專利名稱：移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法，特別是涉及一種從移動通信終端獲得電源，執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，在無法實現(xiàn)GPS通信的地區(qū)進行基于慣性導(dǎo)航的位置追蹤的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法。
背景技術(shù)：
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一般移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的示意圖。如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置10可在移動通信終端20上插拔，并能夠根據(jù)需要安裝于終端20，使用GPS功能。
現(xiàn)有技術(shù)的外置導(dǎo)航裝置10包括如下幾個部分GPS天線11，它接收GPS信號；GPS引擎(圖中未標出)，它利用接收的GPS信號計算移動通信終端的當前位置；電源供應(yīng)部13，它向GPS引擎供電；數(shù)據(jù)連接部15，它用于向移動通信終端傳送GPS引擎計算的結(jié)果。
現(xiàn)有技術(shù)的外置導(dǎo)航裝置10的電源供應(yīng)部13是導(dǎo)航裝置10與車輛電源供應(yīng)端子連接的部分，外置導(dǎo)航裝置10的數(shù)據(jù)連接部15連接于終端20的充電及數(shù)據(jù)通信接口21。
而且，現(xiàn)有技術(shù)的GPS天線11通過電纜17把安裝于車輛外部的GPS天線16連接到導(dǎo)航裝置，只限于在車輛內(nèi)部使用時才能連接。
當為了掌握終端20的位置而要使用現(xiàn)有技術(shù)的外置導(dǎo)航裝置10時，把外置導(dǎo)航裝置10的數(shù)據(jù)連接部15連接到移動通信終端的充電及數(shù)據(jù)通信接口21，把電源供應(yīng)部13連接到車輛的充電端子，通過電纜17把安裝于車輛外部的GPS天線16連接到導(dǎo)航裝置10。
電源通過車輛的充電端子接入GPS引擎后，GPS引擎開始工作。GPS引擎從安裝于車輛外部的GPS天線16接收GPS信號，利用接收的GPS信號計算移動通信終端20的當前位置。
GPS引擎計算的位置信息通過數(shù)據(jù)連接部15傳送到移動通信終端20，傳送來的數(shù)據(jù)在移動通信終端20的控制部的控制下被顯示于主顯示部23，用戶可以據(jù)此掌握當前位置在哪里。
但是，如上構(gòu)成的現(xiàn)有技術(shù)的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置一直存在如下問題。
當使用現(xiàn)有技術(shù)移動通信終端20的外置導(dǎo)航裝置10時，因為使用車輛電源供應(yīng)端子接入電源，所以缺點是只能在車輛內(nèi)使用。
另外，GPS天線11安裝于車輛外部，連接和使用存在諸多不便，需要把連接天線的導(dǎo)航裝置10重新連接到終端20，所以安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，攜帶不便。
而且，由于把外部導(dǎo)航裝置10的數(shù)據(jù)連接部15連接到移動通信終端20的充電及數(shù)據(jù)通信接口21，當攜帶它時，外置導(dǎo)航裝置10被放置在距人體較近的位置，所以存在GPS信號接收靈敏度低的問題。
另外還存在如下局限，即，在無法接收GPS信號的地區(qū)，上述導(dǎo)航裝置無法發(fā)揮作為導(dǎo)航裝置的作用。
另外，在韓國實用新型公報1999-0022751中已經(jīng)提出了一種導(dǎo)航裝置，該導(dǎo)航裝置具有GPS天線和微處理器，可通過GPS通信追蹤位置，同時具有陀螺傳感器和加速度傳感器，通過與移動方向和移動速度相關(guān)的數(shù)據(jù)，在無法實現(xiàn)GPS通信的地區(qū)也可追蹤當前位置。
