本發(fā)明涉及計(jì)算系統(tǒng)及計(jì)算方法,特別是一種海拔高度的計(jì)算系統(tǒng)及計(jì)算方法。
背景技術(shù):
隨著車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,以車輛位置為基礎(chǔ)的各式行車服務(wù)(如行車導(dǎo)航或行車軌跡記錄)已相當(dāng)普及。并且,除了平面位置信息(例如經(jīng)緯度位置)外,現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)還可取得車輛所在位置的海拔高度,并通過提供立體行車信息(如結(jié)合經(jīng)緯度位置及海拔高度的立體位置信息)來達(dá)成更精確的行車應(yīng)用。
以應(yīng)用立體行車信息于一導(dǎo)航系統(tǒng)為例,當(dāng)車輛行駛于高架道路與平面道路交錯(cuò)的路段時(shí),該導(dǎo)航系統(tǒng)可取得該車輛所在的一海拔高度,并依據(jù)該海拔高度判斷該車輛當(dāng)前是行駛于高架道路或平面道路,以指示正確的導(dǎo)航路線。
以應(yīng)用立體行車信息于一軌跡記錄系統(tǒng)為例,當(dāng)車輛行駛于道路立體重疊的地區(qū)(如立體停車場(chǎng)或山區(qū))時(shí),該軌跡記錄系統(tǒng)可取得該車輛所在的一海拔高度,并依據(jù)該海拔高度記錄立體的行駛軌跡。
然而,于現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(如導(dǎo)航系統(tǒng)或軌跡記錄系統(tǒng))中,皆是使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)(如北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)或全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS))來取得車輛所在的海拔高度。當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)不佳或中斷時(shí)(如車輛位于室內(nèi)停車場(chǎng)或電磁干擾(ElectroMagnetic Interference,EMI)嚴(yán)重的地區(qū)),現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)便無(wú)法取得所在位置的海拔高度,而無(wú)法提供上述的服務(wù)。
此外,現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)皆是直接地使用所取得的海拔高度,而未對(duì)所取得的海拔高度進(jìn)一步進(jìn)行正確性驗(yàn)證或校正。因此,即便所取得的海拔高度不正確時(shí)(如定位未完成或衛(wèi)星信號(hào)突然中斷時(shí),現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)會(huì)以最后取得海拔高度作為當(dāng)前的海拔高度),現(xiàn)有的車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)仍 將依據(jù)不正確的海拔高度來提供服務(wù)。上述狀況將造成駕駛?cè)说牟槐悖踔烈罁?jù)不正確的海拔高度所產(chǎn)生的不正確的導(dǎo)航信息將可能危害行車安全。
所以,目前公知的高度計(jì)算方案存在上述當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)不佳或中斷時(shí)便無(wú)法取得海拔高度的問題,以及未對(duì)所取得的海拔高度進(jìn)行驗(yàn)證或校正而容易導(dǎo)致導(dǎo)航信息不正確的問題,而亟待更有效的解決方案被提出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種海拔高度計(jì)算系統(tǒng)及海拔高度計(jì)算方法,可對(duì)系統(tǒng)取得的海拔高度進(jìn)行自動(dòng)校正。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種海拔高度計(jì)算系統(tǒng),其特征在于,包括依據(jù)一衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生包含一定位高度值的一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一衛(wèi)星定位裝置、感測(cè)一環(huán)境氣壓值的一氣壓傳感器、感測(cè)一環(huán)境溫度值的一溫度傳感器、儲(chǔ)存一信號(hào)強(qiáng)度臨界值的一存儲(chǔ)器及電性連接該衛(wèi)星定位裝置、該氣壓傳感器、該溫度傳感器、一輸出界面及該存儲(chǔ)器的一處理器。該處理器包括依據(jù)該環(huán)境溫度值及該環(huán)境氣壓值計(jì)算一感測(cè)高度值的一感測(cè)高度值計(jì)算模塊及連接該感測(cè)高度值計(jì)算模塊的一處理模塊。
其中,該處理模塊于該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值時(shí),依據(jù)該感測(cè)高度值校正該定位高度值以作為一校正高度值,并于該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值時(shí),依據(jù)該感測(cè)高度值計(jì)算該校正高度值,并且該處理器經(jīng)由該輸出界面輸出該校正高度值。
承上所述,該氣壓傳感器持續(xù)感測(cè)當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值,該溫度傳感器持續(xù)感測(cè)當(dāng)前的該溫度氣壓值,該處理器還包括一異常氣候檢測(cè)模塊,連接該處理模塊,于檢測(cè)到異常氣候時(shí)控制該處理模塊將該定位高度值直接作為該校正高度值。
承上所述,該存儲(chǔ)器還儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)該溫度傳感器的一溫度傳感器校正數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)該氣壓傳感器的一氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)及一溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表,該感測(cè)高度值計(jì)算模塊依據(jù)該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)校正該環(huán)境溫度值,并依據(jù)該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)校正該環(huán)境氣壓值,再依據(jù)該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表、校正后的該環(huán)境溫度值及校正后的該環(huán)境氣壓值計(jì)算該感測(cè)高度值。
承上所述,該處理模塊依據(jù)該衛(wèi)星信號(hào)的幾何精度因子、三維位置精度因 子、水平位置精度因子、高度精度因子或鐘差幾何精度因子判斷該衛(wèi)星信號(hào)高于或低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值。
承上所述,該存儲(chǔ)器還儲(chǔ)存一校正點(diǎn)位置及對(duì)應(yīng)該校正點(diǎn)位置的一校正點(diǎn)高度值,該處理器還包括一校正點(diǎn)檢測(cè)模塊,連接該處理模塊,于檢測(cè)當(dāng)前的一定位位置與該校正點(diǎn)位置符合時(shí),將對(duì)應(yīng)的該校正點(diǎn)高度值直接作為該校正高度值。
承上所述,該處理器還包括一校正模塊,連接該處理模塊,執(zhí)行一第一運(yùn)算程序以計(jì)算一加權(quán)高度值,于該加權(quán)高度值及當(dāng)前的該定位高度值間的一第一校正差值不大于一校正臨界值時(shí),傳送該加權(quán)高度值至該處理模塊以作為該校正高度值,并于該第一校正差值大于一校正臨界值時(shí),執(zhí)行一第二運(yùn)算程序以計(jì)算新的該加權(quán)高度值,并傳送新的該加權(quán)高度值至該處理模塊以作為該校正高度值,其中,該第一運(yùn)算程序是依據(jù)對(duì)應(yīng)至一第一權(quán)重值的該感測(cè)高度值及對(duì)應(yīng)至一第二權(quán)重值的該定位高度值來進(jìn)行一加權(quán)平均運(yùn)算,該第二運(yùn)算程序是依據(jù)對(duì)應(yīng)至該第一權(quán)重值的該加權(quán)高度值及對(duì)應(yīng)至該第二權(quán)重值的該定位高度值重復(fù)地進(jìn)行該加權(quán)平均運(yùn)算,以使計(jì)算出的該加權(quán)高度值及該定位高度值間的一第二校正差值不大于該校正臨界值,其中該第一權(quán)重值小于該第二權(quán)重值。
