CN103945340A - 蓝牙ptt对讲系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种蓝牙PTT对讲系统，包括设有蓝牙耳麦mic接口和喇叭的蓝牙模块设备。蓝牙模块设备上设有一键通PTT按键，一键通PTT按键电连接蓝牙模块设备内置蓝牙模块的I/O口、蓝牙模块脉码调制PCM接口连接音频输入模块和音频输出模块；其中，音频输入模块通过蓝牙模块音频输入电路连接耳麦mic接口，音频输出模块通过蓝牙模块音频输出电路连接喇叭。本发明使得任何一部带有蓝牙的移动终端设备快速实现PTT对讲和专业级的集群对讲功能，并满足公网对讲移动终端在集群对讲业务应用中，对PTT键、音量等专业应用的功能的要求。可以免除当前使用公众移动数据网提供对讲功能的手机在适应对讲机特性方面的定制要求，极大降低公网对讲手机研制的成本。

Description

蓝牙PTT对讲系统

技术领域

本发明涉及一种在蓝牙设备上实现触发一键集群通对讲功能的装置。尤其涉及一种适用于军警/保安，出租车/物流，风景/旅游，包括：监狱、医疗急救、防洪防震防空消防应急、公安交通、城管执法、出租车、航空、航海、高速公路、铁路、国安、电力、石油、煤炭、消防、急救、防洪、护林防火、旅游等，基于无线网络的集群通信服务，通过无线手持智能终端实现用户群体之间的群组通信，用户只需按键即可向个人或群组发起通话，无需拨号和等待对方摘机的一体化通信模式，实现在蓝牙设备上装备一键通PTT键并与移动终端相链接，包括：点对点语音，群组语音，数据通信，实现对讲功能的装置。

背景技术

在当今信息化时代，人们总希望一按某一个键就立即可以通话，而不像公众移动电话那样先拨11位数，还要等数秒或更长时间才能通话，若遇对方正在通话还不知何时可以通话，不论你有多么急的事都只有耐心等。随着计算机和通信技术的不断发展,目前国内移动公众网(G*和CDMA)也在积极开展为集团用户提供PTT（PTT：Push to Talk）业务，目前，移动和联通的PTT现在正处于测试阶段。PTT是建立在GPRS网络基础上的VoIP语音封包技术，PTT(一键通)功能是一种移动技术，可以快速地进行“一对一”或者“一对多”通话，就像使用对讲通话机一样。但是必须使用内置这种功能的手机，普通手机无法使用PTT功能，但一部分支持高通BREW的手机将来可以通过软件升级来支持PTT技术。PTT是“即按即说”的手机，融合了手机与对讲机的功能，它用的是手机的网络。PTT手机与一般对讲机有所不同，一是对讲机毋需通过网络，二是和对讲机只能近距离通话不同，一键通服务可以通达至手机网络可以覆盖到的地方，几乎没有距离的限制。而PTT服务可以按照时长、时段和流量来计费，也可以包月，这取决于运营商。以高通和CDMA运营商Nextel在美国的商用先例来看，采用包月制，费用在15-30美元之间。PTT一按通是指是一种移动电话服务，利用GPRS手机的即按即说（PoC：Push-to-Talk over Cellular）服务达成类似无线电话的通讯方式。又具有数字移动电话业务，既可以打电话，又能按某个键实现组、群、个呼叫业务，在工作节奏加快的今天，PTT确实受到人们青睐。但是PTT并非一按就通，它也需要接续时间，又称为呼叫延迟时间，接续时间的不同就有不同的PTT。在全国范围内都可以用起来好像对讲机一样，不过，需要双方的电话都要支持PTT的功能，同时SIM卡也要开通POC功能，一般每个通话群组同时只能一个人说话。

蓝牙是一种低成本大容量的短距离无线通信规范。蓝牙规范采用微波频段工作，传输速率每秒1M字节，最大传输距离10米，通过增加发射功率可达到100米。蓝牙技术是全球开放的，在全球范围内具有很好的兼容性，全世界可以通过低成本的无形蓝牙网连成一体。蓝牙技术不仅仅运用于电脑，像移动电话、数字相机、摄像机、打印机、传真机、家电等许许多多电子设备都可以采用蓝牙技术，实现无线连通，而不必拖一条尾巴（连接线），蓝牙技术的广泛应用将使我们的生活无比轻松。

