CN103069469A - 海拔估计设备、海拔估计方法和程序 - Google Patents

海拔估计设备、海拔估计方法和程序 Download PDF

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Abstract

一种信息处理设备，该信息处理设备基于由一定位置处或接近位置处的传感器检测的检测信息获取估计的与位置对应的海拔数据；以及基于估计的海拔数据校正与位置关联的海拔数据。

Description

海拔估计设备、海拔估计方法和程序
技术领域
本发明涉及一种海拔估计设备、海拔估计方法和程序。
背景技术
近来，由汽车导航***代表的导航***已经得到蔓延。当汽车行驶时，汽车导航***执行当前位置或到目的地的路线指引的显示。通常，在导航终端的屏幕上显示的地图上执行当前位置或到目的地的路线指引的显示。另外，可通过声音执行路线指引。
作为导航***的例子，近些年来还已经知道用于自行车或步行的导航终端。除了地图数据以外，用于自行车或步行的导航终端还可通过参考海拔数据对平缓坡度的道路给出一定优先级而执行路线指引。这里，例如可通过立体图像处理根据由飞机、人造卫星等等从上空拍摄的多个图像获取海拔数据，或者还可以使用通过使用激光测绘仪从飞机或卫星发射激光测量每个点的位置和海拔的方法获取海拔数据。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公布No.2004-93632
发明内容
技术问题
然而，使用以上方法获取的海拔数据可能与实际海拔不同。
根据第一示例性实施例，本发明提供了一种信息处理设备，包括：处理器，基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来获取与所述位置对应的估计的海拔数据；以及基于估计的海拔数据校正与所述位置关联的海拔数据。
根据另一个示例性实施例，本发明提供了一种信息处理设备，包括：处理器，基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来估计与所述位置对应的海拔数据；以及基于估计的海拔数据计算与所述位置关联的海拔校正信息。
根据另一个示例性实施例，本发明提供了一种信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；传感器，检测与信息处理设备对应的检测信息；接口，向基于检测信息估计与所述位置对应的海拔数据并且基于估计的海拔数据校正存储的与所述位置关联的海拔数据的另一个信息处理设备发送所述位置和检测信息。
根据另一个示例性实施例，本发明提供了一种信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；接口，向另一个信息处理设备发送所述位置并且从另一个设备接收与所述位置对应的海拔数据，所述海拔数据已经基于与所述位置对应的海拔数据进行校正，基于由在所述位置处或接近所述位置的传感器检测的检测信息来估计所述海拔数据。
发明的有益效果
根据如上该的本发明，可以提高海拔数据的准确度。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的导航***的整体图。
图2示出了根据本发明的第一实施例的导航终端的外观。
图3示出了在导航终端上显示的信息提供屏幕的另一个例子。
图4解释在海拔数据与实际海拔之间存在差别的情况。
图5是示出根据本发明的第一实施例的导航终端的结构的框图。
图6解释根据本发明的第一实施例的导航终端附近的坐标***。
图7是示出根据本发明的第一实施例的海拔估计服务器的结构的框图。
图8示出了根据本发明的第一实施例的海拔估计服务器从传感器信息确定上/下的方法。
图9是在其中指示加速度变化的曲线图与指示基于该曲线图确定的上/下的海拔曲线图相关联的图。
图10是示出根据本发明的第一实施例的海拔估计服务器的操作处理的流程图。
图11是示出根据本发明的第二实施例的导航终端的结构的框图。
图12示出了根据本发明的第三实施例的导航终端的外观。
图13是示出根据本发明的第三实施例的导航终端的结构的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意：在这个说明书和附图中，功能和结构基本相同的组成部件由相同标号进行指示，并且对这些组成部件的重复解释被省去。
另外，将按照下面顺序描述本发明。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.第三实施例
4.总结
可通过多种形式（例如，以上条目的“1.第一实施例”到“3.第三实施例”）实现本文所述的根据本发明的技术。另外，根据每个实施例的导航终端10-2或10-3或者海拔估计服务器60包括：
（1）估计单元（海拔估计单元620和海拔估计单元151），使用由移动路线上的传感器检测的检测信息估计移动路线上的位置的海拔数据；以及
（2）校正单元（海拔校正单元630和海拔校正单元152），基于由估计单元估计的海拔数据校正被设置为与移动路线上的位置关联的海拔数据。
<1.第一实施例>
在第一实施例中，根据本发明的海拔估计设备应用于海拔估计服务器60。另外，导航终端10-1用作移动终端。在下文中，将描述根据第一实施例的包括海拔估计服务器60和导航终端10-1的导航***。
1-1.导航***的略述
（整体结构）
图1示出了根据第一实施例的导航***的整体结构。如图1所示，根据第一实施例的导航***包括附连到自行车50的导航终端10-1和海拔估计服务器60，其中，导航终端10-1和海拔估计服务器60经由网络40彼此连接。
如图1所示，例如通过个人导航装置（PND）实现导航终端10-1。另外，如图1所示，导航终端10-1通过用于自行车的支架13附连到自行车50的车把51。优选的是，附连位置是当在用户骑自行车50的同时观看导航终端10-1的显示单元12时用户的眼睛在小范围内转动的位置。
