專利名稱：航海安全信標(biāo)的制作方法
航海安全信標(biāo)
本發(fā)明涉及4元海安全。特別地，本發(fā)明涉及信號(hào)信標(biāo)(beacon)、 電信標(biāo)、信號(hào)信標(biāo)套具(kit)和分布式通信網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人知曉航海安全輔助設(shè)備和導(dǎo)航輔助設(shè)備。然而，最尖端 的導(dǎo)航輔助設(shè)備和安全設(shè)備是昂貴的，并且根據(jù)海上人命安全(SOLAS) 條例主要用于大的商業(yè)海運(yùn)船舶上。此外，這些系統(tǒng)通常安裝在船舶 中或者用作手持單元，其不提供用于定位和跟蹤遇難船舶的安全特 征。
本發(fā)明人還知曉用于跟蹤和定位遇難船舶的安全信標(biāo)，但這些信 標(biāo)不具有先進(jìn)的通信性能。
本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題中的至少一部分問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了信號(hào)信標(biāo)，其包括
全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器，所述接收器可操作以確定信號(hào)信標(biāo) 的地理位置；
射頻(RF)發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)可操作以發(fā)射射頻信號(hào)；
射頻接收器，所述接收器可搡作以接受射頻信號(hào)；
處理器，所述處理器可操作以從全球定位系統(tǒng)接收器獲知該地理
位置，編譯包含信號(hào)信標(biāo)的地理位的數(shù)據(jù)信息并且通過(guò)所述射頻發(fā)射
機(jī)發(fā)射作為射頻信號(hào)的數(shù)據(jù)信息；和
用于容納所述全球定位系統(tǒng)接收器、所述射頻發(fā)射機(jī)、所述射頻
接收器和所述處理器的防水罩。
所述射頻接收器可操作以接受作為射頻信號(hào)的一部分的數(shù)據(jù)信
息。所述數(shù)據(jù)信息可以包含天氣預(yù)報(bào)/預(yù)警、碰撞預(yù)警(CPA-最近進(jìn)場(chǎng)
8點(diǎn))、呼叫建立、調(diào)節(jié)報(bào)告速率的命令、"接近禁區(qū)"預(yù)警、"進(jìn)入 禁區(qū)，，預(yù)警和援助已發(fā)出的確認(rèn)中的任何一種或多種。
另外，所述射頻接收器可操作以接受模擬語(yǔ)音信號(hào)。該特征給所 述射頻接收器供以發(fā)射/接受數(shù)據(jù)信息以及模擬語(yǔ)音信息。
所述射頻發(fā)射機(jī)和所述射頻接收器對(duì)可作為射頻收發(fā)器進(jìn)行操 作，以允許所述信號(hào)信標(biāo)和遠(yuǎn)程射頻收發(fā)器之間的雙向通信。
所述處理器可"t喿作以通過(guò)國(guó)際電信聯(lián)盟的ITU-R M. 493協(xié)議(符 合ITU-R M. 541的推薦)和ITU-R M. 825協(xié)議中的任一種或兩種經(jīng)由 射頻收發(fā)器進(jìn)行通信。
此外，所述處理器可操作以按國(guó)際電信聯(lián)盟的ITU-R M. 493協(xié)議 和ITU-R M. 541中規(guī)定的DSC (數(shù)字選擇性呼叫)格式建立語(yǔ)音呼 叫。
所述處理器可操作以接受ITU-R M. 493格式的所有通信，例如天 氣預(yù)警等。
所述處理器可操作以發(fā)射所有類型的ITU-R M. 825格式數(shù)椐信息 例如地理位置數(shù)據(jù)等。在一個(gè)實(shí)施方案中，該處理器可操作以按預(yù)定 時(shí)間間隔發(fā)射地理位置數(shù)據(jù)信息。
所述處理器可4喿作以通過(guò)射頻接口 (interface)以ITU-R M. 493 格式發(fā)射遇難信號(hào)。類似地，所述處理器可操作以按預(yù)定時(shí)間間隔發(fā) 射遇難信號(hào)。
所述處理器還可操作以通過(guò)射頻接口接受ITU-R M. 493格式的遇 難信號(hào)。
特別地，滿足相應(yīng)格式的收發(fā)器可以識(shí)別符合ITU-R M. 493格式 和ITU-R M. 825格式中任一種或兩種的信息。
特別地，為符合已有標(biāo)準(zhǔn)，所述收發(fā)器可操作以發(fā)射和接受特高 頻率(VHF)和超高頻率(UHF)段的射頻信號(hào)。
周邊設(shè)備可包括匹配所用頻率的天線。所述天線可從罩殼一端上 的天線架延伸或者被封閉在罩殼內(nèi)。
9所述信號(hào)信標(biāo)可以包括與所述處理器連接的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，所述觸發(fā) 機(jī)構(gòu)在^^觸發(fā)時(shí)可#:作以激活GPS接收器來(lái)確定信標(biāo)的地理位置并且 將該位置通過(guò)所述射頻發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射。這對(duì)于通過(guò)信號(hào)信標(biāo)確定和 報(bào)告遇難狀況是特別有用的。
檢測(cè)裝置可以是水壓開(kāi)關(guān)形式或所謂的"海開(kāi)關(guān)(sea switch)" 形式，其在工作中來(lái)檢測(cè)所述裝置是否已至少部分浸沒(méi)入水中。例 如，如果所述信號(hào)信標(biāo)與水接觸，則所述信號(hào)信標(biāo)可以指明緊急狀 況，而水壓開(kāi)關(guān)可因此^r測(cè)所述狀況。
在一個(gè)特定實(shí)施方案中，所述檢測(cè)裝置可以包括導(dǎo)通電路(其可 操作以檢測(cè)兩個(gè)或多個(gè)電極間提高的導(dǎo)通)、光學(xué)水檢測(cè)電路或浮控 開(kāi)關(guān)裝置等中的任一種。
所述信號(hào)信標(biāo)可以包括操作性地連接至所述處理器的短程無(wú)線通 信接口 ，其可操作以在所述處理器和相配的外部通信接口之間交換數(shù)
字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬信號(hào)。重要的是，可對(duì)通信接口進(jìn)行配置以便不損害罩
殼的密封。
