專利名稱：藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種手持式導航裝置，特別是涉及一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法。
背景技術：
內(nèi)建全球位置定位系統(tǒng)(GlcAal Positioning System，GPS)的導航裝置不僅為人所熟知且廣泛采用在車用導航裝置。導航裝置的一般功能包含提供一地圖資料庫，用以在導航裝置的顯示器上產(chǎn)生導航指令，而導航裝置通常固定在儀表板上或鑲嵌至儀表板內(nèi)?！皩Ш窖b置”一詞是指一個能夠輔助使用者導航到一個預定目的地的裝置。導航裝置有用以接收位置資訊的內(nèi)部系統(tǒng)，像是GPS接收器，或是能夠連上可接收位置資訊的接收器。導航裝置本身可自我運算導航路徑，或連上遠端的服務器，遠端的服務器可運算導航路徑以及提供導航資訊給導航裝置，或導航裝置協(xié)同遠端的服務器共同完成導航路徑的運算。個人GPS導航裝置不是永久固定在一臺車輛上而是可隨時拆卸或裝載在任一臺車上， 因此，個人GPS導航裝置是全功能配備的，也就是說個人GPS導航裝置包含內(nèi)建GPS天線， 導航軟件和地圖，所以可描繪和顯示導航路徑。當車輛行經(jīng)與天空隔離的區(qū)域時(像是進入隧道)，GPS導航裝置會接收不到衛(wèi)星信號。另外，當導航經(jīng)過大城市中被密密麻麻的高聳建筑物包圍的城市峽谷(urban canyons)時，GPS導航裝置也會產(chǎn)生錯誤的位置資訊。車子目前的位置坐標可藉由先前判定的位置、已知速率、經(jīng)過時間、以及路徑來加以推算。就GPS導航裝置而言，藉由推算位置坐標，即使在接收不到GPS衛(wèi)星傳來的GPS衛(wèi)星信號或是當導航環(huán)境造成基于GPS衛(wèi)星信號所得到的GPS導航裝置的位置坐標無法信賴的情況下，還能繼續(xù)導航。當車輛行駛在無法接收GPS衛(wèi)星信號的位置時，GPS導航裝置仍可根據(jù)GPS導航裝置最后接收到GPS衛(wèi)星信號的時間、GPS導航裝置在該時間的地點，以及GPS導航裝置基于使用者輸入的目的地所設計的計劃路徑來預測車輛的位置。然而，當GPS導航裝置無法接收GPS衛(wèi)星信號時，GPS導航裝置較不容易判斷車輛的行車速率。相反地，當可接收GPS 衛(wèi)星信號時，GPS衛(wèi)星信號將提供足夠的資訊使得GPS導航裝置能夠計算出目前車行速率。 傳統(tǒng)上，車輛的行車速率可藉由將車速感測器的分接頭連結至GPS導航裝置的處理器來達成不需依靠GPS衛(wèi)星信號也能藉由處理器計算出行車速率的目的。請參照圖1所示，是先前技術說明連結至汽車接線器20的手持式導航裝置10的示意圖。手持式導航裝置10包含一顯示器12及多個控制按鈕14。顯示器12用以顯示地圖資訊，多個控制按鈕14使一使用者能夠操作手持式導航裝置10。上述提及為了提供有關行車速率的資訊至手持式導航裝置10，手持式導航裝置10必須連結至汽車接線器20。首先，保護/隔離電路26經(jīng)由汽車接線器20連結至汽車電源22及行車速率感測器M。保護 /隔離電路26從行車速率感測器M得到速率資訊后便提供速率資訊至信號轉換電路觀， 信號轉換電路觀轉換速率資訊后便將轉換后的信號傳給手持式導航裝置10使用。不幸的是，當必須連結至汽車接線器20時，先前技術的手持式導航裝置10有許多缺點。首先，接通汽車接線器20的技術水準超越大多數(shù)消費者的操作水準。第二個問題是一般消費者比較喜歡干凈和排列整齊的線路環(huán)境，不喜歡裝置之間連接許多的線路和纜線。第三個問題是讀取行車速率所需的線路、保護/隔離電路沈、信號轉換電路觀都會大幅提升手持式導航裝置10的總體花費。由此可見，上述現(xiàn)有的手持式導航裝置在產(chǎn)品結構、制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新的藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種手持式導航裝置排除需要額外的硬件以及排除連結任何線路至汽車接線器，還提供一種可以簡單地估計行車速率的方法，并用該估計的行車速率來執(zhí)行位置坐標推算估計。