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TWI719608B - 氣壓輔助定位方法及其裝置 - Google Patents

氣壓輔助定位方法及其裝置 Download PDF

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TWI719608B
TWI719608B TW108130675A TW108130675A TWI719608B TW I719608 B TWI719608 B TW I719608B TW 108130675 A TW108130675 A TW 108130675A TW 108130675 A TW108130675 A TW 108130675A TW I719608 B TWI719608 B TW I719608B
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TW108130675A
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何平凡
王嘉誠
陳志成
Original Assignee
國立交通大學
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Abstract

本發明揭露一種氣壓輔助定位方法及其裝置,用以在一待測標的進入至特定區域後對此一待測標的進行高度層變化的定位,本氣壓輔助定位方法包含以下步驟,首先,確認進入至特定區域後,於特定區域內偵測複數氣壓值;接續,自測得的氣壓值中取至少二氣壓值並據以計算出氣壓差;最後,將氣壓差與一閾值進行比對,當判定氣壓差大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內發生高度層變化,當判定氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內未發生高度層變化,其中,確認進入至特定區域的判斷是以待測標的移動至以地圖資訊中一具有高度變化的結構的特定位置為基準,且與特定位置具有至少一距離所包含的範圍。同時,由於本發明揭露的氣壓輔助定位裝置可直接偵測實際氣壓並藉以計算出氣壓差,同時也可根據偵測到的氣壓、待測標的移動狀態以校正非高度層造成的氣壓變化,與習知裝置相較,本發明的氣壓輔助定位方法及其裝置無須利用外界氣壓站的氣壓資訊以做為參考標準,即可完成氣壓變化量的確認。

Description

氣壓輔助定位方法及其裝置
本案涉及一種定位方法及其裝置;具體而言,本案涉及一種以氣壓來輔助定位的方法及其裝置。
隨著電子科技的快速發展,定位裝置已被廣泛地應用在人們的生活當中,諸如行動電話或導航裝置等。
一般而言,目前的定位裝置大都採用全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System)的技術,透過衛星與定位裝置之間的相互配合得以取得定位資訊。然而,目前的定位裝置於都市等高遮蔽環境下定位精準度不足,以致於未能有效的判斷定位裝置的定位資訊。
因此,如何改善定位裝置的定位精準度,尤其高度定位精準度,為本領域的重要研究議題。
本發明的目的在於提供一種氣壓輔助定位方法及其裝置,透過確認待測標的進入至特定區域後,再利用氣壓偵測器在特定區域內偵測多個氣壓值,最終計算氣壓差以確認位置及高度層的變化。
本發明的目的在於提供一種氣壓輔助定位方法及其裝置,以 地圖資訊中的一具有高度變化的結構的至少一位置為基準,並與此一位置具有一距離的範圍定義為特定區域的前提下,藉由氣壓偵測的結果,以有效地彌補現有定位裝置無法判定高度層變化的缺失。
本發明的目的在於提供一種氣壓輔助定位方法及其裝置,取得的氣壓值可為最大氣壓值、最小氣壓值、即時氣壓值、平均氣壓值及上述各數據的組合計算結果。
本發明的目的在於提供一種氣壓輔助定位方法及其裝置,在氣壓偵測器偵測到的氣壓值僅受到環境本身的氣壓變化而非來自待測標的改變高度層的影響時,更自動利用環境氣壓值以校正,或利用當前氣壓值、氣壓變化率以估算下個時間點的氣壓變化,可降低誤判的機率。
本發明的目的在於提供一種氣壓輔助定位方法及其裝置,待測標的的高度層變化可藉由自動偵測,或以使用者手動、聲控...等方式輸入的方式來判斷。