导航终端10-1具有指引到目的地的路线的导航功能。例如，当用户骑自行车50时，导航终端10-1可以通过选择良好条件的道路指引路线。另外，导航终端10-1可以通过沿其例如汽车的车辆不可以通行的道路的指引搜索路线作为路线候选。另外，导航终端10-1可以显示关于自行车的行驶速度、行驶距离、卡路里消耗等等的信息。此外，导航终端10-1可具有多个操作模式（除了执行用于自行车行驶的路线指引的自行车模式以外，还包括车载模式和步行模式）。
另外，根据本实施例的导航终端10-1向海拔估计服务器60输出在自行车的行驶期间检测的传感器信息，并且获取在海拔估计服务器60中校正的海拔数据。
（导航终端的外观）
接下来，将参照图2描述导航终端10-1的外观。图2示出了显示信息提供屏幕的导航终端10-1的外观。如图2所示，导航终端10-1的外壳通过可附连到自行车的车把的支架13由自行车进行固定。导航终端10-1易于附连到支架13或从支架13拆卸。
另外，导航终端10-1设置有显示单元12，显示单元12显示包括用于通过其前表面提供多种类型的信息的信息提供屏幕的图像。导航终端10-1具有获取它自身的当前位置信息的功能，并且存储从海拔估计服务器60获取的地图数据和海拔数据。因此，如图2所示，导航终端10-1可以在显示单元12上显示地图屏幕121和海拔屏幕122，其中，地图屏幕121显示在地图上叠加的当前位置信息，海拔屏幕122通过曲线图显示路线的海拔的变化。
（针对信息提供屏幕）
接下来，将参照图3描述在根据本实施例的导航终端10-1上显示的信息提供屏幕。图3示出了在导航终端10-1上显示的信息提供屏幕的另一个例子。如图3所示，信息提供屏幕包括地图屏幕121和海拔屏幕122。
地图屏幕121是在其上路线指引信息显示210和自行车图标211叠加在地图上的屏幕。导航终端10-1使用地图屏幕121执行路线指引。另外，在包围图3所示的自行车图标211的圆圈上显示的箭头212指示目的地的方向。
另外，海拔屏幕122包括当前位置图标213、指示海拔的变化的海拔曲线图215和坡度信息显示217。通过海拔曲线图215，导航终端10-1可以向用户提供要经过的道路是否平坦或者上坡或下坡的坡度是否严重的信息。另外，图3所示的坡度信息显示217指示坡度为1%的上坡路从当前位置开始持续408米。基于海拔数据产生海拔屏幕122。
这里，由于预先通过激光测量或图像测量获取海拔数据，所以可能没有正确地计算诸如桥或高架结构的建筑物的高度。例如，如图4所示，作为跨河建设的桥的海拔数据，水面的高度可被错误地计算。在这种情况下，由于实际具有拱形的倾斜的桥在海拔屏幕或3D地图屏幕上被显示为导航终端10-1中的平坦道路，所以用户可感觉不便。另外，当实际海拔与海拔数据不同时，导航终端10-1难于根据坡度准确执行路线搜索。
关于此，在根据本实施例的导航***中，海拔估计服务器60基于在行驶期间由导航终端10-1实际获取的传感器信息校正海拔数据，从而提高海拔数据的准确度。
至此，已经描述了根据本实施例的导航***的略述。接下来，将分别描述组成导航***的导航终端10-1和海拔估计服务器60。
1-2.导航终端的结构
图5是示出根据本实施例的导航终端10-1的结构的框图。如图5所示，导航终端10-1主要包括显示单元12、存储单元102、操作单元104、声音输出单元106、连接接口单元108、通信单元109和导航功能单元110。
导航功能单元110包括GPS天线112、Z轴陀螺仪传感器114、Y轴陀螺仪传感器115、三轴加速度传感器116、地磁传感器117、大气压力传感器118、GPS处理部分132、角度计算部分134、位置计算部分136、速度计算部分138、姿态角度检测部分140、方位计算部分142、高度计算部分144和控制部分150。如图5所示，导航终端10-1包括多种传感器（GPS天线112、Z轴陀螺仪传感器114、Y轴陀螺仪传感器115、三轴加速度传感器116、地磁传感器117和大气压力传感器118）。然而，根据本发明的导航终端不限于图5所示的结构。例如，导航终端可具有这些传感器中的至少一个。
例如，显示单元12是用于输出在其中指示当前位置的信息叠加在地图数据上的屏幕的显示装置。例如，显示单元12还可以是显示装置（例如，液晶显示器（LCD）或有机电致发光（EL）显示器）。
存储单元102是用于存储用于操作导航终端10-1的程序、地图数据、海拔数据等等的存储介质。根据本实施例的存储单元102存储从海拔估计服务器60获取的地图数据和海拔数据。
此外，例如，显示单元102还可以是存储介质，例如包括闪存ROM（或闪存存储器）、可电擦除可编程ROM（EEPROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）等等的非易失性存储器，包括硬盘、盘形磁盘等的磁盘，包括紧凑盘（CD）、可记录数字多功能盘（DVD-R）、蓝光盘（BD，注册商标）等等的光盘或磁光（MO）盘。
操作单元104接收用户的操作指令并且向导航功能单元110输出它的操作内容。例如，用户的操作指令可包括目的地的设置、地图的放大和缩小、声音指引设置、屏幕显示设置等等。操作单元104还可以是与显示单元12设置成一体的触摸屏。另外，操作单元104还可以是与显示单元12分开设置的物理结构（例如，按钮、开关或控制杆）。另外，操作单元104还可以是用于检测指示从遥控器发送的用户的操作指令的信号的信号接收单元。
声音输出单元106是用于输出声音数据的输出装置，并且例如可以是扬声器、耳机、头戴耳机等等。声音输出单元106例如输出关于导航的声音指引。用户不用观看显示单元12而通过聆听声音指引就可以识别要进行行驶的路线。另外，根据本实施例的声音输出单元106可以通过声音输出关于由自行车50从当前位置进行旅行的路线的坡度信息。
连接接口单元108是用于连接速度传感器72和节奏传感器70的接口。连接接口单元108接收从速度传感器72输出的速度脉冲信号，并且将接收的信息输入控制部分150。另外，连接接口单元108接收从节奏传感器70输出的节奏脉冲信号，并且将接收的信息输入到控制部分150。