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置，包含一殼體；一存儲器，安裝于該殼體內(nèi)；一顯示器，安裝于該殼體上，用以顯示地圖資訊和導航指令；一麥克風，安裝于該殼體上，用以輸入聲音信號至該手持式導航裝置；及一處理器，安裝于該殼體內(nèi)，用以控制該手持式導航裝置的操作，該處理器接收并分析來自該麥克風的聲音信號，當該手持式導航裝置沒有接收到全球位置定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號時，根據(jù)所接收并已被分析的聲音信號的特征判定該汽車正在移動的速率，且基于該汽車的速率估計該汽車目前的位置；其中該存儲器、該顯示器、該麥克風分別與該處理器連接。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的手持式導航裝置，其中該麥克風是一立體聲麥克風，用以輸入來自該汽車內(nèi)兩不同位置的一第一聲音信號和一第二聲音信號，該處理器比較該第一聲音信號和該第二聲音信號并且根據(jù)比較的結果來判定該汽車是否正在轉向。前述的手持式導航裝置，其中該處理器分析一預定音頻范圍的聲音信號。前述的手持式導航裝置，其中該處理器根據(jù)該汽車目前的速率及噪音調(diào)整該預定音頻范圍。前述的手持式導航裝置，其中該處理器利用噪音消除技術來忽略該汽車的周圍環(huán)境的噪音。前述的手持式導航裝置，其另包含一通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機，用以下載有關于該汽車的資料模型，該處理器根據(jù)該汽車的資料模型分析聲音信號。前述的手持式導航裝置，其另包含一通訊端口，用以致能該手持式導航裝置和一外部電腦之間的通訊，該手持式導航裝置通過該通訊端口下載有關于該汽車的資料模型， 及該處理器根據(jù)該汽車的資料模型分析聲音信號。前述的手持式導航裝置，其中該通訊端口是一 USB端口。前述的手持式導航裝置，其另包含一陀螺儀或一加速率計，用以偵測該汽車在方向上的加速及/或改變，該處理器基于該汽車的速率和該汽車在行進方向上的加速及/或改變來估計該汽車目前的位置。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的方法，其中，一手持式導航裝置包含一存儲器和一顯示器，該顯示器用以顯示地圖資訊和導航指令，該方法包含通過一麥克風輸入聲音信號至該手持式導航裝置；分析由該麥克風輸入的聲音信號；當該手持式導航裝置沒有接收到全球位置定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號時，根據(jù)所接收并已被分析的聲音信號的特征判定該汽車正在移動的速率；及基于該汽車的速率估計該汽車目前的位置。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的方法，其中該麥克風是一立體聲麥克風，而該方法另包含利用該立體聲麥克風輸入來自該汽車內(nèi)兩不同位置的一第一聲音信號和一第二聲音信號；比較該第一聲音信號和該第二聲音信號；及根據(jù)比較的結果來判定該汽車是否正在轉向。前述的方法，其中分析由該麥克風輸入的聲音信號包含分析一預定音頻范圍內(nèi)的聲音信號。前述的方法，其另包含根據(jù)該汽車目前的速率調(diào)整該預定音頻范圍。前述的方法，其另包含利用噪音消除技術來忽略該汽車的周圍環(huán)境的噪音。前述的方法，其中該手持式導航裝置另包含一通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機，而該方法另包含該通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機下載有關于汽車的資料模型；及根據(jù)該汽車的資料模型分析由該麥克風輸入的聲音信號。前述的方法，其中該手持式導航裝置另包含一通訊端口，用以致能該手持式導航裝置和一外部電腦之間的通訊，而該方法另包含該手持式導航裝置通過該通訊端口下載有關于該汽車的資料模型；及根據(jù)該汽車的資料模型分析由該麥克風輸入的聲音信號。前述的方法，其中該通訊端口是一通用序列匯流排端口。前述的方法，其中該手持式導航裝置另包含一陀螺儀或一加速計，用以偵測該汽車在行進方向上的加速及/或改變，而該方法另包含基于該汽車的速率和該汽車在方向上已被偵測的加速及/或改變來估計該汽車目前的位置。借由上述技術方案，本發(fā)明藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明的手持式導航裝置不需要額外的硬件以及排除連結任何線路至汽車接線器，而是提供一種可以簡單地估計行車速率的方法，并用該估計的行車速率來執(zhí)行位置坐標推算估計。因此，手持式導航裝置提供一種利用位置坐標推算的方法來估計汽車目前的位置。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是先前技術說明連結至汽車接線器的手持式導航裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明手持式導航裝置的示意圖。圖3是圖2手持式導航裝置的功能方框圖。
