專利名稱：雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法
雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種天線結(jié)構(gòu)及定位方法，且特別是有關(guān)于一種雙軸向電動 天線結(jié)構(gòu)及定位方法。
背景技術(shù)：
全球定位系統(tǒng)(Global Position system,以下簡稱GPS)是結(jié)合衛(wèi)星及無線技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)，其應(yīng)用在導(dǎo)航定位、精密測量及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間等相關(guān)作業(yè)上。 GPS是運(yùn)行于地球軌道的26個(gè)人造衛(wèi)星的集合，而位于地球上的GPS裝置必須 至少鎖定其中三個(gè)人造衛(wèi)星，然后借以得到其在地球上的精確的位置。上述的 GPS裝置例如是內(nèi)建或外掛有GPS天線的導(dǎo)航器(Navigator)、行動電話(Cell Phone)及個(gè)人數(shù)字助理器(Personal Digital Assistant,簡稱PDA)等可攜式電 子裝置，甚至是內(nèi)建有GPS天線的汽車、船舶及飛機(jī)等交通工具。
以一導(dǎo)航器為例，由于導(dǎo)航器能不間斷地提供精確定位、速度及時(shí)間等信 息給使用者，并且不受地點(diǎn)、時(shí)間及天候的限制，使得導(dǎo)航器目前已受到廣泛 地應(yīng)用。
圖1繪示為現(xiàn)有一種配設(shè)有GPS天線的導(dǎo)航器于未開啟導(dǎo)航定位功能時(shí)的 側(cè)視圖，而圖2繪示為圖1的配設(shè)有GPS天線的導(dǎo)航器于開啟導(dǎo)航定位功能后 的側(cè)視圖。請同時(shí)參考圖1以及圖2，導(dǎo)航器100是通過配設(shè)一 GPS天線110以 接收衛(wèi)星所傳送的定位信號，所接收的定位信號經(jīng)由系統(tǒng)處理后，通過配設(shè)于 導(dǎo)航器100上的顯示模塊130來將定位信號代表的信息顯示于其上。其中，GPS 天線110連接于一轉(zhuǎn)軸120，并通過轉(zhuǎn)軸120在水平軸向上旋轉(zhuǎn)(圖2所示)。因 此，使用者可在GPS天線llO的水平軸向上手動調(diào)整GPS天線llO，使GPS天線 110能接收衛(wèi)星所傳送的定位信號。
然而，當(dāng)使用者在使用內(nèi)建或外掛有GPS天線的導(dǎo)航器時(shí)，配設(shè)于導(dǎo)航器 的GPS天線僅能通過使用者在GPS天線的水平軸向上手動調(diào)整其接收信號的方 向，但是衛(wèi)星所發(fā)射的定位信號其傳遞方向隨著時(shí)間、氣候、位置及環(huán)境等因 素而隨時(shí)改變，并無可判斷定位信號的傳遞方向的固定準(zhǔn)則，故使用者無從得 知要將天線朝向哪個(gè)方向。若無法將GPS天線調(diào)整至較佳的接收信號方向，導(dǎo) 航器將無法發(fā)揮最佳的定位/導(dǎo)航功能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在提供一種雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，用以將天線自 動調(diào)整至適合接收較佳信號的方向。
此外，本發(fā)明的再一目的是提供一種雙軸向電動天線的定位方法，其可自 動將天線調(diào)整至適合接收較佳信號的方向。
為達(dá)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，其適用于 一導(dǎo)航器。本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)包括一天線單元、 一第一轉(zhuǎn)軸以及一 第二轉(zhuǎn)軸。其中，天線單元是配置于導(dǎo)航器上，用以接收一定位信號。此外， 第一轉(zhuǎn)軸是配置于天線單元的一水平軸向上，而第二轉(zhuǎn)軸是配置于天線單元的 一垂直軸向上，其中第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸分別通過一驅(qū)動組件的帶動而旋轉(zhuǎn)， 并根據(jù)天線單元所接收的定位信號的強(qiáng)弱，自動調(diào)整天線單元的信號接收方向。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)更包括一傾斜感應(yīng)組件。 傾斜感應(yīng)組件是連接于天線單元上，用以感測天線單元的傾斜角度與位置。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，天線單元是以傾斜感應(yīng)組件所定義的水平位 置為原點(diǎn)，以開始調(diào)整天線單元在水平軸向上的信號接收方向與在垂直軸向上 的信號接收方向。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，驅(qū)動組件除了根據(jù)天線單元所接收的定位信 號的強(qiáng)弱的外，更可根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，自動調(diào)整天線單元 的信號接收方向。其中，驅(qū)動組件例如是步進(jìn)馬達(dá)。
