CN103163537A

CN103163537A - 位置信息处理装置和方法

Info

Publication number: CN103163537A
Application number: CN2012104450272A
Authority: CN
Inventors: 李钟福
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN103163537B; JP2013120186A; US20130147662A1; DE102012217106A1; US9599718B2; KR20130064545A

Abstract

本发明公开了一种位置信息处理装置和方法。位置信息处理装置可包括适于且配置成接收第一卫星信号的GPS接收器、适于且配置成从移动电话接收第二卫星信号的装置间接收器、适于且配置成比较第一卫星信号与第二卫星信号并且生成用于计算当前位置的第三卫星信号的GPS信息处理器、以及适于且配置成使用第三卫星信号计算当前位置的坐标的控制器。所提出的位置信息处理装置使用从移动电话接收的卫星信号，因此能够提高位置测量的精度。

Description

位置信息处理装置和方法

技术领域

本发明涉及位置信息处理装置和位置信息处理方法，更具体地，本发明涉及使用从移动电话接收的卫星信号的位置信息处理装置和位置信息处理方法。

背景技术

位置信息处理装置使用区域名称、电话号码和地址来提供至目的地的路线引导信息。位置信息处理装置必须确定精确的当前位置以便提供从当前位置到目的地的路线引导信息。

通常，用于车辆的位置信息处理装置使用单一的位置测量方法。该单一的位置测量方法使用一个从卫星接收卫星信号的GPS接收器，并且通过三角测量法测量当前的纬度、经度和海拔。卫星信号包括卫星的位置矢量信息，并且位置信息处理装置使用卫星信号到达位置信息处理装置所用的时间和卫星的位置矢量信息来测量当前位置。

当使用一个GPS接收器时，位置测量的误差可在大约10m半径的范围内。用于车辆的位置信息处理装置使用将测量位置匹配至电子地图上的地图匹配方法，以便能够将误差范围补偿至大约3m半径的范围。即，用于车辆的位置信息处理装置向驾驶者提供路线引导信息时具有大约3m的误差范围。当车辆在快速路或简单的宽阔道路上行驶时，在上述误差范围内，较精确的路线引导是有可能的。

如果车辆在复杂道路或者在该误差范围内有多条道路的狭窄道路上行驶，则很难使用地图匹配方法，并且位置信息处理装置不能提供精确的路线引导。

在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明已致力于提供一种位置信息处理装置和位置信息处理方法，其具有使用从移动电话接收的卫星信号来减小误差范围并且能够计算精确的位置信息的优点。

根据本发明的示例性实施方式的位置信息处理装置可包括适于且配置成接收第一卫星信号的GPS接收器、适于且配置成从移动电话接收第二卫星信号的装置间接收器、适于且配置成比较第一卫星信号与第二卫星信号并且生成用于计算当前位置的第三卫星信号的GPS信息处理器、以及适于且配置成使用第三卫星信号计算当前位置的坐标的控制器。

GPS信息处理器可通过计算第一卫星信号与第二卫星信号的并集而生成第三卫星信号。

装置间接收器可从移动电话接收固有识别ID，并且如果固有识别ID是已注册的固有识别ID，则接收第二卫星信号。

第一卫星信号可包括四颗卫星的卫星信号，并且第二卫星信号包括不同于第一卫星信号的四颗卫星的卫星信号。

装置间接收器可在2400-2483.5MHz的频率范围内操作。

根据本发明的另一示例性实施方式的位置信息处理方法可包括通过GPS接收器接收第一卫星信号，从移动电话接收第二卫星信号，处理第一卫星信号和第二卫星信号以生成用于计算当前位置的第三卫星信号，以及使用第三卫星信号计算当前位置的坐标。

