一种感测系统及其方法
【专利摘要】一种感测系统及其方法，为应用于转向定位感测环境，利用该感测系统以进行感测方法时，首先，利用感测/接收模块来感测并接收位置、速度、以及角度的变化量数据；接着，处理模块利用所接收的来自于感测/接收模块的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；继之，处理模块利用向心力的数值，配合数据模块的行动数据，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生。
【专利说明】一种感测系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于感测系统及其方法，更具体而言，是有关于一种应用于转向定位感测环境的感测系统及其方法，以位置、速度、以及角度的变化量数据，来判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生。
【背景技术】
[0002]目前，对于方向感测技术而言，例如，应用于GPS系统上的定位技术，仅是利用至少三个地理位置定位点来予以定位，以得出目前的经纬度位置。但是，此种方向感测技术的最大缺点在于，无法得知并判断转向情况，且，无法比较分析、并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生，换言之，目前现有的感测技术无法应用于转向定位感测环境。
[0003]又,虽然G-Sensor或Gyro Sensor可达到异常转向事件侦测的目的,然而,使用这些传感器的电子装置必须是紧密黏贴或固定于待测物体上，否则，使用此类传感器的电子装置并无法正确判断异常转向事件，换言之，此类传感器的缺点在于，必须是紧密黏贴或固定于待测物体上。
[0004]所以如何寻求一种能用于转向定位感测环境的感测系统及方法，能利用至少三个位置定位点来分析判断转向情况、并得出转向变化，且，利用所计算出的转向的向心力数值，而能比较分析、并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生，另外，无需特殊的安装、紧密黏贴或固定于待测物体上，乃是待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的便是在于提供一种感测系统及其方法，为应用于转向定位感测环境，以位置、速度、以及角度的变化量数据，来判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生。
[0006]本发明的又一目的便是在于提供一种感测系统及其方法，为应用于转向定位感测环境，感测并接收至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，而分析转向变化、计算出转向的向心力，并利用向心力的数值，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生，另外，无需特殊的安装、紧密黏贴或固定于待测物体上。
[0007]根据以上所述的目的，本发明提供一种感测系统，该感测系统包含感测/接收模块、处理模块、以及数据模块，在此，感测/接收模块及/或处理模块及/或数据模块，可由软件及/或轫体及/或硬件所组成，端视实际施行情况而定。
[0008]感测/接收模块，利用该感测/接收模块来感测并接收至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块及/或数据模块。
[0009]处理模块，该处理模块利用所接收的相关的数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；另外，该处理模块利用向心力的数值，并配合数据模块中所暂存/储存的行动数据，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生。[0010]数据模块，该数据模块可暂存/储存行动数据，及/或，可储存至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据及/或向心力的数值。
[0011]于利用感测系统以进行感测方法流程时，首先，利用该感测/接收模块来感测并接收至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块及/或数据模块。
[0012]接着，处理模块利用所接收的来自于感测/接收模块的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力，在此，其中，可利用至少三个位置定位点而形成一外接圆，并经由三角函数而计算出转弯半径，根据至少三个位置定位点所具有的至少一个速度、以及转弯半径而计算出因转向而产生出的转向的向心力。
[0013]继之，处理模块利用向心力的数值，并配合数据模块中所暂存/储存的行动数据，而比较分析并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的架构、以及运作情形；
