(57)【要約】  アンテナ３２４に接続された無線機３２２を備えて構成されたドッキングステーション３２０と、アンテナ３１４に接続され、且つドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機３１２を備えて構成されたドッキー３１０と、ドッキーがドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、ドッキーにおける搬送波検知機構の感度を低減するアンテナ効率低減装置３２８と、を含む、共有無線スペクトル環境における無線ドッキングシステムである。
2014534501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有無線スペクトル環境においてドッキーと無線ドッキングするためのドッキングステーションであって、前記ドッキーが、第１のアンテナに接続され、且つ前記ドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備え、前記ドッキングステーションが、第２のアンテナに接続された無線機と、前記ドッキーが前記ドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、共有無線スペクトル環境における他の装置によって送信された信号に対して、前記ドッキーにおける前記搬送波検知機構の感度を低減するアンテナ効率低減装置とを含む、ドッキングステーション。
【請求項２】
前記アンテナ効率低減装置は、前記第１のアンテナの固有共振周波数をシフトする離調装置である、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項３】
前記アンテナ効率低減装置は、他の装置による送信から前記ドッキーによって受信される無線信号を減衰する電波吸収装置、反射器又はシールドである、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項４】
前記離調装置は、前記第１のアンテナと結合する導電金属を含む、請求項２に記載のドッキングステーション。
【請求項５】
前記アンテナ効率低減装置は、互いに電気的に分離されるように設計される前記第１のアンテナの異なる要素間に電磁結合を生成することによって、前記第１のアンテナをそれほど効率的でないようにする離調装置である、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項６】
前記離調装置は、ドッキーにおける前記アンテナと結合する複数の導電金属片を含む、請求項２に記載のドッキングステーション。
【請求項７】
前記離調装置は、少なくとも１つの抵抗器を介して互いに接続される複数の導電金属要素を含み、前記少なくとも１つの抵抗器は、前記複数の導電金属要素を通って流れる電磁界電力を消散させる、請求項２に記載のドッキングステーション。
【請求項８】
前記少なくとも１つの抵抗器への接続は、スイッチを介して行われる、請求項７に記載のドッキングステーション。
【請求項９】
前記アンテナ効率低減装置は、オンにもオフにもされ得る、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項１０】
前記ドッキングステーションにおける前記無線機は、複数のアンテナに接続され、前記複数のアンテナのそれぞれは、リンクバジェットが、特定のタイプのドッキーに対して最適化されるように配置される、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項１１】
前記ドッキングステーションは、前記第１のアンテナが、所定の構成において、前記ドッキングステーションにおける前記アンテナ効率低減装置と整列されるように、ドッキングされた前記ドッキーを整列させるための整列構造を更に含む、請求項１に記載のドッキングステーション。
【請求項１２】
前記整列構造は、前記ドッキングステーションの中又はその上で特定の位置にのみ前記ドッキーが配置され得るようにする、前記ドッキングステーションのための特定の形状を含む、請求項１１に記載のドッキングステーション。
【請求項１３】
前記整列構造は、前記第２のアンテナが前記第１のアンテナと整列される位置に可動部が移動され得るように、前記第２のアンテナが取り付けられる可動部を含む、請求項１１に記載のドッキングステーション。
【請求項１４】
共有無線スペクトル環境においてドッキーと無線ドッキングするためのドッキングステーションであって、前記ドッキーが、アンテナに接続され、且つ前記ドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備え、前記ドッキングステーションが、前記無線機を有する中央ユニットと、アンテナモジュールと、前記搬送波検知機構の感度を低減することによって、前記ドッキーにおける前記アンテナの効率を低減するためのアンテナ効率低減モジュールとを含み、前記中央ユニットが、前記アンテナモジュール及び前記アンテナ効率低減モジュールにプラグ接続するためのインタフェースを有する、ドッキングステーション。
【請求項１５】
共有無線スペクトル環境においてドッキーと無線ドッキングするためのドッキングステーションを供給する方法であって、前記ドッキーが、第１のアンテナに接続され、且つ前記ドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備え、前記方法が、第２のアンテナに接続された無線機を供給するステップと、前記ドッキーが前記ドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、共有無線スペクトル環境における他の装置によって送信された信号に対して、前記ドッキーにおける前記搬送波検知機構の感度を低減するアンテナ効率低減装置を供給するステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ドッキング、特にリンク効率の改善及び最適化のための無線ドッキングアンテナ離調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ドッキングは、携帯電話、ラップトップ等の携帯装置を典型的には静止ドッキング環境に接続するために無線技術を用いる。かかる携帯装置は、ドッキー（ｄｏｃｋｅｅ）又は無線ドッキーと呼ばれる。無線ドッキング環境は、ドッキー上で実行するアプリケーションと対話する場合に、エンドユーザの体験及び生産性を改善するために使用され得る、大型スクリーン、キーボード、マウス、及び入力／出力ポート等の周辺装置へのアクセス権をドッキーに与える。無線ドッキングの一例は、携帯電話上で実行する、電子メールクライアント又はウェブブラウザ等のアプリケーションと対話する場合に、ＴＶ又はＰＣモニタ等のより大きなスクリーンを使用する能力を携帯電話のユーザに与えることである。
【０００３】
無線ドッキングを実現するために、ドッキーは、無線ドッキング環境における周辺装置へのアクセス権を獲得するように、無線ドッキングホストとしても知られている１つ又は複数の無線ドッキングステーションに無線で接続する。単純な事例では、無線ドッキング環境は、ＴＶ、ＰＣモニタ、キーボード等のような周辺装置が全て接続される単一の無線ドッキングステーションを（居間、オフィスのデスク上等の）ある場所に有することによって実現される。特定の一例において、Bluetooth(登録商標)無線キーボード及びＵＳＢウェブカメラが、ドッキング環境の一部になるためにドッキングステーションに接続され得る。従って、ドッキーは、ドッキングステーションとドッキングした後で、無線キーボード及びＵＳＢウェブカメラに接続されることになろう。
【０００４】