本發明揭露一種氣壓輔助定位方法,用以在一待測標的進入至特定區域後,輔助定位此一待測標的的高度層變化,本氣壓輔助定位方法包含以下步驟,首先,確認進入至特定區域後,於特定區域內偵測複數氣壓值;接續,自測得的氣壓值中取至少二氣壓值並據以計算出氣壓差;最後,將氣壓差與一閾值進行比對,當判定氣壓差大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內發生高度層變化,當判定氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內未發生高度層變化,其中,確認進入至特定區域的判斷是以待測標的移動至以地圖資訊中一具有高度變化的結構的特定位置為基準,且與特定位置具有一距離所包含的範圍。
本發明亦同時揭露一種氣壓輔助定位裝置,用以在待測標的進入至特定區域後對此一待測標的進行高度層變化的定位,本發明揭露的氣壓輔助定位裝置包含至少一處理器及一氣壓偵測器,在確認待測標的進入至特定區域後,處理器啟動氣壓偵測器並使氣壓偵測器於特定區域內偵測複數氣壓值,處理器將氣壓差與一閾值進行比對,當判定氣壓差大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內發生高度層變化,當判定氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的於特定區域內未發生高度層變化,其中,本發明中的特定區域的定義是以地圖資訊的具有高度變化的結構的至少一位置為基準,且與此一位置具有一距離所包含的範圍。
綜上所述,本發明係提出一種氣壓輔助方法及其裝置,用以定位待測標的,克服先前技術中存在的技術瓶頸,提升在具有高度變化時的定位精確度。
10:氣壓輔助定位裝置
110:處理器
120:氣壓偵測器
20:定位裝置
S00、S00a、S00b、S01、S02、S03:步驟
A、B、C、D:氣壓值
As:特定區域
d:距離
G1:範圍
G2:範圍
Level 0、Level 1、Level 2:空域層
OP:範圍
P:位置
R1:線
S:具有高度變化的結構
T:待測標的
t1、t2、t3、t4:時間點
△、3△:氣壓範圍
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
圖1為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位裝置的方塊示意圖;圖2為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的情境示意圖
圖3為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的流程圖;圖4為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的情境示意圖;圖5為根據本發明另一實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的空域高度示意圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神,任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後,當可由本揭示內容所教示之技術,加以改變及修飾,其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』,係包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之用詞(terms),除有特別註明外,通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論,以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
首先,本發明揭露的氣壓輔助定位方法及其裝置主要是基於在一定的高度範圍內(像是海拔3000米以內),由於氣壓的變化與高度有直接的關聯性,依據實驗的結果顯示,氣壓隨著高度的提升而下降的關係呈現出在垂直的高度變化上每提升9米,氣壓則降低100帕(Pa)。據此,本發明在後續將揭露不同的實施態樣,說明藉由偵測氣壓變化以輔助確認高度變化的各種應用。
請同時參照圖1、圖2及圖3所示,其中,圖1為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位裝置的方塊示意圖,圖2為根據本發明一實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的情境示意圖,圖3為根據本發明一 實施例所繪示的氣壓輔助定位方法的流程圖。
