【発明の詳細な説明】
スマートディスクのためのポケットインタフェースユニット
発明の背景
１．発明の分野
本発明は一般的にコンピュータユーザインタフェースの分野に関するものであ
り、詳しくはスマートディスクに適したおよび／またはスマートディスクとのイ
ンタフェース部分に適合されたポケットユーザインタフェース（ＰＩＵ）装置に
関する。
２．背景の情報
スマートディスクは、たとえば３．５インチディスクの外形を有する装置であ
って、その中には磁気媒体の代わりにおよび／または磁気媒体に加えて、その装
置に対し固有の機能を提供するインタフェースおよび処理回路が含まれている。
スマートディスクの回路は、装置上の他のコンポーネントと標準ディスクドラ
イブの磁気ヘッドとの間でデータを転送するためのインタフェースを有している
。また、変形として、スマートディスク装置には、装置をコントロールしたりデ
ータ暗号化のような様々なタスクを実行させるためのマイクロプロセッサ、なら
びにプログラムとデータを格納するためのＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気
的に消去可能／プログラミング可能なリードオンリーメモリ）、および／または
フラッシュメモリ装置としてメモリが設けられている。
アメリカ合衆国特許第５，１５９，１８２号および並行する懸案中の特許出願
S.N.08/420,796（Atty Docket No．LWBR 0061C1）によれば、スマートディスク
を挿入することのできる装置が開示されており、これには磁気インタフェース、
プロセッサ、電源および選択的にディスプレイおよびキーパッドが設けられてい
て、たとえばホストコンピュータつまりデスクトップパーソナルコンピュータ（
ＰＣ）やノートブックコンピュータのような電子データ処理（ＥＤＰ）機器の標
準的な３．５インチフロッピーディスクドライブへ挿入されるものである。
上述の特許および特許出願において開示されているスマートディスクを挿入可
能な装置の実施形態によれば、組み込みメモリを備えたプロセッサと、この装置
のプロセッサと電子データ処理装置のディスクドライブ読み書きヘッドとの間で
データ交換可能であるように設計されたインタフェースを有している。ドライバ
はこの装置のプロセッサから到来した信号を要求される磁気的な形式へインタフ
ェースのところで変換し、外部の電子データ処理装置から到来する信号を、イン
タフェースを介してプロセッサのための要求される形式へ変換する。このスマー
トディスクを挿入可能な装置の重要な利点は、標準的なディスクドライブへ挿入
可能でありかつそれとのインタフェースを備えていることから、特定のコンピュ
ータシステムにしか適さないであろう特別なインタフェースやプラグインボード
を必要とすることなく、装置のプロセッサによってデータの暗号化や解読あるい
はユーザの身元の検証のような処理を行える点にある。
スマートディスクを挿入可能なこの装置のさらに別の利点は、装置のプロセッ
サと接続されたオンボードメモリに付加的なデータおよび／またはプログラムを
格納できることである。これによりこの装置の適用できる範囲が著しく広がる。
また、上述の特許および特許出願に開示されているスマートディスク装置に、
装置内の他の電子コンポーネントへ給電するためのバッテリ電源を設けることも
できる。
スマートディスクを挿入可能な装置のインタフェースは、装置のプロセッサと
ディスクドライブの読み書きヘッドとの間でそのインタフェースを介してデータ
を伝達できるように設計されている。このことを達成するための１つの手法は、
電磁的なコンポーネントたとえば１つまたは複数のコイルをインタフェースの近
くに配置することであり、それによって標準の磁気デ
ィスクたとえばフロッピーディスクにより発せられるのと等価の磁界情報を発生
させることができる。したがってこのようにして、インタフェースにより磁気デ
ィスクをシミュレートすることができる。そしてインタフェースのこのような特
徴により、装置のプロセッサから電子データ処理装置へデータを伝送することが
できるようになり、たとえばユーザ識別子を検証することのできるデータを伝送
することができるようになって、電子装置に対するセキュリティが得られる。ま
た、インタフェースはディスクドライブの読み書きヘッドを介して電子データ処
理装置から到来する信号を受信し、それらを装置のプロセッサへ転送する。この
ようなデータの交換によって、当業者に知られているような様々な操作が可能に
なる。
さらに、上述の特許および特許出願で開示されているスマートディスクに、英
数字表示用ディスプレイおよび／またはキーパッドを設けることもできる。これ
らのキーパッドおよび／またはディスプレイは、スマートディスク装置に物理的
かつ電気的に取り付けられた別個のモジュールの形態とすることができるので、
スマートディスクがコンピュータ端末のディスクドライブに挿入されていても見
ることができる。
プロセッサの能力が高まり、メモリディバイスは容量が大きくなりながらもい
っそう小さなものになってきているので、スマートディスクはいっそう役立つ用
途に適用できる可能性をもっている。
並行する特許出願 S.N．08/211,488（Atty Docket No．LWBR 0019）には読み
書きヘッドおよび選択的に設けることのできる電気接点を備えた読み書きユニッ
トが開示されているが、これにはスマートディスクと通信するデスクトップＰＣ
またはノートブックコンピュータでの使用のための標準的なディスクを駆動しヘ
ッドを動かす部分は設けられていない。ドライブモータおよび可動読み書きヘッ
ドをなくすことによって、さもなければそのような可動部分の使用によりエネル
ギーが消費されることが回避される。
また、このような読み書きユニットは、嵩張ったドライブやヘッドモータがな
いことから、標準的なディスディスクドライブよりもコンパクトに形成すること
ができ、これによって実装されるコンピュータに関する全体のサイズについての
要求が低減される。
セキュリティ装置としてスマートディスクと共働して動作するこのような読み
書きユニットにより、それが実装されているコンピュータの不正利用からの保護
も得られる。コンピュータへのアクセスに対する保護したがってそれが結ばれて
いるネットワークに対する保護は、相応の権限コード等を含むスマートディスク
を用いることで達成されるが、そのスマートディスクは市販の標準的なドライブ