実際面で、Ｗｉ−Ｆｉは、多くの（潜在的）ドッキー装置が、既に内蔵されたＷｉ−Ｆｉサポートを搭載しているので、ドッキングステーションとドッキー装置との間に無線ドッキングを可能にする最も論理的な無線プロトコルである。しかしながら、ユーザフレンドリな方法で、様々なドッキーとドッキングステーションとの間の装置間及びメーカー間の互換性を保証することを目指す完全な無線ドッキングシステムは、ドッキーと、自らの関連周辺装置を備えたドッキングステーションとの間の容易で便利な自動Ｗｉ−Ｆｉ接続セットアップを実現するドッキー及びドッキングステーション間の機構又はプロトコルセットによって更に定義される。
【０００５】
この関連において「ドッキングされている」状態（ドッキング状態）は、ドッキーが、無線ドッキング環境における全ての周辺装置、又は少なくともドッキーがアクセスすることを選択した、無線ドッキング環境における全ての周辺装置へのアクセス権を有する状態である。多くの周辺装置を単一の無線環境にグループ化すること、及び単一の「ドッキング」動作を開始することによってユーザが、無線ドッキング環境における全ての周辺装置とドッキーを接続できるようにすることは、使い易さを可能にする重要な概念である。「ドッキング解除された」状態は、無線ドッキング環境における周辺装置のいずれへのアクセス権もない状態である。好ましくは、ドッキング及びドッキング解除手順は、両方とも可能な限り自動であり、最小のユーザ干渉及びユーザによる最小の事前構成を要求する。
【０００６】
ドッキングステーションは、多くの方法で実現され得る。それは、特別に設計された専用の装置であっても良く、又はそれは、例えば、ドッキングをより便利に且つ／又は効率的にするために幾つかの追加ハードウェアを装着し得る、幾つかのソフトウェアアプリケーションを実行するＰＣであっても良い。ＨＤＴＶがまた、ドッキングステーションとして働くための内蔵機能を有しても良い。ドッキングステーションのこれらの全てのクラス用に考えられる１つの設計選択肢は、ステーションに受け台を装備することであり、その受け台にドッキーが置かれ得る。受け台にドッキーを置くことは、一般に、ドッキング動作をトリガする効果を有する。別の選択肢は、ドッキングステーションにドッキングパッドを装備することであり、パッドの表面にドッキーが置かれ得る。ここでも、置くことは、少なくともドッキーがそれまでドッキング解除状態だった場合に、ドッキング動作をトリガすることになろう。
【０００７】
受け台、パッド、又は他の区別されたエリアをドッキングステーションに装備することは、建物における単一の部屋又は単一のエリアが、全て潜在的な無線範囲内の多くのドッキングステーションを含む場合に、どのステーション及び暗黙的な無線ドッキング環境にユーザがドッキングしたいかをユーザが示す容易な方法が存在するという利点を有する。別のトリガ動作は、ドッキー装置上のメニューを用いることによっても良い。例えば、居間において、ユーザが、ドッキー装置を手にして椅子に座っている場合に、ドッキー上のメニューを用いることによって、手の届くところにないドッキングステーションとのドッキング動作をトリガすることは便利であろう。ドッキング解除状態からドッキング状態に至る追加トリガは、（ａ）ドッキーによってドッキングステーション上のＮＦＣ（近距離無線通信）タグを走査すること、（ｂ）ユーザが、ドッキー上の特定のボタンを押すこと、又は（ｃ）ユーザが、ドッキングステーション上の特定のボタンを押すことを含む。最高に有用な無線ドッキング規格は、これらのタイプのトリガ動作の多くを可能にし、装置メーカー及びエンドユーザに、自らに最も便利なものを選択する選択肢を与えるべきである。
【０００８】
最高の使い勝手の良さを生成するために、「ドッキング解除」動作のトリガは、必ずしも「ドッキング」動作のトリガの逆であるべきではない。例えば、ユーザが携帯電話ドッキーをドッキングパッドに置くことによって、ドッキングが自動的に開始され得る場合に、ユーザが、電話に出るために携帯電話を取り上げた場合に、ドッキング解除が自動的に生じる場合には、便利でない場合がある。場合によっては、リンクのスループットは、ユーザが自分の身体で直接信号経路をブロックすることによって悪くなる場合もあるが、電話とドッキングステーションとの間のＷｉ−Ｆｉリンクは、ユーザがドッキングパッドから電話を取り上げた場合にも維持されるのが最も適切であり得る。
【０００９】
ドッキーが、ドッキングパッドに置かれるか、受け台に置かれるか、又はドッキングステーション若しくはドッキング環境に関連付けられた（物理的に区別されているか若しくは存在することが知られているだけの）エリア内にユーザによって置かれた場合に、ドッキーは、「物理的にドッキングされている」状態にあると考えられる。ドッキーが、物理的にドッキングされている状態に入った場合に、これは、ドッキング動作をトリガして、ドッキーもまた論理的にドッキングされることに帰着し得る。ドッキーが、物理的にドッキングされている状態を離れる場合、それは、論理的にドッキングされていることを必ずしも停止しなくても良い。
【００１０】
物理的ドッキングは、多くの理由でユーザによって行われる可能性があり、これらの理由の幾つかは、同時に当てはまり得る。
１．論理的ドッキングプロセスをトリガするため。
２．電話を充電パッドに置くことによって、ドッキーが、電源、例えば無線充電に接続されることを保証するため。
３．ドッキーとドッキングステーション／ドッキング環境との間の無線通信の質を最適化するか又はより予測可能にするため。通信の質（速度、待ち時間）及び予測性は、ドッキング環境における周辺装置とドッキーの組み合わせの有用性に影響する。
４．セキュリティ機構への入力を生成するためであり、その結果、（ａ）ドッキングプロセスは、より安全に進行することができ、且つ／又は（ｂ）ドッキングプロセスは、ユーザが、遠くから論理的にドッキングする場合に、他の方法では経験しなければならない幾つかのセキュリティダイアログステップを省略することができる。無線接続は中間者攻撃を受ける可能性があり、それにより、適切な設備を備えた（遠隔）攻撃者が、ドッキングステーションに対してドッキーである振りをすることも、ドッキーに対してドッキングステーションである振りをすることもできる。ｐｉｎコード認証（Bluetooth(登録商標)からの）のような周知の機構は、攻撃の成功のチャンスを低下させることができるが、これらは、ユーザフレンドリではない。従って、遠隔中間攻撃者が影響を及ぼすことが難しい物理的ドッキング用の検出機構を備えた物理的ドッキングが、セキュリティの向上への重要なルートであるが、しかし使い勝手の良さを犠牲にすべきではない。
【００１１】
幾つかの重要なプロセス要素が、ドッキング解除状態からドッキング状態につながるプロセス用に確認されている。これらのプロセス要素は、決まった順序で生じる必要も、全てのタイプの想定されるドッキングプロセス用に常に生じる必要もない。これらの要素の幾つかは、次のとおりである。
１．ドッキングプロセスを進ませるトリガ又は開始機構／イベントであり、このトリガは、全て無線範囲内にある複数の無線ドッキング環境の中で単一の無線ドッキング環境を選択しても良い。
２．ドッキング環境におけるドッキーとドッキングステーション又は他の要素との間の１つ又は複数の安全な無線接続の生成であり、これらの安全な接続の初期設定は、中間者攻撃に対して防御する「信頼関係生成／検出」機構に依存することが多い。
３．ドッキング状態、例えばＷｉ−Ｆｉチャネルにおける周辺機能への及びそれらからの通信用の使用に対する最適な無線プロトコル及びインタフェース設定の選択。
【００１２】