在本實施例中,氣壓輔助定位裝置10與定位裝置20搭配以輔助定位待測標的T,定位裝置20偵測待測標的T進入至特定區域As後,啟動氣壓輔助定位裝置10,本發明所揭露的氣壓輔助定位裝置10包括至少一處理器110及一氣壓偵測器120,其中,處理器110在確認待測標的T進入至特定區域As後,使氣壓偵測器120開始在待測標的T所在的特定區域As內偵測複數氣壓值,接續,處理器110將氣壓差與一閾值進行比對,根據處理器110的判斷,當氣壓差大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內發生高度層變化,或是當氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內未發生高度層變化;其中,本發明中所揭露的特定區域As是根據地圖資訊中記錄的具有高度變化的結構S所具有的至少一位置P,以此位置P為基準並與其具有至少一距離,在本實施態樣中,是以距離d1及距離d2為例說明,根據圖2所示可知,所述的與位置P具有距離d1及距離d2的範圍可例如是以位置P為量測起始點、沿著橋樑或地下道路面的兩方向延伸出距離d1及距離d2所涵蓋的區域為特定區域As,或是當距離d1及距離d2相同時,特定區域As也可以是以位置P為圓心、以距離d1(或距離d2)為半徑的方式來定義出,另外,在不同的情況下,不同的距離d1及距離d2可能是距離d1大於距離d2,也可以是距離d1小於距離d2,不過一般而言,基於具有高度變化的結構S的高度、車道的斜率等設計因素,從位置P開始起算,若要將完整的上坡(或下坡)的引道完整地包含於特定區域As內,距離d1(或距離d2)一般可設定在10到50公尺左右,不過根據不同的具有高度變化的結構S、定位裝置20的精準度等因素,距離d1及距離 d2仍可在一定範圍內調整,並設定為相同或不相同。再,據上所述可知,於此為例的具有高度變化的結構S為一橋樑,而位置P則是橋樑的引道,當然,具有高度變化的結構S除了橋樑,也可以是地下道、高架公路、多層次公路...等結構體,而位置P則為上述結構體S的上坡引道及下坡引道。
其中,氣壓偵測器120偵測的氣壓值選自於特定區域As內的最大氣壓值、最小氣壓值、即時氣壓值、平均氣壓值及上述之組合的計算結果;在定義特定區域As時,是以具有高度變化的結構S的位置P為基準、在與位置P具有至少一距離(本實施態樣中包含距離d1及距離d2)所涵蓋的範圍為判定。另外,定位裝置20可以是如同圖1的實施態樣所示,獨立於氣壓輔助定位裝置10之外,或是可內建於氣壓輔助定位裝置10中(圖未顯示)。另外,由於定位裝置20在判斷是否更新特定區域時的主要依據為是否進入/離開具有高度層變化的區域,因此,對應於特定區域所產生的定位資訊包含層變化資訊。
就硬體設備而言,所述的處理器110可以為中央處理器及/或微處理器等處理器實現,但不以此為限。定位裝置20可以為全球定位系統(Global Positioning System,GPS)的裝置,或其它定位系統,如全球導航衛星系統、北斗衛星導航系統、伽利略定位系統、印度區域導航衛星系統、準天頂衛星系統、中國區域定位系統、X射線脈波星導航等,也可以是無線通訊系統,例如5G、Wi-Fi、藍芽、光通訊以涵蓋5G定位標準,及其他感測定位,例如影像辨識、雷達、雷射,以涵蓋傳感器融合(sensor fustion)及人工智慧(AI)等技術,但不以此為限。而對於整合有地圖資訊及高度層資訊的定位裝置20來說,其具有儲存多層地圖資訊的功能,即為可儲存對應 於特定座標的相對高度資訊,其中,特定座標可例如為GPS、街道、標的物、基地台、海平面,然不以此為限。
應注意到的是,上述的氣壓輔助定位裝置10及其中元件的實現方式不以上述實施例所揭露的為限,且連接關係亦不以上述實施例為限,凡足以使氣壓輔助定位裝置10實現下述技術內容的連接方式與實現方式皆可運用於本發明。
根據上述,以下則揭示對應的流程圖,本發明的氣壓輔助定位方法,是在偵測到待測標的T進入至特定區域As後,啟動下列步驟:首先,在步驟S01中,確認待測標的T進入至特定區域As後,於特定區域As內偵測複數氣壓值;接續,自測得的氣壓值中取至少二氣壓值並據以計算一氣壓差,如步驟S02中所示;最後,在步驟S03中,將氣壓差與一閾值進行比對,當判定氣壓差大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內發生高度層變化,當判定氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內未發生高度層變化。
