在溫度極限期間利用gsm無線電話進行緊急呼叫的製作方法

2023-05-16 14:00:41

專利名稱：在溫度極限期間利用gsm無線電話進行緊急呼叫的製作方法
技術領域：
大體上，本發明涉及使用用戶識別模塊(SIM)卡的通信裝置，以及更具體地涉及用於當SIM卡遭受溫度極限時允許緊急呼叫的方法和設備。
背景技術：
在當前的通信裝置系統，例如全球移動通信系統(GSM)無線電話系統中，SIM卡被插入無線電話中，用於提供用戶識別、帳單(billing)信息和其他關於該通信裝置的操作的信息。在允許任何非緊急呼叫之前，無線電話必須檢測插入在其中的SIM卡。如果沒有檢測到SIM卡，則不允許非緊急呼叫。然而，根據現存的GSM標準，SIM卡必需只能在-25℃到70℃且具有達到+85℃的偶然峰值的溫度範圍內操作。因此，當無線電話處於在正常-25℃到70℃範圍之外的溫度環境中時，在無線電話中可能檢測不到SIM卡。因此，SIM卡是在設計為從-40℃到+85℃工作的機動級(automotive grade)無線電話中的限制因素。
雖然用戶和/或通信裝置不太可能在大於70℃的環境中，但在教冷的氣候中用戶處於小於-25℃的環境是非常常見的，而這將阻止他們在緊急情況或其他方面能夠使用該無線電話。例如，在冬天的寒冷氣候中，使用GSM無線電話系統的進入車輛的用戶可能不能使用他們的電話。如果在這樣的情況下有緊急情況，即在給定溫度下會很危險，則很期望甚至在SIM不能操作時無線電話還能工作。
以上的問題變得越來越受到專注，因為越來越多的GSM系統被包括在用於車輛的隨車攜帶的信息通信系統中。現存的系統不處理溫度問題，這和他們的便攜對應物(counterpart)表現一樣。例如，在一個系統中，不能操作的SIM卡將產生錯誤信息，但是不採取任何行動以從該錯誤恢復，不管溫度如何。在這樣的情況下，無線電話必須連續地啟動和關閉以嘗試恢復。在另一個系統中，控制器可以識別SIM卡已經插入，但是如果該SIM卡不可操作，該控制器將會將自身置於無盡的重置循環中。在又一個系統中，如果遭遇溫度極限情況並且該單元不在緊急呼叫的中間，無線電話會立即切斷。一旦緊急呼叫結束，如果還遭遇溫度極限情況，則該單元然後將立即切斷。在所有這些現有解決方案中，沒有用於將無線電話返回正常服務的控制恢復模式。
需要一種設備和裝置，來檢測當由於溫度極限使得在通信裝置中的SIM卡不能操作的時間，以及影響該裝置將無線電話返回到正常服務。有利的是，當發現SIM卡由於溫度極限而不能操作時，允許在擴大的機動溫度範圍處進行緊急呼叫。此外，還期望利用軟體和硬體的最小改變來提供這樣的保護。


本發明的被認為是新穎的特徵，利用在所附權利要求中的特性來提出。本發明及其進一步的目標和優點，可以通過結合附圖參考以下的描述得到最好的理解，在附圖的多個圖中，相同參考標號表示相同元件，其中圖1顯示根據本發明的系統概況的框圖；以及圖2是顯示根據本發明的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明提供一種設備和方法，其用來檢測由於溫度極限使得在通信裝置中的SIM不能操作的時間。在這樣的情況下，該通信裝置被允許進行或繼續緊急呼叫。此外，本方法提供將無線電話恢復到正常服務的控制恢復程序。以上的優點利用操作指令和額外硬體的最小改變來實現。這樣，成本被最小化。
