JP2002510261A - 音声およびデータの同時通信を組み込んだ車両追跡およびセキュリシィ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルラー通信の構成要素とグローバル・ポジショニング・システムの構成要素を利用して車両を追跡、監視するシステムを開示する。このシステムによって、音声信号と位置データが監視センターに継続的及び同時に伝送される。監視センターは車両と通信し、コンピュータを使用してデジタル地図上の車両の位置を判定する構成要素を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 音声およびデータの同時通信を組み込んだ車両追跡およびセキュリシィ・システ ム 発明の分野 本発明はセルラー(cellular、携帯電話)回線網を介した通信リンクを利用して 、音声およびＧＰＳ車両位置データの双方を同時に伝送する車両の通信、追跡お よびセキュリティ・システムに関する。 発明の背景 今世紀の初頭から、自動車は米国および全世界で文化の重要な一部になってい る。しかし、自動車がもたらす独立性、自由および迅速な移動の結果、事故によ って死亡したり、犯罪の犠牲者になる人も生じてきた。後者の特定の例では、自 動車で旅行中の人が機械的な故障を体験すると、ある地域での高い犯罪率、また は高速自動車道および道路網で発生する不幸な無差別犯罪行為により危険な状況 に遭遇する可能性がある。同様に、自動車やパーツが個人的使用のために盗まれ る自動車盗難の問題もますます増加している。最近ではカージャックとして知ら れている、自動車の運転中に物理的に自動車が奪われる新たな犯罪傾向が浮上し ている。 従来技術には、車両の乗員に救援が必要な場合に補助を得ることができ、また 盗難の場合には車両を追跡することができる多くのシステムが含まれている。例 えば、ダーネルらの米国特許第５，０４３，７３６号、マンセルらの米国特許第 ５，２２３，８４４号、ジョンソンらの米国特許第５，５５７，２５４号を参照 されたい。これらのシステムは全て同じ基本概念を共有している。すなわち、車 両にグローバル・ポジショニング・システム（以後、ＧＰＳと言う）を設置して 、受信したＧＰＳ信号を車両からセルラー電話回線網またはポケットベル(pager )・システムの回線網を介して監視センターに送信するのである。これらのシス テムは様々な構成要素を有している。車両内にＧＰＳ受信機を設置しているもの もある。ＧＰＳ受信機は地球の周りの軌道衛星からＧＰＳ信号を得、これらの信 号を得ると、信号処理技術を利用してＧＰＳ受信機の位置を判定する。車両内に は車両からＧＰＳ信号を伝送する通信装置も設置されている。これらの通信装置 にはセルラー通信システム、ポケットベル・システムまたは無線が含まれる。最 後に、基地センター、もしくは監視センターが車両からのＧＰＳ信号を受信し、 情報を処理して車両の位置を判定する。しかし、これらの従来技術のシステムに は各々、車両の運転者と監視センターとの間の音声通信を行う方法、およびＧＰ Ｓデータが自動車と監視センターとの間で伝送される方法の双方に関連する重大 な欠点がある。 発明の概要 本発明はセルラー電話システムの通信能力とグローバル・ポジショニング・シ ステム（ＧＰＳ）の地理的な位置発見能力とを統合した大幅に改良されたシステ ムを提供するものである。ＧＰＳプロセッサ、および／または車両のセンサが監 視センターにデータを同時に伝送するとともに、車両の運転者が監視センターと の継続的な音声通信を維持できるように、車両追跡および音声とデータを同時に 伝送する通信システムの２つの技術が組合わされる。 より詳しくは、本発明は単一システムを有しているが、説明を簡単にするため に２つの分離した部分で説明する。２つの部分はセルラー電話リンクを介して通 信する。本発明の第１の部分は車両である。第１の部分は移動ユニット、セルラ ー電話構成要素、および任意の車両センサおよび任意の遠隔操作装置を含んでい る。 移動ユニットは地球周囲のＧＰＳ軌道衛星から継続的に情報を得るＧＰＳ受信 機を含んでいる。これらの衛星は、情報が受信され、処理されると、信号を受信 しているユニットの地理的な位置を供給する情報を伝送する。この情報に基づい て、車両の位置が判定される。 ＧＰＳ位置データに加えて、車両センサ装置は通信装置にデータを供給する。 車両センサは侵入、盗難、牽引、事故、過度な距離の走行、ユーザー制御の速度 違反、地理的な境界侵害、または会話の監視のような様々な事象に対して車両を 監視する。事象の発生を示すデータは音声信号と結合される。 移動ユニットのデータ(ＧＰＳ位置データおよび／またはセンサ装置のデータ) を受信し、処理した後、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）は移動ユニットのデ ータと、もしあれば、車両の乗員の音声信号とを結合する。電話が音声データを 受信しない場合は移動ユニットのデータが単独で送信される。 セルラー電話は結合された信号をセルラー電話回線網を介して、本発明の第２ の部分である監視センターに伝送する。監視センターとのコール中、ＧＰＳ受信 機は出力信号に挿入するためにＧＰＳデータを信号プロセッサに継続的に供給す る。 監視センターはＧＰＳ受信機以外は移動ユニットと同様の通信装置である、電 話機、追跡ソフトウェアおよびデジタル地図を備えたコンピュータ、および地図 と、地図上に車両位置とを視覚的に表示するコンピュータ・ディスプレイとを有 している。 移動ユニットのデータを信号の音声部分から分離するため、着信コールには監 視センターのＤＳＰによってフィルタ処理がなされる。監視センターのオペレー タ（単数または複数）が車両の乗員と会話できるように、電子機器は信号の音声 部分を電話機へと送る。電子機器は信号のデータ部分をコンピュータに送る。コ ンピュータはソフトウェアおよびデジタル地図と連係してデータを処理し、地図 と、地図上の車両位置の地理的な表現を表示する。ＧＰＳデータはコール中に継 続的かつ同時に送信されるので、監視センターのオペレータは会話中の車両の動 きを追跡することができる。コンピュータは更に車両センサのデータをも表示す る。 本発明の第１実施例では、音声通信に加えて、監視センターはコンピュータで 車両の遠隔操作装置をも制御する。例えば、監視センターは車両のエンジンの動 作を自動的に停止し、警笛を鳴らし、ライトを点灯し、または車を始動してバッ テリを充電することができる。監視センターのＤＰＳは監視センターのオペレー タの音声をフィルタリングし、かつコンピュータからのデータ情報と結合する。 したがって、監視センターのオペレータは車両の運転者または乗員に方向または その他の情報を提供し、遠隔操作装置を制御することができる。 特許請求している本発明は１つの通信信号に音声とデータの同時送信を組入れ ることによって、従来技術の車両追跡および通信システムの欠点を有利に克服す るものである。このシステムは２５００Ｈｚを中心とする音声信号の狭いノッチ (notch)をフィルタで除去することによって、音声とデータを同時に送信する。 次にデジタル信号プロセッサが、移動ユニットのデータを音声信号の２５００Ｈ ｚのノッチに適応するように形成する。２つの信号が結合して、セルラー電話回 線網を介して送出される単一の信号が生成される。結合信号は一般にオリジナル の音声信号を反映する。この特徴によって、本発明は任意のセルラー、無線、マ イクロ波、または電話システムにも適合する。このことは電話システムの特別の 構造を操作する必要がある従来のシステムと比較して著しい利点である。受信ユ ニットによって受信されると、信号は再びフィルタリングされ、データ情報が音 声情報から分離される。２５００Ｈｚでは少量の音声情報が欠落するものの、音 声信号から除去されるデータ量は僅かであるので、音声情報は信号劣化の影響は さほど受けない。更に、音声信号の質の劣化を最小限にするため、ノッチを生ず る場所に２５００Ｈｚの周波数が選択されている。 ＧＰＳ位置データの継続的な送信によって、本発明の動作は更に増強される。 ＧＰＳ位置データを監視ステーションに継続的に伝送することによって、監視ス テーションの技師は車両の動きをデジタル地図上においてリアルタイムで継続的 に追跡することができる。部分的には、電話回線網を介して送信されるＧＰＳ位 置データをパッケージ化する新規な方法により、ＧＰＳ位置データの継続的な送 信が達成される。 本発明の利点は、ほとんどの新式モデム通信の構造とは異なるデータ信号を構 成することにある。一般に、送信装置と受信装置との間を通過する比較的大量の データを同期化するため、モデムによる通信には導入プリアンブル(introductor y preamble)と同期化情報とが組込まれている。しかし、本発明では、少量では あるが継続的なＧＰＳデータのバースト(burst)が送信される。本発明の通信装 置はプリアンブルと同期化情報を処理し、その代わりに移動ユニットのデータの パケットまたはペイロード(payload)の送信によって通信が開始される。パケッ トを受信後、信号プロセッサが情報を同期化し、かつ復調する。この方法によっ てペイロードが少ない情報を送信するために必要な時間と帯域幅が縮小され、そ れによっ て受信される音声信号の質が向上する。 本発明は更に、電話サービス・プロバイダにより誘発されるエコーによる複雑 化を克服するものである。本発明の場合のように、音声とデータを同時に送信す る場合にはエコーは不都合である。本発明は、移動ユニットと監視ステーション の割込み検出器を使用することによってこの障害を乗り越える。監視ステーショ ンが車両の遠隔操作装置に短い起動信号を送信する必要がある場合は、割込み検 出器はデータ伝送を同期化して、移動ユニットからの伝送を短期間中断する。こ の特徴によって電話システムのエコーに起因するデータの破壊が克服される。 別の重要な利点は、電流の消費により実質的に動作が不能になるような自動車 のバッテリに依存する必要なく、無人の自動車を監視することにある。後述する ように、好適な態様は電流の流出がほとんどない“スリープ”モードを含んでい る。このシステムは周期的に、瞬間的な“覚醒”をして、介入行為が生じたか否 かを判定することで、車両から監視センターに警報メッセージが自動的に送出さ れる。 従来の技術と比較した、本発明のその他の目的、特徴および利点は、添付図面 を参照した、以下の詳細な説明によって明らかにされる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のシステムの広域的な概略図である。 図２は、様々な車両センサと遠隔操作装置とを搭載した車両を示している。 図３は、本発明の移動ユニットの外側の透視図である。 図４は、本発明の移動ユニットの信号処理の基本的流れ図である。 図５Ａは、フィルタリング後の音声信号を示したグラフである。 図５Ｂは、移動ユニットのデータ、または遠隔操作装置へのデータを示したグ ラフである。 図５Ｃは、フィルタリングされた音声信号と、車両センサ・データおよび／ま たは遠隔操作装置のデータを有する結合信号を示したグラフである。 図６、は移動ユニットの内部の構成要素の基本配置を示したハードウェア・ブ ロック図である。 