专利名称：一种移动终端和获取移动终端位置信息的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种移动终端和获取移动终端位置信息的方法。
背景技术：
由于GPS(全球定位系统)技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改 善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。A-GPS (辅助全球卫星定位系统)技术的主要功能是能够为终端用户提供高精度的位置信息。移动运营商采用基于A-GPS定位技术的位置服务后，终端用户可以方便快捷地获知自己或他人当前所处的位置，特别适用于车辆跟踪与导航系统以及具有特殊任务的车辆(运钞车、救护车、消防车等)，能够大幅度提高车辆安全、运输效率和服务质量。目前，国内移动通信市场日益发展，特别是随着3G商用的临近，中国移动和中国联通都制订和推出了各自的A-GPS方案。目前移动终端产品功能越来越全面化，大部分的移动终端都具有GPS、A-GPS等卫星定位功能，用户可以随时知道自己的位置。但由于随着用户的移动和位置的不断变化，卫星定位模块如GPS模块或A-GPS模块需要频繁的读取位置信息，导致卫星定位模块如GPS模块、A-GPS模块功耗比较大，数据更新会延迟等问题。

发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种移动终端和获取移动终端位置信息的方法能够降低卫星定位模块的功耗。为解决上述技术问题，本发明提供一种获取移动终端位置信息的方法，其具体的技术方案如下开启移动终端的卫星定位模块，获取移动终端当前的位置信息后关闭，并将当前的位置信息作为初始位置信息；移动终端的传感模块采集移动终端的运动信息,并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量；根据所述移动终端的初始位置信息和位移变化量得到移动终端的实际位置信息。进一步地，该方法还包括周期性地开启移动终端的卫星定位模块获取移动终端当前的位置信息，更新初始位置信息，并将位移变化量置零。进一步地，所述周期性地开启移动终端的卫星定位模块的过程包括
在所述卫星定位模块关闭时开始计时，当时间到达预设的时间阀值时，所述卫星定位模块开启；或者判断所述位移变化量是否到达预设的位移阀值，若是，则所述卫星定位模块开启。进一步地，所述运动信息包括加速度信息和初速度信息。进一步地，所述采集移动终端的初速度信息的过程包括判断移动终端在初始位置时的运动状态，若处于静止状态，则初速度为零；若处于运动状态，则根据上一个周期的位移变化量和上一个周期获加速度信息计算出本次周期的初速度。
进一步地，在计算出初速度之后还包括对初速度的校正过程；所述校正过程具体包括判断通过运动信息计算得到的上一个周期的位移变化量与直接通过所述卫星定位模块两次获取位置信息得到的位移变化量的差值是否在预设范围之内，若是，则不需要对初速度进行校正；若否，则重新计算初速度。进一步地，所述根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化信息具体包括将加速度和初速度在经度方向、纬度方向和高度方向进行分解；根据经度方向、纬度方向和高度方向上分解的加速度分量、初速度分量计算出移动终端在经度方向、纬度方向和高度方向上的位移变化量。同样为了解决上述的技术问题本发明还提供了一种移动终端，其具体的技术方案如下一种移动终端，其特征在于，包括卫星定位模块、传感模块、控制模块和位置信息处理模块；所述卫星定位模块用于获取移动终端当前的位置信息，并将所述位置信息传输给所述位置信息处理模块；所述控制模块用于开启所述卫星定位模块，以及当所述卫星定位模块获取完信息后关闭所述卫星定位模块；所述传感模块用于采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量，并将所述位移变化量传输给所述位置信息处理模块；所述位置信息处理模块用于对所述移动终端的初始位置信息和位移变化量处理得到移动终端的实际位置信息。进一步地，所述控制模块还用于控制卫星定位模块周期性地开启获取移动终端当前的位置信息，更新所述初始位置信息，并控制所述传感模块将位移变化量置零。进一步地，所述卫星定位模块为GPS模块或AGPS模块。本发明的有益效果是本发明提供了一种获取移动终端位置信息的方法，能够减小获取移动终端位置信息模块的功耗。其中卫星定位模块获取移动终端位置信息后关闭，然后通过终端的传感模块采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化信息，根据初始位置信息和位移变化信息得到实际的位置信息，不需要频繁的使用卫星定位模块获取移动终端当前的位置信息并更新，降低卫星定位模块的功耗。