例如，短程無(wú)線通信接口可以是光學(xué)通信端口、感應(yīng)通信端口或 短程射頻收發(fā)器等形式。
在一個(gè)實(shí)施方案中，無(wú)線通信接口可以包括紅外(IR)光學(xué)收發(fā) 器，所述收發(fā)器可操作性地連接至位于緊接所述IR收發(fā)器的外部裝 置的外部發(fā)射機(jī)/接受器對(duì)，用于與所述外部裝置交換數(shù)據(jù)。在一個(gè) 實(shí)施方案中，所述IR收發(fā)器可以包括位于罩殼內(nèi)部但與罩殼外部光 學(xué)連通的IR發(fā)光二極管(LED)和光電晶體管。
所述信號(hào)信標(biāo)可以包括連接至所述處理器的目視指示器，例如發(fā) 光二極管(LED)或氙管等。
所述目視指示器可按如下任一種進(jìn)行操作以約6分鐘的間隔閃 爍的安全及導(dǎo)航燈、以約30秒的間隔閃爍光學(xué)緊急信標(biāo)、以可編程 的間隔閃爍的狀態(tài)指示器和保持接通約5分鐘的工作燈。
當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)被觸發(fā)時(shí)，所述目視指示器可用所述處理器進(jìn)行激活。
10另外，所述信號(hào)信標(biāo)可以包括連接至所述處理器的發(fā)聲裝置。類 似地，當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)被觸發(fā)時(shí)，所述發(fā)聲裝置可用所迷處理器進(jìn)行激 活。
所述信號(hào)信標(biāo)可以包括防水罩體上的連接區(qū)，所述連接區(qū)具有布 置在其中的電終端并且具有可連接至相配的聯(lián)接裝置的聯(lián)接裝置，如 果將具有相配的聯(lián)接裝置的器件連接至所述信號(hào)信標(biāo)，則使用中的所
述聯(lián)接裝置與相配的聯(lián)接裝置一起限定液體緊固密封。
典型地，所述聯(lián)接裝置可以為卡口型連接器或螺旋型連接器等中
的4壬〗可一種形式。
所述電終端可以包括數(shù)據(jù)終端、電源連接終端和^t擬通信終端等
中的 一種或多種，其可操作以將所述信號(hào)信標(biāo)連接至外部器件。
在一個(gè)實(shí)施方案中，連接區(qū)可以是圓形的并且電終端可以放射狀
地間隔放置在所述連接區(qū)中，在工作中可連接至具有相配的聯(lián)接裝置
的器件的相配電終端。通過(guò)與中心位置以不同的距離隔開(kāi)，可將所述
終端連接至外部器件上以類似方式隔開(kāi)的終端上，以侵j是供與不同類
型器件的不同連接方法。
所述信號(hào)信標(biāo)可以包括安裝在罩殼內(nèi)的感應(yīng)聯(lián)結(jié)器，所述感應(yīng)聯(lián) 結(jié)器可連接至可位于罩殼外部的相配感應(yīng)聯(lián)結(jié)器，以替代所述連接 區(qū)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述感應(yīng)聯(lián)結(jié)器可以是位于罩殼壁內(nèi)部的第 一線圈，所述第 一線圈所處的位置使其與罩殼外部緊接所述第 一線圈 的第二線圈/f茲連通。
所述信號(hào)信標(biāo)可以包括操作性地連接至所述處理器的磁通門(mén)羅 盤(pán)，所述磁通門(mén)羅盤(pán)在使用中確定對(duì)所述信號(hào)信標(biāo)進(jìn)行取向的方向。 在低能見(jiàn)度條件下駕駛船舶中特別有用。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述防水罩可以具有雙碟形，在使用中限定 出穩(wěn)定的浮式平臺(tái)。在該實(shí)施方案中，所述信標(biāo)的重心可位于該雙碟 的接合部以下，在工作中維持該信號(hào)信標(biāo)處于垂直位置。
優(yōu)選地，有效(operative)上部碟形表面可以由電磁反射材料制 成以提供反射雷達(dá)頻率信號(hào)的表面。此外，所述有效上部碟形表面可以包括天線架。所述天線架可由 電介質(zhì)絕緣材料或半透明材料中的任一種或兩種制成。優(yōu)選地，所述 天線架可以位于有效上部碟形表面的中心。
所述目視指示器可以位于天線架內(nèi)部。在工作中，所述天線架和 所述目視指示器將總是處于垂直位置，以有利于通過(guò)天線和所述目視 指示器的目視檢測(cè)在長(zhǎng)距離中進(jìn)行射頻通信。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了緊急信標(biāo)，包括 雙石萊形的防水罩；和
目^L信號(hào)信標(biāo)、雷達(dá)反射表面和射頻信標(biāo)中的任一種或多種，所 述緊急信標(biāo)具有的重量分布使其重心位于雙碟形接合線以下。
防水罩可以由合成材料例如塑料材料制成以經(jīng)受不利的環(huán)境條件。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用金屬制造信號(hào)信標(biāo)和緊急信標(biāo)的防水罩是有 優(yōu)勢(shì)的。具體而言，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述罩殼可以限定天線的接地 面，所述罩殼可以提供對(duì)容納在該罩殼內(nèi)的電子部件的電磁屏蔽，所 述罩殼可以提高船只例如由非電磁反射材料制成的船只的雷達(dá)標(biāo)記， 并且所述罩殼可以簡(jiǎn)化制造和維修方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了信號(hào)信標(biāo)套具，包括
如前文所述的信號(hào)信標(biāo)；和
具有相配的短程無(wú)線通信接口的用戶接口 ，所述用戶接口在工作 中通過(guò)短程無(wú)線通信接口與所述信號(hào)信標(biāo)的處理器連通。
所述用戶接口可以具有短程射頻接口 ，所述射頻接口可操作以與 信號(hào)信標(biāo)的相配短程射頻接口連通。
所述用戶接口可以包括用戶輸入器件、用戶顯示器件和音頻通信 接口中的任一種或多種。
所述用戶輸入器件可以是鍵盤(pán)和觸摸感應(yīng)顯示屏中的任一種形 式，其可操作以通過(guò)在輸入器件上輸入信息而從用戶接受信息，所述 信息可包括如聲音呼叫建立信息、遇難信號(hào)的激活、數(shù)據(jù)文本信息、 信號(hào)信標(biāo)處理器的編程信息、運(yùn)行的數(shù)據(jù)或航路點(diǎn)指點(diǎn)標(biāo)等信息。
