CN102469209A - 基于位置的个人紧急响应系统 - Google Patents

Abstract

一种包含多个可穿戴的收发机设备的安全系统，所述可穿戴的收发机设备可以独立于多个基于陆上线路的电话和蜂窝电话进行操作，以在可穿戴的收发机设备和中央监控站之间建立联系。所述可穿戴的收发机设备感知撞击或者跌倒，并且通过基于陆上线路的电话或蜂窝电话来通知监控站这一事件，辅助GPS确定事故发生的位置。除非通过按压通信按钮来使该设备处于非激活状态，否则这一信息在激活之后较短的预定时间内将被提供给监控者。当所述设备没有被撞击或跌倒所激活时，使用者可以按压所述通信按钮来与监控站之间建立通信，以此来得到多种形式的服务。本发明还公开了一种具有备用电池、加速度计和辅助的GPS定位功能的蜂窝电话。

Description

基于位置的个人紧急响应系统

相关申请的交叉引用

本申请是于2009年5月11日递交的、美国专利申请No.12/387,938的后续。

技术领域

本文描述的系统的领域是保安和安全系统，其用于将多个可穿戴的收发机设备与蜂窝电话或基于陆上线路的电话相组合，来建立与中央监控系统的联系。

背景技术

根据美国国家公路交通安全管理局，受到多处外伤后的头60分钟的照料是至关紧要的。外伤专家经常将这个事关生死的时间段称为“黄金1小时”。所述领域的专家已经测定出在这黄金1小时内，紧急救援到达之前时间每晚1分钟死亡率就会增加1个百分点。

跌倒是在超过65岁的老年人所面临的最严重的健康风险之一，受此影响的老年人的数量比中风和心脏病的数量之和还要多。一半以上的老年人是在家中跌倒的。跌倒的人中有50％需要其他人的帮助才能站起来。跌倒后迅速得到帮助能使其住院的风险降低26％，使死亡风险降低超过80％。在跌倒或其他突发事件后，在一个小时内得到帮助的人中有90％能够继续独立生活，而在12个小时内没有得到帮助的话只有10％的人能够继续生活在家里。(新英格兰医学杂志)

70岁及70岁以上的老年市民所面临的最大的死亡威胁来自于火灾。在老年人中火灾的死亡风险是平均人口的两倍以上。

老年市民还患有老年痴呆症。患老年痴呆症的一个特征是病人在离开家后迷路；另一个特征是病人不能向陌生人提供他或她的姓名和住址以便可以获得帮助。

一份新的AARP研究表明，老年人希望在家中利用科技手段来安全地养老，不过80％的65岁以上的老人不愿意为此每月支付50美元以上。这份报告表明65岁以上的人愿意尝试例如家庭安全服务、用于探测跌倒的传感器等科技、控制温度、灯光和器具的设备，但是却担心安装和维护的费用以及技术方面的问题。

“差不多每10个美国老年人中有9个想待在他们自己的家里，并且他们希望通过使用科技来帮助他们做到这一点”致力于宜居社区的AARP高级副总裁Eleanor Ginzler说道。

1992年5月19日授予Kostusiak等人的美国专利No.5,115,224描述了一种个人安全系统，其中一种便携式发射机可以发射紧急信号到多个收发机。该多个收发机中的一个产生报警信号并发送该报警信号到中心站。

1994年4月19日授予Kearns等人的美国专利No.5,305,370描述了一种个人安全系统，这种系统具有能够在紧急状态下可供用户操作的便携式发射机。发射机的激活使得基站单元来操作电话线路并拨打911。这个电话线路还开启双向的扬声器系统来允许用户和紧急响应监控站之间的语音到语音的联系。这个发射机包含紧急启动按钮来初始化呼叫和取消开关来结束呼叫进程。

1998年4月21日授予Huffman等人的美国专利No.5,742,233描述了一种个人安全和跟踪系统，在这个系统中远程报警开关可以由使用者携带。当使用者启动该开关时，使用者所携带的便携式信令单元发射包含地理位置的传输到中央调度站。

2000年3月28日授予Boling等人的美国专利No.6,044,257描述了一种包含大按钮的蜂窝电话，该按钮被按压时能够与紧急响应中心建立语音到语音的联系。这个蜂窝电话还携带GPS系统，使得紧急响应中心能够知晓电话的位置。

2000年12月26日授予Pierce等人的美国专利No.6,166,639描述了一种个人紧急响应系统，这个系统包含可以被使用者穿戴的传感器。当这个传感器被启动时，遇险信息从这个传感器经由接收机、自动拨号器和电话线路被发送到中央监控站，并且使用者和中央监控站之间语音到语音的通信被建立起来。

2001年1月2日授予Schuchman等人的美国专利No.6,169,484描述了一种个人定位系统，其中使用者携带设置有数字电子识别号码和紧急开关的RF转发器。该系统中由服务中心来监视使用者的位置，这些使用者应该在指定的本地区域内。

