JP2002171303A - 無線通信カード - Google Patents
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Abstract
での利用に好適な無線通信カードを実現する。 【解決手段】SD BTカード100においては、SD
IOコントローラ11にUART112が設けられて
おり、SD IOコントローラ11とBluetoot
hコントローラ12との通信はUART112によって
行われる。UART112の制御レジスタ112aは、
ホスト機器200によって直接アクセスできるように構
成されている。これにより、ホスト機器200からのコ
マンドを解釈・実行するためのインテリジェントな機能
をSD IOコントローラ11に搭載する必要が無くな
るので、インタフェース部の簡単化および低コスト化を
実現することができる。
Description
し、特に各種携帯型電子機器に取り外し自在に装着可能
に構成された小型の無線通信カードに関する。
話、オーディオプレイヤ等のモバイル機器を対象に、P
Cカードよりも小型のメモリカードが開発されている。
このような小型の代表的なメモリカードとしては、切手
サイズのSD(Secure Digital)メモリカードが知られ
ている。
程度しかないので、PCカードのようなカードエッジ型
のコネクタは用いられておらず、信号ピンとして機能す
る電極群がカード基体表面から露出されており、それら
電極群がコネクタ部として使用されている。
そのうちの4ピンがデータピンとして使用される。つま
りSDメモリカードでは、4ビットデータ転送を実現す
ることで、それ以前の1ビットデータ転送を行う小型メ
モリカードに比べてデータ転送能力の向上を図ってい
る。
ドメディアにおいても、例えばモデムカード、ネットワ
ークカードなどのIO装置としての機能が要求され始め
ている。例えばSDメモリカードと同一形状のIOカー
ド(以下、SD IOカードと称する)を実現すること
により、1)同一のカードスロットにSDメモリカード
とSD IOカードとを装着できるようになる、2)各
種I/O装置を接続するためのコネクタの実装が困難な
小型電子機器においても容易に機能拡張を図ることがで
きる、という効果を得ることができる。
Bluetoothなどに代表されるように、様々な電
子機器間を無線によってつなぐための無線通信規格の策
定が行われている。このような無線通信機能をSD I
Oカードとして実現すれば、SDメモリカード用のスロ
ットを持つPDA、カメラ、携帯電話、オーディオプレ
イヤ等のモバイル機器に無線通信機能を容易に実装する
ことが可能となる。
は切手サイズの薄く小型のものであり、またモバイル機
器での利用を前提としているので、無線通信機能の搭載
に際してはそのカード内の構成の簡単化および小型化の
ための工夫を図ると共に、コストの低減を図ることが重
要となる。さらに、モバイル機器をホストとすることを
考慮すると、ホスト側の負荷の低減や、アンテナの実装
位置さらには低消費電力性についても十分な対策が必要
となる。
のであり、簡単且つ低コストで、また各種携帯型電子機
器での利用に好適な無線通信カードを提供することを目
的とする。
め、本発明は、ホスト装置に取り外し自在に装着可能に
構成された無線通信カードであって、無線通信装置と、
前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、前記インタフェース手段を介して前記ホ
スト装置から直接的にアクセス可能な制御レジスタを有
し、前記ホスト装置によって設定された前記制御レジス
タの内容に基づいて、前記インタフェース手段と前記無
線通信装置との間の通信を行うシリアル通信コントロー
ラとを具備することを特徴とする。
ェース手段と無線通信装置との間の通信のためにUAR
T(Universal Asynchronous
Receiver/Transmitter)などのシ
リアル通信コントローラが用いられている。一般に、B
luetoothなどの無線通信装置にはUART等の
シリアル通信機能が内蔵されている場合が多いため、こ
のようなシリアル通信インタフェースによって無線通信
装置とインターフェース手段との間の通信を行うことに
より、既存の無線通信装置のシリアル通信機能をそのま
ま有効利用できるようになり、カード内の構成を簡単化
することが可能となる。特に、シリアル通信コントロー
ラの制御レジスタを例えばカード内の通常のI/Oレジ
スタとして見せてホスト装置から直接的にアクセスでき
るように構成することにより、シリアル通信コントロー
ラをホストから直接制御することが可能となる。これに
より、プロセッサなど、ホストからのコマンドを解釈・
実行するためのインテリジェントな機能を搭載する必要
が無くなるので、インタフェース手段の簡単化および低
コスト化を実現することができる。
信カードの制御用プログラムが記憶された不揮発性メモ
リをカード内に設けておくことにより、ホスト装置側に
予めシリアル通信制御のためのソフトウェアを用意せず
ともシリアル通信コントローラを制御することが可能と
なるので、どのような携帯機器に対しても本カードを有
効に利用することができる。
在に装着可能に構成された無線通信カードであって、無
線通信装置と、前記ホスト装置との間のインタフェース
を行うインタフェース手段であって、前記無線通信カー
ドに設けられている複数のデータピンを用いて前記ホス
ト装置との間のデータ転送を行う第1モードと前記複数
のデータピンの中の特定のデータピンを用いて前記ホス
ト装置との間のデータ転送を行う第2モードとを有し、
前記第1モードまたは前記第2モードによって前記ホス
ト装置との間の通信を行うインタフェース手段と、前記
第2モードを用いて前記ホスト装置と前記無線通信装置
との間の音声信号の送受信を行う手段であって、前記第
2モードにおける未使用のデータピンを前記ホスト装置
と前記無線通信装置との間の音声信号の送受信に割り当
て、前記ホスト装置と前記無線通信装置との間の音声信
号の送受信を前記未使用のデータピンを介して行う手段
とを具備することを特徴とする。
の間のデータ転送モードとして第1及び第2のモードが
用意されているが、第2のモードの使用時には未使用の
データピンがあるので、その空きピンが音声信号の送受
信に割り当てられる。この場合、制御データの送受信と
並行して音声信号を送受することができる。また、空き
ピンについてはその定義は本来自由であるので、通常の
データ転送の場合とは異なる信号形式やプロトコルによ
り音声信号をホストとの間で直接授受することも可能と
なる。よって、音声信号については通常のデータ転送の
場合とは異なる形式で送受信できるので、ホスト装置側