為達(dá)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明再提供一種雙軸向電動天線的定位方法 首先，旋轉(zhuǎn)一天線單元到起始點(diǎn)，用以接收一定位信號。接著，開始調(diào)整天線 單元的一水平軸向上的信號接收方向與天線單元的一垂直軸向上的信號接收方 向。然后，讀取并記錄定位信號強(qiáng)度的數(shù)據(jù)。最后，當(dāng)天線單元搜尋完畢時(shí)， 根據(jù)所接收的定位信號的強(qiáng)弱，自動調(diào)整天線單元的信號接收方向。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，旋轉(zhuǎn)天線單元到起始點(diǎn)的步驟中，包括通過 一傾斜感應(yīng)組件來感測天線單元的傾斜角度與位置。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，天線單元是通過一馬達(dá)的帶動來調(diào)整水平軸 向上的信號接收方向。此外，天線單元再通過另一馬達(dá)的帶動來調(diào)整垂直軸向 上的信號接收方向。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，當(dāng)天線單元搜尋完畢的后，除了根據(jù)所接收 的定位信號的強(qiáng)弱的外，更可根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，自動調(diào)整 天線單元的信號接收方向。
基于上述，本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法乃是應(yīng)用一驅(qū)動組件 帶動配置于天線單元水平軸向的第一轉(zhuǎn)軸，以及應(yīng)用另一驅(qū)動組件帶動配置于 天線單元垂直軸向的第二轉(zhuǎn)軸，并根據(jù)天線單元所接收的定位信號的強(qiáng)弱以及 衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，來自動調(diào)整天線單元的信號接收方向，使得 天線單元的接收信號方向可同時(shí)在垂直軸向上以及水平軸向上自動調(diào)整至一較 佳的接收信號方向。故應(yīng)用本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法的導(dǎo)航器 能有較佳的導(dǎo)航定位功能。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，特舉較佳實(shí)施 例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示為現(xiàn)有的一種配設(shè)有GPS天線的導(dǎo)航器于未開啟導(dǎo)航定位功能時(shí) 的側(cè)視圖。
圖2繪示為圖1的配設(shè)有GPS天線的導(dǎo)航器于開啟導(dǎo)航定位功能后的側(cè)視圖。
圖3繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種配設(shè)有雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)的可攜式 電子裝置的示意圖。
圖4繪示為圖3的可攜式電子裝置其天線單元在水平軸向上轉(zhuǎn)動的示意圖。
圖5繪示為圖3的可攜式電子裝置其天線單元在垂直軸向上轉(zhuǎn)動的示意圖。 圖6繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種配設(shè)有雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)的可攜式 電子裝置擺設(shè)于一支撐架上的示意圖。
圖7繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種雙軸向電動天線的定位方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖3繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種配設(shè)有雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)的可攜式 電子裝置的示意圖。本實(shí)施例主要是以一具有定位功能的可攜式電子裝置為參 考范例，例如是導(dǎo)航器以及個(gè)人數(shù)字助理器等可攜式電子裝置。以一導(dǎo)航器200 為例，當(dāng)使用者啟動導(dǎo)航器200的定位功能后，為使導(dǎo)航器200能接收較佳的 定位信號以發(fā)揮較佳的定位功能，可通過本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)210及 定位方法來使導(dǎo)航器200的信號接收方向能自動調(diào)整至一較佳的接收信號方向， 不同于現(xiàn)有的導(dǎo)航器100其信號接收方向僅能通過使用者在GPS天線110的水 平軸向上手動調(diào)整。上述的較佳接收信號方向例如是接收衛(wèi)星所發(fā)射的信號強(qiáng) 度較強(qiáng)的方向，或是根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量來判斷。
本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)210包括一天線單元212、 一第一轉(zhuǎn)軸214以 及一第二轉(zhuǎn)軸216。其中，天線單元212是配置于導(dǎo)航器200上且用以接收定位 信號，第一轉(zhuǎn)軸214配置于天線單元212的一水平軸向Ll上，而第二轉(zhuǎn)軸216 是配置于天線單元212的一垂直軸向L2上。此外，天線單元212同時(shí)與第一轉(zhuǎn) 軸214以及第二轉(zhuǎn)軸216連接。
