卫星导航设备、卫星导航接收装置及其控制方法

专利名称：卫星导航设备、卫星导航接收装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种卫星定位系统，特别涉及一种卫星导航接收装置及其控制方法。
背景技术：
卫星导航系统，例如全球定位系统(global positioningsystem，GPS)，支持卫星导航接收器，例如GPS接收器，根据卫星信号测定该卫星导航接收器的位置和速度。全球定位系统可包括由超过24个绕地球轨道运行的GPS卫星组成的卫星群。在地球表面的特定时间和特定地点，可有至少四个GPS卫星可见。每个GPS卫星在一个预设频率下连续的广播GPS信号。GPS信号包含卫星的时间和绕轨道运行的信息。GPS接收器可同步接收至少四个GPS卫星发送的GPS信号。根据至少四个GPS卫星的时间和绕轨道运行的信息，可计算出GPS接收器的地理坐标，例如经度、纬度和海拔高度。 目前，车辆和电子设备(例如个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)和移动电话)可配备GPS接收器。GPS接收器可包括多个捕获信道和跟踪信道，并可运行在增强状态或普通状态。在增强状态下，所有的捕获信道和跟踪信道被启动，用于捕获和跟踪GPS卫星。如果跟踪到超过四个卫星，GPS接收器可转换到普通状态。在普通状态下，只有一个或两个信道可被启动。如果部分被跟踪的GPS卫星的GPS信号丢失，GPS接收器可切换到增强状态。然而，现有技术中的GPS接收器具有相对高的能耗。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种具有低能耗的卫星导航设备、卫星导航接收装置及其控制方法。 本发明的卫星导航接收装置包括处理单元及耦合于处理单元的电源管理接口。所述处理单元用于根据多个卫星信号定位卫星导航接收装置，并用于根据卫星导航接收装置的速度分别设置多个操作状态的多个持续时间。所述电源管理接口用于根据所设持续时间控制卫星导航接收装置在该操作状态之间的转换。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述操作状态包括所述处理单元上电时的工作状态，也包括所述处理单元断电时的休眠状态。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于根据所述卫星导航接收装置的所述定位计算所述速度。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于计算所述速度，并对计算所得的所述速度进行数字信号处理。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述速度是所述卫星导航接收装置在一段预设时间周期内的平均速度。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述处理单元存储分别与多个速度状态相关的多个时间数据集，其中，所述处理单元根据所述速度的状态选择对应的时间数据集，并根据所选时间数据集设置所述持续时间。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述处理单元还定义速度阈值，并比较所述速度和所述速度阈值的大小以判定所述速度的所述状态。 本发明所述的卫星导航接收装置，所述时间数据集是由存储在所述卫星导航接收装置中的机器可执行的导航软件程序预先设置的。 本发明还提供了一种卫星导航接收装置的控制方法，其包括处理单元根据多个卫星信号定位卫星导航接收装置；根据多个操作状态对应的多个持续时间控制卫星导航接收装置在多个操作状态之间转换；及根据卫星导航接收装置的速度设置多个操作状态的多个持续时间。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，所述根据多个操作状态对应的多个持续时间控制所述卫星导航接收装置在所述多个操作状态之间转换的步骤包括控制所述卫星导航接收装置交替地在所述处理单元上电时的工作状态和所述处理单元断电时的休眠状态之间转换。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，还包括根据所述卫星导航接收装置的所述定位计算所述速度。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，还包括根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，还包括计算所述速度；及对计算所得的所述速度进行数字信号处理。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，所述根据所述卫星导航接收装置的速度设置所述多个操作状态的所述多个持续时间的步骤包括访问分别与多个速度状态相关的多个时间数据集；根据所述速度的状态从所述多个时间数据集中选择对应的时间数据集；及根据所选时间数据集设置所述持续时间。 本发明所述的卫星导航接收装置的控制方法，还包括定义速度阈值；及通过比较所述速度和所述速度阈值的大小决定所述速度的所述状态。 本发明还提供了一种卫星导航设备，其包括具有多个操作状态的卫星导航接收器和耦合于所述卫星导航接收器的显示装置。所述卫星导航接收器包括跟踪模块，用于根据多个卫星信号提供多个卫星的获取和跟踪数据；及耦合于所述跟踪模块的机器可读介质，用于存储第一多个指令代码和第二多个指令代码，其中，处理器执行第一多个指令代码以根据获取和跟踪数据提供坐标信号，处理器执行第二多个指令代码以根据卫星导航设备的速度分别设置多个操作状态的多个持续时间。所述显示装置用于根据所述坐标信号显示卫星导航设备的位置。 本发明所述的卫星导航设备，所述机器可读介质存储第三多个指令代码，其中，所
述处理器执行所述第三多个指令代码以根据所述坐标信号计算所述速度。 本发明所述的卫星导航设备，所述机器可读介质存储第三多个指令代码，其中，所
述处理器执行所述第三多个指令代码以根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。 本发明所述的卫星导航设备，所述机器可读介质还存储分别与多个速度状态相关
的多个预设时间数据集，其中，所述处理器执行所述第二多个指令代码以根据所述速度的状态选择对应的时间数据集，并根据所选时间数据集设置所述多个持续时间。 本发明所述的卫星导航设备，所述机器可读介质还存储速度阈值，其中，所述处理
器还执行所述第二多个指令代码以通过比较所述速度和所述速度阈值的大小判定所述速
度的所述状态。 本发明所述的卫星导航设备，所述时间数据集是由存储在所述卫星导航设备中的机器可执行的导航软件程序预先设置的。 与现有技术相比，本发明卫星导航接收装置可在工作状态和休眠状态之间转换。当卫星导航接收装置运行在休眠状态时，卫星导航接收装置的能耗可得到降低。此外，当卫星导航接收装置的移动速度加快时，处理单元可提高更新地理位置的频率。由此，卫星导航接收装置定位的精度可得到提高。


实例；
实例；
实例；
图1A所示为根据本发明一个实施例的GPS设备的结构框图1B所示为根据本发明一个实施例的处理单元的结构框图2所示为根据本发明一个实施例的GPS设备的操作模式的实例；
图3所示为根据本发明一个实施例的连续定位模式下的GPS接收器的操作状态的
图4所示为根据本发明一个实施例的连续定位模式下的GPS接收器的操作流禾
、王
图5所示为根据本发明一个实施例的间歇定位模式下的GPS接收器的操作状态的
图6所示为根据本发明一个实施例的需求定位模式下的GPS接收器的操作状态的
