TWI388874B - 定位裝置及方法 - Google Patents

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TWI388874B TW098102068A TW98102068A TWI388874B TW I388874 B TWI388874 B TW I388874B TW 098102068 A TW098102068 A TW 098102068A TW 98102068 A TW98102068 A TW 98102068A TW I388874 B TWI388874 B TW I388874B
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Description

定位裝置及方法
本發明係關於一種定位裝置及方法，並且特別地，本發明係關於一種能自其它定位裝置接收有效之輔助定位資料及/或定位結果作為本身之座標資訊的定位裝置及方法。
全球定位系統(global positioning system,GPS)，是一種中距離圓型軌道之衛星導航系統。一般全球定位系統由運行在太空的24顆GPS衛星群，分別運行在六個軌道面，執行三角定位。且每顆衛星皆無時無刻傳遞信號回GPS終端，這些信號包含座標、時間及其它參數，且這些信號係能否準確定位座標的關鍵。
因此，輔助全球定位系統(assisted global positioning system,AGPS)被發展出來，其可利用手機基站發送的信號，搭配傳統GPS衛星信號，使定位速度加快。AGPS網路中，接收器透過輔助伺服器的通信得到輔助定位資料，因此定位速度較傳統GPS系統速度更快，且具有更高效率。
目前而言，GPS終端裝置必須透過網路預先下載輔助定位資料，因此，對於可以透過網路下載輔助定位資料的習知GPS裝置，無論是透過手機網路或是Wi-Fi網路，使用者必須付出額外的費用與連線所需時間，才能順利得到輔助定位資料。但對於絕大多數無法透過網路進行下載輔助定位資料的GPS裝置，往往需要等待冷開機(cold start)所需時間。
然而，透過網路下載輔助定位資料已構成既有之使用限制，當面臨網路訊號微弱甚至無法得到該網路信號，皆使得該定位裝置無法提供穩定與可靠的定位資訊。並且開機時間的花費，亦會造成使用不便。換言之，在上述的各種方式，並無法有效縮短定位時間，提升效率。
因此，本發明之一範疇在於提供一種定位裝置，其可自其它定位裝置接收有效之輔助定位資料，並據以進行定位程序，或者接收其它定位裝置之定位結果作為本身之座標資訊。藉此，本發明之定位裝置可提供穩定且可靠的定位資訊，並可縮短其定位所需之時間，解決習知技術的問題。
根據一具體實施例，該定位裝置包含一無線通訊模組、一儲存單元、一定位模組以及一控制單元。該無線通訊模組係用以產生一偵測訊號。該儲存單元耦接於該無線通訊模組，用以儲存一輔助定位資料。該定位模組耦接於該儲存單元，用以根據一衛星訊號及該輔助定位資料來產生一座標資訊。該控制單元耦接於該無線通訊模組、該儲存單元以及該定位模組，用以判斷該輔助定位資料是否有效。若該輔助定位資料無效，則該控制單元控制該無線通訊模組產生該偵測訊號。
進一步，該偵測訊號係用以偵測該定位裝置之周圍是否存在包含一有效之輔助定位資料及一定位結果之一另一定位裝置。若存在該另一定位裝置，則該無線通訊模組與該另一定位裝置建立通訊連結，並接收該有效之輔助定位資料及該定位結果，並且該定位裝置可以該定位結果作為本身之該座標資訊。
本發明之另一範疇在於提供一種定位方法，其可自其它定位裝置接收有效之輔助定位資料，並據以進行定位程序，或者接收其它定位裝置之定位結果作為本身之座標資訊。藉此，本發明之定位方法可提供穩定且可靠的定位資訊，並可縮短其定位所需之時間，解決習知技術的問題。
根據一具體實施例，該定位方法可運用於一定位裝置，該定位裝置儲存有一輔助定位資料。並且，該定位方法包含下列步驟：首先，執行步驟(a)，判斷該輔助定位資料是否有效。接著，執行步驟(b)，當該輔助定位資料被判斷為無效，產生一偵測訊號以偵測該定位裝置之周圍是否存在包含一有效之輔助定位資料及一定位結果之一另一定位裝置。最後，執行步驟(c)，則與該另一定位裝置建立通訊連結，並接收該有效之輔助定位資料及該定位結果，並且以該定位結果作為該定位裝置之一座標資訊。