図７は、監視センターでの信号処理の基本流れ図である。 図８Ａおよび８Ｂは、本発明の動作を示した流れ図である。 図９Ａは、従来技術の伝送データの構成を示している。 図９Ｂは、本発明の伝送データの構成を示している。 図１０は、本発明の伝送要求監視ループのブロック図である。 好適な態様の詳細な説明 図１は本発明のシステムの広域的な概略図を示している。本発明のシステムは 車両１０からセルラー・サイト１４に、また、場合によって地上ベースの電話回 線７０を経て、監視センター１２に音声データとＧＰＳ位置データとを同時に伝 送する。位置データは一群のグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ） 衛星３０から送信される信号３２から得られる。 説明を簡単にするため、本発明を２つの部分で説明する。第１の部分は車両１ ０内に搭載された構成要素を含む。第２の部分は監視ステーション１２に搭載さ れている構成要素を含む。移動ユニット 図２は車両１０に搭載されている構成要素を有する、本発明の第１の部分を示 している。移動ユニット２０は様々な車両センサからの入力を受信する中央プロ セッサとして働き、様々な遠隔操作装置に出力を供給する。移動ユニット２０へ の基本的接続には、標準形のセルラー電話送受話器３９、標準形のセルラー電話 移動トランシーバ６８、およびＧＰＳアンテナ４４が含まれる。セルラー電話ア ンテナ４０はセルラー・トランシーバ６８に接続されている。 図２は音声通信を妨げることなく様々な車両センサが移動ユニット２０に接続 し、メッセージを送る多数の態様を含む、本発明の付加的な特徴をも示している 。 図２を参照すると、本発明の態様は下記のセンサのいずれか、または全てを含 むことができる。ドア開放センサ２５０、エンジン作動センサ２５２、速度／距 離センサ２５４、トランク開放センサ２５６、移動／傾倒センサ２５８、バッテ リ充電センサ２６０、および無音救援要求センサ２６２である。これらの装置は 移動ユニット２０に情報を供給し、移動ユニットは車両センサ・データを処理し 、監視センター１２に伝送する。 図２は更に、移動ユニット２０に接続される多数の遠隔操作装置を備えた態様 を含む、本発明の付加的な特徴を示している。遠隔操作装置は、監視センター１ ２からの遠隔信号によって特定の車両機能を制御するために備えられた、様々な 車両構成要素と相互作用する。可能な遠隔操作装置には下記が含まれる。ドア解 錠装置２６６、エンジン点火装置２６８、警笛付勢装置２７０、ヘッドライト付 勢装置２７２、エンジン停止装置２７４、およびトランク開放装置２７６である 。 移動ユニット２０にはセルラー電話機の一般的な構成要素が接続される。セル ラー電話機の構成要素は３つの一般的な部分に区分される。送受話器３９と、セ ルラー・プロセッサおよび送受信回路を備えたセルラー・トランシーバ６８と、 車両のセルラー・アンテナ４０である。 これに加えて、またはその代わりに、プッシュ・ボタン（図示せず）が移動ユ ニット２０に接続され、監視センター１２との緊急通信リンクを迅速に、隠れて 、簡単に確立する手段が得られる。あるいは、セルラー送受話器を車両１０に組 み込んでもよい。 図３は移動ユニット２０によって供給されるコネクタの基本的なセットを示し ている。移動ユニット２０は送受話器ジャック８０と、トランシーバ・ジャック ８２とを含んでいる。セルラー送受話器３９は送受話器ジャック８０に接続され る。セルラー・トランシーバ６８はジャック８２に接続される。ＧＰＳアンテナ ４４はアンテナ・ポート８４に接続され、一方、車両センサと遠隔操作装置はプ ログラム制御ポート８６を介して移動ユニット２０に接続される。電源入力コネ クタ８８は車両のバッテリの１２Ｖ直流電源に接続される。当業者には、本発明 の精神と範囲から離れることなく移動ユニットへの他の接続を備えることができ ることを理解されよう。 図４は移動ユニット２０により供給される内部信号処理を示している。移動ユ ニット２０は、アンテナ・ポート８４（図３）を経てＧＰＳアンテナ４４に接続 されるＧＰＳ受信機２６を含んでいる。移動ユニット２０は更にネットワーク・ インターフェース機能ブロック８３、帯域フィルタ（ＢＰＦ）７１、二相ＰＳＫ （ＢＰＳＫ:Binary Phase Shift Keying）変調器６９、加算器５８、ノッチ・フ ィルタ７４、ノッチ・フィルタ７６、帯域フィルタ８１、ＢＰＳＫ復調器７８と を有するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）９４をも含んでいる。 ＧＰＳ受信機２６の出力はＰＩＣマイクロプロセッサ２７の入力に接続される 。外部の様々な車両センサおよび装置２８、および様々な遠隔操作装置５０もプ ログラム制御ポート（ネットワーク・インターフェース）８６を経てＰＩＣプロ セッサ２７に接続される。ＰＩＣプロセッサ２７上のシリアルＩ／Ｏポートはネ ットワーク・インターフェース８３上のシリアルＩ／Ｏポートに接続される。ネ ットワーク・インターフェース８３の出力は、ＢＰＳＫ変調器６９を経て帯域フ ィルタ７１の入力に接続される。帯域フィルタ７１の出力は加算器５８の第１の 入力に接続される。 送受話器３９のマイクロフォン４０は送受話器ジャック８０（図３）を経てマ イクロフォンのアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）４６の入力に接続される。 マイクロフォンのＡ／Ｄ４６の出力はノッチ・フィルタ７４を経て加算器５８の 第２の入力に接続される。加算器５８の出力はトランシーバのデジタル−アナロ グ（Ｄ／Ａ）変換器１２３の入力に接続される。トランシーバＤ／Ａの出力はセ ルラー・トランシーバ６８のアナログ入力に接続される。セルラー・トランシー バ６８のアナログ出力はトランシーバＡ／Ｄ１２２の入力に接続される。トラン シーバＡ／Ｄ１２２の出力は帯域フィルタ８１の入力と、ノッチ・フィルタ７６ の入力に接続される。ノッチ・フィルタ７６の出力はスピーカＤ／Ａ４８の入力 に接続され、スピーカＤ／Ａの出力は送受話器３９内のスピーカ４２に接続され る。 帯域フィルタ８１の出力はＢＰＳＫ復調器７８の入力に接続され、ＢＰＳＫ復 調器の出力はネットワーク・インターフェース８３の入力に接続される。 図４は更に、移動ユニット２０内にみられる様々な信号のスペクトル波形を示 している。波形５５はノッチ・フィルタ７４の入力における音声信号のスペクト ルを示している。波形５７はノッチ・フィルタ９４および７６の出力におけるス ペクトル（図５Ａに拡大して示してある）を示している。波形５７は下方の遮断 周波数が約３００Ｈｚで、上方の遮断周波数が約３０００Ｈｚである帯域制限ス ペクトルを示している。波形５７は更に、２５００Ｈｚにおける幅が約２００Ｈ ｚの狭いスペクトル・ノッチをも示している。波形６０はＢＰＳＫ変調器６９の 出力におけるスペクトル（図５Ｂに拡大して示してある）を示している。波形６ ０は２５００Ｈｚを中心とし、帯域幅が約２００Ｈｚの狭いスペクトル線である 。波形６２は加算器５８の出力におけるスペクトル(図５Ｃに拡大して示してあ る)を示し、波形６２は波形５７と６０との足し合わせである。最後に、波形１ ２４は帯域フィルタ８１の出力におけるスペクトルを示している。この波形１２ ４は波形５７と実質的に同一である。 加えて、後述するように、自動応答装置、自動ダイヤル装置、およびこの種類 のシステムで使用されるその他の電気部品が移動ユニット２０内に含まれている ことが有利である。 衛星３０（図１に示す）は信号３２を供給し、信号３２から移動ユニット２０ の位置がたいへん正確に判定される。最も一般的には、このシステムはＧＰＳ受 信機およびプロセッサとして知られている。本発明は広範な用途でＧＰＳシステ ムを有効に活用できる。しかし、将来的には、本発明でその他のデータ位置判定 信号を利用できるようになるだろう。ＧＰＳ受信機２６は衛星３０から信号３２ を受信する。監視センター１２からの着信コールに自動的に応答するように、自 動応答装置（図示せず）を搭載することができる。自動応答装置は、遠隔操作装 置と連係して、監視センター１２によるある種の車両機能の遠隔操作を供給する 。自動応答装置は当業者には公知であり、従ってここでは説明しない。 自動ダイヤル装置（図示せず）によって移動ユニット２０は、車両センサによ って事象の発生が検出されると、監視センター１２、または車両のオーナーのよ うなその他のエンティティ(entity)に自動的にコールする。自動ダイヤル装置は 当業者には公知であり、従ってここでは説明しない。 ＤＳＰ９４は音声およびデータ信号を処理する。ＤＳＰ９４は２つの信号を監 視ステーション１２に伝送するために音声＋データ信号に結合し、かつ監視ステ ーションによって受信された音声＋データ結合信号を下記のように別個の音声お よびデータ信号に分離する。マイクロフォンのＤ／Ａ変換器４６の出力はマイク ロフォン４０によって生成されるアナログ音声信号のサンプリングされたデジタ ル・バージョンである。波形５５に示すように、音声信号のスペクトルは下方の 遮断周波数が約３００Ｈｚであり、上方の遮断周波数が約３０００Ｈｚである帯 域信号である。ノッチ・フィルタ７４は音声スペクトルの小部分を除去する。好 適な態様では、ノッチ・フィルタ７４は中心周波数が２５００Ｈｚである、幅が ２００Ｈｚの帯域を除去する１２極バッターワース・フィルタ(12 pole Butterw orth filter)である。２５００Ｈｚでスペクトルのこのような小部分を除去して も、音響上の影響は実質的に生じないことが判明している。バッターワース位置 合わせを利用することで群遅延が最小限になり、したがってフィルタにより誘発 される任意の音響上の作用が更に軽減される。本発明の特定の態様では、このノ ッチ・フィルタ７４はＤＰＳ９４内で、６つの２象限セクションを有し、全部で ３２０のタップを有するトランスバーサル・フィルタとして実施されている。 ネットワーク・インターフェース８３はＰＩＣプロセッサ２７からＧＰＳ位置 データを含むシリアル・データ・ストリームと、車両センサ２８からのデータを 受信する。ネットワーク・インターフェースはデータ・バッファリング、ネット ワークのデータ・リンクおよびチャネル・アクセス・サービスを供給する。デー タ・リンクの機能にはデータのパケット化、エラー・コードの生成、エラーの修 正等が含まれる。後述するように、好適な態様では、本発明のネットワーク構成 は、移動ユニット２０と監視センター１２がデータを同時に伝送しないように設 計されている。ネットワーク・インターフェース８３は任意の所定の時間経過で どのユニットが伝送可能であるかを判定する。 本発明の特定の態様では、ネットワーク・インターフェース８３の出力は毎秒 １００ビット（ＢＰＳ）のシリアル・データ・ストリームである。１００ＢＰＳ データはＢＰＳＫ変調器６９に送られ、変調器は二相ＰＳＫ（ＢＰＳＫ）を利用 して信号を２５００Ｈｚの搬送波へと変調する。ＢＰＳＫ６９の出力はデータ・ ストリームの全帯域幅を２００Ｈｚに限定するフィルタ７１に送られる。ＢＰＳ Ｋ変調器６９は、ＢＰＳＫ変調器６９の出力が２５００Ｈｚを中心とする、全帯 域幅が２００Ｈｚである信号であるように、信号変調器およびアルファ係数が１ であるナイキスト・フィルタ(Nyquist filter)である。