行動裝置上gps系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法
2024-01-25 22:42:15 1
專利名稱：行動裝置上gps系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及行動裝置領域，特別涉及行動裝置的GPS系統定位領域，具體是指一種行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法。
背景技術：
在現代生活中，各種各樣的行動裝置上都具有了GPS定位系統，以方便人們的出行。但是，從GPS定位系統的原理來看，其本身是通過GPS定位接收器與衛星通信並接收衛星計算出的定位信號而工作的，因此GPS定位接收器的方向性是很重要的，其所處的位置的好壞往往是其是否能達到準確定位效果的關鍵因素。但是，在現有技術中，目前GPS定位系統的行動裝置，尤其是PDA設備，其上的定位接收器的位置調整需用戶手動完成，很不方便；同時，目前的GPS定位系統本身無法確定定位接收器的位置是否接收信號最佳，這樣給GPS定位的準確性造成了一定的影響，從而給人們的出行帶來了一定的不便。
發明內容
本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種定期測定GPS系統定位接收器的接收信號、自動調整接收器位置角度、接收效果好、定位準確、方便快捷、工作穩定、適用範圍較為廣泛的行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法。
為了實現上述的目的，本發明的行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法如下該行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置，包括行動裝置上的GPS定位接收器模塊，該GPS定位接收器模塊頂端具有一個接收天線，其主要特點是，所述的裝置還包括行動裝置內的微型步進電機，該微型步進電機通過控制晶片與行動裝置的中央處理器相連接，且該微型步進電機通過一個旋轉軸與所述的GPS定位接收器模塊相連接。
該行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置的GPS定位接收器模塊底部固定連接於該旋轉軸，且通過微型步進電機控制隨該旋轉軸旋轉。
該行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置的GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉的角度範圍為0°～180°。
該使用上述的裝置對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟(1)行動裝置上的GPS定位系統完成衛星定位操作，並顯示所接收到的經度和緯度信息；(2)GPS系統開啟智能位置調整功能，並通過中央處理器和控制晶片控制微型步進電機驅動旋轉軸轉動，而帶動GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉；(3)GPS系統在GPS定位接收器模塊進行旋轉的過程中，進行接收信號逐點採樣操作；(4)中央處理器將逐點採樣操作所得到的接收信號的數據進行分析和找出最佳接收位置點的操作；(5)中央處理器和控制晶片控制微型步進電機驅動旋轉軸轉動，而帶動GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉至上述最佳接收位置點；(6)每隔預設的特定時間重複上述步驟(2)～(5)。
該對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的進行接收信號逐點採樣操作為GPS定位接收器模塊每旋轉過預設的特定角度，則進行信息接收並自動保存相應的接收信號。
該對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的預設的特定角度為10°。
該對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的接收信號的數據格式為「$GPGGA，1，2，3，4，5，6，7，8，9，M，11，12*hhCRLF」，其中1——UTC時間，hh mm ss格式；2——經度，ddd mm mmmm格式，非0；3——經度方向，N或S；4——緯度，ddd mm mmmm格式，非0；5——緯度方向，E或W；6——GPS狀態批示，0未定位，1無差分定位信息，2帶差分定位信息；7——使用衛星號，00～08；8——精度百分比；
9——海平面高度；10——*大地隨球面相對海平面的高度；11——差分GPS信息；12——差分站ID號0000-123。
該對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的進行分析和找出最佳接收位置點的操作包括以下步驟(1)將所有採樣點的接收信號中的經度和緯度信息取出；(2)對各個採樣點的經度和緯度信息分別計算其平均經度和平均緯度值；(3)計算每個採樣點的接收信號中的經度和緯度與上述的平均經度和平均緯度值之間的差值；(4)選取差值最小的點為最佳接收位置點。
該對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的預設的特定時間為10分鐘。