のMPUによるソフトウェア処理でリアルタイムに音声
データを複変調するといった処理が不要となり、ホスト
装置の負荷が軽減される。この効果は、特に、音声信号
の復変調を行う音声信号コーデックをカード内に設ける
ことにより顕著となる。
在に装着可能に構成された無線通信カードであって、プ
ロセッサを内蔵した無線通信装置と、前記ホスト装置と
の間のインタフェースを行うインタフェース手段と、前
記無線通信装置および前記インタフェース手段によって
共有され、前記無線通信装置内のプロセッサを動作制御
するためのファームウェアと、前記ホスト装置によって
参照される前記無線通信カードのカード属性情報とを記
憶した単一の不揮発性メモリとを具備することを特徴と
する。
装置内のプロセッサを動作制御するためのファームウェ
アと、カード属性情報とが単一の不揮発性メモリに記憶
されており、その不揮発性メモリが無線通信装置および
インタフェース手段によって共有される。よって、ファ
ームウェア記憶用とカード属性情報記憶用とで個別に不
揮発性メモリを用意する場合に比べ、部品点数の低減を
図ることができる。特に、無線通信カードの初期化時
に、カード属性情報を不揮発性メモリからインタフェー
ス手段に設けられているメモリに読み込む手段を設け
て、カード属性情報の読み込み後は不揮発性メモリが無
線通信装置によって専有されるように構成することによ
り、アクセスの競合を招くことなく不揮発性メモリを効
率よく共用することができる。
在に装着可能に構成された無線通信カードであって、無
線通信装置と、前記ホスト装置との間のインタフェース
を行うインタフェース手段と、前記無線通信装置に電気
的に接続されるアンテナを収容するために、前記無線通
信カードのカード基体に設けられた突出部とを具備し、
前記突出部には、少なくとも前記無線通信装置のRF制
御部が前記アンテナと一緒に収容されていることを特徴
とする。
なくとも無線通信装置のRF制御部を実装することで、
カード全体の実装スペースを有効利用した最適な部品配
置を実現できる。また、突出部はホスト装置のカードス
ロットの外に出るので、RF制御部からの輻射ノイズに
よるホスト装置への影響を少なくすることができる。ま
た突出部は他のカード基体部分とは異なりホスト装置の
カードスロットの高さとは関係なく十分な厚みに設計す
ることができるので、RF制御部をシールドカバーなど
のシールド部材などによって覆うことができ、カード内
の他の回路部品やホスト装置に対する電磁障害を無くす
ことができる。
在に装着可能に構成された無線通信カードであって、無
線通信装置と、前記無線通信カードの基体表面に設けら
れた複数の電極を含むコネクタ部と、前記コネクタ部を
通じて前記ホスト装置との間のインタフェースを行うイ
ンタフェース装置と、前記無線通信装置および前記イン
タフェース装置が実装されるプリント基板とを具備し、
前記プリント基板の表裏の両面それぞれには、前記無線
通信装置に電気的に接続されるアンテナを実装するため
の実装領域が設けられていることを特徴とする。
一種類の基板でアンテナの実装位置を選択的に替えるこ
とができる。すなわち、ホスト装置(PDAなど)によ
っては、カードの上面を上にしてカードを挿入するもの
と、カードの上面を下にしてカードを挿入するものがあ
る。ホスト装置を金属製のテーブルなどに置いたときに
テーブルとカード内のアンテナとの距離が密接している
と無線通信性能が劣化する。これを避けるためにはなる
べくアンテナが設置面から高いところになるようにする
ことが望ましい。このために、使用するホスト装置の形
態に応じて、アンテナがカード上面にあるタイプとアン
テナがカード下面にあるタイプとを用意することが好ま
しが、上述の基板構造を用いることにより、これら両タ
イプを同一の基板(PWB)で製造できるようになる。
在に装着可能に構成された無線通信カードであって、無
線通信装置と、前記ホスト装置との間のインタフェース
を行うインタフェース手段と、前記無線通信装置による
無線信号の送信に連動して点灯制御されるステータス表
示器と、前記インタフェース手段を介して入力される前
記ホスト装置からの指示に応じて、前記ステータス表示
器の点灯を許可または禁止を制御する制御手段とを具備
することを特徴とする。
に応じてステータス表示器の点灯を許可または禁止する
ことができるので、必要に応じてステータス表示器の点
灯を禁止することにより、電力消費を低減することが可
能となる。
施形態を説明する。図1には、本発明の一実施形態に係
る無線通信カードとそれを装着して使用可能なホスト機
器との関係が示されている。
oth)規格の無線通信機能を搭載したSD IOカー
ド(以下、SD BTカードと称する)であり、このS
DBTカード100はホスト機器200に設けられたカ
ードスロットに取り外し自在に装着可能に構成されてい
る。SD BTカード100は前述したようにモバイル
機器を対象とした切手サイズの小型ICカードであり、
このカード内には、図示のように、SD IOコントロ
ーラ11およびBluetoothコントローラ12が
搭載されている。SD IOコントローラ11はホスト
機器200との間のインタフェースを行うためのカード
インタフェースであり、1チップLSIにて実現されて
いる。ホスト機器200とBluetoothコントロ
ーラ12との通信はSD IOコントローラ11を通じ
て行われる。このSD IOコントローラ11には、図
示のように、SD IOインタフェース部111、UA
RT(Universal Asynchronous
Receiver/Transmitter)11
2、およびPWMコーデック113が設けられている。
D BTカード100の基体表面に設けられている9つ
の信号ピンを介してホスト機器200と通信するための
インタフェース回路であり、無線によって他の無線機器
に送信すべきデータをホスト機器200から受信した
り、Bluetoothコントローラ12が他の無線機
器との通信によって受信したデータをホスト機器200
に送信する機能を有している。
11とBluetoothコントローラ12との間でデ
ータの授受をシリアル通信によって行うためのコントロ
ーラであり、図示のように、SD IOインタフェース
部111とBluetoothコントローラ12との間
に設けられている。UARTはRS232Cに代表され
るシリアル通信インタフェース用のコントローラであ
り、SD IOコントローラ11とBluetooth
コントローラ12との間は良く知られたUARTの信号
(Tx,Rx,RTS,CTS)を経由して接続されて
いる。このUARTの信号線を用いたシリアルインタフ
ェースにより、Bluetooth規格の無線通信で用
いられるパケット(ACLパケット、SCOパケット)
