專利名稱：改進(jìn)型雙向gps與蜂窩式/pcs的混合方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于利用現(xiàn)有蜂窩式/用戶PCS電話系統(tǒng)來增加改進(jìn)型雙向GPS功能以及將用戶坐標(biāo)和I/O(輸入/輸出)裝置的狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)到基站的方法。它可以是已在以下領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)的各種智能移動網(wǎng)絡(luò)1)用戶應(yīng)用(當(dāng)用戶攜帶蜂窩式/PCS電話時)(1)實時定位標(biāo)識(2)跟蹤綁架并跟蹤罪犯不在場證據(jù)(3)借助網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫工具進(jìn)行登錄(4)按日、周和季度進(jìn)行歸類的用戶運動模式(5)用戶遠(yuǎn)程導(dǎo)航2)車輛和運輸(必須在車內(nèi)安裝蜂窩式/PCS電話)(1)實時識別特定車輛的位置(2)借助網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫工具對車輛時間分布和車輛類型分布進(jìn)行識別(3)識別超速車輛(4)在汽車發(fā)生事故時的黑匣子功能(5)利用數(shù)據(jù)庫工具識別特定車輛的運動模式圖和速度模式圖(6)查找被盜車輛3)自動補交(而無需附加本地傳感器)(1)自動補交通行費(2)自動補交停車費
(3)自動補交休閑公園門票費(4)自動補交劇院和體育場門票費4)識別出口和入口(1)自動識別辦公時間(2)自動控制限制區(qū)域并識別非法闖入(3)自動識別非法闖入的次數(shù)(4)作為進(jìn)入電子鑰匙使用5)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域(把I/O接口安裝于蜂窩式/PCS電話上)(1)對患者的心電圖、脈搏速率以及腦電波進(jìn)行24小時實時監(jiān)視(2)監(jiān)視鍛煉負(fù)荷檢驗(自動讀鍛煉速度)(3)利用數(shù)據(jù)庫工具識別患者生活方式6)用于在家里和辦公室內(nèi)進(jìn)行安全檢驗(把I/O接口安裝于蜂窩式/PCS電話上)(1)通過對I/O接口安裝I/O傳感器、壓敏傳感器和接觸傳感器可以實時識別精確位置。
(2)通過安裝蜂窩式/PCS電話可以在窗口和入口進(jìn)行識別(3)在車輛內(nèi)以及在休假期間使用7)用于住宅和辦公室自動化領(lǐng)域(把I/O接口安裝于蜂窩式/PCS電話上)(1)利用蜂窩式/PCS電話自動開、關(guān)住宅或辦公室內(nèi)的電燈(2)24小時監(jiān)測住宅和辦公室內(nèi)的溫度和濕度(3)家用電器設(shè)備的遠(yuǎn)程開、關(guān)控制(4)辦公室內(nèi)電氣、電子設(shè)備的遠(yuǎn)程開關(guān)控制(5)對家用電氣設(shè)備/辦公室電氣設(shè)備的運行狀態(tài)以及溫度和濕度進(jìn)行24小時監(jiān)測
8)用于工廠自動化和工廠監(jiān)視過程(把蜂窩式/PCS電話安裝于I/O接口上)(1)對工廠內(nèi)頻繁移動的、必須控制設(shè)備進(jìn)行控制(2)用于工廠內(nèi)頻繁移動的、必須進(jìn)行監(jiān)視的位置9)在工業(yè)應(yīng)用中用于自動測量(1)對降雨量進(jìn)行自動測量和監(jiān)視(2)對泄洪閘門(水門)和水位進(jìn)行自動測量和監(jiān)視(3)對內(nèi)部燃燒進(jìn)行自動測量和監(jiān)視(4)對噪聲進(jìn)行自動測量和監(jiān)視10)用作ID卡和信用卡(利用改進(jìn)型蜂窩式/PCS電話代替用戶ID卡)(1)利用廣泛分布的小巧改進(jìn)型蜂窩式/PCS電話代替現(xiàn)有IC卡(2)攜帶方便且安全在

圖1a和圖1b內(nèi)所示的當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)的所有標(biāo)準(zhǔn)模式均僅用于互相交換聲音和字符信息。在部分GSM傳輸技術(shù)中，具有借助載波信號識別位置的功能(狹義GPS)，用來識別在網(wǎng)絡(luò)上的小區(qū)內(nèi)的用戶。此功能就是利用接收機(jī)(RF/IF以及基帶蜂窩式/PCS電話)對各小區(qū)內(nèi)的基站發(fā)送的信號進(jìn)行處理，識別用戶所在小區(qū)的位置。但是，此功能并不能識別實際坐標(biāo)位置。換句話說，網(wǎng)絡(luò)上的基站和用戶本身不能定位蜂窩式/PCS電話用戶的實際坐標(biāo)。因此，它既不可能定位蜂窩式/PCS電話用戶，也不可能利用迄今開發(fā)的現(xiàn)有制式來實現(xiàn)各種智能應(yīng)用。此外，如圖2所示，現(xiàn)有單向GPS設(shè)備本身的局限性很大，因為它們接收同一個方向的信號并獨立識別坐標(biāo)，它僅能簡單識別用戶位置本身。相形之下，本發(fā)明具有多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效果，因為它通過蜂窩式/PCS電話通信過程以及用戶位置本身的識別過程，發(fā)送所識別的用戶位置。
還有另一種現(xiàn)有技術(shù)可以識別用戶位置。它是一種最新標(biāo)準(zhǔn)制式，限于識別處于危急情況時的用戶的位置。此現(xiàn)有技術(shù)特意使危急時用戶終端的輸出增加高于正常輸出。此增加的輸出信號到達(dá)用戶所在小區(qū)基站的相鄰基站。從理論上說，在用戶信號到達(dá)至少3個相鄰基站時，才可以對發(fā)送的用戶位置進(jìn)行識別。然而，此現(xiàn)有技術(shù)具有3個缺陷第一，當(dāng)用于危急情況的頻率提高時，總體通信質(zhì)量會變壞，因為對用戶終端輸出的控制是這樣進(jìn)行的即為了致影響到其它基站，將此狀態(tài)降低到最小，而與蜂窩式/PCS電話的通信制式無關(guān)。當(dāng)信號到達(dá)其所在基站之外的相鄰基站時，大大限制了同時用戶的數(shù)量，并且不能保證最好的通信質(zhì)量；第二，降低了用戶位置的識別精度，因為終端用戶將足夠強的輸出信號發(fā)送到至少3個基站的能力有限。此外，本發(fā)明可以比現(xiàn)有技術(shù)具有更高的精度和更高的可靠性，因為本發(fā)明僅在用戶所在的基站對位置進(jìn)行實時識別；最后，現(xiàn)有技術(shù)不可能識別實時位置，它們僅局限于危急情況。因此相形之下，本發(fā)明具有各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效果。
