(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数通信信号を発生させるための手段と、
前記無線周波数通信信号を使用しながらの通信中に低周波数変調ＲＦ混乱場（コンフュージョン・フィールド）を発生させて、前記無線周波数通信信号と前記低周波数変調ＲＦ混乱場の重ね合わせを生成させるように構成された手段であって、前記重ね合わせのエンベロープが非周期的である当該手段とを備え、
前記無線周波数通信信号のおかげでユーザに対するバイオ効果の影響が低減されることを特徴とするパーソナル通信デバイス。
【請求項２】
前記混乱場は、時間的に変動する振幅、周波数（周期）、位相、波形、及び空間内方向特性のうちの少なくとも１つを有するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項３】
前記時間的に変動する特性は、少なくとも疑似ランダムを含むランダム方式で変化するように構成されることを特徴とする、請求項２に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項４】
前記混乱場は、周波数、負荷サイクル、位相、及び周期的に修正される振幅のうちの少なくとも１つを含み、相対的に低い周波数信号によって変調された高周波の搬送波を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項５】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場を発生させるように構成された前記手段がＷＬＡＮ送信機を含む、請求項１〜４の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項６】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場を発生させるように構成された前記手段は、ＷＬＡＮ通信中に第１のアンテナを駆動させ、前記混乱場の発生中に第２のアンテナを駆動させる手段を更に含む、請求項５に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項７】
前記混乱場の発生中に、前記ＷＬＡＮ送信機を前記第１のアンテナから前記第２のアンテナに切り換えるためのスイッチを含むことを特徴とする、請求項６に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項８】
前記第２のアンテナは、ユーザの頭部に向けてアンテナから放出された混乱場エネルギを集中させるようにできる指向性アンテナである、請求項６又は７に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項９】
前記ユーザの頭部に露出されるように混乱場密度が生成されるようにし、前記無線周波数通信信号を用いて行われる通信中に前記ユーザの頭部に露出される電界場密度と類似か又はそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１０】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場を発生させるように構成された前記手段がＮＦＣ回路を含む、請求項１〜４の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１１】
前記混乱場は、２ｕＴよりも高い密度を備えた磁場を含む、請求項１０に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１２】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場は、前記無線周波数通信信号の低周波数周期的要素の存在をマスキング又は曖昧にする付加的な要素若しくは成分を場に導入するために、前記無線周波数通信信号を増大させる、請求項１〜１１の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１３】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場は通常の通信信号を増大させ、当該通常の通信信号のエンベロープと比較して、組み合わされた信号のエンベロープが低減された各周期的ＥＬＦ成分を有するように、通常の通信信号を増強することを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１４】
前記低周波数変調ＲＦ混乱場及び前記無線周波数通信信号の重ね合わせは、重ね合わせられていないエンベロープと比較すると、周波数が均等に分布されるようにし、相対的に低減された各ＥＬＦ周波数ピークを有するエンベロープ信号を生じさせる、請求項１〜１３の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１５】
無線周波数通信信号を発生させるための前記手段、及び、混乱場を発生させるように構成された前記手段は、低周波数変調ＲＦ混乱場と無線周波数通信信号を放射するためのそれぞれのアンテナを備える、請求項１〜１４の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１６】
セルラー無線受話器を含むことを特徴とする、請求項１〜１５の何れか１項に記載のパーソナル通信デバイス。
【請求項１７】
パーソナル通信デバイスをオペレーティングする方法であって、前記パーソナル通信デバイスは、