但是，韓國實用新型公報1999-0022751公開的導(dǎo)航裝置其自身獨立，是帶有液晶顯示部和電池的導(dǎo)航裝置，存在無法連接到移動通信終端使用的局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可通過移動通信終端的同一連接部實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和供電的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有探測移動方向和速度手段，在無法進行GPS通信的地區(qū)也可基于慣性導(dǎo)航的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置實現(xiàn)與基于此的位置追蹤控制方法。
本發(fā)明的第三個目的在于提供一種比較通過GPS天線接收的位置信息與利用慣性導(dǎo)航計算出的位置信息，可實現(xiàn)更準確的位置信息計算的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置包括如下部分GPS天線，用以接收GPS信號；GPS引擎，其利用通過所述GPS天線接收的GPS信號計算移動通信終端的位置，向終端傳遞位置信息；連接部，用以與所述移動通信終端物理連接，形成把所述GPS引擎計算的位置信息傳遞給所述移動通信終端的路徑，同時，作為給所述移動通信終端供電的路徑。
本發(fā)明的另一特征是，所述連接部是選擇性地接入在所述移動通信終端上形成的插孔的插頭。
本發(fā)明的另一特征是，GPS天線是內(nèi)置天線。
本發(fā)明的另一特征是，在GPS引擎上連接著感知所述移動通信終端移動方向的方向傳感器和測量所述移動通信終端移動速度的速度傳感器，以從所述方向傳感器和速度傳感器供應(yīng)的信號為基礎(chǔ)，所述GPS引擎在無法接收GPS信號的地區(qū)也可以進行慣性導(dǎo)航。
本發(fā)明的另一特征是，所述方向傳感器是測量地磁并探測移動方向的地磁傳感器。
本發(fā)明的另一特征是，當在車輛外面攜帶移動通信終端移動時，通過移動通信終端供電，當在車輛內(nèi)使用所述移動通信終端時，通過連接于車輛電源供應(yīng)部的所述移動通信終端的充電端子和連接于所述充電端子的插孔及連接部供電。
本發(fā)明的另一特征是包括如下幾個步驟信號接收判斷步驟，判斷是否可以接收GPS信號；GPS導(dǎo)航位置追蹤步驟，當所述信號接收判斷步驟判斷的結(jié)果是可接收GPS信號時，GPS引擎分析通過GPS天線接收的GPS信號，計算移動通信終端的位置、移動方向、移動速度值并傳送給所述移動通信終端；慣性導(dǎo)航位置追蹤步驟，當所述信號接收判斷步驟判斷的結(jié)果是無法接收GPS信號時，該步驟包括(1)通過移動通信終端的方向傳感器及速度傳感器探測移動方向及速度的步驟；(2)所述GPS引擎以關(guān)于所述移動方向及加速度的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)利用慣性導(dǎo)航計算所述移動通信終端位置的步驟；(3)向所述移動通信終端傳送所述移動通信的終端位置、方向、速度值的步驟。
本發(fā)明的另一特征是在所述GPS導(dǎo)航位置追蹤步驟還包括如下步驟步驟1，通過所述方向傳感器及速度傳感器計算移動方向和速度數(shù)據(jù)；步驟2，以所述計算的移動方向和速度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)執(zhí)行慣性導(dǎo)航，計算終端的當前位置；步驟3，比較通過所述慣性導(dǎo)航計算的結(jié)果與通過上述GPS天線接收的結(jié)果，計算經(jīng)過校正的位置、方向、速度值，傳送給所述移動通信終端。
本發(fā)明的另一特征是，所述校正是在各個GPS引擎的控制下通過位置過濾器、方向過濾器、速度過濾器來執(zhí)行，分別提取出經(jīng)相應(yīng)過濾器校正的位置、方向、速度值，將其傳送給移動通信終端。
按照本發(fā)明，移動通信終端與外置無線導(dǎo)航裝置之間的數(shù)據(jù)通信和電源連接可利用同一連接部執(zhí)行，因而簡化了構(gòu)成。而且，本發(fā)明帶有方向傳感器和速度傳感器，用于測量移動的位置和方向，并以此為基礎(chǔ)可以在無法接收GPS的地區(qū)利用慣性導(dǎo)航計算移動通信終端的位置。
本發(fā)明利用上述構(gòu)成，能夠利用同一連接部執(zhí)行移動通信終端與外置無線導(dǎo)航裝置之間的數(shù)據(jù)通信與電源連接，因而簡化了構(gòu)成。
本發(fā)明的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置還帶有方向傳感器和速度傳感器，能夠測量移動的位置和方向，因此，在無法接收GPS的地區(qū)，也可以通過慣性導(dǎo)航計算移動通信終端的位置。
