專利名稱：高爾夫gps裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及利用全球定位系統(tǒng)(GPS)確定位置和距離的電子裝置，并 且更具體地說，涉及用于確定到高爾夫球場上特征部(features)的距離并顯示到特征的 距離、高爾夫球場圖像和/或其它高爾夫相關(guān)數(shù)據(jù)的GPS裝置。本發(fā)明還涉及用于支持這 種GPS裝置的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
各種高爾夫GPS裝置，手持的和安裝在高爾夫車上的，之前在現(xiàn)有技術(shù)中都已經(jīng) 公開和描述過了。一般而言，這些裝置包括GPS接收器和處理電子部件(GPS系統(tǒng))、諸如 液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT)等顯示器以及諸如鍵盤等用戶輸入裝置。高爾夫球 場數(shù)據(jù)是輸入并存儲在高爾夫GPS裝置中，例如包括果嶺、沙坑和/或其它球場特征部的位 置坐標(biāo)。這些類型的裝置使用GPS系統(tǒng)確定裝置的位置。然后，該裝置計算并顯示到各種 高爾夫球場特征部的距離，諸如到果嶺的前方、中間和后方的距離，或者到沙坑或水障礙的 距離。因此，通過將裝置放在高爾夫球處或附近，該裝置能比較容易而準(zhǔn)確地給打球者提供 在打高爾夫時可用的重要距離信息。例如，打球者使用距離信息制定打洞策略(有時稱為 “球場管理”)和球桿選擇的策略。作為高爾夫GPS裝置的一個示例，由此通過參考全部結(jié)合在本文中的美國專利 No. 5, 507, 485 (‘ 485專利)旨在公開了一種高爾夫GPS裝置，其能顯示高爾夫球洞的描 繪，包括每個球洞的多個可選視圖，諸如到果嶺的途徑和果嶺本身?！?85專利描述該裝置 配置成使用GPS接收器自動確定裝置的位置，然后自動顯示打球者即刻感興趣的高爾夫球 洞視圖。雖然'485專利公開了可在顯示器上指示到所顯示特征部的距離，但是沒有描述 如何或在哪里顯示這種信息?！?85專利還描述了該裝置可在可拆卸集成電路(IC)卡上 包含其它特征，諸如用于接收氣候(即溫度和濕度)和天氣(即風(fēng)速和風(fēng)向)條件的構(gòu)件、 用于記錄和計算得分、賭注(bets)和差點(handicaps)的構(gòu)件、用于記錄足夠以后重放和 分析一輪高爾夫的高爾夫比賽細(xì)節(jié)的構(gòu)件、用于向打球者建議擊球和球桿選擇、所用的球 桿和擊球所獲得的距離的構(gòu)件以及用于更新每日開球區(qū)和球洞位置的構(gòu)件。每個具體球場 的球場數(shù)據(jù)還描述為存儲在主計算機與高爾夫計算機之間可相互交換的可拆卸IC卡上。然而，‘485專利未描述如何生成球場數(shù)據(jù)或者如何確定每日開球區(qū)和球洞位 置。用于通過在主計算機上編程然后插入到高爾夫計算機中的可拆卸IC卡更新和提供球 場數(shù)據(jù)的構(gòu)件是笨拙而不方便的。此外，,485專利只描述了基于車載的高爾夫計算機， 并且雖然‘485專利建議裝置的部分(顯示器和輸入構(gòu)件)可實現(xiàn)在手持單元、諸如蘋果 計算機公司的NEWT0N 上，但是沒有實現(xiàn)完全集成的獨立手持高爾夫GPS裝置的公開。美國專利申請No. 6，456，938 (‘ 938專利)描述了手持高爾夫GPS裝置，該申請 由此通過參考全部結(jié)合于本文中。該手持裝置描述為運行在安裝到并直接連接到dGPS (差 分全球定位系統(tǒng)或差分GPS)接收器的掌上計算機(PC)上的軟件?！?38專利的手持裝置 具有包括接收和容納顯示器模塊的dGPS接收器模塊的模塊化構(gòu)造。顯示器模塊被描述為是具有顯示屏和運行操作系統(tǒng)的處理器的各種手持多功能計算裝置中的任一種。所公開的 適當(dāng)顯示器模塊包含個人數(shù)據(jù)助理(PDA)，諸如袖珍PC、PalmTMPDA或類似的掌上計算裝置。 屏幕被分成兩個相區(qū)別的部分，用于顯示高爾夫球場區(qū)域圖形表示的球場顯示部分和用于 顯示觸摸敏感菜單按鈕和數(shù)據(jù)(包含距離)的單獨數(shù)據(jù)和菜單顯示部分。在所公開的實施 例中，大部分屏幕包含第一部分，并且屏幕的細(xì)的左列示出了觸摸敏感菜單按鈕和諸如距 離等數(shù)據(jù)的垂直菜單列?！?938專利還描述了手持高爾夫GPS裝置可構(gòu)造成使得這些模塊集成到一個單元 中，但未以任何細(xì)節(jié)描述這種“集成”單元的構(gòu)造?！?938專利描述了手持高爾夫GPS裝置的各種功能性、創(chuàng)建高爾夫球場地圖的方 法以及向手持高爾夫GPS裝置分發(fā)高爾夫球場地圖的方法。例如，為了在一輪高爾夫期間 使用'938專利的裝置，首先將球場數(shù)據(jù)加載到裝置上。這可通過使用該裝置并使用那個 球場數(shù)據(jù)文件來繪制球場地圖，如下面描述的，或者通過將裝置連接到個人計算機(PC)或 直接連接到互聯(lián)網(wǎng)連接并將球場數(shù)據(jù)文件下載到裝置上來實現(xiàn)。存在用于設(shè)置比賽者偏好 的設(shè)置菜單，諸如球桿選擇和數(shù)據(jù)收集；停止位置(lie)和擊打跟蹤(stroke tracking) 啟用/禁用；果嶺擊打(green strokes)的標(biāo)記；以及設(shè)置果嶺參考點、系統(tǒng)單位(system units)和球場、開球區(qū)和開始球洞選擇。一旦選擇了球場、開球區(qū)和開始球洞，裝置就顯示 所選球洞的圖形(圖標(biāo))表示，并且到其位置預(yù)先存儲在球場數(shù)據(jù)文件中的特征部的某些 距離只顯示在顯示器的數(shù)據(jù)和菜單部分中。例如，到果嶺中心的距離可顯示在顯示器的數(shù) 據(jù)和菜單選擇部分中的其中一個框中。圖形表示包含要顯示在顯示器上的各種特征部的簡 單圖標(biāo)，如'938專利的圖29中所示的。在任何時候，都使用dGPS接收器來確定裝置的位 置?！?938專利的裝置還包含球桿選擇特征，其中在比賽期間對于每次擊球都顯示比 賽者球桿的平均距離。裝置還包含用于測量從裝置的位置到用戶在顯示器上標(biāo)記的目標(biāo)的 距離的特征。另一個所描述的裝置特征是擊球跟蹤方法，其允許用戶存儲每次擊球的位置 和在這種位置擊打所用的球桿。在'938專利中描述了幾個其它特征，包括顯示功能，諸如 取全景和縮放、得分保留、統(tǒng)計跟蹤和向網(wǎng)站或PC上載比賽擊球數(shù)據(jù)然后查看一輪重放的 能力，其中重放的速度是可調(diào)的。手持高爾夫GPS裝置的另一個示例是來自SkygolfDW Skycaddie 系裝置。目 前，存在四種型號的具有各種功能和特征級別的Skycaddie。像在'485專利和'938專利 中所描述的裝置，高爾夫球場數(shù)據(jù)被加載到Skycaddie裝置中。如Skygolf所描述的，通過 使用GPS和勘測設(shè)備現(xiàn)場繪制每個球場的地圖來生成高爾夫球場數(shù)據(jù)。高爾夫球場數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫可通過因特網(wǎng)在Skycaddie網(wǎng)站上訪問。