DE10149670A1

DE10149670A1 - Vorrichtung zur Lokalisierung eines Funkempfängers

Info

Publication number: DE10149670A1
Application number: DE10149670A
Authority: DE
Inventors: Stephen Chen
Original assignee: E Lead Electronic Co Ltd
Current assignee: E Lead Electronic Co Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-30
Also published as: JP2003004471A; US20030073445A1; GB2380080A; GB0122556D0

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers geschaffen, um insbesondere den Ort des Empfängers mit einem einfachen Symbol anzuzeigen, um somit einen Sender desselben zum Ort des Empfängers zu führen, ohne eine Karte zu verwenden. Die Vorrichtung ist eine einfache und praktische Positionslokalisierungsvorrichtung und enthält im wesentlichen eine Systemsteuereinheit (A1), eine Richtungserfassungseinheit (A2), eine Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit (A3), eine Operationseinheit (A4), eine Anzeigeeinheit (A5), eine Datenübertragungseinheit (A6), eine Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7), eine Sprachübertragungseinheit (A8), eine Sprachverarbeitungseinheit (A9), eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (A0), ein Mikrophon (M) und einen Lautsprecher (S).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers und insbesondere auf eine Vorrichtung, die einen Funksender ohne irgendwelche Informationen, die von einer Kartendatenbank bereitgestellt werden, dabei unterstützen kann, den Empfänger einfach und schnell zu lokalisieren.
Derzeit kann ein Satelliten-Navigationssystem (= GPS = Global Positioning System) für Fahrzeuge Satelliten benutzen, um den Fahrer zu unterstützen, so daß er sich nicht verirrt oder im Kreis fährt, wenn er sich in einem nicht vertrauten Gebiet bewegt. Ein solches GPS erforderte bisher eine digitale Kartendatenbank, um jederzeit Straßeninformationen bereitzustellen. In dem Fall, in dem zwei Parteien zu einem Treffen an einem bestimmten Ort verabredet sind, verpassen häufig diejenigen, die das GPS verwenden, das Treffen aufgrund nicht identischer Ortsbeschreibungen. Selbst wenn somit das GPS den beiden Parteien gezeigt hat, daß der genaue Ort erreicht worden ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß sie sich gegenseitig noch nicht lokalisieren können. Eine solche unangenehme Situation führt zu einer Verschwendung wertvoller Zeit. Um dieses praktische Problem bei einer Verabredung mittels GPS zu beseitigen, wird immer ein spezifisches Gebäude oder ein Orientierungspunkt verwendet, um den Fahrern bei der Lokalisierung der Position zu helfen. Ein solches Gebäude oder ein solcher Orientierungspunkt, der für beide Parteien annehmbar ist, ist jedoch selten, weshalb immer noch ein Verfehlen des Treffpunkts auftritt, da die Fahrer mit dem Gebiet nicht vertraut sind. Es ist klar, daß das teure GPS unter den obenbeschriebenen Bedingungen nahezu nutzlos ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers zu schaffen, die das beschriebene Problem des GPS lösen kann und mit der sich Personen leicht gegenseitig mittels Funkkommunikation und eines Indikators, der von der Vorrichtung der Erfindung bereitgestellt wird, lokalisieren können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers geschaffen, die Personen helfen kann, sich genau zu treffen, ohne den Verabredungsort unbeabsichtigt zu verfehlen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild ist, das eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Flußdiagramm der Vorrichtung der Fig. 1 an der Endstelle der ersten Funkkommunikationspartei ist;
Fig. 3 ein Flußdiagramm der Vorrichtung der Fig. 1 an der Endstelle der zweiten Funkkommunikationspartei ist;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Anzeigeeinheit gemäß der Erfindung ist; und
Fig. 5 ein Blockschaltbild ist, das eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers gemäß der Erfindung ist.
Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers zum Gegenstand. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche Einzelheiten ausgeführt, um ein vollständiges Verständnis der Erfindung zu erhalten. Für den Fachmann sind Veränderungen dieser spezifischen Einzelheiten möglich sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers gemäß der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung der Erfindung enthält eine Systemsteuereinheit A1, eine Richtungserfassungseinheit A2, eine Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit A3, eine Operationseinheit A4, eine Anzeigeeinheit A5, eine Datensendeeinheit A6, eine Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7, eine Sprachübertragungseinheit A8, eine Sprachverarbeitungseinheit A9, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle A0, ein Mikrophon M und einen Lautsprecher S.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Systemsteuereinheit A1 verwendet, um alle Einheiten der Vorrichtung zu steuern.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Richtungserfassungseinheit A2 eine Fahrtrichtung eines Fahrzeuges oder der Vorrichtung als eine Standardrichtung zur Beurteilung einer Richtung des Empfängers verwenden. Die Richtungserfassungseinheit A2 kann ein Gyroskop, ein elektronischer Kompaß oder irgendein Richtungserfassungselement sein, das den GPS-Doppler-Effekt nutzt.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Längengrad-Breitengrad- Erfassungseinheit A3 ein GPS verwenden, um Satellitensignale zu empfangen und somit Längengrad- und Breitengraddaten des Benutzers für die weitere Berechnung in der Operationseinheit A4 zu erhalten.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Operationseinheit A4 von der Systemsteuereinheit A1 gesteuert, um Signale von der Richtungserfassungseinheit A2, der Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit A3 und der Datenübertragungseinheit A6 zu empfangen. Diese Signale können Informationen über Richtungen, Breitengrade, Längengrade und andere Positionsdaten sowohl für den Benutzer als auch den Gegenstellenbenutzer enthalten.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Anzeigeeinheit A5 verwendet, um die von der Operationseinheit A4 übertragenen Anzeigedaten anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit A5 kann ein LCD-Bildschirm oder irgendeine Anzeigevorrichtung sein, die die Anzeigedaten für das Navigieren des Benutzers zum Treffen des Gegenstellenbenutzers darstellen kann.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Datenübertragungseinheit A6 der Operationseinheit A4 ermöglichen, die Längengrad- und Breitengraddaten des Benutzers und die Kommunikationsdaten eines Gegenstellenbenutzers zu transformieren. Ferner kann die Datenübertragungseinheit A6 Daten an die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 des Gegenstellenbenutzers über die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 des Benutzers weiterleiten. Die Datenübertragungseinheit A6 kann eine Kurznachricht sein, die vom Betreiber des Mobiltelephonsystems oder von einer digitalen Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt wird.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 verwendet, um die Funkverbindung mit der Funkkommunikationsvorrichtung einzurichten. Die Funkkommunikationsvorrichtung kann ein GSM-System, ein DCS-System, eine Funksprechanlage oder irgendeine Vorrichtung für die Funkkommunikation sein.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Sprachübertragungseinheit A8 Sprachsignale der Sprachverarbeitungseinheit A9 transformieren und zum Gegenstellenbenutzer über die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 weiterleiten, oder kann ankommende Sprachsignale, die von der Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 geliefert werden, in Signale transformieren, die für die Sprachverarbeitungseinheit A9 annehmbar sind.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Sprachverarbeitungseinheit A9 verwendet, um die Sprachsignale vom Mikrophon M und der Sprachübertragungseinheit A8 zu verarbeiten. Die Sprachverarbeitungseinheit A9 kann ferner Geräusche, Echos und irgendwelche unerwarteten Stimmen eliminieren.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle A0 verwendet, damit der Benutzer Einstellungen der Vorrichtung eingeben kann. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle A0 kann eine Tastentyp- oder eine Berührungsbildschirmtyp-Eingabevorrichtung sein.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Mikrophon M verwendet werden, damit der Benutzer Sprache eingeben kann.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Lautsprecher S verwendet werden, um Sprachsignale der Sprachverarbeitungseinheit A9 auszugeben.
Durch Bereitstellen der obenbeschriebenen Einheiten ist der Benutzer fähig, die Position des Gegenstellenbenutzers schnell und leicht zu lokalisieren. Im folgenden werden die genauen Prozeduren beschrieben.

