JP4921362B2 - 取り付け時に装置の動作を可能にする取り外し可能なキャップを有する携帯メモリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般にメモリカード、フラッシュ駆動装置および他の小形不揮発性メモリ装置の構造と使用に関する。

不揮発性メモリを含む電子回路カードは、良く知られた標準規格により商業的に実施されてきている。メモリカードは、パーソナルコンピュータ、ノートブック形コンピュータ、移動電話、携帯用個人情報端末（ＰＤＡ）、デジタル静止カメラ、デジタル動画カメラ、携帯用オーディオプレーヤ、大量のデータを記憶するための他のホスト電子装置とともに使用される。このようなカードは、メモリセルアレイの動作を制御し、カードが接続されるホストとインターフェイスするコントローラとともに再プログラム可能な不揮発性半導体メモリセルアレイを通常含む。普及形の不揮発性メモリカードは、コンパクトフラッシュ（ＣＦ）、マルチメディアカード（ＭＭＣ）、セキュアデジタル（ＳＤ）、ミニＳＤ、メモリスティックおよびトランスフラッシュを含み、これらの各々が本願の譲受人であるサンディスク コーポレイションによって販売されている。

電気的なコンタクトパターンと形式は、多様なメモリカードの間で相互に異なる。同一形式のカードのいくつかは、その形式のカードを受け入れるように設計されたホストカードスロットについて互換性を有するかもしれないが、ある形式のカードのために設計された電気コンタクトはとてもしばしば他の形式のカードを受け入れることができない。能動的または受動的なアダプタが、このようなホスト装置の間で電子カードの互換性をある程度許すように、提供または提案されている。ハラリらの米国特許第６，２６６，７２４号（特許文献１）には、マザー・ドーター・メモリカードの組み合わせの使用について記載されている。

他の小形携帯再プログラム可能な不揮発性メモリ装置も、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタプラグを含むことによって、コンピュータまたは他の形式のホストとインターフェイスするようにされている。これらは、特に便利である。その理由は、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、および他の形式のホストは、１個またはそれ以上の個数のＵＳＢコネクタ電気コンタクトを一般に含むが、前述した標準規格メモリカードのいずれをも受け入れる電気コンタクトスロットを有していないかもしれないからである。ＵＳＢコネクタとインターフェイスの機械的および電気的な詳細は、２０００年４月２７日付の改訂第２．０版「ユニバーサル・シリアル・バス仕様」によって提供される。商標「クルーザー(Cruzer)」によりサンディスク コーポレイションから商業的に入手可能な数種類のＵＳＢフラッシュ駆動装置の製品がある。ＵＳＢフラッシュ駆動装置は、前述したメモリカードより大きく、異なる形状を通常有する。

パーソナルコンピュータおよび他のホスト装置でごく普通となってきっているもうひとつの、より高い転送レートのインターフェイスは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格である公文書番号ＩＥＥＥ １３９４ａ−２０００と、公文書番号ＩＥＥＥ １３９４ｂ−２００２によって改訂されている公文書番号ＩＥＥＥ １３９４−１９９５の「高性能シリアルバス用ＩＥＥＥ規格」に規定されている。このバスインターフェイスの普通の商業的形式は、ファイアワイヤ (FireWire) として知られている。その高速のために、このインターフェイスは、ホスト装置へのまたはホスト装置からのデータの大量転送に特に有用である。

ノートブック形コンピュータ、ＰＤＡ、および他のホスト装置にワイヤレス通信または不揮発性データ記憶または両方のためにカードまたはフラッシュ駆動装置を使用することを許すために、ワイヤレス通信能力がメモリカードまたはフラッシュ駆動装置に追加されている。これらの形式の装置は、メモリ専用装置と同じ方法でホストに接続するが、他のホスト、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）および同様なものについてのホストのワイヤレス通信の追加能力を提供する。サンディスク コーポレイションは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉカードのファミリーとしてメモリとワイヤレス通信を兼ね備えた装置を製造する。
米国特許第６，２６６，７２４号 米国特許出願第１０／８２６，８０１号 米国特許出願第１０／８２６，７９６号

本発明は、最初に前述したような再プログラム可能な不揮発性メモリ装置、特にコンタクトに嵌合するときに外部からアクセス可能な電気コンタクトを通してこれらの装置と電気的に接続するキャップまたは他の携帯可能な付置装置に関する。組み合わせによって行われる機能に応じて、キャップは、所望の機能を行うために、メモリシステムと協力して、メモリシステムを制御し、規定し、動作させ、サポートし、使用し、または補う受動的な要素または能動的な要素のいずれかを有する。

本発明の第１の特定の態様は、その中にあるデータを読み出しおよびプログラムするために、それを通してメモリがホストによってアクセスされることができる２つの経路を有するメモリ装置を動作させる。経路の一つは、現存の機械的または電気的規格による１組の外部コンタクトを通すものである。他の経路は、もう一つの規格による第２組のこのようなコンタクトを通すもの、または装置内のワイヤレストランシーバを通すものまたはデータ入出力インターフェイスのある他の形式を通すものであってもよい。取り外し可能なキャップは、使用されないときに１組の外部コンタクトと嵌合する位置に保持され、第２のデータ転送経路を通して装置の動作を可能とするかまたは制御する配置で装置と相互作用する。

一つの実施例において、２個またはそれより多いキャップが備えられて、第１の経路の外部コンタクトに設置されたときに、第２の経路を通して内部メモリとの通信を制御する。いずれのキャップが第１の経路導体に設置されるかに依存して、２個またそれより多いキャップが、機械的、電気的またはワイヤレスに異なる制御信号を送出することにより第２の経路を通して動作を制御することができる。電気接続が好ましく、例えば、第１の経路の標準コンタクトを通すかまたは標準コネクタに追加される１個またはそれより多い追加コンタクトを通してキャップにより行われてもよい。異なるキャップは、これらを異なる色彩とするように、これらを視覚的に区別できるように特徴付けられることが可能である。