がSD IOコントローラ11とBluetoothコ
ントローラ12との間で授受される。
ための制御レジスタ112aが設けられている。この制
御レジスタ112aはSD IOインタフェース部11
1内の他の各I/Oレジスタと同様にホスト機器200
から直接見ることが可能となっており、ホスト機器20
0は、SD IOインタフェース部111を介して制御
レジスタ112aを直接的にアクセスすることができ
る。UART112によるシリアル通信は制御レジスタ
112aの設定内容に基づいて行われる。つまり、ホス
ト機器200は、制御レジスタ112aにアクセスする
ことにより、Bluetoothコントローラ12との
間のデータの送受信を直接的に制御することができる。
0とBluetoothコントローラ12との間で授受
される音声信号の復変調を行うためのものであり、本カ
ード100に設けられたダイレクト音声機能のために用
いられる。このダイレクト音声機能の詳細については図
6以降で後述するが、基本的には、4つのデータピンの
うちの1つのデータピンのみを用いたデータ転送モード
(1ビットモード)の時に、未使用のデータピンを用い
てホスト機器200との間で直接的に音声信号を送受信
する機能である。このダイレクト音声機能はこれに対応
するホスト機器でのみ利用可能なオプション機能であ
る。そのために、SD IOインタフェース部111に
はダイレクト音声機能の実行を許可または禁止するため
のイネーブル/ディスエーブル回路114が設けられて
おり、ダイレクト音声機能は、ホスト機器200からそ
の機能の使用が要求された場合にのみ有効となる。
SMバンド(Industrial, Scientific and Medical Ban
d)と称される2.4GHz帯の産業用バンドの無線電
波によって他の1以上の無線通信装置との間で無線デー
タ通信を行うことが可能な無線通信モジュールであり、
周波数ホッピング(FH)を用いたスペクトラム拡散方
式(CDMA)で近距離無線データ通信を実行する。B
luetoothの無線リンクの形態にはSCO(同期
音声チャネル)と称される同期接続型の接続形態と、A
CL(非同期データチャネル)と称される非同期接続型
の接続形態があり、SCOで使用されるパケットがSC
Oパケット、ACLで使用されるパケットがSCOパケ
ットである。SCOパケットは電話品質の音声通信をリ
アルタイムに行うために用いられる。
チップLSIにて実現されており、ここにはベースバン
ドコントローラ121とRF(Radio Frequency)制御
部122(以下、RF部と称する)とが設けられてい
る。ベースバンドコントローラ121はリンク制御やホ
ッピングパターン制御などを初めとするベースバンド処
理を行うための機能モジュールであり、またRF部12
2は高周波信号の送受信を扱うRFトランシーバ回路や
RFアンプおよびその制御などを含む部分である。ベー
スバンドコントローラ121にはホストインタフェース
機能としてUARTが内蔵されており、またPCM音声
通信の入出力インタフェースも内蔵されている。
ラ、携帯電話、オーディオプレイヤ等の携帯型機器であ
り、SD BTカード100とのインタフェースを行う
ためのSD IOコントローラ211が設けられてい
る。ダイレクト音声機能に対応するSD IOコントロ
ーラ211は、1ビットモード時に未使用となるデータ
ピンを用いて音声信号をPWMコーデック113との間
で直接入出力することができる。SD IOコントロー
ラ211によってSD BTカード100から受信され
た音声信号(Audio IN)はそのままAD/DA
コンバータ212に送られ、そこでアナログ信号に変換
された後にスピーカなどから再生される。また、マイク
などを介して入力されたアナログ音声信号はAD/DA
コンバータ212にてPWMなどのデジタル信号に変換
された後にSD IOコントローラ211を介してSD
BTカード100に送信される(Audio OU
T)。
100に設けられているIOレジスタについて説明す
る。
スタ112aにいくつかのレジスタを付加したものにな
っている。 (1)Function番号0のレジスタはCIA(C
ommon IO Area)として使用されるもので
あり、ここには、CSA(Code Storage
Area)と称されるSD BTカード100の制御用
プログラムをアクセスするためのレジスタなどが含まれ
ている。この制御用プログラムはホスト機器200がS
D BTカード100を使用するために必要なプログラ
ムであり、SD BTカード100の初期化時、つまり
ホスト機器200がSD BTカード100を認識した
ときにSD BTカード100からホスト機器200に
アップロードされる。ホスト機器200は、UARTの
制御レジスタを経由してBluetoothコントロー
ラ12に直接するアクセスすることになるが、このアク
セス処理の手順はSD BTカード100から読み込ん
だ制御プログラムによって制御される。
ess80h〜87hは16550と称されているUA
RTの互換レジスタである。
Register)はUART112に設けられてい
る受信用FIFOバッファをアクセスするためのレジス
タであり、本レジスタをリードすると受信用FIFOバ
ッファのトップにあるデータが読み出される。
ding Register)はUART112に設け
られている送信用FIFOバッファに送信データを書き
込むためのレジスタである。
e Register)はUARTインタラプトのイネ
ーブル/デセーブルを制御する。該当するビットを1に
セットすると、それに対応する割り込みがイネーブルに
なり、0にリセットするとデセーブルになる。
t. Register)は発生した割り込みの状態を
示すレジスタであり、主に割り込みの優先順位制御等に
用いられる。
gister)は送信用FIFOバッファ/受信用FI
FOバッファの制御に用いられるレジスタである。
gister)は調歩同期式通信のCharacter
Formatの設定、及び分周クロックの出力制御を
行うためのレジスタである。
egister)はModem用信号RTS(Requ
est to Send)の制御を行うためのレジスタ
である。RTSは「送信要求」を示す信号であり、MC
Rの所定のビットを1にセットすると、RTSを強制的
にアクティブにし、0にセットすると強制的にインアク
ティブにする。
ister)はホスト側に対してデータ転送に関する情
報を提供するレジスタである。
gister)はModem用信号CTS(Clear
to Send)のステータス保持するレジスタであ
る。CTSは「送信可」を示す信号である。
の拡張レジスタである。
述のCSAをアクセスするためのアドレスレジスタとデ