現在のドッキング及び充電受け台は、充電及び／又はデータ接続を行うために電気接点を用いる。このアプローチの欠点は、接点が汚くなることがあり、その結果、それらが時を経ると、もはやうまく働かないこと、及び接点が、携帯装置のデザインにおける審美性の実現にとっての障害となるということである。
【００１３】
Ｗｉ−Ｆｉのような無線規格は、無線ドッキングをサポートするために使用されても良い。Ｗｉ−Ｆｉは、オープンな（ＩＳＭ）周波数帯で働き、その結果、Ｗｉ−Ｆｉ接続は、他のＷｉ−Ｆｉユーザ等、同じチャネルの他のユーザからの干渉を受ける可能性がある。この干渉による通信断を防ぐために、Ｗｉ−Ｆｉは、全ての装置にＣＳＭＡ（搬送波検知多重アクセス）機構を使用させることによって、チャネルを共有するように設計される。この機構は、互いの範囲における全ての装置が、交代でパケットを送信することを保証する。
【００１４】
図１は、ドッキーＡ１１０及びＥ１３０、ドッキングステーションＢ１２０及びＤ１４０、Ｗｉ−Ｆｉルータ１５０、並びにラップトップコンピュータ１６０が、同じ無線チャンネルＣを用いている状況を示す。更に、非Ｗｉ−Ｆｉ無線装置１７０が、無線チャンネルＣ上で情報を送信しているか、又は無線チャンネルＣと重複している。境界１８０は、ドッキー１１０が、チャネルＣを用いて別の装置から信号を受信できる範囲を示す。これは単純化である。何故なら、範囲は、他の装置のタイプ及び送信電力設定に依存して異なる可能性があるからである。これは、無線チャンネルＣを用いてドッキングステーションＢ１２０にドッキングされたドッキーＡ１１０に対して、次のことを意味する。即ち、ドッキーＥ１３０、ドッキングステーションＤ１４０、ルータ１５０、ラップトップコンピュータ１６０、又は無線装置１７０が、ドッキーＡ１１０の範囲１８０にある同じ無線チャンネルＣ（又は部分的に重複するチャネル）を積極的に使用している場合に、これらの装置によるチャネル使用は、他のアクティブユーザが存在しない場合の性能と比較されると、ドッキーＡ１１０に対して性能低下を引き起こす。これは、ドッキーＡ１１０及びドッキングステーションＢ１２０における搬送波検知機構が、チャネルを使用している別の装置を検出した場合に、チャネルＣの使用を控えるという事実のためである。この低下は、たとえそれが接続の完全な喪失を引き起こさなくても、例えば、無線ドッキング接続を介して快適にビデオを観ることを不可能にする画面更新速度の低下を引き起こす可能性がある。
【００１５】
図１における装置Ａ１１０が、８０２．１１ｎ（「Ｗｉ−Ｆｉ  ｎ」）無線機を用いる、携帯電話等の汎用装置であると仮定する。通常の状況下において、装置Ａ１１０の搬送波検知機構が信号を受信する範囲は、エリア１８０によって示されても良い。装置Ａ１１０等の８０２．１１ｎ準拠の装置における搬送波検知（又は搬送波検出）機構は、次のいずれかが真である場合に、装置によって送信を阻止するように要求される。
１．Ｗｉ−Ｆｉ規格に従って符号化された無線信号が、少なくともＸｄｂの信号強度でチャネルにおいて検知される。
２．いずれかの信号が、少なくともＸ＋Ｙｄｂの信号強度でチャネルにおいて検知される（即ち、信号は、第１の条件におけるよりも著しく強くなければならない）。
【００１６】
８０２．１１ｎの場合に、Ｘ及びＹの正確な値は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ−２００９規格文書のセクション２０．３．２２．５において見い出され得る。幾つかの初期のＷｉ−Ｆｉ規格におけるある信号符号化に関して、第２の条件は、常に実行される必要はない。
【００１７】
上記の２つの条件は、装置１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０のいずれかによる通信が、装置Ａ１１０に、チャネルにアクセスする前に待機させて、ドッキーＡ１１０とドッキングステーションＢ１２０との間の通信における性能低下を引き起こし得ることを意味する。
【００１８】
特有の問題は、ドッキーＡ１１０に存在すると予想される汎用８０２．１１ｎ無線機インプリメンテーションは、たとえドッキーＡ１１０自体が、低電力Ｚ＜＜Ｘで送信して、この送信が装置１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０によるチャネルＣの同時使用を妨害することをとてもあり得ないようにする場合でも、ドッキーＡ１１０が送信できる場合に上記の制約を尊重するということである。Ｗｉ−Ｆｉ規格（及びほとんどの無線規格）は、非常に短い距離にわたる無線通信という特殊な場合を念頭に設計されはしなかった。従って、これらの規格の共通のインプリメンテーションは、この事例を最適化する例外を設け得ない。認証方式は、これらの規格がある例外を設けられないようにさえする可能性がある。
【００１９】
図１の状況において性能を改善する１つの方法は、例えば装置Ａ１１０及びＢ１２０をファラデーケージの中に囲むことによって、装置Ａ１１０及びＢ１２０をそれらの環境から分離することである。しかしながら、これは、無線ドッキングの場合に対しては現実的な解決法ではない。別の方法は、そのエリアにおけるほとんどの装置が、異なる、重複しないチャネルを用いることを保証することである。しかしながら、８０２．１１ｎ無線機による使用のために利用可能なチャネル数は限られており、従って、これは、せいぜい部分的な解決法にすぎない。例えば、オープンプランのオフィスビルにおいて、デスク当たり（従業員当たり）１つのドッキングステーション、及び従業員当たり５×５メートルの平均床面積を仮定すると、９９の他のドッキングステーションが、単一のドッキングステーションを中心にした５０×５０メートルグリッド内の同じフロアに見い出され得る。チャネルボンディングされた８０２．１１ｎが用いられる場合には、約１０の、そこから選択することになる非重複チャネルペアがあるだけである。これは、オフィス環境において、図１が、同じチャネルを用いる装置だけが示されているという仮定の下での、他の範囲内装置の現実的で恐らく楽観的でさえある図を示すことを意味する。
【００２０】
論文“Adaptive CSMA for Scalable Network Capacity in High-Density WLAN: A Hardware Prototyping Approach,” by Zhu, J.  Metzler, B.  Guo, X.  Liu, Y, in: INFOCOM 2006, 25th IEEE International Conference on Computer Communications Proceedings（以下では論文と呼ぶ）において、著者は、この問題を示し、密集したＷＬＡＮ環境において、搬送波検知機構の高感度が、性能問題になり得ることを指摘する。著者は、搬送波検知機構用のより高い閾値（より強い信号強度）に向かうために、関係する装置に、内蔵された搬送波検知レベル（ＣＡＡ）適応アルゴリズム（論文における図３）を使用させることによって問題を解決することを提案する。論文における図１１（ａ）は、論文の図９に示されているオープンプランオフィスにおけるテスト用に、装置がこの技術を用いて達成する性能改善を示す。本明細書におけるある実施形態は、幾つかの重要な態様において、その論文において支持されたアプローチとは異なる。例えば、本明細書におけるある実施形態は、異なる閾値をドッキーの搬送波検知機構に使用させる、ドッキーにおけるどんな内蔵機構にも依存しない。更に、本明細書におけるある実施形態は、無線環境の特性を利用ことによって閾値用の最適な設定を達成するための制御ループを用いない。更に対照的には、本明細書におけるある実施形態は、「通常の」搬送波検知方式の入力と修正された搬送波検知方式との間の識別子として、物理的ドッキングの概念を利用する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本明細書で説明されている本発明の実施形態を適用すると、ドッキーＡ１１０が、例えばチャネルＣを用いて別の装置から信号を受信できる、図１に示されているような範囲は、１９０で示されるより小さな範囲によって表されているように縮小される。従って、チャネルＣ及び／又は重複するチャネルを用いるＷｉ−Ｆｉ装置又は他の装置が、その範囲にたとえ存在しても、本発明の実施形態に従って、ドッキーとドッキングステーションとの間のリンクにおける性能の改善が存在する。これは、多くの無線ドッキングステーションが、全て、単一の部屋又はエリア、例えばウェブカフェ又はオープンプランオフィスにおいて互いに非常に接近している場合には特に望ましい。
