CN101257706B - 位置报告通话器 - Google Patents

Abstract

一位置报告通话器，用于在已有的通讯系统中使用。该位置报告通话器通过与已有的通讯系统建立通讯，可以接收或发送关于位置报告通话器的诸如声音，位置和/或识别信息。

Description

位置报告通话器

技术领域

本发明涉及一种与通讯系统联网的技术和器件，特别涉及传递器件位置的信息给通讯系统及方法。

背景技术

全球定位系统(GPS)是一种基于太空技术的无线电定位网络，可提供持有适用接收机的使用者关于位置，速度，日期，方向，海拔，特定信息质量等信息。全球定位系统由美国国防部开发，该系统的太空部分由一组围绕地球在12小时非同步轨道运转的全球定位卫星组成。由于当前对公共开放，已经有无数使用全球定位系统的设备投入商业市场。

个人全球定位系统可以让登山者在复杂地形下不至于迷路。航海全球定位系统已经使用多年，现在正被广泛用于娱乐和商用船只上。罗杰克(

)是另一种成熟的商品，可以帮助车主找到失窃的汽车。几乎所有的高档汽车在出厂时就已经安装了为司机指路的全球定位导航系统。

一些民用部门，例如警察，消防，过去没有像军用部门那样，获得同样多的利用全球定位系统的机会。尽管民用部门的危险程度不如军用部门，个人全球定位系统装置仍然可以帮助处于危险之中的警察和消防员发现自己的位置，并保障自身安全。

很多现有的双向无线通讯系统对特定使用者提供通讯频道。事实上，在每一个大都会地区都有过剩的无线网络基础设施。因此需要一种个人全球定位系统装置，使无线通讯网络可以利用现有的无线频道提供廉价的全球定位跟踪系统。

因此本项技术提供了这样一种个人全球定位器件及系统，可靠、迅速、廉价，并可以方便地嵌入现有双向无线通讯系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供了这样一种个人全球定位器件及系统，可靠、迅速、廉价，并可以方便地嵌入现有双向无线通讯系统。

为实现上述发明目的，采用了下述技术方案：

根据本发明的一实施例，揭露了至少有一位使用者与通讯系统之间通过无线网络传递信息的系统。本系统包含一位置报告通话器和一连接装置。位置报告通话器含有一组扬声-麦克风装置，包括一扬声器元件与一麦克风元件，并可操作地连结在一起。还包括一通讯触发电路元件(PTT)与麦克风电器连结，该通讯触发电路元件可以启动麦克风元件。该位置报告通话器还包含一与扬声-麦克风装置可操作地连接的位置获取控制装置，包括一位置信息接收装置用以从至少一外部无线电发射应答机接收定位数据，一信号转换器可操作地连结于位置信息接收装置用以将位置信息接收装置所接收到的定位数据转换成一定量的定位数字数据。该位置报告通话器还包含一数据管理元件，电器连结到位置信息接收装置用以将一定量的定位数字数据解析为适用于基带音频信号处理装置的数字格式。该位置报告通话器还包含一基带音频信号处理装置，电器连结到数据管理元件，用以接收适用于基带音频信号处理装置的数字格式数据，并产生合成信号。在一实施例中，位置信息接收装置还包括一个地平面天线。

通过上述技术方案，从而具有下述有益效果：可靠、迅速、廉价，并可以方便地嵌入现有双向无线通讯系统。

附图说明

参照以下附图有助于理解该发明所揭露的各实施例，在以下描述中，将以相同的标号指示相同的部件。

图1是根据本发明的一用于通讯系统的位置报告通话器的结构图。

图2是根据本发明的一描述从位置报告通话器到通讯系统信号传输路径的流程图。

图3是根据本发明的一实施例的位置报告通话器结构图。

具体实施方式

参照图1～图3，根据本发明的一实施例，描述了一与通讯系统联网的位置报告通话器。在一实施例中，该位置报告通话器包括一组扬声-麦克风装置10，一与扬声-麦克风装置10可操作地连接的位置获取控制装置30，一与位置获取控制装置30可操作地连接，进而连接到扬声-麦克风装置10的基带音频信号处理装置80。该位置报告通话器通过射频收发机20与通讯系统可操作地连结。在一实施例中，该位置报告通话器还包括一可全球定位的通话器。

