专利名称：自动停车盘的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及准确确定车辆的状态的方法，特别是涉及自动停车盘。具体地说，本发明涉及一种自主停车盘，它与它所在的车辆的电子设备没有任何直接耦合。
背景技术：
在盘停车中，停车盘在时钟面上显示被设置到下一个整小时、半小时或刻钟标记的到达时间。例如，如果停车标牌标明最长停车时间为一个小时，由于在时间上前向设置时钟，于是有效最长停车时间为至少61至75分钟。停车盘通常放置在车辆内，使得到达时间可以从车辆外通过风挡或通过前部侧面车窗读取。通常，停车盘具有一个带有位于一个圆圈上的一些时间标记的传统时钟面。一个机械时间指示器或箭头可转动地连接到圆圈的中心，可被相对于时钟面手动地设置成指示到达时间。手动可操作的停车盘通常是薄片形物体，在不使用时可以很容易收藏起来。然而，也有笨大的停车盘或者可解脱或永久性地附着到风挡上的停车盘。还有一些停车盘可以自动指示到达时间。在EP1221676A2和EP1231572中，建议将加速度传感器用作确定车辆是处于行车状态还是停车状态的传感器。这些类型的停车盘涉及它们在确定车辆的状态中或者在确定状态之间的转变中不可靠的问题。在DE4305^6A1中公开了另一种停车盘，它与车辆的电气系统或者具体地说与点火装置物理耦合。这些停车盘通常在确定车辆的状态中是可靠的。然而，它们涉及成本高的安装过程，而且还易受通过物理耦合到电气系统的操作的影响。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用自动停车盘可靠地确定车辆状态之间的改变即状态是从停车改变为行车还是从行车改变为停车的技术。本发明的一个特别的特征是停车盘对于车辆来说是自主的，例如它不与车辆的电气系统耦合以得到供电或接收有关车辆的状态的信息。本发明的一个优点是本发明的自动且准确的停车盘可以很容易在不同的车辆之间调用和用于不同的车辆。从以下给出的对本发明的优选实施例的详细说明中可以清楚地看到本发明的上述目的、优点和特征以及许多其他目的、优点和特征。按照本发明的第一方面，这些目的、优点和特征是通过一种确定陆地车辆的状态从停车改变为行车和从行车改变为停车的方法来实现的，这种方法包括下列步骤对具有表示陆地车辆的行车运动的信号参数的信号进行采样；规定信号参数的下门限和上门限；如果当前状态为停车且信号参数大于上门限， 就确定状态从停车改变为行车，或者如果当前状态为行车且信号参数小于下门限，就确定状态从行车改变为停车。在这里，所讨论的状态是停车或行车。此外，陆地机动车可以是任何能在陆地行驶的车辆，诸如道路车辆和越野车辆。道路车辆的例子有桥车、客车、卡车和货车。越野车辆的例子有拖拉机、铲车、吊车、推土机和高尔夫车。陆地车辆可以是有轮车、轨道车、铁路车或缆车。陆地车辆的行车运动主要是由于陆地车辆在陆地上的运动引起的，例如，由于陆地车辆的加速、减速、变向(例如转弯)。不平坦的路面也可以导致行车运动，例如由于道路上的凸起或凹陷所引起的。于是，信号参数基本上可以表示相对于环境的速度和方向的改变。例如，可以将信号参数认为具有m/s2的单位。当然，信号参数的值在陆地车辆处在行车状态时随时间改变。这种确定陆地车辆状态的改变的方法还可以包括如果确定状态从行车改变到停车就根据基准时间确定到达时间的步骤和显示到达时间的步骤。这些特征的优点是，在自动停车盘内设置到达时间比较容易，而且允许在以后的时间可以查看到达时间。这种确定陆地车辆状态的改变的方法可以还包括将到达时间舍入到下一个整刻钟的步骤。如果到达时间用时钟面上的指针表示，这具有比指示每分钟更为清晰的优点。这种确定陆地车辆状态的改变的方法还可以包括如果确定状态从行车改变为停车就停止显示到达时间的步骤。这个特征的优点是，使自动停车盘内的到达时间复位比较容易，以及允许在处于停车状态的整个时间内显示停车时间。这种确定陆地车辆状态改变的方法可以还包括对信号进行滤波以抑制信号在频率窗口外的分量的步骤。这个特征的优点是，可以更为准确地确定状态之间的改变。