【００２２】
ある実施形態は、送信機（例えばドッキーＡ１１０）と受信機（例えばドッキングステーションＢ１２０）との間の優れた無線リンクバジェットを生成し、且つ環境において何が起ころうとも、リンクバジェットを高く保つ。リンクバジェットが、電気通信システムにおいて、送信機から媒体を通って受信機までの利得及び損失の全ての計算として理解されることに注目されたい。この実施形態は、データ速度を最大限にし、且つマルチパス効果又はアンテナ間を移動する人々若しくは物体による干渉、リンク品質低下のような原因により接続が一時的に途絶える時間（例えば、パケット送信が、０．１秒間不可能である）を最小化する。
【００２３】
更なる実施形態は、標準技術を用いる汎用（Ｗｉ−Ｆｉ）装置としてドッキーを実現する。
【００２４】
本発明の第１の実施形態において、共有無線スペクトル環境における無線ドッキングシステムが、アンテナに接続された無線機を備えて構成されたドッキングステーションと、アンテナに接続された、且つドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備えて構成されたドッキーと、ドッキーが物理的にドッキングされている場合に、ドッキーにおける搬送波検知機構の感度を低減するアンテナ効率低減装置とを含む。
【００２５】
第２の実施形態において、ドッキーが、第１の実施形態のドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、ドッキーにおける無線機の送信電力は、ドッキーが、ドッキングステーションから物理的にドッキング解除されている場合より低くなるように調整される。
【００２６】
第３の実施形態において、第１の実施形態のドッキーにおける無線機は、少なくとも２つの搬送波検知閾値設定間で切り替わるように構成される。
【００２７】
第４の実施形態において、第１の実施形態のドッキーは、第１の充電コイルを更に含み、ドッキングステーションは、第２の充電コイルを更に含み、第２の充電コイルは、物理的にドッキングされた場合にドッキーを充電するために第１の充電コイルと整列される。
【００２８】
第５の実施形態において、共有無線スペクトル環境においてドッキーと無線ドッキングするためのドッキングステーションであって、ドッキーが、第１のアンテナに接続され、且つドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備えて構成され、ドッキングステーションが、第２のアンテナに接続された無線機と、ドッキーがドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、共有無線スペクトル環境における他の装置によって送信された信号に対して、ドッキーにおける搬送波検知機構の感度を低減するアンテナ効率低減装置と、を含むドッキングステーションが提供される。
【００２９】
第６の実施形態において、第５の実施形態のアンテナ効率低減装置は、第１のアンテナの固有共振周波数をシフトする離調装置である。
【００３０】
第７の実施形態において、第５の実施形態のアンテナ効率低減装置は、他の装置による送信からドッキーによって受信される無線信号を減衰する電波吸収装置、反射器又はシールドである。
【００３１】
第８の実施形態において、第６の実施形態の離調装置は、第１のアンテナと結合する導電金属を含む。
【００３２】
第９の実施形態において、第５の実施形態のアンテナ効率低減装置は、互いに電気的に分離されるように設計される第１のアンテナの異なる要素間に電磁結合を生成することによって、第１のアンテナをそれほど効率的でないようにする離調装置である。
【００３３】
第１０の実施形態において、第６の実施形態の離調装置は、ドッキーにおけるアンテナと結合する複数の導電金属片を含む。
【００３４】
第１１の実施形態において、第６の実施形態の離調装置は、少なくとも１つの抵抗器を介して互いに接続される複数の導電金属要素を含み、その少なくとも１つの抵抗器は、複数の導電金属要素を通って流れる電磁界電力を消散させる。
【００３５】
第１２の実施形態において、第１１の実施形態における少なくとも１つの抵抗器への接続は、スイッチを介して行われる。
【００３６】
第１３の実施形態において、第５の実施形態のアンテナ効率低減装置は、オンにもオフにもされ得る。
【００３７】
第１４の実施形態において、第５の実施形態のドッキングステーションにおける無線機は、複数のアンテナに接続され、複数のアンテナのそれぞれは、リンクバジェットが、特定のタイプのドッキーに対して最適化されるように配置される。
【００３８】
第１５の実施形態において、第５の実施形態のドッキングステーションは、第１のアンテナが、所定の構成において、ドッキングステーションにおけるアンテナ効率低減装置と整列されるように、ドッキングされたドッキーを整列させるための整列構造を更に含む。
【００３９】
第１６の実施形態において、第１５の実施形態の整列構造は、ドッキングステーションの中又はその上で特定の位置にのみドッキーが配置され得るようにする、ドッキングステーション用の特定の形状を含む。
【００４０】
第１７の実施形態において、第１５の実施形態の整列構造は、第２のアンテナが第１のアンテナと整列される位置に可動部が移動され得るように、第２のアンテナが取り付けられる可動部を含む。
【００４１】
第１８の実施形態において、第１７の実施形態のドッキングステーションは、ドッキーに配置された第２の充電コイルとの電磁結合を介した充電のための第１の充電コイルを更に含み、充電コイルはまた、可動部を移動させる電磁石として働く。
【００４２】
第１９の実施形態において、第１５の実施形態の整列構造は、スロットの閉じられた側に接触するスロット構造の中にドッキーが配置され得るように、一側で開き、他側で閉じられた、ドッキングステーション用のスロット構造を含む。
【００４３】
第２０の実施形態において、共有無線スペクトル環境においてドッキーと無線ドッキングするためのドッキングステーションであって、ドッキーが、アンテナに接続され、且つドッキングステーションとの通信用の搬送波検知機構と共に無線規格を用いる無線機を備えて構成され、ドッキングステーションが、無線機を有する中央ユニットと、アンテナモジュールと、搬送波検知機構の感度を低減することによって、ドッキーにおける第１のアンテナの効率を低減するためのアンテナ効率低減モジュールと、を含み、中央ユニットが、アンテナモジュール及びアンテナ効率低減モジュールにプラグ接続するためのインタフェースを有するドッキングステーションが提供される。
【００４４】
一般に、本発明の様々な態様は、本発明の範囲内で可能な任意の方法で組み合わされ結合されても良い。本発明として見なされる主題は、本明細書の終わりの特許請求の範囲において特に指摘され明確に特許請求される。本発明の前述及び他の特徴並びに利点は、添付の図面と併用される以下の詳細な説明から明白になる。以下の図面は、例示的な構成であり、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】同じチャネル又は重複するチャネルを用いる複数の無線装置を示す。
