TWM341211U - GPS receiver with altitude and direction adjustments - Google Patents

Description

M341211 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關一種衛星定位系統（GPS)接收裝置，特別是提 供一種具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置。 【先前技術】 當今各式無線通訊電子產品，舉凡行動電話、無線區域網路 | (WLAN)、衛星定位系統（GPS)、及藍芽等，除了講究性能、 尺寸外觀之外，其連帶的方便性更成為市場焦點。而身居收發功 能關鍵要角的射頻被動元件，包括天線、濾波器、與振盪器等， 其技術發展自然也與上述趨勢息息相關。近來GPS最大的應用領 域仍在導航市場，其次是追蹤部分，包括個人追蹤，如：防盜、 獨居老人、走失的小孩；企業追蹤則如··以GSM/GPRS搭配GPS 可進行車隊管理、物流派遣、客服中心。唯目前其體積、省電問 題尚待克服，尤其應用在個人領域的需求更迫切，除了採用更先 進製程的GPS晶片，也從模組的電路、韌體與軟體設計著手，才 k 能使模組能達到最佳化。

I 目前GPS晶片或產品的定位誤差約在5-25公尺内，無論在 2D定位或3D定位都與實際距離有誤差，故在地圖上無法辨別目 前高度，無法偵測目前是在橋上或橋下及相關高度之地形。又、 GPS晶片低速時無法定點確認方向，需移動才能確認方向，而且 GPS無法收訊之地方也無法確認方向，在地圖上難以判別行駛方 向。 習知，一種有GPS結合高度計及電子羅盤來輔助GPS原本 的誤差，但需要圖資廠商配合其高度計及電子羅盤的資訊加以整 合，當需圖資廠商配合時，因圖資廠商已經使用各自原本的技 5 M341211 術，在整合上費時且各個圖資廠商所開發的地圖資料都是獨特的 並不是通用的，常常需要有硬體廠商的配合作誤差校正。 【新型内容】 為了使衛星定位系統接收裝置具有高度及方向校正，本創作 之一實施例提供一種具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝 置。本創作的目的是將原本GPS輸出的美國國家海洋電子協會 (NMEA)值中的方向角度及高度值，經由微處理器的配合，將 > 高度計及電子邏盤所得到高度及方向角值，經處理校正過後得到 較正確NMEA值輸出至系統。 本創作之另一目的提供一種衛星定位系統接收裝置。可以使 目前市面上已經存在的導航軟體，皆可透過原本的設計去取得較 為正確的高度及方向角度的NMEA值，而能去判斷目前定位的 方向角度及所在高度，正確顯示在地圖上，並且可以有效的做出 正確的路徑規劃及告知消費者正確的路徑及即時的規劃。 為達到上述目的，本創作提供一種具高度及方向校正之衛星 定位系統接收裝置，包括：一衛星定位天線模組接收一衛星定位 ί 無線電波訊號並輸出一數位訊號；一衛星定位處理器連接衛星定 位天線以接收並處理數位訊號，最後輸出一資料組，資料組包含 一美國國家海洋電子協會（NMEA)協定之定位資訊；一方向感 測器偵測衛星定位系統接收裝置之移動方向；一高度計偵測衛星 定位系統接收裝置之高度改變；以及一微處理器連接衛星定位處 理器、方向感測器、高度計，將移動方向及高度改變置入定位資 訊並將定位資訊輸出至一衛星定位導航系統。 6 M341211 【實施方式】 第1圖為根據本創作之一實施例說明一具高度及方向校正 之衛星定位系統接收裝置。衛星定位系統接收裝置（GPS) 10包 括：一衛星定位天線模組11可接收一衛星定位無線電波訊號並 於處理後輸出一數位訊號；一衛星定位處理器12連接衛星定位 天線模組11以接收並處理數位訊號，最後輸出至少一資料組， 資料組内容至少包含一美國國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association, NMEA )協定之定位資訊；一方向感測器 14偵測衛星定位系統接收裝置之移動方向；一高度計16偵測衛 星定位系統接收裝置之高度改變；以及一微處理器15連接衛星 定位處理器12、方向感測器14、高度計16，將移動方向及高度 改變置入NMEA定位資訊並將NMEA定位資訊輸出至一衛星定 位導航系統20;其中亦包括一記憶體13連接衛星定位處理器12 以儲存資料。 第2圖為根據本創作之另一實施例說明一具高度及方向校 正之衛星定位系統接收裝置。衛星定位系統接收裝置（GPS) 30 包括：一衛星定位天線模組31、一衛星定位處理器32、一記憶 體33、一磁電阻方向感測器34、一微控制晶片35以及一壓力變 換感測器36。 