20 汽車接線器22 汽車電源24:行車速率感測器26:保護/隔離電路28:信號轉換電路10、100 手持式導航裝置101 殼體12、102:顯示器104 麥克風106 處理器108:存儲器110:揚聲器112 通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機114 通用序列匯流排端口116 陀螺儀118:加速率計14、120:控制按鈕
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法的具體實施方式
、結構、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。當手持式導航裝置放置在無法接收GPS信號的地方時，本發(fā)明提供一種簡化的方式用以決定行車速率。本發(fā)明的好處在于利用個人導航裝置現(xiàn)存的硬件，而不需要連結至汽車接線器，便可決定行車速率。請參照圖2所示，是本發(fā)明手持式導航裝置100的示意圖。手持式導航裝置100包含一殼體101，一顯示器102安裝于殼體101上，一麥克風104安裝于殼體101上，和多個控制按鈕120安裝于殼體101上。顯示器102用以顯示地圖資訊，多個控制按鈕120使一使用者能夠操作手持式導航裝置100。不同于傳統(tǒng)的手持式導航裝置10，本發(fā)明的手持式導航裝置100利用麥克風104從汽車內(nèi)得到的聲音信號分析聲音信號，再據(jù)以決定汽車正在移動的速率。一旦得到行車速率，手持式導航裝置10利用行車速率、從最后接收到可信賴的 GPS衛(wèi)星信號的地點及之后所經(jīng)過的時間、及行車的計劃路徑，便可推算汽車目前的位置坐標。請參照圖3所示，是手持式導航裝置100的功能方框圖。手持式導航裝置100另包含一處理器106安裝于殼體101內(nèi)，一存儲器(即記憶體，以下均稱為存儲器)108安裝于殼體101內(nèi)，及一揚聲器110安裝于殼體101上。處理器106用以分析從麥克風104接收的聲音信號，然后根據(jù)接收的聲音信號判定汽車正在行進的速率，以及基于所判定汽車的速率來估計汽車的目前位置。存儲器108不僅用以儲存地圖和路徑的資訊也儲存藉由處理器106所執(zhí)行的軟件。揚聲器110用以輸出聲音訊息給使用者，像是快接近導航路徑必須轉彎時的指令。手持式導航裝置100另外可選擇性地包含一通用分組無線業(yè)務(General Packet Radio Service，GPRS)數(shù)據(jù)機 112、一通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)端口 114、一陀螺儀116及/或一加速率計118，將一一詳述如下。利用麥克風104可判定汽車行進速率。當手持式導航裝置100接收不到可靠的GPS 衛(wèi)星信號時，手持式導航裝置100判定的速率可用來輸入至位置坐標推算系統(tǒng)，然后估計出目前汽車的目前位置。一般來說，汽車周圍環(huán)境的噪音會隨著汽車的速率而改變，因此， 麥克風104用來創(chuàng)造出基于周圍環(huán)境的噪音的數(shù)字聲音信號。然后將數(shù)字聲音信號提供給處理器106，讓處理器106分析數(shù)字聲音信號。為了增加分析結果的準確性，處理器106可選擇僅分析預定音頻范圍的聲音信號。以這種方式，處理器106僅會考量相關于汽車速率的那些聲音，另外像是由汽車立體音響或是汽車內(nèi)乘客所產(chǎn)生的其他音頻范圍的聲音將被忽略。因為當汽車速率改變時，會產(chǎn)生不同音高的噪音，處理器106可根據(jù)汽車目前的速率及其所產(chǎn)生的噪音調(diào)整汽車在不同的車速產(chǎn)生的噪音的音頻范圍。