綜上所述，本發明所提供之定位裝置及方法，可自其它定位裝置接收有效之輔助定位資料，並據以進行定位程序，或者接收其它定位裝置之定位結果作為本身之座標資訊。藉此，本發明之定位裝置及方法可提供穩定且可靠的定位資訊，並可縮短其定位所需之時間。進一步，本發明之定位裝置可透過無線通訊的方式即時自鄰近定位裝置取得相關定位資料，以獲得準確的座標資訊，進一步達到即時更新座標資訊之目的。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請一併參見圖一以及圖二，圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之定位裝置1的功能方塊圖，而圖二則繪示圖一中之定位裝置1與其它定位裝置3、4溝通之示意圖。如圖所示，定位裝置1包含無線通訊模組10、儲存單元12、定位模組14以及控制單元16。此外，定位裝置3儲存有效之輔助定位資料及定位結果，而定位裝置4則未儲存任何輔助定位資料或是儲存無效之輔助定位資料。一般而言，輔助定位資料有一定的有效期限，有效期限一過，該輔助定位資料即變為無效。
無線通訊模組10，可產生偵測訊號，以偵測定位裝置1的周圍是否存在包含有效之輔助定位資料及/或定位結果之另一定位裝置(即定位裝置3)。進一步，於本具體實施例中，無線通訊模組10為射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)通訊模組，其具有讀取模式以及標籤模式等二種模式。
儲存單元12，耦接於無線通訊模組10，用以儲存輔助定位資料。定位模組14，耦接於儲存單元12，用以根據衛星訊號及輔助定位資料來產生關於定位裝置1之座標資訊。
控制單元16耦接於無線通訊模組10、儲存單元12以及定位模組14，用以判斷儲存單元12中之輔助定位資料是否有效。若控制單元16判斷輔助定位資料有效，控制單元16控制無線通訊模組10進入標籤模式。在標籤模式下，無線通訊模組10係可接收來自其他定位裝置(即定位裝置4)之偵測訊號，並根據偵測訊號將儲存單元12中之有效的輔助定位資料傳送給定位裝置4。
反之，若控制單元16判斷儲存單元12中之輔助定位資料無效，則控制單元16控制無線通訊模組10進入讀取模式，以產生偵測訊號。如前所述，偵測訊號可偵測包含有效之輔助定位資料及定位結果之定位裝置3的存在。
由於輔助定位資料具有時效性，因此，在實際應用中，控制單元16(例如，AGPS控制中心(AGPS control center,ACC)晶片)可定期檢視儲存單元12中之輔助定位資料，並判斷其是否有效。並且，控制單元16可根據每次的判斷結果控制無線通訊模組10進入讀取模式或標籤模式。
當無線通訊模組10透過偵測訊號偵測到定位裝置3時，無線通訊模組10與定位裝置3建立通訊連結，並接收定位裝置3所儲存的有效之輔助定位資料及/或定位結果。隨後，定位裝置1可以定位裝置3之定位結果作為本身之座標資訊。請注意，由於本具體實施例中的無線通訊模組10為射頻識別通訊模組，其傳輸距離短，這也表示定位裝置1與定位裝置3之間的距離不會太遠，所以用定位裝置3之定位結果作為定位裝置1本身之座標資訊並不會有太大誤差。
然而，當定位裝置1與定位裝置3之間的距離增大(例如，手持定位裝置1與定位裝置3的使用者往相反方向移動，特別是快速移動)的時候，依此方式所得到的座標資訊之誤差便可能擴大。因此，本發明之定位裝置1可同時依照自定位裝置3所接收之輔助定位資訊重新本身的定位，以提高定位的精確度。
進一步，於本具體實施例中，定位裝置1具有第一識別碼，而定位裝置3具有第二識別碼，當定位裝置3接收定位裝置1之無線通訊模組10所發出的偵測訊號時，其回應第二識別碼至定位裝置1。定位裝置1於接收到第二識別碼後，傳送第一識別碼至定位裝置3。換言之，定位裝置1與定位裝置3可根據第一識別碼及第二識別碼產生前述之通訊連結。
當定位裝置3中的有效之輔助定位資料透過前述之通訊連結傳送至定位裝置1時，有效之輔助定位資料被分為複數個封包，並且每個封包分別包含一剩餘長度資訊，用以指示尚未傳輸完成的封包長度。此外，定位裝置1透過無線通訊模組10接收該等封包，並且將該等封包儲存於儲存單元12中。無線通訊模組10可藉由檢查各個封包的剩餘長度資訊了解還有幾個封包要接收。
