ホーム > 特許ランキング > マイワイヤ アーぺーエス
特許7019134指向性ワイヤレスホットスポットデバイス及び指向性アンテナを向ける方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-04
(45)【発行日】2022-02-15
(54)【発明の名称】指向性ワイヤレスホットスポットデバイス及び指向性アンテナを向ける方法
(51)【国際特許分類】
H01Q 3/02 20060101AFI20220207BHJP
H01Q 1/12 20060101ALI20220207BHJP
H01Q 13/10 20060101ALI20220207BHJP
H04W 88/10 20090101ALI20220207BHJP
【ＦＩ】
H01Q3/02
H01Q1/12 E
H01Q13/10
H04W88/10
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2019520478
(86)(22)【出願日】2017-06-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-09-26
(86)【国際出願番号】 EP2017065043
(87)【国際公開番号】W WO2017220549
(87)【国際公開日】2017-12-28
【審査請求日】2020-06-18
(31)【優先権主張番号】PA201670445
(32)【優先日】2016-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK
(31)【優先権主張番号】PA201670949
(32)【優先日】2016-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK
(73)【特許権者】
【識別番号】518452593
【氏名又は名称】マイワイヤ アーぺーエス
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】フレイシヤ， ダヴィド
(72)【発明者】
【氏名】イェルクスホルム， ミシェル
【審査官】佐藤 当秀
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１５９５４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６０１６１２０（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開平１１－１８６８２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｓ ５／０２
Ｈ０１Ｑ １／１２
Ｈ０１Ｑ ３／００－ ３／４６
Ｈ０１Ｑ １３／００－ １３／２８
Ｈ０４Ｗ ７２／０４
Ｈ０４Ｗ ８８／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記デバイスが、
指向性アンテナを備えるプリント回路基板と、
磁力計などのコンパスと、
ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
前記プリント回路基板を前記指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを保持するように配置された、ソケットなどの保持要素と、
ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
前記コンパス及び前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの地理測位デバイスからの方向及び位置データ、及び
前記固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算し、前記電気モータを制御して、前記指向性アンテナを前記固定送受信機のうちの１つに向けるようにするように構成されたマイクロプロセッサと、
ハウジングと、
を備え、
前記指向性アンテナは、複数の固定送受信機に対する前記指向性ホットスポットデバイスの位置に基づいて、前記固定送受信機のうちの１つに向けられるように動的に更新される、指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項2】
前記アンテナ、前記コンパス、前記電気モータ、及び前記ワイヤレスモデムが、前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記電気モータが、前記プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、前記ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項3】
前記プリント回路基板及び前記ハウジングが、互いに対して回転可能である、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項4】
前記プリント回路基板、前記アンテナ、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記電気モータ、前記ワイヤレスモデム、前記ローカル通信要素、及び前記マイクロプロセッサが、ＰＣＢサブシステムを形成しており、前記ＰＣＢサブシステムが前記ハウジングに対して回転可能であるように、前記第１のモータ部分と前記第２のモータ部分とが回転可能に接続された、請求項２に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項5】
前記指向性アンテナがビバルディアンテナであり、前記指向性アンテナが、両側がメタライズされた絶縁板からなることが好ましい、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項6】
前記指向性アンテナが、前記プリント回路基板の上面または前面などの第１の面に取り付けられた、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項7】
前記ビバルディアンテナが、テーパードスロットを有する１つの金属板を含む、請求項６に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項8】
前記ビバルディアンテナ及びプリント回路基板が、前記プリント回路基板及びアンテナの中央に一致する穴を有し、ロッドが、前記第２のモータ部分と前記ハウジングとを固定接続し、前記ロッドが、前記穴を通って延びている、請求項６～７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項9】
電池及び／または供給電源をさらに備え、前記電池が、前記プリント回路基板上に取り付けられており、及び／または前記電池が、前記ＰＣＢサブシステムの一部であり、前記ＰＣＢサブシステムが、前記ＰＣＢサブシステムの前記一部を保持するように構成された組立要素を含むことが好ましい、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項10】
前記デバイスが、３６０°または５４０°または７２０°などの事前定義された角度を超える前記アンテナの回転が防止されるように配置された、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項11】
前記アンテナが、前記事前定義された角度に到達すると、逆方向に３６０°または前記事前定義された角度に対応する値だけ回転される、請求項１０に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項12】
好ましくは前記ケーブルが前記事前定義された角度に対応する回転に抵抗し得るように、回転可能な前記プリント回路基板への／からの電気信号及び／または電力の伝送が、前記ケーブルの柔軟な配置によって提供される、請求項１０～１１のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項13】
前記地理測位デバイスが、前記指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置された、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項14】
前記マイクロプロセッサが、前記電気モータを制御して、前記固定送受信機のうちの１つに向けられるように前記指向性アンテナを回転させるように構成された、先行請求項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項15】
前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンするセルに関連付けられた前記固定送受信機に対応する、請求項１４に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【請求項16】
前記指向性アンテナが向けられるように構成された前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンする前記セルからの情報に基づいて動的に更新される、請求項１４～１５のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、モバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、指向性アンテナが、モバイルネットワークにおける基地局に向けられるように回転され得る、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスに関する。開示は、さらに、デバイスの回転を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
モバイルホットスポット（ポータブルホットスポットと呼ばれることもある）は、モバイル電話ネットワークなどのモバイルネットワーク（または、セルラネットワーク）へのワイヤレスアクセスを提供するデバイスである。モバイルネットワークは、典型的には、セルと呼ばれる土地エリアにわたって分配され、それぞれが、基地局ともいう少なくとも１つの固定位置の送受信機によってサービスされる。基地局は、セルに音声、データ、及びその他の伝送に使用され得るネットワークカバレッジを提供する。モバイルホットスポットは、ユーザ（複数可）が、モバイルホットスポットを介してローカルデバイスをモバイルネットワークに接続することを可能にし、それは、基地局の少なくとも１つへの無線接続、及びローカルデバイスへのＷｉ－Ｆｉ接続などのローカル接続を有する。
【0003】
ホットスポットと基地局との間の無線接続についての信号対雑音比（ＳＮＲ）は、システム性能に影響を及ぼす。無線通信では、無指向性アンテナは、１つの平面内の全方向に均一に電波電力を放射するアンテナのクラスであり、放射される電力は、平面よりも上または下の仰角とともに低下し、アンテナの軸上でゼロに下がる。デバイスが物理的に移動または回転される場合でも、無指向性アンテナは典型的にはうまく機能するため、無指向性アンテナは、モバイルデバイスにおいて使用される。指向性アンテナ（ビームアンテナとも呼ばれる）と比較しての無指向性アンテナの欠点は、利得（性能と合致する）が低いことである。
【0004】
機械的に操縦可能な単一の指向性アンテナは、典型的には、無指向性アンテナよりも高い性能を有する半球体のカバレッジを実現し得る。しかしながら、機械部品の制御は複雑で費用がかかり、ユーザは、典型的には、アンテナを向けるのに適当な方向をデバイスに通知するか、またはアンテナを手動で調整しなければならないこととなる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、指向性アンテナを含む、コンポーネント及び要素のアセンブリに関し、アセンブリは、モバイルネットワークにおいて指向性アンテナを基地局（固定送受信機）に自動的に向けることが可能である。より具体的に、開示は、いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、デバイスが、
－プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－プリント回路基板を指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを受信するように配置された、ソケットなどの受信要素と、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－指向性アンテナを固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスに関する。
－プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－プリント回路基板を指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを受信するように配置された、ソケットなどの受信要素と、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－指向性アンテナを固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスに関する。
【0006】
好ましくは、少なくともアンテナ、コンパス、電気モータ、及びワイヤレスモデムが、プリント回路基板上に取り付けられており、電気モータが、プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む。本実施形態では、プリント回路基板及びハウジングが、互いに対して回転可能である。
【0007】
コンパス及びＧＰＳからの方向及び位置データ、ならびに固定送受信機の位置データに基づいて、マイクロプロセッサは、指向性アンテナの指向方向を計算し、制御する。モバイルホットスポットは、ポータブルデバイスであってもよく、それは、例えば車両上のほとんどどの表面にも置かれるか、または車両上に取り付けられるかのいずれかであり得る。
【0008】
アセンブリは、モバイルネットワークにおいて高利得指向性アンテナを提供する。アセンブリは、電気モータ、好ましくは、圧電モータが、ＰＣＢ上に直接取り付けられた第１のモータ部分と、ＰＣＢに対して回転し、ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを有するという利点を有する。この設計は、指向性アンテナを含む残りのコンポーネントがＰＣＢ上に取り付けられ、堅牢でコンパクトなシステムを提供する。１つの実施形態では、複雑な機械運動はなく、ハウジングに対するＰＣＢの回転だけである。特に、指向性アンテナが、ビバルディアンテナなどの平面アンテナである場合、システムは、また、非常に薄く作られ得る。アンテナがＰＣＢの１つの側に置かれ、モータを含む残りのコンポーネントが、ＰＣＢの反対の側に置かれる場合、空間はさらに最適化される。本開示のアセンブリの実施態様は、より簡単な製造プロセスを容易にする。
【0009】
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、電池からプリント回路基板への電力伝送のため、及び／またはプリント回路基板と追加コンポーネントとの間のデータ信号の伝送のための１つまたは複数のスリップリング、ならびにハウジング内部または外部の処理ユニットをさらに含んでもよい。スリップリングは、静止した構造から回転する構造へ、電力及び／または電気信号を伝送するのに有用である。しかしながら、アンテナからのＲＦ信号及び複素信号の伝送は、典型的には、スリップリングを用いて伝送するのは困難である。したがって、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、指向性アンテナ及びアンテナ信号を処理するための処理ユニットが、回転可能なプリント回路基板上に取り付けられており、スリップリングを通して信号を伝送することなくアンテナによって受信される信号を処理する簡単な方法を提供する。
【0010】
回転部分と非回転部分との間で電力及び／またはデータ信号を移送することに関する課題を克服するために、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、３６０°または５４０°または７２０°といった事前定義された角度よりも大きなアンテナの回転が防止されるように、配置され得る。事前定義された角度に到達すると、アンテナは、ケーブルが軸の周りに巻きつくのを防止するために、例えば３６０°または事前定義された角度に対応する値だけ後戻りされ得る。事前定義された角度に対する位置が、マイクロコントローラによって制御され得る。１つの実施形態では、好ましくはケーブルが少なくとも事前定義された角度に対応する回転に抵抗し得るように、回転可能なプリント回路基板への／からの電気信号及び／または電力の伝送が、ケーブルの柔軟な配置によって提供される。
【0011】
ＰＣＢピエゾモータは、平坦でＰＣＢ上に直接取り付けられることが好ましい。モータは、回転可能なローターを有し、ローターは、ハウジングに取り付けられた要素に接続され得る。それによって、設計は、完全に回転可能なシステムを実施し、そのシステムは、堅牢及び平坦の両方である。
【0012】
本開示は、複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、方法が、
ａ）ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法に関する。
ａ）ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法に関する。
【0013】
本開示のデバイスは、その指向性アンテナを、それがアクティブであるモバイルネットワーク内の基地局に自動的に向けるための方法を使用し得る。方法は、複数の基地局に対するデバイスの位置に基づく、方向の動的なハンドリングを採用するといわれ得る。デバイスは、基地局の位置を知ってそれ自体の位置及び方向を連続的に更新するか、または基地局から情報を受信するかのいずれかを行うこととなる。方法を使用するデバイスは、それによって、それが停止して１つのセルにキャンプオンするとき、及び移動シナリオにおいて、例えば、移動する車両または容器においてデバイスが取り付けられ、または置かれるときのいずれも、機能する。方法は、移動シナリオを動的に、好ましくは、実質的にリアルタイムでハンドリングし、ワイヤレス通信デバイスが、再選択プロセスにおいてモバイルネットワークの新たなセルにキャンプオンするように更新されるときに、例えば、セルＩＤ、対応する固定送受信機の位置データ、指向方位及び方位回転角度を新たなセルに基づいて更新し得る。
【0014】
発明のこれらの及び他の態様が、以下の発明の詳細な説明において明記される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記デバイスが、
プリント回路基板と、
指向性アンテナと、
磁力計などのコンパスと、
ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
前記プリント回路基板を前記指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを保持するように配置された、ソケットなどの保持要素と、
ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
前記指向性アンテナを前記固定送受信機のうちの１つに向けるために、
前記コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
前記固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目２）
前記アンテナ、前記コンパス、前記電気モータ、及び前記ワイヤレスモデムが、前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記電気モータが、前記プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、前記ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目３）
前記プリント回路基板及び前記ハウジングが、互いに対して回転可能である、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目４）
前記プリント回路基板、前記アンテナ、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記電気モータ、前記ワイヤレスモデム、前記ローカル通信要素、及び前記マイクロプロセッサが、ＰＣＢサブシステムを形成しており、前記ＰＣＢサブシステムが前記ハウジングに対して回転可能であるように、前記第１のモータ部分と前記第２のモータ部分とが回転可能に接続された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目５）
前記指向性アンテナがビバルディアンテナであり、前記指向性アンテナが、両側がメタライズされた絶縁板からなることが好ましい、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目６）
前記指向性アンテナが、前記プリント回路基板の上面または前面などの第１の面に取り付けられた、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目７）
前記ビバルディアンテナが、テーパードスロットを有する１つの金属板を含む、項目６に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目８）
前記ビバルディアンテナ及びプリント回路基板が、前記プリント回路基板及びアンテナの中央に一致する穴を有し、ロッドが、前記第２のモータ部分と前記ハウジングとを固定接続し、前記ロッドが、前記穴を通って延びている、項目６～７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目９）
電池及び／または供給電源をさらに備え、前記電池が、前記プリント回路基板上に取り付けられており、及び／または前記電池が、前記ＰＣＢサブシステムの一部であり、前記ＰＣＢサブシステムが、前記ＰＣＢサブシステムの前記一部を保持するように構成された組立要素を含むことが好ましい、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１０）
前記デバイスが、３６０°または５４０°または７２０°などの事前定義された角度を超える前記アンテナの回転が防止されるように配置された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１１）
前記アンテナが、前記事前定義された角度に到達すると、逆方向に３６０°または前記事前定義された角度に対応する値だけ回転される、項目１０に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１２）
好ましくは前記ケーブルが前記事前定義された角度に対応する回転に抵抗し得るように、回転可能な前記プリント回路基板への／からの電気信号及び／または電力の伝送が、前記ケーブルの柔軟な配置によって提供される、項目１０～１１のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１３）
前記地理測位デバイスが、前記指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１４）
前記マイクロプロセッサが、前記電気モータを制御して、前記固定送受信機のうちの１つに向けられるように前記指向性アンテナを回転させるように構成された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１５）
前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンするセルに関連付けられた前記固定送受信機に対応する、項目１４に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１６）
前記指向性アンテナが向けられるように構成された前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンする前記セルからの情報に基づいて動的に更新される、項目１４～１５のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１７）
複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、前記ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
（項目１８）
前記ワイヤレス通信デバイスが、再選択プロセスにおいて、前記モバイルネットワークの新たなセルにキャンプオンするように更新され、前記セルＩＤ、対応する前記固定送受信機の位置データ、指向方位、及び方位回転角度が、前記新たなセル及び前記新たなセルの前記固定送受信機に向かって回転された前記指向性アンテナに基づいて更新される、項目１７に記載のワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
（項目１９）
複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための初期化シーケンスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む、前記初期化シーケンス。
（項目２０）
項目１７～１９のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、項目１～１６のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記デバイスが、
プリント回路基板と、
指向性アンテナと、
磁力計などのコンパスと、
ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
前記プリント回路基板を前記指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを保持するように配置された、ソケットなどの保持要素と、
ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
前記指向性アンテナを前記固定送受信機のうちの１つに向けるために、
前記コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
前記固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目２）
前記アンテナ、前記コンパス、前記電気モータ、及び前記ワイヤレスモデムが、前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記電気モータが、前記プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、前記ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目３）
前記プリント回路基板及び前記ハウジングが、互いに対して回転可能である、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目４）
前記プリント回路基板、前記アンテナ、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記電気モータ、前記ワイヤレスモデム、前記ローカル通信要素、及び前記マイクロプロセッサが、ＰＣＢサブシステムを形成しており、前記ＰＣＢサブシステムが前記ハウジングに対して回転可能であるように、前記第１のモータ部分と前記第２のモータ部分とが回転可能に接続された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目５）
前記指向性アンテナがビバルディアンテナであり、前記指向性アンテナが、両側がメタライズされた絶縁板からなることが好ましい、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目６）
前記指向性アンテナが、前記プリント回路基板の上面または前面などの第１の面に取り付けられた、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目７）
前記ビバルディアンテナが、テーパードスロットを有する１つの金属板を含む、項目６に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目８）
前記ビバルディアンテナ及びプリント回路基板が、前記プリント回路基板及びアンテナの中央に一致する穴を有し、ロッドが、前記第２のモータ部分と前記ハウジングとを固定接続し、前記ロッドが、前記穴を通って延びている、項目６～７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目９）
電池及び／または供給電源をさらに備え、前記電池が、前記プリント回路基板上に取り付けられており、及び／または前記電池が、前記ＰＣＢサブシステムの一部であり、前記ＰＣＢサブシステムが、前記ＰＣＢサブシステムの前記一部を保持するように構成された組立要素を含むことが好ましい、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１０）
前記デバイスが、３６０°または５４０°または７２０°などの事前定義された角度を超える前記アンテナの回転が防止されるように配置された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１１）
前記アンテナが、前記事前定義された角度に到達すると、逆方向に３６０°または前記事前定義された角度に対応する値だけ回転される、項目１０に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１２）
好ましくは前記ケーブルが前記事前定義された角度に対応する回転に抵抗し得るように、回転可能な前記プリント回路基板への／からの電気信号及び／または電力の伝送が、前記ケーブルの柔軟な配置によって提供される、項目１０～１１のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１３）
前記地理測位デバイスが、前記指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１４）
前記マイクロプロセッサが、前記電気モータを制御して、前記固定送受信機のうちの１つに向けられるように前記指向性アンテナを回転させるように構成された、先行項目のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１５）
前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンするセルに関連付けられた前記固定送受信機に対応する、項目１４に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１６）
前記指向性アンテナが向けられるように構成された前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンする前記セルからの情報に基づいて動的に更新される、項目１４～１５のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
（項目１７）
複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、前記ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
（項目１８）
前記ワイヤレス通信デバイスが、再選択プロセスにおいて、前記モバイルネットワークの新たなセルにキャンプオンするように更新され、前記セルＩＤ、対応する前記固定送受信機の位置データ、指向方位、及び方位回転角度が、前記新たなセル及び前記新たなセルの前記固定送受信機に向かって回転された前記指向性アンテナに基づいて更新される、項目１７に記載のワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
（項目１９）
複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための初期化シーケンスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む、前記初期化シーケンス。
（項目２０）
項目１７～１９のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、項目１～１６のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図１ａ及び図１ｂは、ＰＣＢサブシステムの第１の実施形態を示す。本実施形態では、ビバルディアンテナが、ＰＣＢの前面上に取り付けられ（図１ａ）、ＰＣＢサブシステムの残りのコンポーネントがＰＣＢの裏面上に取り付けられる（図１ｂ）。
【図3】平面指向性アンテナの一例、ビバルディアンテナを示す。
【図4】ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングの上部の１つの実施形態を示す。
【図5】ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングの１つの実施形態を示す。
【図6】ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングの１つの実施形態の断面を示す。
【図7】ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングの下部の１つの実施形態を示す。
【図9】中空の剛性シャフト内にスリップリングを有するＰＣＢ上に取り付けられる圧電ＰＣＢ搭載モータの１つの実施形態を示す。
【図10】指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの１つの実施形態を示し、プリント回路基板とハウジングとが固定接続され、ハウジング及びプリント回路基板が固定平板に対して回転可能である。
【図11】並んで配置され同一方向を向く、２つのビバルディアンテナを備えるプリント回路基板のＭＩＭＯバージョンを示す。
【図12】指向性ワイヤレスホットスポットデバイスのさらなる実施形態を示す。
【図14】平面指向性アンテナ、ビバルディアンテナ、及び無指向性アンテナの１つの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
発明の詳細な説明
本開示は、いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされる、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスに関する。第１の実施形態では、デバイスは、
－プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－プリント回路基板を指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデムと、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－指向性アンテナを固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、を備え、
アンテナ、コンパス、電気モータ、及びワイヤレスモデムが、プリント回路基板上に取り付けられ、電気モータが、プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む。任意選択で、地理測位デバイス、ローカルワイヤレス通信要素、及びマイクロプロセッサなどの他のコンポーネントもまた、ＰＣＢ上に取り付けられてもよい。
本開示は、いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされる、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスに関する。第１の実施形態では、デバイスは、
－プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－プリント回路基板を指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデムと、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－指向性アンテナを固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、を備え、
アンテナ、コンパス、電気モータ、及びワイヤレスモデムが、プリント回路基板上に取り付けられ、電気モータが、プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む。任意選択で、地理測位デバイス、ローカルワイヤレス通信要素、及びマイクロプロセッサなどの他のコンポーネントもまた、ＰＣＢ上に取り付けられてもよい。
【0017】
好ましくは、プリント回路基板及びアンテナ、コンパス、地理測位デバイス、電気モータ、ワイヤレスモデム、ローカルワイヤレス通信要素、ならびにマイクロプロセッサ（または残りのコンポーネント）が、ＰＣＢサブシステムを形成してもよい。ＰＣＢサブシステムがハウジングに対して回転され得るように、第１の及び第２のモータ部分が、回転可能に接続され得る。
【0018】
第２の実施形態では、ハウジング及びＰＣＢは、互いに固定接続され、アセンブリが起立する平板などのさらなる固定要素に回転可能に接続され得る。アセンブリの残りに接続された固定要素は、例えば平面上に置かれてもよく、または屋根もしくは家具などの任意の他の固定面に取り付けられてもよい。１つの実施形態では、アンテナは、プリント回路基板上に取り付けられ、プリント回路基板及びハウジングは、固定接続され、ハウジング及びプリント回路基板は、平板などのさらなる固定要素に対して水平に回転可能である。ＰＣＢと固定要素との間の回転可能な接続は、第１の実施形態におけるＰＣＢとハウジングとの間の接続と同一種類のもので、同一コンポーネントを伴ってもよく、即ち、互いに対して回転可能な２つの部分を有する電気モータを伴ってもよい。したがって、１つの実施形態では、電気モータは、プリント回路基板に固定接続されたプライマリモータ部分と、固定要素に固定接続されたセカンダリモータ部分とを含む。