An der Benutzerendstelle (mit Bezug auf Fig. 2)

1. Aktivieren der Mensch-Maschine-Schnittstelle A0, um die Systemsteuereinheit A1 sowie alle anderen Einheiten der Vorrichtung zu starten.
2. Die Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 gibt ein Verbindungsanforderungssignal an die Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 des Gegenstellenbenutzers aus, um eine Verbindung zwischen diesen anzufordern.
3. Wenn die Verbindung zwischen den Funkübertragungsschnittstelleneinheiten A7 eingerichtet ist, können die Richtungserfassungseinheit A2 und die Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit A3 die Positionssignale vom Satelliten erhalten und die Signale an die Operationseinheit A4 weiterleiten, wo sie weiter transformiert werden, um annehmbare Signale für die Vorrichtung der Erfindung zu erhalten. Die annehmbaren Signale werden weiter in entsprechende Funksignale mittels der Datenübertragungseinheit A6 transformiert und anschließend an die Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 des Gegenstellenbenutzers über die Datenübertragungseinheit A6 weitergeleitet, um die Längengrad- und Breitengraddaten des Gegenstellenbenutzers anzufordern.
4. Die Operationseinheit A4 berechnet die Richtung und die Längengrad- Breitengrad-Daten, die an der Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 empfangen werden. Wenn die empfangenen Daten nicht vollständig sind und die Verbindungsanforderung zeitlich abgelaufen ist, wird zum Schritt 5 vorgerückt. Ansonsten werden die empfangenen Daten gehalten. Nachdem die ankommenden Daten vollständig empfangen worden sind, kann die Operationseinheit A4 den Ort und die Richtung des Gegenstellenbenutzers berechnen und kann diese auf der Anzeigeeinheit A5 anzeigen, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
5. Ende des Prozesses.

An der Gegenstellenbenutzer-Endstelle (mit Bezug auf Fig. 3)

1. Der Gegenstellenbenutzer kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle A0 verwenden, um die Systemsteuereinheit A1 sowie alle anderen Einheiten des Systems zu starten.
2. Die Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 empfängt das Verbindungsanforderungssignal vom Benutzer und bewirkt anschließend eine Aktivierung, um die Funkverbindung zwischen diesen einzurichten.
3. Die Funkübertragungsschnittstelleneinheiten A7 empfangen die Richtung und die Längengrad-Breitengrad-Daten vom Benutzer, woraufhin die Operationseinheit A4 verwendet wird, um diese Daten zu verarbeiten. Wenn die empfangenen Daten nicht vollständig sind und die Aufgabe zeitlich abgelaufen ist, ist eine erneute Verbindungsaufnahme erforderlich und der Prozeß springt zum Schritt 6.
4. Die Richtungserfassungseinheit A2 und die Längengrad-Breitengrad- Erfassungseinheit A3 können die Positionssignale vom Satelliten erhalten und die Signale zur Operationseinheit A4 weiterleiten, um sie weiter zu transformieren und annehmbare Signale für die Vorrichtung der Erfindung zu erhalten. Die annehmbaren Signale werden weiter transformiert in entsprechende Funksignale mittels der Datenübertragungseinheit A6, und werden anschließend zur Funkübertragungsschnittstelleneinheit A7 des Benutzers über die Datenübertragungseinheit A6 weitergeleitet.
5. Nachdem die ankommenden Daten vollständig empfangen worden sind, kann die Operationseinheit A4 den Ort und die Richtung des Gegenstellenbenutzers berechnen und diese auf der Anzeigeeinheit A5 anzeigen, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
6. Ende des Prozesses.