採用了該發明的行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法，由於具有中央處理器和控制晶片控制的步進電機，可以使得GPS系統的定位接收器周期性地在步進電機的驅動下隨旋轉軸旋轉，同時在特定採樣點進行定位信息的信號接收，從而計算並獲得最佳的信號接收位置，使得該行動裝置上的GPS系統的定位接收器保持在最佳接收位置上並自動進行調整，從而能夠接收到準確的定位信息；不僅如此，採用上述裝置和方法的行動裝置進行GPS定位操作方便快捷，而且系統工作穩定，適用範圍較為廣泛，給人們的出行帶來了很大的便利。
圖1為本發明的行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置的功能模塊示意圖。
圖2為採用本發明的裝置和方法的PDA設備的外觀效果圖。
圖3為本發明的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法的流程圖。
具體實施例方式
為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。
請參閱圖1和圖2所示，該行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置，包括行動裝置上的GPS定位接收器模塊1，該GPS定位接收器模塊1頂端具有一個接收天線2，其中，所述的裝置還包括行動裝置內的微型步進電機3，該微型步進電機3通過控制晶片4與行動裝置的中央處理器5相連接，且該微型步進電機3通過一個旋轉軸6與所述的GPS定位接收器模塊1相連接，其中該GPS定位接收器模塊1底部固定連接於該旋轉軸6上，且通過微型步進電機3控制隨該旋轉軸3而旋轉，該GPS定位接收器模塊1隨旋轉軸6旋轉的角度範圍為0°～180°。
再請參閱圖3所示，該使用上述的裝置對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法包括以下步驟(1)行動裝置上的GPS定位系統完成衛星定位操作，並顯示所接收到的經度和緯度信息；(2)GPS系統開啟智能位置調整功能，並通過中央處理器5和控制晶片4控制微型步進電機3驅動旋轉軸6轉動，而帶動GPS定位接收器模塊1隨旋轉軸6旋轉；(3)GPS系統在GPS定位接收器模塊1進行旋轉的過程中，進行接收信號逐點採樣操作，該操作為GPS定位接收器模塊1每旋轉過預設的特定角度，則進行信息接收並自動保存相應的接收信號，該預設的特定角度為10°；其中，該接收信號的數據格式為「$GPGGA，1，2，3，4，5，6，7，8，9，M，11，12*hhCRLF」，其中1——UTC時間，hh mm ss格式；2——經度，ddd mm mmmm格式，非0；3——經度方向，N或S；4——緯度，ddd mm mmmm格式，非0；5——緯度方向，E或W；6——GPS狀態批示，0未定位，1無差分定位信息，2帶差分定位信息；7——使用衛星號，00～08；8——精度百分比；9——海平面高度；10——*大地隨球面相對海平面的高度；11——差分GPS信息；12——差分站ID號0000-123。
(4)中央處理器5將逐點採樣操作所得到的接收信號的數據進行分析和找出最佳接收位置點的操作，該操作包括以下步驟(a)將所有採樣點的接收信號中的經度和緯度信息取出；(b)對各個採樣點的經度和緯度信息分別計算其平均經度和平均緯度值；(c)計算每個採樣點的接收信號中的經度和緯度與上述的平均經度和平均緯度值之間的差值；(d)選取差值最小的點為最佳接收位置點；(5)中央處理器5和控制晶片4控制微型步進電機3驅動旋轉軸6轉動，而帶動GPS定位接收器模塊1隨旋轉軸6旋轉至上述最佳接收位置點；(6)每隔預設的特定時間重複上述步驟(2)～(5)，該預設的特定時間為10分鐘。
在實際應用當中，在GPS定位系統的軟體配置的設定中，在GPS系統中實時顯示接收到的經度和緯度的信息，增加顯示GPS定位接收器模塊1與機器平面的角度信息，且該軟體的工作過程如下1、當衛星定位成功後，GPS中顯示接收到的經度和緯度的信息時，GPS定位系統自動開啟智能定位，GPS定位接收器模塊1通過旋轉軸自動開始旋轉。每旋轉到一定角度得到一個接收信息並自動保存每個點的接收信號。
例GPS定位接收器模塊1沒有旋轉時，經度45°33′，緯度56°33′。角度0°GPS定位接收器模塊1旋轉10°時，經度45°56′，緯度56°12′。角度10°GPS定位接收器模塊1旋轉20°時，經度46°10′，緯度56°33′。角度20°GPS定位接收器模塊1旋轉30°時，經度46°10′，緯度57°08′。角度30°……GPS定位接收器模塊1旋轉180°時，經度45°33′，緯度56°33′。角度40°每隔10°得到一個接收點，共180/10＝18個點。
2、通過對每個接收信息的數據進行分析，找到最好的接收信號的位置點，並自動調整GPS定位接收器模塊1位置到最佳位置。
分析例系統自動求平均值平均經度46°10′，緯度56°33′。同GPS定位接收器模塊1旋轉20°時，角度一致。自動調整GPS定位接收器模塊1位置到20°，則為最佳位置。
3、周期性的重複以上的步驟，使其接收信號處於最優狀態。
同時，使用者也可以關閉此智能調節功能，進行手動調節。手動調節時同樣記錄相應的經緯度信息，供用戶參考。
GPS定位接收器模塊1從串口得到的數據格式如下「$GPGGA，1，2，3，4，5，6，7，8，9，M，11，12*hhCRLF」，其中1——UTC時間，hh mm ss格式；2——經度，ddd mm mmmm格式，非0；3——經度方向，N或S；4——緯度，ddd mm mmmm格式，非0；5——緯度方向，E或W；6——GPS狀態批示，0未定位，1無差分定位信息，2帶差分定位信息；7——使用衛星號，00～08；8——精度百分比；9——海平面高度；10——*大地隨球面相對海平面的高度；11——差分GPS信息；12——差分站ID號0000-123.