【図２】アンテナシステムと離調物体との間の結合を示す。
【図３】本発明の実施形態によるドッキー及びドッキング受け台を示す。
【図４】本発明の２つの実施形態によるドッキングパッドを示す。
【図５】本発明の実施形態によるドッキングパッド／受け台を示す。
【図６】本発明の実施形態によるドッキー及びドッキング受け台を示す。
【図７】本発明の実施形態によるドッキングステーションのモジュールコンポーネントを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下の実施形態は、ドッキー搬送波検知修正装置を説明する。このドッキー搬送波検知修正装置は、ドッキーがドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、ドッキーにおける搬送波検知機構の特性を修正する。好ましくは、ドッキー搬送波検知修正装置は、ドッキーに対してどんな変更がなされることも要求せずに、特性を修正する。例えば、ドッキーの無線機によって用いられるソフトウェア、ハードウェア、設定、又はネットワークプロトコル規格における変更はない。本明細書におけるある実施形態において説明されているように、搬送波検知機構の修正効果は、ドッキングステーションからの無線信号を検出するドッキーの能力を失わせずに、他の装置（図１に示されている装置１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０等）からの無線信号をドッキーがそれほど検出できない（好ましくは検出できない）ようにする。本明細書及び本明細書における図は、チャネルＣを用いる装置を説明するだけである。しかしながら、本発明は、チャネルＣに限定されず、他のチャネルを用いる他の装置がまた、同じ部屋に存在しても良い。
【００４７】
「検出」は、「搬送波検知機構が、ドッキーにおけるＭＡＣ層インプリメンテーションの他の要素に、搬送波が検知されていることを合図するときはいつでも検出が発生する」ものとして操作上定義される。
【００４８】
幾つかの実施形態において、ドッキー搬送波検知修正装置は、ドッキーがドッキングステーションと物理的にドッキングされている場合に、チャネルＣを通じた通信用に使用されるドッキーにおけるアンテナシステムの効率を低減するアンテナ効率低減方法を用いて実現される。例えば、ドッキー搬送波検知修正装置は、アンテナ離調を用いて実現されても良い。
【００４９】
アンテナシステムの受信性能、即ち、信号を受信して、無線機が信号を使用するのに十分に強い電流に信号を変換するアンテナシステムの能力は、アンテナが離調された場合には低下する可能性がある。「離調」は、アンテナシステムの固有共振周波数をシフトすることとして定義され、アンテナシステムを、目当てのチャネルＣから信号を受信するための理想的な共振器に満たないものにする。離調は、導電物体又は導電物体セットを含む離調装置が、アンテナの近くに配置された場合に発生する可能性がある。導電物体及びアンテナは、例えば、それらが、接触せずにすぐ近くにある場合には容量結合を介して、又は電気的な非絶縁部分が接触している場合には導電結合を介して、電気的に結合される。結合は、アンテナの電気特性を変化させ、全アンテナシステムにおける固有共振周波数の変化につながる。これは、図２（Ａ）に示されており、そこでは、無線機２１０が、アンテナ２２０及び接地面２５０に接続される。導電物体２３０、この例ではある長さのワイヤは、容量結合を介してアンテナの特性を変化させる。ワイヤ２３０は、アンテナ２２０より長く、その結果、アンテナ２２０及びワイヤ２３０の組み合わせは、無線機２１０によって駆動された場合に、間違った共振周波数で電気系統を形成する。図２（Ａ）はまた、アンテナ２２０及び接地面２５０の両方をある程度まで「短絡させる」導電物体２４０の別の例を示す。結果として、無線機２１０は、アンテナ２２０及び接地面２５０間の電圧差をそれほど検出できないようにされ、それによって、無線信号をそれほど検出できないようにされる。
【００５０】
導電体は、アンテナ及び接地面を物理的に接触させずに、それらの間の電磁結合を生成し得る。導電物体はまた、共振周波数を変化させる効果を有し得る。導電物体２３０及び２４０は、それらがかかる効果を有するために同時に存在する必要はないことに留意されたい。
【００５１】
図２（Ｂ）に示されているように、一実施形態は、このように形成された短絡回路内に、例えば５０オームの小さな抵抗器２６０を含む。この抵抗器は、離調装置を通って流れる共振ＥＭ（電磁）フィールドエネルギの一部を熱に変換し、無線機に対して、それが検出できるＥＭフィールドエネルギを欠乏させる。この抵抗器２６０は、実際の電気部品、例えば離調装置の２つの導電要素２３０、２３５をリンクする表面実装抵抗器であっても良く、又はそれはまた、導電離調物体の一部を非常に薄く且つ狭くすることによって実現されても良い。離調装置が、非導電面に堆積された金属膜をエッチングすることによって実現される場合に、抵抗器用のこの実現形は、特に魅力的になり得る。抵抗器２６０への接続は、任意選択的に、機械又は電子スイッチ２６５を介して行われても良い。
【００５２】
離調シナリオの変形形態は、離調装置がダイポールアンテナにおける２つのアンテナポール間の結合を引き起こすものである。これは、典型的には、共振周波数を変化させるだけでなく、無線機自体を通って実際に流れる電流を低減するあるタイプの電気的「短絡」を生成することによってアンテナシステムの効率を低減し、チャネルＣにおける無線信号によって生成される揺らぎ電流を検出する無線機の能力を低下させる。この実施形態は、図２（Ｃ）に示されており、そこでは、無線機２１０が、ポール２７０及び２８０を有するダイポールアンテナに接続される。離調装置は、２７０及び２８０をある程度まで「短絡する」導電物体２９０、例えばワイヤを有し、２７０及び２８０間の電圧差を無線機２１０がそれほど検出できないように、且つ無線信号をそれほど検出できないようにする。導電物体２９０はまた、ポール２７０及び２８０の共振周波数を変化させる効果を有する。
【００５３】
離調はまた、無線機がシステムに電流を供給する場合に、信号を送信するためにアンテナシステムが使用され得る効率を低減する効果を有する。
【００５４】
結合された導電物体は、無線回路の実際の離調（固有共振周波数を変更すること）なしに、電気的「短絡」を生成し、無線効率を低減することが可能である。本明細書において、無線機及びアンテナシステムの要素の近くに又は要素と接触して配置された場合に、このシステムに、無線受信及び／又は送信をサポートする効率を失わせる全ての導電物体のクラスを示すために離調物体なる用語を用いることによって、通常の実践がフォローされる。
【００５５】
幾つかの無線装置は、離調を防ぐために能動操作手段を含むが、しかし、これらは、典型的には非常に大きな物体／結合に対処することができない。
【００５６】
８０２．１１ｎのような幾つかの無線システム規格は、ＭＩＭＯ（マルチ入力マルチ出力）の使用を可能にする。即ち、複数の独立したアンテナが、同じ無線機に結合される。本開示において、テキスト及び図は、通常、単一のアンテナだけが無線に接続される場合を示す。しかしながら、本明細書における実施形態はまた、無線装置が、その無線機に複数のアンテナを接続させる場合にも適用され得る。用語「アンテナシステム」の使用は、ＭＩＭＯアンテナシステムを含むように意図されている。
【００５７】
