CN1168203A - 外部通信源至无线电的接口 - Google Patents

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R·M·金杂罗
劳伦斯·布朗菲尔德
W·D·丹尼森
桑德拉金杂罗·卡尔霍恩
D·M·阿金
K·E·尼茨
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Abstract

一种位于便携蜂窝式电话和汽车无线电之间以便于解脱双手使用电话的接口，为简化汽车内的安装，该接口被装入连到代电池打火机适配器插头的远距离外壳中。此接口把来自蜂窝式电话的输入信号从音频转换到射频，把该射频信号发射到汽车无线电接收机，其中音频信号在无线电扬声器上被复现。

Description

外部通信源至无线电的接口
技术领域
本发明涉及通信接口，尤其涉及外部通信源和汽车无线电之间的接口。
背景技术
便携的蜂窝式电话等外部通信源已日益普及，并被用于许多汽车中。不幸的是为了使用这种电话，用户必须手持电话耳机至其耳朵上，这降低了用户正确和安全地操纵汽车的能力。
为了克服此问题，例如在Takano第4,845,738号美国专利和Ono第4,905,270号美国专利中改进和示出了一些装置，这些装置可以在汽车中解脱双生使用蜂窝式电话。这些已有技术的装置包括耳机，它最好安装得靠近驾驶员的座位，在此座位中可插入蜂窝式电话。这些装置通过电线把输入的信号从蜂窝式电话传送到外部放大器和扬声器系统(它们也必须安装在汽车内的某处，最好安装在地板、挡泥板或行李箱中)。此外，麦克风也必须安装在汽车内，以对电话发送输出的话音信号。
虽然这些装置允许在汽车中解脱双手使用蜂窝式电话，但它们有几个缺点。放大器、扬声器、麦克风和耳机的安装费钱费时，且对普通用户来说太复杂。这些装置也可能挤满汽车的内部并干扰其安全而有效地操作。此外，一旦安装了这些装置，它们被固定在汽车中而不容易取下。于是，这些装置不是便携式的，也不能容易地从一辆汽车移到另一辆汽车上。
于是，需要一种便于在汽车中解脱双手使用蜂窝式电话的便携式接口，而不需要外部电线，以及涉及费钱和/或安装困难且挤满汽车内部的元件。
发明内容
一种可连到外部通信源的接口，用于把此通信源与包括无线电接收机和扬声器的无线电相连，此接口包括用于把从通信源输入的音频信号转换成射频信号的转换器，以及用于把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中音频信号在无线电扬声器上被复现。
依据本发明的一个方面，此接口也包括用于接收输出的音频信号并把此输出信号发送到外部通信源的麦克风、放大器，以及在接收到输入信号时对外部通信源产生的信号进行复现的扬声器。该接口包括或可连到代电池，以从外部电源为外部通信源提供电力。代电池也可包括电池充电器，用于在不使用外部通信源时对此通信源的内部电池进行充电。此接口也可装入其中可插入外部通信源的支架中，该支架位于可连在通信源和外部电源之间的适配器插头中，或者位于可连到通信源和外部电源的远距离外壳中。
依据本发明的另一个方面，此接口可包括耦合在接口天线和外部电源之间的电容器。
依据本发明的又一个方面，此接口可包括在接收到外部通信源的输入信号时发出声音的呼铃器，以及一装置，该装置用于延迟把输入信号从接口发送到无线电，以便于调节无线电。
以及本发明的再一个方面，此接口包括RBDS发射机，用于发射一命令，以把RBDS无线电开启和/或调节到一适当频率，来接收来自外部通信源的输入信号。此接口也可包括用于对无线电发送识别信息的装置，该信息可在无线电扬声器上复现或在无线电视觉显示板上显示。此外，此接口可包括话音确认装置，以使用户通过话音命令控制外部通信源和/或无线电。
依据本发明的另一个实施例，一种接口可连在便携的蜂窝式电话和固定的蜂窝式电话之间，以把固定电话连到包括无线电接收机和扬声器的无线电上。此接口包括无线电收发机，用于接收来自便携式电话的电话操作信号并把这些信号发送到固定电话，还包括转换器，用于把来自固定电话的输入音频信号转换成射频信号，以及还包括发射机，用于把射频信号发送到无线电接收机，其中音频信号在无线电扬声器上被复现。
依据本发明还有的另一个实施例，一种用于把便携蜂窝式电话与无线电相连的系统包括电源转换器，用于转换电源电平和可连到蜂窝式电话的接口之间的信号。该接口包括与电源转换器和蜂窝式电话进行通信的无线电收发机、把来自电话的输入音频信号转换成射频信号的转换器，以及发射供在无线电上复现的信号的发射机。
依据本发明的又一个实施例，一种接口可连到音频发生装置，用于把该装置与包括无线电接收机和扬声器的无线电相连，该接口包括把来自音频发生装置的输入音频信号转换成射频信号的转换器、通过天线把此射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中音频信号在无线电扬声器上被复现，该接口还包括耦合在天线和外部电源(用于对无线电提供电力)之间的电容器。
附图概述
图1是外部通信源到本发明的无线电接口并带有相关设备的方框图；
图2A是用于本发明支架外壳的同质异构图，包括插入支架的便携蜂窝式电话；
图2B是图2A支架外壳的断面图，图包括便携蜂窝式电话；
图2C是用于本发明接口的另一种适配器插头外壳的同质异构图；
图2D是用于本发明接口的又一种适配器插头外壳的同质异构图；
图3是本发明接口的一个实施例的方框图，用于标准便携蜂窝式电话，其中以虚线示出另一种实施例的元件；
图4A和4B，在把相同字母的线路并列连在一起时，构成了图3接口的示意电路图；
图5是已有技术的3瓦固定电话电源转换系统的方框图，用于便携蜂窝式电话；
图5A是图5的已有技术3瓦接口的示意图；
图6是本发明接口的另一种实施例的方框图，用于图5的电源转换系统；
图7是本发明又一种实施例的方框图，包括用于把便携蜂窝式电话与无线电相连的接口，以及用于增进电话功率传送的电源转换器；
图8是本发明另一个实施例的方框图，包括用于把独立的音频发生装置与无线电相连的接口；