其中,在上述步驟S01之前,更先判斷待測標的T是否進入至與地圖資訊中具有高度變化的結構S的位置P具有至少一距離(本實施態樣中包含距離d1及距離d2)的範圍內,如步驟S00所示,若是,則判定待測標的T進入至特定區域As,如步驟S00a所示,並接續步驟S01,若否,則如步驟S00b所示,判定待測標的T未進入特定區域As,而上述步驟可藉由定位裝置20以自動地偵測,或是藉由使用者輸入的方式以確認待測標的T進入至特定區域As。
在實際的應用上,為提高確認待測標的T進入至特定區域 As的精確度,本發明中所揭露的特定區域As就是依據地圖資訊中具有高度變化的結構S的位置P,與位置P具有距離d1及距離d2所涵蓋的區域以定義的範圍,由於地圖資訊中包含有各種具有高度變化的結構資訊,藉此得以降低誤判的機率,舉例來說,在圖2中用以表示具有高度變化的結構S為一橋樑,對應的位置P則為該橋樑的其中一個入口車引道,因此,特定區域As可依據橋梁的其中一個入口車引道為基準,並以位置P為量測起始點、沿著橋樑兩方向延分別伸出距離d1及距離d2所涵蓋的區域,同理,在此一橋樑的出口車引道處亦可定義出另一個特定區域,以使得待測標的在行經此一橋樑時,可明確地辨識出所在的特定區域為何,不過,上述用以定義特定區域的尺寸定義除了必須考量結構體的大小、規模及複雜度之外,更同時必須參照該區域所對應的其他地圖資訊的精準度,以決定上述尺寸的規格,舉例來說,用以定義特定區域時所採用的尺寸規格將不會高於該區域的衛星定位系統精度,否則可能導致難以定位甚至無法定位的情況。
因此,當定位裝置20偵測到待測標的T進入至特定區域As後,則處理器110開始啟動氣壓偵測器120在特定區域As內偵測數個氣壓值,並計算其中二氣壓值的氣壓差,當圖2中的氣壓差大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內發生高度層變化,也就是待測標的T上(或下)橋樑,當判定氣壓差不大於閾值時,則確認待測標的T於特定區域As內未發生高度層變化,也就是待測標的T未上(或下)橋且繼續位於平面道路上(或位於橋面上),且平面道路更可能位於橋樑的正下方,由此可知,藉由本發明揭露的氣壓輔助定位方法可有效地判斷出待測標的T是否在行 進的過程中改變了高度層,並更可在不同的高度層內,偵測到待測標的T實際位於哪一個高度層上。
此外,在步驟S01的確認進入至特定區域As的同時,其可根據自動偵測待測標的T進入至特定區域As,也可以是藉由使用者的輸入,以確認待測標的T進入至特定區域As;另外,在步驟S01中,在特定區域As內偵測複數個氣壓值的步驟,可透過偵測實際氣壓或擷取外部氣壓偵測裝置的氣壓數據以實現。上述揭露了本發明的氣壓輔助定位方法是自偵測到待測標的T進入至特定區域As後開始啟動,而在啟動氣壓輔助定位方法後,可持續進行氣壓的偵測,或可在確認待測標的T離開特定區域As後,即選擇性地暫停氣壓輔助定位方法,亦或是可在確認待測標的T確實已在特定區域As內發生高度層變化後,選擇性地暫停氣壓輔助定位方法。
接續,圖4為根據本發明一實施例所繪示的定位方法的情境示意圖。以下將搭配圖1與圖4中以提供本案更具體細節,然本案不以下述實施例為限。
在本實施例中,氣壓輔助定位裝置10設置於交通工具中。線R1表示為交通工具由平面道路至高架道路、再由高架道路至平面道路的過程中,氣壓輔助定位裝置10所取得的氣壓值。在本實施例中,氣壓輔助定位裝置10用以根據線R1中各氣壓值,以判斷當前的高度上位置。
更詳細來說,範圍G1表示為交通工具由平面道路進入高架道路的一預設範圍,舉例而言,範圍G1可以為高架道路的入口半徑30公尺範圍內,範圍G2表示為交通工具由高架道路進入平面道路的一預設範圍,舉例而言,範圍G2可以為高架道路的出口半徑30公尺範圍內,範圍OP 表示為整段高架道路範圍。在不同實施例中,範圍G1、G2、OP可預先於定位裝置20中設定範圍,或是範圍G1、G2、OP可依照氣壓輔助定位裝置10的量測誤差進行相應調整。
