CN106468773A - 卫星定位装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本案提供一种卫星定位装置,卫星定位装置包含第一近距传输模块及第一卫星定位模块。第一近距传输模块用以无线连结一电子装置的一第二近距传输模块,并由第二近距传输模块接收一卫星定位资讯。第一卫星定位模块电性耦接第一近距传输模块,用以接收至少一卫星讯号,并根据卫星讯号及第一近距传输模块所接收的卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
Description
技术领域
本案是关于一种卫星定位系统,更确切地来说,本案利用卫星定位系统中的定位装置及电子装置来提升卫星定位的性能。
背景技术
一般而言,GLONASS(GLObalNAvigation Satellite System)、GPS(Global Position System)或类似的全球卫星定位系统是由一般的GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机由卫星接收星历,进而得到卫星位置,并结合使用测量到的虚拟距离(Peudorange)以计算接收器的位置。但是受限于卫星至接收机的资料传输速度,习知定位系统于首次定位时都需要大约30秒的时间才能够收齐完整的星历,并无法满足立即取得位置的需求。
为了提升定位的效率,当GNSS接收机能够连结至网际网路的时候,则可以利用AGPS的方式缩短定位所花费的时间。然而,并不是所有搭载卫星定位模块的GNSS接收机都具有连结至网际网路的功能。举例而言,如目前常见的穿戴式行动装置或行车记录器均不具备连结至网际网路功能。
发明内容
为了解决上述问题,本案的一种态样在于提供一种卫星定位装置,包含第一近距传输模块及第一卫星定位模块。第一近距传输模块用以无线连结一电子装置的一第二近距传输模块,并由第二近距传输模块接收一卫星定位资讯。第一卫星定位模块,电性耦接第一近距传输模块,用以接收至少一卫星讯号,并根据至少一卫星讯号及第一近距传输模块所接收的卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
本案的另一态样提供一种电子装置,用于辅助一卫星定位装置根据至少一第一卫星讯号产生一第一卫星定位结果,该卫星定位装置具有相互耦接的一第一近距传输模块及一第一卫星定位模块。电子装置包含第二卫星定位模块及第二近距传输模块。第二卫星定位模块,用以接收至少一第二卫星讯号以产生一卫星定位资讯。第二近距传输模块,用以传送该卫星定位资讯至该第一近距传输模块。该第一卫星定位模块根据该至少一第一卫星讯号及该第一近距传输模块所接收的该卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
本案的再一态样提供一种电子装置,用于辅助一卫星定位装置根据至少一第一卫星讯号产生一第一卫星定位结果,卫星定位装置具有相互耦接的第一近距传输模块及第一卫星定位模块,其中,电子装置包含无线网路模块及第二近距传输模块。无线网路模块是用以接收另一电子装置产生的卫星定位资讯,第二近距传输模块是用以传送卫星定位资讯至第一近距传输模块。其中,第一卫星定位模块根据至少第一卫星讯号及第一近距传输模块所接收的卫星定位资讯产生第一卫星定位结果。
承上所述,本案提供的卫星定位装置采用了近距传输模块,并从电子装置接收卫星定位资讯或卫星定位结果,使得本案的卫星定位装置的首次定位时间将大幅降低,亦可使卫星定位装置在不需网际网路连结功能的前提下,具备类似AGPS功能以降低定位装置所需的功耗及成本。
附图说明
本案的上述及其他特征将藉由附图详细说明其例示性实施例,其中:
图1为根据本案的卫星定位系统的第一实施例的方块图。
图2为根据本案的卫星定位系统的第二实施例的方块图。
图3为根据本案的卫星定位系统的第三实施例的方块图。
图4为根据本案的卫星定位系统的第一实施例的方法流程图。