本發(fā)明通過在GPS內(nèi)識別坐標(biāo)，并通過附加轉(zhuǎn)發(fā)功能，利用現(xiàn)有蜂窩式/用戶PCS電話可以使智能多用途網(wǎng)絡(luò)功能達(dá)到最強。本發(fā)明還通過標(biāo)記各種事件(危急、重要)，使智能多用途網(wǎng)絡(luò)功能達(dá)到最強，并同時對各種設(shè)備的輸入/輸出進(jìn)行控制。功能最強的智能多用途網(wǎng)絡(luò)意味著在業(yè)界具有上述各種優(yōu)勢。
為了更便于理解，在圖3的下半部用點劃線框出了現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話設(shè)備，并在該點劃線框內(nèi)以字母順序(例如天線(A)、接收機(jī)(B)等)排列各電路單元。進(jìn)而，在圖3的上半部用虛線框出了具有附加轉(zhuǎn)發(fā)功能的GPS設(shè)備，并用括號內(nèi)的序號(例如接收機(jī)(1)、GPS(2)等)表示虛線框內(nèi)的諸電路單元。
如圖3所示，將傳統(tǒng)有源天線(A)輸出的信號傳送到基本功能傳統(tǒng)蜂窩式/PCS電話接收機(jī)(B)。同時，將天線(A)輸出的信號傳送到用于識別精確坐標(biāo)的接收機(jī)(1)。GPS接收機(jī)(1)輸出的信號通過GPS(2)，成為信號混合/處理器(3)的輸入信號。在信號混合/處理器(3)內(nèi)，插入當(dāng)前日期和時間，并通過功能管理器(5)產(chǎn)生各種信號。信號混合/處理器(3)從E2PROM(4)存儲設(shè)備里輸入處理數(shù)據(jù)，并把處理數(shù)據(jù)輸出到E2PROM(4)。功能管理器(5)通過聲頻/控制與接口(F)輸入、輸出信號。此外，功能管理器(5)發(fā)送并接收外部I/O接口(8)的信號，然后將它們傳送到信號混合/處理器(3)。作為選擇設(shè)備的外部I/O接口(8)通過A(模擬)/D(數(shù)字)轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器或直接轉(zhuǎn)換器輸入、輸出信號從而對模擬信號進(jìn)行處理。通過數(shù)字I/O，將數(shù)字信號饋送到I/O接口(8)。通過現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話的基帶處理器(D)，傳送被信號混合/處理器(3)處理的所有信號。在基帶處理器(D)，所有已傳輸?shù)?、與GPS有關(guān)的來自傳統(tǒng)蜂窩式/PCS移動電話和信號合成處理器(3)的基本功能的數(shù)據(jù)，都被送傳到射頻/中頻(RF/IF)。RF/IF(C)通過發(fā)射機(jī)(I)和天線(A)轉(zhuǎn)發(fā)傳送的信號和信息。經(jīng)過復(fù)雜混合蜂窩式/PCS電話傳送來自GPS的實際坐標(biāo)，使得GPS獲得雙向功能。改進(jìn)型可發(fā)送的雙向GPS與傳統(tǒng)的蜂窩式/PCS電話可以相混合，因為它們共用天線，并且它們通過基帶處理器(D)和信號混合/處理器(3)發(fā)送和接收信號，然后聲頻/控制與接口(F)與功能管理器互換信號。
在圖3中，接收機(jī)(1)接收僅用于確定坐標(biāo)的信號，這些信號與現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話在通信過程發(fā)送的無線電波不同，它們來自單獨的GPS衛(wèi)星。接收機(jī)(B)僅接收為現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話的通信過程而發(fā)送的無線電波。接收機(jī)(1)和接收機(jī)(B)具有完全不同的頻帶和轉(zhuǎn)換功能。信號經(jīng)過GPS接收機(jī)轉(zhuǎn)換后，成為GPS(2)的輸入信號，而GPS(2)的輸出被轉(zhuǎn)換為用戶位置的實際坐標(biāo)，然后被饋送到信號混合/處理器(3)。在信號混合/處理器(3)，對所有信號和用戶的實際輸出坐標(biāo)進(jìn)行處理并通過基帶處理器(D)，發(fā)送到現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話。換句話說，通過信號混合/處理器(3)標(biāo)記數(shù)據(jù)的獲取時間。在標(biāo)記的日期和時間中，可以獲得精確時刻處的實際坐標(biāo)并以時間順序通過信號混合/處理器(3)將此實際坐標(biāo)載入E2PROM(4)。將日期和時間存儲到E2PROM(4)的原因在于將它們傳送到基站或其它用戶的各處理時間不同，即使實時發(fā)送所獲得的坐標(biāo)。如果在基站、其它用戶終端或數(shù)據(jù)庫進(jìn)行計時，則在獲得用戶坐標(biāo)時，不可能確定時間。特別是，在以存儲方式而非以實時方式獲取坐標(biāo)時，必須標(biāo)記獲得的日期和時間。有必要對獲取的坐標(biāo)和時間進(jìn)行處理并存儲到數(shù)據(jù)庫用于稍后所述的其它應(yīng)用。將獲取的坐標(biāo)和標(biāo)記的日期和時間存儲到E2PROM(4)并在功能管理器(5)的控制下，通過信號混合/處理器(3)以及現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話基帶處理器(D)傳送它們。