处理第一卫星信号和第二卫星信号以生成第三卫星信号的步骤可包括计算第一卫星信号与第二卫星信号的并集。

位置信息处理方法还可包括在从移动电话接收第二卫星信号之前，显示询问是否应该获取来自移动电话的第二卫星信号的消息。

位置信息处理方法还可包括如果需要第二卫星信号，则确定移动电话是否配对。

确定移动电话是否配对的步骤可包括如果移动电话的固有识别ID是已注册的固有识别ID，则与移动电话配对。

移动电话可在2400-2483.5MHz的频率范围内发射第二卫星信号。

根据本发明的另一示例性实施方式的非暂时性计算机可读介质可包含由处理器或控制器执行的用于实现位置信息处理方法的程序指令。该计算机可读介质可包括：通过GPS接收器接收第一卫星信号的程序指令；从移动电话接收第二卫星信号的程序指令；处理第一卫星信号和第二卫星信号以生成用于计算当前位置的第三卫星信号的程序指令；以及使用第三卫星信号计算当前位置的坐标的程序指令。

所提出的位置信息处理装置使用从移动电话接收的卫星信号，以便能够使用最多八颗GPS卫星的卫星信号，因此能够提高位置测量的精度。

定义

本文所使用的术语仅为了说明特定实施方式的目的，而非意在限制本发明。如文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地表明之外。还将理解的是，术语“包含”和/或“包括”，当在本说明书中使用时，是指所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如文中所使用的，短语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。

可以理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似术语包括通常的机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的载客车辆、包括各种艇和船在内的水运工具、以及飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源获得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如同时具有汽油动力和电动力的车辆。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的位置信息处理系统的框图。

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的位置信息处理装置和移动电话的配置的框图。

图3是示出根据本发明的示例性实施方式的位置信息处理装置的驱动方法的流程图。

为了读者方便提供以下附图标记列表：

100：位置信息处理装置

110：地图信息存储单元

120：导航控制器

130：蓝牙接收器

140：GPS接收器

150：GPS信息处理器

200：移动电话

210：GPS接收器

220：控制器

230：蓝牙发射器

具体实施方式

以下将参照示出本发明的示例性实施方式的附图，更加充分地说明本发明。本发明不限于示例性实施方式，而是可以多种形式实施。

在示例性实施方式中，具有相同构造的构成元件由相同的附图标记表示。此外，在随后的示例性实施方式中，仅说明与第一示例性实施方式不同的构造。

为了更加清楚地说明本发明，与说明无关的部件不予说明，并且在文中相同或相似的构成元件由相同的附图标记表示。

贯穿本说明书和随后的权利要求，当说明一元件“连接”于另一元件时，该元件可“直接连接”于另一元件或者通过第三元件“电连接”于另一元件。此外，除非明确相反地说明，词语“包含”和例如“包含有”或“包含着”的变形将被理解为暗示包括所述的元件而不排除任何其他元件。

参照图1，位置信息处理装置100从卫星3、19、16和7中的至少一颗接收卫星信号。此外，移动电话200从卫星13、23、15和25中的至少一颗接收卫星信号。

位置信息处理装置100接收到卫星信号的卫星3、19、16和7，可不同于移动电话200接收到卫星信号的卫星13、23、15和25。即，位置信息处理装置100的GPGSV(可视GPS卫星)可不同于移动电话200的GPGSV。GPGSV表示GPS接收器能够接收到信息的所有卫星。

例如，位置信息处理装置100的GPGSV(可视GPS卫星)可以是$GPGSV，3，1，10，03，86，244，00，19，51，218，38，16，51，057，00，07，40，048，00*77。即，位置信息处理装置100可接收第一卫星3、第二卫星19、第三卫星16和第四卫星7的卫星信号。

移动电话200的GPGSV可以是$GPGSV，3，1，10，13，34，279，00，23，33，236，00，15，29，076，40，25，25，143，38*77。即，移动电话200可接收第一卫星13、第二卫星23、第三卫星15和第四卫星25的卫星信号。