12所述運(yùn)行的數(shù)據(jù)可涉及如與用戶捕到的魚(yú)(nsh)有關(guān)的輸入。具 體而言，所述運(yùn)行的數(shù)據(jù)可以包括輸入的與捕到的魚(yú)的具體類型、捕 到的魚(yú)的具體尺寸、捕到的魚(yú)的數(shù)目和捕到的魚(yú)的量的信息。
所述用戶顯示器件可以是發(fā)光二極管顯示器、液晶顯示器和等離 子體顯示器中的任一種形式，其可操作以將信息顯示給用戶，所述信 息接受自所述信號(hào)信標(biāo)和所述用戶接口中的任一者，并且其包括運(yùn)行 的信息、天氣報(bào)告、安全警告、來(lái)自遠(yuǎn)程用戶的遇難信息、全球定位
系統(tǒng)定位信息、方向?qū)б畔?、碰撞預(yù)警(CPA-最近進(jìn)場(chǎng)點(diǎn))、呼叫
建立、調(diào)節(jié)報(bào)告速率的命令、"接近禁區(qū)"預(yù)警、"進(jìn)入禁區(qū)"預(yù)警 和援助已發(fā)出的確認(rèn)中的任一種或多種。
所述方向?qū)б畔⒖梢蕴峁┲甘酒饕栽试S所述信號(hào)信標(biāo)跟蹤特定
的GPS定位和另一個(gè)信號(hào)信標(biāo)的GPS定位。
所述音頻通信接口可以是揚(yáng)聲器/麥克風(fēng)組合的形式，其可操作 以通過(guò)所述信號(hào)信標(biāo)從相配的遠(yuǎn)程音頻接收器接受音頻信號(hào)和向相配 的遠(yuǎn)程音頻接收器發(fā)射音頻信號(hào)。
所述音頻通信接口可以包括聲音呼叫發(fā)出(setup)設(shè)備，其在接 受/發(fā)射聲音呼叫發(fā)射信息時(shí)可操作，以連接到遠(yuǎn)程的音頻通信接 口 ，從而允許所述音頻通信接口和所述遠(yuǎn)程音頻通信接口之間的雙向 通信。
在工作中，信號(hào)信標(biāo)套具可以作為雙向無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行使用，從 而允許用戶與另 一個(gè)相配的雙向無(wú)線電設(shè)備進(jìn)行通信。
所述信號(hào)信標(biāo)套具可以包括電源，所述電源可連接至所述信號(hào)信 標(biāo)的電源連"l妄終端，所述電源連接終端可操作以向所述信號(hào)信標(biāo)提供 電能。
所述電源可以是電化學(xué)電池的形式。
所述信號(hào)信標(biāo)套具可以包括充電器，所述充電器可連接至所述電 源以從外部電源給電源再充電。所述信號(hào)信標(biāo)套具可以包括程序設(shè)計(jì)器，所述程序設(shè)計(jì)器可連接 至所述信號(hào)信標(biāo)的數(shù)據(jù)終端，其可操作以產(chǎn)生用于對(duì)所述信號(hào)信標(biāo)處 理器進(jìn)行編程的編程命令。
所述信號(hào)信標(biāo)套具可以包括用于所述信號(hào)信標(biāo)的固定器
(holder),所述信號(hào)信標(biāo)的罩殼可移除地安裝到所述固定器內(nèi)。所述 固定器可以包括可操作以從所述固定器釋放所述信號(hào)信標(biāo)的釋放裝 置。所述釋放裝置可以是手動(dòng)釋放裝置機(jī)構(gòu)、自動(dòng)釋放裝置機(jī)構(gòu)和彈 射機(jī)構(gòu)中的任何一種形式。
所述固定器可以包括用于將所述固定器安裝到船只的安裝裝置。 在使用中，所述固定器可以特定方式可安裝，從而在船只傾覆時(shí)使所 述信號(hào)信標(biāo)將從所述固定器落下。
另外，所述固定器可以裝配有彈射裝置，所述彈射裝置用于在固 定器與垂直方向偏斜超過(guò)預(yù)定角度時(shí)彈射出所述信號(hào)信標(biāo)。所述彈射 裝置可以是位于固定器內(nèi)的彈簧的形式。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了分布式通信網(wǎng)絡(luò)，包括
至少一個(gè)^口前文所述的4言號(hào)信標(biāo)；和 第二信號(hào)信標(biāo)和至少 一個(gè)海岸電臺(tái)中任一個(gè)，其可操作以與至少 一個(gè)信號(hào)信標(biāo)進(jìn)行通信。
現(xiàn)將僅通過(guò)實(shí)施例，并參照下面附圖，描述本發(fā)明。


在附圖中
圖1顯示了才艮據(jù)本發(fā)明的信號(hào)信標(biāo)的一個(gè)實(shí)施方案的示意性方框
圖2顯示了圖1的信號(hào)信標(biāo)的處理器的執(zhí)行流程圖； 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的分布式通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施方案的示意 性方框圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)信標(biāo)的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖； 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的形成信號(hào)信標(biāo)套具的一部分的用戶接
o :
14圖6顯示了沖艮據(jù)本發(fā)明的形成信號(hào)信標(biāo)套具的一部分的電源；和 圖7顯示了圖4的信號(hào)信標(biāo)的處理器的執(zhí)行流程圖。
具體實(shí)施例方式
在圖l中，編號(hào)IO是指根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)信標(biāo)。
信標(biāo)10包^r以兩個(gè)可充電電池12,14形式存在的電源和電源電
路22。電池12,14和電源電路22連接至特高頻率(VHF)和超高頻率
(UHF)發(fā)射機(jī)/接收器對(duì)(或收發(fā)器)16，連接至全球定位系統(tǒng)(GPS)
接收器18以及連接至處理器20。
信標(biāo)10包括連接至處理器20的紅外(IR)光學(xué)收發(fā)器24形式的
短程無(wú)線通信接口 ，用以從相配的通信接口接受和向相配的通信接口
發(fā)射數(shù)據(jù)。
電池12,14、收發(fā)器16、 GPS接收器18、處理器20、電源電路 22和IR收發(fā)器24均位于由塑料構(gòu)成的防水罩26內(nèi)。
