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Die
Erfindung betrifft ein Mobiltelefon, das einem Zellfunktelefonnetz
angehört,
das mit einem Multifunktionsstecker versehen ist. Sie ermöglicht es, das
Aufladen einer Batterie des Mobiltelefons mit Hilfe eines Steckers
des Mobiltelefons durchzuführen, der
auch zum Anstecken einer Freisprecheinrichtung verwendet wird.
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Ganz
allgemein ist das Gebiet der Erfindung jenes des Mobiltelefonwesens.
Die Erfindung fällt
in den Rahmen der Entwicklung der Dienste, die ein Mobiltelefon
anbieten kann. Diese Dienste können
in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: eine erste Dienstkategorie
schlägt
dem Mobiltelefon innewohnende Anwendungen vor. Diese Dienstkategorie
erfordert keinen physischen Anschluss zwischen dem Mobiltelefon
und einer externen Vorrichtung. So kann ein Benutzer ohne Notwendigkeit,
das Telefon anschließen
zu müssen,
Zugang zu einer Rechneranwendung, einer Agenda, einer Anzeige des
Datums und der Uhrzeit, ... haben. Eine zweite Dienstkategorie,
umfassend Anwendungen, wie beispielsweise eine Freisprecheinrichtung,
einen Datenaustausch mit einem Computer, eine Fernzahlung mittels
Karte oder auch die Möglichkeit,
sein Mobiltelefon mit Hilfe eines externen Ladegeräts aufzuladen,
erfordert geeignete Stecker, die in dem Gehäuse des Mobiltelefons angeordnet
sind.
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Zu
diesem Zweck gibt es verschiedene Steckertypen: ferner wird für den Anschluss
des Telefons an einen Computer, beispielsweise für einen Internet-Anschluss,
eine an einen Fondstecker angepasste Steckdose, Stationsfond genannt,
verwendet. Das Lesen einer Karte erfordert seinerseits das Vorhandensein
eines für
diese Funktion spezifischen Steckers. Die Freisprecheinrichtung
ihrerseits kann an das Mobiltelefon mit Hilfe eines Kippsteckers
angeschlossen werden, der einen Klinkenstöpsel aufnehmen kann, der für die Freisprecheinrichtung
geeignet ist.
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Das
Dokument WO 0011763 beschreibt ein Verfahren und ein Gerät, um elektrische
Signale an verschiedene elektrische Geräte vom Typ tragbare Computer
oder Schalträder
zu übertragen,
wobei die Verwendung eines üblicherweise
für den
Empfang eines Moduls mit autonomer Batterie verwendeten Steckers
optimiert wird.
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1 zeigt
einen abnehmbaren Stöpsel 20, der
verwendet wird, um eine Freisprecheinrichtung an das Mobiltelefon
anzuschließen.
Dieser abnehmbare Stöpsel 20 ist
ein Audioklinkenstöpsel,
der mehrere Kontaktzonen aufweist. Eine erste Kontaktzone 23 ist
die Massekontaktzone. Eine zweite Kontaktzone 21 ist die
Mikrofonkontaktzone. Die Mikrofonkontaktzone ist an das Mikrofon
der Freisprecheinrichtung angeschlossen. Wenn der abnehmbare Stöpsel 20 in
einen entsprechenden Stecker gesteckt wird, trifft die Mikrofonkontaktzone 21 auf
einen Taster, der einen elektrischen Kontakt mit einer Empfangsvorrichtung
für Audiosignale
sicher stellt. Eine dritte Kontaktzone 22 und eine vierte
Kontaktzone 24 sind die Kopfhörerkontaktzonen. Ein abnehmbarer
Stöpsel von
dem in 1 dargestellten Typ umfasst ebenso viele Kopfhörerkontaktzonen
wie Kopfhörer
in der Freisprecheinrichtung vorhanden sein. Meistens umfasst der
Stöpsel 20 somit
eine oder zwei Kopfhörerkontaktzonen.
