專利名稱：：移動(dòng)通信裝置用導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電子導(dǎo)航系統(tǒng)和移動(dòng)通信裝置領(lǐng)域，特別是涉及移動(dòng)通信裝置內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：由于早期人類的探索，導(dǎo)航已存在于現(xiàn)有技術(shù)中。這些技術(shù)，盡管比較原始，依賴于相對于可見陸標(biāo)的位置的測定并在大多數(shù)歷史條件下被限制在陸地區(qū)。對不在視野范圍內(nèi)的導(dǎo)航則是隨意的且直到近代都還沒有實(shí)際應(yīng)用，直到精確記時(shí)計(jì)的發(fā)明。這段歷史在DavidSobel，Longitude，Econo-CladBooks；ISBN0613022203(October1999)有詳細(xì)記載。定位相對準(zhǔn)確的無線電發(fā)射機(jī)的發(fā)現(xiàn)是空中導(dǎo)航的一個(gè)里程碑，因?yàn)槟菢拥膶?dǎo)航允許按準(zhǔn)確路線飛行。然而，確定無線電發(fā)射機(jī)的位置要求發(fā)射機(jī)位置設(shè)備的操作員——通常是飛行員或航行器領(lǐng)航員——非常富有經(jīng)驗(yàn)并執(zhí)行實(shí)際的工作，包括由領(lǐng)航員計(jì)算以建立來自不同已知無線電站的兩輻射的攔截點(diǎn)(interceptionpoint)。該三角方法是眾所周知的測量技術(shù)，且為大家所知的無線電磁指示器(RMI)顯示從航行器或其他交通工具到兩個(gè)選擇的無線電導(dǎo)航臺的每一個(gè)的方位。通過在交通工具的頭部使用可移動(dòng)羅經(jīng)刻度盤，操作員現(xiàn)在可在地圖的幫助下確定交通工具的位置及其行進(jìn)的大概方向。距離測量設(shè)備(DME)的到來，其通過測量無線電脈沖的傳輸時(shí)間確定路線距離，最終將領(lǐng)航員的任務(wù)減少為相對機(jī)械的步驟。然而，這些裝置體積均比較大并依賴于準(zhǔn)確安置的發(fā)射塔，且在部分用戶手上沒有小量的地圖讀取能力。在近些年，全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)已以非常合理的價(jià)格為普通大眾所用，這在20年前還是不可想象的。GPS裝置已經(jīng)被制造得足夠小和緊湊，以適于戴在用戶的手腕上，非常像一只腕表。移動(dòng)GPS裝置特別有用，因而為那些導(dǎo)航非常重要的人所歡迎。這些人包括飛行員、小船操作員及徒步旅行者。目前，一些型號的車也被裝備上GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。然而，大多數(shù)GPS裝置目前被限于人們的特殊導(dǎo)航需要或作為較大的產(chǎn)品如車的一部分。在較大的產(chǎn)品中，GPS裝置的費(fèi)用與較大的產(chǎn)品的費(fèi)用相比顯得很小并包含于其中。GPS裝置的有限普及的一個(gè)重要原因是它們需要復(fù)雜的、特殊用途的電路來追蹤大量人造衛(wèi)星并與那些人造衛(wèi)星合作以確定特定GPS裝置的相當(dāng)位置。該特殊用途的電路通?？芍Ц兜闷?、但還非常昂貴。當(dāng)前可用的GPS裝置的一種低成本、易攜帶的、用于定位信息及個(gè)人導(dǎo)航的方案可將個(gè)人電子導(dǎo)航帶給更多的人。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)通信裝置如移動(dòng)電話接收指示移動(dòng)通信裝置對預(yù)期目的地的相對位置的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以向移動(dòng)通信裝置的用戶提供導(dǎo)航幫助。移動(dòng)通信裝置從與移動(dòng)通信裝置通信的固定基站請求上述導(dǎo)航數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該請求，基站以傳統(tǒng)方式確定移動(dòng)通信裝置的大概地理位置，并不依靠移動(dòng)裝置的零件上的外部位置知曉。此外，從測得的移動(dòng)通信裝置的位置可確定預(yù)期目的地的方位和路程。由移動(dòng)通信裝置接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)可包括所確定的方位和路程。導(dǎo)航數(shù)據(jù)還可包括如移動(dòng)通信裝置的緯度和經(jīng)度、地圖數(shù)據(jù)及向前的導(dǎo)航指令這樣的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)通信裝置包括一羅盤，用于使方向指令能夠到達(dá)用戶。特別地，移動(dòng)通信裝置的羅盤被與預(yù)期目的地的方位結(jié)合使用，以確定對預(yù)期目的地的相對方位。因而所確定的相對方位可被顯示為一箭頭，該箭頭指向預(yù)期目的地相對于移動(dòng)通信裝置的方向方位的大體方向。移動(dòng)通信裝置的羅盤的采樣可被足夠頻繁地執(zhí)行以向用戶提供實(shí)時(shí)和互動(dòng)的導(dǎo)航幫助。例如，當(dāng)羅盤每秒被采樣多次時(shí)，用戶可在持有移動(dòng)通信裝置時(shí)取得方向，且所指示的對預(yù)期目的地的相對方位足夠頻繁地更新以在轉(zhuǎn)向時(shí)向用戶提供有用的向?qū)?。因此，用戶被提供了一方便、直觀的界面，其用于確定相對于用戶的環(huán)境到預(yù)期目的地的方向。