TWI711805B - 用於測量轉子的實際轉速的測量裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種用於測量一轉子的一實際轉速的測量裝置包含一感測單元和一處理單元。該感測單元耦合於該轉子，感測沿一第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號，並感測沿一第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號。該處理單元基於該第二感測訊號來獲得一轉速估計值，基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數來獲得一權重係數和一經驗係數，基於相依於該權重係數和該經驗係數的一預定運算式來處理該第一感測訊號以產生一加速度資料訊號，並藉由分析該加速度資料訊號來將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

Description

用於測量轉子的實際轉速的測量裝置及方 法

本揭露是關於一測量裝置，且特別是關於用於測量一轉子的一實際轉速的一測量裝置及方法。

在一轉動狀態中的一轉子具有一實際轉速。該轉子能夠包含於一車輛或一自行車的一輪子中。該轉子能夠耦合於包含一加速度計的一測量裝置。該測量裝置藉由使用該加速度計來測量該實際轉速。該輪子具有一輪半徑，並以該實際轉速旋轉從而導致該輪子以一行進速度前進。該行進速度正比於該輪半徑與該實際轉速的一乘積。該輪半徑為已知。藉由測量該實際轉速，該行進速度能夠被測量。該測量裝置可能需要一改良的機制以有效地測量該實際轉速，並藉此有效地測量該行進速度。

美國第6,940,940號公告專利揭露一種電子輪胎轉數計。美國第9,075,076號公告專利揭露一種用於確定一自行車的腳踏步調和行進速度的感測器裝置及方法。

本揭露的一目的在於提供一種用於測量一轉子的一實際轉速的一測量裝置。該測量裝置感測該實際 轉速以產生一第一加速度感測訊號和不同於該第一加速度感測訊號的一第二加速度感測訊號，基於該第二加速度感測訊號來獲得一轉速估計值，基於相關於該轉速估計值的一預定運算式來處理該第一加速度感測訊號以產生一加速度資料訊號，並藉由分析該加速度資料訊號來將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

本揭露的一實施例在於提供一種用於測量一轉子的一實際轉速的測量裝置。該測量裝置包含一感測單元和一處理單元。該感測單元耦合於該轉子，具有一第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號，並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號。該處理單元，耦合於該感測單元，並被配置以：基於該第二感測訊號來獲得一轉速估計值；基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數來獲得一第一權重係數、一第二權重係數及一經驗係數；藉一第一預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一相對高頻雜訊；藉相依於該第一權重係數的一第二預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一訊號雜訊，其中該訊號雜訊由於該轉子的一接觸滾動而被產生；藉相依於該第二權重係數的一第三預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一低頻偏壓雜訊，因此藉一第四預定運算式來產生一加速度資料訊號，其中該第四預定運算式相依於該第三預定運算式和相關於該第三預定運算式的該第二權重係數；以及藉由分 析該加速度資料訊號來將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

本揭露的另一實施例在於提供一種用於測量一轉子的一實際轉速的方法。該方法包含下列步驟：提供一感測單元，其中該感測單元耦合於該轉子，並具有一第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸；藉由使用該感測單元，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號、並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號；基於該第二感測訊號，獲得一轉速估計值；基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數，獲得一第一權重係數、一第二權重係數和一經驗係數；藉一第一預定運算式，濾掉該第一感測訊號中的一相對高頻雜訊；藉相依於該第一權重係數的一第二預定運算式，濾掉該第一感測訊號中的一訊號雜訊，其中該訊號雜訊由於該轉子的一接觸滾動而被產生；藉相依於該第二權重係數的一第三預定運算式，濾掉該第一感測訊號中的一低頻偏壓雜訊，因此藉一第四預定運算式來產生一加速度資料訊號，其中該第四預定運算式相依於該第三預定運算式和相關於該第三預定運算式的該經驗係數；以及藉由分析該加速度資料訊號，將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

本揭露的另一實施例在於提供一種用於測量一轉子的一實際轉速的測量裝置。該測量裝置包含一感測單元和一處理單元。該感測單元耦合於該轉子，具有一 第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號，並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號。該處理單元耦合於該感測單元，基於該第二感測訊號來獲得一轉速估計值，基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數來獲得一第二權重係數和一經驗係數，基於相依於該第二權重係數和該經驗係數的一預定運算式來處理該第一感測訊號以產生一加速度資料訊號，並藉由分析該加速度資料訊號來將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

本揭露的另一實施例在於提供一種用於測量一轉子的一實際轉速的方法。該方法包含下列步驟：提供具有一第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸的一感測單元；藉由使用該感測單元，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號、並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號；基於該第二感測訊號，獲得一轉速估計值；基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數，獲得一第二權重係數和一經驗係數；基於相依於該第二權重係數和該經驗係數的一預定運算式，處理該第一感測訊號以產生一加速度資料訊號；以及藉由分析該加速度資料訊號，將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