たとえば３．５インチディスクドライブによっても使用することができる。
通常のディスクはこの読み書きユニットによって動作させることはできないの
で、権限の与えられていないユーザは読み書きユニットとデータを行うことはで
きない。また、選択的に設けることのできる電気接点は、読み書きユニットの実
装されているコンピュータからスマートディスクコンポーネントへ電力供給する
ために使うことができるし、および／またはデータ交換のための別の経路を提供
するために使うことができる。
この種の読み書きユニットの実現可能な適用事例および利点として挙げられる
のは、ＰＣＭＣＩＡのような特別のインタフェースを必要とすることなく、便利
なアドオン・メモリを設けることができることである。この点に関して読み書き
ユニットは、たとえば数ＭＢのオンボード・メモリを有するスマートディスクに
より動作する。
この読み書きユニットは、エネルギー消費と重量が非常に重要であるノートブ
ック形やノートパッド形のコンピュータに殊に役立つものである。それというの
もこのような読み書きユニットは、かなりのエネルギーを消費する可動部分を有
していないからである。
この読み書きユニットは、たとえばデスクトップコンピュータのような慣用の
電子データ処理装置によっても、付加的なセキュリティを提供するために同様に
使用することができ、この場合、スマートディスクに
よってのみ使用でき慣用のディスクは使用できない３．５インチディスクドライ
ブとして動作する。
さらにスマートディスクを用いることによって、慣用の３．５インチディスク
ドライブと、エネルギー節約形読み書きユニットを装備したノートブック／ノー
トパッドとの間の単純なデータ交換が容易になる。しかもこの読み書きユニット
によりたとえば数Ｍｂｉｔ／ｓに及ぶような、慣用のフロッピーディスクドライ
ブよりも高速なデータフローレートが得られる。
また、ポケット計算機やダイアリー装置が知られており、それらはたとえば多
忙な経営者や幹部によって受け入れられている。しかしそのような機器には数多
くの制約や欠点がある。たとえばそのような機器はアプリケーションプログラム
および／またはデータをダウンロードするため、あるいはそれらのポケット機器
に入力されたデータをデスクトップコンピュータへアップロードするため、デス
クトップコンピュータとやりとりを行うことができるが、それを実行するために
は現在のところ不便なケーブル接続および／またはたとえばＰＣＭＣＩＡのよう
な特別なインタフェースユニットが必要とされ、それに付随してコストもかかっ
てしまう。
さらにこの種のポケット機器は概して、たとえば電話帳やゴルフのハンディキ
ャップ計算機のような単一の特殊なアプリケーションに限られており、この種の
機器によってもたとえばノートブックコンピュータの能力範囲を得ることはでき
ない。いくつかのポケット機器は”プログラミング可能”であるけれども、これ
はポケット機器のメーカから手に入れることのできる限定されたセットの特製Ｒ
ＯＭ集積回路モジュールの着脱によってしか達成できないことが多い。
ポケットサイズのページャやセルラ電話機も公知である。しかし、それらの機
器は一般にページャや電話機以外の何らかのものとして動作する能力をもってお
らず、つまりそれらは一般にもっぱら単一の機能のために作られた機器である。
このため、たっぷりと装備したくさんの職務を果たす経営者幹部ないし重役に
対し、不利なことに迅速に他の機器とやりとりを行うことのできない多様な個別
機器を身の回りに携行しなければならないことで、負担がかかってしまう。
発明の概要
本発明によるポケットインタフェースユニット（ＰＩＵ）によれば、絶えず増
え続ける能力をもつスマートディスクと共働して、現在のポータブル機器におけ
る上述の問題点や欠点が解決され、スマートディスクのための新しい役に立つ用
途が得られる。
ＰＩＵは、スマートディスクに様々なユーザインタフェースを提供する小型の
携帯機器である。たとえばＰＩＵによってスマートディスクにディスプレイ、ボ
タン、キーパッドまたはキーボード、マウスパッドまたはトラックボール等を装
備させることができる。
さらにＰＩＵによって周辺機器インタフェースが提供され、たとえばプリンタ
用赤外線（ＩＲ）通信機能、移動（セルラ）電話機および／または有線電話機、
心拍数モニタ、サイクロメータ等のための短距離電磁波受信機の機能が提供され
る。
また、ＰＩＵ自体によってモデム、移動（セルラ）電話機（データおよび／ま
たは音声）、スピーカ、マイクロフォン等のような周辺機器機能を提供すること
ができる。
このＰＩＵ機器の１つの有利な点は、これが携行可能なポケットサイズの機器
として構成されていることであり、これによりたとえば標準の３．５インチディ
スクドライブを介してＰＣからダウンロードしたデータやプログラムを有するス
マートディスクを、ＰＣから離れたところで種々のアプリケーションのために利
用できる。
さらに別の利点は、ＰＣから離れたところで使用した後、ＰＩＵを介してスマ
ートディスクへ入力された新しいデータまたは変更されたデータをほとんどあら
ゆるＰＣへアップロードして、たとえばＰＣのアプリケーションプログラムによ
って格納したり処理したり通信したりして利用できる。
有利には、ＰＩＵ機器に電気接点および／または、
たとえばディスクドライブモータおよび／またはヘッド移動モータのようにエネ
ルギーを消費する可動部材のない読み書きユニットを組み込むことができ、この
ことでたとえば旅客機内のように遠隔でスマートディスクに入力されたデータを
記憶する手段が得られ、それらのデータはあとでスマートディスクから携帯型ま
たはデスクトップ型のＰＣへ転送されることになる。
様々な周辺機器機能を組み込んだ携帯型機器を提供することによって、経営幹
部ないし管理職がたっぷりと装備の施された多種多様な機器を持ち運ぶという必
要性がきわめて少なくなるし、あるいはその必要性がなくなる。
また、ＰＩＵとスマートディスクの組み合わせによってフレキシビリティも高
まり、これによって有利には多数のポケットサイズの電子機器たとえばコンピュ
ータ、オーガナイザ、ゲーム、フィットネス／スポーツパフォーマンスモニタ、
ページャ等が提供される。
さらに本発明のＰＩＵによれば、標準的な３．５インチフロッピーディスクド
ライブを介して行われるほとんどあわゆるＰＣへの簡単な相互接続により、優れ
たコネクティビティも達成される。
また、ＰＩＵおよびそれに設けられたスマートディスクはコートやシャツのポ