Wade于2001年7月16日提交的美国公开的申请No.2003/0027547描述了一种紧急通信系统，其中使用者携带无线收发机，当该无线收发机被启动时向基站单元发送信号来依次将使用者连接到中央监控站上。

2007年6月12日授予Jenkins的美国专利No.7,231,200描述了一种个人紧急通信系统，其中使用者携带的便携式通信单元具有单独的按钮，该按钮被使用者压下时将无线地发送呼叫请求信号到基站单元。这个基本单元拨打电话呼叫到紧急响应中心，并且使紧急话务员与使用者建立起语音通信。

以上所公开的各个专利在此通过引用并入本文中。

发明内容

本发明的系统致力于解决在车辆碰撞后提供快速紧急响应，以及帮助老年人居住在他们自己的家中并在有需要时确保能够快速联系上救援提供者的问题。

本发明的系统涉及保安和安全系统。这些系统的可穿戴的收发机设备是指可以在生活区里、生活区附近或者在旅游时同一家庭或者其它人群被很多人穿戴或者携带的设备。这些可穿戴的收发机设备可以采用钥匙扣、挂件、皮带扣或者手表的形式。当使用者在距离他或她的居住区较远时，使用者也有必要带着蜂窝电话以便于这个人可以直接与中央监控站、调度员或者照顾者联系。从技术上讲，蜂窝电话是一种可穿戴的收发机设备。但是，本说明书和权利要求书中所指的蜂窝电话明确地排除到这个术语的范围之外。所述蜂窝电话包含辅助的GPS芯片，这种芯片可以确定蜂窝电话的地理坐标。所述蜂窝电话可以具有建立可穿戴的收发机设备与中心监控站之间的语音到语音的联系的能力。

所述可穿戴的收发机设备可以装备有两个3轴重力传感器，一个被编程用来监测碰撞事件的发生，另一个被编程用来检测察觉到的跌倒事件的发生，以便所述设备能够感测到撞击或跌倒。在撞击或跌倒事件发生时，传感器可以启动由可穿戴的收发机设备携带的发射机。除非在预定的时间通过按压可穿戴的收发机设备上的通信按钮来使发射机处于非启动状态，否则这个设备将与蜂窝电话或者基于陆上线路的电话进行远程联系，自动拨打电话号码来使可穿戴的收发机设备和中央监控站之间取得联系。所述蜂窝电话还通过SMS发送地理坐标。

如果使用者按下了通信按钮，则所述可穿戴的收发机设备可以通过蜂窝电话或者基于陆上线路的电话与中央监控站取得联系。在与中央监控站取得联系时，所述蜂窝电话发送地理坐标，并且可以开始进行语音到语音的通信。该同一系统可以同时保护在同一家庭中或者其他群体中的多个人。

为了确保具有电池电量，可穿戴的收发机设备与蜂窝电话配备了备用电池，一旦主电池丢失了电量，备用电池就可以给主电池提供紧急电能。

附图说明

图1描述了佩戴了的挂件的受到蜂窝电话和基于陆上线路的电话保护挂件的用户。

图2描述了能够让用户通过蜂窝电话或者基于陆上线路的电话与中央监控站通话的多个设备。

图3描述了不在家的用户如何通过共同地使用挂件和蜂窝电话来得到保护。

图4描述了在两个安全区域内的挂件报警。其能够与蜂窝电话、基于陆上线路的电话进行联系。

图5描述了两个挂件，其中一个挂件能够根据挂件和蜂窝电话的接近度来与蜂窝电话连接；另一个挂件能够根据挂件和电话的接近度来与基于陆上线路电话连接。在每个实例中，外圈示出了地理围栏或外部范围，在外圈之内挂件可以与电话联系。每个实例中的内圈示出了如果挂件出了内圈的范围，挂件就会触发报警。

图6是具有常规电池和备用电池的蜂窝电话的放大的透视图。

具体实施方式

参考图1-5，示出了安全和保安系统2的至少一个实施例，该系统能够使用户4连接到中央监控站6上。所述系统2是由以下几部分构成的：可以采用钥匙扣、挂件、皮带扣和手表形式的可穿戴的收发机设备8；基于家庭的固定的基于陆上线路的电话10；便携式蜂窝电话12；具有可以确定地理坐标设备的蜂窝电话塔14；GPS定位卫星16；以及具有人工监控者18的中央监控站6。

可穿戴的收发机设备8具有防水外套，这样用户4可以在雨中携带或者穿戴防水外套在手腕或颈部上。可穿戴的收发机设备8具有一个可以穿戴或者携带的小型无线电信号收发机。可穿戴的收发机设备8具有一个扬声器使得设备8成为一个免提电话。可穿戴的收发机设备8具有一个加速度计以确定跌倒的发生，并且具有另一个加速度计以确定撞击的发生。可穿戴的收发机设备8具有发声计时器，除非在给定的时间内发射机处于非启动状态，否则该发声计时器提醒用户4撞击或跌倒消息将会发送到中央监控站6启动。可穿戴的收发机设备8具有一个通信按钮20被用来阻止可穿戴的收发机设备8发送指示撞击或跌倒的不必要信息。按下通信按钮20，用户4可以与中央监控站6进行语音到语音的通信。可穿戴的收发机设备8通过已知的Zigbee射频信号传输来与蜂窝电话12或者基于家庭的单元10进行通信。