特定の例において、第２の経路はワイヤレスであり、ワイヤレス送信の距離範囲、周波数または他のパラメータは、第１の経路の１組のコンタクトの上にある２個またはそれより多いキャップの一つを内部送信機が２個またはそれより多い異なる所望の距離範囲のひとつで動作するように設定することにより選択される。この例において、内部のワイヤレストランシーバは、受動的で動作電力が装置にワイヤレスで誘導されてもよく、または能動的で電池電力が装置内でまたは装置との直接的な電気接続によって提供されてもよい。どの電池も再充電可能な形式または再充電不可能な形式のいずれでもよい。

もう一つの実施例において、キャップが、キャップによってメモリ装置に送信される２個またはそれより多い制御信号の一つを選択することを使用者に許す外部から手動で操作するスイッチを備える。

本発明の第２の特定の態様によると、電池がキャップに備えられて、キャップが装置の外部からアクセス可能なコンタクトに設置されるとき、装置を電力動作させる。装置が２つのデータ転送経路を有するとき、キャップが第１の経路の外部コンタクトに付置され、メモリを動作させて、第２の経路を通してデータを転送する。特有のキャップの電池が寿命に達したとき、新しい電池を備える新しいキャップが代わりに用いられる。再充電可能ならば、装置から取り外されて、キャップの電池が再充電される。前述した本発明の第１の特定の態様によると、電池を備えたキャップは、第２の経路を通してデータ転送の制御を提供してもよい。

これら本発明の特定の態様の両方を利用する特定の実施例において、選択されたキャップがＵＳＢプラグ（第１の経路）に設置されて、内部のワイヤレストランシーバ（第２の経路）の送信範囲または周波数を制御し、キャップに備えられた電池がトランシーバを動作させる。メモリは、装置をホストに接続する必要なく、そのときデータを読み出すか、またはプログラムするためにワイヤレスにアクセスされる。

本発明の第３の特定の態様によると、キャップが、標準外部コンタクトおよび／または追加コンタクトのいずれかを通して装置の内部メモリに接続される電子回路を有して、特定の機能を行う全体システムを形成する。例えば、このようなキャップは、メモリシステムをオーディオプレーヤまたはボイスレコーダに変換する。応用に応じて、このようなキャップは、前述したように、１組の外部コンタクトにより提供される経路に加えて第２の経路を有するメモリ装置、またはそのただ一つのデータ入出力経路として１組の外部コンタクトを有するメモリ装置と共に使用されてもよい。

本発明の追加的な態様、利点および特徴は、添付図面とともに考慮されるべきであるその典型的な例示の実施形態により以下に説明される。ここに参照される全ての特許、特許出願、明細書、論文および他の刊行物は、全ての目的のために、その全体が本願明細書において参照により援用されている。

最初に図１を参照して説明する。延長されたフラッシュ駆動装置１１は、一端に開口１３を有し、他端にＵＳＢコネクタプラグ１５を有する。ＵＳＢ仕様書に応じて、金属シールド１７は、その表面上にある図示しない４個の延長されたコンタクトを含む誘電体層１９を囲んでいる。ギャップがこれらのコンタクトとシールド１７の下側部の間に存在する。フラッシュ不揮発性メモリシステムがフラッシュ駆動装置１１内に存在し、コネクタコンタクトの２個を通して電力を受け入れて動作し、他の２個のコンタクトを通してデータ、コマンド、ステータス情報を転送する。使用開始において、ＵＳＢプラグ１５が、ノートブック形コンピュータ、ＰＤＡおよび他の形式のホストシステムの対になるＵＳＢ電気コンタクトに挿入される。開口１３が、キーホルダー、ネックレスまたは同種のものにより身に着けてフラッシュ駆動装置を携帯する個人の使用のために設けられる。

フラッシュメモリに追加して、フラッシュ駆動装置１１は、ワイヤレス送信機と受信機（トランシーバ）を含み、それを通してデータが、内部のフラッシュメモリと外部のホストまたは他のシステムの間でコンタクトまたは配線接続の必要なしに転送されてもよい。トランシーバは、電磁スペクトラムの赤外線領域で動作することができるが、データ経路に方向性もなく視線の制限もない無線周波数エネルギーで動作するのが好ましい。接続されるトランシーバと同様に、データの送信および受信の双方を行うアンテナは、フラッシュ駆動装置１１の収納容器内に配置されてもよい。代わりに、アンテナは、フラッシュ駆動装置１１の外側表面に配置されてもよい。

プラグがホスト装置の電気コンタクトに挿入されないとき、キャップ２１をＵＳＢコネクタプラグ１５にはめ込む。プラグが使用されていないときプラグを保護するために、キャップがフラッシュ駆動装置とともに普通に供給される。しかし、ここで、キャップ２１は、１またはそれ以上の追加の機能を実行する。一つの機能は、ワイヤレストランシーバまたは他の形式の第２のデータ経路の動作を制御することである。例えば、どのキャップがＵＳＢコネクタプラグ１５に設置されるかに依存して、２個またはそれ以上の個数の異なるキャップがトランシーバのパラメータを２個またはそれ以上の個数の異なる値とするように設定される。キャップが好ましくはある方法で視覚によって特徴付けられ、キャップの部分または全体外部表面を各々パラメータ値について特有の色彩とするような方法によって、各々のキャップがプラグ１５に設置されるときに設定するパラメータ値を特定する。制御するために有用な内部ワイヤレストランシーバの一つのパラメータは、その実効的な伝達距離である。例えば、プライバシーに関するとき、キャップの使用は、トランシーバに１０ｍまたはそれ以下の非常に短距離で伝送することを許すことができる。プライバシーに関しないとき、もう一つのキャップがプラグ１５に挿入されて、１０ｍ以上の信号搬送をするデータ伝送を許すことができる。フラッシュ駆動機能を選択するための複合的なキャップの使用に対する択一的な選択として、手動操作スイッチが、フラッシュ駆動装置１１の操作パラメータを選択するために操作者によって作動されるキャップ２１の外側表面に備えられてもよい。

キャップ２１によって行われてもよいもう一つの機能は、ホストに接続されていないときにフラッシュ駆動装置１１をワイヤレスに操作できるようにするために、ＵＳＢプラグ１５の２個の電力コンタクトを通して電力をフラッシュ駆動装置に供給することである。電池がこの目的のためにキャップ２１内に好ましくは備えられる。電池が再充電できなければ、電池が放電したときキャップは廃棄されてもよく、そのとき新たな電池を有する新たなキャップがその代わりとなる。択一的な選択は、取り替え可能または再充電可能なフラッシュ駆動装置１１内の電池を備えることであるが、取り外し可能なキャップ２１に電池を設けることがより便利である。この特徴は単独で提供されてもよく、または前述した機能選択特徴と組み合わせてもよい。

