TWI403099B - Location report caller - Google Patents

Description

位置報告通話器

本發明涉及一種與通訊系統聯網的技術和器件，特別涉及傳遞器件位置的資訊給通訊系統及方法。

全球定位系統(GPS)是一種基於太空技術的無線電定位網路，可提供持有適用接收機的使用者關於位置，速度，日期，方向，海拔，特定資訊品質等資訊。全球定位系統由美國國防部開發，該系統的太空部分由一組圍繞地球在12小時非同步軌道運轉的全球定位衛星組成。由於當前對公共開放，已經有無數使用全球定位系統的設備投入商業市場。

個人全球定位系統可以讓登山者在複雜地形下不至於迷路。航海全球定位系統已經使用多年，現在正被廣泛用於娛樂和商用船隻上。羅傑克()是另一種成熟的商品，可以幫助車主找到失竊的汽車。幾乎所有的高檔汽車在出廠時就已經安裝了為司機指路的全球定位導航系統。

一些民用部門，例如員警，消防，過去沒有像軍用部門那樣，獲得同樣多的利用全球定位系統的機會。儘管民用部門的危險程度不如軍用部門，個人全球定位系統裝置仍然可以幫助處於危險之中的員警和消防員發現自己的位置，並保障自身安全。

很多現有的雙向無線通訊系統對特定使用者提供通訊頻道。事實上，在每一個大都會地區都有過剩的無線網路基礎設施。因此需要一種個人全球定位系統裝置，使無線通訊網絡可以利用現有的無線頻道提供廉價的全球定位跟蹤系統。

因此本項技術提供了這樣一種個人全球定位器件及系統，可靠、迅速、廉價，並可以方便地嵌入現有雙向無線通訊系統。

根據本發明的一實施例，揭露了至少有一位元使用者與通訊系統之間通過無線網路傳遞資訊的系統。本系統包含一位置報告通話器和一連接裝置。位置報告通話器含有一組揚聲－麥克風裝置，包括一揚聲器元件與一麥克風元件，並可操作地連結在一起。還包括一通訊觸發電路元件(PTT)與麥克風電器連結，該通訊觸發電路元件可以啟動麥克風元件。該位置報告通話器還包含一與揚聲－麥克風裝置可操作地連接的位置獲取控制裝置，包括一位置資訊接收裝置用以從至少一外部無線電發射應答機接收定位資料，一信號轉換器可操作地連結於位置資訊接收裝置用以將位置資訊接收裝置所接收到的定位資料轉換成一定量的定位數位資料。該位置報告通話器還包含一資料管理元件，電器連結到位置資訊接收裝置用以將一定量的定位數位資料解析為適用於基帶音頻信號處理裝置的數位格式。該位置報告通話器還包含一基帶音頻信號處理裝置，電器連結到資料管理元件，用以接收適用於基帶音頻信號處理裝置的數位格式資料，並產生合成信號。在一實施例中，位置資訊接收裝置還包括一個地平面天線。

參照圖1~圖3，根據本發明的一實施例，描述了一與通訊系統聯網的位置報告通話器。在一實施例中，該位置報告通話器包括一組揚聲－麥克風裝置10，一與揚聲－麥克風裝置10可操作地連接的位置獲取控制裝置30，一與位置獲取控制裝置30可操作地連接，進而連接到揚聲－麥克風裝置10的基帶音頻信號處理裝置80。該位置報告通話器通過射頻收發機20與通訊系統可操作地連結。在一實施例中，該位置報告通話器還包括一可全球定位的通話器。

揚聲－麥克風裝置10包括一麥克風11，一揚聲器12，以及一通訊觸發電路元件13。該通訊觸發電路元件可實現，當通訊觸發電路元件13被觸發啟動麥克風11，麥克風11可以接收一使用者的聲音信號。根據本發明的一實施例，揚聲－麥克風裝置10啟動通訊系統中的一可用頻道，例如在一雙路無線電系統中，當通訊觸發電路元件13被觸發，麥克風11可以接收一聲音信號，並通過射頻收發機20發送到通訊系統中。