图9是本发明又一个实施例的方框图，包括用于把外部通信源与无线电广播数据系统无线电相连的接口；以及
图10是本发明再一个实施例的方框图，包括用于把数字计算装置与无线电相连的接口。
本发明较佳实施方式
参考图1，外部通信源12(诸如具有电话天线4的便携蜂窝式电话)和无线电16之间的接口10允许解除双手使用电话12。虽然接口10适用于汽车无线电16，以使汽车驾驶员或乘客便于解脱双手使用电话12，但应注意如果需要，接口10也可用在不同的环境。此外，本发明不只限于蜂窝式电话，也可适用于任何其它的外部通信源，诸如象膝上型计算机或调制解调器等便携式通信装置、传真机或类似装置。此外，该接口也容易地适用于独立的音频发生装置，诸如盒式磁带机、CD唱机、导航系统、视频游戏或类似装置。
接口10也可适用于在大多数汽车中可见到的任何标准无线电16。这种无线电16包括无线电天线18、接收机20、放大器22和一个或多个扬声器24。接口10也包括与无线电天线18进行通信的天线26。
在如图2A和2B所示的一个实施例中，接口10可装在一支架28中，该支架可附在汽车内部，以使电话12不在汽车中移动。电话12插入支架28被其所支持，支架28内部的第一连接器30与电话12的接口插座32(在图1和4A中示意地示出)相连。支架也包括与电话12上电源插座(未示出)连接的第二连接器34。一已有的代电池插头36可通过连线40连至支架28上的插座38，以便从一外部电源，如汽车电池供电给蜂窝式电话。已有的代电池插头36也可包括电池充电器，以在不使用电话12时，通过支架28上的第二连接器34对电话12的内部电池44进行充电。
支架28也可包括其它特征，诸如DC插座46，该插座46能接收来自变压器的电力，以便从家或办公室内的标准电源输出端为接口10和电话12供电。支架28也可包括用于接受单声道或立体声耳机插头。
接口10也可装在如图2C所示的一个适配器插头50中，该插头50连在蜂窝式电话12和外部电源42之间。在此实施例中，通过把位于电线54一端的连接器52插入电话12的接口插座32并把适配器插头50连到外部电源42，可容易地安装接口10。
例如，包含接口10的适配器插头50和连到支架28的代电池插头36可插入汽车打火机插头的插座中，该插座用于提供连在汽车电池的外部电力，或者适配器插头50和代电池插头36也可连到任何其它外部电源。
参考图2D，接口10也可装入连在代电池插头56和电话连接器57之间的远距离外壳55，该电话连接器57可插入便携式电话12的接口插座32。代电池插头56基本上类似于图2A所示的代电池插头36，它可插入汽车打火机插头的插座中，该插座用于对接口10和便携式电话12提供连在汽车电池的电力。
如上所述可知，接口10可装在适配器插头、支架或远距离外壳中，或者也可包括几个这样的结构或其它结构中的元件。此外，图2A-2D示出的支架28、适配器插头50和远距离外壳55都便于把接口10装入汽车中或从汽车中取下。
本发明的接口可用于任何便携蜂窝式电话或一个便携式电话与3瓦的电源转换系统。图3示出接口10的一个实施例，它可用于便携蜂窝式电话，诸如MotorolaPT系列的触按式电话。此接口10包括音频到射频转换器58以及射频发射机60。如上所述，接口10也可包括代电池62和电池充电器64，或者可连到独立的代电池和充电器插头36。
当接口10连到便携蜂窝式和12时，电话12最好提供代电池62接受来自外部电源42的电力，以使用电话12，而不消耗来自内部的电话电池44的电力。此外，当不使用电话12时，电池充电器64最好对内部的电话电池52进行充电，从而可在用户不连接接口10时，电话12可供使用。
电话12把电话天线14接收到的来自外部通信基站66的输入通信信号转换成音频信号，并把此音频信号发射到接口10，这里转换器58把来自音频的信号转换到射频。然后射频发射机60通过接口天线26和无线电天线18，把此射频信号发射到无线电接收机20。依据一个实施例，发射机60以某一预定的频率发射信号，该频率用于在选定的FM或AM射频上进行发射。这些信号被无线电天线18和无线电接收机20接收，并被用于在无线电扬声器24上进行复现的无线电放大器22放大。
当接口10连到电话12的接口插座32时，电话的内部扬声器(听筒)和麦克风(话筒)不能工作，所有的音频信号被发送到接口10。麦克风68把声能转换成电语音信号，并把这些信号提供给蜂窝式电话12，使用户可解脱双手使用电话12。
如图2A和2B所示，麦克风68可装入支架28，和/或为了连到外部麦克风(它可装在汽车中的某个其它位置)，支架28可包括插座70。在图2C的接口10的实施例中，麦克风68可装入适配器插头50或电线54中。在图2D的接口10的实施例中，麦克风68可用软线连到远距离外壳55，该软线使用户可最佳地放置麦克风68。麦克风68也可通过无线发射或单独的电线连到电话12。
再参考图3，接口10也可包括扬声器72和扬声器放大器74，该放大器74可在接收到输入呼叫时复现电话12的内部铃声。此外，如果无线电16不工作时，扬声器72和放大器74为输入话音信号的复现提供备份。再参考图2A-2D，扬声器72和放大器74可装入支架28、适配器插头50或远距离外壳55中，或者可装入汽车中的某个其它的位置。
在扬声器72上复现的铃声提醒用户把无线电16开启和/或调节到一适当频率，以接收输入的信号。在无线电16被适当地调节后，驾驶员开启电话12应答此呼叫，诸如按下电话12上的“发送”按钮。为了开始输出呼叫，驾驶员在拨号和发送呼叫前把无线电16调节到适当频率。
接口10可以任何选择的FM或AM射频把信号发射到无线电16。FCC严格限制所有超过100mW信号无线电频率的使用，但由接口10发送的电话信号低于FCC的限制范围。为了消除与其它无线电信号发生干扰，接口10可以FCC无线电信号不使用的空频率发射信号，诸如87.9、88.1或88.3Mhz。
