TWI344610B - A method for auto-perform navigation software - Google Patents

Description

1344610 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明是有關於一種執行導航軟體之方法，且特別 是有關於一種全球定位系統裝置被啟動後，即根據所接 收到之經緯度資料自動執行導航軟體與圖資之方法。 先前技術 全球定位系統（Global Positioning System ，簡稱 GPS)是美國國防部費時20年，花費超過120億美元於 1 9 7 3年開始發展的一套精確衛星導航定位計劃。自1 9 7 8 年起開始發射，並於1993年10月起正式全天候三度空間 定位。G P S系統的開發是支持軍事上航空和飛機上的需要 而發展的，因此GPS的使用者在地球上的任何時、地，若 無地形或建物設施遮蔽，皆不受天候的影響，且可接收 到4〜8顆衛星的訊號而加以定位。 全球衛星定位系統的整個系統約分成下列三個部 份： 1 .太空衛星部份：由2 4 顆繞極衛星所組成，分成 六個執道，運行於約2 0 2 0 0公里的高空，繞行地球一周約 1 2小時。每個衛星均持續著發射載有衛星軌道資料及時 間的無線電波，提供地球上的各種接收機來應用。 2 .地面管制部份：這是為了追蹤及控制上述衛星運 轉，所設置的地面管制站，主要工作為負責修正與維護 每個衛星能保持正常運轉的各項參數資料，以確保每個 衛星都能提供正確的訊息給使用者接收機來接收。 3 .使用者接收機：追蹤所有的GPS衛星，並即時地計

13162TWF.PTD 第5頁 1344610 •五、發明說明（2) 算出接收機所在位置的座標、移動速度及時間，GARM IN GPS 即屬於此部份。其中，我們一般民間所能擁有及應 用的，就是第三部份。計算原理為：每個太空衛星在運 行時，任一時刻都有一個座標值來代表其位置所在（已知 值），接收機所在的位置座標為未知值’而太空衛星的訊 息在傳送過程中，所需耗費的時間，可經由比對衛星時 鐘與接收機内的時鐘計算之，將此時間差值乘以電波傳 送速度（一般定為光速），就可計算出太空衛星與使用者 接收機間的距離，如此就可依三角向量關係來列出一個 相關的方程式。 而在GPS日益普及的今天，人們喜歡在旅遊時隨身攜 帶具有GPS的電子裝置，而此電子裝置可能儲存有多個國 家或一個國家中各個區域（如州或省）的導航軟體與其 地圖資料。因此方便使用者到一個國家時即在當地租 車，亦不致迷路。但是，當使用者穿州越省的同時，有 可能得洗停車，然後使用者再根據目前所在位置手動開 啟目前位置的導航軟體與其圖資，不但費時，且不夠人 性化。而且，若使用者對於地理方位不清楚的話，甚至 會發生不知道該執行哪一套導航軟體與其圖資的問題。 發明内容 本發明的目的就是在提供一種自動執行導航軟體之 方法，其係在GPS (全球定位系統）裝置開機後，能根據 所在位置之經緯度資料，自動執行導航軟體，並載入導 航圖資。

13162TWF.PTD 第6頁 1344610 -五、發明說明（3) 本發明的目的再一目的是提供一種自動執行導航軟 體之方法，其係當交通工具所在位置落於目前使用中的 導航圖資之外時，即根據目前之經緯度資料，自動尋找 及執行與其相對應之導航軟體，並載入其圖資。 本發明提出一種自動執行導航軟體之方法，此方法 包括啟動一全球定位系統裝置。其次，此全球定位系統 裝置將接收目前所在位置之GPS衛星信號，並對其解碼。 接著，全球定位系統裝置自解碼後之GPS衛星信號取出經 緯度資料。然後，根據經緯度資料於全球定位系統裝置 中尋找相對應之導航軟體。接著，則執行此導航軟體。 依照本發明的較佳實施例所述，上述之自動執行導 航軟體之方法更包括於執行導航軟體後，則根據經緯度 資料於該導航軟體中尋找相對應之導航圖資，並載入該 導航圖資。 本發明再提出一種自動執行導航軟體之方法，其係 適用於全球定位系統裝置，且全球定位系統裝置係處於 執行第一導航軟體的狀態中。此自動執行導航軟體之方 法包括在執行第一導航軟體時，載入第一導航圖資。而 全球定位系統裝置則以固定頻率接收經緯度資料，並判 斷經緯度資料是否落於第一導航圖資之内。接著，當經 緯度資料落於第一導航圖資之外時，則根據經緯度資料 於該全球定位系統裝置中尋找相對應之第二導航軟體， 然後執行第二導航軟體。 依照本發明的較佳實施例所述，上述之自動執行導

