具有导航功能的笔记本计算机以及导航方法

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具有导航功能的笔记本计算机以及导航方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及笔记本计算机，特别是有导航功能的笔记本计算机以及导航方法。\n背景技术\n[0002] 利用卫星导航系统(Satellite Navigation System，SNS)，例如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)来获得陆地定位(包括经度和纬度)已经广为人知。\nGPS在辅助导航、地图绘制、地面监测等商业及科学领域得到了广泛的应用。同时，GPS也可以提供精准的时间参考。但是，传统的GPS设备价格昂贵，并且因为自身的中央处理单元(Central Proces sing Unit，CPU)计算能力导致了其功能的局限性。\n发明内容\n[0003] 为了解决上述问题，本发明提供了一种具有导航功能的笔记本计算机，其可从一组卫星接收卫星导航系统(SatelliteNavigation System，SNS)信号，其至少包括：导航装置，用来从所述卫星接收所述SNS信号，并将所述SNS信号下变频生成一中频(Intermediate Frequency，IF)信号；外设组件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线，其连接至所述导航装置用来传输所述IF信号；和中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，其通过所述PCI总线与所述导航装置连接，用来读取并处理所述IF信号，并向所述笔记本计算机输出一位置速度时间(Position，Velocity and Time，PVT)信息信号以实现所述导航功能。\n[0004] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：显示器，其通过所述PCI总线连接至所述CPU，用来显示所述PVT信息信号。\n[0005] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述导航装置进一步包括：天线，用以从所述卫星接收所述SNS信号；和射频芯片，用来下变频所述SNS信号生成所述IF信号，并向所述CPU输出所述IF信号。\n[0006] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述天线为内置天线。\n[0007] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述天线包括：外置天线；和外置天线端口，其连接至所述外置天线，并与所述外置天线一起用来接收所述SNS信号。\n[0008] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述导航装置进一步包括：辅助全球定位系统芯片，即，AGPS芯片，其包括天线模块，所述天线模块从一AGPS信号提供方接收一AGPS信号，并向所述CPU输出一AGPS数字信号，进而生成所述PVT信息信号。\n[0009] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述AGPS信号提供方是全球移动通讯系统(Global System for Mobilecommunication，GSM)基站或者码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)基站中的一种。\n[0010] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：南桥，其通过所述PCI总线连接至所述CPU；低脚位数总线，即，LPC总线，其连接至所述南桥，用来将所述中频信号从所述导航装置传送至所述CPU；和可信任平台模块芯片，即，TPM芯片，其中所述导航装置做为一部分集成在所述TPM芯片。\n[0011] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：总线桥，其连接至所述CPU，其中所述导航装置集成在所述总线桥中。\n[0012] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述总线桥是Cardbus总线桥。\n[0013] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：总线桥，其连接至所述CPU；总线桥接口，其与所述总线桥一起用来将所述IF信号由所述导航装置传送至所述CPU；和PC卡，其能够被插入所述总线桥接口，其中所述导航装置集成于所述PC卡中。