圖1描述了根據本發明的用於允許在溫度極限期間利用全球移動通信系統(GSM)無線電話進行緊急呼叫的設備。在該設備中，GSM通信裝置10連接有內部或外部用戶接口18、一個或多個SIM卡16以及優選地位於SIM卡附近的至少一個溫度傳感器26。用戶接口18用於在用戶和通信裝置10之間傳送信息，並典型地包括例如麥克風、揚聲器、顯示器、數據埠和小鍵盤。可攜式無線電話為通信裝置10的一個例子。另外地，如在以下的例子中顯示的，通信裝置10可以為包括信息通信控制單元(TCU)的車輛無線電話系統，該信息通信控制單元(TCU)提供對於GSM網絡訪問裝置(NAD)的控制，其為車輛提供無線電話性能。如在現有技術中已知的，在任一情況下，SIM卡包括用於用戶的個人信息。
在通信裝置10通電之前，SIM卡16插入該通信裝置10中包括的讀卡器中。這可以通過現場服務技師或終端用戶來完成。在車輛應用中，為了個人偏好提供可更換的SIM卡給用戶，獨立SIM保持為隨車攜帶(也就是行李箱(trunk)中)，獨立SIM包括具體車輛信息。在一個例子中，啟動後，該通信裝置10通過用戶接口18(也就是顯示器和/或小鍵盤)提示用戶插入個人身份號碼(PIN)以解鎖SIM卡，允許訪問包括在其中的用戶信息。在另一個例子中，SIM卡可以不需要輸入PIN號碼來解鎖包括在其中的用戶信息。在成功地完成啟動程序後，通信裝置10為了在其本地操作網絡20和系統中的服務進行完全註冊。現在該通信裝置10能夠利用網絡20通過其天線24發送和接收RF信號22，如在現有技術中已知的。應當知道，如在現有技術中已知的，通信裝置有很多其他部件(例如存儲器等)，為了簡單沒有顯示。還應該知道SIM卡自身可以具有現有技術中已知的很多結構，例如智慧卡，而不影響本發明的可操作性。
在通電後，無線電話(也就是TCU12)檢驗SIM卡的存在。例如，TCU可以讀取SIM卡寄存器以檢驗並查看SIM是否存在。該檢驗可以偶爾地進行，幾秒或更多時間，以檢驗來查看SIM卡是否依然存在、是否未失去連接以及是否可操作。如果不能從SIM卡讀取，則這表示卡不存在或不能操作。應該知道，本發明的設備和方法不僅可以適用於SIM卡，還適用於連接到通信裝置的任何電子模塊。
本發明關注的一種情況為SIM卡由於極限溫度(也就是在-25℃到70℃之外)不能操作。典型地，這是因為SIM卡變形太多以致破壞了和SIM卡連接器的電氣接觸。此外，SIM卡可以因為電氣問題而停止工作。如果NAD14確定SIM卡16不能操作，或甚至丟失，錯誤信息從NAD發送到控制器(TCU)12。該控制器從該錯誤信息確定故障是否由於SIM卡錯誤(也就是SIM卡不存在或不可操作)。
如果檢測到SIM卡錯誤，控制器12確定該通信裝置是否在緊急呼叫中，該緊急呼叫是不能被中斷的。一旦完成該緊急呼叫(或如果沒有緊急呼叫)，控制器12確定這是否是該錯誤發生的第一次。如果是，NAD14重置一次以查看在NAD中是否有瞬時故障。如果否，NAD14(或TCU12)確定SIM卡16的溫度。溫度可以由位於SIM卡16附近的獨立溫度傳感器26確定，或通過無線電話自身的其他部件來確定，例如通過用於例如隨車攜帶的晶體振蕩器的溫度補償表來確定。