通信单元109是与海拔估计服务器60的接口，并且具有用于向海拔估计服务器60发送信息的发送单元和用于从海拔估计服务器60接收信息的接收单元的功能。例如，通信单元109向海拔估计服务器60发送在自行车的行驶期间由导航终端10-1的各个传感器检测的信息。另外，通信单元109从海拔估计服务器60获取地图数据和海拔数据。
GPS天线112可以从多个GPS卫星接收GPS信号，并且将接收的GPS信号输入到GPS处理部分132。此外，接收的GPS信号包括指示GPS卫星的轨道的轨道数据、信号接收时间等等。
GPS处理部分132基于从GPS天线112输入的多个GPS信号计算指示导航终端10-1的当前位置的位置信息，并且将计算的位置信息提供给控制部分150。具体地讲，GPS处理部分132从通过对多个GPS信号进行解调获得的轨道数据计算每个GPS卫星的位置，并且从GPS信号的发送时间与接收时间之间的差计算从每个GPS卫星到导航终端10-1的距离。然后，GPS处理部分132基于计算的每个GPS卫星的位置和计算的从每个GPS卫星到导航终端10-1的距离计算当前三维位置。
除了使用GPS天线112和GPS处理部分132的绝对位置获取功能以外，导航功能单元110具有使用各种传感器的相对位置获取功能。关于相对位置的信息还可以用于不能获得绝对位置的情形，即导航终端10-1位于不能接收GPS信号的位置的情形。另外，关于相对位置的信息还可与关于绝对位置的信息进行组合。
Z轴陀螺仪传感器114具有检测偏航速度Oz作为电压值的功能，偏航速度Oz是当导航终端10-1沿弯曲道路行进时绕Z轴的旋转角变化的速度（角速度）。例如，Z轴陀螺仪传感器114以50Hz的采样频率检测偏航速度，并且将指示检测的偏航速度的数据输入到角度计算部分134。此外，如图6所示，Z轴对应于竖直方向。X轴对应于导航终端10-1的行驶方向，Y轴对应于与X轴垂直的水平方向。
角度计算部分134通过用采样周期（例如，0.02秒）乘以从Z轴陀螺仪传感器114输入的偏航速度Oz来计算当导航终端10-1沿弯曲道路行进时的角度T，并且将由角度T指示的角度数据输入到位置计算部分136。
Y轴陀螺仪传感器115具有检测俯仰速度Oy作为电压值的功能，俯仰速度Oy是绕Y轴的角速度。例如，Y轴陀螺仪传感器115以50Hz的频率检测俯仰速度，并且将指示检测的俯仰速度的数据输入到速度计算部分138。
三轴加速度传感器116具有分别检测沿X轴的加速度Ax、沿Y轴的加速度Ay和沿Z轴的加速度Az作为电压值的功能。例如，三轴加速度传感器116以50Hz的采样频率检测加速度Ax、加速度Ay和加速度Az，并且将指示检测的加速度的数据输入到速度计算部分138和姿态角度检测部分140。
例如，速度计算部分138通过将从三轴加速度传感器116输入的沿Z轴的加速度Az除以从Y轴陀螺仪传感器115输入的俯仰速度Oy而每秒50次地计算相对行驶方向的速度V，并且将计算的速度V输入到位置计算部分136。
位置计算部分136具有基于由速度计算部分138计算的速度V和由位置计算部分136计算的角度T来计算关于当前位置的位置信息的功能。具体地讲，位置计算部分136基于速度V和角度T计算先前计算的位置与当前位置之间的变化。然后，位置计算部分136从该变化和先前计算的位置计算关于当前位置的位置信息，并且将关于当前位置的位置信息提供给控制部分150。
姿态角度检测部分140通过基于从三轴加速度传感器116输入的加速度数据Ax、Ay和Az执行预定的姿态角度检测处理产生指示导航终端10-1的姿态角度的姿态角度数据，并且将姿态角度数据输入到方位计算部分142。
地磁传感器117分别检测X、Y和Z轴方向上的地磁Mx、My和Mz作为电压值。地磁传感器117将检测的地磁数据Mx、My和Mz输入到方位计算部分142。
方位计算部分142对从地磁传感器117输入的地磁数据Mx、My和Mz执行预定的校正处理，并且基于校正的地磁数据和从姿态角度检测部分140输入的姿态角度数据产生指示导航终端10-1的方位的方位数据。方位计算部分142将产生的方位数据提供给控制部分150。
即，地磁传感器117、三轴加速度传感器116、姿态角度检测部分140和方位计算部分142用作所谓的电子罗盘并且产生方位数据。当主要在从支架13拆卸以后使用导航终端10-1时（例如，当导航终端10-1用于步行时），控制部分150可以使用方位数据向用户提供根据导航终端10-1的方向进行显示的地图数据。此外，当导航终端10-1应用于车载模式时，控制部分150可以将来自自己自行车位置的路线的地图数据上的道路与自己自行车位置进行关联，并且基于地图的方位根据导航终端10-1的方向向用户提供地图数据。或者，控制部分150可以从获取的GPS方位计算导航终端10-1的方向，并且根据导航终端10-1的方向向用户提供地图数据。
大气压力传感器118具有检测周围大气压力作为电压值的功能。例如，大气压力传感器118以50Hz的采样频率检测大气压力，并且将检测的大气压力数据提供给高度计算部分144。
高度计算部分144基于从大气压力传感器118输入的大气压力数据计算导航终端10-1的高度，并且将计算的高度数据提供给控制部分150。
基于这种结构，控制部分150可以获取来自GPS处理部分132或位置计算部分136的当前位置信息、来自方位计算部分142的导航终端10-1的方位和来自高度计算部分144的导航终端10-1的高度。这里，控制部分150可以原样使用关于获取的位置的信息。然而，控制部分150还可执行各种校正处理。例如，校正处理的典型例子可包括地图匹配处理。地图匹配处理使用地图信息以校正位置信息的误差。通过地图匹配处理，从位置信息的变化搜索地图上的对应道路，估计正确位置信息，并且基于估计校正位置信息。
在下文中，将描述控制部分150的详细功能结构。控制部分150主要具有指引到设置为目的地的点的路线的导航功能。为了执行导航功能，控制部分150具有获取当前位置信息的功能、校正获取的位置信息的功能、基于由操作单元104执行的操作信息获取指定点的位置信息的功能、基于地图信息搜索路线的功能、等等。然后，控制部分150基于搜索的路线和获取的位置信息指引用户到达目的地。此外，根据本实施例的控制部分150可以基于海拔数据在考虑路线的坡度的情况下执行路线搜索。例如，控制部分150可以执行排除倾斜道路的路线搜索、为训练的目的通过向倾斜道路增加优先级执行的路线搜索、等等。
