DE29621004U1 - Funkrufempfänger mit Zwei-Weg-Kommunikationsfunktion - Google Patents

Description

Dennis Huang 3. Dezember 1996

W 24784 Al/Sn/bb

Funkrufempfänger mit Zwei-Weg-Kommunikationsfunktion

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Funkrufempfänger bzw. Pagers, und insbesondere auf einen Funkrufempfänger, der eine Signalempfangsfunktion und eine Signalsendefunktion aufweist.

Herkömmliche Funkrufempfänger haben lediglich die Funktion des Empfangens eines durch ein Telefon gerufenen Funkrufsignals. Bekannt ist ein Gruppen-Funkrufempfänger-System, welches einen Haupt-Funkrufempfänger und eine Mehrzahl von Unter-Funkrufempfängern aufweist. Der Haupt-Funkrufempfänger weist einen Modulator, einen Kodierer und einen Satz von Ruftasten, die den Unter-Funkrufempfängern entsprechen, auf. Jeder der Unter-Funkrufempfänger weist einen Demodulator, einen Dekodierer und einen Summer auf. Wenn eine Ruftaste des Haupt-Funkrufempfängers gedrückt wird, wird das Rufsignal durch den Dekodierer des entsprechenden Unter-Funkrufempfängers dekodiert, und der Summer des entsprechenden Unter-Funkrufempfängers wird dann zum Summen veranlaßt. In den vergangenen Jahren sind lokale Funkruf-Systeme immer populärer geworden. Die Signalsendestationen von gewöhnlichen lokalen Funkruf-Systemen haben im allgemeinen geringe Leistung.

Jedoch können die Funkrufempfänger dieser lokalen Funkruf-Systeme nur Signale von der Signalsendestation empfangen, aber können keine Signale senden, wie etwa in der US-Patentschrift Nr. 5,218,344 (Richetts) beschrieben ist. Obwohl das US-Patent Nr. 4,882,579 (Siwiak) eine Basisstation und automatische Antwort-Unter-Funkrufempfänger vorsieht, können die Unter-Funkrufempfänger keinen anderen Unter-Funkrufempfänger rufen.

Wenn beispielsweise vier oder fünf Mitglieder einer Familie in ein Einkaufszentrum gehen, trägt der Vater den Haupt-Funkrufempfänger, und jedes der anderen Mitglieder trägt einen Unter-Funkrufempfänger. Der Vater kann jedes Mitglied der Familie durch den Haupt-Funkrufempfänger rufen, wobei er irgendein Mitglied oder alle Mitglieder bitten kann, zum Eingang des Einkaufszentrums zu gehen.

Wenn jedoch ein Mitglied, z.B. ein Kind der Familie, eine bestimmte Sache kaufen möchte und hierfür die Erlaubnis des Vaters einholen möchte, kann

&iacgr;&ogr; das Kind seinen Funkrufempfänger nicht benutzen, um den Vater zu rufen.

Manch einer mag versuchen, Funksende- und Empfangsgeräte zu verwenden, um das oben genannte Problem zu lösen, d.h. jedes Mitglied der Familie ein Funksende- und Empfangsgerät haben zu lassen. Wenn jedoch mehrere Funksende- und Empfangsgeräte gleichzeitig in beispielsweise einem Einkaufszentrum verwendet werden, tendieren Funksignale dazu, miteinander zu interferieren.