従って、アンテナ効率低減装置は、ドッキーのアンテナシステムが信号を受信できる効率を低減する効果を有し、且つまたシステムが信号を送信できる効率を低減する効果を有しても良い。典型的には、無線システムがドッキーにおいて働く方法故に、両方の効率が、同時に低減される。無線機設計において通常使用されるリンクバジェット計算の専門用語の観点では、アンテナ効率低減装置は、ドッキーのアンテナ利得係数を低減する効果を有する。
【００５８】
ドッキーにおけるアンテナの効率を低減することによって、ドッキーにおける搬送波検知機構は、他の装置（例えば、図１における装置１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０）からの信号にそれほど敏感ではなくなる。信号は、上記で説明されたＣＳＭＡ機構において、信号強度閾値Ｘ及びＸ＋Ｙをより高い（より強い信号）値に増加させる。これは、次のことを意味する。即ち、ドッキーの搬送波検知機構が、他の装置がチャネルＣを用いている場合の好ましくは全て、しかし少なくとも幾つかを無視するので、ドッキーが、ドッキングステーションにメッセージを送信するために、チャネルＣをより頻繁に使用できるということを意味する。ドッキーが、以前よりも頻繁にチャネルを使用できれば、ドッキーにとってチャネル効率は改善される。
【００５９】
達成され得る追加の技術的利益は、ドッキーがドッキングステーションからデータを受信している場合に、ドッキーが、同じチャネルを使用している他の装置からの干渉にそれほど敏感ではなくなるということである。
【００６０】
達成され得る更なる追加の利益は、アンテナ効率低減装置が、メッセージを送信するためにドッキーが使用できる信号強度を低減し得るということである。これは、他の装置（例えば、図１における１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０）が、ドッキーのより高いチャネル使用故の性能低下をそれほど経験しそうにないことを意味する。
【００６１】
Ｗｉ−Ｆｉが使用されている場合に関して、ドッキーは、受信機が近くにある場合に、信号強度をより低いレベルに自動的に低減する信号強度調整器を含むことが多く、これは、ドッキングステーションの場合も同様であることに留意されたい。自動システムとして又は手動制御システムとして、この調整器が存在するかどうかは、メーカー次第である。従って、任意選択の実施形態が、自動信号強度調整器を含み、別の任意選択の実施形態が、手動制御信号強度調整器を含む。
【００６２】
図３に関連する本発明の実施形態において、アンテナ効率低減装置は、上記で開示されたような離調を用いて、アンテナ３１４及び恐らく無線機３１２に装着された他のアンテナ要素を離調するための離調装置である。
【００６３】
本発明の別の実施形態において、アンテナ効率低減装置は、電波吸収装置、反射器又はシールドとして働き、それによって、ドッキー（及び任意選択的にドッキングステーション）と付近の他の装置との間の電磁界結合を低減する。
【００６４】
別の好ましいが、しかし任意選択的な実施形態は、ドッキングステーションが、ドッキーとドッキングステーションとの間の通信をサポートするために、ドッキーのアンテナに近い位置にアンテナを備えられるか、又はドッキーのアンテナが存在するか又は存在し得る位置に狙いを定められた指向性感度を備えられるということである。
【００６５】
アンテナの接近配置及び／又は指向性は、次の技術的利益を有する。即ち、（ａ）たとえドッキーのアンテナが離調されたとしても、ドッキーとドッキングステーションとの間の通信用に十分に高いリンクバジェット（リンク品質）を生成すること、及び（ｂ）ドッキー及びドッキングステーションが、それらが通信するために用いる送信電力を低減できるようにし、それによって、他の装置が、ドッキー及び／又はドッキングステーションの高いチャネル使用による性能低下をそれほど経験しそうにないように保証すること、という利益を有する。
【００６６】
受け台が、アンテナに接続される無線機を含むということは必要条件ではない。無線機は、ワイヤで受け台に装着される別の装置にあっても良い。一実施形態において、受け台は、受け台及びコンピュータの組み合わせがドッキングステーションとして働くことができるように、受け台がコンピュータにプラグ接続され得る手段となるＵＳＢケーブルを有する。
【００６７】
図３は、本発明の実施形態によるドッキー及びドッキングステーションを示す。ドッキー装置３１０は、無線機３１２をアンテナ３１４に、且つ任意選択的に接地面３１６に接続させる。アンテナ３１４は、単一のアンテナ要素、（図３にダイポールとして示されている）２つの同様に形作られた要素、又は適切な形状及び形態のアンテナ要素アレイを含んでも良い。ドッキングステーション３２０は、無線機３２２をアンテナ３２４に、且つ任意選択的に接地面３２６に接続させる。ドッキングステーション３２０はまた、ドッキーにおける搬送波検知機構の感度を低減することによって、アンテナ効率低減装置として働く離調装置３２８を含む。ここで、離調装置は、導電金属片として実現される。整列構造３３０と共にドッキングステーション３２０の外形は、ドッキー３１０が物理的にドッキングされている場合に、金属片がアンテナ３１４と適切に整列されることを保証し、その結果、離調効果が発生することができる。ドッキーが、物理的にドッキング解除され、受け台から取り除かれると、離調効果は消え、必要に応じてドッキーが通常のＷｉ−Ｆｉ装置として機能できるようにする。ドッキングステーション３２０は、受け台として示されているが、様々な形態を呈しても良い。
【００６８】
この実施形態において、整列構造３３０は、ドッキー３１０が、ドッキングステーション３２０に配置された場合に同じ位置に常に配置されるように、ドッキングステーション３２０の形状を設計することによって実現される。ドッキー３１０の前面上のボタン及びスクリーンは、ドッキー３１０のユーザ用の視覚的な手掛かりを生成し、上端のスクリーンが外側に面するようにユーザにドッキー３１０を置かせる。従って、整列の一部は、ドッキングステーション自体の形状によって強制されない。この形状は、ドッキー３１０の背面が外側に面する状態でドッキー３１０がドッキングステーション３２０に配置され、優れた整列を妨害するのを防止することにはならないであろう。何故なら、たとえドッキー３１０の対称的な設計が他の向きを可能にしても、ドッキー３１０及びドッキングステーション３２０の設計が、ドッキー３１０をユーザがある向きに置くべき自然な傾向を生成するからである。
【００６９】
アンテナの位置が、図３に示されている位置と異なり得ることに留意されたい。例えば、幾つかのドッキー装置は、より洗練された対応するドッキングステーション設計を有するために、底部エッジに自らのアンテナを有することができる。
【００７０】
本発明の幾つかの実施形態において、ドッキングステーションは、（ａ）クラスの別個のメンバ用に最適化された別個のアンテナを有することによって、より大きなクラスのドッキー装置（より多くのメーカー、モデル、タイプ）を収容するための、且つ／又は（ｂ）整列を行うことになった場合に、選択の基となる複数のアンテナを整列構造に与えることによって、整列構造の設計を単純化するための、且つ／又は（ｃ）ドッキーとドッキングステーションとの間の通信用にＭＩＭＯアンテナ構成を生成するための手段として、複数のアンテナを含む。
【００７１】
複数のアンテナは、全て、ドッキングステーション無線機３２２のアンテナ接続部に接続され得る。これらの接続部はまた、１つの特定のアンテナ（若しくはアンテナセット）が選択され得るように、スイッチを介して活性化されても良く、又は信号は全て、最適に配置されたアンテナが最も強い信号を受信するという、且つ他のアンテナからのあり得るより弱い信号の混合がリンク品質をそれほど低下させないという事実に依存して、電気的に追加されても良い。