依据本发明的另一种实施例，接口10可包括发出音调信号的呼铃器76，以在电话12接收到输入呼叫时提醒用户。接口10也可包括时钟78，它在呼铃器76刚发出音调时开始工作。直到时钟78工作了预定的延迟时间，诸如10秒后，才从接口10向无线电16发射信号。该延迟便于用户在接口10发射输入话音信号前调节无线电16。这样，在无线电16被调节前，即使用户开启电话12来应答呼叫，在用户还未来得及调节无线电16之前，将不发射信号。
依据本发明还有的另一个实施例，接口10可包括无线电命令电路80，以对无线电16发出操作命令。当便携蜂窝式电话12接收到呼叫时，发射机60把无线电命令电路80发出的信号传送到无线电接收机20，以自动开启、调节音量和/或把无线电16调节到适当的频率，来接收该呼叫。此外，如果需要，在接收到输入呼叫时，为了在无线电扬声器24上进行复现，电话12的铃声可被接口10发射到无线电16，以提醒用户有输入呼叫，这样接口10中就不需要扬声器72和放大器74以及呼铃器76。当用户听到无线电扬声器24上的铃声时，用户简单地开启电话12来接收呼叫。
同样地，当用户开始输出呼叫时，无线电命令电路80和发射机60可向无线电接收机20发信号，以开启和/或调节无线电16到适当频率，从而可在无线电16上听到由电话12接收到的信号。
依据本发明的另一个实施例，接口10可以无线电的中间FM频率(10.7Mhz)向无线电接收机20发射信号。此中间频率信号超越其它无线电信号，并可在任何无线电输出频率上发射，以消除把无线电16调节到一特定频率的需要。
此外，无线电命令电路80可接收来自电话12的呼叫者识别信息，诸如该呼叫产生的号码，发射机60可在驾驶员应答输入呼叫前把此信息发送到无线电16。然后该信息可在无线电扬声器24上被复现，或者显示在无线电16的视觉显示板上。无线电命令电路80也可包括一存储器，以存储呼叫者识别信息。
如果需要，接口10也可包括话音识别电路82，该电路82可使驾驶员用话音命令拨号、传送和接收呼叫，并使驾驶员可完全解脱双手使用和控制便携蜂窝式电话12。此外，话音识别电路82可连到无线电命令电路80，以通过话音命令调节和控制无线电16。
外部通信基站66可包括话音确认系统，其中一旦用户开启电话12而连到基站66，用户可通过被基站66翻译的话音命令对电话12拨号。本发明的接口10适合于这类不使用话音确认电路82的话音确认系统。如果基站66向电话12返还一个信号，则该信号将在无线电16上被复现。
图4A和4B，在把相同字母的线路并列连在一起时，构成了图3实施例的接口10的电路图，图4A和4B中包括麦克风68和扬声器72，它们是为特别使用Motorola PT系列触按式电话和以87.9MHz的频率向无线电16发射而设。以下提出元件的值/描述，可理解图4A和4B中示出的这些值和特殊的集成电路只是示例，在此意义上依据本发明也可使用其它元件。此外，为了以任何AM或FM频率发射或为了适合于任何其它的便携蜂窝式电话，包括由Nokia、GE、Mitsubishi、Oki、Panasonic、Bosch或其它公司制造的电话，本领域内的熟练技术人员可容易地改变电路。
  名称   描述
  IC2    Motorola MC2833P窄频带发射机
  OP1-A§B    LM358双运算放大器
  Q1、Q2Q3、Q4Z1、Z2    2N4401 NPN晶体管2N4403 PNP晶体管5.6伏齐纳二极管
  Z3    8伏齐纳二极管
  D1    1N4002二极管
  C1    34pf电容器
  名称   描述
  C2   33pf电容器
  C3、C4   68pf电容器
  C5   47pf电容器
  C6、  C9、  C14   470pf电容器
  C7、C16、C24   10pf电容器
  C8、  C12   1000pf电容器
  C10   18pf电容器
  C11   100pf电容器
  C13、C19、C20、C21、C22、C23   1μf电容器
  C15   4700pf电容器
  C17、C18   100μf电容器
  L1、L3   136nH电感器
  L2   可调电感器(～210nH)
  L4   1μH电感器
  R1、R14   1KΩ电阻
  R2   390KΩ电阻
  R3   270KΩ电阻
  R4   150KΩ电阻
  R5、R17、R18、R21   47KΩ电阻
  R6   5.6KΩ电阻
  R7   500Ω电阻
  名称   描述
  R8、R19、R20   2.7KΩ电阻
  R9、R22、R23   10KΩ电阻
  R10   442KΩ电阻
  R11、R12、R13、R15   200Ω电阻
  R16   56KΩ电阻
  R21   560Ω电阻
参考图4A和4B，接口10通过接口插座32连到便携式电话12，该插座32包括八个引脚。引脚1和2连到代电池62(或者连到独立的代电池插头36)，以对电话12和接口10提供电力。为了使便携蜂窝式电话12的内部扬声器和内部麦克风不工作，把引脚4通过下拉电阻R16接地，通过简单的并联稳压器给引脚5提供恒定的5伏电源，该稳压器包括电阻R13和R14以及齐纳二极管Z2。当引脚4和5如上所述端接，则电话12的内部扬声器和麦克风不工作，可以在引脚7和8处接通这些功能。特别是，来自用户的输出视频信号将提供给引脚8，且通常在电话12的耳机处被复现的输入信号将提供给引脚7。
麦克风68通过麦克风放大器电路84连到电话接口插座32的引脚8。MotorolaPT系列的电话要求引脚8的输入是一个音频信号，该信号在8伏的DC偏压下具有大约0到0.5伏的峰峰值。齐纳二极管Z3和限流电阻R7为麦克风68提供恒定电压。二极管Z3也用于通过RC滤波器对倒相放大器OP1-A发出8伏偏置的无噪声基准电压，该RC滤波器包括电容器C21和C22以及电阻R8。
由麦克风68产生的AC信号通过隔直流电容器C23，并被倒相放大器OP1-A放大，该放大器OP1-A的增益是由电阻R9和R10的值确定的。电容器C16从输入电容的影响上，稳定麦克风放大器电路84。电阻R11稳定输出电容的影响，以减少高增益放大器电路84振荡的趋势。