扬声-麦克风装置10包括一麦克风11，一扬声器12，以及一通讯触发电路元件13。该通讯触发电路元件可实现，当通讯触发电路元件13被触发启动麦克风11，麦克风11可以接收一使用者的声音信号。根据本发明的一实施例，扬声-麦克风装置10启动通讯系统中的一可用频道，例如在一双路无线电系统中，当通讯触发电路元件13被触发，麦克风11可以接收一声音信号，并通过射频收发机20发送到通讯系统中。

射频收发机20是一无线通讯装置，用于发射和接收电磁信号，以连接位置报告通话器和通讯系统。在一实施例中，射频收发机20在位置报告通话器外壳之外。位置报告通话器使用基带输出，并输入到射频收发机20，在此载频波形经由基带输出调制后被射频收发机20广播到通讯系统中。

在该实施例中，数据管理单元60将位置和识别信号处理成数字格式。数据转换装置70将数字数据转换为基带音频信号。根据本实施例，数据转换装置70包括了一数据打包调制解调器，例如一半双工数据调制解调器。基带音频信号处理装置80生成一合成声音信号，以及位置信号和/或识别信号。基带音频信号处理装置80至少使用以下三种方式中的一种生成一基带音频/位置/识别信号。在一实施例中，位置/识别信号被预制成音频信号。在另一实施例中，运用熟知技术，位置/识别信号被分割成离散结构，再被周期性地叠加或整合到音频信号中。

通过调整频率，射频收发机20可以被自动或手动与另一通讯系统通讯。因此，相同的频道可以有不只一个位置报告通话器被厂家或安全服务公司设定使用。在另一实施例中，使用者可以手动设定射频收发机20与另一指定通讯系统联网，或自动搜寻在同一区域中的其他通讯系统。

位置获取控制装置30包括一接收装置，用于接收外部无线电位置信号发射机发出的定位数据，例如，从外部全球定位系统卫星发出的数据。在一实施例中，位置获取控制装置30包括一全球定位系统控制器31。信号转换器32将定位数据转换成一定量的定位数字数据，随后该定位数字数据被送至数据管理单元60。数据管理单元60将该一定量的位置数字数据解析成可被系统中其他器件使用的格式，这些器件可以是例如基带音频信号处理装置80，和/或数据调制解调器5。在一实施例中，数据管理单元60将定位数字数据按照一种广泛运用的界面标准(NMEA-0183)，进行解析。

在一实施例中，一从自由空间接收信号的装置是位置信息接收装置31，例如全球定位系统天线，用以与一个或多个全球定位系统卫星通讯以接收数据。根据该实施例，位置获取控制装置30使用(NMEA-0183)通讯格式。等效的全球定位系统通讯格式还包括诸如(Trimble’s proprietary TSIP)格式。除了全球定位系统协议以外，本项发明的体系也支持其他定位系统，例如惯性测量系统。

在一实施例中，位置获取控制器30的位置信息接收装置31，是一个全球定位系统天线，包括一个近似方形的接地平面，一个发射平面，和在接地平面与发射平面之间的电介质夹层。全球定位系统天线安装在一个近似方型的印刷电路板上，其宽度与接地平面近似，其长度长于接地平面。该印刷板用作全球定位系统天线的反射装置。

本位置报告通话器还包括一便携式机壳101，装载无线电收发机20和电源102。该便携式机壳101还提供一音频基带输出端口用以发送基带音频输出信号。在一实施例中，可全球定位通话器的电源102还包括放置在便携式机壳101中的可充电电池，该可充电电池与扬声-麦克风装置10连接并在需要时为其供电。