高爾夫球場數(shù)據(jù)被下載到PC上，然后可通 過將裝置連接到PC而加載到Skycaddie裝置上。此外，如果所關(guān)注的球場或特征部未包含 在Skygolf數(shù)據(jù)庫中的話，Skycaddie裝置允許用戶繪制球場或附加球場特征部的地圖。Skycaddie裝置使用GPS接收器確定裝置的地理位置。使用裝置的GPS確定位置 和高爾夫球場數(shù)據(jù)，Skycaddie裝置顯示諸如果嶺前方、中間和后方的距離數(shù)據(jù)。某些型號 的Skycaddie裝置也可顯示到諸如其位置已經(jīng)預(yù)先存儲在高爾夫球場數(shù)據(jù)中的沙坑和水 障礙等特征部的距離。某些型號的Skycaddie還可顯示所選球洞的果嶺的輪廓，其中到果嶺前方、中間和后方的距離顯示到所顯示輪廓的那側(cè)。一些型號還在顯示器的一個部分中顯示某些特征 部、諸如河流、沙坑或果嶺的圖標(biāo)表示，并在緊接這些圖標(biāo)的顯示器的不同部分中顯示到這 種特征部的距離。Skycaddie裝置能夠通過標(biāo)記開始位置然后將裝置移動到所測量位置并 標(biāo)記結(jié)束位置，來只測量到未預(yù)先存儲在球場數(shù)據(jù)中的位置的距離。該裝置然后將顯示這 兩個位置之間的距離。然而，這需要走完到所測量的位置的整條路。Skycaddie裝置配置成 基于裝置的位置自動前進(jìn)到要打的下一球洞。然而，之前描述的高爾夫GPS裝置都沒有提供方便的口袋大小的形狀因子、能夠 顯示高爾夫球場攝影圖像的高分辨率彩色顯示器、靈活校準(zhǔn)以改進(jìn)準(zhǔn)確度、或者功能性以 及易于使用以充分利用這種特征。因此，存在對于克服了先前裝置和系統(tǒng)缺陷和缺點的改 進(jìn)高爾夫GPS裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括簡單、準(zhǔn)確而容易使用的便攜式高爾夫GPS裝置和系統(tǒng)，還提供了在 小巧、輕便形狀因子上的優(yōu)秀功能和特征。本發(fā)明的便攜式高爾夫GPS裝置一般包括操作 上耦合到GPS單元的微處理器、操作上耦合到微處理器的輸入裝置、諸如鍵盤(或觸摸屏) 和操作上耦合到微處理器的顯示器、諸如液晶顯示器(LCD)。包含用于操作裝置的至少一些 軟件和數(shù)據(jù)的程序存儲器系統(tǒng)也操作上耦合到微處理器。該裝置還包括配置成控制裝置操 作并提供以下更詳細(xì)描述的裝置功能性的各種固件和軟件。此外，裝置所利用的數(shù)據(jù)、諸如 高爾夫球場數(shù)據(jù)和圖像可存儲在程序存儲器或其它存儲器模塊、諸如安全數(shù)字存儲卡(SD 卡)、基于USB的存儲裝置、其它類型的閃存等中。為了便攜性，本發(fā)明的高爾夫GPS裝置是完備的、小巧而輕便的。例如，裝置優(yōu)選 是電池驅(qū)動的。便攜式高爾夫GPS裝置優(yōu)選包含在殼體中，使得整個裝置具有非常小巧而 輕便的形狀因子，并且優(yōu)選是手持的，并小到足以舒服地裝在用戶的衣服口袋里。例如，整 個高爾夫GPS裝置可以為4英寸長(4" )，2英寸寬(2" )，0.6英寸厚(0.6")，或者在任 何一個或多個維度上更小。整個高爾夫GPS裝置的重量可以為3. 5盎司或更少，包括電池。微處理器可以是任何適當(dāng)?shù)奶幚砥?，諸如可從Freescale半導(dǎo)體獲得的MX系處理 器或其它基于ARM的微處理器之一。GPS單元可以是任何適當(dāng)?shù)腉PS微芯片或芯片組，諸如 可從Nemerix公司獲得的NJ1030/NJ1006 GPS芯片組。LCD優(yōu)選為高分辨率(例如320像 素*240像素、QVGA或更高分辨率)、全彩IXD，對角線的尺寸大約為2.2"。在高爾夫GPS裝置上程序存儲器可包含一個或多個電子存儲裝置。例如，程序存 儲器可包含微處理器上含有的某存儲器(some memory)、在非易失性存儲器儲存裝置(諸 如閃存、EPROM或EEPR0M)中的存儲器、硬盤驅(qū)動器(hdd)上的存儲器、SD卡、基于USB的存 儲裝置、其它類型的閃存、或其它適當(dāng)?shù)膬Υ嫜b置。程序存儲器存儲配置成控制裝置操作并 提供高爾夫GPS裝置功能的至少一些軟件。便攜式高爾夫GPS裝置的部件優(yōu)選裝配在PCB上，連同用于控制和分配電池電力 的各種其它電子部件，由此提供功能電子裝置的電子連接和可操作性。便攜式高爾夫GPS裝置的硬件和軟件配置成在一輪高爾夫之前、期間和之后確 定、跟蹤和顯示有用的高爾夫相關(guān)信息。例如，GPS裝置配置成存儲以任何適當(dāng)方式加載到 GPS裝置上的所關(guān)注特定高爾夫球場的高爾夫球場數(shù)據(jù)。高爾夫球場數(shù)據(jù)包含各種高爾夫球場特征部、諸如沙坑、果嶺、水障礙、開球區(qū)等的地理位置坐標(biāo)。高爾夫球場數(shù)據(jù)還可包含 高爾夫球洞數(shù)據(jù)，諸如標(biāo)準(zhǔn)桿(par)、差點、每日開球區(qū)和球洞位置等。此外，高爾夫球場數(shù) 據(jù)可包含球場攝影圖像，諸如衛(wèi)星或航空攝影和/或視頻圖像。在打一輪高爾夫期間使用GPS裝置在本文稱為“打高爾夫”模式。在打高爾夫模 式，裝置的基本功能如下。首先，在GPS裝置上例如從顯示器上顯示的球場列表中選擇正在 打的高爾夫球場。然后，用戶應(yīng)將GPS裝置定位在打的位置(例如用戶的球的位置或開球 區(qū))。GPS裝置確定裝置的位置，然后在顯示器上顯示各種高爾夫球洞信息。例如，裝置可 顯示正在打的特定高爾夫球洞的號碼、球洞的標(biāo)準(zhǔn)桿、球洞的長度和球洞的差點。裝置還可 顯示有關(guān)正在打的高爾夫球洞到各種特征部的距離和特征部類型標(biāo)識的信息。例如，顯示 器可示出沙坑的前方和飛行距離(carry distance)、果嶺的前方、中間和后方、水障礙的前 方和飛行距離等等。在本發(fā)明的一個創(chuàng)新方面，GPS裝置配置成以兩個相區(qū)別的操作模式顯示高 爾夫球洞信息。在第一模式，本文也稱為基本模式，以文本和/或圖標(biāo)格式顯示距離和 特征部。這可通過簡單地顯示特征部列表和每個特征部的相應(yīng)距離諸如“右邊球道沙 坑...245-275”或表示緊接于該距離“...245-275”的球道沙坑的圖標(biāo)來實現(xiàn)。這將指示 在右邊存在球道沙坑，并且245碼到達(dá)沙坑，而275碼通過沙坑。在第二模式，在本文也稱 為專業(yè)模式，距離和特征部被顯示在顯示器上高爾夫球場相關(guān)區(qū)域(也稱為“視口”)的圖 形圖像上。圖形圖像優(yōu)選為根據(jù)地理參考(例如對于圖像上的任何位置可得到坐標(biāo))衛(wèi)星 或航空數(shù)字?jǐn)z影生成的攝影圖像或地理參考生成的圖像。由此，諸如沙坑、果嶺、水障礙等 特征部的圖像被顯示在攝影圖像中，并且距離疊加在圖像上。在本發(fā)明的另一個特征中，距 離標(biāo)記、諸如紅點或其它小但容易看得見的符號被放在特征部上準(zhǔn)確測量點處，并且距離 數(shù)被顯示在標(biāo)記附近。如果專業(yè)模式球場數(shù)據(jù)已經(jīng)加載到裝置上，則裝置配置成使得它能夠在專業(yè)模式 顯示與基本模式顯示之間來回切換。