Die Kontaktzonen eines solchen abnehmbaren Stöpsels sind metallische Ringe,
die um eine Mittelstange angeordnet sind. Zwei aufeinander folgende
Zonen auf der Mittelstange werden aneinander grenzend genannt. Isoliermembranen 25 sind zwischen
zwei aneinander grenzenden Kontaktzonen angeordnet. Entsprechende
Taster eines entsprechenden Steckers des Mobiltelefons sichern die elektrische
Leitung zwischen den Kopfhörerkontaktzonen
und den Vorrichtungen zur Wiedergabe von Audiosignalen.
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Um
das Aufladen der Batterie des Mobiltelefons zu ermöglichen,
werden häufig
zwei Anschlusstypen der externen Ladevorrichtung verwendet. Die erste
Lösung
besteht in der Ver wendung eines abnehmbaren Klinkenstöpsels mit
zwei Kontaktzonen, wie in 2 dargestellt.
In dieser Figur weist ein Klinkenstöpsel 1 eine erste
Kontaktzone 2, die Ladekontaktzone genannt wird, und eine
zweite Kontaktzone auf, die Massekontaktzone genannt wird. Die beiden Kontaktzonen
sind konzentrisch: die Massekontaktzone 3 weist eine leitende
Seitenfläche
auf, die von jedem äußeren Taster
zugänglich
ist, während
die Ladekontaktzone am Ende des Audioklinkenstöpsels 1 eine Öffnung 4 aufweist,
die es ermöglicht,
mit Hilfe eines geeigneten Steckers auf die leitende Fläche der
Ladekontaktzone 2 zuzugreifen. Dieser Stöpseltyp
bietet den Vorteil, dass er die Kurzschlussgefahren zwischen den
beiden Kontaktzonen stark verringert. Ein weiterer Vorteil dieses
Stöpseltyps
besteht darin, dass sie kostengünstig
sind. Aber die Verwendung eines abnehmbaren Stöpsels dieses Typs setzt voraus,
dass ein geeigneter Stecker in das Gehäuse des Mobiltelefons hinzugefügt werden
muss. Nun führt
die Vervielfachung der Stecker in dem Gehäuse zu Ausführungsschwierigkeiten, einer
Erhöhung
der Herstellungskosten und einem Platzbedarf, der die unternommenen
Versuche zur Einschränkung
der Größe der Mobiltelefone
zunichte macht.
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Die
andere Lösung,
die verwendet wird, um die externe Ladevorrichtung an das Mobiltelefon
anzuschließen,
besteht in der Nutzung eines Steckers vom Typ Stationsfond, der
insbesondere für
Datenaustausch beispielsweise mit einem Computer bestimmt ist, um
das Aufladen der Batterie des Mobiltelefons durchzuführen. Aber
diese Lösung
setzt voraus, dass alle externen Ladevorrichtungen mit einem abnehmbaren
Stöpsel
versehen werden, der an einen Stationsfondstecker angepasst ist,
was zu erheblichen Kosten führt.
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Schließlich beschreibt
das Dokument WO 94 22234 ein Telekommunikationszubehör, das an
ein tragbares Telefon anschließbar
ist, wobei dieses Zubehör überdies
an eine Versorgung angeschlossen ist, die in den Autos verfügbar ist,
nämlich
vom Typ Zigarrenanzünder.
Das Zubehör
umfasst überdies eine „Freisprecheinrichtung".
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Die
beschriebene Erfindung ermöglicht
es, die Gesamtheit der soeben dargelegten Nachteile zu vermeiden.
Zu diesem Zweck schlägt
die Erfindung eine Lösung
für die
Durchführung
des Aufladens des Mobiltelefons vor, die Mittel einsetzt, um einen
einzigen Stecker des Mobiltelefons zu verwenden, wobei dieser Stecker
alternativ oder gleichzeitig zwei abnehmbare Stöpsel aufnehmen kann, die für zwei getrennte
Funktionen bestimmt sind: ein erster Stöpsel ist für die Verwendung des Mobiltelefons
im Freisprechmodus bestimmt; ein zweiter Stöpsel ist für den Anschluss der externen
Ladevorrichtung zum Aufladen der Batterie des Mobiltelefons bestimmt. Die
abnehmbaren Stöpsel,
die für
diesen Multifunktionsstecker bestimmt sind, sind vorzugsweise Klinkenstöpsel vom
Typ der in 1 beschriebenen. Die Erfindung
schlägt
somit eine wirtschaftliche Lösung vor,
die es auch ermöglicht,
die Anzahl von Steckern des Mobiltelefongehäuses zu beschränken. Die Kurzschlussgefahren
zwischen zwei Kontaktzonen eines Klinkenstöpsels, wie in 1 beschrieben, sind
relativ groß,
weshalb gewisse Ausführungsarten der
Erfindung Lösungen
vorschlagen, um diese Kurzschlussgefahren zu begrenzen. Eine einfache
elektrische Montage in dem Mobiltelefon ermöglicht es, einen ordnungsgemäßen Betrieb
des Multifunktionssteckers sicher zu stellen.