したがって、ＢＰＳＫ変 調器６９の出力のスペクトルはノッチ・フィルタ７４によって音声信号から除去 され た周波数と同じ周波数をカバーする。加算器５８はノッチ・フィルタ７４とＢＰ ＳＫ変調器６９の出力を結合して、音声＋データ結合信号を生成する。加算器５ ８からの音声＋データ結合信号はトランシーバＤ／Ａ変換器１２３によってデジ タル形式からアナログ形式に変換される。 Ｄ／Ａ１２３の出力は電話ポート８２（図３）を介してセルラー・トランシー バ６８に接続される。トランシーバ６８は音声及びデータの結合信号６２を生成 し、セルラー・アンテナ４０を介して送信する。この音声及びデータの結合信号 を伝送するために現在利用できるセルラー電話構成要素を使用することが有利で ある。結合された信号６２を無線信号を介して伝送するために他の通信装置を使 用してもよい。図１に示すように、結合信号６２はセルラー・サイト１４に送ら れ、引き続いて地上ベースの電話接続回線７０に接続され、地上ベースの電話回 線が信号を監視センター１２に送る。 したがって、本システムは標準形のセルラー無線および地上ベースの電話シス テムを経て、結合信号６２を監視ステーション１２に伝送する。音声＋データ結 合信号６２は有利に、音声だけの信号として標準形のセルラー電話システムに現 れる。このことによって標準形の電話／セルラー・ネットワークと、本発明のシ ステムの信号との不適合性がなくなる。 監視ステーション１２から移動ユニット２０へと伝送される信号の場合、音声 ＋データ結合アナログ信号は地上ベースの公衆交換電話回線網（ＰＳＴＮ）シス テムを利用して監視センター１２からセルラー・サイト１４に送出され、セルラ ー・サイトで信号は車両１０に送信され、最終的には車両のトランシーバ６８に よって受信される。トランシーバ６８によって受信されたアナログ音声＋データ 信号はトランシーバＡ／Ｄ１２２によってデジタル形式に変換され、ＤＳＰ９４ に送られる。ＤＳＰ９４で、結合されたデジタル音声＋データ信号は２つの別個 の信号経路、ノッチ・フィルタ７６を有する音声信号経路と、帯域フィルタ８１ とＢＰＳＫ復調器７８とを有するデータ信号経路に送られる。 ノッチ・フィルタ７６はノッチ・フィルタ７４と同じ変形機能を有している。 すなわち、ノッチ・フィルタ７６は結合されたスペクトルの２５００Ｈｚを中心 とする２００Ｈｚの部分を除去する。除去された部分は信号の音声部分だけを残 した、音声＋データ結合信号のデータ部分に相当する。ノッチ・フィルタ７６の デジタル出力はスピーカのＤ／Ａ４８によってアナログ信号に変換され、引き続 き送受話器３９内のスピーカ４２へと送られる。 帯域フィルタ８１の中心周波数は２５００Ｈｚであり、帯域幅は２００Ｈｚで ある。これは音声＋データ結合信号のデータ部分のスペクトルに対応している。 すなわち、帯域フィルタ８１は結合信号の音声部分を阻止し、データ部分だけを 出力する。監視センターは移動ユニット２０と同様に、すなわち１００ＢＰＳの ＢＰＳＫ形式にデータを変調する。帯域フィルタの出力はＢＰＳＫ復調器７８に 送られ、そこでデータはＢＰＳＫ復調器７８の出力が１００ＢＰＳのベースバン ド・データ・ストリームになるように復調される。特定の態様では、ＢＰＳＫ復 調器７８は搬送波の回復のためにコスタス・ループ(Costas loop)を使用し、ビ ット回復のために定勾配検出器(constant slope detector)を使用する。復調さ れたデータはネットワーク・インターフェース８３によってＰＩＣプロセッサ２ ７に送られる。 本明細書に記載している本発明の好適な態様は、２５００Ｈｚを中心周波数と する幅２００Ｈｚの周波数帯域にデータ・ストリームを変調するためにＢＰＳＫ を使用するモデムを含んでいる。当業者には、本発明の精神と範囲から離れるこ となく、中心周波数が２５００Ｈｚである２００Ｈｚ帯域以外の帯域も利用でき ることが理解されよう。当業者には更に、本発明の精神と範囲から離れることな く、ＢＰＳＫ以外の変調方式、および１２極バッタワース・フィルタ以外のフィ ルタ変形機能も使用できることが理解されよう。 上記で開示された態様では、変換器４６、４８、１２２および１２３は各々８ ０００Ｈｚのサンプル・レートで動作する比較的低価格の８ビット変換器であり 、ＢＰＳＫ変調器の信号出力はノッチ・フィルタ７４の信号出力よりも約６ｄＢ 高いことが有利である。これらの８ビット変換器によって、データ信号のレベル が音声信号のレベルよりも大幅に低くない限りは、データ信号の信号対雑音比の 要求基準は達成される。データ信号のレベルを大幅に低減することが有利な用途 では、変換器４６、４８、１２２および１２３の代替態様では１０ビット変換器 が使用される。その場合は、ＢＰＳＫ変調器６９の出力はノッチ・フィルタ７４ の 出力よりも大幅に（２０ｄＢまたはそれ以上）低い。 図６はＧＰＳ受信機２６、ＤＳＰ９４、ＰＩＣプロセッサ２７の詳細を示した 移動ユニット２０のハードウァア・ブロック図である。ＧＰＳ受信機２６は低ノ イズ増幅器（ＬＮＡ）３０２、アナログＲＦブロック３０４、相関器ブロック３ ０６、ＡＲＭプロセッサ３０８とを有している。ＧＰＳアンテナ４４はアンテナ ・ポート８４（図３）を経てＬＮＡ３０２の入力に接続されている。ＬＮＡ３０ ２の出力はアナログＲＦブロック３０４の入力に接続され、アナログＲＦブロッ ク３０４の出力は相関器３０６の入力に接続されている。 相関器３０６はデータ・バスによってＡＲＭプロセッサ３０８に接続されてい る。ＡＲＭプロセッサ３０８には更に、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ） ３１０、ＥＰＲＯＭ(Electrically programmable read only memory)３１２、及 びＥＥＰＲＯＭ(erasable electrlcally programmable read only memory）３１ ４が接続されている。ＡＲＭプロセッサ３０８は１キロビット／秒の同期シリア ル・リンク３１６を経てデータをＰＩＣプロセッサ２７に送る。 ＰＩＣプロセッサ２７はＥＥＰＲＯＭ３２０に接続され、ＥＥＰＲＯＭは双方 向同期バスによってセルラー・トランシーバ６８に接続されている。ＰＩＣプロ セッサ２７のデジタル出力バスはオープン・コレクタ・トランジスタを有する外 部出力バッファ３４０に接続されている。出力バッファ３４０は車両インターフ ェース３４６に接続されている。車両インターフェース３４６には更に、高動作 (act hi)アナログ・バッファ３４２と低動作(act low)アナログ・バッファ３４ ４とが接続されている。バッファ３４２と３４４はＰＩＣプロセッサ２７の入力 バスに接続されている。 ＤＳＰ９４はＲＡＭ３３２とＲＯＭ３３４とに接続されたＤＳＰプロセッサ３ ３０を有している。ＤＰＳプロセッサ３３０の１キロビットの同期シリアルＩ／ Ｏポートはシリアル・リンク３１８によってＰＩＣプロセッサ２７の同様のポー トに接続されている。ＤＳＰプロセッサ３３０はＡ／Ｄ−Ｄ／Ａ複合コーダ／デ コーダ(コーデック)３３８と、Ａ／Ｄ−Ｄ／Ａ複合コーデック３３６とに接続さ れている。コーデック３３８はマイクロフォンＡ／Ｄ４６とスピーカＤ／Ａ４８ とを含んでおり、コーデック３３６はトランシーバＡ／Ｄ１２２と、トランシー バＤ／Ａ１２３とを含んでいる。 好適な態様では、ＧＰＳ受信機はナビゲーション・テクノロジー・インターナ ショナル(Navigation Technology International)社が設計した１２チャネルNTI /Commico GyPsy-12受信機に基づいている。ＮＴＩ受信機では、アナログＲＦブ ロック３４０は４．３０９ＭＨｚでＩＦ出力を有するGEC Plessey GP2010・トリ プル変換スーパーヘデロダイン受信機であり、相関器３０４はGP2021であり、Ａ ＲＭプロセッサ３０８はアドバンスト・リスク・マシン(Advanced Risk Machine s)社製のARM60である。好適な態様では更に、ＤＳＰプロセッサはテキサス・イ ンスツルメント(Texas Instrument)社のTMS320C25である。 この好適な態様の重要な利点は、電力消費が最小限になるように最適に構成さ れていることにある。移動ユニット２０はバッテリからの電力を利用して車両セ ンサを監視し、着信コールに応答する。電力消費を更に最小化するために、移動 ユニットは、（最新のＧＰＳ位置データを保持するために）ＡＲＭ ＥＰＲＯＭ ３１２に供給され、また（スリープ・タイマーを作動させるために）ＰＩＣプロ セッサ２７に供給される最小量の電力を除いて、システムが電力を遮断し、その ため９ないし１６ボルトの僅か約２５ミリアンペアの電力しか使用しないスリー プ・モード（図７の流れ図のブロック４００に示す）を備えている。この好適な 態様では毎時間３回から４回である、ＰＩＣプロセッサ２７のタイマーによって 決定される所定の時点で、システムはスリープ・モードを抜けて“覚醒”し、現 行のＧＰＳ信号とＥＰＲＯＭ３１２内に記憶された位置データとを比較する。移 動ユニットがスリープ・モードにある間に監視センター１２が移動ユニット２０ と接触する必要がある場合は、監視センターは移動ユニットがパワーアップ、す なわち目覚める所定時間の１つの間にコールすることができる。この好適な態様 は有利に、特にスリープ・モードの継続期間を長くし、さらに監視センター１２ によって所定の時点で接触できるならば、より長時間に亘って電力を節減する。 この好適な態様では、移動ユニットは動作を迅速にし、かつスリープ・モード の電力消費量をさらに節減するために３つのマイクロプロセッサを使用している 。１つのマイクロプロセッサはトランシーバ６８と関連して使用されるＤＳＰ９ ４である。第２のマイクロプロセッサは位置データ（ＧＰＳ）受信機２６に含ま れ るＡＲＭプロセッサ３０８である。第３のマイクロプロセッサはスリープ・モー ドの動作を監視し、移動ユニット２０内の他の装置への電力を制御するＰＩＣプ ロセッサ２７である。ＰＩＣプロセッサ２７は有利に、スリープ・モード中にだ けこのマイクロプロセッサが動作可能であり、電力を消費するようにするため、 極めて低い入力電力しか必要としないものが選択される。 ＰＩＣプロセッサ２７は電力管理（図示せず）、バッファ３４０、３４２、お よび３４４を使用した車両データの収集を行う。ＰＩＣプロセッサ２７は更に、 シリアル・リンク３１６を介してＡＲＭプロセッサ３０８からＧＰＳデータを収 集する。ＡＲＭプロセッサ３０８はＧＰＳ受信機２６のためのデータ処理エンジ ンであり、データ処理エンジンは監視センターに伝送するためのＧＰＳデータを 様式化し、かつパッケージ化する。ＤＳＰプロセッサ３３０は音声及びデータ・ チャネルの結合と分離とをするために必要な信号処理を行う。ＤＳＰプロセッサ は更に物理的アクセス層、データ・リンク層、およびメディア・アクセス層に対 応するネットワーク機能をも供給する。物理的アクセス層は実際のデータ変調／ 復調機能に対応する。データ・リンク層はエラー修正およびエラー・コードの生 成に対応する。