通信を行うための第１の変調無線周波数を発生させる処理と、
前記第１の変調無線周波数に重ね合わされる低周波数変調ＲＦ混乱場を同時に生成する処理であって、前記重ね合わせのエンベロープが非周期的である当該処理と、
を実行し、前記第１の変調無線周波数のおかげでユーザに対するバイオ効果の影響が低減される方法。
【請求項１８】
パーソナル通信デバイスに請求項１７に記載の処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
パーソナル通信デバイスに、請求項２〜１６に記載の少なくとも１つの機能を実現させるためのプログラム。
【請求項２０】
少なくとも１つのプロセッサを備えた装置であって、前記プロセッサが請求項１９に記載のプログラムを制御することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信の分野に関し、特に、以下に限定されるものではないが、無線パーソナル通信デバイスなどから発せられる有害な放射線による生体系への悪影響を低減することに関する。
【背景技術】
【０００２】
特に無線通信デバイスから発せられる放射線は、デバイスを使用している人に有害である可能性があることが広く受け入れられている。無線通信デバイスは、携帯電話、無線ＰＤＡ、「インターネット」に接続されたデバイス、パーソナルエリアネットワーク（例えば、Ｂ１ｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ））デバイス、ＷｉＭａｘデバイス、ＧＰＳナビゲータ、及び一般的に無線通信を行うあらゆる他の製品を含む。単に便宜のために、用語「パーソナル通信デバイス」（ＰＣＤ）は、本明細書では個人が使用することができる又は露出される（例えば、共有することができ、それ自体個人使用ではない無線ネットワークデバイスを含む）無線通信デバイス及び／又は機器の包括名称として使用されることになる。
【０００３】
科学者、保健機関、政府機関、無線通信ネットワークオペレータ、及びＰＣＤ製造業者は、長い間共同作業をして、無線通信作動を行うためにＰＣＤ放射を許容できる放射線の最大レベルを規定する様々な規格を作成してきた。
【０００４】
しかし、放射線電力レベルとＰＣＤ性能の間に公知のトレードオフがあり、例えば、送受信機（例えば、無線塔又は衛星）とＰＣＤの間の最大作動距離、信号品質（例えば、ＳＮ比、エラー率、脱落）などの点から見て、一般的により高い電力は性能を高める。
【０００５】
ＰＣＤ製造業者は、性能の満足できるレベルを維持しながら規格に準拠する製品を設計する課題を有し、この分野に関する多くの調査及び関連する文献及び特許出願が存在する。
例えば、ＥＰ１２２９６６４号公報は、デバイスに対する人間組織の近接性を検出して使用される時間スロット（時分割多元接続「ＴＤＭＡ」システム内で）の数を低減するか、又はデバイスが人間組織により近く移動した時に信号電力を低下させることが可能なモバイルデバイスを説明し、ＥＰ１４８７１２４号公報は、２つの通信モード、すなわち、デバイスが直接人間ユーザ相互作用に不適切な架台に設置された時の第１のモード（すなわち、高電力モード）と、デバイスがユーザによって使用されているか又はユーザの近くにある時の第２のモード（すなわち、低電力モード）とを有するモバイルデバイスを説明し、ＵＳ２００３０６４７６１号公報は、デバイスが人間ユーザの近くにある時を検出し、通信のために使用される時間スロットの数を低減し、それによって比吸収率（ＳＡＲ）値を低減することによって比吸収率（ＳＡＲ）値を低減するようになったモバイルデバイスを説明している。
【０００６】
有害なＰＣＤ効果を低減するための別の手法は、オペレータの頭部の付近の電磁場の効果を打ち消すために、オペレータの耳当てとアンテナの間に置かれた複数の能動遮蔽体を使用して、電磁場からオペレータを遮蔽する方法を提供するＵＳ６９５７０５１号公報に説明されている。能動遮蔽体は、アンテナ信号の小さい部分を取り、信号の位相及び振幅をシフトする調節回路を使用して、アンテナによって生成されたものと反対の要求された付近でアンテナ信号を打ち消すために使用することができる信号を生成することによって作動する。
【０００７】
また、類似の問題及び解決法を説明する他の多くの文献が存在する。
【０００８】
人間に有害な可能性があるのは放射線電力レベルだけではないことを明らかにする別の調査が存在する。本明細書中、例えば、ＵＳ６２６３８７８号公報は電磁場（特に、５００Ｈｚよりも低い周波数で交互に起きたりパルス駆動又は変調する場であって、「極端に低い周波数」（ＥＬＦ）と称したりする。）により生じる問題を指摘している。しかし、この特許は、１００ｋＨｚまでの周波数に対して予防策を講じるべきであると更に提言しており、それは、そのような比較的高い周波数においてさえも発生される場の周期的特性が人間に有害な可能性があると確信しているからである。
ＵＳ６２６３８７８号公報が説明している実験結果により、特にＥＬＦ周波数は、生体細胞（すなわち、それらは「バイオ効果」である）において望ましくない変化を誘導し、一方、ＥＬＦ領域を超える周波数は、細胞変化に対して有意に低い影響しかないことが見出されている。