於一實施例中，當輔助定位資料之傳輸未完成，且無線通訊模組10未於預定時間內接收，例如，至少兩個封包時(即，前述之通訊連結可能已經中斷)，控制單元16清除儲存單元12中已接收之封包，並控制無線通訊模組10重新發送偵測訊號，以重新與定位裝置3或與其它包含有效之輔助定位資料的定位裝置建立通訊連結。於另一實施例中，當無線通訊模組10接收第一個封包後，經過預定時間仍未順利接收第二個封包時，無線通訊模組10會連續發送數次相同的請求信號至定位裝置3。若還是無法接收第二個封包，則定位裝置1捨棄已接收的第一個封包，並由無線通信模組10重新發送偵測信號。請注意，前述實施例僅為舉例說明本發明，而非限制本發明之範圍。
此外，於實際應用中，當有效之輔助定位資料傳輸完成後，控制單元16根據檢查碼(checksum)檢查有效之輔助定位資料是否正確(例如，封包長度是否正確、輔助定位資料內容是否完整等)。若檢查結果指示該有效之輔助定位資料不正確，則該控制單元16清除該儲存單元12中已接收之封包，並控制無線通訊模組10重新發送偵測訊號，以重新與定位裝置3或與其它包含有效之輔助定位資料的定位裝置建立通訊連結。
請注意，於實務中，當定位裝置1同時搜尋到多個包含有效的輔助定位資料之其他定位裝置時，定位裝置1可依據其本身與該等定位裝置之間的訊號強度、距離或其他參數來決定與該等定位裝置建立通訊的優先順序。
於實際應用中，本發明之定位裝置1泛指各種具有定位功能之電子設備，例如GPS手機或可攜式導航設備(portable navigation device,PND)。因此，該定位裝置1可以是一獨立的GPS接收器或一內建於各種具資料處理能力之電子裝置上，例如具有GPS接收功能之手機或汽車行車電腦等。手機或汽車行車電腦可透過導航軟體執行存在儲存媒體的資料，再根據自GPS接收器所接收到的定位信號，執行本發明提出之定位方法。
請參見圖三，圖三係繪示根據本發明之一具體實施例之定位方法的流程圖。此定位方法可運用於一第一定位裝置，以協助第一定位裝置獲得其本身之座標資訊。於本具體實施例中，第一定位裝置儲存有輔助定位資料，而該定位方法包含以下步驟：首先，執行步驟S50，第一定位裝置判斷所儲存的輔助定位資料是否有效。於實務中，步驟S50可因為使用者操作而啟動，或是由第一定位裝置自動啟動。
若步驟S50判斷輔助定位資料有效，執行步驟S52，第一定位裝置以有效的輔助定位資料進行本身的定位，以獲得座標資訊。此外，若步驟S50判斷輔助定位資料有效，本發明之定位方法還可控制射頻識別通訊模組進入標籤模式。在標籤模式下，射頻識別通訊模組可接收來自其他定位裝置之偵測訊號，選擇性地回應有效的輔助定位資料至其他定位裝置。
反之，若步驟S50判斷輔助定位資料無效，執行步驟S54，第一定位裝置產生偵測訊號。再執行步驟S56，藉此偵測訊號偵測周圍是否存在包含有效之輔助定位資料及定位結果之第二定位裝置。於實際應用中，本發明之方法可控制射頻識別通訊模組進入讀取模式，致使射頻識別通訊模組產生偵測訊號。此外，於實際應用中，可能有不只一個第二定位裝置接收到此偵測訊號。
若第二定位裝置存在，執行步驟S58，第一定位裝置與第二定位裝置建立通訊連結，並接收有效之輔助定位資料及/或定位結果，並以定位結果作為第一定位裝置之座標資訊，或是根據有效之輔助定位資料來得到本身之座標資訊。
進一步，於實際應用中，第一定位裝置可具有第一識別碼，而第二定位裝置可具有第二識別碼。並且，前述第一定位裝置與第二定位裝置建立通訊連結的步驟還包含：第二定位裝置接收偵測訊號，並回應第二識別碼至第一定位裝置。當然，於實務中，該第二定位裝置也可能因為其使用者的決定或其他因素不回應第二識別碼。接著，第一定位裝置於接收到第二識別碼後，傳送第一識別碼至第二定位裝置，且第一定位裝置與第二定位裝置根據第一識別碼及第二識別碼產生通訊連結。反之，若第二定位裝置不存在，則第一定位裝置可週期性地產生偵測訊號進行偵測(重複步驟S54)，也可先以本身所儲存之無效的輔助定位資料進行定位，且同時提醒使用者目前狀況。