承上所述,其中還包括一位移傳感器,電性連接該處理器,感測(cè)一感測(cè)移動(dòng)方向,其中該處理器還包括一移動(dòng)方向校正模塊,連接該處理模塊,依據(jù)該校正高度值計(jì)算一估測(cè)移動(dòng)方向,并于檢測(cè)該估測(cè)移動(dòng)方向與該感測(cè)移動(dòng)方向不符時(shí),設(shè)定當(dāng)前的該校正高度值為一誤判值。
承上所述,該處理器還包括一快速恢復(fù)模塊,連接該處理器,于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)被關(guān)閉前,將當(dāng)前的該校正高度值及該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一定位位置儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器以分別作為一關(guān)機(jī)高度值及一關(guān)機(jī)位置,于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)被重新啟動(dòng)后,取得當(dāng)前的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的該定位位置,并于判斷當(dāng)前的該定位位置與該關(guān)機(jī)位置相符時(shí),讀取該關(guān)機(jī)高度值并經(jīng)由該輸出界面輸出。
承上所述,該處理器還包括一快速恢復(fù)模塊,連接該處理器,于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)被關(guān)閉前,將當(dāng)前的該校正高度值及該環(huán)境氣壓值儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器以分別作為一關(guān)機(jī)高度值及一關(guān)機(jī)氣壓值,于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)被重新啟動(dòng)后,取得當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值,并于判斷當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值與該關(guān)機(jī)氣壓值 相符時(shí),讀取該關(guān)機(jī)高度值并經(jīng)由該輸出界面輸出。
為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種海拔高度計(jì)算方法,運(yùn)用于一海拔高度計(jì)算系統(tǒng),其特征在于,包括下列步驟:a)取得一第一環(huán)境溫度值及一第一環(huán)境氣壓值;b)依據(jù)該第一環(huán)境溫度值及該第一環(huán)境氣壓值計(jì)算一感測(cè)高度值;c)于一衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度高于一信號(hào)強(qiáng)度臨界值時(shí)取得包含一第一定位高度值的一第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù);d)承步驟c,依據(jù)該感測(cè)高度值校正該第一定位高度值以作為一校正高度值;e)于該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值時(shí),依據(jù)該感測(cè)高度值計(jì)算該校正高度值;及f)輸出該校正高度值。
承上所述,該步驟a)是持續(xù)取得當(dāng)前的該第一環(huán)境溫度值及該第一環(huán)境氣壓值,并且該步驟a)之后還包括下列步驟:a1)于檢測(cè)到異常氣候時(shí)取得一第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù);a2)將該第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一第二定位高度值作為該校正高度值,并跳至該步驟f)。
承上所述,該步驟b包括下列步驟:b1)取得對(duì)應(yīng)一溫度傳感器的一溫度傳感器校正數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)該氣壓傳感器的一氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)及一溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表;b2)依據(jù)該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)校正該第一環(huán)境溫度值;b3)依據(jù)該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)校正該第一環(huán)境氣壓值;及b4)依據(jù)該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表、校正后的該第一環(huán)境溫度值及校正后的該第一環(huán)境氣壓值計(jì)算該感測(cè)高度值。
承上所述,該步驟c與該步驟e分別依據(jù)該衛(wèi)星信號(hào)的幾何精度因子、三維位置精度因子、水平位置精度因子、高度精度因子或鐘差幾何精度因子判斷該衛(wèi)星信號(hào)高于或低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值。
承上所述,該步驟c)之后還包括下列步驟:c1)于該第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一第一定位位置與預(yù)先儲(chǔ)存的一校正點(diǎn)位置符合時(shí),取得對(duì)應(yīng)該校正點(diǎn)位置的一校正點(diǎn)高度值;及c2)將該校正點(diǎn)高度值作為該校正高度值,并跳至該步驟f)。
承上所述,該步驟d)包括下列步驟:d1)依據(jù)對(duì)應(yīng)至一第一權(quán)重值的該感測(cè)高度值及對(duì)應(yīng)至一第二權(quán)重值的該第一定位高度值來進(jìn)行一加權(quán)平均運(yùn)算,以計(jì)算一加權(quán)高度值,其中該第一權(quán)重值小于該第二權(quán)重值;d2)于該加權(quán)高度值及該第一定位高度值間的一第一校正差值大于一校正臨界值時(shí),依據(jù)對(duì)應(yīng)至該第一權(quán)重值的該加權(quán)高度值及對(duì)應(yīng)至該第二權(quán)重值的該第一定位高度值 來進(jìn)行該加權(quán)平均運(yùn)算以計(jì)算新的該加權(quán)高度值;d3)承步驟d2),于當(dāng)前的該加權(quán)高度值及新的該加權(quán)高度值間的一第二校正差值大于該校正臨界值時(shí),再次執(zhí)行該步驟d2);及d4)于該第一校正差值或該第二校正差值不大于該校正臨界值時(shí),將該加權(quán)高度值作為該校正高度值。
承上所述,其中還包括下列步驟:g1)依據(jù)該校正高度值計(jì)算一估測(cè)移動(dòng)方向;g2)經(jīng)由一位移傳感器取得一感測(cè)移動(dòng)方向;及g3)于檢測(cè)該估測(cè)移動(dòng)方向與該感測(cè)移動(dòng)方向不符時(shí),設(shè)定當(dāng)前的該校正高度值為一誤判值。
承上所述,其中還包括下列步驟:h1)儲(chǔ)存該校正高度值及該第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一第一定位位置以分別作為一關(guān)機(jī)高度值及一關(guān)機(jī)位置;及h2)關(guān)閉該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)。
承上所述,其中還包括下列步驟:i1)啟動(dòng)該海拔高度計(jì)算系統(tǒng);i2)取得一第三衛(wèi)星定位數(shù)據(jù);及i3)于該第三衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的一第三定位位置與一關(guān)機(jī)位置相符時(shí),讀取并輸出一關(guān)機(jī)高度值。
承上所述,其中還包括下列步驟:j 1)儲(chǔ)存該校正高度值及該第一環(huán)境氣壓值以分別作為一關(guān)機(jī)高度值及一關(guān)機(jī)氣壓值;及j2)關(guān)閉該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)。
承上所述,其中還包括下列步驟:k3)啟動(dòng)該海拔高度計(jì)算系統(tǒng);k4)取得當(dāng)前的一第二環(huán)境氣壓值;及k5)于該第二環(huán)境氣壓值與一關(guān)機(jī)氣壓值相符時(shí),讀取并輸出一關(guān)機(jī)高度值。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明于衛(wèi)星信號(hào)不佳或中斷時(shí),亦可有效提供正確的海拔高度。并且,本發(fā)明可對(duì)所取得的海拔高度進(jìn)行自動(dòng)校正。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)圖;