射頻收發機20是一無線通訊裝置，用於發射和接收電磁信號，以連接位置報告通話器和通訊系統。在一實施例中，射頻收發機20在位置報告通話器外殼之外。位置報告通話器使用基帶輸出，並輸入到射頻收發機20，在此載頻波形經由基帶輸出調製後被射頻收發機20廣播到通訊系統中。

在該實施例中，資料管理單元60將位置和識別信號處理成數位格式。資料轉換裝置70將數位資料轉換為基帶音頻信號。根據本實施例，資料轉換裝置70包括了一資料打包數據機，例如一半雙工資料數據機。基帶音頻信號處理裝置80生成一合成聲音信號，以及位置信號和/或識別信號。基帶音頻信號處理裝置80至少使用以下三種方式中的一種生成一基帶音頻/位置/識別信號。在一實施例中，位置/識別信號被預製成音頻信號。在另一實施例中，運用熟知技術，位置/識別信號被分割成離散結構，再被週期性地疊加或整合到音頻信號中。

通過調整頻率，射頻收發機20可以被自動或手動與另一通訊系統通訊。因此，相同的頻道可以有不只一個位置報告通話器被廠家或安全服務公司設定使用。在另一實施例中，使用者可以手動設定射頻收發機20與另一指定通訊系統聯網，或自動搜尋在同一區域中的其他通訊系統。

位置獲取控制裝置30包括一接收裝置，用於接收外部無線電位置信號發射機發出的定位資料，例如，從外部全球定位系統衛星發出的資料。在一實施例中，位置獲取控制裝置30包括一全球定位系統控制器31。信號轉換器32將定位資料轉換成一定量的定位數位資料，隨後該定位數位資料被送至資料管理單元60。資料管理單元60將該一定量的位置數位資料解析成可被系統中其他器件使用的格式，這些器件可以是例如基帶音頻信號處理裝置80，和/或資料數據機5。在一實施例中，資料管理單元60將定位數位資料按照一種廣泛運用的介面標準(NMEA－0183)，進行解析。

在一實施例中，一從自由空間接收信號的裝置是位置資訊接收裝置31，例如全球定位系統天線，用以與一個或多個全球定位系統衛星通訊以接收資料。根據該實施例，位置獲取控制裝置30使用(NMEA－0183)通訊格式。等效的全球定位系統通訊格式還包括諸如(Trimble’s proprietary TSIP)格式。除了全球定位系統協定以外，本項發明的體系也支援其他定位系統，例如慣性測量系統。

在一實施例中，位置獲取控制器30的位置資訊接收裝置31，是一個全球定位系統天線，包括一個近似方形的接地平面，一個發射平面，和在接地平面與發射平面之間的電介質夾層。全球定位系統天線安裝在一個近似方型的印刷電路板上，其寬度與接地平面近似，其長度長於接地平面。該印刷板用作全球定位系統天線的反射裝置。

本位置報告通話器還包括一可擕式機殼101，裝載無線電收發機20和電源102。該可擕式機殼101還提供一音頻基帶輸出埠用以發送基帶音頻輸出信號。在一實施例中，可全球定位通話器的電源102還包括放置在可擕式機殼101中的可充電電池，該可充電電池與揚聲－麥克風裝置10連接並在需要時為其供電。

如圖2所示，根據本發明的實施例，揭露了從位置報告通話器向通訊系統傳送位置資料的過程，該過程包括以下步驟：(1)將射頻收發機20與一通訊系統通訊聯網；(2)啟動位置獲取控制裝置30，資料管理單元60，資料轉換裝置70，基帶音頻信號處理裝置80，以供將位置資料和/或識別信號編碼到基帶信號，隨後調製射頻載波，產生編碼的射頻位置信號；(3)啟動射頻收發機20用以發射編碼的射頻位置信號給通訊系統。

在步驟(1)中，射頻收發機20處於被一特定通訊系統所覆蓋的地理範圍內，因此位置報告通話器可以通過啟動射頻收發機20與該特定通訊系統連接。當與該通訊系統的聯繫建立起來，射頻收發機20就可以廣播使用者的語音資訊，以及廣播編碼的射頻位置信號(例如，包括位置報告通話器的位置和/或識別信號)。