控制器12確定從溫度傳感器26測量的SIM卡16的溫度是否在SIM卡16的操作範圍之外。例如，SIM卡在-25℃到70℃的溫度範圍中一定是可以操作的。在該範圍的任一端部之外的溫度極限處，SIM卡可能不能操作。然而，如果確定溫度在SIM卡的正常操作溫度範圍內，這將指示有一些其他的非溫度相關的問題。在這樣的情況下，NAD14和/或SIM卡16可以被重置，並且嘗試重複讀取SIM卡。控制器12將計算在SIM卡不可操作的同時重置嘗試的次數。如果重置嘗試的次數達到預定極限(例如3到6)，則認為有某些類型的不能調和(irreconcilable)的問題，「單元不可操作」或「檢驗SIM卡」信息等可以被發送到用戶接口18，請求用戶介入來確定該問題。可選地，一旦發送「單元不可操作」或「檢驗SIM卡」信息，控制器可以嘗試通過例如嘗試每過一分鐘將其重置來使得SIM卡再一次工作。該等待時間可以為任何靜態或動態可編程持續時間。
如果發現從溫度傳感器26測量的SIM卡16的溫度在SIM卡的操作範圍之外，則在沒有可以操作的SIM的情況下，控制器只可以允許通過NAD進行緊急呼叫。可選地，控制器可以發送通知到用戶接口18，指示由於溫度極限只允許緊急呼叫。在緊急呼叫的同時控制器不採取另外動作，並且將等待直到完成緊急呼叫。如果沒有進行緊急呼叫，或完成緊急呼叫之後，控制器將嘗試重置NAD/SIM並進入到如前的檢驗SIM功能。如果通信裝置不在緊急呼叫中，控制器可以通過例如每過一分鐘嘗試重置來嘗試使得NAD/SIM卡再一次工作。該等待時間可以是任何靜態或動態可編程持續時間。
控制器還將繼續檢驗SIM卡附近的溫度。當溫度返回到-25℃到70℃(或例如-15℃到+60℃以包括用於例如溫度波動的10℃緩衝)的正常操作範圍時，控制器以給定的一分鐘等待間隔來重複地重置NAD/SIM，以嘗試恢復正常操作。可選擇地，如果溫度從溫度的最近確定之後沒有明顯改變，可能不必要執行重置。如果嘗試的次數達到極限(例如3到6次)，在處於該溫度範圍的同時，控制器可以發送選項信息到用戶接口，例如「檢驗SIM卡」。完成這些是因為高溫度極限可能已經導致對於SIM卡、其連接器或其固定器的永久性損害。可選地，一旦發送「檢驗SIM卡」消息，控制器可以通過例如每過一分鐘重置SIM卡來嘗試使得SIM卡再一次工作。該等待時間可以為任何靜態或動態可編程持續時間。
參考圖2，本發明還包括用於在溫度極限期間允許利用全球移動通信系統(GSM)無線電話進行緊急呼叫的方法。在本方法中的第一步是向通信裝置提供用戶接口和用戶識別模塊(SIM)卡。例如，在車輛環境中，信息通信控制單元(TCU)提供對於GSM網絡訪問裝置(NAD)的控制，該NAD為車輛提供無線電話性能。NAD包括內部的隨車輛攜帶的SIM卡，該SIM卡並不是通常可存取(accessible)的。用戶SIM卡也可以被使用，並且本發明可應用於這兩種SIM卡。另一個例子為可攜式無線電話應用，其中單塊SIM卡可以更換。在任一種情況下，SIM卡在溫度極限處將變得不可操作。典型地，這是因為SIM卡變形太多以至於破壞了和SIM連接器的電氣接觸。此外，SIM卡可以由於電氣問題而停止工作。為SIM卡附近的NAD(或無線電話)提供溫度檢測性能。
在下一步100中，對TCU/NAD(或無線電話)通電。該步驟還重置計數器I。
在下一步102中，TCU包括用於訪問SIM卡的NAD的周期功能。該功能可以是需要可操作SIM卡的NAD的任何簡單化功能。例如，該功能可以是對於SIM上的電話簿位置進行讀取或寫入的命令。如果該功能不能執行，該步驟通過從NAD到TCU的錯誤消息106檢測104錯誤情況，並從該錯誤消息確定該故障是否由於SIM卡錯誤(也就是SIM卡不存在或不能操作)，這在本發明中是特別感興趣的。然而，如果該功能可以利用SIM卡合適地執行(也就是沒有SIM錯誤)，則該步驟102被周期性地重複。
