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专利名称：车速检测方法
技术领域：
本发明涉及一种车速检测方法，利用检测汽车电源噪声频率与汽车加速值，再依据车辆行驶的状况，以求得最终车速，藉此方法使汽车导航装置在GPS信号中断的空窗期，仍可依照此方法估测最终车速，而继续执行导航。
背景技术：
汽车卫星导航系统的使用逐渐普遍，它是利用遍布于天空中的定位卫星所所传送下来的信号，执行几何定位的计算以算出目前汽车经纬度，然后将汽车的位置定位于车上的电子地图上，以实时性的显示车辆的位置，再配合事先根据目的地所算出的路径来指引驾驶者行驶的方向；然而传统汽车导航装置常因地形地物或道路建筑的关系，而发生信号接收不良或通信中断的情况，例如隧道里、高架桥下或在都会中两旁夹着高楼的巷道中，此时的导航装置因卫星信号无法满足定位的需求，以致无法作动；为解决此一缺陷，如图1所示有些较高级的导航装置11会使用陀螺仪12与车速线13的检测来推算车辆行驶的位置，以弥补在卫星14信号消失时该导航装置11无法定位的缺陷。
由于不同车辆的车速线13位置与信号格式都不相同，因而造成安装上的困扰，且一般使用者购买较高级的导航装置却因无法自行安装，而必需另外再负担一笔安装费用请专业的技师来装设，不符合经济效益。

发明内容
本发明的目的是提供一种车速检测方法，以解决上述传统导航装置在GPS信号中断的空窗期无法执行导航的缺陷，以及加装车速线因存有规格不一的安装问题与费用高昂等缺陷。
本发明提出的车速检测方法，包括(一)检测电源噪声频率换算引擎转速、(二)检测加速值、(三)转速/车速比对、(四)选择最终车速，利用以上的步骤，使汽车导航装置在GPS信号中断的空窗期，仍可求得车速继续执行导航。
本发明利用一车速检测装置检测车上电源噪声频率，此装置至少包含一汽车电源噪声检测单元。
上述的车速检测装置还包含一加速仪，用以检测汽车的加速值。
本发明的车速检测装置可经由插接于车上点烟器，取得汽车电源噪声频率信号，同时其电源系利用与该点烟器的连接，以提供该车速检测装置与导航装置所需的电源供应，以达到随插即用的方便性。
本发明的方法解决了一般汽车导航装置在GPS信号失联空窗期中无法执行的问题，以及车速线存有规格不一的安装不便性，利用本发明可不经由车速线来提供行驶的车速，即可精确取得车辆行驶的最终车速，以供导航系统对车速的需求，并达到随插即用的便利性者。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。


图1是习式汽车导航系统方块示意图；图2是本发明电路方块示意图；图3是本发明的引擎转速与车速关系曲线特性图；图4是本发明文件位与引擎转速的车速查照表；图5是本发明的主流程图；图6是本发明其步骤S2的副流程图；图7是本发明其步骤S3的副流程图；图8是本发明其步骤S4的副流程图。
附图标记说明11导航装置；12陀螺仪；13车速线；14卫星；2车速检测装置；21汽车电源噪声检测单元；211运算单元；22加速仪；3点烟器；4导航装置；a加速值；5卫星；ES引擎转速；a0设定值；G1、G2、G3、G4固定比例；S1、S2、S3、S4步骤；S21、S22、S23步骤；S31、S32、S33、S34步骤；S41、S42、S43、S44、S45、S46步骤；T0设定时间；V最终车速；V1、V2、V3初算车速；X落差值。
具体实施例方式
图2是本发明用来检测车上电源噪声频率的车速检测装置2的电路方块示意图，包括一汽车电源噪声检测单元21及一加速仪22，其中汽车电源噪声检测单元21，用以检测汽车电源既有的噪声频率NF(noisefrequency)，并换算为引擎转速ES(engine speed)；加速仪22(accelerometer)，用以检测汽车的加速值a。
上述本发明的车速检测装置2包含有一运算单元211，其可接收卫星5的卫星信号、汽车电源噪声检测单元21所转换的引擎转速信号，以及加速仪22的加速值a信号，并将上述信号加以运算比对。
利用上述本发明的车速检测装置2直接插接于一汽车点烟器3，并与导航装置4联机，经由该点烟器3以取得汽车电源噪声频率NF信号，并换算为引擎转速ES，配合加速仪22取得的加速值a，经由该运算单元211的运算比对后，而产生一估测最终车速V，以提供导航装置4的使用，其方法的步骤(如图5所示)为1、检测电源噪声频率换算引擎转速(步骤S1)利用该汽车电源噪声检测单元21检测电源噪声频率NF并换算为引擎转速ES。
2、检测加速值(步骤S2)利用该加速仪22所检测的加速值a，演算出第二初算车速V2。
3、转速/车速比对(步骤S3)利用一引擎转速ES与一GPS第一初算车速V1的比对，以建立一车速查照表(如图4所示)，并配合档位计算的修正，计算出第三初算车速V3。
4、选择最终车速(步骤S4)根据卫星信号的接收状况及车速比对结果，估测选定最终车速V。
利用上述本发明的步骤S4所选定的最终车速V，可提供导航装置4执行导航功能。
请参阅图5、图6，在上述本发明的步骤S2其执行时，先判断加速仪22的读值是否为恒速(步骤S21)，即以加速值a来进行判断；当加速仪22的读值小于设定值a0(例如设定值设为15以下)，且达于设定时间T0的范围(例如设定时间为3秒)时，此条件便可判定车辆没有明显加速，而是在一恒速状态，此时运算单元211就会记录加速仪22的基准值(off set)，即执行步骤S22，以供转速/车速比对(步骤S3)的参考；反之，如果超出上述设定值a0及未达到设定时间T0时，即判定不是在恒速状态下；以上步骤在步骤S2中最后仍须根据加速仪22的加速值a，计算出第二初算车速V2，以提供运算单元211的运算比对(步骤S23)。