圖2為本發(fā)明第一具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖;
圖3為圖2的步驟S202的詳細(xì)流程圖;
圖4為圖2的步驟S208的詳細(xì)流程圖;
圖5為本發(fā)明第二具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖;
圖6為本發(fā)明第三具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖;
圖7為本發(fā)明第四具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖;
圖8A為本發(fā)明第五具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法第一流程圖;
圖8B為本發(fā)明第五具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法第二流程圖。
其中,附圖標(biāo)記:
1 海拔高度計(jì)算系統(tǒng)
100 衛(wèi)星定位裝置
102 氣壓傳感器
104 溫度傳感器
106 輸出界面
108 位移傳感器
12 存儲(chǔ)器
120 信號(hào)強(qiáng)度臨界值
122 氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)
124 溫度傳感器校正數(shù)據(jù)
126 溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表
128 異常氣候數(shù)據(jù)模型
130 校正點(diǎn)位置
132 校正點(diǎn)高度值
134 關(guān)機(jī)高度值
136 關(guān)機(jī)位置
1380 關(guān)機(jī)氣壓值
1382 關(guān)機(jī)溫度值
14 處理器
140 感測(cè)高度值計(jì)算模塊
142 處理模塊
144 異常氣候檢測(cè)模塊
146 校正點(diǎn)檢測(cè)模塊
148 校正模塊
150 移動(dòng)方向校正模塊
152 快速恢復(fù)模塊
20 外部裝置
S200-S212 第一海拔高度計(jì)算步驟
S2020-S2030 感測(cè)高度值計(jì)算步驟
S2080-S2088 定位高度值校正步驟
S500-S518 第二海拔高度計(jì)算步驟
S600-S618 第三海拔高度計(jì)算步驟
S700-S718 第四海拔高度計(jì)算步驟
S800-S836 第五海拔高度計(jì)算步驟
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
請(qǐng)參閱圖1,為本發(fā)明第一具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示,本發(fā)明的海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1主要包括一衛(wèi)星定位裝置100、一氣壓傳感器102、一溫度傳感器104、一輸出界面106、一存儲(chǔ)器12及一處理器14。該處理器14電性連接該衛(wèi)星定位裝置100、該氣壓傳感器102、該溫度傳感器104、該輸出界面106及該存儲(chǔ)器12。
該衛(wèi)星定位裝置100可自一衛(wèi)星定位系統(tǒng)(圖未標(biāo)示)接收一衛(wèi)星信號(hào),并依據(jù)該衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)中至少包括一定位高度值,該定位高度值是用以表示該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1所在地的海拔高度。
較佳地,該衛(wèi)星定位系統(tǒng)可為但不限于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)、格洛納斯系統(tǒng)(GLObal NAvigation Satellite System,GLONASS)、伽利略定位系統(tǒng)(Galileo)或上述系統(tǒng)的任意組合。該衛(wèi)星定位裝置100是支援前述衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)接收裝置。
該氣壓傳感器102用以感測(cè)該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1周遭環(huán)境的氣壓信息,并將所感測(cè)的氣壓信息量化為一感測(cè)器氣壓值。
值得一提的是,由于空氣無(wú)所不在,氣壓值于任一地點(diǎn)皆可被測(cè)得。并且,氣壓值會(huì)隨著海拔高度的不同而產(chǎn)生規(guī)律變化。更詳細(xì)地,海拔高度越高則氣 壓值越低,海拔高度越低則氣壓值越高。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在近地面層中,海拔高度每增加100米,氣壓值約降低9.5毫米汞柱。由于前述氣壓值隨海拔高度規(guī)律變化的特性,依據(jù)兩地間的氣壓值的差值所計(jì)算出的兩地間的海拔高度的差值具有相當(dāng)高的精確度。換句話說,經(jīng)由該氣壓傳感器102產(chǎn)生的該感測(cè)器氣壓值,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1可計(jì)算出高精確度的海拔高度相對(duì)值。
該溫度傳感器104用以感測(cè)該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1周遭環(huán)境的溫度信息,并將所感測(cè)的溫度信息量化為一感測(cè)溫度值。
值得一提的是,任一地點(diǎn)的氣壓值皆非固定不變,而是隨著溫度變化而浮動(dòng)。更詳細(xì)地,當(dāng)該地點(diǎn)的溫度升高時(shí)則氣壓值將降低,當(dāng)該地點(diǎn)的溫度降低時(shí)則氣壓值將升高。因此,為了取得較精確的海拔高度,本發(fā)明的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1同時(shí)參考了該感測(cè)氣壓值及該感測(cè)溫度值。
該輸出界面106可連接一外部裝置20,以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。更詳細(xì)地,該輸出界面106是將該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1所計(jì)算出的一校正高度值傳送至該外部裝置20,以供該外部裝置20使用(如顯示數(shù)值、提供導(dǎo)航服務(wù)或軌跡記錄服務(wù))。較佳地,該外部裝置20可為但不限于抬頭顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)或軌跡記錄系統(tǒng)。
較佳地,該輸出界面106可無(wú)線地連接該外部裝置20(如經(jīng)由藍(lán)牙(Bluetooth)無(wú)線通訊技術(shù)、Wi-Fi無(wú)線通訊技術(shù)或紫蜂(Zeebee)無(wú)線通訊技術(shù)),亦可有線地連接該外部裝置20(如經(jīng)由內(nèi)部整合電路(Inter-Integrated Circuit,I2C)傳輸技術(shù),以太網(wǎng)電纜(Ethernet cable)傳輸技術(shù)或通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)傳輸技術(shù))。
該存儲(chǔ)器12用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。更詳細(xì)地,該存儲(chǔ)器12至少儲(chǔ)存有一信號(hào)強(qiáng)度臨界值120。該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120是用來作為判斷該衛(wèi)星信號(hào)的收訊狀態(tài)是否良好的基準(zhǔn)。較佳地,該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120可于出廠時(shí)被預(yù)先儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器12,或由使用者預(yù)先輸入(如經(jīng)由一人機(jī)界面)并儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器12。
該處理器14用以控制該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。更詳細(xì)地,該處理器14包括一感測(cè)高度值計(jì)算模塊140及一處理模塊142,具體說明如下。
該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140可自該氣壓傳感器102取得該環(huán)境氣壓值,自該溫度傳感器取得該環(huán)境溫度值,并依據(jù)所取得該環(huán)境溫度值及該環(huán)境氣壓值計(jì)算一感測(cè)高度值。