[0015]图2为一示意图，用以显示说明位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形；
[0016]图3为一流程图，用以显示说明利用本发明的感测系统以进行感测方法的流程步骤；
[0017]图4为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的一实施例的架构、以及运作情形；
`[0018]图5为一示意图，用以显示说明于图4中位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形；
[0019]图6为一流程图，用以显示说明利用图4中本发明的感测系统的实施例以进行感测方法的流程步骤；
[0020]图7为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的又一实施例的架构、以及运作情形；
[0021]图8为一示意图，用以显示说明图7中位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形；以及
[0022]图9为一流程图，用以显示说明利用图7中本发明的感测系统的实施例以进行感测方法的流程步骤。
[0023]其中，附图标记说明如下:
[0024]I感测系统
[0025]2感测/接收模块
[0026]3处理模块
[0027]4数据模块
[0028]5GPS电子装置
[0029]11、12、13 步骤
[0030]21、22、23 步骤
[0031]31、32、33 步骤[0032]41行动数据
[0033]F向心力
[0034]Fl向心力
[0035]F2向心力
[0036]Fe设定向心力
[0037]m质量
[0038]me设定质量
[0039]P1、P2、P3位置定位点
[0040]P4、P5、P6位置定位点
[0041]P7、P8、P9位置定位点
[0042]R转弯半径
[0043]Rl转弯半径
[0044]S外接圆
[0045]SI外接圆
`[0046]S2外接圆
[0047]VUV2速度向量
[0048]V4、V5速度向量
[0049]V7、V8速度向量
[0050]P1P2线段
[0051]P2P3线段
[0052]P4P5线段
[0053]P5P6线段
[0054]P7P8线段
[0055]P8P9线段
[0056]0夹角(角度变化量)
【具体实施方式】
[0057]为使熟悉本领域的技术人员了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附的图式，对本发明详加说明如后:
[0058]图1为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的架构、以及运作情形。如图1中所示，本发明的感测系统1，该感测系统I包含感测/接收模块2、处理模块3、以及数据模块4，在此，感测系统I可位于一电子装置内，例如，GPS电子装置，手机，导航电子装置/系统，抑或，感测系统I即为一电子装置，端视实际施行情况而定；另外，感测/接收模块2及/或处理模块3及/或数据模块4，可由软件及/或轫体及/或硬件所组成，端视实际施行情况而定。
[0059]感测/接收模块2，利用该感测/接收模块2来感测并接收如图2中所示的至少三个位置定位点PU P2、P3的位置、速度V1、V2、以及角度0的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块3及/或数据模块4。
[0060]处理模块3，该处理模块3利用所接收的相关的数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力F，在此，由物体圆周运动得知向心加速度a=V2/R，向心力F=(m*V2)/R，其中，m为质量、V可为V2、R为外接圆SI半径；另外，利用与感测系统I相关的电子装置的设定质量me (例如，300mg)，再根据速度向量Vl、V2、及半径R，而可计算出所产生出的合理设定向心力值Fe (图未示)，向心力Fc=(mc*V2) /R ;该处理模块3利用向心力F的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，而比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生，在此，行动数据41包含以设定质量me (例如，300mg)所产生出的合理设定向心力值Fe (图未示)，而当所计算出的向心力F大于设定向心力Fe时,贝U判定为急转弯事件。
[0061 ] 数据模块4，该数据模块4可暂存/储存行动数据41，及/或，可储存至少三个位置定位点P1、P2、P3的位置、速度V1、V2、以及角度Θ的变化量数据及/或向心力F的数值。
[0062]图2为一示意图，用以显示说明位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形。如图2中所示，利用三个位置定位点P1、P2、P3的位置，而得出速度向量V1、V2，而P1P2线段与P2P3线段之间的夹角为Θ，可得出行进角度变化量Θ，且，由点P1、P2、P3可形成一外接圆SI，并可利用速度向量V1、V2、行进角度变化量Θ、点P1、P2、P3，经由三角函数运算而计算得出外接圆SI的半径R，而此半径R即为转向转弯半径。