在確認待測標的進入範圍G1、G2、OP的其中之一後,接續,處理器110根據定位裝置20偵測到待測標的進入至特定區域後,則啟動氣壓偵測器120,當待測標的進入範圍G1時,氣壓偵測器120會在偵測多個氣壓值,以本實施例為例,待測標的於範圍G1中以利用氣壓偵測器120持續取得的氣壓值以更新最大氣壓值與最小氣壓值,當處理器110在計算待測標的於範圍G1取得的最大氣壓值與最小氣壓值之間的氣壓差大過於一閥值時,則處理器110判斷待測標的在位置上發生高度的變化,舉例來說,當最大氣壓值的最後更新時間點發生在先、而最小氣壓值的最後更新時間點發生在後,則氣壓輔助定位裝置10判斷待測標的發生高度提升的情形,反之,當最小氣壓值的最後更新時間點發生在先、而最大氣壓值的最後更新時間點發生在後,則氣壓輔助定位裝置10判斷待測標的發生高度下降,接續,根據前述高度上變化及地圖資訊,氣壓輔助定位裝置10可判斷當前的高度上位置,舉例來說,氣壓輔助定位裝置10可判斷待測標的是否進入或離開高架橋或地下道,而在當待測標的進入範圍G2時,氣壓輔助定位裝置10亦進行類似上述操作,以判斷待測標的是否進入/離開高架橋或地下道。
根據圖4可知,當待測標的進入範圍G1中,如線R1所示,在時間點t1時,處理器110利用氣壓偵測器120取得的氣壓值A(即最大氣壓值),在時間點t1-t2間,處理器110持續以根據氣壓偵測器120取得的氣 壓值更新最小氣壓值,在時間點t2時,處理器110計算出氣壓值A與氣壓值B的氣壓差大於一閥值,且符合最大氣壓值的最後更新時間點發生在先、而最小氣壓值的最後更新時間點發生在後的狀態,因此,氣壓輔助定位裝置10判斷待測標的在高度上有提升,同時,氣壓輔助定位裝置10更可根據定位裝置20中地圖資訊得知當前位於高架橋入口範圍內(如範圍G1),藉以判斷待測標的進入高架橋,並且在高度層的變化上正處於爬升且切換到更高路層的狀態。接續,當待測標的進入範圍G2中,在時間點t3時,處理器110以利用氣壓偵測器120取得的氣壓值C(即最小氣壓值),在時間點t3-t4間,處理器110持續以根據氣壓偵測器120取得的氣壓值C更新最大氣壓值,在時間點t4時,處理器110計算出氣壓值C與當前氣壓值D的氣壓差大於一閥值,且符合最小氣壓值的最後更新時間點發生在先、而最大氣壓值的最後更新時間點發生在後的狀態,氣壓輔助定位裝置10判斷待測標的在高度上發生了下降的情形,同時,氣壓輔助定位裝置10根據定位裝置20的地圖資訊得知當前位於高架橋出口範圍內(如範圍G2),並且在高度層的變化上正處於下坡且切換到較低路層的狀態,故可判斷待測標的離開高架橋。
在不同實施例中,處理器110可對來自氣壓偵測器120所量測到氣壓值進行處理,舉例來說,若處理器110每秒接收4筆氣壓偵測器120所量測到氣壓值,則處理器110可計算每一秒平均氣壓值,作為最終用以計算的氣壓值,亦或是,處理器110可保持氣壓偵測器120開啟,並以氣壓偵測器120在待測標的進入範圍G1、G2、OP前或後的一段預設時間(如5秒)量測到的平均氣壓值作為最終用以計算的氣壓值。
另外,氣壓偵測器120可以是持續開啟的狀態,但也可以是僅在待測標的進入範圍OP、範圍G1及/或範圍G2時,才藉由處理器110以開啟氣壓偵測器120。而氣壓輔助定位裝置10除了可依據定位裝置20自動地偵測待測標的是否進入特定區域之外,亦可依據當前的高度層資訊以使用者輸入方式輸入層變化資訊,以利進行高度上位置的判斷,舉例來說,氣壓輔助定位裝置10及/或定位裝置20可透過聲音輸出裝置,要求使用者告知目前是否位於高架橋、地下道、或平面道路上,或是可提供顯示裝置,以讓使用者可依據實際狀況,透過觸控、手寫、按鍵或任何形式或方法以輸入待測標的目前的高度位置、高度變化...等資訊,俾使氣壓輔助定位裝置10及/或定位裝置20可根據此一使用者的輸入以取得層變化資訊以啟動氣壓輔助定位裝置10中的處理器110,以更進一步啟動氣壓偵測器120,使氣壓輔助定位裝置10可根據此一定位資訊(包含層變化資訊)及前述是否發生前述高度上變化之判斷,以判斷當前高度上位置(如是從地下道進入平面道路、或從平面道路進入高架橋),尤其是當氣壓輔助定位裝置10在待測標的已發生高度變化時才開啟的狀態下,使用者輸入(手動、聲控等模式)即時的高度資訊或變化資訊更顯得重要,其因在於此種使用狀態下的氣壓輔助定位裝置10缺乏了初始的定位資訊(包含地圖資訊、層變化資訊...等資訊),也因此未能提供層變化資訊予氣壓輔助定位裝置10的處理器110,藉由使用者的輸入則為最直接且快速的啟動方式,也因此,氣壓輔助定位裝置10的啟動,無論是自動偵測的啟動機制或是使用者輸入的啟動機制,均可發生在進入範圍OP前,或在進入範圍OP後。