信標(biāo)10還包括位于罩殼26的底部且連接至電源電路22的感應(yīng) 線圈28形式的感應(yīng)^:結(jié)器。
在罩殼26的頂端，提供連接至VHF收發(fā)器的天線30,該天線在 信標(biāo)10的正常工作條件下向上延伸。該天線與所使用的射頻頻率相 配。
牽引銷(xiāo)32形式的觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括開(kāi)關(guān)裝置(未示出)，所述開(kāi)關(guān) 裝置連接至處理器20，在工作中觸發(fā)處理器2的特定工作模式。
在罩殼26的頂部上提供視指示器34，當(dāng)信標(biāo)10處于其正常豎 直工作取向時(shí)所述指示器可見(jiàn)。所述目視指示器是發(fā)光二極管(LED) 形式并且連接至處理器20,待處于特定工作模式中的處理器進(jìn)行激 活和去活。
數(shù)據(jù)輸入終端36連接至處理器20并且可操作以從用戶接受輸 入。在本實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)輸入終端36用于輸入與捕到的魚(yú)有關(guān)的 數(shù)據(jù)。處理器20可按一種工作模式進(jìn)行操作以將用戶獲取的數(shù)據(jù)發(fā) 射給遠(yuǎn)程接收器。
15信標(biāo)10包括以三個(gè)連接至處理器20的發(fā)光二極管(LED)形式存 在的指示器(未示出)，以向用戶提供關(guān)于天氣、電池12，14的充電 狀態(tài)和處理器20的工作模式的信息。
信標(biāo)10如圖所示安裝在固定器50內(nèi)，其包括感應(yīng)線圈52和IR 收發(fā)器54。
當(dāng)信標(biāo)10位于固定器50內(nèi)的位置時(shí)，信標(biāo)10的IR收發(fā)器24 與相配的IR收發(fā)器54光學(xué)連通。此外，信標(biāo)10的感應(yīng)線圈28與固 定器50的相配的感應(yīng)線圈52-茲聯(lián)結(jié)。
感應(yīng)線圈52連接至外部電源56,該電源連接至電化學(xué)電池58 和/或太陽(yáng)能板60。
在工作中，電池58給外部電源56供以能量，其在固定器50的 線圈52中產(chǎn)生交流電以在信標(biāo)10的感應(yīng)線圈28中感生電流，從而 通過(guò)信標(biāo)10的電源電路22給電池12,14充電。
以揚(yáng)聲器38和麥克風(fēng)40形式存在的音頻通信接口與以數(shù)椐單元 64中液晶顯示器62形式存在的數(shù)據(jù)顯示器組合。
揚(yáng)聲器38、麥克風(fēng)40和顯示器62可通過(guò)IR收發(fā)器24,54連接 至處理器20和收發(fā)器16。
在工作中，用戶可通過(guò)揚(yáng)聲器38、麥克風(fēng)40和作為雙向無(wú)線電 工作的收發(fā)器16連通至遠(yuǎn)程音頻收發(fā)器(未示出)。
此外，在工作中，可在LCD顯示器上將特定數(shù)據(jù)顯示給用戶。
在圖2中，通過(guò)流程圖100顯示了處理器20的工作。
在102,處理器是處于低功耗狀態(tài)(休眠模式)，在該狀態(tài)中， 信標(biāo)10的電子部件消耗很少的電能。
在104、 106、 108和110,特定事件激活處理器20離開(kāi)低功耗 狀態(tài)。
在104,牽引銷(xiāo)32從罩殼26縮回并且開(kāi)關(guān)裝置被激活。牽引銷(xiāo) 32的所述退縮表示緊急狀態(tài)。
在112，處理器20被激活至工作狀態(tài)。GPS 18在114被激活并 且目視指示器34和音頻信標(biāo)(未示出)被激活。
16在118，從GPS 18 ^接受更新位置并在120以ITU-R M. 493格式 構(gòu)造遇難信息包(distress packet)。
射頻收發(fā)器16在122被激活并在124發(fā)射遇難信號(hào)，在126使 發(fā)射機(jī)失活并且在128處理器返回到低功耗狀態(tài)并保持30秒。當(dāng)處 理器被再次激活時(shí)，在112恢復(fù)到工作原位。所述信標(biāo)包括可操作以 使電子部件與電源22斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)裝置(未示出)。當(dāng)將信標(biāo)10倒置 時(shí)，開(kāi)關(guān)裝置op可操作以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，當(dāng)?shù)怪眯艠?biāo)時(shí)遇難周期 (distress cycle)被重置。
在106,處理器20的實(shí)時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生事件。在130，處理器20/人 低功耗狀態(tài)被激活。在132激活GPS,在134由GPS獲得位置并在 136以ITU-R M. 825格式構(gòu)造位置報(bào)告信息。在138激活發(fā)射機(jī)，在 140發(fā)射位置報(bào)告信息并在142使發(fā)射機(jī)失活，之后處理器20在102 返回其低功耗狀態(tài)。
如果射頻收發(fā)器16接受到天氣報(bào)警，在108產(chǎn)生事件并且在 144將處理器從其低功耗狀態(tài)激活。在146激活射頻接收器并且在 148將接受的信號(hào)就特定的載波信號(hào)進(jìn)行檢查。如果在148沒(méi)有檢測(cè) 到載波信號(hào)，處理器則在102返回到其低功耗狀態(tài)。如果在148檢測(cè) 到載波信號(hào)，處理器20則進(jìn)行等待以在150接受信息。處理器等待 以檢測(cè)與天氣"l艮警有關(guān)的預(yù)定同步模式。在152接受信息并且在154 確定為天氣信息。如果該信息不是天氣信息，則處理器20在102返 回其低功耗狀態(tài)。如果接受的信息是天氣信息，則激活指示器以將天 氣狀況顯示給用戶。也可通過(guò)揚(yáng)聲器38產(chǎn)生音頻信號(hào)，以吸引用戶 的注意。處理器20在102返回其低功耗狀態(tài)。