\n[0014] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述导航装置进一步包括：AGPS芯片，其包括天线模块，所述天线模块从一AGPS信号提供方接收AGPS信号以便生成一AGPS数字信号，并发送至所述CPU用来生成所述PVT信息信号。\n[0015] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述PCI总线是PCI-X或者PCI-E中的一种。\n[0016] 本发明还提供一种具有导航功能的笔记本计算机，其可从一组卫星接收卫星SNS信号，其至少包括：导航装置，其用来从所述卫星接收所述SNS信号并生成一PVT信息信号；\nPCI总线，其连接至所述导航装置，用来传输所述PVT信息信号；显示屏，其连接至所述PCI总线；和CPU，其通过所述PCI总线与所述导航装置相连，其中所述CPU能读取所述PVT信息信号以实现所述导航功能，并在所述显示屏上生成一详细位置信息。\n[0017] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述导航装置进一步包括：天线，其用来从所述卫星接收所述SNS信号；射频芯片，其用来下变频所述SNS信号以便生成一IF信号；和基带芯片，其连接至所述射频芯片，并接收所述IF信号，计算所述PVT信息信号，并向所述CPU发出中断信号以通知所述CPU读取所述PVT信息信号。\n[0018] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：南桥，其通过所述PCI总线连接至所述CPU；LPC总线，其连接至所述南桥，用来将所述PVT信息信号从所述导航装置传送至所述CPU；和TPM芯片，其连接至所述LPC总线，其中所述导航装置做为一部分集成在所述TPM芯片中。\n[0019] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：总线桥，其通过所述PCI总线连接至所述CPU，其中所述导航装置集成在所述总线桥中。\n[0020] 本发明所述的具有导航功能的笔记本计算机，所述具有导航功能的笔记本计算机进一步包括：总线桥，其连接至所述CPU；总线桥接口，其与所述总线桥一起用于将所述PVT信息信号由所述导航装置传送至所述CPU；和PC卡，其能够被插入所述总线桥接口，其中所述导航装置集成于所述PC卡中。\n[0021] 本发明另提供一种用来实现笔记本计算机导航功能的方法，其至少包括：通过集成在所述笔记本计算机中的导航装置从一组卫星接收一SNS信号；通过所述导航装置中的基带芯片处理所述SNS信号，并生成IF信号；通过所述笔记本计算机的CPU对所述IF信号进行处理，并生成一PVT信息信号；以及通过所述笔记本计算机的显示器显示所述PVT信息信号，以便实现所述笔记本计算机的导航功能。\n[0022] 本发明所述的用来实现笔记本计算机导航功能的方法，所述用来实现笔记本计算机导航功能的方法进一步包括：通过含天线模块的AGPS芯片从一AGPS信号提供方接收AGPS信号；通过所述导航装置的射频芯片根据所述AGPS信号生成AGPS数字信号；通过所述笔记本计算机的所述CPU根据所述AGPS数字信号生成所述PVT信息信号。\n[0023] 本发明还提供一种用来实现笔记本计算机导航功能的方法，其至少包括：初始化集成在所述笔记本计算机中的导航装置中的基带芯片；通过集成在所述笔记本计算机中的所述导航装置从一组卫星接收SNS信号；通过所述导航装置中的基带芯片处理所述SNS信号并生成PVT信息信号，发出中断信号通知所述笔记本计算机的CPU；所述笔记本计算机的所述CPU响应所述中断信号，并读取所述中断信号；以及通过所述笔记本计算机的显示器显示所述PVT信息信号，以便实现所述笔记本计算机的导航功能。\n[0024] 本发明所述的用来实现笔记本计算机导航功能的方法，所述用来实现笔记本计算机导航功能的方法进一步包括：通过含天线模块的AGPS芯片从AGPS信号提供方接收AGPS信号；通过所述导航装置的所述射频芯片根据所述AGPS信号生成AGPS数字信号；通过所述笔记本计算机的所述基带芯片根据所述AGPS数字信号生成所述PVT信息信号。\n[0025] 与现有技术相比，通过本发明的具有导航功能的笔记本计算机以及用来实现笔记本计算机导航功能的方法具有强大的运算能力，大显示屏幕，大存储空间以及易于升级的导航软件而占据优势。\n附图说明\n[0026] 以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。