然而，如果只有基本模式球場數(shù)據(jù)已經(jīng)加載到裝置上 了，則只可顯示基本模式信息。在基本模式查看特征部列表時，可諸如通過在特征部列表上 滾動來選擇特征部，并且用戶可簡單地通過從列表中選擇該特征部并選擇專業(yè)模式來選擇 查看這種特征部的專業(yè)模式顯示。當(dāng)然，這個特征部僅在專業(yè)模式球場數(shù)據(jù)已經(jīng)加載到裝 置上的情況下才是可得到的。在專業(yè)模式和基本模式操作裝置所需的高爾夫球場數(shù)據(jù)集是 相同的，只是專業(yè)模式數(shù)據(jù)集包含高爾夫球場的圖形圖像。這簡化了球場數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，因 為創(chuàng)建專業(yè)模式數(shù)據(jù)集也創(chuàng)建了基本模式數(shù)據(jù)集。在本發(fā)明的另一方面，該裝置包含用于優(yōu)化專業(yè)模式中距離和特征部圖像可視性 的、創(chuàng)新的自動、動態(tài)、視口(viewport)生成方法。視口生成可包含確定所顯示視口的幾種 方法中的一種或多種。在一個示例中，視口生成方法可包含基于裝置的位置(以及因此打 的位置)和高爾夫球洞的特性來確定要顯示的高爾夫球場的圖像的位置和比例的方法。作 為一個示例，視口生成法的方法可顯示與來自當(dāng)前位置的打球者最相關(guān)的那部分高爾夫球 洞，其可以是碼數(shù)范圍，諸如高爾夫球洞鄰近150到250碼。該方法將自動確定球洞相關(guān) 部分的圖形圖像的比例(即設(shè)置縮放級別)，使得它將適合于顯示器，同時保持相關(guān)特征部 (例如沙坑、果嶺、障礙(hazards))和信息文本(例如碼數(shù))的可視性。如果球洞剛好是標(biāo) 準(zhǔn)桿3，或者存在小于到球洞末端的某一距離(例如250碼)，則視口生成方法可以能夠?qū)⑶蚨吹钠溆嗖糠址旁陲@示器上的最大縮放級別顯示球洞的其余部分。在視口生成的另一方法中，所顯示的距離可調(diào)整為避免交疊。這種方法也可稱為 沖突管理。在某些縮放級別，例如非常低的縮放級別，在顯示器上所顯示的許多特征部可 能非常近地在一起，使得如果到這些特征部的所有距離都顯示，則數(shù)字將交疊，并且信息的 可讀性將受損。為了避免這種情況，該方法將不顯示其中一些距離，以便避免任何交疊的距 罔。在本發(fā)明的另一方面，GPS裝置配置成提供在具有距離疊加的情況下對高爾夫球 場的所顯示圖形圖像進(jìn)行的取全景和縮放。換句話說，當(dāng)查看距離疊加在特征部上的任何 專業(yè)模式圖形顯示時，裝置配置成使得用戶能夠?qū)D像取全景以顯示原始視口以外的高爾 夫球場，并且距離保持疊加在緊接于它們相應(yīng)特征部的正確位置。類似地，當(dāng)從特定視口放 大或縮小時，距離再次保持疊加在緊接于它們相應(yīng)特征部(或特征部標(biāo)記)的正確位置。此 外，當(dāng)縮放和取全景時，距離的字體大小可以是恒定的，或設(shè)置成以最小字體大小顯示，并 且還可以利用上面所描述的沖突管理方法。在本發(fā)明的又一方面，高爾夫GPS裝置配置成允許使用顯示器上所顯示的圖像測 量高爾夫球場上位置之間的距離。這是有用的特征，其通過使用和顯示高爾夫球場的實際 攝影圖像來實現(xiàn)，并且使用起來非常簡單。例如，為了測量裝置的當(dāng)前位置與顯示器上所顯 示的所關(guān)注的另一位置之間的距離，用戶簡單地選擇測量模式，將顯示器上所顯示的光標(biāo) 移動到所關(guān)注的位置，然后選擇所關(guān)注的位置。該裝置配置成確定和顯示裝置當(dāng)前位置坐 標(biāo)與所關(guān)注位置的坐標(biāo)之間的距離。以類似方式，裝置還可配置成測量在顯示器上所選擇 的兩個所關(guān)注位置之間的距離。此外，在測量模式期間可以自動或手動利用取全景和縮放 功能以便選擇所關(guān)注位置。換句話說，當(dāng)光標(biāo)到達(dá)查看區(qū)域的邊緣時，圖像將取全景來顯示 之前在查看區(qū)域以外的部分圖像。在本發(fā)明的又一方面，該裝置配置成執(zhí)行創(chuàng)新校準(zhǔn)方法。像測量模式一樣，這 個特征通過使用和顯示高爾夫球場的實際攝影圖像實現(xiàn)。為了利用這個特征，用戶在高 爾夫球場定位物理特征部，其也能相當(dāng)準(zhǔn)確地識別并定位在GPS裝置顯示器上示出的相 同物理特征部的圖形圖像上。這種校準(zhǔn)方法的優(yōu)良特征的幾個示例是球車道交叉(cart pathintersection)、沙坑相區(qū)別的形狀、沙井蓋(manhole cover)或永久開球區(qū)標(biāo)記。裝 置然后被放在該物理特征部處，然后用戶將在裝置顯示器上示出的光標(biāo)放在同一物理特征 部的圖像上。為了改進(jìn)光標(biāo)位置的精確度，特征部的圖像可被放大到高縮放級別，乃至最大 縮放級別。裝置配置成確定由GPS裝置所測量的視在位置與所顯示圖像上物理特征部的位 置之間的偏差。所得到的偏差然后可用于校正所有將來的GPS讀數(shù)。由于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)和 環(huán)境條件中的偽距離誤差(pseudo-range errors)引起的GPS中的位置誤差在一輪高爾夫 的時段內(nèi)并在單個高爾夫球場的區(qū)域上近似相等。由此，在一輪高爾夫期間的單次校準(zhǔn)將 通常足以解決由于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的環(huán)境條件和偽距離誤差所引起的不準(zhǔn)確性。如果期望的 話，則仍然可以實現(xiàn)單輪高爾夫期間的多次校準(zhǔn)。本發(fā)明的GPS高爾夫裝置也可配置成給出高爾夫球場的賽前預(yù)覽(pre-roimd preview)，包括顯示每次假設(shè)擊球和/或所建議策略。這允許用戶在打之前得到視覺體驗 并制定球場策略。類似地，裝置可配置成在一輪高爾夫期間跟蹤每次擊球，包括每次擊球所用的球桿和其它擊球信息(諸如停止位置的質(zhì)量和條件、揮桿度、諸如全擊、半擊等、接觸質(zhì)量、球 飛行等)。裝置還可配置成回放使用裝置跟蹤的一輪高爾夫，和/或?qū)⒏櫟脑撦喯螺d到計 算機或其它裝置進(jìn)行回放和/或分析。在本發(fā)明的又一特征中，高爾夫GPS裝置可包含語音識別/導(dǎo)航。高爾夫GPS裝 置可配置成允許用戶使用語音輸入錄入(enter)信息，諸如擊球信息和得分。語音識別特 征也可用于可聽地錄入命令，諸如在基本模式與專業(yè)模式之間切換、導(dǎo)航通過裝置菜單、改 變設(shè)置或裝置菜單內(nèi)的任何其它命令。語音識別便于通過減少必須使用輸入裝置進(jìn)行的 輸入量來使用諸如擊球跟蹤等更高級的特征。作為一個示例，當(dāng)錄入擊球跟蹤的球桿選擇 時，替代必須在球桿列表上滾動，用戶只需說出“7號鐵頭球棒(seven iron)”或“長打棒 (drive)”。由此，提供便攜式高爾夫GPS裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明的便攜式高爾夫GPS裝置和系 統(tǒng)的附加方面和特征根據(jù)下面提供的附圖和具體實施方式
