JP2002540745A - 柔軟なワイヤレス通信とセルラ電話のシステムのための方法および装置 - Google Patents
柔軟なワイヤレス通信とセルラ電話のシステムのための方法および装置Info
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Abstract
Description
とする。より詳細には、この発明は、様々なワイヤレス通信のシステムや機能セ
ットで使用するのに適合可能な互換性ワイヤレス遠隔通信構成要素の柔軟なシス
テムに関する。
びそれに関連するサービスを常に開発している。こうしたワイヤレス通信の進歩
が、モバイル通信機器の機能性をますます要求するようになるなかで、こうした
可搬デバイスの相対コストは、上がり続け、その一方で、消費者は、入手可能な
最新の技術を追い求めようとする。
新技術のサービスおよび機器を維持しようとする消費者に、重い金銭的負担をか
けている。また、これは、市場にあるすべてのシステムをカバーするためにいく
つかのバージョンのワイヤレス・デバイスを製造しなければならないデバイス製
造業者にも、負担をかけている。一般に、世界の様々な国々に広がるモバイル電
話機は、様々なワイヤレス・ネットワーク・システム上で、つまり様々な規格上
で動作し、これらは、アナログ・システムまたはデジタル・システムに大きく分
けることができる。広く定着しているアナログ・システムの例には、AMPSが
含まれ、これは、米国、ラテン・アメリカ諸国、オーストラリア、ニュージーラ
ンド、ロシア、およびアジア太平洋諸国で主に使用されている。他のタイプのア
ナログ型ネットワークには、ETACSおよびNMTが含まれ、これらは、ヨー
ロッパ諸国、ロシア、アジア太平洋諸国で広く使用されている。一方、ワイヤレ
ス通信における最近のデジタル技術は、当然のこととして、全世界にわたってそ
れ自体の一組のデジタル・ワイヤレス・システムを生み出した。例えば、モバイ
ル通信のためのグローバル規格(Global Standard for M
obile communication)(GSM)が、アジア太平洋諸国で
かなり多く使用され、かつ、多数の人々によってヨーロッパのデジタル規格であ
ると考えられている。他の一般的なデジタル・システムには、多くの異なる国々
で使用されるDCS1800が含まれる。PCS−1900およびD−AMPS
は、米国、カナダ、および様々なアジア太平洋諸国である程度、使用されている
別のデジタル・システムである。追加のデジタル・システムには、TDMA I
S−136、Personal Handy System、およびDigit
al European Cordless Telephone(DECT)
が含まれる。デジタル・ネットワーク・システムは、アナログ・ネットワーク・
システムより比較的新しいが、デジタル・システムが、より多くのセルラ電話機
能およびより高い伝送セキュリティを提供しつづけるであろうことが広く認めら
れている。今日、さらなるプロバイダが市場に参入し、さらに多くの規格と称す
ものを確立しようとするにつれ、新しいワイヤレス通信のシステムおよびワイヤ
レス通信プロトコルが出現し続けている。
々では一般に手に入らない、またはまだ受け入れられていない技術が存在する。
パーソナル通信システム(PCS)には、現在、多くの需要があり、符号分割多
重アクセス(CDMA)システム、および米国東部で現在、使用されているOm
nipointシステムにも同様に多くの需要がある。これらのシステムが、よ
り広く受け入れられ、手に入りやすくなるにつれ、消費者は、AMPSまたはT
DMAなどのワイヤレス規格を使用するより古いシステムから、こうした新たに
開発された技術に移行することになる。残念ながら、現在のワイヤレス電話技術
を使用して新しいシステムに移行するには、しばしば、新しい電話ユニットの購
入を必要とする。今日のワイヤレス電話機は、特定のシステムで使用するように
設計されているので、しばしば、他のシステムで使用することができない。例え
ば、TDMAネットワーク・システムのために設計された電話機は、GSMネッ
トワーク・システムで使用することができない。各ワイヤレス・ネットワーク・
システムは、それ独自の指定された周波数およびプロトコルを有し、かつそのワ
イヤレス電話機内に含まれるサポート・エレクトロニクスは、一般に、そのよう
な指定されたパラメータ内でのみ動作するように設計されている。
イッチなどのシステム内でワイヤレス構成要素を製造し、動作させるための規格
として広く定義されたワイヤレス規格が確立されている。ワイヤレス規格は、さ
らに、ワイヤレス電話機がどのように基地局と通信を行うか、基地局がどのよう
に別の基地局に信号をリレーするか、またどのタイプの信号を使用するかなどの
、規則およびプロトコルを指定する。
加入者に異なる周波数を指定する。通常、各システム内の特定のワイヤレス規格
によって、搬送周波数範囲内での変更を含む様々な規格が実装できる。規格の複
数の実装は、しばしば、様々なハンドセットを必要とする。というのは、そうし
た実装形態のそれぞれが、実際的に、別のワイヤレス・システム、つまりサブシ
ステムを表すからである。異なるワイヤレス・システムによって使用される周波
数には、ほぼ、800MHzから2.1GHzまでの間、またはそれ以上の違い
があるであろう。800MHz範囲内で動作するセルラ電話機の場合、ワイヤレ
ス・チップセットは、通常、シリコンで形成されている。しかし、2.1GHz
範囲内で動作するデバイスに関しては、ガリウム砒素などの別の材料がしばしば
必要とされる。したがって、異なるシステムのために製造された電話機では、異
なるチップ・プロセス技術さえ使用される。実際、同一のワイヤレス・ネットワ
ーク・システムが、異なるセルラ電話ハンドセットを必要とするワイヤレス規格
の複数の実装形態またはサブシステムを含むことが可能である。例えば、世界中
でGSM規格が採用されているにしても、世界の各地域は、実質的に、異なるワ
イヤレス・システムを実装している。というのは、各システム内での周波数範囲
が異なるからである。他方、ワイヤレス・システムおよびワイヤレス規格が互い
に同じ広がりを持つように、米国中で一貫して実装されたAMPSシステムなど
の、いくつかのローカライズされたシステムが存在する。あるワイヤレス規格の
仕様からのずれが存在しない場合、または実質的に1つの実装形態しか存在しな
い場合、そのワイヤレス・システムが、実質的に、ワイヤレス規格そのものとな
る。
ラ電話機が導入されるにつれ、継続している。ただし、そうしたワイヤレス・ユ
ニットのほとんどは、2つの基本セクションに概念的に分けることができる。一
方のセクションは、特定のワイヤレス通信システムをサポートする基本エレクト
ロニクスのほとんどを含むことが可能であり、内部エレクトロニクスと呼ぶこと
ができる。他方のセクションは、ディスプレイ、スピーカ、マイクロホン、キー
パッド、バッテリなど、残りのワイヤレス電話構成要素を含むことが可能であり
、外部構成要素と呼ぶことができる。内部エレクトロニクスは、一般に、特定の
ワイヤレス・システムでのオペレーションに合った特定の構成要素を含む。今日
、ワイヤレス電話機の内部構成要素および外部構成要素に関する少なくとも2つ
の業界コストの傾向が存在する。第1の傾向は、2つのセクションの相対コスト
での変化に関わる。内部エレクトロニクスのコストが、相当に低下している。よ
り単純なワイヤレス・チップセットが、設計コストを低下させており、大量生産
が、より経済的なコンピュータ・チップを提供している。しかし、外部構成要素
のコストは、外部構成要素技術が成熟していること、および外部構成要素がます
ます複雑さを要求されていることなどの様々な理由で、それほど急速には低下し
ていない。この傾向が進むにつれ、外部構成要素が、ワイヤレス電話機コストの
より大きなパーセンテージを占める可能性がある。観察される第2の傾向は、ワ
イヤレス電話機の合計コストの増加に関するものである。将来の高機能ワイヤレ
ス電話機は、おそらく、カラーのアクティブ・マトリックス・ディスプレイ、高
機能マイクロプロセッサ、大容量メモリ・デバイス、インターネット・アクセス
・システムおよび電子メール・システム、およびより優れたケーシング材料およ
びコンポーネント材料など、より広汎な構成要素を組み込むことになる。このよ
り高いコストの大部分は、ワイヤレス電話機の外部構成要素に帰することができ
る。このコスト傾向は、内部エレクトロニクスのコストに対して、外部構成要素
の相対コストをさらに高くすることになる。内部エレクトロニクスの低下するコ
ストとは異なり、高機能ワイヤレス電話機での外部構成要素のコストは、増大す
る可能性が高い。ワイヤレス通信およびセルラ電話機の業界は、新しいワイヤレ
ス電話機の増大するコスト、および増え続けるワイヤレス・ネットワーク・シス
テムに対応する準備ができていない。
サービスと機能の範囲が、同時に拡大しているのを経験している。ワイヤレス電
話機能は、呼出し元ID、最終番号再呼出し、短縮ダイヤル、テキスト・メッセ
ージ交換、音声メッセージ記録、信号強度インディケータ、電話番号と情報の記
憶など、基本オペレーションにとってクリティカルではないハンドセット・ユニ
ットの望ましい機能である。特定のワイヤレス電話とネットワークのシステムに
関する機能をすべてまとめて、機能セットと呼ぶことができる。ワイヤレス電話
機の耐用年数を長くするためには、新しい機能が利用可能となるにつれ、消費者
が、ワイヤレス電話機の機能セットを変更できなければならない。そうでなけれ
ば、電話機は、最新機能および能力が欠如して、比較的短い期間で時代遅れにな
る可能性がある。拡張可能な機能セットの欠如は、よく言っても、業界がほんの
わずかしか対処していない未解決の問題である。今日のいくつかのワイヤレス・
デジタル電話機は、現在、まだ利用可能ではないサービスのために、メニュー・
ユーザインターフェース内に予約済みロケーションを含ませることができる。後
に、新しい機能がシステム内で実装されたとき、そうした予期される機能は、活
動化されたとき、電話機によって既にサポートされていることが可能である。製
造業者は、もちろん、将来における各可能な機能を常に予期し、ユーザインター
フェース・メニュー内にそうした機能のための十分なスペースを予約するという
大変な作業に取り組まなければならない。また、そうした見込まれる機能は、そ
の機能がメニュー内に表示されているが、動作しないとき、消費者の間で初期の
混乱を引き起こす。
システムまたは単純な電話機能セット更新をサポートできないため、柔軟ではな
いと特徴づけることができる。今日、ワイヤレス電話機は、限られたまたは比較
的拡張されていない機能セットを有する。ワイヤレス電話機は、通常、特定の固
定範囲または限られた範囲の機能を有するように設計される。ハンドセットの機
能を越えたより多くの機能を手に入れるためには、通常、別のワイヤレス電話機
を購入しなければならない。例えば、加入者は、電話番号を記憶することができ
、また自動的に発信コールを開始することができる現行モデルのワイヤレス電話
機を購入することができる。以前には利用できなかった機能を備えた新しいワイ
ヤレス電話機が、翌年に導入され、そうした機能には、アクセス氏名、アドレス
、および電話番号をユーザが電話機内に記憶させることができるようにする英数
字キーパッドが含まれることがある。現在のワイヤレス電話機では、ユーザは、
将来、この機能または他のどの機能を手に入れるのにも、おそらく、完全に新し
い電話機を購入する必要がある。また、ネットワーク・システム自体も、ユーザ
が電話機器を買い換えざるを得なくなるほど変化する。ネットワーク・システム
は、近いうちに、GPRSなどのより高いデータ速度のサービスを提供し始める
ことになり、ユーザが、そうしたより高いデータ速度を使用するのを所望する場
合、その新しいデータ速度に対応する新しい電話機が必要となる。新しい機能セ
ットまたは異なるネットワーク・システムのために別のワイヤレス電話機を購入
するのは、基本的ワイヤレス電話機が比較的安価であるため、現在は、受け入れ
られる慣行であり得るが、より高機能のワイヤレス電話機の全体コストが上がり
続けるにつれ、将来には、ずっと大きなコストがかかることになる。例えば、加
入者が、TDMAシステムのために、2000ドルのワイヤレス電話機を購入し
たとき、CDMA IS−95システムなどの別のシステムに変えたとき、ワイ
ヤレス電話機を取り替えるのに、ほぼ同じ金額の費用がかかる。消費者は、特に
ビジネス環境では、ますますモバイルになっており、ワイヤレス電話システムを
変える可能性またはその要求は、極めて高い。この制約は、ワイヤレス電話機製
造業者が、電話機をいくらで販売できるかに関して、実質的に価格制限を課す。
というのは、多くの消費者は、近い将来、異なるシステムまたは異なる機能セッ
トに変えるまたはアップグレードするときに、ワイヤレス電話機を取り替えなけ
ればならない場合、高価なワイヤレス電話機を購入しない可能性があるからであ
る。比較的高価なワイヤレス電話機は、非常に役に立ち、利用できる最新の機能
を提供することができるが、それが時代遅れになったときのことを消費者が恐れ
るため、その販売は非常に限られる。グローバル・コミュニティのなかで移動し
、複数のワイヤレス電話機を購入するのを選択する個々人にとっては、相当な不
都合がさらに生じる可能性がある。ユーザは、一般に、重要な電話番号および情
報を特定の電話機内に記憶させるので、各システムごとに複数の電話機を使用す
ることは、極めて不都合である。例えば、異なる機器の使用には、通常、各電話
機ごとに加入者によって学習されなければならない新しいユーザインターフェー
スが関与する。また、すべての情報は、複数の電話機に入力する、または各ユニ
ット内で、整合性のある新しい情報に同期化することになる。
ステムへの移行のために、しばしば、新しい機器を購入しなければならない。新
しい電話機を購入するという発想は、機能セット・アップグレードまたは別のシ
ステム内のサービスを所望する現在の多くの消費者にとって、比較的簡単で実行
可能な解決法を提供する。ワイヤレス電話機は、今日、比較的安価であり、新し
いサービスのために加入するとき、しばしば、最低限のコストで提供される。し
かし、新しい機器を繰り返し購入することは、高機能セルラ電話機器のコストが
上がり続けるにつれ、最新技術の機器を所望する顧客にとって、実際的ではなく
なる。電話ハンドセット内に複数のワイヤレス・システムをサポートする必要な
構成要素を組み込むことが可能であろう。例えば、デジタル・システムのカバレ
ッジが、まだ不十分である可能性があるので、TDMAとAMPSなどの2つの
規格を使用するセルラ・サービスのために、デュアルモード電話機が設計されて
いる。ユーザは、ときどき、あるエリア内では、AMPSなどの代替ネットワー
ク・システムにアクセスする必要がある可能性がある。ただし、そうした電話機
は、元々そののために設計された限られた数のシステム以外のシステムをサポー
トすることができない。例えば、TDMA/AMPSデュアルモード電話機は、
GSMシステムと互換性がないため、ヨーロッパでは使用することができない。
ユーザは、もう1つのネットワーク・システムで動作できる別の電話機を使用し
なければならないことになる。今日、使用されるすべての既知のワイヤレス・シ
ステムのために設計されたワイヤレス電話機は、法外に大きく、極めて高価にな
ろう。いずれにせよ、それでも、そのユニットは、将来に間違いなく開発される
ことになる利用可能なシステムには対応しない。
IIIのPCカードで順に動作するラップトップ・コンピュータおよびセルラ電
話機が含まれる。このカードには、セルラ電話機ハンドセットまたはコンピュー
タのどちらかの選択されたオペレーションに合わせて、限られた構成がなされて
いた。また、このカードは、イヤホンおよびそれに対応するハンドセット・ジャ
ック、目障りなまたは壊れやすい突出した構成要素、比較的複雑なユーザ・イン
ターフェースなどの付属部品を必要とする余計なレベルの複雑さを含んでいた。
また、タイプIIIのPCカードは、AMPSのワイヤレス・システムまたはワ
イヤレス・プロトコルに限られており、取り替えるまたはアップグレードするこ
とのできない電話機に組み込まれた融通のきかない、つまり固定の機能セットを
提供していた。さらに、PCカードは、各製品に含まれる共通のワイヤレス構成
要素のコストまたは必要性を抑えようとして、特定のセルラ電話ハンドセットお
よび対応するラップトップ・コンピュータでだけ動作することができた。具体的
には、PCカードは、AMPSデータ通信をサポートするのにラップトップで使
用するか、あるいはAMPS音声通信のために電話機で使用することが可能であ
った。このタイプIIIのPCカードは、他のワイヤレス・システムのために設
計されておらず、AMPSシステムに固有の構成要素だけを含んでいた。さらに
、このPCカードは、PCMCIA規格をサポートすることの高いコストのため
に、高価であった。例えば、PCMCIA規格は、すべての信号がデジタル形式
であることを必要とし、このデジタル化処理が、PCカードおよび電話機のコス
トを増大させた。最後に、このPCカードは、ラップトップまたは電話機でアン
テナをサポートすることができず、PCカードの多機能性を制限していた。前述
した他のデバイスと同様に、この高価なコンピュータとハンドセットのシステム
は、短期間だけ導入され、あるワイヤレス規格でだけ使用するための比較的柔軟
ではないワイヤレス製品および限られた範囲の機能を提供した。比較的高価な構
成要素を備えた従来システムのさらに別の例は、2000年1月に導入されたM
otorola9550サテライト電話機である。この電話機は、Iridiu
mのサテライト・ネットワークで主に通信を行うために製造されたが、サテライ
ト電話機に追加し、またそこから取り外すことのできる取外し可能なカセットを
介して、他の地上ネットワークでの電話の使用を可能にしていた。残念ながら、
この電話機の内部エレクトロニクスは、Iridiumのネットワークに固有で
あり、変更または取外しをすることができず、必要以上に電話機をずっと高価で
、かさばるものにしている。また、このカセットは、電話機でのアンテナを使用
することができず、カセット本体にアンテナが既に取り付けられて提供された。
このカセット・アンテナは、格納式または取外し可能ではなく、カセットを必要
以上にかさばるものにしている。また、このカセットは、9550のために特別
に設計されており、他の電話機のためには設計されていない。例えば、カセット
本体の形状は、9550の外形に対応している。これらすべての特徴は、955
0システムの有用性を制限する。現在のワイヤレス通信のシステムおよびサービ
スで柔軟性が引き続き欠如していることは、消費者が、機器を長い期間、維持す
るための妥当なまたは費用対効果の大きい代案を提供しない。
でなく、電話機製造業者にとっても問題を生じる。世界中で使用することのでき