当位置信息处理装置100与移动电话200配对时，位置信息处理装置100接收移动电话200接收到的卫星信号。而且，位置信息处理装置100将通过自身的GPS接收器接收到的第一卫星信号与从移动电话200接收到的第二卫星信号合并，以输出当前位置的坐标。即，位置信息处理装置100可使用通过自身的GPS接收器可接收到的最多四个第一卫星信号和移动电话200可接收到的最多四个第二卫星信号。

位置信息处理装置100可使用最多八个卫星信号以实现两个GPS接收器的使用。相应地，位置信息处理装置100将位置测量的误差范围从10m减小至1m以内。

位置信息处理装置100可应用于车用导航装置。当位置信息处理装置100用作车用导航装置时，车用导航装置可接收到的卫星信号的数目可扩展至最多八个，以实现精确的位置测量。即，车用导航装置可在位置测量中将误差范围从10m降低至1m，以通知驾驶者精确的路线引导。

此外，车用导航装置使用移动电话200的卫星信息并且提高了位置检测的精度，因此不必使用例如DGPS(差分全球定位系统)的昂贵的接收设备。

而且，所提出的位置信息处理装置100可应用于车用导航装置，并且还可应用于使用车辆位置信息的多种系统。例如，位置信息处理装置100可应用于提供前方碰撞避让、车道偏离警告、盲点防护、改进的后方防护等的ADAS(高级驾驶者辅助系统)。此外，位置信息处理装置100可在前方投射车辆行驶期间的行驶路线，并可应用于匹配现实的增强现实HUD(平视显示器)。无驾驶者的无人自动驾驶车辆需要精确的位置检测，并且位置信息处理装置100可提供精确的位置信息而不需要昂贵的DGPS设备。

以下说明所提出的位置信息处理装置100用作车用导航装置。在位置信息处理装置100应用于驾驶辅助装置、增强现实HUD、或无人自动驾驶车辆的情况下，可同样应用使用移动电话200的卫星信息检测精确的位置信息的方法。

参照图2，移动电话200包括GPS接收器210、控制器220和装置间发射器230。

GPS接收器210通过天线接收第二卫星信号。GPS接收器210可接收第一卫星13、第二卫星23、第三卫星15和第四卫星25的卫星信号。GPS接收器210将接收到的第二卫星信号传送至控制器220.

控制器220控制移动电话200的全部功能。控制器220通过装置间发射器230将第二卫星信号发射至位置信息处理装置100。

位置信息处理装置100包括地图信息存储单元110、导航控制器120、装置间接收器130、GPS接收器140和GPS信息处理器150。

地图信息存储单元110存储用于路线引导的地图信息。

导航控制器120控制位置信息处理装置100的全部功能。导航控制器120使用卫星信号计算当前位置，使用存储在地图信息存储单元110中的地图信息显示当前位置，并且显示从当前位置至目的地的路线。

在当前位置的计算中，导航控制器120基于通过GPS接收器140接收到的第一卫星信号和/或由移动电话200接收到的第二卫星信号，计算当前位置的坐标。第一卫星信号可包括最多四个卫星信号，且第二卫星信号可包括与第一卫星信号不同的最多四个卫星信号。导航控制器120可使用最多八个卫星信号计算当前位置的坐标。

装置间接收器130接收从移动电话200发射的第二卫星信号。装置间接收器130接收移动电话200的固有识别ID，并可从具有已注册的固有识别ID的移动电话200接收第二卫星信号。装置间接收器130将从移动电话200接收到的第二卫星信号传送至导航控制器120和/或GPS信息处理器150。

装置间发射器230和装置间接收器130可使用有线或无线技术实现移动电话200与位置信息处理装置100之间的通信。在一个实施方式中，装置间发射器230和装置间接收器130在2400-2483.5MHz的频率范围内，使用由华盛顿州柯克兰市的Bluetooth SIG，Inc.(蓝牙技术联盟)建立的蓝

无线通信标准。

GPS接收器140通过天线接收卫星信号。GPS接收器140可接收第一卫星3、第二卫星19、第三卫星16和第四卫星7的卫星信号。GPS接收器140将接收到的卫星信号传送至GPS信息处理器150。