將變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高爾夫GPS裝置的示意性框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高爾夫GPS裝置的正面、左側(cè)、右側(cè)、上下的 四個視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的主菜單顯示在顯示器上的GPS裝置的前視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高爾夫菜單顯示在顯示器上的GPS裝置的前視 圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高爾夫球洞信息顯示在顯示器上的GPS裝置的前 視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的障礙視圖以基本模式顯示在顯示器上的GPS裝置 的前視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的專業(yè)模式視圖顯示在顯示器上的GPS裝置的前視 圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一專業(yè)模式視圖顯示在顯示器上的GPS裝置的 前視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的放大的專業(yè)模式視圖顯示在顯示器上的GPS裝置 的前視圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的以測量模式顯示在顯示器上的GPS裝置的前視 圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的測量模式的另一方面顯示在顯示器上的GPS裝 置的前視圖。
具體實施例方式參考圖1，將描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的高爾夫GPS裝置10的主要電子部件的 示意性框圖。高爾夫GPS裝置10包括操作上耦合到GPS芯片組14、用戶輸入裝置16、IXD 顯示器18的微處理器12 ；程序存儲器20、語音識別模塊22、音頻輸出24、數(shù)據(jù)傳送接口 26以及電池和功率管理單元28。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，裝置10還包括其它電子部 件，諸如無源電子部件和配置成產(chǎn)生本文所描述的全功能GPS裝置的其它電子部件。此外， 裝置10還包括配置成控制裝置10操作并提供下面更詳細(xì)描述的裝置功能性的各種固件和 軟件。微處理器12優(yōu)選為基于ARM的微處理器，諸如可從Freescale半導(dǎo)體獲得的MX 系處理器之一，但也可以是任何其它適當(dāng)?shù)奶幚砥鳌Ｎ⑻幚砥?2執(zhí)行從程序存儲器20檢 索的指令，接收和傳送數(shù)據(jù)，并通常管理GPS裝置10的總體操作。GPS芯片組14優(yōu)選為包含接收器和微控制器的基于集成電路的GPS芯片組。GPS 芯片組可以是單個集成微芯片或多個微芯片，諸如操作上彼此耦合(例如在印刷電路板 (PCB)上)的處理器和單獨的接收器。例如，GPS芯片組14可以是可從Nemerix公司獲得 的NJ1030GPS芯片組或任何其它適當(dāng)?shù)腉PS芯片組或微芯片。GPS芯片組包含GPS接收器、 相關(guān)聯(lián)的集成電路、控制微芯片操作的固件和/或軟件，并且還可包含一個或多個校正信 號接收器(備選地，校正信號接收器可連同GPS接收器集成到單個接收器中)。眾所周知， GPS單元14接收來自GPS衛(wèi)星的信號和/或其它信號、諸如校正信號，并計算GPS單元14 的位置坐標(biāo)。GPS裝置10利用這個位置數(shù)據(jù)來計算以及顯示到高爾夫球場上特征部或所選 位置的距離，如在下面更詳細(xì)描述的。顯示器18可以是任何適當(dāng)?shù)膱D形顯示器，但是優(yōu)選為高分辨率(例如320像素 *240像素、QVGA或更高分辨率)全彩IXD。顯示器18優(yōu)選為能適合于總體裝置10的形狀 因子的最大尺寸顯示器，并且優(yōu)選具有大約1.5英寸與4英寸之間的對角線屏幕尺寸。例 如，對于下面參考圖2所描述的形狀因子，顯示器可以是2. 2"對角線QVGA全彩LCD。此外， 由于顯示器18打算在外面光照條件下使用，所以顯示器18應(yīng)該在明亮光照條件下提高好 的可視性，諸如用透反IXD。程序存儲器20存儲用于控制和操作裝置10的至少一些軟件和數(shù)據(jù)。例如，程序 存儲器20可存儲操作系統(tǒng)(諸如LINUX或Windows CE)、應(yīng)用軟件(其提供裝置10的特定 功能性，如下面所述)和高爾夫球場數(shù)據(jù)。程序存儲器20概括地包含裝置10的所有存儲 器，包括在微處理器上含有的存儲器、在諸如閃存、EPR0M或EEPR0M等非易失性存儲器儲存 裝置中的存儲器、硬盤驅(qū)動器(hdd)上的存儲器、SD卡、基于USB的存儲裝置、其它類型的 閃存或其它適當(dāng)?shù)膬Υ嫜b置，包括高爾夫GPS裝置上的一個或多個電子存儲裝置，包括附 加的可拆卸存儲單元30。用戶輸入裝置16可包括多個按鈕、觸摸屏、鍵盤或允許用戶選擇功能和移動光標(biāo) 的任何其它適當(dāng)用戶接口。參考圖2中所示的實施例，用戶輸入裝置的示例包括方向鍵16a 和多個按鈕16b、16c、16d、16e和16f。裝置10配置成使得方向鍵16a可用于圍繞顯示器移 動光標(biāo)，而按鈕16b-16f可用于進(jìn)行選擇和/或激活功能，諸如激活語音識別或在模式間切 換(如下面更詳細(xì)描述的)。為了提供便攜性，高爾夫GPS裝置10優(yōu)選是由電池和功率管理單元28電池供電 的。電池可以是任何適當(dāng)?shù)碾姵?，包括一個或多個不可再充電電池或可再充電電池。例如， 在這個應(yīng)用中可再充電鋰電池將工作得相當(dāng)好，因為它在單次充電上就提供了比較長的壽 命，它是小型的，并且在它失效或失去有效容量之前它能夠再充電許多次。功率管理單元控 制和分配電池電力給裝置10的其它部件，控制電池充電，并可提供表示電池壽命的輸出。功率管理單元可以是單獨的集成電路和固件，或者它可與微處理器12或裝置10的其它電 子部件集成。語音識別單元22包括配置成接收語音或其它聲音并將它們轉(zhuǎn)換成由主應(yīng)用軟件 可用的軟件命令和/或輸入的電子部件或軟件(本文所用的術(shù)語“軟件”將是指軟件或固 件，或者軟件和固件兩者的任何組合)。語音識別單元22可包括單獨的集成電路、電子部件 和/或軟件，或者它可集成到主微處理器12中。語音識別單元22包含麥克風(fēng)32。語音識 別單元22配置成檢測來自裝置10用戶的語音和/或其它聲音輸入，并將這些聲音輸入轉(zhuǎn) 換成電信號。語音識別單元22然后數(shù)字化模擬電信號，并計算代表數(shù)字化信號的命令或其 它輸入。例如，可以通過向麥克風(fēng)32說出術(shù)語“專業(yè)模式”或“基本模式”使用語音識別單 元22輸入在專業(yè)模式與基本模式之間切換的命令。