ケットにフィットし、ほとんどどこでも携行して使用できるデザインによって、
優れたポータビリティも得られる。
図面の簡単な説明
本発明の上記のおよびその他の特徴や利点について、図面を参照した以下の記
載によって明らかにする。
図１には、本発明によるＰＩＵの第１の実施形態が示されており、この場合、
”ミニ”ＰＩＵは、スマートディスクに物理的に取り付けるためのスロットと、
スマートディスクとのデータ交換のための電気接点と、スマートディスクスイッ
チ側のスイッチを操作する機構と、バッテリとを有している。
図２には、約３．５インチ×３．５インチ×０．５インチの寸法をもつＰＩＵ
の第２の実施形態が示されており、このＰＩＵは、スマートディスクに物理的に
取り付けるためのスロットと、スマートディスクとのデータ交換のための電気接
点および／または磁気変換器と、スマートディスク側のスイッチを操作する機構
と、バッテリとを有している。
図３には、図２の実施形態と同様の仕様および特徴をもつＰＩＵの別の実施形
態が示されているが、このＰＩＵは、タッチスクリーンまたはライトオンディス
プレイと、ユーザ入力手段としてキーパッドの代わりにいくつかのボタンを有し
ている。
図４には、約６インチ×５インチ×０．７５インチの寸法をもつＰＩＵの別の
実施形態が示されており、このＰＩＵは、スマートディスクに物理的に取り付け
るためのスロットと、スマートディスクとのデータ交
換のための電気接点と、スマートディスク側のスイッチを操作する機構と、バッ
テリとを有している。
図５には、スマートディスクの実例が示されている。
図６には、スマートディスクとともに使用するためのものでありドライブモー
タやヘッドモータの設けられていない読み書き機器が示されている。
図７ａには、ＩＣスマートカードを収容するためのスマートディスクが示され
ている。
図７ｂには、図７ａのスマートディスクの横断面が示されている。
図７ｃには、図７ａおよび図７ｂのスマートディスクに挿入するためのＩＣス
マートカードが示されている。
有利な実施例の詳細な説明
次に、図面に示された実施形態を参照しながら実施例に基づき本発明について
詳細に説明する。なお、以下の実施形態は実例として挙げたものにすぎず、本発
明のコンセプトを何らかの特定の物理的形状に限定しようという意味をもつもの
ではない。
図１に示されている本発明の第１の実施形態による”ミニ”ＰＩＵ１００はた
とえば、スマートディスク１０３に対する物理的な取り付けのためのスロット１
０２と、スマートディスク１０３とのデータ交換および／またはスマートディス
ク１０３への電力供給のた
めの電気接点１０４、スマートディスク１０３におけるスイッチ１０６を操作す
るための機構１０５、ならびに選択的に設けることのできるバッテリ（図示せず
）を有している。、スマートディスク１０３がドライブないしＰＩＵ装置へ挿入
されたとき、スイッチ１０６によりディスクへ電力が供給される。スロット１０
２の中に、たとえばスマートディスク１０３における対応の切り欠きと係合する
つめないしもどり止めを設けることができるし、あるいはスマートディスク１０
３をＰＩＵ１００に動かぬよう取り付けるための慣用の固定手段を設けることも
できる。
選択的に設けることのできるバッテリ（図示せず）は下側から取り扱うことが
でき、つまりディスプレイとは反対側からたとえば慣用のアクセスパネルを通し
て取り扱うことができる。また、スマートディスク１０３自体に同様に内部バッ
テリ（図示せず）を設けることもできる。
プロセッサ、メモリおよびインタフェース回路のほかに、さらにスマートディ
スク１０３にリアルタイムクロックを設けることもできるし、セルラ電話機、ペ
ージャ、心拍数モニタ等のような特殊目的モジュールを設けることもできる。ま
た、オペレーティングシステムのファームウェアをスマートディスク１０３上に
設け、アプリケーションプログラムの命令をファームウェア内に設けたり、ＲＡ
Ｍメモリへダウンロード可
能であるようにすることができるし、あるいは両者を組み合わせることができる
。図５については以下で説明するが、この図にはスマートディスクの実例が詳細
に示されている。
選択的に設けることのできる図示のディスプレイ１０８およびボタン１０９に
よって、ユーザはスマートディスク１０３から転送された表示テキストデータま
たはグラフィックデータを読み取ることができ、たとえば割り当てられたボタン
１０９を操作することにより、ディスプレイ１０８に表示されたメニューを選択
することができる。有利にはそれらのボタン１０９のうちの１つを、スイッチ１
０６を無効にしてスマートディスク１０３への電力供給を停止させる手動オーバ
ーライド電源スイッチとすることができる。
現在普及している液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術によれば、ＰＩＵ１００で
使用するためのエネルギー効率のよいディスプレイが得られる。図示されていな
いけれども、ＰＩＵディスプレイ１０８は、スマートディスク１０３から転送さ
れたデータに基づきディスプレイ１０８を駆動するための慣用の回路と共働する
。選択的に、そのようなディスプレイ駆動回路をディスプレイ１０８自体に組み
込むこともできるし、実用に即していればスマートディスク１０３上に設けるこ
ともできる。
ボタン１０９は、たとえば様々な慣用の形式の機械
的なスイッチとして構成できる。また、ボタン１０９の操作を検出／デコードす
るための慣用の回路をＰＩＵ１００に設けることができるし、選択的にディスプ
レイ駆動回路のようにスマートディスク１０３上に設けることもできる。
周辺機器へのさらに別の選択的に設けることのできるインタフェース（図示せ
ず）をミニＰＩＵ１００上に設けることができ、それらは当業者にとって自明の
ようにたとえば心拍数モニタやサイクロメータのために設けることができる。ま
た、それらその他のインタフェースを、たとえば赤外線リンク、ワイヤリンクま
たはワイヤレスリンクとすることができる。
さらにたとえば心拍検出器によってユーザの心拍に対応するデータのパルスを
、ワイヤレスリンクを介してミニＰＩＵ１００へ伝送し、つまりはスマートディ
スク１０３へ伝送することができる。スマートディスク１０３は到来する心拍の
連続的な計数状態を格納し、所定の時間インターバルでの心拍数を計算するため
にオンボード・リアルタイムクロック（図示せず）を使用する。その後、ユーザ
はスマートディスク１０３をＰＣの標準的な３．５インチフロッピーディスクド