另外，控制部分150具有切换导航终端10-1的操作模式的操作模式切换功能。例如，控制部分150获取关于针对显示操作模式项的操作模式选择屏幕的用户的操作的信息，并且基于操作信息切换导航终端10-1的操作模式。这里，可选择的操作模式包括当导航终端10-1安装在汽车中时选择的车载模式、当导航终端10-1安装在自行车中时选择的自行车模式、当用户步行时选择的步行模式、等等。
另外，控制部分150具有显示在显示单元12上显示的显示屏幕的内容的显示控制功能。例如，当导航终端10-1在自行车模式下操作时，控制部分150例如可以使得显示图2或图3所示的海拔屏幕122。
另外，根据本实施例的控制部分150将在行驶期间由各种传感器（GPS天线112、Z轴陀螺仪传感器114、Y轴陀螺仪传感器115、三轴加速度传感器116、地磁传感器117和大气压力传感器）检测的信息从通信单元109发送到海拔估计服务器60。
如上所述，导航终端10-1向海拔估计服务器60发送在行驶期间由各个传感器检测的信息。另外，导航终端10-1基于地图数据和从海拔估计服务器60获取的海拔数据产生信息提供屏幕，并且在显示单元12上显示信息提供屏幕。使用包括在由导航终端10-1进行显示的信息提供屏幕中的海拔屏幕执行路线指引，从而导航终端10-1可根据路线的海拔执行路线指引。接下来，将描述向导航终端10-1提供海拔数据的海拔估计服务器60。
1-3.海拔估计服务器
（结构）
图7是示出根据本实施例的海拔估计服务器60的结构的框图。如图7所示，海拔估计服务器60包括通信单元610、海拔估计单元620、海拔校正单元630和存储单元640。
通信单元610是与多个导航终端10-1的接口，并且具有作为用于向多个导航终端10-1发送信息的发送单元和用于从多个导航终端10-1接收信息的接收单元的功能。例如，通信单元610从导航终端10-1接收在自行车的行驶期间由各种传感器检测的信息。通信单元610向海拔估计单元620发送从导航终端10-1接收的各种传感器的信息。另外，通信单元610向导航终端10-1发送存储在存储单元640中的地图数据641和海拔数据642。
海拔估计单元620基于从通信单元610输出的各种传感器的信息估计海拔数据。具体地讲，海拔估计单元620基于各种传感器的信息确定路线的海拔的变化（上/下），并且计算上/下的点的海拔数据作为校正值。在下文中，将参照图8描述每个传感器中的详细上/下确定方法。
图8示出了传感器类型、可从传感器获取的信息和从信息确定上/下的方法。可从图8中所示的传感器类型“GPS”获取的信息包括由设置在如上所述的导航终端10-1内的GPS处理部分132计算的三维位置信息。因此，海拔估计单元620基于包括在三维位置信息中的海拔数据确定上/下，并且计算上/下的点的校正值。然而，因为由于GPS天线112的接收情况会导致出现几米的误差，所以海拔估计单元620可基于三维位置信息确定大致上/下，并且计算校正值。
另外，可从图8中所示的传感器类型“加速度传感器”获取的信息包括指示由设置在如上所述的导航终端10-1中的三轴加速度传感器116检测的加速度的数据。因此，海拔估计单元620每次从指示加速度的数据提取指示速度的变化和加速度的变化的曲线的坡度的变化，并且计算上/下的点的校正值。例如，海拔估计单元620可基于速度的变化确定上/下，即确定速度增加的点为下坡路，确定速度下降的点为上坡路。此外，海拔估计单元620还可基于指示加速度的变化的曲线的坡度确定上/下，即确定加速度曲线在正方向上变化的点为下坡路，确定加速度曲线在负方向上变化的点为上坡路。此外，海拔估计单元620可从加速度的大小估计坡度的大小。例如，当正方向上的加速度较大时，海拔估计单元620可估计道路是具有陡峭运动路线的下坡路，当负方向上的加速度较大时，海拔估计单元620可估计道路是具有陡峭运动路线的上坡路。
在下文中，将参照图9描述基于指示加速度的变化的曲线的坡度的上/下确定，在图9中，指示Z方向上的加速度的变化的曲线已经与指示基于该曲线确定的上/下的海拔曲线进行关联。因为确定由于加速度具有正值所以在图9的上部所示的加速度曲线的从t1到t2的运动路线具有下降坡度，所以与在图9的下部所示的海拔曲线对应的从点P1到点P2的运动路线被确定为下坡路。另外，还基于如图9的下部所示的加速度的大小的变化估计下坡路的坡度的变化。另外，因为确定由于加速度较小所以在图9的上部所示的加速度曲线的从t2到t3的运动路线的坡度是0，所以与在图9的下部所示的海拔曲线对应的从点P2到P3的运动路线被确定为平坦路线。另外，由于确定因为加速度具有负值所以在图9的上部所示的加速度曲线的从t3到t4的运动路线具有上升坡度，所以与在图9的下部所示的海拔曲线对应的从点P3到点P4的运动路线被确定为上坡路。另外，还基于在图9的下部所示的加速度的大小的变化估计上坡路的坡度的变化。
返回图8，将描述基于可从传感器类型“陀螺仪”获取的信息的上/下确定方法。可从传感器类型“陀螺仪”获取的信息包括由设置在导航终端10-1中的Z轴陀螺仪传感器114检测的绕Z轴的角速度数据和由如上所述的Y轴陀螺仪传感器115检测的绕Y轴的角速度数据。因此，海拔估计单元620基于角速度数据的变化确定上/下，并且计算上/下的点的校正值。例如，当角速度的变化较大时，海拔估计单元620可确定上/下，即确定道路是上坡路，这是因为估计用户脚踏自行车并且自行车的车身晃动。其间，当角速度的变化较小时，海拔估计单元620可确定上/下，即确定道路是下坡路，这是因为估计自行车的车身稳定。