如果在110將翁:據(jù)輸入終端36上加入密匙(key),則在158激活 處理器。用戶在160與數(shù)據(jù)輸入終端36上提供輸入。在該實(shí)例中， 數(shù)據(jù)可以包括與用戶的捕魚(yú)獲得有關(guān)的數(shù)據(jù)，即捕到的魚(yú)的數(shù)目等。 在164將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在處理器的存儲(chǔ)器中并且在102處理器20返回其 低功耗狀態(tài)。如果在132編譯下一個(gè)位置報(bào)告，則將用戶輸入的數(shù)據(jù) 納入位置報(bào)告信息并在140發(fā)射。應(yīng)理解，對(duì)處理器12和其它電子部件的工作進(jìn)行最優(yōu)化以便保 存電能。
在圖3中，描述了根據(jù)本發(fā)明的定位系統(tǒng)200。
該定位系統(tǒng)包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的信標(biāo)10、和基站202,其 可操作以與信標(biāo)10連通并且譯解其ITU格式的信息。
兩個(gè)天線和接受處理器204， 206連接至基站202。
在圖4中，顯示了信號(hào)信標(biāo)300的另一個(gè)實(shí)施方案。信標(biāo)300包 括GPS接收器302 、射頻發(fā)射機(jī)/接收器對(duì)或收發(fā)器304、處理器 306，它們均:燥作性地進(jìn)行連接且容納在防水罩308中。
信標(biāo)10還包括安裝在天線架312上的天線310，所述天線架在 雙碟形罩殼308的有效上側(cè)上。
接地面314連接至防水罩殼308。以一組LED316形式存在的目 視指示器位于天線架312的下面，所述天線架由半透明材料制成。
連接至GPS接收器302的GPS天線318也位于天線架下面。
連接至所述處理器的音頻信標(biāo)320位于罩殼308內(nèi)部。
在罩殼308的有效下側(cè)上提供名為"海開(kāi)關(guān)"的以電極對(duì)形式存 在的觸發(fā)機(jī)構(gòu)322。
在罩殼308的有效下側(cè)上提供具有四個(gè)電終端326的連接區(qū) 324。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可在連接區(qū)324中提供更多的電終端。
提供兩個(gè)終端326. 3、 326. 4用以將信標(biāo)10連接至電源328。如 圖6中所示，4是供終端326.1、 326.2或其它終端(未示出)用于將 處理器306連接至相配的短程射頻接口 340。
在圖5中顯示了用戶接口 329。所述用戶接口 329包括連接至天 線330的短程射頻接口 (未示出)。
圖中顯示了以鍵盤(pán)332形式存在的用戶輸入器件以及以液晶顯示 器(LCD) 334形式存在的用戶顯示器件。
用戶接口 329還包括以揚(yáng)聲器/麥克風(fēng)組合336形式存在的音頻 通信接口。在工作中，手持用戶接口 329通過(guò)其短程射頻接口和信號(hào)信標(biāo) 300與外部通信裝置連通。
圖6顯示了另一個(gè)電源338,其顯示了相配的短程射頻接口 340，所述短程射頻接口通過(guò)數(shù)據(jù)終端326. 1、 326. 2和可能的其它數(shù) 據(jù)終端(未示出)而具為信號(hào)信標(biāo)300提供短程通信性能。
在圖7中，在流程圖400中顯示了處理器306的執(zhí)行。
在402,處理器306處于低功耗狀態(tài)(休眠模式)，其中信標(biāo)300 的電子部件消津44艮少的電能。
在404、 406、 408、 410和412,特定事件激活處理器306以退 出低功耗狀態(tài)。
在404,激活"海開(kāi)關(guān)"以指明緊急狀態(tài)。
在414，將處理器306激活至工作狀態(tài)。在416激活GPS 302并 在418激活目視指示器316和音頻信標(biāo)320。
在420從GPS 302接受更新的位置并且在422以ITU-R M. 493格 式構(gòu)造遇難信息包。
在424激活射頻收發(fā)器304并在425發(fā)射遇難信號(hào)，在426使收 發(fā)器304失活并在428使處理器306返回到低功耗狀態(tài)并保持30 秒。當(dāng)處理器被再激活時(shí)，其在在404恢復(fù)到工作原位
在406,處理器306的實(shí)時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生事件。在430,將處理器 306從其低功*€狀態(tài)激活。在432激活GPS 302，在434由GPS獲得 位置并在436以ITU-R M. 825格式構(gòu)造位置報(bào)告信息。在438激活收 發(fā)器304,在440發(fā)射位置纟艮告信息并在442使收發(fā)器304失活，之 后處理器20于102返回其低功耗狀態(tài)。
如果射頻收發(fā)器304接受到天氣報(bào)警，在408產(chǎn)生事項(xiàng)和在450 將處理器從其低功耗狀態(tài)激活。在452激活射頻接收器304并在454 將接受的數(shù)據(jù)就特定的前導(dǎo)信號(hào)(preamble)進(jìn)行檢查。如果在454沒(méi) 有識(shí)別到前導(dǎo)信號(hào)，則處理器306在456返回到其低功耗狀態(tài)。如果 在454檢測(cè)到載波信號(hào)，則處理器306進(jìn)行等待以在458接受信息。
19在460,收發(fā)器304被禁用。在462,對(duì)接受的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢 查以確定是否接受到呼叫建立前導(dǎo)信號(hào)，在464根據(jù)接受的數(shù)椐信息 激活目視指示器316和音頻信標(biāo)320。
如果在462接受呼叫建立前導(dǎo)信號(hào)，則在466檢查"按下通話" (PTT)按鈕(未示出)狀態(tài)。
如果已按下PTT按鈕，則在468將音頻信號(hào)從手持用戶接口 329 傳遞到信號(hào)信標(biāo)收發(fā)器304。在470激活收發(fā)器304和在472停止工 作直到松開(kāi)PTT按鈕為止。
一旦松開(kāi)PTT，在474禁用收發(fā)器304。
如果在466未按壓下PTT按鈕，將在476從信號(hào)信標(biāo)收發(fā)器304 接受音頻信號(hào)。從而在478激活收發(fā)器304并在480監(jiān)測(cè)音頻狀態(tài)。 如果接受的音頻信號(hào)是有效的，則執(zhí)行返回到466，但如果在480音 頻信號(hào)是無(wú)效的，在482禁用收發(fā)器304并且在456使處理器306返 回到低功耗狀態(tài)。
