CN100378467C

CN100378467C - 移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法

Info

Publication number: CN100378467C
Application number: CNB2004100782005A
Authority: CN
Inventors: 金炯元
Original assignee: LG Electronics China Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Inspur LG Digital Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: KR20050081080A; KR100606851B1; CN1654975A

Abstract

本发明涉及移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法。本发明的移动通信终端的外置导航装置包括如下部分：GPS(全球定位系统)天线，用以接收GPS信号；GPS引擎，其利用通过所述GPS天线接收的GPS信号计算移动通信终端的位置，向终端传递位置信息；连接部，其与所述移动通信终端物理连接，形成把所述GPS引擎计算的位置信息传递给所述移动通信终端的路径，同时，作为给所述移动通信终端供电的路径。

Description

移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法，特别是涉及一种从移动通信终端获得电源，执行数据通信，在无法实现GPS通信的地区进行基于惯性导航的位置追踪的移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法。

背景技术

图1是现有技术的一般移动通信终端的外置导航装置的示意图。如图所示，现有技术的移动通信终端的外置导航装置10可在移动通信终端20上插拔，并能够根据需要安装于终端20，使用GPS功能。

现有技术的外置导航装置10包括如下几个部分：GPS天线11，它接收GPS信号；GPS引擎(图中未标出)，它利用接收的GPS信号计算移动通信终端的当前位置；电源供应部13，它向GPS引擎供电；数据连接部15，它用于向移动通信终端传送GPS引擎计算的结果。

现有技术的外置导航装置10的电源供应部13是导航装置10与车辆电源供应端子连接的部分，外置导航装置10的数据连接部15连接于终端20的充电及数据通信接口21。

而且，现有技术的GPS天线11通过电缆17把安装于车辆外部的GPS天线16连接到导航装置，只限于在车辆内部使用时才能连接。

当为了掌握终端20的位置而要使用现有技术的外置导航装置10时，把外置导航装置10的数据连接部15连接到移动通信终端的充电及数据通信接口21，把电源供应部13连接到车辆的充电端子，通过电缆17把安装于车辆外部的GPS天线16连接到导航装置10。

电源通过车辆的充电端子接入GPS引擎后，GPS引擎开始工作。GPS引擎从安装于车辆外部的GPS天线16接收GPS信号，利用接收的GPS信号计算移动通信终端20的当前位置。

GPS引擎计算的位置信息通过数据连接部15传送到移动通信终端20，传送来的数据在移动通信终端20的控制部的控制下被显示于主显示部23，用户可以据此掌握当前位置在哪里。

但是，如上构成的现有技术的移动通信终端的外置导航装置一直存在如下问题。

当使用现有技术移动通信终端20的外置导航装置10时，因为使用车辆电源供应端子接入电源，所以缺点是只能在车辆内使用。

另外，GPS天线11安装于车辆外部，连接和使用存在诸多不便，需要把连接天线的导航装置10重新连接到终端20，所以安装结构复杂，携带不便。

而且，由于把外部导航装置10的数据连接部15连接到移动通信终端20的充电及数据通信接口21，当携带它时，外置导航装置10被放置在距人体较近的位置，所以存在GPS信号接收灵敏度低的问题。

另外还存在如下局限，即，在无法接收GPS信号的地区，上述导航装置无法发挥作为导航装置的作用。

另外，在韩国实用新型公报1999-0022751中已经提出了一种导航装置，该导航装置具有GPS天线和微处理器，可通过GPS通信追踪位置，同时具有陀螺传感器和加速度传感器，通过与移动方向和移动速度相关的数据，在无法实现GPS通信的地区也可追踪当前位置。

但是，韩国实用新型公报1999-0022751公开的导航装置其自身独立，是带有液晶显示部和电池的导航装置，存在无法连接到移动通信终端使用的局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可通过移动通信终端的同一连接部实现数据通信和供电的移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种具有探测移动方向和速度手段，在无法进行GPS通信的地区也可基于惯性导航的移动通信终端的外置导航装置实现与基于此的位置追踪控制方法。

本发明的第三个目的在于提供一种比较通过GPS天线接收的位置信息与利用惯性导航计算出的位置信息，可实现更准确的位置信息计算的移动通信终端的外置导航装置及其位置追踪控制方法。