13162TWF.PTD 第7頁 1344610 '五、發明說明（4) 航軟體之方法更包括於執行第二導航軟體後，則根據經 緯度資料於第二導航軟體中尋找相對應之第二導航圖 資，並載入第二導航圖資。 依照本發明的較佳實施例所述，上述之以固定頻率 接收經緯度資料之步驟包括全球定位系統裝置接收一 GPS 衛星信號，並對GPS衛星信號進行解碼，然後自解碼後之 GPS衛星信號中取出經緯度資料。 本發明因採用自動執行導航軟體之方法，因此使用 者每到一新區域時，只要開啟全球定位系統裝置，裝置 即會根據所接收到之經緯度資料，自動執行與其相對應 之導航軟體與圖資，不但更具人性化，且減少了使用者 手動尋找與呼叫導航軟體及圖資的時間。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下。 實施方式 請參照圖1，其繪示依照本發明一較佳實施例的一種 自動執行導航軟體之方法的步驟流程圖。此方法係適用 於具有全球定位系統（Global Positioning System，簡 稱GPS )的電子產品上，其中，如熟悉此技藝者可以輕易 知曉，電子裝置可以是個人數位助理（Personal Digital Assistant，簡稱PDA)或是個人電腦 (Personal Computer簡稱PC)，亦或是其他任何具有全 球定位系統的電子產品。

13162TWF.PTD 第8頁 1344610 五、發明說明（5) 在本實施例中，當使用者啟動全球定位系統裝置時 (si 02 )，此全球定位系統開始搜尋天空中之衛星，並 於搜尋到至少4顆衛星之後，開始接收衛星所傳來之GPS 衛星信號。而且，利用全球定位系統裝置内之電路，對 GPS衛星信號進行解碼（sl04)。 其中，一般我們使用的全球定位系統裝置就是依三 角向量關係來列出一個相關的方程式，以計算出所在位 置的座標資料，每接收到一顆衛星就可列出一個相關的 方程式，因此在至少收到三衛星後，即可計算出平面座 標（經緯度）值，收到四顆則加上高程值，五顆以上更可 提高準確度。 在本實施例中，在執行步驟s 1 0 4之後，全球定位系 統裝置則自解碼後之GPS衛星信號中取出經緯度資料 (s 1 0 6 )。其中，如熟悉此技藝者可以輕易知曉，經緯 度資料可以是經度、緯度、緯度區分與經度區分，但不 以此為限。 在得到目前所在位置之經緯度資料後，全球定位系 統裝置即根據經緯度資料尋找相對應之導航軟體（s 1 0 8 )，然後並予以執行此導航軟體（s 1 1 0 )。而此全球定 位系統裝置可以例如是儲存有多套導航軟體（不同國家 或不同區域），也可以例如是一個區域即有多套導航軟 體，而在找到相對應之導航軟體時，則可以設定由使用 者選擇或是由裝置本身擇一軟體來執行，但均不以此為 限0