除了上述的流程外,在特殊的狀況下,氣壓輔助偵測方法及 裝置會發生需要校正或估算的情形,舉例來說,在處理器比對氣壓差與閾值之前,更根據至少二氣壓值以偵測對應的至少二背景值,並利用該些背景值以校正該些氣壓值,同時亦可藉由該些背景值以做為調整閾值的參考,在實際的應用上,當定位裝置偵測到待測標的進入至特定區域後,氣壓偵測器可同時偵測數個氣壓值及對應的數個背景值,並透過處理器將該些背景值自對應的氣壓值予以扣除,並計算以得到校正後的氣壓差,且除了可藉由氣壓偵測器偵測背景值之外,亦可藉由處理器結合狀態偵測裝置...等其他裝置,以接收與待測標的(交通工具)的風扇轉速、窗戶開啟與否等相關資訊,以作為校正的依據,更可用以決定閾值的調整,舉例來說,當風扇轉速越快,閾值越高,藉此,可避免氣壓輔助定位裝置因風扇造成的氣壓變化而做出誤判斷,又例如,根據交通工具的窗戶狀態(如窗戶是否開啟),並相應於交通工具的窗戶狀態以調整閾值,在實際的應用上,當窗戶開啟時,閾值會對應地增加,藉此,可避免氣壓輔助定位裝置因交通工具的窗戶開啟而做出誤判斷。而上述的與處理器連結的狀態偵測裝置可例如但不限於風扇轉速感測器、車窗感測器...等,資料的傳輸方式則可用有線或無線方式將風扇轉速資訊傳送至處理器,在不同實施例中,更可根據交通工具的控制系統取得上述風扇轉速及交通工具的窗戶狀態,如此一來,前述風扇轉速感測器及車窗感測器即可省略。
另外,氣壓輔助定位裝置亦可能因為經過長時間(如塞車)而導致氣壓發生變化,造成誤判的結果,在這樣的狀況下,除了可採用上述的校正方法外,更可利用測得的氣壓值以估算出一氣壓變化率,並藉由計算出的氣壓變化率及氣壓差以估算並校正下一個氣壓值,舉例來說,當搭 載有氣壓輔助定位裝置的交通工具停止(如時間點T1-T2)時,在此期間中的氣壓差以DP表示之,並進一步據以計算氣壓變化率,以VR表示之,接續,在時間點T2後的時間點T3時,處理器此時量測到的氣壓值,以PC表示之,因此,估算後的校正氣壓值PD則可以下列公式表之:PD=PC-DP-VR*(T3-T2)。其中扣除DP氣壓差係因為當交通工具處於停止狀態時,造成氣壓變化之來源將僅限於環境而非道路造成之高度差,且當以天氣變化為主因時,可利用氣壓平均變化率合理估算下一時間點因天氣造成的氣壓變化。
接續,請再參照圖5,此一實施態樣為將本發明的氣壓輔助定位裝置應用於判斷無人機的空域,舉例來說,當搭載氣壓輔助定位裝置的無人機在一定空域高度飛行時,處理器可利用氣壓偵測器取得該段期間的氣壓值,處理器可定義該特定空域高度的氣壓範圍△,當氣壓差超過特定倍數的該氣壓範圍△(如三倍氣壓範圍3△),且氣壓輔助定位裝置在平面上的位置(如根據定位裝置20)保持在特定範圍(如500平方公尺)內時,則判斷氣壓輔助定位裝置的高度發生變化,在本實施態樣中則是從空域高度Level 1上升至空域高度Level 2,或從空域高度Level 1下降至空域高度Level 0。
然而,本發明依據不同的偵測方式可搭配不同的裝置,上述的定位裝置在實際的應用上,可選自於速度/加速度偵測裝置、角度偵測裝置、座標偵測裝置、音訊偵測裝置、光學偵測裝置、影像偵測裝置、無線電波裝置、磁場偵測裝置及上述的組合,舉例來說,當結合使用加速度偵測裝置(像是加速度計)及角度偵測裝置(像是陀螺儀)為定位裝置時,可藉由 取得當前交通工具的前進角度(如正在爬坡,坡度為15度)及/或定位裝置的傾斜角度,以輔助判斷是否進入特定區域,另外,當無線電波裝置(像是基地台)為提供位置偵測的依據時,除了可藉由無線電波裝置以確認待測標的所在的區域之外,更可同時利用無線電波裝置(例如4G、5G或各式基地台)以下載相關的地圖資訊。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S00、S00a、S00b、S01、S02、S03‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種氣壓輔助定位方法,啟動於偵測到一待測標的進入至一特定區域後,用以輔助定位該待測標的的高度層變化,該氣壓輔助定位方法包含下列步驟:確認進入至該特定區域後,於該特定區域內偵測複數氣壓值;自該些氣壓值中取至少二該氣壓值並據以計算一氣壓差,其中在自該些氣壓值中取至少二該氣壓值並據以計算該氣壓差前,更根據至少二該氣壓值以偵測對應的至少二背景值,並利用該些背景值以校正該些氣壓值;以及將該氣壓差與一閾值進行比對,當判定該氣壓差大於該閾值時,則確認該待測標的於該特定區域內發生高度層變化,當判定該氣壓差不大於該閾值時,則確認該待測標的於該特定區域內未發生高度層變化;其中,確認進入至該特定區域的判斷是以該待測標的移動至以至少一地圖資訊的一具有高度變化的結構的至少一位置為基準,且與該位置具有至少一距離所包含的區域為範圍。
  2. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其更可選擇性地暫停於確認到該待測標的離開該特定區域及/或已確認該待測標的於該特定區域內發生高度層變化。
