アーム20及び第2フック22は、ベース14から離れ、かつ第2フック22によって前もって捕捉されたポータブル電子デバイス10のエッジから離れるように移動する。したがって、アーム16、20が外側に動かされるときに、ポータブル電子デバイス10はドック12から取り外し可能である。
ドック12がロック解除されたときに電子アクチュエータ86が常に通電されたままである必要がないように、ステップ206に従って、電子アクチュエータ86は、アームが完全に伸びて第1係合面92Aを係合解除すると、第2方向(図3Dに示すように反時計回り)に回転することができる。この回転により、ばね94のバイアスが、回転軸92Cの周囲にラチェットポール92を回転させ、ラチェットギヤセット50と係合するように(例えばラチェットギヤセット50の歯52の最も内側の歯と係合するように)戻ることが可能になる。この位置は、ばね66が完全に圧縮解除される、かつ/又はアーム16が更に外側にはバイアスされない静止位置と考えることができる。
上述したように、第2アーム20のプレート44は、キーフォブ又はポータブル電子デバイスのようなリモート装置150と無線通信するための1つ以上の近接デバイス84を含む。いくつかの実施形態では、近接デバイス84は、1つ以上のワイヤ100(図5)を介してコントローラ76に電気的に接続されてもよい。図示される実施形態では、近接デバイス84及びワイヤ100は、電子アクチュエータ86及びラチェットポール92とは反対側のベース14に配置される。この配置はスペースを提供し、したがって、2つの機構は相互に物理的に干渉しない。
図12に概略的に示すように、コントローラ76は、ベース14内に取り付けられ、かつ電子アクチュエータ86及び近接デバイス84に電気的に結合される、プロセッサ156を含む。プロセッサ156は、上述のように、近接デバイス84によって受信される、リモート装置150からの無線信号を、登録された信号としてメモリ158内に格納する。プロセッサ156は、1つ又は複数のワイヤ100を介して近接デバイス84に電気的に結合される。プロセッサ156はまた、電源160、電子デバイス10(電気コネクタ78Aを介して)及びポート78B〜78Hとも電気通信する。電源160は、電力ポート78Hを介して外部電源(例えば壁コンセント)によって提供されてもよい。いくつかの実施形態では、電源160は、それに加えて又は代替的に、バックアップバッテリ等の内部電源によっても提供されてもよい。
図5に示すように、アーム20は、ベース14に対して移動可能(例えばスライド可能、並進可能)であり、したがって、コントローラ76に対しても移動可能であるので、ワイヤ100は、コントローラ76(特に、プロセッサ156)と近接デバイス84との間のワイヤ接続が、アーム20の位置(例えば伸張位置、収縮位置)にかかわらず、そのままであることを可能にする、たわみ(slack)を含む。過剰なたわみにより、ワイヤ100は、ベース14内の他の構成要素と絡み合うことになる可能性がある。たわみが少なすぎると、ワイヤ100は、コントローラ76及び近接デバイス84の一方又は両方から引き離成される可能性がある。
ドック12は、ワイヤ100の移動を制限及び制御するのを助けるために、第1及び第2固定ガイド102、104を更に含む。図示される実施形態では、ガイド102、104は、ベース14から、該ベース14の内部容積内へ延びる物理的突起である。固定ガイド102、104は、ベース14及び/又はコントローラ76に固定される。いくつかの実施形態では、固定ガイド102、104は、下面から上面に延びるベース14の高さに及ぶことができる。ワイヤ100は、コントローラ76への電気的接続と近接デバイス84への電気的接続との間の位置で固定ガイド102、104の間を通る。固定ガイド102、104は、アーム20が伸張位置から収縮位置へ、そして収縮位置から伸張位置へ移動するときのワイヤ100の運動を制限する。アーム20が伸張位置にあるとき、ワイヤ100(実線で示す)は、第1固定ガイド102に当接する。アーム20が収縮位置にあるとき、ワイヤ100(破線で示す)は、第2固定ガイド104に当接する。したがって、ワイヤ100の運動は、固定ブロック102、104によって、ワイヤ100の2つの端部の間の位置において「ウィンドシールドワイパ(windshield−wiper)」型の運動に制限される。固定ガイド102、104は、ベース14内でのワイヤ100の絡み合いを阻止する。また、固定ガイド102、104は、ワイヤ100のそれぞれの端部においてワイヤ100に加えられる最大の力を減少させ、ワイヤ100が、ベース14に対するアーム20の反復運動からコントローラ76及び近接デバイス84への接続で弛む(coming loose)可能性を減少させる。