在此，針對配設(shè)于導(dǎo)航器200的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)210做進(jìn)一步說明 圖4繪示為圖3的可攜式電子裝置其天線單元在水平軸向上轉(zhuǎn)動的示意圖。請 參考圖4，雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)210的第一轉(zhuǎn)軸214是通過一第一驅(qū)動組件222 的帶動而在天線單元212的水平軸向Ll上旋轉(zhuǎn)，使得與第一轉(zhuǎn)軸214相連接的 天線單元212同樣地受到第一驅(qū)動組件222的帶動，而可在水平軸向Ll上上下 翻動。圖5繪示為圖3的可攜式電子裝置其天線單元在垂直軸向上轉(zhuǎn)動的示意 圖。請參考圖3b，第二轉(zhuǎn)軸216是通過一第二驅(qū)動組件224的帶動而在天線單 元212的垂直軸向L2上旋轉(zhuǎn)，使得與第二轉(zhuǎn)軸216相連接的天線單元212也同樣地受到第二驅(qū)動組件222的帶動，而可在垂直軸向L2上左右旋轉(zhuǎn)。此外，本 發(fā)明在此并不限定天線單元212在水平軸向Ll以及垂直軸向L2上旋轉(zhuǎn)的角度。
因此，天線單元212可通過第一驅(qū)動組件222以及第二驅(qū)動組件224的帶 動，使天線單元212的接收信號方向可在天線單元212的水平軸向Ll以及垂直 軸向L2上自動調(diào)整至較佳的接收信號方向。其中，第一驅(qū)動組件222及第二驅(qū) 動組件224除了根據(jù)天線單元212所接收的定位信號的強(qiáng)弱，以自動調(diào)整天線 單元212的信號接收方向外，更可根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，來自 動調(diào)整天線單元的信號接收方向。上述的第一驅(qū)動組件222以及第二驅(qū)動組件 224例如是步進(jìn)馬達(dá)。
圖6繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種配設(shè)有雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)的可攜式 電子裝置擺設(shè)于一固定架上的示意圖。請參考圖6，導(dǎo)航器200是通過一固定架 400固持于一交通工具中，固定架400例如是具有一傾斜角度的斜面，用以置放 導(dǎo)航器200，使得使用者方便瀏覽導(dǎo)航器200的屏幕畫面230。此外，為能感測 天線單元212的傾斜角度與位置，本實(shí)施例的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)210更包括 一連接于天線單元212上的傾斜感應(yīng)組件218，使得系統(tǒng)能在使用者啟動導(dǎo)航器 200后，能通過傾斜感應(yīng)組件218感測天線單元212傾斜角度與位置，并使天線 單元212旋轉(zhuǎn)至系統(tǒng)所設(shè)定的一傾斜角度及位置以開始接收定位信號。對于導(dǎo) 航器200的接收定位信號過程將在下文中詳細(xì)說明。
圖7繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種雙軸向電動天線的定位方法的流程圖。 請參考圖7，當(dāng)使用者啟動導(dǎo)航器200后，首先如步驟S510，系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)天線單 元212到起始點(diǎn)以接收定位信號，起始點(diǎn)例如是傾斜感應(yīng)組件218所定義天線 單元212的水平位置。接著，如步驟S520，系統(tǒng)微調(diào)天線單元212的信號接收 方向，例如是系統(tǒng)通過馬達(dá)的帶動來調(diào)整天線單元212在水平軸向L1以及垂直 軸向L2上的信號接收方向。緊接著如步驟S530，系統(tǒng)讀取并紀(jì)錄每一信號接收 方向的定位信號的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
然后，當(dāng)系統(tǒng)讀取并紀(jì)錄每一信號接收方向的定位信號的強(qiáng)度數(shù)據(jù)后，執(zhí) 行步驟S540，系統(tǒng)會判斷天線單元212是否搜尋完畢，搜尋完畢的狀態(tài)例如是 天線單元212在一信號接收方向上可接收的衛(wèi)星數(shù)量不足以做為定位功能時(shí)。 如天線單元212尚未搜尋完畢，則系統(tǒng)回到步驟S520;如天線單元212已搜尋 完畢，則系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行步驟S550，依所收集的數(shù)據(jù)判斷較佳的信號接收方向。 最后，執(zhí)行步驟S560，系統(tǒng)自動調(diào)整天線單元212至較佳的信號接收方向，例 如是系統(tǒng)根據(jù)所接收的定位信號的強(qiáng)弱或是衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量， 來自動調(diào)整天線單元212的信號接收方向。