ータレジスタである。また、AddressF0h〜F
1hはBluetoothコントローラ12の制御用の
レジスタであり、ここにはコントローラ12のステータ
スをリードするためのレジスタであるBluetoot
h Chip Statusと、コントローラ12のリ
セット等に関する制御のためのレジスタであるBlue
tooth Chip Controlなどが含まれて
いる。
て行われるSD IOコントローラ11とBlueto
othコントローラ12との間の通信の原理が示されて
いる。図示のように、SD IOコントローラ11およ
びBluetoothコントローラ12にはそれぞれU
ARTが設けられている。SD IOコントローラ11
側のUART112の制御は前述の制御レジスタ112
aをアクセスするホスト機器200によって実行され、
またBluetoothコントローラ12側のUART
の制御はBluetoothコントローラ12内に内蔵
されているプロセッサによって実行されるファームウェ
アによって制御される。
ントローラ12にはプロセッサが設けられているが、S
D IOコントローラ11にはプロセッサなどのインテ
リジェントな機能は設けられておらず、Bluetoo
thコントローラ12とのデータの送受信を初めとする
Bluetoothコントローラ12の動作制御は全て
ホスト機器200によって実行される。よって、SD
IOコントローラ11の構成を簡単化することが可能と
なる。
100の外形形状について説明する。図4(a)はSD
BTカード100を正面から見た平面図であり、また
図4(b)はその側面図である。
SDメモリカードとの機械的な互換性を維持するため、
そのカード基体は、ホスト機器200のカードスロット
に挿入される本体部についてはSDメモリカードと全く
同じ形状を有している。この本体部の一端部において
は、そのカード基体の裏面側に9個の電極から成るコネ
クタ部19が設けられている。各電極は基体裏面側から
外部に露出するように設けられている。
ようにマージン部と突出部とが設けられている。突出部
はSD BTカード100を装着したときにカードスロ
ット外部に突出される部分であり、本体部およびマージ
ン部よりもやや厚く形成されている。Bluetoot
hコントローラ12とこれに電気的に接続されるアンテ
ナは突出部内に設けられている。マージン部は、突出部
をホスト機器200のカードスロット外部にまで導出す
るために設けられた部分である。SDメモリカードと比
較すると、マージン部および突出部の分だけ縦寸法は長
くなっている。
SDメモリカードと同じであり、以下のようになってい
る。
信号(CD)およびデータDAT[3]が割り当てられ
る。カード検出信号(CD)はカードの装着をホスト機
器200に通知するための信号であり、SD BTカー
ド100の装着時にはカード検出信号(CD)がLレベ
ルに変化する。信号ピン[2]にはコマンド/ステータ
スの転送に用いられるコマンド信号(CMD)が割り当
てられる。信号ピン[3]および信号ピン[4]には接
地電源(Vss1)および正電源(Vdd)が割り当て
られる。また、信号ピン[5]には、コマンド/ステー
タス転送等のための同期用のクロック信号(CLK)が
割り当てられ、信号ピン[6]には接地電源(Vss
2)が割り当てられる。また、信号ピン[7]〜[9]
には、それぞれデータDAT[0],DAT[1],D
AT[2]が割り当てられる。
0との間の通信は、図5に示すように、クロックCL
K、コマンドCMD、データDAT[3:0]を用いて
行われる。
0との間の通信には、図6に示すように、4bitモー
ド(SD wide mode)と、1bitモード
(SDnarrow mode)と、SPI(Spec
ial Peripheral Interface)
と称される特殊モードとがある。
T[3:0])を用いてデータ転送を行うモードであ
り、また1bitモードは4つのデータピン(データD
AT[3:0])のうちのDAT[0]のみを用いてデ
ータ転送を行うモードである。4bitモード/1bi
tモードのどちらを使用するかきホスト機器200の性
能によって選択される。SPIモードはフラッシュカー
ド専用のアクセスモードである。
tモードの時はDAT[3:1]は未使用となる。上述
したダイレクト音声機能では、図6(b)に示すよう
に、1bitモードで未使用となるDAT[3:1]の
うちのDAT[3]とDAT[2]とを用いて音声信号
の送受信が行われる。DAT[3]はAudio OU
Tとして使用され、DAT[2]はAudio INと
して使用される。ダイレクト音声機能を用いて送受信す
る音声信号としては、上述したように例えばPWM(P
ulse Width Modulation)信号が
用いられる。このダイレクト音声機能を使用すれば、ホ
スト機器200ではソフトウェア処理をすることなく、
電話音声を通信可能となる。
ーデック113の復変調機能について説明する。
ック113は、Bluetoothコントローラ12と
の間ではPCMデジタル音声信号の授受を行い、ホスト
機器200との間ではPWMデジタル音声信号の授受を
行う。PCMデジタル音声信号の入出力インタフェース
は図示のように4本の信号線(bit clock,w
ord clock,DATA IN,DATA OU
T)を必要とするが、PWMデジタル音声信号の入出力
インタフェースは図示のようにAudio IN,Au
dio OUTの2本だけである。
には、例えば8bit長のワードデータで音量レベルを
表すとすると、図8に示すように、DATA IN,D
ATA OUTには8bitデータがbit cloc
kに同期してシリアル転送され、また各ワードの先頭の
タイミングがword clockで与えられることに
なる。
00との間で授受する事も可能であるが、この場合には
4つの信号線を使用することが必要となる。そこで、B
luetoothコントローラ12からホスト機器20
0への音声信号の転送に際しては、PWMコーデック1
13ではPWMの信号形式に変換してホスト機器200
に送信する処理が行われる。具体的にはPCMデジタル
音声信号をPWM変調することになるが、PWMは図9
に示すように生のアナログ音声信号に近い形式の信号で
あるので、これは、PCMデジタル音声信号を復調した
信号をホスト機器200に送信することと同義である。
もちろん、PWMデジタル音声信号ではなく、アナログ
音声信号をホスト機器200に送信してもよい。
コントローラ12への音声信号の転送時には、上記と逆
の処理が行われることになる。
ドを用いることにより、制御データの送受信と並行して
音声信号を送受することができると共に、また、空きピ
ンについてはその定義は本来自由であるので、通常のデ