所有输入电路的接地端都集中在电话接口插座32的模拟接地引脚6。然而，放大器OP1-A的接地端连到接口插座32的电源接地引脚1。接地的线路消除了接口电路中的嘶嘶和嗡嗡的噪声。
电话接口插座32的引脚7处的输入音频信号通过信号缓冲器电路86连到发射机芯片IC2，该音频信号通常将被发射到电话12的耳机。缓冲器电路86包括以+8伏电源为基准的非倒相放大器OP1-B。电阻R12为放大器OP1-B的输入端提供限流保护，电阻R24给位于引脚7处的信号提供上拉操作。电阻R22控制放大器OP1-B的增益，以放大被发射机芯片IC2调制的输入音频信号。电阻R15使放大器OP1-B的输出端与电容器C19和C20的电容器负载隔离。放大器OP1-B的输出端通过电容器C20交流耦合到扬声器放大器74的输入端，该输出端也通过电容器C19连到发射机芯片IC2的引脚3。
扬声器放大器74是一个具有相当高输入阻抗和低输出阻抗的电流放大器，以驱动扬声器72的8欧姆的负载。电阻R17和R18把扬声器放大器74输入端的DC偏压置于8伏电源值的一半。晶体管Q2和电阻R19形成以地为基准的电压跟随器，晶体管Q3和电阻R20形成以+8电源伏为基准的电压跟随器。这两个交叉耦合的跟随器Q2、R19和Q3、R20的输出端连到补偿跟随器，该跟随器包括放大器57第二级处的晶体管Q4和Q1。信号的AC分量通过电容器C17被推挽，并接至扬声器72的音圈上。当接收到输入呼叫时，扬声器放大器74和扬声器72复现电话12的铃声，如果无线电16不工作，它们也提供用于复现电话12接收到的输入话音信号的备份系统。
发射机芯片IC2是Motorola公司制造的MC2833P窄频带发射机。该芯片主要被设计用于49Mhz频带内的无绳电话，但电路元件值已被改变到允许发射机在FM广播频带附近工作。发射机芯片IC2及其相关电路组成了接口10的音频到射频转换器58和射频发射机60。
发射机芯片IC2耦合到由晶体X1、电感器L4和电容器C1及C2形成的晶体振荡器88。振荡器88的输出被缓冲并出现在发射机芯片IC2的引脚16上，该输出是在22.025Mhz下工作的。发射机芯片IC2的引脚3形成内部可变电抗电路的输入端。来自信号缓冲器电路86加到引脚3的输入音频信号与晶体振荡器88的输出混合，以FM调制振荡器载波上的音频信号。然后该输出连到由电容器C3、C4和C5以及电感器L3形成的倍频器电路。倍频器的输出在发射机芯片IC2的引脚13处馈入内部射频晶体管的基极。内部放大器结合电容器C6和C7、电阻R1和R7，以及电感器L1形成第二倍频器电路，其输出通过隔直流电容器C12馈入发射机芯片IC2引脚8处的最后一级放大器。
最后一级放大器包括内部射频晶体管和相关的电阻R2及R3、电容器C10、C11和C13以及电感器L1，组成一线性放大器，其输出呈现在发射机芯片IC2引脚9上。该输出连到电感器L2，它被调制到最大的射频输出。然后信号经过电容器到达对无线电16进行发射的天线26。于是晶体的输出中间频率(22.025Mhz)被四倍多重倍频，以88.1Mhz的频率对无线电16进行最后的发射。
通过二极管D1、晶体管R21和跨于齐纳二极管Z1上提供的电压对发射机芯片IC2提供电力。Motorola芯片MC2833P被设计成在从2.5到9伏的任何电压下工作。可通过改变齐纳二极管Z1的电压来调节发射机的输出功率。
便携蜂窝式电话具有低功率发射能力(一般在0.6瓦)，而许多制造商提供把输至及来自蜂窝式电话的发射提高到3瓦的系统。图5示出用于便携蜂窝式电话212的典型的功率转换系统200。
此功率转换系统200包括具有3瓦发射能力的固定蜂窝式电话211，电话211通过3瓦接口213与便携蜂窝式电话212硬线连接，该接口213连到便携式电话212的接口插座232。固定电话211一般是远距离安装的，例如装在行李箱中，并且它连到汽车电池等外部电源242，以对固定电话211提供电力。一旦安装了固定电话211，则唯一地通过固定电话211的天线215在固定电话211和外部通信基站266之间进行电话发射。便携式电话212的天线214不工作，且便携式电话212唯一地在用户连到固定电话211时才工作。
图5A是已有技术3瓦接口213的示意图，该接口213连在便携式电话212和固定电话211之间。通过3瓦的接口213从便携式电话接口插座232的引脚3、4和5向固定电话211发射用户键盘输入信号和其它的数字电话操作信号。3瓦接口213也通过接口插座132的引脚2从固定电话211向便携式电话212提供电力。此外，3瓦接口213包括变压器T1和T2，它们与便携式电话接口插座232的引脚7和8处提供的音频信号隔离，并把这些信号发射到固定电话211。
通过安装用于向固定电话211发射输出话音信号的外部麦克风219、用于复现来自固定电话211的输入信号的外部放大器和扬声器221，可实现解脱双手操作固定电话功率转换系统200。麦克风219和扬声器221都必须硬线连接到固定电话211并装在汽车内部。
本发明可适用于图5所示的这种3瓦的功率转换系统。参考图6，依据本发明的另一个实施例，接口210可连在便携式电话212和固定电话211之间。接口210把来自固定电话211的输入话音信号发射到无线电216，以减少解脱双手操作所需安装的内部放大器和扬声器221。
接口210类似于图3的接口10，接口210包括音频到射频转换器258、射频发射机260和与无线电216通信的天线226。然而，接口210也包括无线电收发机223，该收发机223替代了图5和5A的3瓦接口，并把便携式电话212连到固定电话211。便携式电话212的接口插座232连到接口210，接口210由电线225连到固定电话211。在接口的图2A的实施例中，支架28可包括接受连到固定电话211的电线255的插座227。
无线电收发机223接收来自便携式电话212键盘或存储器的电话操作信号，并把这些信号发射到固定电话211。例如，电话操作信号包括识别便携式电话212的呼叫号码，对存在存储器中的电话号码和来自用户的键盘输入信号进行预编程。