图7所示为根据本发明一个实施例的GPS接收器的操作状态的另一实例；
图8所示为根据本发明一个实施例的卫星导航设备的操作流程图9所示为根据本发明另一个实施例的GP S设备的结构框图IO所示为根据本发明一个实施例的处理单元的另一实例；
图11所示为根据本发明一个实施例的导航模块的实例；
图12所示为根据本发明一个实施例的卫星导航设备的操作流程图。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。 以下将对本发明的具体实施方式
进行阐述。本发明将结合一些具体实施例进行阐述，但本发明不局限于这些具体实施例。对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 以下的具体描述中的某些部分是以流程、逻辑块、处理过程和其他对计算机存储器中数据位的操作的象征性表示来呈现的。这些描述和表示法是数据处理领域内的技术人员最有效地向该领域内的其他技术人员传达他们工作实质的方法。在本申请中，流程、逻辑块、处理过程或相似的事物，被构思成有条理的步骤或指令的序列以实现想要的结果。所述的步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，但不是必然的，这些物理量的形式可为电信号或磁信号，可在计算机系统中被存储、传输、合并和比较等等。 然而，应该明白的是，这些术语及其相似表述都与适当的物理量相关，并仅仅是运用于这些物理量的便利的标记。除非在之后的讨论中特别说明，在本申请的全部内容中，运用"定位"、"设置"、"切换"或类似术语之处，指的都是计算机系统或类似电子计算设备中的操作和处理过程，所述的计算机系统对以物理(电子)量形式存在于所述计算机系统的寄存器和存储器中的数据进行操作，并转换为类似地以物理量形式存在于所述计算机系统的寄存器、存储器或其他此类信息存储、传输或显示设备中的其他数据。 在此所述的实施例是以计算机可执行指令为讨论的大背景的，所述的计算机指令可位于某种形式的计算机可用的介质(如，程序模块)中，被一个或多个计算机或其他设备执行。通常，所述程序模块包括可执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、编制程序、对象、元件、数据结构等。所述程序模块将在不同的实施例中结合或分开描述。
作为举例，且并不局限于其中，计算机可用的介质可包括计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质包括以任何方法或技术实现的用以存储信息的挥发性和非挥发性的、移动和不可移动的介质，所述信息可为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机可读存储介质包括(但不局限于)随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除只读存储器(EEPR0M)、闪存或其他存储器技术，光盘ROM (CD-ROM)，多功能数码光盘(DVD)或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁的存储器设备、或任何其他可被用来存储所需信息的存储介质。 通信介质可具体化为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他已调制的数据信号(如，载波或其他传输机制)中的数据，并包括任何信息传输介质。所述的"已调制的数据信号"指有一个或多个特征集或遵循某种信号信息编码方式变化的信号。作为举例，且并不局限于其中，通信介质包括有线介质，如有线网络或直线连接；和无线介质，如声学的、无线电的(RF)、红外线的和其他无线的介质。上述任何介质的组合都应包括在计算机可读介质的范围内。 本发明的实施例提供了一种卫星导航接收器，用于根据卫星信号计算该卫星
导航接收器的地理位置和速度。卫星导航接收器，例如，全球卫星定位系统(global
positioning system, GPS)接收器，包括处理单元和电源管理接口 。优点在于，卫星导航
接收器可运行于多个操作状态。例如，卫星导航接收器可在工作状态和休眠状态之间转换。
当卫星导航接收器运行在休眠状态时，卫星导航接收器的能耗可得到降低。此外，处理单元
包括导航模块，用于根据卫星导航接收器的速度调节工作状态和休眠状态的持续时间。因
此，当卫星导航接收器的移动速度加快时，处理单元可提高更新地理位置的频率。由此，卫
星导航接收器定位的精度可得到提高。为说明的需要，本发明将在GPS接收器的背景下进
行阐述。然而，本发明并不局限于此，且可用于其他种类的卫星导航接收器。 图1A所示为根据本发明一个实施例的GPS设备100的结构框图。在图1A的例子
中，GPS设备100包括天线107、GPS接收器116和功能模块132。天线107用于接收由多个
GPS卫星发送的GPS信号103，并提供GPS信号103给GPS接收器116。 在一个实施例中，GPS接收器116包括处理单元118和时钟生成器120。处理单元118用于处理GPS信号103，并根据GPS信号103定位GPS设备100。处理单元118分析从GPS信号103中得到的捕获和跟踪数据，以判定GPS设备100的导航信息，例如GPS设备100的地理坐标和速度。耦合于处理单元118的时钟生成器120可为但不局限于实时时钟单元。时钟生成器120用于提供参考时钟156给处理单元118。处理单元118可使用参考时钟156来计量从对应卫星发送到GPS接收器116的GPS信号103的传播时间。
图IB所示为根据本发明一个实施例的处理单元118的结构框图。图IB中与图1A中标号相同的元件具有相同的功能。图1B将结合图IA进行描述。 在图IB的例子中，处理单元118包括低噪声放大器(lownoise amplifier,LNA)160、射频(radio frequency, RF)前端162、多个信道164和处理器166。低噪声放大器160用于过滤和放大GPS信号103。 RF前端162用于将模拟GPS信号103转换为数字GPS卫星数据170。 信道164可接收GPS卫星数据170，并可通过分析GPS卫星数据170来捕获和跟踪GPS卫星。在一个实施例中，信道164包括捕获(acquisition,ACQ)信道和跟踪(tracking,TRK)信道。信道164可被划分为多个信道组。每个信道组包括一个捕获信道和一个跟踪信道，并可被指定处理来自对应GPS卫星的数据。更具体的说，捕获信道可根据GPS卫星数据170捕获对应的卫星。例如，捕获信道可分析GPS卫星数据170，并判断对应的卫星是否在GPS接收器116的视野内。如果捕获信道捕获了对应的卫星，对应的跟踪信道可用于跟踪该卫星。如果该卫星被跟踪到，跟踪信道提供捕获和跟踪数据给处理器166。因此，不同的GPS卫星可分别由不同的信道组来捕获和跟踪。 处理器166可为中央处理器单元(central processing unit,CPU)、微处理器、数字信号处理器或其他可读取和执行程序指令的设备。在一个实施例中，处理器166可执行存储在机器可读介质中的机器可执行指令，并可根据对捕获和跟踪数据的分析来配置捕获信道和跟踪信道。 在一个实施例中，处理器166可使用参考时钟156从捕获和跟踪数据中提取测距码(例如粗捕获(Coarse/Acquisition，C/A)码)和导航数据。测距码包含伪随机噪声码(pseudorandomnoise code，PN or PRN code)，用于识别对应的卫星。每一个卫星包含唯一的伪随机噪声码。被跟踪的GPS卫星和GPS设备100之间的伪距离可从测距码中获得。导航数据可包括GPS的日期和时间，表示对应卫星的位置的星历数据(印hemeris data)和表示所有卫星的信息和状态的历书数据(almanac data)。被跟踪的GPS卫星的地理坐标可从导航数据中获得。因此，根据获取的伪距离和与至少四个GPS卫星相关的地理坐标，处理器166可计算出GPS设备100的地理坐标。 在一个实施例中，处理器166还可根据该计算结果产生表示GPS设备100的地理坐标的坐标信号105。处理单元118可包括其他组件，且不局限于图IB的例子。
