CN102035612A - 采用经调制的音频信号的移动计算机装置及借助其经调制的音频信号传输信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用经调制的音频信号的移动计算机装置，包括：具有用于输出音频信号的音频输出端的功能性处理器装置、用于将所述音频信号调制到载波频率上的FM调制器(12)、用于调制带有表征交通公告的信号的所述音频信号的编码器(13)、以及用于发送所述音频信号的FM发射器(14)，其中，所述FM发射器(14)被设置为以不足50nW的功率发送。移动计算机装置尤其涉及移动导航设备，其将导航指令作为经调制的音频信号发送到例如车辆内的固定音响系统。由于所述表征交通公告的信号，音响系统在音频信号的持续时间期间中断当前正在播出的娱乐节目，例如播放CD。

Description

采用经调制的音频信号的移动计算机装置及借助其经调制的音频信号传输信息的方法 

技术领域

本发明涉及采用经调制的音频信号的移动计算机装置，以及涉及用于借助移动计算机装置的经调制的音频信号传输信息的方法。 

背景技术

这种移动计算机装置例如能够是导航系统。用于私人使用的导航系统目前已经普及。其尤其适用于机动车，以便快速和可靠地到达预想的目的地，并从而取代由司机或他的乘客亲自在城市交通图或地图中找出地址。为此导航系统配备了天线，通过天线能够接收说明用户或机动车的当前位置的GPS信号。在考虑存储的地图材料的情况下将所述位置与先前所输入的目标位置相比较，以便能够将相应的当前的行车指示输出给车辆的司机。行车指示在此既能够通过屏幕视觉地发布，也能够通过导航系统的音频输出听觉地发布。 

目前主要有两种不同类型的导航系统投入使用：一种是内置系统，其中导航系统的驱动器和操作单元集成在车辆的音响系统内，另一种是所谓的“移动”导航系统，其独立于机动车的内置件工作，并因此，也能够被用户随身携带到机动车外。后面提到的设备由于其相比于固定的内置系统成本较低而越来越受欢迎。 

由于这种移动导航设备(PND＝移动导航设备)的扬声器功能往往不能与音响系统的扬声器功能相竞争，优选地，使由该导航设备产生的语音输出，即给用户的驾驶指示，能够通过已有的音响系统输出。如上所述，由于移动导航设备不与机动车的音响系统固定连接，最近才开始过渡到通过FM发射机(FM＝频率调制)将移动导航设备的音 频信号输送到机动车的固定的内置的音响系统。对于这种类型的传送，移动导航装置的音频输出端上的信号在FM发射机的频率调制器中，被调制到载波信号上，并且接着由FM发射机的天线传输。这个信号然后能够被UKW接收器(UKW＝超短波)例如机动车的音响系统的无线电接收装置接收、解调并通过音响系统的扬声器输出。用于传输这种经调制的信号的方法例如从DE 10 2007 053 306 A1已知。 

这种类型的传输的优势在于，以这种方式能够使用大多是高品质的音响系统的扬声器。然而缺点是，如果以这种方式使用音响系统以用于接收导航指示，则其不能被使用于其他功能，例如听CD。然而由于导航指示不是持续地给出，而是部分地以非常大的时间间隔给出，尤其是当行程路线是较长的高速公路行驶或乡村公路行驶时，用户往往感觉在导航设备处于运行的全部行驶时间中不得不放弃音乐或新闻是烦人的。 

上述缺点也在于，若移动计算机装置不是导航系统，而是为用户执行功能并被设置为输出音频信号的其他设备。 

本发明旨在克服这些缺点。 

发明内容

本发明的任务通过在独立权利要求1、6和7中所说明的特征组合来解决。 

根据本发明的实施方式的、采用经调制的输出信号的移动计算机装置包括：具有用于输出音频信号的音频输出端的功能性处理器装置、用于将所述音频信号调制到载波频率上的FM调制器、用于调制带有表征交通公告的信号的所述音频信号的编码器、以及用于发送所述音频信号的FM发射器。其中，所述FM发射器被设置为以不足50nW的功率发送。 