図２により、第２のデータ経路の動作を制御するキャップ２１（図１）の能力を含むフラッシュ駆動装置１１の電子ブロック図を示す。フラッシュ駆動装置１１の収納容器の中に、フラッシュメモリセルアレイ２５とそのコントローラ２７が備えられ、これらは配線２９によって互いに接続されて、制御およびステータス信号を通すとともに、メモリにプログラムされるかまたはメモリから読み出されるデータの転送が行われる。コントローラ２７は、少なくとも２個の通信ポートを備える。第１のポート３１は、インターフェイス回路３３を通してメモリ２５とフラッシュ駆動装置１１の外側との間の第１のデータ経路としてプラグ１５’に接続される。プラグ１５’は、標準的な４個のＵＳＢコンタクトを含み、この４個のＵＳＢコンタクトは、１（ＶＢＵＳ、正電力入力端子）、２（Ｄ−、データコンタクトの１コンタクト）、３（Ｄ＋、データコンタクトの２番目のコンタクト）、４（ＧＮＤ、接地電力入力端子）である。その上に、５番目のコンタクトＣが、４個のＵＳＢコンタクトとの確立した接続とインターフェイスしない方法で標準的なＵＳＢプラグに追加される。単一の追加コンタクトＣのみが図に示されているけれども、いくつかの実施形態において、それを通して制御線がフラッシュ駆動装置１１とキャップ２１との間で接続される２個またはそれ以上の個数の追加コンタクトを含むことは有利かもしれない。フラッシュ駆動装置が一般に動作してホストとフラッシュ駆動装置メモリとの間でデータを転送するのと同じ方法で、プラグ１５’がホストのＵＳＢ電気コンタクトに挿入されるときに、プラグ１５’とＵＳＢインターフェイス３３がホスト装置とともに動作する。

コントローラ２７の第２のポート３５は、メモリ２５に出入りする第２のデータ経路を形成する無線周波数トランシーバ３７に接続される。アンテナ３９は、フラッシュ駆動装置１１の収納容器内にまたはその外部表面に備えられる。このことが、メモリ２５にプログラムされるデータを受信し、そしてメモリ２５から読み出されたデータを送信する第２の経路を提供する。この経路は、ＰＤＡ、ノートブック形コンピュータ、または互換性のあるワイヤレス通信能力を有する他のホストとワイヤレスでデータを通信する。この通信は、数種類の現在一般に利用できるワイヤレスデータ通信プロトコルのいずれによって行ってもよく、または将来出現するかもしれない他のプロトコルによって行ってもよい。これは、ブルートゥースワイヤレス規格、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）のワイヤレスフィデエリティ (wireless fidelity)（Ｗｉ−Ｆｉ）規格８０２、より最近のＵＷＢ (ultra-wideband) ワイヤレス技術、または無線周波数受信装置に普通に使用されるワイヤレス規格（ＲＦＩＤ）、または日本で使用されるようなＲ．Ｆ．“Ｆｅｌｉｃａ”規格のようなコンタクトレススマートカードを含む。

プラグ１５’の追加コンタクトＣからの図２のトランシーバ３７の制御は、コントローラ２７を通して行われ、このことは、少なくとも１個のコンタクトＣに接続される少なくとも１つの配線４０において適当な信号パラメータを検出することにより一般の付加されるキャップの形式を特定する。コントローラ２７からの配線４１は、トランシーバ３７への信号を特定するキャップをともに運ぶ。図２のシステムのブロックのどの組み合わせも１個またはそれ以上の個数の集積回路チップにより実行される。ブロックが個別のチップ上に配置されるならば、配線４０は、コントローラ２７に接続される当初のものの代わりに、配線４１として直接的にトランシーバ３７に任意に接続することができる。トランシーバ３７は、配線４１における制御信号に応答するように構成されて、トランシーバの動作の少なくとも２個のモードの１個を選択する。この実施形態において、前述したように、アンテナ３９を介する信号送出の２個の異なる範囲の１つは、この制御信号によって選択される。２個の動作モードの間で選択する簡単な方法の例は、コネクタ１５’を通して配線４０を接地に接続するか否かである。このことは、キャップ２１内で遂行される（図１）。

動作のトランシーバモードを選択するキャップ２１の対内における電気接続の実施形態を図３Ａおよび３Ｂに示す。キャップ２１は、プラグ１５’のコンタクトＣと接続する位置に付加されるコンタクトＣ’とともにＵＳＢ規格により電気コンタクト４５を有する。電気コンタクト４５は、これにより物理的かつ電気的に図２のフラッシュ駆動装置のプラグ１５’と対となる。図３Ａのキャップにおいて、付加コンタクトＣ’とＵＳＢ接地コンタクト４’の間の経路は開であるが、図３Ｂのキャップにおいて、この電気経路は閉である。これらのキャップの１個がフラッシュ駆動装置プラグ１５’に配置されるとき、コントローラ２７に対する制御配線４０は、このように開かまたは接地である。コントローラ２７は、この信号を、２個の事前に選択されたモードの１個で動作するトランシーバ３７を制御する配線４１における信号に翻訳する。ＵＳＢコネクタのコンタクト４のみがこの例で使用されるので、コンタクト４’とＣ’のみが電気コンタクト４５に備えられる必要があるが、４個のＵＳＢ電気コンタクトの全てを維持するうえで有害とならない。

図４Ａおよび４Ｂを参照して、キャップ２１の類似した対の内部接続を示す。これらのキャップ各々は、キャップが設置されるフラッシュ駆動装置に電力を供給する修正されたＵＳＢ電気接点４７と電池４９を有する。電池４９は、コンタクト１’と４’の間に接続され、図２のプラグ１５’のＵＳＢ規格コンタクト１と４に電力を供給する。図４Ａのキャップは、図３Ａのキャップと同様に、コンタクトＣ’と４’の間に開とされた経路を有し、他方、図４Ｂのキャップにおいては、この接続は閉とされる。図４Ａおよび４Ｂのキャップの１つが図２のフラッシュ駆動装置に備えられるとき、フラッシュ駆動装置は、トランシーバ３７を通してメモリ２５に出入りしてデータを転送する動作が可能となり、これは選択されたキャップによって規定される方法で動作する。