該處理模塊142連接該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140。該處理模塊142可經(jīng)由該衛(wèi)星定位裝置100判斷該衛(wèi)星信號(hào)是否良好。若該衛(wèi)星信號(hào)良好,該處理模塊142依據(jù)該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140所計(jì)算出的該感測(cè)高度值校正該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)中的該定位高度值,將校正后的該定位高度值作為該校正高度值,并經(jīng)由該輸出界面106傳送至該外部裝置20。若該衛(wèi)星信號(hào)不佳或中斷,則該處理模塊142依據(jù)該感測(cè)高度值直接計(jì)算該校正高度值,并經(jīng)由該輸出界面106傳送至該外部裝置20。
本實(shí)施例中,該處理模塊142是依據(jù)該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度是否高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120來判斷該衛(wèi)星信號(hào)良好或不佳。更詳細(xì)地,若該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值,則判斷該衛(wèi)星信號(hào)良好;若該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值,則判斷該衛(wèi)星信號(hào)不佳。
較佳地,該處理模塊142可取得該衛(wèi)星信號(hào)的幾何精度因子(Geometric Dilution Precision,GDOP)、三維位置精度因子(Positional Dilution Precision,PDOP)、水平位置精度因子(Horizontal Dilution Precision,HDOP)、(Vertical Dilution Precision,VDOP)高度精度因子或鐘差幾何精度因子(Time Dilution Precision,TDOP),并依據(jù)前述精度因子是否高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值來判斷該衛(wèi)星信號(hào)是否良好或不佳。
藉此,本發(fā)明的該海拔高度校正系統(tǒng)1于衛(wèi)星信號(hào)良好時(shí),可依據(jù)該感測(cè)高度值自動(dòng)對(duì)該定位高度值進(jìn)行校正,而可有效提供更精確的海拔高度。于衛(wèi)星信號(hào)不佳或中斷時(shí),則可依據(jù)該感測(cè)高度值來進(jìn)行計(jì)算,以持續(xù)提供正確的海拔高度。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該存儲(chǔ)器12還儲(chǔ)存有一氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)122、一溫度傳感器校正數(shù)據(jù)124及一溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126。該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)122、該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)及該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126可于出廠時(shí)被預(yù)先儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器12,亦可由使用者預(yù)先輸入并儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器12。
本實(shí)施例中,該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140是先依據(jù)該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)122校正所取得的該環(huán)境溫度值,以補(bǔ)償該氣壓傳感器102因工藝所產(chǎn)生的感測(cè)誤差。接著,該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140依據(jù)該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)124校正所取得的該環(huán)境氣壓值,以補(bǔ)償該溫度傳感器104因工藝所產(chǎn)生的感測(cè)誤差。最后。該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140再依據(jù)該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126、校正后 的該環(huán)境溫度值及校正后的該環(huán)境氣壓值來計(jì)算該感測(cè)高度值。
較佳地,該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126記錄有不同的該環(huán)境溫度值與當(dāng)前的一海平面氣壓值間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140是依據(jù)所取得的該環(huán)境溫度值對(duì)該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126進(jìn)行查表動(dòng)作,以取得對(duì)應(yīng)該環(huán)境溫度值的該海平面氣壓值,并依據(jù)下述公式(一)來計(jì)算出該感測(cè)高度值。
其中Elevation為感測(cè)高度值,Temperature為環(huán)境溫度值,Pressure為環(huán)境氣壓值,PSLV為海平面氣壓值。
藉此,本發(fā)明可有效補(bǔ)償氣壓傳感器及溫度傳感器因工藝所產(chǎn)生的感測(cè)誤差,并計(jì)算出還為精確的感測(cè)高度值。并且,本發(fā)明不須使用者手動(dòng)輸入?yún)?shù)(如當(dāng)前的環(huán)境溫度值、當(dāng)前的環(huán)境氣壓值或當(dāng)前的海平面氣壓值),即可自動(dòng)取得所有計(jì)算所需參數(shù),并自動(dòng)計(jì)算并輸出準(zhǔn)確的感測(cè)高度值。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該氣壓傳感器102是持續(xù)感測(cè)當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值,該溫度傳感器104是持續(xù)感測(cè)當(dāng)前的該溫度氣壓值。該處理器14還包括連接該處理模塊12的一異常氣候檢測(cè)模塊144。
該異常氣候檢測(cè)模塊144自該氣壓傳感器102持續(xù)取得分別對(duì)應(yīng)不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)該感測(cè)氣壓值,自該溫度傳感器104持續(xù)取得分別對(duì)應(yīng)不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)該感測(cè)溫度值,并依據(jù)所取得的多個(gè)該環(huán)境溫度值及多個(gè)該環(huán)境氣壓值來檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境是否為異常氣候(如臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)雪或焚風(fēng)等)。該異常氣候檢測(cè)模塊144于判斷當(dāng)前環(huán)境為異常氣候時(shí),可發(fā)出一異常氣候控制信號(hào)至該處理模塊142,以控制該處理模塊142改變?cè)撔U叨戎档挠?jì)算方式。
更進(jìn)一步地,該異常氣候檢測(cè)模塊144可依據(jù)所取得的多個(gè)該環(huán)境溫度值及多個(gè)該環(huán)境氣壓值來檢測(cè)是否已脫離異常氣候,并于判斷脫離異常氣候時(shí),發(fā)出一正常氣候控制信號(hào)至該處理模塊142,以使該處理模塊142恢復(fù)至原先的該校正高度值的計(jì)算方式(即以該感測(cè)高度值校正該定位高度值,以作為該校正高度值)。
較佳地,該存儲(chǔ)器12還儲(chǔ)存至少一異常氣候數(shù)據(jù)模型128。該異常氣候數(shù)據(jù)模型128是對(duì)應(yīng)特定異常氣候(如臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)雪或焚風(fēng))環(huán)境下的連續(xù)溫度值及/或連續(xù)氣壓值變化。該異常氣候檢測(cè)模塊144將所取得的多個(gè)該環(huán)境溫度值及/或多個(gè)該環(huán)境氣壓值與所儲(chǔ)存的該異常氣候數(shù)據(jù)模型128進(jìn)行比對(duì),以判斷是否進(jìn)入/脫離異常氣候以及異常氣候的類型。
