本发明的一个目的是提供一个方便的系统和显示声音/视觉信息的方法，来 提供字幕显示，语言翻译，辅助收听，和提供给游乐车顾客关于集合场 地，路线，表演和展览的语音描述，从而不使用干扰性的开放式字幕或有 线连接的单独显示装置。本发明更倾向于使用红外线(IR)或射频(RF)信号 来无线式地起动便携装置。
无线发射器安装在不同的地点，包括停车点，标记处，表演区，入口，出 口，和剧院的座椅区。这些发射器被设置为发送短信息，或对应停车点位 置，标记类型，表演时间，一天中的时间，等等的代码。这些发射器还可以 是独立的发射器重复地发送储存的信息，或这些发射器可从其它设备如计 算机，表演控制器，带有处理器或控制器的装置，其它各种发射器来发送 数据。这些发射器可覆盖一个较大的区域如一个剧院，或者准确地对准覆 盖一个较小的区域。
客人携带装有，如地点描绘，标记内容，表演内容，不同语言的内 容，表演时间，等等的内容信息的便携装置。内容可以是音频，图形，或 两者的结合。
当此装置处于一个发射器发送代码的范围内时，此装置应该能够接收 代码。当接收到一个代码后，此装置在它的存储器找寻相应的内容，检查 是否有逻辑约束，然后显示相关内容给使用者。逻辑可以是基于使用者的 优先选择，一天的时间，活动的时间，被访问的发射器的所在位置，访问 的时间，被访问的发射器顺序，装置种类，等等。
所有便携装置拥有共同的元件包括接收器，处理器，存储器，电源。 其它装置的元件依据所需应用而变化。一个便携的字幕单元可以有一个显 示器。用在这里的显示器可以被定义为文字的，图形的，或是音频信息的 视觉显示。例如，一个便携式音频装置有一个附带扬声器或耳机的音频放 大器。一个便携字幕显示的装置可有一个视觉显示器。其它装置既可以有 声音也可有视觉的显示器，还可进一步具有使用者输入功能。便携装置也 可以具有发射器来与其它的便携装置，系统对接站，演出或景点的接收 器，等等，进行通信。便携装置可装有红外接收器，射频接收器，或两 者。便携装置同样地也可装有红外发射器，射频发射器，或两者。
可在使用前的任一时间将内容信息装入便携式装置存储器中。可以将 一个大容积存储装置附着到便携装置上，可通过对接站数据接口接收此便 携装置存储器的内容，或通过它的无线接收器将内容输入便携终端装置存 储器。大容积存储器的例子是闪速记忆卡，微驱动器，硬盘，CD-ROM磁 盘，等等。
可通过连接一条电缆来将内容输入便携装置，或将装置插入一个基座 (cradle)或有连接器的对接站。对接站数据接口的例子包括以以太网为基 础的串行接口，以RS-232为基础的串行接口，IRDA红外线串行接口，等 等。可以在很多地点将对接站提供给便携装置使用者。提供能同时装载多 个便携装置的多单元对接站也是可能的。一个对接站可连接到一个独立式 的存储装置，或经一个通信网络连到一个或多个远程的内容源。此网络可 以包括一个局域网(LAN)，互联网连接，卫星链接，等等。同样的，内容 也可通过一个无线网络输入一个装置。例如，可在一个剧院装载输入的内 容，从而在发送文字同步命令之前，立即发送一组字幕的文字到便携装 置。内容在演出之前被缓冲入便携装置的存储器。
一个这样的系统可以使用一个高速红外传送器传送内容给便携装置， 而同时使用一个红外系统来准确地将定位同步代码对准此便携装置。同 样，一个便携装置可以自动地请求下载所需内容；当一个使用者携带一个 便携装置走到一个新的区域并收到没有内容的定位代码时，此装置可传输 对新内容的请求。这样一个内容传送系统可连接到一个独立式的存储装 置，或经一个通网络连到一个或多个远程的内容源。此种网络可以是一个 局域网(LAN)，互联网连接，卫星链接，等等。
