專利名稱：使用副載波傳播信息的無線電接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸字母數(shù)字信息到專門配合的接收機的無線電廣播系統(tǒng)。
許多系統(tǒng)在FM無線電付載波上傳輸信息。例如可參見1992年9月29日授權(quán)于Schwob的美國專利5,152,011。人們還熟悉一種具有FM數(shù)據(jù)能力，用于傳輸模擬聲音信號的單邊帶通信系統(tǒng)。可參見1989年7月20日授于Eastmond等的美國專利4,852,086。
人們還熟悉向?qū)Ｅ涞挠嬎銠C傳輸新聞和金融之類的信息的FM無線電邊帶廣播。由Mainstream，Telemet和DeskTop Data等生產(chǎn)的市場買得到的產(chǎn)品在FM無線電邊帶上廣播數(shù)據(jù)，由裝有專門FM無線電接收機和軟件的個人電腦接收。典型地，信息按數(shù)字方式發(fā)射，接收，并存貯在計算機的存儲器內(nèi)，以便由計算機用戶用菜單驅(qū)動軟件進(jìn)行存取。數(shù)據(jù)以普通字母數(shù)字形式顯示在計算機的屏幕上。這種類型的一種產(chǎn)品是News Edge，由麻省Waltham的Desk-Top Data股份有限公司提供的新聞服務(wù)，它通過FM無線電邊帶向用戶提供大量的新聞和金融信息服務(wù)。該產(chǎn)品配備的軟件掃描輸入信息，并且當(dāng)該輸入信息符合由用戶設(shè)置的參數(shù)時，該信息被存盤和/或顯示在該計算機的屏幕上。
這些系統(tǒng)具有的缺點是需要一個人計算機作為平臺。信息僅僅提供在一個計算機的屏幕上。操作這樣的系統(tǒng)需要正規(guī)的計算機技能，而這必然趨向十分昂貴的價格。
一個通過無線電邊帶(付載波)接收信息的系統(tǒng)包括一FM付載波調(diào)諧器，它從一無線電發(fā)射信號中提取加密數(shù)據(jù)。條件存取電路對存儲在一RAM中的數(shù)據(jù)解密。驅(qū)動菜單數(shù)據(jù)層次的一用戶接口(簡單的手動或聲音控制)使用戶通過顯示其對菜單的選擇來存取信息；之后該系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫提取解密文本形式的信息。一語音合成器將該文本信息轉(zhuǎn)換成一音頻信號，通過一擴(kuò)音器或耳機提供給用戶。
該系統(tǒng)可以獨立應(yīng)用，或者是現(xiàn)存無線電接收機的一部分而共享該無線電接收機的元件。一用戶控制器的實施例是一個四向開關(guān)(four way switch)(例如其位置相應(yīng)計算機上的光標(biāo)控制鍵)用于對菜單進(jìn)行選擇和掃描。該系統(tǒng)典型地包括近四兆位的存儲器，足夠存儲10小時的音頻信息。該信息可以是新聞，體育運動，天氣，文化信息，廣告，或者商業(yè)目錄表等。該信息按(加密)ASCII文本之類的數(shù)字方式進(jìn)行發(fā)射，該ASCII文本容易進(jìn)行存儲和聲音合成。
其它的特征是用戶控制合成語音的輸出速度，以及用于尋找特定FM無線電臺付載波的頻道跳躍調(diào)諧器，在該付載波上提供著服務(wù)項目。一任選打印機產(chǎn)生復(fù)制輸出，語音合成器可自動地或由用戶控制產(chǎn)生不同類型的聲音。用戶還有機會去預(yù)選數(shù)據(jù)庫項目，由此構(gòu)成一個專用輪廓以便提取特定的信息，而不必掃描整個菜單。


圖1是表示按本發(fā)明的一種設(shè)備的方塊圖。
圖1表示按本發(fā)明的一實施例的裝置。普通的FM無線電天線10(用在車輛或便攜式無線電設(shè)備等中)將接收到的無線電信號提供到在現(xiàn)有技術(shù)中熟知的FM付載波調(diào)諧器12以提取FM付載波信號。如人們所知道的，這些付載波信號通常是在由商業(yè)FM無線電臺租借的付載波上傳送數(shù)字化的數(shù)據(jù)。FM付載波調(diào)諧器12由線14將提取的數(shù)據(jù)(通常是加密的)送到條件存取電路16。
如下所述，只有提供了適當(dāng)?shù)逆I或命令，條件存取電路16保證數(shù)據(jù)被解密。條件存取電路16對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密(微控制器20由線22授權(quán))，并在一實施例中提供普通ASCII文本(或其它字母數(shù)字混合文本)至線26上，以存儲到普通集成電路隨機存取存儲器(RAM)28。在一實施例中，RAM 28包括約4兆位存儲容量。信息在微控制器(微處理器)20的控制下通過在線24上的控制信號進(jìn)行存取，以便確定存儲在RAM 28中的哪一個特定數(shù)據(jù)項目通過輸出線32被提供到語音合成器30。