【0019】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの残りが相対的に回転可能である固定要素を基礎として使用することの利点の１つは、スロット、またはソケットなどの保持要素が外部ワイヤレスモデムを保持するように配置され得ることである。好ましくは、外部ワイヤレスモデムのための保持要素は、ハウジング上に配置されてもよく、またはハウジングから少なくともアクセス可能であってもよい。ワイヤレスモデムは、例えば、ＵＳＢモデムであってもよく、ＵＳＢモデムは、ユーザによってハウジング上／内に直接プラグインされてもよい。本実施形態では、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、例えば、ワイヤレスモデムのアンテナ接続を通して指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの指向性アンテナを使用することを除いては、その通常セットアップにおけるように、外部ワイヤレスモデムを使用するように配置されてもよい。したがって、１つの実施形態では、デバイスが、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの指向性アンテナ、及びＵＳＢワイヤレスモデムなどの外部ワイヤレスモデムを使用して、基地局とワイヤレスで通信するように配置される。
【0020】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ＳＩＭカードホルダをさらに含んでもよい。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、それ自体のＳＩＭカードホルダを有してもよく、または代替手段として、外部ワイヤレスモデムが、ＳＩＭカードホルダを含んでもよい。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ｅＳＩＭまたはソフトＳＩＭをさらに含んでもよい。ＳＩＭカード／ＳＩＭカードホルダは、ＰＣＢサブシステムの一部として、（ハウジングに対する）回転部分、またはハウジングの底面などの固定部分のいずれかに置かれてもよい。
【0021】
上述したように、デバイスの利点のうちのいくつかは、デバイスが、モバイルネットワークにおいて高利得指向性アンテナを実現し得ること、及び、電気モータ、好ましくは圧電モータが、ＰＣＢ上に直接取り付けられた第１のモータ部分と、ＰＣＢに対して回転し、ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを有するということである。この設計は、指向性アンテナを含む残りのコンポーネントがＰＣＢ上に取り付けられ、堅牢でコンパクトなシステムを提供する。複雑な機械運動はなく、ハウジングに対するＰＣＢの回転だけ（第１の実施形態）が存在する。
【0022】
１つの実施形態では、アンテナが、プリント回路基板の前面に取り付けられ、コンパス、電気モータ、ワイヤレスモデムが、プリント回路基板の裏面に取り付けられる。残りのコンポーネントもまた、ＰＣＢの裏面に取り付けられることが好ましいが、原則としてハウジング内のどこかに置かれ、スリップリングを通してＰＣＢサブシステムに接続されてもよい。
【0023】
コンポーネントの電源は、充電式電池などの電池の形態で、ＰＣＢ上に置かれてもよい。したがって、１つの実施形態では、デバイスは、ＰＣＢ上に取り付けられた電池及び／または供給電源をさらに含む。電源は、１つまたは複数の電池を含んでもよい。電源／電池は、ＰＣＢサブシステムの一部であってもよく、必ずしもＰＣＢそれ自体の上に置かれなくともよい。ＰＣＢサブシステムは、例えばプラスティックで製造され、ＰＣＢサブシステムの部品を一緒に保持するように配置される、保持または組立要素などの追加要素を含んでもよい。ＰＣＢサブシステムは、それによって、電気モータによってハウジングに対して回転され得るコンポーネントのアセンブリと見られてもよい。図１２～１３は、いくつかの電池（３７）が、ＰＣＢサブシステムの一部でもある組立要素（４０）上のＰＣＢサブシステムに配置される配置を示している。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスが、方向データを証明するためのコンパス機能を含むという事実は、デバイスを磁気の干渉に対して感知できるようにし得る。本発明者は、可能な限りコンパスを遮蔽することと組み合わせて、回転するサブシステム内に電池を統合することによって、コンパスと電池との間の磁気変動が減少されることを実現している。電池の位置は磁石に対して固定されるため、初期較正は、システムを機能させるのに十分であり得る。代替的に、電池及び／または供給電源が、ハウジング上に取り付けられ、デバイスは、電池からプリント回路基板へ電力を伝送するための第１のスリップリングをさらに含む。電池に接続されることが好ましい、外部電源も存在してもよい。したがって、電池は、また、例えばＰＣＢシステムを軽量化するために、ＰＣＢ上ではなくハウジング内に置かれてもよい。スリップリングを通して通信し得るコンポーネントのうちのいくつかについても同様である。したがって、デバイスは、回転可能なプリント回路基板への／からの電気信号の伝送のための、少なくとも１つの追加のスリップリング（複数可）をさらに含んでもよい。アンテナからのＲＦ信号及び複素信号は、典型的には、スリップリングを用いて伝送するのは困難である。したがって、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、指向性アンテナ及びワイヤレスがプリント回路基板上に取り付けられており、スリップリングを通して信号を伝送することなくアンテナによって受信される信号を処理する簡単な方法を提供する。
【0024】
マイクロプロセッサは、別々のコンポーネントであってもよい。代替的には、ワイヤレスモデムの処理キャパシティは、方向を計算すること、及び電気モータを制御することなどの追加タスクに使用されてもよい。マイクロプロセッサは、電気モータを制御して、モバイルネットワークにおいて基地局のうちの１つに向けられるように指向性アンテナを回転させるように構成されてもよい。指向性アンテナが向けられる基地局は、デバイスがキャンプオンするネットワーク内のセルに関連付けられる基地局に対応することが好ましい。再選択が発生すると、デバイスがキャンプオンするセルに指向性アンテナが常に向けられるように、デバイスは、動的に更新されてもよい。
【0025】
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＨＳＤＰＡ、ＨＳＵＰＡ、ＨＳＰＡ＋、ＴＤ－ＳＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、及びＷｉＭＡＸ方式のネットワーク、または３Ｇ、４Ｇ、及び５Ｇを含む任意の世代のネットワークまたはモバイル通信技術を含む任意の通信標準またはプロトコルを使用して、任意のモバイルネットワークにおいて動作可能であってもよい。デバイスは、５００ＭＨｚ～６０ＧＨｚの範囲、または７００ＭＨｚから３０ＧＨｚの範囲、または７００～２６００ＭＨｚの範囲、または具体的には１６００～２８００ＭＨｚの範囲もしくは１８００～２６００ＭＨｚの範囲といった周波数範囲で動作するように構成されてもよい。
【0026】
ＰＣＢサブシステムの最大高さは、どのアンテナ及び他のコンポーネントが使用されるか、ならびにそれらがどのようにＰＣＢに取り付けられるかに依存する。平面アンテナを使用することによって、非常に薄くコンパクトなＰＣＢサブシステムが実現され得る。１つの実施形態では、ＰＣＢサブシステムの最大高さが、２０ｍｍ未満であり、１５ｍｍ未満であることが好ましく、１０ｍｍ未満であることがより好ましく、７ｍｍ未満であることがさらにより好ましい。
【0027】
指向性アンテナ
指向性アンテナは、本開示の指向性ホットスポットデバイスにおいて中心的役割を果たす。可能な限り薄くコンパクトに設計を行うために、ビバルディアンテナなどの平面アンテナが使用されてもよい。ビバルディアンテナは、共平面ブロードバンドアンテナであり、それは、メタライズされた絶縁板でできている。中空管形状を有し得る給電線は、典型的には、マイクロストリップラインを介して円形空間を励磁し、扇形状の領域で終端される。円形共振領域から、エネルギーが対称的なスロットラインを介して指数パターンに到達する。代替的に、指向性アンテナは、パラボラアンテナであってもよい。ビバルディアンテナの場合、アンテナは、銅板などの金属板で製造されてもよい。上述の通り、平面アンテナを使用することによって、非常に薄くコンパクトなＰＣＢサブシステムが実現され得る。このような場合、平面指向性アンテナは、２ｍｍ未満、または１ｍｍ未満の最大高さを有してもよい。平面指向性アンテナの長さは、例えば、５～３０ｃｍ、または１０～３０ｃｍ、または１０～２０ｃｍであってもよい。１つの実施形態では、指向性アンテナは、一片の金属箔であり、それは、例えば、ＰＣＢに、またはＰＣＢサブシステムのプラスチックカバー上に接着されてもよく、または他の方法で取り付けられてもよい。
指向性アンテナは、本開示の指向性ホットスポットデバイスにおいて中心的役割を果たす。可能な限り薄くコンパクトに設計を行うために、ビバルディアンテナなどの平面アンテナが使用されてもよい。ビバルディアンテナは、共平面ブロードバンドアンテナであり、それは、メタライズされた絶縁板でできている。中空管形状を有し得る給電線は、典型的には、マイクロストリップラインを介して円形空間を励磁し、扇形状の領域で終端される。円形共振領域から、エネルギーが対称的なスロットラインを介して指数パターンに到達する。代替的に、指向性アンテナは、パラボラアンテナであってもよい。ビバルディアンテナの場合、アンテナは、銅板などの金属板で製造されてもよい。上述の通り、平面アンテナを使用することによって、非常に薄くコンパクトなＰＣＢサブシステムが実現され得る。このような場合、平面指向性アンテナは、２ｍｍ未満、または１ｍｍ未満の最大高さを有してもよい。平面指向性アンテナの長さは、例えば、５～３０ｃｍ、または１０～３０ｃｍ、または１０～２０ｃｍであってもよい。１つの実施形態では、指向性アンテナは、一片の金属箔であり、それは、例えば、ＰＣＢに、またはＰＣＢサブシステムのプラスチックカバー上に接着されてもよく、または他の方法で取り付けられてもよい。
【0028】
ビバルディアンテナなどの平面指向性アンテナは、特定の周波数範囲についてのアンテナ利得の最適化のために設計されることが好ましい。一例では、ビバルディアンテナは、レードームなしの１．８～２．６ＧＨｚから８～１２ｄＢｉ、及びレードームありの１．８～２．６ＧＨｚから８．４～１２ｄＢｉの利得を生むことを実現するように設計される。このような設計が、図１ａに示されている。このビバルディアンテナは、テーパードスロットを有する１つの金属シートを含む。本実施形態におけるビバルディアンテナ（４）は、中間にテーパードスロットを定義する１つの金属板の１つの上部及び１つの下部を有し、上部及び下部は、テーパードスロットに略垂直なサブスロット（溝）を有する。ビバルディアンテナのさらなる実施形態は、図３に示されている。本実施形態はまた、ビバルディアンテナの立体部（即ち、この場合にテーパードスロットはない）における描画において左に切り抜かれた円を有する。
【0029】
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスにおいて、ＰＣＢもまた、略円形形状を有してもよい。このような実施形態では、平面指向性アンテナもまた、略円形であってもよく、または、平面指向性アンテナの少なくとも断面が、ＰＣＢの円形エッジに従う。ビバルディアンテナ及びプリント回路基板もまた、プリント回路基板及びアンテナの中央に一致する穴を有してもよい。このような設計の理由は、ロッドが第２のモータ部分とハウジングとの間に穴を通して固定接続され得るということである。１つの実施形態では、ＰＣＢは、円形であり、アンテナは、プリント回路基板領域の少なくとも５０％、またはプリント回路基板領域の少なくとも６０％、またはプリント回路基板領域の少なくとも７０％をカバーする。
【0030】
指向性アンテナは、プリント回路基板の、好ましくは上面または前面などの、第１の面に取り付けられてもよい。指向性アンテナは、任意の適当な方法でＰＣＢに接着され、ボルトで固定され、または取り付けられてもよい。プリント回路基板及び指向性アンテナは、それによって１つの集積要素を構成してもよい。
【0031】
さらに、指向性アンテナは、中空管形状であることが好ましい給電線を含むことが好ましい。
【0032】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナをさらに含んでもよい。１つより多くの指向性アンテナが使用される場合、デバイスは、複数の並列なワイヤレスデータ信号をハンドリングするように配置されてもよい（ＭＩＭＯ）。したがって、１つの実施形態では、指向性アンテナ及び少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナが、アンテナの多経路伝搬を活用することによって複数のデータ信号を受信及び／または送信するように構成される。
【0033】