在本发明一个实施例中，文字字幕是与一个剧院表演同步进行的。一 个带有一个文字显示的便携装置从一个剧院的发射器接收时间代码。整个 剧院演出的字幕文字被储存在此便携装置中。这个装置接收发射器信号， 摘录目前的表演时间，然后在表演时显示相应的文字。
在本发明的另一个实施例中，一个个人的音频装置从设置在游览线路 上的发射器接收定位代码。发射器被安装在游览线上重要的地点；发送覆 盖面在每一地点是受限制的。当使用者接近一个地点时，此装置接收发射 器信号，在它的存储器内搜索音频内容，并播放音频信息。
在本发明的又一个实施例中，一个装置播放已经被翻译成使用者的语 言的语音。剧院发射器在剧院演出时发送时间代码。此装置存储器中装有 用使用者语言录制的语音内容。这个装置中的接收机摘录目前的表演时 间，然后播放相应的语音。即使使用者是在演出中途进入剧场，接收到的 时间代码将同步显示语音。
本发明的系统和方法是为了在不同的地点使用而设计的。例如，本发 明适用一个主题公园，此主题公园内有很多不同的大面积的景点，并接待 众多的游客，包括一些不可以讲当地语言的游客或因为视觉或听觉损害的 有特殊需要的游客。这个发明也可使用在剧院，博物馆，购物中心，展览 大厅，会展中心，集会区，通道或车道，和其它的各类地方。
附图说明
图1是示出起动个人装置来取得静态标记或显示的图。
图2是示出起动个人装置来取得动态显示的示意图。
图3是示出起动个人装置来取得介绍内容的示意图。
图4是示出在游车系统上或游览线路上起动个人装置的示意图。
图5是示出根据本发明的实例的便携装置。
图5a是示出根据本发明的便携音频装置的方块图。
图5b是示出根据本发明的便携字幕装置的方块图。
图6是示出根据本发明的实例的系统的图。
图7示出设立为中继器的多个发射器的图。
图8a是示出根据本发明的红外线发射器的方块图。
图8b是示出根据本发明的射频发射器的方块图。
图9是示出与本发明的教导一致的分组数据分组内容的图。
图10-1和10-2是示出与本发明的教导一致的流程图。
图11是与本发明的教导一致的流程图。
更具体地参考附图，本发明的一个实施例以图1举例说明。在该实施 例中，由一个静态地点起动一个便携装置。无线发射器10被安装在静态地 点12，如标记牌，显示，入口或出口区。发射器10被设置为能传送一个与 地点相关的地点代码来作为标示。一个使用者携带一个有无线通信端口的 便携装置14，能够从发射器10接收和处理这个地点代码。便携装置14能 够显示文字或图像，或者播放语音。当使用者处于发射器10的范围内时， 个人装置14接收地点代码。装置14自动起动来播放文字叙述，翻译或其 它相关内容。
例如，装置14可以是一个为盲人播放描述语音的个人音频装置。此装 置还可以显示文字和图像，和为听力受损者播放文字叙述。此发明也可以 被用来翻译一个标记牌，菜单，或其它文字显示。此发射器传送一个地点 代码以起动装置14按照预先存入装置存储器的语言显示相应的文字。在本 发明的另一个实施例中里，此装置播放被翻译成使用者使用的语言的语 音。
图2示意本发明的另一个实施例中，在这个装置内，一个无线发射器 10基于地点和时间来起动一个便携装置14。例如，可能须要与一个动态显 示16同步所示信息，例如一个被安装在主题公园的视频显示器。在该实施 例中，无线发射器10被放置在此动态显示16上演的地方。发射器10被设 置为能发送一个与地点相应的地点代码和一个用于同步的时间代码。然 后，起动便携装置14与动态表演或显示16同步地显示文字或播放声音。
例如，一客人携带根据本发明的便携装置14到达动态显示16正在上 演的地点。其可以包括视频显示器，现场表演，仿人类系统演出，等等。 编程无线发射器10以便发送确认地点和演出时间的代码。演出时间可以是 已经开始的时间，或是演出或表演开始后的时间。基于收到的代码，此装 置知道什么时候开始播放它的内容以便和演出或表演同步。客人毋需等待 下一次表演的开始。