另外，可从在图8中所示的传感器类型“地磁传感器”获取的信息包括指示如上所述由方位计算部分142基于由设置在导航终端10-1中的地磁传感器117检测的地磁数据计算的导航终端10-1的方位的方位数据。因此，海拔估计单元620基于方位的变化确定上/下，并且计算具有上/下的点的校正值。例如，当方位的变化较大时，海拔估计单元620可确定上/下，即确定道路是上坡路，这是因为估计用户脚踏自行车并且自行车的车身晃动。其间，当方位的变化较小时，海拔估计单元620可确定上/下，即确定道路是下坡路，这是因为估计自行车的车身稳定。
此外，海拔估计单元620还可以从由加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器等等获取的信息的周期性变化估计坡度的大小。例如，用户在上坡路上脚踏自行车的周期或者当用户脚踏自行车时的自行车的车身的晃动的程度被认为依赖于上坡路的坡度。更具体地讲，当上坡路的坡度陡峭时用户脚踏自行车的周期增大，并且当上山路的坡度陡峭时用户脚踏自行车时的自行车的车身的晃动的程度增大。因此，海拔估计单元620还可以基于由加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器等等获取的周期、振幅的大小等等信息估计坡度的大小。这里，当在由加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器等等获取的信息的周期性变化与坡度的大小之间建立已知关系时，海拔估计单元620还可以通过周期性变化的模式匹配估计坡度的大小。
另外，可从图8中所示的传感器类型“大气压力传感器”获取的信息包括指示如上所述由高度计算部分144基于由设置在导航终端10-1中的大气压力传感器118检测的大气压力数据计算的导航终端10-1的高度的高度数据。因此，海拔估计单元620基于高度数据确定上/下，并且计算具有上/下的点的校正值。
如上所述，海拔估计单元620基于各个传感器的信息确定上/下，并且计算具有上/下的点的校正值。这里，海拔估计单元620可仅仅使用一个传感器，或者还可以使用各个传感器中的一些的组合。另外，海拔估计单元620可以通过学习在从其获取正确海拔的点（例如，人工输入正确海拔的点）获取的传感器信息来提高估计的准确度。例如，当新获取的传感器信息的变化与从其获取正确海拔的点附近的传感器信息的变化匹配并且这两个变化彼此一致或者彼此相似时，海拔估计单元620还可估计从其新获取传感器信息的点附近的坡度与从其获取正确海拔的点附近的坡度一致或相似。然后，海拔估计单元620将计算的点的校正值输出到海拔估计单元630。
海拔校正单元630从存储单元640提取已经由海拔估计单元620确定为具有上/下的部分的海拔数据。然后，海拔校正单元630将提取的海拔数据与由海拔估计单元620计算的校正值进行比较，并且当在它们之间存在差别时基于校正值校正海拔数据。例如，海拔校正单元630可以用校正值替代海拔数据，或者还可以将海拔数据校正成海拔数据与校正值之间的值。
存储单元640是用于存储用于操作海拔估计服务器60的程序、地图数据641、海拔数据642等等的存储介质。此外，例如，存储单元640还可以是诸如包括闪存ROM（或闪存存储器）、EEPROM、EPROM等等的非易失性存储器、包括硬盘、盘型磁盘等等的磁盘、包括CD、DVD-R、BD（注册商标）等等的光盘或MO盘的存储介质。
（操作处理）
接下来，将参照图10描述海拔估计服务器60的操作处理。图10是示出根据本实施例的海拔估计服务器60的操作处理的流程图。如图10所示，在步骤S170中，海拔估计单元620从已经从导航终端10-1接收各个传感器的信息的通信单元610获取各个传感器的信息。
在步骤S172中，海拔估计单元620基于获取的传感器信息确定海拔的上/下，并且计算用于校正具有上/下的点的海拔的校正值。海拔估计单元620将上/下确定结果和校正值输出到海拔校正单元630。
在步骤S174中，海拔校正单元630根据从海拔估计单元620输出的上/下确定结果从存储单元640获取上/下部分的海拔数据。
在步骤S176中，海拔校正单元630将从存储单元640获取的海拔数据与从海拔估计单元620输出的校正值进行比较。当在海拔数据与校正值之间存在差别时，处理过程进入步骤S178。其间，当在海拔数据与校正值之间没有差别时，处理过程结束。
在步骤S178中，海拔校正单元630基于校正值校正海拔数据。例如，将描述校正如图4所示的跨河而建的桥的海拔的情况。首先，例如，海拔估计服务器60的海拔估计单元620基于当自行车50沿桥运行时由附连到自行车50的导航终端10-1的传感器检测的信息计算桥的中心位置处的校正值，并且将计算的校正值输出到海拔校正单元630。海拔校正单元630将从海拔估计单元620输出的校正值与从存储单元640获取的桥的海拔数据进行比较。当如图4所示存在海拔差时，海拔校正单元630例如用校正值替代桥的中心位置处的海拔数据，并且校正该海拔数据。这样，由海拔估计服务器60校正的海拔数据用于路线指引，从而导航终端10-1可以在3D地图屏幕上显示与实际桥相似的具有拱形的上/下的桥，或者在海拔屏幕上显示具有拱形的上/下的海拔曲线。
如上所述，依据根据第一实施例的导航***，海拔估计服务器60基于从导航终端10-1获取的传感器信息估计海拔值并且校正海拔数据，从而提高海拔数据的准确度。此外，海拔估计服务器60可以从多个导航终端10-1获取传感器信息，并且校正海拔数据。在这种情况下，例如，海拔估计服务器60可以将传感器信息的各个校正值的均值与海拔数据进行比较，并且当在它们之间存在差别时用均值替代海拔数据。另外，多个导航终端10-1连接到海拔估计服务器60，从而在多个导航终端10-1之间共享高准确度的海拔数据。
<2.第二实施例>
接下来，将描述根据本发明的第二实施例的海拔估计设备。在本发明的第二实施例中，海拔估计设备应用于导航终端10-2。另外，导航终端10-2由个人导航装置（PND）实现。在下文中，将参照图11描述根据本实施例的导航终端10-2的结构。
图11是示出根据本实施例的导航终端10-2的结构的框图。如图11所示，导航终端10-2主要包括显示单元12、存储单元102、操作单元104、声音输出单元106、连接接口单元108和导航功能单元110。