根據上述，一更具體的說明一衛星定位系統接收裝置30的 組合如下，衛星定位天線模組31接收一衛星定位無線電波訊號 並輸出一數位訊號至衛星定位處理器32,數位訊號經過標準的訊 號處理程序後產生一標準的資料組，其包含美國國家海洋電子協 會（NMEA)協定之定位資訊，在定位資訊中有一高度改變欄位 與移動方向欄位會被填入一不精確的預設值，在本創作中定位資 訊被傳送至一微控制晶片35後會從一磁電阻方向感測器34 (或 電子羅盤）持續接收移動方向值以及從壓力變換感測器36持續 7 M341211 接收高度改變值作校正，最後將精確的NMEA定位資訊傳送至 下一級之衛星定位導航系統40。 請參考第3圖所示為根據本創作之一實施例說明衛星定位 系統接收裝置校正高度及方向之步驟流程，包括：步驟S31接收 衛星定位資料、步驟S32計算美國國家海洋電子協會（NMEA) 協定之定位資訊、步驟S331偵測高度改變、步驟S332偵測移動 方向、步驟S34接收移動方向與高度改變之資料修正NMEA定 位資訊、最後步驟S35輸出修正後之NMEA定位資訊。 根據上述，本創作是將傳統之GPS接收器内增加一微處理 器直接對高度改變及移動方向做校正處理，並以NMEA定位資 料方式輸出，除了方向外更有高度上的校正處理，並且此方式可 以運用到目前已存在的導航軟體以NMEA定位資料處理，不需 要做相關軟體的分析或改變，並且未來導航軟體圖資會進步到 3D地圖發展，高度及方向準確度會相對重要。 導航軟體除了要從GPS取得定位的位置資訊外，如果硬體 輸出可以有正確的方向值及高度值，就可以讓導航程式模擬出實 際的道路做規劃，透過微處理器將NMEA定位資料較不正確的 值加以修改校正後，再輸出正確的NMEA定位資料給下一級的 導航軟體做規劃，可以實現標準的NMEA定位資料。 根據上述，本創作是將原本GPS輸出的NMEA值中的方向 角度及高度值，經由微型處理器的配合，將高度計及電子邏盤所 得到高度及方向角值，經處理校正後得到較正確NMEA值輸出 至衛星定位系統，可以使目前市面上已經存在的導航軟體，皆可 透過標準的設計去取得較為正確的高度及方向角位的NMEA 值，而能去判斷目前定位的方向角位及所在高度，正確顯示在地 圖上，並且可以有效的做出正確的路徑規劃及告知消費者正確的 路徑及即時的規劃。 M341211 以上所述之實施例僅係為說明本創作之技術思想及特點，其 目的在使4 ¥此項技藝之人士能夠瞭解本創作之内容並據以實 二不此以之限定本創作之專利範圍，即大凡依本創作所揭示 内：'所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創作之專利範圍 9 M341211 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本創作之一實施例說明一具高度及方向校正之衛 星定位系統接收裝置。 第2圖為根據本創作之另一實施例說明一具高度及方向校正之 衛星定位系統接收裝置。 第3圖為根據本創作之一實施例說明衛星定位系統接收裝置校 正高度及方向之步驟流程。 【主要元件符號說明】 10、30 衛星定位系統接收裝置（GPS) 11 ^ 31 衛星定位天線模組 12、32 衛星定位處理器 13 > 33 記憶體 14 方向感測器 15 微處理器 16 高度計 20、40 衛星定位導航系統 34 磁電阻方向感測is 35 微控制晶片 36 壓力變換感測器 S31〜S35 步驟流程

Claims (1)

1. M341211 九、申請專利範圍： °(\5

   正 充 一種具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置，包含： 至少一衛星定位天線模組，其可接收一衛星定位無線電波訊 號並輸出一數位訊號； 一衛星定位處理器，其連接該衛星定位天線以接收並處理該 數位訊號，最後輸出至少一資料組，該資料組至少包含一美國 國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association, NMEA)協定之定位資訊； 一方向感測器，其偵測該衛星定位系統接收裝置之移動方

   向； 一高度計，其偵測該衛星定位系統接收裝置之高度改變；及 一微處理器，其連接該衛星定位處理器、該方向感測器、該 高度計，將該移動方向及該高度改變置入該定位資訊並將該定 位資訊輸出至一衛星定位導航系統。 如請求項1所述之具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置， 更包括一記憶體連接該衛星定位處理器以儲存衛星定位處理器 之資料。 如請求項1所述之具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置， 其中該方向感測器為一磁電阻方向感測器。 如請求項1所述之具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置， 其中該方向感測器為一電子羅盤。 如請求項1所述之具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置， 其中該高度計為一壓力變換感測器。 如請求項1所述之具高度及方向校正之衛星定位系統接收裝置， 其中該衛星定位導航系統具有3D地理資訊顯示功能。