同样地，图3示出本发明的另一个实施例，其中，文字的字幕是与剧 院的演出同步的。剧院的观众30被给予一个有具能显示文字或图画屏幕的 便携字幕装置14。如果观众需要，剧院的座椅也可以提供一个放置此装置 的地方。此便携装置从一个剧院30内的无线发射器10接收时间代码。所 有剧院演出的字幕文字都被存入装置14的存储器里。便携装置14接收发 射器发送的代码，摘录目前的表演时间，然后在表演时显示相应的文字。 在一个固定的场所，发射器可以传送一个同步代码来起动此装置来显示与 语音带同步的相应字幕。
在一个实施例中，由接口控制器32通过数据分组31发送时间代码至 发射器10。此接口控制器准确地从电影放映机或演出控制器33读出时间提 示。接口控制器有能力根据所需将数据分组传送到不同的发射器。在另一 个实施例中，可以预见将数字放映机用在剧院中。这样，不需要单独的接 口控制器来从放映机里准确地读出时间提示。此数字放映机可以准确地识 别时间提示并直接地传送给发射器。
在本发明的另一个实施例中里，一个装置播放已经被翻译成使用者的 语言的语音。此剧院发射器在剧院演出的时候以如上所述的方式发送时间 代码。此装置的存储器里装有用使用者语言录制的表演语音。此装置的接 收器摘录当前的演出时间，然后播放相应的语音。即使使用者是在演出中 途进入剧场，接收到的时间代码将同步显示语音。
图4示出本发明的另一个实施例，其中，在移动游乐车系统40起动个 人装置14。当游乐车进入每一特定区域或‘场景’时，发射器10发送地 点代码来起动装置14显示相应的字幕文字。在本发明的另一个实施例中， 一个便携装置14从安在游览线路沿途的发射器接收地点代码。发射器安装 在游览路线上重要的地点。限制每一地点的传输覆盖，从而不存在重叠。 当使用者接近一个地点时，此装置接收到发射器信号，在存储器里搜寻相 关内容，并将内容显示给使用者。
最低限度上，本发明的硬件要求包括：一个有足够内部存储器，可以 存储所有可播放数据的便携声频或视频装置，一个无线通讯端口，例如一 个可接收起动信号的红外线端口，和一个无线发射器系统，例如红外或射 频的系统，用于起动装置。
图5示出根据本发明实施例的便携式装置。所有的便携装置拥有共同 元件：接收器50，处理器52，存储器54，电源56。其它装置的元件以所 需而变化。在该示例中，此便携装置除了有一个可播放语音或音乐形式的 声响的音响放大器57，还有一个可以显示文字和/或图画的显示器53。存储 器54是装置储存数据的地方。此接收器50接收来自无线发射器的代码， 然后处理器52分析所述代码。此处理器52通过翻译代码来决定如何处理 它。如果这个代码是给该装置的，该装置搜寻它的存储器54，找出与代码 相对应的内容。然后，内容再被显示在显示器53或通过音响放大器57播 放声响。此便携装置如图5.所示，还有用户输入55，如按钮，可以被用于 互动目的。
图5a和5b示出根据本发明实施例的便携式装置。图5a示出便携式字 幕装置。图5b示出便携式音频装置。如上所述，所有的便携装置具有共同 元件：接收器50，处理器52，存储器54，电源56。例如，便携音频装置 都有一个带有扬声器或耳机的音频放大器51。便携式字幕单元可以具有显 示器53。便携式装置可以具有音频输出能力以及视频显示能力。便携式装 置最好包括字幕背光或照亮的文字，从而能够在如剧院或游乐场公园“黑 暗游乐车”的阴暗环境下读取。便携式装置还可以包括一些用户输入，例 如，按钮。
在另一个实施例中，此便携装置可以是个人数字助理(PDA)，如康柏 IPAQ或类似的有无线接收器的手提装置。此无线接收器可以是对现有存储 和显示文字信息装置的一个改变。
