利用傳感器決定行程條件的方法和設備的製作方法

2023-10-11 19:10:44 1

專利名稱：：利用傳感器決定行程條件的方法和設備的製作方法
技術領域：
：本發明涉及導航系統，更具體地說，其涉及利用傳感器判斷移動物體的行駛狀態和靜止狀態的方法和裝置。
背景技術：
：一般來說，導航系統是通過利用人造衛星為駕駛例如車輛的運輸設備提供信息的系統。所述導航系統是自動的。典型的導航系統被裝配入一個終端且包括一個存儲介質用於儲存地圖數據。而且，所述導航系統包括全球定位系統(GPS:GlobalPositioningSystem)接收器用於接收GPS信號。所述導航系統計算出車輛的位置，根據計算出的所述車輛的位置通知用戶車輛目前的位置。而且，所述導航系統設定出從目前位置到用戶想去的目的地的最理想的路線，和沿著所述路線為所述用戶提供多種類的相關信息，指導所述用戶到達想去的位置。用於計算車輛位置的方法，其利用GPS接收器從GPS衛星接收位置數據，和根據所述接收到的位置數據計算出所述車輛的目前位置。另一種計算出車輛位置的方法，利用安裝在所述車輛上的陀螺傳感器和加速度傳感器計算出所述車輛的目前位置。在這種情況下，所述另一個方法接收GPS信號，根據接收到的GPS信號計算出所述汽車的目前位置，和根據所述陀螺傳感器和加速度傳感器探測到的結果修正計算出的目前位置。而且，其可以通過利用所述加速度傳感器判斷所述車輛的行駛狀態和靜止狀態。對於此，通過測量在靜止狀態下獲得的加速度傳感器的數值，設定所述數值為初始數值，且比較所述初始數值和目前加速度傳感器的輸出值判斷行駛狀態和靜止狀態。多種設定初始數值的方法中的一種可以通過當所述終端被製造的時候的當時的及時測驗在終端預先設置初始數值。另一種方法可以在用戶使用所述終端之前在靜止狀態下直接地執行初始化。然而，對於可移動的導航設備來說，所述可移動的導航設備在車輛中的安裝位置和設置方法並非特別地被確定。特別的是，所述安裝位置和設置方法可以依照用戶的喜好和所述車輛內的環境改變。相應的，所述車輛中的安裝位置應該被建議處於與初始值被獲得的時候同樣的位置。而且，每一次所述安裝位置或者設置方法被改變，新的初始值必須被獲得。特別的是，當用戶希望設定初始數值，所述初始數值應當總是在靜止狀態下被獲得。相應地，所述用戶被要求在靜止狀態下直接地執行設定新的初始數值的操作。而且，所述初始數值可以在所述車輛停止的時候無需所述用戶的操作通過軟體被自動地設置。在這種情況下，其無法保證設定初始數值的時刻是靜止狀態且因此關於初始數值和判斷結果的可靠性被減少。
發明內容技術目的本發明的一方面提供了判斷行駛狀態的方法和設備，其能夠更加準確地判斷移動物體的行駛狀態無需當導航設備被製造或者被上市的時候單獨地設定初始數值的步驟。本發明的另一個方面還提供了利用傳感器判斷行駛狀態的方法和設備，其可以提高關於移動物體行駛狀態判斷結果的可靠性。技術方案根據本發明的一方面，其提供了利用傳感器判斷行駛狀態的方法，所述方法包括計算在所述傳感器的傳感器輸出信號中的變化量ΔΡ，其中所述傳感器探測移動物體的振動；以及比較計算出來的所述傳感器輸出信號中的變化量△P和所述傳感器輸出信號的預定的設定範圍判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。根據本發明的另一方面，其提供了判斷行駛狀態的設備，所述設備包括傳感器，輸出指示由移動物體引起的振動的信號；以及判斷單元，計算所述傳感器的傳感器輸出信號變化量ΔΡ，比較所述輸出傳感器信號的計算出的變化量ΔΡ和所述傳感器輸出信號的預定設定範圍，且判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。根據本發明，其提供了能夠利用傳感器探測移動物體的振動的新的方法，且因此可以更加準確地根據所述探測出的振動判斷移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。圖1是示出根據本發明的示例性實施例的利用傳感器判斷行駛狀態的設備的構造的視圖；圖2是示出根據本發明的示例性實施例的利用傳感器判斷行駛狀態的方法的流程圖；以及圖3是示出根據移動物體的行駛狀態加速度傳感器的輸出信號的圖表。具體實施例方式詳細的參考將由本發明的實施例組成，本發明的例子在附圖中被闡述，其中同類參考數目自始至終涉及同類元素。