る1つの電話機を製造する代りに、製造業者は、世界のワイヤレス消費者すべて
にデバイスを販売するためには、世界のネットワーク・システムのそれぞれに合
せた別々のワイヤレス・デバイスを設計しなければならない。米国の市場だけを
カバーするのにも、製造業者は、1つの電話機設計の6つの異なるバージョンを
製造しなければならない。各電話機バージョンは、10Mドル近く費用がかかり
、設計するのに1年以上かかるので、これは、実に重大な問題である。
いくつかの企業は、デバイス製造業者が電話機設計に組み込むことのできるワイ
ヤレスモジュールを提供し、今日、使用される多くのワイヤレス・システムのた
めのモジュールが存在する。残念ながら、あるモジュールをある電話機設計に組
み込もうとする作業は、別のモジュールを同じ電話機設計に組み込もうとする作
業とは完全に別である。というのは、電話機と異なるモジュールの間の接続が同
じではないからである。この結果、様々な規格に合った様々なモジュールを使用
することのできる1つの電話機設計を製作することができない。また、入手可能
な多くのモジュールのサイズおよび形状は、ワイヤレス電話機などのいくつかの
デバイス設計には不適切である。これらのモジュールは、固有の内蔵アンテナを
含まず、このため、デバイスがアンテナを提供することに頼っている。このこと
は、デバイスのアンテナが、現在および将来のすべてのワイヤレス・システムで
機能するように設計されることを必要とするが、これは、ほとんど不可能な課題
である。最後に、これらのモジュールは、取外し可能であるように設計されてお
らず、ワイヤレス・デバイスをアップグレードすること、または複数のシステム
でワイヤレス・デバイスを使用することに全く備えていない。柔軟なワイヤレス
・デバイス設計が引続き欠如していることが、世界のすべてのワイヤレス消費者
に電話機を提供しようとする製造業者に、相当な負担を課している。
する。モジュラ電子構成要素を有する柔軟なワイヤレス・ハンドセットを多くの
異なるアナログまたはデジタルのシステム内でのオペレーションのために選択す
ることができる。こうしたユニットは、様々なモジュラ・カートリッジとの取外
し可能な接続をするように構成して、多機能通信デバイスを提供することができ
る。カートリッジは、ハンドセット内にある1つまたは複数の既存のカートリッ
ジと取り替えるように選択して、ハンドセットに関する様々な機能セットの選択
、および様々なワイヤレス・システム内での互換性のあるオペレーションを含む
、様々な度合いの柔軟性を提供することができる。本発明の別の態様は、異なる
システムに合せて、またはシステム内でのより高いデータ速度に合せて、セルラ
電話機およびワイヤレス通信デバイスをアップグレードし、再構成する方法を提
供する。最初、柔軟なワイヤレス電話機を元の取外し可能なカートリッジととも
に選択し、このカートリッジを後に追加のカートリッジで取り替えて、その電話
機の機能セットを改良するまたは変更することができる。本明細書で提示する柔
軟なワイヤレス電話機は、また、ユーザが、ワイヤレス・システムの内部エレク
トロニクスを含む取外し可能カートリッジを異なるワイヤレス・システムで使用
するための異なる内部エレクトロニクスを備えた別のカートリッジで置き換えら
れるようにもする。これにより、消費者は、同一の柔軟なワイヤレス電話機を使
用し続けながらも、選択したワイヤレス電話機システム内に所望の機能セットを
備えたカートリッジをインストールすることによって、新しいワイヤレス・シス
テムに移行することができる。また、この発明は、ワイヤレス・デバイス製造業
者にとっても利点を有する。デバイス製造業者は、単一のデバイス・バージョン
を設計し、そのデバイスにどのカートリッジが取り付けられているかに応じて、
その単一バージョンを異なるネットワーク・システムで使用可能にするだけでよ
い。実際、製造業者は、デバイスをカートリッジなしに発送して、カートリッジ
の選択をユーザに任せることもできる。これは、製造業者の開発コストおよび開
発時間を節約することができる。というのは、市販のカートリッジを使用するデ
バイスは、組み込まれた内部エレクトロニクスを有するデバイスよりも設計する
のがずっと簡単だからである。
または表立ってそれに対する対応がとられることがなかった。既存のデバイスが
抱える柔軟性の欠如の問題が、ほとんど見過ごされてきたことは、ワイヤレス電
話の機器またはサービスのアップグレードすることを費用対効果の大きいものに
していない現在のワイヤレス電話機のコスト構造に帰することがでる。内部エレ
クトロニクス構成要素は、今日、一般ワイヤレス電話機のコストの比較的大きな
部分を占めるので、これらの部分を取り替えることは、実質的に、新しいユニッ
トを購入するのと同じようなことになる。しかし、ワイヤレス通信での継続する
開発をとおして、より多くの機能およびより大きな機能セットを提供するより高
価なハイエンドのセルラ電話機またはハンドセットの市場が出現しつつある。こ
うした可搬デバイスのための外部構成要素は、急速に、それらそれぞれの内部エ
レクトロニクスよりも高価なものになる可能性があり、そうした市場では、柔軟
性のないワイヤレス通信システムの問題は、さらに広がりを見せることになる。
柔軟性のないワイヤレス電話機およびワイヤレス・システムが引き続き存在して
いることは、消費者が新しい機器を購入するように常に促している業界の慣行に
、さらに帰することができる。これは、しばしば、コンピュータのハードウェア
およびソフトウェアの業界で最新バージョンまたは改良バージョンを購入する傾
向とほぼ同様に、新しいワイヤレス電話機に対する需要を煽る。さらに、加入者
自体、アップグレード可能で多機能の電話ハンドセットを現在、単に必要と認め
ていない可能性がある。現在のワイヤレス市場は、小型で軽量のデバイスに重点
を置き続け、他方、消費者もそれを要求し続けている。この結果、ワイヤレス電
話機製造業者の主な目標は、実質価値以上で売ることのできる可能な最小または
最軽量のユニットを製作することである。現在の加入者は、デバイスが異なるシ
ステムで動作できないことで直接に影響を受けていない可能性がある。多くの消
費者は、ワイヤレス電話機およびワイヤレス・システムの柔軟性の欠如を認識さ
えしておらず、したがって、より適した代替手段の必要性をはっきりさせること
ができない。柔軟性のないワイヤレス電話機の問題は、ほとんど見過ごされてき
たので、現在、利用できる解決法は、全く不十分である。
けられている。本発明により形成されたセルラ電話機の構成要素は、異なるワイ
ヤレス・システムのオペレーションをサポートするため、かつ/またはユニット
の機能セットを変更するために取り替えることができる。本発明の結果、最小限
の開発労力で、製造業者は、どの構成要素をデバイス内で使用するかに応じ、現
在および将来のどのシステムでも使用することのできる1つの柔軟なワイヤレス
・デバイスを設計することができる。また、本発明は、モジュラ機能性を含み、
どのワイヤレス・システムでも動作するワイヤレス電話機、および拡張可能また
はアップグレード可能な機能セットを有して、将来のユーザ要求に対応するワイ
ヤレス通信とセルラ電話のシステムの必要性にも向けられている。例えば、セル
ラ電話システムのための一組の選択されたモバイル電話機能を提供する電子ワイ
ヤレス通信構成要素を有する取替えセルラ・カートリッジを含む構成可能なセル
ラ電話ハンドセットを更新するために、モジュラ・セルラ電話カートリッジ・キ
ットを選択することができる。このカートリッジは、セルラ電話システムのオペ
レーションを既にサポートしている既存のセルラ・カートリッジを有するセルラ
電話機ハンドセットに対する接続のために構成されたインターフェースを含むこ
とができる。また、このキットは、既存のセルラ・カートリッジを取替えセルラ
・カートリッジで取り替えることにより、セルラ電話ハンドセットを更新するた
めの一組の指示も含むことができる。カートリッジ構成要素には、RF/IFサ
ブシステム、ベースバンド・サブシステム、音声処理サブシステム、および電力
管理サブシステムを含んでも良い。こうした構成要素は、少なくとも1つのコン
ピュータ・チップ上に統合することができ、AMPSワイヤレス・システム、G
SMシステム、TDMAシステム、またはそれらの任意の組み合わせを含む様々
なシステムをサポートすることができる。取替えセルラ電話カートリッジは、既
成のPCMCIA規格カードに実質的に適合する、またはそれには適合しないP
Cカードであることが可能である。
なくとも1つのワイヤレス通信システム内でアップグレード済みの一組の所定機
能を提供する複数のワイヤレス電子構成要素を有する1つまたは複数のモジュラ
集積回路を備えた構成可能なワイヤレス通信デバイスをアップグレードするため
のものである。そのコンピュータ・チップは、前記一組の所定機能をサポートす
るワイヤレス通信デバイスとの接続のために構成されたインターフェースを含む
ことができる。構成可能なワイヤレス通信デバイスをアップグレードする指示も
含まれていることが可能である。
の一組の選択されたモバイル電話機能をサポートする少なくとも1つのワイヤレ
ス通信構成要素を備えた汎用セルラ電話ハンドセットが提供される。それぞれが
固有の一組の選択されたモバイル電話機能を提供する複数の電子ワイヤレス通信
構成要素を有する複数のモジュラ・セルラ電話カートリッジに対する接続のため
に、ユニット内でインターフェースを形成することができる。ハンドセットは、
コンピュータ・オペレーティング・システムを有するマイクロコントローラ、マ
イクロプロセッサ、メモリ・ストーレッジを含むことができる。ワイヤレス電話
ハンドセットのインターフェースは、実質的に、PCMCIAによって確立され
たPC Card規格に適合し、ソケット、またはスマートカードのポート、赤
外線通信、他のワイヤレスまたは非ワイヤレスのデバイスとのデータ交換として
構成された複数の接続を含むことができる。異なるモジュラ・セルラ電話カート
リッジをハンドセットに取外し可能な方式で接続することにより、前記一組の選
択されたモバイル電話機能またはセルラ電話ネットワーク・システムを変更する
ための一組の指示が、ハンドセットに伴うことが可能である。
ムをサポートする第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を有するワ
イヤレス通信ハンドセットを備えた汎用ワイヤレス通信デバイスを提供する。ハ
ンドセットは、複数のモジュラ・カートリッジとの通信のために構成された前記
第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信するハンドセット・イ
ンターフェースを含むことができる。第2組の構成要素を有するモジュラ・カー
トリッジは、前記第2組の構成要素と通信するカートリッジ・インターフェース
を介して、一組のワイヤレス通信機能をハンドセットに提供することができる。
カートリッジは、ハンドセット・インターフェースに取外し可能な方式で接続し
て、少なくとも1つの通信構成要素の前記第1組と前記第2組の間で、共有の結
合または共有のアクセスを提供することができる。モジュラ・カートリッジは、
ワイヤレス通信デバイスを制御するための少なくとも1つのマイクロコントロー
ラ、集積回路、または任意の組み合わせのワイヤレス通信サブシステムを有する
ことが可能である。電話機は、通信デバイスに制御された電源を提供するスマー
ト・バッテリをさらに含むことができる。モジュラ・カートリッジおよびワイヤ
レス通信ハンドセットは、選択されたPCMCIA規格に実質的に適合するよう
に構成することができる。また、ワイヤレス通信ハンドセットは、多数のスロッ
ト、つまり開口を有するように形成することができ、ハンドセット内にカートリ
ッジを保持し、それを隠す可動カバーを含むことができる。
を複数のワイヤレス・システム用に実装することができる。この実施態様のため
のハンドセットは、第1セルラ・システムおよび第2セルラ・システムをサポー
トする通信構成要素を含むことが可能である。ハンドセット内に形成されたイン
ターフェースは、ハンドセットに対する取外し可能な接続をするように構成され
た第1カートリッジを介して第1セルラ・システムのための機能を提供する第1
モジュラ・カートリッジと通信していることが可能である。第2モジュラ・カー
トリッジは、ハンドセット・インターフェースに対する取外し可能な接続をする
ように構成できる第2カートリッジ・インターフェースを介して、第2セルラ・
システムのための一組の機能を提供することができる。また、第1組と第2組の
ワイヤレス通信機能は、同一であることも、異なっていることも可能である。こ
のように、汎用セルラ電話機は、本発明にしたがって再構成することができる。
ワイヤレス通信ハンドセットは、ハンドセット内の第1組のワイヤレス通信構成
要素と通信するハンドセット・インターフェースを有するように形成することが
できる。セルラ・システムのための選択された機能を提供する第2組の構成要素
を有する第1モジュラ・カートリッジを選択することができる。このカートリッ
ジは、ハンドセット・インターフェースとの取外し可能な接続をするように構成
された第2組の構成要素と通信するインターフェースを含むことが可能である。
ワイヤレス通信ハンドセットを再構成するための一組の指示を提供することがで
き、この再構成は、第2セルラ・システムのための第2組のワイヤレス通信機能
を提供する第3組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と、ハンドセット
・インターフェースに対する取外し可能な接続をするように構成された前記第3
組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信する第2カートリッジ・イ
ンターフェースとを有する第2モジュラ・カートリッジを選択するステップと、
前記ハンドセット・インターフェースから前記第1モジュラ・カートリッジ・イ
ンターフェースを接続解除するステップと、前記ハンドセット・インターフェー
スに対して、前記第2カートリッジ・インターフェースを接続するステップとを
含む。第1組と第2組のワイヤレス通信機能は、異なっていることも、同一であ
ることも可能であり、第1と第2のセルラ・システムもまた、異なっていること
も、同一であることも可能である。
な情報を交換するために、様々なワイヤレス通信デバイスに適用することができ
、これには、スマートホン、ハンドヘルド・コンピュータ、および運搬用車両が
含まれるが、そららには限定されない。
々な方法を含む。例えば、本発明は、柔軟なワイヤレス通信デバイスを再構成す
る方法を提供し、この方法は、少なくとも1つのハンドセット・インターフェー
スと通信するワイヤレス通信構成要素と、前記少なくとも1つのハンドセット・
インターフェースを介してハンドセットに取外し可能な方式で接続された第1ワ
イヤレス通信システムのための第1組の事前選択された機能を備えた第1取外し
可能ワイヤレス通信カートリッジとを有するワイヤレス・ハンドセットを選択す
るステップと、前記第1取外し可能ワイヤレス通信カートリッジを前記少なくと
も1つのハンドセット・インターフェースから接続解除するステップと、前記少
なくとも1つのハンドセット・インターフェースと接続するように構成された、
第2ワイヤレス通信システムのための第2組の事前選択された機能を備えた第2
ワイヤレス通信カートリッジを選択するステップと、前記第2ワイヤレス通信カ
ートリッジを前記少なくとも1つのハンドセット・インターフェースに接続して
、前記第2ワイヤレス通信カートリッジでのオペレーションのために前記柔軟な
ワイヤレス通信デバイスを再構成するステップとを含む。ワイヤレス・ハンドセ
ット内に形成した追加のハンドセット・インターフェースに複数のワイヤレス通
信カートリッジを接続することができる。第1ワイヤレス通信システムは、第2
ワイヤレス通信システムと同一であることも、異なっていることも可能であり、
同様に、第1と第2の取外し可能ワイヤレス通信カートリッジも、同一組または
異なる組の事前選択された機能を提供することができる。この取外し可能ワイヤ
レス通信カートリッジは、複数のワイヤレス・セルラ通信システムでもサポート
することができる。
、特定のワイヤレス・システムに対する既存の一組の機能を提供する電子ワイヤ
レス構成要素を含む第1セルラ電話カートリッジに接続されたセルラ電話ハンド
セットを選択するステップと、前記第1取外し可能セルラ・カートリッジを前記
セルラ電話ハンドセットから接続解除するステップと、前記ワイヤレス・システ
ムのためのアップグレード済みの一組の機能を提供する電子ワイヤレス構成要素
を含む第2取外し可能セルラ電話カートリッジで、前記取外し可能セルラ電話カ
ートリッジを取り替えるステップとを含む。
ット・ユニットは、急速に時代遅れになることなしに、長い間、役立つことがで
きる。複数のシステムに対して同一の電話機が使用されるので、それを操作する
人は、単一のユニットの操作を習得または理解するだけでよく、ユーザ・データ
を中央ロケーション内に保持することができる。また、柔軟なワイヤレス電話機
により、国際的に移動する人々などの個人が、1つの電話機だけのユーザ・イン
ターフェースを習得し、それを操作すればよいようになる。別のシステムに合せ
て設計された構成要素を備えたその内部エレクトロニクスの全部または一部を取
り替えることにより、同一の電話機を異なるワイヤレス・システムで使用するこ
とができる。新しい機能を可能にする追加の構成エレクトロニクスで既存のエレ
クトロニクスを置き換えることにより、電話機は、新しい機能さえ獲得すること
が可能である。本明細書で記載する柔軟な電話機は、単にカートリッジを取り替
えることによって、ユニットをアップグレードするのに、可搬電子デバイス内の
バッテリを交換するぐらい容易な、比較的手間のかからない解決法を提供する。
このカートリッジ型取替えシステムは、回路基板取替えよりもさらに堅牢である
。さらに、モジュール性が、セルラ電話機などの通信ハンドセットの修復をより
容易にすることができる。ユニットが動作不良を起こしているとき、そのカート
リッジを単に取り替えて、より経済的な解決法を提供することができる。
設計および試験の作業を削減する。これは、製造業者が、既に設計済み、試験済
み、かつ認可済みの容易に入手可能なカートリッジを使用できるためである。そ
の結果の柔軟なデバイスは、どのシステムでも使用することができる。現在、入
手可能なモジュールは、まだ、様々な認可機関による試験および認可を必要して
いる可能性があり、また現在のモジュールの設計では、モジュール間でユーザが
交換を行うことはできない。本発明の原理により提供される電話ハンドセットは
、取換え可能のアンテナをさらに含むことができる。元の電話ハンドセットをさ
らに変更して、広範囲の最適周波数を提供することができるが、いくつかの現在
の電話機での回路基板アセンブリの取換えでは、アンテナ構成要素の取換えがで