如图2所示，根据本发明的实施例，揭露了从位置报告通话器向通讯系统传送位置数据的过程，该过程包括以下步骤：

(1)将射频收发机20与一通讯系统通讯联网；

(2)启动位置获取控制装置30，数据管理单元60，数据转换装置70，基带音频信号处理装置80，以供将位置数据和/或识别信号编码到基带信号，随后调制射频载波，产生编码的射频位置信号；

(3)启动射频收发机20用以发射编码的射频位置信号给通讯系统。

在步骤(1)中，射频收发机20处于被一特定通讯系统所覆盖的地理范围内，因此位置报告通话器可以通过启动射频收发机20与该特定通讯系统连接。当与该通讯系统的联系建立起来，射频收发机20就可以广播使用者的语音信息，以及广播编码的射频位置信号(例如，包括位置报告通话器的位置和/或识别信号)。

在步骤(2)中，按照本发明的一实施例，位置获取控制装置30在扬声-麦克风装置10中的通讯触发电路元件13被触发时被启动。在一实施例中，由使用者通过扬声-麦克风装置10输入的语音信息，与一定量的位置信息(比如，全球定位系统定位数据)，按前述方式(例如，附加，预附加，叠加)合并成编码的语音/位置基带信号。在一实施例中，识别信号也被一同合并成语音/位置/识别基带信号。识别信号的作用之一是，当多个位置报告通话器同时接入一通讯系统时，用以识别某一特定的麦克风。对语音、位置和识别信号的合并是通过数据管理单元60，数据转换装置70，基带音频信号处理装置80，运用熟知技术完成。随后编码的语音/位置基带信号(或者是语音/位置/识别基带信号)被转换(即与载波调制)成射频位置信号。

在一实施例中，位置获取控制装置30(例如，全球定位系统控制器)被设置为，自动启动一段时间接收步骤(2)所述位置信号。在一实施例中，使用者设置位置获取控制装置30每10分钟接收一次位置信号。在这项实施例中，当射频位置信号被编码和转换后，无论扬声-麦克风装置10是否收到语音信号，射频收发机20都准备将射频位置信号发射到通讯系统中。

在另一实施例中，位置获取控制装置30被设置为当收到通讯系统的请求时才启动。在这项实施例中，通讯系统向位置报告通话器发出请求信号，并被射频收发机20接收。此信号用于启动位置获取控制装置30接收位置信号。随后位置信号被准备好，并被发射到通讯系统中。当使用者无法手动启动位置获取控制装置30，通讯系统可以遥控启动位置获取控制装置30用以跟踪使用者的位置。在一实施例中，使用者通过启动一开关，例如按下启动按钮，手动启动位置获取控制装置30。

在一实施例中，通讯系统包括一控制中心40，一处理中心50。控制中心40包括一信号接收装置41，一信号解码装置42。该信号接收装置41接收由射频收发机20广播的位置射频信号，并将其降频为基带信号。被降频的射频位置信号被传送到信号解码装置42。该信号解码装置42将射频位置信号解码并解析为基带语音信号和数据(例如位置和识别数据)。

处理中心50将位置和识别数据转换成计算机可读的格式，用以将在该通讯系统所覆盖范围内的某一特定位置报告通话器和特定的识别码以及位置数据联系起来(例如全球定位系统定位数据)。

在本发明的一实施例中，如图1所示，一名警察随身携带一位置报告通话器，通讯系统安装在巡逻车上。当警察离开巡逻车，射频收发机20和巡逻车通讯系统建立通讯网络。因此，留在巡逻车内的另一名警察就可以追踪离开的警察。