导航功能单元110包括GPS天线112、Z轴陀螺仪传感器114、Y轴陀螺仪传感器115、三轴加速度传感器116、地磁传感器117、大气压力传感器118、GPS处理部分132、角度计算部分134、位置计算部分136、速度计算部分138、姿态角度检测部分140、方位计算部分142、高度计算部分144和控制部分150。
在下文中，将描述导航终端10-2的结构。
存储单元102是用于存储用于操作导航终端10-2的程序、海拔数据、地图数据等等的存储介质。
控制部分150包括海拔估计单元151和海拔校正单元152。海拔估计单元151基于各个传感器的信息确定上/下，并且计算具有上/下的点的校正值，这与根据第一实施例的海拔估计单元620类似。另外，海拔校正单元152将由海拔估计单元151计算的校正值与从存储单元102获取的海拔数据进行比较，并且当存在海拔差时校正海拔数据，这与根据第一实施例的海拔校正单元630类似。
由于其它结构与参照图5描述的结构相同，所以省去了它们的详细描述。
如上所述，依据根据第二实施例的导航终端10-2，海拔估计单元151基于在行驶期间由导航终端10-2的传感器检测的信息估计海拔值，并且由海拔校正单元152校正海拔数据，从而提高了存储在导航终端10-2中的海拔数据的准确度。
<3.第三实施例（对移动电话的应用例子）>
接下来，将描述根据本发明的第三实施例的海拔估计设备。在本发明的第三实施例中，海拔估计设备应用到可作为蜂窝电话终端进行操作的导航终端10-3。
图12示出了显示从海拔数据和地图数据产生的路线指引屏幕的导航终端10-3的外观。如图12所示，导航终端10-3由蜂窝电话终端实现，并且主要包括显示单元302、操作单元304和扬声器324。另外，与导航终端10-1类似，导航终端10-3可通过支架附连到自行车50。
在下文中，将参照图13描述导航终端10-3的结构。图13是示出根据本实施例的导航终端10-3的结构的框图。如图13所示，导航终端10-3主要包括导航功能单元110、显示单元302、操作单元304、存储单元308、蜂窝电话功能单元310和整体控制单元334。
蜂窝电话功能单元310连接到显示单元302、操作单元304和存储单元308。此外，图13示意性示出了导航终端10-3。然而，显示单元302、操作单元304和存储单元308还连接到导航功能单元110。由于已经参照图5详细描述了导航功能单元110的详细结构，所以它的描述将被省去。
蜂窝电话功能单元310被设置为执行呼叫功能、电子邮件功能等等，并且包括通信天线312、麦克风314、编码器316、发送/接收单元320、扬声器324、解码器326和蜂窝电话控制单元330。
麦克风314收集声音并且输出声音信号。在蜂窝电话控制单元330的控制之下，编码器316对从麦克风314输入的声音信号执行数字转换、编码等等，并且将声音数据输出到发送/接收单元320。
发送/接收单元320根据预定方案对从编码器316输入的声音数据进行调制，并且以无线方式通过通信天线312将调制的数据发送到蜂窝电话的基站。另外，发送/接收单元320对在通信天线312中接收的无线电信号进行解调以获取声音数据，并且将声音数据输出到解码器326。
在蜂窝电话控制单元330的控制之下，解码器326对从发送/接收单元320输入的声音数据执行解码、模拟转换等等，并且将声音信号输出到扬声器324。扬声器324基于从解码器326提供的声音信号输出声音。
另外，当接收到电子邮件时，蜂窝电话控制单元330将接收的数据从发送/接收单元320提供给解码器326，并且使得解码器326对接收的数据进行解码。然后，蜂窝电话控制单元330将通过解码获取的电子邮件数据输出到显示单元302，从而使得电子邮件数据在显示单元302上进行显示，并且将电子邮件数据记录在存储单元308上。
另外，当发送电子邮件时，蜂窝电话控制单元330使得通过操作单元304输入的电子邮件数据由编码器316进行编码，并且以无线方式通过发送/接收单元320和通信天线312发送的编码的数据。
整体控制单元334控制上述的蜂窝电话功能单元310和导航功能单元110。例如，当在导航功能单元110正执行导航功能的过程中接收到来电呼叫时，整体控制单元334暂时将导航功能切换到要由蜂窝电话功能单元310执行的呼叫功能。在呼叫结束以后，整体控制单元334可以使得导航功能单元110恢复导航功能。
<4.总结>
如上所述，依据根据本发明的海拔估计设备，基于在行驶期间由传感器检测的信息估计海拔值并且对海拔数据进行校正，从而提高海拔数据的准确度。因此，可以降低实际运动路线的坡度与在导航终端10上进行显示的海拔信息之间的差别，并且提高根据运动路线的坡度的路线搜索的准确度。
本领域技术人员应该明白，可根据设计要求和其它因素构思多种变型、组合、子组合和替代，只要它们位于权利要求及其等同的范围内即可。
例如，在本说明书中阐述的海拔估计服务器60的处理中的每个步骤不一定必须按照如在图10中所示的流程图阐述的顺序按时间序列进行执行。例如，海拔估计服务器60的处理中的每个步骤可以按照与如流程图阐述的顺序不同的顺序进行执行，或者可以并行方式进行执行。
另外，诸如嵌入在导航终端10-1、海拔估计服务器60、导航终端10-2和导航终端10-3中的中央处理单元（CPU）、ROM、随机访问存储器（RAM）等等的硬件还可由用于表现出与导航终端10-1、海拔估计服务器60、导航终端10-2和导航终端10-3的上述部件的功能等效的功能的计算机程序进行建立。另外，还提供了记录有该计算机程序的记录介质。该记录介质例如包括磁盘、光盘、磁光盘、闪存等等。另外，例如，可通过网络而不用记录介质传送计算机程序。另外，在图5、图7、图11和图13的功能框图中所示的功能块由硬件进行构造，从而可通过该硬件执行一系列处理。
此外，本发明还可以被构造如下：
（1）一种信息处理设备，包括：处理器，该处理器基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来获取与所述位置对应的估计的海拔数据；以及基于估计的海拔数据校正与所述位置关联的海拔数据。