如图1A所示，功能模块132可应用坐标信号105来完成多个与GPS有关的功能。在一个实施例中，GPS设备100还可包括显示装置134，例如液晶显示(liquid crystaldisplay, LCD)屏。显示装置134耦合于功能模块132，用于根据坐标信号105显示GPS设备100的位置。例如，功能模块132可执行显示功能。功能模块132可根据坐标信号105在显示装置134上显示GPS设备100的地理坐标。此外，功能模块132还可执行地图功能。功能模块132可根据坐标信号105在显示装置134显示的地图上突出GPS设备100的位置。
处理单元118由系统电能108供电。在一个实施例中，GPS设备100包括供电单元 106，用于接收来自外部电源102的电能，且据此提供系统电能108给GPS接收器116。更 具体的说，在一个实施例中，外部电源102可为交流/直流转换适配器，用于提供直流电能。 供电单元106可为低压差线性稳压器(low dropoutli固r voltage regulator, LDO)，用 于将该直流电能转换为具有适合处理单元118的电压的系统电能108。
时钟生成器120由电池电能110供电。在一个实施例中，GPS设备100还包括电 池109，用于提供电池电能110。由于处理单元118和时钟生成器120由不同的电源供电， 处理单元118和时钟生成器120可独立工作。时钟生成器120由电池电能110供电，用于 计量GPS接收器116的操作状态(例如GPS接收器116在系统电能108被切断时的休眠 状态)的持续时间。 在一个实施例中，GPS接收器116还包括耦合于处理单元118和时钟生成器120 的电源管理接口 122。电源管理接口 122用于产生多个开关信号以控制GPS接收器116的 电能和信道。更具体的说，电源管理接口 122可产生电能开关信号152，用于控制系统电能 108。供电单元106可接收电能开关信号152，并据此控制系统电能108。另外，电源管理接 口 122可产生电池开关信号154，用于控制电池电能110。在一个实施例中，电池109通过开 关SW耦合于时钟生成器120。开关SW可根据电池开关信号154打开或关闭电池电能110。 此外，电源管理接口 122可产生信道开关信号150，用于控制信道164。在一个实施例中，处 理单元118提供一个或多个系统时钟给信道164。处理单元118可根据信道开关信号150 通过打开或关闭系统时钟来启动或关闭对应的信道。 在一个实施例中，GPS设备100还包括耦合于GPS接收器116的控制器130，用于 根据系统需要或用户需求提供多个控制信号，例如软件控制命令124和硬件控制信号(例 如FORCEJ)N信号126和PME信号128)。在一个实施例中，控制器130可包含于GPS接收 器116中，且不局限于图1A的例子。 在一个实施例中，控制信号，例如软件控制命令124，是由安装在控制器130的机 器可读介质中的导航软件程序产生的。导航软件程序可包括用户接口 (user interface, UI)，用于与用户交互。导航软件程序还可包括机器可执行指令代码，用于根据用户需求或 系统需要产生软件控制命令124。在一个实施例中，电源管理接口 122通过通用总线，例如 通用异步接收/发送(universal asynchronous receiver/transmitter, UART)总线，耦 合于控制器130。通用总线可将导航软件程序产生的软件控制命令124传送给GPS接收器 116。 在一个实施例中，控制信号，例如软件控制命令或硬件控制信号，可因响应硬件操 作而产生。控制器130可监测一个或多个按钮(例如GPS设备100上的按钮)的状态，并 可根据该状态产生软件控制命令124和硬件控制信号。例如，如果GPS设备100上的F0RCE— ON按钮被用户按下，控制器130可产生有效或失效的FORCEJ)N信号以恢复或切断系统电能 108。此外，如果GPS设备100上的SHUT-DOWN按钮被按下，控制器130的导航软件程序可 产生SHUT-DOWN控制命令。 此外，控制器130可监视显示装置134的状态，并可据此产生硬件控制信号。例 如，如果显示装置134被关闭(例如，被用户关闭)，控制器130可产生失效电源管理事件 (powermanagement event, PME)信号128。电源管理接口 122可根据失效PME信号128关
9闭信道164。如果显示装置134被开启，控制器130可产生有效PME信号128。电源管理接 口 122可根据有效PME信号128开启信道164。 电源管理接口 122可通过产生多个开关信号，例如电能开关信号152、电池开关 信号154和信道开关信号150，来控制GPS接收器116在多个操作状态之间转换。操作状态 包括，但不局限于，一个或多个工作状态、休眠状态和关闭状态。 更具体的说，当处理单元118和时钟生成器120都上电时，GPS接收器116进入工 作状态。在工作状态下，GPS接收器116持续的工作。当处理单元118断电且时钟生成器 120上电时，GPS接收器116进入休眠状态。在休眠状态下，处理单元118停止工作。时钟 生成器120继续产生可用于计量休眠状态的持续时间的参考时钟156。当处理单元118和 时钟生成器120都断电时，GPS接收器116进入关闭状态。在关闭状态下，处理单元118和 时钟生成器120都停止工作，且不产生能耗。 GPS接收器116的工作状态包括，但不局限于，增强状态、普通状态和闲置状态。在 工作状态下，根据电能开关信号152和电池开关信号154，处理单元118和时钟生成器120 都上电。此外，在工作状态下，可根据信道开关信号150控制信道164。例如，处理单元118 可根据信道开关信号150开启或关闭信道164的一个或多个系统时钟。
在增强状态下，包括捕获信道和跟踪信道在内的所有的信道164都被开启。在普 通状态下，信道164中的预设数目的信道被关闭，其他信道仍然启动。在闲置状态下，所有 的信道164都被关闭。处理单元118中的其他组件继续工作。例如，在闲置状态下，处理单 元118关闭所有信道164的系统时钟。尽管处理单元118上电，信道164中的所有信道都 停止工作。此时，处理单元118停止跟踪GPS卫星，但可产生坐标信号105。在闲置状态下， 由于所有的信道164都被关闭，GPS设备100的能耗可得到降低。 为控制GPS接收器116在不同的操作状态之间切换，电源管理接口 122可接收来 自控制器130的控制信号，例如软件控制命令和硬件控制信号，并可据此产生开关信号， 例如电能开关信号152、电池开关信号154和信道开关信号150。此外，电源管理接口 122 可根据系统需要自动控制GPS接收器116在不同的操作状态之间转换。例如，电源管理接 口 122可监测信道164的状态，并可根据该状态自动控制GPS接收器116在增强状态、普通 状态和闲置状态之间转换(将在图4中详细描述)。电源管理接口 122还可应用参考时钟 156来计量操作状态(例如休眠状态)的持续时间。如果该操作状态的预设时间计时结束， 电源管理接口 122可自动将GPS接收器116切换到其他状态，例如增强状态。