接著，通過由基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)的路徑，產(chǎn)生獲取的坐標(biāo)和標(biāo)記的日期和時間，同時利用現(xiàn)有聲頻/控制與接口(F)，通過基帶處理器，產(chǎn)生用戶ID、其它用戶主叫號碼以及聲音信號(即其它用戶的被叫號碼、用戶ID以及聲音信號)。換句話說，現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話輸出的其它用戶主叫號碼、用戶ID、聲音信號與從改進(jìn)型雙向GPS獲取的坐標(biāo)和時間混合，然后通過天線發(fā)送它們。在不產(chǎn)生用戶ID的現(xiàn)有通信制式中，在附加功能管理器(5)內(nèi)產(chǎn)生用戶ID。通常，這是最簡單的功能。圖6示出了詳細(xì)的時間配置。圖6還示出了語音通信專用模式的調(diào)制過程。第一部分頭部(頭部1)含有其它用戶主叫號碼和用戶ID，而第二部分頭部(頭部2)含有從根據(jù)GPS獲得的坐標(biāo)(C)和獲取的時間(t)。此后，對聲音信號或字母信號進(jìn)行調(diào)制并進(jìn)行傳輸。
圖6b示出在傳輸專用模式下所獲取坐標(biāo)的調(diào)制過程。整個頭部的第一部分與圖6a中的第一部分相同，但是不同之處在于，不是傳輸聲音信號和字母信號，而是傳輸所獲取的坐標(biāo)和時間。功能管理器(5)對所獲取坐標(biāo)和時間的傳輸專用模式進(jìn)行調(diào)度。
在通過蜂窩式/PCS電話的小鍵盤和聲音識別器獲取事件時，在功能管理器(5)內(nèi)通過聲頻/控制與接口(F)進(jìn)行輸入、輸出，并通過對功能管理器設(shè)置如圖5所示的基本菜單功能，將結(jié)果饋送到信號混合/處理器(3)。此時，通過信號混合/處理器(3)和基帶處理器(D)，以圖6c和圖6d所示的方式進(jìn)行調(diào)制。此信號被調(diào)制為可以通過RF/IF(C)進(jìn)行通信的頻率，并通過發(fā)射機(jī)(I)和天線(A)進(jìn)行發(fā)射。先利用信號混合/處理器(3)，在如圖5所示的功能管理器主菜單功能內(nèi)，將獲取事件存儲到E2PROM(4)，然后在通過[GPS功能]→[發(fā)射模式]→[存儲/發(fā)射]或[僅存儲]進(jìn)行設(shè)置。圖7示出存儲到E2PROM(4)時的詳細(xì)存儲器映射的實例。在圖5所示的功能管理器的基本菜單內(nèi)設(shè)置[GPS功能]→[發(fā)射模式]→[實時]模式。確定所有數(shù)值，并設(shè)置設(shè)備地址、狀態(tài)和數(shù)據(jù)。如圖6所示進(jìn)行調(diào)制，并通過信號混合/處理器(3)→基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)進(jìn)行發(fā)射。示出了其詳細(xì)實例。
當(dāng)通過外部I/O接口(8)傳輸I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)時，在圖5所示功能管理器基本菜單的情況下，通過相同路徑發(fā)射I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)并以圖6c或圖6d所示的變換方式對此數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用功能管理器(5)設(shè)置[I/O接口功能]→[指定的I/O設(shè)備]→[設(shè)備地址]。此時，與規(guī)定事件的差別在于，如圖6c和圖6d所示的模式和設(shè)備地址。圖4示出各種情況的可能組合方式?？梢苑诸悶?種情況(1)、情況(2)、情況(3)，并依據(jù)事件的建立和I/O設(shè)備確定模式。在圖5所示的功能管理器的基本菜單中，在設(shè)置[顯示]→[主叫用戶位置]→[地址]時，通過發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)，發(fā)射用戶(a)的坐標(biāo)，然后，在呼叫另一用戶(b)時，將用戶(a)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為基站數(shù)據(jù)庫內(nèi)的ASCII，接著，通過接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→顯示設(shè)備(7)，把用戶(a)的ID和實際地址(街道名稱)告知用戶(b)。
最近開發(fā)的多種蜂窩式/PCS電話制式(例如各種頻分多址AMPS、時分多址GSM系列、時分多址PDC系列或碼分多址制式)通常與如圖3所示的GPS接口模式和信號混合模式相同。
圖8示出在現(xiàn)有蜂窩式和PCS模式內(nèi)對GPS坐標(biāo)進(jìn)行識別后，附加轉(zhuǎn)發(fā)功能時實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用實例?？梢詫⒂脩舭l(fā)射的所有坐標(biāo)、標(biāo)記時間、事件以及各種I/O信息獨立發(fā)送到另一個用戶，而借助于數(shù)據(jù)庫卻可以使效果最佳。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫管理用戶的所有信息。此外，還可提供在網(wǎng)上公開的混合數(shù)據(jù)服務(wù)(例如車輛控制/管理服務(wù)、通行費管理服務(wù)、用戶管理服務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)診斷服務(wù)、家庭/辦公自動化/管理服務(wù))。
附圖的扼要說明圖1示出現(xiàn)有的AMPS(高級移動電話業(yè)務(wù))(FDMA(頻分多址))、TDMA(時分多址)、CDMA(碼分多址)以及GSM(全球移動通信系統(tǒng))的基本結(jié)構(gòu)；圖2示出傳統(tǒng)單向GPS的基本結(jié)構(gòu)；圖3示出改進(jìn)型雙向GPS/界面與蜂窩式/PCS電話的混合方法；圖4示出具有詳細(xì)數(shù)據(jù)組合的實例；圖5示出功能管理器的基本菜單實例；圖6示出通信調(diào)制過程的實例；圖7示出E2PROM(4)的存儲器映射的實例圖8示出利用現(xiàn)有蜂窩式/PCS電話用戶終端提高GPS轉(zhuǎn)發(fā)功能的混合方法和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例。