图5为根据本案的卫星定位系统的第二实施例的方法流程图。
图6为根据本案的卫星定位系统的第三实施例的方法流程图。
符号说明
1、2、3:卫星定位系统
100、200:第一定位装置
102、202:第二定位装置
104、206、308:第一近距传输模块
106、208:第一卫星定位模块
108、210、312:第二近距传输模块
110、212:第二卫星定位模块
112:储存模块
114、216、316:卫星定位资讯
116、222:第二卫星定位结果
118、218:第一卫星定位结果
204:基地站
214:第一储存模块
220:第二储存模块
224:第三近距传输模块
300:定位装置
302:无线装置
304:网路
306:AGPS伺服器
310:卫星定位模块
314:无线网路模块
318:卫星定位结果
具体实施方式
本案的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效将配合附图,并以实施例的表达形式详细说明如下,而其中所使用的图式,其主旨仅为示意及辅助说明书之用,未必为本案实施后的真实比例与精准配置,故不应就所附的图式的比例与配置关系解读以局限本案于实际实施上的权利范围,合先叙明。
关于本文中所使用的『耦接』或『连接』,均可指二或多个组件相互直接作实体或电性接触,或是相互间接作实体或电性接触。
图1为根据本案的卫星定位系统的第一实施例的方块图。如图1所示,本案的卫星定位系统1包含第一定位装置100及第二定位装置102。第一定位装置100包含第一近距传输模块104及第一卫星定位模块106,第一卫星定位模块106电性连接于第一近距传输模块104,并接收复数个卫星讯号以进行首次定位。此处,第一卫星定位模块106通常包含能够接收卫星讯号的接收仪,接收仪可依不同使用目的而采用不同的功能及精度。此外,在一些实施例中,第一卫星定位模块106包括天线、资料处理器、显示荧幕及电力供应设备,而本领域具有通常知识者一般会将上述各设备整合成一完整个体。当使用第一卫星定位模块106进行首次定位时,由于第一定位装置100不具备连线网际网路的功能,为了提升首次定位速度,第一近距传输模块104可向外界发送卫星定位资讯请求,以透过第一近距传输模块104获得卫星定位资讯,其中,卫星定位资讯可为星历资料、参考时间、参考位置或于定位时所需的资讯。
在一些实施例中,复数个卫星讯号可视为一个卫星讯号。举例来说,在GPS系统中,不同卫星的卫星讯号是利用分码多工存取(CDMA)技术进行传输,即在码域(code domain)上进行传输,而实际传输的讯号为不同卫星的卫星讯号经叠加后产生的一时域讯号(time domain signal),因此,接收器实际接收的复数个卫星讯号可视为一个卫星讯号。
续言之,第二定位装置102包含第二近距传输模块108、第二卫星定位模块110及储存模块112,第二近距传输模块108与第一近距传输模块104可预先进行配对,或是第一定位装置100有定位需求时再进行配对,且第二近距传输模块108接收来自第一近距传输模块104所发送的卫星定位资讯请求。此处,第二卫星定位模块110是在第一卫星定位模块106进行首次定位前,已预先接收复数个卫星讯号以产生卫星定位资讯114,而储存模块112储存有卫星定位资讯114。需要说明的是,虽并未特定说明第一定位装置100具有储存模块,然其实际上具备本领域具有通常知识者熟知的内建储存模块,但并非本案的重点故省略其详细说明。
其中,第一近距传输模块104在第一卫星定位模块106进行首次定位时,向第二近距传输模块108发送卫星定位资讯请求,第二近距传输模块108接收卫星定位资讯请求后,向第一近距传输模块104传送储存模块112所储存的卫星定位资讯114,第一卫星定位模块106根据所接收的卫星定位资讯114及复数个卫星讯号进行首次定位,以产生第一卫星定位结果118。