为实现上述目的，本发明移动通信终端的外置导航装置包括如下部分：GPS天线，用以接收GPS信号；GPS引擎，其利用通过所述GPS天线接收的GPS信号计算移动通信终端的位置，向终端传递位置信息；连接部，用以与所述移动通信终端物理连接，形成把所述GPS引擎计算的位置信息传递给所述移动通信终端的路径，同时，作为给所述移动通信终端供电的路径。

本发明的另一特征是，所述连接部是选择性地接入在所述移动通信终端上形成的插孔的插头。

本发明的另一特征是，GPS天线是内置天线。

本发明的另一特征是，在GPS引擎上连接着感知所述移动通信终端移动方向的方向传感器和测量所述移动通信终端移动速度的速度传感器，以从所述方向传感器和速度传感器供应的信号为基础，所述GPS引擎在无法接收GPS信号的地区也可以进行惯性导航。

本发明的另一特征是，所述方向传感器是测量地磁并探测移动方向的地磁传感器。

本发明的另一特征是，当在车辆外面携带移动通信终端移动时，通过移动通信终端供电，当在车辆内使用所述移动通信终端时，通过连接于车辆电源供应部的所述移动通信终端的充电端子和连接于所述充电端子的插孔及连接部供电。

本发明的另一特征是包括如下几个步骤：信号接收判断步骤，判断是否可以接收GPS信号；GPS导航位置追踪步骤，当所述信号接收判断步骤判断的结果是可接收GPS信号时，GPS引擎分析通过GPS天线接收的GPS信号，计算移动通信终端的位置、移动方向、移动速度值并传送给所述移动通信终端；惯性导航位置追踪步骤，当所述信号接收判断步骤判断的结果是无法接收GPS信号时，该步骤包括：(1)通过移动通信终端的方向传感器及速度传感器探测移动方向及速度的步骤；(2)所述GPS引擎以关于所述移动方向及加速度的数据为基础利用惯性导航计算所述移动通信终端位置的步骤；(3)向所述移动通信终端传送所述移动通信的终端位置、方向、速度值的步骤。

本发明的另一特征是在所述GPS导航位置追踪步骤还包括如下步骤：步骤1，通过所述方向传感器及速度传感器计算移动方向和速度数据；步骤2，以所述计算的移动方向和速度数据为基础执行惯性导航，计算终端的当前位置；步骤3，比较通过所述惯性导航计算的结果与通过上述GPS天线接收的结果，计算经过校正的位置、方向、速度值，传送给所述移动通信终端。

本发明的另一特征是，所述校正是在各个GPS引擎的控制下通过位置过滤器、方向过滤器、速度过滤器来执行，分别提取出经相应过滤器校正的位置、方向、速度值，将其传送给移动通信终端。

按照本发明，移动通信终端与外置无线导航装置之间的数据通信和电源连接可利用同一连接部执行，因而简化了构成。而且，本发明带有方向传感器和速度传感器，用于测量移动的位置和方向，并以此为基础可以在无法接收GPS的地区利用惯性导航计算移动通信终端的位置。

本发明利用上述构成，能够利用同一连接部执行移动通信终端与外置无线导航装置之间的数据通信与电源连接，因而简化了构成。

本发明的移动通信终端的外置导航装置还带有方向传感器和速度传感器，能够测量移动的位置和方向，因此，在无法接收GPS的地区，也可以通过惯性导航计算移动通信终端的位置。

而且，当使用本发明外置导航装置时，将通过方向传感器和位置传感器测量的值与通过GPS天线接收的信息数据相互比较，可以计算出更准确的位置和移动方向及速度数据。

附图说明

图1是现有技术的一般移动通信终端的外置导航装置的示意图；

图2是本发明移动通信终端的外置导航装置的示意图；

图3是本发明实施例的导航装置的内部构成图；

图4是携带本发明导航装置时的使用状态示意图；

图5是本发明导航装置的位置追踪控制方法的框图；

图6是本发明导航装置的位置追踪控制方法的流程图。

^*附图主要部分的符号说明^*

100..........外置导航装置 110..........GPS天线

120..........GPS引擎 130..........连接部

131..........插头 140..........地磁传感器

150..........速度传感器 200..........移动通信终端

210..........插孔

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的移动通信终端的外置导航装置及其方法的具体实施例。

图2是本发明实施例的移动通信终端的外置导航装置的示意图，图3是本实施例导航装置的内部构成图，图4是携带本实施例外置导航装置时的使用状态示意图。

如图所示的本发明实施例的移动通信终端的外置导航装置100可在终端200上插拔，当需要追踪位置时，选择安装使用，利用全球定位系统(GPS：GlobalPositioning System)追踪终端200的位置。