較佳地,該處理模塊142于收到該異常氣候控制信號(hào)時(shí),是停止依據(jù)該環(huán)境氣壓值計(jì)算該感測(cè)高度值,并直接將該定位高度值作為該校正高度值并經(jīng)由該輸出界面106傳送至該外部裝置20,但不應(yīng)以此限定。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該存儲(chǔ)器12還可儲(chǔ)存分別對(duì)應(yīng)至不同異常氣候類型的多個(gè)異常氣候校正參數(shù)(圖未標(biāo)示)。于本實(shí)施例中,該異常氣候檢測(cè)模塊144可傳送當(dāng)前的異常氣候類型至該處理模塊142,該處理模塊142于收到該異常氣候類型后,讀取對(duì)應(yīng)該異常氣候類型的該異常氣候校正參數(shù),并依據(jù)所讀取的該異常氣候校正參數(shù)、該感測(cè)高度值及該定位高度值計(jì)算該校正高度值。
舉例來說,該處理模塊142可先依據(jù)該異常氣候校正參數(shù)校正該感測(cè)高度值以補(bǔ)償因異常氣候所產(chǎn)生的計(jì)算誤差,再依據(jù)校正后的該感測(cè)高度值來校正該定位高度值,以產(chǎn)生正確的該校正高度值。
藉此,本發(fā)明可有效避免因異常氣候造成環(huán)境異變,使經(jīng)由正常計(jì)算方式所計(jì)算的感測(cè)高度值具有誤差,而導(dǎo)致所產(chǎn)生的校正高度值不正確。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)還包括一定位位置(如經(jīng)緯度坐標(biāo)),該定位位置是用以表示該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1的所在位置。該存儲(chǔ)器12還儲(chǔ)存一校正點(diǎn)位置130及分別對(duì)應(yīng)該校正點(diǎn)位置130的一校正點(diǎn)高度值132。
該處理器14還包括一校正點(diǎn)檢測(cè)模塊146,連接該處理模塊142,用以檢測(cè)當(dāng)前的該定位位置是否與該校正點(diǎn)位置130符合,并于符合時(shí)將對(duì)應(yīng)符合的該校正點(diǎn)位置130的該校正點(diǎn)高度值132直接作為該校正高度值,并經(jīng)由該輸出界面106輸出至該外部裝置20。
值得一提的是,雖于本實(shí)施例中,是以該存儲(chǔ)器12儲(chǔ)存多個(gè)一個(gè)該校正點(diǎn)位置130及一個(gè)多個(gè)該校正點(diǎn)高度值132為例,但不應(yīng)以此為限,該存儲(chǔ)器12亦可儲(chǔ)存多個(gè)該校正點(diǎn)位置130及多個(gè)該校正點(diǎn)高度值132,該處理器14 檢測(cè)當(dāng)前的該定位位置是否與任一該校正點(diǎn)位置130符合。
藉此,本發(fā)明可依據(jù)預(yù)存的校正點(diǎn)高度值來準(zhǔn)確地產(chǎn)生校正高度值。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該處理器14還包括一校正模塊148,連接該處理模塊142,用以執(zhí)行一第一運(yùn)算程序以計(jì)算一加權(quán)高度值。
該校正模塊148依據(jù)所計(jì)算出的該加權(quán)高度值及當(dāng)前的該定位高度值計(jì)算一第一校正差值。該校正模塊148于該第一校正差值不大于一校正臨界值時(shí),傳送該加權(quán)高度值至該處理模塊142,并于該第一校正差值大于預(yù)設(shè)的一校正臨界值時(shí),重復(fù)地執(zhí)行一第二運(yùn)算程序以重復(fù)地計(jì)算新的該加權(quán)高度值,直到所計(jì)算出的新的該加權(quán)高度值及當(dāng)前的該定位高度值間的一第二校正差值不大于該校正臨界值為止。接著,該校正模塊148傳送新的該加權(quán)高度值至該處理模塊142。
值得一提的是,該第一運(yùn)算程序及該第二運(yùn)算程序皆為用以校正該定位高度值的校正程序。
最后,該處理模塊142將所收到的該加權(quán)高度值作為該校正高度值,并經(jīng)由該輸出界面106輸出至該外部裝置20。
較佳地,該第一運(yùn)算程序是依據(jù)對(duì)應(yīng)至一第一權(quán)重值的該感測(cè)高度值及對(duì)應(yīng)至一第二權(quán)重值的該定位高度值來進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算。較具體地,該第一運(yùn)算程序是執(zhí)行如下述公式(二)所述的計(jì)算。
加權(quán)高度值=第一權(quán)重值*感測(cè)高度值+第二權(quán)重值*定位高度值公式(二)
其中0≤第一權(quán)重值<第二權(quán)重值;第一權(quán)重值+第二權(quán)重值≤1。
較佳地,該第二運(yùn)算程序是依據(jù)對(duì)應(yīng)至該第一權(quán)重值的該加權(quán)高度值及對(duì)應(yīng)至該第二權(quán)重值的當(dāng)前的該定位高度值來重復(fù)地進(jìn)行該加權(quán)平均運(yùn)算,并使所計(jì)算出的新的該加權(quán)高度值及當(dāng)前的該定位高度值間的該第二校正差值不大于該校正臨界值。
更具體地,該第二運(yùn)算程序是執(zhí)行如下述公式(三)所述的計(jì)算,以計(jì)算出加權(quán)高度值x,再將所計(jì)算出的加權(quán)高度值x作為加權(quán)高度值x-1并重新代入公式(三)計(jì)算,以計(jì)算出新的加權(quán)高度值x以此類推,直到所計(jì)算出的該第二校正差值(即加權(quán)高度值x-定位高度值)不大于該校正臨界值為止,再 傳送所對(duì)應(yīng)的該第二校正差值不大于該校正臨界值的該加權(quán)高度值x至該處理模塊142。
加權(quán)高度值x=第一權(quán)重值*加權(quán)高度值x-1+第二權(quán)重值*定位高度值公式(三)
其中0≤第一權(quán)重值<第二權(quán)重值;第一權(quán)重值+第二權(quán)重值≤1。
本發(fā)明經(jīng)由以加權(quán)計(jì)算方式重復(fù)地計(jì)算并產(chǎn)生該校正高度值,可有效避免因暫時(shí)性誤差造成校正高度值劇變(如該衛(wèi)星信號(hào)暫時(shí)不佳或暫時(shí)中斷時(shí),將導(dǎo)致該定位高度值歸零或數(shù)值大幅飄移,造成本次計(jì)算得出的校正高度值與前次計(jì)算得出的校正高度值具有大幅落差),并使所輸出的校正高度值穩(wěn)定變化。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1還包括一位移傳感器108,電性連接該處理器14,用以感測(cè)一感測(cè)移動(dòng)方向。
該處理器14還包括連接該處理模塊142的一移動(dòng)方向校正模塊150。該移動(dòng)方向校正模塊150依據(jù)該校正高度值計(jì)算一估測(cè)移動(dòng)方向,并于檢測(cè)該估測(cè)移動(dòng)方向與該感測(cè)移動(dòng)方向不符時(shí),設(shè)定當(dāng)前的該校正高度值為一誤判值。
較佳地,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1不會(huì)輸出被設(shè)為誤判值的該校正高度值,并且會(huì)在當(dāng)前的該校正高度值被設(shè)為誤判值后重新計(jì)算新的該校正高度值。
較佳地,該位移傳感器108可為但不限于重力傳感器(G-sensor)或陀螺儀(Gyro Meter)。該移動(dòng)方向校正模塊150是依據(jù)不同時(shí)間被計(jì)算出的多個(gè)該校正高度值來計(jì)算該估測(cè)移動(dòng)方向(如依據(jù)該校正高度值的增減變化來判斷該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1當(dāng)前為向高處移動(dòng)或向低處移動(dòng)),但不應(yīng)以此限定。
本發(fā)明經(jīng)由以位移傳感器來驗(yàn)證當(dāng)前所計(jì)算的校正高度值是否正確,并剔除錯(cuò)誤的校正高度值,可有效提升校正高度值的正確性。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該處理器14還包括連接該處理器14的一快速恢復(fù)模塊152。該快速恢復(fù)模塊152于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被關(guān)閉前,可將當(dāng)前的該校正高度值及該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(以一第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)為例)中的該定位位置(以一第一定位位置為例)儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器14,以分別作為一關(guān)機(jī)高度值134及一關(guān)機(jī)位置136。