[0063]再根据速度向量V1、V2、及转弯半径R，加上质量m，而可计算出所产生出的向心力F，在此，向心力F=(m*V2)/R，其中，m为质量、V可为V2、R为转弯半径；感测系统I利用向心力F的数值，并配合所暂存/储存的行动数据41，而比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生，在此，行动数据41包含以设定质量me (例如，300mg)所产生出的合理设定向心力值Fe (图未示),而当所计算出的向心力F大于设定向心力Fe时,贝U判定为急转弯事件。
[0064]图3为一流程图，用以显示说明利用本发明的感测系统以进行感测方法的流程步骤。如图3中所示，首先，于步骤11，利用感测/接收模块2来感测并接收至少三个位置定位点P1、P2、P3的位置、速度V1、V2、以及角度Θ的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块3及/或数据模块4，并进到步骤12。
[0065]于步骤12，处理模块3利用所接收的来自于感测/接收模块2的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力F，在此，其中，可利用至少三个位置定位点P1、P2、P3而形成一外接圆SI，并经由三角函数而计算出转弯半径R，根据至少三个位置定位点P1、P2、P3所具有的至少一个速度V、以及转弯半径R而计算出因转向而产生出的转向的向心力F，在此，速度V可为速度V1、V2的最大值，或最小值，或其中一值，或为(V1+V2)的平均值，或凭借速度V1、V2经由其它运算所产生的一个速度值，端视实际施行情况而定；并进到步骤13。
[0066]于步骤13，处理模块3利用向心力F的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，而比较分析并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生，若当所计算出的向心力F大于设定向心力Fe时,贝U判定为急转弯事件。
[0067]图4为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的一实施例的架构、以及运作情形。如图4中所示，本发明的感测系统1，该感测系统I包含感测/接收模块2、处理模块
3、以及数据模块4，在此，感测系统I位于GPS电子装置5中，另外，感测/接收模块2为硬件，而处理模块3及数据模块4则为软件。
[0068]感测/接收模块2，利用该感测/接收模块2来感测并接收如图5中所示的至少三个GPS位置定位点P4、P5、P6的位置、速度V4、V5、以及角度Θ的变化量数据，并将所接收到的相关的GPS数据传送至处理模块3及/或数据模块4，在此，其中，GPS位置定位点P4、P5、P6位于同一直线，速度V4与V5位于同一方向上，而P4P5线段与P5P6线段间的夹角9 =31，亦即，角度0的变化量为31。
[0069]处理模块3，该处理模块3利用所接收的相关的GPS数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力Fl=O ;另外，该处理模块3利用向心力Fl=O的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，得出所计算出的向心力Fl=O为小于设定向心力Fe，而比较分析得出并无异常转向/急转弯的情况产生，换言之，并无任何转向/急转弯情况产生。
[0070]数据模块4，该数据模块4可暂存/储存行动数据41，及/或，可储存至少三个GPS位置定位点P4、P5、P6的位置、速度V4、V5、以及角度0的变化量数据及/或向心力Fl的数值。
[0071]图5为一示意图，用以显示说明于图4中位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形。如图5中所示，GPS位置定位点P4、P5、P6位于同一直线，速度V4与V5位于同一方向上，而P4P5线段与P5P6线段间的夹角0 =Ji，亦即，角度0的变化量为，可得知无法由点P4、P5、P6形成外接圆，因而，转向转弯半径为向心力F1=0，得出所计算出的向心力Fl=O为小于设定向心力Fe，换言之，并无任何转向/急转弯情况产生。
[0072]图6为一流程图，用以显示说明利用图4中本发明的感测系统的实施例以进行感测方法的流程步骤。如图6中所示，首先，于步骤21，利用感测/接收模块2来感测并接收至少三个GPS位置定位点P4、P5、P6的位置、速度V4、V5、以及角度0的变化量数据，并将所接收到的相关的GPS数据传送至处理模块3及/或数据模块4，并进到步骤22。