通過圖8所示的PCS(7)或PCS(8)，將用戶ID、標(biāo)記日期/時間以及用戶坐標(biāo)發(fā)送到基站(11)和基站數(shù)據(jù)庫(13)。存儲所有用戶信息的基站數(shù)據(jù)庫(13)將發(fā)射機(jī)(I)的信息轉(zhuǎn)換為字母信息，并通過基站數(shù)據(jù)庫(13)→PCS(8)→接收機(jī)用戶(2)→圖3內(nèi)的天線(A)→接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→顯示設(shè)備(7)，對包括當(dāng)前地址(街道名稱)的所有信息進(jìn)行標(biāo)記。
在如圖6所示的語音通信專用模式調(diào)制中，示出了傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)時的波包的時間配置。整個頭部被分為第一部分頭部(1)和第二部分頭部(2)。在第一部分頭部(1)中加載了起始位、用戶ID以及控制模式。利用圖5所示的功能管理器的設(shè)置菜單，通過功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)→基帶處理器(D)，將模式確定為固定組合。第二部分頭部載入標(biāo)記實際坐標(biāo)、時間以及字母信息。在頭部之后，根據(jù)先出現(xiàn)哪個模式而決定發(fā)射語言信息/字母信息還是實時坐標(biāo)。
通過天線(A)→GPS(2)，發(fā)射圖8所示的發(fā)射機(jī)用戶(1)的坐標(biāo)，接著，與標(biāo)記日期/時間(6)信號一起被自動記錄到發(fā)射機(jī)用戶(1)在自己的設(shè)備上存儲私人信息的位置，并識別該用戶以往的記錄。
以下解釋獲取通過現(xiàn)有小鍵盤或語音識別器接收事件的情況。在這種情況下，通過蜂窩式/PCS電話的聲頻/控制與接口(F)將信號引入功能管理器(5)，然后再通過信號混合/處理器(3)存儲到E2PROM(4)，或者通過基帶處理器(3)，自動發(fā)射到RD/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)。將在此獲取的事件與規(guī)定坐標(biāo)、獲取坐標(biāo)以及獲取時間同時存儲并發(fā)射。對于在緊急情況下利用小鍵盤或語音識別器進(jìn)行識別時的詳細(xì)實例，一起發(fā)射獲取坐標(biāo)、獲取時間、事件代碼、用戶ID、其它用戶主叫號碼。在功能管理器(5)事先設(shè)置其它用戶主叫號碼，但是不是在每次獲取時均將它們存儲到E2PROM(4)。計數(shù)和專用標(biāo)記的例子與規(guī)定實例相同，但是事件模式不同。當(dāng)發(fā)射機(jī)用戶(1)連續(xù)實時發(fā)射自己的坐標(biāo)時，通過天線(A)→接收機(jī)(1)以及GPS(2)，發(fā)射機(jī)用戶(1)的信息變成用戶(1)的坐標(biāo)，并產(chǎn)生當(dāng)前時間。根據(jù)在圖5所示[GPS功能]→[發(fā)射模式]→[實時]菜單中選擇的項目，通過功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)，標(biāo)記信號和模式，然后通過基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)，進(jìn)行發(fā)射。
通過發(fā)射機(jī)用戶(1)、PCS(7)/PCS(8)、基站(12)、控制站(14)、交換系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(17)，將發(fā)射信號傳輸?shù)接脩艄芾順I(yè)務(wù)系統(tǒng)。實時存儲從帶有公開數(shù)據(jù)庫(17)的網(wǎng)絡(luò)接收的發(fā)射機(jī)用戶(1)的信息并基于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫提供各種業(yè)務(wù)。通過實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，用戶可以使用數(shù)據(jù)庫(17)用戶總管理系統(tǒng)。
當(dāng)在圖8所示的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用本發(fā)明的方法時，可以；利用用戶總管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對特定用戶的實時位置以及按日、周以及季度的用戶運動模式進(jìn)行分析。在綁架案中，通過跟蹤可以識別位置，并且可以用于在刑事案件中提供不在場證明。對于進(jìn)入或離開辦公室，可以進(jìn)行準(zhǔn)確管理。<2>車輛與交通通過天線(A)和GPS(2)獲得圖8內(nèi)所示的車輛(3)的坐標(biāo)，并與標(biāo)記日期/時間一起通過信號混合/處理器(3)和基帶處理器(D)，以及利用用戶信息管理器(G)附加用戶ID，然后，通過RF/IF(C)、發(fā)射機(jī)(I)以及天線(A)進(jìn)行發(fā)射。通過圖8所示的PCS衛(wèi)星(8)和基站(12)方可在基站數(shù)據(jù)庫(13)中對用戶ID、標(biāo)記日期/時間以及用戶坐標(biāo)進(jìn)行處理。在用戶使用安裝在車輛上的蜂窩式/PCS電話時，利用圖8所示的網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫，可以對公路網(wǎng)絡(luò)上的特定車輛種類進(jìn)行實時監(jiān)視，并可得出車輛的時間運動模式。此外，通過根據(jù)時間變化計算坐標(biāo)變量，可以計算車輛在特定位置的速度或其在特定區(qū)域內(nèi)的平均速度，并可以判定是否超速。