进一步地，终端只需通过移动终端的运动信息计算出位移变化信息从而计算出实际的位置信息，在避免频繁的更新和获取位置信息后能够减少出现数据更新的延迟提高位置信息的精确度。


图I为本发明实施例一获取移动终端位置信息的方法基本流程图；图2为本发明实施例一初速度的获取流程图；图3为本发明实施一加速度的分解示意图；图4为本发明实施一移动终端的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是通过移动终端检测终端自身的运动状态并计算出位移变化信息，然后结合卫星定位模块(如GPS或A-GPS模块)读取的初始位置信息计算出移动终端实际的位置。避免获取位置信息模块(如GPS或A-GPS模块)频繁读取移动终端当前的位置信息，降低卫星定位模块(如GPS或A-GPS模块)的功耗。下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例一请参考图1，为本实施例的获取移动终端位置信息的方法，包括步骤101 :开启移动终端的卫星定位模块，获取移动终端当前的位置信息后关闭，并将当前的位置信息作为初始位置信息；步骤102 :移动终端的传感模块采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量；步骤103 :根据所述移动终端的初始位置信息和位移变化量得到移动终端的实际
位置信息。本实施例的方法中还可以包括周期性地开启移动终端的卫星定位模块获取移动终端当前的位置信息，更新初始位置信息，并将位移变化量置零。上述开启移动终端的卫星定位模块的周期可以设定的，在下一个周期开始之前可以通过获取移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化信息，然后根据初始位置信息和位移变化信息计算出移动终端相应时刻的实际位置。减小获取位置信息的频率，降低相应模块的功耗。本实施例获取移动终端位置信息的方法中周期性地开启移动终端的卫星定位模块获取移动终端当前的位置信息的过程可以包括在所述卫星定位模块关闭时开始计时，当时间到达预设的时间阀值时，所述卫星定位模块开启；或者判断所述位移变化量是否到达预设的位移阀值，若是，则所述卫星定位模块开启。比如可以设置每分钟卫星定位模块开启获取当前的位置信息，也可以设置每公里卫星定位模块开启获取移动终端当前的位置信息。这样移动终端的额卫星定位模块大部分的时间内都处于关闭或者休眠状态，可以降低卫星定位模块的功耗。
在上述步骤102中获取的运动信息可以包括加速度信息和初速度信息。在上述步骤102中获取移动终端的加速度信息的过程可以包括通过移动终端的加速度传感器获取移动终端的加速度信息。目前移动终端功能越来越多，在硬件上，支持各种应用的传感器，如GPS、加速度、接近度、电子罗盘等，传输技术上，支持Wi-Fi、BT、NFC等；GPS (AGPS)在手机、平板电脑等智能终端设备上已经广泛运用。本实施例方法中可以利用移动终端的传感器获取运动信息，如加速度信息和初速度信息。以GPS或AGPS获取位置信息和以传感器获取加速度信息为例，GPS或AGPS模块获取当前的位置信息作为初始位置信息，当移动终端运动时，传感器获取移动终端的加速度信息和初速度信息计算出位移变化量，然后根据初始位置信息可以计算出相应时刻的位置信息。移动终端不必要使用GPS或AGPS模块再次获取当前位置信息进行更新，减少GPS或AGPS模块读取数据的频率降低模块的功耗，并且由于更新数据的次数少可以，降低数据更新的延迟，提高位置信息的准确度。·GPS (AGPS)模块一般每秒读取一次数据，存在功耗大、位置更新延迟的问题。传感器模块的功耗一般不到GPS (AGPS)模块的十分之一。