请参阅图7所示，上述本发明的步骤S3，在收到GPS的信号下(步骤31)，当加速仪的加速值a是处于设定值a0的范围内，被认定为恒速(步骤S32)，此时汽车引擎转速ES与GPS的第一初算车速V1(指GPS提供的现行速度)相互的关系，除了停车与换档加减速的状态下，引擎转速ES与该第一初算车速V1为数段不连续的等比关系，而这些关系可以在卫星信号良好时，准确测得第一初算车速V1，并由加速仪22测得汽车没有明显的加速下(指恒速状态)，该第一初算车速V1与引擎转速ES的关系为不连续的直线(如图3所示)，其表示汽车档位在一至四档中，该第一初算车速V1与引擎转速ES分别成固定比例G1、G2、G3、G4的关系，故可将GPS的第一初算车速V1及引擎转速ES的值记录到的统计资料中，并撷取资料中数次相同车速值(可设定为2至6次，或依实际需求选定撷取次数)的引擎转速值作平均而得到一平均值，然后将此平均值正式纳入车速查照表中(步骤S34)，并以此得到一第三初算车速V3；当加速仪22的加速值a超过设定值a0的范围表示不在恒速状态(步骤31)，实际的车速与第二初算车速V2已发生误差，必须进行档位计算(步骤S33)的修正，当文件位切换时，引擎转速ES会出现陡升后再下降或陡降后再上升的情况，此时利用加速仪22的加减速来判断是否为真正的进退档，据此判断车辆此时行驶的档位，再对照车速查照表中对应档位的车速(步骤S34)，以获得推估的第三初算车速V3。
请参阅图8所示，上述本发明的步骤S5，其执行(一)在卫星信号正常收讯下，则以GPS所取得的第一初算车速V1为选定最终车速V(步骤S41、步骤S45、步骤S46)；(二)在卫星信号失联的情况下，且根据加速仪22其加速值a所计算出来的第二初算车速V2与转速/车速比对所算出的第三初算车速V3，其落差值X在设定的范围内时(例如落差值可设定为15％，或依实际需求设定其值)，则选定以加速仪22所计算的第二初算车速V2为最终速度V(步骤S41、步骤S42、步骤S44、步骤S46)；(三)在卫星信号失联的情况，且根据加速仪22的加速值a所计算出来的第二初算车速V2与转速/车速比对所算出的第三初算车速V3，其落差值X超出设定范围时，则以转速/车速比对的第三初算车速V3为最终速度V(步骤S41、步骤S42、步骤S43、步骤S46)，并以上述步骤S45、S44、S43选定的最终车速V提供导航执行(步骤S5)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，因此凡依本发明权利要求及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车速检测方法，包括(一)检测电源噪声频率换算引擎转速的步骤，利用一车速检测装置的汽车电源噪声检测单元检测电源噪声频率，并换算为引擎转速；(二)检测加速值的步骤，利用一加速仪所检测的加速值，演算出第二初算车速；(三)转速/车速比对的步骤，利用一引擎转速与一GPS的第一初算车速的比对，建立一车速查照表，并配合一档位计算的修正，计算出第三初算车速；(四)选择最终车速的步骤，根据一卫星信号的接收状况及该转速/车速比对结果，估测选定最终车速。
2.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在检测加速值的步骤中，当加速仪为恒速时，该车速检测装置的运算单元记录该加速仪的基准值。
3.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在转速/车速比对的步骤中，在收到GPS信号下，当加速仪的读值为恒速时，将该GPS的第一初算车速与该引擎转速的值记录到统计资料中。
4.如权利要求3所述的车速检测方法，其中引擎转速的值是撷取数次相同车速值的转速值的平均值，并以平均值存入车速查照表中，以对照计算出第三初算车速。
5.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在转速/车速比对的步骤中，在收到该GPS的信号下，当加速仪的读值为不恒速时，进行档位计算。
6.如权利要求5所述的车速检测方法，其中所述档位计算利用加速仪的加减速来判断进退档，并对照车速查照表对应档位的车速，以估算第三初算车速。
7.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在该选择最终车速的步骤中，在该卫星信号正常收讯下，以该GPS所取得的第一初算车速选定为最终车速。
8.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在选择最终车速的步骤中，在该卫星信号中断的情况下，根据该加速仪的加速值所计算出来的第二初算车速与该转速/车速比对所算出的第三初算车速，判断其落差值在设定的范围内时，选定以该加速仪所计算的第二初算车速为最终车速。
9.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在选择最终车速的步骤中，在卫星信号中断的情况下，根据该加速仪的加速值所计算出来的第二初算车速与该转速/车速比对所算出的第三初算车速，判断其落差值超出设定范围时，选定以该转速/车速比对的第三初算车速为最终速度。
10.如权利要求1所述的车速检测方法，其中在选定最终车速的步骤中，其所选定的最终车速提供导航装置执行导航功能。
全文摘要
本发明公开了一种车速检测方法，主要是利用检测汽车电源既有噪声频率以及汽车加速值，经由交互运算比对后，以估测该汽车的最终车速，该方法包括(一)检测电源噪声频率换算引擎转速、(二)检测加速值、(三)转速/车速比对、(四)选择最终车速，利用以上的步骤，使汽车导航装置在GPS信号失联的空窗期，仍可求得车速继续执行导航。
文档编号G01C21/28GK1616926SQ200410096868
公开日2005年5月18日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者陈锡勋 申请人:怡利电子工业股份有限公司