在这种情况 下，电源管理接口 122可在没有控制器130控制的前提下操作。 在一个实施例中，GP S设备100可运行在多种操作模式，例如连续定位模式、间 歇定位模式和需求定位模式。控制器130可通过选择不同的操作模式以控制GPS接收器 116运行在不同的操作状态，例如增强状态、普通状态、闲置状态和休眠状态(将在图2至 图6中详细描述)。 优点在于，GPS接收器116可根据用户需求和系统需要运行在不同的操作状态。因 此，GPS设备100的效率可得到提高。此外，当GPS接收器116运行在闲置状态、休眠状态 或关闭状态时，GPS设备100的能耗可被降低。 图2所示为根据本发明一个实施例的GPS设备100的操作模式的实例。图2将结 合图1A进行描述。GPS设备100的操作模式可包括连续定位模式204、间歇定位模式210和需求定位模式216。在一个实施例中，图2中的流程可由存储在机器可读介质中的机器可 执行指令来完成。 在连续定位模式204下，GPS接收器116可持续运行在工作状态(例如增强状态、 普通状态或闲置状态)而不进入休眠状态。因此，在连续定位模式204中，处理单元118持 续运行，例如，处理单元118持续计算GPS设备100的地理坐标。 在间歇定位模式210下，GPS接收器116交替地运行在具有第一预设持续时间Tl 的工作状态和具有第二预设持续时间T2的休眠状态。例如，控制器130的导航软件程序可 提示用户设定工作时间和休眠时间。GPS接收器116可根据工作时间运行在具有持续时间 Tl的工作状态，然后根据休眠时间运行在具有持续时间T2的休眠状态。
在需求定位模式216下，GPS接收器116运行在具有预设持续时间T3的工作状态， 然后运行在休眠状态直到电源管理接口 122接收到来自控制器130的用于激活GPS接收器 116的信号。例如控制器130的导航软件程序可提示用户设定工作时间。GPS接收器116 可根据工作时间运行在具有持续时间T3的工作状态。当持续时间T3计时结束，GPS接收 器116进入休眠状态。在休眠状态下，电源管理接口 122可产生失效电能开关信号152以 切断系统电能108。如果GPS接收器116需要开始工作，例如，如果FORCEJ)N按钮被按下， 控制器130可产生控制信号，例如，F0RCEJ)N信号，以激活GPS接收器116。由此，电源管理 接口 122可产生有效电能开关信号152，用以恢复系统电能108。 在一个实施例中，控制器130默认选择连续定位模式204。例如，如果GPS设备100 上电或冷启动，GP S设备100可进入默认的连续定位模式204。在另一个例子中，如果给时 钟生成器120供电的电池109被更换为新的电池，GPS设备IOO可自动切换到连续定位模 式204。 在一个实施例中，控制器130可选择GPS设备100的操作模式，例如，根据用户指 令进行选择。举例说明，如果GPS设备100的移动速度较快和/或处于一个不熟悉的环境， 和/或如果GPS信号103相对较弱或不稳定，控制器130可将GPS设备100切换到连续定 位模式204。如果GPS设备100不需要持续跟踪GPS信号，例如GPS设备100处于相对简 单的环境，GPS设备100可被切换到间歇定位模式210或需求定位模式216。
因此，GPS设备100的操作模式可根据来自控制器130的控制信号进行切换。例 如，在转换206中，根据控制器130中的导航软件程序产生的软件控制命令124可将GPS设 备100从连续定位模式204切换到间歇定位模式210。同样的，在转换208中，可根据来自 控制器130的软件控制命令124或有效FORCEJ)N信号126将GPS设备100切换到连续定 位模式204。其他转换，例如转换218、220、212和214，可用类似的方式来实现。
图3所示为根据本发明一个实施例的连续定位模式204下的GPS接收器116的操 作状态的实例。图3将结合图1A、图1B和图2进行描述。在一个实施例中，图3中的流程 可由存储在机器可读介质中的机器可执行指令来执行。 在连续定位模式204中，GPS接收器116运行在一个或多个工作状态而不进入休 眠状态。该工作状态包括增强状态302、普通状态314和闲置状态308。在图3的例子中， 电源管理接口 122可根据控制器130的控制信号控制GPS接收器116的操作状态在增强状 态302、普通状态314和闲置状态308之间转换。 如果控制器130选择连续定位模式204， GPS接收器116可进入默认的增强状态302。此外，如果显示装置134被打开或控制器130接收到用于将GPS接收器116切换到增 强状态302的指令(例如来自用户的指令)，控制器130可产生控制信号以触发转换306 或316。例如，控制器130可产生有效PME信号128。由此，电源管理接口 122可产生信道 开关信号150以开启所有的信道164。例如GPS设备100可提供12个捕获信道和14个跟 踪信道。所有的12个捕获信道和14个跟踪信道都被启动。因此，GPS接收器116进入增 强状态302。 如果控制器130接收到将操作状态切换到普通状态314的指令(例如来自用户 的指令)，控制器130可产生用以触发转换310或318的控制信号。举例说明，如果在增强 状态302下有至少预设数目的GPS卫星(例如四个或更多的GPS卫星)被跟踪到，控制器 130可产生用以触发转换318的控制信号。电源管理接口 122可产生信道开关信号150以 开启信道164中的部分信道。例如，四个跟踪信道被开启以跟踪GPS卫星，其他的跟踪信道 和所有的捕获信道被关闭。因此，GPS接收器116进入普通状态314。 如果显示装置134被关闭或控制器130接收到用于将GPS接收器116切换到闲置 状态308的指令(例如来自用户的指令)，控制器130可产生控制信号，例如失效PME信 号128，以触发转换304或312。由此，电源管理接口 122可产生信道开关信号150以关闭 所有的信道164。因此，GPS接收器116进入闲置状态308。 图4所示为根据本发明一个实施例的连续定位模式204下的GPS接收器116的操 作流程图400。图4将结合图1A、图1B和图2进行描述。在一个实施例中，图4中的流程 400可由存储在机器可读介质中的机器可执行指令来完成。 电源管理接口 122可根据系统需要自动控制GPS接收器116在不同的操作状态之 间转换。在图4的例子中，电源管理接口 122监测信道164，并根据信道164的状态控制GPS 接收器116在增强状态302、普通状态314和闲置状态308之间切换。 在步骤402中，控制器130选择连续定位模式204。在步骤404中，GP S接收器 116默认进入增强状态302。 在步骤406中，电源管理接口 122监测信道164。如果至少预设数目的GPS卫星 (例如四个或更多的GPS卫星)被跟踪到，流程图400进入步骤414。在步骤414中，电源 管理接口 122可自动将GPS接收器116切换到普通状态314。因此，正在跟踪卫星的跟踪 信道继续运行，其他信道例如捕获信道和其他跟踪信道被关闭。由此，在一个实施例中，GPS 接收器116停止捕获GPS信号但持续跟踪可见的GPS卫星。 在步骤416中，如果GPS接收器116丢失了对GPS卫星的跟踪，流程图400进入步 骤404。在步骤404中，电源管理接口 122可自动将GPS接收器116切换到增强状态302。 否则，GPS接收器116停留在普通状态314。 在步骤406中，如果少于预设数目的GPS卫星被跟踪到，流程图400进入步骤408。 在步骤408中，GPS接收器116可在预设持续时间T4内持续捕获来自GPS卫星的GPS信号。 如果在预设持续时间T4内跟踪到至少预设数目的GPS卫星，流程图400返回步骤406。步 骤406以后的步骤已经详细的描述，这里不再赘述。如果当预设持续时间T4计时结束但仍 然未能跟踪到至少预设数目的GPS卫星，流程图400进入步骤410。在步骤410中，电源管 理接口 122自动将GPS接收器116切换到普通状态314。在普通状态314下，预设数目的 信道被开启，其他信道被关闭。例如， 一个捕获信道被开启以捕获卫星且其他捕获信道被关闭。此外，在步骤410中，正在跟踪卫星的跟踪信道持续运行，其他失效的跟踪信道被关闭。