接口210和固定电话211连到为固定电话211和接口210提供电力的外部电源242。通过电线225从固定电话向便携式电话212提供电力。
接口210也可结合图5和5A的3瓦接口213一起使用，而不包括无线电收发机223。图6的接口210(没有无线电收发机223)可代替图5所示的外部麦克风219和放大器及于是221，单独地连到固定电话211。
再参考图6，接口210也包括扬声器272和放大器274，以在接收到输入信号时复现固定电话211内部的铃声。由固定电话211接收来自外部通信基站266的输入话音信号，并把这些信号转换成音频信号。然后输入的音频信号从固定电话211通过电线259发送到接口210的转换器258。转换器258把输入信号从音频转换成射频，发射机260通过接口天线226把此射频信号发射到无线电216。然后信号在无线电扬声器224上被复现。麦克风268接收来自用户的输出话音信号，并通过电线269(用于对外部通信基站266进行发射)把此输出话音信号发射到固定电话211。电线259和258也可通过插座227连到接口(图2A)。
如图7所示，依据本发明的又一个实施例，接口310可用于与功率转换器363进行无线电通信，以增加输至及来自便携蜂窝式电话312的发射的功率。接收来自外部电源342功率的功率转换器363包括无线电收发机365和例如安装在汽车行李箱中的转发机367。功率转发机363也包括用于与接口310通信的外部天线373。接口310包括音频到射频转发机358、射频发射机360，以及通过无线电天线318与无线电316进行通信的第一天线326。接口310还包括无线电收发机375，以及与功率转发机363进行通信的第二天线377。
输出的话音信号从麦克风368发射到便携蜂窝式电话312。然后输出信号通过电线379从电话312被传送到接口无线电收发机375。接口无线电收发机375通过天线377和373把这些信号发射到功率转发机363。这些信号被无线电收发机365接收，被转发机367放大，并通过外部天线371被发射到外部通信基站366。
功率转发机363通过外部天线371和无线电收发机365接收来自外部基站366的输入通信信号。然后这些信号被转发机367放大，由内部天线373经由第二天线377发射到接口无线电收发机375，最后通过电线379传送到电话312。电话312把这些信号转换成音频信号，该音频信号被传送到接口转换器358，以转换成射频信号。然后发射机360通过天线把该射频信号发射到无线电316，用于在无线电扬声器324上进行复现。
元件的实体布局基本上不影响图6接口210以及图7接口310和功率转换器363的操作和优点。功率转换器363也可装入行李箱或汽车内部的任何地点。接口210或310装入支架或适配器插头内，或可包含这些或其它结构中的元件。此外，麦克风268或368与扬声器272或372可与接口一起安装，或者可装在汽车中的某个其它位置。
此外，图6的接口210和图7的接口310可包括结合图3的接口10所述的任何特点，诸如呼铃器、时钟、无线电命令电路或话音确认电路。
图8是本发明另一个实施例的电路图，其中接口410可连在独立的音频发生装置412和诸如汽车电池的外部电源442之间。音频发生装置412可以是一个盒式磁带机、CD唱机、视频游戏、导航计算机、数字计算机或类似的装置。接口410接收来自音频发生装置412的音频信号，把该音频信号转换成射频，把该射频发射到无线电416，用于在一个或多个无线电扬声器424上进行复现。
来自音频发生装置412的音频输出(例如，通过电线)被发射到包含在接口410中的音频到射频转换器458。转换器458把音频信号转换成射频，射频发射机460通过接口天线426把此信号发射到无线电416。这些信号通过无线电天线418被无线电416接收，并在无线电扬声器424上复现。射频发射机460最好以通常未被占用的频率，诸如以88.1MHz的频率把这些信号发射到无线电416。
接口410也可包括扬声器472和扬声器放大器474，该放大器也接收来自音频发生装置412的音频输出信号。放大器474和扬声器472暂时复现从音频发生装置412接收到的音频信号，从而用户可把无线电416调节到适当的频率，以接收来自射频发射机460的信号。
连到接口410的代电池插头456可插入汽车打火机插头的插座441中，该插座用于把接口410连到外部电源442。接口410也包括DC-DC转换器457，该转换器457可对接口的各种元件提供电力，并可连到音频发生装置412的电池444，以对音频发生装置412提供电力。换句话说，DC-DC转换器457不需对该装置提供电力，和/或可装入代电池插头456中。
接口410也包括耦合在接口天线426与代电池插头456之间的电容器475。该电容器把RF发射机460产生的射频信号耦合至外部电源442与无线电416之间的接头。外部电源442与无线电416之间的接头起备用天线的作用，该接头完全包含在汽车内。于是，此容性耦合大大地减少了汽车外部信号的任何散射。电容器475的值最好在大约100pF范围内。应注意，上述容性耦合可装入揭示的任一个本发明的实施例。
图9是本发明又一个实施例的方框图，其中接口510适用于无线电广播数据系统(RBDS)无线电516。RBDS无线电516能接收数字信号，这些信号可包括诸如所播歌曲的名称等信息，这些信息可在装入RBDS无线电516的显示板(未示出)上显示。此外，RBDS无线电516也可接收自动接通RBDS无线电516的数字命令信号，和/或调节RBDS无线电516的频率和/或音量。
类似于上述本发明的其它实施例，接口510可连到无线电通信装置512上，诸如可通过天线514与外部基站566通信的便携式电话或类似装置。接口510包括音频到射频转换器558，该转换器558接收来自无线电通信装置512的音频输出，并把这些音频信号转换成射频。然后射频发射机560通过接口天线526把这些信号发射到RBDS无线电516。RBDS无线电516通过无线电天线518接收这些信号，并在一个或多个无线电扬声器424上复现这些信号。接口510还包括麦克风568，该麦克风568用于接收来自用户的音频信号，并把这些信号传送到向外部基站566发射的无线电通信装置512。