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Die
Erfindung betrifft somit ein Mobiltelefon, umfassend insbesondere
eine Batterie, eine Sende- und Wiedergabevorrichtung für Signale,
die eine Telekommunikation herstellen können, und einen Stecker, um
einen ersten geeigneten abnehmbaren Stöpsel einer Kommunikationseinrichtung
im Freisprechmodus, umfassend ein Mirkofon und Kopfhörer, aufzunehmen,
wobei der Stecker mit Tastern versehen ist, wobei jeder Taster dazu
bestimmt ist, eine elektrische Verbindung zwischen einer geeigneten Kontaktzone
des ersten abnehmbaren Stöpsels
und entweder einen Empfangsverstärker
des Mobiltelefons, um von dem Mikrofon kommende elektrische Signale
zu empfangen, oder einem Sendeverstärker des Mobiltelefons, um
elektrische Signale zu einem Kopfhörer zu senden, oder auch einer
Massereferenz des Mobiltelefons herzustellen, dadurch gekennzeichnet,
dass es Mittel umfasst, um das Aufladen der Batterie von einer externen
Ladevorrichtung zu gewährleisten,
die an das Telefon mit Hilfe eines zweiten an den Stecker angepassten
abnehmbaren Stöpsels
angeschlossen werden kann, der für
das Aufladen über
den Taster, Massetaster genannt, der dazu bestimmt ist, die elektrische
Verbindung mit der Massereferenz herzustellen, und über einen
Aufladetaster, der unter den anderen Tastern ausgewählt wird,
vorgesehen ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung sind die an den Stecker angepassten abnehmbaren Stöpsel Klinkenstöpsel, wobei
die Kontaktzonen metallische Ringe sind, die um eine Mittelstange
angeordnet sind. Die Mittel, um das Aufladen der Batterie sicher
zu stellen, können
einen Kondensator umfassen, der in Serie auf der elektrischen Verbindung
zwischen dem Ladetaster und dem Send- oder Empfangsverstärker, der
an diesen Taster angeschlossen ist, angeordnet ist, wobei die Batterie
des Mobiltelefons einerseits an die Massereferenz des Mobiltelefons
und andererseits an einen Anschlusspunkt der elektrischen Verbindung
angeschlossen ist, die den Kondensator mit dem Ladetaster verbindet.
Ein Ladeschalter kann zwischen der Batterie und dem Anschlusspunkt
der elektrischen Verbindung angeordnet sein, die den Kondensator
mit dem Ladetaster verbindet. Bei einer besondere Ausführungsart ist
der erste mit dem Stecker verbundene Stöpsel hohl, um es einem zweiten
abnehmbaren Stöpsel, der
für das
Aufladen vorgesehen ist, zu ermöglichen, in
den ersten mit dem Telefon verbundenen abnehmbaren Stöpsel eingesteckt
zu werden, damit die Kontaktzonen des zweiten für das Aufladen vorgesehenen
Stöpsels,
die beim Aufladen der Batterie zum Einsatz kommen, mit den Kon taktzonen
des ersten abnehmbaren Stöpsels
in elektrischem Kontakt stehen, die selbst mit dem Massetaster und
dem Ladetaster in Kontakt stehen.
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Verschiedene
Lösungen
werden vorgeschlagen, um die Kurzschlussgefahren und die Schäden, die
sie anrichten können,
zu begrenzen. Beispielsweise kann die externe Ladevorrichtung eine
rückstellbare
Sicherung umfassen. Die Kontaktzonen des zweiten abnehmbaren Stöpsels, die
beim Aufladen der Batterie zum Einsatz kommen, können auch unterschiedliche
Durchmesser haben und/oder nicht aneinander grenzend sein.