GPS信息处理器150比较通过GPS接收器140接收到的第一卫星信号与通过装置间接收器130接收到的第二卫星信号。GPS信息处理器150生成由第一卫星信号与第二卫星信号的并集组成的第三卫星信号。例如，如果来自GPS接收器140的第一卫星信号由来自卫星{3，7，16，19}的数据组成，并且第二卫星信号由来自卫星{13，15，23，25}的数据组成，则第三卫星信号将为来自卫星{3，7，13，15，16，19，23，25}的一组数据。在另一实例中，如果来自GPS接收器140的第一卫星信号由来自卫星{1，2，3，4}的数据组成，并且第二卫星信号由来自卫星{3，4，5，6}的数据组成，则第三卫星信号将为来自卫星{1，2，3，4，5，6}的一组数据。因此，如果第一卫星信号和第二卫星信号各自由来自四颗卫星的数据组成，则第三卫星数据可包括最少四个和最多八个卫星信号。

同时，在未从装置间接收器130接收到第二卫星信号而仅从GPS接收器140接收到第一卫星信号的情况下，GPS信息处理器150可将第一卫星信号完整无损地传送至导航控制器120。此时，导航控制器120可使用第一卫星信号计算当前位置的坐标。

而且，在未通过GPS接收器140接收到第一卫星信号的情况下，装置间接收器130可将接收到的第二卫星信号传送至导航控制器120。此时，导航控制器120使用第二卫星信号以能够计算当前位置的坐标。

即，导航控制器120使用第一卫星信号和第二卫星信号以便能够精确地计算当前位置的坐标，并且当仅接收到第一卫星信号时，仅使用第一卫星信号计算当前位置的坐标，而当仅接收到第二卫星信号时，仅使用第二卫星信号计算当前位置的坐标。

参照图3，将说明使用位置信息处理装置100作为导航装置的驱动方法。

如果用户接通位置信息处理装置100的电源，则位置信息处理装置100开始导航操作(S10)。

位置信息处理装置100通过导航装置的操作接收第一卫星信号(S20)。第一卫星信号可包括第一卫星3、第二卫星19、第三卫星16和第四卫星7的卫星信号。

位置信息处理装置100确定是否与被操作的移动电话连接(S30)。位置信息处理装置100向用户显示询问是否与被操作的移动电话连接的消息，以便用户选择互通。或者，位置信息处理装置100检查是否与预定的移动电话配对，并且在与移动电话配对的情况下，其可确定与移动电话互通。在未与移动电话互通的情况下，位置信息处理装置100使用第一卫星信号输出当前位置的坐标。

如果确定与移动电话200互通，则位置信息处理装置100确定是否通过蓝牙与移动电话200配对(S40)。位置信息处理装置100从移动电话200接收移动电话200的ID，并且如果接收到的固有识别ID包括在已注册的固有识别ID中，则可与移动电话200配对。

如果未与移动电话200配对，则位置信息处理装置100可确定是否与移动电话互通。

如果与移动电话200配对，则位置信息处理装置100接收从移动电话200发射的第二卫星信号(S50)。第二卫星信号可包括第一卫星13、第二卫星23、第三卫星15和第四卫星25的卫星信号。

位置信息处理装置100将第一卫星信号和第二卫星信号处理为用于计算当前位置的坐标的第三卫星信号(S60)。位置信息处理装置100比较并产生作为第一卫星信号与第二卫星信号的并集的第三卫星信号。第三卫星信号包括第一卫星信号和第二卫星信号。即，第三卫星信号可包括最少四个和最多八个卫星信号。

位置信息处理装置100使用第三卫星信号输出当前位置的坐标(S70)。即，位置信息处理装置100使用自身可接收到的第一卫星信号和移动电话200可接收到的第二卫星信号来计算当前位置的坐标。