きない。また、ユニットは、カートリッジ構成要素に対する比較的容易なアクセ
スを提供して、取換えができるようにする。他方、現在のハンドセットは、ユー
ザレベルのアップグレードまたは再構成するように設計されておらず、内部構成
要素にアクセスすることを意図していない。今日、ほとんどのセルラ電話機は、
開くことができず、その内部にアクセスできる場合でも、再組立てをすることが
特に困難である。現在のセルホンのモジュールまたは他の内部エレクトロニクス
は、容易に変更することができない。今日のデバイスを分解することは、再組立
て時に、有害なレベルの放射を放出するリスク、または通信信号の許可のない、
つまり不正な伝送を行うリスクを有する。しかし、本明細書で提示するハンドセ
ット・カートリッジは、事前に適切に製造することができ、ずっとFCCに準拠
していることが可能である。さらに、製造業者が選択した実質的にどのような方
式にでも配置され得る現在の回路基板およびモジュールとは異なり、カートリッ
ジは、所定または一律の方式または場所で容易に取り替えることができる。ハン
ドセット構成要素およびカートリッジ構成要素は、PCMCIAによって確立さ
れたものなど、構成要素アセンブリ間の規格化されたインターフェース構成に従
って、異なるベンダによって製造され得る。このモジュラ・アーキテクチャが、
内部エレクトロニクスの比較的簡単な取換えを可能にする。今日、ほとんどのユ
ニットは、選択されたサイズおよび重量のパラメータを満たすために、比較的統
合された内部のハードワイヤド構成要素を含むため、そうしたデバイスは、本発
明によって提供されるモジュール性、柔軟性、およびアップグレード可能性を提
供することができない。他方、本明細書で提示するワイヤレス通信ハンドセット
およびカートリッジのモジュール性は、広範囲の柔軟性を提供する。ハンドセッ
トとカートリッジのアセンブリは、特定のサブシステムまたは構成要素を固定セ
クション内にインストールすることを必要としない。カートリッジ、ハンドセッ
トのどちらも、モデム・エレクトロニクスまたは他のどの電子構成要素に関して
も、その特定または固定の構成を含むことを必要としない。したがって、本明細
書に記載する柔軟なワイヤレス・システムは、ワイヤレス・デバイスによってサ
ポートされる機能セットおよび/またはワイヤレス・システムを変更して、その
有用性および製品寿命を効果的に伸ばす効果的な方式を提供する。
、より明白となろう。下記の説明は、本発明の特定の実施態様を説明する多くの
特定の詳細を含み得るが、このことは、本発明の範囲に対する限定としてではな
く、好ましい実施態様の例示として解釈されたい。本発明の各態様ごとに、本明
細書に示唆する多くの変形形態が可能であり、それらは、当分野の技術者には周
知のものである。
提供する。下記の説明で記載する実施形態の特定の特徴は、個別に、または本発
明の他の変形形態および態様と組み合せて考慮することができる。
簡略図を提供する。ワイヤレス・システム10は、セルラ電話ハンドセット12
、ならびに1つまたは複数のモジュラ・カートリッジ14Aおよび14Bを含む
ことができる。別々のカートリッジ14Aおよび14Bは、AMPS、GSM、
または他の任意のワイヤレス・システムまたはワイヤレス・プロトコルを含め、
世界中の様々なネットワーク規格および無線周波数のオペレーションをサポート
することができる。多くのセルラ電話機は、共通のワイヤレス・インフラストラ
クチャを共用しているが、しばしば、様々な異なる外部構成要素を含んでいる。
本発明の下記の説明では、ワイヤレス電話機は、特定のワイヤレス・システム内
または特定のワイヤレス・ネットワーク内の通信デバイスとして定義され得るも
のと理解されたい。ワイヤレス電話機の例には、セルラ電話機、コードレス電話
機、パーソナル・ハンディ電話機、赤外線電話機、ならびにスマートホン、ワイ
ヤレス・ハンドヘルド・コンピュータ、さらには、ワイヤレス機能を備えた運搬
用車両も含んで良い。これに対し、ワイヤド電話機の例には、通常、ツイストペ
ア・コードまたはRJ−11コードなどのハードワイヤド接続を利用する地上回
線通信デバイスが含まれる。ワイヤレス電話機は、たいてい、小型で可搬である
が、その重量およびサイズは非常に様々である。本明細書に記載するハンドセッ
トおよびカートリッジの物理特性も非常に様々であることが可能であり、既知の
セルラ電話機設計または将来に開発される設計に適合することができる。
ジ14Aを備えたAMPSワイヤレス・システム内で動作することができる。こ
の装置は、柔軟な基本ハンドセット12およびワイヤレス・システム10内の機
能セットを含む第1事前選択カートリッジ14Aおよび14Bを含むことができ
る。図1に一般的に示すハンドセットは、比較的簡略に記載しているが、本発明
は、同等に適合可能であり得る高機能のワイヤレス電話機設計を組み込むことが
できる。さらなる機能を含み、本発明に適用可能である他の柔軟なワイヤレス電
話機が、将来、市販される可能性がある。ハンドセット12は、複数のワイヤレ
ス・システム内で動作することができ、GSMまたは他の任意のシステムでのオ
ペレーションのために、第2事前選択カートリッジ14Bに選択的に接続するこ
とができる。GSMワイヤレス・システムのための第2カートリッジ14Bは、
AMPSカートリッジ14Aと同一または同様の基本構成要素、配線、および機
械的特徴を含み得るが、ワイヤレス構成要素は、GSMシステム内でのオペレー
ションに合わせて構成することができる。特定の各ワイヤレス通信システムに対
するこれらのカートリッジ内での特定無線周波数および個々のワイヤレス構成要
素は、Philips Semiconductors for Wirele
ss Communications Handbook(1997年)に記載
されるとおり、当分野の技術者には、周知のものであり、前記資料は、参照によ
り、その全体が本明細書に組み込まれる。
様な一組のカートリッジを有するセルラ電話キットとして提供される。このワイ
ヤレス・キットは、少なくとも第1セルラ・システムおよび第2セルラ・システ
ムをサポートする第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信ハンドセットを含む
ことが可能である。第1セルラ・システムおよび第2セルラ・システムは、同じ
または異なるシステム、つまりAMPSまたはGSMなどの同じまたは異なるワ
イヤレス規格であることが可能であり、さらには、異なる範囲の動作周波数およ
び異なるデータ速度を有する同様なワイヤレス・システムであることも可能であ
る。また、ハンドセットは、第1組のワイヤレス通信構成要素と通信するハンド
セット・インターフェースも含み得る。第1セルラ・システムに対して第1組の
機能を提供する第2組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を有する第1
モジュラ・カートリッジを提供することができる。第1カートリッジは、第1カ
ートリッジ内にある第2組のワイヤレス構成要素と通信するインターフェースを
有するように形成することができる。また、このカートリッジ・インターフェー
スは、ハンドセットまたはハンドセット・インターフェースに対する取外し可能
な接続をするように構成することもできる。さらに、第2セルラ・システムのた
めの第2組の機能を提供する第3組の少なくとも1つのワイヤレス通信システム
を有するキットまたはシステム内に、第2モジュラ・カートリッジを含めること
も可能である。第2カートリッジ内にある第3組の構成要素と通信する第2カー
トリッジ・インターフェースも、同様に提供することができる。また、第2カー
トリッジ・インターフェースは、ハンドセット・インターフェースとの取外し可
能な接続をするように構成することもできる。各カートリッジ内での第1組およ
び第2組のワイヤレス通信機能は、同じまたは異なるサービスの集合を提供でき
るものと理解されたい。通話中着信および呼出し元IDなどの全く同一の機能が
、各インスタンスで、ただし、異なるワイヤレス・システム内で、カートリッジ
によって提供またはサポートされ得る。同一ハンドセット上で、同一システム内
での費用対効果の大きいオペレーションのために、全く新しい組の機能が選択さ
れることも可能である。
拡張機能または改良機能を様々なワイヤレス・システム内で継続的にサポートす
ることができる。セルラ電話機の日々のオペレーションでは、例えば、個人は、
現在の他の任意のワイヤレス電話機と実質的に同じように柔軟なハンドセットを
使用することができる。加入者は、通常の会話のやりとりの電話コールを発信お
よび受信することができ、それと同時に、会議通話、通話中着信、またはコール
転送を含む、選択した他の利用可能なハンドセット機能を実行することができる
。ただし、ユーザが、異なるワイヤレス・システム内で操作すること、または同
一のワイヤレス・システム内で異なる機能またはデータ速度を使用することを所
望する、または余儀なくされるとき、ユーザは、今日のワイヤレス電話機の場合
とは異なり、別のワイヤレス電話機に切り替える必要がないことになる。代りに
、ユーザは、ハンドセット内で既存のカートリッジを取替えカートリッジに容易
に切り替えて、異なるワイヤレス・システム内でのオペレーションをサポートす
ることができる。ハンドセットによって提供される他の機能にアクセスするため
、選択したカートリッジ内に全く新しい機能セットを同時に追加することもでき
る。この結果、異なるワイヤレス・システムによるサービスを受けるエリア間を
移動する加入者により、同一システムに関する異なる組の動作周波数内で、また
は同一システム内の異なるデータ速度で、同一の電話ハンドセットが、継続的に
使用され得る。
る取外し可能なモバイル電話システム・カートリッジ20の図である。本明細書
に記載するワイヤレス通信カートリッジの全体構成は、一般に認められた製品規
格に従って容易に変更することができる。例えば、セルラ電話カートリッジは、
タイプI、II、またはIIIのPCMCIA構成を有するPCカードとして、
またはCompact Flashカード構成として、基本的に構成することが
できる。カートリッジは、Compact Flash規格および現在または将
来のPCMCIAを含め、選択したどの規格に準拠することも可能である。さら
に、カートリッジは、アンテナ(図示せず)を含み、1つまたは複数のワイヤレ
ス通信システムをサポートすることもできる。世界中での多くのワイヤレス・シ
ステムにおけるRF波またはRF信号を受信するため、多くの異なるアンテナを
選択することができる。カートリッジに関する特定のアンテナ構成要素に対して
、適切な形状、サイズ、および長さを選択することができる。また、アンテナは
、格納式であることも、カートリッジ本体に対して固定の長さまたは位置に設定
することも可能である。別法では、カートリッジが着脱可能なアンテナを備える
ことが望ましい可能性があり、これは、修復を容易にする、あるいは新しいワイ
ヤレス・システムまたは異なるワイヤレス・システム内での動作周波数の変更を
サポートすることができる。あるいは、カートリッジが、ハンドセットでも、カ
ートリッジでもアンテナをサポートする機能を備えているのが望ましいこともあ
り得る。カートリッジおよびハンドセットは、ソフトウェア信号およびハードウ
ェア信号を交換し、どちらのアンテナを使用するかを交渉して決めることができ
る。カートリッジ、アンテナ、ハンドセット、またはワイヤレス・システムの他
のすべての構成要素および本明細書に記載する構成要素の全体的外観およびカラ
ーは、現在の仕様および将来に開発される仕様に応じて様々なものであり得る。
例えば、カートリッジ内のワイヤレス通信構成要素は、直接に露出していても、
実質的に透明な材料で形成したケーシングまたはハウジング内に密封されていて
も、あるいは、別様に操作者にある程度、可視であってもよい。別法では、ワイ
ヤレス通信構成要素は、プラスチックまたは適切な他の材料で形成したケーシン
グ内に完全にカバーされている、つまり見えないことが可能である。カートリッ
ジが、電話ハンドセットに接続されているとき、そのカートリッジの少なくとも
ある部分が可視であることも、あるいは構成要素が、操作者には全く見えないこ
とも可能である。
話ハンドセット(図示せず)を更新するためのキットの一部として提供すること
ができる。このカートリッジ・キットは、少なくとも1つのセルラ電話システム
のための選択されたモバイル電話機能の一組または集合を提供するワイヤレス通
信構成要素を有する取替えセルラ・カートリッジ20を含むことができる。そう
した機能には、ワイヤレス電話機によってサポートまたは提供されるどの機能も
含んでも良い。セルラ電話ハンドセットに接続するように構成した結合を有する
カートリッジ・インターフェースを形成することができる。セルラ・ハンドセッ
トは、ときとして、少なくとも1つのセルラ電話システムのオペレーションをサ
ポートする既存のセルラ・カートリッジを既に有していることが可能であり、ま
た取替えカートリッジ20で更新またはアップグレードすることができる。カー
トリッジ・キットは、既存のセルラ・カートリッジを取替えセルラ・カートリッ
ジで置き換えることによってセルラ電話ハンドセットを更新するための一組の指
示を含むことができる。この指示は、カートリッジとパッケージになっている標
準シートの書面指示、パッケージまたはカートリッジの上に直接に印刷された記
載、ビデオテープまたはフロッピー(登録商標)・ディスクなどの電子媒体上に
記憶された指示、またはカートリッジを取替える指示を提供する別の任意の方式
を含め、任意の形式で提供することができる。セルラ電話カートリッジ・キット
は、カートリッジのワイヤレス通信構成要素によってサポートされるAMPSま
たはGSMを含む、少なくとも1つのセルラ電話システムに合せてパッケージ化
することができる。単一の統合モジュラ・カートリッジが、AMPSシステムお
よびTDMAシステム、またはシステムの他の任意の組み合わせなどの、複数の
セルラ電話規格をサポートすることができる。カートリッジは、プリペイド・ワ
イヤレス加入サービスをサポートする機能を有していることが可能であり、この
サービスでは、ユーザは、所定量の時間を有するカートリッジを購入し、ハンド
セットで使用することになる。時間を使い果したとき、ユーザは、カートリッジ
にさらに時間を追加する、カートリッジを返却する、またはカートリッジを廃棄
することができる。適切な一組の交換可能なカートリッジとの組み合わせで同じ
柔軟なハンドセットを使用して、多くの異なるワイヤレス通信システムまたはワ
イヤレス通信プロトコルをサポートすることができる。
レス通信の構成要素およびサブシステムを含むことができる。こうしたサブシス
テムのどれも、カートリッジ構成要素ではなく、それに対応するハンドセットに
交替にインストールすることができる。カートリッジ内のワイヤレス通信構成要
素は、無線周波数/中間周波数(RF/IF)サブシステムを含むことができる
。RF/IFサブシステムは、任意数の送信機および受信機をさらに含むことが
可能であり、またRF信号を減少させる、つまりそれを処理するIF処理回路を
さらに含むことができる。さらに、RF/IFサブシステムは、周波数合成構成
要素を含み、選択した信号を操作または生成することができる。カートリッジ内
の可能な別のサブシステムには、デジタル信号プロセッサ構成要素を備えたベー
スバンド・サブシステムを含んでも良い。可能な他のサブシステムは、音声処理
または電力管理を対象としていることが可能である。さらに別のサブシステムは
、カートリッジに、ハンドセットの機能に基づいてそのオペレーションを構成す
る機能を与えることができる。少なくとも1つのコンピュータ・チップ上に、任
意のサブシステムまたは関連ワイヤレス電子構成要素を統合することができる。
前記少なくとも1つのコンピュータ・チップは、少なくとも1つのマイクロコン
トローラ、中央処理装置、マイクロプロセッサ、メモリ記憶装置、またはデジタ
ル信号プロセッサをさらに含むことができる。
ことができる。カートリッジ・インターフェース22は、それに対応するセルラ
電話ハンドセット・インターフェース(図示せず)との通信のために構成したイ
ンターフェース・ピン24を含むことができる。本発明の一実施形態では、ハン
ドセット・インターフェースおよびカートリッジ・インターフェースは、199
5年型PC Card規格の機械仕様に準拠することができる。カートリッジ・
インターフェース22またはその特定のピン・アーキテクチャは、任意の年度に
関して定められたPC Card規格に対し、あるいはPCカード・ピン・アー
キテクチャと同様の他の機械設計に対して、実質上または完全に準拠することが
できる。カートリッジ・インターフェース22に沿って形成する雌ピンホール2
4は、カートリッジが、ハンドセットに接続された、つまりそれに挿入されたと
き、ハンドセット・インターフェース内の雄ピンにはまることができる。インタ
ーフェース・ピン24には、動作ピンも、予約済みピンを含んでも良い。動作ピ
ンは、特定ハンドセット内の特定機能をサポートするアクティブなピンに対応す
ることができる。予約済みピンは、異なるハンドセットとともに、または異なる
ワイヤレス・システム内で、将来に追加される機能性のために予約された、現在
は非アクティブなピンに対応することができる。カートリッジによって提供され
るピンホール指定は、ハンドセット/カートリッジ・インターフェースに関する
特定のピン機能性に適合することができる。適切などのピン構成でも選択するこ
とができ、またこれには、下記のピン番号構成とその指定済み機能性を含んでも
良いことが見て取れよう。1.GND;2.GND2;3.VCC1;4.VC
C2;5.VREF;6.Vss;7.SCL(I2Cバス);8.SDA(I2 Cバス);9.パワー・トグル。アンテナ・ピンは、10.ANT1および11
.ANT2であり得る。LCDに関する一組のピンには、12.Vo;13.V
LCD;14.VDDを含んでも良い。下記の一群のピンは、マイクロホン・オ
ペレーションに割り当てることができる。15.IN1(アナログ・オーディオ
・イン);16.IN2(アナログ・オーディオ・イン);17.マイクロホン
・ゲイン制御;18.VOX出力;またスピーカに対して、19.OUT1(ア
ナログ・オーディオ・アウト);20.OUT2(アナログ・オーディオ・アウ
ト)を割り当てることができる。キーパッド・ピンには、21.キーパッド・デ
ータおよび22.キーパッド割込みが含まれる。バッテリ・ピンは、23:正お
よび24.負であることが可能である。他のアクティブなピンおよび予約済みピ
ンは、次のように指定することができる。25.予約済み、26.RFバイパス
;27.DATAイン;28.DATAアウト;29RSSI(Reserve
d Signal Strength Indicator(予約済み信号強度
標識));30.TEST;31.CLK;32.フル・バッテリ指示;33.