如果在402處理器306處于低功耗狀態(tài)并且PTT按鈕已被按下， 則在484激活處理器306。
處理器306在486編譯呼叫建立數(shù)據(jù)信息并在488激活收發(fā)器 304。在490發(fā)射數(shù)據(jù)信息并在490使收發(fā)器304失活。
在466監(jiān)測(cè)PTT的狀態(tài)并根據(jù)上文所述進(jìn)行執(zhí)行。
如果在402處理器306處于低功耗狀態(tài)并且在412按壓下鍵盤(pán)按 鈕，則在494激活處理器306。在496通過(guò)LCD顯示屏334提醒用戶 輸入。在498，從鍵盤(pán)332讀出輸入內(nèi)容并且在500進(jìn)行存儲(chǔ)用于下 一次數(shù)據(jù)信息的發(fā)射。
本發(fā)明人認(rèn)為，所描述和所說(shuō)明的本發(fā)明提供了新型信號(hào)信標(biāo)、 新型電信標(biāo)、新型信號(hào)信標(biāo)套具和新型分布式通信網(wǎng)絡(luò)。具體而言， 本發(fā)明人認(rèn)為，上文給出的特征的組合給潛在的信標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)用戶提供 了成本優(yōu)勢(shì)、操作優(yōu)勢(shì)和安全優(yōu)勢(shì)，這在已有的導(dǎo)航設(shè)備或已有的無(wú) 線電信標(biāo)中是不能獲得的。
20
權(quán)利要求
1. 信號(hào)信標(biāo)，其包括全球定位系統(tǒng)接收器，所述接收器可操作以確定信號(hào)信標(biāo)的地理位置；射頻發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)可操作以發(fā)射射頻信號(hào)；射頻接收器，所述接收器可操作以接受射頻信號(hào)；處理器，所述處理器可操作以從全球定位系統(tǒng)接收器獲知所述地理位置，編譯包含信號(hào)信標(biāo)的地理位置的數(shù)據(jù)信息并且通過(guò)射頻發(fā)射機(jī)發(fā)射作為射頻信號(hào)的數(shù)據(jù)信息；和用于容納所述全球定位系統(tǒng)接收器、所述射頻發(fā)射機(jī)、所述射頻接收器和所述處理器的防水罩。
2. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述射頻接收器可操 作以接受作為射頻信號(hào)的 一部分的數(shù)據(jù)信息。
3. 如權(quán)利要求2中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述數(shù)據(jù)信息包含天 氣預(yù)報(bào)/預(yù)警、碰撞預(yù)警、呼叫建立、調(diào)節(jié)報(bào)告速率的命令、"接近 禁區(qū)"預(yù)警、"進(jìn)入禁區(qū)"預(yù)警和援助已發(fā)出的確認(rèn)中的任何一種或 多種。
4. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述射頻接收器可操 作以接受模擬語(yǔ)音信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述射頻發(fā)射機(jī)和射 頻接收器對(duì)可作為射頻收發(fā)器進(jìn)行操作，以允許信號(hào)信標(biāo)和遠(yuǎn)程射頻 收發(fā)器之間的雙向通信。
6. 如權(quán)利要求5中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可操作以 通過(guò)國(guó)際電信聯(lián)盟的ITU-R M. 493協(xié)議和ITU-R M. 825協(xié)議中的任一 種或兩種經(jīng)由所述射頻收發(fā)器進(jìn)行通信。
7. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可操作以 建立語(yǔ)音呼叫、接受語(yǔ)音呼叫信息和參與語(yǔ)音呼叫。
8. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可橾作以 接受使用ITU-R M. 493格式的天氣預(yù)警。
9. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可搡作以 通過(guò)射頻收發(fā)器發(fā)射地理位置數(shù)據(jù)信息。
10. 如權(quán)利要求9中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可操作以 按預(yù)定時(shí)間間隔發(fā)射地理位置數(shù)據(jù)信息。
11. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可橾作以 通過(guò)射頻接口發(fā)射遇難信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求11中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述遇難信號(hào)以 ITU-R M. 493格式進(jìn)行發(fā)射。
13. 如權(quán)利要求11中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可捧作 以按預(yù)定時(shí)間間隔發(fā)射遇難信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述處理器可操作以 通過(guò)射頻接口接受遇難信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求6中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述射頻收發(fā)器可操 作以發(fā)射和接受特高頻率(VHF)和超高頻率(UHF)段的射頻信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其還包括連接至處理器的 觸發(fā)機(jī)構(gòu)，所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)在被觸發(fā)時(shí)激活GPS接收器來(lái)確定信標(biāo)的地 理位置并且將所述地理位置通過(guò)射頻發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射。