另外，處理器106也可利用噪音消除(noise-canceling)技術來忽略部分汽車周圍環(huán)境的噪音，然后僅針對直接相關于汽車引擎轉速的噪音進行處理。GPRS數(shù)據(jù)機112可用來下載有關于特定車款的資料模型，其可為汽車制造商或是同車款的其他駕駛所提供至服務器的資料模型。USB端口 114不僅可用來連結手持式導航裝置100至一外部電腦，也可經(jīng)由外部電腦下載資料模型至手持式導航裝置100。在這兩種情況下，一旦資料模型出現(xiàn)在手持式導航裝置100上時，資料模型可協(xié)助處理器106分析由麥克風104所提供的聲音信號。本發(fā)明并不受限于GPRS數(shù)據(jù)機和USB，也可應用其他形式的通訊裝置以及其他形式的標準匯流排(Bus，即總線)。除了判定汽車速率之外，當手持式導航裝置100接收不到GPS衛(wèi)星信號時，也能偵測汽車在行進方向上的轉彎和改變，達成上述目的的方法之一是藉由立體聲麥克風取代麥克風104。立體聲麥克風可用來偵測在汽車內(nèi)兩不同位置的第一聲音信號和第二聲音信號， 例如在汽車左前方和右前方兩不同位置的聲音信號，進而比較第一聲音信號和第二聲音信號來判定兩者之間的差異是否出現(xiàn)。這些差異起因于當汽車左轉或右轉時，汽車的左邊和汽車的右邊所偵測到的噪音會有所差異。陀螺儀116及/或加速率計118可用來偵測汽車在行進方向上的加速或改變。一旦處理器106判定汽車有轉彎時，汽車轉彎的資訊可和汽車的速率一并用來估計汽車的速度(汽車速率加上汽車行進方向)。在進行坐標估計時，汽車的速度會比汽車的速率更有效地用以推算汽車目前位置的位置坐標?？偨Y來說，本發(fā)明的手持式導航裝置100排除需要額外的硬件以及排除連結任何線路至汽車接線器，而是提供一種可以簡單地估計行車速率的方法，并用該估計的行車速率來執(zhí)行位置坐標推算估計。因此，手持式導航裝置100提供一種利用位置坐標推算的方法來估計汽車目前的位置。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置，其特征在于，包含一殼體；一存儲器，安裝于該殼體內(nèi)；一顯示器，安裝于該殼體上，用以顯示地圖資訊和導航指令；一麥克風，安裝于該殼體上，用以輸入聲音信號至該手持式導航裝置；及一處理器，安裝于該殼體內(nèi)，用以控制該手持式導航裝置的操作，該處理器接收并分析來自該麥克風的聲音信號，當該手持式導航裝置沒有接收到全球位置定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號時，根據(jù)所接收并已被分析的聲音信號的特征判定該汽車正在移動的速率，且基于該汽車的速率估計該汽車目前的位置；其中該存儲器、該顯示器、該麥克風分別與該處理器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于，其中該麥克風是一立體聲麥克風，用以輸入來自該汽車內(nèi)兩不同位置的一第一聲音信號和一第二聲音信號，該處理器比較該第一聲音信號和該第二聲音信號并且根據(jù)比較的結果來判定該汽車是否正在轉向。
3.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于，其中該處理器分析一預定音頻范圍的聲音信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的手持式導航裝置，其特征在于，其中該處理器根據(jù)該汽車目前的速率及噪音調(diào)整該預定音頻范圍。
5.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于，其中該處理器利用噪音消除技術來忽略該汽車的周圍環(huán)境的噪音。
6.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于其另包含一通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機，用以下載有關于該汽車的資料模型，該處理器根據(jù)該汽車的資料模型分析聲音信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于其另包含一通訊端口，用以致能該手持式導航裝置和一外部電腦之間的通訊，該手持式導航裝置通過該通訊端口下載有關于該汽車的資料模型，及該處理器根據(jù)該汽車的資料模型分析聲音信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的手持式導航裝置，其特征在于，其中該通訊端口是一USB端□。