在另一些實施例中，接收的數(shù)據(jù)以加密數(shù)據(jù)形式或其它方便的形式存儲，并且在被轉(zhuǎn)換成語音之前先被轉(zhuǎn)換到語音合成器可使用的形式。在此情況下，每一數(shù)據(jù)項目可能用未加密的符號“標(biāo)記”，以便從數(shù)據(jù)庫檢索存儲的加密數(shù)據(jù)。
語音合成器30是市場上可買到的類型，例如來源于加利福尼亞，Berkeley的Berkeley語音技術(shù)公司。該系統(tǒng)將ASCII文本轉(zhuǎn)換成可理解的和適當(dāng)調(diào)制的音頻模擬信號。該音頻模擬信號經(jīng)線34提供到普通音頻放大器36，然后提供到揚聲器或耳機38由用戶收聽。
用戶接口40將線42上的命令輸入到微控制器20，以便確定收聽來自RAM 28的哪一個數(shù)據(jù)項目。
傳送的信息在微控制器20的控制下，在RAM 28的常規(guī)分級數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行分類，存儲和存取。
在一實施例中，用戶接口40是一個聲音驅(qū)動命令系統(tǒng)。例如該裝置由用戶所說的“接通”命令接通和初始化。然后經(jīng)揚聲器38的口頭宣布響應(yīng)例如“新聞”，“體育”，“娛樂”等可使用的主數(shù)據(jù)庫目錄，當(dāng)所要求的目錄被宣布時，用戶說“是”響應(yīng)，然后該裝置再宣布所選主目錄的子目錄，然后用戶再次通過說“是”選擇所要求的子目錄，直到所需的特定節(jié)目被存取為止。例如，對于最新的有關(guān)通用汽車公司的主目錄和子目錄路徑可以是“新聞...商業(yè)...國內(nèi)...汽車...通用汽車公司”，而對于目前電影Aladdin的評論路徑可以是“娛樂...好菜塢...影評...ALADDIN”。一般地用戶響應(yīng)四個或五個“是”之后將獲得所需節(jié)目。在一實施例中，用戶發(fā)出三個附加的口頭命令例如“返回”“停止”和“向前”就足以提供用戶對該系統(tǒng)的有效而快速的控制。
在另一實施例中，一個開關(guān)組，例如具有對應(yīng)計算機上熟悉的光標(biāo)控制器的四個位置(上、下、左、右)，其中每一個位置表示四個命令中之一，被提供給用戶進(jìn)行手動操作。該開關(guān)適于連到一汽車的駕駛盤上，以便由駕駛員使用。該控制裝置用導(dǎo)線、紅外或紫外線被連到本裝置的其他部分，就像普通的電視遙控裝置那樣。
另一方案使用一位置(One-position)控制開關(guān)。用戶短促地壓下開關(guān)，以便選擇宣布的目錄或節(jié)目，或者掃描菜單。當(dāng)一實際數(shù)據(jù)項目被讀出時，短促壓下開關(guān)執(zhí)行“停止”。若再壓下它，則執(zhí)行“向前”指令。在任何時候保持開關(guān)在壓下位置一或兩秒鐘，執(zhí)行“返回”，則返回到該數(shù)據(jù)的一預(yù)定點。
FM付載波調(diào)諧器12，微控制器20，條件存取電路16和RAM 28一般在任何時候都保持供電狀態(tài)(如果需要的話使用電池電源)，以便接收廣播數(shù)據(jù)庫的連續(xù)的更新，并由此將目前的新聞存儲到RAM28中。
在一種方案中，圖1裝置是便攜單元(類似于便攜收音機)，并包括用戶聲音或手動接口。在另一實施例中圖1裝置被安裝在普通便攜收音機或汽車收音機中，由此可共享可能的共用元件。
在一實施例中，用戶接口40具有一速度控制裝置，以確定語音合成器30的輸出速度。語音合成器30能夠以快于正常說話的速度接收在線32上的信息，眾所周知的是，人們能理解高于正常說話速度的談話。這樣用戶通過推壓接收單元上的按鈕或用適當(dāng)?shù)目陬^命令來增加該談話的速度，以便能更快的獲得信息，類似于從打印材料提取精華。
在使用聲音驅(qū)動用戶接口40的實施例中，提供的命令數(shù)量是受限制的(例如5-10條)，因此一個相對簡單的市場上可買到的聲音輸入識別電路就足夠了。
在另一實施例中，用于車載系統(tǒng)的用戶接口與一個前導(dǎo)顯示器相結(jié)合，并期待在不久的將來可裝在各種不同的汽車中。它類似于計算機的屏幕提供數(shù)據(jù)庫菜單項目的視頻顯示，以便可以更快地對數(shù)據(jù)庫菜單進(jìn)行存取。