當(dāng)然，主應(yīng)用軟件也必須配置成從語音 識別單元22接收這些輸入。語音識別單元的硬件和軟件比較復(fù)雜，但是打包解決方案是可 用的，諸如可從Texas儀器公司或Wolfson Micro公司獲得的產(chǎn)品。音頻輸出24包括將來自裝置的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動揚聲器或耳機的電信號 的電子部件和軟件。音頻輸出24可包括聽筒塞孔34(圖2中所示)和/或揚聲器36。音 頻輸出24通常包含數(shù)模轉(zhuǎn)換器、功率放大器，并且還可包含用于將信息或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可聽 聲音的軟件。例如，可聽輸出26可配置成將裝置10所測量的距離轉(zhuǎn)換成距離的可聽復(fù)制 語音，用文字、諸如“150”。附加地，裝置10可配置成還播放數(shù)字音樂文件(諸如MP3音頻 文件)或數(shù)字視頻文件(諸如MPEG文件)，其中使用音頻輸出24輸出音頻。語音識別單元22和音頻輸出24可一起集成到軟件和硬件單元中。例如，這種集 成產(chǎn)品可從Texas儀器公司和Wolfson Micro公司獲得。數(shù)據(jù)傳送接口 26配置成發(fā)送和接收來自計算機或其它電子裝置(例如另一個高 爾夫GPS裝置10)的數(shù)據(jù)。接口 26可以是諸如USB連接等物理連接；諸如Wi-Fi、無線USB 或藍(lán)牙、紅外光鏈路等射頻連接，或能夠在GPS裝置10與另一個電子裝置之間交換電子數(shù) 據(jù)的任何其它適當(dāng)接口。如圖2中的一個優(yōu)選實施例所示，接口 26包括具有USB連接器 26a的USB連接。高爾夫GPS裝置10的電子部件優(yōu)選裝配在PCB上，連同各種其它電子部件和機械 接口(諸如用戶輸入裝置16的按鈕)，由此提供功能電子GPS裝置10的電子連接和可操作性?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，高爾夫GPS裝置10優(yōu)選包括裝有電子部件的殼體40，使得整個裝 置具有非常小巧、薄而輕便的形狀因子。殼體40可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，但是優(yōu)選為塑 料材料，其對于來自GPS衛(wèi)星的射頻信號基本上是透明的。實際上，高爾夫GPS裝置優(yōu)選為 手持的，并且小到足以舒服地放在用戶衣服的口袋里。圖2示出了具有多方面尺寸的GPS裝 置10的形狀因子的一個示例。在一個優(yōu)選形式中，GPS裝置10可具有如下尺寸高44為 大約4英寸或更小，寬度46為1. 9英寸或更小，而厚度42為0. 6英寸或更小。更優(yōu)選地， 高度44為3. 9英寸或更小，寬度46為1. 8英寸或更小，而厚度42為0. 55英寸或更小。整 個高爾夫GPS裝置10的重量可以大約為3. 5盎司或更少，包括電池28。應(yīng)用軟件程序存儲在程序存儲器12中。應(yīng)用軟件程序配置成與微處理器12和其 它電子部件一起操作來給高爾夫GPS裝置10提供本文所描述的功能性。最一般地，便攜式 高爾夫GPS裝置10的硬件和軟件配置成在一輪高爾夫之前、期間和之后確定、跟蹤和顯示有用的高爾夫相關(guān)信息。GPS裝置10配置成存儲通過數(shù)據(jù)傳送接口 26加載到GPS裝置10 上的所關(guān)注特定高爾夫球場的高爾夫球場數(shù)據(jù)。繪制高爾夫球場的地圖以使用任何適當(dāng)?shù)姆椒?、諸如地面測量或更優(yōu)選地通過 使用地理參考衛(wèi)星或航空圖像來創(chuàng)建高爾夫球場數(shù)據(jù)。地圖繪制過程產(chǎn)生可由GPS裝 置10用于確定所關(guān)注高爾夫球場特征部、諸如果嶺、沙坑、障礙、開球區(qū)、旗桿位置(pin positions)、其它地面標(biāo)記等的坐標(biāo)的高爾夫球場數(shù)據(jù)。一般，將繪制高爾夫球場特征部的 周界的地圖，使得可以確定到該特征部前方和后方的距離?？赏ㄟ^在計算機上顯示高爾夫 球場的地理參考圖像然后使用腳本(或其它軟件)快速而容易地進(jìn)行地圖繪制過程，跟蹤 所關(guān)注的每個特征部(或可以選擇周界上的一系列分立點)。所捕獲的數(shù)據(jù)然后用于創(chuàng)建 數(shù)據(jù)集，包括該特征部周界上多個點的坐標(biāo)、或者周界的矢量圖或其它數(shù)據(jù)，其可用于計算 從GPS裝置10位置到這種特征部的距離。高爾夫球場數(shù)據(jù)優(yōu)選還包含高爾夫球洞數(shù)據(jù)，諸 如標(biāo)準(zhǔn)桿、差點、每日開球區(qū)和球洞位置等。此外，為了用于如下所述的“專業(yè)模式”，高爾夫 球場數(shù)據(jù)可包含地理參考球場攝影圖像，諸如衛(wèi)星或航空攝影和/或視頻圖像。實際上，在 專業(yè)模式和基本模式操作裝置10的高爾夫球場數(shù)據(jù)包基本上是相同的，只是專業(yè)模式數(shù) 據(jù)包包含高爾夫球場的圖形圖像。換句話說，與這些特征部位置相關(guān)的高爾夫球場數(shù)據(jù)對 于專業(yè)模式和基本模式完全是相同的，并且GPS裝置10配置成在具有或沒有圖形圖像的情 況下利用該數(shù)據(jù)。由此，有利的是，創(chuàng)建專業(yè)模式數(shù)據(jù)包也創(chuàng)建了基本模式數(shù)據(jù)集?，F(xiàn)在參考圖3-11，將描述根據(jù)一個實施例的GPS裝置10的操作和功能性。參考 圖3，在顯示器18上顯示“主菜單”屏幕?！爸鞑藛巍逼聊痪哂袃蓚€選項，“打高爾夫”或“設(shè) 置”?？梢酝ㄟ^使用用戶輸入裝置16的方向鍵16a上的向上和向下箭頭改變加亮選項來選 擇主菜單屏幕(或本文描述的任何其它菜單和屏幕顯示)上的選項。按鈕16b可用作“回 車”鍵以進(jìn)行選擇。如果利用觸摸屏輸入裝置16，則用戶可簡單地在顯示器18上觸摸選項。選擇“設(shè)置”將引出“設(shè)置”菜單，這將允許用戶設(shè)置各種裝置以及比賽者設(shè)置和 偏好。例如，“設(shè)置”菜單可允許用戶設(shè)置這種用戶偏好作為系統(tǒng)單位(例如碼或米)、優(yōu)選 顯示設(shè)置(例如文本大小、專業(yè)模式與基本模式、屏幕亮度和對比度)、開/關(guān)功能(諸如得 分保留、語音識別、擊球跟蹤等)以及其它裝置設(shè)置。選擇“打高爾夫”模式引出“高爾夫菜單”，如圖4中所示，用于初始化GPS裝置10 以便在一輪高爾夫期間使用。通過選擇“選擇球場”，這可以引出當(dāng)前存儲在裝置10上的球 場列表，可以選擇正在打的球場?？苫贕PS裝置10所確定的裝置位置來確定所示的球場 列表，例如最靠近裝置位置的兩個或三個球場的列表。備選地，列表可生成為簡單的按字母 順序列表、喜好列表或其它適當(dāng)?shù)牧斜矸椒āＨ绻荣愓哒诓煌诘谝磺蚨吹哪骋磺蚨?開始，諸如在第十球洞(后9個)開始，則“高爾夫菜單”還允許用戶例如選擇開始球洞。一旦已經(jīng)選擇了球場和開始球洞，GPS裝置10就使用GPS芯片組14確定裝置10 的位置，然后在顯示器上顯示各種高爾夫球洞信息。轉(zhuǎn)到圖5，在這個所描述的實施例中， GPS裝置10配置成顯示球洞號碼50、當(dāng)前時間52 (裝置10可包含可由微處理器12、GPS芯 片組14或其它電子裝置提供的時鐘功能)、球洞54的標(biāo)準(zhǔn)桿、電池電量指示器56和GPS信 號強度指示器58。GPS裝置10還計算裝置10的所確定位置與果嶺前方、中間和后方之間 的距離，并顯示到果嶺前方60、中間62和后方64的距離。當(dāng)裝置10移動時，裝置10的位 置不斷更新，并且所顯示的距離(諸如果嶺前方60、中間64和后方64)相應(yīng)地更新。