本发明的系统通常由具有不同功能的发射器的网络组成，正如以上所 述。例如，对一些发射器编程使其仅能发送基于地点的代码，而必须对其 它发射器编程使其则既可发送基于地点的代码，也可发送基于时间的代 码。
图6示出根据本发明的网络发射器系统。在一个主题公园，携带根据 本发明的便携装置的访问者将很可能在一天内在不同地点遇到众多的发射 器。每一个无线发射器10都可作为一个独立设备，一个开关选择设备来操 作，或由外部控制器驱动。
一独立式设备仅要求有一电源，而能通过接口控制器60持续传输已 被预先设置在它的非易失性存储器中的数据。在这种情况下，独立式发射 器连续广播相同的数据分组或代码。
一个可开关选择的发射器可以使用开关61或与发射器的数字输入端 相连的键盘输入来选择要持续传输的不同数据。
另一个操作模式使用发射器内的有线或无线串行端口接收来自外部控 制器，计算机，或其它发射器等的数据。这样使得此发射器能够持续地接 收变化的数据(如表演时间)，格式化此数据，然后传输数据分组给便携装 置。例如，图6.示出同时安装在通信网络上的控制器62，工作站64，服务 器65，和时钟66。此控制器62，工作站64，服务器65中的任何一个都可 控制发射器发送的数据。在一实际应用中，接口控制器60可接收来自演出 控制器61的时间代码，例如，控制器61可以提供同步时间代码，如经度 时间代码(LTC)，电影帧制作者，或专用的方案。在另一实际应用中，控制 器61可发送数字起始脉冲或关闭开关来表示演出开始；该信号将同步在接 口控制器60中自由运转的时钟。在另一实际应用中，控制器62连接到远 处的自动设备或操作员开关板；开关或输出起动接口控制器60以发送诸多 已存储代码之一，或同步它的自由运转的时钟。在另一实际应用中，操作 员可以使用工作站64来发送指令给接口控制器60；这可以使一代码通过发 射器10被立即发送出去，或者，可以排队需要稍后由接口控制器60和发 射器10发送的代码。在另一实际应用中，服务器65和接口控制器60可以 互相交换信息。
在其它实际应用中，服务器65和接口控制器60可以交换信息。接口 控制器60可以定期地请求服务器65发送信息，例如，在演出时间或场所 开放时间。另外，服务器65也可以将信息推发进一个或多个接口控制器 60。在另一实际应用中，发射器10将状态和出错信息发送到接口控制器 60，然后接口控制器60与工作站64或服务器65进行通信；这样能够允许 操作员在远程地点监控状态和检测故障。
如果在一个发射器的范围内安置另一个发射器，通过接收无线数据， 第二个发射器可作为第一个发射器的转发器。通过这样做，发射器覆盖范 围可以不用发射器之间的有线连接而被扩大。这个原则可以应用于两个， 三个，或更多的用作转发器的发射器。一个嵌入无线串行数据分组中的发 射器地址可定义目的地发射器。
图7示出两个红外线转发器的示例。第一发射器71和第二发射器72 安装在彼此的工作范围内。第一发射器71发送一代码而被第二发射器72 接收。第二发射器72的接收器是在第一发射器71的红外线输出视野内 的。第二发射器72然后再发送同样的代码。第三发射器73安装在第二发 射器72的范围内，但可能在或不在第一发射器71的范围内。因为第三发 射器73是在第二发射器72的视线上，第三发射器73接收代码然后发送同 样的代码。交迭的范围可通过在发射器内设置所需的时间延迟来避免。利 用时间延迟，在同一时间仅有一个发射器在发送代码。这种使用转发器的 方法能扩大覆盖区域而不用在发射器之间增加有线连接。这在拥挤的区域 是很有用的，如街道或走道；同样这也可减少安装的花费。一个类似的转 发器系统能使用红外收发机来建立。
在本发明的一个实施例中，此无线发射器系统由高强度红外线发射器 组成，在明亮的太阳光下，可在100英尺内传输信息。为了进行有目标的 传送数据，视觉障碍可能限制发射器的红外线信号。这些发射器最理想地 应用在如一个局限的地方将数据传送到一个手提装置，比如一个博物馆显 示或在一个主体公园景点的场景；同步手提字幕或有电影画面的翻译装 置；从一个游览车传送数据。
