(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤレス通信ネットワークにおいて移動電話機とともに使用するための個人識別デバイスを提供する。【解決手段】本デバイスは、ハンズフリーキットまたはデータポートのために通常使用される移動電話機のコネクタに差し込まれるコネクタを含む。典型的応用では、移動電話機のユーザがサーバに発呼する。サーバは個人識別デバイスへ第１電話信号を送信する。デバイスは、使用されるコネクタの種類に応じて音声またはデータアクティビティを模擬するように設計された第２電話信号により応答する。模擬音声アクティビティは、移動電話機により送信される無線信号が模擬音声アクティビティに応じてオン／オフするように構成される。付近の受信機がそのオン／オフパターンを検出することができる。オン／オフパターンは固有の識別コードを伝えるように設計される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信ネットワークにおいて移動電話機とともに使用する装置であって、
移動電話機の差し込みコネクタに接続されるように構成されたコネクタと、
前記コネクタに結合され、前記移動電話機により受信される第１電話信号内の第１メッセージを受信するとともに該第１メッセージに応答して前記移動電話機のための第２電話信号内の第２メッセージを生成するように構成された電話信号プロセッサと
を備え、
前記第１および第２メッセージは、模擬電話アクティビティに応じて送信無線信号の包絡線を変調する模擬電話アクティビティである装置。
【請求項２】
前記電話信号は音声電話信号であり、前記コネクタは音声ジャックである請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電話信号はデータ電話信号であり、前記コネクタはデータジャックである請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記コネクタと前記電話信号プロセッサの入力との間に結合され、前記第１電話信号を検出するように構成された検出器をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記電話信号プロセッサの出力と前記コネクタとの間に結合し、前記模擬電話アクティビティを発生するように構成された電話信号発生器をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記オーディオ信号検出器の出力に接続されたイヤホンをさらに備える請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記オーディオ信号発生器の入力に接続されたマイクロホンをさらに備える請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ワイヤレス通信ネットワークを通じて前記移動電話機から受信される電話呼に応答して前記第１メッセージを発生するように構成されたサーバをさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記電話信号プロセッサはパススルーモジュールである請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記オーディオ信号プロセッサは、
前記第１メッセージを復号化する手段と、
前記第２メッセージを暗号化する手段と
をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記移動電話機のユーザを認証する手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記ワイヤレス通信ネットワークのアップリンク無線信号により前記第２メッセージを受信するように構成された移動電話識別器をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記移動電話識別器は、前記移動電話機から開始される商取引を許可する請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的にはワイヤレス通信システムに関し、特に、移動電話機の位置を特定し識別することに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動電話機は、さまざまな位置で通信することができるために広く使用されている。図１は、典型的な従来技術の移動電話通信システム１００を示している。システムは移動電話機１１０を含み、これは基地局１２０へアップリンク無線信号１１１を送信する。基地局１２０は移動電話機へダウンリンク無線信号１１２を送信する。また基地局１２０は、コネクション１２２を通じて電話機器１３０にも接続されている。電話機器１３０は通常、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部である。電話機器１３０は、他の電話機、自動応答装置またはコンピュータに接続されたモデム、およびサーバ４１０を含み得る。システム１００は、移動電話機１１０と電話機器１３０の間のポイントツーポイント双方向コネクションを提供する。