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Die
Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung und
der begleitenden Figuren besser verständlich. Diese haben nur hinweisenden
und keinesfalls für
die Erfindung einschränkenden
Charakter. Die Figuren zeigen:
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1:
einen bereits beschriebenen abnehmbaren Audioklinkenstöpsel, der
ursprünglich
für den
Anschluss einer Kommunikationseinrichtung im Freisprechmodus an
das Mobiltelefon bestimmt ist;
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2:
einen bereits beschriebenen abnehmbaren Klinkenstöpsel, der
ausschließlich
für das
Aufladen einer Batterie des Mobiltelefons bestimmt ist;
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3:
eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Elemente, die bei
der Verwirklichung der Erfindung zum Einsatz kommen;
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4:
eine besondere Ausführungsart
des für
die Verwirklichung der Erfindung verwendeten abnehmbaren Stöpsels.
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In 3 ist
ein Mobiltelefon 100, das mit einem Gehäuse 30 versehen ist,
das insbesondere einen Stecker 31 umfasst, dargestellt.
Der Stecker 31 ist derart ausgeführt, dass er einen ersten abnehmbaren
Audioklinkenstöpsel 20 ähnlich dem
in 1 beschriebenen aufnimmt. Der Stecker 31 ist
somit ursprünglich
dazu vorgesehen, eine Freisprecheinrichtung anzuschließen. Der
Stecker 31 besitzt ebenso viele Taster, wie Kontaktzonen
in dem abnehmbaren Stöpsel,
den er aufnimmt, vorhanden sind. So gibt es beispielsweise, falls
die Freisprecheinrichtung mit zwei Kopfhörern versehen ist, vier Kontaktzonen
in dem Klinkenstöpsel 20 uns
somit vier Taster in dem Stecker 31. Wenn nur ein Kopfhörer in der
Freisprecheinrichtung vorgesehen ist, sind drei Kontaktzonen und
drei Taster erforderlich und ausreichend.
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Wenn
der abnehmbare Stöpsel
in den Stecker 31 gesteckt wird, werden verschiedene Kontaktzonen
des abnehmbaren Stöpsels 20 an
verschiedene Elemente des Mobiltelefons 100 über Taster
angeschlossen. In dieser Situation trifft die Mikrofonkontaktzone 21 auf
einen ersten Taster 41, der an eine Audiosignalempfangsvorrichtung 51 angeschlossen ist,
die insbesondere einen Verstärker 61 umfasst. Die
erste Kopfhörerkontaktzone 22 trifft
auf einen zweiten Taster 42, der an einen zweiten Verstärker 62 einer
Audiosignalwiedergabevorrichtung 52 angeschlossen ist.
Die zweite Kopfhörerkontaktzone 24 trifft
auf einen Taster 44, der an einen dritten Verstärker 63 angeschlossen
ist, der in der Audiosignalwiedergabevorrichtung 52 enthalten
ist. Die Massekontaktzone 23 trifft auf einen Massetaster 43,
der mit einer Massereferenz 53 verbunden ist. Diese Massereferenz 53 ist überdies
an die verschiedenen Verstärker 61, 62 und 64 angeschlossen.
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Erfindungsgemäß ist ein
Kondensator 32 in Serie auf der elektrischen Verbindung
angeordnet, die den Aufladetaster, der einer der Taster ist, der
auf eine der Mikrofon- oder Kopfhörerkontaktzonen des Klinkenstöpsels 20 trifft,
mit einem der Verstärker 61, 62 oder 64 verbindet.
IN dem Beispiel der 3 ist der Kondensator auf der
elektrischen Verbindung zwischen dem Taster 44 und dem
dritten Verstärker 64 angeordnet.
Es ist offensichtlich, dass der Kondensator bei weiteren Ausführungen
der Erfindung auf jeder anderen Verbindung als der Masseverbindung
angeordnet sein kann, wobei der Aufladetaster immer der an den Kondensator 32 angeschlossene Taster
ist.
