全球定位系統接收器的制作方法

專利名稱：全球定位系統接收器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種全球定位系統(Global Positioning System，以下簡稱GPS)接收器，尤指一種可同時接收GPS訊號及調頻(FrequencyModulation，以下簡稱FM)副載波(sub-wave)訊號的GPS接收器，以運算及解析出當前位置的坐標數據及交通信息頻道(Traffic Message Channel，以下簡稱TMC)數據，供與其相連接的一電子裝置辨識及分析出當前位置的交通狀況，以決定最佳的行進路徑。
背景技術：
近十多年來，由于交通傳輸的日益便利，人類的活動范圍已逐漸擴大至地球上的各個角落，然而在此廣大的活動空間及復雜的交通網絡中，如何精準地定位出人或物的所在位置，即必需借助蓬勃發展中的科技產業，利用一種名為全球定位系統(Global Positioning System，以下簡稱GPS)的裝置，根據接收自人造衛星所傳來的訊號，準確地定位出該等人或物在地球上的位置坐標，使用者可根據此位置坐標，由電子地圖或其它導航系統等軟件，進行各項活動(如定位、調查、追縱及研究等)或其它操控處理，以在廣大的區域中，隨時隨地掌握特定人或物的活動路徑與范圍，有效減少因位置不明，所造成的困擾，及其它在人力、時間及資源上的浪費。
按，一般公知的全球定位系統，參閱圖1所示，主要是于一掌上型計算機主機10(如筆記型計算機等)內安裝一全球定位系統的相關軟件，該計算機主機10上并插接有一GPS接收器20，該GPS接收器20利用其上所配備的一天線30，接收人造衛星所傳來的位置坐標信息，該GPS的相關軟件可根據所接收的位置坐標信息，分析判斷出使用者所在位置的經緯坐標值，再由該相關軟件計算出準確的地理位置，并顯示該計算機主機10的顯示屏上，供使用者參考，以了解路況及規劃行進路徑。
該種公知GPS接收器20的相關電路，主要設于一具PCMCIA接口或CF接口的殼體21中，復參閱圖1所示，該接收器20的一端設有一插接端子(圖中未示)，供插接至一計算機主機10的PCMCIA接口或CF接口插槽11中，其另端則由一電纜線23連接一GPS天線30，當使用者在室外使用該種GPS時，需先將該外接天線30平置于使用者的一只手1上，再通過另一只手操作該計算機主機10中的相關軟件，以根據所接收到的當前位置訊號，進行處理，計算出使用者所在的地理位置。惟，由于該GPS接收器20或相關軟件無法獲得使用者所在位置的周邊交通路況的實時信息，極易導致使用者因不了解實際路況，造成誤判，而駛入壅塞路段，陷入進退兩難的困境中。故如何設計出一種GPS接收器，以同時提供當前位置坐標及實時交通信息，供一電子裝置分析出當前位置的交通狀況，并令使用者據以判斷出最佳的行進路徑，即為現今各GPS接收器的設計及制造業者所亟待克服及解決的一重要課題。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種全球定位系統接收器。
由本實用新型的實施，可以正確地定位出當前位置，及當前位置的周邊交通信息，供使用者參考，以了解路況及規劃路徑，實時決定出最佳的行進路徑。
為實現上述目的，本實用新型提供的全球定位系統接收器，該接收器包括一全球定位系統(GPS)訊號的接收及處理電路，該全球定位系統(GPS)訊號的接收及處理電路接收一全球定位系統訊號，并對該全球定位系統訊號進行處理；一調頻副載波訊號的接收及處理電路，該調頻副載波訊號的接收及處理電路接收一調頻副載波訊號，并對該調頻副載波訊號進行處理；
一微處理器，與該全球定位系統(GPS)訊號的接收及處理電路及該調頻副載波訊號的接收及處理電路相連接，且接收該全球定位系統訊號的接收及處理電路傳來的訊號，并計算出對應的一位置坐標數據，及接收該調頻副載波訊號的接收及處理電路傳來的數據，并將其解析成一交通信息頻道(TMC)數據；及一硬件接口，與該微處理器相連接，該硬件接口接收該微處理器傳來的該位置坐標數據及交通信息頻道數據，并同時將該等數據傳送出去。