有利的是，通過傳送和存儲文本或字母數(shù)字形式(甚至通過加密)的數(shù)據(jù)，所需傳輸信道的帶寬將大大地減小。如存儲器要求的那樣，由此在實質(zhì)上降低了元件的成本。一般的傳輸速度是一千波特，如像目前在FM付載波傳輸金融和新聞信息中所使用的那樣。這對于在近一小時內(nèi)下傳所需的四兆位數(shù)據(jù)到RAM 28而言是足夠的了。
在使用中，在購買了該單元之后，用戶針對提供傳輸信息的本地臺的頻率對它進(jìn)行編程。由于FM無線電波受限制的傳輸距離，所以在一個地區(qū)中可能存在多個這樣的臺。在一實施例中包括在微控制器20中的頻道跳躍特征(現(xiàn)在在不同的收音機中具有的)，尋找具有特定標(biāo)志或頻率的臺，以便即使當(dāng)從載有該服務(wù)項目的一臺的傳輸區(qū)域移動到載有該服務(wù)項目的第二個臺的傳輸區(qū)域時保持接收。對于該系統(tǒng)，掃描整個FM波段以尋找該標(biāo)志傳輸將花費不到一分鐘的時間。
用若干方式完成數(shù)據(jù)的加密/存取。在一實施例中，傳送一個簡單尋址的通/斷命令(未進(jìn)行數(shù)據(jù)加密)，以便禁止屬于未交納所要求的月預(yù)訂費的人們的獨立單元接收該服務(wù)項目。
在被認(rèn)為存在未許可單元的制造和出售問題的更先進(jìn)的加密系統(tǒng)中，于是使用合適的數(shù)據(jù)加密，從而要求用解密電路接收一個密匙并解密數(shù)據(jù)。因此，無此專用解密電路的未經(jīng)許可的單元是完全不能運行的。
在一加密系統(tǒng)的實施例中，(類似于收費有線TV加密系統(tǒng))，解密密匙是由無線電發(fā)射傳送的。在每個獨立接收單元的ROM中具有例如40-50個二進(jìn)制數(shù)字的唯一的“隱蔽”密匙。每個單元還具有“公開”的非隱蔽的序號。所有被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)使用周期性改變的主密匙進(jìn)行常規(guī)的加密，以便既能敦促用戶支付服務(wù)費，又能提高保密性。每個接收單元必須接收一個主密匙方能對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
該主密匙以如下方式被發(fā)送到每個單元數(shù)據(jù)的發(fā)射被周期性地中斷，以便發(fā)射密匙信息。該密匙信息是一串信息包，每一個獨立接收單元對應(yīng)一個信息包，每個信息包包括(1)一個地址段，它是一特定單元的公開的序號；接著的(2)是一第二段，是用具有那個特定序號的單元的唯一的“隱蔽密匙”加密的目前的主密匙。
接收機尋找這些信息包(它們由一特定標(biāo)志表示，或者在一特定時間上出現(xiàn)，以避免同數(shù)據(jù)相混淆)。當(dāng)一特定單元接收到包括其自己的地址(公開的序號)的信息包時，它存儲并解密后續(xù)的加密主密匙段，由此得到主密匙，以便解密后續(xù)的加密數(shù)據(jù)。
在一第二加密系統(tǒng)實施例中，每個獨立接收機的唯一的加密主密匙實際上周期性地傳送到每一個用戶(例如每月一次)。該密匙可通過鍵盤輸入每個單元，或者可以包括在插入到接收機一合適部分的電子可讀卡或裝置中。
在另一實施例中，語音合成器30被控制以提供各種不同的特定聲音，這些聲音由用戶進(jìn)行選擇，即它可以是男人/女人或其他的聲音，或者該系統(tǒng)通過微控制器20進(jìn)行編程，以便選擇用于信息的不同類別或目錄的不同的聲音。
包括在普通收音機中的圖1的裝置使用收音機的天線10。FM付載波調(diào)諧器12附加到普通收音機的調(diào)諧器或者成為該收音機調(diào)諧器的部分。圖1中的其它方塊(除放大36和揚聲器38之外)是該系統(tǒng)獨有的，并且是增加到普通收音機中的元件。