而且，當使用本發(fā)明外置導(dǎo)航裝置時，將通過方向傳感器和位置傳感器測量的值與通過GPS天線接收的信息數(shù)據(jù)相互比較，可以計算出更準確的位置和移動方向及速度數(shù)據(jù)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一般移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的導(dǎo)航裝置的內(nèi)部構(gòu)成圖；圖4是攜帶本發(fā)明導(dǎo)航裝置時的使用狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法的框圖；圖6是本發(fā)明導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法的流程圖。
*附圖主要部分的符號說明*100………外置導(dǎo)航裝置110………GPS天線120………GPS引擎 130………連接部131………插頭140………地磁傳感器150………速度傳感器 200………移動通信終端210………插孔具體實施方式
下面參照附圖，詳細說明本發(fā)明的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其方法的具體實施例。
圖2是本發(fā)明實施例的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的示意圖，圖3是本實施例導(dǎo)航裝置的內(nèi)部構(gòu)成圖，圖4是攜帶本實施例外置導(dǎo)航裝置時的使用狀態(tài)示意圖。
如圖所示的本發(fā)明實施例的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置100可在終端200上插拔，當需要追蹤位置時，選擇安裝使用，利用全球定位系統(tǒng)(GPSGlobalPositioning System)追蹤終端200的位置。
本實施例的外置導(dǎo)航裝置100具有如下幾個部分GPS天線110，它從GPS衛(wèi)星接收GPS信號；引擎120，它利用接收的GPS信號計算當前位置；供電裝置，它向GPS引擎120供電；傳遞裝置，它把GPS引擎120計算的結(jié)果傳送給移動通信終端200。
在本實施例中，為了不僅可以在車輛等內(nèi)部使用外置導(dǎo)航裝置100，還可以便利地攜帶使用，GPS天線110內(nèi)置于導(dǎo)航裝置內(nèi)部。因此，當使用本實施例的導(dǎo)航裝置100時，無需另行連接到車輛的GPS天線110。
而且，本實施例的外置導(dǎo)航裝置100不是從車輛的供電裝置直接得到供電，而是采用一種可通過終端200獲得供電的結(jié)構(gòu)。即，作為本實施例導(dǎo)航裝置100的連接部130，是一種可在傳遞GPS引擎120計算的數(shù)據(jù)信息同時供電的結(jié)構(gòu)。
因此，本實施例的數(shù)據(jù)傳送裝置與供電裝置形成一體，通過一條線路實現(xiàn)供電與數(shù)據(jù)傳遞。
此外，在本實施例中，連接部130包括連接安裝的插頭131，用以使外置導(dǎo)航裝置100插入在終端上形成的插孔210中使用，通過該插頭131與終端200的插孔210實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，供電是通過終端200的電池實現(xiàn)的，在攜帶時也可以便利地使用外置導(dǎo)航裝置100。
對于本實施例的外置導(dǎo)航裝置100而言，當利用車輛等的供電裝置供電時，在終端200的充電及數(shù)據(jù)通信接口240處連接車輛的供電裝置插頭250，供應(yīng)給終端100的電源可以再次通過導(dǎo)航裝置100的插頭131傳遞給GPS引擎120。
在本實施例的GPS引擎120中分別安裝著作為感知終端200移動方向地磁傳感器140和測量移動速度變化的速度傳感器150。
本實施例的地磁傳感器140在導(dǎo)航裝置100接入電源時測量地球磁場，從北端按順時針方向計算終端200的移動方向并傳遞給GPS引擎120，速度傳感器150通過測量重力加速度，提取行進方向的相關(guān)數(shù)據(jù)，以此計算速度并傳遞給GPS引擎120。
以地磁傳感器140和速度傳感器150傳遞的信息為基礎(chǔ)，GPS引擎120執(zhí)行慣性導(dǎo)航，因此，當GPS通信無法進行時，也可以掌握終端200的當前位置。