例如， 可以滤除处在低频的由于风吹到停车的陆地车辆上而引起的运动，而对于处于行车状态的陆地车辆来说可以滤除处在高频的发动机振动。频率窗口的下截止频率和上截止频率可以在约0. OlHz到约IHz的范围内。具体地说，频率窗口的下截止频率可以为约0. 03Hz，而它的上截止频率可以为约0. 5Hz。已表明，采用这些特定的截止频率，可以准确地确定状态之间的改变，其中信号主要表示相对于环境的速度和方向改变。所建议的截止频率的特别优点是，这种确定陆地车辆状态的改变的方法不限于用于内燃机车辆，这意味着也可以用于具有电动机的车辆。附加地或可替换地，陆地车辆的运动可以是与陆地车辆的主行车方向是大致垂直的、大致平行的、或者是它们的组合。由于许多陆地车辆都有通常考虑到显著的横向摇摆的悬挂系统，忽略垂直或横向的运动，因此可以更为准确地确定状态之间的改变。在对信号采样的步骤中的采样频率可以在0. 1秒左右到30秒左右的范围内。这种确定陆地车辆状态的改变的方法可以还包括降低信号参数的时间分辨率的步骤。降低时间分辨率可以通过将信号参数在一个时间段上积分来实现。时间段的长度可以在约10秒到约100秒的范围内。所有这些特征和步骤具有提高在确定更为普遍的陆地车辆的状态之间的改变中的准确性的优点。按照本发明的第二方面，这些目的、优点和特征是由一种具有供从陆地车辆外查看的正面和供从陆地车辆内查看的背面的自动停车盘实现的。这种自动停车盘包括一个或多个处理器，用来执行按照本发明的第一方面确定陆地车辆状态的改变的方法；与处理器耦合的加速度计，用来提供信号；为处理器提供基准时间的记时计；以及为自动停车盘提供电功率的自备电源。加速度计通常测量它相对于环境的加速度或速度改变。它可以是单轴或多轴型， 即加速度计可以测量单个方向上的速度改变或同时测量多个方向上的速度改变。记时计可以包括任何类型的电子或机电的振荡器，例如基谐振频率为32768Hz的石英晶体振荡器。当然，记时计必须可以予以校准，以便提供适当的基准时间。自备电源可以是电池，或者可以是将部分能量存储在电池或电容器内的太阳能或光电电池。所谓自备在这里应该被理解为不依赖于从车辆取得外来功率。这种自动停车盘可以还包括设置在正面上的第一指示器，用来显示到达时间。这样的优点是，如果将停车盘附着到风挡上或者任何车窗玻璃上，到达时间就可以从车辆外观看。第一指示器可以包括设置在正面上的时钟面，时钟面具有在一个闭合环上的12个小时辨别标记、在每对相邻的小时辨别标记之间的30分钟辨别标记和在每个相邻的30分钟与小时辨别标记之间的15分钟辨别标记。这种自动停车盘可以还包括通过用指针指向小时、30分钟和15分钟辨别标记中任一标记来显示到达时间的液晶显示器。所有这些技术特征具有改善显示到达时间的优点。记时计可以还提供基准日期，而自动停车盘可以还包括设置在背面上的第二指示器，用来显示基准时间和基准日期。当然，记时计必须可以予以校准，以便提供适当的基准时间和基准日期。于是，这种自动停车盘可以还包括用来手动设置基准时间和/或基准日期的第一手动输入器。这样的优点是，可以将基准时间调整到任何国际协调时(UTC)，即通过简单地重新校准记时计就可以很容易将停车盘用于两个不同的时区。这种自动停车盘可以还包括用来手动设置到达时间的第二手动输入器。这样的优点是，如果在当前时间后的一个特定时间开始限时停车，就可以将到达时间设置为这个较晚的特定时间。这样，在限时停车开始时就不必回到停放的车辆处去设置到达时间。这种自动停车盘可以还包括用来可解脱地将自动停车盘正面朝风挡地附着到风挡上的支承件。这样的优点是，在陆地车辆处于停车状态时可以从外面查看到达时间。
从以下结合附图对优选实施例所作的详细说明中可以更为清楚地看到本发明的其他一些目的和特征，在这些附图中图1为例示确定陆地车辆状态的改变的方法的示意框图；图2为对所采样的信号进行频域低通滤波的例示图；图3为对所采样的信号进行截止频率比图2中的低的频域另一低通滤波的例示图；图4为在频域从经图2的低通滤波后的信号中减去经图3的低通滤波后的信号从而实际上表示带通滤波的例示图；图5为例示确定陆地车辆状态的改变的方法的迟滞的相图；图6为例示自动停车盘的主要电子组件的框图；图7为自动停车盘的正视图；图8为自动停车盘的侧视图；以及图9为自动停车盘的背视图。