通过调制所述表征交通公告的信号的编码器，被仿真的是，由功能性处理器装置输出的音频信号是交通新闻，其享有优先于接收装置的其他应用的优先权。接收装置例如能够是固定地内置于机动车内的 音响系统。当接收到表征交通公告的信号时，该音响系统中断其正在运行的应用，例如播放CD，并通过其扬声器输出由所述移动计算机装置发送的信号。因此，为了所述移动计算机装置的音频信号的输出，能够使用现有的音响系统，其中，音响系统中正在运行的应用仅被中断这样长的时间，即所述音频信号的传输持续的时间。 

由于移动计算机装置的经调制的音频信号以低功率被发送，所述被发送的经调制的音频信号仅有很小的到达范围，优选地，仅为几米远。以这种方式避免音频信号能够被像这样的位于邻近的周围环境中的其它接收器接收。 

如在开篇已提到的，移动计算机装置尤其能够被构造为移动导航设备。在这种情况下，功能性处理器装置是导航设备的导航装置。如众所周知的，执行导航设备本来的功能的导航装置包括：用于GPS信号的接收天线，以便确定所述设备的用户的当前位置；存储装置，道路地图存储于其上；输入装置，用于输入至少一个目标位置；以及处理器装置，用于确定在所述目标位置和当前位置之间的路线且用于在显示器上输出所述路线和/或将所述路线以音频信号形式作为听觉的导航指示输出。 

在导航装置的输出端提供所述音频信号。对于根据本发明的实施方式的移动导航设备，还向导航装置添加：用于将所述音频信号调制到载波频率上的FM调制器、用于调制带有表征交通公告的信号的所述音频信号的编码器、以及用于发送所述音频信号的FM发射器。关于上述组件应说明的是，这些不必强制作为分立的装置存在。因而，FM调制器例如能够集成到导航装置本身中。 

由于移动导航设备的导航指令以仿真的交通无线信号的形式抵达接收器，即机动车的音响系统，接收的音响系统自动采取通过所述表征交通公告的信号触发的措施(例如，中断当前应用，或减小当前应用的音量，以及将经调制的音频信号耦合到扬声器装置)。 

当在本发明范围中提到“表征交通公告的信号”时，应该说明，在此通常是指两种特征信号，其中一种标记拟被传输的音频信号的开 始，另一种标记这样的音频信号的结束。后者的特征信号导致对音响系统的当前应用的中断或音量减小被取消。以这种方式，使得仅当导航设备确实以音频信号的形式向音响系统发送导航指示时才中断音响系统的当前应用成为可能。在其他时候，导航设备的用户能够继续收听音乐、新闻或其他存储在CD上的节目或广播节目。 

由此音响系统的当前应用仅偶尔地被导航指示中断。与此相关地，根据本发明的实施方式的移动导航装置提供与内置的导航设备相同的舒适度，而又不失去较低价格的优势。 

应该说明的是，使得接收由移动导航设备发送的经调制的音频信号及通过扬声器输出所述音频信号成为可能的接收设备即音频设备，具有相应的装置以用于解码表征交通公告的信号。而目前该相应的装置已在大多数市面上可得的机动车用的音响系统中实现。 

所述移动计算机装置或移动导航设备的FM调制器能够被设置为，使用超短波频率(87.5至108.0MHz)作为载波频率。这个频率是能够方便地被用普通商用音响设备接收的常用频率。 

根据本发明的另一个能够附加于上述的实施方式或者替代上述的实施方式而使用的实施方式，所述编码器是RDS编码器。在此，表征交通公告的信号能够是TA信号或TP信号。如众所周知的，缩写“RDS”代表无线电数据系统，其使以无线电传输附加信息成为可能。在RDS系统内提供各种服务，其中包括那些所谓的“交通节目”(TP)以及“交通公告”(TA)。在此若发送方提供交通无线广播，则发送TP信号。通过TP标识预告交通无线广播的信息。TA信号在为此设置的接收器(音频设备)处导致执行各种功能，如从CD工作到无线电工作的切换，或提高音频输出的音量，以使用户能够获悉突出的交通新闻。 

