CN101526357A - 定位装置以及地图数据的位移的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位装置以及地图数据的位移的控制方法，其主要是利用一数据库预先储存具有地图数据以坐标数据的图资，接续通过一卫星定位系统接收一由卫星所发出的卫星定位数据并配合该图资且经一处理模块定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示于一装置本体的显示单元上，俾于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值，以供该处理模块根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值，再根据该移动向量值相应地对所显示的地图数据进行位移处理，藉此，于操作上无须使用卷动按键而更具便利性，更可节省于机构设计上以及增设组件的成本。

Description

定位装置以及地图数据的位移的控制方法

技术领域

本发明是有关于一种地图数据的位移的控制技术，更详而言之，是关于一种具有显示单元的装置本体的定位装置以及应用于一定位装置上的地图数据的位移的控制方法。

背景技术

按全球卫星定位系统(Global Positioning System；以下简称GPS)乃是一种利用多个人造卫星侦测覆盖全球的全天候被动式无线电定位系统，其早期为军事用途，用以管理于全球范围内装有GPS接收器的移动物体(如：飞机、战鉴、商用船只及运行车辆)的行踪，且随着私人用途的车辆的普及化，逐发展成为车用导航系统，以供车辆驾驶者随时掌握路况。

由于该车用导航系统必须固定在车内，且需使用车用电源才能运作，因此有业者将导航系统直接制作成可携式卫星导航装置(PND；Portable NavigationDevice)，或整合至可携式电子设备，例如，个人数字助理(PDA)、移动电话……等，以供使用者可通过可携式卫星导航装置或可携式电子设备随时随地掌握路况，而无需通过昂贵的汽车等电子式交通工具作为使用媒介。

在已知技术中的导航系统皆内存有至少一地图数据，并由一控制器将通过该全球卫星定位系统所取得一目前所在位置的坐标数据讯号与该地图数据比对后，再藉由一显示单元显示出使用者目前所在位置，此外，已知技术亦提供行程仿真搜寻、最佳路径设定等功能，其目的在于利用计算机分析后，自动引导使用者通过显示单元上显示的信息朝正确路径前进，然而，为让使用者能清晰地解读地图数据所显示的信息，该控制器除了需设置至少一用以将该地图数据缩小/放大的操作按键外，亦须设置至少一方向卷动按键，俾供使用者将经放大后的地图数据朝欲观看的方向点击及拖曳；惟，此举将增加整个导航系统于可携式卫星导航装置或可携式电子设备内的使用空间，并相应地增加了机构设计及增设组件上的成本，且每当使用者欲切换窗口时，皆需点击该等方向卷动按键，而易造成使用上的厌倦与麻烦。

兹此，如何提供一种可节省机构设计上以及增设组件(如方向卷动按键)的成本，且于使用上更为方便的定位装置以及地图数据的位移的控制方法，实为目前此产业界中亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述已知技术的缺点，本发明的一目的在于提供一种便利于使用者操作之定位装置以及地图数据的位移的控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种可简化机构设计及成本的定位装置以及地图数据的位移的控制方法。

为达上述目的及其他目的，本发明提供一种定位装置，该定位装置包括：一装置本体，具有一外露的显示单元；一数据库，设置于该装置本体内，用以预先储存具有地图数据以及坐标数据的图资；一卫星定位系统，设置于该装置本体内，且与该显示单元以及该数据库电性连接，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据，并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上；一倾斜感应模块，设置于该装置本体内，用以于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值；一处理模块，设置于该装置本体内，且与该倾斜感应模块电性连接，用以接收该倾斜感应模块所感应的倾斜参数值，并根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值；以及一控制模块，设置于该装置本体内，且与该卫星定位系统以及该处理模块电性连接，用以根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。

对应上述的定位装置，本发明所揭的地图数据的位移的控制方法，包括以下步骤：于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值；根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值；以及根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。

于本发明的一较佳实施例中，该倾斜参数值包括一倾斜角度及一倾斜方位坐标，以供该处理模块根据该倾斜角度计算一相对距离，再根据该相对距离及该倾斜方位坐标计算得出一移动向量值。