低バッテリ指示;34.バッテリ充電器接続済み;35〜36.バッテリ充電出
力;37.使用中ユニット標識;38〜40.バッテリ・レベル・ピン(SCI
、Iosc、SCAN);41.バッテリ電圧検出器(VAC);42〜76(
その他のピン)。さらなる機能に関し、ピン77〜84が、将来のアップグレー
ドまたは改良のための予約済みピンであることが可能である。また、ピン77〜
84は、それが必要な場合、カートリッジにさらなる電力を提供し、また接地接
続を提供するために使用することも可能である。すべてのピンは、必ずしも、1
つの特定のワイヤレス・サブシステムまたは回路だけに接続されているわけでは
ないことを理解されたい。例えば、SCLインターフェース・ピンおよびSDA
(I2C)インターフェース・ピンは、特に言及したものに加え、他の集積回路
にも接続することができる。やはりSCLピンおよびSDAピンに接続された様
々なマイクロコントローラ、例えば、Philips P83CL580をカー
トリッジ内に含めることができる。ワイヤレス・サブシステムのどのような組み
合わせでも、カートリッジ・セクション内で提供することができるが、液晶ディ
スプレイ(LCD)など、いくつかのワイヤレス通信構成要素は、カートリッジ
ではなく、ハンドセット内に配置する方がより実際的であろう。特定のピン構成
、ならびにカートリッジおよびそれに対応するハンドセットによってサポートさ
れる選択された機能に関するピン番号の割当ては、当分野の技術者によって採用
された周知の指定に従って実施することができる。
ャを含め、任意数のPCカード・ピン構成のためのアクティブなピンと非アクテ
ィブなピンの両方を含むことができる。特定のピンが、前述したとおり、ハンド
セットおよびカートリッジ内で完全に動作可能な機能をサポートし、その他のピ
ンは、将来の使用のために予約されていることが可能である。例えば、ハンドセ
ットは、カートリッジおよびハンドセットが、現在それに対応する機能を何もサ
ポートしていなくても、予約済み雄ピンを有するように形成することができる。
これらの予約済みピンは、必要性が生じたとき、将来、拡張できるように、ハン
ドセット・ンターフェースおよびカートリッジ・インターフェース内に含める。
他の柔軟なワイヤレス電話機を動作させるため、追加のアクティブなピンが必要
になったとき、例えば、同じ68ピン・インターフェース内にある利用可能な数
の予約済みピンをアクティブにして、新しい機能をサポートすることができる。
サービスを提供する上で、さらなるレベルの制御を与えながら、採用したインタ
ーフェース使用の寿命を実質的に延長する。将来の使用のためにピンを予約する
ことにより、製造業者は、後に開発された機能のために追加のピンが必要になっ
たとき、新しいインターフェースを最初から設計せざるを得ないということがな
くなる。例えば、製造業者は、最初、一般に認められた仕様およびアーキテクチ
ャに従ってその加入者にワイヤレス電話機を提供し、現在の一組の機能をサポー
トすることができる。ただし、製造業者は、後に、そのワイヤレス電話機に関し
て、赤外線ポートなどの追加の機能を開発することができる。この赤外線ポート
は、カートリッジ/ハンドセット・インターフェース内にある2つの追加のピン
を使用して動作し、カートリッジに対する、またそこからのデータを交換するこ
とができる。ハンドセット/カートリッジ・インターフェースは、予約済みピン
を含むので、製造業者は、未使用の、つまり利用可能なピンをその赤外線ポート
に割り当てる、または指定することができる。この予約済みピン・アーキテクチ
ャが存在しなければ、おそらく、高い費用をかけて、新しい部品設計およびツー
リングを伴う新しいインターフェースを製作することになる。また、同時に、本
発明の予約済みピンは、製造業者が、それにより、特定のハンドセット内での利
用可能な機能の範囲を制限または制御できる方式も提供する。ハンドセットは、
現時点で、加入者がその対価を払う用意がある機能を上回る、多数の機能を完全
に提供できる可能性がある。したがって、加入者には、比較的限られた一組の機
能および構成要素を有する適切なカートリッジが提供され、アクティブなピンを
介して、そうした選択された機能がサポートされることになる。この場合、予約
済みカートリッジ・ピンは、実質的に、何も即時の機能を果さない。ハンドセッ
トは、実際に、追加の機能をサポートすることができるが、これらの機能は、そ
れに対応する構成要素および指定済みのアクティブなピンを有する適切なカート
リッジないしには、アクセス可能にはならない。具体的には、柔軟なワイヤレス
電話機は、カートリッジ・インターフェース内の選択されたピンにそれでも信号
を送り得る、現在、未選択の機能に関する特定のコントロールまたはボタンを含
むことが可能である。カートリッジは、ある機能性だけに対するサポートを可能
にする、または提供することができ、未選択の機能またはそれに対応する選択さ
れたハンドセット・ピンをサポートする適切な構成要素を含まないことが可能で
あるため、この場合、コントロールによってカートリッジに送られる信号は、実
質的に無視することができる。ただし、起動されたとき、選択済みのピンおよび
/または信号を認識して選択された機能を実行する対応するインターフェースを
備えた、サポートするワイヤレス構成要素で取替えカートリッジを置き換え、そ
の機能にアクセスすることができる。ハンドセット内でのカートリッジの取替え
を利用する同じ方式で、サービス・アップグレードを容易に実行することができ
る。例えば、ハンドセット・インターフェースは、最後に入力された番号に対す
るリダイヤル機能を提供するハンドセット上のリダイヤル(RDL)ボタン、お
よび特別機能または現在、未定義の機能に関する特別(SPL)ボタンを含むこ
とができる。特別機能が、選択されたカートリッジによってサポートまたは定義
されていないとき、SPLボタン、つまり特別命令ボタンからカートリッジに送
られるハンドセット信号は、無視されることになる。ただし、電話機製造業者は
、予約済みSPLボタンにタッチすることによって起動できるワンタッチ緊急番
号911機能を提供するのを後に決めることができる。したがって、RDL機能
だけを有する既存のカートリッジは、緊急ダイヤル機能も含むカートリッジによ
って取り替えることができる。この取替えカートリッジは、この追加機能を提供
する適切な構成要素および指示を含み、また、この時点で、SPLボタンに割り
当てられたピンを介して送られる信号を認識することになる。シフト・キー(S
FT)または他の任意タイプの定義済みキーが、所与のインターフェースとピン
の構成内で、さらに追加の予約機能を提供することができる。この結果、同一の
ワイヤレス電話ユニットが、取替えカートリッジにより、少なくとも1つの新し
い機能または一組の新しい機能を得ることができる。キーパッド上または別個の
コントロール上のハンドセット・インターフェース内で予約済みピンおよび予約
済みボタンを使用することが、本明細書に記載する柔軟なワイヤレス電話機に、
さらに拡張した機能を提供する。これにより、異なるワイヤレス・システム内で
のハンドセットのオペレーションとその利用可能な機能の両方に関して、より高
レベルの柔軟性およびアップグレードを実現することができる。
よび予約済みピン28を含み得るカートリッジ・インターフェースを有する別の
モバイル電話カートリッジ25を示している。ハンドセットとカートリッジの間
のインターフェースは、相補ピン構造と従来のPCカード構成以外の接続要素の
両方を含むことができる。このインターフェースは、多くの異なるタイプのコネ
クタ、雌と雄のピン構成、つまり信号伝送構造を含むことができる。また、この
インターフェースは、アンテナとの接続のための同軸コネクタも含むことができ
る。予約済みピン・アーキテクチャも同様に適用され、ハンドセットまたはカー
トリッジによって現在、使用されていないコネクタを提供することができる。こ
れらの接続のうち少なくともいくつかは、予約済みであり、将来のハンドセット
/カートリッジの組み合わせによって後に使用されて、後に開発される追加の機
能性または機能を提供する。さらに、1995年型PC Card規格などの特
定の規格、または他の任意のPC Card規格実装形態を完全に採用するカー
トリッジを受ける柔軟なワイヤレス電話機を実現することも可能である。本発明
のPCカード実施形態の主な利点の1つは、PCカード実装形態が、一般的で実
績のある規格であると広く考えられていることである。ただし、特定の規格に合
わせて前に構成されたワイヤレス・ハンドセットを適切なアダプタまたはインタ
ーフェースを使用して変更し、既存のカートリッジ構成または更新したカートリ
ッジ構成に適合させることが可能である。あるPCカード構成をそのまま採用す
るとき、システム要件に適合するように、ハンドセットのいくつかの構成要素を
それに応じて変更することになる。例えば、スピーカおよびマイクロホンに対す
るアナログ音声信号は、PCカード・インターフェースを介して通信する前に、
ハンドセット内でデジタル化することができる。また、ディスプレイ、スピーカ
、および他のハンドセット制御信号などの他のワイヤレス通信構成要素も、PC
カード・バス・アーキテクチャのためのデジタル信号パラメータに適合すること
が可能である。別法では、PCカードは、厳密に、機械的規格としてのみ採用す
ることができる。本発明のこの比較的単純な実施形態は、ある点でPC Car
d規格を利用し、PC Card規格の物理仕様のみを借用することができる。
カートリッジは、ある適用例では、68のコネクタを有するPCカードのような
従来の形状をしていることが可能である。また同様に、相補ハンドセット・ソケ
ットも、PCカード・ソケットのように構成することができる。したがって、本
明細書に提示するワイヤレス通信カートリッジに関するピン割当ては、業界PC
規格または選択された製造業者仕様に従ってマッピングすることができる。カー
トリッジが、PC Card規格に実質的に適合することには、多くの利点が存
在する一方で、不利な点もまた、存在する。PC Card規格は、カートリッ
ジが、内部にアンテナを含むことを余儀なくし、カートリッジが、ハンドセット
内のアンテナを使用することを許さない。このことは、ハンドセットが、カート
リッジよりもずっと強力なアンテナを提供できる運搬用車両であるときには重要
である。PCカードは、複数のデータ・ピンおよびアドレス・ピンが必要とされ
るため、サポートするのに高くつくインターフェースである。PC Card規
格は、ハンドセットとカートリッジの間のアナログ通信をサポートせず、したが
って、AMPSカートリッジの場合と同様に、音声信号がデジタル化される必要
がない場合でさえ、ハンドセットがすべての音声信号をデジタル化する必要があ
る。PC Card規格は、音声信号およびデータ信号に対して、別々の通信ピ
ンを提供せず、音声機能とデータ機能を共に備えたハンドセットを製作するのを
困難にしている。最後に、PC Card規格は、カートリッジが、いくつかの
ハンドセット適用例には広すぎる可能性のあるフォーム・ファクタを取ることを
余儀なくする。
路基板として提供され、したがって、内部電子構成要素を見せている取外し可能
セルラ電話システム・カートリッジ30を提供する本発明の別の実施形態である
。本明細書に記載する柔軟なワイヤレス電話機のためのカートリッジは、実際、
ハウジング、つまり外部ケーシングを全く欠いていることが可能である。カート
リッジは、実質的に透明な材料のケースに入った部分的に露出した部分またはセ
クションを含むことも可能である。こうした外から見えるシステムには、制御シ
ステム、デジタル信号プロセッサ(DSP)、RF/IFシステム、または、関
係のある情報を記憶するRAM構成要素さえ含んでも良い。回路基板構成によっ
て提供されるコンタクト・ポイント32が、ハンドセットと通信することができ
る。取替え可能なコンピュータ・マザーボードまたはプリント回路基板と同様に
、ケースなしのカートリッジは、軽量化、小型化、構成要素費用の節約などの特
定の利点を有する。ただし、この構成は、いくつかの用途で望まれるものに満た
ない保護被覆しか提供しない可能性があり、より注意を要する取付け処理および
接続処理をもたらす可能性がある。ハンドセット内に取り付けると、ユニットの
ケーシングが、収納および十分な被覆を提供することができる。
ッジは、図3Bに示すとおり、取外し可能な単一の統合コンピュータ・チップ3
4としても形成することができる。集積回路34は、例えば、GSMシステム内
でのワイヤレス通信をサポートするために、サブアセンブリとして、ハンドセッ
トから直接に、またはさらには、別のカートリッジから着脱方式で取り外すこと
ができる。さらに、デジタル信号プロセッサ(DSP)を含め、各サブシステム
は、本明細書に記載する柔軟なハンドセットまたはカートリッジ内で、個々に更
新する、または取り替えることができる。構成可能なワイヤレス通信デバイスを
アップグレードするために、適切に選択した構成要素を有する完全なワイヤレス
通信集積回路キットを提供することができる。このキットは、少なくとも1つの
ワイヤレス通信システム内で、アップグレード済みの一組の所定機能を提供する
複数のワイヤレス電子構成要素を有するモジュラ集積回路を含むことができる。
コンピュータ・チップ34は、提供される前記一組の所定機能のオペレーション
をサポートするワイヤレス通信デバイスとの接続するように構成されたインター
フェース36を有するように形成することができる。このキットは、モジュラ集
積回路を構成可能なワイヤレス通信デバイスに接続することによって、そのデバ
イスをアップグレードする指示をさらに含むことができる。マイクロプロセッサ
構成要素または他のどの構成要素も、ある範囲の機能を実行する個々の、または
一組の取外し可能な集積回路、つまりコンピュータ・チップを含むことができる
。したがって、容易に取り替えることのできるチップセット上で、または単一の
IC上で、特定の規格内での所望の機能性を提供することができる。例えば、あ
るデジタル・システムから別のデジタル・システムに切り替えるのに、デジタル
信号プロセッサまたは読取り専用メモリなどの選択した数または最小数の構成要
素を取り替えることが可能である。ユニットがより多くの取外し可能なワイヤレ
ス構成要素を含むように構成して、アナログ・システムとデジタル・システムの
間での切替えなどの重要な変更さえできるようにすることによって、ワイヤレス
電話機の柔軟性と堅牢性を高めることができる。
を提示している。カートリッジ38は、同一の機械的仕様を有するタイプIII
または他のタイプのPCカード内に、ワイヤレス構成要素を含むことができる。
業界では、PCMCIA規格に準拠している場合が多いが、他のカートリッジ構
成を考案して、本明細書に提示するワイヤレス・ハンドセットの柔軟性を高める
ことができる。ただし、PCカード実装形態は、多くの固有の利点を提供する。
PCカードおよびPCカード・ソケットは、現在、入手可能な標準の既製部品で
ある。さらに、異なる数のPCタイプ構成が、カートリッジに関してある範囲の
サイズを提供して、AMPSなどのシステムに合せてPCカード内に選択したワ
イヤレス・エレクトロニクスを含み、信号および制御のために、PC Card
規格内で、適切な数のピンまたは接続を提供する。本明細書に記載する電話機と
コンピュータPCカードの間での混乱のリスクを抑えるためには、取外し可能な
ワイヤレス・ユニットのケーシングまたはカバーを変更して、コンピュータとの
不意の直接の接続を最小限に抑える固有スロット、つまり溝39を含めることが
より好都合である。
44を含むワイヤレス・セルラ電話ハンドセット42を提供する。内部取替えは
、通常は隠れているカートリッジ44を提供し、他方、このカートリッジに接続
されたアンテナ46は、ハンドセット42から突出するのが許されている。アン
テナ46は、カートリッジ44の一部としても形成することができ、またハンド
セット42は、このアンテナが前記ハンドセットのケーシングまたはハウジング
を通って突出するのを可能にする開口または穴48を含むことができる。この柔
軟なワイヤレス電話設計の場合、ユーザは、ハンドセット42を分解または解体
して、カートリッジ44を取り替えることができる。この構成は、カートリッジ
の交換または更新を実行するのに、より多くの時間を必要とする可能性があるが
、より単純な線を有するより見た目のよいハンドセット42の外観をもたらすこ
とができる。カートリッジ44およびハンドセット42のこの設計は、カートリ
ッジが数年に一度だけ交換される場合、特に有用である。別の変形形態は、内部
構成と外部構成の組み合わせである混成設計を提供することができる。ハンドセ
ット42の物理的外観は、今日、入手できるどのワイヤレス電話機にも似通った
ものである。これは、スピーカ50、マイクロホン52、ディスプレイ54、パ
ワーボタン・ハードワイヤド・コントロール56、およびキーパッド58などの
、様々な構成要素を含むことができる。また、このハンドセット42は、様々な
タイプおよび様々な数のコントロールおよびキー60も含むことができる。マイ
クロコントローラまたはマイクロプロセッサ、およびコンピュータ・オペレーテ
ィング・システムを有するメモリ・ストーレッジを含め、ハンドセット42内で
、様々なサブシステムまたはワイヤレス通信構成要素をさらに選択することがで