図6〜図9は、動かない物体80(図2)にドック12をロックするためのシステムを示している。システムは、ドック12の開口部96に挿入可能なロックヘッド112を有するセキュリティケーブル110を含む。図7に示すように、ロックヘッド112は、第1直径のヘッド部分114と、第1直径より小さい第2直径のネック部分116と、第2直径より大きい第3直径の本体部分118とを含む。開口部96は、ロックヘッド112の直径よりも大きい直径を有する。ヘッド部分114は、開口部96を通って、そしてドック12のベース14の内部容積内に配置されたロックプレート122のアパーチャ124を通って延びている。
ロックプレート122は、図7及び図8に最も良く示されているプレートである。ロックプレート122は、開口部96へのロックヘッド112の軸方向の挿入の後に、アパーチャ124へのロックヘッド112の軸方向の挿入が続くように、開口部96に位置合わせされたアパーチャ124を含む。アパーチャ124は、ロックヘッド112のヘッド部分114を受け入れるようにサイズ調整された第1部分と、ロックヘッド112のネック部分116は受け入れるが、ヘッド部分114(又は本体部分118)は受け入れないようにサイズ調整された第2部分とを有する鍵穴アパーチャである。ストッププレート126は、(アパーチャ124がストッププレート126と開口部96との間に配置されるように)アパーチャ124を越えて配置される。ストッププレート126は、所望の深さを越えて、ユーザがセキュリティケーブル110のロックヘッド112を挿入することを阻止する。所望の深さは、ロックヘッド112のネック部分116がアパーチャ124内に位置するときである。
ロックプレート122は、ばね130と係合するばね係合機能(spring engagement feature)128を更に含む。ばね130は、ロックプレート122をロック位置にバイアスする。ロック位置では、鍵穴アパーチャ124の第2(より狭い)部分が、開口部96と軸方向に位置合わせされる。(ばね130のバイアスに対抗する)ロック解除位置は、鍵穴アパーチャ124の第1(より大きい)部分が、開口部96と軸方向に位置合わせされる位置である。ロックプレート122は、ベース114内の機能によって、ロック位置とロック解除位置との間の軸方向運動に制限される。ロックプレート122の軸方向の運動は、第1アーム16の進行方向に垂直である。
ロックプレート122がロック解除位置にあるとき、ロックヘッド112は取り外し可能であり、ロックプレート122の開口部96及びアパーチャ124に挿入可能である。ロックプレート122がロック位置にあるとき、ロックヘッド112のネック部分116が鍵穴アパーチャ124の第2(より狭い)部分内にトラップされるので、ロックヘッド112は、ロックプレート122のアパーチャ124から取り外し可能でない。ヘッド部分112及び/又はアパーチャ124の傾斜した遠位端は、ロックプレート122がロック位置にあるとき、ばね112のバイアスに打ち勝つことによって、ロックヘッド112の軸方向の挿入を可能にする。しかしながら、ロックヘッド112の軸方向の取り外しは、依然として阻止される。
ロックプレート122は、アーム係合カム134を更に含む。アーム係合カム134は、第1アーム16の背面と非平行の対面関係にある傾斜した係合面136を含む。係合面136は、ロックプレート122の軸方向の進行方向(axial travel direction)及び第1アーム16の進行方向に対して角度が付けられている(例えば平行ではなく、垂直ではない)。
第1アーム16には、アーム係合カム134と同様のアームカム140が設けられている。アームカム140は、ロックプレート122及び第1アーム16の動き方向(motive direction)に対して角度が付けられた傾斜した係合面142を含み、アーム係合カム134の係合面136に対して実質的に平行(±15度)であってもよい。第1アーム16が、図3A〜図3Dに関して上述したように、ロック(収縮)位置からロック解除(伸張)位置に移動すると、係合面136、142は互いに係合し、プレート122をばね130のバイアスに対して軸方向に移動させる。別の実施形態では、カム134、142のうち一方のみが傾斜面を含み、他方は、傾斜面に係合する非傾斜面を含む。