Der Funkrufempfänger der vorliegenden Erfindung kann Funkfrequenzsignale empfangen, besonders kodierte Funkfrequenzsignale identifizieren und kodierte Funkfrequenzsignale senden. Der Funkrufempfänger ist zur Verwendung in einer Gruppe geeignet, so daß die Mitglieder der Gruppe einander durch den jeweiligen Funkrufempfänger rufen können·. Da der Funkrufempfänger besonders kodierte Funkfrequenzsignale identifizieren kann, kann der Benutzer die anderen Mitglieder der Gruppe selektiv rufen.
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Der Funkrufempfänger weist eine Antenne, einen Funkfrequenz-(RF-)Schalter, eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, eine Sendeschaltung, eine Empfängerschaltung, einen Modulator, einen Kodierer, einen Dekodierer, einen Audio-Frequenz-(AF)Verstärker und einen Mikroprozessor auf. Die Eingabe/Aus-

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gäbe-Vorrichtung dient zur Signaleingabe und -ausgabe, wobei sie mindestens eine Ruftaste, eine Leerlauftaste und einen Summer aufweist. Die Empfängerschaltung, der Dekodierer und der RF-Verstärker erfüllen die Funktion des Empfangens von Funkfrequenzsignalen. Die Senderschaltung, der Modulator und der Kodierer erfüllen die Funktion des Sendens von Funkfrequenzsignalen. Der Mikroprozessor stellt die Funktionen des Steuerns des Betriebs der Schaltung und des Verarbeiten des Signals zur Verfugung. Wenn der Benutzer den oder die anderen Funkrufempfänger durch die Ruftaste(n) ruft, dann wird ein Identifikations-(ID-)Code oder eine Serie von ID-Codes

&iacgr;&ogr; geschaffen und zu dem oder den gerade gerufenen Funkrufempfänger(n) gesendet. Wenn das Rufsignal erkannt wird, wird der Summer des jeweiligen Funkrufempfängers veranlaßt zu summen, und der Benutzer ruft durch Rufen des Funkrufempfängers des Rufenden zurück oder kommuniziert mit dem Rufenden direkt über einen Sendemodus.

Wenn die vorliegende Erfindung in einer Gruppe benutzt wird, sind die Funkrufempfänger der Mitglieder der Gruppe identisch. Daher können die Mitglieder der Gruppe Eins-zu-eins-, Eins-zu-mehreren-, Mehrere-zu-mehreren-Verb indungen aufbauen. Da gesendete Signale jeweils mit einem ID-Code oder einer Serie von ID-Codes versehen sind, wird Interferenz zwischen Signalen minimiert.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 /ein Blockschaltbild, welches die Funktionalstruktur der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine schematische Zeichnung, welche das Rufen zwischen Funkrufempfängern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ein Schaltungs-Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Empfangs-Flußdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Sende-Flußdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltbild eines RF-Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung;

&iacgr;&ogr; Fig. 7 ein Schaltbild einer Eingangsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Schaltbild eines Demodulators gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein Schaltbild eines Analog/Digital-Konverters gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ein Schaltbild eines Modulators gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Schaltbild eines Dekodieres gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Schaltbild eines Kodierers gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 13/die äußere Erscheinung eines Funkrufempfangers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist ein Funkrufempfänger 10 gemäß der vorliegenden Erfindung im allgemeinen eine Antenne 12, einen RF-Schalter 14,

eine Eingabe/Ausgabe-Vor richtung 20, eine Senderschaltung 30, eine Empfängerschaltung 40, einen Modulator 50, einen Kodierer 55, einen Dekodierer 60, einen AF-Verstärker 65 und einen Mikroprozessor 70 auf. Die Eingabe/-Ausgabe-Vorrichtung 20 dient zur Signaleingabe und -ausgabe. Die Empfängerschaltung 40, der Dekodierer 50 und der RF-Verstärker 65 erfüllen eine Signalempfangsfunktion. Die Senderschaltung 30, der Modulator 50 und der Kodierer 55 erfüllen eine Signalsendefunktion. Der Mikroprozessor 70 stellt die Funktionen des Steuerns des Betriebs der Schaltung und der Signalverarbeitung zur Verfugung.

Bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 wird der Funkrufempfänger 10 regulär im Wartemodus, d.h. im Energiespar-Modus, wartend in Rufbereitschaft gehalten.

is Wenn der Benutzer des Funkempfängers A die Benutzer des Funkrufempfängers B rufen möchte, muß der Benutzer des Funkrufempfängers A die Taste B des Ruftastenfelds 22 drücken (das Ruftastenfeld 22 umfaßt die Tasten B, C und D). Wenn die Taste B des Funkrufempfängers A niedergedrückt wird, steuert der Mikroprozessor 70 des Funkrufempfängers A den Kodierer 55 an, den Identifikations-Code des Funkrufempfängers B und den Identifikations-Code des Funkrufempfängers A selbst zu kodieren und das kodierte Signal an die Senderschaltung 30 zu senden, und gleichzeitig schaltet der Mikroprozessor 70 den RF-Schalter 14 in den Sendemodus, wodurch das kodierte Signal durch die Senderschaltung 30 durch die Antenne 12 über den RF-Schalter 14 ausgesendet werden kann.

Die Senderschaltung 30 weist eine Leistungssteuerungs-Schaltung 31, einen RF-Oszillator 32 und einen RF-Verstärker 33 auf. Die Leistungssteuerungs-Schaltung 31 hält die Senderschaltung 30 in dem Energiespar-Modus, wenn sie kein Signal empfängt, wobei sie durch den Mikroprozessor 70 gesteuert

werden kann. Da der Fachmann die Leistungssteuerungs-Schaltung 31 kennt, ist die detaillierte Schaltung hier nicht aufgeführt. Der RF-Oszillator 32 dient zum Hinzufügen des RF-Trägersignals zu dem Signal, so daß das Signal in die Luft gesendet werden kann. Der RF-Verstärker 33 dient dazu, die Sendesignalstärke zu erhöhen. Da die Senderschaltung 30 durch bekannte Techniken gebildet werden kann, wird sie hier nicht näher beschrieben.

In der Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 20 ist ein Mikrophon 21 vorgesehen. Mittels der Steuerung eines Sprechen/Hören-Schalters 23 wird der Mikroprozessor 70 angesteuert, das Mikrophon 21 oder einen Lautsprecher 27 einzuschalten. Wenn das Mikrophon 21 eingeschaltet ist, wird das Schallwellensignal des Benutzers durch das Mikrophon 21 aufgenommen, dann verstärkt und durch den AF-Verstärker/Filter 52 gefiltert und dann in ein entsprechendes Funksignal durch den Modulator 50 moduliert und dann durch die Senderschaltung 30 durch die Antenne 12 in die Luft gesendet.

Wenn der Benutzer des Funkrufempfängers B durch den Benutzer des Funkrufempfängers A gerufen wird, wird das Funksignal von dem Funkrufempfänger A durch die Antenne 14 des Funkrufempfängers B empfangen und dann an die Empfängerschaltung 40 gesendet. Wenn das empfangene Funksignal den Identifikations-Code des Funkrufempfängers B und den Identifikations-Code des Funkrufempfängers A enthält, wird der Funkrufempfänger B angesteuert, ein Geräusch zu produzieren, um den Benutzer des Funkrufempfängers B zu rufen, unmittelbar nachdem das empfangene Funksignal durch den Dekodierer 60 des Funkrufempfängers B dekodiert worden ist, und.*'eine Rufquellenanzeige 26 (die eine LED-Anzeigeeinrichtung sein kann) des Funkrufempfängers B wird angesteuert, den Ruf des Funkrufempfängers A anzuzeigen, wenn der Identifikations-Code des Funkrufempfängers A erkannt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Benutzer des Funkrufempfängers B eine Leertaste 24 drücken, um den Summer 25 auszuschalten