ＵＳ６２６３８７８号公報は、６０Ｈｚ（米国）と５０Ｈｚ（英国及び欧州大陸諸国）の配電周波数に特に関連している。この特許は、生体系が露出される周囲の時間的に変動する電気場、磁気場、又は電磁気場のうちの少なくとも１つを含む１以上の多くの固有信号パラメータを修正することによって有害な影響を低減することができると提言している。この特許によると、この修正は、時間的に変動する振幅、周波数（周期）、位相、波形、又は空間内の方向を有するいわゆる「混乱場（コンフュージョン・フィールド）」（例えば、ノイズ信号による）を転移することによって達成することができ、これは、生体細胞に対するＥＬＦ場の影響を抑制する。
ＵＳ５５４４６６５号公報は、モバイルデバイスに係わる類似の問題を指摘し、デバイスの周囲に沿って隠した多巻回コイルをデバイスに組み込むことができる解決法を提言している。コイルは、ＥＬＦ信号によって駆動され、かつデバイスによって放出されたＥＬＦを抑制するために送信場上に転移される混乱場を誘導するように配置される。付加的なコイル及び関連する回路は、デバイスのバッテリによって直接に電力供給され、コイル及び回路の具備は、デバイスの作動と干渉しないように、かつユーザに対して作動上トランスパレントであるように設計される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＥＰ１２２９６６４
【特許文献２】ＥＰ１４８７１２４
【特許文献３】ＵＳ２００３０６４７６１
【特許文献４】ＵＳ６２６３８７８
【特許文献５】ＵＳ５５４４６６５
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様及び実施形態は、以下に説明するように及び／又は添付の特許請求の範囲に請求するように、比較的高い周波数の通信チャンネルに比較的低い周波数の変調を起すことで生体系への悪影響を抑制することに関連するものである。
【００１１】
添付図面を参照して行われる単に一例として与える本発明の実施形態の以下の説明から本発明の様々な特徴及び利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】従来技術による通信チャンネルの一連のフレームの各々における周期的スロット割り当てを例示する図である。
【図１ｂ】従来技術による通信チャンネルの１つおきのフレームにおける周期的スロット割り当てを例示する図である。
【図１ｃ】従来技術による通信チャンネルのフレームにおける一連のスロットを例示する図である。
【図２】混乱場（コンフュージョン・フィールド）を生成するためにＷＬＡＮ無線を使用する本発明の一実施形態による移動局のブロック図である。
【図３】混乱場を生成するＷＬＡＮ送受信機を制御するＣＦＣＦ（混乱場制御機能）のオペレーションのフローチャートである。
【図４】混乱場を生成するためにＮＦＣ無線を使用する本発明の一実施形態による移動局のブロック図である。
【図５ａ】ＧＳＭ波形を例示する時間領域グラフである。
【図５ｂ】それぞれのＧＳＭ波形のエンベロープ（包絡線）を例示する時間領域グラフである。
【図５ｃ】混乱場波形を例示する時間領域グラフである。
【図５ｄ】混乱場波形のエンベロープを例示する時間領域グラフである。
【図５ｅ】組み合わされた波形を例示する時間領域グラフである。
【図５ｆ】組み合わされた波形のエンベロープを例示する時間領域グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の様々な実施形態をここで添付図面を参照してより詳細に説明する。本発明は、その適用の際に、以下の説明及び図面に例示して説明する方法及び構成要素の配置の詳細に制限されないことが認識されるであろう。当業者であれば、本説明には詳細に説明しない本発明の付加的な実施形態が可能であり、それらが本発明の特許請求の範囲内であることが明らかでる。したがって、以下の説明は、いずれかの形態に制限するものと解釈すべきではなく、本特許権の範囲は、本発明の特許請求の範囲によってのみ定められる。
【００１４】
外面的には、ＰＣＤが何らかの形式の有害なＥＬＦを発生させる可能性があることが明らかでない場合がある。例えば、「ＧＳＭ  ＆  ３Ｇ」ＰＣＤは、３００ＭＨｚを超える主搬送波ＲＦ周波数バンドで作動する。しかし、本発明の実施形態の結論に達すると、ＰＣＤが比較的高い周波数で通信していても、例えば、その無線周波数数ＲＦ搬送信号の低周波数変調のために、ＰＣＤを使用しているか又はそれに接触する人間に対して、有害な場合があることが認められている。本発明の目的に関し、用語「低周波数変調ＲＦ信号」（ＬＦＭＲＦ）とは、１００ＫＨｚよりも低い周波数のサイナス又はパルスを備えた変調されたＲＦ信号に適用されることになる。
【００１５】
本発明の実施形態は、一般的に、ＰＣＤのバイオ効果の影響を低減するか又は対処する意図で生成されたＬＦＭＲＦの新しいソースを利用するようになっている。本発明の具体的な実施形態では、ＬＦＭＲＦは、既存のＰＣＤ回路と例えば近接場通信（ＮＦＣ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、又はパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）回路の形態の無線技術とを使用して有利に生成される。そのような回路は、例えば、セルラー通信のために使用される回路から実質的に分離される傾向がある。しかし、本発明の実施形態を詳細に説明する前に、既存のＰＣＤにおいてＬＦＭＲＦの形態の有害なＥＬＦの性質の更に別の分析を以下に提供する。
【００１６】
