专利名称：用于全球定位系统导航器的快速位置确定方法
技术领域：
本发明一般涉及全球定位系统(GPS)导航器，尤其涉及通过最小化第 一次确定时间(time to first fixing, TTFF )的用于GPS导航器的快速位置确 定方法。
背景技术：
GPS是最近广泛用在像飞机、船舶、和汽车那样的交通工具中的导航和 精确定位工具。通常，GPS导航器可以分类成根据从卫星接收的数据计算它的地点的独 立GPS导航器、和使用辅助服务器缩小确定地点所需的时间的辅助GPS导航器。关于独立GPS,当GPS导航器长时间关闭时，需要更新GPS数据，因 为在关闭时间里导航器和卫星的变化导致存储在导航器中的GPS数据的可靠 性降低。为了接收GPS数据，GPS导航器在接收到第 一位置定位点(fix )之前跟 踪和确定卫星。总的说来，对于独立GPS导航器，在长时间关闭之后需要长的TTFF是 常见的问题。为了缩短TTFF，人们引入了辅助GPS。在辅助GPS下，GPS导航器通 过移动通信网络访问部署在特定距离内的PGS数据服务器，并且接收最近 GPS数据。辅助GPS的有利之处在于缩短了 TTFF和在低接收灵敏度下的接收能力。 但是，辅助GPS存在数据服务器迫使人们投入大量的成本和利用蜂窝式 网络访问数据服务器使用户支付额外服务费的缺点。为了解决这个问题，人们提出了像Bluetooth⑧和无线局域网(WLAN) 那样的免费无线通信网络取代蜂窝式网络。但是，基于免费网络的辅助GPS 存在由于短程无线通信网络的粗覆盖区，访问GPS数据服务器非常受限制的不足。发明内容本发明就是为了努力解决上述问题而作的，因此，本发明提供了无需移 动网络帮助利用便携式辅助设备就能够达到迅速位置确定、用于GPS导航器 的快速位置确定方法。按照本发明的一个方面，上面和其它目的可以通过包括如下步骤、用于GPS导航器的快速位置确定方法实现在辅助设备上，响应GPS数据接收指 令，从GPS卫星接收GPS数据，并且将GPS数据发送到导航器；在导航器 上，根据GPS数据定位GPS卫星；和在导航器上，从定位的GPS卫星接收 当前GPS数据，根据当前GPS数据计算导航器的当前位置，并且输出导航器 的当前4立置。
通过结合附图对本发明作如下详细描述，本发明的上面和其它目的、特 征和优点将更加清楚，在附图中图1例示了根据本发明的GPS导航系统的配置；图2例示了根据本发明的用于GPS导航器的快速TTFF方法；和具体实施方式
现在参照附图详细描述本发明的优选实施例。在附图中自始至终将相同 的标号用于表示相同或相似的部分。为了清楚和简洁起见，本文将省略对包 含在本文中的众所周知的功能和结构的详细描述。在如下的描述中，GPS导航器配有即使PGS导航器关闭，也可以存储最 近接收GPS数据的便携式辅助设备，并且当再次打开GPS导航器时，将最近 接收GPS数据提供给GPS导航器。在本发明中，遥控器可以用作便携式辅助 设备。即使导航器关闭(例如，对于交通工具内的导航器，关闭点火装置)，便 携式辅助设备也可以接收GPS数据，并且将GPS数据存储在存储设备内。如 果打开导航器，则导航器通过像红外数据协会(IrDA)那样的无线通信信道从便携式辅助设备接收GPS数据。于是，导航器可以无需为了锁定卫星而跟踪卫星，而是从便携式辅助设备获取GPS数据，从而导致迅速的TTFF。在本实施例中，可以以人工模式或自动模式执行将GPS数据从便携式辅 助设备传送到导航器。在人工模式下，便携式辅助设备响应由用户输入的GPS数据接收指令， 开始跟踪和锁定每个卫星以便接收GPS数据。此外，便携式辅助设备响应由 用户输入的GPS数据请求指令，将从卫星接收的GPS数据发送到导航器。在自动模式下，当关闭导航器时，在导航器上生成GPS数据接收指令， 并且将它发送到便携式辅助设备。 一旦接收到GPS数据接收指令，便携式辅 助设备就取代导航器开始接收GPS数据。导航器的打开事件生成GPS数据请 求指令，并且将GPS数据请求指令发送到便携式辅助设备，以便便携式辅助 设备将在导航器关闭期间接收的GPS数据提供给导航器。GPS数据通过像 IrDA、 Bluetooth⑧和WLAN那样的无线通信链路发送。便携式辅助设备可以被其它手持设备，譬如，但不局限于，配有GPS功 能和像IrDA、 Bluetooth⑧和WLAN那样的无线通信功能的移动终端取代。移动终端可以是蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、数字广 播接收器、运动图像专家组(MPEG)音频层3 (MP3)播放器、和数字摄 像机的任何一种。