对讲机是一种广泛用于宾馆、公安、出租等各行各业的无线收发设备，在指挥、通信、调度等各种工作场景中具有广泛的应用。对讲机与普通电话不同，有以下区别：

1、呼叫方式不同。手机往往使用拨号的方式来发起呼叫；对讲机不用拨号，使用一键通PTT键进行呼叫；

2、功能键要求不同。PTT键做为集群对讲呼叫的主要手段，使用频次高，在寒冷地区的外勤作业同样需要佩戴手套的情况下使用，因此要求PTT键个头大、手感好，耐用等多重特性，与普通手机按键要求差异加大。

3、通话方式不同。手机往往是一对一的通话；对讲机通话时使用群组通话模式，一个人说话很多人听；

4、音量要求不同。集群对讲手机常用于外勤作业，环境嘈杂，要求对讲手机的输出音量较高，音频输出功率至少2W。正常手机的输出功率最高也就1.6w。

5、外形与结构差异较大。手机的外形设计往往以美观为主，音频输出选择功率小体积小的喇叭；而对讲机由于使用的环境比较嘈杂，所以，对讲机往往使用体积大功率较大的喇叭做为音量输出。由于二者使用上的差异，导致二者在外观设计上有不同的要求。

当前，三大运营商均推出了公网集群业务，包括电信的天翼对讲QCHAT，中国移动的手机对讲POC和中国联通的集讯通。其原理是，利用公众移动通信网的基站的数据信道来传输对讲信息，通话模式与传统集群对讲类似，具备一对多的群组通话能力。虽然在技术上，公众移动通信网同样实现了集群对讲的功能，经过几年的业务发展，POC业务的时延已经低于1秒，与传统的集群对讲指标接近，因此，POC业务开始步入高速发展阶段。ptt功能取决于sim卡、网络支持以及您申请的数据服务的类型。

经过几年的业务发展，POC业务的时延已经低于1秒，与传统的集群对讲指标接近，因此，POC业务开始步入高速发展阶段。ptt功能取决于sim卡、网络支持以及您申请的数据服务的类型。

当前，在普通公网手机上加装对讲软件，虽然也可以使用对讲功能，但是由于普通移动终端是没有PTT按键的，实际公网手机软件使用中需要用户按住移动终端屏幕上的一个键来进行PTT呼叫，这种使用模式一来操作繁琐，与传统的一键通模式有差异，二来，屏幕按键使用不方便。

另外，普通的公网手机喇叭的外放音量一般只有0.8w左右，与对讲一般要求的2W左右的外放功率相差较大，音量外放效果无法满足在室外通话的要求。

因此，当前三大运营商的手机对讲终端都是采用定制机的模式，使移动终端适应对讲应用的实际要求，但是这样一来，无形之中增加了公网对讲手机的制造成本。

同时，目前智能移动终端的高速发展，人们对于移动终端的外观也要求更加时尚，传统集群对讲的外观已经逐渐落后当前大众的审美要求，使对讲机兼容当前智能手机的时尚元素，无疑会使更多的人群接受公网对讲应用。

另外，随着移动智能终端持续的发展，移动智能操作系统平台功能日益强大，手机未来所能承载的业务与功能越来越多，手机上承载传统的对讲业务，并提供其它丰富的应用，必将给对讲业务带来新的生命力。

目前各家手机厂商之间的技术标准不尽统一。而且，在未来移动和联通都分别在其GPRS和CDMA网络上推出PTT业务之后，两大运营商不同系统之间的“对讲”要实现互联互通，将存在技术上的难题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在不足之处，提供一种通用、灵活、方便，能与任何一部带有蓝牙功能手持移动终端链接，快速实现PTT对讲功能的带PTT键蓝牙对讲设备，尤其是能满足公网对讲移动终端，在集群对讲业务应用中，对PTT键、音量等专业应用功能要求的PTT键蓝牙对讲装置。

本发明的上述目的可以通过以下措施来得到，一种蓝牙PTT对讲系统，包括设有蓝牙耳麦mic接口和喇叭的蓝牙模块设备，其特征在于：蓝牙模块设备上设有一键通PTT按键，一键通PTT按键电连接蓝牙模块设备内置蓝牙模块的I/O口、蓝牙模块脉码调制PCM接口连接音频输入模块和音频输出模块；其中，音频输入模块通过蓝牙模块音频输入电路连接耳麦mic接口，音频输出模块通过蓝牙模块音频输出电路连接喇叭；一键通PTT键触发对讲呼叫信息，蓝牙模块将接收到的PTT键触发对讲信息，无线蓝牙链接至移动终端，移动终端通过移动数据网向PTT服务器发起PTT呼叫请求，呼叫请求通过后，移动终端接收从蓝牙模块传输过来的音频输入信息，经过编码后，向移动数据网上的PTT服务器发送PTT音频信息，移动数据网上的PTT服务器接收到移动终端的PTT音频信息后，将其转发给PTT群组内其它成员。