應(yīng)當(dāng)意識到，相對方位是相對于移動(dòng)通信裝置的方位確定，且不源自GPS裝置所完成的位置變化率。因而，當(dāng)圍繞單一固定位置旋轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)GPS裝置沒有準(zhǔn)確反應(yīng)GPS裝置的方向時(shí)，移動(dòng)通信裝置使用根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)置羅盤來反應(yīng)方向。還應(yīng)意識到，從所測得的移動(dòng)通信裝置的位置得到的目的地的路程還可被顯示給用戶。然而，當(dāng)顯示給用戶時(shí)，目的地的路程通常不受移動(dòng)通信裝置的羅盤的影響。為確定預(yù)期目的地的方位和路程，移動(dòng)通信裝置的位置被確定。移動(dòng)通信裝置的位置可通過使用例如英國劍橋的劍橋定位系統(tǒng)的Cursor遠(yuǎn)端單元位置系統(tǒng)或加拿大AlbertaCalgary的Cel-Lok的類似技術(shù)確定。這些位置技術(shù)提供商業(yè)服務(wù)，其設(shè)計(jì)來支持聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的命令，即發(fā)出緊急呼叫的移動(dòng)電話的位置應(yīng)被確定且關(guān)于該移動(dòng)電話的位置的信息應(yīng)可為相應(yīng)的應(yīng)急無線電通信業(yè)務(wù)所得到。一旦移動(dòng)通信裝置的位置被確定，即比較預(yù)期目的地及移動(dòng)通信裝置的位置以確定從移動(dòng)通信裝置到預(yù)期目的地的方位和路程。當(dāng)用戶朝目的地移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)通信裝置的位置變化。因此，預(yù)期目的地的方位和路程應(yīng)被周期性地確定。當(dāng)由步行用戶手持時(shí)，移動(dòng)通信裝置的方向方位通常比移動(dòng)通信裝置的位置變化得快，前述方位和路程周期性測定的頻率可小于參考移動(dòng)通信裝置的羅盤所做出的相對方位更新的頻率。移動(dòng)通信裝置的位置因而預(yù)期目的地的方位和路程被更新的頻率至少部分取決于移動(dòng)通信裝置的位置被確定的準(zhǔn)確性及位置可能變化的速度。此外，位置更新的頻率可取決于用戶所想要的服務(wù)的水平。特別地，通過允許進(jìn)行更新的周期的修改，所提供服務(wù)的質(zhì)量或級別可被調(diào)整為滿足用戶的意愿，以為不同級別的服務(wù)付費(fèi)。在大規(guī)模的需求周期期間，減少更新頻率以釋放處理和通信帶寬以向大量用戶提供導(dǎo)航服務(wù)。因而，通過對移動(dòng)通信裝置進(jìn)行一相對小的改變，即，整合接收和顯示導(dǎo)航數(shù)據(jù)的能力并包括一小羅盤。這種裝置可制造來向用戶提供導(dǎo)航向?qū)芰Γ浔鹊蒙袭?dāng)前相對昂貴的GPS向?qū)到y(tǒng)提供的導(dǎo)航能力。附圖簡要說明圖1為根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信裝置和基站協(xié)作向移動(dòng)通信裝置的用戶提供導(dǎo)航向?qū)У氖疽鈭D。圖2為圖1的移動(dòng)通信裝置和基站的元件的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)通信裝置的導(dǎo)航過程的邏輯流程圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的基站的導(dǎo)航過程的邏輯流程圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的一說明性的導(dǎo)航顯示的顯示圖。圖6示出了使用笛卡兒坐標(biāo)(Cartesiancoordinates)確定從移動(dòng)通信裝置到目的地的方位和路程。圖7示出了使用徑向坐標(biāo)(radialcoordinates)確定從移動(dòng)通信裝置到目的地的方位和路程。圖8和圖9為各自另一實(shí)施例的顯示圖。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)通信裝置102如移動(dòng)電話(圖1)的位置可由一個(gè)或多個(gè)基站106確定，且關(guān)于所確定位置的信息被傳達(dá)給移動(dòng)通信裝置102以表示給用戶。特別地，在該說明性的實(shí)施例中，位置被表示為到目的地的相對方位和路程。應(yīng)意識到的是，目的地可以是固定位置，其由地址或其他位置說明如緯度/經(jīng)度坐標(biāo)指明；目的地也可以是移動(dòng)目標(biāo)，如其他移動(dòng)通信裝置。圖1示出了通過固定的位置天線104與基站106通信的移動(dòng)通信裝置102。在于此描述的說明性的實(shí)施例中，移動(dòng)通信裝置102為移動(dòng)電話。然而，應(yīng)意識到的是，移動(dòng)通信裝置102可以是其他任何類型的移動(dòng)通信裝置，包括但不限于雙向?qū)ず魴C(jī)、具有通信能力的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、或移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器如可從California的SanJose的Metricom，Inc.