それ独自の電力源を有するので、フラッシュ駆動装置をホスト装置に接続することなく、この動作は起きる。フラッシュ駆動装置それ自身の代わりにキャップに電池を設置する有利な点は、電池の取り替えが簡単化されることである。電池の残りが少なくなってきたり、終わりに近づいたときに、キャップは取り換えられる。電池が再充電可能ならば、キャップが充電器に接続され、充電されたとき再使用される。電池が再充電不可能ならば、新たな電池を備えた新たなキャップの方を選んで、キャップは廃棄される。

図３Ａ〜３Ｂまたは図４Ａ〜４Ｂのいずれかのキャップの対によって提供される開または接地の条件は、その外部表面に機械的な二位置スイッチを有する単一キャップの使用によって択一的に成就される。このようなキャップ２１’を図５に示す。スイッチ２３は、その端部に設置される。もちろん、選択がフラッシュ駆動装置１１の２個より多い数の操作パラメータの間で行われるならば、スイッチは２個より多い数の選択位置を有する。

特有な応用に有用かもしれない図２〜４のシステムの一つの変形例は、コマンドおよび／または書き込みデータをワイヤレスにメモリに受信する能力を除いて、トランシーバ３７を一般的にアンテナ３９を通してメモリ２５からデータを送信する能力に制限または変更することである。例えば、システムは、キャップが装置コネクタに設置されることに応じて指定されたデータの一重の伝送を送信し、それから電力を節約するためにスリープモードに切り換わるように構成してもよい。

図６のブロック回路図は、図２のフラッシュ駆動装置の変形例を示し、図７は対となるキャップの回路図を示す。この例において、標準的なＵＳＢプラグ１５は、フラッシュ駆動装置上で利用され、対となるＵＳＢ電気接点５３は、キャップ上で利用される。電池４９は、キャップに備えられ、ＵＳＢコネクタ電力コンタクト１と４に接続される。図２〜４の実施形態に対するこの構成の相違は、トランシーバ３７の動作のモードを指定する信号を発生するキャップ内にある回路５５の使用にある。この信号は、ＵＳＢデータコンタクト２と３およびＵＳＢインターフェイス回路３３を通してコントローラ２７’と通信する。特別のコンタクトが標準ＵＳＢコネクタに追加される必要はない。図７のキャップが図６のフラッシュ駆動装置のＵＳＢコネクタ１５に備えられるとき、コントローラは、回路５５の信号出力を解読し、配線４１’に制御信号を発生して、トランシーバ３７の動作モードを設定する。回路５５は、電池４９との接続によりキャップ内で電力動作をする。複合的なキャップが備えられ、その回路５５が２個またはそれより多い数の制御信号をピン２’と４’に発生してもよく、または、回路５５の動作を制御する外部スイッチを有して、発生された信号を選択する単一スイッチが使用されてもよい。

図２〜７に関して記載される組み合わせのどれかの一つの応用は、軍人によって着用される軍用ドッグタッグ (dog tag)のようなものである。着用者の医療および他の個人情報は、不揮発性メモリ２５に記憶される。着用者の近くにいる衛生兵または軍医を除いてだれもが医療記録にアクセスできることは望ましくないので、トランシーバを制御して短い範囲で送信をするキャップが、普通はフラッシュ駆動装置に設置される。着用者が軍事務所、病院、その他同様な安全な場所にいるとき、または、使用者が、Ｗｉ−Ｆｉホットスポット (hot spot) のようなワイヤレスプロトコルが使用されるワイヤレスネットワークの近くにいるときでかつ使用者のファイルをワイヤレスに同期および更新したい場合に、このキャップは、拡大された範囲で動作する送信器をスイッチするキャップに取り替えられる。不揮発性メモリに記憶されたデータは、ＵＳＢコネクタプラグがコンピュータまたは他のホスト装置の標準ＵＳＢ電気コンタクトに挿入されるときＵＳＢコネクタプラグを通してまたは中央サーバに接続されるワイヤレスホットスポットを通して更新されることができる。

図２〜７のキャップとフラッシュ駆動装置の共通の概念は、携帯メモリシステム（フラッシュ駆動装置、メモリカード、その他同種のもの）の動作のモードが、２個のデータ転送経路のうちの一つを形成するコネクタに設置されるキャップによって制御されることである。このことは、第２のデータ転送経路の特性を制御することに限定されずに、そして、第２の経路が制御されるとき、その経路のワイヤレストランシーバを制御することに限定されない。例えば、第２のデータ経路は、キャップを受け入れる１組のコンタクトとは物理的および／または電気的に異なる規格に通例によって、もう一組のコンタクトであることができる。さらに、ワイヤレストランシーバを制御するとき、送信および／または受信周波数のような送信範囲と異なる特性は、キャップによって設定されることができる。同様に、簡単な２変数（バイナリー）有線接続が図２〜４における動作モードを選択するために示されるが、他の受動回路が、制御信号を発生するために、抵抗またはキャパシタンスの異なるレベルを提供するようなことによって代用される。そのとき、２個より多い個数の動作モードの一つは制御されることができる。図６および７の例も、能動信号発生回路５５によって２個より多い数のモードを制御することを許す。そして、コネクタがＵＳＢ規格に従うことが記載されているけれど、ファイアワイアコネクタまたは多くの標準不揮発性メモリカードの一つのようなもう一つの規格に従うコネクタが代わりに使用されることが可能である。

キャップにある電池によってフラッシュ駆動装置に電力を供給することも、メモリシステムの動作を制御することにキャップを使用することと独立に利用することができる。例えば、トランシーバについて１個のみの動作モードが存在する場合であっても、電池キャップは、電力を得るためにＵＳＢコネクタを通してホストに接続する必要なしに、その動作を許す便利な方法である。この例が、図８および図９によって示され、包括的なインターフェイス６１がコントローラの第２のポート３５と入出力回路６３との間に接続される。図９のキャップは、ＵＳＢ電気コンタクト６５のピン１’と４’と接続される電池４９を備える。図８のメモリシステムのＵＳＢプラグ１５を図９のキャップのＵＳＢ電気コンタクト６５に設置することは、メモリ２５と入出力回路６３との間でデータを転送するメモリシステムに動作電力を供給することになる。