ライブへ挿入し、ＰＣ上でアプリケーションプログラムを実行させて、記録され
た心拍数を表示させたり、たとえば以前の測定との比較を表示させたりする。さ
らに、選択的に設けることのできるディスプレイ１０
８ならびにボタン１０９によって、ユーザはＰＩＵ上で自身の心拍数を瞬時に／
継続的に読み取れるようになる。
図２には、本発明の第２の実施形態によるＰＩＵ２００が描かれている。この
実施形態によるＰＩＵ２００はたとえば約３．５インチ×３．５インチ×０．５
インチの寸法を有しており、スマートディスク１０３に対し物理的に取り付ける
ためのスロット２０２を有している。また、スマートディスク１０３とデータを
やり取りするためこのＰＩＵ２００には、第１の実施形態（図１）の場合のよう
な電気接点１０４および／または関連する並行出願 S.N．08/211,488 による読
み書きユニットのような磁気変換器が設けられている。さらにＰＩＵ２００には
、図示されていないけれども、スマートディスクスイッチ１０６を操作するメカ
ニズムと、図１の第１の実施形態のように選択的に設けることのできるバッテリ
も設けられている。図６には読み書きユニットの実例が示されており、これにつ
いてはあとで詳述する。
さらに図示のＰＩＵ２００は、たとえば英数字キー２０６、ファンクションキ
ー２０７およびカーソルキー２０８を備えたキーパッド２０４、ディスプレイ２
０９さらにはたとえば圧電式ビープ音発生器（図示せず）を有しており、その際
、ディスプレイ２０９はヒンジ２１０により開閉可能にＰＩＵ２００に接続され
ていて、データおよび／またはグラフィックスを表示するために用いられ、これ
には適切なデザインおよびプログラミングによるタッチスクリーン機能を選択的
に設けることもできる。第１の実施形態のように、ディスクプレイ、キーボード
およびビープ音発生器を駆動するための慣用の回路は、ＰＩＵ２００に設けるこ
とができるし、あるいは選択的にスマートディスク１０３に設けることもできる
。
さらに考えられる選択的な構成として、ＰＩＵ２００をセルラ電話機および／
またはページャとして動作させるための慣用のトランスデューサおよび回路（図
示せず）を設けることができる。第１の実施形態１００のように周辺機器に対す
る選択的なインタフェースをＰＩＵ２００のために設けることもでき、このこと
は当業者にとって自明である。
この第２の実施形態のＰＩＵ２００は、たとえば以下のようにして使用するこ
とができる。ユーザはスマートディスク１０３をＰＣの標準３．５インチフロッ
ピーディスクドライブへ挿入し、ＰＣアプリケーションからたとえばダイアリー
プログラムとデータをスマートディスク１０３のメモリへダウンロードする。次
にスマートディスク１０３はＰＣから取り出され、簡単に携行可能でありユーザ
のコートまたはシャツのポケットに入れてどこへでも運べる第２の実施形態によ
るＰＩＵ２００へ挿入される。その際、たとえユーザ
がたとえば旅客機や列車内あるいは洗面所にいたとしても、ＰＩＵ２００を利用
して、ダイアリーをディスプレイ２０９上に表示させ、キーパッド２０４または
タッチスクリーンを介してそれを更新することができる。スマートディスク１０
３内部に選択的に設けることのできるリアルタイムクロックによって、（図示さ
れていない）ＰＩＵ圧電ビープ音発生器により可聴信号を発生させて、ユーザに
対し約束時間等に関して注意を促すことができ、この場合、アラームクロックと
して機能することになる。
図３に示されている次の実施形態の場合、ＰＩＵ３００は、図２の実施形態（
２００）と同様の寸法つまりコートまたはシャツのポケットに簡単に合わせるこ
とのできるサイズと特徴を備えている。この場合、ＰＩＵ３００はスマートディ
スク１０３を収容するためのスロット３０２、およびユーザ入力のため第２の実
施形態（２００）のキーボード２０４の代わりにタッチスクリーンまたはライト
オンディスプレイ３０３といくつかのボタン３０４を有している。その際、ディ
スプレイ３０３を保護するための開閉可能なカバー３０５が、たとえばヒンジ３
０６によりＰＩＵ３００の本体と接続されている。
なお、図３の実施形態において選択的に設けることのできる構成は、図２の実
施形態（２００）のためのものとだいたい同じものであり、つまりセルラ電話機
および／またはページャとして動作させるための慣用のトランスデューサおよび
回路や、周辺機器に対する選択的なインタフェース等であって、それらについて
は当業者にとって自明のものである。
図４にはさらに別の実施形態としてＰＩＵ４００が示されており、これはたと
えば約６インチ×５インチ×０．７５インチの寸法を有している。そしてこれに
はスマートディスク１０３に対する物理的な取り付けのためのスロット４０２、
既述の実施形態のようにスマートディスク１０３とデータをやり取りするための
電気接点および／または磁気変換器（図示せず）、スマートディスクのスイッチ
１０６を操作するためのメカニズム（図示せず）、および選択的仕様のバッテリ
が設けられている。
図示されているこの実施形態は、スモールサイズコンピュータの”qwerty”キ
ーボード４０４と、ヒンジ４０６によりＰＩＵ本体に開閉可能に取り付けられた
比較的大きなディスプレイ４０５を有している。さらにこの場合、選択的仕様の
マイクロホン４０８およびマイクロカメラ４１０の実例の位置も描かれている。
これら選択的仕様の機器４０８，４１０のための（図示されていない）慣用の付
属電子回路は、ＰＩＵ４００またはスマートディスク１０３に設けることができ
る。
この実施形態に関するさらに別の選択的構成として
、他の実施形態のための上述のものが含まれており、つまりセルラ電話機および
／またはページャとして動作させるための慣用のトランスデューサ（２１２）お
よび回路、周辺機器に対する選択的なインタフェース等も含まれており、それら
については当業者にとって自明である。
図５には、本発明の実施形態によるＰＩＵといっしょに使用するためのスマー
トディスク１０３の実例が示されている。この場合、ＰＩＵにおける対応する読
み書きヘッドへのデータ転送およびそこからのデータ転送を行うため、磁気変換
器５１０がコントロール／インタフェースブロック５１１と電気的に接続されて
いる。さらにこのコントロール／インタフェースブロック５１１はプロセッサブ
ロック５１２と接続されている。ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメ
モリ等を成すメモリブロック５１３はプロセッサブロック５１３と接続されてい
る。また、バッテリ５１４からレギュレータ５１６を介して種々のコンポーネン
トへ電力が供給される。これに対する代案として、既述のようにＰＩＵから接点
５１５を介して電力を供給することもできる。さらに、ＰＩＵが読み書きヘッド
を備えていない場合には、接点５１５を介してデータ転送を行うこともできる。
特殊目的モジュールブロック５１７は、たとえばセルラ電話機、ページャ等のよ
うな特別な機能を実装するために必要とする回路を成
すものである。
図６には読み書きユニット６１０の実例が示されており、これには接点１０４
、読み書きヘッド６２０およびコントロールブロック６３０が示されており、こ
れは図示のように外部プロセッサ６４３０と接続されている。
なお、本発明の上述の説明の構成については様々な変形や追加構成が可能であ
ることはいうまでもない。また、それらは従属請求項の記載の趣旨および範囲内
で行われるものとする。
たとえば、例示した実施形態は３．５インチサイズのスマートディスクといっ
しょに使用するためのＰＩＵであるが、他のサイズのスマートディスクたとえば
２インチ、２と１／４インチまたは５と１／４インチのサイズのスマートディス
クに適合されたＰＩＵが、本発明の枠内で考慮される。
また、例示してきたＰＩＵの実施形態は、スマートディスクをスロット中に係
合する構成によって収容するものであるが、他の実施形態も考えられる。スロッ
トの代わりに、ＰＩＵをたとえばスマートディスクの表面上にはめ込むこともで
きる。
さらに、既述のＰＩＵは選択的にバッテリを有しているが、その代わりにある
いはそれとともに他の適切な電源を設けることもでき、たとえばソーラセルのア
レイをＰＩＵおよび／またはスマートディスクの上側
の面上に設けることができる。
スマートディスクがマイクロプロセッサとプログラムメモリを有するように説
明したが、これを全体的にまたは部分的にハードワイヤドロジック回路、プログ
ラミング可能なロジックアレイ等によって置き換えることができ、それらは当業
者にとって自明である。
選択的に設けることのできる様々なトランスデューサとしては、組み込み型マ
イクロホンおよびスピーカが挙げられるし、および／または外部マイクロホンお
よびスピーカのためのジャックを設けることもできる。また、電話機およびモデ
ムトーン発生器をＰＩＵに組み込むことができるし、可視光および赤外線光を発
生させる装置等を設けることもできる。
また、スマートディスク自体によっても種々の付加的な機能を設けることがで
きる。U.S.Patent No．5,_,_および関連する並行出願 S.N.08/479,747(Atty Doc
ket No．LWBR 0013D1）に記載されているように、たとえばスマートディスク自
体が通信ネットワークと接続するための付加的なインタフェース回路を有するよ
うに構成することもできる。また、スマートディスクが、たとえばスマートカー
ド（ＩＣ）リーダのような様々な周辺機器とやりとりするための回路を有するよ
うに構成することもできる。
また、選択的に、スマートディスクに組み込むこともでき、これは図７ａ，７
ｂに描かれており、S.N．0
8/_,_（Atty Docket No．LWBR 0017）に開示されている。
図７ａ〜図７ｃに示されているように、スマートディスク１０３の１つの実例
は、スマートカード７０２とやり取りするための接点７０１を有するように構成
されており、また、カード７０２をつかめるようにするための切り欠き７０４を
有するように構成されていて、その結果、カード７０２をスロット７０３へ挿入
することができ、接点７０１はカード７０２上の対応する接点７０５と接触する
ようになる。このことを実現するため、スマートディスク上のいくつかのコンポ
ーネントたとえばバッテリ５１４，磁気インタフェース５１１，プロセッサ５１
２およびメモリ５１３のようなコンポーネントの図示の配置は変更されている。
もちろん、カード収容スロット７０３の位置およびサイズならびに接点７０１の
個数は、受け入れるべきＩＣスマートカード７０２に依存して変更されるもので
ある。スマートディスク１０３の底部に切り欠き７００が配置されており、そこ
に通常、磁気ディスクのためのドライブがおかれる。
上述のような一般的なセキュリティサービスのほかに、スマートディスクおよ
び／またはＰＩＵの適切なプログラミングおよび／またはコンフィグレーション
によって、セキュリティ関連の様々なサービスを提供することができる。たとえ
ば、ＰＩＵにセキュリティ
コードを含むＲＯＭを設けることができ、そのセキュリティコードによって、対
応するコードをもっていないスマートディスクを使用不可能にする。これに対す
る代案として、スマートディスクがＰＩＵへ挿入されると、スマートディスクに
よってユーザに対し識別コードを促すようにし、適正なコードがＰＩＵのキーボ
ード／キーパッドに入力されないかぎり、アクセスを拒むように構成できる。
また、これまで述べてきた適用事例のほかに考えられるのは、スマートディス
クの挿入されたＰＩＵによって電子的なスプレッドシート、万年歴、電話帳、ワ
ードプロセッサ、娯楽（ゲーム）プログラム、英語−他国語辞典、財務計算、在
庫見積もりおよび／または分析、あるいはデスクトップコンピュータやノートブ
ックコンピュータのために現在利用可能なその他の多数のアプリケーションを提
供する機能を果たせるように構成することである。
その他の種類の機器をＰＩＵに組み込むことも可能であって、たとえば文書ド
キュメントをスキャニングしてメモリへ取り込むためのスキャナあるいはビデオ
画像を記憶させたりたとえばセルラ電話機を介して伝送するためのマイクロカメ
ラ（図４の参照符号４１０）を組み込むこともできる。また、本やランプのよう
に無味乾燥な家庭用品や事務用品にみせかけて、あるいはそれらに組み込む形で
構成すれば、ある領域を極
秘に監視するために、オーディオまたはビデオ入力機器を備えたＰＩＵを用いる
ことができる。その際にたとえば、そのようなＰＩＵから１分に一度、オーディ
オまたはビデオ入力のスナップショットがメモリに周期的に記録されるよう、ス
マートディスクをプログラミングすることができる。そしてこの次にスマートデ
ィスクを取り出して、分析のためセキュリティ要員によりパーソナルコンピュー
タへスナップショットを引き出すことができる。