所述的接收器，其中該全球定位系統訊號的接收及處理電路包括一第一天線，接收該全球定位系統訊號；一全球定位系統訊號的射頻電路，與該第一天線相連接，并接收該第一天線傳來的該全球定位系統訊號，并對該全球定位系統訊號進行放大、轉換及數字化處理；一全球定位系統訊號的基帶處理器，與該全球定位系統訊號的射頻電路相連接，并接收該全球定位系統訊號的射頻電路傳來的訊號，對其進行展頻及同步化處理后，再傳送至該微處理器。
所述的接收器，其中該調頻副載波訊號的接收及處理電路包括一第二天線，接收該調頻副載波訊號；一調頻調諧器，與該第二天線相連接，并接收該第二天線傳來的該調頻副載波訊號，并對該調頻副載波訊號進行解調變處理；一預處理器，與該調頻調諧器相連接，且接收該調頻調諧器傳來的訊號，并對其中所攜帶的數據進行同步化處理后，再傳送至該微處理器。
所述的接收器，其中該等硬件接口包括實現有線或無線傳輸所需的硬件接口。
所述的接收器，其中該調頻副載波訊號為一中心頻率為57KHz及頻寬為4KHz的調頻副載波訊號。
所述的接收器，其中該接收器包括至少一內存，該內存與該微處理器相連接，并儲存令該微處理器對該全球定位系統訊號進行定位坐標運算所需的程序，及令該微處理器對該調頻副載波中數據進行解析所需的編碼規則，該微處理器通過執行及讀取該等程序及編碼規則，完成對該位置坐標數據及交通信息頻道數據的運算及解析。
所述的接收器，其中該編碼規則包括該交通信息頻道數據中的事件名稱、發生地點、發生時間、結束時間、平均車速、壅塞長度及改道路徑等交通信息及其對應編碼。
所述的接收器，其中該微處理器將該定位坐標數據及交通信息頻道數據予以結合，并傳送所形成的一組文字字符串出去。
所述的接收器，其中該微處理器將該組文字字符串，并傳送ASCII規格出去。


圖1為公知用全球定位系統的外觀示意圖；圖2為本實用新型的一實施例中一全球衛星定位系統與一電子裝置間的電路架構聯機示意圖。
具體實施方式
為能對本實用新型的目的、形狀、構造特征及其方法，做更進一步的認識與了解，舉實施例配合附圖，詳細說明如下按，現有調頻廣播(FM broadcasting)占用200KHz頻寬，其中單邊頻寬占100KHz，一般立體聲主載波僅占用單邊約53KHz的頻寬，用以傳送模擬性音樂與語音節目，剩余47KHz即用來作為其它應用，此種應用現有調頻廣播未使用的副頻道做模擬或數字傳輸的標準通訊系統，即稱的「FM副載波系統」，FM副載波可與主載波共存，同時傳送其它訊息，而不致影響主載波節目的傳送。
在諸多FM副載波系統中，一種中心頻率為57KHz、頻寬為4KHz及數據傳輸率為1200bps，且被稱為「RDS」(Radio Data System，以下簡稱RDS)的FM副載波系統，已被廣泛應用在傳輸數據信息，尤其是，用以傳輸一種交通信息頻道(Traffic Message Channel，以下簡稱TMC)數據，該TMC數據包括一交通事故的事件名稱(event)、發生地點(place)、發生時間(start time)、結束時間(stop time)、平均車速(average speed)、壅塞長度(affected length)及改道路徑(diverse advise route)等交通信息，交通主管單位是利用RDS的FM副載波系統，將該等交通信息所對應的編碼，發送出去，供有效范圍內的FM接收器(如FM收音機)接收，再由各該FM接收器對其進行譯碼，將對應于各該編碼的文字訊息，通過其上所設的顯示器(如液晶顯示面板)，以跑馬燈方式，逐一顯示出來，供使用者參考，以在不影響正常音樂與語音節目運作的情形下，提供實時的交通信息。
