CN101132578A - 具有gps定位与导航功能的移动电话及其gps定位与导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动电话的GPS定位与导航方法以及具有GPS定位与导航功能的移动电话，该移动电话包括：具有运算处理功能，包括拥有中央处理单元核心处理模块、存储有用户信息、地图信息和路线信息的存储器、声音播放模块、命令输入单元、显示单元、与所述核心处理模块相互双向连接的GPS模块、以及用于测量方向，与所述核心处理模块相连接的重力加速器。在所述中央处理单元内还设置有GPS处理引擎。本发明的优点在于，在较低的硬件配置基础上，移动电话实现了GPS定位和导航功能，降低的生产成本，并且节省了昂贵的操作系统授权费用。

Description

具有GPS定位与导航功能的移动电话及其GPS定位与导航方法

技术领域

本发明涉及一种移动电话的GPS定位与导航方法以及具有GPS定位与导航功能的移动电话。

背景技术

GPS为Global Positioning System的缩写，即全球卫星定位系统。GPS的定位是利用卫星基本三角定位原理，GPS接收装置以测量无线电信号的传输时间来量测距离，以卫星的距离来判定接收装置在三维空间的位置，这是一种高轨道与精密定位的观测方式。随着技术的发展，GPS已经广泛应用于民用运输，例如，车载GPS导航设备。但是，车载GPS导航固定于汽车内部，无法满足个人随身电子地图和导航的功能，同时，车载GPS导航的硬件成本较高，功能单一，也限制了GPS的进一步应用。

现在移动电话的发展十分迅猛，并且，移动电话也具有处理器。高端的移动电话可以通过如WIN32等操作系统调用运行不同的软件，来实现多种功能。厂商也推出了具有GPS定位和导航功能的移动电话。这种具有GPS功能的移动电话是通过如Win32或者WinCE这一类操作系统提供的API(Application Programming Interface的缩写，即应用程序编程接口)，来实现相应的功能。但是，这些API为了适应各种其他的功能要求，例如多重视窗等，往往效率不高，并且要耗费大量的系统资源。所以这种电话需要很高的硬件基础，例如ARM9，ARM11等高主频的处理器和大容量的存储器等。

尽管目前具有GPS功能的移动电话虽然在功能上满足了大众对随身的电子地图和导航的需求，但是由于硬件过于昂贵，并且操作系统也需要额外的费用，使得成本太高，因此严重阻碍了具有GPS的移动电话功能在市场上进一步推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，如何在仅仅拥有较低速度处理器的基础上，不采用昂贵的操作系统，实现具有GPS定位和导航功能的移动电话。

为了解决上述技术问题，本发明跳过操作系统提供的API，设计一种具有GPS定位与导航功能的移动电话机以及移动电话的GPS定位与导航方法。其中，移动电话的GPS定位与导航方法为：在电话内包括，设置在核心处理模块的中央处理单元内的GPS处理引擎；与所述核心处理模块相互双向连接，用于存储用户信息以及地图信息和路线信息的存储器；与所述核心处理模块双向连接，用于接收GPS信号的GPS模块；以及，与所述核心处理模块连接，用于测量方向的重力加速器；

该方法包括以下步骤：

a1、所述GPS模块接收GPS定位卫星的信息取得当前位置信息，并把该当前位置信息传送到所述GPS处理引擎；

b1、所述GPS处理引擎结合当前位置、所述重力加速器取得的方向数据和所述存储器内的地图信息，画出以当前位置为中心的地图，并在该地图上标出当前位置；

c1、所述GPS处理引擎当前位置为中心的地图上，结合所述存储器内的路线信息画出当前位置所有路线；

d1、用户通过所述移动电话输入目标地点；

e1、所述GPS处理引擎根据存储器中储存的路线信息，找出从当前位置到目标地点的最优路线。

其中，所述a1步骤包括以下步骤：

a2、所述GPS处理引擎从所述GPS模块接收位置信息，并判断所述位置信息是否为有效信息；

b2、如果是有效的信息，则把所述位置信息设定为当前位置；

c2、否则，则进行所述步骤a2。

通过所述GPS模块接收并传送到所述GPS处理引擎的位置信息和时间信息为以串行方式的收发的NEMA字符串，所述NEMA字符串包括帧头、时间值、地理坐标值和帧尾。

具有GPS定位与导航功能的移动电话，包括：用于收发通话信号的电话天线模块，包括中央处理单元、视频输入输出和模拟输入输出的核心处理模块，与所述核心处理模块相互双向连接且存储有用户信息的存储器，与所述核心处理模块连接，用于播放所述核心处理模块输出音频信号的声音播放模块，用于输入用户命令到所述核心处理模块的命令输入单元，以及与所述核心处理模块双向连接的显示单元；