接口510也包括RBDS发射机561，该发射机561响应于从无线电通信装置512接收到的音频输出，向RBDS无线电516发射数字命令信号。这些数字命令信号可自动接通RBDS无线电516和/或调节其频率和音量，以通过射频发射机560接收来自无线电通信装置的信号。RBDS发射机561使用户不必在传送或接收来自无线电通信装置512的信息前调节无线电。
类似于上述本发明的其它实施例，接口510可通过打火机插头的插座541和代电池插头556连到诸如汽车电池的外部电源542。接口510(或代电池插头556)包括连到无线电通信装置512的电池544和外部电源542的DC-DC转换器557，以对接口510或无线电通信装置512的元件提供电力。
如结合图8中实施例所述，接口510还可任意地包括耦合到接口天线526和代电池插头556的电容器575。接口510也可任意地包括扬声器572和扬声器放大器574，用于在RBDS无线电516被适当地调节前暂时复现从无线电通信装置512接收到的音频信号。此外，接口510也适用于任何标准无线电。(如果接口510使用标准无线电，则不需要RBDS发射机561)。
图10是再一个实施例的方框图，其中接口610可连到膝上型计算机和调制解调器、个人通话装置或类似装置。类似于以上所述本发明的实施例，接口610包括音频到射频转换器658和射频发射机660，该发射机660通过接口天线626向无线电616发射信号。
接口610可通过打火机插头的插座641和代电池插头656连到诸如汽车电池的外部电源642。DC-DC转换器657被装入接口610或代电池插头656，也可连到数字计算装置612的电池644，用于从外部电源642对接口610和数字计算装置612提供电力。接口610也可任意地包括结合其它实施例所述的扬声器672和扬声器放大器674。此外，如图8的实施例中所述，接口610也可包括耦合至接口天线626与代电池插头656的电容器675。
例如，数字计算装置612可包括膝上型计算机678(它包括数字计算机和数据处理器)、音频到数字转换器680和数字到音频转换器682。数字计算装置612还可包括通过天线614与外部基站666通信的无线电通信接口684，诸如蜂窝式电话，该装置612还可包括处理发射到或从外部基站666接收到的信号的数字处理器686，诸如蜂窝式调制解调器。
麦克风668可以在数字计算装置612的内部，或者可连到数字计算装置612，以接收来自用户的输出话音信号。该话音信号被音频到数字转换器680转换成数字信号，并通过无线电通信接口684发射到外部基站666。另一方面，也可把麦克风668装入接口610中。由无线电通信接口684接收到的来自外部基站666的输入信号被数字到音频转换器682转换成音频信号。同样地，转换器682可把数字处理器686或数字计算机和数据处理器678产生的输出信号转换成音频信号。这些音频输出信号被提供给接口610音频到射频转换器658，在转换器658中它们被转换成射频信号，并由射频发射机660发射到无线电616，用于在一个或多个无线电扬声器624上进行复现。
接口610和数字计算装置612的元件也可被集成在用于膝上型计算机的插入卡中。特别是，例如此插入卡可包括无线电通信接口684、数字处理器686，以及射频发射机660。此外，接口610(或者集成卡)可包括话音确认电路，以使用户可完全解脱双手控制数字计算装置612。
就以上的描述来看，本发明的大量变化和改变的实施例将对本领域内的那些熟练技术人员变得明显起来。相应地，此描述只被作为示意，且只为了向本领域内的那些熟练技术人员说明本发明的最佳所述方式。对结构的细节有变化，而实质上不背离本发明的精神之所有改进的全部应用均在所保留的附加权利要求书范围之内。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1.一种可连到外部通信源的接口，用于把该通信源连到包括无线电接收机和无线电扬声器的无线电上，其特征在于所述接口包括：
把来自外部通信源的输入音频信号转换成射频信号的转换器；
把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号；以及
接口扬声器，用于在外部通信源接收到输入信号时复现由该通信源产生的信号。
2.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一麦克风，用于接收输出的话音信号，并把此输出的信号发射到外部通信源。
3.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到外部通信源的远距离外壳中。
4.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以从外部电源对外部通信源提供电力。
5.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括用于把射频信号从发射机发射到无线电接收机的天线。
6.如权利要求10所述的接口，其特征在于还包括耦合在天线和外部电源之间的电容器，该外部电源用于对无线电提供电力。
7.如权利要求1所述的接口，其特征在于无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机用于在外部通信源接收到信号时发射一调节无线电的命令信号。
8.如权利要求12所述的接口，其特征在于当外部通信源传送一输出信号时，RBDS发射机发射一调节无线电的命令。
9.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一装置，该装置用于把输入信号识别信息从外部通信源发射到无线电，并在无线电上复现该信息。