它可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理車輛黑匣子功能，此功能可以利用如圖8所示的網(wǎng)絡(luò)上的車輛/公路網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)系統(tǒng)(18)里存儲的數(shù)據(jù)，重現(xiàn)前行或倒車時的跟蹤狀態(tài)，以及發(fā)生事故時的車速。通過利用網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫(18)識別車輛位置，可以發(fā)現(xiàn)并找回被盜車輛。<3>自動支付通行費實例當(dāng)圖8所示的車輛(4)通過位置坐標(biāo)已知的收費站或者停車場時，利用通過圖3內(nèi)的天線(A)→GPS(2)的通過車輛(4)輸出的實際坐標(biāo)和標(biāo)記日期/時間(6)信號，車輛(4)通過信號混合/處理器(3)→基帶處理器(D)并將用戶ID附加到用戶信息管理器(G)，然后通過RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。將用戶ID、標(biāo)記日期/時間以及用戶坐標(biāo)傳輸?shù)交?12)→控制站(14)→交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(18)；順序通過圖8所示的PCS(7)或PCS(8)傳輸?shù)杰囕v公路網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)系統(tǒng)。之后方可通過網(wǎng)絡(luò)自動支付事先通知的通行費和停車費，因為在數(shù)據(jù)庫(18)中，對兩個方向的坐標(biāo)和時間進(jìn)行進(jìn)行檢驗。<4>替代ID卡/信用卡的實例使用本發(fā)明的另一個優(yōu)勢在于，它可以替代當(dāng)前的ID卡和信用卡系統(tǒng)，并且隨著用戶數(shù)量的增加和產(chǎn)品尺寸的減小，利用具有改進(jìn)型單向GPS的附加轉(zhuǎn)發(fā)功能的蜂窩式/PCS電話，從而使它們更趨完善。當(dāng)依法必須在GPS-蜂窩式/PCS電話的面板上安裝當(dāng)前ID卡時，它將成為更完善ID卡系統(tǒng)，因為可以制造難以利用本發(fā)明的數(shù)字ID改變新ID卡系統(tǒng)內(nèi)的時間和空間設(shè)置的完善ID系統(tǒng)，因為不僅能將照片存儲到當(dāng)前ID卡系統(tǒng)內(nèi)，不能自動將用戶坐標(biāo)和時間實時記錄到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。如果卡被丟失或非最初卡持有人誤用卡，則發(fā)射位置信息，可以快速找到卡?？梢苑乐蛊渌耸褂?，因為所有記錄均出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫上。
通過將根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)型雙向GPS的轉(zhuǎn)發(fā)功能附加到蜂窩式/PCS電話，可以有助于實現(xiàn)安全的下一代支付系統(tǒng)。這意味著，賣方和買方不必象在現(xiàn)有信用卡系統(tǒng)中那樣使用信用卡。在網(wǎng)絡(luò)上基于實時檢驗所有交易信息。它是更安全的支付系統(tǒng)，因為將日志和用戶位置實時記錄到單獨數(shù)據(jù)庫。
以下說明此過程。圖8所示的買方用戶(1)選擇下一代一般用戶/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)的、示于圖5的系統(tǒng)菜單通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支付。圖8所示的賣方用戶(2)設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備產(chǎn)生的菜單并通過網(wǎng)絡(luò)請求。如果賣方用戶(2)已經(jīng)開啟網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，則用戶(1)的信息會通過網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在顯示設(shè)備(7)上。這就是為什么通過網(wǎng)絡(luò)將買方用戶(1)的ID、時間以及坐標(biāo)信息發(fā)送到賣方用戶(2)的原因。此時，賣方用戶(2)剛利用小鍵盤或語音輸入了價格。現(xiàn)在，賣方用戶(2)的ID、時間以及價格信息就出現(xiàn)在買方用戶的顯示設(shè)備上，最后請求支付。利用小鍵盤或語音識別器，買方用戶(1)檢驗口令，然后自動支付到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。
接著，將詳細(xì)說明上述所有操作過程。首先，通過天線(A)→接收機(jī)(1)→GPS(2)，買方用戶(1)的信息輸出用戶(1)的坐標(biāo)和當(dāng)前時間。如果選擇[下一代數(shù)據(jù)庫]→[銀行業(yè)務(wù)TMSS]→[功能]→<支付請求>，則通過功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)，對信號進(jìn)行標(biāo)記，并通過基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)發(fā)射此信號。將發(fā)射的信號傳送到基站(12)→控制站(14)→交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(21)即通過如圖8所示順序用戶(1)→PCS(7)或PCS(8)傳送到銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)。當(dāng)打開數(shù)據(jù)庫(21)時，等待賣方用戶(2)根據(jù)買方用戶(1)輸入的信息建議支付。