13162TWF.PTD 第9頁 1344610 五、發明說明（6) 在本實 統裝置則接 之導航圖資 對應的導航 位置顯示於 在本發 (即全球定 向的二維座 星則可訂出 式。 接著， 例的再一種 本實施例中 過程中（例 換導航軟體 在本實 一導航軟體 球定位系統 經緯度資料 在全球定位 向與在第一 頻率接收天 其中， 以是以一秒 施例中，在執行步驟s 1 1 0之後，全球定位系 著根據經緯度資料於導航軟體中尋找相對應 (s 1 1 2 )，然後將尋找到之與經緯度資料相 圖資載入至導航軟體（sll4)，以將目前之 全球定位系統裝置的營幕上。 明之較佳實施例中，由至少3顆可見的衛星 位系統裝置所搜尋到之衛星）可訂出水平方 標系，即所謂的2 D導航模式，而4顆以上之衛 所在位置的三維座標，即所謂的3 D導航模 請參照圖2，其係繪示依照本發明一較佳實施 自動執行導航軟體之方法的步驟流程圖。在 ，圖2之方法係可應用於當一交通工具在行進 如從甲國到乙國，或是穿州越省），需要切 的方法。 施嘀中，當全球定位系統裝置處於執行一第 的狀態中時，如本發明前述之圖1之步驟，全 裝置將會自動載入與目前所在位置相對應之 的第一導航圖資（s202)。而且，為能即時 系統裝置的螢幕上顯示出交通工具的行進方 圖資上的位置，全球定位系統裝置將以固定 空中衛星所傳來之經緯度資料（s 2 0 4 )。 如熟悉此技藝者可以輕易知曉，固定頻率可 一次的方式來接收最新的經緯度資料，但不

Eilig I 1 I 1 HI | 1画_ S 1« 11 11« 13162TWF.PTD 第10頁 1344610 _五、發明說明（7) 以此為限。而全球定位系統裝置以固定頻率接收天空中 衛星所傳來之經緯度資料，其接收、解碼與取出經緯度 資料之步驟則如圖1之步驟sl04至sl06所述，在此則不再 贅述。 在本實施例中，在接收到最新的經緯度資料後，全 球定位系統裝置則跟著判斷目前最新之經緯度資料是否 落於第一圖資之内（s 2 0 6 )。此判斷之目的係在於避免 使用者由於專注於交通之狀況，而使得全球定位系統裝 置上的導航軟體沒有圖資可顯示。 當全球定位系統裝置判斷得知目前最新之經緯度資 料落於第一圖資之外時，則根據最新之經緯度資料於全 球定位系統裝置的儲存設備中尋找與最新經緯度資料相 對應之第二導航軟體（s208)，並接著執行此第二導航 軟體（s 2 1 0 )。反之，當全球定位系統裝置判斷得知目 前最新之經緯度資料落於第一圖資之内時，則回到步驟 s 2 0 4 ，繼續判斷下一筆的經緯度資料是否落於第一圖資. 之内。 在執行步驟s 2 1 0後，全球定位系統裝置則接著根據 經緯度資料於第二導航軟體中尋找相對應之第二導航圖 資（s 2 1 2 )，然後將尋找到之與經緯度資料相對應的導 航圖資載入至導航軟體（s214)，以將目前之位置顯示 於全球定位系統裝置的螢幕上。 .在本發明之較佳實施例中，每種全球定位系統裝置 視其如何應用GPS訊號内之資料而有不同之設計方法；有

13162TWF.PTD 第11頁 1344610 五、發明說明（8) 些可接收電碼内所隱含資料及衛星訊息（所謂電碼接收 器），而有些則不需要用到電碼（無電碼接收器）。前 者可直接由衛星信息及電碼資料從事即時性導航定位， 而後者則需要利用後處理之星曆來做為輔助，故無法應 用於即時性定位測量。另外若全球定位系統裝置可同時 接收雙頻（L 1及L 2 )之資料，則可用於消除電離層折射 影響。 在本發明之較佳實施例中，GPS衛星信號包括NMEA (National Marine Electronics Association ，國際海 事電子協會）通訊協定資料。而此通訊協定資料包括有 1 ·經度、2 ·緯度、3.定位完成代號、4.採用有效的衛星 顆數、5.所用的衛星編號，及仰角，方向角，接收訊號 強度、6.衛星方位角、7.高度、8.相對位移位移速度、 9.相對位移位移方向角度、1 0.日期、1 1. u T C時間 (Coordinated Universal Time，格林威治時間）、12. D0P誤差參考值（Dilution of Precision，衛星幾何精 度因子）、13.衛星狀態及接收狀態、NMEA-0183輸出資 訊表、NMEA種類、GGA衛星定位資訊、GLL基本地理位置-經度及緯度、GSA GNSS D0P (誤差資訊）、GSV GNSS天 空範圍内的衛星、RMC (Recommended Minimum Specific )全球定位系統建議的最小傳輸資料、VTG ( Vector to Ground )相對位移方向及相對位移速度。 在本發明之較佳實施例中，衛星定位定位資訊（G G A ) 的表現格式為：

