CN101253693A - 无线电广播设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线电广播设备，用于从诸如CD播放器，盒式放音机或MP3播放器的便携式娱乐设备将数据发射到相邻的无线电接收机，例如在汽车音响系统中。该无线电广播设备适于以第一频率发射数据；以此第一频率发射识别可替换频率的信息，数据将以该可替换频率被发射；以及将数据传输切换到该可替换频率上。

Description

无线电广播设备

本发明一般地涉及无线电广播设备，特别涉及用于将数据从便携式娱乐设备发射到无线电接收机的无线电广播设备。

对于便携式娱乐设备的用户，当其在车辆中旅行时通常很希望收听存储在便携式娱乐设备中的音乐或者其他音频，所述便携式娱乐设备例如是CD播放器，音频盒式放音机，MP3播放器或移动电话。

允许这样的一个传统方式是直接将便携式娱乐设备连接到车辆音频系统，例如通过将娱乐设备连接到支架上，所述支架有线连接到车辆音频系统内。

允许此的一个可替换方式是提供一些装置，或者是与便携式娱乐设备集成在一起，或者是作为该设备的独立附件，所述设备在小的区域内以所选择的无线电频率广播音频信息。车辆音频系统的无线电可以调谐至所选择的频率，以允许用户来收听音乐或其他音频，而在便携式娱乐设备与车辆音频系统之间无需要求任何直接连接。在许多已知的设备中，FM频带被用于此种传输。

然而，对于这些传输可用的频带仅有有限的带宽，而且通常已经已被一些其它无线电广播电台所使用。由此，该传输存在被其它无线电广播电台或其它附近的娱乐设备的传输所干扰的危险。

US 6,782,239公开了一种数字音频播放器，具有集成的FM发射机用于将音频发射给外部的FM无线电或接收机。通过由数字音频播放器自动并周期性地扫描FM频带上大量的频道而确定具有最小数量的干扰的频道而使得干扰的问题最小化。数字音频播放器将FM发射机调谐至该频道的频率，并显示用户应当手动将外部接收机所调谐到的频道。稍后，如果找到更好的站用于传输，音频或视觉上的提示被提供以通知用户，外部无线电或接收机的频道应当改变。再次，用户必须手动地改变外部无线电或接收机上的频道。

如果无线电环境不断地变化，诸如当用户在车辆中旅行时，或许必须频繁地改变外部无线电或接收机上的频道。这将很令人讨厌，尤其是如果用户正在开车和/或者频道特别频繁地被改变。

US 6,163,711公开了一种装置，用于将移动电话接口连接至现有的音频系统。该装置将从呼入呼叫中接收到的音频用预先选择的FM载波频率来调制，并且将作为结果产生的低功率信号广播至现有音频系统的接收机的天线。然而，该装置不能检测和克服所选择的频道上的干扰。

由此很希望提供一种用于便携式娱乐设备的无线电广播设备来克服与这些已知设备相关联的缺点。

根据本发明的第一个方面，提供一种用于便携式娱乐设备的无线电广播设备，该无线电广播设备适于以第一频率发射数据；以此第一频率发射识别可替换频率(alternative frequency)的信息，数据将以该可替换频率被发射；将数据传输切换到该可替换频率上。

根据本发明的另一方面，提供一种包含如上所描述的无线电广播设备的便携式娱乐设备。

根据本发明的另一个方面，提供一种适配器设备，用于连接至便携式娱乐设备，该适配器设备包含如上所描述的无线电广播设备。

根据本发明的再另一个方面，提供一种将数据从便携式娱乐设备发射至固定的或移动无线电接收机的方法，该方法包括从便携式娱乐设备以第一频率发射数据；以此第一频率发射识别可替换频率的信息，数据将以该可替换频率被发射；将数据传输切换到该可替换频率上。

根据优选的实施方式，本发明进一步包含当数据以第一频率被发射时检测在第一频率上是否存在干扰；如果在第一频率上的干扰超过预定阈值，选择可替换频率来传输。阈值所提供的优点在于低水平的干扰将不会引起无线电广播设备不必要地切换传输的频率。

根据优选的实施方式，传输通过中止数据在第一频率上的传输，以及在可替换频率上发起数据的传输而切换的。

根据可替换的实施方式，传输是通过开始数据在可替换频率上的传输，并同时降低数据在第一频率上发射的功率来切换的。

这些实施方式都具有传统的无线电接收机可自动地再调谐到可替换频率，而无需用户干预的优点。

根据优选的实施方式，本发明进一步包含通过测量在可用的频带中每个频率上的干扰水平来确定候选可替换频率的列表。

在进一步的优选实施方式中，候选可替换频率的列表通过检查无线电数据系统数据而编译。这具有的优点是使用已在无线电接口上发射的信息，不要求现有的无线电网络基础结构进行任何修改以实施本发明。