動作中、セキュリティケーブル110、より具体的には、セキュリティケーブル110のロックヘッド112は、ユーザがアームを外側に延ばすことによってドック12をロック解除したときにのみ取り外し可能である。ドック12は、上述のように、近接デバイス84又は他のロック解除デバイスによってロック解除される。第1アーム16が、ばね66のバイアスによって外側に向かって並進して、ベース14から離れるようにアーム16及びフック18を移動させると、アームカム140の係合面142は、アーム係合カム134の係合面134に接触し、それによって、ロックプレート122をロック位置(図6〜図7)からロック解除位置(図8〜図9)に移動させるのに十分に高い、ばね130の圧縮方向に平行な要素を有する力を発生させる。ロック解除位置になると、鍵穴アパーチャ124の第1(より広い)部分が開口部96と位置合わせされ、ロックヘッド112は、ロックプレート122、開口部96及びドック12から取り外し可能である。
第1アーム16がロック解除(伸張)位置にあるときに、セキュリティケーブル110、より具体的にはセキュリティケーブル110のロックヘッド112をドック12にロックするために、ロックヘッド112は、開口部96を通し、そしてロックプレート122のアパーチャ124を通して挿入される。次いで、アーム16は、ロック位置まで内側に移動され、それによってアームカム140をアーム係合カム134から係合解除する。カム134、140が係合解除されると、ばね130のバイアスは、アーム16を、ロック解除位置から、ロックヘッド112のネック部分116が鍵穴アパーチャ124の第2(より狭い)部分内に配置されるロック位置へ移動させ、それによってロックプレート122及びドック12からのロックヘッド112の取り外しを妨げる。
第1アーム16がロック(収縮)位置にあるときに、セキュリティケーブル110、より具体的には、セキュリティケーブル110のロックヘッド112をドック12にロックするために、アーム16を、ロック解除(伸張)位置に移動させる必要がある場合がある。あるいは、ヘッド部分112及び/又はアパーチャ124の傾斜した遠位端は、ロックプレート122がロック位置にあるとき、ばね112のバイアスに打ち勝つことによって、ロックヘッド112の軸方向の挿入を可能にする。
図10〜図11は、図1〜図9に関連して上記で開示したドック12を図示している。図示されるように、リモート装置150(フォブ、キーカード、スマートフォンや携帯電話等の他のポータブル電子デバイス)を利用して、後述のドック12をロック/ロック解除する。リモート装置150は、管理者がリモート装置150を特定のユーザ又は装置に一致させることができるように、特定のポータブル電子デバイス10又はユーザに割り当てられてよい。
図14は、リモート装置150を用いてドック12を操作する方法を示す。まず、ユーザは、近接デバイス84に対してリモート装置150を配置する(ステップ301)。これは、第2アーム20のプレート44をリモート装置150と接触させること、あるいはリモート装置150を近接デバイス84の特定の距離(例えば10センチメートル、5センチメートル、1センチメートル)内に配置することによるものを含んでもよい。近接デバイス84は、リモート装置150を認識(例えばリモート装置から信号を受信)し、使用されている特定のリモート装置150を示す信号をプロセッサ156に中継する(ステップ302)。リモート装置150がドック12を使用することを許可される場合、リモート装置150は、ドック12に登録され(例えばプロセッサ156は、近接デバイス84からの信号をメモリ158内に格納する;ステップ303)、ユーザに、リモート装置150がドック12と成功裏にペアリングされたことを示す聴覚又は視覚的指示が提供される。そのような指示は、アーム20のプレート44上での第1色の光152の照明(例えばLED)を含んでもよい。他の実施形態では、そのような指示は、可聴のノイズや、ドック12に接続された電子デバイスのスクリーン上のメッセージのような別の適切なインジケータによって提供されてもよい。リモート装置150の拒否又はペアリングの失敗の結果として、第2色で光152を照明することがある。
リモート装置150がドック12とペアリングされると、ドック12のアーム16、20は、(まだロック解除位置でない場合)ロック解除位置まで延びる。アーム16、20は、プロセッサ156が電子アクチュエータ86に信号を送って、ラチェットギヤセット50からラチェットポール92を解除することによって、ロック解除される。図示される実施形態では、ラチェットポール92がラチェットギヤセット50と係合解除されると、アーム16、20は、ばね66(図2)の力によってロック解除位置まで自動的に延びる。他の実施形態では、アーム16、20は、ロック解除位置にあるときに、手動で離れるように動かされる(例えば引っ張られる)こともある。アーム16、20は、リモート装置150がドック12と成功裏にペアリングされなかった場合には、ロックが妨げられることがある。ドック12のアーム16、20がロック解除位置になると、ユーザは、ポータブル電子デバイス10をベース14の支持プラットフォーム26上に配置し、アーム16、20をポータブル電子デバイス10の表示部10Aのエッジに向かって内側に移動させることができる。フック18、22がポータブル電子デバイス10の周囲に延びると、ポータブル電子デバイス10はドック12に固定されて、そこからのポータブル電子デバイス10の取り出しを阻止する(ステップ304)。