接著,于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被重新啟動(dòng)后,該快速恢復(fù)模塊152取得 當(dāng)前的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(以一第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)為例),并判斷該第二衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)中的定位位置(以一第二定位位置為例)與儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器12的該關(guān)機(jī)位置136是否相符。于兩者相符時(shí),該快速恢復(fù)模塊152自該存儲(chǔ)器12讀取該關(guān)機(jī)高度值134,將該關(guān)機(jī)高度值134直接作為該校正高度值并經(jīng)由該輸出界面106輸出至該外部裝置20。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該快速恢復(fù)模塊152亦可于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被關(guān)閉前,將當(dāng)前的該校正高度值、當(dāng)前的該感測(cè)氣壓值(以一第一感測(cè)氣壓值為例)及/或當(dāng)前的該感測(cè)溫度值(以一第一感測(cè)溫度值為例)儲(chǔ)存至該存儲(chǔ)器14,以分別作為一關(guān)機(jī)高度值134、一關(guān)機(jī)氣壓值1380及一關(guān)機(jī)溫度值1382。
接著,該快速恢復(fù)模塊152于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被重新啟動(dòng)后取得當(dāng)前的該感測(cè)氣壓值(以一第二感測(cè)氣壓值為例)及/或該感測(cè)溫度值(以一第二感測(cè)溫度值為例),并于判斷該第二感測(cè)氣壓值及/或該第二感測(cè)溫度值與儲(chǔ)存于該存儲(chǔ)器12的該關(guān)機(jī)氣壓值1380及/或該關(guān)機(jī)溫度值1382相符時(shí),自該存儲(chǔ)器12讀取該關(guān)機(jī)高度值134,將該關(guān)機(jī)高度值134直接作為該校正高度值并經(jīng)由該輸出界面106輸出至該外部裝置20。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該快速恢復(fù)模塊152亦可于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被重新啟動(dòng)后,依據(jù)當(dāng)前的該感測(cè)氣壓值(即第二感測(cè)氣壓值)及該感測(cè)溫度值(即第二感測(cè)溫度值)計(jì)算該感測(cè)高度值(及第二感測(cè)高度值),并于判斷所計(jì)算出的該第二感測(cè)高度值與儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器12的該關(guān)機(jī)高度值134相符時(shí),將該關(guān)機(jī)高度值134或該感測(cè)高度值作為該校正高度值,并經(jīng)由該輸出界面106輸出至該外部裝置20。
于前述實(shí)施例中,該快速恢復(fù)模塊152主要是于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被重新啟動(dòng)后,單獨(dú)依據(jù)當(dāng)前的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)或該感測(cè)氣壓值及/或感測(cè)溫度值判斷該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1的所在位置是否改變(即與關(guān)機(jī)前的所在位置不同),但不應(yīng)以此為限。
于本發(fā)明的另一實(shí)施例中。該快速恢復(fù)模塊152是于該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1被重新啟動(dòng)后,先檢測(cè)該衛(wèi)星信號(hào)是否良好。若該衛(wèi)星信號(hào)良好,則比較當(dāng)前的該定位位置是否與該關(guān)機(jī)位置136相符;若該衛(wèi)星信號(hào)不佳,則比較當(dāng)前的該感測(cè)氣壓值及/或該感測(cè)溫度值是否與該關(guān)機(jī)氣壓值1380及/或該關(guān)機(jī)溫 度值1382相符,以判斷該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1的所在位置是否改變。
本發(fā)明經(jīng)由自動(dòng)判斷啟動(dòng)后的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1的所在位置是否改變,并于所在位置未改變時(shí),直接輸出前次關(guān)機(jī)前儲(chǔ)存的關(guān)機(jī)高度值給外部裝置使用,藉此可于系統(tǒng)重新開機(jī)后有效且快速地取得并提供正確的海拔高度值。
值得一提的是,該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140、該處理模塊142、該異常氣候檢測(cè)模塊144、該校正點(diǎn)檢測(cè)模塊146、該校正模塊148、該移動(dòng)方向校正模塊150及該快速恢復(fù)模塊152可經(jīng)由硬件模塊方式實(shí)現(xiàn)(如電子電路或已燒錄數(shù)位電路的集成電路),亦可經(jīng)由軟件模塊方式實(shí)現(xiàn)(如程序(program)或應(yīng)用程序界面(Application Programming Interface,API)),但不以此為限。當(dāng)前述模塊是經(jīng)由軟件模塊方式實(shí)現(xiàn)時(shí),前述各模塊間的連接是指程序間的鏈接(link)。
當(dāng)該感測(cè)高度值計(jì)算模塊140、該處理模塊142、該異常氣候檢測(cè)模塊144、該校正點(diǎn)檢測(cè)模塊146、該校正模塊148、該移動(dòng)方向校正模塊150及該快速恢復(fù)模塊152是經(jīng)由軟件模塊方式實(shí)現(xiàn)時(shí),該存儲(chǔ)器12可進(jìn)一步儲(chǔ)存一電腦程序(圖未標(biāo)示),該電腦程序記錄有用于實(shí)現(xiàn)前述各該模塊的程序碼或機(jī)械碼(machine code)。該處理器14執(zhí)行該電腦程序的程序碼或機(jī)械碼后,可實(shí)現(xiàn)前述各該模塊的功能。
請(qǐng)參閱圖2,為本發(fā)明第一具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖。本實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法主要是運(yùn)用于圖1所示的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。
步驟S200:取得該環(huán)境溫度值及該環(huán)境氣壓值。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1經(jīng)由該氣壓傳感器102取得當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值,并經(jīng)由該溫度傳感器104取得當(dāng)前的該環(huán)境溫度值。
步驟S202:計(jì)算該感測(cè)高度值。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1依據(jù)于該步驟S200中所取得的該環(huán)境溫度值及該環(huán)境溫度值計(jì)算該感測(cè)高度值。
步驟S204:檢測(cè)該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度是否高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120,以判斷該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度良好或不佳。較佳地,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1是以該衛(wèi)星信號(hào)的幾何精度因子、三維位置精度因子、水平位置精度因子、高度精度因子或鐘差幾何精度因子是否高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120為依據(jù),判斷該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度高于或低于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120。若該衛(wèi)星信號(hào)的信 號(hào)強(qiáng)度高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120,則判斷該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度良好,并執(zhí)行步驟S206;若該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度不高于該信號(hào)強(qiáng)度臨界值120,則判斷該衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度不佳,并執(zhí)行步驟S210。