在仅有第一卫星信号测量位置的情况下，误差范围为10m半径，而在使用第一卫星信号和第二卫星信号测量位置的情况下，误差范围在1m半径以内。因此，位置信息处理装置100精确地输出当前位置的坐标。

以此方式，位置信息处理装置100通过使车辆的GPS信息与移动电话的GPS信息互通，而进一步精确地计算车辆的位置坐标。

如上所述，说明了移动电话200将第二卫星信息发射至位置信息处理装置100，但是将第二卫星信息传送至位置信息处理装置100的装置可以是能够与移动电话200一样接收卫星信号的任何装置。例如，单独设置在车辆中的GPS接收器可将第二卫星信息发射至位置信息处理装置100。而且，多个装置以及一个移动电话200可与位置信息处理装置100多重配对，并且第二卫星信息可从多个装置发射至位置信息处理装置100。

尽管已结合目前被认为实用的示例性实施方式说明了本发明，然而应该理解的是，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反，意在涵盖包括在所附权利要求的思想和范围内的各种改型和等同配置。

此外，本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理技术服务器或控制器局域网(CAN)，以分布方式存储和执行。

Claims

1.一种位置信息处理装置，包括；

GPS接收器，适于且配置成接收第一卫星信号；

装置间接收器，适于且配置成从移动电话接收第二卫星信号；

GPS信息处理器，适于且配置成比较所述第一卫星信号与所述第二卫星信号，并且生成用于计算当前位置的第三卫星信号；以及

控制器，适于且配置成使用所述第三卫星信号计算当前位置的坐标。

2.如权利要求1所述的位置信息处理装置，其中所述GPS信息处理器还适于且配置成通过计算所述第一卫星信号与所述第二卫星信号的并集而生成所述第三卫星信号。

3.如权利要求1所述的位置信息处理装置，其中所述装置间接收器适于且配置成从所述移动电话接收固有识别ID，并且所述装置间接收器适于且配置成如果所述固有识别ID是已注册的固有识别ID，则接收所述第二卫星信号。

4.如权利要求1所述的位置信息处理装置，其中所述第一卫星信号包括四颗卫星的卫星信号，并且所述第二卫星信号包括与所述第一卫星信号不同的四颗卫星的卫星信号。

5.如权利要求1所述的位置信息处理装置，其中所述装置间接收器在2400-2483.5MHz的频率范围内操作。

6.一种位置信息处理方法，包括：

通过GPS接收器接收第一卫星信号；

从移动电话接收第二卫星信号；

处理所述第一卫星信号和所述第二卫星信号以生成用于计算当前位置的第三卫星信号；以及

使用所述第三卫星信号计算当前位置的坐标。

7.如权利要求6所述的位置信息处理方法，其中所述处理第一卫星信号和第二卫星信号以生成第三卫星信号的步骤包括计算所述第一卫星信号与所述第二卫星信号的并集。

8.如权利要求6所述的位置信息处理方法，还包括在从所述移动电话接收所述第二卫星信号之前，显示询问是否应该获取来自所述移动电话的所述第二卫星信号的消息。

9.如权利要求8所述的位置信息处理方法，还包括如果需要所述第二卫星信号，则确定所述移动电话是否配对。

10.如权利要求9所述的位置信息处理方法，其中所述确定移动电话是否配对的步骤包括，如果所述移动电话的固有识别ID是已注册的固有识别ID，则与所述移动电话配对。

11.如权利要求6所述的位置信息处理方法，其中所述移动电话在2400-2483.5MHz的频率范围内发射所述第二卫星信号。

12.一种非暂时性计算机可读介质，包含由处理器或控制器执行的用于实现位置信息处理方法的程序指令，所述计算机可读介质包括：

通过GPS接收器接收第一卫星信号的程序指令；

从移动电话接收第二卫星信号的程序指令；

处理所述第一卫星信号和所述第二卫星信号以生成用于计算当前位置的第三卫星信号的程序指令；以及

使用所述第三卫星信号计算当前位置的坐标的程序指令。