在至少一个实施例中，可穿戴的收发机设备8的一个部件是内置的撞击或者感知到的跌倒检测部件，该跌倒检测部件是一个3轴重力传感器加速度计被编程为根据一个1-5G的启动来报告为撞击，以及一个3轴重力传感器加速度计被编程为根据5G及以上的启动来报告为跌倒。这个部件的一个例子是Bosch提供的BMA 150设备。另一个例子是结合双工收发器的三轴加速度计通过使用Zigbee变得可用。当感测到撞击或者跌倒时，数据在增量速度中(Δv)被计算，这是最精确的测量。得知该数据能让监控者18判断出跌倒的严重程度，并且告知救援人员需要做什么。请注意，用户4跌倒或者仅当用户4掉落可穿戴的收发信设备8，所述传感器都可能被启动来发送一个预编程信号到基于陆上线路的电话10或者蜂窝电话12上。所述传感器能意识到速度上的突变，但却不能意识到这两者之间的区别，在本说明书中，术语“感知的跌倒”被用来描述上述两个事件。速度加速计可以被编程为通过1G力的改变而被启动来指示跌倒，另一个速度加速计可以被编程为通过5G力的改变而被启动来指示撞击。

在至少一个实施例中，所述蜂窝电话12包含一个辅助GPS芯片(AGPS)。所述AGPS是这样工作的：从一个冷启动开始，一个常规的(非辅助的)GPS接收器为了寻找和发现卫星16的信号需要一个很强的信号，解码有关卫星16定位的信息，然后计算它的位置。该过程有时能占用几分钟的时间，这取决于初始的信号强度。这个启动时间就是为什么GPS用户不喜欢关掉他们的GPS接收器的原因。但是，一直处于连接状态是蜂窝电话12中的电池寿命的主要问题所在。AGPS在蜂窝电话塔14中的GPS设备的帮助下发现它的位置，该蜂窝电话塔14与GPS卫星16保持恒定的强连接。所述蜂窝电话塔14使用蜂窝电话12的近似定位，并发射预解码的星历(ephemeris)卫星定位和时钟信号到蜂窝电话12上。其结果是蜂窝电话能迅速提供它的位置，这样更有利于关闭和开启GPS来节省电池。

如上所述，可穿戴的收发机设备8可以具有检测可感知的跌倒或者撞击的加速度传感器。在通过可感知的跌倒或者撞击而引起的启动后，所述适合的传感器启动在发射机中的倒计时计时器。所述计时器包含一个警报装置，这个警报装置可以发出声响地从预设的秒数(优选的是15秒)倒数到0。在计时器数到0之前，用户4可以通过按压下面将描述的通信按钮20来使发射机处于非启动状态。所述警报装置提醒用户4除非计时器处于非启动状态，否则将产生一个呼叫。如果计时器在给定的时间段里没有处于非启动状态，那么发射机将会通过Zigbee系统发射信号到基于家庭的、基于陆上线路的电话10或者蜂窝电话12上。发射机最好通过基于陆上线路的电话10进行通信。一旦基于陆上线路的电话10没能被检测到，通知系统将寻找蜂窝电话12。如果数据不能经由一个路径被发送，设备8将会自动选择下一个最佳路径。设备之间通信的冗余路由路径确保了高的可靠性。从任何给定的设备8，数据都有很多不同的路由路径。为了找到最快、最可靠的数据路径，轮询网络的动态过程是一个连续的过程。如果网络中的任何一个遥感器不能存储和转发数据，网络就会立即分析和选择一个可替代的路由来确保打通到蜂窝电话12或者基于陆上线路的电话10的通信。蜂窝电话12或者基于陆上线路的电话10接收到的信号启动电话1012以拨打预编程的中央监控站6的电话号码。基于陆上线路的电话10与中央监测站6之间进行线路直连。蜂窝电话12利用Zigbee系统进行不断的自我调整通信路由来连接和优化到中央监控站6的信息流。这种“智能路由”意味着网络不断地优化通信模式以确保以最快的、最可靠的路径到达监控者18。通过与中央监控站6进行连接，蜂窝电话12通过SMS发送AGPS确定的蜂窝电话12的位置到中央监控站6，并在用户4和人工监控者18之间建立了语音到语音的连接。