10.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括话音确认装置和无线电控制装置，以使用户通过话音命令控制外部通信源和无线电。
11.如权利要求1所述的接口，其特征在于外部通信源是一固定蜂窝式电话，此固定蜂窝式电话与一便携蜂窝式电话接口，用于增加便携蜂窝式电话的发射功率。
12.一种可连在便携蜂窝式电话和固定蜂窝式电话之间的接口，用于把固定电话与包括无线电接收机和无线电扬声器的无线电接口，其特征在于该接口包括：
用于接收来自便携式电话的电话操作信号并把此信号发射到固定电话的无线电收发机；
用于把来自固定电话的输入音频信号转换成射频信号的转换器；
用于把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号；以及
接口扬声器，用于在接收到连在外部通信基站的输入信号时复现由固定电话产生的信号。
13.如权利要求23所述的接口，其特征在于还包括一麦克风，用于接收输出的话音信号并把此输出信号发射到固定电话。
14.如权利要求23所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以从外部电源对便携式电话提供电力。
15.如权利要求23所述的接口，其特征在于还包括话音确认装置，以使用户通过话音命令控制便携式电话。
16.如权利要求23所述的接口，其特征在于无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机在便携式电话被使用时发射一调节无线电的命令。
17.一种用于把便携蜂窝式电话与包括无线电接收机和扬声器的无线电相连的系统，其特征在于包括：
用于转换功率电平之间的信号的功率转换器；以及
可连到蜂窝式电话的接口，其特征在于接口包括
与蜂窝式电话和功率转换器进行通信的无线电收发机，
把接收到的来自电话的输入音频信号转换成射频信号的转换器，以及
用于把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号。
18.如权利要求33所述的系统，其特征在于功率转换器包括与外部通信基站进行通信的外部天线，以及与接口通信的内部天线。
19.如权利要求34所述的系统，其特征在于功率转换器还包括用于接收来自外部通信基站和接口的信号的无线电收发机，以及放大这些信号的转发机。
20.如权利要求33所述的系统，其特征在于该接口还包括一麦克风，用于接收输出话音信号并把该信号发送到蜂窝式电话。
21.如权利要求33所述的系统，其特征在于该接口还包括一扬声器，用于在电话接收到输入信号时复现由蜂窝式电话产生的信号。
22.一种可连到音频发生装置的接口，用于把该装置连到包括无线电接收机和扬声器的无线电上，其特征在于所述接口包括：
把来自音频发生装置的输入音频信号转换成射频信号的转换器；
通过天线把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号；以及
耦合在天线和外部电源之间的电容器，该外部电源用于对无线电提供电力。
23.如权利要求39所述的接口，其特征在于还包括一扬声器，用于在音频发生装置被赋能时复现由该装置产生的信号。
24.如权利要求39所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以从外部电源对音频发生装置提供电力。
25.如权利要求39所述的接口，其特征在于还包括无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机用于在音频发生装置传送信号时发射一调节无线电的命令信号。

Claims (46)

1.一种可连到外部通信源的接口，用于把该通信源连到包括无线电接收机和扬声器的无线电上，其特征在于所述接口包括：
把来自外部通信源的输入音频信号转换成射频信号的转换器；以及
把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号。
2.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一麦克风，用于接收输出的话音信号，并把此输出的信号发射到外部通信源。
3.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一扬声器，用于在外部通信源接收到输入信号时复现由外部通信源产生的信号。
4.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口被装入能接受外部通信源的支架内。
5.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到外部通信源的远距离外壳中。
6.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以从外部电源对外部通信源提供电力。
7.如权利要求6所述的接口，其特征在于代电池还包括在不使用外部通信源时对此外部通信源的内部电池充电的装置。
8.如权利要求1所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到外部电源的适配器插头，以对外部通信源提供电力。
9.如权利要求8所述的接口，其特征在于还包括取代外部通信源内部电池的代电池，以及在不使用外部通信源时对其内部电池充电的电池充电器。
10.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括用于把射频信号从发射机发射到无线电接收机的天线。
11.如权利要求10所述的接口，其特征在于还包括耦合在天线和外部电源之间的电容器，该外部电源用于对无线电提供电力。
12.如权利要求1所述的接口，其特征在于无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机用于在外部通信源接收到信号时发射一调节无线电的命令信号。