回路６３は、ある公表された規格に従うコネクタに接続されてもよい。それによってＵＳＢキャップが使用されてもよいＵＳＢプラグともう一つの公表されたカード規格によるコンタクトパターンの両方を備えるメモリカードの例が、２つの係属中のともに２００４年４月１６日に出願された米国特許出願第１０／８２６，８０１号（特許文献２）および第１０／８２６，７９６号（特許文献３）に開示されている。それから、キャップ内の電池は、ＵＳＢコネクタプラグの電力入力コンタクト１と４に接続され、他方、データコンタクト２と３はキャップのいずれとも接続されないままとなる。コンタクトのパターンは、ＳＤ入出力（ＳＤＩＯ）規格による信号についてのセキュアデジタル（ＳＤ）仕様書によってもよい。

さらなる択一的選択として、特別な目的の電子システムを形成するために、キャップが、ＵＳＢデータコンタクト２と３を通して、カードまたはフラッシュ駆動装置に配置されるメモリに接続される１個または複数の集積回路チップを有してもよい。このような回路は、キャップに備えられる電池によって電力動作する。このことは、単一入出力データ経路を有するメモリカードおよびフラッシュ駆動装置、またはワイヤレストランシーバまたは他の形式の第２のデータ経路を有するメモリカードおよびフラッシュ駆動装置について行われてもよい。例えば、キャップは、装置が位置する場所の座標データを記憶する対となるカードまたはフラッシュ駆動装置におけるメモリを利用する全地球測位システム（ＧＰＳ）を備えてもよい。このようなＧＰＳシステムの一つの応用は、人が装置を携帯してある経路を歩き、その経路が計測され、後の使用のためにその座標が不揮発性メモリに記憶されることである。

特別な目的のシステムのもう一つの例は、ボイスレコーダであり、キャップは、マイクロホン、ＡＤコンバータ、関連する支持部品を備える。それから、不揮発性メモリは、マイクロホンにより拾われた音声データを記憶する。さらにもう一つの例は、オーディオプレーヤであり、キャップは、不揮発性メモリに記憶されたオーディオデータを再生する回路とイアホンプラグを備える。さらに、キャップは、フラッシュ駆動装置が記憶装置として動作するコンピュータシステムにおいて主装置として動作するかもしれない１個または複数の集積回路チップ上のインテリジェントマイクロプロセッサシステムを備え、第２の経路が存在するとき、第２のデータ送信経路を通してデータの転送を制御してもよい。これらおよび他の電子システムは、ここに記載されているメモリカードおよびフラッシュ駆動装置のどれとともに形成されてもよい。ここに記載されている小さなキャップにおいて電子システムを提供することは、多くの利点を有する。前述したワイヤレス通信能力が、キャップが付置されるフラッシュ駆動装置に備えられるとき、この電子システムはさらにより有用となる。

図１０において、フラッシュ駆動装置７１が、ＵＳＢ規格のコンタクト１〜４を携行するＵＳＢコネクタプラグ誘電体基板７３を有することが示されている。フラッシュ駆動装置の大きさ、主としてその厚さを低減するために、標準ＵＳＢプラグの金属シールドがこの例から除外されている。フラッシュ駆動装置の機械的な強度は、例えば、プラグ基板７３とフラッシュ駆動装置収納容器の残りの部分を単一ユニットとして鋳型で作ることにより、メタルシールドなしに、保たれるようにしてもよい。リッジ７７もフラッシュ駆動装置の一部として鋳型で作られて、標準ＵＳＢ電気コンタクトまたは対となるキャップ７５の電気コンタクトに差し込まれるとき、位置決めキーとして作用するようにしてもよい。フラッシュ駆動装置７１は、それがキャップ７５を有してもまたは有していなくても、フラッシュ駆動装置７１の反対側端部にある穴７９を通して延長するとき、キーチェーン、ネックチェーンまたは同様のものに付けて携行されてもよい。

基板７３は、ＵＳＢコネクタのコンタクトに加えて、下側部に、図２のコンタクトＣのような１個または複数のコンタクトを有する。このことは、図１１Ａの断面図に示され、４個のこのようなコンタクト８１〜８４が図に示されているが、参照番号の数字は１から利用できるスペースにより制限される最大値までとされているかもしれない。このことは、最初に説明された無線トランシーバの送信範囲のような、フラッシュ駆動装置内のある機能のキャップ７５によって、制御を許容する。余分なコンタクトも、キャップ７５内の集積回路とフラッシュ駆動装置７１の回路のどの組み合わせからも、その２個がともに接続されたとき、動作可能なシステムの形成を許容する。

図１１Ｂの断面図に示されているように、キャップ７５は、対の電気接点８５が、ＵＳＢプラグコンタクト１〜４と同一パターンによって配置される弾力があり圧縮可能なコンタクト形状８６〜８９を有することを含み、これらは、キャップ７５がプラグ７３の上に配置されるときに、個々にそれらのコンタクトの一つに対して強く接する。同様に、コンタクト形状９１〜９４が電気コンタクト８５の反対側の壁に備えられ、これらは、プラグ７３が電気コンタクト１０Ｂに配置されるときに、それぞれ表面コンタクト８１〜８４に対して強く接する。

プラグ７３が、ＰＤＡの標準ＵＳＢ電気コンタクトまたは他のホスト装置に挿入されるとき、追加コンタクト８１〜８４は電気コンタクトの表面内側の金属に接してもよい。これらの余分なコンタクトがフラッシュ駆動装置７１内で何に接続されるかに依存して、余分なコンタクトがそれによって電気的に互いに接続しおよび／またはそれらが接する金属の電位と接続するので、このことは望ましくないかもしれない。それゆえ、このような接触電位を防止するために、余分なコンタクトは、基板７３の下側部にある溝に配置されることが可能である。単一のこのような溝とコンタクト９５が、図１２Ａの変形例に示されている。それゆえ、キャップ７５内の電気接点９７は、コネクタ基板７３’が電気コンタクト９７に挿入されるときにコンタクト９５に対して強く接するように配置される単一の弾性のあるコンタクト指形形状９９を有する。