通信按钮20是可穿戴的收发机设备8的一个重要特征。所述按钮20可能是可穿戴的收发机设备8上的唯一一个按钮，也可能是三个按钮中的一个。当在所述设备上有其他的按钮时，按钮20要比其他的按钮大，并且位于适当的处于中心的位置上。这会让有视觉障碍的用户4或者在恐慌状态下的用户4更容易找到按钮20。为了减少错误警报的可能性，按钮20最好被放置在比可穿戴的收发机设备8表面低的位置上；同时为了让按钮20被最容易得找到，最好在按钮20周围具有凸起的环。当计时器宣布时间有剩余、并将要与中央监控站6联系之前，所述按钮20可能被按压来使得发射器处于非启动状态。所述按钮20还可能在正常情况下被用户4按压，来发射预编程的信号到所述蜂窝电话12或基于陆上线路的电话10上，通过所述基于家庭的基于陆上线路的电话10或蜂窝电话12接入所述中央监控站6，以此来经由SMS发射所述蜂窝电话12的地理坐标到所述人工监控者18上，以及使用所述可穿戴的收发机设备8上的发射器和接收器来建立用户4与人工监控者18之间语音到语音的联络。

说明书和权利要求书将使用“人工监控者”18这个术语来涵盖那些被可穿戴的收发机设备8的提供者所雇佣的或者是与之有联系的人、私人看护者或者公共安全部门。应当理解的是，基于陆上线路的电话10或者蜂窝电话12可以被预编程来与任何期望的号码进行联系。中央监控站6中的人工监控者18在任何时间里都是可以联系到的，并且这些人工监控者18可以通过很多方式帮助用户4。中央监控站6中的人工监控者18被培训过了解处于风险中的人们的需求、紧急反应规程等方面的内容，所以人工监控者18能够恰当地、高效地处理每一个这方面的情况。人工监控者18可以分派适当的帮助到用户4的位置。由于系统2使用了语音到语音的技术，人工监控者18可以确定用户4的需求。即使用户4不能讲话，人工监控者18也能够及时获得用户4的健康史方面的关键细节、主要联系人清单、目前的药物治疗清单和过敏清单。因此人工监控者18能够调用最适当的援助资源。援助资源可能是当地的应急反应小组和一位邻居，该邻居有用户4住所的钥匙，使得应急反应小组不用破门就可以进入到用户4的住所。人工监控者18有照顾者的优先清单，一旦有事故发生需要照顾者援助时，就会与照顾者联系。人工监控者18保持和用户4联系，一直到合适的救援来到。

当需要路边援助的时候，按压通信按钮20可将用户4连接到中央监控站6上，并且人工监控者18能指引恰当的救援人员到达车辆。一旦发生大范围的灾难，按压通信按钮20连接上用户4和人工监控者18，人工监控者18可以重新建立用户4与其家人的联系，帮助指引用户4脱离危险，得到水和食物等等。

人工监控者18可以给用户4提供当地天气预报、当地交通报告和当前股市行情。

人工监控者18可以跟踪汽车的速度和汽车的位置。当用户4超过预先设定的限速时就会得到提醒。这些服务对于丢车人或者十几岁的司机的父母是很有价值的。

参考图4和图5，地理围栏24将被讨论。用户4可以用常规的方式建立地理围栏24。如果拥有可穿戴的收发机设备8的用户4移出蜂窝电话12或者基于陆上线路的电话10的范围，将会触发报警事件。如果拥有可穿戴的收发机设备8、但没有蜂窝电话12的用户4，开始从警报边界26的里面走到警报边界26的外面，装置8开始蜂鸣15秒，警告用户4在地理围栏24的外面将得不到保护，其中该警报边界26设置了预定的距离，例如位于地理围栏24圆周75码的范围内。如果拥有可穿戴的收发机设备8、但没有蜂窝电话12的用户4移出了地理围栏24，人工监控者18将自动被通知。这样患有痴呆症的用户4被警告：他或她不应该继续偏离预定义区域。同样，如果携带蜂窝电话12的用户4走失了，蜂窝电话的GPS功能可以被用来定位所述用户4。

在至少一个实施例中，多个用户4可以携带并操作多个可穿戴的收发机设备8，这些可穿戴的收发机设备8与基于家庭的、基于陆上线路的电话或者蜂窝电话12相关联。所述蜂窝电话12和所述基于陆上线路的电话10既可以独立地工作，也可以互相关联地工作；但是如果有紧急事件被触发，蜂窝电话10、12都能独立地呼叫中央监控站6。因此，如果有两个生活在一起的用户4，并且他们都需要一个可穿戴的收发机设备8，他们就可以都被相同的基于家庭的、基于陆上线路的电话10或者蜂窝电话12所保护。

所述可穿戴的收发机设备8含有小型的能够通过Zigbee系统发射和接收无线电信号的收发机。这些设备8与基于家庭的陆上线路的电话10或者蜂窝电话12直接通信。基于家庭的电话10和蜂窝电话12具有射频接收器和发射器，这使得它们能够使用Zigbee无线电系统与可穿戴的收发机设备8进行通信，并使用无线电信号与蜂窝电话塔14进行通信。所述蜂窝电话塔14能够使用无线电信号与GPS系统中的卫星16通信；并且能够与使用Zigbee无线电系统与蜂窝电话12或者基于家庭的电话10通信。每个蜂窝电话12和基于陆上线路的电话10包含存储器，这个存储器可以存储用户4想要联系的电话号码，包括中央监控站6的电话号码。