きる。さらに、ハンドセット42にバッテリ62に着脱可能な方式で接続するこ
とができる。バッテリ62は、パワー・レベル標識および適切な充電モニタ回路
を含むことができる。基本セルラ電話スピーカ50構成要素、マイクロホン52
構成要素、キーパッド58構成要素は、より高度な、つまりより高機能な構成要
素で補完することができ、また通信のために、IEEE1394ファイヤワイヤ
規格またはUniversal Serial Bus規格を含む様々な設計仕
様を実装することができる。ワイヤレス電話機40の内部エレクトロニクスは、
取外し可能なカートリッジ44内に収納することができ、このカートリッジをハ
ンドセット42に挿入する、またはそこから引き抜くことができる。ハンドセッ
ト/カートリッジ・インターフェースは、ソケットを含むことができ、カートリ
ッジ44をハンドセット42と接続するように動作する。ソケットは、ハンドセ
ット42に対して、カートリッジ44を保持することができ、インターフェース
の背面にあるピンにカートリッジを誘導することができる。また、ソケットの形
状も、カートリッジが誤った仕方で挿入されるのを防止することができる。
部に配置することもできる。ハンドセットに対して異なるモジュラ・セルラ電話
カートリッジを選択することにより、一組の選択されたモバイル電話機能または
ネットワーク・システムを変更するための一組の指示を備えたキットとして、ハ
ンドセットおよびカートリッジを一緒に提供することができる。これにより、ハ
ンドセットは、異なるカートリッジとマッチしたとき、改良された機能または拡
張された機能能力を得ることができる。カートリッジは、少なくとも1つのセル
ラ電話システムのための一組の選択されたモバイル電話機能を提供するワイヤレ
ス通信構成要素を有することができる。ハンドセット・インターフェースとの通
信のためにカートリッジ・インターフェースを形成して、選択したセルラ電話シ
ステムのためのワイヤレス通信構成要素のオペレーションをサポートすることが
できる。ハンドセットは、カートリッジによって提供される機能性および少なく
とも1つのセルラ電話ネットワーク・システムのための一組の選択されたモバイ
ル電話機能をサポートする少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を含むこと
ができる。ハンドセットは、マッチするカートリッジに対する接続のために設計
されたインターフェースまたはソケットを組み込むことが可能である。ソケット
は、ハンドセット/カートリッジ・インターフェースを含むことができる。ハン
ドセット内のソケットは、いくつかの点で、可搬コンピュータ上のPCカード・
スロットまたはホーム・ゲーム機上のゲーム・カートリッジ・スロットに似てい
る。カートリッジは、PCカードまたはゲーム・カードと物理的に同様のもので
あり得るが、実際には、ワイヤレス電話機のために製作された内部エレクトロニ
クスを含むことができる。ソケットのあるセクションは、ハンドセット/カート
リッジ・インターフェースを含むことができ、このインターフェースは、カート
リッジと接続するための適切なピンを含む。ソケットおよびカートリッジは、カ
ートリッジの誤った挿入を防止する形状をしていることが可能である。また、ハ
ンドセット内のインターフェースまたはソケット接続も、一組の選択されたモバ
イル電話機能を提供する複数の電子ワイヤレス通信構成要素をそのそれぞれが有
する複数のモジュラ・セルラ電話カートリッジに接続するように構成することが
できる。このインターフェースは、実質的に、タイプIIIスロットなどの、P
CMCIAによって定められたPC Card規格に準拠する。このインターフ
ェースは、ハンドセットのアンテナに接続するための同軸ピンを設けることがで
き、またハンドセットおよびカートリッジの機能に基づいて、動作特性を処理す
るために、前記ハンドセットおよびカートリッジが使用することのできるハード
ウェア・プロトコルおよびソフトウェア・プロトコルを用いることができる。P
Cカード、ワイヤレス構成要素カートリッジ、スマートカードに対する接続のた
めのソケットとして、または赤外線通信のための赤外線ポートを含む他の任意の
接続機構として構成した複数のインターフェースをハンドセット内に形成するこ
とができる。
組込み式の周辺機器を使用する様々な動作機能に合せて構成することができる。
ハンドセットは、物理的に押し下げ可能なキーから構成されるキーパッドまたは
コンピュータによって提供されるキー・イメージまたはアイコンのタッチスクリ
ーン表示を含むことができる。さらに、ハンドセットは、アクティブ・マトリッ
クス・ディスプレイを含む多種多様なディスプレイを備えていることが可能であ
る。ハンドセットは、他のワイヤレス・デバイスまたは非ワイヤレス・デバイス
と通信するためのデータ交換インターフェースをさらに含むことができる。一般
のセルラ電話適用例の場合、ハンドセットは、ハンドフリーのセルラ電話アクセ
サリとともに使用するように、特に、自動車などの移動車両でのオペレーション
のために構成されたインターフェースを有することが可能である。
たモジュラ・ワイヤレス・システム・カートリッジ70に対する便利なアクセス
を与えるヒンジ付きカバーを有するように形成することができる。カートリッジ
70は、通常、隠れていて、ドア、つまりパネル72を単に開いて、ハンドセッ
ト75全体を解体するのを避けるようにカートリッジにアクセスを得ることによ
り、取替えを行う、または変更を加えることができる。さらに、このアーキテク
チャは、現在、入手可能なPCカード装置またはゲーム・カートリッジに類似し
たものであることが可能である。カートリッジ70は、ハンドセット75内部に
配置されたとき、隠れていることが可能であるが、ハンドセットのトラップ・ド
ア、つまり容易に取外し可能なセクション72が、迅速な取替えのために、カー
トリッジに容易にアクセスすることができる。ハンドセット75は、見た目がよ
いのと同時に、カートリッジ70を容易に取替えることができる。さらに、複雑
な設備や専門的な技術者なしに、アップグレードを容易に行うことができる。本
明細書に記載する柔軟なワイヤレス・セルラ電話機をアップグレードまたは再プ
ログラミングするステップは、セルラ・システムをサポートする第1組のワイヤ
レス通信構成要素を有するワイヤレス通信ハンドセットを備えたキットを使用し
て達することができる。前記一組のワイヤレス構成要素に接続された、またはそ
れと通信するハンドセット・インターフェースを含んでも良い。さらに、このキ
ットは、第1セルラ・システムのための第1組のワイヤレス通信機能を提供する
第2組のワイヤレス通信構成要素も有する第1モジュラ・カートリッジを含むこ
とができる。第1カートリッジは、ハンドセット・インターフェースに取外し可
能な接続をするように構成された第2セットのワイヤレス通信構成要素と通信す
るインターフェースを有するように形成することができる。このキットは、ワイ
ヤレス通信ハンドセットを再構成するための一組の指示をさらに含むことができ
る。例えば、第2組のワイヤレス通信構成要素を有する第2モジュラ・カートリ
ッジが、第2セルラ・システムのための第2組のワイヤレス通信機能を提供する
ことができる。第2カートリッジは、第3組のワイヤレス構成要素と通信する第
2カートリッジ・インターフェースを有するように形成することができ、またハ
ンドセット・インターフェースに取外し可能な接続をするように構成することが
できる。第1モジュラ・カートリッジは、ハンドセットと第1カートリッジの間
のインターフェース接続を分離することによって、前記ハンドセットから接続解
除することができる。第1モジュラ・カートリッジは、ハンドセットに電源投入
したとき、前記ハンドセットから接続解除されることさえ可能である。この後、
ハンドセットと第2カートリッジの間のインターフェース接続を介して、第2カ
ートリッジが前記ハンドセットに接続され得る。第2カートリッジは、ハンドセ
ットに電源投入をしたとき、ハンドセットに接続されることさえ可能である。第
1組と第2組のワイヤレス通信機能は、同じであることも、相異なることも可能
であり、また同じ機能セットまたは更新済み機能セットを提供することができる
。操作者が、以前のシステムに戻ることを選択した場合、以前のシステムに戻る
ように切り替えることは、単に、ハンドセット内で元のカートリッジを再使用す
ることだけを伴う。このことは、例えば、ユーザがヨーロッパに滞在しながら、
GSMシステムに容易に切り替えることを可能にし、また、米国内で旅行してい
るとき、AMPSワイヤレス・システム内で柔軟に操作を行うことを可能にする
。各場面で、同一の記憶済み情報を有する同一のハンドセットを使用することが
できる。さらに、現在、ワイヤレス電話機によってサポートされるさらなる機能
にユーザがアクセスすることを選択した場合、ユーザは、必ずしも別の電話機を
購入することにならない。ユーザは、単に、拡張機能セットを備えたワイヤレス
電話機を提供する取替えカートリッジを選択することができる。前述したとおり
、複数のワイヤレス・システムをサポートするマルチシステム・カートリッジを
提供することも可能である。利用可能なデュアル・モード電話機でのように、2
つ以上の異なるシステムのためのワイヤレス・サービスが利用可能なとき、追加
のシステムをサポートする1つまたは複数のカートリッジを提供することができ
る。マルチシステム・カートリッジは、2つ以上の異なるシステムの間で頻繁に
移動するユーザにとって、特に有用である。また、プリペイド・ワイヤレス・カ
ートリッジを提供することもできる。ユーザは、特定のネットワーク・システム
上での加入サービスに申し込む必要がなく、代りに、そのシステムのためのプリ
ペイド・カートリッジを購入して、カートリッジと既にバンドルされている時間
を使用することができる。本明細書に記載する、装置でのカートリッジの比較的
単純な取替えは、任意の時点で、1つまたは2つのシステムを容易にサポートす
ることができる。
ィスプレイ80、パワー・ボタン・ハードワイヤド・コントロール、キーパッド
84、およびバッテリなどの多数の構成要素を含むことができる。これらの構成
要素のそれぞれは、ハンドセット・ケース、つまり本体86に取り付けることが
でき、ハンドセット/カートリッジ・インターフェース(図示せず)に電子式に
結合することができる。スピーカ77は、ハンドセット75に取り付けることが
でき、ハンドセット・インターフェース内に配置されたOUT1ピンおよびGN
Dピンに割り当てる、または接続することができる。スピーカ77は、Phil
ips Data Handbook IC1などの入手可能な文献に記載され
るPhilips TDA 7050Tチップを含む、既存のワイヤレス電話ハ
ンドセットの設計またはシステムに適合する様々な音を出す構成要素を含むこと
ができる。TDA 7050Tが、カートリッジ内に配置され、OUT1、OU
T2、およびGNDなどのピンに接続されていることが可能である。また、マイ
クロホン79も、インターフェースにつながる、またはその内部に2つの接続を
有することができ、IN1ピンおよびGNDピンに接続されていることが可能で
ある。マイクロホン79は、Philips Data Handbooksな
どの業界文献に記載される既存のワイヤレス・ハンドセット設計と適合する様々
な音を受ける構成要素を含むこと可能である。さらに、Philips SA5
752チップがカートリッジ70上に配置され、IN1、IN2、GND、マイ
クロホン・ゲイン・コントロール、およびVOX出力などの適切なピンに接続さ
れていることが可能である。ディスプレイ80は、液晶ディスプレイ(LCD)
であり、Philips技術ハンドブックに記載される当分野の技術者には周知
の方式で、Philips PCF2116内のLCDディスプレイ・コントロ
ーラに接続されていることが可能である。このコントローラは、SCLなどのイ
ンターフェースに対する少なくとも6つの接続、インターフェース上のSCLピ
ンに接続されたI2Cバス回線、SDA、インターフェース上のSDAピンに接
続されたI2Cバス回線、周知の技法に従って計算され、インターフェース上の
適切な電圧ピンに接続されたVo、VLCD、VDD、Vssを有することがで
きる。こうした電圧は、カートリッジ内の電力管理構成要素によって供給され得
る。パワー・ボタン・ハードワイヤド・コントロールは、パワー・トグル・ピン
に接続され、このピンは、電話機をオンにしたり、オフにしたりする電力管理構
成要素に接続されていることが可能である。以上およびその他の従来のセルラ電
話機能に加えて、ハンドセット75に命令を入力するのに、キーパッド84を使
用することができる。こうした命令は、電話番号または機能にアクセスするコマ
ンドであることが可能である。キーパッド84は、比較的少数のキーを有するP
C/ATキーボードとして動作することができ、押された特定のキーに応じて、
インターフェースにPC/ATキーボード信号を送ることができる。
ッジのための複数のポートをさらに含むことができる。ワイヤレス通信ハンドセ
ットのハンドセット・インターフェースは、複数のモジュラ・カートリッジに取
外し可能な接続をするように構成することができる。所望に応じて、ハンドセッ
ト・ユニットに同時に、同じ構成または異なる構成を有する1つまたは複数のカ
ートリッジを接続することができる。複数のカートリッジのための複数のソケッ
トとともにハンドセットを形成することができる。さらに、カートリッジは、2
つ以上のカートリッジに分離する、つまりたとえて言えば、細分することができ
る。複数のカートリッジは、構成要素の取替えにおいて、より高い柔軟性を可能
にすることができる。内部エレクトロニクスの、一つのセクション全体ではなく
、選択したセクションまたは部品を交換することができる。例えば、1つのセク
ションが、RF/IFエレクトロニクスを含み、その他のセクションは、残りの
内部エレクトロニクスを含むことが可能である。別のワイヤレス・システムが、
RF/IFエレクトロニクスを取り替えることだけを必要とするとき、このシス
テムに切り替える代価のほうが安い可能性がある。というのは、RF/IF専用
カートリッジが取り替えられ、より少ない構成要素を有することになるからであ
る。以上およびその他の利点が、本明細書に記載する柔軟なワイヤレス・アーキ
テクチャ全体によって提供され得る。ハンドセットは、追加の取外し可能な構成
要素のための追加のポートをさらに含むことが可能であり、これは、比較的大き
く、さらにいっそう柔軟な可搬ユニットをもたらす可能性がある。
する同時の、または選択された接続のためのいくつかのスロットを有するように
形成されたハンドセット88に、1からn個の複数のカートリッジ(n>1)を
接続することができる。この概念は、n個のソケットがワイヤレス電話機に組み
込まれた1つのワイヤレス電話機内のn個のカートリッジにさらに拡張すること
ができる。各ハンドセット・ソケットまたはハンドセット・スロットごとに、様
々なピン構成を選択することができる。ハンドセットは、5つのコネクタ構成、
リセット、Vss、データ、GND、およびクロック割込みが割り当てられたキ
ーパッドを含むことができる。リセット・コネクタは、必ずしも使用せず、Vs
sは、ハンドセット・インターフェース上の適切な1つの(または複数の)電圧
ピンに接続することができる。また、データ・コネクタは、ハンドセット・イン
ターフェース上のキーパッド・データ・ピンに接続し、クロックは、インターフ
ェース上のキーパッド割込みピンに接続することができる。カートリッジ内にP
hilips 87C751マイクロコントローラ・チップまたはそれに類する
制御回路を配置して、データ・ピンおよび割込みピンに接続することができる。
87C751コントローラおよび他の適合するコントローラが、PC/AT型キ
ーボード信号をPhilips I2Cバス信号に変換することができる。この
後、バス信号をメイン・マイクロコントローラに送ることができる。この変換お
よび信号伝送は、既知の技法に従い、入手可能なPhilipsマニュアルに記
載される規格など、一般に認められた業界規格に準拠して実現することができる
。さらに、バッテリ・レベルを示す表示とともに、バッテリをハンドセット内に
含めることができる。また、ハンドセットのために、スマート・バッテリを選択
することもでき、これは、充電器との接続のために別のコンタクトを有すること
が可能である。スマート・バッテリは、このバッテリを監視し、充電を調整し、
バッテリ・レベルを表示する回路をさらに含むことが可能である。Philip
sハンドブックなどの既知の文献に記載されるとおり、以上およびその他の機能
を実行するのに、Philips SAA1500Tなどのコンピュータ・チッ
プを使用することができる。バッテリは、ワイヤレス電話機でのバッテリ管理を
全体的に担うことができ、3つのピン、正、負、および予約済みで、ハンドセッ
ト・インターフェースに接続されていることが可能である。カートリッジの電力
要件に応じて、さらなるピンが必要とされる可能性がある。そうした接続は、カ
ートリッジ内の電力管理構成要素に直接につながることができる。カートリッジ
の電力管理構成要素は、電話機に対して電力を制御または供給することができ、
ハンドセット内のスマート・バッテリ構成要素から直接または間接的に、電力を