【００７２】
本発明の実施形態において、整列構造３３０はまた、ドッキーを伴ったドッキングステーションにおいてアンテナ効率低減装置及び／又はアンテナの幾つか若しくは全てを整列させることに加えて、ドッキングステーション３２０における任意選択の無線充電コイル３４０を、ドッキー３１０における無線充電コイル３５０と整列されることを保証するために使用される。これは、充電パッドが多くのコイルを装備される可能性がある従来の無線充電解決法に勝り、ドッキングステーション３２０及び／又はドッキー３１０において、より少数のコイルしか必要とされないという、且つコイル整列において複数のコイル又はより大きな許容誤差を扱う必要がある解決法に対して、充電を制御するサブシステムが単純化され得るという利点を有する。
【００７３】
図４は、ドッキングステーションがドッキングパッドとして実現される本発明の２つの実施形態を示す。
【００７４】
図４（Ａ）において、ドッキングステーション４１０は、好ましい位置に無線アンテナ４１２を備えたドッキングパッドである。離調装置４１４は、例えばドッキングパッド表面の真下に位置する導電金属シートとして実現される。
【００７５】
図４（Ｂ）において、ドッキングステーション４２０は、好ましい位置に無線アンテナ４２２を備えたドッキングパッドである。離調装置４２４は、例えばドッキングパッド表面の真下に位置する複数の導電ストリップとして実現される。この設計は、ドッキーにおけるアンテナが、導電ストリップの方向と平行になるようにドッキーがドッキングパッド上に配置されると仮定する。ドッキーのよりランダムな配置を可能にする設計が、例えば、第１の層の下に９０度の角度で導電ストリップの第２の層（両方の層は電気的に分離される）を有する、離調装置のより複雑な設計を用いて作成され得る。
【００７６】
本発明の更に別の実施形態において、ドッキングステーションにおけるアンテナシステムは、アンテナ効率低減装置の存在を補償するように設計され、ドッキングステーションにおけるアンテナは、離調装置の存在を考慮することによって設計され配置される。製品における大きな導電物体（例えばバッテリ、金属板）によって離調を補償するようにアンテナ設計を適合させることは、小さな製品にとってアンテナ設計における普通の動作である。離調装置用の補償は、同じ設計技術を用いて行われ得る。
【００７７】
本発明の別の実施形態は、オン又はオフにされ得るアンテナ効率低減装置を実現することである。かかるアンテナ効率低減装置は、スイッチが開にされた場合に２つの導電要素が、より低い離調効果を有するか又は離調効果を有しないように、例えば２つの導電要素間に機械又は電子スイッチを入れることによって、離調装置として実現され得る。
【００７８】
上記の特徴の利益は、次のことである。即ち、上記の特徴は、ドッキーが、物理的にドッキングされている間に、離れた装置、例えば図１のＷｉ−Ｆｉルータ１５０とより容易に通信できるようにするということである。かかる通信は、例えば、ドッキーが、Ｗｉ−Ｆｉルータ１５０を介してインターネット接続を維持したいか、又は時々利用したい場合に使用され得る。ドッキーが、Ｗｉ−Ｆｉルータ１５０にパケットを送信するか、又はＷｉ−Ｆｉルータ１５０からパケットを受信しようと試みる場合に、アンテナ効率低減装置は、オフにされる。アンテナ効率低減装置は、ドッキーがドッキングステーション１２０と通信しようと試みる時間の幾らか又は全てにわたってオンにされる。Ｗｉ−Ｆｉ規格は、アンテナ効率低減装置がオンである時間中に、Ｗｉ−Ｆｉルータ１５０がドッキーにパケットを送信しようと試みるのをドッキーが阻止できるようにする要素を含む。
【００７９】
本発明の更に別の実施形態は、ドッキーがエリア１８０におけるＷｉ−Ｆｉルータ１５０のような他のネットワーク装置にアクセスしたい場合に、ドッキングステーションに、ドッキー用の中継器として働かせることである。この中継は、有益である。何故なら、アンテナ効率低減装置は、ドッキーが、Ｗｉ−Ｆｉルータ１５０までの距離にわたってパケットを送信又は受信することを不可能にし得るからである。中継は、幾つかの異なるプロトコル層において、例えば（無線）イーサネット(登録商標)層又はＩＰ層において生起することができる。
【００８０】
本発明の別の実施形態は、ドッキーにおいて生成される最適レベルの低減量を調整するために、アンテナ効率低減装置を機械的又は電子的に制御する制御システムを提供する。制御システムは、ドッキーの無線機によって測定された信号強度値を組み込むフィードバックループを含んでも良い。制御可能なアンテナ効率低減装置は、例えば、可変電流量を通過させるように操作され得る、上記で説明されたような電子スイッチを組み込む離調装置を用いて作製され得る。制御可能な離調装置を作製する別の方法は、離調装置における導電要素の向きをドッキーに対して機械的に変更することであろう。
【００８１】
この制御システムの利益は、異なるアンテナ位置を備えたより大きな範囲のドッキー装置タイプ及び／又は物理的ドッキングにおけるより多数の幾何学的な関係が適合され得るということである。制御は、提供される離調量及び／又はある離調量が提供される場所の両方を変更しても良い。追加の利益は、ドッキー及びドッキングステーションにおける機械設計許容誤差がより大きくなっても良いということであり得る。
【００８２】
本発明の別の実施形態において、ドッキングステーションが受け台である場合に、異なるアンテナ位置及び／又は特性を備えた多くの異なるドッキー装置タイプが全て適合され得るように、複数のアンテナ及び／又はアンテナ効率低減装置が、複数の位置で受け台に含まれる。
【００８３】
図５に示されているような別の実施形態において、ドッキングステーション５２０は、少なくとも１つのアンテナ５２２が取り付けられる可動部５２４を少なくとも含むが、この可動部５２４は、ドッキー５１０のアンテナ５１２がアンテナ５２２と整列する位置へ移動するために、移動機構５２６を用いて移動するようにされ得る。可動部５２４が、一方向に直線で移動するようには制限されないことに留意されたい。可動部５２４は、２Ｄ移動ができても良く、又は円移動若しくは特定のトラックに沿った移動を描くことができても良い。可動部５２４が完全な２Ｄ移動をできない場合に、これは、例えば移動方向に垂直な方向において、可動部５２４上に複数のアンテナを取り付けることによって補償されても良い。
【００８４】
この実施形態が、ドッキーの位置の境界を制限するために、整列構造５３０及び５４０と組み合わされることが可能であり、その結果、可動部５２４の必要とされる移動範囲もまた、制限され得ることに留意されたい。エッジ５３０及び５４０が側面上にあるので、図における形状は、パッド（それがほとんど平坦であるので）及び受け台の両方で呼ばれ得る。何故なら、それが、１次元を超えてドッキーの位置決めを制限するからである。
【００８５】
好ましい実施形態において、移動機構５２６は、１つ又は複数の運動アクチュエータを備えた電気機械システムである。
【００８６】
別の実施形態において、移動機構５２６は、ドッキー５１０とドッキングステーション５２０との間の磁界を用いて実現される。例として、永久磁石が、可動部５２４に配置され、正確な整列を生成するためにドッキングの最初に短期間にわたってオンにされる電磁石が、ドッキーに配置される。充電コイルが、かかる電磁石を兼ねることができる。
【００８７】
実施形態において、ドッキーは、ドッキー及びドッキングステーションにおけるアンテナ間の整列が存在する位置及び向きに達するために、ドッキングステーションによって機械的に移動される。
【００８８】
この移動は、ドッキーとドッキングステーションとの間の磁界を用いて実現されても良い。例えば、ドッキーにおける永久磁石が見い出される場所で、ある方向にドッキーを引っ張るために永久磁石に対して磁気結合が生成される。