und den Funkrufempfänger 10 in den Wartemodus zurückzuschalten. Der Benutzer des Funkrufempfängers B kann den Sprechen/Hören-Schalter 23 schalten, um das Mikrophon 21 oder den Lautsprecher 27 einzuschalten. Der Sprechen/Hören-Schalter 23 kann eine Einzeltaster-Ausführung sein. Wenn der Sprechen/Hören-Schalter 23 niedergedrückt gehalten wird, wird der Mikroprozessor 70 gesteuert, den AF-Verstärker/Filter 52 und das Mikrophon 21 anzusteuern, wobei der Benutzer das Mikrophon 21 benutzen kann. Wenn dagegen der Benutzer den Sprechen/Hören-Schalter 23 losläßt, wird der Mikroprozessor 70 gesteuert, den AF-Verstärker 65 und den Lautspreeher 27 anzusteuern. Wenn der Benutzer die Leerlauftaste 24 drückt, werden der AF-Verstärker/Filter 52 und der AF-Verstärker 65 beide ausgeschaltet.

Die Empfängerschaltung 40 weist eine Eingangsschaltung 41, einen A/D-Konverter 42 und einen Demodulator 43 auf. Die Eingangsschaltung 41 dient zum Entfernen des Trägers von dem Signal und zum anschließenden Senden des verarbeiteten Signals an den A/D-Konverter 42 und an den Demodulator 43. Wenn der Identifikations-Code des empfangenen Signals erkannt wird, wird er dann durch den A/D-Konverter 42 an den AF-Verstärker 65 gesendet.

Die Reihenfolge der Signalempfangs- und Signalsendeaktionen wird durch den Mikroprozessor 70 gesteuert. Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Empfangs-Flußdiagramms. Der Funkrufempfänger 10 wird normal im Wartemodus gehalten. Wenn der Funkrufempfänger 10 durch ein Rufsignal gerufen wird, summt der Summer 25, und die Rufquellenanzeige 26 wird angesteuert, die Quelle de"s Rufsignals anzuzeigen. In diesem Moment kann der Benutzer die Leerlauftaste 24 oder den Sprechen/Hören-Schalter 23 drücken, um den Summer 25 und die Rufquellenanzeige 26 auszuschalten. Der Benutzer kann mit dem Rufenden durch den Sprechen/Hören-Schalter 23, den Lautsprecher

27 und das Mikrophon 21 kommunizieren. Der Benutzer kann die Leerlauftaste 24 jederzeit wieder drücken, um in den Wartemodus zurückzukehren.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Sende-Flußdiagramms. Wenn der Benutzer die Ruftaste 22 drückt, wird der entsprechende Identifikations-Code zu dem zu rufenden Funkrufempfänger gesendet, und gleichzeitig wird der Lautsprecher 27 eingeschaltet. In diesem Moment kann der Benutzer die Leerlauftaste 24 drücken, um den Lautsprecher 27 auszuschalten, oder den Sprechen/Hören-Schalter 23 zur Kommunikation mit dem Benutzer des gerufenen Funkrufempfängers drücken. Nach der Komrminikation wird die Leerlauftaste 24 wieder gedrückt, um den Funkrufempfänger in den Wartemodus zurückzuschalten.

Bezugnehmend auf Fig. 6 ist der RF-Schalter 14 ein Steuer-IC (Ul, erhält-Hch von Sony CSG1006N). Durch Schalten des RF-Schalters 14 führt der Mikroprozessor 70 die Steuerung der Antenne 12 durch, um ein Signal zu empfangen und ein Signal zu senden.

Bezugnehmend auf Fig. 7 weist die Eingangsschaltung 41 eine Filterschaltung 411 und eine Trägerentfernungsschaltung 412 auf, wobei SWAl und SWA2 Oberflächenwellenfilter sind (welche z.B. RF1211, RF0211E von Momolithics Inc. sein können); U2 ist ein RF-Signal-Empfangs-IC (welches z.B. ein UAA3201T von Phillips Semiconductor sein kann). Entweder ist das empfangene Funksignal ein Identifikations-Code oder ein Audiofrequenzsignal, es wird gefiltert durch die Eingangsschaltung 41, um den Träger zu entferner^ und dann zu dem A/D-Konverter 42 und dem Demodulator 43 gesendet.