【０００３】
移動電話機のために頻繁に使用される付属品として、ハンズフリーキット（ＨＦＫ）がある。図２は、移動電話機１１０とともに使用される典型的な従来技術のＨＦＫ２００を示している。キットはオス型ジャック２１０を含み、これは移動電話機１１０のハウジングに取り付けられたメス型ジャック２２０に結合する。ＨＦＫ２００は、ケーブル２３０およびイヤホン２４０をさらに含む。イヤホン２４０はケーブル２３０に結合し、オス型ジャック２１０およびメス型ジャック２２０ならびにケーブル２３０を通じて、移動電話機１１０から受信される電気信号に応答して可聴サウンド信号を発生するようになっている。
【０００４】
ＨＦＫ２００はマイクロホン２５０をさらに含む。マイクロホン２５０もまたケーブル２３０に結合し、検出されたサウンド信号に応答して電気信号を発生するようになっている。マイクロホン２５０により発生される信号は、ケーブル２３０ならびにオス型ジャック２２０およびメス型ジャック２１０を通じて移動電話機１１０に伝わる。利点として、移動電話機のユーザはＨＦＫ２００を身に着けるため、他の作業を行うためにユーザの手を解放することができる。
【０００５】
関連出願（米国特許出願第１０／２７７，７０９号）に記載されているように、移動電話機１１０は、模擬音声アクティビティを用いて、無線伝送の包絡線を検出する受信機とワイヤレス通信することができる。既存の移動電話機を変更せずにこのような模擬音声アクティビティを発生することが有利な点である。この通信技法の典型的な応用は、移動電話機の位置を特定し、識別し、または認証することである。
【０００６】
この応用は通常、電話機器１３０に接続された認証サーバ４１０へのコネクションを通じて実現される。既存の移動電話機、ワイヤレスネットワーク、およびワイヤレス通信エアインタフェース標準を変更することを必要とせずにこのようなコネクションを実現することも有利な点であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
移動電話機への変更を必要とせずに、移動電話機に上記の機能を与えるような、移動電話機のための外部デバイスを提供することが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ハンズフリーキットと同様に移動電話機のジャックに差し込むことができるデバイスを提供する。デバイスは、ジャック経由で移動電話機から第１電話信号を受信する。しかし、従来のハンズフリーキットの場合のようにイヤホンでサウンドを生成する代わりに、本発明によるデバイスは、第１電話信号に符号化された第１メッセージを抽出する。
【０００９】
符号化メッセージの内容に基づいて、デバイスは第２電話信号を発生するが、この第２電話信号は、従来のハンズフリーキットがマイクロホンから得られる信号を送出するのと同様にして、ジャックを通じて移動電話機へ供給される。本発明のデバイスは、個人識別デバイスと呼ばれる。
【００１０】
デバイスが移動電話機に接続されている時、移動電話機は、模擬電話アクティビティを用いて受信機へ第２メッセージを受信機に送信することにより、ワイヤレス個人識別器として使用可能である。第２メッセージも同様に、模擬電話アクティビティに応答して移動電話機により送信された第２無線信号に符号化される。受信機は、移動電話機からの無線伝送の包絡線を検出する。
【００１１】
典型的応用では、移動電話機ユーザが従来の移動電話機のジャックに個人識別デバイスを挿入する。それから移動電話機ユーザはサーバに電話呼を発信する。それに応答して、サーバは、第１電話信号として符号化された第１メッセージにより応答する。個人識別デバイスは第１メッセージを検出し、模擬電話アクティビティにより第２メッセージを符号化した第２電話信号を発生する。個人識別デバイスは、ジャックを通じて移動電話機に第２電話信号を供給する。模擬電話アクティビティにより移動電話機は、模擬電話アクティビティに対応するパターンを有する無線信号を送信する。移動電話機の近くに位置する包絡線検出器が無線信号パターンを検出し、それによって、移動電話機の存在および第２メッセージに符号化された移動電話機ユーザのアイデンティティを検出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
デバイス構成
図３は、本発明による個人識別デバイス（ＰＩＤ）３００を示している。ＰＩＤ３００は、オス型ジャック３１０、オーディオ電話信号検出器３２０、オーディオ電話信号発生器３３０、およびオーディオ電話信号プロセッサ３４０を含む。検出器への入力および発生器からの出力はジャックに接続され、プロセッサは検出器と発生器の間に接続される。