于本发明的一较佳实施例中，该卫星定位系统包括：一GPS接收器，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据；以及一GPS模块，与该GPS接收器电性连接，用以接收该GPS接收器所接收的卫星定位数据，俾通过该卫星定位数据并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该装置本体所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上。

于本发明的一较佳实施例中，该倾斜感应模块还包括一第一方向磁轴感应器与一第二方向磁轴感应器，藉以同时感应一第一方向与第二方向的倾斜参数值，可供该处理模块据以计算得出一水平移动向量值，用以根据该水平移动向量值相应地对显示于该显示单元上的二维显示地图数据进行位移处理。

于本发明的一较佳实施例中，该倾斜感应模块还包括一第三方向磁轴感应器，藉以感应第三方向的倾斜参数值，并据以计算得出一垂直移动向量值，用以根据该水平移动向量与该垂直移动向量相应地对显示于该显示单元上的三维显示地图数据进行位移处理。

兹此，本发明的定位装置以及地图数据的位移的控制方法，其主要是预先储存具有地图数据以坐标数据的图资，并通过接收一由卫星所发出的卫星定位数据配合该图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示，俾于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值，以根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值，再根据该移动向量值相应地对所显示的地图数据进行位移处理，藉此，于操作上无须使用卷动按键而更具便利性，更可节省于机构设计上以及增设组件的成本。

附图说明

图1为一方块示意图，其显示本发明的基本架构方块示意图；

图2A为一关系示意图，用以说明本发明定位装置的装置本体的倾斜角度及倾斜方位坐标与一参考水平面的二维关系示意图；

图2B为一关系示意图，用以说明本发明定位装置的装置本体的倾斜角度及倾斜方位坐标与一参考水平面及一参考垂直面的三维关系示意图；

图3A~3C为显示画面示意图，用以显示本发明定位装置的装置本体的二维画面卷动示意图；

图4A~4C为显示画面示意图，用以显示本发明定位装置的装置本体的三维画面卷动示意图；以及

图5为一实施流程图，用以说明本发明地图数据的位移的控制方法的实施流程图。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺之人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但并非以任何观点限制本发明的范畴，以下图式仅以简化的示意图式说明本发明的基本构想，遂图式中仅例示与本发明有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，因此再实际实施时，各组件的型态、数量及比例并非以图式为限，可依实际设计需要作变化，合先叙明。

参阅图1，是用以说明本发明定位装置的基本架构方块示意图。如图所示，该定位装置具有一装置本体10，且该装置本体10具有一外露的显示单元20，俾利于使用者观看，并随着使用者进行倾斜控制时，对显示单元20所显示的图资进行位移处理。于本实施例中，该定位装置可制作成可携式卫星导航装置(PND；Portable Navigation Device)，或整合至可携式电子设备，例如，个人数字助理(PDA)、移动电话其中之一者，当然本发明所提供的位移处理功能亦可对于正在执行导航功能的定位装置10内的图资进行位移处理。该定位装置复包括：一倾斜感应模块11、一卫星定位系统12、一数据库13、一处理模块14以及一控制模块15。以下对本发明所揭的定位装置的各组成构件进行详细说明。

该数据库13设置于该装置本体10内，用以预先储存具有地图数据以及坐标数据的图资，其中该数据库13所对应的地图数据为二维显示图资或三维显示图资。该卫星定位系统12设置于该装置本体10内，且与该显示单元20及该数据库13电性连接，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据，并配合该数据库13的图资且经定位计算处理后，将该装置本体10所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元20上，在实际应用中，该卫星定位系统12可为全球卫星定位系统(Global Positioning System；GPS)。具体而言，该卫星定位系统12包括：一GPS接收器121以及一与该GPS接收器电性连接的GPS模块122，其中该GPS接收器121可藉由一天线123接收由卫星所发出的卫星定位数据，该GPS模块122通过该卫星定位数据并配合该数据库13的图资且经定位计算处理后，将该装置本体10所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元20上。