此外，导航器可以是支持GPS接收功能和与便携式辅助设备通信的交通 工具内的GPS接收器、蜂窝式电话、PDA、智能电话、数字广播接收器、 MP3播放器、膝上型计算机和数字摄像机的任何一种。图1例示了根据本发明的GPS导航系统的配置。参照图1， GPS导航系统包括通过无线链路相互通信的导航器200和便 携式辅助设备100。便携式辅助设备100包括GPS接口单元110、输入单元120、无线通信 单元130、存储单元140和控制单元150。GPS接口单元110在控制单元150的控制下，从卫星接收GPS数据和将 GPS数据传送到控制单元150。 GPS数据包括星历、年历、和GPS时间。输入单元120可以利用触摸板或含有多个字母数字和功能键的键板实 现。特别地，输入单元120配置成在人工模式下从导航器接收GPS数据接收 指令和GPS数据请求指令，并且将这些指令传送到控制单元150。输入单元120还接收用户输入的控制信号，并且将控制信号(例如，导航器启动信号)传送到控制单元150以便控制导航器200。无线通信单元130包括在控制单元150的控制下操作的发送器131和接 收器132。发送器131将由GPS接口单元110接收的GPS数据和由输入单元120 生成的控制信号发送到导航器200。在自动模式下，接收器132从导航器200接收GPS数据接收指令、GPS 数据请求指令和发送结束请求指令，并且将这些指令传送到控制单元150。在人工模式下，只激活发送器131。这是因为通过由输入单元120输入 而不是从导航器200接收的GPS接收和请求指令和发送结束请求指令驱动便 携式辅助设备100。无线通信单元130可以利用符合像IrDA、 Bluetooth⑧和WLAN那样的短 程无线通信标准的无线模块实现。存储单元140存储用于执行便携式辅助设备100的一般操作的应用程序 和数据。特别是，存储单元140存储由GPS接口单元110接收的GPS数据。控制单元150控制便携式辅助设备100的一般操作，譬如，响应通过输 入单元120输入(在人工模式下)或通过接收器132接收(在自动模式下) 的GPS数据接收指令从卫星接收GPS数据。如果接收到GPS数据接收指令，则控制单元150激活和控制发送器131 将GPS数据发送到导航器200。在人工模式下，在将GPS数据发送到导航器200之后，控制单元150关 闭GPS接口单元110,因为导航器200将接收GPS数据。导航器200包括无线通信单元210、 GPS接口单元220、显示单元230、 存储单元240和控制单元250。无线通信单元210包括在控制单元250的控制下操作的接收器211和发 送器212。在自动模式下，发送器212将GPS数据接收和请求指令、和发送结束请 求指令发送到便携式辅助设备100;和接收器211接收GPS数据和导航器控 制信号(例如，导航器驱动信号)，并且将该数据发送到控制单元250。为了 与便携式辅助设备100通信，无线通信单元210利用符合像IrDA、 Bluetooth 和WLAN那样的短程无线通信标准的无线模块实现。GPS接口单元220在控制单元250的控制下，开始从通过从便携式辅助 设备100接收的GPS数据识别的卫星接收GPS数据。GPS数据包括星历、 年历和GPS时间。显示单元230利用像液晶显示器(LCD)那样显示GPS应用数据和导航 器200的操作状态的平板显示器实现。特别是，显示单元230显示控制单元 250计算的导航器200的当前地点。存储单元240存储执行导航器200的操作的应用程序和数据。特别是， 存储单元240存储由GPS接口单元220接收的GPS数据。控制单元250控制导航器200的一般操作。如果从便携式辅助设备100 接收到像导航器驱动信号那样的导航器控制信号，则控制单元250根据该控 制信号控制导航器200。当在自动模式下打开导航器200时，导航器200的 控制单元250控制发送器212将GPS数据请求指令发送到便携式辅助设备 100。如果从便携式辅助设备IOO接收到GPS数据，则导航器200的控制单 元250定位该卫星，然后将发送结束请求指令发送到便携式辅助设备100。 在根据从便携式辅助设备IOO接收的GPS数据定位了卫星之后，控制单元250 控制PGS接口单元220跟踪卫星，并且从卫星接收GPS数据。控制单元250 根据GPS数据计算导航器200的当前地点，并且将当前地点显示在显示单元 230上。如果输入关机指令，则控制单元250控制发送器212将GPS数据接 收指令发送到便携式辅助设备100。图2例示了根据本发明的用于GPS导航器的快速TTFF方法。在本实施 例中，便携式辅助设备和导航器在人工发送模式下工作。