指向性アンテナ及び少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナは、ビバルディアンテナなどの平面アンテナであってもよい。１つの実施形態では、平面アンテナ及び／またはビバルディアンテナが、プリント回路基板上に並んで取り付けられる。ビバルディアンテナのテーパードスロットは、同一方向に配置されることが好ましい。
【0034】
複数の指向性アンテナを用いた複数の並列なワイヤレスデータ信号の場合、データパスは、指向性アンテナ及び少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナのそれぞれのための補助無指向性アンテナをさらに含んでもよい。同様に、指向性アンテナのそれぞれについて別々のＷｉ－Ｆｉ回路が存在してもよい。
【0035】
電気モータ
指向性アンテナに略垂直な軸（ｚ軸）を中心としてプリント回路基板を回転させるための電気モータは、略平坦な圧電モータであることが好ましい。圧電モータまたはピエゾモータは、電界が印加されるときの圧電物質の形状の変化に基づく電気モータの種類である。ＰＣＢモータは、ＰＣＢ上に直接取り付けられてもよい。ステータは、ＰＣＢ自体の外に圧延されてもよく、一方、ローターは、ステータの表面上に押圧されてもよく、機械出力を生む。設計は、非常に平坦でコンパクトに行われてもよく、モータは、ＰＣＢ上のマイクロコントローラによって直接制御されてもよい。電気モータの第１の部分は、プリント回路基板上に取り付けられるフレームである。フレームは、１０～５０ｍｍ、または３０～５０ｍｍの長さを有してもよく、１０～５０ｍｍ、または３０～５０ｍｍの幅を有してもよい。電気モータの第２の部分が、フレーム内部のリングであり、リングは、フレームに対して回転可能である。このリングは、ローターと呼ばれ得る。ローターリングは、フレームに固定接続されたステータリングの上部に置かれてもよい。第２の部分（ローター）は、プリント回路基板に略平行な平板に固定接続されてもよく、平板は、ハウジングに固定される。上述の通り、電気モータの動きは、典型的には、処理ユニットによって制御される。
指向性アンテナに略垂直な軸（ｚ軸）を中心としてプリント回路基板を回転させるための電気モータは、略平坦な圧電モータであることが好ましい。圧電モータまたはピエゾモータは、電界が印加されるときの圧電物質の形状の変化に基づく電気モータの種類である。ＰＣＢモータは、ＰＣＢ上に直接取り付けられてもよい。ステータは、ＰＣＢ自体の外に圧延されてもよく、一方、ローターは、ステータの表面上に押圧されてもよく、機械出力を生む。設計は、非常に平坦でコンパクトに行われてもよく、モータは、ＰＣＢ上のマイクロコントローラによって直接制御されてもよい。電気モータの第１の部分は、プリント回路基板上に取り付けられるフレームである。フレームは、１０～５０ｍｍ、または３０～５０ｍｍの長さを有してもよく、１０～５０ｍｍ、または３０～５０ｍｍの幅を有してもよい。電気モータの第２の部分が、フレーム内部のリングであり、リングは、フレームに対して回転可能である。このリングは、ローターと呼ばれ得る。ローターリングは、フレームに固定接続されたステータリングの上部に置かれてもよい。第２の部分（ローター）は、プリント回路基板に略平行な平板に固定接続されてもよく、平板は、ハウジングに固定される。上述の通り、電気モータの動きは、典型的には、処理ユニットによって制御される。
【0036】
指向性アンテナがＰＣＢの前面に取り付けられる場合、電気モータは、プリント回路基板の下面または裏面などの第２の面上に取り付けられてもよい。
【0037】
モータは、代替的には、１回転をいくつかの等ステップに分割するブラシレスＤＣ電気モータなどのステッパモータであってもよい。代替的には、モータは、同期電気モータ、または軸を中心としてプリント回路基板を回転させるように構成された、例えば、１２ＶのＤＣモータなどの任意の種類の電気モータであってもよい。モータのサイズは、特定の実施形態において回転する部分の特定のサイズに適合されることが好ましく、その部分はデバイスの回転可能部分の一部であるように選択される。
【0038】
追加コンポーネント：コンパス、ＧＰＳ、ナビゲーション基準ユニット、ジャイロ、加速度計、ジンバルなど
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスを含む。地理測位デバイスは、指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置され、ローカル位置は、基地局に対するデバイスの位置を示すために使用され得る。
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスを含む。地理測位デバイスは、指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置され、ローカル位置は、基地局に対するデバイスの位置を示すために使用され得る。
【0039】
さらに、指向性アンテナの方向に関する情報は、指向性アンテナを所与の基地局に向けるために方位回転角度を計算する必要がある。基準方位は、水平面内の指向性アンテナの方向に対応し得る。この目的のために、コンパス機能、即ち、指向性アンテナの方向を提供することが可能なデバイスが、必要とされる。コンパスは、任意の利用可能なコンパスソリューションであってもよく、磁気コンパス、ジャイロコンパス、ソリッドステートコンパス、またはＧＰＳさえも含む。１つの実施形態では、磁力計が、コンパスとして使用される。磁力計は、指向性アンテナとともにＰＣＢ上に取り付けられることが好ましい。デバイスは、外部干渉磁界をハンドリング可能にするために、第２のコンパス、任意選択で第３のコンパスをさらに含んでもよい。デバイスは、正確な方向を判断するために、２つまたは３つのコンパスのうちのいずれか、または組み合わせ、またはそれらの計算値を使用するように構成されてもよい。
【0040】
指向性ワイヤレスホットスポットが、指向性アンテナの方向のより正確なハンドリングを追加するためのナビゲーション基準ユニットをさらに含んでもよい。高度なナビゲーション基準ユニットの一例は、１２個の精密センサ（磁力計、ジャイロ、加速度計、気圧計、温度計、及びＧＮＳＳ）を含むＬＴ－１０００ＮＲＵデバイスである。ナビゲーション基準ユニットは、センサ融合及びカルマンフィルタを使用して、真針路、ロール、ピッチ、位置、対地速度、地表針路に関する情報を高い精度及び分解能で出力する。この情報は、指向性ワイヤレスホットスポットの精度を改善するため、及びより複雑な移動シナリオをハンドリングするために使用されてもよい。したがって、１つの実施形態では、ナビゲーション基準ユニットは、指向性アンテナのより正確な方向を取得するために、コンパス、地理測位デバイス、ジャイロ、及び加速度計からのデータをカルマンフィルタ処理するように構成される。
【0041】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、アンテナの方向の急変更を補償及び／またはハンドリングする際にコンパスを支援するためのジャイロを含んでもよい。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、デバイスのロール及び／またはピッチを測定するための、及び／または水平位置にないデバイスを補償するための加速度計もまた、含んでもよい。
【0042】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカルワイヤレス通信要素を有してもよい。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ローカルワイヤレス通信要素を、改善されたローカルワイヤレス通信のためのＷｉ－Ｆｉアンテナなどの外部アンテナに接続するためのコネクタを有してもよい。
【0043】
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットの１つの実施形態では、ローカル通信要素は、ワイヤレス通信要素である。ローカルワイヤレス通信要素は、携帯電話、タブレット、ＰＣ、または任意のデバイスなどのローカルユーザデバイスと通信するように構成されるＷｉ－Ｆｉ回路であってもよい。
【0044】
代替の、及びさらなる配置が可能である。１つの実施形態では、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、プリント回路基板上に取り付けられ、またはプリント回路基板に固定接続された、第１のワイヤレスコンポーネントと、ハウジングまたは固定要素上に取り付けられた第２のワイヤレスコンポーネントと、を含み、２つのワイヤレスコンポーネントが、ワイヤレスに通信する。デバイス内のこの内部ワイヤレス通信は、互いに対して回転可能な部分の間のスリップリングを通した複素データ信号の伝送を回避し得る。
【0045】
１つの実施形態では、ローカルネットワークなどの、ユーザまたはユーザのシステムとの通信用のローカル通信要素が、イーサネット（登録商標）ケーブルなどのネットワークケーブルによって接続されてもよい。したがって、指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、イーサネット（登録商標）ポートなどのネットワークポートをさらに含んでもよい。このような解決策では、ネットワークケーブルは、データキャリア及び電力供給の両方の役割をしてもよい。ネットワークポートは、電力を受信し、データを送信／受信するように適合されてもよい。指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、デバイスの電池を充電するように構成される太陽電池をさらに含んでもよい。太陽電池は、電池に直接接続されてもよく、またはＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））接続を通して接続されてもよい。
【0046】
ハウジング
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングは、ＰＣＢサブシステムの内部設計及び他の内部設計の選択に依存して、異なる形状をとってもよい。１つの実施形態では、ハウジングは、比較的平坦な、円筒形のハウジングである。ハウジングは、図４～７に示すように、円筒形状またはテーパ付円筒形状などの略円形の水平断面を有してもよい。ハウジングは、回転する円形ＰＣＢを受け入れるために、略円筒形であってもよい。ハウジングは、１５ｃｍの最大高さ、または１２ｃｍの最大高さ、または１０ｃｍの最大高さ、または５ｃｍの最大高さを有してもよい。
本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスのハウジングは、ＰＣＢサブシステムの内部設計及び他の内部設計の選択に依存して、異なる形状をとってもよい。１つの実施形態では、ハウジングは、比較的平坦な、円筒形のハウジングである。ハウジングは、図４～７に示すように、円筒形状またはテーパ付円筒形状などの略円形の水平断面を有してもよい。ハウジングは、回転する円形ＰＣＢを受け入れるために、略円筒形であってもよい。ハウジングは、１５ｃｍの最大高さ、または１２ｃｍの最大高さ、または１０ｃｍの最大高さ、または５ｃｍの最大高さを有してもよい。
【0047】
ハウジングは、ハウジングの底面に沿ってテーパ付きの溝を有してもよく、テーパ付きの溝は、上方に延びる形状を有し、テーパ付きの溝は、デバイスを壁、天井、またはロッド上の台に取り付けるように構成される。デバイスをアイテム、車両、壁などに取り付けるためのさらなる手段もまた、可能である。デバイスは、また、デバイスが起立する略平坦な底面を有してもよい。
【0048】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、デバイスを水平位置に維持するためのジンバルをさらに含んでもよい。ジンバルは、単一軸の周りの物体の回転を可能にする軸支支持物である。例えば、船上で、何らかの機器が、ジンバルを使用して、船の縦揺れ及び横揺れを補償するために水平線を基準としてそれらをまっすぐに保つ。
【0049】
ハウジングは、水平方向及びハウジングの周りに延びる透明ストリップをさらに含んでもよい。ハウジング内部に、ハウジングの外側から透明ストリップを通して見える、指向性アンテナの標識が存在してもよい。これによって、ユーザは常にアンテナの位置について知ることが可能となる。
【0050】
指向性アンテナを自動的に向ける方法
本開示は、複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、方法が、
ａ．ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ．セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ．水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ．指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ．固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ．基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ．計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ．連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む方法に、さらに関する。