10X‧‧‧第一測量參考軸

10Y‧‧‧第三測量參考軸

10Z‧‧‧第二測量參考軸

200‧‧‧可移動裝置

201‧‧‧自行車

21‧‧‧路面

300‧‧‧輪子

310‧‧‧軸件

320‧‧‧轉子

322‧‧‧外圍部分

324‧‧‧內側部分

500‧‧‧測量裝置

510‧‧‧感測單元

520‧‧‧加速度計

550‧‧‧處理單元

800‧‧‧測量系統

8011、8012、8013、8014、8015、8016、8017、8018、8019‧‧‧實施結構

AccX、AccZ‧‧‧加速度測量值序列

AG11‧‧‧重力加速度

AU11、AU21、AU31、AU41、AUA1‧‧‧向心加速度

AX11‧‧‧第一加速度

AZ11‧‧‧第二加速度

BS11‧‧‧固定樣本大小

BP11、BP21、BP31、BP41‧‧‧參考狀態

BT11‧‧‧行進狀態

CE11‧‧‧經驗係數

CJ11、CJ21、CJ31、CJ41‧‧‧向心加速度大小

ConstWAMAX、ConstWAX‧‧‧權重變數

ConstWAZ‧‧‧權重係數

CW11‧‧‧第一權重係數

CW21‧‧‧第二權重係數

D0G‧‧‧重力加速度方向

D0X、D0Y、D0Z‧‧‧參考軸方向

DB11‧‧‧經加權的平均運算數據

DJ11‧‧‧向心加速度方向

DV11‧‧‧差異

EN11‧‧‧預定方程式

ER11‧‧‧轉速估計誤差

EX11、EX21、EX31、EX41、EZ11、EZ21、EZ31、EZ41‧‧‧特定加速度

f‧‧‧經驗變數

FL11‧‧‧測量參考座標系

FG11‧‧‧重力

FM11、FM12、FM21、FM22、FM31、FM32、FM41、FM42‧‧‧有效數學函數

FM1A‧‧‧第一預定數學函數

FM2A‧‧‧第二預定數學函數

FM3A‧‧‧第三預定數學函數

FM4A‧‧‧第四預定數學函數

G‧‧‧重力加速度大小

HC11‧‧‧運算對象

JC11‧‧‧接觸位置

JN11‧‧‧參考位置

JT11‧‧‧門檻變數

JU11‧‧‧可變估計轉速

KR11‧‧‧旋轉參考軸

KS11‧‧‧行進速度

KT11‧‧‧切線速度

LA11‧‧‧移動平均演算法

LB11‧‧‧加權移動平均運算

M‧‧‧樣本大小

MAX、WAMAX、WAX、WAZ、RefSeq‧‧‧加速度資料值序列

NA11‧‧‧相對高頻雜訊

NB11‧‧‧訊號雜訊

NL11‧‧‧低頻偏壓雜訊

PK11‧‧‧加速度變化

QE11‧‧‧經驗係數參考域

QR11‧‧‧轉速估計值參考域

QT11‧‧‧門檻值參考域

QW11‧‧‧權重係數參考域

QW21‧‧‧權重係數參考域

RC11‧‧‧接觸滾動

RN11‧‧‧參考半徑

RW11‧‧‧外半徑

SD11‧‧‧加速度資料訊號

SR11‧‧‧非接觸滾動狀態

SW11‧‧‧轉速資料訊號

SX11‧‧‧第一感測訊號

SX51‧‧‧第一特定感測訊號

SX52‧‧‧第二特定感測訊號

SZ11‧‧‧第二感測訊號

UA11‧‧‧第四預定運算式

UB11‧‧‧第二預定運算式

UE11‧‧‧第三預定運算式

UL11‧‧‧第一預定運算式

v1、v2、v3、v4‧‧‧加速度測量值

v1’、v2’、v3’、v4’‧‧‧加速度測量值

VC11‧‧‧轉速修正值

VE11‧‧‧轉速估計值

VM1L‧‧‧第一平均值

VM1H‧‧‧第二平均值

VT11‧‧‧門檻值

WA11‧‧‧角速度

WP1A‧‧‧實際轉速

WP1L‧‧‧相對低轉速

WP1H‧‧‧相對高轉速

WR11‧‧‧空轉轉速

本揭露得藉由下列圖式之詳細說明，俾得更 深入之瞭解：第1圖：為在本揭露各式各樣實施例中一測量系統的示意圖。

第2圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第3圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第4圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第5圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第6圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第7圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第8圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第9圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第10圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一實施結構的示意圖。

第11圖：為繪示於第1圖中的該測量系統沿一第一測量參考軸的一第一加速度的示意圖。

第12圖：為繪示於第1圖中的該測量系統沿一第二測 量參考軸的一第二加速度的示意圖。

第13圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一第一感測訊號的波形圖。

第14圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一加速度資料訊號的波形圖。

第15圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一第一預定數學函數的示意圖。

第16圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一第二預定數學函數的示意圖。

第17圖：為繪示於第1圖中的該測量系統的一第三預定數學函數的示意圖。

第18圖：為繪示於第7圖中的該實施結構的一轉速資料訊號的波形圖。

第19圖：為繪示於第3圖中的該實施結構的一第四預定數學函數的示意圖。

第20圖：為繪示於第3圖中的該實施結構的一第一特定感測訊號和一第二特定感測訊號的波形圖。

請參閱第1圖，其為在本揭露各式各樣實施例中一測量系統800的示意圖。該測量系統800包含一轉子320和耦合於該轉子320的一測量裝置500。該感測單元510耦合於該轉子320，具有一第一測量參考軸10X和實質上垂直於該第一測量參考軸10X的一第二測量參考軸10Z，感測沿該第一測量參考軸10X的一第一加速度AX11以產 生一第一感測訊號SX11，並感測沿該第二測量參考軸10Z的一第二加速度AZ11以產生一第二感測訊號SZ11。