参照图1和2,在步骤S201中，便携式辅助设备100的控制单元150确 定是否检测到GPS数据接收指令。如果检测到GPS数据接收指令，则控制单元150激活GPS接口单元110 以跟踪和定位GPS卫星，以便在步骤S203中便携式辅助设备100开始从卫 星接收GPS数据，并且将GPS数据存储在存储单元140内。在步骤S205中，控制单元150检测通过输入单元120输入了 GPS数据 请求指令还是导航器驱动指令。如果未输入GPS数据请求指令或导航器驱动 指令，则控制单元150继续接收GPS数据，直到检测到GPS数据请求信号和 导航器驱动信号。如果在步骤S205中接收到GPS数据请求指令，则在步骤207中控制单元250控制发送器131将存储在存储单元140中的GPS数据和导航器驱动指 令发送到导航器200。导航器驱动指令是用于驱动导航器200的信号。于是， 当导航器220已经激活时，可以不发送导航器驱动指令。在发送了 GPS数据之后，便携式辅助设备100的控制单元150在步骤 S209中控制GPS接口单元110停止从GPS卫星接收GPS数据，直接接收到 GPV数据接收指令。如果从便携式辅助设备100接收到导航器驱动指令和GPS数据，在步骤 S210中通过导航器驱动指令激活导航器200。在步骤S211中，导航器200的 控制单元250定位该GPS卫星，并且根据从便携式辅助设备100接收的GPS 数据计算一定位点(fix),然后从GPS卫星接收GPS数据(S213 )。接着， 导航器200的控制单元250在步骤S215中根据从GPS卫星接收的GPS数据 计算导航器200的当前位置，并且在步骤S217中将计算位置显示在显示单元 230的屏幕上。当前地点可以以可见表示和/或可听声音的形式输出。在实时显示导航器200的位置的同时，导航器200的控制单元250在步 骤S219中检测是否输入了关闭指令。如果检测到关闭指令，则导航器200的 控制单元250进行控制结束导航器的操作。如果未检测到关闭指令，则控制 单元250重复步骤S213到S219。也就是说，控制单元250控制导^^元器200 从GPS卫星接收GPS数据，计算导航器200的当前位置，和实时更新导航屏 幕，直到输入关闭指令。图3例示了根据本发明的用于GPS导航器的快速TTFF方法。在本实施 例中，便携式辅助设备和导航器在自动发送模式下工作。参照图1和3，如果从导航器200接收到GPS接收指令，则便携式辅助 设备100的控制单元150在步骤S301中控制GPS接口单元IIO从GPS卫星 接收GOS数据，并且将接收的GPS数据存储在存储单元140内。便携式辅助设备100的控制单元150在接收到GPS数据请求指令之前， 用从GPS卫星实时接收的GPS数据更新存储在存储单元140中的GPS数据。同时，导航器200的控制单元250在步骤S303中确定是否输入了导航器 驱动指令。如果输入了导航器驱动指令，则控制单元250在步骤S304中激活 导航器200。接着，导航器200的控制单元250在步骤S305中控制发送器212将GPS 数据请求指令发送到便携式辅助设备100。如果从导航器200接收到GPS数据请求指令，便携式辅助设备100的控 制单元150在步骤S307中进行控制将存储在存储单元140中的GPS数据发 送到导航器200。GPS数据由无线通信单元210的接收器211接收，和控制单元250在步 骤S309中控制GPS接口单元220根据从便携式辅助设备100接收的GPS数 据跟踪和定位GPS卫星。如果定位器200成功地定位了 GPS卫星，则导航器200的控制单元250 在步骤S313中控制无线通信单元210的发送器212将GPS数据接收结束信 号发送到便携式辅助设备100。如果接收到GPS数据接收结束信号，则便携 式辅助设备100的控制单元150在步骤S315中控制GPS接口单元100结束 GPS数据接收。在定位了卫星之后，导航器200的控制单元250在步骤S317中开始从 GPS卫星接收GPS数据。接着，控制单元250在步骤S319中根据GPS数据 计算导航器200的当前位置，并且在步骤S321中控制显示单元以图形形式显 示当前i也点。在实时提供当前地点信息的同时，导航器200的控制单元250在步骤S323 中检测是否输入了关闭指令。如果检测到关闭指令，则导航器200的控制单 元250在步骤S325中进行控制将GPS接收开始信号发送到遥控单元100,并 且结束导航器200的操作。如果未检测到关闭指令，则导航器200的控制单 元250重复步骤S317到S323。也就是说，控制单元250控制导航器200从 GPS卫星接收GPS数据，计算导航器200的当前位置，和实时更新导航屏幕， 直到输入关闭指令。导航器200在结束导航器200的操作之前，将存储在存 储单元240中的GPS数据发送到便携式辅助设备100,以便便携式辅助设备 100可以实现迅速卫星获取。尽管上述已经详细描述了本发明的优选实施例，但应该清楚地知道，对 于本领域的普通技术人员来说显而易见的许多改变和/或修改都在如所附权 利要求书限定的本发明的精神和范围之内。如上所述，利用保持最近GPS数据的便携式辅助设备实现用于GPS导航 器的快速TTFF方法，以便GPS导航器无需访问辅助服务器就可以在第一确 定过程中获得最近GPS数据，从而得出快速的和可靠的TTFF。