本发明相比现有的操作系统有以下有益效果：

1）本发明提供的一种通用的带有PTT键的蓝牙对讲设备和移动终端的链接形式，使得任何一部带有蓝牙的移动终端在与之链接后，可以快速提供专业级的集群对讲功能。

2）本发明提供的一种通用的带有PTT键的蓝牙对讲设备和移动终端的链接形式，可以保留普通手机的外观，使得对讲机可以兼顾手机时尚的优点，更好的满足用户日常应用的需要。

3）本发明提供的一种通用的带有PTT键的蓝牙对讲设备和移动终端的链接形式，可以免除当前使用公众移动数据网提供对讲功能的手机在适应对讲机特性方面的定制要求，极大降低了公网对讲手机研制的成本。

4）本发明提供的一种通用的带有PTT键的蓝牙对讲设备和移动终端的链接形式，在辅助设计充电宝、GPS等辅助功能后，可以极大弥补普通手机在专业级应用的缺陷，使公网对讲手机更好的满足行业应用的专业化要求。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1是本发明蓝牙PTT对讲系统示意图。

图2是本发明蓝牙PTT对讲系统增加功放的示意图。

图3是本发明蓝牙PTT对讲系统增加显示屏的示意图。

图4是本发明蓝牙PTT对讲系统增加充电电池的示意图。

图5是本发明蓝牙PTT对讲系统增加GPS的示意图。

图6是本发明蓝牙PTT对讲系统增加蓝牙GPS的示意图。

图7是本发明蓝牙PTT对讲系统增加传统集群对讲模块的示意图

具体实施方式

实施例1

参阅图1。在以下描述的最佳实施例中，支持通用的带有PTT键的蓝牙设备与移动终端相链接，提供对讲功能的系统模型，依次包括蓝牙PTT对讲系统与移动终端；其中蓝牙PTT对讲系统包括蓝牙模块和在蓝牙模块的外围设备上定义的一键通PTT键、喇叭和耳麦mic接口。蓝牙PTT对讲系统中，蓝牙模块通过I/O口连接一键通PTT按键，蓝牙模块通过PCM接口连接音频输出模块和音频输入模块。

蓝牙模块通过I/O口获取PTT键被用户手动触发后，蓝牙模块通过无线蓝牙信号向移动终端发送PTT键被触发的信息，并通过无线蓝牙信号向移动终端传输音频输入模块输入的音频信息；移动终端通过无线蓝牙信号接收到蓝牙PTT对讲系统发送的PTT键按下的信息后，移动终端开启对讲功能，向移动数据网上的PTT服务器发起对讲呼叫；移动终端接收到移动数据网上的PTT服务器允许呼叫的信息后，移动终端接收蓝牙PTT对讲系统传递的音频输入数据，进行编码处理后，向移动数据网上的PTT服务器发送PTT呼叫的音频信息，移动数据网上的PTT服务器接收到移动终端发送的PTT音频数据后，将PTT音频数据转发给PTT群组内其它移动终端。

移动终端接收到移动数据网上PTT服务器转发的其它移动终端发送的PTT音频信息后，移动终端经过解码后，将还原的音频数据通过无线蓝牙信号向蓝牙PTT对讲系统发送，蓝牙PTT对讲系统的蓝牙模块接收到移动终端发送的音频数据后，通过PCM接口发送给音频输出设备。

音频输入模块包含MIC在内的音频处理模块；音频输出模块包含喇叭在内的音频处理模块。

蓝牙模块可以是单独包含MCU功能的通用模块或包括蓝牙芯片、无线收发器和中央控制器MCU组件组成的套件。

通用模块或包括蓝牙芯片、无线收发器和中央控制器MCU组件组成的套件。

上述移动终端包括手机模块和传统集群对讲模块的移动终端。

一键通PTT键与蓝牙模块相连的I/O口，可以在中断口、键盘口、接口模块或通用I/O口中至少一个接口上，按下PTT键，蓝牙模块通过扫描或中断接收到相应信息，蓝牙模块向手机发送PTT键触发信息。

接口模块包括模拟接口、数字接口以及人机接口三个子块：

(1)模拟接口包括语音输入/输出接口，射频控制接口。

(2)辅助接口：电池电量、电池温度等模拟量的采集。

(3)数字接口包括：系统接口，SIM卡接口，测试接口。EEPROM接口，存储器接口。ROM接口主要用来连接存储程序的存储器FLASHROM，在FLASHROM中通常存储layer1，2，3、MMI和应用层的程序。RAM接口主要用来连接存贮暂存数据的静态RAM(SRAM)。

