专利名称：一种实现移动终端精确定位的装置及方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域定位技术，尤其是一种实现移动通信终端精确定位的装置及方法。
背景技术：
移动通讯终端实现定位有两种方式一种是通过电信移动运营商的网络(如GSM网、CDMA网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)。其大致原理为移动通讯终端测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival，到达时刻)，根据该测量结果并结合基站的坐标，计算出移动通讯终端的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或3个以上)定位的情况，因此算法要复杂得多。一般而言，移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。另一种是通过GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)，如图1所示，是目前普通的单GPS技术实现定位的移动通讯终端框图，移动通讯终端基本模块收到GPS模块的定位信息后直接应用到应用程序中实现定位导航等应用。其基本原理为空间卫星不断的发射自身的星历参数和时间信息，加载了GPS模块的移动通讯终端接收到信号后，通过计算可以得到移动通讯终端的位置，三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度)，四颗卫星则可进行3D定位(经度、纬度及高度)。由于目前全球有24颗GPS导航卫星分布在6条轨道上，在任意时刻在水平线以上最少有4颗卫星，最多有11颗卫星，所以GPS定位可以得到很好的保证。GPS信号接收机的作用则是捕获卫星信号，对信号进行放大、处理，实时计算出接收机的3D位置与速度。
利用电信网络实现定位基于现有通信基站，受环境影响较大，在郊区和农村可以将移动台定位在10～20米范围内；在城区由于高大建筑物较多，电波传播环境不好，信号很难直接从基站到达移动台，一般要经过折射或反射，因此定位精度会受到影响，定位范围为100～200米，一般情况定位响应时间在3～6s之间。而在无法接收到手机信号的地方，就谈不上定位了。而GPS定位由于接收机任何时刻都至少被4颗卫星覆盖，所以信号得到了很好的保证，并且由于卫星居高临下，排除卫星钟及大气干扰等因素，精度也能保证在几米至几十米。但是在高大建筑物内部，接收卫星信号受到遮挡的情况下，GPS将很难精确定位、甚至不能实现定位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现移动通信终端精确定位的装置及方法，使移动通信终端实现更大空间的精确定位。
为达到上述目的，本发明提供的实现移动通信终端精确定位的装置，包括安装于移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块，其特征在于，还包括一与所述主处理模块连接的加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
上述装置，其特征在于，在所述移动通信终端上还设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，所述标志点在所述移动通信终端移入遮挡区后借助所述指南针标识对准南方向。
为进一步实现发明目的，本发明还提供了一种能够精确定位的移动通信终端，包括一实现移动通信终端精确定位的装置，其特征在于，所述装置进一步包括安装于所述移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块和加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
上述移动通信终端，其特征在于，在所述移动通信终端上还设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，所述标志点在所述移动通信终端移入遮挡区后借助所述指南针标识对准南方向。
为更进一步实现发明目的，本发明还提供了一种实现移动通信终端精确定位的方法，用于包括GPS定位模块、加速度传感模块的移动通信终端，在所述移动通信终端能搜索到卫星时，通过所述GPS定位模块获取所述移动通信终端当前实际绝对位置信息实现定位，其特征在于，当所述移动通信终端进入遮挡区无法搜索到卫星时，所述方法包括步骤一，获取所述移动通信终端的绝对位置信息；步骤二，通过所述加速度传感模块获取所述移动通信终端的加速度信息，根据所述加速度信息获取所述移动通信终端的相对位置信息；步骤三，通过所述移动通信终端的主处理模块将所述绝对位置信息与所述相对位置信息进行运算处理获取所述移动通信终端当前的实际绝对位置信息实现定位。
上述方法，其特征在于，所述步骤一的绝对位置信息是根据GPS模块得到的实际经纬度信息。
上述方法，其特征在于，所述步骤二中的相对位置信息是根据所述加速度信息、给定的移动通信终端初始移动速度和根据定时器得到的时间信息利用牛顿第二定律计算获取。
上述方法，其特征在于，所述步骤三的实际绝对位置信息是首先通过建立与所述GPS模块的坐标系相对应的所述加速度传感模块的基本参考坐标系，再将所述绝对位置信息与所述相对位置信息进行运算获得的。
上述方法，其特征在于，所述加速度传感模块的基本参考坐标系是通过在所述移动通信终端上设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，并在所述移动通信终端进入遮挡区后借助所述指南针使所述标志点对准南方向建立的。
上述方法，其特征在于，所述位置信息是二维的坐标信息或者三维的坐标信息。
与现有技术相比，本发明的实现移动通信终端精确定位的装置及方法，利用GPS定位和加速度传感技术结合的实现了移动通信终端在更大空间的精确定位。
图1是现有技术带GPS定位功能的移动通讯终端装置示意框图；图2是本发明的移动通讯终端装置示意框图；图3是本发明实现移动通信终端精确定位的方法流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述，以便更进一步了解本发明之领域、目的及有益效果，但并不作为对本发明权利要求的限制。
本发明的实现移动通信终端精确定位的装置，用于具有GPS模块的移动通信终端，通过在移动通信终端上加载加速度传感模块，利用GPS和加速度传感技术的结合来实现移动通信终端的精确定位。本发明的主要原理在于，根据牛顿第二定律，如果知道物体的初始速度和加速度，则将加速度对时间进行两次积分，则可以得到一段时间后的移动距离。应用到本发明中，如果在移动通讯终端上增加加速度传感器模块，利用移动通讯终端处理器对得到的加速度依据牛顿第二定律进行计算，则可以得到移动通讯终端的相对位置信息。这个信息与通过GPS得到的绝对位置信息进行叠加运算，则可以得到实时的绝对位置信息。