权利要求
1.一种用于全球定位系统导航器的快速位置确定方法，包含在辅助设备上，响应全球定位系统数据接收指令，从全球定位系统卫星接收全球定位系统数据，并且将全球定位系统数据发送到导航器；在该导航器上，根据全球定位系统数据定位全球定位系统卫星；和在该导航器上，从定位的全球定位系统卫星接收当前全球定位系统数据，根据当前全球定位系统数据计算导航器的当前位置，并且输出导航器的当前位置。
2. 根据权利要求1所述的快速位置确定方法，其中，发送该全球定位系 统数据包含接收全球定位系统数据请求指令；和响应该全球定位系统数据请求指令，将该全球定位系统数据发送到导航器。
3. 根据权利要求2所述的快速位置确定方法，其中，利用导航器驱动信 号发送该全球定位系统数据。
4. 根据权利要求3所述的快速位置确定方法，其中，发送该全球定位系 统数据进一步包含在辅助设备上结束该全球定位系统数据的接收。
5. 根据权利要求1所述的快速位置确定方法，其中，计算导航器的当前 位置进一步包含跟踪定位的全球定位系统卫星和计算一定位点；和 根据该定位点更新导航器的当前位置。
6. 根据权利要求1所述的快速位置确定方法，其中，该全球定位系统数 据包括星历、年历和全球定位系统时间。
7. 根据权利要求1所述的快速位置确定方法，其中，通过根据无线通信 标准建立的无线链路将全球定位系统数据从辅助设备发送到导航器。
8. 根据权利要求7所述的快速位置确定方法，其中，该无线通信标准是 红外数据协会、Bluetooth⑧和无线局域网的任何一种。
9. 一种用于全球定位系统导航器的快速位置确定方法，包含 在辅助设备上，从全球定位系统卫星接收全球定位系统数据，并且将该全球定位系统数据发送到导航器；在全球定位系统导航器上，定位全球定位系统卫星，根据从辅助设备接 收的该全球定位系统数据计算定位点，和从定位的全球定位系统卫星接收当前全球定位系统数据；和根据当前全球定位系统数据计算导航器的当前位置，并且输出导航器的 当前位置。
10. 根据权利要求9所述的快速位置确定方法，其中， 发送该全球定位系统数据进一步包含 从该导航器接收全球定位系统数据请求指令；和响应该全球定位系统数据请求指令，将该全球定位系统数据发送到导航器。
11. 根据权利要求IO所述的快速位置确定方法，其中，发送该全球定位 系统数据进一步包含在该导航器上，将发送结束请求信号发送到辅助设备；和 在该辅助设备上， 一旦接收到发送结束请求信号，就结束全球定位系统 数据的发送。
12. 根据权利要求11所述的快速位置确定方法，进一步包含 在该导航器上，接收导航器关闭指令；和 将该全球定位系统数据接收请求信号发射源到辅助设备。
13. 根据权利要求9所述的快速位置确定方法，其中，计算导航器的当 前4立置包含跟踪定位的全球定位系统卫星和计算定位点；和 根据该定位点更新导航器的当前位置。
14. 根据权利要求13所述的快速位置确定方法，其中，该全球定位系统 数据包括星历、年历和全球定位系统时间。
15. 根据权利要求9所述的快速位置确定方法，其中，通过根据无线通 信标准建立的无线链路将全球定位系统数据从辅助设备发送到导航器。
16. 根据权利要求15所述的快速位置确定方法，其中，该无线通信标准 是红外数据协会、Bluetooth⑧和无线局域网的任何一种。
全文摘要
用于全球定位系统(GPS)导航器的快速位置确定方法包括在辅助设备上，响应GPS数据接收指令，从GPS卫星接收GPS数据，并且将GPS数据发送到导航器；在导航器上，根据GPS数据定位GPS卫星；和在导航器上，从定位的GPS卫星接收当前GPS数据，根据当前GPS数据计算导航器的当前位置，并且输出导航器的当前位置。
文档编号G08C23/04GK101236242SQ20071019282
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年1月31日
发明者文永坤 申请人:三星电子株式会社