在另一实施例中，如图3所示，一控中心40安装在巡逻车内，而处理中心50位于警察局内。携带位置报告通话器的警察可以通过位置报告通话器所具备的普通双路通话功能与警察局发送或接收语音信号，几乎在同时，该警察的位置数据也通过位置报告通话器，经由上述控制中心40发送给处理中心50。

掌握无线通讯领域熟知技术的人可以利用本项发明与其他技术一同使用，包括手持装置，多处理器系统，基于微处理器的可编程消费电子，网络计算机，微型计算机，大型计算机，等等。本项发明还可以在分布式处理环境中运用。在该环境中，远程处理装置通过通讯网络被链接并完成任务。在一分布式处理环境中，程序模块位于本地和远程存储装置中。

上述的通讯系统，可以通过与一台或多台远程计算机逻辑连接，工作在一网络环境中。使用与计算机外接或其本身的通讯设备，可以建立起这样的逻辑连接；本发明不限制具体使用何种通讯设备。远程计算机可以是一台计算机，服务器，路由器，网络计算机，终端，等效设备，或其他网络节点。逻辑连接包括局域网(LAN)和广域网(WAN)。该网络环境广泛存在于办公室网络，企业网，和互联网中。

当在局域网环境中使用时，计算机通过通讯设备的一种，网络适配器，联网。在广域网环境中使用时，计算机通过其他的通讯设备，例如调制解调器，与更广范围的网络连接，例如互联网。

以上所述揭露了具体实施例中，用于广播定位信息的仪器的特征。

从上面的描述中我们可以明显看出本项发明的各项特征和优点，附加的权利要求试图涵盖本发明的所有特征和优点。并且，由于本领域技术人员可以容易地做出许多修改和变化，我们不想把这项发明仅仅限制在我们所解释和描述的确切的结构和操作上。因此，所有合适的修改和等价变化间落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.供在无线网络中使至少两使用者与通讯系统之间传递信息的系统，其特征在于，该系统包括：

a)至少两位置报告通话器，其中每所述位置报告通话器包括：

i)一扬声/麦克风装置，包括：

(A)一扬声器可操作地连接到麦克风上；

(B)一通讯触发电路元件，电器连结到该麦克风上，以供电子启动该麦克风；

ii)一位置获取控制装置，可操作地连接到该扬声/麦克风装置，包括：

(A)一位置信息接收装置，以供从至少一外部无线电发射器应答机接收定位数据；

(B)一信号转换器，可操作地连结于该位置信息接收装置用以将该位置信息接收装置所接收到的定位数据转换成定位数字数据；

iii)一数据管理元件，电器连结到该位置获取控制装置，以供将定位数字数据解析成适用于基带音频信号处理装置的数字格式；

Iv)一基带音频信号处理装置，电器连结到该数据管理元件，用以接收适用于该基带音频信号处理装置的数字格式数据，并产生合成信号，其中所述的由基带音频信号处理装置产生的合成信号包括声音信号，位置数据和识别信号，所述识别信号使得所述至少两位置报告通话器同时接入所述通讯系统时，每所述麦克风得以识别。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：其中所述的数据管理元件还与一识别数据元件可操作地连结，该识别数据元件供为位置报告通话器提供一专门的识别数据。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：其中所述的数据管理元件与一数据转换元件可操作地连结，该数据转换元件用于将数字数据转换成基带音频信号。

4.如权利要求3所述系统，其特征在于：其中所述的位置报告通话器还包括一可操作的连结的可充电电源。

5.如权利要求4所述系统，其特征在于：其中所述位置信息接收器还包括一个全球定位系统天线。

6.如权利要求5所述系统，其特征在于：其中所述全球定位系统天线还包括一个双螺旋设计。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于：其中所述全球定位系统天线还包括一个接地平面，有效连接到发射平面，和一个位于接地平面与发射平面之间的电介质。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：其中所述全球定位系统天线放置在一块近似方型的印刷电路板上。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于：其中所述印刷电路板作为全球定位系统天线的发射装置。

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