如果檢測到SIM卡錯誤106，該步驟包括確定通信裝置是否在緊急呼叫中，該緊急呼叫是不能中斷的。一旦緊急呼叫完成(或沒有緊急呼叫)，下一步驟116包括確定這是否是該問題發生的第一次(也就是I＝0)。如果是，NAD重置122一次來查看在NAD中是否有瞬間故障。如果不是，下一步驟110包括確定溫度。溫度可以由位於SIM卡附近的獨立溫度傳感器，或通過無線電話自身例如通過用於例如隨車輛攜帶的晶體振蕩器的溫度補償表，來確定。
下一步驟112包括確定從溫度測量步驟110測量的溫度是否在SIM卡的操作範圍之外。例如，SIM卡在-25℃到70℃的溫度範圍中一定是可操作的。在該範圍的任一端部之外的溫度極限處，SIM卡可能不可操作。然而，如果確定溫度在SIM卡的正常操作溫度範圍之內，這將表示SIM有某些其他的非溫度相關的問題。在這樣的情況下，重置(RESET)命令122可以發送到NAD和/或SIM卡，並且重複該過程(步驟102-112)。此外，計數器累加124來計算當SIM卡不能操作時進行的重置嘗試的次數。如果重置嘗試的次數達到預定極限(例如3到6)108，則認為存在某些類型的不可調和的問題，並且「單元不能操作」或「檢驗SIM卡」消息126等可以被發送到用戶接口，例如車輛顯示器，請求用戶介入來確定該問題。可選地，一旦發送「單元不能操作」或「檢驗SIM卡」消息126，TCU可以通過例如嘗試每過一分鐘128對其重置122，來嘗試使得SIM卡再一次工作。等待時間128可以是任何靜態或動態可編程持續時間。
如果發現從溫度測量步驟110測量的溫度在SIM卡的操作範圍之外112，則在沒有可操作的SIM的情況下，TCU可以允許114利用NAD(無線電話)僅僅進行緊急呼叫。可選地，TCU可以通過用戶接口(例如車輛中顯示器)發送通知給用戶115，指示由於溫度極限只允許緊急呼叫。在正在進行緊急呼叫的同時118，TCU/NAD(無線電話)不採取另外的行為，並將等待直到緊急呼叫完成120。如果沒有進行緊急呼叫118，或完成緊急呼叫之後120，TCU將嘗試重置122NAD/SIM，累加計數器124，以及進入檢驗SIM功能102。如果不在緊急呼叫中時，TCU可以通過例如嘗試每過一分鐘128對其重置122來嘗試使得NAD/SIM卡再一次工作。該等待時間128可以是任何靜態或動態可編程持續時間。
TCU將繼續檢驗在SIM卡附近的溫度110。當溫度回到-25℃到70℃(或-15℃到+60℃以包括用於例如溫度波動的10℃緩衝)的正常操作範圍時，TCU將以給定的一分鐘等待間隔128來嘗試重複地重置122NAD/SIM，以嘗試恢復正常操作。可選擇地，如果在溫度的最近一次確定之後溫度沒有明顯改變，可能不必要重複重置命令122。每次計數器累加124。如果在該溫度範圍內的同時嘗試的次數達到極限(例如3到6次)108，TCU將顯示126選項信息給用戶接口，例如「檢驗SIM卡」。完成這些是因為高溫度極限可能已經導致對於SIM卡、其連接器或其固定器的永久性損害。可選地，一旦發送「檢驗SIM卡」消息126，TCU可以通過例如嘗試每過一分鐘128對SIM卡重置122來嘗試使得SIM卡再一次工作。等待時間128可以是任何靜態或動態可編程持續時間。