与所述核心处理模块双向连接，用于接收GPS定位信号的GPS模块，设置在所述中央处理单元内，用于处理GPS定位信号的GPS处理引擎，以及与所述核心处理模块连接，用于测量方向的重力加速器；

所述存储器存储有供所述核心处理模块调用的地图信息和路线信息。

其中，所述GPS处理引擎包括，位置处理模块、输入输出接口电路、以及分别与位置处理模块和输入输出接口电路双向连接的路线处理模块；路线处理模块与所述存储器双向连接，所述位置处理模块分别与所述GPS模块、重力加速器、命令输入单元和存储器连接，输入输出接口电路分别所述视频输入输出和模拟输入输出双向连接。

所述GPS模块包括，依次连接的GPS天线、低噪放大器、GPS滤波器以及GPS单元；所述GPS单元与所述GPS处理引擎相连接。

所述核心处理模块的处理单元晶振的震荡频率为104MHz。

通过上述技术方案，本发明具有独立的处理GPS定位信号以及导航的GPS处理引擎，不需要调用效率低下的操作系统提供的API，所以可以极大的提高效率，节约了硬件资源，甚至在只具有较低主频的处理单元的移动电话上都可以实现GPS定位和导航的功能。

作为本发明的一种技术方案，所述存储器为与非门存储器和随机存储器二合一的复合存储器，或者为通过扩展卡接口和所述核心处理模块双向连接的T-FLASH卡。通过使用扩展卡，可以方便地图信息和路线信息的更新和扩展。所述命令输入单元可以是与所述核心处理模块相连接的按键。作为一个改进方案，所述命令输入单元和显示单元为与核心处理模块双向连接的所述触摸屏模块。所述触摸屏模块包括，显示/触摸模块和触摸屏驱动；其中所述显示/触摸模块与所述核心处理模块相互双向连接，所述核心处理模块通过所述触摸屏驱动来驱动显示/触摸模块。这样，用户将更加方便直观地进行定位和导航的操作。

本发明还可以在功能上进行进一步加强。该具有GPS定位与导航功能的移动电话机还包括，分别与所述核心处理模块双向连接的蓝牙单元和照相单元。这样不仅可以实现照相功能，还可以通过蓝牙单元进行信息的交换，如能通过蓝牙耳机为用户提供语音导航。

与现有技术相比，本发明的优点在于，由于在基本的移动电话硬件资源的基础上，增加了具有直接运行GPS定位及导航功能的模块，无需效率低下的操作系统所提供的API，所以在较低的硬件配置基础上，就能实现GPS定位和导航功能，降低了具有GPS定位和导航功能移动电话的生产成本，并且节省了操作系统的授权费用。

附图说明

图1为本发明具有GPS定位与导航功能的移动电话机的结构示意图；

图2为本发明具有GPS定位与导航功能的移动电话机的结构示意图；

图3为本发明的GPS处理引擎的结构示意图；

图4为本发明的GPS定位功能的工作流程图；

图5为本发明的导航功能的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例对本发明做进一步详述。

一种具有GPS定位与导航功能的移动电话，包括：用于收发通话信号的电话天线模块90，包括中央处理单元104、视频输入输出103和模拟输入输出103的核心处理模块10，与所述核心处理模块10相互双向连接且存储有用户信息的存储器301，与所述核心处理模块10连接，用于播放所述核心处理模块10输出音频信号的声音播放模块60，用于输入用户命令到所述核心处理模块10的命令输入单元50，以及与所述核心处理模块10双向连接的显示单元40，与所述核心处理模块10双向连接，用于接收GPS定位信号的GPS模块80，设置在所述中央处理单元104内，用于处理GPS定位信号的GPS处理引擎108，以及与所述核心处理模块10连接，用于测量方向的重力加速器805；所述存储器301存储有供所述核心处理模块10调用的地图信息和路线信息。