本開示は、複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、方法が、
ａ．ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ．セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ．水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ．指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ．固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ．基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ．計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ．連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む方法に、さらに関する。
【0051】
本開示のデバイスは、その指向性アンテナを、それがアクティブであるモバイルネットワーク内の基地局に自動的に向けるための方法を使用し得る。方法は、複数の基地局に対するデバイスの位置に基づく、方向の動的なハンドリングを採用すると言われ得る。セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップは、関連する基地局の全ての座標、または代替的に、位置に関するネットワーク及び／もしくは基地局情報を含む、データベース、潜在的にはローカルデータベースにアクセスすることとして解釈されてもよい。データベースは、代替的には、ウェブベースのデータベースであってもよく、デバイスがモバイルネットワークにおける変化と共に更新されることを可能にする。データベースへのアクセスは、ユーザインタフェースを通してユーザにより直接、または自動的に、制御されてもよい。指向性アンテナの計算及び測位と組み合わせた、ネットワーク内の複数のセル及び基地局の動的ハンドリングは、モバイルネットワークにおける本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスを制御するための効率的な方法を提供する。
【0052】
方法は、また、再選択シナリオを含む移動シナリオをハンドリンクしてもよい。ワイヤレス通信デバイスが、例えば、デバイスが地理的に移動し、１つのセルの測定信号強度が、デバイスがキャンプオンするセルより強くなることに起因して、モバイルネットワークの新たなセルにキャンプオンするように更新される場合、方法は、この情報を考慮に入れ、セルＩＤ、及びしたがって、セルに属する基地局の位置データ、指向方位及び方位回転角度を更新してもよい。最終的に、指向性アンテナの方向が、それに応じて変更される。
【0053】
方法は、また、地理的情報、ならびに測定信号強度及び／または既知の行程についての再選択に関連する履歴及び統計情報を使用してもよい。アンテナは指向性であるため、指向性アンテナがセルＢの方を向いていることから、セルＢよりもデバイスに近いセルＡを再選択しないことも起こり得る。この場合、方法は、地理的データを考慮に入れ、典型的には選択されるセルＡの方に指向性アンテナを向けてもよい。既知の行程について、方法は、同一行程についての以前の再選択に基づき、予期される再選択を考慮にいれてもよい。１つの実施形態では、したがって、再選択プロセスは、固定送受信機の位置及び指向性アンテナのローカル位置についての情報に基づく。
【0054】
指向性ワイヤレスホットスポットデバイスがオンにされると、初期化プロセスが開始されてもよく、それにおいてデバイスは、ネットワークにおける（基地局を有する）セルを識別し、キャンプオンする。位置データが、基地局について取得され、位置データに基づいて指向性アンテナが基地局の方に向けられる。したがって、本開示のシーケンスによる初期化シーケンスは、複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けてもよく、各セルは、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、方法は、
ａ．ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ．セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ．水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ．指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ．固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ．基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ．計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む。
ａ．ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、ワイヤレス通信デバイスに関連付けられたセルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ．セルＩＤに関連付けられた固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ．水平面内の指向性アンテナの方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ．指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ．固定送受信機の位置データ及び指向性アンテナのローカル位置に基づいて、指向性アンテナと固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ．基準方位と指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ．計算された方位回転角度に基づいて、指向性アンテナを固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む。
【0055】
開示される方法は、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの実施形態によって実行されてもよい。
【0056】
ＩＰコードは、塵及び水に抵抗する物体の能力を定義する。ＩＰ６５は、防塵及び洗い流し可能を意味する。１つの実施形態では、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスは、ＩＰ６５分類の変種で提供される。本実施形態では、ハウジング及び他の部分の構成は、デバイスが防塵及び防水であるように配置される。
【0057】
図面の詳細な説明
本発明は、以下において、添付図面を参照してより詳細に説明される。図面は、例示であり、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの特徴のうちのいくつかを例示するように意図され、本開示の発明に限定するものとして解釈されるべきでない。
本発明は、以下において、添付図面を参照してより詳細に説明される。図面は、例示であり、本開示の指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの特徴のうちのいくつかを例示するように意図され、本開示の発明に限定するものとして解釈されるべきでない。
【0058】
図１ａ及び１ｂは、ＰＣＢサブシステム（２）の第１の実施形態を示す。本実施形態では、ビバルディアンテナ（４）は、ＰＣＢ（３）の前面上に取り付けられる（図１ａ）。ビバルディアンテナ（４）は、サブミニチュアバージョンＡ（ＳＭＡ）コネクタ（５）を有する。本実施形態におけるビバルディアンテナ（４）は、中間にテーパードスロットを定義する１つの金属板の１つの上部及び１つの下部を有し、上部及び下部は、テーパードスロットに略垂直なサブスロット（溝）を有する。ＰＣＢ（３）の裏面（図１ｂ）は、残りのコンポーネントを含み、処理ユニット（７）、ＳＩＭカードホルダ（８）、磁力計（９）、ワイヤレスモデム（１０）、Ｗｉ－Ｆｉ回路（１１）、ＧＰＳ（１２）、加速度計（１３）、ジャイロ（１４）、圧電モータ（１５）、圧電モータ（１５）の制御用処理ユニット（１７）、アンテナ（４）を処理ユニット（７）及び／またはワイヤレスモデム（１０）などの他のコンポーネントに接続するためのアンテナ接続（６）、ならびにＳＭＡコネクタ（５）を含む。
【0059】
図２は、ＰＣＢサブシステム（２）の代替実施形態を示しており、（平面）アンテナ（４）は、円形ＰＣＢ（３）の前面上に取り付けられる（図２ａ）。本実施形態において、平面アンテナは、ほぼ２ｍｍの高さを有することが示されている。処理ユニット（７）、ＳＩＭカードホルダ（８）、磁力計（９）、ワイヤレスモデム（１０）、Ｗｉ－Ｆｉ回路（１１）、ＧＰＳ（１２）、加速度計（１３）、ジャイロ（１４）、圧電モータ（１５）、圧電モータ（１５）の制御用処理ユニット（１７）を含むコンポーネントが、ＰＣＢ（３）の裏面に取り付けられる。本実施形態において、ＰＣＢ（３）及びコンポーネントは、ほぼ５～１０ｍｍの高さを有することが示されている。圧電モータ（１５）は、フレーム（１６）及びローターリング（１７）を有する。ＰＣＢ（３）、アンテナ（４）、及び圧電モータ（１５）は、一致する穴（１９）を有する。
【0060】
図３は、テーパードスロットを有するビバルディアンテナ（４）の一例を示す。金属板は、１つの上部及び１つの下部を有し、その対向エッジ（１８）は、上部及び下部間にテーパードスロットを定義する。テーパードスロット内には、ＰＣＢ（３）を貫通する穴（１９）がある。円形の切り抜き（２０）もある。
【0061】
図４～７は、考え得るハウジング形状を示している。図４は、ワイヤレスホットスポットデバイス（１）のハウジング（２１）の上部の１つの実施形態を寸法表示とともに示す。図５は、ワイヤレスホットスポットデバイス（１）のハウジング（２１）の１つの実施形態を寸法とともに示す。ハウジング（２１）は、デバイスを壁、天井、またはロッド上の台に取り付けるためにテーパ付き溝（２２）をハウジングの底面上に有する。図６は、ワイヤレスホットスポットデバイス（１）のハウジングの１つの実施形態の断面を示す。図７は、ワイヤレスホットスポットデバイス（１）のハウジング（２１）の下部を寸法表示とともに示す。
【0062】
図８ａ及び８ｂは、圧電ＰＣＢ搭載モータ（１５）の１つの実施形態を示す。図８ａは、追加ＰＣＢの形態においてフレーム（１６）を示す正面図であり、追加ＰＣＢは、留め具、例えば、ねじ（２６）によってワイヤレスホットスポットデバイスのメインＰＣＢに取り付けられ得る。ＰＣＢモータは、フレーム（１６）に対して回転可能なディスク（２３）を有する。この例では、ディスク（２３）は、分割される内部リング（２４）を有し、その下で圧電セラミックスが、リングを押し、それによってディスク全体も押すために使用される。圧電モータの機能は、当業者には明らかである。ＰＣＢモータ（１５）は、その中にシャフトが取り付けられ得る穴（１９）を有する。図８ｂは、ＰＣＢモータ（１５）の側面図である。この図から、ＰＣＢモータのこの例は、正面のディスク（２３）に固定接続された裏面上の第２のディスク（２５）を有することが分かる。このＰＣＢモータのためのワイヤレスホットスポットデバイスのメインＰＣＢはねじ頭（２６）とストッパ要素（２７）との間に配置され得る。
【0063】
図９は、中空の剛性シャフト（３０）内にスリップリング（２９）を有するＰＣＢ（３）上に取り付けられた圧電ＰＣＢ搭載モータの１つの実施形態を示す。スリップリング（２９）は、スリップワイヤ（２８）を有し、スリップワイヤ（２８）は、例えば、ビバルディアンテナ（４）における開口部を通してＰＣＢ（３）に電力を送る。
【0064】
図１０は、指向性ワイヤレスホットスポットデバイス（１）の１つの実施形態を示し、プリント回路基板（３）とハウジング（２１）とが固定接続され、ハウジング（２１）及びプリント回路基板（３）が平板形態の固定要素（３１）に対して回転可能である。本実施形態では、指向性アンテナ（４）は、ハウジングの上部においてハウジング（２１）に固定接続される。プリント回路基板（３）及び指向性アンテナ（４）は、本実施形態ではハウジングに対して固定接続されるため、プリント回路基板（３）及び指向性アンテナ（４）は、支持要素（３５）によって支持され得る。外部ＵＳＢワイヤレスモデム（３２）は、本実施形態が外部ワイヤレスモデムを受信するように適合され得ることを示している。はめば歯車を有するギアモータ（１５）は、指向性ワイヤレスホットスポットデバイス（１）を固定要素（３１）に対して回転させるために、第２のはめば歯車（３５）と係合する。さらに、アセンブリは、スリップリング（２９）及びスリップワイヤ（２８）を含む。