例えば、ＧＳＭのようなＴＤＭベースのシステムは、一般的に、隣接する時間フレーム内の特定のスロットに対して音声通信チャンネルを割り当て、その結果ＬＦＭＲＦが起こる可能性があることが認められている。特に、ＬＦＭＲＦは、連続した時間フレーム内の関連する時間スロットに割り当てられた信号送信、制御、又はトラフィックバーストの周期的な「パルス駆動」の結果として起こる。対照的に、一部の３Ｇ技術などに利用されるような符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術（及び、場合によっては４Ｇ、ＬＴＥ、又はそれらを超える将来技術）は、一般的に、スペクトル拡散及び他のコーディング技術に依存して発呼又はセッションを通して通信信号の一定電力レベルを発生させ、同時に作動しているＰＣＤからの信号の間で差別化を可能にする。しかし、通信チャンネルは、外面的にはＬＦＭＲＦを引き起こすようには見えないが、特定の信号送信及び通信に関連する信号制御を行うことが認められている。
特に、例えば、３Ｇにおいて、一定の送信電力レベルを維持することは重要であり、それを実施するために、ＬＦＭＲＦのソースである周期的電力制御パルスが生成される。３Ｇなどでのこの問題を増幅させるように、一定の通信信号よりも高い電力において電力制御パルスが生成され、比較的高い電力の周期的な制御パルスを引き起こす。
【００１７】
本明細書においてＧＳＭに対する全ての言及は、特段の定めがない限り、「ＥＴＳＩ  ＴＳ  １４４  ０１８デジタル」セルラー遠距離通信システム（フェーズ２＋）、モバイル無線インタフェース層３規格、無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコル（３ＧＰＰ  ＴＳ  ４４．０１８バージョン９．４．０  リリース９）に関連する。
図１ａに関連して、ＧＳＭモバイル通信規格を例として取ると、音声通信チャンネルは、時間スロット１５内にａ＝３／５２０００秒（すなわち、約５７７マイクロ秒）長さのトラフィックバースト１０を送信する。バースト１０は、フレーム１１当たり１つの方式で時間スロット１５に割り当てすることができ、各フレーム１１が８つの時間スロットに適応する。この例では、各バーストは、各連続フレーム１１の時間スロット３で発生し、連続した時間フレームにわたって周期的なトラフィックバーストのパターンを生成する。実質的に、バースト間の周期は固定される。従って、チャンネルが、各フレームで１つの時間スロット内にトラフィックバーストによって通信される場合、時間スロットは、フレーム持続時間ｃに等しいｂ＝４．６１５ミリ秒毎に発生する。これは、エネルギのバーストが、２１７Ｈｚのバースト周波数と類似の４．６１５ミリ秒毎に起こることを意味する。
ＵＳ６２６３８７８号公報により、この周波数は、バイオ効果のあるＥＬＦを構成する。図１ｂに例示したように、時間スロット１０が、ＧＳＭの半分の速度の事例である他の時間フレーム毎にのみ起こる場合、時間スロットバーストによって生成される場は、１０８．５Ｈｚの周波数（すなわち、パルス間隔ｄ＝９．２３ミリ秒）におけるものであり、それがＥＬＦを構成し、同じくＵＳ６２６３８７８号公報によればバイオ効果がある。図１ａ及び１ｂの例示が単なる代表であり、ＧＳＭの正確な描写を意図しないことが認識されるであろう。
【００１８】
図１ｃを参照して別の例として３Ｇを取ると、通信は、連続した７２０ミリ秒のスーパーフレームが、それぞれ１０ミリ秒持続するそれぞれ７２のフレームを含む階層型フォーマットに従って実施されることが分る。各フレームは、０．６６７ミリ秒持続する１５のスロットを含み、各スロットは、電力制御信号が、１．５ｋＨｚの周波数に対応する０．６６７ミリ秒毎にパルス駆動するような電力制御信号を含む。この周波数は、潜在的に有害なＬＦＭＲＦの定義の範囲に十分入る。更に、電力制御パルスほど顕著ではないが、フレーム間のパルス駆動は、３Ｇシステム内で１００Ｈｚにおいて発生する可能性があり、同じくＬＦＭＲＦ信号であることも認められている。
【００１９】
以下の例示的な実施形態は、特にＧＳＭに関連するが、その原理は、ＧＳＭ、又は多くは２Ｇ携帯電話技術（ＧＳＭ及びその他を含む）、ＤＥＣＴ、Ｂ１ｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）、及び類似のもののような空気界面内でＴＤＭ／ＴＤＭＡ技術を使用するあらゆる他の無線通信プロトコルに基づくあらゆる技術に同様に適用することができる。
更に、本発明の実施形態の原理は、一般的に固定基地局の送受信機（又はその均等物）が存在する公知のシステム（ＧＳＭなど）に適用することができるが、この送受信機は、空気界面上で１以上のＰＣＤと通信することができ、同じ原理は、２以上のＰＣＤ、衛星及びＰＣＤ、及び／又は他のモバイル基地局送受信機の間で空気界面が直接通信をサポートするシステムに適用することができる。
実際には、本発明の実施形態の原理は、ＴＤＭ／ＴＤＭＡ空気界面をサポートするあらゆるシステムに適用することができ、本明細書ではＧＳＭ特定の原理、デバイスを参照し、システムは、状況が許す限り、かつ類似の原理、デバイス、及びシステムが利用される限り、総称して取り扱われるべきであり、システムは他の技術及び通信プロトコルによって利用され得る。
【００２０】
ＣＤＭＡに加えて、本明細書で教示する原理は、ＬＦＭＲＦのバイオ効果のある場を生成するＰＡＭＡに対して、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）、極性分割多元接続（ＰＤＭＡ）、周波数分割二重通信（ＦＤＤ）、時間分割二重通信（ＴＤＤ）、及びパルスアドレス多元接続（ＰＡＭＡ）のような（これらに限定されるものではないが）、他のチャンネルアクセス技術に適用することができることも認められるであろう。