獲得的Ricochet移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器——包括或不包括所連接的個(gè)人電腦。移動(dòng)通信裝置102和基站106，獨(dú)特地相互合作以幫助導(dǎo)航的元件，在圖2中被詳細(xì)示出。移動(dòng)通信裝置102包括與基站106的通信邏輯212合作的通信邏輯202，其以傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)聲音通信。在該說明性的實(shí)施例中，通信邏輯202和通信邏輯212相互合作以傳統(tǒng)的用于移動(dòng)電話和基站的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話通信。這樣的移動(dòng)電話通信包括，例如(i)用于展布頻譜協(xié)議的信道變換或頻率跳變；(ii)當(dāng)移動(dòng)通信裝置102從一基站的區(qū)域向另一區(qū)域移動(dòng)時(shí)傳給(hand-off)其他基站；(iii)移動(dòng)通信裝置102的傳輸功率的控制；(iv)全雙工聲音通信或普通變量；及(v)根據(jù)大量數(shù)據(jù)通信協(xié)議之任一的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。這樣的數(shù)據(jù)通信協(xié)議包括，例如用于移動(dòng)通信的全球系統(tǒng)(GSM)的線路轉(zhuǎn)接的數(shù)據(jù)服務(wù)、用于CDMA網(wǎng)絡(luò)的線路轉(zhuǎn)接的數(shù)據(jù)服務(wù)、及蜂窩狀數(shù)字式分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)(CDPD)。如下所述，在移動(dòng)通信裝置102和基站106之間交換的數(shù)據(jù)消息根據(jù)某一數(shù)據(jù)通信協(xié)議而被交換。應(yīng)意識到和理解的是，任何數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)和與遷移率一致的傳輸協(xié)議可用于在移動(dòng)通信裝置102和基站106之間交換那樣的數(shù)據(jù)消息，包括但不限于存在的用于無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)如IEEE802.11x(當(dāng)前為IEEE802.11b)及藍(lán)牙事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。移動(dòng)通信裝置102還包括用戶接口和輸入/輸出(I/O)邏輯208。移動(dòng)通信裝置102包括一小鍵盤110(圖1)、一顯示器112、及一用于正常聲音通信的揚(yáng)聲器和傳聲器。當(dāng)一典型電話風(fēng)格的小鍵盤110被示出時(shí)，應(yīng)該意識到的是，通常任何類型的用戶輸入裝置均可使用。例如，這樣的用戶輸入裝置包括但不限于不同于圖1所示的具有按鈕布局設(shè)計(jì)的小鍵盤、具有虛擬小鍵盤或手寫識別的觸控屏、語音識別電路和邏輯、及圖畫式用戶界面輸入裝置。用戶接口和I/O邏輯208產(chǎn)生響應(yīng)于用戶身體對小鍵盤110(圖1)的操作的信號并在顯示器112中向用戶顯示原文和/或圖畫信息，其還能夠通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)插孔向用戶呈現(xiàn)聽覺信息。用戶接口及I/O邏輯208(圖2)及通信邏輯202一起通過移動(dòng)通信裝置102以傳統(tǒng)方式提供通信。移動(dòng)通信裝置102還包括幫助用戶從當(dāng)前、未知的位置到預(yù)期目的地導(dǎo)航的導(dǎo)航邏輯204。用戶通過導(dǎo)航邏輯204開始導(dǎo)航操作，其通過按下例如小鍵盤110(圖1)的一專門按鈕或通過使用傳統(tǒng)用戶接口技術(shù)的用戶界面菜單而開始導(dǎo)航。作為響應(yīng)的導(dǎo)航邏輯204的處理在邏輯流程圖300中示出(圖3)。在步驟302中，導(dǎo)航邏輯204響應(yīng)于用戶發(fā)出的導(dǎo)航指令啟動(dòng)導(dǎo)航模式。在步驟304中，導(dǎo)航邏輯204從用戶接收說明用戶想去的目的地的數(shù)據(jù)。用戶可以多種方式之任一輸入目的地。用戶可使用小鍵盤110輸入表示目的地的緯度和經(jīng)度坐標(biāo)的數(shù)值或通常任何識別目的地的文字?jǐn)?shù)字序列或路點(diǎn)。用戶可使用小鍵盤110輸入街道地址，其使用用于輸入字母的多抽頭(multi-tap)技術(shù)或使用預(yù)測技術(shù)如預(yù)測文本輸入技術(shù)，即為大眾所知的加拿大Alberta的Calgary的ZiCorporation的eZiTextTM文本輸入系統(tǒng)。eZiTextTM文本輸入系統(tǒng)的描述和演示可在ZiCorporation的網(wǎng)站http//www.zicorp.com上找到。簡要地，多個(gè)字母被映射到有限小鍵盤的每一鍵上，且按鍵(keypress)被使用預(yù)報(bào)分析而消除歧義。作為一個(gè)簡單的例子，典型的電話小鍵盤將字母“a”、“b”和“c”和“2”鍵關(guān)聯(lián)。按一下“2”鍵可被解釋成一“a”、一“b”或一“c”。按兩次“2”鍵可以是大量單詞之任一的開頭。例如，“cat”、“bat”和“act”均以“2-2”順序開始。所有這些單詞均根據(jù)預(yù)知使用頻率分類且用戶可在任何時(shí)間選擇一預(yù)知的單詞，從而大大減少說明不同的單詞所需要的按鍵的數(shù)量。