以下將進一步說明前述第一定位裝置與第二定位裝置間的有效輔助定位資料傳輸過程，以及第一定位裝置接收有效輔助定位資料後的後續步驟。請參閱圖四，圖四繪示根據本發明之一具體實施例的定位方法之流程圖。如圖所示，本發明之定位方法還可包含下列步驟：
首先，執行步驟S80，於第一定位裝置與第二定位裝置建立通訊連結後，第二定位裝置將有效之輔助定位資料分為複數個封包，且每個封包分別包含剩餘長度資訊，用以指示尚未傳輸完成的封包長度。舉例來說，若第二定位裝置將有效之輔助定位資料分為十個封包，則第一個封包包含剩餘長度值「9」，第二個封包包含剩餘長度值「8」，第三個封包包含剩餘長度值「7」，…，第十個封包則包含剩餘長度值「0」。
接著，執行步驟S82，第一定位裝置根據剩餘長度資訊判斷有效之輔助定位資料是否傳輸完成。若步驟S82的判斷結果為是，則執行步驟S84，第一定位裝置根據檢查碼檢查所接收的有效之輔助定位資料是否正確(例如，封包長度是否正確、輔助定位資料內容是否完整等)。若是，執行步驟S86，第一定位裝置根據所接收的有效輔助定位資料進行定位，以獲得本身的座標資訊。若否，則執行步驟S88，第一定位裝置清除已接收之封包，並重新發送偵測訊號。
反之，若步驟S82的判斷結果為否，則進一步執行步驟S90，第一定位裝置判斷是否於預定時間內接收至少兩個封包。若否，則執行前述步驟S88，第一定位裝置清除已接收之封包，並重新發送偵測訊號。反之，若步驟S90的判斷為是，則第一定位裝置可於一期限內繼續等待剩餘封包的傳遞。若在該期限內仍未收到剩餘封包，則第一定位裝置清除已接收的封包，並重新發送偵測訊號。
綜上所述，本發明所提供之定位裝置及方法，可自其它定位裝置接收有效之輔助定位資料，並據以進行定位程序，或者接收其它定位裝置之定位結果作為本身之座標資訊。藉此，本發明之定位裝置及方法可提供穩定且可靠的定位資訊，並可縮短其定位所需之時間。進一步，本發明之定位裝置可透過無線通訊的方式即時自鄰近定位裝置取得相關定位資料，以獲得準確的座標資訊，進一步達到即時更新座標資訊之目的。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
1、3、4．．．定位裝置
10．．．無線通訊模組
12．．．儲存裝置
14．．．定位模組
16．．．控制單元
S50~S58、S80~S90．．．流程步驟
圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之定位裝置之功能方塊圖。
圖二係繪示圖一之定位裝置與其它定位裝置溝通之示意圖。
圖三係繪示根據本發明之一具體實施例之定位方法的流程圖。
圖四係繪示根據本發明之一具體實施例之定位方法的流程圖。
第(三)圖
S50~S58．．．流程步驟

Claims (13)

  1. 一種定位裝置，包含有：一無線通訊模組，用以產生一偵測訊號以及接收一輔助定位資料；一儲存單元，耦接於該無線通訊模組，用以儲存該輔助定位資料；一定位模組，耦接於該儲存單元，用以根據一衛星訊號及該輔助定位資料來產生一座標資訊；以及一控制單元，耦接於該無線通訊模組、該儲存單元以及該定位模組，用以判斷該輔助定位資料是否有效，若該輔助定位資料無效，則該控制單元控制該無線通訊模組產生該偵測訊號；其中該無線通訊模組係為一射頻識別通訊模組，具有一讀取模式以及一標籤模式，當該控制單元判斷該輔助定位資料無效時，該控制單元控制該無線通訊模組進入該讀取模式，以產生該偵測訊號；其中當該控制單元判斷該輔助定位資料有效時，該控制單元控制該無線通訊模組進入該標籤模式，在該標籤模式下，該無線通訊模組係可傳送該輔助定位資料至其他定位裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之定位裝置，其中該偵測訊號係用以偵測該定位裝置之周圍是否存在包含一有效之輔助定位資料及一定位結果之一另一定位裝置，若存在該另一定位裝置，則該無線通訊模組與該另一定位裝置建立通訊連結，並接收該有效之輔助定位資料及該定位結果，並且該定位裝置係以該定位結果作為本身之該座標資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之定位裝置，其中該有效之輔助 定位資料係被分為複數個封包，並且每個封包分別包含一剩餘長度資訊，用以指示尚未傳輸完成的封包長度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之定位裝置，其中當該輔助定位資料之傳輸未完成，且該無線通訊模組未於一預定時間內接收至少兩個封包，則該控制單元清除該儲存單元中已接收之該封包，並控制該無線通訊模組重新發送該偵測訊號。