ユーザがドック12の使用を完了し、ポータブル電子デバイス10をドックから取り外したいときは、ユーザは再度、リモート装置150を近接デバイス84の上に又は近傍に置く(ステップ305)。プロセッサ156は、新たな信号を、記憶及び登録された信号と比較する(ステップ306)。近接デバイス84及びプロセッサ156は、リモート装置150がデバイスをロック解除することを許可されている(すなわち、ドック12に登録されているのと同じリモート装置150である;ステップ307)ことを認識すると、ドック12は、視覚的又は聴覚的指示(例えば光152を介して)を提供し、プロセッサ156は、図4A〜図4Cに関して上述したように、ラチェットポール92を解除位置に作動させてアーム16、20を解放及びロック解除するように電子アクチュエータ86に指示する(ステップ308)。
いくつかの実施形態では、ドック12は、マスターフォブ又は管理者フォブによってロック解除されてもよい。このようなフォブは、例えばユーザが自身のフォブを忘れたり、なくしたりする場合に有用である。あるいはまた、ドック12は、ユーザが物理的キーでドック12をロック解除することを可能にする機械的インタフェースを含んでもよい。
図示された実施形態では、コントローラ76が近接デバイス84からロック解除命令を受信すると、リモート装置150を最初にドック12に再登録することなく、リモート装置150を使用してドック12をロック解除することができないように、特定のリモート装置を示す登録された信号が忘れられる(すなわち、メモリ158から除去される)(ステップ309)。あるいは、次のユーザによって、別のリモート装置をドック12に登録することができる。したがって、電子デバイス10がドック12からロック解除されると、ドック12は、リモート装置150又はデバイス10又はリモート装置150に関連付けられるユーザを覚えていない。このような構成は、ドック12が特定のユーザに割り当てられない「ホテル化(hoteling)」状態でドック12を使用することを可能にする。
上述のドック12は、ユニバーサルタイプのドックである。例えばアーム16、20は、異なるサイズの電子デバイスがドック12によって固定されることを可能にする。いくつかの実施形態では、アーム16、20は、例えば10インチと20インチの間のスクリーンサイズを有するラップトップコンピュータを受け入れるように拡張することができる。加えて、フック18、22は、ドック12が異なる厚さを有する電子デバイスを受け入れることを可能にする。ドック12はまた、異なるタイプの電子デバイスに接続するためのユニバーサル接続(例えばUSBポート)を含む。ユニバーサル接続は、ポート複製のために、接続された電子デバイスがドック12上の複数の出力ポートに接続されることを可能にする。さらに、ドック12は、ピッキングの影響を受けにくい可能性がある無線「キー」(例えばフォブ150)によって、ロック解除されて作動されて、複数及び/又は異なるユーザに割り当てられてよい。
本発明の様々な特徴及び利点は、以下の特許請求の範囲に記載される。

Claims (30)

  1. ポータブル電子デバイスのためのドックであって:
    ベースと;
    前記ベース上に移動可能に支持されるアームであって、前記アームは、ラチェットギヤセットと、前記ポータブル電子デバイスを前記ベースに固定するために前記ポータブル電子デバイスと係合するように構成される遠位端とを有する、前記アームと;
    前記ベース内に配置されるラチェットポールであって、前記ラチェットポールは、該ラチェットポールが前記ラチェットギヤセットと係合して前記ベースに対する前記アームの動きを阻止する第1位置と、該ラチェットポールが前記ラチェットギヤセットを係合解除して前記ベースに対する前記アームの動きを可能にする第2位置との間で移動可能である、前記ラチェットポールと;
    前記ラチェットポールを前記第1位置から前記第2位置に作動させるように動作可能な電子アクチュエータと;
    を備える、ドック。