本實用新型即根據此一理念，設計出可同時接收全球定位系統訊號及調頻副載波訊號的全球定位系統接收器，在本實用新型的一較佳實施例中，參閱圖2所示，該接收器10包括一全球定位系統(GPS)訊號的接收及處理電路、一調頻副載波訊號的接收及處理電路、一微處理器14及一硬件接口19，其中該全球定位系統(GPS)訊號的接收及處理電路系包括一第一天線11、一全球定位系統訊號的射頻電路12(以下簡稱GPS射頻電路)及一全球定位系統訊號的基帶處理器13(以下簡稱GPS基帶處理器13)，而該調頻副載波訊號的接收及處理電路包括有一第二天線15、一調頻調諧器16(如FM調諧器)及一預處理器17(如RDS預處理器)，其中該第一天線11用以接收GPS訊號，并將其傳送至該GPS射頻電路12，由該GPS射頻電路12對其進行放大、轉換及數字化處理，再傳送至該GPS基帶處理器13，經該GPS基帶處理器13對其進行展頻及同步化處理后，再傳送至該微處理器14，由該微處理器14對該GPS訊號進行定位坐標運算，該第二天線15則用以接收FM副載波訊號，并將其傳送至該FM調諧器16，由該FM調諧器16對其進行放大及解調變處理，并將解調出的中心頻率為57KHz、頻寬為4KHz及數據傳輸率為1200bps的RDS的FM副載波訊號，傳送至該RDS預處理器17，經該預處理器17對該RDS的FM副載波訊號中的區塊數據進行同步化處理后，再傳送至該微處理器14，由該微處理器14將該RDS的FM副載波訊號中的區塊數據解析成TMC數據，并通過該硬件接口19同時將所運算及解析出的該定位坐標數據及TMC數據傳送出去，供與其相連接的一電子裝置20辨識及分析出當前位置的交通狀況。
在此須特別注意，在該實施例中，該接收器10所接收的FM副載波，并不限于RDS的FM副載波系統，在實際應用時，亦可為其它頻段的FM副載波系統，只要各該頻段的FM副載波是用以傳輸實時交通信息的編碼，如事件名稱、發生地點、發生時間、結束時間、平均車速、壅塞長度及改道路徑等編碼，以在該接收器10接收到該等編碼后，可將該等編碼解析成TMC數據，并傳送至該電子裝置20，以配合所辨識出的當前位置，分析出當前位置的交通狀況，即為本實用新型在此所稱的「FM副載波」。
在該實施例中，該接收器10尚包括至少一內存(memory)18，該內存18與該微處理器14相連接，且儲存有用以令該微處理器14對該GPS訊號進行定位坐標運算所需的程序，及用以令該微處理器14對該FM副載波中區塊數據進行解析所需的編碼規則，如事件名稱、發生地點、發生時間、結束時間、平均車速、壅塞長度及改道路徑等TMC交通信息及其對應編碼。如此，本實用新型僅需由單一的該微處理器14，通過執行及讀取該內存18中所儲存的運算程序及編碼規則，即可完成對該定位坐標數據的運算及對該TMC數據的解析工作，并將該定位坐標數據及TMC數據予以結合，形成一組文字字符串傳送出去。在該實施例中，該組文字字符串是以ASCII規格傳送出去，惟，在本實用新型的其它實施例中，并不局限于此，亦可視實際需求，以其它格式傳送出去。因此，在本實用新型中，對該FM副載波中區塊數據進行譯碼，并將其轉換成可被該電子裝置20讀取的TMC數據的解析工作，完全是由該接收器10完成，該電子裝置20在同時讀取到該定位坐標數據及TMC數據后，僅需利用其上所安裝的一電子地圖、導航系統或其它GPS軟件，即可迅速且正確地定位出當前位置，及當前位置的周邊交通狀況，供使用者參考，以了解路況及規劃行進路徑，決定出最佳的行進路徑。
在該實施例中，該電子裝置20上設有一硬件接口21，該硬件接口21是供與該接收器10上的該硬件接口19相聯機，以令該電子裝置20通過該等硬件接口21及19，接收由該微處理器14傳來的該定位坐標數據及TMC數據，或對該微處理器14發送控制指令。當該電子裝置20上所設的一微處理器22，接收到由該接收器10傳來的該定位坐標數據及TMC數據時，該電子裝置20將讀取該定位坐標數據，利用其上所設的一儲存裝置(mass storagedevice)23內所安裝的一電子地圖、導航系統或其它GPS軟件，正確地在電子地圖上定位出當前位置，再根據TMC數據，標示出當前位置的周邊交通信息，如事件名稱、發生地點、發生時間、結束時間、平均車速、壅塞長度及改道路徑等，并據以規劃路徑，找出最佳的行進路徑，并通過該電子裝置20上所設的一圖形使用者接口24，顯示出來，供使用者參考。