以下描述的實施例通過參考視圖按順序解釋本發明。圖1示出了根據本發明的示例性實施例的利用傳感器判斷行駛狀態的設備的構造的視圖，圖2是示出根據本發明示例性實施例的利用傳感器判斷行駛狀態的方法的視圖。參照圖1，行駛狀態判斷設備將被詳細描述。所述行駛狀態判斷設備被應用於導航設備，其包括全球定位系統(GPS)接收器10。所述GPS接收器10從至少三個GPS衛星接收位置信號並且根據接收到的位置信號計算出所述導航設備的位置。所述導航設備可以是屬於可移動式導航設備(PNDportablenavigationdevice)的禾中所述導航設備可以包括加速度傳感器。在此種情況下，所述導航設備可以利用被GPS接收器10接收到的GPS信號計算移動物體的目前位置，和根據所述加速度傳感器或者諸如此類設備探測出的信號修正計算出的目前位置。根據本發明的所述行駛狀態判斷設備探測所述移動物體的振動量和根據探測的振動量判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。對於以上操作，如圖1所示，所述行駛狀態判斷設備包括傳感器用於探測所述移動物體的振動，信號處理單元30用於處理所述傳感器的信號，以及判斷單元40用於判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。所述傳感器可以包括單獨的感測儀器用於探測所述移動物體的振動。而且，所述傳感器可以利用加速度傳感器，其包含在所述導航設備之中，用於探測所述移動物體的振動。所述加速度傳感器具有對於移動物體甚至較小的振動起反應的特徵。相應地，所述加速度傳感器(在下文中，被分配以參考符號20)可以被所述傳感器用於探測所述移動物體的振動。在本發明中，所述加速度傳感器20被構造用於通過利用三軸加速度傳感器輸出關於外部振動每一個軸的傳感器輸出信號。所述三軸加速度傳感器包括χ、γ和Z軸。用於探測所述移動物體的行駛狀態，其可以希望利用所述加速度傳感器20所有的Χ、Υ和Z軸的傳感器輸出信號。特別的是，所述加速度傳感器20將所述三軸中的一軸與所述移動物體的行駛方向相配，將另一軸與所述移動物體的左右方向相配，且將又一個軸和所述移動物體的上下方向相配。此外，所述加速度傳感器20輸出模擬信號且因此所述判斷單元40可能需要轉變所述模擬信號為可識別的數位訊號。對於上述操作，所述信號處理單元30接收所述加速度傳感器20每一個軸的傳感器輸出信號，轉換所述傳感器輸出信號為可以被所述判斷單元40識別的數位訊號，而且接著轉移轉換後的傳感器輸出信號到所述判斷單元40。所述信號處理單元30可以是模擬到數字(A/D:analog-to-digital)轉換器，其轉換作為輸入信號的模擬信號為與所述模擬信號水平一致的數位訊號。所述判斷單元40可以從所述加速度傳感器20的各個軸接收傳感器輸出信號，以及通過利用接收到的傳感器輸出信號判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。對於以上操作，所述判斷單元40周期性地接收關於所述加速度傳感器20每一個軸的傳感器輸出信號，並計算所述傳感器輸出信號的變化量ΔΡ。此外，所述判斷單元40可以通過利用與所述加速度傳感器20的X、Y和Z每一個軸相對應的所述傳感器輸出信號的變化量ΔΡ，即所述移動物體的振動量來判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。在此情況下，通過所述判斷單元40被判斷的所述移動物體的行駛狀態，其可以當所述導航設備計算出所述移動物體的目前位置的時候或者當所述導航設備指導用戶沿著通往被用戶特指的目的地的路線的時候被作為信息使用。此外，通過使用控制單元可以完善所述判斷單元40的所有控制操作，無需包括與所述判斷單元40相關的單獨單元。所述控制單元包含路線指導功能和控制所述導航設備的全面操作。在下文中，通過判斷單元40利用所述加速度傳感器20判斷移動物體處於行駛狀態的方法將參照圖2被詳細描述。參照圖2，在操作SlO中，關於所述加速度傳感器20的X、Y和Z軸傳感器輸出信號的設定範圍被預先設置。所述設定範圍是判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態的參考。