ータ転送の場合とは異なる信号形式やプロトコルにより
音声信号をホスト機器200との間で直接授受すること
が可能となり、ホスト機器200側のMPUによるソフ
トウェア処理でリアルタイムに音声データを復変調する
といった処理が不要となる。これは特にMPUの性能が
制限されているモバイル機器に好適である。
要なハードウェアコンポーネントについて具体的に説明
する。
き換え可能な不揮発性メモリであるフラッシュEEPR
OM(以下、Flash ROMと称する)が必要であ
る。カード100内のFlash ROMには、Blu
etoothコントローラ12用のファームウェア、S
D IOカードとしてのカード属性情報(CIS:Ca
rd Information Structur
e)、及びホスト機器200にアップロードするカード
制御用プログラム(CSA:Code Storage
Area)を格納することが必要となる。
uetoothコントローラ12のファームウェアを格
納するROMと、CSAおよびカード属性情報を格納す
るROMとの2個を使用することが最も制御的には単純
であるが、部品点数を少なくして低コスト化を図るとい
う観点からは、ファームウェアとCSAとカード情報と
を1個のFlash ROMに格納し、そのFlash
ROMをBluetoothコントローラ12とSD
IOコントローラ11とで1つのROMを共有するこ
とがより好ましい。
いた場合のSD BTカード100の構成を示してい
る。
カード100には、前述のSD IOコントローラ11
およびBluetoothコントローラ12に加え、第
1のFlash ROM13、第2のFlash RO
M14、アンテナ15、第1の水晶発振器16、第2の
水晶発振器17、LED18、およびコネクタ19が設
けられている。
uetoothコントローラ12用のファームウェアが
記憶されている。Bluetoothコントローラ12
は、第1のFlash ROM13をアクセスするため
のメモリ制御インタフェースを有しており、第1のFl
ash ROM13からファームウェアを読み込んで実
行する。Bluetoothコントローラ12のベース
バンドコントローラ121は、図示のように、ファーム
ウェアに従ってベースバンド処理を実行するためのMP
U201と、作業用メモリ(WORK RAM)203
と、無線リンク確立のための制御を行うリンクコントロ
ーラ203とから構成されている。
ド属性情報と、ホスト機器200に読み込んで実行させ
るためのプログラム(HCIドライバやプロトコルスタ
ック)を含むCSAが記憶されている。SD IOコン
トローラ11は、第2のFlash ROM14をアク
セスするためのメモリ制御インタフェースを有してお
り、第2のFlash ROM14からカード属性情報
およびCSAを読み込むことができる。
の放射・誘導のために用いられるものであり、Blue
toothコントローラ12のRF部122に電気的に
接続されている。アンテナ15としては、いわゆるチッ
プアンテナと称されるものなどが使用される。
振器17は、それぞれBluetoothコントローラ
12およびSD IOコントローラ11用の動作クロッ
クを生成するためのクロック発生器である。LED18
は、無線通信装置による無線信号の送信に連動して点灯
制御されるステータス表示器である。
ROM13,14の利用形態が示されている。
の初期化リセット後にFlashROM14からSD
IOコントローラ11内のRAMに読込まれ、その後、
ホスト機器200から読み出される。また、ホスト機器
200は、SD BTカード100の初期化時にFla
shROM14のCSA(ホスト用プログラム)を自身
のRAMにアップロードし、それをカード100を制御
するためのプログラムとして使用する。この機能は、P
DAやデジタルカメラなどのように、SD BTカード
100用のデバイスドライバを予め記憶しておくことが
容易でないホスト機器で特に有効である。なお、CSA
はIOマップされたメモリ領域である。
ェアはBluetoothコントローラ12によって読
み込まれ、そしてMPU201によって実行される。
た場合のSD BTカード100の構成を示している。
個のFlash ROM13,14の代わりに、1個の
Flash ROM20が設けられている。このFla
shROM20は、Bluetoothコントローラ1
2とSD IOコントローラ11とによって共用される
ものであり、ここには、Bluetoothコントロー
ラ12用のファームウェアと、カード属性情報と、ホス
ト機器200に読み込んで実行させるためのプログラム
(HCIドライバやプロトコルスタック)を含むCSA
とが記憶されている。
は図示のようにワイヤードオアによってBluetoo
thコントローラ12とSD IOコントローラ11に
それぞれ直接接続されているが、Flash ROM2
0のアクセス制御信号線(アドレス、リード信号、ライ
ト信号)については、アクセスの競合を防止するため
に、SD IOコントローラ11にのみ接続されてお
り、Bluetoothコントローラ12からのメモリ
アクセスはSD IOコントローラ11を通じて行われ
るように構成されている。
は図13に示すようにセレクタ132が設けられてお
り、Bluetoothコントローラ12からのアクセ
ス制御信号と、SD IOコントローラ11内で生成さ
れるアクセス制御信号とが選択的にFlash ROM
20に供給される。
SD IOコントローラ11内で生成されたアクセス制
御信号がセレクタ132によって選択され、カード属性
情報がFlash ROM20からSD IOコントロ
ーラ11内のRAM131に読み込まれる。そして、カ
ード属性情報の読み込み後、つまり初期化終了後には、
今度は、Bluetoothコントローラ12からのア
クセス制御信号がセレクタ132によって選択される。
これにより、初期化終了後はBluetoothコント
ローラ12はFlash ROM20を専有する事がで
きる。なお、ホスト機器200へのCSAのアップロー
ドもカード初期化時に行われるので、アクセス競合は生
じない。
アクセスは次の手順で行われる。初期化時に、SD I
Oコントローラ11はまずBluetoothコントロ
ーラ12にリセット信号を出力して、Bluetoot
hコントローラ12のROMアクセスを禁止し、Blu
etoothコントローラ12のROMデータ線を開放
(ハイインピーダンス状態)にする。SD IOコント
ローラ11はカード属性情報の読み込みのためのアクセ
ス制御信号をFlash ROM20に供給し、読み込
んだカード属性情報をRAM131に格納する。次い
で、SD IOコントローラ11はホスト機器200か
らの要求に応じて、CSAの読み込みのためのアクセス