【0065】
図１１は、並んで配置され、同一方向を向く２つのビバルディアンテナ（４）を備えるＰＣＢ（３）のＭＩＭＯバージョンを示す。このシステム内の各データストリームは、それ自体のビバルディアンテナ（４）、追加の無指向性アンテナ（３６）、及びＷｉ－Ｆｉコンポーネント（１１）を有する。ＰＣＢは、ＧＰＳ（図示せず）をさらに含んでもよい。
【0066】
図１２は、指向性ワイヤレスホットスポットデバイス（１）を回転させるために、第２のはめば歯車（３８）と係合するはめば歯車（３９）に接続された電気ＤＣモータ（１５）を有する指向性ワイヤレスホットスポットデバイス（１）の１つの実施形態を示す。いくつかの電池（３７）が、ＰＣＢサブシステムの一部でもある組立要素（４０）上のＰＣＢサブシステムに配置される。
【0067】
【0068】
図１４は、テーパードスロットを有するビバルディアンテナ（４）のさらなる例を示し、アンテナ（４）は、円形ＰＣＢの前面上に取り付けられる。アンテナは、円形の切り抜き（２０）を有する。追加の無指向性アンテナ（４２）もある。ビバルディアンテナ（４）及び無指向性アンテナ（４２）の両方が給電（４３）を有する。ＰＣＢの中心に円形ＰＣＢを貫通する穴、及び回転可能なＰＣＢサブシステムを保持するための接続要素（４１）が存在する。
【0069】
発明のさらなる詳細
本発明は、ここで、以下の条項を参照してさらに詳細に説明される。
１．いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記デバイスが、
－プリント回路基板と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－前記プリント回路基板を前記指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを保持するように配置された、ソケットなどの保持要素と、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－前記指向性アンテナを前記固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇前記コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇前記固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
本発明は、ここで、以下の条項を参照してさらに詳細に説明される。
１．いくつかの分散型セルを有するモバイルネットワークにおける通信のための指向性ワイヤレスホットスポットデバイスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記デバイスが、
－プリント回路基板と、
－指向性アンテナと、
－磁力計などのコンパスと、
－ＧＰＳ受信機などの地理測位デバイスと、
－前記プリント回路基板を前記指向性アンテナに略垂直な軸を中心として回転させるための、略平坦な圧電モータなどの電気モータと、
－３Ｇ／４Ｇ／ＬＴＥ／５Ｇモデムなどのワイヤレスモデム、または外部ワイヤレスモデムを保持するように配置された、ソケットなどの保持要素と、
－ローカルデバイスとの通信用のＷｉ－Ｆｉ回路などのローカル通信要素と、
－前記指向性アンテナを前記固定送受信機のうちの１つに向けるために、
〇前記コンパス及び地理測位デバイスからの方向及び位置データ、
〇前記固定送受信機の位置データ
に基づいて、方位回転角度を計算するように構成されたマイクロプロセッサと、
－ハウジングと、
を備える、前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0070】
２．前記アンテナ、前記コンパス、前記電気モータ、及び前記ワイヤレスモデムが、前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記電気モータが、前記プリント回路基板に固定接続された第１のモータ部分と、前記ハウジングに固定接続された第２のモータ部分とを含む、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0071】
３．前記プリント回路基板及び前記ハウジングが、互いに対して回転可能である、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0072】
４．前記プリント回路基板、前記アンテナ、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記電気モータ、前記ワイヤレスモデム、前記ローカル通信要素、及び前記マイクロプロセッサが、ＰＣＢサブシステムを形成しており、前記ＰＣＢサブシステムが前記ハウジングに対して回転可能であるように、前記第１のモータ部分と前記第２のモータ部分とが回転可能に接続される、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0073】
５．前記アンテナが前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記プリント回路基板と前記ハウジングとが固定接続されており、前記ハウジング及びプリント回路基板が、平板などのさらなる固定要素に対して水平に回転可能である、条項１に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0074】
６．前記電気モータが、前記プリント回路基板に固定接続されたプライマリモータ部分と、前記固定要素に固定接続されたセカンダリモータ部分と、を含む、条項５に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0075】
７．前記デバイスが、前記指向性ワイヤレスホットスポットデバイスの前記指向性アンテナ、及びＵＳＢワイヤレスモデムなどの外部ワイヤレスモデムを使用して、基地局とワイヤレスで通信するように配置された、条項５～６のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0076】
８．ＳＩＭカードホルダをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0077】
９．ｅＳＩＭまたはソフトＳＩＭをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0078】
１０．前記ＰＣＢサブシステムの最大高さが、２０ｍｍ未満であり、１５ｍｍ未満であることが好ましく、１０ｍｍ未満であることがより好ましく、７ｍｍ未満であることがさらにより好ましい、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0079】
１１．前記デバイスが、５００ＭＨｚ～６０ＧＨｚの範囲内、または７００～２６００ＭＨｚの範囲内の周波数で動作するように構成された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0080】
１２．前記モバイルネットワークが、モバイル電話ネットワーク、及び／または端末ネットワーク、及び／またはＬＴＥ方式のモバイルネットワーク、及び／または３Ｇ方式のモバイルネットワーク、及び／または５Ｇ方式のモバイルネットワークである、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0081】
１３．前記指向性アンテナが、平面アンテナである、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0082】
１４．前記指向性アンテナがビバルディアンテナであり、前記指向性アンテナが、両側が金属化された絶縁板からなることが好ましい、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0083】
１５．前記指向性アンテナが、パラボラアンテナである、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0084】
１６．少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0085】
１７．前記指向性アンテナ及び前記少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナが、前記アンテナの多経路伝搬を活用することによって複数のデータ信号を受信及び／または送信するように構成された、条項１６に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0086】
１８．前記指向性アンテナ及び前記少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナが、ビバルディアンテナなどの平面アンテナである、条項１６～１７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0087】
１９．前記平面アンテナが前記プリント回路基板上に取り付けられており、前記平面アンテナが、前記プリント回路基板上に並んで配置されていることが好ましい、条項１６～１８のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0088】
２０．前記指向性アンテナ及び前記少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナのそれぞれのための補助無指向性アンテナをさらに備える、条項１６～１９のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0089】
２１．前記指向性アンテナ及び前記少なくとも１つのセカンダリ指向性アンテナのそれぞれのためのＷｉ－Ｆｉ回路を備える、条項１６～２０のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0090】
２２．前記ビバルディアンテナが、銅板などの金属板からなる、条項１４に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0091】
２３．前記指向性アンテナが、２ｍｍ未満または１ｍｍ未満の最大高さを有する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0092】
２４．前記指向性アンテナが、５～３０ｃｍ、または１０～３０ｃｍ、または１０～２０ｃｍの長さを有する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0093】
２５．前記指向性アンテナが、前記プリント回路基板の、上面または前面などの第１の面に取り付けられる、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0094】
２６．前記指向性アンテナ及び前記プリント回路基板が、１つの集積要素を構成する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0095】
２７．前記指向性アンテナが、好ましくは中空管形状である、給電線を含み、前記給電線は任意選択で前記プリント回路基板の穴を通して延びている、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0096】
２８．前記ビバルディアンテナが、テーパードスロットを有する１つの金属板を含む、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0097】
２９．前記ビバルディアンテナが、中間にテーパードスロットを定義する１つの金属板の１つの上部及び１つの下部を含み、前記上部及び下部が、前記テーパードスロットに略垂直なサブスロットを有する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0098】
３０．前記ビバルディアンテナ及びプリント回路基板が前記プリント回路基板及びアンテナの中央に一致する穴を有し、ロッドが前記第２のモータ部分及び前記ハウジングを固定接続しており、前記ロッドが前記穴を通って延びている、条項２８～２９のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0099】
３１．前記プリント回路基板が円形であり、前記アンテナが、前記プリント回路基板領域の少なくとも５０％、または前記プリント回路基板領域の少なくとも６０％、または前記プリント回路基板領域の少なくとも７０％をカバーする、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0100】
３２．電池及び／または供給電源をさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0101】