单独的用户4或者几个用户4可以在任何给定时间内使用同一系统2。每个用户4可以被识别出来，因为可穿戴的收发机设备8有RFID签名，该签名使得中央监控站6能够知道是哪一个可穿戴的收发机设备8，也就是哪一个用户4发出呼叫。例如，如果一个退休家庭中有几个用户4，他们都可以通过基于陆上线路的电话10得到保护。如果因为某个原因两个用户4同时向中央监控站6发送警报，中央监控站6将会搜索蜂窝系统2以在同一时间保护一人以上。RFID识别出特殊的用户，并且中央监控站6有药物信息例如过敏反应、用药史、目前的用药情况和目前的治疗档案。因此，通过通知应急反应小组，相关患者4的有用信息可以在应急反应小组到达患者4之前就被得知，从而节省宝贵时间。

例1

人员一4带着他的可穿戴的收发机设备8和蜂窝电话12离开了住宅，并且走到了围墙外，但依然在人员二4的可穿戴的收发机设备8的范围之内。由于蜂窝电话12，只要蜂窝电话12能够与中央监控站6取得联系他就处于被保护中。家中的人员二4，当穿着可穿戴的收发机设备8时滑倒和跌倒，并且人员一4并没有觉察到此。不过，位于所述可穿戴的收发机设备8的跌倒传感器检测到了跌倒的发生，并且通过基于陆上线路的电话10来与中央监控站6取得联系。

即使基于陆上线路的电话10由于切断或者掉线而变得无法使用时，蜂窝电话12依然能够有效地与中央监控站6取得联系。

例2

在至少一个实施例中，可穿戴的收发机设备8的一种具体形式可以是钥匙扣。以下给出钥匙扣的一个具体实施例。

●尺寸：2.50英寸×1.96英寸×0.78英寸厚

●LCD显示器尺寸是1.02”(长)×0.92”(宽)

●冷/暖/热启动时间：42/38/1秒

●灵敏度-159dBm跟踪

●电池解决方案：来自Techtium BackuPower的AAA备用锂电源，TEC103+TEC2020-

●可选择的电池-参考图6，该钥匙扣设备使用锂电作为主电池，并且可以使用多种的AAA电池作为备用电池来为主电池充电，以达到3小时的通话时间，这与提供给图6中的蜂窝电话是相同的方式。如果所述设备未被启动，镍镉电池(NI-NH)可以允许所述设备保持85％的电量超过3年，而碱性电池可达到10年的保存期。在运输这些产品之前，电池将被完全充电。这允许该设备当被需要存储和使用时不失去任何能量。

●可选择的4MB闪存用于数据记录和/或映射到不同的分区

●内置的高性能扬声器麦克风(免提电话)

●LED闪光灯

●超低功率消耗的Atmel AVR32UC3B处理器

●待机时间30天

●可供充电和数据交换的迷你USB端口

●感应充电板，允许用户简单地将该设备放置在充电板上来再次充电(而不必使用充电电线)

●GSM850/900/1800/1900(默认的三波段)

●和弦铃声

●振动引擎

●低电量报警

●返回道路的部件

●远程固件升级(远程地升级电话本)

●语音通信：GSM/GPRS同时可用

●SIM10编码设置

●用于减少带宽的SMS协议

●GPRS等级10，10cp/udp

●大的易于阅读的黑底白字显示

●紧急SOS应急按钮

●超大音量的+100dB的振铃器

●指示超出范围的红色LED

●启动95分贝的紧急报警的第二按钮

●来自Bosch BMA150的3轴重力传感器加速度计。用增量速度(ΔV)来计算撞击数据。

●被认证为符合针对粉尘、冲击、振动、温度极限、低压和太阳辐射的军事标准810F。它能在极端的户外环境下工作，抵抗多尘的环境、下雨的天气，并可曝露于重型机械振动中并且在炎热/寒冷气候中使用。

●被认证为符合针对雨水、潮湿和盐雾的军事标准810F。它被设计成能承受暴露在下雨、雨雪和雪的情况中。它具备橡胶外套、内衬和连接来抵御水的入侵。

●扬声器：50mm，高功率的105dB的强功率输出的扬声器，其具有3W的输出。它具有高清晰的语音质量和DSP噪音-滤波平板扬声器技术(扬声器部分只有6mm厚)。它的全双工扬声器能发出高质量的声响，另外它具有噪声和回声-消除技术使得呼叫者能更好地听到用户的声音。

●麦克风：具有内置的噪声消除器扩展。为了操作该麦克风，用户只需要按压麦克风杆从而将其弹出。用户按压和松开所述麦克风杆，它将弹出设备4cm，由此实现开启。反过来讲，用户按住并将它压进去，从而实现关闭。这使得开关变得特别容易和舒服。此外，通过这种方式，麦克风和扩音器之间的距离被受益地增加了。

