[发明专利]速度计算装置、速度计算方法和导航装置

权利要求书

1.一种速度计算装置，包括：

垂直方向加速度检测单元，安装在移动对象上，用于检测根据所述移动对象在其上移动的表面的不平坦性而产生的垂直方向的加速度；

水平方向角速度检测单元，安装在所述移动对象上，用于检测根据所述移动对象在其上移动的所述表面的不平坦性而产生的围绕与所述移动对象的行进方向垂直的水平轴的角速度；以及

速度计算单元，用于基于所述垂直方向的加速度和围绕所述水平轴的角速度，计算所述移动对象的行进方向的速度。

2.根据权利要求1的速度计算装置，

其中，垂直方向加速度检测单元按规定的采样频率，连续并顺序地检测所述垂直方向的加速度；

其中，水平方向角速度检测单元按所述采样频率，连续并顺序地检测围绕所述水平轴的角速度；并且

其中，速度计算单元使用规定采样数目的所述垂直方向的加速度和所述采样数目的围绕所述水平轴的角速度顺序地计算移动对象的所述速度。

3.根据权利要求2的速度计算装置，

其中，速度计算单元改变所述采样数目以使得当所述速度等于或大于规定的速度时增加所述采样数目而当所述速度小于所述规定的速度时减小所述采样数目。

4.根据权利要求3的速度计算装置，

其中，速度计算单元通过当所述速度增加时以及当所述速度减小时改变所述采样数目而具有迟滞性。

5.根据权利要求4的速度计算装置，

其中，速度计算单元通过分别从所述采样数目的所述垂直方向的加速度中提取最大值和最小值作为最大加速度和最小加速度，以及从所述采样数目的围绕所述水平轴的角速度中提取最大值和最小值作为最大角速度和最小角速度，然后将最大加速度和最小加速度之差除以最大角速度和最小角速度之差，来计算所述速度。

6.根据权利要求1的速度计算装置，

其中，速度计算单元还包括低通滤波器，在该低通滤波器中，设置比当速度计算装置保持在支架中时由支架产生的规定频率低的低通截止频率，以从所述垂直方向的加速度和围绕所述水平轴的角速度去除等于或大于该低通截止频率的频率分量。

7.根据权利要求6的速度计算装置，

其中，速度计算单元还包括：

高通滤波器，在该高通滤波器中，设置比与移动对象在其上移动的表面的不平坦性相当的频率低的高通截止频率，以从所述垂直方向的加速度和围绕所述水平轴的角速度去除等于或小于该高通截止频率的频率分量，以及

截止频率设置单元，其根据前一速度设置所述低通截止频率和所述高通截止频率。

8.根据权利要求7的速度计算装置，

其中，截止频率设置单元将所述低通截止频率和所述高通截止频率设置为以多个阶段进行变化，并且使得作为当改变所述低通截止频率和所述高通截止频率时的阈值的速度的值在所述速度与前一速度相比进一步增加的情况下和在所述速度与前一速度相比进一步减小的情况下彼此不同。

9.根据权利要求7的速度计算装置，

其中，截止频率设置单元与取决于所述速度的规定函数对应地设置所述低通截止频率和所述高通截止频率。

10.根据权利要求1的速度计算装置，

其中，当所述速度与前一速度相比取高于规定阈值的较高值时并且当该前一速度小于规定速度时，速度计算单元将所述速度设置为0，并且

其中，当所述速度与前一速度相比取高于规定阈值的较高值时并且当该前一速度等于或大于所述规定速度时，速度计算单元将所述前一速度设置为所述速度。

11.一种计算速度的方法，包括如下步骤：

检测对应于移动对象在其上移动的表面的不平坦性而在所述移动对象中产生的垂直方向的加速度；

检测对应于所述移动对象在其上移动的表面的不平坦性而在所述移动对象中产生的围绕与所述移动对象的行进方向垂直的水平轴的角速度；以及

基于所述垂直方向的加速度和围绕所述水平轴的角速度计算所述移动对象的行进方向的速度。

12.一种导航装置，包括：

垂直方向加速度检测单元，用于检测对应于移动对象在其上移动的表面的不平坦性而在所述移动对象中产生的垂直方向的加速度；

水平方向角速度检测单元，用于检测对应于所述移动对象在其上移动的表面的不平坦性而在所述移动对象中产生的围绕与所述移动对象的行进方向垂直的水平轴的角速度；

速度计算单元，用于基于所述垂直方向的加速度和围绕所述水平轴的角速度计算所述移动对象的行进方向的速度；

垂直方向角速度检测单元，用于计算围绕与所述行进方向垂直的垂直轴的角速度；

角度计算单元，用于基于围绕垂直轴的所述角速度计算所述移动对象已旋转的角度；以及

位置计算单元，用于基于由速度计算单元计算的行进方向的速度和由角度计算单元计算的所述角度来计算移动对象的位置。