具有TA服务和TP服务的RDS系统代表目前广泛应用的用于宣告交通报告的标准。在此强调，本发明不局限于该标准，而是应当包括为实现根据本发明的概念的目的的实施方式的所有的系统和标准，所述系统和标准在未来用于标记这样的交通新闻。若在下面提到编码 器作为RDS编码器，则应考虑的是，这仅是这种编码器的示例，并且其他编码器可依用于交通信息信号的当前常见的标记投入使用。 

此外，根据本发明的实施方式的移动计算机装置的编码器不但能够被构造为软件组件而且能够被构造为硬件组件。实现这种硬件或软件组件的技术在现有技术中是已知的，因此在这里不予详细说明。然而应当说明，从节省成本这一点看，若编码器被构造为软件组件是有益的。 

本发明的实施方式还包括导航系统，其包括上面所述的移动导航设备，以及音频设备，其中所述音频设备具有用于接收经调制到载波频率上的音频信号的接收天线、用于解码表征交通公告的信号的解码器、和用于输出所述音频信号的扬声器装置。导航系统包含导航设备和与其匹配的音频设备，还包含相互协调的设备的组合，其使得将表征交通公告的信号使用于输出导航设备的导航指示成为可能，其中所述导航指示在同时中断音频设备的当前应用或减小当前应用的音量的情况下，经由音频设备的扬声器装置输出。 

如已提及的，不仅移动导航设备的编码器能够是RDS编码器或解码器，而且所述音频设备的解码器也能够是RDS编码器或解码器。 

除了以导航设备的形式的构造，根据本发明的实施方式，其他应用也能够实现。因而移动计算机装置例如能够是便携式计算机，其由用户随身携带，并且使用该便携式电脑能够接收例如证券新闻或天气报告。为使这些新闻能够例如通过机动车的音响系统的扬声器输出，表征交通公告的信号的调制能够在便携式计算机的音频输出端实现，如此经调制的信号接着通过FM发送器被转发到音响系统。 

本发明的实施方式也涉及借助移动计算机装置的经调制的音频信号传输信息的方法，所述移动计算机装置被设置为输出音频信号，所述方法包括：调制带有表征交通公告的信号的所述移动计算机装置的音频信号；将所述音频信号调制到载波频率上；发送所述音频信号。其中，所述音频信号被以不足50nW的功率发送。 

以这样方式传输的信号导致在接收器处将所述音频信号如同交 通无线电信号一样处理。换句话说，为了此接收，在接收器处，音频设备的现有应用被中断，并且所传输的信号通过音频设备的输出装置例如设备扬声器输出。由于音频设备的扬声器比如机动车的音响系统大多比移动计算机装置如移动导航装置的内置扬声器的品质高，这种移动装置的输出质量的改善从而能够轻松地获得，且不必因所述音频装置较长时间的使用而放弃使用其他应用例如播放CD。 

如已提及的，在所述方法中，能够采用移动导航设备的输出信号作为音频信号。通过使用根据本发明的实施方式的方法，用移动导航设备就能够达到固定内置导航装置水平的语音导航。 

在根据本发明实施方式的方法中使用的表征交通公告的信号，能够包括标记所述音频信号的开始和结束的第一和第二特征信号。在此所述特征信号能够在所述本来的音频信号之前或之后发送，或者所述特征信号能够在所述音频信号的开始或结束处被调制。 

在目前投入使用的关于交通新闻的标准的范围内，根据本发明优选的实施方式将TA信号或TP信号作为所述表征交通公告的信号使用。移动计算机装置的、带有这样的信号的音频信号被这样处理，就好像它是来自交通发送器的交通信息，并享有优先于正在接收的音频设备上正在运行的应用的优先权。 