Wenn der obenbeschriebene Prozeßablauf durchlaufen ist, können die jeweiligen exakten Orte des Benutzers und des Gegenstellenbenutzers ermittelt werden. Ferner können solche nützlichen Daten von einem Indikator auf der Anzeigeeinheit A5 an jeder Endstelle angezeigt werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Darstellung auf der Anzeigeeinheit A5 kann sich mit der ändernden Position des Benutzers und des Gegenstellenbenutzers ändern. Außerdem können sowohl der Benutzer als auch der Gegenstellenbenutzer jeweils das Mikrophon M und den Lautsprecher S benutzen, um über die jeweilige Sprachverarbeitungseinheit A9, die jeweilige Sprachübertragungseinheit A8 und die jeweilige Funkkommunikationsschnittstelleneinheit A7 über Funk zu kommunizieren.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers gemäß der Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungsform kann die vorhergehende Datenübertragungseinheit eine FSK-Modulationseinheit und eine Mischeinheit enthalten, um digitale Daten in Sprachfrequenzsignale zu transformieren und die Übertragung der Funkübertragungsschnittstelleneinheit zu erleichtern. Die Ausführungsform der Erfindung enthält eine Systemsteuereinheit B1, eine Richtungserfassungseinheit B2, eine Längengrad-Breitengrad- Erfassungseinheit B3, eine Operationseinheit B4, eine Anzeigeeinheit B5, eine FSK- Modulationseinheit B6, eine Funkkommunikationsschnittstelleneinheit B7, eine Sprachübertragungseinheit B8, eine Sprachverarbeitungseinheit B9, eine Mensch- Maschine-Schnittstelle B0, eine Mischeinheit C, ein Mikrophon M' und einen Lautsprecher S'.
Die Systemsteuereinheit B1 wird verwendet, um alle Einheiten der Vorrichtung zu steuern.
Die Richtungserfassungseinheit B2 kann eine Fahrtrichtung eines Fahrzeuges oder der Vorrichtung als eine Standardrichtung zur Beurteilung einer Richtung des Empfängers verwenden. Die Richtungserfassungseinheit B2 kann ein Gyroskop, ein elektronischer Kompaß oder irgendein Richtungserfassungselement sein, das den GPS-Doppler-Effekt nutzt.
Die Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit B3 kann ein GPS verwenden, um Satellitensignale zu empfangen und somit Längengrad- und Breitengraddaten des Benutzers für die weitere Berechnung in der Operationseinheit B4 zu erhalten.
Die Operationseinheit B4 wird von der Systemsteuereinheit B1 gesteuert, um Signale von der Richtungserfassungseinheit B2, der Längengrad-Breitengrad- Erfassungseinheit B3 und der Datenübertragungseinheit B6 zu empfangen. Diese Signale können Informationen über Richtungen, Breitengrade, Längengrade und andere Positionsdaten sowohl für den Benutzer als auch den Gegenstellenbenutzer enthalten.
Die Anzeigeeinheit B5 wird verwendet, um die von der Operationseinheit B4 übertragenen Anzeigedaten anzuzeigen. Die Anzeigeeinheit B5 kann ein LCD- Bildschirm oder irgendeine Anzeigevorrichtung sein, die die Anzeigedaten für das Navigieren des Benutzers zum Treffen des Gegenstellenbenutzers darstellen kann.
Die FSK-Modulationseinheit B6 kann der Operationseinheit B4 ermöglichen, die Längengrad- und Breitengraddaten des Benutzers und die Kommunikationsdaten eines Gegenstellenbenutzers in Sprachfrequenzsignale für die Analogdatenübertragung der Funkübertragungsschnittstelleneinheit B7 zu transformieren.
Die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit B7 wird verwendet, um die Funkverbindung mit der Funkkommunikationsvorrichtung einzurichten. Die Funkkommunikationsvorrichtung kann ein GSM-System, ein DCS-System, eine Funksprechanlage oder irgendeine Vorrichtung für die Funkkommunikation sein.
Die Sprachübertragungseinheit B8 kann Sprachsignale der Sprachverarbeitungseinheit B9 transformieren und zum Gegenstellenbenutzer über die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit B7 weiterleiten, oder kann ankommende Sprachsignale, die von der Funkkommunikationsschnittstelleneinheit B7 geliefert werden, in Signale transformieren, die für die Sprachverarbeitungseinheit B9 annehmbar sind.
Die Sprachverarbeitungseinheit B9 wird verwendet, um die Sprachsignale vom Mikrophon M' und der Sprachübertragungseinheit B8 zu verarbeiten. Die Sprachverarbeitungseinheit B9 kann ferner Geräusche, Echos und irgendwelche unerwarteten Stimmen eliminieren.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle B0 wird verwendet, damit der Benutzer Einstellungen der Vorrichtung eingeben kann. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle B0 kann eine Tastentyp- oder eine Berührungsbildschirmtyp-Eingabevorrichtung sein.