\n[0027] 图1是根据本发明一个实施例的能集成于笔记本计算机的GPS装置的方框示意图；\n[0028] 图2是根据本发明另一个实施例的能集成于笔记本计算机的GPS装置的方框示意图；\n[0029] 图3是根据本发明一个实施例的集成了GPS装置的笔记本计算机的软件、驱动以及硬件元件的示意图；\n[0030] 图4是根据本发明一个实施例的集成了GPS装置的笔记本计算机的方框示意图；\n[0031] 图5是根据本发明另一个实施例的集成了GPS装置的笔记本计算机的方框示意图；\n[0032] 图6是根据本发明另一个实施例的集成了GPS装置的笔记本计算机的方框示意图；\n[0033] 图7是根据本发明另一个实施例的集成了GPS装置的笔记本计算机的方框示意图；\n[0034] 图8是根据本发明一个实施例的用来实现笔记本计算机导航功能的方法的流程图；以及\n[0035] 图9是根据本发明另一个实施例的用来实现笔记本计算机导航功能的方法的流程图。\n具体实施方式\n[0036] 现在将会详细参考本发明实施例。虽然本发明将会结合具体实施例进行说明，但是可以理解，如下说明不是意图将本发明限制在所列实施例中。相反，本发明覆盖了所有的替代、修改和等同方式，只要这些相关技术特征包含在本发明随附的权利要求书定义的主旨和范围中。\n[0037] 此外，在以下对本发明的详细描述中，为了提供针对本发明的完全的理解，阐明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。\n在另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。\n[0038] 本发明的一个实施例提供了一个集成了卫星导航装置的具有导航功能的笔记本计算机。具有导航功能是指可以为该笔记本计算机提供位置、速度和时间(PVT)信息，从而使笔记本计算机的终端用户可以方便的获取位置、速度以及时间信息。与现有技术中的GPS装置相比，本发明实施例中集成导航装置的笔记本计算机因强大的运算能力、大显示屏幕、大存储空间以及易于升级的导航软件而占据优势。\n[0039] 虽然本发明的实施例所描述为GPS系统，但并不限制于此。通常，本发明可以用在其他类别的导航系统。\n[0040] 图1所示的是根据本发明一个实施例中一个能集成于笔记本计算机的GPS装置\n102的方框示意图。GPS装置102包含一个GPS内置天线104，一个GPS外置天线端口106连接至一个外置天线114，一个AGPS(assisted Global Positioning System，AGPS)芯片\n108和一个射频(Ratio Frequency，RF)芯片110。GPS内置天线104和GPS外置天线端口\n106用来从GPS卫星(例如GPS卫星150、152和154)接收GPS信号。在一个实施例中GPS内置天线104和GPS外置天线端口106都有较高的灵敏度及响应速度。在一个实施例中，GPS装置102可以只包含GPS内置天线104或GPS外置天线端口106中的一个来接收GPS信号。RF芯片110连接至GPS内置天线104或GPS外置天线端口106来读取及处理GPS内置天线104和/或GPS外置天线端口106接收到的GPS信号。\n[0041] AGPS芯片108包含一个天线模块(未图示)，该天线模块可用来从AGPS信号提供方基站156(例如GSM/CDMA)处接收AGPS信号，从而加强GPS装置102的功能。例如，包含AGPS芯片108的GPS装置102可在信号微弱的场合提供可靠的定位信息，例如在室内或是被建筑物遮挡时。\n[0042] 在一个实施例中，RF芯片110处理并输出IF信号160，AGPS芯片108处理并输出AGPS数字信号162。IF信号160和AGPS数字信号162可被传送至笔记本计算机的底层驱动程序来计算该笔记本计算机的PVT信息。在通信和电子工程领域，中频是指在传送或接收时以载波为介质的频率。在卫星及雷达领域，最常用的中频是指10至70兆赫兹。不过，中频的范围可达到10至100兆赫兹。\n[0043] 图2所示的是一个根据本发明另一个实施例中一个能集成于笔记本计算机的GPS装置202的方框示意图。GPS装置202中与GPS装置102类似的元件使用了相同的编号，在此不再赘述。但与图1中的GPS装置102不同的是，GPS装置202包含一个连接至RF芯片\n110和AGPS芯片108的GPS基带芯片212，该GPS基带芯片212用来处理IF信号160和数字AGPS信号162并生成PVT信息，而不是将IF信号160和数字AGPS信号162传给如前所述的底层驱动程序。该底层驱动程序可以访问GPS基带芯片212并将其生成的PVT信息传送给上层GPS应用软件。\n[0044] 在另一个实施例中，GPS装置102和202可以不包括AGPS芯片108。也即，GPS装置102和202包括AGPS芯片108或不包括AGPS芯片108都可以正常工作。但如果GPS装置\n102或202包含了AGPS芯片108，底层驱动程序或是GPS基带芯片212应当支持AGPS功能。