具体实施例方式图1为例示确定陆地车辆状态的改变的方法的优选实施例的示意框图10。规定两个门限p2d和d2p(30)，其中p2d > d2p。信号s被以16Hz的采样频率采样(32)后，受到截止频率在约0. 5Hz的低通滤波(36)，从而产生经第一滤波的信号。采样后的信号s还受到截止频率在约0. 03Hz的低通滤波(34)，产生经第二滤波的信号。从经第一滤波的信号中减去经第二滤波的信号(38)，得到经滤波的信号。然后，将这信号在一个16秒的时间窗口上积分GO)，从而产生信号参数S。门限p2d和d2p通过相对于车辆在停车的状态的和在路面行车的状态的信号参数 S的属性的校准而被设置。将信号参数S与门限p2d和d2p相比较(44)，并且检索当前状态(42)，是停车P 还是行车D。如果当前状态是行车D而信号参数S小于d2p (46)，就将当前状态改变为停车 P (48)，存储起来供以后检索0幻。然后，根据基准时间确定到达时间t (50)，并舍入到最接近的将来一刻钟(52)。然后，显示经舍入的到达时间(54)。接着，迭代地(56)执行对新信号s的采样(3 。如果当前状态是停车P而信号参数S大于p2d(58)，就将当前状态改变为行车D(60)，存储起来供以后检索0幻。然后，停止显示到达时间t(6》。接着，迭代地 (64)执行对新信号s的采样(32)。图2为对所采样的信号84进行频域低通滤波的例示图12。纵坐标80示出了对单个重力g规格化的即单位为m/s2的速度改变a，而横坐标82示出了单位为Hz的频率f。信号的一个例子由虚线84表示。截止频率低于采样频率fsample的二分之一的低通滤波示为实线86。图3为对与图2中的相同的所采样的信号84进行频域低通滤波的例示图14。 在这里，纵坐标92也示出了对单个重力g规格化的速度改变a，而横坐标94示出了单位为 Hz的频率f。截止频率f2低于图2的截止频率的低通滤波示为实线98。图4为在频域从通过图2的低通滤波后的信号中减去通过图3的低通滤波后的信号的例示图16。因此，经滤波和减去的信号106实际上处在上截止频率与下截止频率f2 之间。如图2和3中那样，纵坐标102示出了对单个重力g规格化的速度改变a，而横坐标 104示出了单位为Hz的频率f。在图2至4的相应坐标轴上所使用的是相同的定标比例。图5为例示确定陆地车辆状态改变的方法的迟滞的相图或状态图18。纵坐标100 示出了信号参数S的值，而横坐标112示出了陆地车辆的状态。迟滞曲线114示为实线，其中虚线箭头1 指示状态之间改变的方向。从停车P 120至行车D 122的转变要求信号参数S大于门限p2d 116，而从行车D 120至停车P 120的转变要求信号参数S小于门限d2p 118，其中门限p2d 116高于门限d2p 118。图6为例示自动停车盘的优选实施例的主要电子组件的框图20。加速度计130对至少部分表示车辆的行车运动的模拟信号进行采样。加速度计130被设置成主要测量沿垂直方向和车辆行车方向的行车运动。当然，这可能需要将加速度计130以适当的朝向放置来达到。模拟信号发送给模数转换器132，将它转换成数字信号。数字信号通过控制/数据总线134发送给与基谐振频率为32768Hz的石英晶体振荡器138连接的处理器136。处理器136和石英晶体振荡器138 —起形成了一个提供基准时间和基准日期的记时计。温度传感器140也将模拟温度信号发送给模数转换器132，产生数字温度信号，通过控制/数据总线134发送给处理器136。数字温度信号用来校正或部分补偿由于温度引起的石英晶体振荡器138的谐振频率漂移。处理器执行结合图1至5所说明的方法。当然，处理器136包括存储相应算法和车辆当前状态的存储单元。