  2. 前記アームは、前記ポータブル電子デバイスを前記ベースに固定するように前記ベースに向かって第1方向にスライド可能であり、前記ベースからの前記ポータブル電子デバイスの取り外しを可能にするように前記ベースから離れるように第2方向にスライド可能である、
    請求項1に記載のドック。
  3. 前記ラチェットポールが前記第1位置にあるとき、前記アームは、前記第1方向にのみ移動可能であり、前記ラチェットポールが前記第2位置にあるとき、前記アームは、前記第2方向に移動可能である、
    請求項2に記載のドック。
  4. 前記アームに結合されるばねを更に備え、前記ばねは、前記アームを前記第2方向にバイアスする、
    請求項2に記載のドック。
  5. 前記アームは、第1アームであり、
    前記第1アームとは反対側の前記ベースの側面に結合される第2アームを更に備え、前記第2アームは、前記ポータブル電子デバイスを前記ベースに固定するために前記ポータブル電子デバイスと係合するように構成される遠位端を有する、
    請求項1に記載のドック。
  6. 前記第1アームの前記遠位端は、前記ポータブル電子デバイスの一部の周りを取り囲むように構成されるフックを含み、前記第2アームの前記遠位端は、前記ポータブル電子デバイスの別の部分を取り囲むように構成されるフックを含む、
    請求項5に記載のドック。
  7. 前記第2アームは、前記ベース上で移動可能に支持され、前記ラチェットポールが前記第1位置にあるとき、前記第1アーム及び前記第2アームは、前記ポータブル電子デバイスを前記第1アームの前記遠位端と前記第2アームの前記遠位端との間で固定するように互いの方にのみ移動可能であり、前記ラチェットポールが前記第2位置にあるとき、前記第1アーム及び前記第2アームは、前記ポータブル電子デバイスを解放するように互いから離れるよう移動可能である、
    請求項5に記載のドック。
  8. 前記第1アームが第1ギヤラックを含み、前記第2アームが第2ギヤラックを含み、
    前記第1ギヤラックと前記第2ギヤラックと係合するピニオンギヤを更に含む、
    請求項7に記載のドック。
  9. 前記ピニオンギヤに結合されて、前記第1アーム及び前記第2アームの動作を減衰させるダンプナを更に備える、
    請求項8に記載のドック。
  10. 前記第2アームの前記遠位端は、前記電子アクチュエータに結合される近接センサを含み、前記近接センサは、無線信号に応答して前記電子アクチュエータを作動させるように動作可能である、
    請求項7に記載のドック。
  11. 前記ベース内に取り付けられ、前記電子アクチュエータ及び前記近接センサに結合されるプロセッサと;
    前記ベースによって前記第2アームに隣接して支持される第1固定ガイドと;
    前記ベースによって前記第2アームに隣接して支持される第2固定ガイドであって、前記第1固定ガイドから離間される前記第2固定ガイドと;
    前記第2アームと前記プロセッサとの間に延び、前記近接センサをコントローラに電気的に結合するワイヤであって、前記第1固定ガイドと前記第2固定ガイドとの間に配置されて、前記第2アームの移動中の前記ワイヤの移動を制限するワイヤと;
    を更に備える、請求項10に記載のドック。
  12. 前記ラチェットポールは、前記ラチェットギヤセットに係合する歯を有する第1端部と、係合面を有する第2端部とを含み、前記電子アクチュエータは、前記ラチェットポールを前記第1位置から前記第2位置に移動させるように前記係合面に接触する出力部材を含む、
    請求項1に記載のドック。
  13. 前記ラチェットポールに結合されて、前記ラチェットポールを前記第1位置にバイアスし、前記歯を前記ラチェットギヤセットとの係合にバイアスするばねを更に備える、
    請求項12に記載のドック。
  14. 前記ラチェットポールは、前記第1端部と前記第2端部との間に位置する軸の周囲を旋回可能である、
    請求項12に記載のドック。
  15. 前記電子アクチュエータは、モータ又はソレノイドを含む、
    請求項1に記載のドック。
  16. 前記ベースは、ハウジングを含み、前記ラチェットポール及び前記電子アクチュエータは、前記ハウジング内に配置され、前記アームは、前記ハウジング内に部分的に延びる、
    請求項1に記載のドック。
  17. 前記ハウジングは、前記ポータブル電子デバイスと電気的に通信するように構成される複数のポートを更に支持する、
    請求項16に記載のドック。
  18. 前記ベースは、前記ハウジングから延びる支持プラットフォームも含み、前記支持プラットフォームは、前記ポータブル電子デバイスの下に配置され、前記ポータブル電子デバイスと接触するように構成される、
    請求項16に記載のドック。