（2）根据（1）的信息处理设备，还包括：接口，从另一个信息处理设备接收检测信息。
（3）根据（1）的信息处理设备，还包括：接口，由处理器进行控制以向远离信息处理设备的信息处理设备发送校正的海拔数据。
（4）根据（1）的信息处理设备，其中，检测信息是由在所述位置处或接近该位置的加速度传感器检测的加速度数据。
（5）根据（4）的信息处理设备，其中，处理器基于加速度数据随时间的变化来估计海拔数据。
（6）根据（5）的信息处理设备，其中，当加速度数据的变化指示加速度下降时，处理器估计海拔为更高；当加速度数据的变化指示加速度增大时，处理器估计海拔为更低。
（7）根据（1）的信息处理设备，其中，检测信息是角速度数据。
（8）根据（7）的信息处理设备，其中，处理器基于角速度数据随时间的变化来估计海拔数据。
（9）根据（8）的信息处理设备，其中，当角速度的变化指示角速度增大时，处理器估计海拔为更高；当角速度的变化指示角速度减小时，处理器估计海拔为更低。
（10）根据（1）的信息处理设备，其中，检测信息是由在所述位置处或接近该位置的地磁传感器检测的方位数据。
（11）根据（10）的信息处理设备，其中，处理器基于方位数据随时间的变化估计海拔数据。
（12）根据（11）的信息处理设备，其中，当方位数据指示方位随时间的较大变化时，处理器估计海拔为更高；当方位数据指示方位随时间的较小变化时，处理器估计海拔为更低。
（13）根据（1）的信息处理设备，其中，信息处理设备是个人导航装置。
（14）根据（13）的信息处理设备，还包括：
显示器；以及扬声器，其中处理器被构造为基于校正的海拔数据控制显示器显示导航信息并且控制扬声器输出能听见的指令。
（15）根据（1）的信息处理设备，其中，信息处理装置是移动电话终端，并且处理器使移动电话终端在导航模式与呼叫模式之间切换。
（16）一种信息处理设备，包括：处理器，该处理器基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来估计与所述位置对应的海拔数据；以及基于估计的海拔数据计算与所述位置关联的海拔校正信息。
（17）一种信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；传感器，检测与信息处理设备对应的检测信息；接口，向基于检测信息估计与所述位置对应的海拔数据并且基于估计的海拔数据校正存储的与所述位置关联的海拔数据的另一个信息处理设备发送所述位置和检测信息。
（18）一种信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；接口，向另一个信息处理设备发送所述位置并且从另一个设备接收与所述位置对应的海拔数据，所述海拔数据已经基于与所述位置对应的海拔数据进行校正，基于由在所述位置处或接近所述位置的传感器检测的检测信息来估计所述海拔数据。
（19）一种信息处理***，包括：第一信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；传感器，检测与信息处理设备对应的检测信息；以及接口，向第二信息处理设备发送所述位置和检测信息；以及第二信息处理设备，包括：处理器，基于从第一信息处理设备接收的检测信息来估计所述位置的海拔数据，并且基于估计的海拔数据校正存储的与所述位置关联的海拔数据。
（20）一种信息处理***，包括：第一信息处理设备，包括：处理器，确定信息处理设备的位置；以及第一接口，向第二信息处理设备发送所述位置；以及第二信息处理设备，包括：处理器，基于由在所述位置处或接近所述位置的传感器检测的检测信息来估计与所述位置对应的海拔数据，并且基于估计的海拔数据校正与所述位置关联的海拔数据；以及第二接口，向第一信息处理设备发送校正的与所述位置关联的海拔数据。
另外，本发明还可以被构造如下：
（1）一种海拔估计设备，包括：
估计单元，使用由传感器在运动路线上检测的检测信息估计运动路线上的位置的海拔数据；以及
校正单元，基于由估计单元估计的海拔数据校正已经设置为与运动路线上的位置关联的海拔数据。
（2）根据（1）的海拔估计设备，还包括：
接收单元，接收来自多个移动终端的检测信息，所述检测信息由多个移动终端的传感器进行检测，
其中，估计单元基于从多个移动终端接收的、与运动路线相关的检测信息估计运动路线上的位置的海拔数据。
（3）根据（1）或（2）的海拔估计设备，还包括：
存储单元，存储设置为与各个位置关联的海拔数据，
其中，当由估计单元估计的海拔数据与存储在存储单元中的运动路线上的位置的海拔数据不同时，校正单元校正存储在存储单元中的海拔数据。
（4）根据（1）到（3）中的任何一个的海拔估计设备，还包括：
发送单元，向移动终端发送存储在存储单元中的海拔数据。
（5）根据（1）到（4）中的任何一个的海拔估计设备，其中，估计单元基于检测信息的周期性变化估计运动路线的海拔的变化，并且基于海拔的变化的估计结果来估计海拔数据。
（6）根据（5）的海拔估计设备，其中，估计单元基于检测信息的振幅的大小或周期的长度估计运动路线的海拔的变化。
（7）根据（1）的海拔估计设备，还包括：
传感器；以及
存储单元，存储设置为与各个位置关联的海拔数据，
其中，当由估计单元估计的海拔数据与存储在存储单元中的运动路线上的位置的海拔数据不同时，校正单元校正存储在存储单元中的运动路线的海拔数据。
（8）根据（7）的海拔估计设备，其中，估计单元基于检测信息的周期性变化估计海拔的变化，并且基于海拔的变化的估计结果来估计海拔数据。
（9）根据（8）的海拔估计设备，其中，估计单元基于检测信息的振幅的大小或周期的长度估计运动路线的海拔的变化。
（10）根据（7）到（9）的任何一个的海拔估计设备，还包括：
显示控制单元，基于存储在存储单元中的海拔数据控制运动路线的坡度的显示。
（11）根据（7）到（10）的任何一个的海拔估计设备，还包括：
导航功能单元，使用存储在存储单元中的海拔数据执行导航。
（12）一种海拔估计方法，包括：
基于关于运动路线的海拔的检测信息估计运动路线上的位置的海拔数据，所述检测信息由传感器在运动路线上进行检测；以及