  3. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中在確認進入至該特定區域的步驟時,更根據自動偵測該待測標的進入至該特定區域及/或藉由使用者輸入以確認該待測標的進入至該特定區域。
  4. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中在該特定區域內偵測該些氣壓值的步驟可透過偵測實際氣壓或擷取外部氣壓偵測裝置的氣壓數據以 實現。
  5. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中在該特定區域內偵測該些氣壓值的步驟中,該些氣壓值選自於該特定區域內的最大氣壓值、最小氣壓值、即時氣壓值、平均氣壓值及上述之組合的計算結果。
  6. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中更藉由該些氣壓值及/或該些背景值以調整該閾值。
  7. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中在自該些氣壓值中取至少二該氣壓值並據以計算該氣壓差的步驟前,更利用該些氣壓值以估算出一氣壓變化率,並藉由該氣壓變化率及該氣壓差以估算並校正下一氣壓值。
  8. 如請求項7所述之氣壓輔助定位方法,其中在利用該些氣壓值以估算出該氣壓變化率,並藉由該氣壓變化率及該氣壓差以估算並校正下一該氣壓值的步驟中,該待測標的更為停止狀態。
  9. 如請求項1所述之氣壓輔助定位方法,其中與該位置具有複數該距離時,該些距離更可不相同。
  10. 一種氣壓輔助定位裝置,用以在一待測標的進入至一特定區域後對該待測標的進行高度層變化的定位,該氣壓輔助定位裝置包括:至少一處理器;以及一氣壓偵測器,在確認待測標的進入至該特定區域後,該處理器啟動該氣壓偵測器並使該氣壓偵測器於該特定區域內偵測複數氣壓值,該處理器用以自該些氣壓值中取至少二該氣壓值並據以計算一氣壓差,該處理器更用以在自該些氣壓值中取至少二該氣壓值並據以計算該氣壓差前,根據至少二該氣壓值以偵測對應的至少二背景值,並利用該些背景值以校正該些氣壓值,該處理器將該氣壓差與一閾值進行比對,當判定該氣壓差大於 該閾值時,則確認該待測標的於該特定區域內發生高度層變化,當判定該氣壓差不大於該閾值時,則確認該待測標的於該特定區域內未發生高度層變化;其中,該特定區域的定義是以至少一地圖資訊的一具有高度變化的結構的至少一位置為基準,且與該位置具有至少一距離所包含的範圍。
  11. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其中該位置為該具有高度變化的結構的坡道。
  12. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其中具有複數該距離時,該些距離更可不相同。
  13. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其中該些氣壓值選自於該特定區域內的最大氣壓值、最小氣壓值、即時氣壓值、平均氣壓值及上述之組合的計算結果。
  14. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其中該待測標的藉由一定位裝置以偵測進入至該特定區域,或藉由使用者輸入以確認該待測標的進入至該特定區域。
  15. 如請求項14所述之氣壓輔助定位裝置,其更與該定位裝置整合。
  16. 如請求項14所述之氣壓輔助定位裝置,其中該定位裝置可選自於速度/加速度偵測裝置、角度偵測裝置、座標偵測裝置、音訊偵測裝置、光學偵測裝置、影像偵測裝置、無線電波裝置、磁場偵測裝置及上述之組合。
  17. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其更與一狀態偵測裝置搭配使用,該狀態偵測裝置產生至少一狀態資訊並傳送給該處理器,該狀態偵測裝置偵測該待測標的的行駛狀態、空調狀態、門窗狀態及上述狀態的組合。
  18. 如請求項10所述之氣壓輔助定位裝置,其中該處理器更可選擇性地暫停於確認該待測標的離開該特定區域及/或已確認該待測標的於該特定區 域內發生高度層變化。
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