當(dāng)然，應(yīng)該意識到，輸入的文本不限于拉丁/羅馬字母表。表意語言如中文也可被RobertO’Dell的美國專利5,109,352描述的技術(shù)識別，其在此被組合進(jìn)來以用于參考。如果移動(dòng)通信裝置102可訪問萬維網(wǎng)(WorldWideWeb)并包括一瀏覽器(例如，如果移動(dòng)通信裝置102是一WAP使能的移動(dòng)電話或具有萬維網(wǎng)瀏覽能力的PDA)，目的地地址可從用戶看見的網(wǎng)頁輸入。此外，用戶可使所選擇的地址被存入“收藏”列表，從該列表用戶可選擇先前在步驟304輸入的地址。此外，如果目的地是移動(dòng)目標(biāo)如另一移動(dòng)通信裝置，目的地可用電碼號如移動(dòng)目標(biāo)的電話號碼來識別。由用戶使用來輸入識別目的地的數(shù)據(jù)的邏輯可放入導(dǎo)航邏輯204或與導(dǎo)航邏輯204合作而提供在此描述的導(dǎo)航幫助的導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216中。例如，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216可幫助對用戶按下的小鍵盤按鈕進(jìn)行預(yù)先判讀。特別地，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216對應(yīng)于固定基站106，因而可限制那些街道的街道名稱在基站106的預(yù)定范圍內(nèi)。此外，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216可提供在基站106的預(yù)定范圍內(nèi)的城市的列表，從而用戶可從該列表選擇一城市，進(jìn)而避免了使用相當(dāng)有限的小鍵盤110(在一些實(shí)施例中)來輸入文字?jǐn)?shù)字的城市名稱。而且，在目的地地區(qū)如城市的選擇的基礎(chǔ)上，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216可檢索預(yù)定位置的列表及對應(yīng)于所選目的地地區(qū)的有關(guān)的數(shù)據(jù)。在步驟304(圖3)之后，導(dǎo)航邏輯204(圖2)的處理轉(zhuǎn)到循環(huán)步驟306，其與下面的步驟322結(jié)合確定一循環(huán)，其中，步驟308-320重復(fù)執(zhí)行直到用戶終止導(dǎo)航功能，用戶可使用傳統(tǒng)的用戶接口技術(shù)如按下小鍵盤110中的專門按鈕或按下并控制住(holding)小鍵盤110中的專門按鈕來實(shí)現(xiàn)終止。在步驟308中，導(dǎo)航邏輯204輪詢移動(dòng)通信裝置102的位置。特別是，導(dǎo)航邏輯204請求遠(yuǎn)端單元位置邏輯214確定移動(dòng)通信裝置102的位置。在一實(shí)施例中，步驟308中的輪詢位置包括發(fā)送由用戶輸入的識別目的地的數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)航邏輯204和導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216合作以判讀用戶產(chǎn)生的、表示步驟304中用戶想去的目的地的信號。因而，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216知道用戶想去的目的地，在該實(shí)施例中，該目的地?cái)?shù)據(jù)不包括在步驟308的位置輪詢中。響應(yīng)于步驟308的位置輪詢，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216按邏輯流程圖400(圖4)所示步驟行動(dòng)。在步驟402中，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)通過遠(yuǎn)端單元位置邏輯214開始確定移動(dòng)通信裝置102的地理位置。在該說明性的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端單元位置邏輯214是英國劍橋的劍橋定位系統(tǒng)的Cursor遠(yuǎn)端單元位置系統(tǒng)。Cursor遠(yuǎn)端單元位置系統(tǒng)是公知的，因而不在此描述。簡要地，遠(yuǎn)端單元位置邏輯214使用基站106和其他已知位置的與基站106通信的固定站來確定移動(dòng)通信裝置102的大概物理位置。在步驟404中，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)計(jì)算一磁方位，即相對于磁北極的方向，及一路程，即到目的地的距離。計(jì)算從移動(dòng)通信裝置102的位置到目的地的方位和路程所涉及的數(shù)學(xué)是簡單的且通常不包括比簡單三角學(xué)更復(fù)雜的東西。因?yàn)檫@些數(shù)學(xué)通常是公知的，為完整的目的僅在下面做簡要描述。在步驟406中，導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216發(fā)送磁方位和路程給移動(dòng)通信裝置102。在步驟310(圖3)中，導(dǎo)航邏輯204(圖2)從基站106接收到目的地的磁方位和路程。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)航邏輯204僅接收與移動(dòng)通信裝置102(圖1)的位置有關(guān)的位置信息并計(jì)算從移動(dòng)通信裝置102到目的地的磁方位和路程。