图8a和8b示出根据本发明的无线发射器的方块图。如图8a和8b所 示，无线发射器拥有共同元件：存储器80，接口82，控制器84，和电源 85。此红外线发射器利用一组红外二极管86(红外二极管)来传送数据。图 8b显示的射频发射器利用一个射频天线88来传送数据。
红外线发射器的尺寸和形状可以变化，但是所有的都拥有共同元件：电 源，控制器，驱动电路，和一个或多个的红外线光源。在本发明的一个实 施例中，红外线发射器被置于防水外壳内，红外滤波器覆盖红外LED组的 开口，以及连接器提供，如功率，串行数据通信，和状态信号的电连接。 控制器84与高电流LED驱动晶体管，电流传感电路，环境光线光传感 器，串行接口电路，非易失性存储器，和红外线接收器连接。此控制器84 通过适时开关红外二极管的驱动晶体管来发送串行数据分组。可以调整 LED驱动电流来改变发射器功率和发射器范围。环境光线光传感器可以用 来依据不同的干扰，如白天时的太阳光，而使用不同的发射器功率。可以 监控通过LED组的电流以确保正确的功能并隔离出错的红外二极管组。
如上所述，可以利用发射器持续传输的一个或多个数据分组来编程发 射器存储器。此存储器也可包含配置数据，如发射器地址，功率设置，传 输频率，等等。控制器可以经由串行接口82或红外线接收器83接收数 据。发射器存储器80更适宜装有配置数据如功率，传输的地址，重复率， 分配的地址，和转发器延迟时间。例如，红外线发射器的功率可以被设置 为几种不同设置中的一种。功率可设置在从接近最大功率到10％功率的特 定功率电平。
传输的地址一般包含在发射器发送的每一个数据分组中。它可被用来 作为另一个发射器的滤波标准，从而一个转发器仅响应另一个带有特别地 址的发射器。
当发射器作为独立的发射器时，重复率可以被用来设置传输频率。例 如，一个发射器可以每秒4次从存储器传输数据分组。
分配地址告诉一个转发器它的主设备地址。当接受数据时，它会检查 以确定来自主设备的源。如果收到数据中地址不是来自主人的，将忽略该 数据。
最后，转发器延迟时间用于在接收分组和发送分组之间插入延迟。这 样有利于使用一个以上的转发器。
图9显示一个由发射器发送的数据分组，或代码的基本结构的示例。 数据分组总是用一个表示新数据分组开始的报头91起头。数据分组也包含 一个用来显示数据的长度或类型的“计数”字节92。
地址93指示用于接收装置的地址。在转发发射器的例子里，这一字 段用来指示哪一个发射器作为转发器来接收该信息。此地址字段也同样用 于准确指示特定装置。
例如，在上面描述的设置多个发射器作为转发器的例子里，地址字段 93用来将业务流从一个发射器指引到下一个发射器。地址字段93也可以用 来为一定类型的装置指示一定数据。例如，音频装置只认读声音数据。字 幕装置只认读字幕数据。
另外的字段也可以用来指示分组的类型。这由类型字段94来指示。 例如，数据分组只可以是基于地点的代码。此外，此数据分组可以是基于 同步或时间的代码。
在本发明的一个实施例中，基于地点的代码的数据格式可以表示如 下。四个数字用于查找一个剧院的地理位置。第一个数字代表国家。第二 个数字代表州。第三个数字代表特定剧院。第四个数字代表在此剧院场内 的屏幕号。
数据字段95一般包含到目前为止所描述的与本发明一致的代码。数 据字段95可包含地点代码，演出同步代码，一天的时间代码，数据库更新 信息，特殊作用起动，等等。
最后，校验和96使用所有前述字节的组合来确认所有数据都已经到 达它的终点。