该倾斜感应模块11设置于该装置本体10内，用以于使用者对该装置本体10进行倾斜控制时，感应该装置本体10的倾斜参数值，于实际应用中，该倾斜感应模块11可为电子罗盘(Compass sensor)或加速度传感器(G-sensor)，用以感应该装置本体10的相关倾斜参数值(例如：倾斜角度α及倾斜方位坐标……等)。

该处理模块14设置于该装置本体10内，且与该倾斜感应模块11电性连接，用以接收该倾斜感应模块14所感应的倾斜参数值，并根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值。该控制模块15设置于该装置本体10内，且与该卫星定位系统12以及该处理模块14电性连接，用以根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元20上的地图数据进行位移处理，藉以产生画面卷动效果。

具体而言，该倾斜感应模块11可包括一第一方向磁轴感应器与一第二方向磁轴感应器(图未示)，藉以同时感应一第一方向与第二方向的倾斜参数值，可供该处理模块14据以计算得出一水平移动向量值，用以根据该水平移动向量值相应地对显示于该显示单元20上的二维显示地图数据进行位移处理；且该倾斜感应模块11还包括一第三方向磁轴感应器(图未示)，藉以感应第三方向的倾斜参数值，并据以计算得出一垂直移动向量值，用以根据该水平移动向量与该垂直移动向量相应地对显示于该显示单元20上的三维显示地图数据进行位移处理。

参阅图2A~2B，分别用以说明本发明定位装置与倾斜角度及倾斜方位坐标于二维或三维空间的关系示意图。如图2A所示，该倾斜参数值包括：倾斜角度α以及倾斜方位坐标，其中该倾斜角度α系定义为该装置本体10相对于一参考水平面的仰角，而该倾斜方位坐标的角度β则为由一中心坐标由一基轴以圆周沿该参考水平面环绕的平面角，例如，利用一第一方向(X轴)磁轴感应器与一第二方向(Y轴)磁轴感应器所合成一水平移动向量(Vector)，藉以产生二维位移向量。如图2B所示，除了由第一方向(X轴)磁轴感应器与一第二方向(Y轴)磁轴感应器所合成一水平移动向量外，再利用一第三方向(Z轴)磁轴感应器通过与垂直面的倾斜角度γ产生一垂直移动向量，俾由该垂直移动向量与该水平移动向量的集合产生三维位移向量。

参阅图3A~3C，用以说明本发明定位装置根据倾斜角度及方位坐标的二维画面卷动示意图，如图所示，根据该装置本体10的倾斜角度α及二维倾斜方位坐标(X，Y)的角度β改变该装置本体10的显示单元20画面的卷动方向及距离，本实施例系以左、右方向为示意，但不以此为限。如图3A所示，为当该装置本体10与参考水平面呈平行状态时，通过该卫星定位系统12接收一由卫星所发出的卫星定位数据，并于数据库13读取相应的二维地图数据的显示画面。如图3B所示，当使用者将该装置本体10向左倾斜时，由该处理模块14根据该倾斜角度α计算向左的移动向量值，使该控制模块15据以令该二维地图数据的有效可视范围向左卷动。如图3C所示，当使用者将该装置本体10向右倾斜时，由该处理模块14根据该倾斜角度α计算向右的移动向量值，使该控制模块15据以令该二维地图数据的有效可视范围向右卷动。

在上述实施例中，本发明可于该处理模块内建构一取值转换表(Table)，该取值转换表对照倾斜角度α的大小换算与移动向量值的位移关系，例如，预设倾斜角度α的位移关系为2°/mm，该倾斜方位坐标的位移关系为1°/mm，该卫星定位数据坐标定义为(0，0)，当该装置本体10向正左方倾斜，即方位坐标为(-5，0)且倾斜角度为60°，将朝X轴产生30mm(60/2mm)的水平(X，Y)移动向量值，而当该装置本体10向正上方倾斜，即方位坐标为(0，5)，则将朝Y轴产生30mm(60/2mm)的水平(X，Y)移动向量值，又本实施例之移动方向系可根据坐标位置相对位移，而不限于上、下、左、右等卷动方向，即根据四个坐标象限定义取值方位，例如，预设倾斜角度的位移关系为2°/mm，该倾斜方位坐标的位移关系为1°/mm，该导航点数据坐标定义为(0，0)时，当方位坐标为(3，4)，倾斜角度为30°，则将产生15mm(30/2mm)的水平(X，Y)移动向量值，使该控制模块15根据该水平移动向量值，令有效可视范围朝倾斜方位朝的第一象限移动，而若方位坐标为(3，-4)，则令有效可视范围朝倾斜方位朝的第四象限移动，藉以显示二维地图数据的卷动效果。