在步骤412中，电源管理接口 122监测信道164。如果跟踪到一个新的卫星，流程 图400进入步骤404。在步骤404中，GPS接收器116被切换到增强状态302。否则，GPS接 收器116持续停留在普通状态314直到跟踪到新的卫星。在连续定位模式204下的GP S 接收器116可具有其他状态和/或状态转换，且不局限于图3和图4的实例。
图5所示为根据本发明一个实施例的间歇定位模式210下的GPS接收器116的操 作状态的实例。图5中与图3标号相同的元素具有相同的功能。图5将结合图1A和图3 进行描述。在一个实施例中，图5中的流程可由存储在机器可读介质中的机器可执行指令 来完成。 在图5的例子中，在间歇定位模式210下的GPS接收器116可运行在一个或多个工 作状态520和休眠状态526。控制器130可根据用户指令选择间歇定位模式210。控制器 130的导航软件程序可提示用户设定工作时间和休眠时间。电源管理接口 122根据工作时 间控制GPS接收器116运行在具有第一持续时间Tl的工作状态，并根据休眠时间控制GPS 接收器116运行在具有第二持续时间T2的休眠状态。 举例说明，当控制器130选择间歇定位模式210， GPS接收器116可默认进入工作 状态520。此时，GPS接收器116可按照图3或图4中的描述运行。时钟生成器120可用于 计量工作状态520的持续时间。如果工作时间计时结束，例如当GPS接收器116运行了具 有第一持续时间Tl的工作状态520，电源管理接口 122可通过转换522自动将GPS接收器 116转换到休眠状态526。或者，控制器130可产生控制信号将GPS接收器116从工作状态 520转换到休眠状态526。例如，如果按下GPS设备100上的一个按钮，控制器130可产生 失效FORCEJ)N信号。因此，电源管理接口 122可产生失效电能开关信号152以切断系统电 能108。因此，通过转换522可将GPS接收器116切换到休眠状态526。
在休眠状态526下，电池开关信号154有效。因此，时钟生成器120还可用于计量 休眠状态526的休眠时间。如果休眠时间计时结束，例如当GPS接收器116运行了具有第 二持续时间T2的休眠状态526，电源管理接口 122可通过转换524自动将GPS接收器116 切换到工作状态520。 图6所示为根据本发明一个实施例的需求定位模式216下的GPS接收器116的操 作状态的实例。图6中与图3和图5中标号相同的元素具有相同的功能。图6将结合图1A 和图5进行描述。在一个实施例中，图6中的流程可由存储在机器可读介质中的机器可执 行指令来完成。 在图6的例子中，在需求定位模式216下的GPS接收器116可运行在工作状态520 和休眠状态526。控制器130的导航软件程序可提示用户设定工作时间。电源管理接口 122 根据工作时间控制GPS接收器116运行在具有持续时间T3的工作状态，然后运行在休眠状 态526直到接收到用于激活GPS接收器116的控制信号。 与图5的描述相似，GPS接收器116可首先进入默认的工作状态520，当转换522 被触发时，GPS接收器116可被切换到休眠状态526。然而，在需求定位模式216下，GPS接 收器116不能自动转换到工作状态520。只有当电源管理接口 122接收到用以激活GPS接 收器116的控制信号(例如当用户按下对应按钮时产生的有效FORCEJ)N信号)时，转换 624才会被触发。
图7所示为根据本发明一个实施例的GPS接收器116的操作状态的另一实例。图 7将结合图1A和图2至图6进行描述。在一个实施例中，图7中的流程可由存储在机器可 读介质中的机器可执行指令来完成。 在一个实施例中，无论GPS接收器116处于何种模式或状态，GPS接收器116均可 被转换到关闭状态706。例如，在方框708中，GPS接收器116运行在工作状态520或休眠 状态526。在转换702中，例如当GPS设备100上的一个SHUT-DOWN按钮被按下时，控制 器130的导航软件程序可产生SHUT-DOWN控制指令。因此，电源管理接口 122产生失效电 能开关信号152以切断系统电能108，并产生失效电池开关信号154以切断电池电能110。 在转换704中，控制器130根据系统电能108和电池电能110的恢复将GPS接收器116转 换到休眠状态526或工作状态520。正如图2-图6的描述，在方框708中，电源管理接口 122可控制GPS接收器116在不同的操作状态(例如增强状态302、普通状态314、闲置状 态308和休眠状态526)之间切换。 图8所示为根据本发明一个实施例的卫星导航设备(例如GPS设备100)的操作 流程图800。图8将结合图1A至图7进行描述。图8所涵盖的具体操作步骤仅仅作为示 例。也就是说，本发明适用其他合理的操作流程或对图8进行改进的操作步骤。
在步骤802中，处理单元(例如处理单元118)根据多个卫星信号(例如GPS信 号103)定位卫星导航接收装置(例如GPS接收器116)。 在步骤804中，时钟生成器(例如时钟生成器120)提供参考时钟(例如参考时 钟156)给处理单元。 在步骤806中，控制包含处理单元和时钟生成器的卫星导航接收装置运行在多个 操作状态，其中，操作状态包括当处理单元断电而时钟生成器上电时的休眠状态。在一个 实施例中，处理单元包括多个信道(例如信道164)，用于捕获和跟踪产生卫星信号的多个 卫星。卫星导航接收装置可被切换到闲置状态，其中，当处理单元上电且所有信道都被关闭 时，卫星导航接收装置进入闲置状态。在一个实施例中，当处理单元和时钟生成器都上电 时，卫星导航接收装置进入工作状态。卫星导航接收装置可交替地运行在具有第一预设持 续时间Tl的工作状态和具有第二预设持续时间T2的休眠状态。此外，卫星导航接收装置 还可运行在具有预设持续时间的工作状态，然后运行在休眠状态直到接收到用于激活处理 单元的信号。 图9所示为根据本发明一个实施例的GPS设备900的另一结构框图。图9中与图 1A标号相同的元素具有相同的功能。图9将结合图1A至图6进行描述。
GPS设备900包括天线107、 GPS接收器916、功能模块132、显示装置134、供电单 元106、电池109和控制器130。在图9的例子中，GPS接收器916包括处理单元118、时钟 生成器120、电源管理接口 122、通信接口 936和总线940。 GPS接收器916采用总线940传 输数据和信息。总线940可为，但不局限于数据总线、地址总线和/或控制总线。在一个实 施例中，处理单元118、时钟生成器120、电源管理接口 122和通信接口 936通过总线940相 互耦合。总线940可用于传送计算GPS接收器916中的信息，例如数据、指令、地址信息和 /或控制命令等。 与图1的描述相似，处理单元118可处理GPS信号103，并可根据GPS信号103定 位GPS设备900。处理单元118分析从GPS信号103中得到的捕获和跟踪数据，以判定GPS