根据优选的实施方式，识别可替换频率的信息是在传输的无线电数据系统部分中以第一频率发射的。这具有的优点是，现有的无线电接口协议被用于实现本发明，对于现有的无线电接收机的改动即便需要也是最低限度的。

根据优选的实施方式，本发明进一步包含在传输的无线电数据系统部分中以第一频率和可替换频率发射关于来自便携式娱乐设备的数据的信息。这也具有优点是使用现有无线电接口协议来实施本发明，对现有无线电接收机的修改即使需要也是最低限度的。

在进一步的优选实施方式中，信息包含ID标签或其它相关数据，包含歌曲标题、唱片集标题、艺术家、歌词或音轨长度中的一个或多个。在基于RDS的实施方式中，这可以在无线电文本字段中发射。

在进一步的优选实施方式中，本发明进一步包含在传输的无线电数据系统部分中以第一频率和可替换频率发射关于便携式娱乐设备标识的信息。

在进一步的优选实施中，信息由无线电接收机显示。这意味着便携式娱乐设备的用户能够看到当前音轨的细节，而无需查看便携式娱乐设备，由此减少用户在驾驶车辆时被分心的机会。

本发明的这些以及其它的方面将显而易见以及参考下文描述的一个或多个实施方式而阐明。

为了更好地理解本发明，以及为了更清楚地显示如何实现，将以示例性的方式参考下述附图，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施方式，连接至便携式娱乐设备的无线电广播设备；

图2是根据本发明的一个实施方式的无线电广播设备以及便携式娱乐设备的框图；

图3是与根据本发明的无线电广播设备一起使用的传统车辆音频系统的框图；和

图4是图示了根据本发明的方法的步骤的流程图。

图1示出了便携式娱乐设备2，其可以是允许再现以数字或模拟格式存储的音乐或音频的任何设备，诸如CD播放器，音频盒式放音机，移动电话或MP3播放器，其连接到根据本发明的无线电广播设备4。

无线电广播设备4从便携式娱乐设备2接收音频输出，并将该音频输出在空中接口上经由天线6广播至任何相邻的无线电接收机。无线电广播设备4在预定频带中的多个频率中的一个频率上广播信号。

无线电广播设备4可以通过现有技术中的任何类型的连接被连接到便携式娱乐设备2，例如3.5mm的耳机插座，或者USB端口。在本发明的可替换的实施方式中，无线电广播设备4构成了便携式娱乐设备2的集成部分。

在这个图示的实施方式中，便携式娱乐设备2和无线电广播设备4已被放置在车辆8中，该车辆具有音频系统10和接收天线或天线11。尽管本发明将参照将数据发射到车辆音频系统来描述，将显而易见的是根据本发明的无线电广播设备4可以被用来发射由相邻的固定无线电接收机接收的数据，诸如那些在家庭音响系统中找到的。

图1还示出了两个其它的无线电发射机12和14，其在预定频带中的各自频率上广播无线电信号。无线电发射机12和14可以属于车辆8附近的公共无线电台或其它无线电广播设备。

图2是根据本发明的实施方式的无线电广播设备4的框图，其连接到便携式娱乐设备2。

在本发明的实施方式中，无线电广播设备4分离于便携式娱乐设备2，便携式娱乐设备2可以是传统的。由此便携式娱乐设备2包括处理器16，所述处理器16可以根据存储在音频存储器设备17之中或之上的数据再建音频信号。

音频存储器设备17的形式取决于便携式娱乐设备2的性质。例如，如果便携式娱乐设备2是CD播放器或盒式放音机，音频存储器设备17将分别是可移除的压缩盘或者盒式磁带。可替换地，如果便携式娱乐设备2是MP3播放器，音频存储器设备17可以是硬盘或固定的或可移除的固态存储器设备。

便携式娱乐设备2还包含用户接口18，用于允许用户来操作设备2.当无线电广播设备4没有与便携式娱乐设备2集成地构成时，便携式娱乐设备2的操作可以是传统的，且不在此处进一步描述。当无线电广播设备4与便携式娱乐设备2一起集成地构成时，可以给用户呈现出选项以根据需求激活/去激活(deactivate)无线电广播设备2。还可以给用户呈现出与频率有关的选项，所述频率被无线电广播设备4用来进行传输。