ここでコネクタ規格を参照すると、規格について機械的配置の態様と電気信号プロトコルの態様の両方が存在する。コネクタが規格の両方の態様に従うが規格の電気信号プロトコルに従わない信号を追加的に備える応用、またはもう一つの信号プロトコルが規格の信号プロトコルの代わりに使用される他の応用が存在する。他の信号プロトコルが、特有の応用についてより優れていることに基づいて選択されてもよい。このことは、もちろん、コネクタが付置される装置も異なるプロトコルで動作することを要求する。

追加的な信号プロトコルの一つの使用は、ＵＳＢプロトコルとは異なるが、フラッシュ駆動装置がＵＳＢ信号プロトコルを要求する他の装置とともに使用されるときに、ＵＳＢ信号プロトコルとともに動作するフラッシュ駆動装置の能力も保持する信号プロトコルによって、付置されたキャップにおけるフラッシュ駆動装置と電子回路の間のＵＳＢバスについて動作することである。例えば、ＵＳＢバス仕様の５Ｖ規格より低い電圧の電池によって電力動作するとき、またはより低いデータ転送レートで回路を動作させることが望ましい。目的は、電池を節約することであり、このことは、前述したような装置の多くの応用について重要である。

図１３について、フラッシュ駆動装置１０１と付置キャップ１０３が示されている。このフラッシュ駆動装置とキャップは、図１および１０のフラッシュ駆動装置とキャップと異なる形状を有する。キャップ１０３は、図示しない駆動装置のＵＳＢコネクタプラグの上に設置される。フラッシュ駆動装置の上におよびフラッシュ駆動装置から離れてキャップ１０３を移動させる簡単な操作のために、ざらざらした表面領域１０５、１０７および１０９を備える。左手または右手のいずれかにある使用者の親指または人さし指がフラッシュ駆動装置の領域１０５または１０７を握るようにしてもよく、キャップがフラッシュ駆動装置から取り外されるかまたはフラッシュ駆動装置に設置される。キャップのざらざらした表面領域１０９が、他の手の親指または人さし指によって握られるようにしてもよい。ざらざらした表面領域１０７を有するフラッシュ駆動装置１０１の領域の下向き傾斜は、一つの手でキャップ１０３を外すとき、他の手でフラッシュ駆動装置を保持することをより容易にする。窪み１１１が、親指グリップとしてのキャップ１０３の直ぐ近くのフラッシュ駆動装置に備えられてもよい。図１３のフラッシュ駆動装置１０１とキャップ１０３は、好ましくは８ｍｍまたはそれ以下の厚さを有する。フラッシュ駆動装置は、キャップが適切に設置されたときに、クリック音に作用する図示しない留め金 (detent) も有する。

キャップ２１（図１）、２１’（図５）、７５（図１０）、１０３（図１３）の各々は、これらが取り外し可能に設置されるフラッシュ駆動装置１１、１１、７１、１０１のそれぞれに対して好ましくは小さく作られる。直線に囲まれた形状を有するフラッシュ駆動装置について、フラッシュ駆動装置に付置されるときにキャップが接する表面と同様に、幅および厚さの断面の大きさの一つまたは両方は、フラッシュ駆動装置の幅および厚さの断面の大きさの一つまたは両方と同一かまたは小さく作られる。キャップの長さは、好ましくは、キャップが付置されるフラッシュ駆動装置の全体の長さより小さくされる。より小さいキャップが好ましい場合を除いて、三次元の一次元、二次元または全ての次元において、キャップは、フラッシュ駆動装置より大きくてもよい。特定の相対的な大きさが何であっても、キャップが付置されるフラッシュ駆動装置より好ましくは小さく作られるのがキャップの全体の大きさである。キャップとフラッシュ駆動装置の全体の大きさは、キャップ電気コンタクトとフラッシュ駆動プラグ内の空間を含めて、キャップとフラッシュ駆動装置の外側表面の内側にある容積によって測定されてもよい。キャップの容積は、キャップが付置するのに適するフラッシュ駆動装置の容積よりも好ましくは小さく作られる。

本発明の様々な態様を本発明を例示する実施形態に関連して説明してきたが、本発明は、添付する特許請求の範囲の全範囲内においてその権利が保護されるべきものであることが理解できよう。

本発明の様々な態様を備えるフラッシュ駆動装置とキャップの第１の例の組み合わせを示す。 図１のフラッシュ駆動装置の第１の実施形態の電子ブロック図である。 図２のフラッシュ駆動装置について動作する第１の実施形態における図１の択一的なキャップの回路図である。 図２のフラッシュ駆動装置について動作する第１の実施形態における図１の択一的なキャップの回路図である。 図２のフラッシュ駆動装置について動作する第１の実施形態の変形例における図１の択一的なキャップの回路図である。 図２のフラッシュ駆動装置について動作する第１の実施形態の変形例における図１の択一的なキャップの回路図である。 図１のキャップの変形例を示す。 図１のフラッシュ駆動装置の第２の実施形態の電子ブロック図である。 図５のフラッシュ駆動装置について動作する第２の実施形態における図１のキャップの回路図である。 図１のフラッシュ駆動装置の第３の実施形態の電子ブロック図である。 図７のフラッシュ駆動装置について動作する第３の実施形態における図１のキャップの回路図である。 本発明の様々な態様を備えるフラッシュ駆動装置とキャップの第２の例の組み合わせを示す。 図１０のフラッシュ駆動装置とキャップを断面Ａ−Ａで示す断面図である。 図１０のフラッシュ駆動装置とキャップを断面Ｂ−Ｂで示す断面図である。 図１１Ａの断面図における変形例を示す断面図である。 図１１Ｂの断面図における変形例を示す断面図である。 本発明の様々な態様を備えるフラッシュ駆動装置とキャップの第３の例の組み合わせを示す。

Claims (41)