特別的是，預先定義當所述移動物體處於靜止狀態的時候由於多種振動例如由於啟動而引起引擎移動而產生的最大振動範圍。所述傳感器輸出信號的設定範圍可以根據在預先設定的振動範圍之內的每一個軸的信號範圍被決定。所述信號從所述加速度傳感器20被輸出。圖3是示出依照移動物體的行駛狀態的加速度傳感器輸出信號的圖表。如圖3所示，所述加速度傳感器的每一個軸輸出關于振動的預定水平的傳感器信號。當所述移動物體處於行駛狀態的時候，與每一軸相對應的傳感器輸出信號的變化量十分的大。相反地，當所述移動物體處於靜止狀態的時候，與每一個軸相對應的傳感器輸出信號的變化量十分的小。相應地，所述傳感器輸出信號的設定範圍可以利用所述加速度傳感器20的特徵被設定。處於靜止狀態中的所述移動物體的振動範圍和關於所述振動範圍的每一個軸的傳感器輸出信號的設定範圍可以通過製造過程中的多種測試被設定。判斷所述移動物體的行駛狀態的標準使用所述傳感器輸出信號的設定範圍。其消除可能在靜止狀態下由於移動物體的發動引起的少量振動的影響，且因此防止所述移動物體被錯誤判斷處於行駛狀態。在操作S20中，所述判斷單元40在關於所述加速度傳感器20的每一個軸所述傳感器輸出信號的設定範圍被設定的環境下周期性地讀出與所述加速度傳感器20每一個軸相對應的傳感器輸出信號。在操作30中，所述判斷單元40關於X、Y和Z每一個軸比較目前的讀出的輸出信號的水平和先前的在傳感器輸出信號讀出之中的讀出的輸出信號的水平，且根據水平差值計算出關於所述傳感器20X、Y和Z每一個軸的傳感器輸出信號的變化量ΔP。在操作S40中，所述判斷單元40判斷計算出來的所述傳感器輸出信號的變化量ΔP是否在關於X、Y和Z每一個軸的設定範圍之中。當關於Χ、Υ和Z每一個軸的傳感器輸出信號的變化量ΔP被判斷處於操作S40所述的設定範圍之內的時候，在操作S50中所述判斷單元40判斷所述移動物體處於靜止狀態。關於每一個軸的傳感器輸出信號所述設定範圍通過考慮當所述移動物體處於靜止狀態的時候可能引起的最大振動範圍被確定。相應地，即使振動發生在所述靜止狀態下傳感器輸出信號並不存在於設定範圍之外。當所述移動物體處於行駛狀態，額外的振動可能由於引擎的運動而且還由於加/減速度引起的施加在所述移動物體上的力、根據移動物體在其上移動的路表面狀況沿著重力加速度方向的力和通過轉左或者轉右施加在移動物體上的力的變化而引起。相應地，與所述加速度傳感器20每一個軸相對應的傳感器輸出信號的變化量遠大於所述設定範圍。在這種情況下，所述路表面的狀況包括鋪砌材料，弧面，斜坡，或諸如此類。在操作S60中，當關於X、Y和Z每一個軸的傳感器輸出信號變化量ΔΡ在所述設定範圍之外的時候，所述判斷單元40判斷所述移動物體處於行駛狀態。如上所述，根據本發明，其可以利用導航系統的加速度傳感器計算移動物體的振動量和根據計算出來的振動數量準確地判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。本發明的典型實施例包括計算機可讀介質，其包含可以被計算機具體實現的用來執行多種操作的程序指令。所述介質可以同時包括單獨包括或與程序指令、數據文件、數據結構，平臺或者諸如此類相結合。所述介質和程序指令可以是那些為本發明特殊設計和構造的，或者是計算機軟體領域內的技術人員所公知的或者可獲得的。計算機可讀介質的例子包括磁性介質(例如，硬碟，軟盤，或者磁帶)、光學介質(例如，CDROM盤)、磁光介質(例如，軟光碟)，以及專門用於儲存和執行程序指令的硬體裝置(例如，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM))。程序指令的例子包括例如通過編碼器作出的機器語言，以及包含可以通過利用解碼機由計算機執行的高級代碼的文件。根據本發明，其提供了可以根據利用能夠探測所述移動物體的振動的傳感器的振動量判斷移動物體的行駛狀態的新的方法。此外，根據本發明利用傳感器判斷是靜止狀態還是行駛狀態的方法沒有要求設置初始值的操作。相應地，其優越於無需設定初始值的操作。特別的是，無需額外地包括振動探測感受器，其可以通過利用包含在導航設備中的加速度傳感器的特徵判斷移動物體是否處於行駛狀態。此外，根據本發明，通過考慮移動物體在靜止狀態下可能引起的最大振動範圍，設定範圍被界定，且所述移動物體的行駛狀態可以根據所述設定範圍被判斷。相應地，其可以解決由於靜止狀態中的少量振動導致錯誤判斷為行駛狀態的的問題。