14设备900的位置信息，例如GPS设备900的地理坐标和速度。时钟生成器120可为，但不 局限于实时时钟单元或监控计时器。时钟生成器120可提供参考时钟156。总线940可将 参考时钟156传输给处理单元118。处理单元118可使用参考时钟156来计量从对应卫星 发送到GPS接收器916的GPS信号103的传播时间。 图10所示为根据本发明一个实施例的图9中的处理单元118的另一实例。图10 中与图1A、图1B和图9中标号相同的元素具有相同的功能。图IO将结合图1A、图1B和图 9进行描述。 处理单元118包括处理器1004和机器可读介质1006。机器可读介质1006可为， 但不局限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除只读存储器(EEPR0M)或闪 存。机器可读介质1006可存储数据和机器可执行程序指令。处理器1004可为中央处理器 单元(central processing unit, CPU)、微处理器、数字信号处理器或其他可读取和执行程 序指令的设备。处理器1004可执行指令以产生控制指令来控制GPS接收器916，且可执行 指令以执行算术和逻辑运算。 处理单元118可包括跟踪模块1002和导航模块1080。在图10的例子中，导航模 块1080可为存储在机器可读介质1006中的机器可执行程序模块。处理器1004可执行导 航模块1080。此外，导航模块1080在权利要求的精神和范围内可为其他类型的模i央，例如 硬件模块，比如集成电路或嵌入式系统。 处理单元118中的组件，例如处理器1004、跟踪模块1002和机器可读介质1006， 通过总线940相互耦合。因此，处理单元118中的组件可通过总线940相互通信及与GP S 接收器916中的其他组件通信。 跟踪模块1002可根据GPS信号103获取和跟踪GPS卫星。在一个实施例中，跟踪 模块1002包括低噪声放大器160、射频前端162和多个信道164。低噪声放大器160和射 频前端162可执行与图1B中的描述相同的功能。 信道164可接收GPS卫星数据170，并可通过分析GPS卫星数据170来捕获和跟踪 GPS卫星。在一个实施例中，信道164包括捕获(acquisition,ACQ)信道和跟踪(tracking, TRK)信道。信道164可被划分为多个信道组。每个信道组包括一个捕获信道和一个跟踪 信道，并可被指定处理来自对应GPS卫星的数据。更具体的说，捕获信道可根据GPS卫星数 据170捕获对应的卫星。例如，捕获信道可分析GPS卫星数据170，并判断对应的卫星是否 在GPS接收器116的视野内。如果捕获信道捕获了对应的卫星，对应的跟踪信道可用于跟 踪该卫星。 在发送GPS信号103之前，卫星将导航信息调制在载波(例如具有标准频率和标 准相位的正弦波)中。当GPS信号103从卫星传输到GPS设备900时，载波的频率和相位 可能会发生变化。例如，根据多普勒频移，如果GPS设备900与对应卫星之间的相对速度发 生变化，载波的频率会发生变化。为了跟踪卫星，跟踪信道提供时钟信号(例如周期性方 波信号)以从对应载波中提取导航信息。例如，当该时钟信号和载波具有相同的频率和相 位时，卫星可被跟踪到。如果该卫星被跟踪到，跟踪信道根据从GPS卫星数据170中得到的 导航信息提供捕获和跟踪数据。因此，不同的GPS卫星可分别由不同组的获取信道和跟踪 信道来捕获和跟踪。 在一个实施例中，导航模块1080可根据捕获和跟踪数据计算GP S设备900的地理坐标和速度，并将在图11中详细表述。在一个实施例中，导航模块1080还可根据该计算 产生表示GPS设备900的坐标的坐标信号105。坐标信号105可被传送到耦合于功能模块 132的通信接口 936。 如图9所示，通信接口 936耦合于总线940和功能模块132之间。通信接口 936 可为串行接口 、并行接口和/或其他类型的接口 ，并可用于接收或发送携带数字数据流的 电信号、电磁信号或光信号。例如，处理单元118产生的坐标信号105可通过总线940和通 信接口 936传送到功能模块132。功能模块132可采用坐标信号105执行多种如图1A中描 述的与GPS相关的功能。 如图1A至图6的描述，GPS设备900可运行于多个操作模式，例如连续定位模式 204、间歇定位模式210和需求定位模式216。 GP S接收器916可根据电源管理接口 122产 生的多个开关控制信号运行于多个操作状态，例如工作状态和休眠状态。开关控制信号包 括电能开关信号152、电池开关信号154和信道开关信号150。总线940可传送开关控制信 号以分别控制系统电能108、电池电能110和信道164。 在一个实施例中，电源管理接口 122可根据操作状态的预设持续时间，例如工作 状态的工作时间和休眠状态的休眠时间，自动控制GP S接收器916在不同操作状态之间的 转换。例如，在间歇定位模式210中，在电源管理接口 122的控制下，GPS接收器916根据 工作时间和休眠时间交替地运行在具有持续时间Tl的工作状态和具有持续时间T2的休眠 状态。 在一个实施例中，控制器130的导航软件程序可提供表示操作状态的持续时间的 设置的时间数据(例如根据用户指令提供)。例如，在间歇定位模式210中，导航软件程 序提示用户设定工作时间和休眠时间，并将工作时间和休眠时间的设置配置到时钟生成器 120中。因此，时钟生成器120可根据工作时间和休眠时间对工作状态和休眠状态进行计 时。当一个特定状态的持续时间，例如工作状态的工作时间或休眠状态的休眠时间计时结 束，时钟生成器120可产生控制指令。电源管理接口 122接收控制指令，并据此将GP S接 收器916切换到另一操作状态。 或者，处理单元118的导航模块1080可根据GPS设备900的速度自动设置操作状 态的持续时间。如果GPS设备900的速度增加，GPS设备900的位置的变化会加快。如果 在GPS设备900的速度增加时增加处理单元118更新坐标信号105的频率，可增强GPS接 收器916定位的准确性。优点在于，导航模块1080可根据GPS设备900的速度自动调节工 作状态的工作时间和休眠状态的休眠时间，且将在图11中详细描述。由此，GPS接收器916 定位的准确性可得到加强。 图11所示为根据本发明一个实施例的图10中的导航模块1080的实例。图11与
图10中标号相同的元素具有相同的功能。图11将结合图1A和图IO进行描述。 导航模块1080可计算GPS设备900的坐标。在一个实施例中，导航模块1080包
括定位组件1101，用于根据获取和跟踪数据定位GPS设备900。在一个实施例中，定位组件
1101包括机器可执行指令。处理器1004执行该机器可执行指令以计算GPS设备900的坐标。 更具体的说，在一个实施例中，定位组件1101可使用参考时钟156从捕获和跟踪 数据中提取测距码(例如粗捕获(Coarse/Acquisition，C/A)码)和导航数据。测距码包含伪随机噪声码(pseudorandom noise code，PN or PRN code)，用于识别对应的卫星。每 一个卫星包含唯一的伪随机噪声码。定位组件1101可从测距码中获取被跟踪的GPS卫星 和GPS设备900之间的伪距离。导航数据可包括GPS的日期和时间，表示对应卫星的位置 的星历数据(印hemeris data)和表示所有卫星的信息和状态的历书数据(almanac data)。 定位组件1101可从导航数据中获取被跟踪的GPS卫星的地理坐标。因此，根据获取的伪距 离和与至少四个GPS卫星相关的地理坐标，定位组件1101可计算出GPS设备900的地理坐 标。 导航模块1080可计算GPS设备900的速度V_DEVICE。导航模块1080还包括耦合 于定位组件1101的速度组件1104，用于计算GP S设备900的速度V_DEVICE。在一个实施 例中，速度组件1104包括供处理器1004执行的指令代码。 速度组件1104可根据对GPS设备900的定位(例如定位组件1101计算出的地理 坐标)计算速度V—DEVICE。更具体的说，在一个实施例中，定位组件1101可在一个预设时 间周期T—P内定位GPS设备900，例如每秒定位一次。速度组件1104可根据两个位置(例 如起始位置和终点位置)的坐标获取时间周期T_P内GPS设备900移动的距离L。因此， 速度组件1104可通过将距离L除以时间周期T_P计算出GPS设备900的速度V_DEVICE。