13162TVF.PTD 第12頁 1344610 五、發明說明（9) --

$GPGGA’ <1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9> M <11>, <12>, <13><CRXLF> ’ ’ 其中，< 1 >為定位標準時間（UTC t i me )格式：時時 分分秒秒.秒秒秒（hhmmss. sss )以2>為緯度，格式： 度度分分.分分分分（ddmm.mmmm) 。<3>為緯度區分，北 半球（N)或南半球（S) 。<4>為經度，格式：度度分 分.分分分分。< 5 >為經度區分，東（e )半球或西（/) 半球。<6>為定位代號，而〇 =未定位或無效的定位、1 =GPS SPS格式（SPS為商業用途格式），已定位、2 = 偏差修正GPS (即DGPS ) ，SPS格式，已定位、3 = Gps PPS格式（PPS為軍用格式），已定位。<7>為使用中的 衛星顆數，00至12。<8>為水平稀釋精度，Q5至99. g 米。<9> 為 MSL 海拔，-9999.9 至 99999,9 米。<1〇> 為 Geoidal 高度 ’-9 99.9 至9 9 99.9 米。<11>為偏差修正!)(^5 (RTCM SC-104)資料年限’上次有效的rTCM傳輸至今的秒 數（若非DGPS，則數字為〇)。<12>為偏差修正（DGPS) 參考基地台代號，〇〇〇〇至1023。 （〇表非DGPS) 。<13>為 Checksum.(檢查位元）。 在本發明之較佳實施例中，含經、緯度的地理位置 (GLL)的表現格式為： $CPGLL, <1>,<2>, <3>,<4>,<5>, <6>, <7><CRXLF> 其中’< 1 >代表緯度，格式：度度分分.分分分分 (ddmm. mmmm ) 。<2>代表緯度區分，北半球（n)或南半 球（S) 。<3>代表經度，格式：度度分分分分分分。

13162TWF.PTD 第13頁 1344610 五、發明說明（ίο)

<4>代表經度區分，東（E)半 表標準定位時間（UTC time ) (hhmmss ) 〇<6>代表狀態，A 用°<7>代表Checksum.(檢查 綜合以上所述，本發明之 當使用者使用全球定位系統裝 程式則自動依據定位之經緯度 内之導航軟體與所在位置之圖 雖然本發明已以較佳實施 以限定本發明，任何熟習此技 精神和範圍内，當可作些許之 之保護範圍當視後附之申請專 球或西（W )半球。< 5 >代 ，格式：時時分分秒秒 =資訊可用。V=資訊不可 位元）。 自動執行導航軟體之方法 置時，只需執行程式，而 ，呼叫全球定位系統裝置 資。 例揭露如上，然其並非用 藝者，在不脫離本發明之 更動與潤飾，因此本發明 利範圍所界定者為準。