例如$GPGGA，064449.406，2504.5852，N，12133.7909，E，1，05，1.6，30.7，M，，，，0000*3C即當2經度非0，4緯度非0，6位1或2時，數據有效，顯示數據並開始記錄數據，7使用衛星號(00～08)穩定的信息數據。
此時，取所有信息點數據的經度和緯度，並計算取平均值，並計算每個信息點與平均值的差值，選取差值最小的位置點。
採用了上述的行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法，由於具有中央處理器和控制晶片控制的步進電機，可以使得GPS系統的定位接收器周期性地在步進電機的驅動下隨旋轉軸旋轉，同時在特定採樣點進行定位信息的信號接收，從而計算並獲得最佳的信號接收位置，使得該行動裝置上的GPS系統的定位接收器保持在最佳接收位置上並自動進行調整，從而能夠接收到準確的定位信息；不僅如此，採用上述裝置和方法的行動裝置進行GPS定位操作方便快捷，而且系統工作穩定，適用範圍較為廣泛，給人們的出行帶來了很大的便利。
在此說明書中，本發明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發明的精神和範圍。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
1.一種行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置，包括行動裝置上的GPS定位接收器模塊，該GPS定位接收器模塊頂端具有一接收天線，其特徵在於，所述的裝置還包括行動裝置內的微型步進電機，該微型步進電機通過控制晶片與行動裝置的中央處理器相連接，且該微型步進電機通過一旋轉軸與所述的GPS定位接收器模塊相連接。
2.根據權利要求1所述的行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置，其特徵在於，所述的GPS定位接收器模塊底部固定連接於該旋轉軸，且通過微型步進電機控制隨該旋轉軸旋轉。
3.根據權利要求2所述的行動裝置上對GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的裝置，其特徵在於，所述的GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉的角度範圍為0°～180°。
4.一種使用權利要求1所述的裝置對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的方法包括以下步驟(1)行動裝置上的GPS定位系統完成衛星定位操作，並顯示所接收到的經度和緯度信息；(2)GPS系統開啟智能位置調整功能，並通過中央處理器和控制晶片控制微型步進電機驅動旋轉軸轉動，而帶動GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉；(3)GPS系統在GPS定位接收器模塊進行旋轉的過程中，進行接收信號逐點採樣操作；(4)中央處理器將逐點採樣操作所得到的接收信號的數據進行分析和找出最佳接收位置點的操作；(5)中央處理器和控制晶片控制微型步進電機驅動旋轉軸轉動，而帶動GPS定位接收器模塊隨旋轉軸旋轉至上述最佳接收位置點；(6)每隔預設的特定時間重複上述步驟(2)～(5)。
5.根據權利要求4所述的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的進行接收信號逐點採樣操作為GPS定位接收器模塊每旋轉過預設的特定角度，則進行信息接收並自動保存相應的接收信號。
6.根據權利要求5所述的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的預設的特定角度為10°。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的接收信號的數據格式為「$GPGGA，1，2，3，4，5，6，7，8，9，M，11，12*hhCRLF」，其中1——UTC時間，hh mm ss格式；2——經度，ddd mm mmmm格式，非0；3——經度方向，N或S；4——緯度，ddd mm mmmm格式，非0；5——緯度方向，E或W；6——GPS狀態批示，0未定位，1無差分定位信息，2帶差分定位信息；7——使用衛星號，00～08；8——精度百分比；9——海平面高度；10——*大地隨球面相對海平面的高度；11——差分GPS信息；12——差分站ID號0000-123。
8.根據權利要求7所述的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的進行分析和找出最佳接收位置點的操作包括以下步驟(1)將所有採樣點的接收信號中的經度和緯度信息取出；(2)對各個採樣點的經度和緯度信息分別計算其平均經度和平均緯度值；(3)計算每個採樣點的接收信號中的經度和緯度與上述的平均經度和平均緯度值之間的差值；(4)選取差值最小的點為最佳接收位置點。
9.根據權利要求4至6中任一項所述的對行動裝置上GPS系統的定位接收器進行智能位置調整的方法，其特徵在於，所述的預設的特定時間為10分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種行動裝置上GPS系統定位接收器位置智能調整的裝置及方法，該裝置包括GPS定位接收器模塊和其頂端安設的接收天線，還包括行動裝置內的微型步進電機，微型步進電機通過控制晶片與行動裝置的中央處理器相連接，並通過旋轉軸與GPS定位接收器模塊相連接，該方法包括完成衛星定位操作並顯示所接收到的經度和緯度信息、開啟智能位置調整功能並通過微型步進電機驅動GPS定位接收器隨旋轉軸旋轉、進行接收信號逐點採樣操作、進行分析和找出最佳接收位置點的操作、將GPS定位接收器旋轉至最佳接收位置點。採用該種裝置及其方法，能夠接收到準確的定位信息，同時操作方便快捷，而且系統工作穩定，適用範圍較為廣泛。
文檔編號G01S5/02GK1955757SQ20051003086
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者閻曉丹 申請人:環達電腦(上海)有限公司