GPS裝置10還可配置成使用球洞的衛(wèi)星或航空攝影圖像顯示正在打的球洞的視 頻飛越(video flyover)。當(dāng)裝置10檢測到GPS裝置10正在接近或者已經(jīng)到達(dá)特定球洞 時，GPS裝置10可配置成自動顯示該飛越，和/或用戶可選擇使用菜單驅(qū)動的選項顯示該 飛越。高爾夫GPS裝置10也可顯示從裝置10的位置到障礙和圖6所示的所關(guān)注其它特 征部的距離。作為一個示例，用戶可使用按鈕16d選擇圖5所示顯示器上的“障礙”選項以 引出圖6所示的屏幕。圖6所示的屏幕以本文稱為“基本模式”的模式顯示“障礙”信息。 基本模式使用圖標(biāo)或文本和相應(yīng)的所測量距離來顯示列表中的“障礙”信息。圖6的示例示 出了右球道沙坑66的圖標(biāo)，并且到沙坑前側(cè)的距離是248碼，而通過沙坑的距離是264碼。 類似地，該屏幕示出到果嶺左側(cè)沙坑(leftgreenside bunker) 68的距離是455碼到達(dá)，而 472碼通過。替代簡單地讀取圖標(biāo)，這些特征部可備選地使用文本諸如“右球道沙坑”或使 用簡寫諸如RtFwyBnkr等顯示。如上面所述，GPS裝置10可配置成以兩個相區(qū)別的操作模式顯示高爾夫球洞信 息。第一模式是基本模式，其以文本和/或圖標(biāo)格式顯示距離和特征部。在第二模式，在本 文也稱為專業(yè)模式，在顯示器上高爾夫球場相關(guān)區(qū)域(也稱為“視口”)的圖形圖像上顯示 距離和特征部。圖7和8示出了顯示與圖6所示顯示器相同信息的專業(yè)模式示例。圖形圖 像優(yōu)選是根據(jù)地理參考(例如對于圖像上的基本上任何位置可得到坐標(biāo))衛(wèi)星或航空數(shù)字 攝影生成的攝影圖像或地理參考生成的圖像。在專業(yè)模式，諸如沙坑、果嶺、水障礙等特征 部的圖像被顯示在攝影圖像中，并且距離疊加在圖像上。距離標(biāo)記70、諸如紅點或其它小但 容易看得見的符號被放在特征部上測量的準(zhǔn)確點上，并且距離數(shù)被顯示在標(biāo)記70的附近。 參考圖7的示例，右球道沙坑66是248碼到達(dá)且264碼通過。這是圖6中所描繪的顯示器 中所示的完全相同的距離信息。同樣，如圖8所示，果嶺左側(cè)沙坑68到前方是455碼，且到 后方是472碼。如上面說明的，用于專業(yè)模式和基本模式兩者的高爾夫球場數(shù)據(jù)都是相同的，只 是對于專業(yè)模式需要高爾夫球場圖像。由此，如果專業(yè)模式球場數(shù)據(jù)已經(jīng)加載到裝置上，則 裝置配置成使得它能夠在專業(yè)模式顯示與基本模式顯示之間來回切換。按鈕之一諸如按鈕 16e或16f (見圖2)可設(shè)置成在專業(yè)模式與基本模式之間切換。然而，如果只有基本模式球 場數(shù)據(jù)已經(jīng)被加載到裝置上了，則只可顯示基本模式信息。當(dāng)在基本模式查看特征部列表時，可以諸如通過在圖6所示的特征部列表上滾動 來選擇特征部，并且用戶可簡單地通過從列表中選擇該特征部并選擇專業(yè)模式來選擇查看 這種特征部的專業(yè)模式顯示。當(dāng)然，該特征部僅在專業(yè)模式球場數(shù)據(jù)已經(jīng)加載到裝置的情 況下才可用。為了優(yōu)化高爾夫球場圖像和所顯示距離在比較小的顯示器18上在專業(yè)模式中的 可視性，高爾夫GPS裝置10可包含自動動態(tài)視口生成方法。使裝置10的大小小型化的能 力在許多方面都受顯示器18大小的限制，主要的折衷是期望最大化顯示器18的大小，以便 能夠以容易查看的比例顯示許多信息和圖像，同時保持裝置10總體大小盡可能小。正在顯 示的圖像和號碼的智能生成可幫助顯示正在打的高爾夫球洞的最相關(guān)部分，其中距離以可 容易讀取的字體大小顯示。視口生成可包含確定所顯示視口的一種或多種方法。首先，視口生成方法可包含基于裝置的位置(以及因此打的位置)和高爾夫球洞的特性來確定要顯示的高爾夫球場的 圖像位置和比例的方法。例如，視口生成法的方法顯示與來自當(dāng)前位置的打球者最相關(guān)的 那部分高爾夫球洞，其可以是碼數(shù)范圍，諸如距當(dāng)前位置在150與250碼之間的球道。作為 一個具體示例，圖7示出了如果用戶在所顯示球洞的發(fā)球區(qū)上則可顯示的視口。視口顯示 球道和球道周圍距開球區(qū)從大約200碼到375碼的區(qū)域。自動確定圖形圖像的比例(即設(shè) 置縮放級別)以顯示球洞的相關(guān)部分，使得它將適合于顯示器，同時保持相關(guān)特征部(例如 沙坑)和到球道沙坑的距離的可視性。如果球洞剛好是標(biāo)準(zhǔn)桿3，或者存在小于到球洞末端 的某一距離(例如250碼)，則視口生成方法可以能夠在顯示器上適合球洞其余部分的最大 縮放級別顯示球洞的其余部分(例如見圖8)。在另一種視口生成方法中，所顯示的距離可調(diào)整為避免交疊。這種方法也可稱為 沖突管理。在某些縮放級別，例如非常低的縮放級別，顯示器上所顯示的許多特征部可非常 近地在一起，使得如果到這些特征部的所有距離都顯示，則數(shù)字將交疊，并且信息的可讀性 將受損。為了避免這種情況，該方法將不顯示其中一些距離，以便避免任何交疊的距離。對 于將不被顯示以便避免交疊的距離的確定可基于特征部的層級、隨機確定、包含在球場數(shù) 據(jù)中的預(yù)先確定、確定最重要距離的算法、某些其它標(biāo)準(zhǔn)或這些方法的組合來確定。在這個 特征的另一方面，方法可配置成使得用戶可選擇顯示一些或所有未顯示的距離，在這種情 況下，交疊這些未顯示距離的之前顯示的距離被關(guān)閉。這種選擇可以是開關(guān)(toggle)，使 得用戶可以在所顯示距離之間來回切換。如果存在同時顯示時將彼此沖突的多于兩個的距 離，則這種用戶選擇可前進(jìn)通過每一個未顯示距離，直到所有距離都能順序顯示，同時關(guān)閉 其它沖突的距離。GPS裝置10還可取全景和縮放高爾夫球場的所顯示圖形圖像，其中在專業(yè)模式疊 加距離。參考圖8，示出了以低縮放級別的果嶺視圖的示例。裝置10顯示在“縮放”模式， 其由在顯示器18左下角的“縮放/取全景”切換選擇指示。為了在正顯示的圖像上放大，按 方向鍵16a上的“向上”箭頭，如圖9所示。為了縮小，按方向鍵16a上的“向下”箭頭。裝 置10可配置成使得壓住“向上”或“向下”箭頭將分別繼續(xù)放大或縮小。為了切換到如圖9 所示的“取全景”模式，按按鈕16d。用戶可通過在方向鍵16a上按壓鍵的期望方向來取所 顯示圖像的全景。當(dāng)縮放或取全景時，距離再次保持疊加在緊接于它們相應(yīng)特征部(或特 征部標(biāo)記)的正確位置并以預(yù)先設(shè)置的字體大小。