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Ein
Anschlusspunkt 33, der sich zwischen dem Kondensator 32 und
dem Aufladetaster befindet, sichert den Anschluss an eine Batterie 34 des Mobiltelefons.
Ein Ladekontrollschalter 35 kann zwischen der Batterie 34 und
dem Anschlusspunkt 33 angeordnet sein.
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Wenn
der erste abnehmbare Stöpsel 20,
der für
die Verwendung einer Freisprecheinrichtung bestimmt ist, in den
Stecker 31 gesteckt wird, ist jede der Kontaktzonen 21 bis 24 elektrisch
mit einem ihr entsprechenden Element verbunden. So ist ein Mikrofon 36 an
die Kontaktfläche 21 angeschlossen;
ein erster Kopfhörer 37 und
ein zweiter Kopfhörer 38 sind an
die erste Kopfhörerkontaktzone 22 und
an die zweite Kopfhörerkontaktzone 24 angeschlossen.
Die Massekontaktzone 23 ist mit einer Massereferenz 39 der
Freisprecheinrichtung verbunden, die dem Mikrofon 36 und
den Kopfhörern 37 und 38 dient.
Der Stecker 31 kann einen zweiten abnehmbaren Stöpsel 40 aufnehmen.
Er ist vorzugsweise ähnlich
dem ersten abnehmbaren Stöpsel 20.
Dieser zweite abnehmbare Stöpsel
ist für
das Aufladen der Batterie 34 bestimmt. Er ist mit einer
externen Ladevorrichtung 70 verbunden, die an das Netz
angeschlossen werden kann. Wenn auch vier Kontaktzonen des abnehmbaren
Stöpsels
noch vorhanden sein können,
werden nun zwei verwendet: die Massekontaktzone 23, die mit
einer Massereferenz 71 der Ladevorrichtung 70 verbunden
ist, und eine weitere Kontaktzone, die mit einem Ladepotential der
externen Ladevorrichtung 70 verbunden ist. Diese Kontaktzone
des zweiten abnehmbaren Stöpsels
wird Ladekontaktzone genannt. Im Falle der 3 ist die
Ladekontaktzone eine Kopfhörerkontaktzone 24.
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Wenn
der zweite abnehmbare Stöpsel 40, der
zum Aufladen der Batterie 34 bestimmt ist, in dem zweiten
Stecker 21 angeordnet ist, wird ein von der externen Ladevorrichtung 70 erzeugter
Gleichstrom über
den Ladestecker 24 auf die Batterie 34 übertragen.
Das Vorhandensein des Kondensators 32 ermöglicht es
zu verhindern, dass der für
die Batterie 34 bestimmte Gleichstrom in den Empfangs-
oder Wiedergabeeinrichtungen für
Audiosignale ankommt. Die Erfindung erfordert somit keine komplizierte
Anpassung der elektrischen Schaltkreise, die entweder zum Aufladen
oder zur Übertragung
der Audiosignale für
die Verwendung im Freisprechmodus bestimmt sind. Der Ladeschalter 35 muss
geschlossen sein, um das Aufladen der Batterie 34 zu ermöglichen.
Dieses Schließen
kann manuell durch eine Betätigung
des Mobiltelefons durch den Benutzer oder automatisch beispielsweise,
wenn die Batterie unter eine gewisse Aufladeschwelle sinkt, erfolgen. Überdies
kann das Öffnen
des Ladeschalters 35 automatisch ausgelöst werden, sobald die Batterie 34 eine
gewisse Aufladeschwelle erreicht hat.
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Wenn
die erfindungsgemäße Lösung zum Wiederaufladen
der Batterie 34 auch wirtschaftlich ist und die Hinzufügung eines
zusätzlichen
Steckers vermeidet, ist die Kurzschlussgefahr mit dem verwendeten
abnehmbaren Audioklinkenstöpsel
nicht zu unterschätzen.
Um diese Kurzschlüsse
und die schädlichen
Folgen, die sie haben könnten,
zu begrenzen, werden bei der Erfindung verschiedene Lösungen vorgeschlagen.