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之定位裝置，其中當該有效之輔助定位資料傳輸完成後，該控制單元根據一檢查碼檢查該有效之輔助定位資料是否正確，若檢查結果指示該有效之輔助定位資料不正確，則該控制單元清除該儲存單元中已接收之封包，並控制該無線通訊模組重新發送該偵測訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之定位裝置，其中當該控制單元判斷該輔助定位資料有效時，該控制單元控制該無線通訊模組進入該標籤模式，在該標籤模式下，該無線通訊模組係可接收來自其他定位裝置之該偵測訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之定位裝置，其中該定位裝置係具有一第一識別碼，該另一定位裝置係具有一第二識別碼，當該另一定位裝置接收該偵測訊號時，回應該第二識別碼至該定位裝置，該定位裝置於接收到該第二識別碼後，傳送該第一識別碼至該另一定位裝置，該定位裝置與該另一定位裝置係根據該第一識別碼及該第二識別碼產生通訊連結。
  8. 一種定位方法，運用於儲存有一輔助定位資料之一定位裝置，該定位方法包含下列步驟：(a)判斷該輔助定位資料是否有效；(b)當該輔助定位資料被判斷為無效，產生一偵測訊號以偵測該定位裝置之周圍是否存在包含一有效之輔助定 位資料及一定位結果之一另一定位裝置；以及(c)與該另一定位裝置建立通訊連結，並接收該有效之輔助定位資料及該定位結果，並且以該定位結果作為該定位裝置之一座標資訊，其中該定位裝置包含一射頻識別通訊模組，該射頻識別通訊模組具有一讀取模式以及一標籤模式，其中步驟(b)進一步包含：(b1)當該輔助定位資料被判斷為無效，控制該射頻識別通訊模組進入該讀取模式，以產生該偵測訊號；其中當該輔助定位資料被判斷為有效，控制該射頻識別通訊模組進入該標籤模式，在該標籤模式下，該無線通訊模組係可傳送該輔助定位資料至其他定位裝置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之定位方法，進一步包含：當該輔助定位資料被判斷為有效，控制該射頻識別通訊模組進入該標籤模式，在該標籤模式下，該射頻識別通訊模組係可接收來自其他定位裝置之該偵測訊號。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之定位方法，其中該定位裝置係具有一第一識別碼，該另一定位裝置係具有一第二識別碼，其中步驟(c)進一步包含：(c1)當該另一定位裝置接收該偵測訊號時，回應該第二識別碼至該定位裝置；以及(c2)該定位裝置於接收到該第二識別碼後，傳送該第一識別碼至該另一定位裝置，且該定位裝置與該另一定位裝置係根據該第一識別碼及該第二識別碼產生通訊連結。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之定位方法，其中該有效之輔助定位資料係被分為複數個封包，並且每個封包分別包含一剩 餘長度資訊，用以指示尚未傳輸完成的封包長度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之定位方法，其中步驟(c)進一步包含：當該輔助定位資料之傳輸未完成，且未於一預定時間內接收至少兩個封包，則清除已接收之該封包，並重新發送該偵測訊號。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之定位方法，進一步包含：(d)當該有效之輔助定位資料傳輸完成後，根據一檢查碼檢查該有效之輔助定位資料是否正確；以及(e)若檢查結果指示該有效之輔助定位資料不正確，則清除已接收之封包，並重新發送該偵測訊號。
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