具体而言,本案的卫星定位系统的第一种态样提供有第一定位装置100及第二定位装置102,都同时具备卫星定位模块且具备近距连线功能。第一定位装置100透过第一近距传输模块104向第二定位装置102要求连线,当第二定位装置102的第二卫星定位模块110已经定位成功,或是拥有在一有效期限内的卫星定位资讯114,例如,星历资讯;在建立连线后,第二定位装置102传送卫星定位资讯114到第一定位装置100,则第一卫星定位模块106透过第一近距传输模块104接收,就能够得到包含星历的卫星定位资讯114。
此处,第一卫星定位模块106包含处理器,可用于判断所接收的卫星定位资讯114是否在有效时间内,亦即,是否为可用的卫星定位资讯114。再者,进行首次定位期间,第一卫星定位模块106等待第一近距传输模块104从外界接收卫星定位资讯114时,第一卫星定位模块106亦同时接收复数个卫星讯号,以期最大化地降低首次卫星定位的时间。
此外,若在第一卫星定位模块106进行首次定位前,第二卫星定位模块110已完成卫星定位,并产生一第二卫星定位结果116,第一卫星定位模块106亦可藉由第一近距传输模块102直接接收第二卫星定位结果116,在第一卫星定位模块106判断该第二卫星定位结果116在一有效时间内时,可直接将第一卫星定位结果118设定成第一近距传输模块104接收的第二卫星定位结果116。藉由这样的系统设置,可有效利用第一定位装置100周遭可用的卫星定位资讯,并大幅降低第一定位装置100进行首次定位所需的时间。
在一些实施例中,第一定位装置100及第二定位装置102的角色可互换,即是,若第一定位装置100在第二定位装置102进行首次定位前已经完成定位,则第二近距传输模块108可向第一定位装置100发送卫星定位资讯请求,第二卫星定位模块110可采用第一卫星定位模块106所产生的卫星定位资讯(未绘示)或第一卫星定位结果118,进而减少第二定位装置102进行首次定位所需的时间。
图2为根据本案的卫星定位系统的第二实施例的方块图。如图2所示,卫星定位系统2包含第一定位装置200、第二定位装置202及基地站204。第一定位装置200包含第一近距传输模块206及第一卫星定位模块208;第二定位装置202包含第二近距传输模块210、第二卫星定位模块212及第一储存模块214;基地站204包含第三近距传输模块224及第二储存模块220。
其中,第一定位装置200及第二定位装置202是类似于前述实施例中所述的第一及第二定位装置100及102,故省略其详细叙述。本实施例与第一实施例不同之处在于,第一定位装置200及第二定位装置202并非直接配对及传输资讯,而是透过基地站204交换资讯。
具体而言,基地站204的第三近距传输模块224是分别与第一近距传输模块206及第二近距传输模块210配对,其中第一近距传输模块206在第一卫星定位模块208进行该首次定位时,透过基地站204的第三近距传输模块224向第二近距传输模块210发送卫星定位资讯请求,第二近距传输模块210接收卫星定位资讯请求后,透过基地站204的第三近距传输模块224向第一近距传输模块206传送第一储存模块214所储存的卫星定位资讯216,第一卫星定位模块208根据所接收的卫星定位资讯216及复数个卫星讯号产生第一卫星定位结果218。
卫星定位系统2具备两种工作模式,其一,当第二卫星定位模块212已经定位成功,或是第一储存模块214储存有已产生的卫星定位资讯216,例如,星历资讯;当第二定位装置202靠近基地站204时,两者发生连线并进行配对,第二近距传输模块210可将卫星定位资讯216上传到基地站204的第二储存模块220。当第一定位装置200的第一卫星定位模块208有定位需求且靠近基地站204时,透过第一近距传输模块206向基地站204的第三近距传输模块224要求连线,当第一近距传输模块206与基地站204的连线建立后,基地台204将相关的卫星定位资讯216传送至第一近距传输模块206,使得第一卫星定位模块208根据卫星定位资讯216以及第一定位装置200接收的卫星讯号产生第一卫星定位结果218。
