CN1706104A - 减少振动对位置测量影响的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种减少振动对位置测量影响的装置(10),包括:接收机(12),用于提供位置信号(13);振动控制电路(18),操作用于根据位置信号(13)控制位置信息产生,防止装置(10)机械振动期间位置信息的产生。一种用于减少振动对位置测量影响的方法,包括:通过接收机接收位置信号;根据位置信号控制位置信息产生,以防止装置机械振动期间的位置信息产生。

Description

减少振动对位置测量影响的装置和方法
背景技术
诸如蜂窝电话、互联网设备、个人数字助理(PDA)以及其他装置的电子装置不仅仅被用于提供多方之间的语音和视频通信。目前,此种电子装置配备有位置测量电路,例如全球定位系统(GPS)测量或其他不是基于卫星的能确定电子装置相对于给定点的位置的位置测量电路。例如,蜂窝电话包括用于接收语音、数据和位置信号的一个或多个天线、格式化或滤波接收信号的处理器、给用户提供接收到语音或数据信号的指示的振动器以及提供控制信号从而控制位置测量操作的诸如温度补偿参考振荡器或晶体振荡器的参考信号发生器。
位置测量对于控制信号频率中的微小改变或变化很敏感,这种改变或变化可能由机械振动引起。通常采用的减少位置测量中振动影响的方法包括将位置测量电路机械地加固到装置外壳或装置其他内部部分。和此机械加固相联系的缺点在于,它占据了装置外壳内部大量空间;因此增加了装置的总体尺寸。由于日益增长的缩小或降低移动和非移动电子装置尺寸的重要性,机械加固妨碍了任何尺寸减小的努力,并且不能在用户喜爱的紧凑类型装置中实现。
附图说明
结合以下附图察看下面的本发明详细说明会更好理解及认识本发明及其对应优点和特征,其中相同参考标号表示相同元件,其中:
图1是根据本发明的结合有振动控制电路的示范性装置的示意框图;
图2是说明由电子装置振动引起的对参考信号频率特性的影响的边带噪声和频率偏移的对比,该电子装置不采用本发明的振动控制电路;
图3是由根据本发明示范实施例的图1所示装置执行的操作步骤的流程图;
图4是由图1所示装置根据本发明来控制位置信息产生所执行的操作步骤的流程图;
图5是由图1所示装置根据本发明替换实施例来控制位置信息产生所执行的操作步骤的流程图;以及
图6是说明图1所示装置在应用本发明振动控制电路之后的边带噪声和参考信号频率的对比的图。
具体实施方式
一种方法,能够动态地减少在装置机械振动期间产生位置信息所引起的对效率的负面影响。该位置信息作为执行位置测量操作的结果而产生,位置测量操作例如是GPS测量或其他适当的位置测量计算,振动可能是由于振动器的启动或诸如装置掉落或晃动的其他干扰。在本发明示范实施例中,诸如蜂窝电话的移动通信装置包括接收机,用于提供位置信号;以及振动控制电路,可操作用于控制位置信息产生,例如通过在位置信息产生期间关闭或禁止振动器、暂停位置信息产生直至振动结束、或根据位置信号中断位置信息产生,从而防止在装置机械振动期间的位置信息产生。
当确定位置时,控制信号频率的振动例如可能由电子装置的晃动或参考信号发生器被干扰而引起。例如,当机械连接到位置发生器的振动器启动时,参考信号发生器和电子装置的其他组件一起会被振动。此种振动会导致控制信号具有变化的频率特性。在某些装置中可能位置测量性能会恶化,例如当装置振动时需要更多时间计算位置。本发明允许提高位置发生器的效率,例如通过降低确定位置所需的时间,当振动发生时不执行对振动敏感的位置识别操作。结果,可以避免不必要的电池消耗,或当位置检测性能不是最佳时可将用于定位的共享资源分配给其他更有益的操作。现在参考图1-6说明本发明的示范实施例。