便携式娱乐设备2还包括诸如电池的电源20，以及接口22，其允许便携式娱乐设备2连接至其他设备或组件。接口22将提供至少一个装置用于提供音频输出，诸如插座用于允许一组耳机连接其上。

在图示的实施方式中，无线电广播设备4包括用于连接至便携式娱乐设备2的接口24，处理器26和相关联的存储器28以及无线电收发信机电路30。无线电广播设备4经由接口22和24从便携式娱乐设备2的电源20接收电力。在可替换的实施方式中，无线电广播设备4包括分离的电源。

处理器26控制无线电广播设备4的操作。在本发明的第一个实施方式中，当无线电广播设备4为激活时，必须确定一个或多个用于传输的候选频率。处理器26发起扫描操作，其中预定的频带被分析以确定哪些频率当前正被其它诸如本地无线电台的无线电广播电台所使用。该扫描操作包括调整收发信机电路30以依次选择带内每个可用的频率，解调在这些频率的每个上所接收到的信号，在接收到的信号上执行测量。该测量可以包括确定所接收到的信号相对于预定阈值的强度。

根据本发明的一个方面，处理器26可以使用由无线电广播电台以特定频率在信号中所发射的信息来识别带内不应用作候选频率的其他频率。

如果频带是用作频率调制(FM)传输的频带，无线电广播设备4可以使用在所接收信号的无线电数据系统(RDS)部分所携带的信息来帮助识别带内由特定无线电广播电台所使用其它频率。例如，使用无线电发射机12的无线电广播电台可以在三个频率上广播，比方说89.1MHz，90.5MHz和92.3MHz，以及在89.1MHz上来自于广播电台的RDS使能信号将包括列出了可替换频率(AF)90.5MHz和92.3MHz的信息。处理器26可以读取该RDS信息，并注意到这些其它频率不应被作为候选的频率而列出。

一旦一个或多个用于传输的候选频率被识别出，每个候选频率的标识可以在存储器28中被保存。

处理器26然后选择候选频率中的一个，将收发信机电路30调整至所选择的频率，并将所接收的音频数据在接口24上发射。

在本发明可替换的实施方式中，一个或多个缺省频率可以保存在无线电广播设备4的存储器28中。当设备4被激活时，缺省频率中的一个被选择用于发射数据，而不是如上面所描述的执行频率搜索。

在本发明的进一步可替换的实施方式中，在关断前被无线电广播设备4所最后使用的频率可以存储在存储器28中。当设备4被激活时，最后所使用的频率可以从存储器28中检索且被用于发射数据，而不是如上面所描述的执行频率搜索。

图3是传统的车辆音频系统10的框图，用于根据本发明与无线电广播设备4一起使用。车辆音频系统10包括安装在车体上或车体中的天线(antenna)或天线(aerial)11。天线11在空中接收信号，并将它们传给接收机电路32，所述接收机电路32解调在由处理器34或者由用户经由用户接口36所选择的频率上接收到的信号。作为结果产生的音频输出被提供给扬声器装置38。

如果频带是FM带，且系统10是RDS使能的，则可以通过由处理器34检查所接收信号的RDS部分而选择频率。

本领域技术人员可以意识到，其它与音频信号一起发射数据的方法可以用来代替RDS。

根据上述的本发明的第二和第三实施方式，当车辆音频系统10被接通时，处理器34可以将接收电路32调谐至系统10关断前最后使用的频率上，或者调谐至由用户所设置的缺省频率上。

由于车辆8移动，并由此无线电广播设备4也移动，由于车辆8移入或移出其它不同的无线电发射机的传输范围，无线电环境将改变。这意味着，来自无线电广播设备4的传输在设备4所覆盖的区域内可以压倒(overpower)使用与设备4相同频率的任何其它本地传输。

由此，被无线电广播设备4用以传输的频率必须被改变，所述频率被初始确定为适合的传输频率。

根据本发明，当设备4在当前所选择的频率(下文中为清楚起见，被称为“第一频率”)上广播信号时，处理器26定期监控该频率上的干扰以确定是否有必要改变传输频率。处理器26可以将第一频率上的信噪比与预定的阈值相比较，或者与在频带上可用的每个其它频率的信噪比相比较。可替换地，适于指示第一频率上的干扰的任何其它测量可以被使用。

如果处理器26确定有必要改变传输的频率，处理器26识别将用于传输的适当的一个或多个可替换频率。当无线电广播设备4为激活的时，一个或多个可替换频率的识别可以以与在本发明的第一个实施方式中识别候选频率的方式相同的方式实现。