或者,若第二卫星定位模块212已定位完成,其预先将第二卫星定位结果222传送至基地站204的第二储存模块220。此时,第一卫星定位模块208内建的处理器,可判断第二卫星定位结果222是否在一有效时间内,是则直接以第二卫星定位结果222作为第一卫星定位结果218。
其二,当基地站204同时与第一定位装置200及第二定位装置202处于配对状态,且第二定位装置202以第二卫星定位模块212进行定位,当第一定位装置200有定位需求,可直接透过基地站204的第三近距传输模块224向第二定位装置202传送卫星定位资讯请求,第二近距传输模块210接收到卫星定位资讯请求时,则透过基地站204的第三近距传输模块224,将卫星定位资讯218直接转传至第一定位装置200,或是将已经定位完成的第二卫星定位结果222直接转传至第一定位装置200,供第一卫星定位模块208进行首次定位使用。
相较第一实施例而言,卫星定位系统2可根据使用者需求,在预定范围内建立定位资讯流通网路,可更进一步拓展第一定位装置200取得卫星定位资讯的范围,以提升其资讯流动性。
参考图3,其为根据本案的卫星定位系统的第三实施例的方块图。如图3所示,卫星定位系统3包含定位装置300、无线装置302、网路304及AGPS伺服器306。
定位装置300包含第一近距传输模块308及卫星定位模块310。第一近距传输模块308是用于与另外的近距传输模块进行配对与资讯传输;卫星定位模块310电性连接于第一近距传输模块308,其接收复数个卫星讯号以进行首次定位。
无线装置302包含第二近距传输模块312及无线网路模块314。第二近距传输模块312经配置以接收来自第一近距传输模块308的卫星定位资讯请求;无线网路模块314电性连接第二近距传输模块312,且用以透过网路304连接至AGPS伺服器306,其储存有卫星定位资讯316。
其中,第一近距传输模块308在卫星定位模块310进行首次定位时,向第二近距传输模块312发送卫星定位资讯请求,第二近距传输模块312在接收卫星定位资讯请求后,透过无线网路模块314下载卫星定位资讯316,并传送至第一近距传输模块308,卫星定位模块310根据所接收的卫星定位资讯316及复数个卫星讯号产生卫星定位结果318。
对于目前穿戴式行动装置而言,为了最大降低功耗及成本,定位装置300并不具备直接连结网际网路的功能。一般而言,定位装置300会与无线装置302(例如:智慧型手机)进行配对。无线装置302具有近距离传输以及连结网路功能,当定位装置300有定位需求时,其透过第一近距传输模块308向无线装置302发出卫星定位资讯请求,当与无线装置302的第二近距传输模块312配对成功后,无线网路模块314向AGPS伺服器306要求卫星定位资讯316。随后,再由第二近距传输模块312回传卫星定位资讯316至定位装置300,使得定位装置300的卫星定位模块310可间接具备AGPS功能,大幅减少定位装置300进行首次定位所需的时间。
此外,本案的卫星定位系统1、2及3中,各卫星定位模块均内建处理器,该处理器可判断进行定位时所缺少的卫星定位资讯,当对应的近距传输模块收到来自外界的卫星定位资讯,卫星定位模块可直接取用所需资讯,以提升首次定位速度。
再者,各卫星定位模块的定位是先测量无线电讯号的传输时间以估计距离,再利用所述距离及星历,并根据三角定位原理来判定卫星在太空中的位置。其中,就距离的估计而言,以无线电讯号的传输时间乘以速度即是卫星定位模块与卫星的距离,称为虚拟距离;在卫星定位系统测量无线电讯号的传输时间时,讯号传输时间的测量需要二个不同的时表,一个时表装置于卫星上以记录无线电讯号传送的时间,另一个时表则装置在接收器上以记录无线电讯号接收的时间,因此,传送的时间与接收的时间之间的差即为无线电讯号的传输时间,而所述传输时间乘上速度就是接收器到卫星的距离。