上述のように、これは、３Ｇのための事例であり、例えば、これらの他のチャンネルアクセス技術のいずれか１つ又はそれよりも多くがＴＤＭＡと組み合わされた場合の事例であると考えられる。実際には、ＧＳＭがＦＤＭＡを利用し、各時間スロットの範囲内で多元通信チャンネルの送信をサポートするので、それは「組み合わされた技術」を利用する。
したがって、本発明の実施形態は、決してＴＤＭ又はＴＤＭＡの単独使用に限っているわけではなく、少なくとも３Ｇの形態でＣＤＭＡを間違いなく収容している。実際には、本発明の実施形態は、限定するわけではないが、長期的進化（ＬＴＥ）、ＬＴＡ−Ａ、及びＷｉＭＡＸ技術を含むいずれかの手段によってＬＦＭＲＦのバイオ効果のある場を生成する、あらゆる公知の又は将来の通信システムに適用することができる。
【００２１】
上述の従来の研究より、混乱場（コンフュージョン・フィールド）は、典型的に磁場又は電場を含み、その変調は、典型的に振幅、位相、又は周波数のうちの少なくとも１つの時間変動を含む。バーストを扱う時に、位相及び周波数の概念は、サイクル周期及び負荷サイクルとしてより正確に考慮することができることは認められるであろう。それでも、有害なバイオ効果の影響を打ち消すのに適するＬＦＭＲＦの性質は、バースト誘導及び非バースト誘導型の悪影響の場合と同じであると考えられる。
【００２２】
本発明の実施形態は、移動局（ＭＳ）２００の形態のＰＣＤが送信機３０５及び受信機３１０を組み込んだ基地送受信機局（ＢＴＳ）２０５と無線セルラー通信を通じて通信することができる図２に例示した種類の比較的標準的なＧＳＭモバイル通信機構を使用して実施することができる。追加的に又は代替的に、ＭＳ２００は、ＷＬＡＮを通じて送信機３０５及び受信機３１０を組み込んだ他のＷＬＡＮ局（不図示）、及び／又はＷＬＡＮアクセスポイント２０６と通信することができる。ＭＳ２００のＷＬＡＮ通信は、スイッチ２１２を通じて指向性アンテナ２１０及び全指向性アンテナ２１１に接続されたＷＬＡＮ送信機２１３及びＷＬＡＮ受信機２１４機構によって実施される。
また、ＭＳ２００は、混乱場制御機能（ＣＦＣＦ）２１５を組み込んでいる。正常なＧＳＭ通信は、本発明により、ＷＬＡＮサブシステムとは独立に（例えば、セルラー通信及びＷＬＡＮ通信が同時に実施されるように）作動させることができる標準のセルラー無線送受信機（すなわち、送信機３５５及び受信機３６０）機構によって実施される。ＭＳ２００は、更に、無線インタフェースの作動を含むＭＳ２００の全体的な作動を制御するための埋め込まれた制御プロセッサを典型的に含むコントローラ３５０を組み込んでいる。また、ＭＳ２００は、音声入力３８６、音声出力３８７、キーパッド（又はタッチスクリーン）３８８、及びディスプレイ３８５のような標準的なユーザインタフェース要素を組み込んでいる。
【００２３】
一般論として、ＷＬＡＮ送信は、各アンテナ領域の周りに電界を生成する。この場の強度は、典型的には、送信された電力、並びに放射線パターン及びアンテナの利得に依存する。本発明の実施形態により、有効な電気的混乱場（コンフュージョン・フィールド）を生成するために、デバイスを使用している間にユーザの頭部で感知された場の強度は、セルラー信号によって生成された電界の強度と同じでなければならない。混乱場を発生させるためにＷＬＡＮ機能性が利用される実施形態では、対応するＷＬＡＮ送信の時間的特性は、既に引用した異なる実験の従来の研究で推奨されているように、特定のパターンに準拠していなければならない。最も標準的なＭＳでは、ＷＬＡＮ送信機の電力は、セルラー送信機のピーク電力よりもかなり低いので（例えば、典型的なＷＬＡＮ電力レベルが１７ｄｂｍであり、それに対して、それがセルラーＧＳＭ通信の場合に３０ｄｂｍであることがある）、本発明の一部の実施形態は、放射線を集束し（又は集中させ）、それによってユーザの頭部に向けて高い利得を提供するようになった混乱場の送信のために使用されるアンテナ機構を利用する。従って、典型的なＧＳＭ通信とＷＬＡＮの間に有意な電力レベルの差があるにも関わらず、比較的低い電力であるが集束した／集中した得られる混乱場（コンフュージョン・フィールド）は、比較的高い電力のＧＳＭ通信の有害な影響を補償することができる。
そのようなアンテナ設計は、他の方向には低い利得になることを代償にして、特定の方向、特にユーザの頭部の方向に高い利得を有する指向性アンテナを含むことができる。この形式の指向性アンテナは、比較的全指向性アンテナの方が通常は必要とされる、標準的なＷＬＡＮ送信には一般的に適していないと考えられる。この対立する要求を解決するために、本発明の実施形態は、指向性アンテナ２１０及び全指向性アンテナ２１１の２つの別々のアンテナを組み込んでいる。２つのアンテナは、スイッチ２１２を通じてＷＬＡＮ送信機２１３に接続される。スイッチは、ＷＬＡＮ送信機２１３及び受信機２１４が全指向性アンテナ２１１に接続される通常の送信及び受信状態と、ＷＬＡＮ送信機２１３が指向性アンテナ２１０に接続される専用混乱場状態との間でトグルされる。
【００２４】
アンテナの追加が例えば桁違いの費用がかかると思われる代替的な実施形態では、ＷＬＡＮ信号のために１つのアンテナだけを提供することができる。次に、例えば、ＷＬＡＮ信号電力レベルは、必要に応じてＷＬＡＮ送信と混乱場発生のためのものとで変えることができる。そのようなケースでは、例えば、混乱場発生のための信号電力レベルは、通常のＷＬＡＮ送信用よりも高くすることができる。従って、ＷＬＡＮ信号を次に集束させるか又は特定の方法で作動する必要がなくなる。