【００１３】
オプションで、ＰＩＤ３００は、移動電話機ユーザがハンズフリーキット動作と下記の個人識別デバイス動作との間で切り替えを行うことを可能にするために、イヤホン２４０およびマイクロホン２５０を含んでもよい。２つの動作モードの間でこれらを選択するために、または他の方法でデバイスの動作を制御するために、オプションのスイッチ３０１が使用可能である。
【００１４】
デバイス動作
動作中、ＰＩＤ３００は、従来の移動電話機１１０のメス型ジャック２２０に接続される。オーディオ電話信号検出器３２０は、移動電話機により生成される、イヤホン２４０向けの第１オーディオ電話信号を受信するようになっている。オーディオ電話信号発生器３３０は、マイクロホン２５０により生成される電気信号に類似の強度およびスペクトルを有する第２オーディオ電話信号を発生するようになっている。検出される電話信号及び発生される電話信号は、移動電話機１１０により通常処理される音声信号に類似している。
【００１５】
簡易実施態様では、検出される信号が変更なしに信号発生器３３０に直接渡されるように、オーディオ信号プロセッサを省略してもよい。別法として、オーディオ信号プロセッサ３４０は、個人識別デバイス３００のために、信号レベル調節、アナログ信号処理、デジタル信号処理または他の高度な機能を提供するようになっている。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態として図４に示すように、移動電話機１１０のユーザは、サーバ４１０を含む電話機器１３０へ電話呼を発信する。サーバ４１０は、第１メッセージを含むオーディオ電話信号を発生することが可能である。第１メッセージは、当技術分野で周知の種々の技法のいずれかによって、オーディオ電話信号に符号化されることが可能である。例えば、電話信号は、電話番号をダイヤルするために一般的に使用される一連のデュアルトーン多周波（ＤＴＭＦ）符号（タッチトーンとしても知られる）であってもよい。
【００１７】
別法として、メッセージは、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）として知られる技法によりオーディオキャリアを周波数変調することによって符号化されてもよい。オーディオ信号はダウンリンク無線信号１１２により移動電話機１１０に伝わり、そこでメス型ジャック２２０から利用可能となる。
【００１８】
オーディオ電話信号検出器３２０は、ジャックからオーディオ電話信号を受信し、信号プロセッサ３４０のためにそれを調整する。信号プロセッサ３４０は、オーディオ電話信号から、符号化された第１メッセージを抽出し、第２メッセージを符号化する模擬音声アクティビティを用いて第２電話信号を生成する。第２電話信号はオーディオ信号発生器３３０に渡され、オーディオ信号発生器３３０はそれを適当な振幅およびインピーダンスのオーディオ電話信号に変換して、あたかもその電話信号がマイクロホン２５０によって生成されたかのように移動電話機１１０が電話信号を受け入れるようにする。
【００１９】
簡易実施態様では、オーディオ信号検出器はアッテネータであってもよく、または省いてもよい。同様に、オーディオ信号発生器もまたアッテネータであってもよく、または省いてもよい。実際、最も簡易な実施態様では、個人識別デバイス３００の全機能は、おそらくはインピーダンスアダプタのみを用いた単純なパススルーであってもよい。このような実施態様では、サーバ４１０が、模擬音声アクティビティを既に含むオーディオ信号を発生する。この場合、サーバによって発生された模擬音声アクティビティを移動電話機１１０に送信させる目的で、信号はメス型ジャック２２０の出力から同じジャックの入力へ単に転送される。
【００２０】
オーディオ信号発生器により生成される電話信号中の模擬音声アクティビティにより、移動電話機１１０は対応する送信無線信号を生成する。その包絡線は模擬音声アクティビティに応じたパターンで変化する。そのパターンは単に、第２メッセージを符号化するための無線信号のオン／オフであってもよい。オーディオ信号プロセッサの主たる機能は、適当な受信機により検出可能なこのようなパターンを発生することである。しかし、オーディオ信号プロセッサは、サーバ４１０向けの第３オーディオ電話信号を用意してもよい。例えば、第３信号は、模擬音声アクティビティの発生に成功したことの確認を含んでもよい。第３オーディオ信号はアップリンク無線信号１１１によりサーバ４１０に到達する。
【００２１】
セキュリティを高めるため、オーディオ信号プロセッサ３４０は、当技術分野で既知のような暗号化モジュール（Ｋ）３４１を含んでもよい。さらに、個人識別デバイス３００は、デバイスの正確な識別を達成するために、固有のデバイス識別番号をサーバ４１０へ伝達してもよい。ユーザのアイデンティティは、移動電話機キーパッドを用いて個人識別番号を入力することをユーザに要求することによって、さらに確認することができる。キーパッドアクティビティは、オーディオ信号プロセッサ３４０によって、もしくはサーバ４１０によって、またはその両方によって、既知の方法でＤＴＭＦ符号により検出可能である。音声認識技法も使用可能である。ユーザの識別をさらに助けるため、電話網によって提供される「発信者ＩＤ」情報をサーバに利用可能にしてもよい。