[0073]于步骤22，处理模块3利用所接收的来自于感测/接收模块2的相关GPS数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力，在此，其中，三个GPS位置定位点P4、P5、P6无法形成外接圆，转弯半径为⑴，因而，计算得出转向的向心力F1=0，并进到步骤23。
[0074]于步骤23，处理模块3利用向心力Fl=O的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，得出所计算出的向心力Fl=O为小于设定向心力Fe，而判断出并无任何转向/急转弯的情况产生，换言之，行进方向为保持一直线。
[0075]图7为一示意图，用以显示说明本发明的感测系统的又一实施例的架构、以及运作情形。如图7中所示，本发明的感测系统1，该感测系统I包含感测/接收模块2、处理模块3、以及数据模块4，在此，感测系统I位于手机6，另外，感测/接收模块2为硬件，处理模块3为软件,而数据模块4为储存行动数据41的闪存模块。
[0076]感测/接收模块2，利用该感测/接收模块2来感测并接收如图8中所示的至少三个位置定位点P7、P8、P9的位置、速度V7、V8、以及角度0的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块3及/或数据模块4，在此，于实际施行时，该感测/接收模块2可由手机6的移动/旋转感测电路(图未示)、以及接收电路(图未示)所组成。
[0077]处理模块3，该处理模块3利用所接收的相关的数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力F2 ;另外，该处理模块3利用向心力F2的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，而比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生；在此，若得出所计算出的向心力F2为小于设定向心力Fe,则无异常转向/急转弯的情况；若得出所计算出的向心力F2为大于设定向心力Fe，则有异常转向/急转弯的情况产生，换言之，是以所计算出的向心力与设定向心力Fe的比较结果，而得知是否有异常转向/急转弯的情况产生，而并非是以角度Θ的值来决定之。
[0078]数据模块4，该数据模块4可暂存/储存行动数据41，及/或，可储存至少三个位置定位点Ρ7、Ρ8、Ρ9的位置、速度Tl、V8、以及角度Θ的变化量数据及/或向心力F2的数值。
[0079]图8为一示意图，用以显示说明图7中位置定位点的位置的速度、以及角度的变化量情形。如图8中所示，利用三个位置定位点Ρ7、Ρ8、Ρ9的位置，而得出速度向量V7、V8，而P7P8线段与P8P9线段之间的夹角为Θ，可得出行进角度变化量θ=0.5π，且，由点P7、P8、P9可形成一外接圆S2，并可利用速度向量V7、V8、行进角度变化量Θ、点P7、P8、P9，经由三角函数运算而计算得出外接圆S2的半径R1，而此半径Rl即为转向转弯半径。
[0080]图9为一流程图，用以显示说明利用图7中本发明的感测系统的实施例以进行感测方法的流程步骤。如图9中所示，首先，于步骤31，利用感测/接收模块2来感测并接收至少三个位置定位点P7、P8、P9的位置、速度V7、V8、以及角度Θ =0.5 Ji的变化量数据，并将所接收到的相关的数据传送至处理模块3及/或数据模块4，并进到步骤32。
[0081]于步骤32，处理模块3利用所接收的来自于感测/接收模块2的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力F，在此，其中，可利用至少三个位置定位点P7、P8、P9而形成一外接圆S2，并经由三角函数而计算出转弯半径R1，根据至少三个位置定位点P7、P8、P9所具有的至少一个速度V、以及转弯半径Rl而计算出因转向而产生出的转向的向心力Fl，在此，速度V可为速度V7、V8的最大值，或最小值，或其中一值，或为(V7+V8)的平均值，或凭借速度V7、V8经由其它运算所产生的一个速度值；并进到步骤33。
[0082]于步骤33，处理模块3利用向心力Fl的数值，并配合数据模块4中所暂存/储存的行动数据41，而判断是否有异常转向/急转弯的情况产生；在此，若得出所计算出的向心力F2为小于设定向心力Fe，则无异常转向/急转弯的情况；若得出所计算出的向心力F2为大于设定向心力Fe，则有异常转向/急转弯的情况产生，换言之，是以所计算出的向心力与设定向心力Fe的比较结果，而得知是否有异常转向/急转弯的情况产生，而并非是以角度Θ的值来决定之。
[0083]综合以上的实施例，我们可以得到本发明的一种感测系统及其方法，为应用于转向定位感测环境，利用该感测系统以进行感测方法时，首先，利用感测/接收模块来感测并接收位置、速度、以及角度的变化量数据；接着，处理模块利用所接收的来自于感测/接收模块的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；继之，处理模块利用向心力的数值，配合数据模块的行动数据，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生。