●文本到语音技术通知来电者的名字或者呼叫者ID、设备和呼叫状态和设置指令。

●语音应答-通过使用者的语音命令来接听电话

●用于噪声和回声消除的数字信号处理器

●数字音量控制

●支持语音拨打启动、重拨和呼叫拒绝

●1W白色LED闪光灯，美国LUMILED或Crees的高功率LED

例3

以下给出可穿戴的收发机8的挂件形式的实施例的说明。

●通过ZigBee平台的超低功耗的语音流。它具有5年的电池寿命。

●通过Zigbee实现的具有语音的单芯片(MG2450或者2455)，其具有语音的应用，例如收发机操作。

●扬声器：50mm，高功率105dB的强输出的扬声器，其具有3W输出。它具有高清晰的语音质量和DSP噪音-滤波平板扬声器技术(扬声器部分只有6mm厚)。它的全双工扬声器能发出高质量的音响，另外它具有噪声和回声-消除技术使得呼叫者能更好地听到用户的声音。

●麦克风：具有内置的噪声消除器扩展。为了操作该麦克风，用户只需要按压麦克风杆从而将其弹出。用户按压和松开所述麦克风杆，它将弹出设备4cm，由此实现开启。反过来讲，用户按住并将它压进去，从而实现关闭。这使得开关变得特别容易和舒服。此外，通过这种方式，麦克风和扩音器之间的距离被受益地增加了。

●文本到语音技术通知来电者的名字或者呼叫者ID、设备和呼叫状态和设置指令。

●语音应答-通过使用者的语音命令来接听电话

●用于噪声和回声消除的数字信号处理器

●数字音量控制

●支持语音拨打启动、重拨和呼叫拒绝

●1W白色LED的闪光灯，美国LUMILED或Crees的高功率LED

●和弦铃声

●振动引擎

●低电量报警

●返回道路的部件

●远程固件升级(远程地升级电话本)

●语音通信：GSM/GPRS同时可用

●SIM10编码设置

●大的易于阅读的黑底白字显示

●紧急SOS应急按钮

●+100dB超大音量的振铃器

●振动报警

●250个姓名的电话本

●兼容集成电感线圈的助听器(M3//T3级)

●指示超范围的红色LED

●启动95分贝紧急报警的第二按钮

蜂窝电话，例如以上讨论的蜂窝电话12，被明确地排除到可穿戴的收发机设备8这个定义的范围之外。不过，蜂窝电话12可能具有一些在可穿戴的收发机设备8上能被发现的同样的部件和一些附加的部件。从例4中能够理解，所述蜂窝电话12包含主电池和备用电池。所述蜂窝电话12包含辅助性的GPS芯片使它能够被地理定位。所述蜂窝电话12具有加速度计来检测到撞击。

所述蜂窝电话12具有发声的倒计时计时器，来提醒用户4撞击已经被检测到，除非定时器在预设的时间内处于非启动状态，否则这个事件的发生将被直接发送到中央监控站6。

所述蜂窝电话12包含通信按钮，当这个通信按钮被按压时直接将该电话12连接到中央监控站6上。所述蜂窝电话12具有普通蜂窝电话的特征，它的数字显示可以被用来联系其他手机。

例4

蜂窝电话12的至少一个实施例的描述如下：

冷/暖/热启动时间；42/38/1秒

灵敏度-159dBm跟踪

电池解决方案：

来自Techtium BackuPower的AAA备用锂电源，TEC 103+TEC2020

标准电池：1800毫安锂离子高容量电池，其待机时间为60天。

可选择的电池

参照图6，所述设备使用锂电池作为主电池，可以使用多种的AAA电池作为备用电池来为所述主电池充电，以达到3个小时的通话时间。如果所述设备未被启动，镍镉电池(NI-NH)可以使得所述设备保持85％的电量超过3年，而碱性电池可达到10年的保存期。在运输这些产品之前，电池将被完全地充电，这使得该设备当被需要存储和使用时不失去任何能量。

屏幕

外部显示屏窗口测量值：对角线方向1.5英寸(26×26毫米)128×128像素，单色的橙色背光。

存储器

可选择的用于数据记录和/或针对不同区域的映射的4MB闪存。

麦克风

内置的高性能扬声器麦克风

闪光灯

LED闪光灯

处理器

超低功耗的Atmel AVR32UC3B处理器

待机和通话时间

40天待机时间和16小时的通话时间。如果GPS追踪被启动该时间会更短。

USB端口

用于充电和数据交换的迷你USB端口

电池充电

可选的感应充电板，使得用户可以简单得把手机至于充电板上再充电(不需要充电线)www.convenientpower.com。

AGPS

内置的AGPS(导航)/GPS/GMS/SMS调制器可以通过SMS或者二进制编码发送GPS坐标，这使得蜂窝电话可以在建筑物内移动并且被追踪到。

加速度计

由BOSCH BMA 150的3轴重力传感器加速度计来进行撞击检测。用增量速度来计算碰撞数据。

坚固的结构

所述蜂窝电话被认证为符合针对粉尘、冲击、振动、温度极限、低压和太阳辐射的军事标准810F。蜂窝电话能在极端的户外环境下工作，抵抗多尘的环境、下雨的天气，并可曝露于重型机械振动并且在炎热/寒冷气候中使用。