制御信号をFlash ROM20に供給し、読み込ん
だCSAの内容をホスト機器200にアップロードす
る。以降は、Bluetoothコントローラ12にF
lash ROM20が開放される。
ファームウェアを読み込むためのアクセス制御信号を出
力する。このアクセス制御信号はSD IOコントロー
ラ11に入力され、その信号がSD IOコントローラ
11からFlash ROM20に供給される。そし
て、ファームウェアがFlash ROM20からBl
uetoothコントローラ12に転送される。
用形態が示されている。図示のように、Flash R
OM20においては、カード属性情報、CSA、ファー
ムウェアそれぞれに固有のメモリアドレス空間が割り当
てられており、カード属性情報およびCSAのメモリア
ドレス空間はSD IOコントローラ11によって利用
され、ファームウェアのアドレス空間はBluetoo
thコントローラ12によって利用される。
D BTカード100の実装構造について説明する。な
お、ここでは、1個のFlash ROM20を用いた
場合に対応する構造について説明することにする。
0の実装構造は、アンテナ15をSD BTカード10
0のカード基体の表面側に実装するタイプ(タイプA)
と、アンテナ15をSD BTカード100のカード基
体の裏面側に実装するタイプ(タイプB)の2タイプが
存在する。これは、使用するホスト機器200に合わせ
て、ユーザが最適なタイプのSD BTカード100を
選択できるようにするためである。
ている。図15(a)はプリント基板(PWB)101
上の部品配置を示す平面図、図15(b)はその側面図
であり、また図15(c)はホスト機器200のカード
スロットに装着した状態を示している。
面実装構造のものが用いられている。プリント基板(P
WB)101の上面側において、本体部領域にはSD
IOコントローラ11、水晶発振器17、およびFla
sh ROM20が実装され、またマージン部領域には
水晶発振器16が実装され、さらに突出部領域にはBl
uetoothコントローラ12、アンテナ15、LE
D18が実装されている。Bluetoothコントロ
ーラ12はシールド部材102によってシールドされて
いる。
おいては、本体部領域のカード端部近傍にコネクタ19
がカード基体裏面側から露出するように設けられてい
る。
おける突出部領域には、同一プリント基板でタイプA,
B双方に対応できるように、プリント基板(PWB)1
01の上面側のアンテナ15の取り付け位置と対向する
位置に、タイプB用のアンテナ実装領域が設けられてい
る。つまり、プリント基板(PWB)101はその表裏
表面にアンテナ実装領域を有している。
に示すように、カード上面が上側となるようなカードス
ロット構造を持つホスト機器200に適している。ホス
ト機器200をテーブル上においた時にアンテナ15の
位置をテーブル表面からはなすことができ、金属製のテ
ーブルであっても電波環境の悪化を少なくすることがで
きるためである。また、Bluetoothコントロー
ラ12をアンテナ15と一緒に突出部に設けているの
で、本体部の厚みに影響を与えることなく、Bluet
oothコントローラ12に対して十分なシールドを施
すことができる。さらに、Bluetoothコントロ
ーラ12用の水晶発振器16をマージン部に配置するこ
とで、Bluetoothコントローラ12と水晶発振
器16との距離を短くできるので、クロック信号の伝搬
遅延等を低く抑えることが可能なる。
2がベースバンド部とRF部との2チップ構成である場
合にも、シールドが必要なRF部については少なくとも
アンテナ15と一緒に突出部に設けることが好ましい。
ている。図16(a)はプリント基板(PWB)101
上の部品配置を示す平面図、図16(b)はその側面図
であり、また図16(c)はホスト機器200のカード
スロットに装着した状態を示している。
5をプリント基板(PWB)101の上面側ではなく、
コネクタ19の実装面と同じ下面側に設けている点であ
り、他の部分はタイプAと同じである。
に示すように、カード下面(コネクタ実装面)が上側と
なるようなカードスロット構造を持つホスト機器200
に適している。ホスト機器200をテーブル上においた
時にアンテナ15の位置をテーブル表面からはなすこと
ができ、金属製のテーブルであっても電波環境の悪化を
少なくすることができるためである。
ED18の制御について説明する。
oothのベースバンドコントローラ121からは無線
信号の送信を示す送信イネーブル信号TX_ENがRF
部に供給される。Bluetoothでは送信と受信を
時分割で行うTDDが用いられており、送信イネーブル
信号TX_ENは一定時間間隔でアクティブ“1”とな
る。送信イネーブル信号TX_ENが“0”の期間は無
線信号の受信が行われる。
ゲート23と、ホスト機器200からアクセス可能なL
ED許可/禁止レジスタ22とが設けられている。LE
D許可/禁止レジスタ22はLED18の点灯を許可/
禁止するためのものあり、点灯許可を示す“1”または
禁止を示す“0”の制御信号をANDゲート23の一方
の入力に供給する。ANDゲート23の他方の入力には
送信イネーブル信号TX_ENが入力されており、また
ANDゲート23の出力は、LED18の導通を制御す
るためのスイッチであるFET21のゲートに接続され
ている。
り、図18に示すように、無線通信中の期間には送信イ
ネーブル信号TX_ENのタイミングに合わせてLED
18は点滅を繰り返すが、ホスト機器200によって点
灯が禁止されると、ANDゲート23の出力は常に
“0”となり、LED18は点灯されない。このように
LED18の点灯を許可/禁止する仕組みを設けること
により、必要に応じてLED18の点灯を禁止させるこ
とができるので、ホスト機器の電力消費量を低減するこ
とができる。
通信機能を持つカードを極めて簡単な構成で実現するこ
とができるので、モバイル機器に最適な拡張I/O装置
として利用することができる。
るものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範
囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施
形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される
複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の
発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構
成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解