如果确定状态从行车改变为停车，处理器136就通过控制/数据总线134将信号发送给显示控制器144，显示控制器144再通过显示总线146将显示信号发送给正面指示器148显示到达时间。如果确定状态从停车改变为行车，处理器136就通过控制/数据总线134将信号发送给显示控制器144，以停止在正面指示器148上显示到达时间。处理器 136还通过控制/数据总线134将信号发送给显示控制器144，以在背面指示器150上继续显示基准时间和基准日期。输入键152使时间重新校准信号可以通过数字输入/输出160和控制/数据总线 134发送给处理器136，以手动设置基准时间。另一个输入键巧4使日期重新校准信号可以通过数字输入/输出160和控制/数据总线134发送给处理器136，以手动设置基准日期。 类似，输入键156使到达时间重新校准信号可以通过数字输入/输出160和控制/数据总线134发送给处理器136，以手动设置到达时间。停车盘的电子组件由电池142供电。电池的输出功率由处理器136通过模数转换器132和控制/数据总线134监视。图7为自动停车盘22的优选实施例的正视图。圆柱状的自动停车盘22具有带着时钟面170的正面184。时钟面170具有处在一个闭合环上的12个小时辨别标记178和每对相邻的小时辨别标记178之间的30分钟辨别标记180。此外，时钟面170还具有在相邻的30分钟辨别标记180与小时辨别标记178之间的15分钟辨别标记182。在时钟面170的内侧是液晶显示器174，用来显示指示在状态从行车改变为停车时的到达时间的箭头176。 箭头176指着小时辨别标记、30分钟辨别标记或15分钟辨别标记。图8为自动停车盘22的优选实施例的侧视图。圆柱状停车盘22的侧面188的厚度显著地小于它的前面184或背面172的直径，从而使它具有扁平的外形。正面在时钟面 170上装有透明的吸环186，以使停车盘可以可解脱地吸附到风挡的内侧，正面184朝向车外。电池指示灯以低电池能耗接通，它的透明盖板202从背面172伸出。图9为自动停车盘22的优选实施例的背视图。圆柱状自动停车盘22具有装有指示基准时间和基准日期的液晶显示器192的背面172。停车盘22装有呈现为收容在电池盖 200后的电池的自备电源。背面172还装有设置基准时间的手动输入键196、设置基准日期的手动输入键198和设置到达时间的手动输入键194。
权利要求
1.一种确定陆地车辆的状态从停车改变为行车和从行车改变为停车的方法(10)，所述方法包括下列步骤对具有表示所述陆地车辆的行车运动的信号参数的信号进行采样(32)；规定所述信号参数的下门限和上门限(30)；如果当前状态为停车且所述信号参数大于所述上门限，就确定状态从停车改变为行车 (44，58，60)，或者如果当前状态为行车且所述信号参数小于所述下门限，就确定状态从行车改变为停车 (44，46，48)。
2.按照权利要求1所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，所述方法还包括下列步骤如果确定状态从行车改变为停车(44，46，48)，就根据基准时间确定到达时间(50)；以及显示所述到达时间(54)。
3.按照权利要求2所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，所述方法还包括下列步骤将所述到达时间舍入到下一个整刻钟。
4.按照权利要求2至3中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，所述方法还包括下列步骤如果确定状态从停车改变为行车(44，58，60)，就停止显示所述到达时间(62)。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，所述方法还包括下列步骤对所述信号进行滤波(34，36)，以抑制所述信号在频率窗口外的分量。
6.按照权利要求5所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中，所述频率窗口的下截止频率(34)和上截止频率(36)在0. OlHz左右到IHz左右的范围内。