[0084]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的专利范围内。
【权利要求】
1.一种感测方法，为应用于转向定位感测环境，其特征在于，该感测方法包含以下步骤: 感测并接收至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据予以传送； 利用所接收的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；以及利用向心力的数值以及设定向心力的数值，来比较分析并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生。
2.如权利要求1所述的感测方法，其特征在于，转向的该向心力为，利用该至少三个位置定位点而形成一外接圆，并经由三角函数而计算出该外接圆的转弯半径，根据该至少三个位置定位点所具有的至少一个速度、以及该转弯半径所计算出。
3.如权利要求2所述的感测方法，其特征在于，无法利用该至少三个位置定位点而形成外接圆时，可得知并无任何转向/急转弯情况产生。
4.如权利要求1所述的感测方法，其特征在于，该向心力的数值为大于该设定向心力的数值，有异常转向/急转弯的情况产生。
5.一种感测方法，为应用于GPS转向定位感测环境，其特征在于，该感测方法包含以下步骤: 感测并接收至少三个GPS位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据予以传送； 利用所接收的GPS相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；以及利用向心力的数值，并配合所暂存/储存的GPS行动数据的设定向心力的数值，来比较分析并判断出是否有异常转向/急转弯的情况产生； 其中，转向的该向心力为，利用该至少三个GPS位置定位点而形成一外接圆，并经由三角函数而计算出该外接圆的转弯半径，根据该至少三个位置定位点所具有的至少一个速度、以及该转弯半径所计算出。
6.如权利要求5所述的感测方法，其特征在于，无法利用该至少三个位置定位点而形成外接圆时，可得知并无任何转向/急转弯情况产生。
7.如权利要求5所述的感测方法，其特征在于，该向心力的数值为大于该设定向心力的数值，有异常转向/急转弯的情况产生。
8.—种感测系统，为应用于转向定位感测环境，其特征在于，该感测系统包含: 感测/接收模块，该感测/接收模块感测并接收至少三个位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据予以传送； 处理模块，该处理模块利用所接收的来自于该感测/接收模块的相关数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；以及 数据模块，该数据模块可暂存/储存行动数据，该行动数据包含设定向心力的数值，该处理模块利用转向的该向心力的数值，并配合该行动数据的该设定向心力的数值，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生。
9.如权利要求8所述的感测系统，其特征在于，转向的该向心力为，利用该至少三个位置定位点而形成一外接圆，并经由三角函数而计算出该外接圆的转弯半径，根据该至少三个位置定位点所具有的至少一个速度、以及该转弯半径所计算出。
10.如权利要求9所述的感测系统，其特征在于，无法利用该至少三个位置定位点而形成外接圆时，可得知并无任何转向/急转弯情况产生。
11.如权利要求8所述的感测系统，其特征在于，该向心力的数值为大于该设定向心力的数值，有异常转向/急转弯的情况产生。
12.—种感测系统，为应用于GPS转向定位感测环境，其特征在于，该感测系统包含: 感测/接收模块，该感测/接收模块感测并接收至少三个GPS位置定位点的位置、速度、以及角度的变化量数据，并将所接收到的相关的数据予以传送； 处理模块，该处理模块利用所接收的来自于该感测/接收模块的相关GPS数据来分析转向变化、并计算出转向的向心力；以及 数据模块，该数据模块可暂存/储存GPS行动数据，该GPS行动数据包含设定向心力的数值，该处理模块利用转向的该向心力的数值，并配合该GPS行动数据的该设定向心力的数值，来比较分析是否有异常转向/急转弯的情况产生； 其中，转向的该向心力为，利用该至少三个GPS位置定位点而形成一外接圆，并经由三角函数而计算出该外接圆的转弯半径，根据该至少三个位置定位点所具有的至少一个速度、以及该转弯半径所计算出。
13.如权利要求12所述的感测系统，其特征在于，无法利用该至少三个位置定位点而形成外接圆时，可得知并无任何转向/急转弯情况产生。
14.如权利要求12 所述的感测系统，其特征在于，该向心力的数值为大于该设定向心力的数值，有异常转向/急转弯的情况产生。
【文档编号】G01P13/00GK103808959SQ201210461476
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】吴柏庆 申请人:威润科技股份有限公司