該實(shí)施例要求在移動(dòng)通信裝置102內(nèi)有額外的處理資源以執(zhí)行計(jì)算和確定目的地位置的要求。特別是，在該實(shí)施例中，如果目的地被辨識為一街道地址，移動(dòng)通信裝置102從該街道地址確定目的地的坐標(biāo)。其可通過從響應(yīng)于步驟308(圖3)中的位置輪詢的導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)接收該目的地坐標(biāo)，或者如果導(dǎo)航邏輯204(圖2)和導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216在目的地輸入期間以上述方式合作，則在步驟304的目的地輸入期間接收目的地坐標(biāo)。另外，移動(dòng)通信裝置102可包括足夠的數(shù)據(jù)和邏輯以確定從一地址或其他用戶已知的位置信息確定目的地的坐標(biāo)。如果目的地是移動(dòng)的，例如另一移動(dòng)通信裝置，遠(yuǎn)端單元位置邏輯214通常以步驟402(圖4)中確定移動(dòng)通信裝置102的位置相同的方式確定移動(dòng)目的地的位置，并將移動(dòng)目的地的位置傳達(dá)給導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)。導(dǎo)航邏輯204通過完成步驟310(圖3)即可具有到目的地的磁方位和路程，不管該方位和路程是否由導(dǎo)航邏輯204或?qū)Ш椒?wù)器邏輯216確定。循環(huán)步驟312和下一步驟320確定一循環(huán)，其中步驟314-318被執(zhí)行預(yù)定的一段時(shí)間。預(yù)定的一段時(shí)間通常根據(jù)因素的數(shù)量進(jìn)行選擇，這些因素共同確定移動(dòng)通信裝置102的位置應(yīng)以什么頻率被更新。這樣的因素包括，例如，由遠(yuǎn)端單元位置邏輯214(圖2)確定的移動(dòng)通信的位置的確定準(zhǔn)確性、如下所述的顯示給用戶的路程信息的精度、及用戶和移動(dòng)通信裝置移動(dòng)的速度。在一實(shí)施例中，預(yù)定的一段時(shí)間是15秒。在15秒內(nèi)，移動(dòng)通信裝置102的用戶可行走約75英尺，其大約與當(dāng)前在典型的1GHz多通道無線電環(huán)境中使用的位置技術(shù)的準(zhǔn)確度相近。在另一實(shí)施例中，預(yù)定的一段時(shí)間為執(zhí)行預(yù)定數(shù)量的步驟312-320(圖3)的循環(huán)的迭代所用的時(shí)間。此外，預(yù)定的一段時(shí)間可根據(jù)大量因素之任一調(diào)制，這些因素包括用戶所請求的服務(wù)的等級、用戶(即移動(dòng)通信裝置102)移動(dòng)的速度、及基站106的處理和/或通信帶寬的可用度。移動(dòng)通信裝置102的移動(dòng)速度可通過對比不同時(shí)間確定的移動(dòng)通信裝置102的位置并計(jì)算移動(dòng)通信裝置102位置變化的速率而確定。在步驟314中，導(dǎo)航邏輯204(圖2)檢索表示羅盤航向的數(shù)據(jù)，羅盤航向來自包括于移動(dòng)通信裝置102內(nèi)的電子羅盤206。在該說明性的實(shí)施例中，電子羅盤206為可從California的SantaRosa的PrecisionNavigation，Inc.獲得的Vector2X羅盤模塊。通常，電子羅盤206可以是任何可與移動(dòng)通信裝置102集成的羅盤。例如，如Eindhoven的PhilipsSemiconductor的ApplicationNoteAN00022中描述的磁阻羅盤、Netherlands題為“使用KMZ51和KMZ52的電子羅盤設(shè)計(jì)”的文章中描述的羅盤、及使用霍爾效應(yīng)進(jìn)行方向確定的羅盤。在步驟316(圖3)中，導(dǎo)航邏輯204(圖2)使用步驟310(圖3)中接收到的磁方位和步驟314中接收到的羅盤航向計(jì)算相對方位。總的來說，相對方位是磁方位和羅盤航向之間的差。特別地，相對方位是小于羅盤航向的磁方位并由被360度的整數(shù)倍調(diào)整過，從而相對方位在0-359度之間。在步驟318(圖3)中，導(dǎo)航邏輯204(圖2)在如圖5所示的顯示器112中顯示到目的地的相對方位和路程。在步驟318(圖3)中，導(dǎo)航邏輯204(圖2)在顯示器112中顯示指針502(圖5)。指針502被顯示為步驟314(圖3)中所計(jì)算的到目的地的相對方位的方向。因而，指針502(圖5)直接指向由用戶輸入的目的地的物理位置，并因此幫助用戶行進(jìn)到目的地。在步驟318(圖3)中，其他有用的導(dǎo)航信息也被包含在顯示器112中。例如，到目的地的路程被顯示為文本504(圖5)。相對方位被數(shù)字化呈現(xiàn)在文本506中。磁方位被數(shù)字化呈現(xiàn)在文本508中。移動(dòng)通信裝置102的羅盤方向被數(shù)字化呈現(xiàn)在文本510中并由羅盤514圖示，由用戶輸入的目的地被呈現(xiàn)在文本512中。當(dāng)然，其他類型的信息顯示也可用于根據(jù)移動(dòng)通信裝置102的位置和羅盤方向而幫助用戶導(dǎo)航。例如，移動(dòng)地圖可被顯示在顯示器112中。另外，前進(jìn)的導(dǎo)航指令(如“在你前面的十字路口——Kearny街左轉(zhuǎn)”)可在顯示器112中顯示給用戶。此外，移動(dòng)通信裝置102的當(dāng)前位置可被表現(xiàn)為緯度和經(jīng)度。