其中，所述地图信息是关于各个地理位置的情况的信息，所述路线信息是指关于不同地点之间的路线的信息。

如图1所示，核心处理模块10包括有用于运算处理的中央处理单元104、用于处理和输出显示信号的视频输入输出103和用于声音等模拟信号处理的模拟输入输出103。其中，所述中央处理单元104包括有GPS处理引擎108。处理单元晶振105的频率为104MHz，并给所述核心处理模块10提供脉冲频率。

所述核心处理模块10分别与电话天线模块90、存储器301和GPS模块80双向连接。命令输入模块50把用户指令输入到所述核心处理模块10。重力加速器805把方向信号输入到所述核心处理模块10，通过依次连接的麦克风603以及语音接收电路604把语音信息输入到所述核心处理模块10。

所述核心处理模块10分别输出到所述声音播放模块60和显示单元40。

所述GPS模块80包括依次连接的GPS天线804、低噪放大器803、GPS滤波器802以及用于处理GPS信号的GPS单元801。所述GPS单元801与所述核心处理模块10双向连接。

如图2所示，可以通过按键501向所述核心处理模块10输入用户命令信息。包括有蓝牙天线701的蓝牙单元70与所述核心处理模块10双向连接。

所述电话天线模块90通过依次连接的射频天线907、射频开关902、射频滤波器904以及射频收发器906与所述核心处理模块10双向连接。所述电话天线模块90还包括，与所述核心处理模块10双向连接并输出到所述射频开关902的射频功放903和输出到所述射频收发器906的射频晶振905。所述射频晶振905的频率为104MHz。

声音播放模块60包括依次相互连接的音频功放601和扬声器602。

触摸屏模块403与所述核心处理模块10双向连接，可以实现显示输出和用户命令信息输入的功能。所述触摸屏模块403包括与所述核心处理模块10双向连接的显示/触摸模块401，以及与所述核心处理模块10连接，用于驱动显示/触摸模块401的触摸屏驱动401。

如图3所示，所述GPS处理引擎108包括，位置处理模块128、输入输出接口电路138、以及分别与位置处理模块128和输入输出接口电路(138)双向连接的路线处理模块118。

所述路线处理模块118与所述存储器301相互双向连接。所述位置处理模块128分别与所述GPS模块80、重力加速器805、命令输入单元50以及存储器301相连接。所述输入输出接口电路138分别所述视频输入输出102以及模拟输入输出103相互双向连接。

在所述存储器301里面存储有地图信息和路线信息，同时还存储有用于实现相应功能的软件，其中，地图信息采用高压缩率格式存储，路线信息经过优化设计，以减少存储空间，加快计算速度。

如图4所示，所述GPS模块80传送NEMA字符串到所述GPS处理引擎108，所述GPS处理引擎108的位置处理模块128将得到实时的位置信息。

NEMA字符串为一条包含有实时的位置信息的串列通讯参数，GPS处理引擎108将分析出该字符串包含的经度和维度信息，并设定为当前位置。

如图5所示，所述GPS处理引擎108将根据当前位置信息以及存储器中的地图信息和路线信息，在显示单元中40画出以当前位置为中心的地图和路线图。

然后，用户输入要去的目标地点，如果该目标地址有效，则所述GPS处理引擎108将寻找从当前地点到目标地点的路线。如果找到相应路线，存储并在所述显示单元40上画出找到的路线。

如果用户的当前位置改变，则收集新的当前位置附近的地图信息和路线信息，并显示出新的当前位置附近的地图，找出当新的前位置到目标地点的路线。当到达目标地点时候，提示用户到达了目标地点。

以上导航过程，在用户取消该过程或到达目标地点后结束。

Claims (10)