如果超短波频率被作为移动计算机装置的音频信号的载波频率使用，则接受方能够使用常见的并因而是低成本的标准音频设备。 

附图说明

在下面依据附图详细说明本发明的实施例。附图中： 

图1示出了导航系统的组件的示意图表示，所述导航系统中集成有根据本发明的实施方式的移动计算机装置，以及 

图2示出了流程图，其描绘根据本发明的实施方式的方法。 

具体实施方式

在附图中，相同或相应的组成部分始终用同样的附图标记表示。 

图1示意地示出了带有移动导航设备10的导航系统，所述移动导航设备10被视为移动计算机装置的特殊实施方式。因此应该说明，所述移动计算机装置还能够其他形式实现，例如通过移动便携式电脑，其被设置为用于接收以无线电传输的附加服务。 

移动导航设备10包括执行本来的导航功能的导航装置11。所述导航装置11能够根据现有技术实现。如众所周知的，导航装置通常具有：用于GPS信号的接收天线，以便确定设备的用户的当前位置；存储装置，道路地图存储于其上；输入装置，用于输入至少一个目标位置；以及处理器装置，其用于确定所述目标位置和当前位置间的路线并用于在显示器上输出所述路线和/或将所述路线以音频信号形式作为听觉的导航指示输出。由于这里列出的导航装置11的组件是已知的，在图中略去了对它们的表示。 

除了所描述的导航装置11，所述移动导航系统10还包括FM调制器12，其用于将在所述导航装置11的输出端提供的音频信号调制到载波频率上，所述载波频率例如能够是超短波频率。应当说明的是，在许多现有技术的导航装置11中已经集成有这样的FM调制器。在这种情况下，则无需作为单独组件的FM调制器。 

此外，编码器12，其与所述导航装置11(在这里通过所述FM调制器11)耦合。关于这点应被补充的是，所述编码器12不必作为硬件组件实现。其实它还能够以软件形式被包含在所述导航装置11的处理器装置中。借助所述编码器12，所述编码器12例如能够是RDS编码器，给由导航装置11输出的音频信号和必要时已经被调制到载波频率上的音频信号附带上表征交通公告的信号。由此所述音频信号在用户面前“看起来”似交通公告，而内容并不是。 

经如此调制的音频信号和带有所述表征交通公告的信号的音频信号接着能够通过FM发送器13被传输，以便在接收器处被作为语音输出而输出。 

在这里，作为接收装置，使用音频设备或音响系统，其一般用附图标记20表示。所述音频设备20包括接收天线21，借助于所述天线能够 接收由FM发射器13发送的音频信号。就发射功率而言，应说明，所述发射功率应尽可能小，以使得所述经调制的音频信号仅能够在几米的非常小的范围内被接收到，即只能由所述特定的音频装置20接收。由于移动导航设备10和所述的音频设备20常常被共同使用于机动车中，其中所述音频设备是固定内置于机动车中的，所称的小的到达范围对于本发明的目的完全足够了。 

所述音频装置20，除了包括这种设备的对信号处理和信号放大是重要的组件，另外还包括解码器22和扬声器装置23。所述扬声器装置23例如能够是高品质的元件，正如在优质的音响系统中使用的。 

在所述解码器22处解码表征交通公告的信号，使得通过所述信号引发的功能，例如音频设备的当前应用的静音开启和/或所传输的音频信号音量的增强，能够被执行。所述经传输的音频信号的输出此时取代当前应用(例如，播放CD)。所述经传输的音频信号由此通过扬声器装置23——在此情况下是作为导航指示——被输出。 

现在参照图2，在图2中在接收端执行的方法步骤用划线的附图标记示出，在使用前面所述的系统的情况下执行的方法是这样的，即在第一步S10能够通过所述移动导航设备的导航软件激活触发信号，该触发信号启动音频信号的输出。所述触发信号在下一步S11导致在所述音频信号之前或在所述音频信号开始处引入表征交通公告的信号。在此，步骤S11能够在所述音频信号调制到载波频率上之前或紧接其后实现。 

在下一步S12中所述特征信号和所述音频信号通过FM发送器传输。应说明，依编码器的类型，所述特征信号能够在所述音频信号之前或与其一同被传输。 

在接收器侧，此时在步骤S13′解码特征信号，并且执行由该信号导致的功能，例如当前应用的静音开启。然后，在步骤S14′导致通过接收器的扬声器装置输出所接收的音频信号。 