步驟S206:取得該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。較佳地,該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)包括用以表示該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1目前所在地的海拔高度的該定位高度值。
步驟S208:依據(jù)該感測(cè)高度值校正該定位高度值,以作為該校正高度值。
步驟S210:依據(jù)該感測(cè)高度值計(jì)算該校正高度值。
步驟S212:輸出該校正高度值。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1經(jīng)由該輸出界面106輸出于該步驟S208或該步驟S210所產(chǎn)生的該校正高度值至該外部裝置20,以提供相關(guān)服務(wù)(如顯示數(shù)值、提供導(dǎo)航服務(wù)或軌跡記錄服務(wù))。
請(qǐng)參閱圖3,為圖2的步驟S202的詳細(xì)流程圖,用以更詳盡地說明該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1如何計(jì)算該感測(cè)高度值。該步驟S202包括下列步驟。
步驟S2020:自該存儲(chǔ)器12取得對(duì)應(yīng)該氣壓傳感器102的該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)122、對(duì)應(yīng)該溫度傳感器104的該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)124及該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126。
步驟S2022:依據(jù)該溫度傳感器校正數(shù)據(jù)124校正所取得的該環(huán)境溫度值。
步驟S2024:依據(jù)該氣壓傳感器校正數(shù)據(jù)122校正所取得的該環(huán)境氣壓值。
步驟S2026:依據(jù)校正后的該環(huán)境氣壓值、校正后的該環(huán)境溫度值及該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126計(jì)算該感測(cè)高度值。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1先依據(jù)該環(huán)境溫度值及該溫度-氣壓對(duì)應(yīng)表126進(jìn)行查表,以取得對(duì)應(yīng)該環(huán)境溫度值的該海平面氣壓值。接著,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1依據(jù)該海平面氣壓值、校正后的該環(huán)境氣壓值及校正后的該環(huán)境溫度值執(zhí)行前述公式(一)以計(jì)算出該感測(cè)高度值。
請(qǐng)參閱圖4,為圖2的步驟S208的詳細(xì)流程圖,用以更詳盡地說明該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1如何依據(jù)該感測(cè)高度值校正該定位高度值。該步驟S208包括下列步驟。
步驟S2080:對(duì)對(duì)應(yīng)至該第一權(quán)重值的該感測(cè)高度值及對(duì)應(yīng)至該第二權(quán)重值的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(即第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù))的該定位高度值(即第一定位高度值)進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算,以計(jì)算該加權(quán)高度值(即第一加權(quán)高度值)。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1是執(zhí)行該第一運(yùn)算程序,以依據(jù)公式(二)計(jì)算 該加權(quán)高度值(即第一加權(quán)高度值)。
步驟S2082:依據(jù)該定位高度值(即第一定位高度值)及所計(jì)算出的該加權(quán)高度值(即第一加權(quán)高度值)計(jì)算該校正差值(即第一校正差值)。
步驟S2084:判斷該校正差值(及第一校正差值)是否大于該校正臨界值。若該校正差值(及第一校正差值)大于該校正臨界值,執(zhí)行步驟S2086;否則,執(zhí)行步驟S2088。
步驟S2086:對(duì)對(duì)應(yīng)至該第一權(quán)重值的該加權(quán)高度值(即第一加權(quán)高度值)及對(duì)應(yīng)至該第二權(quán)重值的定位高度值進(jìn)行加權(quán)平均運(yùn)算,以計(jì)算新的該加權(quán)高度值(即第二加權(quán)高度值)。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1是執(zhí)行該第二運(yùn)算程序,以依據(jù)公式(三)計(jì)算新的該加權(quán)高度值(即第二加權(quán)高度值)。
接著,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1執(zhí)行該步驟S2082,以取得當(dāng)前的該定位高度值(即第二定位高度值),并依據(jù)所取得的該定位高度值(即第二定位高度值)及新的該加權(quán)高度值(即第二加權(quán)高度值)計(jì)算該校正差值(即該第二校正差值)。
若于該步驟S2084中,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1判斷該校正差值(即該第一校正差值或該第二校正差異)不大于該校正臨界值時(shí),執(zhí)行步驟S2088。
步驟S2088:將不大于該校正臨界值的該加權(quán)高度值(該第一加權(quán)高度值或該第二加權(quán)高度值)作為該校正高度值。
請(qǐng)參閱圖5,為本發(fā)明第二具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖。本實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法主要是運(yùn)用于圖1所示的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。
步驟S500至步驟S510分別與圖2中的步驟S200至步驟S210相似,于此不再贅述。
步驟S512:依據(jù)該校正高度值計(jì)算該估測(cè)移動(dòng)方向。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1是依據(jù)不同時(shí)間被計(jì)算出的多個(gè)該校正高度值來計(jì)算該估測(cè)移動(dòng)方向(如依據(jù)多個(gè)該校正高度值的增減變化來判斷該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1當(dāng)前為向高處移動(dòng)或向低處移動(dòng)。
步驟S514:經(jīng)由該位移傳感器108取得該感測(cè)移動(dòng)方向。
步驟S516:判斷該估測(cè)移動(dòng)方向是否與該感測(cè)移動(dòng)方向符合。若該估測(cè)移動(dòng)方向與該感測(cè)移動(dòng)方向符合,則判斷該校正非為誤判值,并執(zhí)行步驟S518;若該估測(cè)移動(dòng)方向與該感測(cè)移動(dòng)方向不符合,則判斷該校正為誤判值, 并執(zhí)行步驟S520。
步驟S518:輸出該校正高度值。
步驟S520:設(shè)定當(dāng)前的該校正高度值為誤判值。較佳地,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1不輸出被設(shè)為誤判值的該校正高度值,并重新執(zhí)行該步驟S500以重新計(jì)算新的該校正高度值。
請(qǐng)參閱圖6,為本發(fā)明第三具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖。本實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法主要是運(yùn)用于圖1所示的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。
步驟S600:持續(xù)取得該環(huán)境氣壓值及該環(huán)境溫度值。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1經(jīng)由該該氣壓傳感器102持續(xù)取得分別對(duì)應(yīng)不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)該感測(cè)氣壓值,并經(jīng)由該溫度傳感器104持續(xù)取得分別對(duì)應(yīng)不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)該感測(cè)溫度值。
