手持設備上的gps定位系統中的磁力輔助定向裝置的製作方法
2023-05-07 05:23:31
專利名稱：手持設備上的gps定位系統中的磁力輔助定向裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及手持設備領域，特別涉及手持設備上的GPS定位系統領域，具體是指一種手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置。
背景技術：
在現代生活中，越來越多的人使用手持電子設備，而對於大多數的手持電子設備來說，都集成有GPS定位系統，這樣在人們使用的過程中，就可以對於方向以及位置進行精確掌握。但是，現有技術中的這種GPS定位系統，是利用一段時間物體位移來判斷其面對的方向，因而在該物體靜止時便無法確定面對方向，慢速(如步行)時方向確定效果很差，這樣不利於人們的出行，限制了該設備的使用場合和範圍，給人們造成了很多不便。
實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種通過磁力感應獲取物體面對方向、適合於靜止或慢速運動的物體定位、結構簡單、成本較低、定向精確、適用範圍較為廣泛的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置。
為了實現上述的目的，本實用新型的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置具有如下構成該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其主要特點是，所述的定向裝置包括磁力感應部件和電流測定部件，該磁力感應部件包括一個絕緣旋轉支架，該旋轉支架頂端固定安裝有一個磁化指針，該旋轉支架的底部軸與一個滑動變阻器的滑動頭相固定連接，且該滑動變阻器的滑動頭隨所述的磁化指針的旋轉所引起的旋轉支架的旋轉而自由滑動，所述的滑動變阻器的一端與電源相連接，另一端與電流測定部件相連接，所述的電流測定部件與GPS定位系統中的中央處理器晶片相連接。
該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的滑動變阻器包括一個以所述旋轉支架底部軸為圓心的圓環形電阻線圈，該線圈所在平面垂直於所述的旋轉支架，所述的滑動變阻器的滑動頭軸端固定連接於旋轉支架底部軸上，其滑動端沿該線圈的徑向延伸並與該線圈滑動接觸，且該滑動端隨所述的磁化指針的旋轉所引起的旋轉支架的旋轉而沿該線圈自由滑動，所述的線圈上一個特定標記位置與電源/電流測定部件相連接，相應地，該滑動頭的軸端與電源/電流測定部件相連接。
該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的滑動變阻器的滑動頭為輕質導體。
該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的電流測定部件可以為電流測定晶片或者電流計。
該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的磁化指針為磁化鋼指針。
採用了該實用新型的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，由於其藉助了指南針的原理，採用磁化指針、滑動變阻器和電流測定部件，將磁化指針隨地磁旋轉的角度變化轉換為電流的變化，並通過一系列後續處理，最終對物體進行精確定向，從而即使是物體處於靜止或慢速運動狀態，也能精確定位其方向；不僅如此，該磁力輔助定位裝置的結構簡單，適合於各種手持設備中裝配，而且成本較低，定向效果較好，其適用範圍較為廣泛，這樣給GPS定位系統的大範圍應用創造了良好的條件。
圖1為本實用新型的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的電路功能模塊圖。
圖2為本實用新型的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置的磁力感應部件的示意圖。
圖3為手持設備的GPS定位系統利用本實用新型的磁力輔助定向裝置進行定向過程的流程圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。
請參閱圖1和圖2所示，該手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，包括磁力感應部件1和電流測定部件2，該磁力感應部件1包括一個絕緣旋轉支架11，該旋轉支架11的頂端固定安裝有一個磁化指針12，該旋轉支架11的底部軸13與一個滑動變阻器的滑動頭14相固定連接，且該滑動變阻器的滑動頭14隨所述的磁化指針12的旋轉所引起的旋轉支架11的旋轉而自由滑動。在本實施例中，該滑動變阻器包括一個以所述旋轉支架11底部軸13為圓心的圓環形電阻線圈15，該線圈15所在平面垂直於所述的旋轉支架11，所述的滑動變阻器的滑動頭14的軸端固定連接於旋轉支架11底部軸13上，其滑動端沿該線圈15的徑向延伸並與該線圈15滑動接觸，且該滑動端隨所述的磁化指針12的旋轉所引起的旋轉支架11的旋轉而沿該線圈15自由滑動。
所述的滑動變阻器的一端與電源3相連接，另一端與電流測定部件2相連接，所述的電流測定部件2與GPS定位系統中的中央處理器晶片相連接。在本實施例中，所述的線圈15上一個特定標記位置16可以與電源3相連接，相應地，該滑動頭14的軸端與電流測定部件2相連接；另一方面，所述的線圈15上一個特定標記位置16也可以與電流測定部件2相連接，相應地，該滑動頭14的軸端與電源3相連接。