在步驟(2)中，按照本發明的一實施例，位置獲取控制裝置30在揚聲－麥克風裝置10中的通訊觸發電路元件13被觸發時被啟動。在一實施例中，由使用者通過揚聲－麥克風裝置10輸入的語音資訊，與一定量的位置資訊(比如，全球定位系統定位資料)，按前述方式(例如，附加，預附加，疊加)合併成編碼的語音/位置基帶信號。在一實施例中，識別信號也被一同合併成語音/位置/識別基帶信號。識別信號的作用之一是，當多個位置報告通話器同時接入一通訊系統時，用以識別某一特定的麥克風。對語音、位置和識別信號的合併是通過資料管理單元60，資料轉換裝置70，基帶音頻信號處理裝置80，運用熟知技術完成。隨後編碼的語音/位置基帶信號(或者是語音/位置/識別基帶信號)被轉換(即與載波調製)成射頻位置信號。

在一實施例中，位置獲取控制裝置30(例如，全球定位系統控制器)被設置為，自動啟動一段時間接收步驟(2)所述位置信號。在一實施例中，使用者設置位置獲取控制裝置30每10分鐘接收一次位置信號。在這項實施例中，當射頻位置信號被編碼和轉換後，無論揚聲－麥克風裝置10是否收到語音信號，射頻收發機20都準備將射頻位置信號發射到通訊系統中。

在另一實施例中，位置獲取控制裝置30被設置為當收到通訊系統的請求時才啟動。在這項實施例中，通訊系統向位置報告通話器發出請求信號，並被射頻收發機20接收。此信號用於啟動位置獲取控制裝置30接收位置信號。隨後位置信號被準備好，並被發射到通訊系統中。當使用者無法手動啟動位置獲取控制裝置30，通訊系統可以遙控啟動位置獲取控制裝置30用以跟蹤使用者的位置。在一實施例中，使用者通過啟動一開關，例如按下啟動按鈕，手動啟動位置獲取控制裝置30。

在一實施例中，通訊系統包括一控制中心40，一處理中心50。控制中心40包括一信號接收裝置41，一信號解碼裝置42。該信號接收裝置41接收由射頻收發機20廣播的位置射頻信號，並將其降頻為基帶信號。被降頻的射頻位置信號被傳送到信號解碼裝置42。該信號解碼裝置42將射頻位置信號解碼並解析為基帶語音信號和資料(例如位置和識別資料)。

處理中心50將位置和識別資料轉換成電腦可讀的格式，用以將在該通訊系統所覆蓋範圍內的某一特定位置報告通話器和特定的識別碼以及位置資料聯繫起來(例如全球定位系統定位資料)。

在本發明的一實施例中，如圖1所示，一名員警隨身攜帶一位置報告通話器，通訊系統安裝在巡邏車上。當員警離開巡邏車，射頻收發機20和巡邏車通訊系統建立通訊網絡。因此，留在巡邏車內的另一名員警就可以追蹤離開的員警。

在另一實施例中，如圖3所示，一控中心40安裝在巡邏車內，而處理中心50位於警察局內。攜帶位置報告通話器的員警可以通過位置報告通話器所具備的普通雙路通話功能與警察局發送或接收語音信號，幾乎在同時，該員警的位置資料也通過位置報告通話器，經由上述控制中心40發送給處理中心50。

掌握無線通訊領域熟知技術的人可以利用本項發明與其他技術一同使用，包括手持裝置，多處理器系統，基於微處理器的可編程消費電子，網路電腦，微型電腦，大型電腦，等等。本項發明還可以在分散式處理環境中運用。在該環境中，遠端處理裝置通過通訊網絡被鏈結並完成任務。在一分散式處理環境中，程式模組位於本地和遠端存儲裝置中。

上述的通訊系統，可以通過與一台或多台遠端電腦邏輯連接，工作在一網路環境中。使用與電腦外接或其本身的通訊設備，可以建立起這樣的邏輯連接；本發明不限制具體使用何種通訊設備。遠端電腦可以是一台電腦，伺服器，路由器，網路電腦，終端，等效設備，或其他網路節點。邏輯連接包括局域網(LAN)和廣域網(WAN)。該網路環境廣泛存在於辦公室網路。企業網。和互聯網中。