图2是本发明实施例移动通信终端装置示意图，如图2所示，本发明的实现移动通信终端精确定位的装置，包括安装于移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块和一加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
为实现加速度传感信息与GPS模块数据信息的运算，通过在具有GPS功能的移动通信终端上设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，该标志点在所述移动通信终端移入遮挡区后借助所述指南针标识南方向以建立与GPS模块的坐标系相对应的所述加速度传感模块的基本参考坐标系。
参考图3，本发明提供的实现移动通信终端精确定位的方法，用于包括GPS模块、加速度传感模块的移动通信终端，在所述移动通信终端能搜索到卫星时，通过所述GPS模块获得所述移动通信终端当前实际绝对位置信息实现定位，当所述移动通信终端进入遮挡区无法搜索到卫星时，通过下述方法来实现移动通信终端的精确定位。所述方法进一步包括步骤10，获取所述移动通信终端的绝对位置信息；步骤20，通过所述加速度传感模块获取所述移动通信终端的加速度信息，根据所述加速度信息获取所述移动通信终端的相对位置信息；步骤30，通过所述移动通信终端的主处理模块将所述绝对位置信息与所述相对位置信息进行运算处理获取所述移动通信终端当前的实际绝对位置信息实现定位。
在所述步骤10中，当无法搜索到卫星时，给定移动通讯终端的初始移动速度(可以是0)，记录目前的绝对位置信息，并启动定时器获取时间信息。
在所述步骤20中，通过加速传感模块将其获得的二维和三维加速度信息传送给移动通信终端的主处理模块进行运算处理，在二维或者三维空间分别利用牛顿第二定律“位移＝初始速度*时间+加速度*时间*时间/2”，得到二维或者三维空间上相对步骤10记录的绝对位置信息的相对位置信息。当然实现牛顿第二定律的算法并不局限与上述一种方式。
在对所述步骤30中绝对位置信息与相对位置信息进行运算时，要首先建立一加速度传感模块的基本参考坐标系，该基本参考坐标系要与GPS模块的坐标系相对应。所述加速度传感模块的基本参考坐标系可以通过在所述移动通信终端上设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，并在所述移动通信终端进入遮挡区后借助所述指南针使所述标志点对准南方向建立。所述运算如果考虑用户正常使用移动通讯终端所引起的加速度变化，将该误差能够叠加处理掉则定位精度会更高。
在本发明中，GPS模块可以是多种实现方案，可以是软件实现、可以是硬件实现、也可以是软件硬件结合的实现方案。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种实现移动通信终端精确定位的装置，包括安装于移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块，其特征在于，还包括一与所述主处理模块连接的加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述移动通信终端上还设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，所述标志点在所述移动通信终端移入遮挡区后借助所述指南针标识对准南方向。
3.一种能够精确定位的移动通信终端，包括一实现移动通信终端精确定位的装置，其特征在于，所述装置进一步包括安装于所述移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块和加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
4.根据权利要求3所述的移动通信终端，其特征在于，在所述移动通信终端上还设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，所述标志点在所述移动通信终端移入遮挡区后借助所述指南针标识对准南方向。
5.一种实现移动通信终端精确定位的方法，用于包括GPS定位模块、加速度传感模块的移动通信终端，在所述移动通信终端能搜索到卫星时，通过所述GPS定位模块获取所述移动通信终端当前实际绝对位置信息实现定位，其特征在于，当所述移动通信终端进入遮挡区无法搜索到卫星时，所述方法包括步骤一，获取所述移动通信终端的绝对位置信息；步骤二，通过所述加速度传感模块获取所述移动通信终端的加速度信息，根据所述加速度信息获取所述移动通信终端的相对位置信息；步骤三，通过所述移动通信终端的主处理模块将所述绝对位置信息与所述相对位置信息进行运算处理获取所述移动通信终端当前的实际绝对位置信息实现定位。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤一的绝对位置信息是根据GPS模块得到的实际经纬度信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤二中的相对位置信息是根据所述加速度信息、给定的移动通信终端初始移动速度和根据定时器得到的时间信息利用牛顿第二定律计算获取。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤三的实际绝对位置信息是首先通过建立与所述GPS模块的坐标系相对应的所述加速度传感模块的基本参考坐标系，再将所述绝对位置信息与所述相对位置信息进行运算获得的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述加速度传感模块的基本参考坐标系是通过在所述移动通信终端上设置一指南针及一与所述加速度传感模块初始方向一致的标志点，并在所述移动通信终端进入遮挡区后借助所述指南针使所述标志点对准南方向建立的。
10.根据权利要求5、6、7或8所述的方法，其特征在于，所述位置信息是二维的坐标信息或者三维的坐标信息。
全文摘要
本发明公开了一种实现移动通信终端精确定位的装置，包括安装于移动通信终端内的一与主处理模块连接的GPS定位模块，其特征在于，还包括一与所述主处理模块连接的加速度传感模块，所述主处理模块接收所述加速度传感模块传输的加速度信息和所述GPS定位模块提供的GPS定位信息，并将所述加速度信息与所述GPS定位信息进行运算处理，以实现精确定位。
文档编号G01S5/14GK101035386SQ200710098590
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者纪西萍 申请人:中兴通讯股份有限公司