1. 電子システムにおいて、
   少なくとも第１のデータ送信経路および第２のデータ送信経路を通してアクセス可能で、前記第１のデータ送信経路が１組の外部コンタクトを有する、収納容器内にある再プログラム可能な不揮発性メモリシステムと、
   前記１組の外部コンタクトに択一的に付置可能で、視覚的に互いに異なる少なくとも第１のキャップおよび第２のキャップと、を有する電子システムであって、
   前記第１のキャップが外部からアクセス可能な前記１組のコンタクトに付置されるとき、前記第１のキャップが、前記第２のデータ送信経路のパラメータを第１の値に設定する制御経路を有し、かつ
   前記第２のキャップが外部からアクセス可能な前記１組のコンタクトに付置されるとき、前記第２のキャップが、前記第２のデータ送信経路のパラメータを前記第１の値とは異なる第２の値に設定する制御経路を有することを特徴とする電子システム。
2. 請求項１に記載の電子システムにおいて、
   前記第２のデータ送信経路は、ワイヤレストランシーバを含むことを特徴とする電子システム。
3. 請求項２記載の電子システムにおいて、
   前記第１および第２のパラメータは、前記トランシーバによる送信の異なる距離を含むことを特徴とする電子システム。
4. 請求項３記載の電子システムにおいて、
   前記トランシーバは、無線周波数エネルギーで動作し、第１の送信範囲は、約１０ｍより小さく、第２の送信範囲が約１０ｍより大きいことを特徴とする電子システム。
5. 請求項２記載の電子システムにおいて、
   前記第１および第２のパラメータは、前記トランシーバによる送信の異なる周波数を含むことを特徴とする電子システム。
6. 請求項２記載の電子システムにおいて、
   前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの各々が追加的に前記外部コンタクトに接続可能な電池を有し、その上に配置されたときに電力を前記メモリと前記トランシーバに供給することを特徴とする電子システム。
7. 請求項１記載の電子システムにおいて、
   前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの各々が追加的に前記外部コンタクトに接続可能な電池を有し、その上に配置されたときに電力を供給して前記第２のデータ経路を通して前記メモリにアクセスすることを特徴とする電子システム。
8. 請求項７記載の電子システムにおいて、
   前記電池は、再充電可能であることを特徴とする電子システム。
9. 請求項１記載の電子システムにおいて、
   前記第２のデータ経路は、第２組の外部コンタクトを有することを特徴とする電子システム。
10. 請求項９記載の電子システムにおいて、
    前記第２組の外部コンタクトは、物理的にＳＤカード規格に従うことを特徴とする電子システム。
11. 請求項１記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップの前記制御経路は、前記１組の外部コンタクトに追加される電気コンタクトと前記外部コンタクトの一つの間に閉回路を含み、前記第２のキャップの前記制御経路は、追加される前記電気コンタクトと前記外部コンタクトの前記一つの間に開回路を含むことを特徴とする電子システム。
12. 請求項１記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの前記制御経路は、前記１組の外部コンタクトを通してのみ形成されることを特徴とする電子システム。
13. 請求項１記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップが異なる色彩を有して、前記第１のキャップおよび前記第２のキャップを互いに視覚的に異なるようにすることを特徴とする電子システム。
14. 請求項１記載の電子システムにおいて、
    前記１組の外部コンタクトは、公表されたＵＳＢ規格に従う物理的な配置を有することを特徴とする電子システム。
15. 電子システムにおいて、
    少なくとも第１のデータ送信経路および第２のデータ送信経路を通してアクセス可能で、前記第１のデータ送信経路が１組の外部コンタクトを有する、収納容器内にある再プログラム可能な不揮発性メモリシステムと、
    前記１組の外部コンタクトを通して前記収納容器に取り外し可能に付置可能で、それを通して前記メモリシステムと通信する少なくとも１個のキャップと、
    スイッチの機械的な位置により前記第２のデータ送信経路のパラメータを制御するために、前記メモリシステムの前記１組の外部コンタクトを通して信号を通信する前記キャップの外部に配置される手動で動作可能なスイッチと、
    を有することを特徴とする電子システム。
16. 請求項１５記載の電子システムにおいて、
    前記第２のデータ送信経路は、ワイヤレストランシーバを含むことを特徴とする電子システム。
17. 請求項１６記載の電子システムにおいて、
    制御される前記パラメータは、前記トランシーバによる送信の異なる距離を含むことを特徴とする電子システム。
18. 請求項１７記載の電子システムにおいて、
    前記トランシーバは、無線周波数エネルギーで動作し、制御される前記パラメータは、約１０ｍより小さい送信範囲と約１０ｍより大きい送信範囲を含むことを特徴とする電子システム。
19. 請求項１６記載の電子システムにおいて、
    制御される前記パラメータは、前記トランシーバによる送信の異なる周波数を含むことを特徴とする電子システム。
20. 請求項１５記載の電子システムにおいて、
    前記キャップが追加的に前記外部コンタクトに接続可能な電池を有し、その上に配置されたときに電力を供給して前記第２のデータ送信経路を通して少なくとも前記メモリシステムの動作を可能とすることを特徴とする電子システム。
21. 請求項２０記載の電子システムにおいて、
    前記電池は、再充電可能であることを特徴とする電子システム。
22. 請求項１５記載の電子システムにおいて、
    前記第２のデータ経路は、第２組の外部コンタクトを有することを特徴とする電子システム。
23. 電子システムにおいて、
    収納容器内に配置される再プログラム可能な不揮発性メモリであって、データが少なくとも２つのデータ送信経路のいずれかを通して前記メモリに転送可能である再プログラム可能な不揮発性メモリと、
    前記収納容器によって携行されかつ前記メモリに接続されて、少なくとも２つのデータ送信経路の一つを備えるワイヤレストランシーバであって、前記トランシーバの送信の範囲または周波数の少なくとも一つを含む少なくとも第１の制御可能特性と第２の制御可能特性について動作可能なワイヤレストランシーバと、
    前記収納容器の外部からアクセスするために配置され、前記メモリと接続されて、前記少なくとも２つのデータ送信経路の他の一つを備える、ＵＳＢ規格と互換可能な１組の外部コンタクトと、
    前記１組の外部コンタクトを通して前記収納容器に択一的に付置可能な少なくとも第１のキャップおよび第２のキャップと、を有する電子システムであって、
    前記第１のキャップが、前記ワイヤレストランシーバを前記第１の特性で動作させる前記ワイヤレストランシーバとの制御経路を有し、