其中，該滑動變阻器的滑動頭14為輕質導體，該電流測定部件2可以為電流測定晶片或者電流計，該磁化指針12為磁化鋼指針。
在實際應用當中，所述的測力輔助定向裝置中的磁力感應部件，其中的磁化指針12一般用磁化鋼，與旋轉支架11相連，根據地磁作用而指向某個方向；該旋轉支架11為絕緣材料。滑動頭14是一個輕質導體，與旋轉支架11相連，與圓形線圈15輕微接觸。圓形線圈15是由電阻線構成，阻值由特定標記位置16開始逐漸變大。兩根曲線是兩根電線，與電流測定部件2相連。工作時，在電線兩頭加一定的電壓，通過測量流過電流測定部件2的電流，就反映出磁化指針12的指向，從而得出地磁方向。
而在現有技術中，測量地磁方向最精確的方法是用磁通量法，但是其成本較高，而且需要一個DSP晶片。而用於GPS輔助定向上，精確度不需要很高，所以用這種成本低的方式較為合適。
再輕參閱圖3所示，利用該磁力輔助定向裝置進行手持設備上的GPS定位系統進行定向的過程如下(1)首先獲取磁力感應的信息，確定其磁力方位；這裡主要是確定磁力感應裝置的電流強度與指針12的方向之間的對應關係的方法，其中的方案可以用多種方法來實現，其中一種簡潔的方法是預測法即預先每隔0.5°的角度測量一次電流並加以記錄，再將這個數據記錄入資料庫；當使用時，只要將測量的電流和資料庫的記錄做對比，選出最相近的，就可以滿足測量的精度要求；(2)利用衛星定位來確定所在地的經度和緯度，作為糾正磁偏角的依據；在該技術方案中，磁偏角在不同地區是不同的，而該方案主要應用於城市，各城市的磁偏角可以在資料中查找到，即使不在城市中時，由於同一緯度的磁偏角基本相同，所以只要與緯度相近的城市作比較，也可以得到精度允許範圍內的磁偏角值；下表是我國主要城市的磁偏角
(3)根據已知的經度和緯度，用軟體計算出實際的面對方向；(4)考慮到用戶面對的方向一般都是與街道方向同向，如果用戶不是在路口附近，可以利用軟體修正使用戶面對的方向與街道方向始終一致；在該技術方案中，在城市中，一般來說，兩條道路所成夾角最小是90度(十字路口)，而本磁力輔助定向裝置可以把精確度控制在5度以下，並且可以假設用戶總是與某一條道路保持方向一致；所以，當本裝置測量並計算出方向值時，只要與資料庫中所對應的街道的方向值做對比，再將當前的方向值修正為街道的方向值即可。
採用了上述的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，由於其藉助了指南針的原理，採用磁化指針12、滑動變阻器和電流測定部件2，將磁化指針12隨地磁旋轉的角度變化轉換為電流的變化，並通過一系列後續處理，最終對物體進行精確定向，從而即使是物體處於靜止或慢速運動狀態，也能精確定位其方向；不僅如此，該磁力輔助定位裝置的結構簡單，適合於各種手持設備中裝配，而且成本較低，定向效果較好，其適用範圍較為廣泛，這樣給GPS定位系統的大範圍應用創造了良好的條件。
在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和範圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其特徵在於，所述的定向裝置包括磁力感應部件和電流測定部件，該磁力感應部件包括一絕緣旋轉支架，該旋轉支架頂端固定安裝有一磁化指針，該旋轉支架的底部軸與一滑動變阻器的滑動頭相固定連接，且該滑動變阻器的滑動頭隨所述的磁化指針的旋轉所引起的旋轉支架的旋轉而自由滑動，所述的滑動變阻器的一端與電源相連接，另一端與電流測定部件相連接，所述的電流測定部件與GPS定位系統中的中央處理器晶片相連接。
2.根據權利要求1所述的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其特徵在於，所述的滑動變阻器包括一以所述旋轉支架底部軸為圓心的圓環形電阻線圈，該線圈所在平面垂直於所述的旋轉支架，所述的滑動變阻器的滑動頭軸端固定連接於旋轉支架底部軸上，其滑動端沿該線圈的徑向延伸並與該線圈滑動接觸，且該滑動端隨所述的磁化指針的旋轉所引起的旋轉支架的旋轉而沿該線圈自由滑動，所述的線圈上一特定標記位置與電源/電流測定部件相連接，相應地，該滑動頭的軸端與電源/電流測定部件相連接。
3.根據權利要求2所述的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其特徵在於，所述的滑動變阻器的滑動頭為輕質導體。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其特徵在於，所述的電流測定部件為電流測定晶片或者電流計。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，其特徵在於，所述的磁化指針為磁化鋼指針。
專利摘要本實用新型涉及一種手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，包括磁力感應部件和電流測定部件，磁力感應部件包括一絕緣旋轉支架，旋轉支架頂端固定安裝有一磁化指針，旋轉支架的底部軸與一滑動變阻器的滑動頭相固定連接，且滑動變阻器的滑動頭隨磁化指針的旋轉所引起的旋轉支架的旋轉而自由滑動，滑動變阻器的一端與電源相連接，另一端與電流測定部件相連接，電流測定部件與GPS定位系統中的中央處理器晶片相連接。採用該種結構的手持設備上的GPS定位系統中的磁力輔助定向裝置，適合於物體處於靜止或慢速運動狀態的情況，而且結構簡單，成本較低，定向效果較好，其適用範圍較為廣泛，給GPS定位系統的大範圍應用創造了好的條件。
文檔編號G01S1/02GK2847222SQ20052004695
公開日2006年12月13日 申請日期2005年11月25日 優先權日2005年11月25日
發明者王書博 申請人:環達電腦(上海)有限公司