更に別の実施形態では、ＷＬＡＮ信号レベル電力は、混乱場発生のために有意に高くすることができない。そのようなケースでは、ＥＬＦの有害な影響の低減が依然として重要であると考えられる。本明細書の教示に基づき有害なＥＬＦの望ましい低減を提供するために、当業者は、当然、信号電力及びアンテナパラメータを変えることができるであろう。更に別の実施形態では、本発明者は、必要に応じて少なくとも通常のＷＬＡＮ送信及び混乱場送信をそれぞれ実施するために、２つ又はそれよりも多くの異なるモードで作動するようにその送信特性を作動することができる、１つの動的なＷＬＡＮアンテナを利用することができると予想している。
【００２５】
ＣＦＣＦ２１５は、主モバイルコントローラ３５０上のファームウエア又はソフトウエアアプリケーションとして専用プロセッサに実施することができる。ＣＦＣＦ２１５は、混乱場が要求された時のＷＬＡＮ送信機２１３の作動及びスイッチの状態を制御し、指向性アンテナ２１０を通じてユーザの頭部に向けて混乱場が放出されることを保証する。ＣＦＣＦ２１５は、混乱場が要求された時に「ＷＬＡＮ  ＲＦ」搬送波信号の時間的に変動するＬＦＭＲＦ変調を生成するように配置される。図３のフローチャートは、ＣＦＣＦ２１５の作動の１つの可能なフローを例示するものである。
【００２６】
ＣＦＣＦ２１５は、ＧＳＭ発呼開始１００の時に作動を始める。ＷＬＡＮ活動の状態が試験される（１０１）。ＭＳ２００が、特定のＧＳＭ基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）上でアクティブであると判明した場合、ＷＬＡＮ送信機２１３及び受信機２１４（一括して「ＷＬＡＮ送受信機」と称する。）は、電力節約モード１０２で作動するように命令される。ＭＳ２００が現在いずれの基本サービスセット（ＢＳＳ）上でもアクティブでない場合、ＷＬＡＮ送受信機は、ダミーのＢＳＳＩＤ１０３を用いてアドホックネットワークを形成するように命令される。
ＣＦＣＦ２１５は、次に、サイクル時間及び負荷サイクル１０４の２つのパラメータを発生させる。これらの２つのパラメータは、特定の領域内に生成される。一例として、サイクル時間は、１００〜３００Ｈｚの範囲、かつ負荷サイクルは、３０〜７０％の範囲で選択することができる。本発明の実施形態により、パラメータの選択は、ＣＦＣＦ２１５の一部を形成する公知の疑似確率関数（不図示）に基づく。この疑似確率関数の実施は、特定のシステムに依存し、例えば、線形フィードバックシフトレジスタ設計に基づくか、又は線形適合発生器のような別の公知の技術を使用することができる。
ＷＬＡＮがＢＳＳと関連していると判明しない場合、又はＢＳＳと関連しているが、現在スリープ期間１０５である場合、ＣＦＣＦ２１５は、長さ（サイクル周期＊負荷サイクル）の信号を含むＷＬＡＮパケットのバーストを指向性アンテナを通じて送信するようにＷＬＡＮ送信機２１３を制御し、次に、サイクル周期１０６の剰余に対してアイドル待ちをする。本発明の実施形態により、処理は、１００ミリ秒が経過する１０７まで繰り返され、そのポイントでパラメータのランダム選択が再度実行される（１０４）。ＷＬＡＮがＢＳＳと関連し、かつそれがそのアクティブな期間に存在すると判明された場合、制御は、標準的なＷＬＡＮドライバ（図示せず）まで通過し、それが標準のアンテナ１０８を通じてＷＬＡＮ信号を送信及び受信する。処理は、発呼が切断された（１０９）時に終了する。
【００２７】
ＣＦＣＦ機能２１５の特定のパラメータ及びフローが変えられ、かつ修正されると考えられることを強調する。呈示した実施は、単に一例として提供されたものである。例えば、周期性及び／又は負荷サイクル及び／又は振幅が妥当な範囲内で変更され、かつ、例えば０．１〜１秒の範囲の期間内の変更を伴う変調信号を生成するあらゆるＣＦＣＦ実施は、望ましい機能性を提供するであろう。混乱場の送信されたＷＬＡＮパケットのコンテンツは重要でなく、ランダムな又はあらゆる他のコンテンツとすることができる。
【００２８】
本発明の代替的な実施形態は、移動局（ＭＳ）３００が、無線セルラー通信を通じてＢＴＳ２０５と、かつ、ＮＦＣを通じて他のＮＦＣが利用可能な移動局又はＮＦＣが利用可能なタグ２０６と通信することができる図４に例示した形式の標準のＧＳＭモバイル通信機構を使用して実施することができる。簡潔にするために、図２のＭＳ２００の構成要素と同じ参照番号を有するＭＳ３００の構成要素は、（必ずしも正確ではないが）一般的に同じ機能及び作動特性を有するので、再度説明しないことにする。ＭＳ３００での有意な差は、ＷＬＡＮサブシステムが省略されており、代わりに、以下に説明するように、ＣＦＣＦ３１５によって混乱場を発生させるように制御することができるＮＦＣ読取器２１２が含まれることである。勿論、ＭＳ３００は、付加的にＷＬＡＮサブシステムを含むことができると考えられる。
【００２９】
ＮＦＣデバイスは、磁気誘導によって作動する。例えば、ＮＦＣ読取器は、ＮＦＣタグ２０６によって検出される磁場を放出する。例えば、一部のシステムでは、ＮＦＣタグ２０６は、受動的であり（すなわち、内部電源を持たない）、読取器からの磁場は、タグ回路に通電し、磁気「応答」場を順に発生させ、それが読取器によって検出される。他のシステムでは、タグ又は他のＮＦＣが利用可能なデバイスは、内部電源を組み込んでいる。
いずれにせよ、ＭＳ３００及びＮＦＣデバイスは、磁気エネルギの搬送波を変調することによって通信する。搬送波周波数は、１３．５６ＭＨｚとすることができる。例示的ＮＦＣ読取器は、１．５Ａ／ｍ〜７．５Ａ／ｍの範囲の磁場を放出するように設計される。