高爾夫GPS裝置10還可配置成使用顯 示器上所顯示的圖像測量高爾夫球場上位置之間的距離。為了測量從裝置的位置到顯示器 上圖像上所看到的位置的距離，選擇“測量”按鈕16c (見圖9)以進(jìn)入圖10所示的“測量” 模式。光標(biāo)70(諸如“ + ”)和標(biāo)記72 (諸如圖10中所示的星)將出現(xiàn)在裝置10的當(dāng)前位 置。標(biāo)記70指示裝置10的當(dāng)前位置，并且光標(biāo)指示正在測量的點。在開始，標(biāo)記70和光 標(biāo)72處于同一位置，因此距離顯示為“0”。方向鍵然后用于將光標(biāo)72移動到所關(guān)注的位 置。當(dāng)光標(biāo)72移動時，計算并顯示光標(biāo)72與標(biāo)記70之間的距離。當(dāng)光標(biāo)72到達(dá)所關(guān)注 方向的顯示器邊緣時，顯示器可自動取全景(和/或縮放)，如圖11中所示。當(dāng)光標(biāo)位于 所關(guān)注位置時，將顯示期望的距離，如圖11示例中所示。以類似方式，裝置10還可配置成 測量在顯示器上選擇的兩個所關(guān)注位置之間的距離。用戶簡單地選擇“測量”模式。光標(biāo) 72然后定位在所關(guān)注的第一點，按按鈕16b以設(shè)置所關(guān)注的第一點，然后將光標(biāo)72移動到 所關(guān)注的第二點。如在以上示例中，當(dāng)光標(biāo)移動時，將更新和顯示選擇的所關(guān)注第一點與光標(biāo)位置之間的距離。也可通過簡單地進(jìn)入“測量”模式然后將裝置10移動到新位置來測量 裝置10第一位置與裝置10第二位置之間的距離。當(dāng)裝置10移動時，將計算以及顯示裝置 10原始位置與裝置10新位置之間的距離。在以上描述的任何測量模式期間可自動或手動 利用取全景和縮放功能以便選擇所關(guān)注的位置。換句話說，當(dāng)光標(biāo)到達(dá)查看區(qū)域邊緣時，圖 像將取全景(和/或縮小)以顯示之前在查看區(qū)域以外的部分圖像。為了改進(jìn)裝置的準(zhǔn)確度，高爾夫GPS裝置10還包含對于GPS系統(tǒng)中的局部誤差校 正的校準(zhǔn)方法。因為在裝置10上所用的高爾夫球場圖像是具有全球坐標(biāo)的準(zhǔn)確地理參考 的，所以高爾夫球場圖像上的每個可辨別特征部是潛在的校準(zhǔn)點。為了執(zhí)行校準(zhǔn)，參考圖 4，選擇“校準(zhǔn)GPS”模式。用戶然后定位高爾夫球場上的物理特征部，其也能被相當(dāng)準(zhǔn)確地 識別并定位在GPS裝置10顯示器上示出的相同物理特征部的圖形圖像上。作為示例，校準(zhǔn) 特征可以是球車道交叉、沙坑的相區(qū)別的形狀、沙井蓋或永久開球區(qū)標(biāo)記。GPS裝置10然 后被放在物理特征部處，然后用戶將裝置顯示器上顯示的光標(biāo)放在同一物理特征部的圖像 上。它可能有助于放大到物理特征部的高縮放級別乃至最大縮放級別，以改進(jìn)光標(biāo)位置的 精確度。裝置10然后確定高爾夫GPS裝置14所測量的視在位置與所顯示圖像上物理特征 部的位置之間的偏差。所得到的偏差然后用于校正該輪高爾夫的所有GPS讀數(shù)。本發(fā)明的高爾夫GPS裝置10還可配置成給出高爾夫球場的賽前預(yù)覽。高爾夫 GPS裝置10允許用戶加載期望的高爾夫球場，然后圍繞球場導(dǎo)航，諸如一個球洞接一個球 洞地。預(yù)覽可包含每次假設(shè)擊球的顯示，其可認(rèn)為是用于打每個球洞和/或擊球的每個球 洞和/或建議的策略。例如，預(yù)覽模式可顯示預(yù)先加載的假設(shè)擊球，它們自動生成或包含在 高爾夫球場數(shù)據(jù)包中；或者預(yù)覽模式可使用代表用戶的球桿距離的距離，或者用戶為每次 擊球所選的距離，以執(zhí)行一次擊球接一次擊球的預(yù)覽?？稍诟郀柗騁PS裝置10上實現(xiàn)高爾 夫比賽，其中用戶可在期望的高爾夫球場上打高爾夫比賽，類似于其它高爾夫視頻比賽，像 “老虎伍茲PGA巡回賽”或“馬里奧高爾夫”，其中將在存儲在裝置10上的實際高爾夫球場 圖像上打比賽。類似于賽前預(yù)覽特征，高爾夫GPS裝置10可配置成跟蹤用戶在一輪高爾夫期間 所進(jìn)行的每次擊球，包括每次擊球所用的球桿和其它擊球信息(諸如停止位置的質(zhì)量和條 件、揮桿度(諸如全擊、半擊等)、接觸質(zhì)量、球飛行等)。在一輪高爾夫期間每個球的位置， 裝置10配置成接收擊球信息的輸入并存儲參考裝置10位置的擊球信息。用這種存儲的信 息，裝置10還可配置成回放使用裝置跟蹤的該輪高爾夫，和/或?qū)⑺櫟脑撦喯螺d到計 算機或其它裝置進(jìn)行回放和/或分析。為了便于將命令和信息錄入到裝置中，高爾夫GPS裝置10可包含使用語音識別單 元22的語音識別/導(dǎo)航。例如，高爾夫GPS裝置10可配置成允許用戶錄入擊球信息同時 利用語音輸入使用擊球跟蹤模式，或錄入每個洞上的得分。例如，當(dāng)錄入用于擊球跟蹤的球 桿選擇時，用戶簡單地錄入語音模式，并對著裝置說“7號鐵頭球棒”或“長打棒”，或者所使 用的任何球桿。語音識別特征也可用于可聽地錄入命令，諸如在基本模式與專業(yè)模式之間 切換、導(dǎo)航通過裝置菜單、改變設(shè)置，或裝置菜單內(nèi)的任何其它命令。語音識別便于通過減 少必須使用輸入裝置進(jìn)行的輸入量來使用更高級的特征，諸如擊球跟蹤。本發(fā)明的高爾夫GPS裝置可包含以上描述的任何一個或多個特征和功能，或者它 們的本質(zhì)相互不排斥的此類特征和功能的任何組合。
16
本發(fā)明的以上例證和描述的實施例容許各種修改和備選形式，并且應(yīng)該理解到， 本發(fā)明以及本文描述的具體實施例一般不限于所公開的特定形式或方法，而且涵蓋落在所 附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有修改、等效方案和備選。本發(fā)明因此除了以下權(quán)利要求書及其 等效方案不應(yīng)視為限制。
權(quán)利要求
一種高爾夫GPS裝置，包括微處理器，操作上耦合到GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器，所述微處理器、GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器包含在手持殼體中；并且其中所述高爾夫GPS裝置配置成將高爾夫球場數(shù)據(jù)存儲在所述程序存儲器中，所述高爾夫球場數(shù)據(jù)包含多個高爾夫球場特征部的位置數(shù)據(jù)；使用所述GPS單元確定所述裝置的位置；計算所述高爾夫GPS裝置與至少一個所述高爾夫球場特征部之間的距離，以及在所述顯示器上以至少兩種不同的顯示模式顯示所述距離，其中所述距離連同所述高爾夫球場特征部的文本或圖標(biāo)標(biāo)識一起顯示的第一模式，以及其中所述距離疊加在包含所述高爾夫球場特征部的部分高爾夫球場的攝影圖像上顯示的第二模式。
2.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述攝影圖像是衛(wèi)星攝影或航空攝影之ο