\n[0045] 在一个实施例中，GPS基带芯片212可以直接计算出PVT信息。在另一个实施例中，GPS基带芯片212可与底层驱动程序合作来生成PVT信息。具体的说，GPS基带芯片212可以对IF信号160及AGPS数字信号162进行处理，并将运算的中间结果传输给底层驱动程序，再由底层驱动程序对中间结果做进一步的计算从而得到PVT信息。\n[0046] 这样，无论PVT信息是由图1所述的CPU中运行的底层驱动程序得出还是由图2所述的GPS基带芯片212得出，在笔记本计算机的CPU中运行的一个上层导航应用软件都可以接收该PVT信息并且通过该上层导航应用软件的图形用户界面为终端用户提供详细的位置信息。\n[0047] 在一个实施例中，当用户输入一个目的地时，导航应用软件可以提供到达目的地的可选路径。\n[0048] 图3所示的是根据本发明实施例的一个集成了GPS装置的笔记本计算机的软件、驱动以及硬件元件的示意图。在一个笔记本计算机系统中，硬件集成GPS装置306可为如前所述的图1中的GPS装置102或是图2中的GPS装置202。GPS驱动堆栈304包含一个可以访问硬件集成GPS装置306的底层驱动程序。GPS驱动堆栈304可以做为硬件集成GPS装置306和GPS应用软件302(例如如前所述的上层导航应用软件)的接口。换言之，GPS驱动堆栈304可以为GPS应用软件302提供一个访问平台。\n[0049] 图4所示的是根据本发明实施例的一个集成了GPS装置的笔记本计算机400的方框示意图。通常，笔记本计算机是指为满足移动功能设计的小型个人计算机(PC)，一个笔记本计算机可能包括但并不局限于：一个中央处理单元(CPU)，一个集成于主板上的外设组件互连标准(PCI)总线，一个电源(或可充电电池)以及一个显示屏，该显示屏通常通过铰链装置连接于一个包含键盘及指示装置(触控式鼠标)的座体之上。笔记本计算机400包含一个CPU402，外设组件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线404和一个GPS装置420。GPS装置420可以是图1中的GPS装置102或是图2中的GPS装置\n202。GPS装置420集成于笔记本计算机400当中，并与PCI总线404相连。PCI总线404可以是其他类型的PCI总线，例如PCI-X总线或是PCI-E总线等等。在一个实施例中，假如PCI总线404是PCI-E总线，则GPS装置420可以连接至笔记本计算机400的根联合体(Root Complex，RC)上，或可经由一个交换器(Switch)连接至笔记本计算机400的RC上。\n[0050] 在一个实施例中，为使GPS装置420(例如图1中的GPS装置102)实现导航功能，CPU402通过PCI总线404的接口，从GPS装置420中读取IF信号以及AGPS数字信号(例如图1中的IF信号160以及AGPS数字信号162)。笔记本计算机中运行的底层驱动程序(例如图3中在GPS驱动堆栈304中的底层驱动程序)可用来计算相应的PVT信息并将运算出的位置及导航信息。在一个实施例中，详细的PVT信息通过笔记本计算机400中导航应用软件的用户图形界面显示在笔记本计算机400的屏幕上。\n[0051] 在另一个实施例中，为使GPS装置420(例如图2中的GPS装置202)实现其导航功能，CPU402通过PCI总线404的接口配置GPS基带芯片(例如图2中的GPS基带芯片\n212)中的控制寄存器(未图示)。在一个实施例中，CPU402通过PCI接口配置基带芯片中的控制寄存器。当GPS基带芯片接收到IF信号以及AGPS数字信号(例如图1中的IF信号160以及AGPS数字信号162)并计算出PVT信息时，它通过PCI总线404输出中断信号(未图示)通知CPU 402。CPU 402可以响应该中断信号，通过PCI总线404读取GPS基带芯片生成的PVT信息。然后，笔记本计算机400中运行的底层驱动程序，例如图3中GPS驱动堆栈304中的底层驱动程序，对GPS基带芯片212进行访问，并将PVT信息传给笔记本计算机400中运行的导航应用软件，例如图3中的GPS应用软件302。笔记本计算机400中运行的导航应用软件可以将详细位置信息通过一个用户图形界面显示在笔记本计算机400的屏幕上。\n[0052] 由于导航应用软件易于下载和更新，因此笔记本计算机用户可以方便地安装导航应用软件的新版本。\n[0053] 图5所示的是根据本发明实施例的一个集成了GPS装置的笔记本计算机500的方框示意图。笔记本计算机500包含一个CPU 402、一个PCI总线404、一个南桥506、一个低脚位数(LowPin Count，LPC)总线508和一个可信任平台模块(TrustedPlatform Module，TPM)芯片510。