バーコードリーダを備えたＰＩＵであれば、在庫品目録の適用事例に用いるこ
とができる。たとえば在庫品バーコードをスキャンしおよび／またはキー入力し
、スマートディスクのメモリに格納する。次に、スマートディスクをＰＩＵから
取り出し、在庫管理コンピュータの３．５インチディスクドライブに挿入して検
索および処理を行うことができる。
マイクロホン（図４の参照符号４０８）を備えたＰＩＵであれば、口述テキス
トがディジタル化されてスマートディスクに格納されるようにしたディクテーシ
ョン装置として利用することができるし、あるいは音声認識技術を利用した様々
な適用事例において利用することができる。後者の場合であれば、スマートディ
スク１０３のメモリ５１３にたとえば単語／フレーズ認識ソフトウェアが設けら
れ、および／または特殊目的モジュール５１７をボコーダとすることができ、た
とえば線形予測符号化（ＬＰＣ）を実装するためのプログラミングされたディジ
タルシグナルプロセッサとすることができる。ＰＩＵをスマートディスクととも
にこのように構成すれば、音声応答システムとして機能するようになり、つまり
”save”や”run”のような簡単な音声命令に応答するようプログラミングされ
たものとすることができる。
選択的に、マイクロホン４０８および音声認識ソフトウェア／モジュールによ
り構成されたＰＩＵとスマートディスクであれば、話し手認識システムとして機
能させることができ、つまり音声を発する特定の人（話し手）を認識および／ま
たは照合するシステムとして機能させることができる。その際、ＰＩＵの機能に
対するアクセス権を獲得するために照合を利用することができる。
他方、たとえば図２または図４の実例のようにキーボード、ディスプレイおよ
びスピーカを備えたＰＩＵであれば、発声障害者のための支援として利用するこ
とができ、その際、単語および／またはフレーズのコードがキー入力され、話さ
れたテキストがスマートディスクに入り、スピーカを介して出力される。このよ
うな適用事例のため、慣用の文書／音声変換回路をスマートディスクの特殊目的
モジュール５１７内に、および／またはメモリ５１３のソフトウェア内に設ける
ことができる。
さらにＰＩＵキーパッドに、視覚障害者が利用するための点字キーボードを組
み込むこともできる。また、ソフトウェアにより外国語キーボードを実現するこ
ともできるし、および／または固有のＰＩＵのものとしてそれを設けることがで
きる。
個人に関する固有の医療情報をスマートディスクに格納することができ、緊急
時に医療関係者がＰＩＵまたは病院のコンピュータの３．５インチディスクドラ
イブを介して、それらの情報にアクセスすることができる。その際、このような
スマートディスクに国際赤十字のシンボル等のラベルを付けて、重要な医療情報
が含まれているものとしてそれを見分けられるようにすることができる。このよ
うな情報は、外国旅行の際に利用するため、何らかの主要言語またはすべての主
要言語でスマートディスクに格納しておくことができる。緊急時に家族や医療専
門家と連絡をとるというような緊急連絡先も、同様にその中に格納しておくこと
ができる。
セルラ電話モジュールを備えたＰＩＵであれば、そのようなＰＩＵにパニック
ボタンや緊急コードを設けることができ、それらによってスマートディスクおよ
びＰＩＵに命令が出されて緊急要員に自動的に電話がかかるようになる。また、
心拍数モニタを装備していれば、心拍が不規則なとき、あるいは医学的に緊急事
態であることを示す他の異常な心臓活動のとき、緊急
要員に自動的に電話がかかるようスマートディスクをプログラミングすることが
できる。
さらにスマートディスクに、銀行取引ソフトウェアをロードすることもできる
し、および／または銀行業務を遠隔地で容易に行えるよう、特別に構成されたＰ
ＩＵを設けることもできる。このような適用事例であれば、遠隔銀行業務におい
て一般に使用されるようなセキュリティサービスが提供されることはいうまでも
ない。
ＰＩＵが適切にプログラミングされたスマートディスクを有していれば、電子
答案用紙として利用できる。たとえば、受験者に鉛筆と紙の回答用紙を与える代
わりに、各受験者に適切にプログラミングされたスマートディスクとＰＩＵを与
えるようにする。この場合、ＰＩＵにはディスプレイと英数字キーパッドが設け
られる。そしてスマートディスクは受験者に対し、社会保障番号や学生ＩＤ番号
のような自身のただ１つの識別番号の入力を促すようプログラミングされる。
そして入力が行われ、ＩＤが正規の学生と対応するものであると照合された後
、スマートディスクは受験者に対し試験冊子を開いて試験を始めるよう促す。次
にスマートディスクおよびＰＩＵは”Ｑ１？”のようなものを表示し、第１問に
対する答案の選択に応じて受験者が番号を入力するのを待つ。第１問の答えが入
力されると、スマートディスクはそのメモリに答案を
記録し、次の問題に対する指示メッセージを表示する。この場合、組み込み型タ
イマを設けることもでき、まえもってプログラミングされた期間が経過すると、
そのタイマによって試験を終了させる。
試験が完了すると、受験者は自身のスマートディスクとＰＩＵを提出すること
になる。試験の成績を付けるにあたり、試験出題者は単に各々のスマートディス
クをＰＩＵから取り外し、各スマートディスクをパーソナルコンピュータの３．
５インチディスクドライブに挿入し、受験者のＩＤおよび答案にアクセスして実
際の点数を判定すればよい。
すべての受験者のデータをロードしてしまうとパーソナルコンピュータはただ
ちに、たとえばすべての受験者がミスしたことから無視すべきまたは採点しない
ようにすべき問題を割り出すことができる。また、パーソナルコンピユータは平
均点や平均総得点を計算できるし、成績を付けることができる。このような仕組
みを用いることにより、たとえば紙の答案用紙の場合に起こるような鉛筆による
マークがそれたり薄かったりしたことによって生じる採点ミスが除外される。さ
らにこれに加えて、特殊な用途であり高価な試験用紙読み取り装置も省かれる。
それというのもこの場合には、３．５インチディスクドライブを介してスマート
ディスクにアクセスするようプログラミングされたありふれたパーソナルコンピ
ュータが用いられるからで
ある。
上述の実例から明らかなように、本発明の様々な用途を狭めるのはアプリケー
ションプログラマの想像力だけである。また、利用可能なメモリの容量が増えれ
ば増えるほど、それに応じてスマートディスクのデータおよびプログラムの記憶