3.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中在所述第二模式中所述距離靠近所述高 爾夫球場特征部顯示。
4.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成執(zhí)行視口 生成功能以在所述第二模式中基于所述裝置的位置和高爾夫球場球洞的預(yù)定長度窗口或 高爾夫球洞特性中的至少一項自動確定視口。
5.如權(quán)利要求4所述的高爾夫GPS裝置，其中高爾夫球洞的所述特性包括所述高爾夫 球洞的末端位置，使得所述視口的所述確定導(dǎo)致未延伸超出所述高爾夫球洞末端的視口。
6.如權(quán)利要求4所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成使得所述 視口生成功能還執(zhí)行顯示沖突管理，其中如果到所述視口內(nèi)特征部的某些距離將與其它顯 示距離交疊，則它們不被顯示。
7.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述殼體的長度為4英寸或更小，寬度為 2英寸或更小，且厚度為0. 6英寸或更小。
8.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置是電池供電的并且 是完備的。
9.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成在所述第 一模式與所述第二模式之間切換。
10.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成對所顯示 的攝影圖像取全景和縮放。
11.一種高爾夫GPS裝置，包括微處理器，操作上耦合到GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器， 所述微處理器、GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器包含在手持殼體中；并且其中所述高爾夫GPS裝置配置成將高爾夫球場數(shù)據(jù)存儲在所述程序存儲器中，所述高爾夫球場數(shù)據(jù)包含多個高爾夫球 場特征部的位置數(shù)據(jù)；使用所述GPS單元確定所述裝置的位置；計算所述高爾夫GPS裝置與至少一個所述高爾夫球場特征部之間的距離，以及 在所述顯示器上顯示所述距離，其中所述距離疊加在包含所述高爾夫球場特征部的部 分高爾夫球場的攝影圖像上，并且所述距離顯示在顯示標(biāo)記的附近，所述顯示標(biāo)記位于對 其計算所述距離的所述高爾夫球場特征部位置上。
12.如權(quán)利要求11所述的高爾夫GPS裝置，其中所述標(biāo)記是點、色點、光標(biāo)、靶 (target)、十字線或圖標(biāo)之一。
13.如權(quán)利要求11所述的高爾夫GPS裝置，其中所述距離以用戶可調(diào)整的最小文本大 小顯示。
14.一種高爾夫GPS裝置，包括微處理器，操作上耦合到GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器， 所述微處理器、GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器包含在手持殼體中；并且其中所述高爾夫GPS裝置配置成將高爾夫球場數(shù)據(jù)存儲在所述程序存儲器中，所述高爾夫球場數(shù)據(jù)包含多個高爾夫球 場特征部的位置數(shù)據(jù)；使用所述GPS單元確定所述裝置的位置；計算所述高爾夫GPS裝置與至少一個所述高爾夫球場特征部之間的距離，以及 自動且動態(tài)執(zhí)行視口生成功能以在所述顯示器上顯示高爾夫球場的攝影圖像的區(qū)域， 稱為視口，其中所述視口基于高爾夫球場球洞的預(yù)定長度窗口或高爾夫球洞的特性中的至 少一項來確定。
15.如權(quán)利要求14所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成使得所 述視口生成功能還執(zhí)行顯示沖突管理，其中如果到所述視口內(nèi)特征部的某些距離將與其它 顯示距離交疊，則它們不被顯示。
16.一種高爾夫GPS裝置，包括微處理器，操作上耦合到GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器， 所述微處理器、GPS單元、用戶輸入裝置、程序存儲器和顯示器包含在手持殼體中；并且其中所述高爾夫GPS裝置配置成將高爾夫球場數(shù)據(jù)存儲在所述程序存儲器中，所述高爾夫球場數(shù)據(jù)包含多個高爾夫球 場特征部的位置數(shù)據(jù)；使用所述GPS單元確定所述裝置的位置；計算所述高爾夫GPS裝置與至少一個所述高爾夫球場特征部之間的距離，以及 執(zhí)行校準(zhǔn)方法，包括如下步驟將所述高爾夫GPS裝置定位在高爾夫球場的物理特征部處；在所述顯示器上顯示存儲在所述程序存儲器中的所述物理特征部的地理參考攝影圖像；接收所述物理特征部的位置的輸入；確定所述高爾夫GPS裝置所測量的視在位置與所述攝影圖像上所述特征部的所述地理參考位置之間的偏差；使用所述偏差校正所述GPS單元所測量的位置。
17.如權(quán)利要求16所述的高爾夫GPS裝置，其中接收所述物理特征部的位置的輸入的 所述步驟包括用戶將所述顯示器上顯示的光標(biāo)移動到所述物理特征部的位置。
18.如權(quán)利要求16所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成在所述顯示器上顯示所述距離，其中所述距離疊加在包含所述高爾夫球場特征部的部 分高爾夫球場的攝影圖像上，并且所述距離顯示在顯示標(biāo)記的附近，所述顯示標(biāo)記位于對 其計算所述距離的所述高爾夫球場特征部的位置上。
19.如權(quán)利要求1所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成 在所述顯示器上顯示部分高爾夫球場的地理參考攝影圖像；及接收所述攝影圖像上第一位置的第一輸入；以及 確定并顯示所述高爾夫GPS裝置的位置與所述第一位置之間的距離。
20.如權(quán)利要求19所述的高爾夫GPS裝置，其中所述高爾夫GPS裝置還配置成 接收所述攝影圖像上第二位置的第二輸入；以及確定并顯示所述第一位置與所述第二位置之間的距離。
全文摘要
一種便攜式高爾夫GPS裝置包括操作上耦合到GPS單元的微處理器、操作上耦合到微處理器的輸入裝置諸如鍵盤(或觸摸屏)和操作上耦合到微處理器的顯示器諸如液晶顯示器(LCD)。包含用于操作裝置的至少一些軟件和數(shù)據(jù)的程序存儲器系統(tǒng)也操作上耦合到微處理器。便攜式高爾夫GPS裝置優(yōu)選包含在殼體中，使得整個裝置具有非常小巧而輕便的形狀因子，并且優(yōu)選是手持的和/或口袋大小的。高爾夫GPS裝置配置成顯示到疊加在高爾夫球場的衛(wèi)星/航空攝影圖像上的球場特征部的距離。
文檔編號G01C21/20GK101952687SQ200880116883
公開日2011年1月19日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者J·巴拉德塔, S·登頓 申請人:卡拉韋高爾夫公司