图10-1和10-2是一个流程图，示出数据分组是如何由便携装置处 理的。当便携装置接通电源时，它便可以接收数据分组。如方块101所 示，此接收装置首先通过检验数据分组的报头并计算其校验和检查此数据 分组是否含有有效的格式。如果此数据分组有效，如方块105所示，此装 置会继续搜寻它的数据库，来寻找到已经在它的存储器中的相应表演内 容。如果数据分组格式无效，此装置继续等待数据分组，响应用户输入， 使它的内部时钟与基于时间的时间匹配。
进一步分析有效的数据分组来确定信息类型(地点代码104，同步代码 15，起动作用112，等等)。基于信息的类型，其它的串行数据用来在个人 数字助理存储器里查找演出资料。例如，在剧院里收到的同步串行消息会 包含指定剧院地点，表演，和当前的表演时间的数据。此个人数字助理将 搜寻它的存储器寻找当前表演的音频或视觉内容，并将内容呈现在它的显 示器上或通过音频放大器播放。
在便携装置接收有效同步码的例子中，来自代码的时间偏差信息将用 来计算演出数据文件中的偏差。所以，如果在演出的中途将便携音频装置 拿进剧院，此音频内容会从演出的中途开始播放。
如图11所示，不同类型的数据可按数据类型以不同的方法来处理。例如， 音频事件112和图形事件115可做相似的处理。此便携装置搜寻它的内容 数据库，如方块113所示，当查找到相应的数据文件后，在装置上显示此 内容。一个特技场面事件117可迅速地起动一个特效果如发光，嗡嗡响，或 振动。
便携装置也可包含一些用户参数选取。在外语翻译的例子中，在装置 里可配备有特定的语言翻译。此装置还可选择性地包含其它类型的反映使 用该装置的客人特性的信息。
本发明还可以有其它应用。例如，分配给客人的特别别针在游行和景 点以及演出期间响应起动信号。此起动可简单的是显示光，或一段乐音。 通过使用连接到通信网络上的多个发射器10和接口控制器60，可以同时使 用所有的发射器。这样产生的覆盖面可以是很大的，而且所有装置可同时 被起动，产生一个有众多观众的活动。典型的覆盖区域将是露天大型运动 场，主题公园，所有的游行路线，会展大厅，等等。
当游客走近景点时，手提的装置可提供与不同地点有关的不同游戏。
在特定的实施例中，玩具可包括红外线或射频接收器，响应装在主题 公园的多个起动装置，并在这些大型集会场所中的每一个提供基于地点的 信息。例如，可以起动填充动物说话或移动，同时可以携带通过主题公园 的不同区域，以作为孩子的游览向导。
便携装置的存储器可自动地储存使用模式。储存的信息可以用来变更装置 的播出，追踪使用者的参数选择，推测使用者地点和方位，或用来确认丢 失的代码和出错的发射器。
例如，重复地访问同一个地点的便携音频装置的使用者可在第二，三 次访问时，听到不同的描述。重复回访一个地点可推知使用者对该处有很 高的兴趣，所以，装置可在每一次访问时，播放越来越详尽的内容。
存储在便携装置的信息可经由它的发射器取出。可以将从多个装置获得的 信息可以收集在一个数据库内。所述数据库可以包含游览路径和时间，使 用者要求的历史记录(经按钮或触摸屏)。数据可以是匿名的，并通过分析 决定群体行为，确定受欢迎的地方，分清繁忙和清闲的时间，等等。一个 使用者也可以输入如姓名的个人信息，该提取的数据可以用来推想假日活 动，或回忆喜爱的地方。
便携装置中收集的数据也可与已经存储在便携装置中的地理信息综合 起来。分析被访问的地点和访问的顺序可推测将来的游览方向。此便携装 置可以显示内容来建议下一步的行程。
可以对来自许多装置然后收集在数据库内的信息作连贯性分析。如果 一个发射器已经失灵，许多装置将没有任何来自那个发射器的数据库信 息。数据库分析会显示那个发射器的缺失，从而引起维修人员的注意。
作为结束，需要了解的是，这里所阐述的发明的实施例中是例证性地 说明本发明的原理。在本发明的范围可以进行其它的修改。因此，本发明不 局限于本发明说明书中如上所呈现和描述的内容实施例。