通過建議標(biāo)記坐標(biāo)和時間的聲頻/控制與接口(F)以及通過賣方用戶(2)的GPS(2)，在網(wǎng)絡(luò)上對賣方用戶(2)的支付輸出打印的價格。如果在圖5所示的菜單上選擇[下一代數(shù)據(jù)庫]→[銀行業(yè)務(wù)TMSS]→[功能]→<接收命令>，則將信號傳送到功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)，并通過基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)發(fā)射此信號。通過基站(12)→控制站(14)→交換系統(tǒng)→數(shù)據(jù)庫(21)經(jīng)過圖8所示的賣方用戶(2)→PCS(7)→PCS(8)，被發(fā)射的信號進(jìn)入銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)。
在數(shù)據(jù)庫(21)內(nèi)可以互相驗證買方用戶(1)和賣方用戶(2)的信息(特別是，可以互相了解對方的位置)，然后再在數(shù)據(jù)庫(21)上通過PCS(8)或PCS(7)，利用路徑買方用戶(1)→圖3所示天線(A)→接收機(jī)(B)→RF/IF(C)基帶處理器(D)→顯示設(shè)備(7)即銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)→交換系統(tǒng)(15)→控制站(14)→基站(12)，在網(wǎng)絡(luò)上請求確認(rèn)。
如果利用小鍵盤，買方用戶(1)驗證價格是否與通過音頻/控制/與接口(F)→功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)(如圖3所示)標(biāo)記的賣方口令、當(dāng)前坐標(biāo)、ID以及時間匹配，并將該價格發(fā)送到基站(12)→控制站(14)→交換系統(tǒng)→數(shù)據(jù)庫(21)即通過基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)→圖8所示的用戶(2)→PCS(7)或PCS(8)到達(dá)銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)即銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)重新驗證數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有內(nèi)容(價格、日期、位置、用戶ID)。它更新數(shù)據(jù)庫并通過PCS(8)或PCS(7)將已經(jīng)完成支付賣方用戶(2)的最終結(jié)果通知數(shù)據(jù)庫(21)銀行業(yè)務(wù)/會計業(yè)務(wù)管理服務(wù)系統(tǒng)→交換系統(tǒng)(15)→控制站(14)→基站(12)(如圖8所示)。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)速度將變得越來越快，設(shè)備將變得越來越小，可以依法強制安裝此設(shè)備?？梢栽谝惶?4小時之內(nèi)實時執(zhí)行所有操作。通過買方用戶(1)輸入價格的一個步驟，可以在網(wǎng)絡(luò)上完成上述所有過程。
事實上，買方用戶(1)的坐標(biāo)以及時間和ID與同一時刻賣方用戶(2)的坐標(biāo)匹配。這是互相驗證，它確實是證明出現(xiàn)在賣方用戶(2)位置的用戶(1)進(jìn)行支付的證明。所有驗證信息被可靠存儲在數(shù)據(jù)庫(21)內(nèi)。如果買方用戶(1)和賣方用戶(2)在不同位置進(jìn)行支付事務(wù)，則可以選擇重新驗證在網(wǎng)絡(luò)上的買方用戶(2)，而不是驗證上述兩個位置之間的相似性。
與當(dāng)前信用卡相同，在任何情況下，客戶均無需向賣方出示任何東西。如果使用此改進(jìn)型蜂窩式/PCS電話-GPS混合系統(tǒng)，則甚至能建立起能驗證時間和位置的完善的網(wǎng)上支付系統(tǒng)。<5>普通I/O接口實例如果使用外部I/O接口(8)，則可以獲得更多的應(yīng)用效果，通過在本發(fā)明內(nèi)附加的功能管理器(5)處理的應(yīng)用結(jié)果多于當(dāng)前利用小鍵盤或語音識別器獲得事件的簡單方式的應(yīng)用結(jié)果。作為外部I/O接口的附屬設(shè)備應(yīng)該是一種選擇，因為它是可分離的。利用功能管理器(5)內(nèi)的選擇功能，在與特定外部I/O接口(8)相連的所有可變I/O設(shè)備中選擇一些I/O接口，以下將做說明。首先，說明數(shù)字輸入設(shè)備。當(dāng)在功能管理器(5)的功能選擇菜單內(nèi)選擇特定功能時，就獲得了相應(yīng)的設(shè)備地址和狀態(tài)，并通過功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)，將在此過程獲得的坐標(biāo)和時間傳送到基帶處理器(D)。同時，信號混合/處理器(3)將這些信息順序記錄到E2PROM(4)內(nèi)。將傳送的設(shè)備地址和狀態(tài)即0/1傳送到基帶處理器(D)，然后，根據(jù)信號混合/處理器(3)的程序，通過RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)，發(fā)射在當(dāng)前蜂窩式/PCS電話產(chǎn)生的坐標(biāo)和時間以及用戶ID+<被叫號碼>。通過在功能管理器(5)設(shè)置的當(dāng)前音頻/控制與接口(F)，將<被叫號碼>傳送到基帶處理器(D)。<6>用于住宅/辦公室/出口保安的實例如果將紅外傳感器連接到數(shù)字輸入端，可以實時或之后通過蜂窩式/PCS電話檢驗安全狀態(tài)。當(dāng)某人進(jìn)入時，可以自動記錄準(zhǔn)確位置和時間，無論用戶在什么地方。位置精度依賴于通?？梢宰R別辦公室的特定門口或窗口的GPS或特定類型的裝備/設(shè)備的精度。在通過蜂窩式/PCS電話天線發(fā)射所有信號并被專用接收機(jī)接收后，可以對發(fā)生事故的準(zhǔn)確位置進(jìn)行監(jiān)視，并將發(fā)生事故的時間與事先完成的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。通過轉(zhuǎn)換到圖像處理技術(shù)和ACSII碼與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較來進(jìn)行監(jiān)視。本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于，可以在任何時間、任何場所均可以使用此改進(jìn)型蜂窩式/PCS電話，而毋需將其置于特定位置。