参阅图4A~4C，用以说明本发明定位装置根据倾斜角度及方位坐标的三维画面卷动示意图，如图所示，根据该装置本体10的倾斜角度α及倾斜方位坐标(X，Y，Z)的角度β改变该装置本体10的显示单元画面的卷动方向及距离，本实施例以上、下方向为示意，但不以此为限。如图4A所示，为当该装置本体10与参考水平面呈平行状态时，通过该卫星定位系统12接收一由卫星所发出的卫星定位数据，并于数据库13读取相应的三维地图数据的显示画面。如图4B所示，当使用者将该装置本体10向上倾斜时，由该处理模块14根据该倾斜角度α计算向上的水平移动向量值与垂直移动向量值，使该控制模块15据以令该三维地图数据的有效可视范围向上卷动。如图4C所示，当使用者将该装置本体10向下倾斜时，由该处理模块14根据该倾斜角度α计算向下的水平移动向量值与垂直移动向量值，使该控制模块15据以令该三维地图数据的有效可视范围向下卷动。

在上述实施例中，本发明的取值转换表是对照倾斜角度及倾斜方位坐标的大小换算与移动向量值的位移关系时(同样预设倾斜角度的位移关系为2°/mm，该倾斜方位坐标的位移关系为1°/mm)，若该卫星定位数据坐标定义为(1，2)、方位坐标为(4，6)、倾斜角度为30°，则将产生15mm(30/2mm)的水平(X，Y)移动向量值，并于垂直该参考水平面的方向将相对产生5mm的垂直(Z)移动向量值，使该卷动控制模块根据该水平及垂直移动向量值的合成向量值，令有效可视范围以朝倾斜的三维方位坐标(X，Y，Z)移动，藉以显示三维地图数据的卷动效果。

参阅图5，为本发明地图数据的位移的控制方法的流程图，该地图数据的位移的控制方法应用于一定位装置上，该定位装置包括一具有一外露的显示单元的装置本体、一储存具有地图数据以及坐标数据的图资的数据库以及一用以接收由卫星所发出的卫星定位数据，并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上的卫星定位系统，该地图数据的位移的控制方法先执行步骤S1。

在步骤S1中，于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值。于本发明的实施例中，此步骤的倾斜参数值包括该装置本体10的倾斜角度α及倾斜方位坐标，接着进至步骤S2。

在步骤S2中，根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值。于本发明的实施例中，此步骤先根据步骤S1中所感应的倾斜角度计算一相对距离，再根据该相对距离及步骤S1中所感应的倾斜方位计算与该卫星定位数据之间的一移动向量值，接着进至S3。

在步骤S3中，根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。于本发明的实施例中，此步骤根据步骤S2计算所得的移动向量值撷取对该地图数据的一有效可视范围的卷动方向及距离，以对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。

综上所述，本发明提供一种定位装置以及地图数据的位移的控制方法，其主要是预先储存具有地图数据以坐标数据的图资，并通过接收一由卫星所发出的卫星定位数据配合该图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示，俾于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值，以根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值，再根据该移动向量值相应地对所显示的地图数据进行位移处理，藉此，于操作上无须使用卷动按键而更具便利性，更可节省于机构设计上以及增设组件的成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如后述的权利要求书范围所列。

Claims (21)

1、一种定位装置，其特征在于，包括：

一装置本体，具有一外露的显示单元；

一数据库，设置于该装置本体内，用以预先储存具有地图数据以及坐标数据的图资；

一卫星定位系统，设置于该装置本体内，且与该显示单元以及该数据库电性连接，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据，并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上；