メディア・アクセス層はエコーの消去に関するセクションで後述 するように、データ・チャネルの時分割多重化に対応する。監視センター 本発明の第２の部分、すなわち監視センター１２は図７に示されており、基地 ユニット１０２と、表示装置１０６を有するコンピュータ１０４と、電話機１０ ８とを含んでいる。自動応答装置（図示せず）を含んでいてもよい。基地ユニッ ト１０２は各構成要素に電流を供給する電源を有している。車両からの音声及び データの結合信号は有利なことに、複数のコールを同時に処理することができる 多重化電話システムを介して監視センター１２に着信する。コールは基地ユニッ ト１０２に接続され、一方、基地ユニットは電話システム回線７０からのアナロ グ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０９に 接続している。 監視センター１２で実施される信号処理は移動ユニット２０で行われる処理と 実質的に同様である。好適な態様では、ＧＰＳ受信機の構成要素がないものの、 監視センター１２と移動ユニット２０とでは同じ回路カードが使用されている。 従って、移動ユニット２０、特にＤＳＰ９４内での信号処理に関する前述の説明 のほとんどが監視センターにも同様に当てはまる。 監視センターでは、Ａ／Ｄ変換器１０９は結合信号６２を音声信号５７と移動 ユニットのデータ信号６０に分離するために信号に高次のフィルタリングを実施 する基地ユニットのＤＳＰ１１０に接続されている。監視センターＤＳＰの出力 は音声信号をアナログ領域に再変換するために、デジタル−アナログ変換器１１ ２に接続されている。デジタル−アナログ変換器１１２は、再構成された音声信 号を監視センターの技師に出力する監視センター電話機１０８にリンクしている 。監視センターの技師が受信する音声信号１１１は一般的に移動ユニット２０に よって送出された音声信号５５、すなわち音声情報５９の欠落ノッチを除いた音 声信号とほぼ同一である。 基地ユニットＤＳＰ１１０は、データを監視センターのコンピュータ１０４に 送る前に、移動ユニットからのデータ信号６０をＰＩＣマイクロプロセッサ２７ に接続する。コンピュータ１０４は有利には複数のデジタル地図を記憶している 。コンピュータ１０４は車両１０から入力ＧＰＳ位置データを受け、コンピュー タ表示装置１０６上に表示されたデジタル地図上の移動ユニットの位置をプロッ トする。 コンピュータ１０４は有利には特定の車両１０と車両の運転者に関するデジタ ル情報を有している。図５に示し、また前述したように、コンピュータ１０４に よって監視センターは車両の遠隔操作装置を制御することができる。例えば、監 視センター１２のオペレータは信号１４０を移動ユニット１２に送信するように コンピュータ１０４を制御する。移動ユニット２０の場合と同様に、基地ユニッ トのＤＳＰ１１０は遠隔操作装置の信号を２５００Ｈｚを中心とする２００Ｈｚ の周波数帯域の信号に形成する。 監視センター１２は更に監視センターの技師が車両１０の乗員と話すことがで きるようにする。監視センターの電話機１０８のマイクロフォンは基地ユニット のアナログ−デジタル変換器１１８に接続され、一方、この変換器は基地ユニッ トＤＳＰ１１０に接続されている。基地ユニットのＤＳＰ１１０は音声信号にノ ッチ・フィルタ処理を行い、ノッチ・フィルタリングされた音声信号をコンピュ ータ１０４からの任意のデジタル・データ１３０と結合する。 基地ユニットはＤ／Ａ変換器１１３を利用して信号をアナログ形式に変換し、 音声及びデジタル・データ結合信号１４０を通信装置に出力する。通信装置は信 号を電話回線網７０に接続し、送信する。一方、電話回線はセルラー・サイト１ ４に接続しており、セルラー・サイトが無線波を介して信号を順番に移動ユニッ ト２０のアンテナ４４に送信する。 移動ユニット２０で、アンテナ４０は受信した結合信号をトランシーバ６８へ と受信し、次にトランシーバはアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２２に接 続され、次に信号を音声と監視センターのデータ１２４へと分離する移動ユニッ トのＤＳＰ９４へと接続する。監視センターのデータ１２４は前述したように、 または図６に示すように、車両の遠隔操作装置を制御する。 移動ユニットのＤＳＰ９４からの処理された音声信号１２６はデジタル−アナ ログ変換器４８に接続される。デジタル−アナログ変換器４８は移動ユニットの スピーカ４２に接続され、スピーカによって移動ユニット２０を装備している車 両１０の運転者は監視センターの技師の声を聞くことができる。 更に、好適な態様のシステムは有利には、多重電話回線を監視センター１２に 備えることによって同時に複数の車両１０に対応してもよい。移動ユニット２０ からの連続するコールが各々監視センターに着信すると、遠隔通信設備はコール を受ける待機中の基地ユニット１０２へとコールを送る。移動ユニット２０と基 地ユニット１０２の数を加算し、調整することによって動作の範囲は大幅に拡張 される。本発明に、国全体、または全世界の動作範囲をカバーし、世界中の移動 ユニットに対応することを含めてもよい。システム動作 図８Ａおよび８Ｂは本発明のシステム動作の流れ図を示している。図４および 図７を更に参照してこれらの図面を説明する。ブロック４００は、単一の低電力 マイクロプロセッサだけが動作するスリープ・モードにあるシステムを示してい る。移動ユニット２０を装備した、監視センター１２と接触する必要がある車両 １０の運転者は、ブロック４０４に示すようにキーパッド２８に監視センターの 電話番号を入力する。あるいは、車両の乗員が監視センター直結ダイヤル・ボタ ン（図示せず）を操作して、監視センターに自動ダイヤルを行ってもよい。ブロ ック４０６で、移動ユニット２０はダイヤルされた番号を分析して、監視センタ ー１２へのコールであるかどうか判定する。監視センター１２へのコールでない 場合は、標準形のセルラー通信装置６８が発呼し、システムはブロック４１２、 ４１６に示すように標準形のセルラー電話機として実施される。 この種類の、すなわち監視センター１２へではないコール中は、移動ユニット ２０は音声信号を処理せず、音声信号はＤＳＰ９４による処理がなされずに伝送 される。 監視センター１２へのコールであるか、または直結ダイヤル・ボタンが操作さ れた場合（４２０）は、ブロック４２４に示すように監視センターへのコールが ダイヤルされる。 その間、監視センター１２はブロック４５６で着信コールを予測した待機モー ドにある。ブロック４２４での移動ユニットからのコールはブロック４６０で、 ブロック４５２に示すような既存の電話回線を経て監視センターに接続される。 ブロック４６４で、コールが認可された移動ユニット２０からの呼出しであるか 否をを判定するための識別プロセスが実行される。ブロック４６８に示すように 、あらゆる無認可のコールは自動的に切断される。 認可されたコールはブロック４７２で監視センター１２に接続され、ブロック ４７２に示すように、基地ユニットのＤＳＰ１１０によってフィルタリングされ る前にアナログ信号からデジタル信号へと変換される。前述のように、車両の運 転者がセルラー電話リンクを介して問題、またはコールした理由を通知すると、 ＧＰＳデータが音声信号と同時に送出されるように、基地ユニット１０２は信号 処理技術を利用してコールに含まれる情報を処理する。この情報を利用して、監 視センター１２の技帥は監視センターのコンピュータ１０４に記憶されているデ ジタル地図上の移動ユニット２０の位置付けをする。 本システムは移動ユニット２０と基地ユニット１０２内の電子機器によって音 声データと位置データの同時伝送を達成する。ここで図４および図８を参照する と、音声信号はブロック４２８で、セルラー送受話器のマイクロフォン４０から 入ってくる。この信号はアナログ−デジタル変換器４６によってデジタル信号５ ５に変換される。 音声信号５５は移動ユニットのＤＳＰ９４に入り、ＤＳＰで信号はブロック４ ３２において２５００Ｈｚの信号の小部分を除去するためにノッチ・フィルタリ ングされる。除去された音声情報のノッチ５９は廃棄され、移動ユニットのデー タ６０、すなわち位置データおよび／または車両センサからのデータ用のスペー スが作成される。 ＤＳＰによる音声信号５５の処理と同時に、ＤＳＰ９４はブロック４３６で移 動ユニットの位置データ６０を取得し、かつブロック４４０で、フィルタリング された音声信号５７のノッチ５９内に適合するように移動ユニットのデータ６０ を形成する。 次にブロック４４４で、ＤＳＰ９４はノッチ・フィルタリングされた音声信号 ５７を移動ユニットのデータ６０と結合する。結合されたデータは、基本的にオ リジナル音声信号プラスＧＰＳデータの全てを含む。 前述のように、音声信号５５内のノッチ５９は音声信号のあらゆる顕著な劣化 を除去するために２５００Ｈｚで行われる。２５００Ｈｚの周波数を選択するこ とが有利な理由は、音声信号の重要な周波数エネルギのほどんどが１０００Ｈｚ 未満に含まれているからである。したがって、情報の２５００Ｈｚでの狭い周波 数帯域が損失しても音声信号はそれほど劣化しない。更に、２５００Ｈｚで移動 ユニットのデータを挿入することにより、伝送に干渉することがある付加的な調 波がセルラー信号に導入されることが軽減される。２５００Ｈｚを選択すること によって更に、セルラー通信の管理に使用されている約６０００Ｈｚの監視用の 可聴音を避けることができる。 結合信号６２は標準形の電話回線７０を介して監視センター１２に到達する。 本発明は監視センター１２に１つ、またはそれ以上の基地ユニット１０２を備え ている。監視センター１２で、電話信号は基地ユニット９６に接続され、基地ユ ニットで、前述したようにコールが認可された移動ユニットからであるかどうか を確認するための識別がブロック４６４で行われる。基地ユニット１０２はシス テムのオーバーロード４６８を防止するために無認可の発信源からのコールを自 動的に切断する。 認可された移動ユニット２０からのコールは基地ユニット１０２に入る。基地 ユニット１０２はアナログ−デジタル変換器１０９でコールをデジタル信号に変 換する。ブロック４７２で、基地ユニットのＤＳＰ１１０は結合信号６２をフィ ルタリングして、移動ユニットのデータ６０を音声信号５５から分離する。フィ ルタリングされた音声信号１１１は一般に、移動ユニットのデータ６０のスペー スを作るために移動ユニット２０によって廃棄された情報の欠落ノッチ５９を除 けば、処理されたオリジナルの音声信号５５と同一である。次に音声信号１１１ は、信号がブロック４７６に示すように監視ステーションの電話機１０８に電気 的に送信される前に、デジタル−アナログ変換器１１２によってアナログ形式に 変換される。 ＧＰＳおよび受信された基地信号の他のいずれかのデータは、ブロック４８０ に示すようにコンピュータ１０４に送出される。ブロック４８４で、基地ユニッ トのコンピュータ１０４は移動ユニットのデータ６０を受信する。コンピュータ １０４は移動ユニット２０、車両１０、および車両の運転者に関して記憶された 情報と共に情報を表示する。コンピュータ１０４は移動ユット２０の位置に対応 する領域の地図を表示し、地図上で車両の位置を図形表示する。