在步驟318(圖3)之后，處理通過下一步驟320轉(zhuǎn)到循環(huán)步驟312，其中步驟314-318重復(fù)執(zhí)行直到預(yù)定的一段時(shí)間期滿。因而，在步驟314中一新羅盤方向被檢索、在步驟316中一新相對方位被計(jì)算、及在步驟318中新相對方位被顯示。因此，對于預(yù)定的一段時(shí)間，當(dāng)用戶轉(zhuǎn)變方向而朝向指針502所指方向向目的地移動(dòng)時(shí)，如圖5所示的顯示器被實(shí)時(shí)持續(xù)更新。指針502對用戶的移動(dòng)的實(shí)時(shí)反應(yīng)極大地幫助用戶始終在朝向目的地的方向上。當(dāng)然，路程將不會(huì)變化，磁方位也不會(huì)變化，直到更新的移動(dòng)通信裝置102(圖1)的位置被輪詢?yōu)橹埂Ｔ陬A(yù)定的一段時(shí)間期滿之后，處理通過下一步驟322從循環(huán)步驟312(圖3)轉(zhuǎn)到循環(huán)步驟306且步驟308-320重復(fù)執(zhí)行。因而，移動(dòng)通信裝置102(圖1)的新位置在步驟308-310(圖3)中確定，且圖5的導(dǎo)航顯示也以上面在步驟312-320(圖3)中描述的方式持續(xù)更新。由于移動(dòng)通信裝置102(圖1)的新位置被確定，由文本504(圖5)表示的路程和由文本508表示的磁方位可改變以引導(dǎo)用戶朝目的地行進(jìn)。因而，移動(dòng)通信裝置102(圖1)可以極小的附加成本提供類似于GPS系統(tǒng)提供的導(dǎo)航幫助。盡管移動(dòng)通信裝置102在上面被描述為包括羅盤206(圖2)并使用羅盤206提供如結(jié)合步驟312-320(圖3)所述的方向?qū)Ш綆椭?，相?dāng)數(shù)量的導(dǎo)航幫助可在沒有羅盤206(圖2)的情況下被提供。沒有羅盤206，步驟312-320(圖3)被用一個(gè)顯示導(dǎo)航步驟代替，其中從導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)接收的導(dǎo)航數(shù)據(jù)被顯示在用戶的顯示器112上(圖1)。這樣的導(dǎo)航數(shù)據(jù)可以是簡單的總方向如顯示在顯示器112上的北西北(NNW)。像這樣的簡單方向向?qū)ο铝杏脩舴浅Ｓ杏?，該用?i)具有一磁性羅盤；(ii)具有一般的方向意識；或(iii)可從她的環(huán)境推斷出方向。例如，用戶通過注意到在用數(shù)字表示的街道地址中順著“北向”街道如北第一街逐漸增長的趨勢的方向辨別北方向。增加到目的地的路程到顯示器112改善了由移動(dòng)通信裝置102提供的導(dǎo)航幫助。由沒有羅盤206的移動(dòng)通信裝置102(圖2)提供的導(dǎo)航幫助甚至可能更復(fù)雜。例如，從由遠(yuǎn)端單元位置邏輯214確定的線圈位置到當(dāng)前位置的向量可被用于估計(jì)移動(dòng)通信裝置102的方向方位。在不依靠圖8和圖9所示的移動(dòng)通信裝置102的導(dǎo)向方位的情況下，其他顯示也可向用戶提供非常有用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。圖8示出了一個(gè)顯示器，其中表示如由遠(yuǎn)端單元位置邏輯214(圖2)確定的移動(dòng)通信裝置102的當(dāng)前位置的圖標(biāo)802置于周圍區(qū)域的地圖上。該顯示器還在顯示地圖中包括一表示用戶指明的目的地的圖標(biāo)804(圖8)。當(dāng)用戶企圖到達(dá)目的地而繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，顯示地圖中的圖標(biāo)802的位置被更新。通過注意到圖標(biāo)802的位置相對于圖標(biāo)804的位置的變化，用戶可非常有效地導(dǎo)航到目的地。圖9示出了一顯示器，其中圖標(biāo)902表示由遠(yuǎn)端單元位置邏輯214(圖2)確定的移動(dòng)通信裝置102的當(dāng)前位置。圖標(biāo)904表示想去的目的地。當(dāng)用戶即移動(dòng)通信裝置102為到達(dá)由圖標(biāo)904表示的目的地而移動(dòng)時(shí)，在顯示器112中，路徑906被示出和更新。在表示用戶朝向目的地的前進(jìn)及相對方向(即右或左)方面，路徑906既簡單又有效，其中為到達(dá)目的地，用戶應(yīng)繼續(xù)該相對方向。因而，即使沒有羅盤206(圖2)，移動(dòng)通信裝置102和基站106合作可以極小的附加成本向用戶提供例外導(dǎo)航向?qū)?。如上所述，簡單的?shù)學(xué)被用于計(jì)算從確定的移動(dòng)通信裝置102的位置到目的地的相對方位和路程。圖6表示了涉及二維線性坐標(biāo)的計(jì)算。圖7表示了涉及徑向坐標(biāo)的計(jì)算。當(dāng)然，應(yīng)該意識到，從移動(dòng)通信裝置102到目的地的方向和距離的確定可使用各種已知的和傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法來完成。在兩個(gè)例子中，如由遠(yuǎn)端單元位置邏輯214(圖2)確定的移動(dòng)通信裝置102的位置被表達(dá)為徑向坐標(biāo)。特別地，在該說明性的實(shí)施例中，移動(dòng)通信裝置102的位置被表示為(θm，ρm)，其中θm為自磁北極的用度表示的徑向，在該徑向上移動(dòng)通信裝置102相對于基站106定位，ρm為從基站106到移動(dòng)通信裝置102的距離。類似地，目的地的位置被表示為(θd，ρd)，其中θd為自磁北極的用度表示的徑向，在該徑向上目的地相對于基站106定位，ρd為從基站106到目的地的距離。