【００８９】
代替として、ドッキーは、ドッキングステーションが、ドッキングステーションにおけるアンテナの位置に対して移動できるように、ドッキングステーションの可動キャリッジの中又はその上に配置されても良い。例として、可動キャリッジは、可動キャリッジがある方向に引っ張られ得る手段となる永久磁石を装備された、ドッキーの形状よりわずかに大きい矩形プラスチック片とすることができる。
【００９０】
別の代替において、ドッキーを移動させるために、振動が、ドッキングステーションによって用いられる。ある方法でパッドの表面を振動させることによって、パッド上にある物体をある方向に移動させることが可能である。この振動は、圧電素子を用いて、且つ／又は振動板を用いて実現され得る。
【００９１】
実施形態において、ドッキーの移動は、ドッキーと接触している機械アクチュエータ、例えばプッシャ又はコンベヤベルトで達成される。
【００９２】
別の実施形態において、ドッキーの移動は、重力によって、ドッキングステーションを椀形にすることによって、又はドッキングステーションを、底部に隆起部を備えた斜面にすることによって、全体的又は部分的に達成される。
【００９３】
上記の実施形態の幾つかがまた、組み合わされ得ることに留意されたい。例えば、ドッキーは、水平軸に沿って移動されても良く、ドッキングステーションにおける可動部は、垂直軸に沿って移動されても良い。
【００９４】
上記の実施形態においてなされる移動は、ドッキーのアンテナとドッキングステーションのアンテナとの間の測定された信号強度を入力として用いる制御機構によって制御され得る。この単一の信号強度が利用可能な場合のみに、最適な位置を見つけるために、典型的には行ったり来たりの試行の移動がなされなければならない。信号強度が取得され得る出所の複数のアンテナがドッキングステーションにとって利用可能な場合、正確な移動方向は、信号の相対的強度を考慮することによって導き出され得ることが多い。
【００９５】
上記の実施形態が、単一のドッキーだけでなく、複数のドッキーを同時に収容するように任意選択的に設計され得ることに留意されたい。例えば、ドッキングステーションは、複数のアンテナを用いることによってこれを達成することができる。
【００９６】
図６に示されているような別の実施形態において、ドッキー６１０のアンテナ６１２が、ドッキングステーション６２０の離調装置６２４と整列するように、ドッキングステーション６２０は、ユーザが、スロット６３０の閉じた側に隣接してか又は接触してドッキー６１０を置くことを期待して、一側で開き且つ他側で閉じたスロット構造として実現される。ドッキングステーションのアンテナ６２２は、任意選択的に、離調装置６２４と整列して配置されても良い。有利には、この実施形態は、ドッキングステーションがより大きなドッキーセットを収容できるようにしても良い。
【００９７】
更に別の実施形態において、ドッキングステーションは、特定の形状範囲及びアンテナ位置範囲を備えた特定のクラスのドッキー装置用の望ましい整列を提供するために整列構造がエンドユーザによって構成可能なような方法で、構成される。ドッキングステーションは、例えば溝に沿いユーザによって、又はドッキングステーションが、ユーザにより追加され得る任意選択の部品を設けることによって移動され得る機械部品を含んでも良い。例えば、ホールに差し入れられ得るあるプラスチック形状が、任意選択的に含まれても良い。
【００９８】
本発明の更に別の実施形態は、ドッキングステーションにおけるアンテナ効率低減装置及びアンテナが、分離されたサブシステムとしてではなく、単一のサブシステムとして実現されるということである。単一のサブシステムは、アンテナ及び離調装置の両方として働く導電構造を提供する。
【００９９】
図７に示されているように、本発明の別の実施形態は、単一の一体製品としてではなく、別個に設けられた中央ユニット７１０、アンテナ効率低減装置７３０、及びアンテナ７４０を含む部品として実現されるドッキングステーションを提供し、エンドユーザが、それらを、アダプターを用いて組み合わせることができるようにする。例えば、ＰＣベースのドッキングステーションは、典型的には、中央ユニットとしてのＰＣであり、アンテナ及びアンテナ効率低減装置の両方を含む受け台が、ＵＳＢケーブルによってＰＣにプラグ接続される。
【０１００】
この機構の利益は、アンテナを含む同じ受け台若しくはパッドと共に、又は一連の受け台及び／若しくはパッドモデルと共にさえ全て働くことができる異なるドッキーモデル用のアンテナ効率低減装置を設計することによって、より大きな範囲のドッキーモデルが、より便利に適合され得るということである。アンテナ効率低減装置は、受け台若しくはパッドの中に又はドッキー上に差し入れられるように設計された筐体を備えることが可能である。
【０１０１】
この発明は、無線ドッキング、及び混み合った無線環境において無線接続がなされる必要のある他の状況に適用可能であり、ユーザは、自らの無線装置をある固定位置に置く自由を有する。
【０１０２】
本明細書におけるある実施形態は、遠くから監視することも妨害することも難しいドッキーとドッキングステーションとの間のリンクを提供する。通常、暗号化が、安全な通信のために用いられるが、しかし本発明によって提供される追加の保護層は、他の無線ドッキングの解決法に勝る利点である。
【０１０３】
前述の詳細な説明は、本発明が取り得る多くの形態のうちの少数の形態を述べた。前述の詳細な説明が、本発明の定義に対する限定ではなく、本発明が取り得る選択された形態の実例として理解されることが意図されている。本発明の範囲を定義するように意図されているのは、全ての均等物を含む請求項だけである。
【０１０４】
最も好ましくは、本発明の原理は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせとして実現される。更に、ソフトウェアは、部品若しくはある装置及び／又は装置の組み合わせからなるプログラム記憶ユニット又はコンピュータ可読記憶媒体に明白に具体化されるアプリケーションプログラムとして実現されるのが好ましい。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、そのマシンによって実行されても良い。好ましくは、マシンは、１つ又は複数の中央処理装置（「ＣＰＵ」）、メモリ及び入力／出力インタフェース等のハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上に実現される。コンピュータプラットフォームはまた、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含んでも良い。本明細書で説明される様々なプロセス及び機能は、かかるコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されていてもいなくても、ＣＰＵによって実行され得るマイクロ命令コードの一部、アプリケーションプログラムの一部、又はそれらの任意の組み合わせであっても良い。更に、追加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニット等の様々な他の周辺ユニットが、コンピュータプラットフォームに接続されても良い。
【図３】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図７】
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【国際調査報告】
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