容量も広がる。同様に、開発によってマイクロプロセッサの能力が上がるほど、
スマートディスクの能力も広がる。
さらにディスプレイ技術が進歩すれば、ＰＩＵのディスプレイ能力も進歩する
。目下のディスプレイ技術たとえば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、消費者の要
求に応じていっそう効率的かつ効果的なディスプレイへと進歩するのは確実であ
り、ＰＩＵディスプレイのために新たなディスプレイ技術が現れれば、本発明は
それらを組み込むことを意図するものである。同様に、キーボードの標準規格が
変われば、ＰＩＵのキーボードも新たなものを組み込むように構成することがで
きる。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９７年１０月１１日
【補正内容】
請求の範囲
１．制御用マイクロプロセッサとメモリとプログラムを備えており、プログラム
に従って計算機、ダイアリ、辞書、ワードプロセッサ、ページャ、電話帳、電話
機、ゲーム、オーガナイザ、モニタ、バーコードリーダ、ディクテーション機器
、スキャナ、カメラ等の機能、またはプリンタ、読み取り器、コンピュータ、電
話機、受信機、サイクロメータ、センサ等のような周辺機器とマイクロプロセッ
サとの間のインタフェースユニットの機能のうち１つまたは複数の機能を有して
いる、ポケットサイズ電子機器（１０３，１００；１０３；２００；１０３，３
００；１０３，４００）において、
それ自体周知でありマイクロプロセッサ（５１２），メモリ（５１３）およ
びインタフェース（５１０，５１５）を備えたスマートディスク（１０３）と、
ディスプレイ（１０８，２０９，３０３，４０５）、ボタン（１０９，３０
４）またはキーパッド（２０４，４０４）およびインタフェースを備えたポケッ
トインタフェースユニット（１００，２００，３００，４００）から成り、
スマートディスク（１０３）は、ポケットインタフェースユニット（１００
，２００，３００，４０
０）に着脱可能に取り付けられ、スマートディスク（１０３）のインタフェース
とポケットインタフェースユニット（１００，２００，３００，４００）により
、スマートディスク（１０３）とポケットインタフェースユニット（１００，２
００，３００，４００）との間のデータ転送が可能になり、
スマートディスク（１０３）のマイクロプロセッサ（５１２）は、ポケット
サイズ電子機器（１０３，１００；１０３，２００；１０３，３００；１０３，
４００）の制御用マイクロプロセッサであり、スマートディスクのマイクロプロ
セッサ（５１２）とメモリ（５１３）にプログラムがロードされ、ポケットサイ
ズ電子機器（１０３，１００；１０３，２００；１０３，３００；１０３，４０
０）に所望の機能の１つまたは複数が与えられることを特徴とする、
ポケットサイズ電子機器。
２．スマートディスクは標準ディスクの形状およびサイズのケーシングを有して
おり、
該スマートディスクには電気接点、起動スイッチ、およびケーシング内に配
置され前記電気接点と接続されたインタフェース、プロセッサならびにメモリを
有している、
スマートディスクを備えた請求項１による装置のためのポケットインタフェ
ースユニットにおいて、
スマートディスクのケーシングに着脱可能に取り付けられるフレームと、
該フレームに配置されていてスマートディスクの対応する電気接点と係合す
る電気接点と、
該フレームに配置されていてスマートディスクが該フレームに取り付けられ
るとスマートディスク上の起動スイッチを操作するスイッチ操作手段と、
該フレームに配置されていて前記電気接点と接続されておりスマートディス
クにコントロールされてテキストデータおよび／またはグラフィックデータを表
示するディスプレイと、
前記電気接点と接続されていてスマートディスクにコントロールされてユー
ザのデータ入力を支援する複数のユーザ操作キーとが設けられており、
スマートディスクとのユーザインタフェースを提供することを特徴とする、
スマートディスクのためのポケットインタフェース。
３．前記の複数のユーザ操作キーは、
数字キー一式
ファンクションキー一式
カーソルコントロールキー一式
のうちの少なくとも１つを有する、請求項２記載のポケットインタフェースユニ
ット。
４．前記の複数のユーザ操作キーはミニ qwerty キー
ボードから成る、請求項２記載のポケットインタフェースユニット。
５．前記ディスプレイは、
タッチスクリーンディスプレイ
ライトオンディスプレイ
のうちの一方から成る、請求項２記載のポケットインタフェースユニット。
６．前記フレームは、スマートディスクのケーシングと着脱可能に係合するスロ
ットを有する第１の部分と、該フレームにおいて前記第１の部分とヒンジを介し
て結合されている第２の部分から成り、該フレームにおいて前記第１の部分の表
面に前記複数のユーザ操作キーが配置されている、請求項２記載のポケットイン
タフェースユニット。
７．前記ディスプレイはフレームにおける前記第２の部分に配置されている、請
求項６記載のポケットインタフェースユニット。
８．前記ディスプレイは、フレームの前記第１の部分の表面において前記複数の
ユーザ操作キーの隣りに配置されており、前記複数のユーザ操作キーのうちの１
つは、起動スイッチを手動で無効にする電源オン／オフスイッチであり、フレー
ムの第２の部分はディスプレイおよび複数のユーザ操作キーのための開閉可能な
カバーを有している、請求項６記載のポケットインタフェースユニット。
９．複数の外部機器のうちの少なくとも１つと通信を行う手段が設けられており
、それらの外部機器は、
セルラ電話回線網
赤外線送／受信機
短距離電磁波受信機
心拍数モニタ
サイクロメータ
ページングシステム
ＰＣＭＣＩＡ機器
有線電話回線網
から成るグループの中から選択される、請求項２記載のポケットインタフェース
ユニット。
10．スマートディスクがフレームに取り付けられたとき、電気接点を介してスマ
ートディスクへ電力を供給するため、フレームに電源が設けられている、請求項
２記載のポケットインタフェースユニット。
11．スマートディスクがフレームに取り付けられたとき、スマートディスクの対
応する磁気変換器とやり取りを行うため、フレームに磁気変換器が設けられてい
る、請求項１０記載のポケットインタフェースユニット。
12．スマートディスクは標準ディスクの形状およびサイズのケーシングを有して
おり、