防雨

所述蜂窝电话被认证为符合针对雨水、潮湿和盐雾的军事标准810F。它被设计成能承受下雨、雨雪和雪的情况。它具备橡胶外套、内衬和连接来抵御水的入侵。

文本到语音

(TTS)技术一通知来电者的名字或者呼叫者ID、设备和呼叫状态

GPS芯片

GPRS整合数据到服务器

附加功能

和弦铃声、振动引擎、低电量报警、返回道路的部件、远程固件升级(远程更新电话簿)、GMS/GPRS同时可用、SIM卡10编码设置、大的易于阅读的黑底白字显示、紧急SOS应急按钮、+100dB超大音量的振铃器、大的易于阅读的号码、振动报警、可以包含250个名字和号码的电话簿、与集成了感应线圈兼容的助听器(等级：M3/T3)、指示超出范围的红色LED、能够以用户的语音命令接听电话、用于回声和噪音消除的数字信号处理器、数字音量控制、支持语音拨号、80流明的LED闪光灯。

可穿戴的收发机设备8可以与其他安全设备结合在一起使用，比如烟雾探测器或者类似的安全设备。如果烟雾探测器被启动，则可穿戴的收发机设备8也将被启动。如果在15秒或者某个类似的任意预定时间内不关闭，则可穿戴的收发机设备8将会呼叫基于陆上线路的电话10或者蜂窝电话12与中央监控站6取得联系，如果通过蜂窝电话12与中央监控站6联系上，则通过SMS发送AGPS确定的地点并且发送信号来通知警报系统的监控者。

除了上述描述的部件以外，可穿戴的收发机设备8还将包含其它部件。

可穿戴的收发机设备8更倾向于使用如图6所示的AAA电池这样的储备或备用电池，来给主电池充电。因此，如果可穿戴的收发机设备8的主电池没电了，用户4按下紧急按钮，备用电池就会给主电池充电。所以，如果用户4碰巧把可穿戴的收发机设备8放在抽屉或者手套箱里而没有使用设备8，它就会失去电荷。它具有储备电池，其在紧急情况下可以给主电池充电，从而延长几年而不是几个月的休眠保存期。

可穿戴的收发机设备8可以包含第二按钮，这个按钮是用于目录帮助的GOOG 411热键。

可穿戴的收发机设备8可以通过语音引导指示或者提供书面指示的文本来提供交替导航。

可穿戴的收发机设备8可以在用户4的区域里提供有关产品、服务或零售机构的便利服务，比如餐厅、ATM或者酒店等。

一部丢失的蜂窝电话12可以通过与监控者18的联系来被定位，监控者18可以运用AGPS技术精确地定位所述电话12的位置，并且通知用户4该手机12的位置。

可穿戴的收发机设备8可以被编程来提醒用户4的照顾者或者药店为用户4提供预定的药物。

可穿戴的收发机设备8可以显示低电池寿命的通知。

虚拟围栏24可以被放置在设备8的周围，如果围栏24被破坏，监控者18就会通过电子邮件、SMS或者电话通知用户4。

可穿戴的收发机设备8可以包含控制返回道路的部件的附加按钮。这个附加按钮在用户离开车辆的时候可能被按下。如果用户4在停车场里找不到他或她的车辆，则返回道路的按钮可以被按下，这时箭头将指引用户4寻找车辆，并且显示出距离。

可穿戴的收发机设备8可以具有感应充电的部件，可以简单地将设备8放到充电垫上对设备8的电池进行充电，而不是把设备8插入电源插座进行充电。

虽然本发明被详细地描述和说明，但是应该清楚地理解，实施例是说明性和示例性的，并不对本发明进行限制。本发明的精神和范围仅通过所附权利要求书中的术语来进行限定。

Claims (20)

1.一种紧急通信系统，包括：

包括全球定位系统(GPS)设备的至少一个蜂窝电话，所述全球定位系统设备被配置为针对所述至少一个蜂窝电话提供地理坐标；

至少一个基于家庭的电话；

具有至少一个人工监控者的中央监控站，所述至少一个中央监控站被配置为接收来自所述至少一个蜂窝电话和所述至少一个基于家庭的电话的电话呼叫；以及

至少一个可穿戴的收发机设备，其包括紧急通信启动部件并被配置为发射紧急通信信号期望使得所述至少一个蜂窝电话或所述至少一个基于家庭的电话与所述中央监控站建立通信，其中，所述至少一个可穿戴的收发机被配置为响应于所述紧急通信启动部件的触发，发射所述紧急通信信号，并且其中，所述至少一个蜂窝电话的地理坐标在与所述中央监控站建立通信之后被发送到所述中央监控站。