【００２２】
移動通信システム４００は、受信アンテナ４３０を備えた移動電話識別器（ＭＴＩ）４２０を含んでもよい。ＭＴＩは、移動電話機１１０からのリバースリンク無線信号１１１を検出するようになっており、さらに、無線伝送における包絡線変化のパターンを検出するようになっている。包絡線変化は、電話信号のオン／オフキーイングによって実施可能である。
【００２３】
図５は、本発明による移動電話機ユーザを識別する方法の各ステップを示している。ステップは、サーバ４１０、移動電話機１１０、個人識別デバイス３００、および移動電話識別器４２０によって実行される機能に対応して４列にグループ化されている。
【００２４】
ステップ１で、移動電話機１１０のユーザが、個人識別デバイス３００のオス型ジャック３１０を移動電話機１１０のメス型ジャック２２０に挿入する。
【００２５】
ステップ２で、ユーザがサーバ４１０にワイヤレス音声電話呼を発信する。
【００２６】
ステップ３で、サーバ４１０が、着信電話呼を受け取り、電話サービスプロバイダによって提供される「発信者ＩＤ」情報を取得する。サーバは、移動電話機１１０のユーザを識別する目的で「発信者ＩＤ」情報を処理する。
【００２７】
ステップ４で、サーバは、発呼者を識別した後、着信電話呼に応答し、個人識別デバイス３００により使用可能なフォーマットの第１メッセージを含む第１オーディオ電話信号を発生する。
【００２８】
ステップ５で、個人識別デバイス３００が第１オーディオ電話信号を受信し第１メッセージを検出する。
【００２９】
オプションのステップ６で、個人識別デバイスが、当技術分野で周知の種々のデジタルまたはアナログ技法のいずれかにより第１メッセージを処理する。追加的なセキュリティまたは他の目的上有益であれば、個人識別デバイスは、キーパッドにより発生されるＤＴＭＦ信号を検出することによって、または音声認識を通じて、移動電話機ユーザから追加的情報を収集することができる。さらに、個人識別デバイス３００は、第３オーディオ電話信号によりサーバ４１０と通信して、サーバに情報を提供し、またはサーバに対して追加的情報を要求することができる。
【００３０】
ステップ７で、個人識別デバイスが、第１メッセージに応答して第２オーディオ電話信号を発生する。第２オーディオ電話信号は、模擬音声アクティビティとして符号化された第２メッセージを含む。第２メッセージは、サーバ４１０により判定された移動電話機ユーザのアイデンティティを伝える。
【００３１】
ステップ８で、移動電話機がメス型オーディオジャック２２０を通じて第２オーディオ電話信号を受信する。移動電話機は第２オーディオ電話信号を、あたかもそれがマイクロホン２５０によって発生されたかのように受け入れる。
【００３２】
ステップ９で、第２オーディオ電話信号に含まれる模擬音声アクティビティにより、移動電話機１１０は、模擬音声アクティビティに従う包絡線変化のパターンでアップリンク無線信号１１１を送信する。そのパターンは無線信号のオン／オフキーイングのパターンでもよい。
【００３３】
ステップ１０で、移動電話識別器４２０が、アップリンク無線信号１１１を受信し、包絡線パターンを検出することにより、関連する第２メッセージを復号化する。第２メッセージの内容から、移動電話識別器は、移動電話機ユーザのアイデンティティを知る。その後、このメッセージは、商取引を許可するために使用可能である。
【００３４】
統合個人識別デバイスおよび方法
図６は、移動電話機６００に統合された個人識別デバイス６２０を示している。デバイス６２０は、検出器３２０、発生器３３０、およびプロセッサ３４０を含む。デバイス６２０は標準的な移動電話回路６１０に結合している。回路６１０は標準的な形でメス型ジャック２２０に接続される。
【００３５】
この実施において、デバイス６２０は、スマートカードとしても知られる加入者情報モジュール（ＳＩＭ）の形態であってもよい。ＳＩＭ６２０は、ピン６１１を通じて回路６１０に接続される。
【００３６】
ＳＩＭの使用は、ＧＳＭエアインタフェース標準の特徴である。ＳＩＭは、移動電話機に挿入され、上記のようにその機能を制御する。ＳＩＭは、加入者の個人情報および電話機設定のすべてを保持する。本質的にＳＩＭは、加入者がネットワークを使用するための許可証である。またＳＩＭは、電話番号、個人セキュリティキー、および移動電話機が機能するために必要な他のデータも保持する。ＳＩＭは、いかなる移動電話機に挿入されることも可能であり、特定の電話機に、加入者の番号へのすべての呼を受信させる。ＳＩＭ内のソフトウェアが所望の結果を達成するようにどのようにされることができるかは当技術分野で周知である。この場合、ＳＩＭのファームウェアが検出器３２０、プロセッサ３４０、および発生器３３０を実施する。