运用传感器辅助GPS (AGPS)模块，可通过降低GPS (AGPS)模块读取数据的频率，来降低GPS (AGPS)模块的功耗；同时可高频率更新位置信息，解决数据更新延迟问题。以GPS (AGPS)模块读取的设备位置为原点，传感器测出设备加速度，计算出设备位移增量，从而计算出设备相应时刻的实际位置，及时更新设备位置信息；GPS (AGPS)模块再次读取位置信息，如读取成功，则更新设备的初始位置(也就是上次位移的原点)，将位移增量置0，重新计算位移增量，以此循环。上述获取移动终端的初速度信息的过程包括判断移动终端在初始位置时的运动状态，若处于静止状态，则初速度为零；若处于运动状态，则根据上一个周期的位移变化量和上一个周期获加速度信息计算出本次周期的初速度。当移动终端的卫星定位模块在静止时开启卫星定位模块，则初速度为零；若处于运动状态下，可以根据上个周期的位移变化量和加速度来上一个周期的末速度，从而就得到本次周期的初速度。本实施例方法中在计算出初速度之后还包括对初速度的校正过程；所述校正过程具体包括判断通过运动信息计算得到的上一个周期的位移变化量与直接通过所述卫星定位模块两次获取位置信息得到的位移变化量的差值是否在预设范围之内，若是，则不需要对初速度进行校正；若否，则重新计算初速度。如图2所示，初速度Vtl的获取可以为运用加速度等传感器判断设备运动状态，如果设备静止状态开启GPS等定位应用，VO为0，根据传感器检测的加速度，实时计算并记录相应时刻的速度；如果GPS等定位应用在设备运动时开启，运用GPS (AGPS)模块两次读取的位置信息，计算出位移，再据传感器检测的设备加速度信息，由位移计算公式计算出相应时刻的速度。以上两种情况都存在误差，可通过相应的策略来不断校正初速度。比如，当(AGPS)模块读取的位置信息与传感器计算出的数据之差大于某一閥值时，根据(AGPS)模块此次和上一次读取的位置信息与传感器检测的设备加速度信息重新计算相应的初速度。为了减小误差，在计算初速度时，可尽量减小GPS (AGPS)模块两次读取的位置信息的时间间隔。在获取加速度信息和初速度信息之后，上述步骤102中根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化信息具体包括将加速度和初速度在经度方向、纬度方向和高度方向进行分解；根据经度方向、纬度方向和高度方向上分解的加速度分量、初速度分量计算出移动终端在经度方向、纬度方向和高度方向上的位移变化量。同样以GPS或AGPS获取位置信息和以传感器获取加速度信息为例，如图3所示通过加速度等传感器可以实时监控设备的加速度，将加速度分解为水平面分量(X轴、Y轴方向)和竖直分量(Z轴方向)。结合电子罗盘等传感器，可将加速度等传感器等的坐标和地球位置坐标联系起来；将加速度和初速度VO分别分解为经纬度方向、高度方向；计算出经 纬度方向、高度方向的位移增量，换算成经纬度、海拔方向的位移增量；再结合设备初始位置(GPS、AGPS测得的设备位置)，计算出设备在GPS (AGPS)模块两次读数之间时段中的相应时刻的实际位置。也可以不使用电子罗盘等方向传感器初始化时，计算出加速度等传感器等的坐标和地球位置坐标的相对关系，通过加速度等传感器监控设备方位变化情况，并时时记录加速度等传感器等的坐标和地球位置坐标的相对关系。如图4所示，对应上述获取移动终端位置信息的方法本实施例还提供了一种移动终端包括卫星定位模块、传感模块、控制模块和位置信息处理模块；所述卫星定位模块用于获取移动终端当前的位置信息，并将所述位置信息传输给所述位置信息处理模块；所述控制模块用于开启所述卫星定位模块，以及当所述卫星定位模块获取完信息后关闭所述卫星定位模块；所述传感模块用于采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量，并将所述位移变化量传输给所述位置信息处理模块；所述位置信息处理模块用于对所述移动终端的初始位置信息和位移变化量处理得到移动终端的实际位置信息。上述控制模块还用于控制卫星定位模块周期性地开启获取移动终端当前的位置信息，更新所述初始位置信息，并控制所述传感模块将位移变化量置零。本实施例中的卫星定位模块为GPS模块或AGPS模块。本实施例中的运动信息采集模块可以为传感器。实施例二基于实施例一的获取移动终端位置信息的方法，本实施以配置GPS或AGPS模块手机为例。