在此另需特別一提，在該實施例中，該電子裝置20與該接收器10雖通過該等硬件接口21及19，以有線方式相連接，相互傳送數據或指令，惟，在本實用新型的其它實施例中，并不局限于此，在實際應用時，亦可以其它無線方式，相互傳送數據或指令。因此，本實用新型在此所稱的該等硬件接口21及19，包括實現有線或無線傳輸所需的硬件接口，在進行無線傳輸時，各該硬件接口21及19中尚必需具備實現無線傳輸所需的無線通訊模塊及相關軟件。
以上所述，僅為本實用新型最佳具體實施例，惟本實用新型的構造特征并不局限于此，任何熟悉該項技術者在本實用新型領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆應涵蓋在本實用新型的申請專利范圍中。
權利要求1.一種全球定位系統接收器，其特征在于，該接收器包括一全球定位系統訊號的接收及處理電路，該全球定位系統訊號的接收及處理電路接收一全球定位系統訊號，并對該全球定位系統訊號進行處理；一調頻副載波訊號的接收及處理電路，該調頻副載波訊號的接收及處理電路接收一調頻副載波訊號，并對該調頻副載波訊號進行處理；一微處理器，與該全球定位系統訊號的接收及處理電路及該調頻副載波訊號的接收及處理電路相連接，且接收該全球定位系統訊號的接收及處理電路傳來的訊號，并計算出對應的一位置坐標數據，及接收該調頻副載波訊號的接收及處理電路傳來的數據，并將其解析成一交通信息頻道數據；及一硬件接口，與該微處理器相連接，該硬件接口接收該微處理器傳來的該位置坐標數據及交通信息頻道數據，并同時將該數據傳送出去。
2.如權利要求1所述的接收器，其特征在于，其中該全球定位系統訊號的接收及處理電路包括一第一天線，接收該全球定位系統訊號；一全球定位系統訊號的射頻電路，與該第一天線相連接，并接收該第一天線傳來的該全球定位系統訊號，并對該全球定位系統訊號進行放大、轉換及數字化處理；一全球定位系統訊號的基帶處理器，與該全球定位系統訊號的射頻電路相連接，并接收該全球定位系統訊號的射頻電路傳來的訊號，對其進行展頻及同步化處理后，再傳送至該微處理器。
3.如權利要求1或2所述的接收器，其特征在于，其中該調頻副載波訊號的接收及處理電路包括一第二天線，接收該調頻副載波訊號；一調頻調諧器，與該第二天線相連接，并接收該第二天線傳來的該調頻副載波訊號，并對該調頻副載波訊號進行解調變處理；一預處理器，與該調頻調諧器相連接，且接收該調頻調諧器傳來的訊號，并對其中所攜帶的數據進行同步化處理后，再傳送至該微處理器。
4.如權利要求3所述的接收器，其特征在于，其中該硬件接口包括實現有線或無線傳輸所需的硬件接口。
5.如權利要求4所述的接收器，其特征在于，其中該調頻副載波訊號為一中心頻率為57KHz及頻寬為4KHz的調頻副載波訊號。
6.如權利要求5所述的接收器，其特征在于，其中該接收器包括至少一內存，該內存與該微處理器相連接，并儲存令該微處理器對該全球定位系統訊號進行定位坐標運算所需的程序，及令該微處理器對該調頻副載波中數據進行解析所需的編碼規則，該微處理器通過執行及讀取該程序及編碼規則，完成對該位置坐標數據及交通信息頻道數據的運算及解析。
專利摘要一種全球定位系統接收器，該接收器系經一第一天線，接收全球定位系統訊號，并傳送至一全球定位系統射頻電路，對其進行放大、轉換及數字化處理，再傳送至一全球定位系統基帶處理器，對其進行展頻及同步化處理后，再傳送至一微處理器，對該全球定位系統訊號進行位置坐標的運算；同時，該接收器系經一第二天線，接收調頻副載波訊號，并傳送至一調頻調諧器，對其進行解調變處理，并將解調出的調頻副載波訊號傳送至一預處理器，對其所攜帶的數據進行同步化處理，再傳送至該微處理器，以解析成一交通信息頻道數據，并經一硬件接口，將該位置坐標及交通信息頻道數據傳送出去，以供相聯機的一電子裝置辨識及分析當前位置的交通狀況，以得最佳的行進路徑。
文檔編號G01S1/04GK2874528SQ20052012231
公開日2007年2月28日 申請日期2005年9月14日 優先權日2005年9月14日
發明者徐欣志 申請人:臺灣捷普科技股份有限公司