同様にして、車 両センサから送られたデータはいずれもコンピュータ表示装置１０６に表示され る。 ブロック４９２で、監視センター１２の技師は車両１０からの情報に応答する ことができる。例えば、監視センター１２は方向を供給し、機械的な救援、牽引 トラック、警官、消防または救急救援を派遣し、またはその他の補助で車両の乗 員を救援することができる。プロセス全体を通して、監視センター１２は車両の 乗員と継続的に音声での接触を維持し、車両の位置をリアルタイムで監視するた めに継続的に位置データを取得する。 前述のように、本発明のシステムの態様によって車両の追跡または盗難反応装 置が可能である。動作時には、車両センサは車両１０の様々なセキュリティの側 面を監視する。車両センサがトリガーされると、作動したセンサ装置は移動ユニ ット２０を付勢することによって、移動ユニットの位置データ受信機２６が位置 データを受信することができる。１つの態様は監視センター１２をコールし、セ ンサ・データ、位置データおよび救援要請信号を送信する緊急自動ダイヤル装置 （図示せず）が含まれている。作動すると自動的に、かつ静かに監視センターを 発呼するカーペットの下に隠された無音スイッチを備えた無音救援要求センサ２ ６２を使用して発呼できることが有利である。無音救援要求センサ２６２を使用 した発呼は無音であり、車両の占領者、すなわちカー・ジャッカーには秘密裏に 行われ、無音救援要求センサを使用して発呼が行われたことが監視センターに特 別に警報される。 自動的に送られた車両１０からのコールを受信すると、監視センター１２はセ ンサ・データと車両の位置に気付く。監視センター１２の技師は様々な行動をと ることができる。したがって、技師は車内の会話を秘密裏に聴きながら、車両の 動きを無言で追跡することができる。技師は車両１０の運転者に情報を音声で照 会してもよいし、車両センサ・データを説明してもよい。技師は警報を調査する ために警官またはその他の適当な人員を派遣してもよい。技師は更に、コンピュ ータ１０４を使用して遠隔操作装置を制御する信号を送信してもよい。例えば、 警官の追跡と連係して、技師はエンジン停止装置２７４に対して車両を停止させ る信号を送ることができる。 有利には、本発明のシステムは更に、監視センター１２に移動ユニット２０へ のコールを開始させる。動作時には、監視センターのコンピュータ１０４は移動 ユニット２０のセルラー番号をコールする。移動ユット２０の自動応答装置が自 動的にコールに応答して、監視センター１２と移動ユニットとの間にセルラー電 話リンクを形成する。ブロック４９６に示すように、技師は監視センターのコン ピュータ１０４を使用して制御データを遠隔操作装置に伝送してもよい。従って 、、監視センター１２は前述し、また図５に示すように遠隔操作装置を作動する ことによって車両１０の動作を制御することができる。遠隔操作装置は車両を監 視し、かつ追跡し、または車両の推進装置の動作を停止させるために車両センサ と統合されている。 監視センター１２から移動ユニット２０への音声及びデータ結合信号の伝送は 、移動ユニットから監視センターへのデータ伝送と同様に行われる。ブロック５ ００と５０４で、監視センター１２の技師の音声が監視センターの電話機１０８ の送話口に入り、電話機で、電気音声信号に変換されると、アナログ−デジタル 変換器１１８によってデジタル信号に変換され、前述のノッチ・フィルタリング 方法に従って処理される。ブロック５０８で、コンピュータ１０４からの信号１ ３０は電話機の音声信号１３２と結合され、ブロック５１２で電話回線５１２を 介して送信される。結合信号は地上およびセルラー電話システムを介して移動ユ ニットに到達する。 ブロック５１６で移動ユニット２０は基地ユニットの結合信号１４０を受信し 、ブロック５２０に示したように移動ユニットのＤＳＰ９４に接続する前に着信 信号をアナログ−デジタル・フィルタ１２２へと送る。ＤＳＰ９４は信号をブロ ック５２４の着信音声信号成分と、コンピュータによって生成されるブロック５ ３２の着信信号成分１２４とに分離する。音声信号はデジタル−アナログ変換器 ４８でデジタル形式からアナログ形式に変換される。ブロック５２８で、音声信 号は可聴信号になるようにセルラー電話のスピーカ４２に送られる。移動ユニッ ト２０はコンピュータ１２４からブロック５３６に示す遠隔操作装置５０へと信 号を送って、動作を開始する。データ・パケットの同期化 本発明の利点は、従来技術のデータ送信方法の不備を克服することにある。図 ９Ａは従来技術のデータ伝送の構成を示している。標準形のモデム技術を使用し て電話回線７０を介してデータを送信する際に、信号の第１の部分にはプリアン ブル１５０がある。プリアンブルは２つの通信装置間の通信を同期化するための 信号を供給する。次に、同期ワード１５２が後続のペイロード・データのために モデム通信装置を準備する。ペイロード・データ１５４は移動ユニットのデータ ６０、またはコンピュータにより生成された監視センターからの信号１３０であ る。従来技術のシステムでは、実際のデータ伝送の継続期間はプリアンブル１５ ０および同期ビット１５２の継続期間と比較して相対的に長い。 本発明では、ペイロード伝送の継続期間はプリアンブルおよび同期ビット伝送 の継続期間と比較して相対的に短い。セルラー回線網によりもたらされる信号対 雑音比が比較的良好ではないので、プリアンブルは長い方が有利である。したが って、少量の情報を送信する場合、従来技術は一般的にペイロード１５４を送信 するよりも大きい時間比率をプリアンブル１５０と同期ワード１５２を送信する ために割当てる必要がある。本発明は図９Ｂに示された大幅に効率がよいデータ 送信方法を用いている。この好適な態様は有利に受信信号を得るために時間反転 復調を採用している。有利には、本発明はまず（各ペイロードが順方向のエラー 修正（ＦＥＣ）ビットを含んでいる）いくつかのペイロード１５４を伝送し、そ の後、（これもＦＥＣビットを含む）リンク層オーバヘッド（ＬＬＯ）・フィー ルド１５６が続き、最後に同期ワード１５２を送信する。ペイロード内のデータ はＬＬＯフィールド１５２内に含まれるキーを使用してランダム化される。 受信機のＤＳＰは受信した波形をサンプリングし、サンプルをバッファ内に記 憶する。ある時点（通常はＬＬＯフィールド１５６中）でＤＳＰは同期化を達成 するのに十分なバッファに記憶されたサンプルを有することができる。ＤＳＰは 同期ワード１５２を得るまで入力データ・ストリームの読出しを継続する。ＤＳ Ｐが同期ワード１５２を得ると、ＤＳＰはＬＬＯフィールド１５６に戻って、こ れを復調し、ペイロードを復号するのに必要な情報を得ることができる。次にＤ ＳＰはデータ・ペイロード１５４を復調し、復号する。復調は受信されたデータ の各バースト間で容易に実行される。データ・ペイロードが復調されると、デー タのランダム化が解除され、ＦＥＣビットを利用してエラー修正される。 本発明はこの方法と装置を利用して、短いバーストの位置データを継続的に送 信し、受信の直後にこれを復調することができる。ＤＳＰは情報を受信するのに 必要な時間と比較して、短時間で情報を復調することができる。データ・パケッ トは可変長のものでよく、ＬＬＯパケットはデータ・パケットの長さを特定する フィールドを含んでいてもよい。しかし、データ・パケットは、同期ワード１５ ２の到達前にＤＳＰが同期化を達成できるのに充分な長さであるべきである。好 適な態様では、最初のペイロード１５４の始端から同期ワード１５２までの時間 は、ＧＰＳ位置報告の場合は一般に１．８秒である。 好適な態様では、ペイロード・パケット１５４に付加されるＦＥＣビットはリ ード−ソロモン(Reed-Solomon)コードであり、ＬＬＯパケット１５６に付加され るＦＥＣビットはゴーリイ(goalie)コードである。 データ・パケット１５４、またはＬＬＯパケット１５６内のデータが同期ワー ド１５２と同じビット・パターンを有することはなさそうだが、理論上はあり得 る。代替の態様では、データ・ペイロード１５４内のデータは、１つのデータ・ パケットが同期ワードであるとして不正に識別された場合でも、（異なるランダ ム化がなされることがある）後続のデータ・パケットが異なるビット・パターン を含み、したがって同期ワードと整合しないようにランダム化される。データ・ ペイロード１５４内のデータは疑似ランダム・コード・シーケンスを利用して伝 送前にランダム化される。疑似ランダム・コードはシード値から疑似乱数発生器 によって生成される。次にシード値がＬＬＯパケット１５６内のフィールドとし てデータ・ペイロード１５４と共に送信される。好適な態様では、各ＬＬＯパケ ット１５６には異なるシード値が用いられる。復調後、ＤＳＰ９４はシードを利 用して、ペイロード１５４をランダム化するために当初使用された疑似ランダム ・コードと同一の再構成された疑似ランダム・コード・シーケンスを作成する。 次に、再構成された疑似ランダム・コード・シーケンスを利用してデータ・ペイ ロード１５４内のデータのランダム化が解除される。特に好適な態様では、ラン ダム化と、その後のランダム化解除はデータ・ペイロード１５４を疑似ランダム ・コード・シーケンスと結合する排他的論理和演算を用いて達成される。側音エコーの消去 本発明の別の重要な特徴は、電話サービス・プロバイダにより誘発される側音 とエコーに起因する複雑化を克服することにある。側音は非相関的であり、統計 的に安定しているのでノイズと同様に除去することができるが、データ・エコー は除去することがより困難である。特に、移動ユニット２０と基地ユニット１２ の双方が同時にデータを伝送する場合、その結果生ずるエコーはデータ交換プロ セスに干渉する。 本発明はデータ・チャネルの時分割多重化（ＴＤＭ）を利用してこの問題を解 決する。したがって、任意の所定の時点で基地ユニット、または移動ユニットの いずれか一方のユニットだけが伝送する。伝送ユニットはその伝送期間中はデー タを受信していることはないのでエコーに遭遇することはない。同様に、受信ユ ニットは受信期間中に伝送していることはないのでエコーに遭遇することはない 。 図１０は本発明の伝送要求検出器の基本動作を示している。図１０は連続する 一連の時間間隔１００１−１００７を示している。移動ユニットの伝送時間間隔 １００１の間、移動ユニット２０は伝送し、監視ステーション１２は（例えばＧ ＰＳの位置報告のような）車両からのデータを受信する。移動ユニットの伝送時 間間隔１００１の直後は移動ユニットの受話時間間隔１００２である。移動ユニ ットの受話時間間隔１００２の間、移動ユニット２０からはデータは伝送されず 、移動ユニット２０は受話（受信）モードに入る。移動ユニットの受話時間間隔 １００２の直後は移動ユニットの伝送時間間隔１００３である。移動ユニットの 受話時間間隔１００２中に移動ユニット２０によってデータが受信されない場合 は、移動ユニットは時間間隔１００３の間に別のＧＰＳ位置報告（またはその他 のデータ）を伝送する。受話時間間隔が後に続くこの伝送プロセスは、移動ユニ ット２０が再び受信モードにある受話時間間隔１００４中に、監視ステーション １２が伝送要求メッセージを送るまで移動ユニットによって反復される。