想要的信息在此被表示為(θ，ρ)，其中θ為自磁北極以度表示的從移動(dòng)通信裝置102到目的地的磁方位，ρ為從移動(dòng)通信裝置102到目的地的距離。當(dāng)在此描述的度作為單位時(shí)，其中角度被表示，應(yīng)該意識到的是，任何角度測量單位同樣可被使用。以度自磁北極測量角度使得用于顯示給用戶的相對方位的計(jì)算特別簡單。在圖6所示的實(shí)施例中，移動(dòng)通信裝置102的徑向坐標(biāo)和目的地被轉(zhuǎn)換為二維線性坐標(biāo)，即(xm，ym)對應(yīng)于移動(dòng)通信裝置102的位置和(yd，xd)對應(yīng)于目的地的位置。下面的等式用于執(zhí)行上述變換xm＝ρsinθym＝ρcosθ類似的等式被用于轉(zhuǎn)換目的地的位置為二維線性坐標(biāo)。從移動(dòng)通信裝置102到目的地的直線路徑計(jì)算如下dx＝xd-xmdy＝y(tǒng)d-ym為向用戶呈現(xiàn)方向和距離，相對方位和路程計(jì)算如下ρ=dx2+dy2]]>θ=arctan(dydx)]]>圖6中所示的方法具有與幾個(gè)例外一起工作的優(yōu)點(diǎn)。其中一個(gè)例外是當(dāng)dx為零時(shí)。簡單的邏輯解決了問題，即，如果dy為正，則磁方位是360度(磁北極)；否則當(dāng)dx為零時(shí)，磁方位為180度(磁南極)。由于由導(dǎo)航服務(wù)器邏輯216(圖2)確定的磁方位的精度被顯示器112(圖1)的分辨率及穿過城市的步行者導(dǎo)航的相對簡單的需要有效限制，查詢表(lookuptable)可被用于大大簡化上面指明的三角函數(shù)的計(jì)算?？傊瑢τ诓叫姓邔?dǎo)航，在約±5-10度范圍內(nèi)的相對方位準(zhǔn)確度是足夠的。當(dāng)然，磁方位和路程可使用其他坐標(biāo)系統(tǒng)如圖7中所示的徑向坐標(biāo)系統(tǒng)來確定。距離A和B根據(jù)下述等式確定A＝ρdcos[180-(θd-θm)]B＝ρdsin[180-(θd-θm)]為確定磁方位和路程，角d根據(jù)下述等式確定α=arctan(Bρm+A)]]>按如下等式從d確定磁方位和路程θ＝(180-θm)-αρ=Bsinα]]>如上所述，上面的等式使用自基站106相對于磁北極的角度。如果基站106相對于真正的北極或一些其他參考角度確定上面的角度，角度可使用對于基站106的固定位置的磁偏差而轉(zhuǎn)換為磁航向。上面的描述僅是說明性的，并不限制本發(fā)明。而本發(fā)明僅由隨后的權(quán)利要求和它們的全部等價(jià)范圍來確定。權(quán)利要求1.一種對移動(dòng)通信裝置的用戶提供導(dǎo)航幫助的方法，該方法包括與至少一固定基站協(xié)作以確定移動(dòng)通信裝置的地理位置；發(fā)送表示目的地的數(shù)據(jù)；接收關(guān)于目的地的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；及將導(dǎo)航數(shù)據(jù)表示給用戶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的方位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的路程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中表示步驟包括根據(jù)移動(dòng)通信裝置的方位得到導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)；及將導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)表示給用戶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)包括目的地的相對方位，其中相對方位是相對于移動(dòng)通信裝置的方位。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中相對方位是相對于移動(dòng)通信裝置的方向方位。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中得到導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)的步驟包括確定移動(dòng)通信裝置的羅盤航向；及從根據(jù)羅盤航向的導(dǎo)航數(shù)據(jù)確定導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)。8.一種移動(dòng)通信裝置，其向用戶提供導(dǎo)航幫助，該裝置包括一用戶接口模塊；一數(shù)據(jù)通信模塊，其能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到至少一固定基站并可從至少一固定基站接收數(shù)據(jù)；一導(dǎo)航模塊，其在實(shí)施時(shí)與用戶接口模塊耦合，且在其被用戶啟動(dòng)時(shí)與數(shù)據(jù)通信模塊耦合從用戶接口模塊接收表示目的地的目的地?cái)?shù)據(jù)；使數(shù)據(jù)通信模塊將目的地?cái)?shù)據(jù)傳達(dá)給至少一固定基站；使數(shù)據(jù)通信模塊與至少一固定基站合作以確定移動(dòng)通信裝置的地理位置；從數(shù)據(jù)通信模塊接收相對于目的地的導(dǎo)航數(shù)據(jù)；及使用戶接口模塊將導(dǎo)航數(shù)據(jù)表示給用戶。