1.一种移动电话的GPS定位与导航方法，其特征在于，所述移动电话包括：与核心处理模块(10)的中央处理单元(104)双向连接的GPS处理引擎(108)、用于存储用户信息以及地图信息和路线信息的存储器(301)、用于接收GPS信号的GPS模块(80)以及用于测量方向的重力加速器(805)；所述导航方法包括以下步骤：

a1、所述GPS模块(80)接收GPS定位卫星的信息取得当前位置信息，并把该当前位置信息传送到所述GPS处理引擎(108)；

b1、所述GPS处理引擎(108)结合当前位置、所述重力加速器(805)取得的方向数据和所述存储器(301)内的地图信息，画出以当前位置为中心的地图，并在该地图上标出当前位置；

c1、所述GPS处理引擎(108)在以当前位置为中心的地图上，结合所述存储器(301)内的路线信息在显示器输出当前位置到达各个方向的所有路线；

d1、用户通过所述移动电话键盘输入目标地点；

e1、所述GPS处理引擎(108)根据存储器(301)中储存的路线信息，找出从当前位置到目标地点的最优路线。

2.根据权利要求1所述的移动电话的GPS定位与导航方法，其特征在于，所述a1步骤包括以下步骤：

a2、所述GPS处理引擎(108)从所述GPS模块(80)接收位置信息，并判断所述位置信息是否为有效信息；

b2、如果是有效的信息，则把所述位置信息设定为当前位置；否则，

c2、则进行所述步骤a2。

3.根据权利要求1或者2所述的移动电话的GPS定位与导航方法，其特征在于，通过所述GPS模块(80)接收并传送到所述GPS处理引擎(108)的位置信息和时间信息为以串行方式的收发的NEMA字符串，所述NEMA字符串包括帧头、时间值、地理坐标值和帧尾。

4.一种具有GPS定位与导航功能的移动电话，包括：用于收发通话信号的电话天线模块(90)，包括中央处理单元(104)、视频输入输出(103)和模拟输入输出(103)的核心处理模块(10)，与所述核心处理模块(10)相互双向连接且存储有用户信息的存储器(301)，与所述核心处理模块(10)连接，用于播放所述核心处理模块(10)输出音频信号的声音播放模块(60)，用于输入用户命令到所述核心处理模块(10)的命令输入单元(50)，以及与所述核心处理模块(10)双向连接的显示单元(40)，其特征在于还包括：

与所述核心处理模块(10)双向连接，用于接收GPS定位信号的GPS模块(80)，设置在所述中央处理单元(104)内，用于处理GPS定位信号的GPS处理引擎(108)，以及与所述核心处理模块(10)连接，用于测量方向的重力加速器(805)；

所述存储器(301)存储有供所述核心处理模块(10)调用的地图信息和路线信息。

5.根据权利要求4所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话，其特征在于，所述GPS处理引擎(108)包括，位置处理模块(128)、输入输出接口电路(138)、以及分别与位置处理模块(128)和输入输出接口电路(138)双向连接的路线处理模块(118)；

其中，路线处理模块(118)与所述存储器(301)双向连接，所述位置处理模块(128)分别与所述GPS模块(80)、重力加速器(805)、命令输入单元(50)和存储器(301)连接，输入输出接口电路(138)分别所述视频输入输出(102)和模拟输入输出(103)双向连接。

6.根据权利要求4所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话，其特征在于，所述GPS模块(80)包括，依次连接的GPS天线(804)、低噪放大器(803)、GPS滤波器(802)以及GPS单元(801)；

所述GPS单元(801)与所述GPS处理引擎(108)相连接。

7.根据权利要求4所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话，其特征在于，所述存储器(301)为与非门存储器和随机存储器二合一的复合存储器，或者为通过扩展卡接口(201)和所述核心处理模块(10)双向连接的T-FLASH卡。

8.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话，其特征在于，所述核心处理模块(10)的处理单元晶振(105)的震荡频率为104MHz。

9.根据权利要求4所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话机，其特征在于，所述命令输入单元(50)和显示单元(40)为与核心处理模块(10)双向连接的所述触摸屏模块(403)。

10.根据权利要求4所述的具有GPS定位与导航功能的移动电话，其特征在于还包括，分别与所述核心处理模块(10)双向连接的蓝牙单元(202)和照相单元(203)。

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