以上說明是解說性的，并且不是一種限制；對本專業(yè)技術(shù)人員而言，進(jìn)一步的修改將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種接收機系統(tǒng)包括一無線電調(diào)諧器，用于從一無線電信號中提取數(shù)據(jù)；一存儲器，用作把提取的數(shù)據(jù)存儲為一數(shù)據(jù)庫；一用戶接口，用于提供描述所述數(shù)據(jù)庫的一組菜單，并接收根據(jù)所述多組菜單做出的選擇；一控制器，用于響應(yīng)接收的選擇從數(shù)據(jù)庫中選擇數(shù)據(jù)，并以字母數(shù)字形式提供選擇的數(shù)據(jù)；以及一語音合成器，用于將選擇的數(shù)據(jù)從字母數(shù)字形式轉(zhuǎn)換到表示口頭語言的模擬信號。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述無線電調(diào)諧器從一FM無線電臺載波中提取數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1的裝置，所述存儲器存儲整個數(shù)據(jù)庫。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中，提取的數(shù)據(jù)被加密，并還包括用于解密所述提取數(shù)據(jù)的一解密器。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述字母數(shù)字形式是ASCII文本。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述用戶接口是聲音驅(qū)動的。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中該用戶接口包括一手動輸入裝置，適合于安裝在汽車的駕駛盤上；以及從所述手動輸入裝置至控制器的無線連接。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述用戶接口包括一控制裝置，用于確定語音合成器輸出模擬信號的速度。
9.如權(quán)利要求2的裝置，其中無線電調(diào)諧器包括用于將頻道跳躍調(diào)諧到一特定FM無線電臺邊帶的裝置。
10.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述存儲器至少存儲四兆位的數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求1的裝置，還包括一放大器，連接到所述語音合成器，用于放大所述模擬信號；以及用于將該放大信號轉(zhuǎn)換為聲音的裝置。
12.如權(quán)利要求4的裝置，其中所述解密器由所述無線電調(diào)諧器接收的一密匙啟動。
13.如權(quán)利要求4的裝置，其中所述解密器由可運行的連接到所述解密器的一鍵裝置啟動。
14.如權(quán)利要求1的裝置，還包括用于將所述無線電調(diào)諧器連接到一無線電接收機裝置的裝置。
15.如權(quán)利要求1的裝置，還包括用于制作所選擇數(shù)據(jù)的打印件的裝置。
16.如權(quán)利要求1的裝置，其中所述語音合成器包括用于提供許多聲音的裝置。
17.如權(quán)利要求16的裝置，其中用于提供聲音的裝置包括根據(jù)所選數(shù)據(jù)的目錄進(jìn)行聲音選擇的裝置。
18.如權(quán)利要求16的裝置，其中用于提供聲音的裝置包括響應(yīng)用戶控制進(jìn)行聲音選擇的裝置。
19.如權(quán)利要求1的裝置，還包括由用戶指定數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)層次的裝置。
20.一種通過無線電信號將數(shù)據(jù)發(fā)射到一接收機的方法，包括播送無線電信號；從所述的無線電信號中提取數(shù)據(jù)；提供一存儲器；將所述提取的數(shù)據(jù)存儲到所述存儲器，作為一數(shù)據(jù)庫；提供一組描述所述數(shù)據(jù)庫的菜單；從多組菜單中選擇項目；響應(yīng)所選項目，提供所存儲的數(shù)據(jù)的部分，該部分是字母數(shù)字形式的；以及將所提供的部分從字母數(shù)字形式轉(zhuǎn)換到代表口頭語言的模擬信號。
全文摘要
一無線電接收機接收FM副載波傳送，并將傳送的文本信息存儲在一RAM中。該信息可以是新聞，天氣，體育運動，娛樂或其它感興趣的信息。一用戶接口能通過一組控制數(shù)據(jù)庫層次的菜單從存儲有信息的存儲器進(jìn)行選擇，以便存取特定的信息項目。一語音合成器接受存取的文本信息項目并將它們轉(zhuǎn)換成口頭語言。該用戶接口通過聲音，或一單個或多位置開關(guān)來掃描和選擇菜單項目。
文檔編號H04N7/16GK1123075SQ94192090
公開日1996年5月22日 申請日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月15日
發(fā)明者約翰·O·瑞安 申請人:麥克羅維西恩公司