Bezugnehmend auf Fig. 8 weist der Demodulator 43 einen Zähler 431, der von einer beliebigen Art von Zählern sein kann, und einen 555-Oszillator U3 auf.

Bezugnehmend auf Fig. 9 dient der Analog/Digital-Konverter 42 zum Konvertieren des empfangenen Analogsignals in ein entsprechendes Digitalsignal und zum anschließenden Senden des Digitalsignals an den Dekodierer 60.

Bezugnehmend auf Fig. 10 weist der Modulator 50 einen Spannungsregler &iacgr;&ogr; LM317 U4 und einen 555-Oszillator U5 auf.

Bezugnehmend auf Fig. 11 weist der Dekodierer 60 einen seriell/parallel-IC MC 145028 U6 auf, welcher von Motorola erhältlich ist, zum Verarbeiten von seriellen Digitalsignalen in parallele Signale und welcher geeignet ist, mehrere Identifikations-Codes zu setzen, und welcher die Codevergleichsfunktion und logische Operations funktion bereitstellt.

Das serielle Digitalsignal von dem Analog/D igital-Konverter 42 wird durch U6 in ein paralleles Signal verarbeitet. Beim Senden eines Identifikations-Codes werden der Identifikations-Code des Funkrufempfängers des Rufenden, der Identifikations-Code des Funkrufempfängers der gerufenen Seite und der Identifikations-Code der Gruppen-Funkrufempfänger vorzugsweise miteinander kombiniert. Der Identifikations-Code der Gruppen-Funkrufempfänger kann durch eine Gruppen-ID-Setz-Taste 81 eingestellt werden. Da die vorliegende Erfindung für die Benutzung in Gruppen geeignet ist, kann jede Gruppe zur Unterscheidung von den anderen einen Gruppen-ID-Code setzen. Wenn eine gerufen wird, prüft der Dekodierer 60 sofort den Gruppen-ID-Code des empfangenen Signals. Wenn der Gruppen-ID-Code erkannt wird, gibt der Dekodierer 60 sofort ein Signal an den Mikroprozessor 70 aus, wobei er diesen ansteuert, eine Alarmsteuerschaltung 251 zum Einschalten des Sum-

mers 25 anzusteuern, und gleichzeitig wird der Identifikations-Code des Funkrufempfängers des Rufenden erkannt und zu der Rufquellenanzeige 26 gesendet, um die Quelle des Rufsignals anzuzeigen.

Wenn der Benutzer die Leerlauftaste 24 oder den Sprechen/Hören-Schalter 23 drückt, schaltet der Mikroprozessor 70 den Summer 25 sofort durch eine Steuerleitung aus und steuert den Dekodierer 60 durch eine andere Steuerleitung an, die Rufquellenanzeige 26 auszuschalten. Alternativ kann die Rufquellenanzeige 26 direkt durch den Mikroprozessor 70 gesteuert werden.

Bezugnehmend auf Fig. 12 weist der Dekodierer 55 ein IC U7 auf, welches ein von Motorola erhältlicher IC des Typs MC 145026 sein kann. Der IC U7 kann eingestellt werden, um mehrere ID-Codes bereitzustellen und um kodierte ID-Signale in serieller Weise zu senden, z.B. den Gruppen-ID-Code, den ID-Code des Funkrufempfängers des Rufenden und den ID-Code des Funkrufempfängers der in Folge gerufenen Person zu senden. Der Gruppen-ID-Code kann durch die Gruppen-ID-Setz-Taste 81 eingestellt werden. Die Auswahl des zu rufenden Funkrufempfängers wird durch eine entsprechende Ruftaste durchgeführt, um den Mikroprozessor 70 zum Senden eines Signals an den IC U7 anzusteuern.

Die Funktionen des zuvor genannten Kodierers 55 und des Dekodierers 60 können auch durch den Mikroprozessor 70 durchgeführt werden. Daher können der Kodierer 55 und der Dekodierer 60 weggelassen werden.