【００３７】
また、個人識別デバイス３００の機能の一部または全部を移動電話回路６１０に組み込むことも可能である。これは、当技術分野で周知の種々の技法により達成することができる。例えば、移動電話回路６１０は、個人識別デバイス３００の典型的実施態様のハードウェアおよびソフトウェアをすべて含んでもよい。別法として、個人識別デバイス３００の機能はもっぱら、移動電話回路６１０に含まれるソフトウェアを通じて実現されてもよい。
【００３８】
ワイヤレスデータ通信機用個人識別デバイス
上記の実施の形態は、移動電話機ユーザが音声電話呼を発信することを明示的に仮定している。しかし、類似のステップおよび類似の結果は、データ電話呼でも得ることができる。その場合、ＰＩＤは電話機のデータポートに結合し、模擬電話アクティビティはデータまたはパケットアクティビティとなる。
【００３９】
図７は、移動電話機１１０のデータポート７１５に差し込まれるデータコネクタ７１０を備えたデータＰＩＤ７００の実施の形態を示している。データＰＩＤ７００は、オーディオＰＩＤ３００と類似の機能ブロックを含む。特に、データＰＩＤ７００は、データ電話信号検出器７２０、データ電話信号プロセッサ７４０、およびデータ電話信号発生器７３０を含む。これらの３つのブロックのそれぞれは、単純なパススルー機能であってもよい。オーディオＰＩＤ３００と同様に、データＰＩＤ７００は暗号化モジュール３４１、および動作を制御するためのスイッチ３０１を任意に含んでもよい。例えば、スイッチは、すべてのデータが変更なしにオプションのデータポート７５０に渡されるように、ＰＩＤの機能を無効化するために使用されてもよい。
【００４０】
オーディオＰＩＤ３００の場合と同様に、データ電話信号プロセッサはデータ電話信号を発生し、アクティビティのパターンによってメッセージが伝えられる。例えば、メッセージは、パケット伝送のパターンによって伝えられてもよい。パターンはパケットサイズおよびパケットタイミングを含んでもよい。
【００４１】
このような実施の形態では、本発明は、音声機能を有していないデータ専用ワイヤレス端末にも適用可能である。すなわち、メッセージはデータ信号に符号化される。例えば、ＰＩＤ機能は、ワイヤレス通信機を備えた携帯コンピューティングデバイス内のソフトウェアモジュールによって実現されてもよい。
【００４２】
ＰＩＤの機能が移動電話機に統合される場合、好ましい実施の形態で使用されるオーディオ信号の代わりに、さまざまな種類の電話信号を使用することがオプションで可能である。例えば、ワイヤレスネットワーク内のサーバがどのようにしてデジタルメッセージをＳＩＭへ伝達することができるかは当技術分野で周知である。例えば、サーバは、このようなデジタルメッセージによりＳＩＭ内の加入者情報を変更することができる。また、移動電話機による無線伝送のパターンを生じるアクティビティをＳＩＭがどのように発生することができるかは周知である。例えば、ＳＩＭは、無線包絡線伝送の個別のパターンを生じるような、加入者登録アクティビティを発生することができる。
【００４３】
言うまでもなく、本発明の代替の実施の形態では、ＰＩＤとサーバ４１０との間の通信は、オーディオ電話信号以外の手段によって行われてもよく、模擬電話アクティビティは、送信される無線包絡線のパターンを生じるいかなる種類の模擬移動電話アクティビティであってもよい。
【００４４】
さまざまなワイヤレス電話機のモデルが、ハンズフリーキット用に、メス型ジャック以外のさまざまな種類のコネクタを有する。本発明の機能を維持しながらジャックを異なる種類のコネクタで置き換える方法は当業者には明らかである。
【００４５】
以上、本発明について好ましい実施の形態を例として説明したが、本発明の精神および範囲内で上記および他の種々の適応および変更を行うことができることは言うまでもない。したがって、添付の特許請求の範囲の目的は、本発明の真の精神および範囲内に入るすべてのそのような変形および変更を包含することである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるデバイスを使用する従来の移動通信ネットワークのブロック図である。
【図２】従来技術のハンズフリーキットのブロック図である。
【図３】音声電話信号を用いた本発明による個人識別デバイスのブロック図である。
【図４】図３のデバイスを用いた移動通信システムのブロック図である。
【図５】図４のシステムの動作の流れ図である。
【図６】本発明による個人識別デバイスが移動電話機に統合されたブロック図である。
【図７】データ電話信号を用いた本発明による個人識別デバイスのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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