\n[0054] LPC总线508将下游设备(例如TPM芯片510)连接至CPU402。在一个实施例中，LPC总线508的物理走线在主板上连接至笔记本计算机500的南桥芯片506上。TPM芯片\n510用来完成TPM协议，该TPM协议规范了用安全密码处理器存储安全密钥来保护信息的细节。\n[0055] 在笔记本计算机500中，GPS装置420集成在TPM芯片510当中来实现笔记本计算机500的导航功能。GPS装置420可以是图1中的GPS装置102或是图2中的GPS装置\n202。GPS装置420可以与CPU402合作计算出PVT信息，并将位置及导航信息显示于笔记本计算机500的显示屏上。图5中CPU 402与GPS装置420之间的协作工作原理同图4中CPU 402与GPS装置420之间的协作工作原理类似。\n[0056] 图6所示的是根据本发明实施例的一个集成了GPS装置的笔记本计算机600的方框示意图。笔记本计算机600包含一个CPU 402，一个系统并行总线404和一个Cardbus桥\n606。在笔记本计算机600中，GPS装置420集成于Cardbus桥606中，该Cardbus桥606通过PCI总线404(例如PCI总线)连接至CPU 402。Cardbus桥606也可用其他类型的总线中继替代，例如PCMCIA、SD、MMC、IEEE1394桥等等。\n[0057] 图7所示的是根据本发明实施例的一个集成了GPS装置的笔记本计算机700的方框示意图。笔记本计算机700包含一个CPU402，一个PCI总线404，一个Cardbus桥606和一个Cardbus接口708。在笔记本计算机700中，GPS装置420可集成于PC卡中，例如R3卡710。R3卡710可以插入笔记本计算机700中，并通过Cardbus接口708与笔记本计算机700合作。笔记本计算机可以通过Cardbus接口708访问R3卡710，并接收IF信号或处理好的PVT信息。PC卡可用其他类型的存储卡替代，只要该存储卡与总线桥匹配。\n[0058] 图8所示是根据本发明实施例的一种用来实现笔记本计算机导航功能的方法的流程图。虽然在图8中揭示了单个步骤作为示例，但这些步骤只是举例。就是说，本发明也适合于图8中引用示例的各种各样的其他实施步骤或者其他的变型。对图8的说明是结合图1进行的。GPS装置102包含一个GPS内置天线104，一个GPS外置天线端口106连接至一个外置天线114，一个辅助GPS(AGPS)芯片108和一个RF芯片110。\n[0059] 在步骤810中，GPS装置102的GPS内置天线104或/和外置天线114以及AGPS天线接收GPS信号和AGPS信号。\n[0060] 在步骤812中，通过处理接收到的GPS信号和AGPS信号，RF芯片110输出中频信号160，AGPS芯片108输出AGPS数字信号162。\n[0061] 在步骤814中，笔记本计算机中的CPU通过处理中频信号和AGPS数字信号生成PVT信息信号。在一个实施例中，RF芯片110输出的中频信号160以及AGPS芯片108输出的AGPS信号162传送至笔记本计算机的底层驱动程序，用来计算该笔记本计算机的PVT信息。\n[0062] 在步骤816中，笔记本计算机通过计算出的PVT信息将位置及导航信息显示在显示屏上。\n[0063] 图9所示是根据本发明实施例的一种用来实现笔记本计算机导航功能的方法的流程图。对图9的说明是结合图2进行的。GPS装置202包含一个GPS内置天线104，一个GPS外置天线端口106连接至一个外置天线114，一个辅助GPS(AGPS)芯片108，一个GPS射频芯片110和一个GPS基带芯片212。\n[0064] 在步骤910中，笔记本计算机的CPU通过配置GPS基带芯片212中的控制寄存器(图2中未示出)对其导航功能起始化。CPU通过系统并行总线对GPS基带芯片212中的控制寄存器进行配置。在一个实施例中，CPU通过PCI接口对该控制寄存器进行配置。\n[0065] 在步骤912中，GPS装置202的GPS内置天线104或/和外置天线114以及AGPS天线接收GPS信号和AGPS信号。\n[0066] 在步骤914中，GPS装置的GPS基带芯片212处理中频信号以及AGPS数字信号并生成PVT信息。当GPS基带芯片212生成PVT信息后，它发出中断信号通知CPU。\n[0067] 在步骤916中，CPU响应中断信号，从GPS基带芯片212中读取PVT信息。\n[0068] 在步骤918中，笔记本计算机通过计算出的PVT信息将位置及导航信息显示在显示屏上。\n[0069] 在此所用的术语和表述是用来说明的术语，并不是限制，并且没有意图，用这些术语和表述排除任何显示和说明(或者部分显示和说明)的技术特征的等同特征，并且承认在权利要求范围内有各种各样的修改是可能的。其他的修改，各种形式，和变形也是可能的。因此，权利要求的意图是覆盖所有这些等同和变形的方式。