通過存儲連續(xù)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)?？梢愿淖兲囟〞r間段里的歷史記錄。在此過程中，可以將數(shù)據(jù)庫裝置作為程序中的多用戶管理服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行處理，并通過互聯(lián)網(wǎng)作為對各用戶的監(jiān)視管理進(jìn)行處理。在上述情況下，將不同蜂窩式/PCS電話的用戶號碼直接輸入功能管理器(5)，將通過天線(A)發(fā)射的所有信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換為已通過基站數(shù)據(jù)庫的ASCII字符，并且可以將發(fā)生某些事件的位置、時間和狀態(tài)顯示在被預(yù)置了ASCII字符的、其它用戶蜂窩式/PCS電話的顯示設(shè)備上。通過天線(A)→接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→信號混合/處理器(3)→顯示設(shè)備(7)(如圖3所示)傳送這些信息。除了上述紅外傳感器之外，還可以連接多種傳感器，例如磁性接觸傳感器、壓敏傳感器等。<7>用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)診斷的實例將用于測量心跳的設(shè)備連接到數(shù)字輸入端，可以隨時、隨地測量用戶心跳狀態(tài)。特別是，如果用戶攜帶蜂窩式/PCS電話步行或跑步時，實時地或非實時地結(jié)合位置和時間來計算心率，根據(jù)鍛煉的速度，監(jiān)視心跳的變化。這樣可以分別通過蜂窩式/PCS電話或監(jiān)督服務(wù)中心(監(jiān)督中心)進(jìn)行監(jiān)視。如果將可以讀取心電圖的電流/電動勢轉(zhuǎn)換傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入設(shè)備相連，則可以對與上述心跳有關(guān)的身體鍛煉進(jìn)行完善檢驗。通過將多個開關(guān)連接到數(shù)字輸入端，可以監(jiān)視接通/斷開狀態(tài)。特別是，通過輸出緯度和高度，GPS可以識別上山和下山時心電圖的變化。<8>家庭/辦公自動化等的實例如果圖8所示的用戶(1)或用戶(2)攜帶蜂窩式/PCS電話，則將心跳傳感器(與數(shù)字輸入相連)和心電圖傳感器(與模擬輸入相連)連接到圖3所示的外部I/O接口(8)，通過功能管理器(5)→信號混合/處理器(3)→基帶處理器(D)→RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)，這些信號到達(dá)基站(12)→基站數(shù)據(jù)庫(13)→控制站(14)→交換系統(tǒng)(15)→數(shù)據(jù)庫(19)通過圖8內(nèi)的PCS(7)或PCS(8)，并且使得建立起遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)診斷服務(wù)系統(tǒng)成為可能。
如圖8所示連接到裝備/設(shè)備的蜂窩式/PCS電話和數(shù)字輸出終端(在燈泡情況下)被連接到外部I/O接口(8)，在外部用戶(1)、車輛(3)或膝上型計算機(jī)內(nèi)，通過音頻/控制接口(F)→基帶處理器(D)RF/IF(C)→發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)(如圖3所示)進(jìn)行發(fā)射。通過天線(A)→接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→信號混合/處理器(3)→功能管理器(5)→外部I/O接口(8)→數(shù)字輸出家電/設(shè)備(燈泡、冰箱、TV等)(如圖3所示)，對家電/設(shè)備(5)的運動進(jìn)行控制。當(dāng)對圖8所示的車輛或裝備/設(shè)備(5)內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測時，如果將溫度傳感器安裝到如圖3所示的外部I/O接口(8)的模擬輸入端，則執(zhí)行上述處理過程之外的信號處理過程。此原理還可以應(yīng)用于自動測量、監(jiān)視雨量、內(nèi)部燃燒過程、噪聲以及工廠自動化過程。
上述實例的所有處理過程提供的優(yōu)勢在于利用實現(xiàn)的用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(20)，通過如圖8所示的互聯(lián)網(wǎng)(16)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、監(jiān)視以及管理。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，利用GPS可以獲得用戶的當(dāng)前坐標(biāo)并可以在本地、目前的蜂窩式/PCS電話上利用這些坐標(biāo)，或者利用目前的蜂窩式/PCS電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)所無法實現(xiàn)的下列多用途功能。