另一方面,星历资讯的定义及计算方式请参照Montenbruck,Oliver.实用历表计算(Practical Ephemeris Calculations).Springer-Verlag.1989.ISBN 0387507043.及Meeus,Jean.天文演算法则(AstronomicalAlgorithms).Willmann-Bell.1991.ISBN 0943396352.,此并非本案的重点,为了避免不必要的模糊本案,故省略其详细说明。
以下将参考附图以说明本案卫星定位系统各实施例的卫星定位方法。一并参考图1及图4,图4为根据本案的卫星定位系统1的方法流程图。其包含下列步骤:
首先,第二卫星定位模块进行定位产生卫星定位资讯,并储存至储存模块(步骤S41);
以第一卫星定位模块106进行首次定位(步骤S42);
以第一近距传输模块104与第二近距传输模块108配对(步骤S43);
第一近距传输模块104向第二近距传输模块108传送卫星定位资讯请求(步骤S44);
第二近距传输模块108接收到卫星定位资讯请求(步骤S45);
以第二近距传输模块108向第一近距传输模块104发送储存模块112中的卫星定位资讯114(步骤S46);
第一近距传输模块104接收卫星定位资讯114(步骤S47);
第一卫星定位模块106根据卫星定位资讯114及卫星讯号产生第一卫星定位结果118(步骤S48)。
藉由此流程,可大幅降低第一卫星定位模块106进行首次定位所需的时间。
一并参考图2及图5,图5为根据本案的卫星定位系统2的方法流程图。其包含下列步骤:
首先,第二卫星定位模块212进行定位产生卫星定位资讯216,并储存至第一储存模块214(步骤S51);
将第一近距传输模块206及第二近距传输模块212与基地台204进行配对(步骤S52);
第一卫星定位模块208进行首次定位(步骤S53);
以第一近距传输模块206透过基地站204向第二近距传输模块210传送卫星定位资讯请求(步骤S54);
第二近距传输模块210接收到卫星定位资讯请求(步骤S55);
以第二近距传输模块212透过基地站204向第一近距传输模块206发送第一储存模块214中的卫星定位资讯216(步骤S56);
第一近距传输模块206接收透过基地站204接收卫星定位资讯216(步骤S57);
第一卫星定位模块208根据卫星定位资讯216及卫星讯号产生第一卫星定位结果218(步骤S58)。
藉由此流程,可大幅降低第一卫星定位模块208进行首次定位所需的时间,亦可进一步拓展卫星定位资讯216的资讯交换网路。此流程的详细实施方式请参照本案的卫星定位系统2的第二实施例,省略其重复描述。
一并参考图3及图6,图6是为根据本案的卫星定位系统3的方法流程图。其包含下列步骤:
首先,将第一近距传输模块308及第二近距传输模块312进行配对(步骤S61);
卫星定位模块310进行首次定位(步骤S62);
以第一近距传输模块308向第二近距传输模块312传送卫星定位资讯请求(步骤S63);
第二近距传输模块312接收到卫星定位资讯请求(步骤S64);
以无线网路模块314透过网路304连接至AGPS伺服器306,并下载卫星定位资讯316(步骤S65);
以第二近距传输模块312向第一近距传输模块308发送所下载的卫星定位资讯316(步骤S66);
第一近距传输模块308接收卫星定位资讯316(步骤S67);
卫星定位模块310根据卫星定位资讯316及卫星讯号产生卫星定位结果318(步骤S68)。
藉由此流程,可大幅降低卫星定位模块310进行首次定位所需的时间,且包含第一近距传输模块308与卫星定位模块318的定位装置300不需具备网路功能,即可获得AGPS功能,其大幅降低了定位装置300的功耗及成本。此流程的详细实施方式请参照本案的卫星定位系统3的第三实施例,故省略其重复描述。
在上述所有的实施例中,第一近距传输模块、第二近距传输模块及第三近距传输模块可使用蓝芽(Bluetooth)、近场通讯(Near FieldCommunication,NFC)、Wifi Direct等近距离传输标准来执行无线传输。