在所述音频信号的结束时，在步骤S15中在发送器侧通过所述移动导航设备的导航软件激活触发信号，该触发信号导致编码器设置另一个标记所述音频信号结束的特征信号。如已经说明的，两个特征信号例如 能够是TA信号或TP信号。 

此时所述另一个特征信号到达接收器，在最后一步S16′，由所述第一特征信号所导致的功能又停止。换句话说，接收器的音频设备返回到在接收到所述第一特征信号之前执行的那一应用，例如播放CD。以这种方式，所述移动导航设备与音频设备的功能基本上能够被并行使用。 

相对于现有技术，根据本发明的移动计算机装置，尤其是在其作为移动导航设备的实施方式中，提供了许多优势，其中的一些优势已被描述。总之，所述移动导航设备结合了传统的移动导航设备低成本的优点和如同通常在固定内置的导航系统所具有的高品质音频输出的优点。 

用于音频输出的音频设备的、例如车辆的固定内置的音响系统的本来的应用，在这里仅须短暂地被中断，这使得移动导航系统与由音响系统提供的娱乐应用能够被并行地使用成为可能。相对于传统的移动导航设备，根据本发明的实施方式的移动导航设备，仅需要添置少量的附加装置，其部分地能够通过经济的软件解决方案实现。出于这个原因，相对于现有技术的移动导航系统，制造成本仅略有增加。 

Claims (14)

1.采用经调制的音频信号的移动计算机装置，包括：

具有用于输出音频信号的音频输出端的功能性处理器装置、用于将所述音频信号调制到载波频率上的FM调制器(12)、用于调制带有表征交通公告的信号的所述音频信号的编码器(13)、以及用于发送所述音频信号的FM发射器(14)，其中，所述FM发射器(14)被设置为以不足50nW的功率发送。

2.根据权利要求1的移动计算机装置，其特征在于，所述移动计算机装置被构造为导航设备(10)，所述功能性处理器装置被构造为导航装置(11)。

3.根据权利要求1的移动计算机装置，其特征在于，所述FM调制器(12)被设置为使用超短波频率作为载波频率。

4.根据上述权利要求之一的移动计算机装置，其特征在于，所述编码器(12)是RDS编码器，以及所述表征交通公告的信号是TA信号或TP信号。

5.根据上述权利要求之一的移动计算机装置，其特征在于，所述编码器(12)作为软件组件或硬件组件实现。

6.导航系统，只要基于权利要求2，就包括根据上述权利要求2至5之一的移动导航设备(10)以及音频装置(20)，所述音频装置(20)配有用于接收经调制到载波频率上的音频信号的接收天线(21)、用于解码表征交通公告的信号的解码器(23)、和用于输出所述音频信号的扬声器装置(22)。

7.用于借助移动计算机装置的经调制的音频信号传输信息的方法，所述移动计算机装置被设置用于输出音频信号，所述方法包括：

-调制带有表征交通公告的信号的所述移动计算机装置的音频信号；

-将所述音频信号调制到载波频率上；

-发送所述音频信号，

其中，所述音频信号被以不足50nW的功率发送。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，移动导航设备的输出信号被用作音频信号。

9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于，所述表征交通公告的信号包括第一和第二个特征信号，其标识所述音频信号的开始和结束。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，TA信号或TP信号被用作所述表征交通公告的信号。

11.根据上述权利要求之一的方法，其特征在于，超短波频率被作为载波频率使用。

12.计算机程序产品，包括用于执行按照上述权利要求7至11中至少一项的方法的程序部分。

13.机器可读的、尤其是计算机可读的数据结构，所述数据结构通过根据上述权利要求7至11中至少一项的方法和/或通过根据权利要求12的至少一种计算机程序产品而生成。

14.机器可读的、尤其是计算机可读的数据存储介质，在所述数据存储介质上记录和/或存储根据权利要求12的至少一种计算机程序产品，和/或在所述数据存储介质上备有根据权利要求13的至少一种数据结构以用于被调用。

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