一倾斜感应模块，设置于该装置本体内，用以于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值；

一处理模块，设置于该装置本体内，且与该倾斜感应模块电性连接，用以接收该倾斜感应模块所感应的倾斜参数值，并根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值；以及

一控制模块，设置于该装置本体内，且与该卫星定位系统以及该处理模块电性连接，用以根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。

2、根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜参数值包括一倾斜角度及一倾斜方位坐标，用以供该处理模块根据该倾斜角度计算一相对距离，再根据该相对距离及该倾斜方位坐标计算得出一移动向量值。

3、根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜角度为该装置本体相对于一参考水平面的仰角。

4、根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述卫星定位系统包括：

一GPS接收器，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据；以及

一GPS模块，与该GPS接收器电性连接，用以接收该GPS接收器所接收的卫星定位数据，且通过该卫星定位数据并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该装置本体所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上。

5、根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述定位装置可为可携式卫星导航装置(PND；Portable Navigation Device)或为具有定位功能的个人数字助理(PDA)、移动电话之其中一者。

6、根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜感应模块为电子罗盘(Compass sensor)以及加速度传感器(G-sensor)之其中一者。

7、根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜感应模块包括一第一方向磁轴感应器与一第二方向磁轴感应器，藉以同时感应一第一方向与一第二方向的倾斜参数值，供该处理模块据以计算得出一水平移动向量值。

8、根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于：所述数据库所对应的地图数据为二维显示图资。

9、根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜感应模块还包括一第三方向磁轴感应器，藉以感应一第三方向的倾斜参数值，供该处理模块据以计算得出一垂直移动向量值。

10、根据权利要求9所述的定位装置，其特征在于：所述数据库所对应的地图数据为三维显示图资。

11、一种地图数据的位移的控制方法，应用于一定位装置上，该定位装置包括一具有一外露的显示单元的装置本体、一储存具有地图数据以及坐标数据的图资的数据库以及一用以接收由卫星所发出的卫星定位数据，并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该定位装置所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上的卫星定位系统，其特征在于，该地图数据的位移的控制方法包括下列步骤：

于使用者对该装置本体进行倾斜控制时，感应该装置本体的倾斜参数值；

根据该倾斜参数值计算得出一移动向量值；以及

根据该移动向量值相应地对显示于该显示单元上的地图数据进行位移处理。

12、根据权利要求11所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述倾斜参数值包括一倾斜角度及一倾斜方位坐标，用以供该处理模块根据该倾斜角度计算一相对距离，再根据该相对距离及该倾斜方位坐标计算得出一移动向量值。

13、根据权利要求12所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述倾斜角度为该装置本体相对于一参考水平面的仰角。

14、根据权利要求11所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述卫星定位系统包括：

一GPS接收器，用以接收由卫星所发出的卫星定位数据；以及

一GPS模块，与该GPS接收器电性连接，用以接收该GPS接收器所接收的卫星定位数据，且通过该卫星定位数据并配合该数据库的图资且经定位计算处理后，将该装置本体所处的位置通过该图资的地图数据显示于该显示单元上。

15、根据权利要求11所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述定位装置可为可携式卫星导航装置(PND；Portable Navigation Device)或为具有定位功能的个人数字助理(PDA)、行动电话之其中一者。

16、根据权利要求11所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述感应该装置本体的倾斜参数值通过一倾斜感应模块予以执行。

17、根据权利要求16所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述倾斜感应模块为电子罗盘(Compass sensor)以及加速度传感器(G-sensor)之其中一者。

18、根据权利要求16所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述倾斜感应模块包括一第一方向磁轴感应器与一第二方向磁轴感应器，藉以同时感应一第一方向与一第二方向的倾斜参数值，并据以计算得出一水平移动向量值。

19、根据权利要求18所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述数据库所对应的地图数据为二维显示图资。

20、根据权利要求18所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述倾斜感应模块还包括一第三方向磁轴感应器，藉以感应一第三方向的倾斜参数值，并据以计算得出一垂直移动向量值。

21、根据权利要求20所述的地图数据的位移的控制方法，其特征在于，所述地图数据为三维显示图资。

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