举例说明，速度组件1104可根据卫星信号的多普勒频移计算速度V_DEVICE。根据 图10中的描述，在发送GPS信号103之前，卫星将导航信息调制在具有标准频率F—NOMINAL 和标准相位的载波中。由于多普勒频移的影响，如果GPS设备900与对应卫星之间的相对 速度V—R发生变化，GPS信号103的载波的频率会发生变化。例如，该频移与该相对速度V— R大致成比例。在一个实施例中，如果跟踪到对应的卫星，跟踪信道可提供载波的新频率F— NEW。载波的标准频率F_NOMINAL和对应卫星的速度V_SATELLITE可从获取和跟踪数据中得 到。因此，根据F_NEW和F_NOMINAL，速度组件1104可计算出相对速度V_R。此外，根据V_ R和V_SATELLITE，速度组件1104可计算出GPS设备900的速度V_DEVICE。速度组件1104 可根据其他算法计算速度V_DEVICE。 此夕卜，为提高速度V—DEVICE的精确度，速度组件1104可对计算出的速度V—DEVICE
进行数字信号处理，例如采用算术和/或统计算法进行处理。例如速度组件1104可执行
平均和卡尔曼过滤算法以降低误差(例如由GPS设备900的噪声产生的误差)。 导航模块1080可根据GPS设备900的速度V_DEVICE设置多个操作状态的持续时
间。导航模块1080还包括耦合于速度组件1104的时间设置组件1106，用于根据速度V_
DEVICE设置不同操作状态的持续时间。在一个实施例中，时间设置组件1106包括供处理器
1004执行的指令代码。 时间设置组件1106可包括分别与不同速度状态有关的多个时间数据集。在一个 实施例中，每个时间数据集包括与速度V—DEVICE的一个状态有关的工作时间的值和休眠 时间的值。例如，针对第一速度状态(例如V—DEVICE小于预设速度阈值V—TH)，第一时间数 据集包括对应的工作时间的值TW_1和对应的休眠时间的值TS_1。针对第二速度状态(例 如V_DEVICE大于V_TH)，第二时间数据集包括对应的工作时间的值TW_2和对应的休眠时 间的值TS_2。此时，TWj可小于TW_2，i TS_1大于TS_2。时间设置组件1106还可包括具 有在其他不同的速度状态下的工作时间和休眠时间的其他时间数据集。
时间数据集可由控制器130中的导航软件程序预先设定或编程设置。例如导航
17软件程序可提示用户设置在不同速度状态下的工作时间和休眠时间的不同值，并存储对应 的时间数据集于导航模块1080。在另一个实施例中，时间数据集具有默认值，例如由GPS 设备900的生产商设置的默认值。 时间设置组件1106用于根据速度V_DEVICE分别设置不同操作状态的持续时间。 更具体的说，时间设置组件1106判定速度V_DEVICE的状态，并据此选择对应的时间数据集 以设置操作状态的持续时间。在一个实施例中，时间设置组件1106定义一个或多个速度阈 值，并比较速度V_DEVICE和该多个速度阈值的大小以判定速度V_DEVICE的状态。
例如，速度阈值可包括速度阈值V_TH。在第一种状态下，例如V_DEVICE小于V_ TH时，具有TW_1和TS_1的第一时间数据被选择并用以设置工作时间和休眠时间。在第二 种状态下，例如V_DEVICE大于V_TH时，具有TW_2和TS_2的第二时间数据被选择并用以设 置工作时间和休眠时间。此时，TW_1可小于TW_2，且TS_1大于TS_2。也就是说，如果GPS 设备900运行速度加快，处理单元118可工作更长的时间且休眠更短的时间以提高更新坐 标信号105的频率。 在另一个实施例中，时间设置组件1106可计算一个预设时间周期中GPS设备900 的平均速度V_AVERAGE，并根据平均速度V_AVERAGE的状态选择对应的时间数据集。例如， 时间设置组件1106可在一段预设时间周期内采样计算出的速度V—DEVICE预设数目次，例 如每5秒采样三次。因此，平均速度V—AVERAGE可为该预设数目个采样速度值的平均值。在 另一个例子中，时间设置组件1106采样计算出的速度V_DEVICE，并计算当前采样出的速度 和前一次采样的速度的平均值。通过使用平均速度V_AVERAGE而不是瞬时速度V_DEVICE， 可避免和减轻设置操作状态的持续时间的误差，例如速度V_DEVICE的瞬时突变产生的误 差。例如，如果速度V_DEVICE发生变化且又在相对短的时间内恢复原有数值，时间设置组 件1106不会重新设置操作状态的持续时间。 被选择的时间数据集可被编入时钟生成器120中，用以计时操作状态的持续时 间，例如工作状态的Tl和休眠状态的T2。在运行中，GPS接收器916可首先进入工作状 态。如果工作时间计时结束，例如当GPS接收器916运行了具有第一持续时间Tl的工作 状态，电源管理接口 122可自动将GPS接收器916转换到休眠状态。如果休眠时间计时结 束，例如当GPS接收器916运行了具有第二持续时间T2的休眠状态，电源管理接口 122可 自动将GPS接收器916切换到工作状态。 优点在于，当GPS接收器916运行于休眠状态时，GPS接收器916的能耗可得到降 低。并且，导航模块1080可根据GPS设备900的速度设置不同操作状态(例如工作状态 和休眠状态)的持续时间。例如，如果GPS设备900的速度加快，处理单元118提高更新坐 标信号105的频率。由此，GPS设备900的定位的准确性可得到进一步提高。
图12所示为根据本发明一个实施例的卫星导航设备(例如GPS设备900)的操 作流程图1200。图12将结合图1A至图ll进行描述。图12所涵盖的具体操作步骤仅仅作 为示例。也就是说，本发明适用其他合理的操作流程或对图12进行改进的操作步骤。在一 个实施例中，图12中的流程可由存储在机器可读介质中的机器可执行指令来完成。
在步骤1202中，处理单元(例如处理单元118)根据多个卫星信号(例如GPS 信号103)定位卫星导航接收装置(例如GPS接收器916)。 在步骤1204中，分别根据多个操作状态的多个预设持续时间控制处理单元在多个操作状态之间转换。例如，控制处理单元交替地在处理单元118上电时的工作状态和处 理单元断电时的休眠状态之间转换。 在步骤1206中，计算卫星导航接收装置的速度，例如速度V_DEVICE。在一个实 施例中，速度V_DEVICE是根据卫星导航接收装置的定位计算出的。或者，速度V_DEVICE是 根据卫星信号的多普勒频移计算出的。在一个实施例中，对计算出的多普勒频移进行数字 信号处理。 在步骤1208中，根据卫星导航接收装置的速度设置操作状态的持续时间。在一个 实施例中，时间设置组件1106包括与多个速度状态有关的多个时间数据集。时间设置组件 1106可根据卫星导航接收装置的速度的状态从多个时间数据集中选择对应的时间数据集， 并根据所选的时间数据集设置操作状态的持续时间。在一个实施例中，时间设置组件1106 定义一个或多个速度阈值，例如阈值V_TH，并通过比较速度和速度阈值的大小来判定该 速度的状态。 上文具体实施方式
和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书