13162TWF.PTD 第14頁 1344610 圖式簡單說明 圖1是繪示依照本發明一較佳實施例的一種自動執行 導航軟體之方法的步驟流程圖。 圖2是繪示依照本發明一較佳實施例的再一種自動執 行導航軟體之方法的步驟流程圖。 【圖式標示說明】 s 1 0 2 :啟動全球定位系統裝置 si 04 :接收及解碼GPS衛星信號 s 1 0 6 :自解碼後之GPS衛星信號中取出經緯度資料 s 1 0 8 :根據經緯度資料於全球定位系統裝置中尋找 相對應之導航軟體 s 1 1 0 :執行導航軟體 si 1 2 導航圖資 s 1 1 4 s202 s204 s206 s208 根據經緯度資料於導航軟體中尋找相對應之 載入導航圖資 載入第一導航圖資 以固定頻率接收經緯度資料 判斷經緯度資料是否落於第一導航圖資之内 當經緯度資料落於第一導航圖資之外時，則 根據經緯度資料於全球定位系統裝置中尋找相對應之第 二導航軟體 s210 :執行第二導航軟體 s 2 1 2 :根據經緯度資料於第二導航軟體中尋找相對 應之第二導航圖資 s214 :載入第二導航圖資

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Claims (1)

1344610 _六、申請專利範圍 1. 一種自動執行導航軟體之方法，包括： 啟動一全球定位系統裝置； 接收及解碼一 GPS衛星信號； 自解碼後之該G P S衛星信號中取出一經緯度資料； 根據該經緯度資料於該全球定位系統裝置中尋找相 對應之一導航軟體；以及 執行該導航軟體。 2 .如申請專利範圍第1項所述之自動執行導航軟體之 方法，更包括： 根據該經緯度資料於該導航軟體中尋找相對應之一 導航圖資，以及 載入該導航圖資。 3. 如申請專利範圍第1項所述之自動執行導航軟體之 方法，其中該經緯度資料包括一經度。 4. 如申請專利範圍第3項所述之自動執行導航軟體之 方法，其中該經緯度資料更包括一緯.度。 5 .如申請專利範圍第4項所述之自動執行導航軟體之 方法，其中該經緯度資料更包括一經度區分。 6. 如申請專利範圍第5項所述之自動執行導航軟體之 方法，其中該經緯度資料更包括一緯度區分。 7. 如申請專利範圍第1項所述之自動執行導航軟體之 方法，其中該GPS衛星信號包括NME A (國際海事電子協會 )通訊協定資料。 8. —種自動執行導航軟體之方法，適用於一全球定

13162TWF.PTD 第16頁 1344610 六、申請專利範圍 位系統裝置，且該全球定位系統裝置係處於執行一第 導航軟體的狀態中，該方法包括： 載入一第一導航圖資； 以 判 當 一固定頻率接收一經緯度資料； 第二 執 9. 斷該經緯度資料落於該第一導航圖資之内與否； 該經緯度資料落於該第一導航圖資之外時，則根 據該經緯度資料於該全球定位系統裝置中尋找相對應之 導航軟體；以及 行該第二導航軟體。 如申請專利範圍第8項所述之自動執行導航軟體之 方法，更包括： 根據該經緯度資料於該第二導·航軟體中尋找相對應 之一第二導航圖資；以及 載 10 之方法 11 之方法 括： 接 解 白 12 之方法 入該第二導航圖資。 如申請專利範圍第8項所述之自動執行導航軟體 ，其中該固定頻率係為一秒一次。 .如申請專利範圍第8項所述之自動執行導航軟體 ，其中以該固定頻率接收該經緯度資料之步驟包 收一 G P S衛星信號； 碼該GPS衛星信號；以及 解碼後之該G P S衛星信號中取出該經緯度資料。 .如申請專利範圍第1 1項所述之自動執行導航軟體 ，其中該GPS衛星信號包括NMEA (國際海事電子協

13162TWF.PTD 第17頁 1344610 六、申請專利範圍 會）通訊協定資料。 13. 如申請專利範圍第8項所述之自動執行導航軟體 之方法，其中該經緯度資料包括一經度。 14. 如申請專利範圍第13項所述之自動執行導航軟體 之方法，其中該經緯度資料更包括一緯度。 15. 如申請專利範圍第14項所述之自動執行導航軟體 之方法，其中該經緯度資料更包括一經度區分。 16. 如申請專利範圍第15項所述之自動執行導航軟體 之方法，其中該經緯度資料更包括一緯度區分。

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