图1是采用振动控制电路的装置以及本发明方法的示意框图。装置10可实施为任何适当的移动通信装置,包括但不限于,全球定位装置、蜂窝电话、互联网设备、膝上型计算机、掌上型计算机、个人数字助理、或它们的组合,例如机械连接到通信装置的全球定位装置附件。为说明目的,蜂窝电话是示例性的,并包括:位置检测器,例如位置信号接收机12;蜂窝收发机14;参考信号发生器16,例如温度补偿参考振荡器(TCXO);振动控制电路18;位置测量电路19;以及振动器26。位置信号接收机12可包括例如天线和滤波器或其他适当解调机制,能将包含作为接收的卫星或非卫星网络数据11一部分的位置信号转换为具有适于由位置测量电路19处理的格式的位置信号13。
位置测量电路19根据适当(例如GPS)协议通过处理位置信号13,产生和装置10的位置相关的位置信息20(例如x-y坐标,纬度/经度坐标,或其他适当信息)。位置信息20然后被提供给应用21,例如地图绘制程序或显示应用程序,以进一步使用。此外,位置信息20还被提供给蜂窝收发机14,从而传送到中央位置(未示出)做进一步处理。在应用中,位置测量电路19是由用处理器表示的控制器40执行的软件应用程序。然而,本领域普通技术人员会理解,位置测量电路19可以用任何适当结构实现,例如但不限于,数字信号处理器(DSP),专用硬件块(例如ASIC),离散逻辑电路,状态机或任何根据操作指令或运行在一个或多个处理装置上的软件处理信号、根据位置信号13产生位置信息20的装置,固件或它们的任何适当组合。操作指令或软件存储在存储器(未示出)中,存储器可包括单个存储器装置或多个存储器装置。这样的存储器装置可包括任何存储数字数据的存储元件,包括但不限于,RAM,ROM,诸如网络上的服务器的分散式存储器,或CD-ROM。
蜂窝收发机14可包括天线和/或调制以及解调电路,该电路能转换例如语音和/或图像数据,还将出现在卫星或非卫星网络数据11中的信号转换为适于由振动控制电路18操作和处理的格式的蜂窝信号15。由振动控制电路18提供语音和/或图像数据17到蜂窝收发机14,从而在蜂窝网络上传输。
振动控制电路18产生处理控制信号35,例如控制位置测量电路19操作的中断,以防止位置测量电路19在装置机械振动期间执行位置信息产生操作。如在此使用的,控制包括当装置10振动或受干扰时,暂停或中断位置信息的产生,或将振动器26置于待用状态,并当振动器26在待用状态中时允许进行位置信息产生。振动控制电路18响应振动事件产生振动控制信号25,振动事件例如是在蜂窝信号15中接收到输入呼叫告警。此外,振动控制电路18可以控制振动器26的操作,从而使得在位置测量操作期间振动不启动。通过在装置振动期间防止执行位置信息产生并控制振动器26的操作,位置测量电路19执行的位置测量更精确,同时防止下面的装置组件的磨损和破损。
振动控制电路18可以任何适当结构实现,例如但不限于,DSP,ASIC,离散逻辑电路,状态机,或任何根据操作指令或运行在一个或多个处理装置上的软件处理信号的装置,或它们的任何适当组合。操作指令或软件存储在存储器(未示出)中,存储器可包括单个存储器装置或多个存储器装置。这样的存储器装置可包括任何存储数字数据的存储元件,包括但不限于,RAM,ROM,诸如网络上的服务器的分散式存储器,或CD-ROM。在应用中,振动控制电路18是由用处理器表示的控制器40执行的软件应用程序。
振动器26向用户发出装置10接收到输入蜂窝信号15(例如语音和/或图像)的警告。振动器26根据振动控制电路18提供的振动控制信号25在启用(例如振动)状态和待用(例如非振动)状态之间切换。在操作中,当振动控制电路18接收到输入蜂窝信号15时,发出振动控制信号25,从而使振动器26振动,告知用户输入蜂窝信号15。如果没有接收到蜂窝信号15,或位置测量电路19正执行位置信息产生,不发出振动控制信号25,从而停用振动器26。在对振动敏感的操作结束,或位置信号产生结束,可以启用振动器通知用户输入呼叫。