实施例2

参阅图2。在图2所示实施例中，根据实施例1，音频输出模块通过功放模块电连接蓝牙模块脉码调制PCM接口和音量调节键。音量调节键连接在功放模块的外围控制电路上。音量调节键用于调节功率放大的倍数，可以满足用户对音量大小进行调节的需要。由于集群对讲终端在实际使用中，需要面对嘈杂的环境，因此音量是集群对讲终端应用中非常重要的一项指标。本实施例在蓝牙模块与音频输出模块电连接功放模块，使用功率放大，可以增大带PTT键的蓝牙设备的音频输出的功率，以满足嘈杂环境中音量清晰的集群对讲要求。

实施例3

参阅图3。在图3所示实施例中，为使集群对讲终端在实际使用中，显示群组信息，使用户了解当前呼叫的群组名称信息。根据实施例1，在蓝牙模块的中央控制器MCU上还连接有信息显示模块，信息显示模块通过MCU接收移动终端无线传递的数据进行显示。由于集群对讲应用中，一个人可以隶属于多个PTT群组。为使用户更加清楚自己的当前呼叫时所归属的群组，在蓝牙设备上提供群组显示信息是必要的一种需求。

实施例4

参阅图4。在图4所示实施例中，根据实施例1，在蓝牙模块设备上还设有移动终端充电接口，移动终端充电接口通过充电电池模块提供对蓝牙模块设备电源提供充电。移动终端充电接口可以采用USB通用接口。同时提供移动终端充电接口向移动终端进行充电的接口。

由于智能手机功耗较大，集群对讲业务属于日常工作重要手段，为延续移动终端更长时间的通话要求，在蓝牙设备上增加充电宝电池，有助于提高移动终端的使用时间，更好保障工作的进行。

实施例5

参阅图5。在图5所示实施例中，在实施例1的基础上，蓝牙模块设备上还设有连接在蓝牙模块的中央控制器MCU上的GPS模块，MCU控制GPS模块工作状态。MCU通过蓝牙芯片接收移动终端的指令，对GPS模块进行开启、关闭、收集数据等操作。MCU负责处理所有蓝牙模块的工作；蓝牙芯片用于处理无线蓝牙信号和信息；无线收发器进行蓝牙信号的数据传输交互，并将收集到的GPS模块的数据通过无线传递给移动终端。移动终端接收到蓝牙模块的GPS数据以后，在软件应用调用数据。由于GPS模块在移动终端中属于耗电较大的部件，同时部分移动终端在设计上GPS的性能较差，但定位功能在集群对讲应用中属于重要的功能，为提升GPS的性能，降低移动终端的功耗，在蓝牙上增加GPS功能，是一种重要的解决方案。

实施例6

参阅图6。在图6所示实施例中，按照实施例1和实施例5的实施方式，可以将蓝牙模块设备设置为如实施例带有PTT键的蓝牙设备2和GPS模块与蓝牙模块1组成蓝牙设备1，使移动终端可以同时连接蓝牙设备1和蓝牙设备2两个蓝牙设备。蓝牙设备1和蓝牙设备2均内置于蓝牙PTT对讲系统内，共用同一电源模块；蓝牙设备1接收移动终端对于GPS模块的控制，包括GPS开启、关闭、数据提取并传输给移动终端。蓝牙设备2与移动终端进行PTT呼叫的控制。由于GPS蓝牙设计较为复杂，研发周期较长，也可以考虑在实施例1中直接使用成熟的GPS蓝牙模块组件实现相应的GPS功能设计，虽然成本增加，但可以增加研发进度。

实施例7

参阅图7。在图7所示实施例中，在实施例1的基础上，蓝牙模块设备上还设有连接在蓝牙模块的中央控制器MCU上的传统集群对讲模块，其中，PTT键和音频输入模块同时连接在传统集群对讲模块与蓝牙模块上。PTT键触发时，传统集群对讲模块与蓝牙模块同时发送PTT呼叫信息，并最终同时通过移动数据网和传统集群对讲的频道同时发送PTT呼叫。

传统集群对讲模块的音频输出电路与蓝牙模块的音频输出电路分别接在开关1和开关2上，开关1和开关2的控制由蓝牙模块控制。

传统集群对讲模块同时有标识音频输出信息的SQ引脚信号连接蓝牙模块。当传统集群对讲模块收到PTT语音时，标识音频输出信息的SQ引脚信号会有输出，当蓝牙模块接收到传统集群对讲模块的SQ引脚信号，则表示传统集群对讲当前收到PTT呼叫信息，有传统集群对讲PTT语音呼入。