2.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个无线收发机设备被配置为接收从另一可穿戴的收发机设备发射的无线信号，并且对所接收到的无线信号进行重发。

3.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备包括第一可穿戴的收发机设备和第二可穿戴的收发机设备，所述第一可穿戴的收发机设备具有第一RFID签名，所述第二可穿戴的收发机设备具有与所述第一RFID签名不同的第二RFID签名，并且其中，基于检测到所述第一RFID签名或所述第二RFID签名，在与所述中央监控站建立通信之后将发送了所述紧急通信信号的可穿戴的收发机设备的指示发送到所述中央监控站。

4.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述紧急通信信号期望：如果所述基于家庭的电话被所述蜂窝电话或所述至少一个可穿戴的收发机设备检测到，则使得所述至少一个基于家庭的电话与所述中央监控站建立通信，并且其中，所述紧急通信信号期望：如果所述基于家庭的电话没有被所述蜂窝电话或所述至少一个可穿戴的收发机设备检测到，则使得所述至少一个蜂窝电话与所述中央监控站建立通信。

5.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述基于家庭的电话被配置为当所述紧急通信信号被所述基于家庭的电话接收到时，拨打预编程的号码以与所述中央监控站建立通信。

6.如权利要求5所述的紧急通信系统，其中，所述蜂窝电话被配置为当所述紧急通信信号被所述蜂窝电话接收到、并且所述基于家庭的电话没有被所述蜂窝电话或所述至少一个可穿戴的收发机设备检测到时，拨打预编程的号码以与所述中央监控站建立通信。

7.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述基于家庭的电话是基于陆地线路的电话。

8.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备包括被配置为检测察觉到的跌倒的第一传感器、和被配置为检测察觉到的撞击的第二传感器，并且其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备被配置为当检测到察觉到的跌倒或察觉到的撞击时发射所述紧急通信信号。

9.如权利要求8所述的紧急通信系统，其中，所述第一传感器和所述第二传感器由至少一个加速计提供，其中，所述至少一个加速计在1G到5G时检测到察觉到的跌倒，并且在5G或以上时检测到察觉到的撞击。

10.如权利要求8所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备被配置为当检测到察觉到的跌倒或察觉到的撞击时，在所述紧急通信信号被发射之前提供可听到的报警。

11.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，GPS设备是辅助的GPS芯片。

12.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，在所述至少一个可穿戴的收发机设备上的所述紧急通信启动部件是一个按钮，在所述按钮周围具有突起的环形物。

13.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备包括可听到的警报器，其中，当所述至少一个收发机设备被移动到远离所述蜂窝电话或所述基于家庭的电话预定距离时触发所述可听到的警报器。

14.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备还被配置为当所述至少一个收发机设备被移动到远离所述蜂窝电话或所述基于家庭的电话预定距离时，发射所述紧急通信信号。

15.如权利要求1所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个可穿戴的收发机设备作为钥匙扣、挂件或皮带扣而被提供。

16.一种紧急通信系统包括：

至少一个蜂窝电话；

至少一个基于家庭的电话；

具有至少一个人工监控者的中央监控站，所述至少一个中央监控站被配置为接收来自所述至少一个蜂窝电话和所述至少一个基于家庭的电话的电话呼叫；以及

多个可穿戴的收发机设备，每个所述可穿戴的收发机设备包括紧急通信启动部件，每个所述可穿戴的收发机设备被配置为响应于对所述紧急通信启动部件的触发而发射信号，期望使得所述至少一个蜂窝电话或所述至少一个基于家庭的电话来呼叫所述中央监控站，并且每个所述可穿戴的收发机设备被配置为接收从其他所述可穿戴的收发机设备发射的无线信号，并重发该接收到的无线信号。

17.如权利要求16所述的紧急通信系统，其中，所述至少一个蜂窝电话包括全球定位系统(GPS)设备，所述全球定位系统设备被配置为针对所述蜂窝电话提供地理坐标，其中，响应于所述紧急通信启动部件的触发，将所述至少一个蜂窝电话的地理坐标发送到所述中央监控站。

18.如权利要求16所述的紧急通信系统，其中，所述紧急通信启动部件是在所述可穿戴的收发机设备上的按钮。

19.如权利要求16所述的紧急通信系统，其中，所述紧急通信启动部件被配置为在检测到察觉到的跌倒、察觉到的撞击、到所述蜂窝电话的一段距离或者到所述基于家庭的电话的一段距离时，所述紧急通信启动部件被触发。

20.如权利要求16所述的紧急通信系统，其中，所述多个可穿戴的收发机设备包括第一可穿戴的收发机设备和第二可穿戴的收发机设备，所述第一可穿戴的收发机设备具有第一RFID签名，所述第二可穿戴的收发机设备具有与所述第一RFID签名不同的第二RFID签名，并且其中，基于检测到所述第一RFID签名或所述第二RFID签名，在与所述中央监控站建立通信之后将发送了所述紧急通信信号的可穿戴的收发机设备的指示发送到所述中央监控站。

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