受けることができる。こうして、使用可能な電力が、様々なインターフェース・
ピンを介して、電力管理構成要素により、他のカートリッジ構成要素およびハン
ドセットに送ることができる。また、電力管理構成要素は、自動電源オフ機能を
含むことができる。さらに、さらなる別個の、または内蔵カートリッジ構成要素
として、アンテナが含まれるてもよい。また、ハンドセット・インターフェース
は、将来のバージョンの柔軟なワイヤレス電話機のために予約されたANT1ピ
ンおよびANT2ピンを含むことも可能であり、このバージョンは、ハンドセッ
ト内にアンテナも含み得る異なる設計を有することができる。この構成では、カ
ートリッジと通信するのに、2つのピンを使用することができる。アンテナは、
ANT1ピンを介してカートリッジ内のアンテナ・ハードウェアに接続すること
ができ、このピンは、Philips SA601(あるいはSA611、SA
620、またはSA621)および伝送増幅器に接続することができる。また、
こうしたアンテナ・ピンは、よりよいアンテナ効率のために同軸コネクタの形態
であることも可能である。アンテナ・ハードウェアは、二重フィルタ、インピー
ダンス整合構成要素、およびオプションのダイバーシティ・エレクトロニクスを
含むことができる。二重フィルタは、信号の送信と受信の両方に1つのアンテナ
を使用することができるように、送信および受信のために、824〜849MH
z範囲および869〜894MHz範囲の周波数を帯域通過させることができる
。アンテナは、以上またはその他の選択した周波数に同調させることができる。
さらに、2つのアンテナを使用して、さらなる信号ダイバーシティを実装するこ
とも可能である。
信システムに適用することができる。示した実施形態の多くは、セルラ電話機な
どのワイドエリア音声デバイスを対象とするが、本発明は、コードレス電話機に
も同様に適用することができる。さらに、本発明は、世界中どこでも通信するた
めに、一般の人々にますますアクセス可能になってきているサテライト・ベース
の電話システムにも適用可能である。現在、およそ3000ドルの費用がかかる
こうしたデバイスは、本明細書に記載するアーキテクチャに従って改変し、より
高いデータ速度およびアップグレード可能な機能セットを有する異なるワイヤレ
ス・システム内で動作するとき、ずっと長い耐用年数を享受し、より大きな魅力
を持つことになる。同様に、本明細書に提示するようにページャまたはモデムな
どのデータ伝送デバイスを構成して、より柔軟なワイヤレス・デバイスまたはワ
イヤレス・システムを提供することができる。本発明は、ワイヤレス通信システ
ムを使用するデバイス全般に適用可能である。例えば、本発明により提供される
柔軟性は、異なるシステム内または規格内で動作するスマートホン、パーソナル
・データ・アシスタント(PDA)、または運搬用車両に適用することができる
。
・スクリーンを備えた柔軟なスマートホン90を提示している。本発明の他の実
施形態は、Nokia 9000 Communicatorなどの様々なスマ
ートホンのための柔軟なワイヤレス電話アーキテクチャを含むことができる。ス
マートホンは、一般に、とりわけ、デートブック・アプリケーション、コンタク
ト・マネージャ・アプリケーション、用件リスト・アプリケーションなどのオー
ガナイザ機能性、ならびにインターネット上のサービスなどのワイヤレス・サー
ビスに対するアクセスも提供できるワイヤレス電話機として説明することができ
る。スマートホンは、1つのユニットに基本的に組み合わされたハンドヘルド・
コンピュータおよびワイヤレス電話機として、多くの現在および将来の機能を提
供する。スマートホンは、いくつかの点で、実質的に、高機能ワイヤレス電話機
と見なすことができ、本発明により、改変することができる。柔軟なスマートホ
ン90は、前述した柔軟なワイヤレス電話機の利点の多くを有し、それに加えて
、コンピュータ様オペレーションのさらなる機能性を有する。ワイヤレス電話機
に比べれば、通常、より大きなサイズであるにも関わらず、モジュラ・カートリ
ッジ92およびインターフェースは、このユニットの内部構成要素と外部構成要
素の間に確立して、様々な異なるワイヤレス・システム内での汎用オペレーショ
ンをサポートする柔軟な電子デバイスを提供することができる。柔軟なスマート
ホン90、つまりワイヤレス電話機のモジュラ性を高めるため、いくつかの取外
し可能な部品にハンドセット部分を分割することができる。少なくとも1つのワ
イヤレス規格上で動作する内部エレクトロニクスを含む、1つまたは複数のモジ
ュラ・カートリッジによってサポートされ得る基本ハンドセット・ユニットに、
どの種類の周辺機器あるいは追加コンピュータのアクセサリまたはデバイスでも
追加することができる。例えば、ハンドセットは、着脱可能なディスプレイ94
またはキーパッド96を含むことができる。コネクタ98により、ワイヤレス・
システム・カートリッジ92を含む電話キーパッド・セクション96に、スクリ
ーン94を取外し可能な方式で接続することができる。デバイスのどのセクショ
ンにもモジュラ・カートリッジ92を接続することができ、このデバイスは、着
脱可能な周辺機器またはアクセサリを含まない一体型ユニットであることも可能
である。他の汎用ワイヤレス音声通信デバイスは、選択されたワイヤレス通信シ
ステムをサポートする第1組のワイヤレス通信構成要素を有するワイヤレス通信
ハンドセットも含むことができる。このユニットは、第1組のワイヤレス通信構
成要素に接続された、またはそれと通信するハンドセット・インターフェースを
含むことができる。さらに、このハンドセット・インターフェースは、1つまた
は複数のモジュラ・カートリッジと通信するように構成してもよい。各モジュラ
・カートリッジは、一組のワイヤレス通信機能を提供する第2組または別の組の
ワイヤレス通信構成要素を有することが可能である。カートリッジは、ハンドセ
ット・インターフェースに取外し可能な方式で接続された、第2組の構成要素と
通信するインターフェースをさらに含むことができる。この接続されたインター
フェースは、第1組のワイヤレス通信構成要素と第2組のワイヤレス通信構成要
素の間の共有結合または共有アクセスを提供することができる。また、ハンドセ
ットは、前記ハンドセット内にカートリッジを保持し、隠すための可動カバーも
含むことが可能である。モジュラ・カートリッジは、ワイヤレス通信デバイスを
制御する少なくとも1つのマイクロコントローラ、またはデジタル信号プロセッ
サ集積回路、読取り専用集積回路、およびフラッシュ・メモリ集積回路から構成
されるグループから選択された少なくとも1つの集積回路を含むことができる。
内蔵のRFまたはベースバンド処理サブシステム、音声処理サブシステム、また
は通信デバイスに制御された電源を提供する、電話機内のスマート・バッテリを
制御することができる電力管理サブシステムなど、多種多様なワイヤレス通信サ
ブシステムが、カートリッジ内に含んでも良い。汎用ワイヤレス音声通信デバイ
スは、選択されたPCMCIA規格に実質的または厳密に準拠するように構成さ
れたモジュラ・カートリッジ・インターフェースおよびワイヤレス通信ハンドセ
ット・インターフェースを有することが可能である。
る本発明の別の実施形態である。従来の電話オペレーションを行うことに加え、
PDA100は、スマートホンと同様の方式でパーソナル・オーガナイザとして
、個人情報を管理するのを助ける電子構成要素を含むことができる。通常、PD
A100は、情報を表示するスクリーン102を含み、また様々なオペレーティ
ング・システムをサポートする。電話機のユーザ・インターフェースは、メニュ
駆動型インターフェースを含め、どの種類のものであってもよい。ディスプレイ
102またはユーザ・インターフェースは、LCD、薄膜トランジスタ(TFT
)などのアクティブ・マトリクスLCDを含むフラット・パネルLCDを含めた
様々なディスプレイ技術を使用することが可能である。その他、ユニットの本体
112は、アンテナ104、スピーカ106、およびマイクロホン108などの
従来のワイヤレス構成要素を含むことができる。ユニット100は、少なくとも
1つの事前選択されたワイヤレス規格をサポートするワイヤレス通信カートリッ
ジ110、および前記ユニットの本体に対する取外し可能な接続のための適合す
るインターフェース(図示せず)をさらに含むことができる。ユニットは、少な
くとも1つのワイヤレス通信システムのための一組の選択された機能を提供する
第1組の少なくとも1つの電子ワイヤレス通信構成要素と、複数のモジュラ・カ
ートリッジのために構成され、前記モジュラ・カートリッジと通信して、前記第
1組の少なくとも1つの電子ワイヤレス通信構成要素に対するアクセスを提供す
るハンドセット・インターフェースを有するように形成された第2組の少なくと
も1つの電子ワイヤレス通信構成要素を有するワイヤレス通信ハンドセットとを
備えたモバイル・ワイヤレス遠隔通信デバイスとして構成することができる。ワ
イヤレス遠隔通信デバイスは、セルラ電話システム内でのオペレーションのため
の音声通信デバイスである、またはページャなどのデータ交換デバイスであるこ
とが可能である。カートリッジ・エレクトロニクスは、音声、ビデオ、およびデ
ータ信号の伝送を交換することができるワイドエリア・ネットワーク内またはロ
ーカルエリア・ネットワーク内で、デバイスのオペレーションをサポートするこ
とができる。
なワイヤレス電話キーパッドを提示している。示すキーは、追加のキーで補完し
て、ユニットの様々な拡張可能な機能セットをサポートすることができる。この
ハンドセット・キーパッドは、ユーザが、送出(SND)キー、終了(END)
キー、またはシフト(SFT)キーを使用して数または命令を入力することがで
き、そうした数または命令が、ワイヤレス電話機によって受け取られて、処理さ
れる。そうした命令には、電話番号またはコマンドを含めても良い。柔軟なワイ
ヤレス電話キーパッドは、従来のワイヤレス電話機で使用されるキーパッドと同
様に、多くの機能を実行することができ、また本発明による追加の利点をさらに
含むことが可能である。例えば、柔軟なワイヤレス電話キーパッドは、命令をリ
レーして有用な機能を実行し、またさらに、見たところ、確認できる機能を何も
提供していないことがあり得る命令もリレーすることができる。図9に示すとお
り、SFTキーは、コンピュータ・キーボード上のオプション・キーとほぼ同様
に動作することができる。SFTキーを押し、それに続いて1から6の任意の数
を押すことにより、それぞれ、バッテリ寿命、信号強度、またはメモリ・リコー
ルを表示すること、ハンドセット・ロックをかける、またははずすこと、バイブ
レーション・モードまたは電鈴モードを選択すること、電話ハンドセット番号を
検証することなど、カートリッジ内の特定の機能を起動することができる。他方
、SFTを押し、それに続いて7、8、または9を押すことが、他の機能を実行
または起動する、あるいは将来のアップグレードで使用するように選択されるま
で、何も行わないことが可能である。ただし、ユーザは、異なる機能セットまた
は同じ機能セットを有する別のカートリッジで、またはより高機能なバージョン
のソフトウェアでそのカートリッジを取り替えて、取替えカートリッジおよび電
話機によってサポートされる新しい機能を実行することができる。第1カートリ
ッジは、SFT7信号を無視し、他方、取替えカートリッジは、それを認識して
、「911」をダイヤル呼出しするなどの新しい追加の機能、またはカートリッ
ジによってサポートされた他の事前プログラム済み機能を実行することが可能で
ある。したがって、本発明の別の態様は、少なくとも1つのハンドセット・イン
ターフェースと通信するワイヤレス通信構成要素を有するワイヤレス・ハンドセ
ットと、少なくとも1つのハンドセット・インターフェースを介して前記ハンド
セットに取外し可能な方式で接続される第1ワイヤレス通信システムのための第
1組の事前選択された機能を備えた第1取外し可能ワイヤレス通信カートリッジ
とを最初に選択することにより、柔軟なワイヤレス通信デバイスを再構成する方
法を提供する。第1取外し可能ワイヤレス通信カートリッジは、少なくとも1つ
のハンドセット・インターフェースから接続解除することができる。少なくとも
1つのハンドセット・インターフェースと接続するように構成された、第2ワイ
ヤレス通信システムのための第2組の事前選択された機能を備えた第2ワイヤレ
ス通信カートリッジを選択することができる。前記少なくとも1つのハンドセッ
ト・インターフェースに第2ワイヤレス通信カートリッジを接続して、第2ワイ
ヤレス通信カートリッジでのオペレーションのために柔軟なワイヤレス通信デバ
イスを再構成することができる。さらに、ワイヤレス・ハンドセット内に形成さ
れた追加のハンドセット・インターフェースに、複数のワイヤレス通信カートリ
ッジを取外し可能な方式で接続することができる。また、事前選択された構成ま
たは既定の規格に適合する1つまたは複数のカートリッジを選択することができ
る。取り替えカートリッジは、同じワイヤレス通信システムまたは異なるワイヤ
レス通信システムをサポートする電子構成要素を含むことができる。カートリッ
ジ内での同一構成要素の数を減らす、または最小限に抑えるため、特に、同一ワ
イヤレス・システム内での比較的簡単なサービス・アップグレードのために交換
するカートリッジと、ハンドセットとの間で、構成要素の分割を完了させること
ができる。同様に、取替えカートリッジは、同一のワイヤレス規格または異なる
ワイヤレス規格に応じた同一組または異なる組の機能を提供することができる。
イヤレス電話機の機能セットを効果的に拡張することができる。また、本発明の
この変形形態は、特定のワイヤレス・システムのための既存の一組の機能を提供
する電子ワイヤレス構成要素を備えた第1取外し可能セルラ電話カートリッジに
ハンドセットが接続された、セルラ電話機のアップグレードの方法も提供する。
セルラ電話ハンドセットから、第1取外し可能セルラ電話カートリッジAを接続
解除することができる。ワイヤレス・システムのためのアップグレード済みの一
組の機能を提供する電子ワイヤレス構成要素を備えた第2取外し可能セルラ電話
カートリッジBで、第1取外し可能セルラ電話カートリッジAを取り替えること
ができる。こうしたステップは、一組または一枚の指示に減らして、キットまた
はシステムとして装置とともにパッケージ化することができる。例えば、キーパ
ッド・データ・ピンおよびキーパッド割込みピンを介して、ユーザによってSF
T1コマンドが入力されたとき、キーパッドは、適切な信号をカートリッジAに
対するインターフェースに送り、再ダイヤル機能を実行することができる。SF
T8を押すことは、カートリッジA内では何も機能を提供せず、将来の使用のた
めの予約済み信号に対応していることが可能である。ユニット内のマイクロコン
トローラが、リレーされたキーパッド・コマンドを受け取り、そのキーストロー
クをカートリッジがサポートするかどうかに応じて、機能を実行する、またはそ
の信号を無視する。取替えカートリッジBは、同一ワイヤレス・システム内また
は異なるワイヤレス・システム内のどちらかで、新しい一組の機能を提供するこ
とができる。SFT1が押されたとき、取替えカートリッジBは、再ダイヤル機
能を実行し続けることができ、また、SFT8が押されたとき、「911」をダ
イヤル呼出しするなどの新しい機能を実行することができる。電子構成要素の信
号間の接続および対話について特定の詳細は、当分野の技術者には周知のことで
あり、参照により本明細書にその全体が組み込まれるPhilipsデータ・ハ
ンドブックなどの文献に記載されている。
様々な構成要素間の様々な関係を示している。こうした構成要素は、セルラ電話
機を含むが、それには限定されないワイヤレス通信デバイスの柔軟なオペレーシ
ョンのために、ハンドセットとカートリッジの間で、事前選択したグループに様
々に分割することができる。図11は、ワイヤレス通信カートリッジ・ユニット
の内部電子構成要素を一般的に示すブロック図を提供する。この簡略図は、追加
のカートリッジのサブシステムおよび構成要素の表現を含み得る。カートリッジ
のために任意の数のワイヤレス半導体を選択することができ、これには、多くの
ワイヤレス規格での一般的ワイヤレス通信サブシステム内に見られる構成要素が
含まれる。特定の実施形態または特定の通信システムに関わらず、セルラ電話機
などのワイヤレス・デバイスは、音声またはデータなどの情報の伝送を可能にす
る共通の機能性を共有する。例えば、操作者がハンドセットに向かって話したと
き、ハンドセット内のマイクロホンが、その音を電子信号に変換する。この電子
信号は、音声処理サブシステム130内の音声プロセッサ構成要素(VPC)に
宛てることができる。VPCは、この信号をフィルタにかけて、ベースバンド・
プロセッサ・サブシステム126を有するベースバンド・プロセッサ構成要素(
BPC)に送り、この構成要素が、変調のために信号を処理する。この後、信号
は、実際の変調のためにRF/IF構成要素に渡される。最終的に、信号は、ア
ンテナに渡され、これが信号を無線信号に変換する。無線波が電話機によって受
信されたとき、一般に、ハンドセットのアンテナが、その無線信号をRF/IF
構成要素に転送する。RF/IF構成要素は、信号をフィルタにかけ、BPCの
ためにそれを復調する。BPCは、着信するベースバンド信号の処理および復号