13.如权利要求12所述的接口，其特征在于当外部通信源传送一输出信号时，RBDS发射机发射一调节无线电的命令。
14.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一装置，该装置用于把输入信号识别信息从外部通信源发射到无线电，并在无线电上复现该信息。
15.如权利要求14所述的接口，其特征在于还包括用于存储输入信号识别信息的存储器。
16.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括一呼铃器，该呼铃器用于在外部通信源接收到信号时发出声音。
17.如权利要求16所述的接口，其特征在于还包括一装置，该装置用于延迟把输入信号从接口发射到无线电，以便于调节无线电。
18.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括话音确认装置，以使用户通过话音命令控制外部通信源。
19.如权利要求1所述的接口，其特征在于还包括话音确认装置和无线电控制装置，以使用户通过话音命令控制无线电。
20.如权利要求1所述的接口，其特征在于外部通信源是一便携蜂窝式电话。
21.如权利要求1所述的接口，其特征在于外部通信源是数字计算机。
22.如权利要求1所述的接口，其特征在于外部通信源是一固定蜂窝式电话，此固定蜂窝式电话与一便携蜂窝式电话相连，用于增加便携蜂窝式电话的发射功率。
23.一种可连到便携蜂窝式电话和固定蜂窝式电话的接口，该接口用于把固定电话与包括无线电接收机和扬声器的无线电相连，其特征在于该接口包括：
用于接收来自便携式电话的电话操作信号并把此信号发射到固定电话的无线电收发机；
用于把来自固定电话的输入音频信号转换成射频信号的转换器；以及
用于把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号。
24.如权利要求23所述的接口，其特征在于还包括一麦克风，用于接收输出的话音信号并把此输出信号发射到固定电话。
25.如权利要求23所述的接口，其特征在于还包括一扬声器，用于当接收到来自外部通信基站的输入信号时复现由固定电话产生的信号。
26.如权利要求23所述的接口，其特征在于该接口和固定电话可连到外部电源。
27.如权利要求23所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以便从外部电源对便携式电话提供电力。
28.如权利要求27所述的接口，其特征在于接口被装入能接受便携式电话的支架中。
29.如权利要求27所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到蜂窝式电话的远距离外壳中。
30.如权利要求23所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到外部电源的适配器插头中，以对便携式电话提供电力。
31.如权利要求23所述的接口，其特征在于还包括话音确认装置，以使用户通过话音命令控制便携式电话。
32.如权利要求23所述的接口，其特征在于无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机在便携式电话被使用时发射一调节无线电的命令。
33.一种用于把便携蜂窝式电话与包括无线电接收机和扬声器的无线电相连的系统，其特征在于包括：
用于转换功率电平之间的信号的功率转换器；以及
可连到蜂窝式电话的接口，其特征在于接口包括
与蜂窝式电话和功率转换器进行通信的无线电收发机，
把接收到的来自电话的输入音频信号转换成射频信号的转换器，以及
用于把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于功率转换器包括与外部通信基站进行通信的外部天线，以及与接口通信的内部天线。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于功率转换器还包括用于接收来自外部通信基站和接口的信号的无线电收发机，以及放大这些信号的转发机。
36.如权利要求33所述的系统，其特征在于该接口还包括一麦克风，用于接收输出的话音信号并把该信号发射到蜂窝式电话。
37.如权利要求33所述的系统，其特征在于该接口还包括一扬声器，用于在电话接收到输入信号时复现由蜂窝式电话产生的信号。
38.如权利要求33所述的系统，其特征在于接口和功率转换器被连到外部电源。
39.一种可连到音频发生装置的接口，用于把该装置连到包括无线电接收机和扬声器的无线电上，其特征在于所述接口包括：
把来自音频发生装置的输入音频信号转换成射频信号的转换器；
通过天线把射频信号发射到无线电接收机的发射机，其中在无线电扬声器上复现音频信号；以及
耦合在天线和外部电源之间的电容器，该外部电源用于对无线电提供电力。
40.如权利要求39所述的接口，其特征在于还包括一扬声器，用于在音频发生装置被赋能时，复现由该装置产生的信号。
41.如权利要求39所述的接口，其特征在于该接口被装入能接受音频发生装置的支架内。
42.如权利要求39所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到音频发生装置的远距离外壳中。
43.如权利要求39所述的接口，其特征在于该接口可连到代电池，以从外部电源对音频发生装置提供电力。
44.如权利要求43所述的接口，其特征在于代电池还包括在不使用音频发生装置时对此装置的内部电池充电的装置。
45.如权利要求39所述的接口，其特征在于该接口被装入可连到外部电源的适配器插头，以对音频发生装置提供电力。
46.如权利要求39所述的接口，其特征在于还包括无线电是RBDS无线电，且接口还包括RBDS发射机，该发射机用于在音频发生装置传送信号时发射一调节无线电的命令信号。
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