該スマートディスクには磁気変換器、起動スイッチ、およびケーシング内に
配置され前記磁気変換器
と接続されたインタフェース、プロセッサならびにメモリを有している、
スマートディスクを備えた請求項１記載の装置のためのポケットインタフェ
ースユニットにおいて、
スマートディスクのケーシングに着脱可能に取り付けられるフレームと、
該フレームに配置されていてスマートディスク上の磁気変換器と情報交換す
るための読み書きヘッドと、
該フレームに配置されていてスマートディスクが該フレームに取り付けられ
るとスマートディスク上の起動スイッチを操作するスイッチ操作手段と、
該フレームに配置されていて前記読み書きヘッドと接続されておりスマート
ディスクにコントロールされてテキストデータおよび／またはグラフィックデー
タを表示するディスプレイとが設けられており、
スマートディスクとのユーザインタフェースを提供することを特徴とする、
スマートディスクのためのポケットインタフェースユニット。
13．前記読み書きヘッドと接続されておりスマートディスクにコントロールされ
てユーザのデータ入力を支援する複数のユーザ操作キーが設けられている、請求
項１２記載のポケットインタフェースユニット
。
14．前記ディスプレイはタッチスクリーンディスプレから成り、該タッチスクリ
ーンディスプレイは、スマートディスクにコントロールされてテキストデータお
よび／またはグラフィックデータを表示し、該タッチスクリーンディスプレイの
所定の領域をユーザが触ったことに応動して対応する入力データをインプットさ
せる、請求項１２記載のポケットインタフェースユニット。
15．スマートディスクがフレームに取り付けられたとき、電気接点を介してスマ
ートディスクへ電力を供給する電源が前記フレームに配置されており、
前記複数のユーザ操作キーは、
数字キー一式
ファンクションキー一式
カーソルコントロールキー一式
のうちの少なくとも１つから成り、
前記複数のユーザ操作キーのうちの１つは、前記起動スイッチを手動で無効
にする電源オン／オフスイッチである、
請求項１３記載のポケットインタフェースユニット。
16．前記複数のユーザ操作キーはミニqwertyキーボードから成る、請求項１３記
載のポケットインタフェースユニット。
17．前記フレームは、スマートディスクのケーシングと着脱可能に係合するスロ
ットを有する第１の部分と、フレームの該第１の部分とヒンジを介して結合され
ている第２の部分とから成り、前記複数のユーザ操作キーは、該フレームにおい
て前記第１の部分の表面に配置されている、請求項１３記載のポケットインタフ
ェースユニット。
18．フレームにおいて前記第２の部分の表面にディスプレイが配置されており、
フレームの前記第１の部分の表面において前記複数のユーザ操作キーの隣りにデ
ィスプレイが配置されており、フレームにおける前記第２の部分は、ディスプレ
イおよび複数のユーザ操作キーのための開閉可能なカバーから成る、請求項１７
記載のポケットインタフェースユニット。
19．スマートディスクが音声を分析および／または合成するための音声処理手段
を有していて、
該音声処理手段にコントロールされて電気信号を音声信号へ変換するための
、および／または音声信号を電気信号へ変換するための少なくとも１つの変換器
が設けられている、請求項１２記載のポケットインタフェースユニット。
20．複数の外部機器のうちの少なくとも１つと通信を行う手段が設けられており
、それらの外部機器は、
セルラ電話回線網
赤外線送／受信機
短距離電磁波受信機
心拍数モニタ
サイクロメータ
ページングシステム
ＰＣＭＣＩＡ機器
有線電話回線網
から成るグループの中から選択される、請求項１記載のポケットインタフェース
ユニット。
21．スマートディスクは、挿入可能なＩＣカードを収容しインタフェース機能を
果たす手段を有する、請求項１２記載のポケットインタフェースユニット。
22．請求項１〜２１のいずれか１項記載のポケットサイズ電子機器（１０３，１
００；１０３，２００；１０３，３００；１０３，４００）の製造方法において
、
ホストコンピュータからスマートディスク（１０３）へ、コンピュータの標
準ディスクドライブとスマートディスク（１０３）の磁気変換器（５１０）を介
して所望のプログラムをダウンロードし、
ポケットインタフェースユニット（１００，２００，３００，４００）とス
マートディスク（１０３）をいっしょに取り付けることを特徴とする、
ポケットサイズ電子機器の製造方法。
23．請求項１〜２１のいずれか１項記載のポケットサ
イズ電子機器（１０３，１００；１０３，２００；１０３，３００；１０３，４
００）の製造方法において、
ポケットインタフェースユニット（１００，２００，３００，４００）とス
マートディスク（１０３）をいっしょに取り付け、
ホストコンピュータからスマートディスク（１０３）へポケットインタフェ
ースユニット（１００，２００，３００，４００）を介して所望のプログラムを
ダウンロードすることを特徴とする、
ポケットサイズ電子機器の製造方法。
24．ポケットサイズ機器（２０３，１００；１０３，２００；１０３，３００；
１０３，４００）としてのポケットインタフェースユニット（１００，２００，
３００，４００）を伴うそれ自体周知のスマートディスク（１０３）の用途にお
いて、
計算機、ダイアリ、辞書、ワードプロセッサ、ページャ、電話帳、電話機、
ゲーム、オーガナイザ、モニタ、バーコードリーダ、ディクテーション機器、ス
キャナ、カメラ等の機能の１つまたは複数、またはプリンタ、読み取り器、コン
ピュータ、電話機、受信機、サイクロメータ、センサ等のような周辺機器と、ス
マートディスク（１０３）のマイクロプロセッサ（５１２）との間のインタフェ
ースユニットの機能の１つまたは複数を有しており、
ポケットインタフェースユニット（１００，２００，３００，４００）はス
マートディスク（１０３）のためのユーザインタフェースであることを特徴とす
る、
ポケットサイズ機器としてのポケットインタフェースユニットを伴うそれ自体
周知のスマートディスクの用途。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ
Ｇ０６Ｋ 17/00 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３１２Ｇ
【要約の続き】
いる。そしてこの構成により、ポケットインタフェース
ユニットによりスマートディスクとのユーザインタフェ
ースが提供される。