17. 如權(quán)利要求16中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中檢測(cè)裝置是水壓開(kāi) 關(guān)形式，其在工作中來(lái)檢測(cè)所述裝置是否已至少部分浸沒(méi)入水中。
18. 如權(quán)利要求17中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述檢測(cè)裝置包括 導(dǎo)通電路、光學(xué)水檢測(cè)電路或浮控開(kāi)關(guān)裝置中的任一種。
19. 權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述信號(hào) 信標(biāo)包括操作性地連接至所述處理器的短程無(wú)線通信接口 ，其可操作中的任一種。
20. 如權(quán)利要求19中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述短程無(wú)線通信 接口是光學(xué)通信端口 、感應(yīng)通信端口或短程射頻收發(fā)器中的任一種形 式。
21. 權(quán)利要求16至20中任一項(xiàng)所述的信號(hào)信標(biāo)，其包括連接至 所述處理器的目視指示器。
22. 如權(quán)利要求21中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述目視指示器是 發(fā)光二極管(LED)和氙管中任一種形式。
23. 如權(quán)利要求21中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)被觸發(fā) 時(shí)所述目視指示器能夠被處理器激活。
24. 權(quán)利要求16至21中任一項(xiàng)所述的信號(hào)信標(biāo)，其包括連接至 處理器的發(fā)聲裝置。
25. 如權(quán)利要求24中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中當(dāng)觸發(fā)機(jī)構(gòu)被觸發(fā) 時(shí)所述發(fā)聲裝置能夠被處理器激活。
26. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其包括防水罩體上的連接 區(qū)，所述連接區(qū)具有布置在其中的電終端并且具有可與相配的聯(lián)接裝 置連接的聯(lián)接裝置，如果將具有相配的聯(lián)接裝置連接至所述信號(hào)信 標(biāo)，所述聯(lián)接裝置在使用中與相配的聯(lián)接裝置一起限定液體緊固密 封。
27. 如權(quán)利要求26中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述聯(lián)接裝置是卡 口型連接器和螺旋型連接器中的任何一種形式。
28. 如權(quán)利要求26中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述電終端包括數(shù) 據(jù)終端、電源連接終端和模擬通信終端中的任一種或多種。
29. 如權(quán)利要求26中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述連接區(qū)呈圓 形，并且其中所述電終端被放射狀地間隔放置在所述連接區(qū)中，所述 電終端在工作中能夠連接至具有相配的聯(lián)接裝置的器件的相配電終 端。
30. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其包括操作性地連接至所 述處理器的磁通門(mén)羅盤(pán)，所述磁通門(mén)羅盤(pán)在工作中確定對(duì)信號(hào)信標(biāo)進(jìn) 4亍耳又向的方向。
31. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述防水罩是雙碟形 以限定穩(wěn)定的浮式平臺(tái)。
32. 如權(quán)利要求31中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述防水罩在連接 至電源時(shí)限定浮式平臺(tái)，該浮式平臺(tái)的重心可位于該雙碟的接合部以 下，在工作中以維持該信號(hào)信標(biāo)處于垂直位置。
33. 如權(quán)利要求32中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中有效上部碟形表面 是由電磁反射材料制成以限定反射雷達(dá)頻率信號(hào)的表面。
34. 如權(quán)利要求33中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述上部碟形表面 包括天線架。
35. 如權(quán)利要求34中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述天線架是由電 介質(zhì)絕緣材料或半透明材料中的任一種或兩種制成。
36. 如權(quán)利要求35中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述目視指示器位 于所述天線架的內(nèi)部。
37. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其中所述防水罩是由金屬 制成。
38. 緊急信標(biāo)，其包括 雙匸碟形的防水罩；和目視信號(hào)信標(biāo)、雷達(dá)反射表面和射頻信標(biāo)中的任一種或多種，所 述緊急信標(biāo)具有的重量分布使其重心位于雙碟形接合線以下。
39. 如權(quán)利要求38中所述的緊急信標(biāo)，其中所述防水罩是由金 屬制成。
40. 信號(hào)信標(biāo)套具，其包括如權(quán)利要求19-36中任一項(xiàng)所述的信號(hào)信標(biāo)；和 具有相配的短程無(wú)線通信接口的用戶接口 ，所述用戶接口在工作 中通過(guò)短程無(wú)線通信接口與所述信號(hào)信標(biāo)的處理器連通。
41. 如權(quán)利要求40中所迷的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述用戶接口 具有短程射頻接口 ，所述短程射頻接口可操作以與所述信號(hào)信標(biāo)的相 配短程射頻接口連通。