自由空間の場合、これが２〜１０ｕＴに変換される。混乱場に対して行われた従来技術による実験的な研究は、４〜６ｕＴの強度を備えた磁場がＥＬＦ電界のネガティブな効果をマスキング可能であることを示している。従って、ＮＦＣ読取器によって誘導された磁場は、有害なバイオ効果の影響を抑制するのに適する混乱場を生成するのに利用可能であることが認められている。有効な混乱場を提供するために、磁気搬送波周波数は、例えば、ランダムなパターンで変調される。ＭＳ３００内のＣＦＣＦ３１５は、ランダムな方式で（すなわち、オンとオフの間でランダムに変わる遅れを用いて）ＮＦＣ読取器２１２の活動を単純にトグルオン及びオフにすることにより、及び／又は、振幅／電力、周波数、バースト間の遅れのような１以上の他のパラメータを変動させることにより、この機能を実施する。すなわち、誘導された磁場は、本発明の実施形態に従って混乱場として機能する。他の態様では、ＣＦＣＦ３１５は、図２のＣＦＣＦ２１５に対して機能が類似である。
【００３０】
多くのモバイル受話器は、今日ではＷＬＡＮ及び／又はＮＦＣ機能性を組み込んでいる。そのような受話器の場合、本明細書で説明するＷＬＡＮ及びＮＦＣは、典型的にはハードウエア設計を全く又は最低限しか要求しないと考えられる。各実施での有意な追加は、ＣＦＣＦブロック（２１５及び３１５）、又はその均等物である。この実施形態は、示唆したように、付加的なハードウエアとして実施することができるが、代わりにファームウエアとして又は「ダウンロードした」ソフトウエアアプリケーションとしてさえ都合良く実施することができ、そのいずれも公知の方法で標準の受話器上にインストールすることができる。ＷＬＡＮの実施形態では、上述のように、更に、スイッチ２１２又は均等物とすることができる。ここでもまた、そのようなスイッチ機能は、付加的なハードウエア構成要素又はファームウエア及び／又はソフトウエアプログラムインストールとして提供することができる。
【００３１】
多くの受話器が、埋め込まれたＷＬＡＮ及び／又はＮＦＣ機能性を組み込む一方、本発明の実施形態はまた、そのような固有の機能性を持たない特定の受話器に埋め込むことができる。例えば、特定の受話器は、ＮＦＣが利用可能な公知のＳＤフォーマットカードを収容することができる例えばセキュアデジタル（ＳＤ）カードスロットのようなカードスロットを提供する。公知の「ＮＦＣ  ＳＤ」カードは、「ＳＤｉＤ（登録商標）１０２０  ＲＦＩＤ  ＳＤ」カードとして「Ｗｉｒｅ１ｅｓｓ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ」から販売されている。そのようなカードは、受話器を次に本発明の実施形態に従って実施するために上述のように配置することができるように、受話器にＮＦＣ機能性を吹き込むためにＳＤカードスロットを用いて接続することができる。
勿論、特定の受話器によってスロットのいずれのフォーマットが提供されるかに応じて、ＳＤ以外のカードのフォーマットを利用することができ、実際は、ＮＦＣ受信機を他の受話器に接続するいずれかの他の方法を利用することができる（例えば、ミニＵＳＢインタフェースを通じて）。勿論、他の形式の信号送信の機能性（例えば、Ｂ１ｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ）が、代わりに（又は追加で）受話器に付加され、本発明の実施形態を実施することができる。
【００３２】
本発明の付加的な実施形態は、無線周波数数搬送波（例えば、＞１ＭＨｚ）を備えた電場又は磁場を放出し、移動局に組み込むことができる他の形式の無線技術を使用することができる。混乱場は、サイクル周期及び負荷サイクルが変動するパルス、及び／又は、周波数、振幅、又は位相が変動する振幅又は正弦パターンを使用して、これらの無線技術の搬送波を変調することによって導出することができる。
【００３３】
これらの付加的な無線技術は、以下に限定されるものではないが、市民バンド（ＣＢ）無線又はＦＲＳ無線又は異なる周波数バンドで作動する他の類似のＷａ１ｋｉＴａ１ｋｉ無線、９００ＭＨｚ又は他の周波数で作動するコードレス受話器無線を組み込むことができる。他のＮＦＣ技術は、６．７８ＭＨｚのような異なるＩＳＭ（産業科学医療バンド）周波数又は他のバンド（例えば、５ＧＨｚ）で作動する他のＷＬＡＮ又は他の短距離技術（例えば、ＢＴ、Ｚｉｇｂｅｅ）、並びに６ＧＨｚ又は更に６０ＧＨｚの超広帯域技術を使用している。
【００３４】
これらの全ての追加技術に対して、放出される場は、混乱場の生成のための資格を与えるために典型的には以下の基本的な基準を満足すべきであると考えられ、それらは、以下を含む：
１．セルラー無線からの放出された電場又は例えば＞２ｕＴの磁場と類似の頭部の区域の電界、及び
２．上述のように変調されたＲＦ搬送波周波数。
【００３５】
ＣＦＣＦ機能の特定のパラメータ及びフローを変えて修正することができることが強調される。呈示した実施は、単に一例として提供されている。周期性及び／又は負荷サイクル及び／又は振幅が、例えば、０．１〜１秒の範囲の変更期間のような妥当な範囲内で変更される変調信号を生成するあらゆるＣＦＣＦ実施は、望ましい機能性を提供すると考えられる。上述のように、混乱場の送信されるパケットのコンテンツは、重要ではなく、ランダムな又はあらゆる他の意味のない及び／又はダミーのコンテンツである可能性がある。
【００３６】