蓝牙模块将传统集群对讲PTT呼叫信息通过无线蓝牙通知移动终端，由移动终端判断是否允许传统集群对讲的PTT语音通过开关1播放至音频输出模块。

开关1和开关2的组合允许传统集群对讲的PTT音频和公网对讲的音频以混音形式或单路输出两种方式播放两路PTT音频。具体控制由移动终端根据策略来实施。

传统集群对讲模块包括模拟对讲模块、数字对讲模块、350M模拟集群对讲模块、350M数字集群对讲模块、800M数字集群对讲模块。

公网对讲拥有覆盖范围大的特点，但容易受制于移动网络基站的容量限制，特殊场景下容易被阻塞。传统集群对讲在群组容量上没有限制，但是传输距离有限。

实际场景中，二者混合使用可以避免各自的缺陷，优势互补。

因此在公网对讲中融合传统集群对讲，PTT呼叫时使用双信道发送，可以兼顾各自优点，避开各自缺点。

由于公网对讲相比传统集群对讲传输时延较大，因此，在PTT信号通过双通道同时发送信息时，公网对讲收到的PTT音频信号要慢，同时播放会引起混乱。

因此设计上，需要移动终端进行判断，在移动网络收到的PTT音频信息与传统集群对讲收到的音频信息是否为同一对应关系的语音；如果是，就需要屏蔽公网对讲的语音信息，只播放传统集群对讲的语音。如果不是，则由移动终端判断由混音播出，或根据优先级设定播出其中一路。

以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，比如，可以根据本发明，对上述实施例1-7进行相互间的结合或组合，这些组合或变更和改变应视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种蓝牙PTT对讲系统，包括设有蓝牙耳麦mic接口和喇叭的蓝牙模块设备，其特征在于：蓝牙模块设备上设有一键通PTT按键，一键通PTT按键电连接蓝牙模块设备内置蓝牙模块的I/O口、蓝牙模块脉码调制PCM接口连接音频输入模块和音频输出模块；其中，音频输入模块通过蓝牙模块音频输入电路连接耳麦mic接口，音频输出模块通过蓝牙模块音频输出电路连接喇叭；蓝牙模块通过I/O口获取PTT键被用户手动触发后，蓝牙模块通过无线蓝牙信号向移动终端发送PTT键被触发的信息，并通过无线蓝牙信号向移动终端传输音频输入模块输入的音频信息。

2.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：蓝牙模块包括单独包含MCU功能的通用模块或包括蓝牙芯片、无线收发器和中央控制器MCU组件组成的套件。

3.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：一键通PTT键与蓝牙模块相连的I/O口，包括中断口、键盘口、接口模块或通用I/O口至少一个接口中至少一个。

4.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：音频输出模块通过功放模块电连接蓝牙模块脉码调制PCM接口和音量调节键，音量调节键连接在功放模块的外围控制电路上。

5.如权利要求2所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：在蓝牙模块的中央控制器MCU上连接有信息显示模块，信息显示模块通过MCU接收移动终端无线传递的数据进行显示。

6.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：在蓝牙模块设备上还设有移动终端充电接口，移动终端充电接口通过充电电池模块提供对蓝牙模块设备电源提供充电。

7.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：蓝牙模块设备上还设有连接在蓝牙模块的中央控制器MCU上的GPS模块，MCU控制GPS模块工作状态。

8.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：将蓝牙模块设备设置为带有PTT键的蓝牙设备2和GPS模块与蓝牙模块1组成的蓝牙设备1，蓝牙设备1和蓝牙设备2均内置于蓝牙PTT对讲系统内，共用同一电源模块；蓝牙设备1接收移动终端对于GPS模块的控制，蓝牙设备2与移动终端进行PTT呼叫的控制。

9.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：蓝牙模块设备上还设有连接在蓝牙模块的中央控制器MCU上的传统集群对讲模块，其中，PTT键和音频输入模块同时连接在传统集群对讲模块与蓝牙模块上；传统集群对讲模块的音频输出电路与蓝牙模块的音频输出电路分别接在开关1和开关2上，开关1和开关2由蓝牙模块控制。

10.如权利要求9所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：传统集群对讲模块包括模拟对讲模块、数字对讲模块、350M模拟集群对讲模块、350M数字集群对讲模块、800M数字集群对讲模块。

11.如权利要求1所述的蓝牙PTT对讲系统，其特征在于：移动终端包括手机模块和传统集群对讲模块的移动终端。