當在局域網環境中使用時，電腦通過通訊設備的一種。網路適配器，聯網。在廣域網環境中使用時，電腦通過其他的通訊設備，例如數據機，與更廣範圍的網路連接，例如互聯網。

以上所述揭露了具體實施例中，用於廣播定位資訊的儀器的特徵。

從上面的描述中我們可以明顯看出本項發明的各項特徵和優點，附加的權利要求試圖涵蓋本發明的所有特徵和優點。並且，由於本領域技術人員可以容易地做出許多修改和變化，我們不想把這項發明僅僅限制在我們所解釋和描述的確切的結構和操作上。因此，所有合適的修改和等價變化間落入本發明的保護範圍。

5．．．資料數據機

10．．．揚聲－麥克風裝置

11．．．麥克風

12．．．揚聲器

13．．．通訊觸發電路元件

20．．．射頻收發機

30．．．位置獲取控制裝置

31．．．全球定位系統控制器

32．．．信號轉換器

40．．．控制中心

41．．．信號接收裝置

42．．．信號解碼裝置

50．．．處理中心

60．．．資料管理單元

70．．．資料轉換裝置

80．．．基帶音頻信號處理裝置

101．．．可擕式機殼

102．．．電源

參照以下附圖有助於理解該發明所揭露的各實施例，在以下描述中，將以相同的標號指示相同的部件。

圖1是根據本發明的一用於通訊系統的位置報告通話器的結構圖。

圖2是根據本發明的一描述從位置報告通話器到通訊系統信號傳輸路徑的流程圖。

圖3是根據本發明的一實施例的位置報告通話器結構圖。

10．．．揚聲－麥克風裝置

20．．．射頻收發機

30．．．位置獲取控制裝置

40．．．控制中心

50．．．處理中心

60．．．資料管理單元

70．．．資料轉換裝置

80．．．基帶音頻信號處理裝置

Claims (12)

1. 一系統供在無線網路中使至少一使用者與通訊系統之間傳遞資訊，包括：a)一位置報告通話器，包括：i)一揚聲/麥克風裝置，包括：(A)一揚聲器可操作地連結到麥克風上；(B)一通訊觸發電路元件，電器連結到該麥克風上，以供電子啟動該麥克風；ii)一位置獲取控制裝置，可操作地連接到該揚聲/麥克風裝置，包括：(A)一位置資訊接收裝置，以供從至少一外部無線電發射應答機接收定位資料；(B)一信號轉換器，可操作地連結於該位置資訊接收裝置用以將該位置資訊接收裝置所接收到的定位資料轉換成定位數位資料；iii)一資料管理元件，電器連結到該位置獲取控制裝置，以供將定位數位資料解析成適用於基帶音頻信號處理裝置的數位格式；iv)一基帶音頻信號處理裝置，電器連結到該資料管理元件，用以接收適用於該基帶音頻信號處理裝置的數位格式資料，並產生合成信號，以及用以將該合成信號無線發送至一外部的無線通訊裝置，其中該外部的無線通訊裝置係用以無線連接該位置報告通話器與該通訊系統。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中所述的資料管理元件還與一識別資料元件可操作第連結，該識別資料元件 供為位置報告通話器提供一專門的識別資料。
3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中所述的資料管理元件與一資料轉換元件可操作地連結，該資料轉換元件用於將數位資料轉換成基帶音頻信號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中所述的由基帶音頻信號處理裝置產生的合成信號包括聲音信號和位置資料。
5. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中所述的由基帶音頻信號處理裝置產生的合成信號還包括識別信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中所述的位置報告通話器還包括一可操作第連結的可充電電源。
7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中所述位置資訊接收器還包括一個全球定位系統天線。
8. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中所述全球定位系統天線還包括一個雙螺旋設計。
9. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中所述全球定位系統天線還包括一個接地平面，有效連接到發射平面，和一個位於接地平面與發射平面之間的電介質。
10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中所述全球定位系統天線放置在一塊近似方型的印刷電路板上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之系統，其中所述印刷電路板作為全球定位系統天線的反射裝置。
12. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中所述無線通訊裝置係一射頻收發機。