承上所述,本案提供的卫星定位系统,采用了近距传输模块,并有效利用已产生的卫星定位资讯或卫星定位结果,使得本案的卫星定位系统的首次定位时间将大幅降低,亦可使定位装置在不需网际网路连结功能的前提下,具备类似AGPS功能以降低定位装置所需的功耗及成本。
当本案的实施例参考其例示性实施例被特别显示及描述时,其可为所属技术领域具有通常知识者理解的是,在不脱离本申请专利范围及其等效物所定义的本案的精神及范畴内,可对其进行形式及细节上的各种变更。
Claims (10)
1.一种卫星定位装置,包含:
一第一近距传输模块,用以无线连结一电子装置的一第二近距传输模块,并由该第二近距传输模块接收一卫星定位资讯;及
一第一卫星定位模块,电性耦接该第一近距传输模块,用以接收至少一卫星讯号,并根据该至少一卫星讯号及该第一近距传输模块所接收的该卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
2.根据权利要求1所述的卫星定位装置,其中,该第一近距传输模块用以向该第二近距传输模块发送一卫星定位资讯请求,在该第二近距传输模块接收该卫星定位资讯后,该第二近距传输模块传送该卫星定位资讯至该第一近距传输模块,该第一卫星定位模块根据接收的该卫星定位资讯及该至少一卫星讯号产生该第一卫星定位结果。
3.根据权利要求1所述的卫星定位装置,其中该第一卫星定位模块是在该卫星定位资讯的一有效时间内产生该第一卫星定位结果。
4.根据权利要求1所述的卫星定位装置,其中该第一近距传输模块更由该第二近距传输模块接收该电子装置产生的一第二卫星定位结果,该第一卫星定位模块直接使用该第二卫星定位结果作为该第一卫星定位结果。
5.根据权利要求4项所述的卫星定位装置,其中该第一卫星定位模块是在该第二卫星定位结果的一有效时间内直接使用该第二卫星定位结果作为该第一卫星定位结果。
6.根据权利要求1所述的卫星定位装置,其中该第一近距传输模块更由该第二近距传输模块接收该电子装置的一无线网路模块产生的该卫星定位资讯,其中,该无线网路模块是由一APGS伺服器接收该卫星定位资讯。
7.一种电子装置,用于辅助一卫星定位装置根据至少一第一卫星讯号产生一第一卫星定位结果,该卫星定位装置具有相互耦接的一第一近距传输模块及一第一卫星定位模块,其中,该电子装置包含:
一第二卫星定位模块,用以接收至少一第二卫星讯号以产生一卫星定位资讯;及
一第二近距传输模块,用以传送该卫星定位资讯至该第一近距传输模块;
其中,该第一卫星定位模块根据该至少一第一卫星讯号及该第一近距传输模块所接收的该卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
8.根据权利要求7所述的电子装置,其中该第二卫星定位模块更用以产生一第二卫星定位结果,该第二近距传输模块更用以传送该第二卫星定位模块产生的该第二卫星定位结果至该第一近距传输模块,使得该第一卫星定位模块直接使用该第二卫星定位结果作为该第一卫星定位结果。
9.一种电子装置,用于辅助一卫星定位装置根据至少一第一卫星讯号产生一第一卫星定位结果,该卫星定位装置具有相互耦接的一第一近距传输模块及一第一卫星定位模块,其中,该电子装置包含:
一无线网路模块,用以接收另一电子装置产生的卫星定位资讯;及
一第二近距传输模块,用以传送该卫星定位资讯至该第一近距传输模块;
其中,该第一卫星定位模块根据该至少一第一卫星讯号及该第一近距传输模块所接收的该卫星定位资讯产生一第一卫星定位结果。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其中,该第一近距传输模块用以向该第二近距传输模块发送一第一卫星定位资讯请求,在该第二近距传输模块接收该第一卫星定位资讯请求后,该第二近距传输模块用以传送该无线网路模块接收的该卫星定位资讯至该第一近距传输模块,该第一卫星定位模块根据该卫星定位资讯及该至少一卫星讯号产生该第一卫星定位结果。
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