伝送要 求メッセージによって移動ユニット２０は、監視ステーション１２がデータを移 動ユニット２０に伝送している後続の時間間隔１００５の間に受話モードに保た れる。監視ステーション１２が伝送を終了すると、移動ユニット２０は通常の伝 送手順に復帰し、その後の後続の時間間隔で受話動作が続く。 したがって、データ伝送用に、回線網は広義には（データを双方向に伝送でき るので）全二重回線であるが、狭義には（任意の一時に一方のサイドしか送信で きないので）全二重回線ではない。音声通信については、監視センター１２と車 両１０の乗員との間の通信を同時に行うことができるので、このシステムは全二 重システムである。監視ステーションは移動ユニット２０に従属する。監視ステ ーション１２は移動ユニット２０がメッセージを送信した直後にしか伝送要求へ メッセージを送ることができない。したがって、移動ユニットば規則的に監視ス テーションにメッセージを送らなければならない。通常の動作条件では、移動ユ ニットは約１．８秒ごとに新たなデータを送信する。移動ユニットが（例えばＧ ＰＳ受信機の機能不良、または車両１０がトンネル内にある場合のように）送信 すべき情報を有していない場合は、移動ユニットはフィル・パケットを送信しな ければならない。フィル・パケットには有用なデータは含まれていない（例えば フィル・パケット内のデータはオール・ゼロであってよい）。フィル・パケット 内のデータは監視ステーション１２によって無視されるが、フィル・パケットの 受信によって移動ユニット２０と監視ステーション１２は同期状態に保たれ、通 信チャネルの保持を促進する。 移動ユニット２０または監視ステーションによって送信されるデータ・パケッ トは前のセクションで述べたように可変長である。好適な態様では、（例えば１ ００１、１００３のような）移動ユニットの伝送時間間隔は長さが約１．８秒で あり、（例えば１００２のような）移動ユニットの受話時間間隔の長さは２００ から３００ミリ秒である。好適な態様では更に、監視ステーション１２によって 送信される伝送要求メッセージは僅か２００から３００ミリ秒の未変調のデータ 搬送波（２５００Ｈｚの正弦波）である。その他の態様 本発明の好適な態様をデジタル信号処理技術に適用してきたが、音声信号をフ ィルタリングし、データ信号と結合する他の手段も利用できる。ＤＳＰを選択す ることが有利であるのは、ＤＳＰには非常に多くの、より正確なフィルタリング 能力があるからである。本発明のＤＳＰ９５、１１０は音声信号に１２次に等し いフィルタリングを実行する。 別の態様では、このシステムは移動ユニットに内蔵されたセルラー発呼装置を 備えている。この態様によって、ボタンまたは隠された無音緊急ボタンを作動す ることによりユーザーが監視ステーションと接触できるシステムが得られる。 好適な態様では本発明を自動車１０に統合するものであるが、明細書で述べら れた本発明を利用して自動車以外の車両でも実施できる。例えば、本発明の移動 ユニットによって個人、オートバイのライダー、犬ぞり、ボート、船舶、航空機 、気球、または宇宙船との通信およびその追跡を供給する。 別の態様では、監視センター１２は、自動車、トラック、ボート、航空機、列 車、ヘリコプター、または宇宙船のような移動体であってもよく、移動体におい て、監視センターがセルラー電話機または無線リンクを介してコールを受信し、 それに応答する。 更に別の態様では、移動ユニット２０はポータブル・ユニット、好適にはハン ドヘルド・ユニットとして構成されている。有利には、システムをポータブル・ ユニットとして構成することによって個人が手または身体に移動ユニット２０を 携行することができる。本発明のポータブルの態様によって、個人は監視センタ ー１２に音声通信と位置データを同時に伝送することができる。ポータブル・ユ ニットは、緊急に警察または医療的な救援を必要とし、または道に迷った場合に 個人を位置付けるために特に有利である。このようなシステムは車両を発見する 際に個人を補助するために、車両ベースシステムと連系して使用されることもで きる。加えて、それ以外の方法ではＧＰＳ信号が届かない領域にＧＰＳ信号を供 給する疑似衛星によって、本発明のポータブルな態様の動作は更に増強される。 前述の装置の構成と方法は、好適な態様の適用を示したに過ぎず、本発明の範 囲を前述した特定の形式に限定することを意図するものではなく、むしろ、請求 の範囲に記載した本発明の精神と範囲に含まれる代替、修正、および同等の態様 をカバーすることを意図するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/34 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０６Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ドア、バリー、エル. アメリカ合衆国 92009 カリフォルニア 州 カールズバッド マーキータ プレイ ス 2640

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 遠隔監視センターと音声およびデータの同時通信を有する車両追跡セキュ リティ・システムであって、 前記車両内にあり、音声信号を生成するマイクロフォンと、 前記車両内にあり、前記車両の位置に対応する位置データを生成するグロ ーバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機と、 前記マイクロフォンに結合され、音声周波数の狭い帯域を削除するフィル タと、 前記フィルタおよび前記ＧＰＳ受信機に結合され、前記位置データと前記 削除された音声周波数の狭い帯域内で前記音声信号とを結合する第１の信号プロ セッサと、 前記音声及びデータの結合信号に結合し、前記車両から従来のセルラー及 び電話網を通して、前記遠隔監視センターに、前記音声信号およびデータ信号を 同時に伝送するセルラー無線伝送機と、 前記遠隔監視センターにあり、前記音声信号および前記位置データ信号を 分離する第２の信号プロセッサと、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記遠隔監視センターと前記車両 との間で音声通信を供給する電話機と、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記位置データ信号から推定される 前記車両の位置のマップ表示を供給するコンピュータ及びディスプレイと、 を有する遠隔監視センターと音声およびデータの同時通信を有する車両追跡セ キュリティ・システム。 ２． 前記セルラー無線がデータを送受信すること、 を含む請求項１に記載の車両追跡セキュリティ・システム。 ３． 前記第１の信号プロセッサおよび第２の信号プロセッサがデジタル信号プ ロセッサを有すること、 を含む請求項１に記載の車両追跡セキュリティ・システム。 ４． 前記デジタル信号プロセッサがＴＭＳ３２０Ｃ２５デジタル信号プロセッ サを有すること、 を含む請求項３に記載の車両追跡セキュリティ・システム。 ５． 車両と通信するために音声および位置データを同時に伝送し、車両を追跡 する方法であって、 位置データを受信するステップと、 車両の乗員からの通信信号を得るステップと、 前記通信信号の一部を取り除き、一般的に信号を除去した場所に位置デー タを挿入することによって、前記位置データと前記通信信号とを結合し、前記結 合信号が一般的に前記通信信号のオリジナルと同様となるステップと、 を有する車両と通信するために音声および位置データを同時に伝送し、車両を 追跡する方法。 ６． 取り除かれた前記音声信号の一部の中心が通常約２５００Ｈｚにあること 、 を特徴とする請求項５に記載の車両と通信するために音声および位置データを 同時に伝送し、車両を追跡する方法。 ７． 上質な音声通信を前記車両に供給しながら、同時に車両の位置を自動的に 追跡する方法であって、 前記車両と遠隔追跡監視ステーションとの間のオーディオ帯域通信路から の周波数の狭い帯域ををフィルタ処理で取り除くステップと、 前記車両に配置されたグローバル・ポジション・システムの受信機からの 車両の位置データを前記周波数の狭い帯域に挿入するステップであり、前記デー タが前記周波数帯域の最低周波数よりも低い伝送速度を有するステップと、 前記車両位置データを前記遠隔追跡ステーションにおいて削除し、前記車 両の位置を確認するステップと、 を有する上質な音声通信を前記車両に供給しながら、同時に車両の位置を自動 的に追跡する方法。 ８． フィルタリング、挿入、および除去がデジタル信号プロセッサを使用して 行われるステップ、 を有する請求項７に記載の上質な音声通信を前記車両に供給しながら、同時に 車両の位置を自動的に追跡する方法。 ９． 車両追跡システムであって、 移動ユニットを有し、 該移動ユニットは、 グローバル・ポジショニング・システム信号を得るグローバル・ポジショ ニング・システム受信機と、 音声信号を得るマイクロフォンと、 前記グローバル・ポジショニング・システム受信機および前記マイクロフ ォンに電気的に結合された移動信号プロセッサであって、前記移動信号プロセッ サは前記音声信号のスペクトル内の前記グローバル・ポジショニング・システム 信号を結合し、前記グローバル・ポジショニング・システム信号が取り除かれた 場合、前記音声信号の可聴性が実質的な影響を及ぼされないように伝送する結合 信号を形成する移動信号プロセッサと、 前記移動信号プロセッサに接続され、通信網を介して前記結合信号を伝送 するセルラー通信装置と、 前記結合信号を受信する監視センターと、 前記監視センターが、 前記グローバル・ポジショニング・システム信号および前記音声信号を分 離する監視センター信号プロセッサと、 前記監視センター信号プロセッサから前記音声信号を受信する電話機と、 前記グローバル・ポジショニング・システム・データを受信するコンピュ ータと、前記コンピュータが、デジタル地図と前記地図および該地図上に前記移 動ユニットの位置を表示するディスプレイ装置と、 を有する監視センターと、 を有する移動ユニット、 を含む車両追跡システム。 １０．前記結合信号が、前記グローバル・ポジショニング・システム・データに よって置換される前記音声信号の小部分を有する前記音声信号を含む、 ことを特徴とする請求項９に記載の車両追跡システム。 １１．前記移動信号プロセッサおよび前記セルラー通信装置が、同期情報がまず 後に続く前記結合信号ペイロードを処理し、かつ伝送すること、 を特徴とする請求項９に記載の車両追跡システム。 １２．車両で使用するための位置追跡装置であって、 衛星データを得る衛星受信機であり、前記衛星データが前記衛星受信機の 位置を供給し、 車両内からのオーディオ信号を得るオーディオ装置と、 前記オーディオ信号および前記衛星データを結合し、結合信号にするプロ セッサと、 前記結合信号を通信網を介して伝送するセルラー通信装置と、 を有する車両で使用するための位置追跡装置。 １３．前記オーディオ情報および前記衛星データが同時に送信されること、 を特徴とする請求項１２に記載の車両で使用するための位置追跡装置。 １４．前記オーディオ情報および前記衛星データが継続的に送信されること、 を特徴とする請求項１２に記載の車両で使用するための位置追跡装置。 １５．オーディオ情報および衛星データが同時に、かつ継続的に送信されること 、 を特徴とする請求項１２に記載の車両で使用するための位置追跡装置。 １６．移動ユニットと通信する監視センターであって、 音声信号および位置データを含むコールを受信する電話応答装置であり、 前記位置データが前記音声信号の周波数スペクトル内にあることと、 前記位置データを前記音声信号から分離する信号プロセッサであり、前記 信号プロセッサが理解できる音声信号を作成することと、 前記信号プロセッサに接続された電話であり、前記電話が前記音声信号を 前記信号プロセッサから受信することと、 前記信号プロセッサに接続されたコンピュータであり、前記コンピュータ が前記位置データを受信し、かつ処理することと、 を特徴とする移動ユニットと通信する監視センター。 １７．前記信号プロセッサがディジタル信号プロセッサを含むこと、 を特徴とする請求項１６に記載の移動ユニットと通信する監視センター。 １８．前記コンピュータが地図上に処理された位置データを表示すること、 を特徴とする請求項１６に記載の移動ユニットと通信する監視センター。 １９．監視及び追跡システムであって、 移動ユニットと、 該移動ユニットは、 位置データ信号を得る受信機と、 車両情報を電気信号に変換するセンサ装置と、 前記受信機および前記センサ装置に接続された信号プロセッサであり、前 記信号プロセッサが前記位置データ信号および前記車両情報を処理する信号プロ セッサと、 前記信号プロセッサに接続された通信装置であり、前記通信装置が前記処 理された位置データ信号および車両情報を伝送する通信装置と、 前記センサ装置に接続され、前記通信装置に自動的に発呼をさせるマイク ロプロセッサと、 前記処理された位置データ信号および車両情報を受信する監視センターと 、 を有する移動ユニット、 を有する監視及び追跡システム。 ２０．前記車両情報が前記移動ユニットからの口語情報を含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２１．前記車両情報が前記車両に対する不認可動作に関する情報を含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２２．前記センサ装置がドア開放検出器を含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２３．前記センサ装置が衝撃センサを含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２４．前記センサ装置がバッテリの現在使用量センサを含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２５．前記車両情報に車両が位置を変更したことを示す情報を含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２６．前記監視センターから制御可能なエンジン停止装置をさらに含む、 請求項１９に記載の監視及び追跡システム。 ２７．通信網を使用する通信及び追跡システムであって、 位置情報を得る受信機と、 通信信号を得る通信装置と、 前記通信信号内の前記位置情報を伝送するためのパッケージ化を行うプロセ ッサと、 前記位置情報および前記通信信号を伝送する伝送装置と、 を有する通信網を使用する通信及び追跡システム。 ２８．前記通信装置がマイクロフォン、 を有する請求項２７に記載の通信網を使用する通信及び追跡システム。 ２９．前記位置情報が衛星からの信号、 を有する請求項２７に記載の通信網を使用する通信及び追跡システム。 ３０．前記伝送機が前記位置データを継続的に伝送するように構成されている、 請求項２７に記載の通信網を使用する通信及び追跡システム。 ３１．前記位置データおよび前記通信信号が結合され、結合信号が結合される場 合、音声を含む通信信号の可聴性が理解できるような結合信号として、同時に送 信される、 請求項２７に記載の通信網を使用する通信及び追跡システム。 ３２．追跡している車両と通信するシステムであって、 受信データから受信手段の位置が決定できる前記受信データを受信する受 信手段と、 車両の乗員情報を得る入力手段と、 前記受信手段および前記入力手段に接続され、前記受信手段からの前記受 信データおよび前記入力手段からの前記車両乗員情報を結合して結合信号にする 処理手段と、 前記処理手段に接続され、前記結合信号を監視センターに伝送する伝送手段 と、 前記結合信号を得て、結合を解除し、前記車両の乗員と通信し、前記車両を 追跡する監視センター手段と、 を有する追跡している車両と通信するシステム。 ３３．車両を追跡し、車両と通信する方法であって、 位置データを受信するステップと、 車両の乗員からの通信を得るステップと、 前記通信の周波数スペクトル内の前記位置データを結合し、結合信号を形 成するステップと、 前記結合信号を監視センターに伝送するステップと、 を有する車両を追跡し、車両と通信する方法。 ３４．前記監視センターが前記結合信号を受信し、前記通信から前記位置データ を分離するステップ、 を有する請求項３３に記載の車両を追跡し、車両と通信する方法。 ３５．マイクロフォンを用いて音声を電気信号に変換することを含む通信を得る ステップ、 を含む請求項３３に記載の車両を追跡し、車両と通信する方法。 ３６．遠隔監視センターと音声及びデータの同時通信を行う車両追跡セキュリテ ィ・システムであって、 前記車両内にあり、音声信号を生成するマイクロフォンと、 前記車両内にあり、前記車両の位置に対応する位置データを得るグローバ ル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機と、 前記マイクロフォンおよび前記ＧＰＳ受信機に結合された第１の信号プロ セッサであり、前記信号プロセッサが、音声周波数の狭い帯域を前記音声信号か ら削除し、前記位置データと前記音声信号とを前記音声周波数の狭い帯域が削除 された位置で結合する前記信号プロセッサと、 前記ＧＰＳ受信機および前記第１の信号プロセッサに結合されたマイクロ ・プロセッサであり、該マイクロプロセッサはシステムをスリープモードにして 、電力を節減し、決定できる時点で前記ＧＰＳ受信機および前記第１の信号プロ セッサを付勢する前記マイクロプロセッサと、 前記音声及び位置データの結合信号に結合され、前記車両から従来のセル ラー及び電話回線網を通して前記遠隔監視センターに前記音声および位置データ の結合信号を同時に伝送するセルラー無線伝送機と、 前記遠隔監視センターにあり、前記音声信号および前記位置データ信号を 分離する第２の信号プロセッサと、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記遠隔監視センターと前記車両 との間に音声通信を供給する電話機と、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記位置データ信号から推定され た前記車両の位置の地図表示を供給するコンピユータ及びディスプレイと、 を有する遠隔監視センターと音声及びデータの同時通信を行う車両追跡セキュ リティ・システム。 ３７．前記スリープモードが、前記ＧＰＳ受信機、前記第１の信号プロセッサお よび前記セルラー無線伝送機が電力を消費しない、低電力使用の状態を含むこと 、 を特徴とする請求項３６に記載の遠隔監視センターと音声及びデータの同時通 信を行う車両追跡セキュリティ・システム。 ３８．前記システムをスリープモードにして、電力を節減する前記マイクロプロ セッサがＰＩＣマイクロプロセッサを含むこと、 を特徴とする請求項３６に記載の遠隔監視センターと音声及びデータの同時通 信を行う車両追跡セキュリティ・システム。 ３９．バッテリ電力電気システムにおいて電力を節減する方法であって、 前記電気システムがバッテリ電力を使用している時を検出するステップと 、 所定の時間後に全ての基本的でないシステム構成要素を切断し、前記シス テムをスリープモードにしてバッテリ電力を節減するステップと、 所定の時間に、ある期間、前記基本的でないシステム構成要素を起動し、 システム状態を監視し、かつデータを受け取るステップと、 を含むバッテリ電力電気システムにおいて電力を節減する方法。 ４０．前記電気システムが車両追跡及び通信システム、 を含むことを特徴とする請求項３９に記載のバッテリ電力電気システムにおい て電力を節減する方法。 ４１．基本的なシステム構成要素がマイクロプロセッサ、 を含むことを特徴とする請求項３９に記載のバッテリ電力電気システムにおい て電力を節減する方法。 ４２．９〜１６ボルトの範囲の電圧を供給された場合、前記マイクロプロセッサ が３０ミリアンペア／時以下を使用すること、 を特徴とする請求項４１に記載のバッテリ電力電気システムにおいて電力を節 減する方法。 ４３．自動車追跡システムで電力を節減する方法であって、 前記車両が使用中でない時を検出するステップと、 前記車両が使用中でない時、システム・メモリを保持するのに必要な電力 を除いて全ての電力を消費する電子構成要素を非作動にするステップと、 所定の時間で前記電子構成要素を付勢し、システム状態をチェックし、前 記自動車追跡システムが監視センターからコールを受信できるステップと、 を含む自動車追跡システムで電力を節減する方法。 ４４．遠隔監視センターと音声およびデータの同時通信を有する車両追跡セキュ リティ・システムであって、 前記車両内にあり、音声信号を生成するマイクロフォンと、 前記車両内にあり、前記車両の位置に対応する位置データを生成するグロ ーバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機と、 前記マイクロフォンに結合され、音声周波数の狭い帯域を削除するフィル タと、 前記フィルタおよび前記ＧＰＳ受信機に結合され、前記位置データと前記 音声信号とを前記削除された音声周波数の狭い帯域内で結合する第１の信号プロ セッサと、 前記音声及びデータの結合信号に結合され、前記音声およびデータ信号を 前記車両から従来のセルラー及び電話回線網を通して前記遠隔監視センターに同 時に伝送するセルラー無線伝送機と、 前記セルラー無線送信機にリンクされ、作動される場合、前記遠隔監視セ ンターに自動的にコールする無音救援要請センサーと、 前記遠隔監視センターにあり、前記音声および前記位置データ信号を分離 する第２の信号プロセッサと、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記遠隔監視センターと前記車両 との間で音声通信を供給する電話機と、 前記第２の信号プロセッサに結合され、前記位置データ信号から推定され る前記車両の位置の地図表示を行うコンピュータ及びディスプレイと、 を有する遠隔監視センターと音声およびデータの同時通信を有する車両追跡セ キュリティシステム。 ４５．前記無音救援要請センサーが、前記セルラー無線伝送機に前記車両と前記 監視センターとの間に通信リンクを確立させる作動可能信号装置を含む、 ことを特徴とする請求項４４に記載の遠隔監視センターと音声およびデータの 同時通信を有する車両追跡セキュリティシステム。 ４６．