9.根據(jù)權利要求1所述的手持式導航裝置，其特征在于其另包含一陀螺儀或一加速率計，用以偵測該汽車在方向上的加速及/或改變，該處理器基于該汽車的速率和該汽車在行進方向上的加速及/或改變來估計該汽車目前的位置。
10.一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的方法，其中，一手持式導航裝置包含一存儲器和一顯示器，該顯示器用以顯示地圖資訊和導航指令，其特征在于，該方法包含通過一麥克風輸入聲音信號至該手持式導航裝置；分析由該麥克風輸入的聲音信號；當該手持式導航裝置沒有接收到全球位置定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號時，根據(jù)所接收并已被分析的聲音信號的特征判定該汽車正在移動的速率；及基于該汽車的速率估計該汽車目前的位置。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該麥克風是一立體聲麥克風，而該方法另包含利用該立體聲麥克風輸入來自該汽車內(nèi)兩不同位置的一第一聲音信號和一第二聲音信號；比較該第一聲音信號和該第二聲音信號；及根據(jù)比較的結果來判定該汽車是否正在轉向。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，其中分析由該麥克風輸入的聲音信號包含分析一預定音頻范圍內(nèi)的聲音信號。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于其另包含根據(jù)該汽車目前的速率調(diào)整該預定音頻范圍。
14.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于其另包含利用噪音消除技術來忽略該汽車的周圍環(huán)境的噪音。
15.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該手持式導航裝置另包含一通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機，而該方法另包含該通用分組無線業(yè)務數(shù)據(jù)機下載有關于汽車的資料模型；及根據(jù)該汽車的資料模型分析由該麥克風輸入的聲音信號。
16.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該手持式導航裝置另包含一通訊端口，用以致能該手持式導航裝置和一外部電腦之間的通訊，而該方法另包含該手持式導航裝置通過該通訊端口下載有關于該汽車的資料模型；及根據(jù)該汽車的資料模型分析由該麥克風輸入的聲音信號。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，其中該通訊端口是一通用序列匯流排端□。
18.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該手持式導航裝置另包含一陀螺儀或一加速計，用以偵測該汽車在行進方向上的加速及/或改變，而該方法另包含基于該汽車的速率和該汽車在方向上已被偵測的加速及/或改變來估計該汽車目前的位置。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種藉由汽車噪音判斷該汽車位置的手持式導航裝置及方法。該手持式導航裝置包含一存儲器、一顯示器、一麥克風、及一處理器。該顯示器用以顯示地圖資訊和導航指令，該麥克風用以輸入一聲音信號至該手持式導航裝置，該處理器用以控制該手持式導航裝置的操作和決定一汽車的速率。為了決定該速率，該處理器接收來自該麥克風的聲音信號，分析來自該麥克風的聲音信號，當該手持式導航裝置沒有接收到全球位置定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號時，根據(jù)所接收并已被分析的聲音信號的特征判定該汽車正在移動的速率，且基于該汽車的速率去估計該汽車目前的位置。
文檔編號G01S11/14GK102235864SQ20101015588
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權日2010年4月22日
發(fā)明者德思·崔迪 申請人:神達電腦股份有限公司