  19. 前記ベースによって支持され、前記電子アクチュエータに電気的に結合される近接センサを更に備え、前記近接センサは、無線信号に応答して前記電子アクチュエータを作動させるように動作可能である、
    請求項1に記載のドック。
  20. 前記ベースによって支持され、前記電子アクチュエータ及び前記近接センサに電気的に結合されるプロセッサと、前記プロセッサに結合されたメモリとを更に備え、前記プロセッサは:
    前記近接センサによってリモート装置から受信した無線信号を、該無線信号を初めて受信したことに応答して、登録された信号としてメモリに格納し;
    前記リモート装置から前記無線信号を2回目に受信したことに応答して、前記電子アクチュエータに前記ラチェットポールを作動させるように指示し、
    前記リモート装置から前記無線信号を2回目に受信したことに応答して、前記メモリから前記登録された信号を除去する、
    ように動作可能である、請求項19に記載のドック。
  21. 前記ベースから延びるケーブルを更に備え、前記ケーブルは、動かない物体と係合するように構成される、
    請求項1に記載のドック。
  22. 前記ケーブルは、前記ベースの開口部に挿入可能なロックヘッドを含み、
    前記ベースによって前記開口部に隣接して支持されるロックプレートを更に備え、
    前記ロックプレートは、前記開口部と前記ロックヘッドに対して第1位置の間で移動可能であり、前記ロックプレートは、該ロックプレートが前記ロックヘッドと係合して前記ベースからの前記ロックヘッドの取り外しを阻止する第1位置と、前記ロックプレートが前記ロックヘッドを係合解除して前記ベースからの前記ロックヘッドの取り外しを可能にする第2位置との間で、前記開口部及び前記ロックヘッドに対して移動可能である、
    請求項21に記載のドック。
  23. 前記ロックプレートは、前記アームが前記ベースから離れるときに、前記アームによる前記第1位置から前記第2位置への移動のために作動される、
    請求項22に記載のドック。
  24. ポータブル電子デバイスのためのドックを操作する方法であって:
    前記ドックの第1アームと第2アームとの間に前記ポータブル電子デバイスを配置するステップであって、前記第1アームと第2アームの各々が前記ポータブル電子デバイスと係合して前記ポータブル電子デバイスを前記ドックのベースに固定するステップと;
    電子アクチュエータを作動させて、前記第1アーム上のラチェットギヤセットからラチェットポールを係合解除するステップと;
    前記ラチェットギヤセットから前記ラチェットポールを係合解除したことに応答して、前記ポータブル電子デバイスから離れるように前記第1アームにバイアスをかけるステップと;
    を含む、方法。
  25. 前記電子アクチュエータを作動させることは、前記ドック内に配置された近接センサからの信号に応答して前記電子アクチュエータを作動させることを含む、
    請求項24に記載の方法。
  26. 前記近接センサの所定の距離内にあるリモート装置から無線信号を受け取って、前記電子アクチュエータを作動させるための前記信号を生成するステップを更に含む、
    請求項25に記載の方法。
  27. 前記ラチェットギヤセットと係合するように前記ラチェットポールにバイアスをかけるステップを更に含み、前記電子アクチュエータを作動させることは、前記バイアスに打ち勝って前記第1アームから前記ラチェットポールを係合解除する、
    請求項24に記載の方法。
  28. 前記第1アームは、前記ラチェットギヤセットから前記ラチェットポールを係合解除することが、前記ポータブル電子デバイスから離れるように前記第2アームにバイアスをかけることにもなるように、前記第2アームと係合される、
    請求項24に記載の方法。
  29. 前記第1アームと前記第2アームとの間に前記ポータブル電子デバイスを配置することは、前記第1アームのフックと前記第2アームのフックを前記ポータブル電子デバイスの対向するエッジの周囲に延在させることを含み、前記ポータブル電子デバイスから離れるように前記第1アームにバイアスをかけることは、前記第1アームのフックを前記ポータブル電子デバイスのエッジから係合解除することを含む、
    請求項24に記載の方法。
  30. 前記ラチェットギヤセットから前記ラチェットポールを係合解除することは、前記ラチェットポールを回転軸の周囲に係合位置から係合解除位置へ回転させることを含む、
    請求項24に記載の方法。
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