前記無音救援要請センサーがカーペットの下のボタンを有する、 ことを特徴とする請求項４４に記載の遠隔監視センターと音声およびデータの 同時通信を有する車両追跡セキュリティシステム。 ４７．位置データを含む緊急信号を遠隔監視センターに隠れて送信する緊急スイ ッチを有する車両セキュリティ・システムであって、 グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機の位置を計算す るための衛星信号を得るＧＰＳ受信機と、 音声信号を得て、供給し、および結合信号を送受信するセルラー電話構成 要素と、 前記セルラー電話構成要素および前記ＧＰＳ受信機に接続され、受信衛星 信号を前記音声信号に配置し、結合信号を生成するデジタル信号プロセッサと、 作動される場合、監視センターに自動的にコールし、前記監視センターに 前記結合信号を伝送する緊急スイッチであり、前記結合信号がヘルプ要請および ＧＰＳデータを含む前記緊急スイッチと、 前記結合信号を受信、分離し、前記車両の位置を決定する監視センターと 、 を有する位置データを含む緊急信号を遠隔監視センターに隠れて送信する緊急 スイッチを有する車両セキュリティシステム。 ４８．前記緊急スイッチが隠れた足操作可能なスイッチを含む、 ことを特徴とする請求項４７に記載の位置データを含む緊急信号を遠隔監視セ ンターに隠れて送信する緊急スイッチを有する車両セキュリティシステム。 ４９．前記緊急スイッチが作動される場合、通信リンクが前記監視センターと前 記車両との間に確立され、リンクの確立によって、前記監視センターが前記車両 内の音を聞くことができる、 ことを特徴とする請求項４７に記載の位置データを含む緊急信号を遠隔監視セ ンターに隠れて送信する緊急スイッチを有する車両セキュリティシステム。 ５０．車両内で救援のために信号を秘密に生成するシステムであって、 位置データを受信する位置データ受信機と、 前記位置データ受信機に接続され、前記通信装置が前記車両から信号を送 信する前記通信装置と、 トリガーされた場合、前記通信装置が前記位置データおよび救援要請を自 動的に送信する無音救援要請センサーと、 を有する車両内で救援のために信号を秘密に生成するシステム。 ５１．前記通信装置がセルラー電話構成要素を含む、 ことを特徴とする請求項５０に記載の車両内で救援のために信号を秘密に生成 するシステム。 ５２．前記通信装置が情報を送受信すること、 を特徴とする請求項５０に記載の車両内で救援のために信号を秘密に生成する システム。 ５３．データを変調信号から抽出する復調器であって、前記変調信号が未変調搬 送波信号を変調することによって生成され、 前記変調信号の複数の時間領域サンプルを記憶するバッファと、 前記データを前記サンプルから抽出するデコーダと、 前記デコーダが、 前記複数の時間領域サンプルからの再構成搬送波信号として前記未変調搬 送波信号を再構成し、 前記変調信号で符号化された同期ワードを認識し、 前記再構成搬送波を使用し、前記同期ワードで開始することによって、前 記データを前記複数の時間領域サンプルから抽出する、 前記デコーダと、 を有するデータを変調信号から抽出する復調器。 ５４．前記デコーダが、メモリに作動するように結合されたコンピュータ・プロ セッサおよび前記メモリに記憶された復調器ソフトウェアを含む、 ことを特徴とする請求項５３に記載のデータを変調信号から抽出する復調器。 ５５．前記デコーダが、メモリに作動するように結合されたデジタル信号プロセ ッサおよび前記メモリに記憶された復調器ソフトウェアを含む、 ことを特徴とする請求項５３に記載のデータを変調信号から抽出する復調器。 ５６．前記変調信号がＰＳＫ(phase shift keying)を使用して生成されること、 を特徴とする請求項５３に記載のデータを変調信号から抽出する復調器。 ５７．前記変調信号が２相ＰＳＫを使用して生成されること、 を特徴とする請求項５６に記載のデータを変調信号から抽出する復調器。 ５８．複数のデータビットを変調信号から抽出する方法であって、前記変調信号 が未変調搬送波信号によって生成され、前記データビットがデータビットのシリ アル・シーケンスとして構成され、前記シーケンスが開始データビットで開始し 、終了データビットで終了し、 前記変調信号の複数の時間領域サンプルを記憶するステップと、 前記未変調搬送波信号を前記複数の時間領域サンプルから再構成搬送波と して再構成するステップと、 前記変調信号で符号化された同期ワードを認識するステップと、 前記同期ワードおよび前記再構成搬送波を使用することによって前記デー タビットのシーケンスを前記時間領域サンプルから抽出するステップと、 を含む複数のデータビットを変調信号から抽出する方法。 ５９．前記未変調搬送波信号を抽出するステップがコスタス・ループを使用する ことによって行われること、 を特徴とする請求項５８に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６０．前記データビットのシーケンスを抽出するステップが前記終了データビッ トを最初に抽出し、かつ前記開始データビットを最後に抽出すること、 を特徴とする請求項５８に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６１．前記変調信号がＰＳＫを使用して生成されること、 を特徴とする請求項５８に記載の復調器。 ６２．前記複数のデータビットを変調信号から抽出する方法がさらに、 擬似乱数発生器に対するシードを前記データビットのシーケンスで識別す るステップと、 一連の擬似乱数を前記シードを使用して生成するステップと、 前記一連の擬似乱数を使用して、予め用いられたランダム化を前記一連の データビットから取り除くステップと、 を含むことを特徴とする請求項５８に記載の複数のデータビットを変調信号か ら抽出する方法。 ６３．前記複数のデータビットを変調信号から抽出する方法がさらに、 前記データビットのシーケンスで１つあるいはそれ以上のエラー訂正コード を識別するステップと、 前記エラー訂正コードを使用することによって、前記データビットのシーケ ンスでエラーを識別するステップと、 を含むことを特徴とする請求項５８に記載の複数のデータビットを変調信号か ら抽出する方法。 ６４．前記エラー訂正コードがリード・ソロモン・コードであること、 を特徴とする請求項６３に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６５．前記複数のデータビットが複数のパケットに分類され、前記パケットの各 々が同期ワードを含むこと、 を特徴とする請求項５８に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６６．前記パケットの各々が異なる長さのパケットを復号化できる長さフィール ドを含むこと、 を特徴とする請求項６５に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６７．前記パケットの各々が複数のペイロードに分類されること、 を特徴とする請求項６６に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ６８．前記ペイロードの各々が複数のエラー訂正ビットを含むこと、 を特徴とする請求項６７に記載の複数のデータビットを変調信号から抽出する 方法。 ［ＴＤＭ（データ・チャネルの時分割多重化）に対する方法クレーム］ ６９．通信チャネルにおいて内部反射による通信システムの伝送エラーを減少さ せる方法であって、前記通信システムが前記通信チャネル、マスター・トランシ ーバ及びスレーブ・トランシーバとを含み、 （１）第１の有限期間中、第１のアップリンク・データ・パケットを前記 マスター・トランシーバから前記通信チャネルを通って前記スレーブ・トランシ ーバに伝送するステップと、 （２）第２の有限時間間隔中、前記マスター・トランシーバをリスニング ・モードにするステップと、 （３）前記第２の有限時間間隔中、前記スレーブ・トランシーバが警報メ ッセージを前記マスター・トランシーバに送信する場合、第３の有限時間間隔中 、第１のダウンリンク・データ・パケットを前記スレーブ・トランシーバから前 記チャネルを通って前記マスター・トランシーバに伝送するステップと、 を含む通信チャネルにおいて内部反射による通信システムの伝送エラーを減少 させる方法。 ７０．第４の有限期間中、第２のアップリンク・データ・パケットを前記マスタ ー・トランシーバから前記通信チャネルを通って前記スレーブ・トランシーバに 伝送するステップ、 をさらに含む請求項６９に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通信シ ステムの伝送エラーを減少させる方法。 ７１．前記警報メッセージが未変調搬送波を含む、 ことを特徴とする請求項６９に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通 信システムの伝送エラーを減少させる方法。 ７２．ステップ１、ステップ２、およびステップ３が、複数回繰り返され、可変 長の複数のアップリンク・データ・パケットに対応する、可変長の複数の第１の 時間間隔、および可変長の複数の第３の時間間隔を生成する、 ことを特徴とする請求項６９に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通 信システムの伝送エラーを減少させる方法。 ７３．ステップ１、ステップ２、およびステップ３が、複数回繰り返され、可変 長の複数のアップリンク・データ・パケットに対応する、可変長の複数の第１の 時間間隔を生成すること、 を特徴とする請求項６９に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通信シ ステムの伝送エラーを減少させる方法。 ７４．前記第３の期間が最大長に制限されること、 を特徴とする請求項６９に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通信シ ステムの伝送エラーを減少させる方法。 ７５．使用可能な第１のアップリンク・データ・パケットがない場合、前記第１ の時間間隔中、フィル・パケットを送信するステップ、 をさらに含む請求項７４に記載の通信チャネルにおいて内部反射による通信シ ステムの伝送エラーを減少させる方法。 ７６．音声及びデータ通信システムであって、 移動ユニットと、 該移動ユニットが、 位置データ信号を得る受信機と、 音声信号を受信するマイクロフォンと、 前記位置データ信号および前記音声信号を受信し、処理する信号プロセッ サと、 前記信号プロセッサに接続され、前記処理された位置データ信号および音 声信号を伝送するように構成されている通信装置と、 前記移動ユニットの遠隔に配置され、前記処理された位置データを受信し 、前記音声信号から前記処理された位置データを分離する監視センターと、 を有する移動ユニット、 を有する音声及びデータ通信システム。 ７７．前記移動ユニットがポータブルであること、 を特徴とする請求項７６に記載の通信及び位置決定システム。 ７８．前記移動ユニットがハンドヘルドであること、 を特徴とする請求項７６に記載の通信および位置決定システム。