３３．前記電池が、前記プリント回路基板上に取り付けられ、及び／または前記電池が前記ＰＣＢサブシステムの一部であり、前記ＰＣＢサブシステムが、前記ＰＣＢサブシステムの前記一部を保持するように構成された組立要素を含むことが好ましい、条項３２に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0102】
３４．前記電池及び／または供給電源が前記ハウジング上に取り付けられ、前記デバイスが、前記電池から前記プリント回路基板へ電力を伝送するための第１のスリップリングをさらに備える、条項３２に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0103】
３５．回転可能な前記プリント回路基板への／からの電気信号の伝送のための、少なくとも１つの追加のスリップリング（複数可）をさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0104】
３６．前記デバイスが、３６０°または５４０°または７２０°などの事前定義された角度を超える前記アンテナの回転が防止されるように配置された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0105】
３７．前記アンテナが、前記事前定義された角度に到達すると、逆方向に３６０°または前記事前定義された角度に対応する値だけ回転される、条項３６に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0106】
３８．前記事前定義された角度に対する位置が、前記マイクロコントローラによって制御される、条項３６～３７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0107】
３９．好ましくは前記ケーブルが前記事前定義された角度に対応する回転に抵抗し得るように、回転可能な前記プリント回路基板への／からの電気信号及び／または電力の伝送が、前記ケーブルの柔軟な配置によって提供される、条項３６～３８のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0108】
４０．前記ローカル通信要素が、ワイヤレス通信要素である、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0109】
４１．前記プリント回路基板上に取り付けられた、または前記プリント回路基板に固定接続された第１のワイヤレスコンポーネントと、前記ハウジングまたは前記固定要素上に取り付けられた第２のワイヤレスコンポーネントと、をさらに備え、２つの前記ワイヤレスコンポーネントがワイヤレスに通信する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0110】
４２．イーサネット（登録商標）ポートなどのネットワークポートをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0111】
４３．前記ネットワークポートが、データ及び電力の両方を前記ワイヤレスホットスポットデバイスに移送するように適合される、条項４２に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0112】
４４．前記ネットワークポートに接続された太陽電池をさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0113】
４５．前記電気モータの前記第１の部分が、前記プリント回路基板上に取り付けられたフレームである、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0114】
４６．前記フレームが、１０～５０ｍｍまたは３０～５０ｍｍの長さを有し、１０～５０ｍｍまたは３０～５０ｍｍの幅を有する、条項４５に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0115】
４７．前記電気モータの前記第２の部分が前記フレーム内部のリングであり、前記リングが前記フレームに対して回転可能である、条項４５～４６のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0116】
４８．前記第２の部分が前記プリント回路基板に略平行な平板に固定接続されており、前記平板が前記ハウジングに固定された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0117】
４９．前記電気モータが、処理ユニットによって制御される、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0118】
５０．前記処理ユニットが、前記マイクロプロセッサである、条項４９に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0119】
５１．前記電気モータが、前記プリント回路基板の、下面または裏面などの第２の面に取り付けられた、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0120】
５２．前記コンパスが、水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を提供するように配置された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0121】
５３．第２のコンパス、任意選択で第３のコンパスをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0122】
５４．前記地理測位デバイスが、前記指向性アンテナのローカル位置を提供するように配置された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0123】
５５．前記マイクロプロセッサが、前記電気モータを制御して、前記固定送受信機のうちの１つに向けられるように前記指向性アンテナを回転させるように構成された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0124】
５６．前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンするセルに関連付けられた前記固定送受信機に対応する、条項５５に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0125】
５７．前記指向性アンテナが向けられるように構成された前記固定送受信機が、前記デバイスがキャンプオンする前記セルからの情報に基づいて動的に更新される、条項５５～５６のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0126】
５８．ナビゲーション基準ユニットをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0127】
５９．前記アンテナの方向の急変更を補償及び／またはハンドリングする際に前記コンパスを支援するためのジャイロをさらに備える、条項５８に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0128】
６０．前記デバイスのロール及び／またはピッチを測定するため、及び／または水平位置にない前記デバイスを補償するための加速度計をさらに備える、条項５８～５９のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0129】
６１．前記ナビゲーション基準ユニットが、前記指向性アンテナのより正確な方向を取得するように、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記ジャイロ、及び前記加速度計からのデータをカルマンフィルタ処理するように構成されたる、条項５８～６０のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0130】
６２．前記デバイスを水平位置に維持するためのジンバルをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0131】
６３．前記ローカル通信要素をＷｉ－Ｆｉアンテナなどの外部アンテナに接続するためのコネクタをさらに備える、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0132】
６４．前記ハウジングが、１５ｃｍの最大高さ、または１２ｃｍの最大高さ、または１０ｃｍの最大高さ、または５ｃｍの最大高さを有する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0133】
６５．前記ハウジングが、円筒形状またはテーパ付円筒形状などの略円形の水平断面を有する、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0134】
６６．前記ハウジングは、前記ハウジングの底面に沿ってテーパ付きの溝を有し、前記テーパ付きの溝が、上方に延びる形状を有し、前記テーパ付きの溝が、前記デバイスを壁、天井、またはロッド上の台に取り付けるように構成された、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0135】
６７．前記アンテナが、前記プリント回路基板の前記前面に取り付けられており、前記コンパス、前記地理測位デバイス、前記電気モータ、前記ワイヤレスモデム、前記ローカル通信要素、及び前記マイクロプロセッサが、前記プリント回路基板の前記裏面に取り付けられた、先行条項のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【0136】
６８．複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法であって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、前記ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
ｈ）連続して、または間隔をおいて、ステップａ～ｇを繰り返すステップと、
を含む、前記ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
【0137】
６９．前記ワイヤレス通信デバイスが、再選択プロセスにおいて、前記モバイルネットワークの新たなセルにキャンプオンするように更新され、前記セルＩＤ、対応する前記固定送受信機の位置データ、指向方位、及び方位回転角度が、前記新たなセル及び前記新たなセルの前記固定送受信機に向かって回転される前記指向性アンテナに基づいて更新される、条項６８に記載のワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
【0138】
７０．前記再選択プロセスが、前記固定送受信機の前記位置及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置についての情報に基づく、条項６８に記載のワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための方法。
【0139】
７１．複数の分散型セルを有するモバイルネットワークにおいて、ワイヤレス通信デバイスの指向性アンテナを固定送受信機に自動的に向けるための初期化シーケンスであって、各セルが、少なくとも１つの固定送受信機によってカバーされ、前記方法が、
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む、前記初期化シーケンス。
ａ）前記ワイヤレス通信デバイスがキャンプオンするセルであることが好ましいセルであって、前記ワイヤレス通信デバイスに関連付けられた前記セルのセルＩＤを識別するステップと、
ｂ）前記セルＩＤに関連付けられた前記固定送受信機の位置データを取得または抽出するステップと、
ｃ）水平面内の前記指向性アンテナの前記方向に対応する基準方位を取得するステップと、
ｄ）前記指向性アンテナのローカル位置を取得するステップと、
ｅ）前記固定送受信機の前記位置データ及び前記指向性アンテナの前記ローカル位置に基づいて、前記指向性アンテナと前記固定送受信機との間の指向方位を計算するステップと、
ｆ）前記基準方位と前記指向方位との間の方位回転角度を計算するステップと、
ｇ）計算された前記方位回転角度に基づいて、前記指向性アンテナを前記固定送受信機に向けて回転させるステップと、
を含む、前記初期化シーケンス。
【0140】
７２．条項６８～７１のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された、条項１～６７のいずれか１項に記載の指向性ワイヤレスホットスポットデバイス。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】