    前記第２のキャップが、前記ワイヤレストランシーバを前記第２の特性で動作させる前記ワイヤレストランシーバとの制御経路を有することを特徴とする電子システム。
24. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップは、互いに視覚的に異なることを特徴とする電子システム。
25. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの各々が追加的に前記外部コンタクトに接続可能な電池を有し、その上に配置されたときに前記メモリと前記トランシーバに電力を供給することを特徴とする電子システム。
26. 請求項２５記載の電子システムにおいて、
    前記電池は、再充電可能であることを特徴とする電子システム。
27. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記トランシーバは、無線周波数エネルギーで動作し、前記第１の特性は、約１０ｍより小さい前記トランシーバの送信範囲を含み、前記第２の特性は、約１０ｍより大きい前記トランシーバの送信範囲を含むことを特徴とする電子システム。
28. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップの前記制御経路は、前記１組の外部コンタクトに追加される電気コンタクトと前記外部コンタクトの一つの間に閉回路を含み、前記第２のキャップの前記制御経路は、追加される前記電気コンタクトと前記外部コンタクトの前記一つの間に開回路を含むことを特徴とする電子システム。
29. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの前記制御経路は、前記ＵＳＢ規格と互換性のある前記１組の外部コンタクトを通してのみ形成されることを特徴とする電子システム。
30. 請求項２３記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップは、前記第１のキャップおよび前記第２のキャップを互いに視覚的に異なるようにする異なる色彩を有することを特徴とする電子システム。
31. 電子システムにおいて、
    収納容器内に配置される再プログラム可能な不揮発性メモリであって、データが少なくとも２つのデータ送信経路のいずれかを通して前記メモリに転送可能である再プログラム可能な不揮発性メモリと、
    前記収納容器によって携行されかつ前記メモリに接続されて、少なくとも２つのデータ送信経路の一つを備えるワイヤレストランシーバであって、前記トランシーバの送信の範囲または周波数の少なくとも一つを含む少なくとも第１の制御可能特性と第２の制御可能特性について動作可能なワイヤレストランシーバと、
    前記収納容器の外部からアクセスするために配置され、前記メモリと接続されて、前記少なくとも２つのデータ送信経路の他の一つを備える、ＵＳＢ規格と互換可能な１組の外部コンタクトと、
    前記１組の外部コンタクトを通して前記収納容器に取り外し可能に付置可能で、それを通して少なくとも前記トランシーバと通信する少なくとも１個のキャップと、
    少なくとも前記第１の制御可能特性と前記第２の制御可能特性の間で選択する前記１組の外部コンタクトを通して信号を通信する前記キャップの外部に配置される手動で動作可能なスイッチと、
    を有することを特徴とする電子システム。
32. 請求項３１記載の電子システムにおいて、
    前記第１のキャップおよび前記第２のキャップの各々が追加的に前記外部コンタクトに接続可能な電池を有し、その上に配置されたときに前記メモリと前記トランシーバに電力を供給することを特徴とする電子システム。
33. 請求項３２記載の電子システムにおいて、
    前記電池は、再充電可能であることを特徴とする電子システム。
34. 請求項３１記載の電子システムにおいて、
    前記トランシーバは、無線周波数エネルギーで動作し、前記第１の特性は、約１０ｍより小さい前記トランシーバの送信範囲を含み、前記第２の特性は、約１０ｍより大きい前記トランシーバの送信範囲を含むことを特徴とする電子システム。
35. 電子システムにおいて、
    少なくとも第１のデータ送信経路および第２のデータ送信経路を通してアクセス可能で、収納容器内にある再プログラム可能な不揮発性メモリシステムと、
    前記第１のデータ送信経路に備えられる１組の外部コンタクトと、
    前記１組の外部コンタクトに取り外し可能に付置可能なキャップと、
    前記キャップ内にあり、前記キャップがそれらに付置されるときに前記外部コンタクトを通して前記メモリシステムに電力を供給するために接続され、それによって前記メモリシステムを動作可能とし前記第２のデータ送信経路を通してデータ転送を行う電池と、
    を有することを特徴とする電子システム。
36. 請求項３５記載の電子システムにおいて、
    前記電池は、再充電可能であることを特徴とする電子システム。
37. 請求項３５記載の電子システムにおいて、
    前記電池が放電した後に前記キャップと前記電池が使い捨て可能であることを特徴とする電子システム。
38. 請求項３５記載の電子システムにおいて、
    前記第２のデータ送信経路は、ワイヤレストランシーバを含むことを特徴とする電子システム。
39. 請求項３５記載の電子システムにおいて、
    前記１組の外部コンタクトを通して前記不揮発性メモリシステムと前記第２のデータ送信経路を介するデータ転送を制御するキャップ内にあるコンピュータシステムを追加的に有することを特徴とする電子システム。
40. 電子システムにおいて、
    収納容器内にあり、その中にあるデータを読み出しかつプログラムするためにホストシステムによってアクセスされる再プログラム可能な不揮発性メモリシステムと、
    前記メモリシステムに接続され、前記収納容器外にある１組の外部からアクセス可能なコンタクトと、
    前記１組の外部コンタクトに取り外し可能に付置可能で、前記収納容器内の容積より小さい容積を有するキャップと、
    前記キャップ内にあり、前記キャップがそれらに付置されるときに前記外部コンタクトを通して前記メモリシステムに電力を供給するために接続され、それによって前記メモリシステムが前記ホストシステムに接続されることなく、前記キャップによって供給された電力を利用して動作することができる電池と、を有し、
    前記キャップは、前記外部からアクセス可能なコンタクトを通して前記メモリシステムに接続可能な回路を追加的に有して、前記メモリシステムの少なくとも１つの動作パラメータを制御することを特徴とする電子システム。
41. 請求項４０記載の電子システムにおいて、
    前記キャップは、前記メモリシステムを使用するが前記メモリシステムが単独に行うことができない機能を行う全体システムを共に組み合わせて形成する、前記外部からアクセス可能なコンタクトを通して前記メモリシステムに接続可能な複数の電子回路を追加的に有することを特徴とする電子システム。

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