基于估计的海拔数据校正已经设置为与运动路线上的位置关联的海拔数据。
（13）一种使得计算机用作以下单元的程序，这些单元包括：
海拔估计单元，基于关于运动路线的海拔的检测信息估计运动路线上的位置的海拔数据，所述检测信息由传感器在运动路线上进行检测；以及
校正单元，基于海拔估计单元估计的海拔数据校正已经设置为与运动路线上的位置关联的海拔数据。
[标号列表]
10-1、10-2、10-3  导航终端
102  存储单元
12   显示单元
104  操作单元
106  声音输出单元
108  连接接口单元
109  通信单元
110  导航功能单元
112  GPS天线
114  Z轴陀螺仪传感器
115  Y轴陀螺仪传感器
116  三轴加速度传感器
117  地磁传感器
118  大气压力传感器
132  GPS处理部分
134  角度计算部分
136  位置计算部分
138  速度计算部分
140  姿态角度检测部分
142  方位计算部分
144  高度计算部分
150  控制部分
151  海拔估计单元
152  海拔校正单元
40   网络
50   自行车
60   海拔估计服务器
610  通信单元
620  海拔估计单元
630  海拔校正单元
640  存储单元
641  地图数据
642  海拔数据

Claims (20)

1.一种信息处理设备，包括：
处理器，该处理器
基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来获取与所述位置对应的估计的海拔数据；以及
基于估计的海拔数据校正与所述位置关联的海拔数据。
2.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括：
接口，从另一个信息处理设备接收检测信息。
3.根据权利要求1所述的信息处理设备，还包括：
接口，由处理器进行控制以向远离信息处理设备的信息处理设备发送校正的海拔数据。
4.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，检测信息是由在所述位置处或接近该位置的加速度传感器检测的加速度数据。
5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中，处理器基于加速度数据随时间的变化来估计海拔数据。
6.根据权利要求5所述的信息处理设备，其中，当加速度数据的变化指示加速度下降时，处理器估计海拔为更高；当加速度数据的变化指示加速度增大时，处理器估计海拔为更低。
7.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，检测信息是角速度数据。
8.根据权利要求7所述的信息处理设备，其中，处理器基于角速度数据随时间的变化来估计海拔数据。
9.根据权利要求8所述的信息处理设备，其中，当角速度的变化指示角速度增大时，处理器估计海拔为更高；当角速度的变化指示角速度减小时，处理器估计海拔为更低。
10.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，检测信息是由在所述位置处或接近该位置的地磁传感器检测的方位数据。
11.根据权利要求10所述的信息处理设备，其中，处理器基于方位数据随时间的变化估计海拔数据。
12.根据权利要求11所述的信息处理设备，其中，当方位数据指示方位随时间的较大变化时，处理器估计海拔为更高；当方位数据指示方位随时间的较小变化时，处理器估计海拔为更低。
13.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，信息处理设备是个人导航装置。
14.根据权利要求13所述的信息处理设备，还包括：
显示器；以及
扬声器，其中
处理器被构造为基于校正的海拔数据控制显示器显示导航信息并且控制扬声器输出能听见的指令。
15.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，信息处理装置是移动电话终端，并且处理器使移动电话终端在导航模式与呼叫模式之间切换。
16.一种信息处理设备，包括：
处理器，该处理器
基于由在一定位置处或接近该位置的传感器检测的检测信息来估计与所述位置对应的海拔数据；以及
基于估计的海拔数据计算与所述位置关联的海拔校正信息。
17.一种信息处理设备，包括：
处理器，确定信息处理设备的位置；
传感器，检测与信息处理设备对应的检测信息；
接口，向基于检测信息估计与所述位置对应的海拔数据并且基于估计的海拔数据校正存储的与所述位置关联的海拔数据的另一个信息处理设备发送所述位置和检测信息。
18.一种信息处理设备，包括：
处理器，确定信息处理设备的位置；
接口，向另一个信息处理设备发送所述位置并且从另一个设备接收与所述位置对应的海拔数据，所述海拔数据已经基于与所述位置对应的海拔数据进行校正，基于由在所述位置处或接近所述位置的传感器检测的检测信息来估计所述海拔数据。
19.一种信息处理***，包括：
第一信息处理设备，包括：
处理器，确定信息处理设备的位置；
传感器，检测与信息处理设备对应的检测信息；以及
接口，向第二信息处理设备发送所述位置和检测信息；以及
第二信息处理设备，包括：
处理器，基于从第一信息处理设备接收的检测信息来估计所述位置的海拔数据，并且基于估计的海拔数据校正存储的与所述位置关联的海拔数据。
20.一种信息处理***，包括：
第一信息处理设备，包括：
处理器，确定信息处理设备的位置；以及
第一接口，向第二信息处理设备发送所述位置；以及第二信息处理设备，包括：
处理器，基于由在所述位置处或接近所述位置的传感器检测的检测信息来估计与所述位置对应的海拔数据，并且基于估计的海拔数据校正与所述位置关联的海拔数据；以及
第二接口，向第一信息处理设备发送校正的与所述位置关联的海拔数据。
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