更に混乱場の性質を考慮に入れると、本発明の実施形態は、放出される通信信号場のために全体の場の強度を低減するように意図していないことが認められるであろう。これは、通信信号上での逆方向信号部分の位相シフト及び重畳によってオペレータの頭部に近接する通信場を実質的に「相殺」することを試みるＵＳ６９５７０５１号公報（上述）のようなある一定の従来技術による文献の意図と対照をなしている。したがって、本明細書における「混乱場」のいずれの定義も、通常の通信信号の一部分を操作し、例えばある一定の領域内の全通信信号を相殺するために能動遮蔽体を使用する原理を排除すると考えられる。
【００３７】
実際に、総合的には、本発明の特定的な実施形態は、通常の場に対して混乱場を追加することにより、オペレータの頭部付近の場の強度を強くする傾向があることになる。ＥＬＦの有害な影響を低減するために混乱場を組み込むことによって全体の場の強度を強くするという原理は、少なくとも人間のオペレータの頭部に近い場を遮蔽又は打ち消すように努力する従来技術を考慮に入れると直感に反していることは勿論である。言い換えれば、本発明の実施形態は、通常の通信信号によって引き起こされるＥＬＦの有害な影響を低減するために、通常の場と実質的に組み合わされる（オペレータの細胞組織に関する限りにおいて）付加的なＬＦＭＲＦ混乱場を発生させることによってＥＬＦの有害な影響を低減することを狙いとする。
効果を説明する別の方法は、ＬＦＭＲＦ混乱場が、増大させていない通常の場のあらゆる周期的要素の存在を隠すか又は曖昧にする方法で付加的な場の要素／成分を導入することにより、通常の通信信号を増強することである（通信チャンネルと干渉しないで）。
【００３８】
通常の通信信号に混乱信号を適用する効果は、図５ａ〜５ｆの時間領域グラフに更に例示されている。各グラフでは、ｘ軸が時間ｔを表し、ｙ軸が振幅Ａを表している（なお、いずれの軸も縮尺に従っていない）。
図５ａの波形は、通信バースト５００が４．６１５ミリ秒毎に発生する例えば９００Ｍｈｚの搬送波周波数を有する標準的なＧＳＭ信号を例示している。図５ｂの波形は、図５ａの波形に露出された時に人間の細胞が何を検出（又は体験）すると考えられるかを例示している。実質的に、非線形応答を有する細胞は、波形のエンベロープ（包絡線）を検出し、このエンベロープは、明白な周期的ＥＬＦ特性、すなわち、２１７Ｈｚにおいてパルス駆動する信号を有する。
【００３９】
図５ｃの波形は、例えば、本明細書で上述のようなＷｉＦｉ又はＮＦＣ回路によって発生させることができる形式のランダムに変わるＬＦＭＲＦ混乱信号を例示している。この例では、波形の搬送波周波数は、１５．３６ＭＨｚ（すなわち、標準的な搬送波周波数）である。図５ｄの波形は、図５ｃの波形に露出されると人間の細胞が何を検出（又は体験）すると考えられるかを例示している。ここでもまた、波形は、最初の信号のエンベロープであるが、今回は明白な周期的ＥＬＦ特性のないランダムに変動するエンベロープを有する。
【００４０】
図５ｅの波形は、図５ａ及び５ｃの組合せ又は重ね合わせを例示している。図に示すように、波形は、依然として９００ＭＨｚのＧＳＭ波形を組み込む（かつ、ＧＳＭ通信を依然として実施することができる）が、ランダムに変動する１３．５６ＭＨｚのＮＦＣ波形に加えて、組み合わされた波形は、疑似ランダムな形態を採用する。図５ｆは、図５ｅの波形に露出されると人間の細胞が何を検出（又は体験）すると考えられるかを例示している。図に示すように、組み合わされた信号はまた、有意に低いＥＬＦ特性を備えた疑似ランダムエンベロープを有する。本発明の実施形態により、そのような波形は、人間の細胞に対して図５ｂの波形よりも遥かに少ない悪影響しか持たないであろう。実際に、ＬＦＭＲＦ信号は、組み合わされた信号のエンベロープがもはや周期的でないように通常の通信信号を増強する（すなわち、実質的に非周期的であるか、又は周期的ＥＬＦ成分の明確度がより低い状態である程度まで少なくとも有意に低い表面的な周期性を有する）。換言すれば、このエンベロープ信号のエネルギスペクトルは、周波数にわたってより均等に拡散（又は分布）し、通常の通信信号エンベロープの明白な低周波数ＥＬＦピークを持たない。
【００４１】
以上の実施形態は、本発明の例示的な例であると理解されるものとする。本発明の更に別の実施形態が考えられる。いずれか１つの実施形態に関連して説明したいずれの特徴も、単独で又は状況が許せば説明した他の特徴と組み合わせて使用することができ、同じく実施形態のいずれか他のものの１つ又はそれよりも多くの特徴と組み合わせて又は実施形態のいずれか他のあらゆる組合せで使用することができることは理解されるものとする。更に、上述していない均等物及び修正も特許請求の範囲に定められる本発明の範囲から逸脱することなく利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
２１２  低周波数変調ＲＦ混乱場を発生させるように配置された手段
３００  パーソナル通信デバイス
３６０  無線周波数通信信号を発生させるための手段
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ−５ｂ】
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【図５ｃ−５ｄ】
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【図５ｅ−５ｆ】
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