另外，在本實施例的外置導(dǎo)航裝置100中，分別把位置過濾器125、方向過濾器145、速度過濾器155連接于GPS引擎與上述連接部130之間，以便將基于GPS接收信號的位置信息與上述地磁傳感器140和速度傳感器150通過慣性導(dǎo)航計算的位置信息數(shù)據(jù)進行比較，提取更準確的位置信息數(shù)據(jù)。
下面說明基于如上構(gòu)成的本發(fā)明實施例的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法。
圖5是本實施例導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法的框圖，圖6是本實施例導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法的流程圖。
把外置導(dǎo)航裝置100的插頭131連接于終端200的插孔210，通過終端顯示部230的菜單畫面選擇GPS功能。通過插頭131將電源從終端200接入外置導(dǎo)航裝置100后，GPS引擎120啟動(步驟300，步驟310)。
當判斷的結(jié)果為可進行GPS通信時，GPS引擎120分析通過GPS天線110輸入的信號，執(zhí)行既定的運算，提取移動通信終端200的位置、移動方向、移動速度數(shù)據(jù)(步驟320，步驟320)。
而且，GPS引擎120計算的結(jié)果通過插頭131和終端200的插孔210傳遞到終端200(步驟340)。終端200控制部在顯示屏230上顯示通過外置導(dǎo)航裝置100輸入的關(guān)于位置、移動方向、移動速度等數(shù)據(jù)(步驟350)。
如圖5所示，數(shù)據(jù)的計算與傳遞步驟是在GPS引擎120的控制下，通過GPS天線110與GPS衛(wèi)星通信，從GPS衛(wèi)星接收關(guān)于終端位置信息的步驟。
接收的信息數(shù)據(jù)被GPS引擎120進行解碼，通過一定運算過程計算出終端的當前位置，該位置信息經(jīng)插頭131傳送給終端200。
另一方面，在本實施例的位置追蹤控制方法中還包括如下步驟即在進行GPS通信時，GPS引擎利用地磁傳感器140和速度傳感器150測量的移動方向及速度數(shù)據(jù)執(zhí)行慣性導(dǎo)航，計算出位置，并把該位置、方向、速度值與通過GPS天線110接收的數(shù)據(jù)進行比較，校正為更準確的位置、方向、速度值。
在本實施例中，位置、方向、速度值的校正是GPS引擎?zhèn)魉偷奈恢眯畔?shù)據(jù)在通過各個位置過濾器125、方向過濾器145、速度過濾器155的過程中被執(zhí)行的。而且，校正后的位置、方向、速度值被傳送給移動通信終端200。
當在無法進行GPS通信的場所使用終端200時，GPS引擎120判斷的結(jié)果是無法接收GPS(步驟320)。
在這種情況下，由于無法通過GPS天線110接收位置信息，在GPS引擎120的控制下，以方向傳感器140和速度傳感器150感知的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)執(zhí)行慣性導(dǎo)航，計算出終端當前位置的信息(步驟360，步驟370)。
GPS引擎120執(zhí)行慣性導(dǎo)航所計算的位置值通過插頭131傳送給移動通信終端200。此外，地磁傳感器140和速度傳感器150所獲得的移動方向和移動速度值也在GPS引擎120的控制下被傳送給移動通信終端200(步驟380)。
同時，由于無法接收GPS，位置過濾器125、方向過濾器145、速度過濾器155可以以由GPS引擎120傳遞的通過慣性導(dǎo)航計算的位置、方向、速度值為基礎(chǔ)進行選擇并傳遞給移動通信終端。
從外置導(dǎo)航裝置100傳送位置信息數(shù)據(jù)后，移動通信終端200在控制部的控制下將其顯示于終端200的顯示部230，使用戶可以掌握關(guān)于位置的信息(步驟350)。
本發(fā)明的權(quán)利范圍并非僅限于上述實施例，而是由權(quán)利要求書決定，當然包括在與權(quán)利要求書中記載內(nèi)容相同的范圍內(nèi)進行的各種變形與改造。
權(quán)利要求