虽然指明包括振动器26,但应当认识并理解,存在上述说明实施例的替换实施例。例如,可用非振动告警机制替换振动器26,例如可在位置检测期间操作的发光器或音调发生器。另外,可选振动检测电路28可操作连接到振动控制电路18。振动检测电路28检测其他振动事件,例如当装置10的至少一部分被晃动或受到干扰(例如掉落)时,提供指示此种事件的振动检测信号27到振动控制电路18。响应该振动检测信号27,振动控制电路18提供处理控制信号35到位置测量电路19,该信号控制位置测量电路19的操作,防止装置10的机械振动期间的位置信息产生。可在包括或和振动告警无联系的装置中采用这样振动检测器。振动检测电路28可以是加速计或其他能检测装置10至少一部分的机械振动的适当组件,该至少一部分例如是包括位置测量电路的多组件装置的部分。
如所述,参考信号发生器24是温度补偿参考振荡器(TCXO),提供控制振动控制电路18的定时的控制信号30-32,振动控制电路18包括位置测量电路19、位置信号接收机12以及蜂窝收发机14。在应用中,TCXO 24提供26MHz控制信号30给位置信号接收机12;提供26MHz控制信号31给蜂窝收发机14,以及提供26MHz控制信号32给振动控制电路18。虽然被描述为温度补偿参考振荡器,该参考信号发生器24也可以是晶体振荡器或其他适当信号发生器。TCXO 24对于振动或其他干扰非常敏感。当TCXO 24振动或受到干扰时,得到的控制信号30-32偏离了正常基线范围。例如,当TCXO 24晃动时,控制信号30-32可能经历低调频变化,这会对TCXO 24控制的几个组件的操作产生负面影响。
图2是当没有本发明的振动控制、在TCXO 24晃动或受到干扰的情形中边带噪声和频率偏移对比的图。如图2所示,在较低频率,提供到振动控制电路18的控制信号32显示出变化范围,例如从100Hz的-88dBc到1KHz的近似-104dBc之间。控制信号32的此种调制使得到振动控制电路18的数据传输是不稳定的,和/或使得位置测量电路19错误操作。上述两种情况都会导致执行不准确的位置测量。TCXO 24干扰从而导致控制信号调制的主要原因是振动器26。本发明通过在装置10操作期间控制位置信息产生的执行,实质上降低或消除了由于振动对位置测量或位置信息产生的负面影响,从而在任何振动或干扰条件下不执行位置信息产生。
图3是装置10执行的根据本发明用于控制位置信息产生所执行的操作步骤的流程图。处理在步骤100开始,其中例如由位置测量电路19查询它的用于进入位置信号的输入,确定是否接收到进入位置信号。如果没有接收到位置信号,维护装置10的当前状态。
如果接收到位置信号,处理继续到步骤102,在此振动控制电路18根据位置信号控制位置信息产生,以防止在装置10机械振动期间产生位置信息。由振动控制电路18控制位置信息产生所执行的示范操作步骤在图4和5中显示。
图4表示位置测量电路19的位置信号处理期间的情形,例如当几乎完成处理或可选地,将要开始位置信息产生时。在步骤104,停用振动器26,例如振动控制电路18不发出振动控制信号25;从而防止在位置信息产生期间振动器26振动。
在步骤106,开始位置信息产生,或位置测量电路19继续处理由位置信号接收机12根据GPS或其他适当的位置测量协议提供的位置信号13。GPS位置测量协议的细节对于本领域普通技术人员是公知的,在此不详细讨论以免掩盖本公开或偏离本发明的说明。直至振动器26停用之后才开始或继续位置信息产生。这样,当振动器26处于待用状态时允许位置信息产生。因此,避免了振动器26引起的任何振动或干扰,并对控制信号产生以及位置信息产生的接收没有负面影响。
在步骤107,确定位置信息产生是否完成,例如通过检测GPS位置测量协议的终止。如果没有完成位置信息产生,本方法返回到步骤106,直至完成位置信息产生。如步骤108所示,如果完成位置信息,振动器26被切换到启用状态,例如由振动控制电路18发出振动控制信号25,从而用户可被通知是否有任何输入语音或数据信号。