根据本发明，无线电广播设备4选择可替换频率中的一个来从便携式娱乐设备2进一步传输音频数据。为了发起切换过程，无线电广播设备4将识别所选择的可替换频率的信息与当前在第一频率上被发射的音频数据一起发射。

在本发明的优选实施方式中，其中频带是FM带，且设备4和接收机10是RDS使能的，识别可替换频率的信息在信号的RDS部分的可替换频率(AF)部分中被发射。

一旦该信息已由设备4发射，用于传输的频率可以切换至可替换频率。接收机10将使用识别可替换频率的信息来将其接收从第一频率切换至可替换频率，而无需要求在用户部分的任何动作。

如果识别可替换频率的信息被使用RDS而发射，接收机10将使用内建在传统RDS接收机中的自动调谐功能。

在本发明的可替换实施方式中，在处理器26确定频率必须被改变时，代替识别用于传输的合适的可替换频率，无线电广播设备4可以在检测到信号干扰之前提前识别可用于传输的合适的一个或多个可替换频率。合适的一个或多个可替换频率的标识可以被保存在存储器28中。可替换频率的列表可以由处理器26维护以及周期性更新。

当处理器26确定传输的频率必须改变时，该可替换频率或可替换频率中的一个被选择用来使用，无线电广播设备4将识别所选择的可替换频率的信息与当前在第一频率被发射的音频数据一起发射。

在本发明的优选实施方式中，其中频带是FM带，且设备4和接收机10是RDS使能的，识别可替换频率的信息在信号的RDS部分的可替换频率(AF)部分中被发射。这具有的优点是现有的RDS接收机可以被使用，尤其能够很快地调谐在所切换的可替换频率上，即没有任何可听见的后果。

在可替换的实施方式中，当一个或多个可替换的频率在确定必须改变用于传输的频率之前被识别，识别一个或多个可替换的频率的信息周期性地与当前在第一频率上被发射的音频数据一起被发射。

在该实施方式中，因为无线电广播设备4已经具有选择的可替换频率，以及因为接收系统已被通知了该可替换频率，用于传输的频率可以比上述实施方式快得多地切换至可替换频率，由此降低了用户在音频输出中听到干扰的机会。

无线电广播设备4可以用多个方法中的一个将其传输切换至可替换频率。在优选实施方式中，无线电广播设备4逐步降低信号在第一频率上广播的功率，同时相应地增大信号在可替换频率上广播的功率。系统10的接收机将检测到在第一频率上所接收信号质量的恶化，并将自动地再调谐至所指示的可替换频率。

可替换地，无线电广播设备4可以直接从在第一频率上发射切换到在可替换频率上发射。系统10的接收机将检测到第一频率上的信号已被丢失，并将再调谐至可替换频率。

在本发明的优选实施方式中，有关当前正播放的音频音轨的信息也可以被包含在由设备4所广播的信号中。该信息包含ID标签或其它相关数据，可以包含歌曲标题，唱片集标题、艺术家或乐曲长度，该信息可以在系统10的接收机中被解码并显示在用户接口36的显示器上。在本发明的实施方式中，设备4是RDS使能的，该信息可以在由设备4所广播信号的RDS部分中发射。

在本发明的进一步实施方式中，有关便携式娱乐设备2标识的信息(例如“丰富MP3(MP3 Rich)”)可以由无线电广播设备4发射至接收机10。该标识允许接收机10的用户一开始将接收机10调谐至正确的频率。

例如，当接收机10和无线电广播设备4被激活时，用户将需要手动地将接收机10调谐至正确的频道以从便携式娱乐设备2接收音频信号。接收机10显示在当前所选择的频率上站的标识。用户然后可以改变接收机10的频率直到“丰富MP3设备_ID(MP3 Richdevice_ID)”被显示。接收机然后将被调谐至正确的频率。

在本发明的实施方式中，其中设备4是RDS使能的，该标识可以在由设备4所广播信号的RDS部分中发射。特别地，标识可以作为节目标识符被广播，或者作为节目服务名称以文本的形式被广播。

图4是示出根据本发明的第一实施方式的方法的步骤的流程图。在步骤101中，无线电广播设备被激活，以及在步骤103中扫描操作被发起，其中无线电广播设备为了未使用或空的频率而扫描可用的频带。如上所述，该扫描操作可以包括将每个频率上的信号强度相对于阈值进行比较，且还可以使用可替换频率的信息，所述可替换频率的信息可与特定的频率上的信号一起被发射。