Die Mischeinheit C wird verwendet, um die Sprachfrequenzsignale, die von der FSK- Modulationseinheit B9 bereitgestellt werden, zu mischen oder zu trennen, um sie über die Funkübertragungsschnittstelleneinheit B7 weiter zu übertragen.
Das Mikrophon M' kann verwendet werden, damit der Benutzer Sprache eingeben kann.
Der Lautsprecher S' kann verwendet werden, um Sprachsignale der Sprachverarbeitungseinheit B9 auszugeben.
Durch Bereitstellen aller obenbeschriebenen Einheiten kann der Benutzer die Position des Gegenstellenbenutzers schnell und leicht lokalisieren.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform genauer gezeigt und beschrieben worden ist, ist für Fachleute klar, daß verschiedene Änderungen an Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum Lokalisieren eines Funkempfängers, gekennzeichnet durch
eine Systemsteuereinheit (A1) zum Steuern der Vorrichtung;
eine Richtungserfassungseinheit (A2), die eine Fahrtrichtung eines Fahrzeuges oder der Vorrichtung als eine Standardrichtung zum Beurteilen einer Richtung des Empfängers verwendet;
eine Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit (A3), die Satellitensignale unter Anwendung eines GPS empfängt, um Längengrad- und Breitengraddaten eines Benutzers zu erhalten;
eine Operationseinheit (A4), die von der Systemsteuereinheit (A1) gesteuert wird, um Signale von der Richtungserfassungseinheit (A2), der Längengrad-Breitengrad-Erfassungseinheit (A3) und einer folgenden Datenübertragungseinheit (A6) zu empfangen;
eine Anzeigeeinheit (A5) zum Anzeigen von Anzeigedaten von der Operationseinheit (A4);
eine Datenübertragungseinheit (A6), die der Operationseinheit (A4) ermöglicht, die Längengrad- und Breitengraddaten des Benutzers und die Kommunikationsdaten eines Gegenstellenbenutzers zu transformieren und die Daten zu einer Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7) des Gegenstellenbenutzers über eine Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7) des Benutzers weiterzuleiten;
eine Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7) zum Einrichten einer Funkverbindung mit einer Funkkommunikationsvorrichtung;
eine Sprachübertragungseinheit (A8) zum Transformieren von Sprachsignalen einer Sprachverarbeitungseinheit (A9) und Weiterleiten der transformierten Sprachsignale zum Gegenstellenbenutzer über die Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7), und zum Transformieren ankommender Sprachsignale, die von der Funkkommunikationsschnittstelleneinheit (A7) geliefert werden, in Signale, die für die Sprachverarbeitungseinheit (A9) annehmbar sind;
eine Sprachverarbeitungseinheit (A9) zum Verarbeiten der Sprachsignale von einem Mikrophon (M) oder von der Sprachübertragungseinheit (A8);
eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (A0) für den Benutzer zum Eingeben von Einstellungen der Vorrichtung;
ein Mikrophon (M) für den Benutzer zur Spracheingabe; und
einen Lautsprecher (S) zum Ausgeben der Sprachsignale der Sprachverarbeitungseinheit (A9).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinheit (B6) eine FSK-Modulationseinheit (B6) und eine Mischeinheit (C) enthält, um digitale Daten in Sprachfrequenzsignale zu transformieren, um die Übertragung der Funkübertragungsschnittstelleneinheit (B7) zu erleichtern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungserfassungseinheit (A2) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Gyroskop, einen elektronischen Kompaß und ein Richtungserfassungselement umfaßt, das den GPS-Doppler-Effekt verwendet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkkommunikationsvorrichtung aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein GSM-System, ein DCS-System, eine Funksprechanlage und eine Vorrichtung für die Funkkommunikation umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprachverarbeitungseinheit (A9) Geräusche, Echos und unerwartete Stimmen eliminieren kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mensch- Maschine-Schnittstelle (A0) eine Tastaturtyp- oder eine Berührungsbildschirmtyp-Eingabevorrichtung ist.