1.一種移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是包括GPS天線，它接收GPS信號；GPS引擎，它利用通過上述GPS天線接收的GPS信號計算移動通信終端的位置，向終端傳遞位置信息；連接部，它與上述移動通信終端物理連接，形成把上述GPS引擎計算的位置信息傳遞給上述移動通信終端的路徑，同時，作為給所述移動通信終端供電的路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是所述連接部是能夠選擇性地插入在所述移動通信終端上形成的插孔的插頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是，所述GPS天線是內(nèi)置天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是在所述GPS引擎上連接著探測所述移動通信終端移動方向的方向傳感器和測量所述移動通信終端移動速度的速度傳感器；以從所述方向傳感器和速度傳感器提供的信號為基礎(chǔ)，所述GPS引擎可以在無法接收GPS信號的地區(qū)進行慣性導(dǎo)航。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是，所述方向傳感器是測量地磁、探測移動方向的地磁傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是，當在車輛外面攜帶移動通信終端移動時，所述外置導(dǎo)航裝置通過移動通信終端供電；當在車輛內(nèi)使用所述移動通信終端時，通過連接于車輛電源供應(yīng)部的所述移動通信終端的充電端子和導(dǎo)電連接于所述充電端子的插孔及連接部，為所述外置導(dǎo)航裝置供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置，其特征是，在所述GPS引擎與所述連接部之間連接安裝有位置過濾器、方向過濾器、速度過濾器。
8.一種基于移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法，其特征是包括信號接收判斷步驟，判斷是否可以接收GPS信號；GPS導(dǎo)航位置追蹤步驟，當所述信號接收判斷步驟判斷的結(jié)果是可接收GPS信號時，GPS引擎分析通過GPS天線接收的GPS信號，計算移動通信終端的位置值并傳送給所述移動通信終端；慣性導(dǎo)航位置追蹤步驟，當所述信號接收判斷步驟判斷的結(jié)果是無法接收GPS信號時，包括(1)通過移動通信終端方向傳感器及速度傳感器探測移動方向及速度的步驟；(2)所述GPS引擎以關(guān)于所述移動方向及加速度的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)利用慣性導(dǎo)航計算所述移動通信終端位置的步驟；(3)向所述移動通信終端傳送所述移動通信終端位置、方向、速度值的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法，其特征是在所述GPS導(dǎo)航位置追蹤步驟中，還包括如下步驟通過所述方向傳感器及速度傳感器計算移動方向和速度數(shù)據(jù)；以所述計算的移動方向和速度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)執(zhí)行慣性導(dǎo)航，計算終端的當前位置；對通過所述慣性導(dǎo)航計算的結(jié)果與通過所述GPS天線接收的結(jié)果進行比較，計算經(jīng)過校正的位置、方向、速度值，傳送給所述移動通信終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置的位置追蹤控制方法，其特征是，所述校正是由相應(yīng)的位置過濾器、方向過濾器、速度過濾器來執(zhí)行的，分別提取相應(yīng)過濾器校正的位置、方向、速度值，將其傳送給所述移動通信終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置及其位置追蹤控制方法。本發(fā)明的移動通信終端的外置導(dǎo)航裝置包括如下部分GPS(全球定位系統(tǒng))天線，用以接收GPS信號；GPS引擎，其利用通過所述GPS天線接收的GPS信號計算移動通信終端的位置，向終端傳遞位置信息；連接部，其與所述移動通信終端物理連接，形成把所述GPS引擎計算的位置信息傳遞給所述移動通信終端的路徑，同時，作為給所述移動通信終端供電的路徑。
文檔編號H04B7/26GK1654975SQ200410078200
公開日2005年8月17日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者金炯元 申請人:樂金電子(中國)研究開發(fā)中心有限公司