在步骤105上，在步骤103中所发现的频率中的一个将被选择作为用于传输的频率。在步骤107，来自便携式娱乐设备的音频数据在所选择的频率上被发射。如上述所提及的，在本发明的优选实施方式中，传输还可以包含有关于音频数据的信息，所述信息可以在接收机中被解码并对于用户显示。

在步骤109中，确定在所选择的频率上干扰的水平是否超过了预定的阈值。如果干扰的水平低于阈值，设备继续以所选择的频率广播数据(步骤111)。

然而，如果干扰的水平高于阈值，有必要确定可替换频率，在该可替换频率上来发射来自便携式娱乐设备的数据(步骤113)。该确定可以类似于在上述的步骤103中所执行的扫描操作。

一旦可替换频率已被确定，识别可替换频率的信息与音频数据一起被发射(步骤115)。

在步骤117中，设备将传输频率切换至可替换频率。如上所述，设备可以逐步降低在第一频率上信号的传输功率，同时逐步增大在可替换频率上信号的传输功率。车辆音频系统中的接收机将检测传输的信号强度的改变并且使用在信号中的可替换频率数据以自动地再调谐至可替换频率。

一旦设备在可替换频率上已开始发射，该过程返回到步骤109，其中干扰水平被监控，直到确定有必要再次改变传输频率。

因此描述了一种无线电广播设备，其能克服由无线电环境的快速变化中的干扰而引起的问题，其使用在传统的车辆音频系统中可用的技术来再调谐接收机，而无需要求车辆用户方任何的动作。

可以认识到的是，此处所使用的术语“包括”不排除其它的元件或步骤，“一”或“一个”并不排除多个，单个处理器或其它单元可以实现在权利要求中所述若干个装置的功能。

尽管在此本发明已经被描述为与便携式娱乐设备一起使用，可以认识到的是本发明还可以与固定的娱乐设备一起使用，其中数据从娱乐设备被发射，用于由相邻的固定或便携式无线电接收机所接收，诸如在家庭音响系统中可以找到的那些。

Claims (14)

1.一种用于从便携式娱乐设备发射数据的无线电广播设备，该无线电广播设备适于：

以第一频率发射数据；

以该第一频率发射识别可替换频率的信息，数据将以该可替换频率被发射；以及

将数据传输切换到该可替换频率上。

2.如权利要求1所要求的无线电广播设备，进一步适于：

当数据正在以第一频率被发射时检测在第一频率上是否存在干扰；

如果在第一频率上的干扰超过预定阈值，选择可替换频率来传输。

3.如权利要求1或2所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备适于通过中止数据在第一频率上的传输并且在可替换频率上发起数据的传输而切换传输。

4.如权利要求1或2所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备适于通过开始数据在可替换频率上的传输并且同时降低数据在第一频率上发射的功率而将数据传输切换到可替换频率上。

5.如任一在先权利要求所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备进一步适于通过测量在可用的频带内每个频率的干扰水平来确定候选可替换频率的列表。

6.如权利要求5所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备适于通过检查无线电数据系统数据而编译候选可替换频率的列表。

7.如任一在先权利要求所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备适于在传输的无线电数据系统部分中以第一频率发射识别可替换频率的信息。

8.如任一在先权利要求所要求的无线电广播设备，其中该无线电广播设备进一步适于在传输的无线电数据系统部分中以第一频率和可替换频率发射关于来自便携式娱乐设备的数据的信息。

9.如权利要求8所要求的无线电广播设备，其中所述信息包含ID标签或其它相关数据，包含歌曲标题、唱片集标题、艺术家、歌词或音轨长度中的一个或多个。

10.如任一在先权利要求所要求的无线电广播设备，其中该设备进一步适于在传输的无线电数据系统部分中以第一频率和可替换频率发射关于便携式娱乐设备标识的信息。

11.如权利要求8、9或10所要求的无线电广播设备，其中所述信息用于由无线电接收机显示。

12.一种便携式娱乐设备，包含如任一在先权利要求所要求的无线电广播设备。

13.一种用于连接至便携式娱乐设备的适配器设备，该适配器设备包含如权利要求1至11中的任一所要求的无线电广播设备。

14.一种从便携式娱乐设备发射数据到固定或移动无线电接收机的方法，该方法包括：

以第一频率从便携式娱乐设备发射数据；

以该第一频率发射识别可替换频率的信息，数据将以该可替换频率被发射；以及

将数据传输切换到该可替换频率上。

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