本实施例的外置导航装置100具有如下几个部分：GPS天线110，它从GPS卫星接收GPS信号；引擎120，它利用接收的GPS信号计算当前位置；供电装置，它向GPS引擎120供电；传递装置，它把GPS引擎120计算的结果传送给移动通信终端200。

在本实施例中，为了不仅可以在车辆等内部使用外置导航装置100，还可以便利地携带使用，GPS天线110内置于导航装置内部。因此，当使用本实施例的导航装置100时，无需另行连接到车辆的GPS天线110。

而且，本实施例的外置导航装置100不是从车辆的供电装置直接得到供电，而是采用一种可通过终端200获得供电的结构。即，作为本实施例导航装置100的连接部130，是一种可在传递GPS引擎120计算的数据信息同时供电的结构。

因此，本实施例的数据传送装置与供电装置形成一体，通过一条线路实现供电与数据传递。

此外，在本实施例中，连接部130包括连接安装的插头131，用以使外置导航装置100插入在终端上形成的插孔210中使用，通过该插头131与终端200的插孔210实现数据传送，供电是通过终端200的电池实现的，在携带时也可以便利地使用外置导航装置100。

对于本实施例的外置导航装置100而言，当利用车辆等的供电装置供电时，在终端200的充电及数据通信接口240处连接车辆的供电装置插头250，供应给终端100的电源可以再次通过导航装置100的插头131传递给GPS引擎120。

在本实施例的GPS引擎120中分别安装着作为感知终端200移动方向地磁传感器140和测量移动速度变化的速度传感器150。

本实施例的地磁传感器140在导航装置100接入电源时测量地球磁场，从北端按顺时针方向计算终端200的移动方向并传递给GPS引擎120，速度传感器150通过测量重力加速度，提取行进方向的相关数据，以此计算速度并传递给GPS引擎120。

以地磁传感器140和速度传感器150传递的信息为基础，GPS引擎120执行惯性导航，因此，当GPS通信无法进行时，也可以掌握终端200的当前位置。

另外，在本实施例的外置导航装置100中，分别把位置过滤器125、方向过滤器145、速度过滤器155连接于GPS引擎与上述连接部130之间，以便将基于GPS接收信号的位置信息与上述地磁传感器140和速度传感器150通过惯性导航计算的位置信息数据进行比较，提取更准确的位置信息数据。

下面说明基于如上构成的本发明实施例的移动通信终端的外置导航装置的位置追踪控制方法。

图5是本实施例导航装置的位置追踪控制方法的框图，图6是本实施例导航装置的位置追踪控制方法的流程图。

把外置导航装置100的插头131连接于终端200的插孔210，通过终端显示部230的菜单画面选择GPS功能。通过插头131将电源从终端200接入外置导航装置100后，GPS引擎120启动(步骤300，步骤310)。

当判断的结果为可进行GPS通信时，GPS引擎120分析通过GPS天线110输入的信号，执行既定的运算，提取移动通信终端200的位置、移动方向、移动速度数据(步骤320，步骤320)。

而且，GPS引擎120计算的结果通过插头131和终端200的插孔210传递到终端200(步骤340)。终端200控制部在显示屏230上显示通过外置导航装置100输入的关于位置、移动方向、移动速度等数据(步骤350)。

如图5所示，数据的计算与传递步骤是在GPS引擎120的控制下，通过GPS天线110与GPS卫星通信，从GPS卫星接收关于终端位置信息的步骤。

接收的信息数据被GPS引擎120进行解码，通过一定运算过程计算出终端的当前位置，该位置信息经插头131传送给终端200。

另一方面，在本实施例的位置追踪控制方法中还包括如下步骤：即在进行GPS通信时，GPS引擎利用地磁传感器140和速度传感器150测量的移动方向及速度数据执行惯性导航，计算出位置，并把该位置、方向、速度值与通过GPS天线110接收的数据进行比较，校正为更准确的位置、方向、速度值。

在本实施例中，位置、方向、速度值的校正是GPS引擎传送的位置信息数据在通过各个位置过滤器125、方向过滤器145、速度过滤器155的过程中被执行的。而且，校正后的位置、方向、速度值被传送给移动通信终端200。