綜上所述，本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法是應(yīng)用一驅(qū)動組件帶 動配置于天線單元水平軸向的第一轉(zhuǎn)軸，以及應(yīng)用另一驅(qū)動組件帶動配置于天 線單元垂直軸向的第二轉(zhuǎn)軸，系統(tǒng)并根據(jù)天線單元所接收的定位信號的強(qiáng)弱以及衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，來自動調(diào)整天線單元的信號接收方向，使 得天線單元的接收信號方向可在垂直軸向以及水平軸向上自動調(diào)整至一較佳的 接收信號方向，以發(fā)揮較佳的導(dǎo)航/定位功能。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，雖然衛(wèi)星所發(fā)射的定位信號其傳遞方向隨著時(shí)間、氣候、 位置及環(huán)境等因素而隨時(shí)改變，且無可判斷定位信號的傳遞方向的固定準(zhǔn)則， 使得使用者無從得知要將天線單元朝向哪個(gè)方向，但應(yīng)用本發(fā)明雙軸向電動天 線結(jié)構(gòu)及定位方法的導(dǎo)航器可在天線單元的水平及垂直軸向上自動搜尋較佳的 信號接收方位，并使天線單元通過驅(qū)動組件自動調(diào)整至此方位，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的 導(dǎo)航器仍是以手動調(diào)整天線單元且無法得知較佳接收信號方向的問題，故應(yīng)用 本發(fā)明的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法的導(dǎo)航器將有較佳的導(dǎo)航/定位功能。
權(quán)利要求
1.一種雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，適用于一導(dǎo)航器，其特征在于該雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)包括一天線單元，配置于該導(dǎo)航器上，用以接收一定位信號；一第一轉(zhuǎn)軸，配置于該天線單元的一水平軸向上；以及一第二轉(zhuǎn)軸，配置于該天線單元的一垂直軸向上，其中該第一與第二轉(zhuǎn)軸分別通過一驅(qū)動組件的帶動而旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)該天線單元所接收的該定位信號的強(qiáng)弱，自動調(diào)整該天線單元的接收方向。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，其特征在于還包括一傾斜感應(yīng)組件，連接該天線單元，用以感測該天線單元的傾斜角度與位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該天線單元以該傾斜感應(yīng)組件所定義的水平位置為原點(diǎn)，開始調(diào)整該水平軸向上的接收方向與該垂直軸向上的接收方向。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該驅(qū)動組件除了根據(jù)該天線單元所接收的定位信號的強(qiáng)弱的外，更可根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，自動調(diào)整該天線單元的接收方向。
5. 如權(quán)利要求1所述的雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該驅(qū)動組件為步進(jìn)馬達(dá)。
6. —種雙軸向電動天線的定位方法，其特征在于該雙軸向電動天線的定位方法包括旋轉(zhuǎn)一天線單元到起始點(diǎn)，用以接收一定位信號；開始調(diào)整該天線單元的一水平軸向上的接收方向與該天線單元的一垂直軸向上的接收方向；讀取并記錄該定位信號強(qiáng)度的數(shù)據(jù)；以及當(dāng)該天線單元搜尋完畢時(shí)，根據(jù)所接收的該定位信號的強(qiáng)弱，自動調(diào)整該天線單元的接收方向。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙軸向電動天線的定位方法，其特征在于其中旋轉(zhuǎn)該天線單元到起始點(diǎn)的步驟中，包括通過一傾斜感應(yīng)組件來感測該天線單元的傾斜角度與位置。
8. 如權(quán)利要求6所述的雙軸向電動天線的定位方法，其特征在于其中該天線單元通過一馬達(dá)的帶動來調(diào)整該水平軸向上的接收方向。
9. 如權(quán)利要求6所述的雙軸向電動天線的定位方法，其特征在于其中該天線單元通過另一馬達(dá)的帶動來調(diào)整該垂直軸向上的接收方向。
10. 如權(quán)利要求6所述的雙軸向電動天線的定位方法，其特征在于其中當(dāng)該天線單元搜尋完畢的后，除了根據(jù)所接收的定位信號的強(qiáng)弱的外，更可根據(jù)衛(wèi)星所在位置的分布方式與數(shù)量，自動調(diào)整該天線單元的接收方向
全文摘要
一種雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)及定位方法，適用于一導(dǎo)航器。雙軸向電動天線結(jié)構(gòu)包括一天線單元、一第一轉(zhuǎn)軸及一第二轉(zhuǎn)軸。其中，天線單元配置于導(dǎo)航器上，用以接收定位信號，第一與第二轉(zhuǎn)軸則分別配置于天線單元的一水平軸向與一垂直軸向上。此外，第一與第二轉(zhuǎn)軸分別通過一驅(qū)動組件的帶動而旋轉(zhuǎn)，使與第一及第二轉(zhuǎn)軸相連接的天線單元同樣地通過驅(qū)動組件的帶動而旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)航器并根據(jù)天線單元所接收的定位信號強(qiáng)弱，自動調(diào)整天線單元的信號接收方向。
文檔編號H01Q3/02GK101174727SQ20061012312
公開日2008年5月7日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者王慶源, 郭明仁 申請人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司;神達(dá)電腦股份有限公司