應該知道本發明可以應用於可攜式和移動裝置。雖然使用車輛裝置作為例子(使用TCU、NAD和SIM卡)，應該知道類似功能也存在於具有處理器和SIM卡的可攜式裝置中，此外，本發明的功能將被容易地全部包括在獨立於TCU的NAD中。本發明有利地提供用於經歷溫度極限的GSM無線電話的新穎恢復裝置。本發明還包括在這樣的溫度極限期間的緊急呼叫。
雖然本發明特別地參考其特定實施例進行顯示和描述，本領域技術人員將理解在不偏離本發明的廣泛範圍的條件下可以進行多種改變以及替換本發明的元件的等效。此外，在本發明的教導下，不偏離其實質範圍，可以進行很多修改以適應特殊情況或材料。因此，本發明意圖不局限於這裡公開的特殊實施例，但是本發明將包括所有落在所附權利要求的範圍內的實施例。
權利要求
1.一種用於允許在溫度極限期間利用全球移動通信系統(GSM)無線電話(10)進行緊急呼叫的方法，該方法包括如下步驟檢測在GSM無線電話(10)的用戶識別模塊(SIM)卡(16)中的錯誤狀況；測量溫度；確定溫度是否在SIM卡(16)的操作範圍之外；以及如果溫度在SIM卡(16)的操作範圍之外，允許利用無線電話(10)進行緊急呼叫。
2.根據權利要求1的方法，其中所述檢測步驟包括周期性地檢驗SIM卡(16)的適當操作。
3.根據權利要求1的方法，其中在檢測步驟之後，還包括重置無線電話(10)一次並重複所述檢測步驟的步驟。
4.根據權利要求1的方法，其中所述檢測步驟包括確定無線電話(10)是否在緊急呼叫中，然後等待直到呼叫完成。
5.根據權利要求1的方法，還包括通知用戶只允許緊急呼叫的步驟。
6.根據權利要求1的方法，還包括如下步驟確定無線電話(10)是否在緊急呼叫中；等待直到該呼叫完成；以及重置所述無線電話(10)；等待預定量的時間；以及重複所述的檢測、測量、確定、允許、重置和等待步驟到預定次數。
7.根據權利要求6的方法，還包括在達到所述預定次數之後發送失敗指示給無線電話(10)的用戶接口(18)的步驟。
8.根據權利要求6的方法，其中，如果所述測量和確定步驟指示溫度自從最近一次測量和確定步驟之後沒有明顯地改變，所述重複步驟包括跳過所述重置步驟。
9.一種允許在溫度極限期間利用全球移動通信系統(GSM)無線電話(10)進行緊急呼叫的設備，該設備包括連接到GSM無線電話(10)的用戶識別模塊(SIM)卡(16)；溫度傳感器(26)；以及連接到溫度傳感器(26)和SIM卡(16)的控制器，該控制器周期性地檢驗SIM卡錯誤，據此，控制器從溫度傳感器(26)獲得溫度測量結果，其中如果溫度測量結果在SIM卡(16)的操作溫度範圍之外，控制器允許無線電話(10)進行緊急呼叫。
10.根據權利要求9的設備，其中所述控制器確定無線電話何時不在緊急呼叫中，並嘗試重置該無線電話(10)。
全文摘要
一種用於允許在溫度極限期間利用全球移動通信系統(GSM)無線電話(10)進行緊急呼叫的設備和方法，其包括用戶識別模塊(SIM)卡(16)、溫度傳感器(26)，以及控制器，該控制器檢測何時無線電話(10)具有SIM卡錯誤，據此，控制器從溫度傳感器(26)獲得溫度測量結果。如果發現溫度測量結果在SIM卡(16)的操作溫度範圍之外，控制器允許無線電話(10)只進行緊急呼叫。
文檔編號H04W4/22GK101023595SQ200580020716
公開日2007年8月22日 申請日期2005年6月6日 優先權日2004年6月24日
發明者詹姆斯·A·萬博施 申請人:北美泰密克汽車公司