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信裝置，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的方位。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信裝置，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的路程。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信裝置，還包括在實(shí)施時(shí)與導(dǎo)航模塊耦合的方位測量裝置；其中，當(dāng)導(dǎo)航模塊被用戶啟動(dòng)時(shí)，其還從依據(jù)方位測量裝置確定的方位的導(dǎo)航數(shù)據(jù)得到導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)；及其中導(dǎo)航模塊還使得用戶接口模塊通過使用戶接口模塊向用戶表示導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)而向用戶表示導(dǎo)航數(shù)據(jù)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動(dòng)通信裝置，其中方位測量裝置是一羅盤。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動(dòng)通信裝置，其中導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)包括目的地的相對方位，其中相對方位是相對于移動(dòng)通信裝置的方位。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的移動(dòng)通信裝置，其中導(dǎo)向?qū)Ш綌?shù)據(jù)包括目的地的相對方位，其中相對方位是相對于移動(dòng)通信裝置的方向方位。15.一種向移動(dòng)通信裝置的用戶提供導(dǎo)航幫助的方法，該方法包括確定移動(dòng)通信裝置的位置；及發(fā)送表示位置的導(dǎo)航數(shù)據(jù)給移動(dòng)通信裝置。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括接收表示移動(dòng)通信裝置的目的地的數(shù)據(jù)；其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)載明位置和目的地之間的關(guān)系。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的方位。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的路程。19.一種用于與移動(dòng)通信裝置通信的基站，該基站包括一通信模塊，其能夠?qū)嵤┡c移動(dòng)通信裝置的通信；一移動(dòng)裝置位置模塊，其在實(shí)施時(shí)與通信模塊耦合，且其能夠確定移動(dòng)通信裝置的位置；及一移動(dòng)裝置導(dǎo)航模塊，其在實(shí)施時(shí)與通信模塊及移動(dòng)裝置位置模塊耦合，且其可通過下述步驟幫助移動(dòng)通信模塊的導(dǎo)航使移動(dòng)裝置位置模塊確定移動(dòng)通信裝置的當(dāng)前位置；及使通信模塊發(fā)送表示當(dāng)前位置的導(dǎo)航數(shù)據(jù)給移動(dòng)通信裝置。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的基站，其中移動(dòng)裝置導(dǎo)航模塊還可通過下述步驟幫助移動(dòng)通信裝置的導(dǎo)航通過通信模塊，接收表示目的地的數(shù)據(jù)；其中，導(dǎo)航數(shù)據(jù)表示移動(dòng)通信裝置的當(dāng)前位置與目的地之間的關(guān)系。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基站，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的方位。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基站，其中導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括目的地的路程。全文摘要一導(dǎo)航幫助系統(tǒng)向裝備有無線電收發(fā)器的移動(dòng)裝置(102)的用戶提供導(dǎo)航向?qū)?。用戶可直接或明確指明目的地地址并從一些選項(xiàng)中選擇以解決歧義問題。用戶將所選擇的目的地提交給固定無線電系統(tǒng)如移動(dòng)電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)估計(jì)用戶的位置并確定目的地的相對位置且將數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶裝置，該裝置允許目的地的大概的路程和方位的顯示。為到達(dá)目的地，移動(dòng)裝置可被裝備一羅盤，羅盤可以是電子式的并允許將走行方向(502)顯示給用戶。文檔編號G08G1/005GK1639543SQ02817307公開日2005年7月13日申請日期2002年9月4日優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日發(fā)明者羅蘭·威廉斯,托德·G.·辛普森申請人:字源公司