42. 如權(quán)利要求41中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述用戶接口 包括用戶輸入器件、用戶顯示器件和音頻通信接口中的任一種或多 種。
43. 如權(quán)利要求42中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述用戶輸入 裝置是鍵盤(pán)和觸摸感應(yīng)顯示屏中的任一種形式，其可操作以通過(guò)在輸 入器件上輸入信息而從用戶接受信息，所述信息包括聲音呼叫建立信 息、遇難信號(hào)的激活、數(shù)據(jù)文本信息、信號(hào)信標(biāo)處理器的編程信息、 航路點(diǎn)指點(diǎn)標(biāo)和運(yùn)行的數(shù)據(jù)中的任一種或多種。
44. 如權(quán)利要求41中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述用戶顯示 裝置是發(fā)光二極管顯示器、液晶顯示器和等離子體顯示器中的任一種 形式，其可操作以將信息顯示給用戶，所述信息接受自信號(hào)信標(biāo)和用 戶接口中的任一者，并且其包括運(yùn)行的信息、天氣報(bào)告、安全警告、 來(lái)自遠(yuǎn)程用戶的遇難信息、全球定位系統(tǒng)定位信息、方向?qū)б畔⒅?的任一種或多種。
45. 如權(quán)利要求42中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述音頻通信 接口是揚(yáng)聲器/麥克風(fēng)組合的形式，其可操作以通過(guò)信號(hào)信標(biāo)從相配 的遠(yuǎn)程音頻收發(fā)器和向相配的遠(yuǎn)程音頻收發(fā)器接受和發(fā)射音頻信號(hào)。
46. 如權(quán)利要求45中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述音頻通信 接口包括聲音呼叫發(fā)出設(shè)備，其在接受/發(fā)射聲音呼叫發(fā)射信息時(shí)可 操作，以連接到遠(yuǎn)程的音頻通信接口，從而允許音頻通信接口和遠(yuǎn)程 音頻通信4妄口之間的雙向通信。
47. 如權(quán)利要求40中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其包括電源，所述 電源能夠連接至所述信號(hào)信標(biāo)的電源連接終端，所述終端可操作以給 所述信號(hào)信標(biāo)提供電能。
48. 如權(quán)利要求47中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述電源為電 化學(xué)電池。
49. 如權(quán)利要求47中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其包括充電器，所 述充電器能夠連接至電源以從外部電源給電源再充電。
50. 如權(quán)利要求47中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其包括在使用中用 于可移除地固定所述信號(hào)信標(biāo)的固定器。
51. 如權(quán)利要求50中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其中所述固定器包 括可操作以釋放所述信號(hào)信標(biāo)的釋放裝置。
52. 如權(quán)利要求41中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其包括程序設(shè)計(jì) 器，所述程序設(shè)計(jì)器能夠連接至所述信號(hào)信標(biāo)的數(shù)據(jù)終端，其可操作 以產(chǎn)生用于對(duì)所述信號(hào)信標(biāo)處理器進(jìn)行編程的編程命令。
53. 分布式通信網(wǎng)絡(luò)，其包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1至37中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的信號(hào)信標(biāo)；和第二信號(hào)信標(biāo)和至少一個(gè)海岸電臺(tái)中的任一個(gè)，其可操作與至少一個(gè)信號(hào)信標(biāo)連通。
54. 如權(quán)利要求1中所述的信號(hào)信標(biāo)，其基本上如本文所描述和 說(shuō)明。
55. 如權(quán)利要求38中所述的電信標(biāo)，其基本而上如本文所描述 和"i兌明。
56. 如權(quán)利要求40中所述的信號(hào)信標(biāo)套具，其基本而上如本文 所描述和說(shuō)明。
57. 如權(quán)利要求53中所述的分布式通信網(wǎng)絡(luò)，其基本而上如本 文所描述和i兌明。
58. 新型信號(hào)信標(biāo)、新型電子信標(biāo)、新型信號(hào)信標(biāo)套具和新型分 布式通信網(wǎng)絡(luò)，其基本上如本文所述描述。
全文摘要
信號(hào)信標(biāo)，包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器，所述接收器可操作以確定信號(hào)信標(biāo)的地理位置；射頻發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)可操作以發(fā)射射頻信號(hào)；射頻接收器，所述接收器可操作以接受射頻信號(hào)；處理器，所述處理器可操作以由全球定位系統(tǒng)接收器獲知所述地理位置，編譯包含信號(hào)信標(biāo)的地理位置的數(shù)據(jù)信息并且通過(guò)射頻發(fā)射機(jī)發(fā)射作為射頻信號(hào)的數(shù)據(jù)信息，和用于容納全球定位系統(tǒng)接收器、射頻發(fā)射機(jī)、射頻接收器和處理器的防水罩。
文檔編號(hào)G01S5/00GK101523235SQ200780032640
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者厄納斯特·威廉姆·巴迪 申請(qǐng)人:國(guó)際海事信息系統(tǒng)Sa私人有限公司