1)用戶管理(運動/監(jiān)視)系統(tǒng)2)車輛/公路網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)系統(tǒng)3)通行費支付服務(wù)系統(tǒng)
4)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)診斷服務(wù)系統(tǒng)5)家庭/辦公室安全與自動化管理服務(wù)系統(tǒng)6)保密地區(qū)入口/出口監(jiān)視管理服務(wù)系統(tǒng)7)自動支付管理服務(wù)系統(tǒng)8)工廠自動化/控制管理系統(tǒng)9)ID卡和信用卡系統(tǒng)的完善替代系統(tǒng)10)替代當(dāng)前鑰鎖系統(tǒng)的電子鑰鎖系統(tǒng)顯然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練技術(shù)人員可以在本發(fā)明實質(zhì)范圍內(nèi)進(jìn)行多種調(diào)制。因此，應(yīng)由如下所附權(quán)利要求及其等效物來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙向GPS與蜂窩式/PCS電話的改進(jìn)型混合方法，該方法利用通過接收機(jī)接收的GPS信號并通過GPS(2)傳送該信號，然后通過信號混合/處理器(3)將數(shù)據(jù)存儲到E2PROM(4)以在當(dāng)前蜂窩式/PCS電話內(nèi)獲得用戶的當(dāng)前坐標(biāo)，并作為數(shù)據(jù)庫在本地或在網(wǎng)絡(luò)上使用它，或者該方法可以轉(zhuǎn)發(fā)連接到當(dāng)前蜂窩式/PCS電話的位置信號。
2.一種可以利用各種外部設(shè)備的狀態(tài)和運動處理坐標(biāo)信號、時間以及ID的混合方法。
3.一種在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為ASCII的混合方法，在用戶(a)呼叫另一個用戶(b)時，在通過發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)發(fā)送用戶(a)的坐標(biāo)后，該方法使用戶通過接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→顯示設(shè)備(7)，把帶有用戶ID(a)的實際位置地址(街道號碼，等等)顯示給用戶(b)。
4.一種完善ID卡和支付方法，該方法通過利用權(quán)利要求1或3所述的方法之一在網(wǎng)絡(luò)上驗證時間和位置數(shù)據(jù)(坐標(biāo)、時間以及ID)從而替代有缺陷ID卡系統(tǒng)和信用卡系統(tǒng)。
5.一種混合方法，該方法通過把按權(quán)利要求1或4之一所述的方法獲得的各種數(shù)據(jù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，以執(zhí)行智能多用途功能。
6.一種雙向GPS與蜂窩式/PCS電話的改進(jìn)型混合系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利用接收機(jī)接收GPS信號并通過GPS(2)傳送該信號，然后通過信號混合/處理器(3)將此數(shù)據(jù)存儲到E2PROM(4)以在當(dāng)前蜂窩式/PCS電話獲得用戶的當(dāng)前坐標(biāo)，并作為數(shù)據(jù)庫在本地或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用它，或者該系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)發(fā)連接到當(dāng)前蜂窩式/PCS電話的位置信號。
7.一種混合系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以利用多種外部設(shè)備的狀態(tài)和運動對坐標(biāo)信號、時間以及ID進(jìn)行處理。
8.一種在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為ASCII的混合系統(tǒng)，在用戶(a)呼叫另一個用戶(b)時，在通過發(fā)射機(jī)(I)→天線(A)發(fā)送用戶(a)的坐標(biāo)后，該系統(tǒng)使用戶通過接收機(jī)(B)→RF/IF(C)→基帶處理器(D)→顯示設(shè)備(7)，把帶有用戶ID(a)的實際位置地址(街道號碼，等等)顯示給用戶(b)。
9.一種完善ID卡和支付系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過按權(quán)利要求6至8之一所述的方法在網(wǎng)絡(luò)上驗證時間和位置數(shù)據(jù)(坐標(biāo)、時間以及ID)從而替代有缺陷ID卡系統(tǒng)和信用卡系統(tǒng)。
10.一種混合系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過把按權(quán)利要求6至9之一所述的方法獲得的各種數(shù)據(jù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，以執(zhí)行智能多用途功能。
全文摘要
本發(fā)明旨在利用混合方法、將改進(jìn)型雙向GPS(全球定位系統(tǒng))的轉(zhuǎn)發(fā)功能附加到現(xiàn)有蜂窩式/PCS(個人通信業(yè)務(wù))電話,從而使網(wǎng)絡(luò)的智能多用途功能達(dá)到最強和最佳。根據(jù)本發(fā)明,將蜂窩式/PCS電話與改進(jìn)型雙向GPS組合在一起的混合方法的操作過程如下:利用經(jīng)過信號混合/處理器(3)而存儲在E
文檔編號G01S5/00GK1372729SQ01801216
公開日2002年10月2日 申請日期2001年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月9日
發(fā)明者崔希娟, 大衛(wèi)·S·全, 彼得·全, 威廉·全 申請人:和平與使命支援中心, 崔希娟