決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、
この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得
る。
簡単且つ低コストで、また各種携帯型電子機器での利用
に好適な無線通信カードを実現することができる。
成を示すブロック図。
ジスタを説明するための図。
の制御を説明するための図。
図。
インタフェースを説明するための図。
のモードと信号ピンの割り当ての関係を示す図。
音声コーデックの機能を説明するための図。
声信号の転送動作を説明するためのタイミングチャー
ト。
声信号を説明するための図。
の一例を示す図。
ROMの利用形態を説明するための図。
の他の例を示す図。
ROMの排他制御を説明するための図。
ROMの利用形態を説明するための図。
す図。
の例を示す図。
るLED制御のための回路構成を示す図。
の点灯許可/禁止制御の動作を示すタイミングチャー
ト。
Claims (20)
- 【請求項1】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能に
構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、 前記インタフェース手段を介して前記ホスト装置から直
接的にアクセス可能な制御レジスタを有し、前記ホスト
装置によって設定された前記制御レジスタの内容に基づ
いて、前記インタフェース手段と前記無線通信装置との
間の通信を行うシリアル通信コントローラとを具備する
ことを特徴とする無線通信カード。 - 【請求項2】 前記シリアル通信コントローラは、UA
RT(Universal Asynchronous
Receiver/Transmitter)である
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信カード。 - 【請求項3】 前記無線通信カードの基体表面には複数
の電極を含むコネクタ部が設けられており、 前記インタフェース手段は前記コネクタ部を通じて前記
ホスト装置との間のインタフェースを行うことを特徴と
する請求項1記載の無線通信カード。 - 【請求項4】 前記ホスト装置が実行すべき前記無線通
信カードの制御用プログラムが記憶された不揮発性メモ
リをさらに具備し、 前記ホスト装置は、前記制御用プログラムに従って前記
制御レジスタをアクセスすることにより前記シリアル通
信コントローラによる通信を制御することを特徴とする
請求項1記載の無線通信カード。 - 【請求項5】 ホスト装置として使用される携帯型電子
機器に取り外し自在に装着可能に構成された無線通信カ
ードであって、 産業用バンドを用いて他の1以上の無線装置との間で無
線通信を行う無線通信装置と、 前記無線通信カードの基体表面に設けられた複数の電極
を含むコネクタ部と、 前記コネクタ部を介して前記ホスト装置と前記無線通信
装置との間のインタフェースを行うインタフェース手段
であって、前記インタフェース手段を介して前記ホスト
装置から直接的にアクセス可能な制御レジスタを有し、
前記ホスト装置によって設定された前記制御レジスタの
内容に基づいて、前記無線通信装置から送信すべきデー
タおよび前記無線通信装置によって受信されたデータに
関するシリアル通信を前記インタフェース手段と前記無
線通信装置との間で行うシリアル通信コントローラと、 前記ホスト装置が実行すべき前記無線通信カードの制御
用プログラムが記憶された不揮発性メモリとを具備し、 前記ホスト装置は、前記制御用プログラムに従って前記
制御レジスタをアクセスすることにより前記シリアル通
信コントローラによる通信を制御することを特徴とする
無線通信カード。 - 【請求項6】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能に
構成された無線通信カードであって、 プロセッサを内蔵した無線通信装置と、 前記無線通信装置内のプロセッサを動作制御するための
ファームウェアを記憶した不揮発性メモリと、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、 前記インタフェース手段および前記無線通信装置にそれ
ぞれに設けられ、前記インタフェース手段と前記無線通
信装置との間でデータの送受信を行うシリアル通信コン
トローラとを具備し、 前記インタフェース手段側のシリアル通信コントローラ
は、前記インタフェース手段を介して前記ホスト装置か
ら直接的にアクセス可能な制御レジスタを用いて前記ホ
スト装置によって制御され、 前記無線通信装置側のシリアル通信コントローラは、前
記無線通信装置内のプロセッサによって制御されるよう
に構成されていることを特徴とする無線通信カード。 - 【請求項7】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能に
構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段であって、前記無線通信カードに設けられて
いる複数のデータピンを用いて前記ホスト装置との間の
データ転送を行う第1モードと前記複数のデータピンの
中の特定のデータピンを用いて前記ホスト装置との間の
データ転送を行う第2モードとを有し、前記第1モード
または前記第2モードによって前記ホスト装置との間の
通信を行うインタフェース手段と、 前記第2モードを用いて前記ホスト装置と前記無線通信
装置との間の音声信号の送受信を行う手段であって、前
記第2モードにおける未使用のデータピンを前記ホスト
装置と前記無線通信装置との間の音声信号の送受信に割
り当て、前記ホスト装置と前記無線通信装置との間の音
声信号の送受信を前記未使用のデータピンを介して行う
手段とを具備することを特徴とする無線通信カード。 - 【請求項8】 前記インタフェース手段と前記無線通信
装置との間に設けられ、前記ホスト装置と前記無線通信
装置との間で送受信される前記音声信号の復変調を行う
音声信号コーデックをさらに具備することを特徴とする
請求項7記載の無線通信カード。 - 【請求項9】 前記第2モードにおける未使用のデータ
ピンを前記ホスト装置と前記無線通信装置との間の音声
信号の送受信に割り当てることを禁止または許可する手
段をさらに具備することを特徴とする請求項7記載の無
線通信カード。 - 【請求項10】 ホスト装置として使用される携帯型電
子機器に取り外し自在に装着可能に構成された無線通信
カードであって、 産業用バンドを用いて他の1以上の無線装置との間で無
線通信を行う無線通信装置と、 前記無線通信カードの基体表面に設けられた電極群を含