此外，根據本發明利用傳感器判斷行駛狀態的方法和設備可以提供關於移動物體的靜止狀態或者行駛狀態更加準確的判斷結果。相應地，其可以提高導航設備的可靠性。儘管已經參照其特定示例性實施例顯示和描述了本發明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求定義的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節上的各種改變。其本發明的範圍通過所述權利要求以及和其等同物被限定。權利要求一種利用傳感器判斷行駛狀態的方法，所述方法包括計算在傳感器的傳感器輸出信號中的變化量ΔP，其中所述傳感器探測移動物體的振動；以及比較計算出來的所述傳感器輸出信號中的變化量ΔP和所述傳感器輸出信號的預定設定範圍判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。2.如權利要求1所述的方法，其中所述傳感器利用包括X、Y和Z軸的三軸加速度傳感器.3.如權利要求2所述的方法，其中所述計算變化量包括周期性地讀出與X、Y和Z每一軸相對應的傳感器輸出信號；以及根據在關於各自的x、Y和Z軸的傳感器輸出信號讀出之中當前的傳感器輸出信號和先前的傳感器輸出信號之間的差值，計算關於所述X、Y和Z每一個軸在傳感器輸出信號中的變化量ΔP。4.如權利要求2所述的方法，其中所述傳感器輸出信號的預定設定範圍界定在靜止狀態中所述移動物體引起的最大振動範圍，其根據在所述界定的振動範圍之內的每一個軸的傳感器的輸出信號的範圍關於X、Y和Z每一個軸被確定。5.如權利要求4所述的方法，其中所述判斷移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態包括當對於所述傳感器的χ、γ和Z所有的軸的所述傳感器輸出信號變化量△P處於相關的軸的預定設定範圍之中的時候判斷所述移動物體處於靜止狀態；以及當對於所述傳感器的χ、γ和Z所有的軸所述傳感器輸出信號變化量△P超出相關的軸的預定設定範圍的時候判斷所述移動物體處於行駛狀態。6.一種存儲執行權利要求1至5中任一權利要求所述方法的程序的計算機可讀存儲介質。7.一種用於確定行駛狀態的裝置，所述裝置包括傳感器，輸出指示由移動物體引起的振動的信號；以及判斷單元，計算所述傳感器的傳感器輸出信號變化量ΔΡ，比較所述輸出傳感器信號的計算出的變化量ΔΡ和所述傳感器輸出信號的預定設定範圍，且判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。8.如權利要求7所述的裝置，其中所述傳感器利用加速度傳感器。9.如權利要求8所述的裝置，其中所述加速度傳感器利用包括Χ、Υ和Z軸的三軸加速度傳感器，且輸出關於所述振動的各自的X、Y和Z軸的傳感器信號。10.如權利要求9所述的裝置，其中所述加速度傳感器將所述三軸中的一軸與所述移動物體的行駛方向相配，將另一軸與所述移動物體的左右方向相配，且將又一個軸和所述移動物體的上下方向相配。11.如權利要求9所述的裝置，其中所述判斷單元界定關於加速度傳感器的Χ、Υ和Z每一個軸傳感器輸出信號的設定範圍，且通過利用三個軸的所有的傳感器輸出信號判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。12.如權利要求7所述的裝置，進一步包括信號處理單元，其將所述傳感器輸出信號轉換為信號，且輸出所述轉換的傳感器輸出信號到所述判斷單元，其中所述信號可以被所述判斷單元識別。13.如權利要求12所述的裝置，其中所述信號處理單元是模擬到數字(A/D)轉換器，其將所述傳感器輸出信號轉換為在可以被所述判斷單元識別的範圍中數位訊號。全文摘要提供了利用傳感器判斷移動物體處於靜止狀態還是行駛狀態的方法和設備。所述利用傳感器判斷行駛狀態的方法包括計算在所述傳感器的傳感器輸出信號中的變化量ΔP，其中所述傳感器探測移動物體的振動；以及比較計算出的所述傳感器輸出信號中的變化量ΔP和所述傳感器輸出信號的預定的設定範圍來判斷所述移動物體是處於靜止狀態還是行駛狀態。文檔編號G01C22/00GK101821590SQ200780053729公開日2010年9月1日申請日期2007年6月25日優先權日2007年5月11日發明者樸容觀,李權洙申請人:星克躍爾株式會社