图5表示当位置测量电路19正根据适当的位置测量协议处理位置信号时振动控制电路18接收到蜂窝信号15的情形。在步骤103,振动控制电路18暂停位置信息产生,发送处理控制信号35从而中断位置测量电路19进行的任何计算;因此,允许振动控制电路18处理输入蜂窝信号15。存储在暂停时产生的任何中间位置信息以备以后使用。接收的蜂窝信号15(例如非位置信息)使得振动控制电路18在步骤105通过发出振动控制信号25启用振动器26,从而通知用户接收到蜂窝信号15或其他非位置信息。
在步骤109,确定振动器26是否保持启用,这表明用户没有确认该告警。如果没有确认该告警,方法回到步骤105,直至确认该告警。否则,方法继续到步骤109。
在步骤110从先前振动控制电路18停止处理控制信号35的暂停的地方重新开始位置信息产生。因此,在完成位置信息产生时可以使用存储的中间位置信息。可选地,可以丢弃存储的中间位置信息,使用来自位置信号接收机12的位置信号13重新执行位置信息产生。
可选地,在步骤103,由于输入蜂窝信号15或其他非位置信息中断位置信息产生。在步骤105向用户通知了输入蜂窝信号15并由其确认之后,振动控制电路18在步骤110重新开始位置信息产生。
因此,本发明的装置和方法的优点在于,防止振动引起的,例如由振动器26打开或装置10掉落或受到干扰引起的,对位置测量电路19的位置信息产生操作的负面影响。当执行位置信息产生时,停用振动器26,从而不干扰TCXO 24提供的控制信号,或不干扰位置信息产生。当完成位置信息产生时,启用振动器26;从而提供向用户通知任何随后的蜂窝信号15或非位置信息的接收的能力。此外,根据挂起的位置测量电路19的位置测量的程度,有利于输入蜂窝信号15暂停或中断位置信息产生。
图6是表示在应用本发明方法之后由TCXO 24提供的控制信号的边带噪声和频率偏移之比的例子的图。线42表示当启用振动器26操作期间包含在TCXO 24输出信号中的边带噪声的标准版本。如图所示,在较低频率,边带噪声包含近似-24dBc的值。通过停用振动器26,或防止装置10在晃动期间执行位置信息产生,可以改进TCXO 24的输出,如线44所示。如图所示,当根据本发明动态控制振动器时TCXO 24提供的最大边带噪声是-34dB。因此,在该例中,本发明应用所得到的控制信号噪声比当不控制时少了5dBc还多。如前所述,执行GPS测量要求较低频率实际上稳定的时钟,因为GPS测量对即使控制信号中最微小的干扰都非常敏感。边带失真量降低5dB之多意义重大,因为这样可以获得更稳定的控制信号,这就提供了更易于计算的位置测量。因此,采用本发明的方法,较之不停用或不控制振动器或位置测量电路来防止装置至少一部分振动期间产生位置信息的装置来说,位置测量电路19产生的位置信息更有效。
以上本发明的详细说明以及在此说明的例子都是为了描述和说明目的。虽然以上说明的本发明的原理和特定装置相结合,应当理解,本说明仅仅是举例性的,不是对本发明范围的限制。

Claims (28)

1.一种装置,包括:
用于提供位置信号的接收机;以及
振动控制电路,操作用于根据所述位置信号控制位置信息产生,以防止在所述装置的机械振动期间的位置信息产生。
2.权利要求1的装置,进一步包括位置测量电路,连接到所述接收机以及所述振动控制电路,操作用于根据所述位置信号产生位置信息。
3.权利要求2的装置,其中,所述振动控制电路产生处理控制信号,用来防止在所述装置振动期间所述位置测量电路产生位置信息。
4.权利要求3的装置,其中,所述处理控制信号使所述位置测量电路执行至少以下之一:暂停位置信息产生以及中断位置信息产生。
5.权利要求1的装置,进一步包括响应来自振动控制电路的振动控制信号,可在活动和待用状态之间切换的振动器,其中,所述振动控制电路在位置信息产生期间将振动器置于待用状态,而所述振动控制电路通过在振动器处于待用状态时允许位置信息产生的发生来控制位置信息产生。