むコネクタ部であって、前記コネクタ部の複数の電極そ
れぞれがデータピンとして定義されているコネクタ部
と、 前記コネクタ部を介して前記ホスト装置と前記無線通信
装置との間のインタフェースを行うインタフェース手段
であって、複数のデータピンを用いて前記ホスト装置と
の間のデータ転送を行う第1モードと前記複数のデータ
ピンの中の特定のデータピンを用いて前記ホスト装置と
の間のデータ転送を行う第2モードとを有するインタフ
ェース手段と、 前記インタフェース手段と前記無線通信装置との間に設
けられ、前記ホスト装置と前記無線通信装置との間で授
受される音声信号の復変調を行う音声信号コーデック
と、 前記第2モードにおける未使用のデータピンを前記ホス
ト装置と前記無線通信装置との間の音声信号の送受信に
割り当て、前記未使用のデータピンを介した前記音声信
号の送受信を、前記音声信号コーデックと前記ホスト装
置との間で実行する手段とを具備することを特徴とする
無線通信カード。 - 【請求項11】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能
に構成された無線通信カードであって、 プロセッサを内蔵した無線通信装置と、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、 前記無線通信装置および前記インタフェース手段によっ
て共有され、前記無線通信装置内のプロセッサを動作制
御するためのファームウェアと、前記ホスト装置によっ
て参照される前記無線通信カードのカード属性情報とを
記憶した単一の不揮発性メモリとを具備することを特徴
とする無線通信カード。 - 【請求項12】 前記インタフェース手段は、前記無線
通信カードの初期化時に、前記カード属性情報を、前記
不揮発性メモリから前記インタフェース手段に設けられ
ているメモリに読み込む手段を含み、 前記カード属性情報の読み込み後は前記不揮発性メモリ
が前記無線通信装置によって専有されるように構成され
ていることを特徴とする請求項11記載の無線通信カー
ド。 - 【請求項13】 前記インタフェース手段が前記不揮発
性メモリをアクセスするための第1のアクセス制御信号
と、前記無線通信装置が前記不揮発性メモリをアクセス
するための第2のアクセス制御信号とが入力され、前記
無線通信カードの初期化時には前記第1のアクセス制御
信号を選択して前記不揮発性メモリに供給し、前記カー
ド属性情報の読み込み後は前記第2のアクセス制御信号
を選択して前記不揮発性メモリに供給する選択手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項11記載の無線通
信カード。 - 【請求項14】 前記不揮発性メモリには、さらに、前
記ホスト装置が実行すべき前記無線通信カードの制御用
プログラムが記憶されており、 前記制御用プログラムは前記無線通信カードの初期化時
に前記インタフェース手段を介して前記ホスト装置にア
ップロードされることを特徴とする請求項11記載の無
線通信カード。 - 【請求項15】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能
に構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、 前記無線通信装置に電気的に接続されるアンテナを収容
するために、前記無線通信カードのカード基体に設けら
れた突出部とを具備し、 前記突出部には、少なくとも前記無線通信装置のRF制
御部が前記アンテナと一緒に収容されていることを特徴
とする無線通信カード。 - 【請求項16】 前記RF制御部はシールド部材によっ
て覆われていることを特徴とする請求項15記載の無線
通信カード。 - 【請求項17】 ホスト装置として使用される携帯型電
子機器に取り外し自在に装着可能に構成された無線通信
カードであって、 ベースバンド部とRF制御部とを有し、産業用バンドを
用いて他の1以上の無線装置との間で無線通信を行う無
線通信装置と、 前記無線通信カードの基体表面に設けられた複数の電極
を含むコネクタ部と、 前記コネクタ部を介して前記ホスト装置と前記無線通信
装置との間のインタフェースを行うインタフェース手段
と、 前記携帯型電子機器に収容されたときに前記携帯型電子
機器のカード収容部から外部に突出されるように前記無
線通信カードのカード基体に設けられ、前記カード収容
部に収容される基体部よりも厚く形成された突出部とを
具備し、 前記無線通信装置を構成する少なくともRF制御部とそ
れに接続されるアンテナは前記突出部に収容され、前記
RF制御部は前記突出部内に設けられているシールド部
材によって覆われていることを特徴とする無線通信カー
ド。 - 【請求項18】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能
に構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記無線通信カードの基体表面に設けられた複数の電極
を含むコネクタ部と、 前記コネクタ部を通じて前記ホスト装置との間のインタ
フェースを行うインタフェース装置と、 前記無線通信装置および前記インタフェース装置が実装
されるプリント基板とを具備し、 前記プリント基板の表裏の両面それぞれには、前記無線
通信装置に電気的に接続されるアンテナを実装するため
の実装領域が設けられていることを特徴とする無線通信
カード。 - 【請求項19】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能
に構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記ホスト装置との間のインタフェースを行うインタフ
ェース手段と、 前記無線通信装置による無線信号の送信に連動して点灯
制御されるステータス表示器と、 前記インタフェース手段を介して入力される前記ホスト
装置からの指示に応じて、前記ステータス表示器の点灯
を許可または禁止を制御する制御手段とを具備すること
を特徴とする無線通信カード。 - 【請求項20】 ホスト装置に取り外し自在に装着可能
に構成された無線通信カードであって、 無線通信装置と、 前記ホスト装置と前記無線通信装置との間のインタフェ
ースを行うカードインタフェースコントローラと、 前記カードインタフェースコントローラに設けられ、前
記無線通信装置との間の通信を行うUART(Univ
ersal Asynchronous Receiv
er/Transmitter)とを具備することを特
徴とする無線通信カード。
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