Fig. 13 ^f zeigt die äußere Erscheinungsform des Funkrufempfängers der vorliegenden Erfindung. Als ein Beispiel für die vorliegende Erfindung weist die Funkrufempfänger-Gruppe vier Benutzer, A, B, C und D auf. Der in Fig. 13 gezeigte Funkrufempfänger ist der Funkrufempfänger A für den Benutzer A, welcher das Ruftastenfeld B, C und D 22 hat. Wie in Fig. 13

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gezeigt, sind die Antenne 12, das Mikrophon 21, der Sprechen/Hören-Schalter 23, die Leerlauftaste 24, der Summer 25, die Rufquellenanzeige 26 und der Lautsprecher 27 auf der Außenseite angebracht.

Selbstverständlich sind die Zeichnungen nur zum Zwecke der Veranschaulichung gezeichnet und sind nicht als Definition des Geistes und des Umfangs der beschriebenen Erfindung gedacht.

Claims (5)

&igr; - 1 - W 24784 Al/Sn/bb Ansprüche

1. Funkrufempfänger, aufweisend:

RF-Schaltmittel zum Schalten des Funkrufempfängers zwischen einem Empfangs- und Sendemodus, um ein Funkfrequenzsignal zu empfangen

&iacgr;&ogr; und zu senden;

Sendeschaltungsmittel zum Verarbeiten eines Niederfrequenzsignals in ein Funkfrequenzsignal zum Senden in die Luft;

Empfangsschaltungsmittel zum Filtern eines Funkfrequenzsignals von außen und zum Konvertieren desselben in ein Niederfrequenzsignal;

is Kodiermittel zum Signalverarbeiten und -kodieren und zum Senden des

kodierten Signals an die Sendeschaltungsmittel zum Senden;
Dekodiermittel zum Dekodieren des von dem Empfangsschaltungsmittel empfangenen Signals;
Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung mit mindestens einer Ruftaste zum Rufen anderer Funkrufempfänger, einem Summer zur Geräuscherzeugung, wenn der Funkrufempfänger gerufen wird, und einer Leerlauftaste zum Bringen des Funkrufempfängers in einen Wartemodus; und
einen Mikroprozessor zum Steuern der Schaltung und zur Signalverarbeitung;

wobei der Funkrufempfänger dauernd in dem Wartemodus gehalten wird zum Empfangen von Funkfrequenzsignalen von außen; wenn der Benutzer eine von mindestens einer Ruftaste drückt, wird der Funkrufempfänger durch das RF-Schaltermittel in den Sendemodus geschaltet und dann von dem Sendemodus in den Empfangsmodus zurückgeschaltet, wenn ein Codesignal kodiert und in die Luft gesendet worden ist; wobei der Funkrufempfänger mindestens einen Identifikations-Code zum Vergleich

mit dem Code des Signals, welches durch die Empfängerschaltung empfangen wird und durch den Dekodierer dekodiert wird, aufweist, so daß der Summer angesteuert wird zu summen, wenn der Code des empfangenen Signals erkannt und dann gezwungen wird, das Summen einzustellen, wenn die Leerlauftaste gedrückt wird.

2. Funkrufempfänger gemäß Anspruch 1, wobei die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung weiterhin eine Rufquellenanzeige aufweist, welche die Rufquelle des empfangenen Signals anzeigt, wenn der Funkrufempfänger

&iacgr;&ogr; gerufen wird.

3. Funkrufempfänger gemäß Anspruch 1, wobei die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung weiterhin ein Mikrophon und einen Lautsprecher aufweist.

4. Funkrufempfänger gemäß Anspruch 3, wobei das Mikrophon und der Lautsprecher durch einen Sprechen/Hören-Schalter gesteuert werden.

5. Funkrufempfänger gemäß Anspruch 1, wobei das Kodiermittel und das Dekodiermittel in dem Mikroprozessor enthalten sind.