基本思路为以GPS (AGPS)模块读取的设备位置为原点，运用加速度传感器和电子罗盘测出设备加速度，计算出设备位移增量，从而计算出设备相应时刻的实际位置，及时更新设备位置信息；GPS (AGPS)模块再次读取位置信息，更新设备的初始位置(也就是上次位移的原点)，将位移增量置0，重新计算位移增量，以此循环；可设定GPS (AGPS)模块读取的位置信息的特定时间閥值或位移閥值，使其读取频率低些，比如每分钟读取一次，可使GPS (AGPS)模块大部分时间处于低功耗休眠状态。在获取设备运动信息主要包括加速度的获取与处理，初速度的获取。
加速度的获取与处理通过加速度传感器获取设备加速度，将加速度分解为水平面分量和竖直分量(本实例不考虑设备高度方向的变化，只监控水平方向位移)；结合电子罗盘，将加速度水平分量分解为经纬度方向，即Χ、γ方向ax、ay ;设备加速度分解图如图2。设定运用加速度传感器读取加速度的频率为每IOms读取一次，即Λ t=10ms。设备加速度分别读取为al、a2、……an (设在GPS两次读数期间加速度传感器读取加速度值η次)X轴方向分量分别为axl、ax2......axnY轴方向分量分别为ayl、ay2......ayn初速度的获取 初速度VO的获取运用加速度传感器判断设备运动状态，如果设备静止状态开启GPS等定位应用，VO为0，根据传感器检测的加速度，实时计算并记录相应时刻的速度；如果GPS等定位应用在设备运动时开启，运用GPS (AGPS)模块两次读取的位置信息，计算出位移，再根据加速度传感器与电子罗盘检测的设备加速度信息，计算出相应时刻的速度。以上两种计算方式都存在误差，可通过相应的策略来不断校正初速度。比如，当(AGPS)模块读取的位置信息与加速度传感器与电子罗盘计算出的数据之差大于某一閥值时，根据(AGPS)模块此次和上一次读取的位置信息与加速度传感器、电子罗盘检测的设备加速度信息重新计算相应的初速度。设备速度获取过程如图3。设备在静止状态下，VOx=VOy=VO=O;设备在运动状态下，VOx和VOy求取方式如下(以下涉及到经纬度单位与距离单位的换算，本文略)设定，GPS (AGPS)模块两次读取的设备位置分别为A点、B点，两点间距离为AB ；GPS (AGPS)模块读数频率为每分钟一次，即读取A、B两点的时间间隔T=60s ;设定运用加速度传感器读取加速度的频率为每IOms读取一次，即Λ t=10ms。ABx为X轴方向的分量，ABy为Y轴方向的分量，则ABx=VOx X Δ t+(V0x+l/2XaxlX Δ t) Δ t+...... (VOx+axl X Δ t+......
l/2axnX Δ t) Λ t ①(axK ax2……axn为加速度传感器在T周期内不同时刻读取的加速度值X轴分
量)ABy=VOy X Δ t+(V0y+l/2XaylX Δ t) Δ t+...... (VOy+ay I X Δ t+......
l/2aynX Δ t) Λ t ②(ayl、ay2……ayn为加速度传感器在T周期内不同时刻读取的加速度值Y轴分
量)由以上①②可求得VOx和VOy此T周期最后时刻的速度即为下一 T周期的初始速度，即下一 T周期X轴方向初始速度VOx+axl X Δ t+......axn X Δ t下一 T周期Y轴方向初始速度
VOy+ayl X Δ t+......ayn X Δ t初速度校正策略比较传感器计算出的该周期的位移增量与GPS (AGPS)模块读取位置距离，如果大于2m，则对初速度进行校正。校正方式可采用重新获取初速度，方法与以上获取初速度方式相同。在获取加速度信息和初速度信息后计算出设备的位移增量，然后根据初始位置信息算出设备实际的位置，具体过程如下 在GPS (AGPS)模块读取周期T内，设备的位置P可用GPS (AGPS)模块读取周期开始时读取的位置SO和传感器计算的位移增量Λ S来确定P=SO+ Δ S设定Px、Py分别为设备在Χ、Υ方向的位置；S0x、SOy分别为X、Y方向T周期起点的初始位置Sx、A Sy分别为X、Y方向的位移增量。则设备在第k次读取加速度时的位置为Px=SOx+ Δ Sx ；Δ Sx=VOx X Δ t+(V0x+l/2Xaxl X Δ t) Δ t+......(VOx+axl X Δ t+......