化を実行し、次に、それをVPCに渡すことができる。VPCは、信号に対して
等化および他の変更を行い、その信号を認識可能にする。スピーカが、音声プロ
セッサからの信号を放出する音、つまり受話者によって認識され得る音声に変換
する。これらの共通のステップおよび処理は、ほとんどの形式のワイヤレス通信
が従うものであり、本発明も、それを利用する。本明細書に提示する選択された
サブシステムの交換は、異なるが互いに関連する構成要素を単一のユニットまた
はコンピュータ・チップに集約することに向かって技術が進んでいる中で、より
多くのサブシステムを統合するという最近の傾向にさらに寄与することができる
。こうした柔軟な電話ハンドセットおよびカートリッジは、ワイヤレス通信をサ
ポートする取替え可能な構成要素と組込み構成要素を組み合わせたものであると
見なすことができる。
トローラ(service-specific microcontroller:SSMC)114を配置して、
様々なサブシステム間の対話の相当な部分を制御することができる。SSMC1
14は、いつワイヤレス電話ハンドセットをオンにするか、様々な時点でどの信
号を送出するか、別のチャネルにいつ切り替えるかを含め、様々なコマンドを指
示することができる。ハンドセット固有マイクロコントローラ構成要素(HSM
C)118は、ハンドセットのために選択されたオペレーションのための論理を
制御することができ、周辺機器との通信のために、データ・インターフェース1
22に接続されている。例えば、HSMCは、ハンドセット・ユニットのために
メモリ・アーキテクチャを処理すること、自動コールバックを行うこと、ボリュ
ーム制御および表示制御を可能にすること、バッテリを制御することなどの、ハ
ンドセット構成要素120内の機能、ならびにワイヤレス・システムに固有では
ない他のどの役割を制御または実行することができる。いくつかの構成では、S
SMC114およびHSMC118は統合して、同一コンピュータ・チップ上に
あることが可能である。さらに、SSMC114またはHSMC118は、RA
M構成要素および/またはROM構成要素、あるいは他のメモリ構成要素を含む
ことができる。また、ワイヤレス・ハンドセット・カートリッジ内の他の構成要
素も、同様の機能性を有する異なるシステムのための他の構成要素で取り替える
ことができる。例えば、GSMワイヤレス・システム内でのオペレーションのた
めに、カートリッジ内に、RF/IFサブシステム124、アンテナ125、ベ
ースバンド・プロセッサ・システム126、電力管理システム128、および他
の選択された構成要素を含む取外し可能なカートリッジを提供することができる
。特に異なるワイヤレス・システム内でのオペレーションのために、同様の構成
要素を備えた別のカートリッジを適合し、設計することができる。こうしたカー
トリッジは、やはり本発明と組み合せて使用することができるスマートカードを
使用するように構成することができる。自ら集積回路を有するこうしたタイプの
モジュラ・デバイスは、そのそれぞれのデバイスに関して追加の機能性を含むこ
とができるが、本明細書に提示する概念は、複数のワイヤレス・システム内での
その柔軟な使用を円滑にし、高める。本発明により形成した取外し可能カートリ
ッジおよび柔軟なハンドセットは、完全に異なるワイヤレス・システムのオペレ
ーションを効果的にサポートすることができる。
ンドセット構成要素を示すブロック図である。このハンドセットのための内部エ
レクトロニクス136は、ハンドセット・ケースに永久的に、または取外し可能
な方式で取り付けられた独立したカートリッジ・セクション134内に配置する
ことができる。本明細書では、多くの異なるカートリッジ構成要素変形形態を提
供することができる。というのは、ハンドセット/カートリッジの区画が、ワイ
ヤレス電話アセンブリを少なくとも2つの別の部分、ハンドセットおよび少なく
とも1つのカートリッジに分割することができるからである。例えば、カートリ
ッジ内に通常、配置されるいくつかの構成要素は、実際には、カートリッジ13
4の外部かつハンドセット132の内部に配置することができる。また、ハンド
セット132内に通常、見られる他の構成要素も、カートリッジ134内に配置
することができる。構成要素の分割は、様々な仕方で実現して、様々な柔軟性目
標を達成し、様々なワイヤレス・システムの要求に応えることができる。一般的
なワイヤレス電話アーキテクチャを詳しく見て、複数の構成要素分離を提供する
という概念をさらに説明する。柔軟なワイヤレス電話機は、マイクロホン・シス
テム138、スピーカ・システム140、バッテリ142、キーパッド・システ
ム144、ハードワイヤド・ハンドセット・コントロール146、ディスプレイ
またはLCD構成要素システム148、アンテナ、データ・インターフェース・
システム150、RF/IF構成要素、ベースバンド・プロセッサ、音声プロセ
ッサ、SSMC、HSMC、および電力管理構成要素など、多数の構成要素をケ
ース内に含むことができる。キーパッドは、PC−ATキーボードである必要は
なく、特定のレイアウトを有する必要もないことに留意されたい。どのキーパッ
ド構成でも、今日のワイヤレス電話機で使用することができる。電話機は、個人
識別番号ロック機能を含むようなセキュリティ・システム、またはキーパッド・
コンピュータで起動することのできる追跡回復システムさえ含むことが可能であ
る。同様に、ディスプレイ、マイクロホン、スピーカ、アンテナ、またはケース
に関して、多くの変形形態が利用可能である。ハンドセットは、ユーザに視覚情
報を提供するための表示装置を含むことができる。カートリッジ内のマイクロコ
ントローラは、ディスプレイが更新されたとき、そのディスプレイにI2C信号
を送ることができる。ハンドセット・ケースは、ワイヤレス電話機の物理的スケ
ルトンであることが可能であり、1つのユニット内にハンドセット構成要素を保
持することができる。ハンドセットは、カートリッジと接続するための見えるま
たは隠れたソケットをさらに含むことができる。また、多くの異なるタイプのバ
ッテリ・アーキテクチャも使用することができる。複数のバッテリを選択するこ
とができ、電力管理構成要素を分けて、ハンドセットとカートリッジの間に分割
することさえ可能である。電話ハンドセットは、バッテリ充電器および様々な他
のアクセサリをサポートするように構成することさえ可能である。バッテリは、
バッテリ再充電構成要素を含み、カートリッジ内の電力管理サブシステムに電力
を供給するなどの機能を実行することができる。電力管理サブシステムは、ワイ
ヤレス電話機内の他のシステムに対して、バッテリからの電気エネルギーを制御
し、変換することができる。また、電力管理サブシステムは、ユニットが実際に
使用されているとき、オンになっているが、アイドル状態、スリープ状態、また
はスタンドバイ状態に置かれているとき、またはプロセッサが低速で動作してい
るとき、電力消費を制御する回路も含むことができる。さらに、電話機は、ワイ
ド・エリア・ネットワーク(WAN)または「Blue Tooth」などのロ
ーカル・エリア・ワイヤレス・ネットワーク(LAWN)を含むローカル・エリ
ア・ネットワーク(LAN)を介して通信するためのハードウェアおよびソフト
ウェアを実装することができる。データ・インターフェース・システムが、こう
した機能性をサポートすることができ、2方向ページング・サービスなどのデー
タ・ワイヤレス・ネットワーク内でのオペレーションもサポートすることができ
る。
明の代替実施形態を示すブロック図である。システムのこの構成は、RF/IF
システム152およびアンテナ154が、カートリッジ160から分離してハン
ドセット170内に含まれることで、低コストのシステムを提供することができ
る。また、ハンドセット固有マイクロプロセッサ156構成要素も、ハンドセッ
ト・セクション170内に配置して、カートリッジ160内の構成要素の数をさ
らに減らすことができ、これが、カートリッジ・セクションのサイズおよびコス
トを抑えることができる。また同時に、データ158およびスピーカ/マイクロ
ホン162システムも、ハンドセット170内に含めることができる。この構成
では、こうしたハンドセット構成要素は、もはやアップグレードして電話機の機
能セットを変更することができない。例えば、アンテナがハンドセット・セクシ
ョン170内に配置されているとき、カートリッジ160は、突出したアンテナ
がモジュラ・カートリッジからなくなるので、相当に小さなサイズになることが
可能であり、比較的簡単な設計を提供することができる。ただし、カートリッジ
とアンテナが一緒に含まれるとき、その両方を別々に取替える必要がなくなるな
ど、多くの理由で、システムのカートリッジ・セクション160内にアンテナが
提供されるのが好ましいことがあるであろう。また、カートリッジ・エレクトロ
ニクスは、インピーダンス整合および他の最適化など、単一のアンテナに関して
最適化することもできる。アンテナとカートリッジの間の回路の複雑さは、ハン
ドセット内にアンテナが含まれない場合、さらに単純化することができる。新し
いシステムにアップグレードまたは変更するとき、アンテナおよびカートリッジ
という2つの構成要素を別々に交換することを回避することができ、どのアンテ
ナがどのカートリッジに対応し得るかに関する混乱のリスクを抑えることができ
る。本発明の別の好ましい実施形態は、カートリッジ内でアンテナを使用する、
またはハンドセット・セクション内でオプションのアンテナを使用する選択をカ
ートリッジが有する適合可能なシステムを提供する。ハンドセットとカートリッ
ジは、ある状況で、どちらのアンテナが使用に適しているかを判断することがで
きる。例えば、電話内にあるとき、カートリッジは、カートリッジ自体の内部ア
ンテナを使用するのを選択することができるが、強力なアンテナを備えた運搬用
車両内にあるとき、カートリッジは、その車両のアンテナを使用するのを選択す
ることができる。ハンドセット内のアンテナは、それ自体、取外し可能であり得
る。この場合も、本発明は、サブシステムに関して、多くの異なるタイプの分割
および組み合わせの可能性を提供し、これが、さらなる柔軟性を提供する。ただ
し、柔軟なワイヤレス電話機のハンドセットは、スピーカなどの少なくとも1つ
の電気的構成要素を含むのが好ましいであろう。ハンドセットのためのケーシン
グは、他の構成要素および関連する電気接続をさらに含むことができる。さらに
、ハンドセット構成要素は、相当に汎用性があることが可能であり、複数のワイ
ヤレス・システムで動作することができる。複数のワイヤレス・システムでのハ
ンドセットの使用の可能性を排除する構成要素をハンドセットが含むとき、これ
は、システムが柔軟なワイヤレス電話機を提供する能力を制限する傾向がある。
例えば、電話ハンドセットが、AMPS規格でだけ使用されるフィルタを含み、
GSMシステム内で動作しないとき、この電話機は、柔軟なワイヤレス電話機を
提供する能力が限られる可能性がある。ただし、別のワイヤレス・システムと通
信するとき、AMPSフィルタを制御可能な方式で無効にする、またはバイパス
すれば、複数のシステムで使用する柔軟な電話機を提供することができる。多く
の異なるワイヤレス・システムで一般に動作するハンドセット・フィルタが、好
ましくは、柔軟なワイヤレス電話機を提供することができる。
ジ・システムを示している。ハンドセット固有マイクロコントローラまたはマイ
クロプロセッサ182構成要素、およびデータ・システム184およびスピーカ
/マイクロホン・サブシステム186などの外部構成要素を除き、大部分の内部
エレクトロニクス構成要素が、カートリッジ・セクション180内に含まれても
良い。ハンドセット固有マイクロプロセッサ182構成要素は、必ずしも、カー
トリッジ・セクション180には組み込まれず、ハンドセット190に永久的に
組み込む、または別個のカートリッジ内に含めることができる。前述したとおり
、選択されたサブシステムが、カートリッジ部分180内ではなくハンドセット
190内で提供されるとき、このタイプの構成により、特定の利点が提供される
。
カートリッジ・システムがさらに提示される。電話番号などのユーザ・データを
記憶するため、別個の読取り/書込みメモリ・サブシステム202をハンドセッ
ト210に含めることができる。このメモリは、データバスを介して、カートリ
ッジ200内に配置されたマイクロプロセッサに接続され、それと通信すること
ができる。このオプションの構成要素は、ユーザ・データのストーレッジを提供
することができる。また、オプションのメモリ構成要素は、ユーザが、電話番号
および氏名などの情報、またはモバイル識別番号(MIN)などのワイヤレス・
システム固有データを記憶させることができるようにもする。いくつかの適用例
では、ユーザ・データのメモリ・ストーレッジを含めることが特に好ましいかも
しれない。メモリ構成要素は、ハンドセット210内またはカートリッジ200
内のどちらかに配置することができる。メモリ構成要素は、カートリッジ200
が交換されたとき、あるいはカートリッジを交換することにより、ユニットがア
ップグレードされた、または別のワイヤレス・システムに切り替えられたとき、
ユーザ情報が失われないように、ハンドセット内に配置することができる。別法
では、メモリ構成要素は、第2カートリッジまたはミニ・フラッシュ・カード内
に含めることができる。第2カートリッジは、PCMCIAメモリ・カード、ス
マートカード、GSM電話機内で使用されるもののような加入者識別モジュール
(SIM)、または対応するハンドセット・ポートまたはソケットに接続するこ
とができる他の何らかの取外し可能構成として構成することができる。メモリ構
成要素が、カートリッジとは別個であるとき、本明細書に記載するハンドセット
/カートリッジ・インターフェース・ピン出力は、アドレス・ピン、データ・ピ
ン、および制御ピンを含むデータ・バスによって強化することができる。このイ
ンターフェースは、ハンドセット/カートリッジ・インターフェースを介するデ
ータのアクセスを提供することができる。データ・バスは、Philipsから
の技術文献に記載されるあるAMPS実装形態で示唆される8ビット設計、GS
M実装形態で示唆される16ピン設計、PCIまたはCardbusなどの32
ビット、またはUniversal Serial Bus(USB)またはI
EEE−1394などのシリアル・バスさえ含むことができる。ハンドフリー操
作のためにハンドセットに接続する外部ジャック、モデムまたはコンピュータに
ワイヤレス電話機を接続するためのデータ・インターフェース204、バッテリ
寿命警告および他の信号のための追加のLED、スピーカ/マイクロホン206
ボリューム制御、振鈴ボリューム制御、および逆光照明などのパラメータのため
の追加のコントロールなどの追加の構成要素をハンドセット・セクション内に含
ませても良い。いくつかの適用例に関して、こうしたオプションの構成要素を柔
軟なワイヤレス電話機内に含め、より多機能で機能的なワイヤレス電話機を提供
できることが好ましい可能性がある。電話機は、こうした追加要素を含めること
を避け、比較的簡略な設計パラメータで済ますこともできる。
のハンドセット/カートリッジ・インターフェースを介して多種多様なハンドセ
ット・デバイスで動作できるようにする柔軟なワイヤレス・デバイス・システム
を示している。ハンドセット・デバイスは、ワイヤレス電話機、ワイヤレスPD
A、ワイヤレス運搬用車両、または他のどのワイヤレス・デバイスであってもよ
い。各デバイスは、IS−136、AMPS、iDEN、GSM、およびIS−
95を含む様々なワイヤレス・システムをサポートするカートリッジと結合する
ハンドセット/カートリッジ・インターフェースを含む。こうしたインターフェ
ースは、同一の電気的仕様および機械的仕様に適合し、カートリッジおよびデバ
イスが、同一の電気的仕様および機械的仕様をサポートする限り、任意の数のデ
バイスに任意の数のカートリッジを結合するのを可能にする。これにより、1つ
の車両設計、電話設計、またはPDA設計が、所望のシステムに合った適切なカ
ートリッジを選択し、そのカートリッジをデバイス内のインターフェースに結合
することにより、複数のワイヤレス・システムにアクセスを得ることができる。
ッジ1605が、デバイス1615A〜1615Cの特性に基づいて、そのオペ
レーションをどのように構成することができるかも示している。例えば、システ
ム1600は、カートリッジ1605内に含まれるアンテナ1610を使用する
か、あるいはデバイス1615Aまたは1615B内に含まれるアンテナ162
0Aまたは1620Bを使用するかをカートリッジ1605が決定できるように
することが可能である。カートリッジ1605が、ワイヤレス電話機1615A
内に配置されたとき、カートリッジ1605Fと電話機1615Aは、インター
フェース(図示せず)を介して送られる電気信号を介して情報を通信することが
できる。この情報を使用して、カートリッジ1605Fは、電話機1615Aに
接続されているとき、カートリッジ1605F内のアンテナ1610が使用され
得ないのを認識することができ、したがって、カートリッジのアンテナ1610
の代りに、デバイスのアンテナ1620Aを使用して、無線信号を送信および受
信することができる。カートリッジが、車両1615B内に配置されたとき、カ