7.按照权利要求5至6中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中， 所述频率窗口的下截止频率(34)为约0.03Hz，而它的上截止频率(36)为约0. 5Hz。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中， 所述陆地车辆的所述运动是与陆地车辆的主行车方向近似垂直的、近似平行的、或者它们的组合。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中， 所述对所述信号采样的步骤(3 中的采样频率在0. 1秒左右到30秒左右的范围内。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，所述方法还包括下列步骤降低所述信号参数的时间分辨率00)。
11.按照权利要求10所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中，所述降低时间分辨率GO)是通过将所述信号参数在一个时间段上积分来实现的。
12.按照权利要求11所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)，其中，所述时间段的长度在约10秒到约100秒的范围内。
13.一种具有供从陆地车辆外查看的正面(184)和供从陆地车辆内查看的背面(172)的自动停车盘(22)，所述自动停车盘0 包括一个或多个处理器(136)，用来执行按照权利要求1至12中任一项所述的确定陆地车辆状态的改变的方法(10)；与所述处理器(136)耦合的加速度计(130)，用来提供所述信号； 为所述处理器(136)提供所述基准时间的记时计(138)；以及为所述自动停车盘提供电功率的自备电源(142)。
14.按照权利要求13所述的自动停车盘(22)，还包括在所述正面(184)上的第一指示器(148，174)，用来显示所述到达时间。
15.按照权利要求14所述的自动停车盘(22)，其中，所述第一指示器(148，174)包括在所述正面(184)上的时钟面(170)，所述时钟面具有在一个闭合环上的12个小时辨别标记(178)；在每对相邻的小时辨别标记(178)之间的30分钟辨别标记(180)；以及在每个相邻的30分钟辨别标记(180)与小时辨别标记(178)之间的15分钟辨别标记 (182)。
16.按照权利要求14至15中任一项所述的自动停车盘(22)，其中，所述第一指示器 (148，174)还包括液晶显示器(174)，通过用指针(176)指向所述小时辨别标记(178)、30分钟辨别标记 (180)和15分钟辨别标记(18 中任一标记来显示所述到达时间。
17.按照权利要求13至16中任一项所述的自动停车盘(22)，其中，所述记时计(138) 还提供基准日期，而所述自动停车盘0 还包括在所述背面(17 上的第二指示器(150，192)，用来显示所述基准时间和所述基准日期。
18.按照权利要求13至17中任一项所述的自动停车盘(22)，还包括用来手动设置所述基准时间和/或所述基准日期的第一手动输入器(194)。
19.按照权利要求13至18中任一项所述的自动停车盘(22)，还包括 用来手动设置所述到达时间的第二手动输入器(196，198)。
20.按照权利要求13至19中任一项所述的自动停车盘(22)，还包括支承件(186)，用来可解脱地将所述自动停车盘0 附着到风挡上，使所述正面(184) 朝向所述风挡。
全文摘要
公开了一种确定陆地车辆的状态之间的改变的方法。这种方法包括下列初始步骤对具有表示所述陆地车辆的行车运动的信号参数的信号进行采样、规定所述信号参数的下门限和上门限。这种方法还包括下列后续步骤如果当前状态是停车且所述信号参数大于所述上门限，就确定状态从停车改变为行车；或者，如果当前状态是行车且所述信号参数小于所述下门限，就确定状态从行车改变为停车。还公开了一种执行这种方法的自动停车盘。
文档编号G07C1/30GK102439633SQ200980159212
公开日2012年5月2日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者K·拉尔森 申请人:Needit有限责任公司