Beispielsweise kann die externe Ladevorrichtung 70 mit
einer rückstellbaren
Sicherung 72 versehen sein. Sobald nun die Ladekontaktzone 24 und
die Massekontaktzone 23 kurzgeschlossen werden, funktioniert
die rückstellbare
Sicherung 72, um eine Zerstörung der externen Ladevorrichtung 70 zu
verhindern.
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4 zeigt
einen abnehmbaren Stöpsel,
der auf ähnliche
Weise wie der in 3 dargestellte verwendet werden
kann und eine Besonderheit aufweist, um die Kurzschlussgefahren
einzuschränken. Diese
Besonderheit besteht darin, dass eine der Kontaktzonen 21 bis 24,
die beim Aufladen der Batterie 34 zum Einsatz kommt, in
der Figur die Massekontaktzone 23, einen weniger großen Durchmesser
als die anderen Kontaktzonen besitzt. So besteht für die metallischen
Oberflächen
der Kontaktzonen, die beim Aufladen der Batterie zum Einsatz kommen, weniger
Gefahr, kurzgeschlossen zu werden. Ein geeigneter Taster muss im
Stecker 21 angebracht werden, um diese Kontaktzone erreichen
zu können. Eine
weitere Lösung
zur Begrenzung der Kurzschlussgefahren besteht darin zu bewirken,
dass die Massekontaktzone und die Ladekontaktzone nicht aneinander
grenzen.
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Weitere
Ausführungsarten
der Erfindung sind möglich.
Insbesondere ist es möglich,
mit Hilfe des Multifunktionssteckers 31 eine Freisprecheinrichtung
gleichzeitig mit einem Batterieladevorgang 34 einzusetzen.
Zu diesem Zweck weist der erste abnehmbare Stöpsel 20, der für die Freisprecheinrichtung
verwendet wird, eine Öffnung
auf, die es dem zweiten abnehmbaren Stöpsel 40, der für das Aufladen
der Batterie 34 bestimmt ist, ermöglicht, in den ersten Klinkenstöpsel 20 eingeführt zu werden,
wobei die Kontaktzonen des zweiten Klinkenstöpsels, die beim Aufladen der
Batterie zum Einsatz kommen, somit in das Innere der Kontaktzonen
des ersten entsprechenden Klinkenstöpsels 20 gedrückt werden, so
dass die elektrische Verbindung zwischen den Tastern und den Kontaktzonen
des zweiten Klinkenstöpsels
gewährleistet
ist.
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Überdies
ist es bei weiteren Ausführungsarten
der Erfindung auch möglich,
den beschriebenen Multifunktionsstecker für die Durchführung der
Fernladung in Form von logischen Signalen zu verwenden, und zwar
von jeglicher Information, insbesondere von digitalen Daten, die
die Aktualisierung der im Mobiltelefon enthaltenen Software durchführen. Dieses
Fernladen wird üblicherweise über den
Stationsfondstecker durchgeführt.
Erfindungsgemäß kann es mit
Hilfe eines abnehmbaren Klinkenstöpsels, beispielsweise vom Typ
des in 1 beschriebenen, erfolgen.
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Der
Kondensator 32 ermöglicht
es nun, die ferngeladenen logischen Signale zu geeigneten Empfangsvorrichtungen
zu leiten, während
die Analogsignale, die für
den Sende- oder Empfangsverstärker
bestimmt sind, durchgelassen werden. Der Kondensator 32 kann
eventuell durch ein Schaltersystem ersetzt werden, der es beispielsweise
nach einem Befehl, der auf eine Betätigung der Tastatur des Mobiltelefons
folgt, ermöglicht,
eine elektrische Verbindung, die die Weiterleitung der ferngeladenen logischen
Signale sicher stellt, oder eine elektrische Verbindung, die die
Weiterleitung der für
die Verstärker
bestimmten Analogsignale sicher stellt, alternativ zu öffnen oder
zu schließen.
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Der
Multifunktionsstecker 31 ermöglicht es somit, die folgenden
Funktionen sicher zu stellen:
- – Freisprechfunktion;
- – Freisprechfunktion
mit der Möglichkeit,
die Batterie gleichzeitig aufzuladen;
- – Batterieladefunktion;
- – Kommunikationsfunktion
vom Typ serielle Verbindung, um ein Fernladen von Software oder
jeglicher Information durchzuführen.