6.权利要求1的装置,进一步包括振动检测电路,操作用于响应检测到装置至少一部分振动而产生振动检测信号。
7.权利要求6的装置,其中,所述振动检测电路是加速计。
8.权利要求6的装置,其中,所述振动控制电路响应振动检测信号,产生防止位置测量电路产生位置信息的控制信号。
9.权利要求8的装置,其中,所述处理控制信号使位置测量电路执行至少以下之一:响应振动检测信号,暂停位置信息以及中断信息产生。
10.权利要求1的装置,进一步包括操作用于提供控制信号的参考信号发生器,该控制信号控制接收机和振动控制电路的操作。
11.权利要求10的装置,其中,所述参考信号发生器是温度补偿参考振荡器。
12.权利要求10的装置,其中,所述参考信号发生器是晶体振荡器。
13.权利要求1的装置,进一步包括蜂窝收发机,操作用于在振动控制电路和蜂窝网络之间传送语音和/或图像数据。
14.一种用于在装置中执行位置测量的方法,包括:
通过接收机接收位置信号;以及
根据该位置信号控制位置信息的产生,以防止装置的机械振动期间的位置信息产生。
15.权利要求14的方法,其中,控制位置信息产生包括在装置机械振动期间暂停位置信息产生。
16.权利要求14的方法,其中,控制位置信息产生包括在位置信息产生期间停用振动器。
17.权利要求15的方法,其中,控制位置信息产生进一步包括当装置机械振动结束时重新开始位置信息产生。
18.权利要求16的方法,其中,控制位置信息产生进一步包括当位置信息产生完成时启用振动器。
19.权利要求14的方法,其中,控制位置信息产生包括中断位置信息产生。
20.一种移动通信装置,包括:
至少一个处理器;以及
存储器,连接到所述至少一个处理器,该存储器包括当由所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器执行下述操作的指令:
接收位置信号;以及
根据位置信号控制位置信息产生,以防止在该装置机械振动期间的位置信息产生。
21.权利要求20的移动通信装置,其中,所述存储器进一步包括当由所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器执行至少以下操作之一的指令:响应检测到装置至少一部分的振动,暂停位置信息产生以及中断位置信息产生。
22.权利要求20的移动通信装置,其中,所述存储器还包括当由所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器在位置信息产生期间停用振动器的指令。
23.权利要求21的移动通信装置,其中,所述存储器进一步包括当由所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器当装置至少一部分的振动检测结束时重新开始位置信息产生的指令。
24.权利要求22的移动通信装置,其中,所述存储器进一步包括当由所述至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器当位置信息产生完成时启用振动器的指令。
25.权利要求21的移动通信装置,进一步包括振动检测电路。
26.一种控制装置操作的方法,该装置包括机械连接到位置测量电路的振动器,该方法包括步骤:
接收振动事件,
当启用振动器和位置测量电路中的一个时,暂时阻止振动器和位置测量电路中的另一个的操作。
27.权利要求26的方法,其中,暂时阻止操作的步骤包括步骤:禁止振动器的操作,直至对振动敏感的位置测量操作完成时为止。
28.权利要求26的方法,其中,暂时阻止操作的步骤包括步骤:禁止对振动敏感的位置测量操作,直至振动停止时为止。
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