步驟S602:檢測(cè)是否處于異常氣候。具體而言,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1依據(jù)于該步驟S600所取得的多個(gè)該環(huán)境溫度值及多個(gè)該環(huán)境氣壓值來檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境是否為異常氣候(如臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)雪或焚風(fēng))。較佳地,該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1取得預(yù)儲(chǔ)的至少一該異常氣候數(shù)據(jù)模型128,并將所取得的多個(gè)該環(huán)境溫度值及/或多個(gè)該環(huán)境氣壓值與所儲(chǔ)存的該異常氣候數(shù)據(jù)模型128進(jìn)行比對(duì),以判斷是否進(jìn)入/脫離異常氣候區(qū)域及異常氣候類型。其中,該異常氣候數(shù)據(jù)模型128是對(duì)應(yīng)特定異常氣候(如臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)雪或焚風(fēng))環(huán)境下的連續(xù)溫度值及/或連續(xù)氣壓值變化。
若判斷處于異常氣候,則執(zhí)行步驟S612;否則,執(zhí)行步驟S604。
步驟S612:取得該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。
步驟S614:將該衛(wèi)星數(shù)據(jù)的該定位高度值作為該校正高度值。接著執(zhí)行步驟S618,以輸出該校正高度值。
步驟S604-S610、步驟S616-S618分別與附圖2的該步驟S202-S212相似,于此不再贅述。
請(qǐng)參閱圖7,為本發(fā)明第四具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法流程圖。本實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法主要是運(yùn)用于圖1所示的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。
步驟S700-S706及步驟S712是分別與圖2的該步驟S200-S206及該步驟S210相似,于此不再贅述。
步驟S708:判斷該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(即第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù))的該定位位置 (即第一定位位置)是否與任一預(yù)先儲(chǔ)存的該校正點(diǎn)位置130相符合。若不存在與該定位位置(即第一定位位置)相符的該校正點(diǎn)位置130,則執(zhí)行S710;否則執(zhí)行步驟S714。
步驟S710:依據(jù)該感測(cè)高度值校正該定位高度值以作為該校正高度值。接著執(zhí)行步驟S718。
步驟S714:取得對(duì)應(yīng)該校正點(diǎn)位置130的該校正點(diǎn)高度值132,其中該校正點(diǎn)位置130符合當(dāng)前的該定位位置(即第一定位位置)。
步驟S716:將該校正點(diǎn)高度值132作為該校正高度值。接著執(zhí)行步驟S718
步驟S718:輸出該校正高度值。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖8A及圖8B,圖8A為本發(fā)明第五具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法第一流程圖,圖8B為本發(fā)明第五具體實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法第二流程圖。本實(shí)施例的海拔高度計(jì)算方法主要是運(yùn)用于圖1所示的該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1。
步驟S800-S812分別與圖2的該步驟S200-S212相似,于此不再贅述。
步驟S814:儲(chǔ)存當(dāng)前的該校正高度值、當(dāng)前的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(即第一衛(wèi)星定位數(shù)據(jù))的該定位位置(即第一定位位置)及當(dāng)前的環(huán)境氣壓值(即該第一環(huán)境氣壓值),以分別作為該關(guān)機(jī)高度值134、該關(guān)機(jī)位置136及該關(guān)機(jī)氣壓值1380。
步驟S816:關(guān)閉該高度計(jì)算系統(tǒng)1。具體而言,該高度計(jì)算系統(tǒng)1依據(jù)外部操作(如來自使用者的關(guān)機(jī)操作)而執(zhí)行關(guān)機(jī)程序。
步驟S818:?jiǎn)?dòng)該高度計(jì)算系統(tǒng)1。具體而言,該高度計(jì)算系統(tǒng)1依據(jù)外部操作(如來自使用者的開機(jī)操作)而執(zhí)行開機(jī)程序。
步驟S820:檢測(cè)是否收到該衛(wèi)星信號(hào)。若可接收到該衛(wèi)星信號(hào),則執(zhí)行步驟S822;否則,執(zhí)行步驟S828。
步驟S822:取得當(dāng)前的該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(即第三衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)),其中該衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)(即第三衛(wèi)星定位數(shù)據(jù))包括該定位位置(即該第三定位位置)。
步驟S824:判斷該定位位置(即該第三定位位置)是否與該關(guān)機(jī)位置136相符合。若該定位位置(即該第三定位位置)與該關(guān)機(jī)位置136相符合,則執(zhí)行步驟S826;否則,執(zhí)行該步驟S834。
步驟S826:讀取該關(guān)機(jī)高度值134,以直接將該關(guān)機(jī)高度值134作為該校 正高度值。接著執(zhí)行步驟S836。
步驟S828:取得當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值(即該第二環(huán)境氣壓值)。
步驟S830:判斷該環(huán)境氣壓值(即該第二環(huán)境氣壓值)是否與該關(guān)機(jī)氣壓值1380相符合。若該環(huán)境氣壓值(即該第二環(huán)境氣壓值)與該關(guān)機(jī)氣壓值1380相符合,則執(zhí)行步驟S832;否則,執(zhí)行該步驟S834。
步驟S832:讀取該關(guān)機(jī)高度值134,以將該關(guān)機(jī)高度值134直接作為該校正高度值。接著執(zhí)行步驟S836。
步驟S834:將該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1的一預(yù)設(shè)高度值作為該校正高度值。較佳地,該預(yù)設(shè)高度值是由使用者所預(yù)先設(shè)定,或該海拔高度計(jì)算系統(tǒng)1于出廠前被預(yù)先設(shè)定。
步驟S836:輸出該校正高度值。
值得一提的是,雖于本實(shí)施例中,該海拔高度系統(tǒng)1可同時(shí)依據(jù)當(dāng)前的該定位位置或當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值來判斷所在地的海拔高度是否改變,但不以此為限。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,該海拔高度系統(tǒng)1可以僅依據(jù)當(dāng)前的該定位位置來判斷所在地的海拔高度是否改變。換句話說,于該步驟S814中,該海拔高度系統(tǒng)1僅儲(chǔ)存當(dāng)前的該校正高度值及當(dāng)前的該定位位置,并于該步驟S818執(zhí)行完畢后直接跳至該步驟S822執(zhí)行,而不執(zhí)行該步驟S820、該步驟S828、該步驟S830及該步驟S832。
或者,該海拔高度系統(tǒng)1也可以僅依據(jù)當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值來判斷所在地的海拔高度是否改變。換句話說,于該步驟S814中,該海拔高度系統(tǒng)1僅儲(chǔ)存當(dāng)前的該校正高度值及當(dāng)前的該環(huán)境氣壓值。并于該步驟S818執(zhí)行完畢后直接跳至該步驟S828執(zhí)行,而不執(zhí)行該步驟S820、該步驟S822、該步驟S824及該步驟S826。
本發(fā)明于衛(wèi)星信號(hào)不佳時(shí),亦可有效提供正確海拔高度。并且,本發(fā)明可對(duì)所取得的海拔高度進(jìn)行自動(dòng)校正。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。