所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员 应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下
在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例 仅用于说明而非限制，本发明的范围由所附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前 的描述。
权利要求
一种卫星导航接收装置，具有多个操作状态，其特征在于，所述卫星导航接收装置包括处理单元，用于根据多个卫星信号定位所述卫星导航接收装置，并用于根据所述卫星导航接收装置的速度分别设置所述多个操作状态的多个持续时间；及耦合于所述处理单元的电源管理接口，用于根据所述持续时间控制所述卫星导航接收装置在所述操作状态之间的转换。
2. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述操作状态包括所述处理单元上电时的工作状态，也包括所述处理单元断电时的休眠状态。
3. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于根据所述卫星导航接收装置的所述定位计算所述速度。
4. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。
5. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述处理单元包括速度组件，所述速度组件用于计算所述速度，并对计算所得的所述速度进行数字信号处理。
6. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述速度是所述卫星导航接收装置在一段预设时间周期内的平均速度。
7. 根据权利要求1所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述处理单元存储分别与多个速度状态相关的多个时间数据集，其中，所述处理单元根据所述速度的状态选择对应的时间数据集，并根据所选时间数据集设置所述持续时间。
8. 根据权利要求7所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述处理单元还定义速度阈值，并比较所述速度和所述速度阈值的大小以判定所述速度的所述状态。
9. 根据权利要求7所述的卫星导航接收装置，其特征在于，所述时间数据集是由存储在所述卫星导航接收装置中的机器可执行的导航软件程序预先设置的。
10. —种卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括处理单元根据多个卫星信号定位所述卫星导航接收装置；根据多个操作状态对应的多个持续时间控制所述卫星导航接收装置在所述多个操作状态之间转换；及根据所述卫星导航接收装置的速度设置所述多个操作状态的所述多个持续时间。
11. 根据权利要求io所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，所述根据多个操作状态对应的多个持续时间控制所述卫星导航接收装置在所述多个操作状态之间转换的步骤包括控制所述卫星导航接收装置交替地在所述处理单元上电时的工作状态和所述处理单元断电时的休眠状态之间转换。
12. 根据权利要求10所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，还包括根据所述卫星导航接收装置的所述定位计算所述速度。
13. 根据权利要求10所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，还包括根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。
14. 根据权利要求10所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，还包括计算所述速度；及对计算所得的所述速度进行数字信号处理。
15. 根据权利要求IO所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述卫星导航接收装置的速度设置所述多个操作状态的所述多个持续时间的步骤包括访问分别与多个速度状态相关的多个时间数据集；根据所述速度的状态从所述多个时间数据集中选择对应的时间数据集；及根据所选时间数据集设置所述持续时间。
16. 根据权利要求15所述的卫星导航接收装置的控制方法，其特征在于，还包括定义速度阈值；及通过比较所述速度和所述速度阈值的大小决定所述速度的所述状态。
17. —种卫星导航设备，其特征在于，所述卫星导航设备包括具有多个操作状态的卫星导航接收器，所述卫星导航接收器包括跟踪模块，用于根据多个卫星信号提供多个卫星的获取和跟踪数据；及耦合于所述跟踪模块的机器可读介质，用于存储第一多个指令代码和第二多个指令代码，其中，处理器执行所述第一多个指令代码以根据所述获取和跟踪数据提供坐标信号，所述处理器执行所述第二多个指令代码以根据所述卫星导航设备的速度分别设置所述多个操作状态的多个持续时间；及耦合于所述卫星导航接收器的显示装置，用于根据所述坐标信号显示所述卫星导航设备的位置。
18. 根据权利要求17所述的卫星导航设备，其特征在于，所述机器可读介质存储第三多个指令代码，其中，所述处理器执行所述第三多个指令代码以根据所述坐标信号计算所述速度。
19. 根据权利要求17所述的卫星导航设备，其特征在于，所述机器可读介质存储第三多个指令代码，其中，所述处理器执行所述第三多个指令代码以根据所述卫星信号的多普勒频移计算所述速度。
20. 根据权利要求17所述的卫星导航设备，其特征在于，所述机器可读介质还存储分别与多个速度状态相关的多个预设时间数据集，其中，所述处理器执行所述第二多个指令代码以根据所述速度的状态选择对应的时间数据集，并根据所选时间数据集设置所述多个持续时间。
21. 根据权利要求20所述的卫星导航设备，其特征在于，所述机器可读介质还存储速度阈值，其中，所述处理器还执行所述第二多个指令代码以通过比较所述速度和所述速度阈值的大小判定所述速度的所述状态。
22. 根据权利要求20所述的卫星导航设备，其特征在于，所述时间数据集是由存储在所述卫星导航设备中的机器可执行的导航软件程序预先设置的。
全文摘要
本发明公开了一种卫星导航设备、卫星导航接收装置及其控制方法。该卫星导航接收装置具有多种操作状态，且包括处理单元，用于根据多个卫星信号定位卫星导航接收装置，并用于根据卫星导航接收装置的速度分别设置该多个操作状态的多个持续时间；及耦合于处理单元的电源管理接口，用于根据所设持续时间控制卫星导航接收装置在该操作状态之间的转换。本发明的卫星导航接收装置可在工作状态和休眠状态之间转换。当卫星导航接收装置运行在休眠状态时，卫星导航接收装置的能耗可得到降低。此外，当卫星导航接收装置的移动速度加快时，处理单元可提高更新地理位置的频率。由此，卫星导航接收装置定位的精度可得到提高。
文档编号G01S1/00GK101762802SQ200910178099
公开日2010年6月30日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年10月21日
发明者余晓光, 王洪章 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司