当在无法进行GPS通信的场所使用终端200时，GPS引擎120判断的结果是无法接收GPS(步骤320)。

在这种情况下，由于无法通过GPS天线110接收位置信息，在GPS引擎120的控制下，以方向传感器140和速度传感器150感知的数据为基础执行惯性导航，计算出终端当前位置的信息(步骤360，步骤370)。

GPS引擎120执行惯性导航所计算的位置值通过插头131传送给移动通信终端200。此外，地磁传感器140和速度传感器150所获得的移动方向和移动速度值也在GPS引擎120的控制下被传送给移动通信终端200(步骤380)。

同时，由于无法接收GPS，位置过滤器125、方向过滤器145、速度过滤器155可以以由GPS引擎120传递的通过惯性导航计算的位置、方向、速度值为基础进行选择并传递给移动通信终端。

从外置导航装置100传送位置信息数据后，移动通信终端200在控制部的控制下将其显示于终端200的显示部230，使用户可以掌握关于位置的信息(步骤350)。

本发明的权利范围并非仅限于上述实施例，而是由权利要求书决定，当然包括在与权利要求书中记载内容相同的范围内进行的各种变形与改造。

Claims

1.一种移动通信终端的外置导航装置，其特征是包括：

GPS天线，它接收GPS信号；

GPS引擎，它利用通过上述GPS天线接收的GPS信号计算移动通信终端的位置，向终端传递位置信息；

连接部，它与上述移动通信终端物理连接，形成把上述GPS引擎计算的位置信息传递给上述移动通信终端的路径，同时，作为给所述移动通信终端供电的路径。

在所述GPS引擎上连接着探测所述移动通信终端移动方向的方向传感器和测量所述移动通信终端移动速度的速度传感器；

以从所述方向传感器和速度传感器提供的信号为基础，所述GPS引擎可以在无法接收GPS信号的地区进行惯性导航。

2.根据权利要求1所述的移动通信终端的外置导航装置，其特征是所述连接部是能够选择性地插入在所述移动通信终端上形成的插孔的插头。

3.根据权利要求1所述的移动通信终端的外置导航装置，其特征是，所述GPS天线是内置天线。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的移动通信终端的外置导航装置，其特征是，所述方向传感器是测量地磁、探测移动方向的地磁传感器。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的移动通信终端的外置导航装置，其特征是，当在车辆外面携带移动通信终端移动时，所述外置导航装置通过移动通信终端供电；

当在车辆内使用所述移动通信终端时，通过连接于车辆电源供应部的所述移动通信终端的充电端子和导电连接于所述充电端子的插孔及连接部，为所述外置导航装置供电。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的移动通信终端的外置导航装置，其特征是，在所述GPS引擎与所述连接部之间连接安装有位置过滤器、方向过滤器、速度过滤器。

7.一种基于移动通信终端的外置导航装置的位置追踪控制方法，其特征是包括：

信号接收判断步骤，判断是否可以接收GPS信号；

GPS导航位置追踪步骤，当所述信号接收判断步骤判断的结果是可接收GPS信号时，GPS引擎分析通过GPS天线接收的GPS信号，计算移动通信终端的位置值并传送给所述移动通信终端；

惯性导航位置追踪步骤，当所述信号接收判断步骤判断的结果是无法接收GPS信号时，包括：

(1)通过移动通信终端方向传感器及速度传感器探测移动方向及速度的步骤；

(2)所述GPS引擎以关于所述移动方向及加速度的数据为基础利用惯性导航计算所述移动通信终端位置的步骤；

(3)向所述移动通信终端传送所述移动通信终端位置、方向、速度值的步骤。

8.根据权利要求7所述的基于移动通信终端的外置导航装置的位置追踪控制方法，其特征是在所述GPS导航位置追踪步骤中，还包括如下步骤：

通过所述方向传感器及速度传感器计算移动方向和速度数据；

以所述计算的移动方向和速度数据为基础执行惯性导航，计算终端的当前位置；

对通过所述惯性导航计算的结果与通过所述GPS天线接收的结果进行比较，计算经过校正的位置、方向、速度值，传送给所述移动通信终端。

9.根据权利要求8所述的基于移动通信终端的外置导航装置的位置追踪控制方法，其特征是，所述校正是由相应的位置过滤器、方向过滤器、速度过滤器来执行的，分别提取相应过滤器校正的位置、方向、速度值，将其传送给所述移动通信终端。