l/2axkX Δ t) Δ t;Py=SOy+ Δ Sy ；Δ Sy=VOy X Δ t+(V0y+l/2Xayl X Δ t) Δ t+......(VOy+ayl X Δ t+......
l/2aykX At) At;将每次计算出的设备位置信息实时更新，设备位置信息更新频率可达IOms/次。可以给用户提供连续的运动轨迹，解决了数据更新延迟等体验问题。T周期结束后，GPS (AGPS)模块重新读取设备位置，新读取的设备位置作为下一周期初始位置；将新读取的设备位置与传感器计算的位置比较，确定是否进行初速度修正。通过以上方法，可使GPS (AGPS)模块大部分时间处于低功耗休眠状态。以降低GPS (AGPS)模块的功耗；同时可高频率更新位置信息，解决数据更新延迟问题。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，包括以下步骤 开启移动终端的卫星定位模块，获取移动终端当前的位置信息后关闭，并将当前的位置信息作为初始位置信息； 移动终端的传感模块采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量； 根据所述移动终端的初始位置信息和位移变化量得到移动终端的实际位置信息。
2.如权利要求I所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，该方法还包括周期性地开启移动终端的卫星定位模块获取移动终端当前的位置信息，更新初始位置信息，并将位移变化量置零。
3.如权利要求2所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，所述周期性地开启移动终端的卫星定位模块的过程包括 在所述卫星定位模块关闭时开始计时，当时间到达预设的时间阀值时，所述卫星定位模块开启； 或者 判断所述位移变化量是否到达预设的位移阀值，若是，则所述卫星定位模块开启。
4.如权利要求1-3任一项所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，所述运动信息包括加速度信息和初速度信息。
5.权利要求4所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，所述采集移动终端的初速度信息的过程包括 判断移动终端在初始位置时的运动状态，若处于静止状态，则初速度为零；若处于运动状态，则根据上一个周期的位移变化量和上一个周期获加速度信息计算出本次周期的初速度。
6.如权利要求5所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，在计算出初速度之后还包括对初速度的校正过程； 所述校正过程具体包括 判断通过运动信息计算得到的上一个周期的位移变化量与直接通过所述卫星定位模块两次获取位置信息得到的位移变化量的差值是否在预设范围之内，若是，则不需要对初速度进行校正；若否，则重新计算初速度。
7.如权利要求4所述的获取移动终端位置信息的方法，其特征在于，所述根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化信息具体包括 将加速度和初速度在经度方向、纬度方向和高度方向进行分解； 根据经度方向、纬度方向和高度方向上分解的加速度分量、初速度分量计算出移动终端在经度方向、纬度方向和高度方向上的位移变化量。
8.一种移动终端，其特征在于，包括卫星定位模块、传感模块、控制模块和位置信息处理模块； 所述卫星定位模块用于获取移动终端当前的位置信息，并将所述位置信息传输给所述位置信息处理模块； 所述控制模块用于开启所述卫星定位模块，以及当所述卫星定位模块获取完信息后关闭所述卫星定位模块；所述传感模块用于采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量，并将所述位移变化量传输给所述位置信息处理模块； 所述位置信息处理模块用于对所述移动终端的初始位置信息和位移变化量处理得到移动终端的实际位置信息。
9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述控制模块还用于控制卫星定位模块周期性地开启获取移动终端当前的位置信息，更新所述初始位置信息，并控制所述传感模块将位移变化量置零。
10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述卫星定位模块为GPS模块或AGPS模块。
全文摘要
本发明公开了一种移动终端和获取移动终端位置信息的方法。该获取移动终端位置信息的方法包括开启移动终端的卫星定位模块，获取移动终端当前的位置信息后关闭，并将当前的位置信息作为初始位置信息；移动终端的传感模块采集移动终端的运动信息，并根据所述运动信息计算出移动终端的位移变化量；根据所述移动终端的初始位置信息和位移变化量得到移动终端的实际位置信息。本发明的移动终端和获取移动终端位置信息的方法能够降低卫星定位模块的功耗。
文档编号G01S19/45GK102901975SQ20121039617
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者罗义军 申请人:中兴通讯股份有限公司