ートリッジ1605Gと車両1615Bは、インターフェース(図示せず)を介
して送られる電気信号を介して、やはり通信することができる。この情報を使用
して、カートリッジ1605Gは、カートリッジ1605G内のアンテナ161
0が利用可能であるが、デバイス1615B内のアンテナ1620Bの方がずっ
と強力であり、したがって、代りに使用されるべきことを認識することができる
。カートリッジ1605Hが、PDA1615C内に配置されたとき、カートリ
ッジ1605HとPDA1615Cは、インターフェース(図示せず)を介して
送られる電気信号を介して情報を通信することができる。カートリッジ1605
Hは、PDA1615C内にアンテナが存在せず、このため、無線信号を送信お
よび受信するのに、カートリッジ1605H内の格納式アンテナ1610を使用
するのを認識することができる。
ートするのに、この共通ハンドセット/カートリッジ・インターフェース170
5をどのように構造化することができるかを示している。図17に見られるとお
り、カートリッジ1605は、カートリッジ1605がデバイス内のインターフ
ェースと結合されたとき、インターフェース1705上の32個のストレート・
ピンに接続する32個のピン差し込み口1715を含むことができる。また、カ
ートリッジ1605は、インターフェース上の1つまたは複数の同軸プラグに接
続する1つまたは複数の同軸ジャック1710も含むことができる。図18に示
すとおり、ピン3、4、6、8、24、26は、図2B内の予約済みピンと同じ
ように、予約済みであることが可能である。ピン2、7、9、13、20、30
は、接地のために使用することができる。ピン19、23、25、27、29は
、内部エレクトロニクスに電力を供給するのに使用することができる。カートリ
ッジ1605内の他のエレクトロニクスに電力を供給するのに、ピン10を使用
することができる。ストレート・シリアル、Universal Serial
Bus(USB)、IEEE 1394などの業界に共通の規格、または所有
データ伝送スキームを使用して、シリアル・データ通信をサポートするのに、ピ
ン1、31、32を使用することができる。カートリッジ1605およびハンド
セットは、インターフェース1705を介して、どの伝送スキームを使用するか
を決める情報を送ることができ、あるいはピン28を使用して、ストレート・シ
リアルを使用して伝送するが、USBを使用して伝送するかを決めることができ
る。これらのピンを介して送られるデータには、業界に共通のATコマンド、ま
たは所有メッセージ交換スキームを含んでも良い。ピン5を使用して、ハンドセ
ット内のアンテナを使用するか、またはカートリッジ1605内のアンテナ16
10を使用するか、カートリッジ1605が選択するのを助けることができる。
この決定および他の動作特性の交渉において、ピン1および32を介して送られ
るデータも使用することが可能である。インターフェース1705を介してアナ
ログ音声信号を通信するのに、ピン11、12、21、22も使用することがで
きる。これは、ハンドセットから、音声信号をデジタル化する負担を取り除き、
それをカートリッジ1605に負わせ、これにより、より少ない構成要素を有す
るハンドセットを提供する。また、これは、AMPSシステムを介するより効率
的な音声伝送を可能にする。ピン14を使用して、カートリッジ1605および
インターフェース1705のオペレーションをリセットすることができる。ピン
15、16、17、18を使用し、インターフェース1705を介してPuls
e Code Modulation(パルス符号変調)(PCM)音声信号を
通信することができる。これは、多くのハンドセットおよびデバイス内に共通に
見られる既存のPCMエレクトロニクスを利用することができ、カートリッジ1
605にかかる処理負荷を軽減する。カートリッジ1605は、ピン1および3
2またはアナログピンおよびPCMピン自体を介してハンドセットとカートリッ
ジ1605の間で通信される信号に基づいて、アナログ音声ピンまたはPCMピ
ンのどちらかを使用するようにそのオペレーションを構成することができる。ピ
ンA1およびA2を使用して、カートリッジ1605とハンドセット上のアンテ
ナの間でRF信号を通信することができる。
しい実施形態および方法の説明および図示は、制限する意味で解釈されるべきも
のではない。本発明のすべての態様は、様々な条件および変量に依存する、本明
細書に提示した特定の記載、構成、または相対的な割合には限定されないものと
理解されたい。開示した発明の様々な実施形態の形態および詳細を変更した様々
な形態、および本発明の他の変形形態が、本開示を参照したとき、当分野の技術
者には明白となろう。したがって、記載する実施形態のそうしたどの変更形態、
変形形態、または等価形態も本発明の真の趣旨および範囲のなかにあるものとし
て、添付の請求項の範囲がカバーすることが企図されている。
ヤレス・システムなどの異なる規格で使用するためのセルラ電話ハンドセットお
よびカートリッジを含む柔軟なワイヤレス通信システムを示す簡略図である。
ヤレス通信構成要素を含む取外し可能モバイル電話システム・カートリッジの透
視図である。
ンを含むことのできるハンドセット/カートリッジ・インターフェースを示すモ
ジュラ・モバイル電話カートリッジの簡略化した側面図である。
る取外し可能セルラ電話システム・カートリッジを示す図である。
簡略化した透視図である。
カートリッジの簡略化した透視図である。
部取付けカートリッジを有するセルラ電話ハンドセットの展開した透視図である
。
に、見た目には隠れていることが可能な、モジュラ・ワイヤレス・システム・カ
ートリッジに対する便利なアクセスを提供するヒンジ付きカバー、つまりカート
リッジにアクセスを得るためのカバーを有する柔軟なワイヤレス電話機の簡略化
した透視図である。
イヤレス電話機の簡略化した透視図である。
より提供される、大きなタッチ・スクリーンおよびカートリッジを有する柔軟な
モジュラ・スマートホンを示す図である。
ッジを有する柔軟なワイヤレスPDAである本発明の別の実施形態を示す図であ
る。
電話キーパッドの簡略化した前面図である。
電話機の既存の機能セットを拡張することができるかを示す簡略化した流れ図で
ある。
的に示すブロック図である。
イヤレス・セルラ電話機の構成要素を示すブロック図である。
ハンドセット内に含まれる、低コストの柔軟なワイヤレス電話機およびシステム
・カートリッジを提供する本発明の代替の実施形態を示すブロック図である。
ほとんどの内部エレクトロニクス構成要素、ならびにスピーカおよびマイクロホ
ンを含んだ外部構成要素を含む、さらに別の柔軟なワイヤレス電話機およびシス
テム・カートリッジを示すブロック図である。
ができるハンドセット・セクション内にある、電話番号などのユーザ・データを
記憶するための別個のメモリ構成要素を含む柔軟なワイヤレス電話機およびシス
テム・カートリッジを示す図である。
カートリッジおよびデバイスを組み込んだ簡略化したシステムを示す図である。
スと通信する、またはそれらとインターフェースを取る一連のピンおよび少なく
とも1つの同軸ピンを有するように形成されたカートリッジの拡大透視図である
。
びピン位置を示すインターフェース・ピン・チャートおよびその図である。
Claims (35)
- 【請求項1】 構成可能なセルラ電話ハンドセットを更新するためのモジュ
ラ・セルラ電話カートリッジ・キットであって、 少なくとも1つのセルラ電話システムのための一組の選択したモバイル電話機
能を提供する少なくとも1つの電子ワイヤレス通信構成要素を有し、かつ少なく
とも1つのセルラ電話システムのオペレーションをサポートするセルラ電話ハン
ドセットに対する接続に合わせて構成されたインターフェースを有する取替えセ
ルラ・カートリッジと、 前記取替えセルラ・カートリッジを挿入することによって前記セルラ電話ハン
ドセットを更新するための一組の指示とを含むキット。 - 【請求項2】 取替えセルラ電話カートリッジのインターフェースが、対応
するセルラ電話ハンドセット・インターフェースとの通信に合わせて構成された
複数のインターフェース・ピンを含む請求項1に記載のセルラ電話カートリッジ
・キット。 - 【請求項3】 インターフェース・ピンが動作ピンおよび予約済みピンを含
む請求項2に記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項4】 インターフェース・ピンが同軸ピンを含む請求項2に記載の
セルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項5】 インターフェース・ピンのうちのいくつかがシリアル・デー
タ通信のために使用される請求項2に記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項6】 インターフェース・ピンのうちのいくつかがアナログ信号を
通信するために使用される請求項2に記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項7】 インターフェース・ピンのうちのいくつかが、デジタル化し
た音声信号を通信するためだけに使用される請求項2に記載のセルラ電話カート
リッジ・キット。 - 【請求項8】 インターフェースが1つだけのコネクタを有する請求項1に
記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項9】 カートリッジがプリペイド・ワイヤレス・カートリッジであ
る請求項1に記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項10】 少なくとも1つのセルラ電話ネットワーク・システムのた
めの一組の選択したモバイル電話機能をサポートする少なくとも1つのワイヤレ
ス通信構成要素と、 一組の選択したモバイル電話機能を提供する少なくとも1つの電子ワイヤレス
通信構成要素をそのそれぞれが有する複数のモジュラ・セルラ電話カートリッジ
に対する接続に合わせて構成されたインターフェースとを含むワイヤレス・セル
ラ電話ハンドセット。 - 【請求項11】 ハンドセットが、ソケットとして構成された複数のインタ
ーフェースを含む請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項12】 ハンドセットが、赤外線通信のための赤外線ポートを含む
請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項13】 ハンドセットが、他のワイヤレス・デバイスまたは非ワイ
ヤレス・デバイスとの通信のためのデータ交換インターフェースを含む請求項1
0に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項14】 ハンドセットが、ハンドフリー・セルラ電話アクセサリと
ともに使用するように構成された請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハ
ンドセット。 - 【請求項15】 ハンドセットが、スマートカード・インターフェースを含
む請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項16】 アンテナをさらに含む請求項10に記載のワイヤレス・セ
ルラ電話ハンドセット。 - 【請求項17】 ハンドセットが、運搬用車両である請求項10に記載のワ
イヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項18】 ハンドセットが、ハンドヘルド・コンピュータである請求
項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項19】 インターフェースが、シリアル・データ通信のためのピン
を含む請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項20】 インターフェースが、アナログ信号のためのピンを含む請
求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項21】 インターフェースが、デジタル化した音声のためだけに使
用するピンを含む請求項10に記載のワイヤレス・セルラ電話ハンドセット。 - 【請求項22】 少なくとも1つの選択したワイヤレス通信システムをサポ
ートする第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を有し、かつ少なく
とも1つのモジュラ・カートリッジとの通信のために構成された前記第1組の少
なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信するハンドセット・インターフェ
ースとを有するワイヤレス通信ハンドセットと、 一組のワイヤレス通信機能を提供する第2組の少なくとも1つのワイヤレス通
信構成要素を有し、かつ前記ハンドセット・インターフェースに取外し可能な方
式で接続され、前記第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と前記第
2組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素の間の共有結合を提供する前記
第2組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信するカートリッジ・イ
ンターフェースを有するモジュラ・カートリッジとを含むワイヤレス通信デバイ
ス。 - 【請求項23】 ワイヤレス通信デバイスが運搬用車両である請求項22に
記載のワイヤレス通信デバイス。 - 【請求項24】 ワイヤレス音声通信デバイスがモジュラ・カートリッジと
ワイヤレス通信ハンドセットの間で渡される情報に基づいてそのオペレーション
を構成する請求項22に記載のワイヤレス通信デバイス。 - 【請求項25】 ワイヤレス通信ハンドセットがアンテナを含む請求項22
に記載のワイヤレス通信デバイス。 - 【請求項26】 ワイヤレス通信ハンドセットがアンテナを含まない請求項
22に記載のワイヤレス通信デバイス。 - 【請求項27】 ハンドセット・インターフェースとカートリッジ・インタ
ーフェースがデータをシリアル方式で交換する請求項22に記載のワイヤレス通
信デバイス。 - 【請求項28】 ハンドセット・インターフェースとカートリッジ・インタ
ーフェースがアナログ信号を交換する請求項22に記載のワイヤレス通信デバイ
ス。 - 【請求項29】 ハンドセット・インターフェースとカートリッジ・インタ
ーフェースが、デジタル化された音声のために排他的に使用されるピンを介して
データを交換する請求項22に記載のワイヤレス通信デバイス。 - 【請求項30】 少なくとも第1セルラ・システムと第2セルラ・システム
をサポートする第1組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と、前記第1
組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信するハンドセット・インタ
ーフェースとを有するワイヤレス通信ハンドセットと、 前記第1セルラ・システムのための第1組のワイヤレス通信機能を提供する第
2組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を有し、かつ前期第2組の少な
くとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信し、前記ハンドセット・インターフ
ェースに対する取外し可能な接続に合わせて構成された第1カートリッジ・イン
ターフェースを有する第1モジュラ・カートリッジと、 前記第2セルラ・システムのための第2組のワイヤレス通信機能を提供する第
3組の少なくとも1つのワイヤレス通信構成要素を有し、かつ前期第3組の少な
くとも1つのワイヤレス通信構成要素と通信し、前記ハンドセット・インターフ
ェースに対する取外し可能な接続に合わせて構成された第2カートリッジ・イン
ターフェースを有する第2モジュラ・カートリッジとを含むワイヤレス・セルラ
電話システム。 - 【請求項31】 モジュラ・カートリッジを受けるインターフェースを有す
る第1ハンドセットと モジュラ・カートリッジを受けるインターフェースを有する第2ハンドセット
と、 前記第1ハンドセットまたは前記第2ハンドセットのいずれかで使用すること
のできるモジュラ・カートリッジとを含むワイヤレス・セルラ電話システム。 - 【請求項32】 第1ハンドセットが、車両内、ハンドヘルド・コンピュー
タ内、または電話機内の構成要素である請求項31に記載のワイヤレス・セルラ
電話システム。 - 【請求項33】 第2ハンドセットが、車両内、ハンドヘルド・コンピュー
タ内、または電話機内の構成要素である請求項32に記載のワイヤレス・セルラ
電話システム。 - 【請求項34】 取替えセルラ・カートリッジがアンテナを含む請求項1に
記載のセルラ電話カートリッジ・キット。 - 【請求項35】 モジュラ・カートリッジがアンテナを含む請求項22のワ
イヤレス通信デバイス。
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