該處理單元550耦合於該感測單元510。該處理單元550被配置以：基於該第二感測訊號SZ11來獲得一轉速估計值VE11；基於該轉速估計值VE11和相關的複數預定數學函數FM1A、FM2A與FM3A來獲得一第一權重係數CW11、一第二權重係數CW21和一經驗係數CE11；以及藉一第一預定運算式UL11來濾掉該第一感測訊號SX11中的一相對高頻雜訊NA11。

該處理單元550進一步被配置以：藉相依於該第一權重係數CW11的一第二預定運算式UB11來濾掉該第一感測訊號SX11中的一訊號雜訊NB11，其中該訊號雜訊NB11由於該轉子320的一接觸滾動RC11而被產生；藉相依於該第二權重係數CW21的一第三預定運算式UE11來濾掉該第一感測訊號SX11中的一低頻偏壓雜訊NL11，因此藉一第四預定運算式UA11來產生一加速度資料訊號SD11，其中該第四預定運算式UA11相依於該第三預定運算式UE11和相關於該第三預定運算式的該經驗係數CE11；以及藉由分析該加速度資料訊號SD11來將該轉速估計值VE11修正成一轉速修正值VC11。

在一些實施例中，該第一預定運算式UL11採用一移動平均演算法LA11。該第二預定運算式UB11用於執行一加權移動平均運算LB11。當該轉子320進行該接觸滾動RC11時，是一接觸雜訊的該訊號雜訊NB11被產生。 該處理單元550藉由使用該第二預定運算式UB11來處理該第一感測訊號SX11以獲得一經加權的平均運算數據DB11。例如，該經加權的平均運算數據DB11表示一加速度變化PK11；且該加速度變化PK11的變化範圍是在+/-1G之間。該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第一預定數學函數FM1A來獲得該第一權重係數CW11。

請參閱第2圖和第3圖。第2圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8011的示意圖。第3圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8012的示意圖。如第2圖和第3圖所示，該實施結構8011和該實施結構8012的每一結構包含該轉子320和該測量裝置500。

在一些實施例中，在該實際轉速WP1A等於一空轉轉速WR11且該轉子320處於一非接觸滾動狀態SR11的條件下，該處理單元550使用該第二預定運算式UB11估計該空轉轉速WR11。該第二加速度AZ11包含一向心加速度AUA1。在該向心加速度AUA1因該實際轉速WP1A變高而變高的條件下，與該第二權重係數CW21相關的該低頻偏壓雜訊NL11變大。

在一些實施例中，該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第二預定數學函數FM2A來獲得該第二權重係數CW21。該經驗係數CE11是一偏量調節係數。該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第三預定數學函數FM3A來獲得該經驗係數CE11。該處理單元550基於該 轉速估計值VE11和一第四預定數學函數FM4A來獲得一門檻值VT11，並基於該門檻值VT11來分析該加速度資料訊號SD11以將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。

該第四預定運算式UA11等於該第二預定運算式UB11減去一運算對象HC11的一減法運算式，其中該運算對象HC11等於該經驗係數CE11和該第三預定運算式UE11的一乘積。該第二預定運算式UB11相依於該第一權重係數CW11和採用一移動平均演算法LA11的該第一預定運算式UL11，並用於執行一加權移動平均運算LB11。在該實際轉速WP1A等於一相對低轉速WP1L的條件下，該處理單元550基於該第一預定運算式UL11來處理該第一感測訊號SX11以獲得一第一平均值VM1L。

在該實際轉速WP1A等於一相對高轉速WP1H的條件下，該處理單元550基於該第一預定運算式UL11來處理該第一感測訊號SX11以獲得一第二平均值VM1H。例如，該移動平均演算法LA11基於一固定樣本大小BS11而被執行。在該第二平均值VM1H小於該第一平均值VM1L的條件下，該處理單元550基於該第四預定運算式UA11來降低由於該第一平均值VM1L和該第二平均值VM1H之間的一差異DV11所造成的一轉速估計誤差ER11。

在一些實施例中，該第二加速度AZ11包含一向心加速度AUA1。該處理單元550藉由處理該第二感測 訊號SZ11來估計該向心加速度AUA1以獲得該轉速估計值VE11，並基於該轉速估計值VE11及該第四預定運算式UA11來處理該第一感測訊號SX11以將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。

例如，在該實際轉速WP1A等於該相對低轉速WP1L的條件下，該感測單元510感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生是該第一感測訊號SX11的一第一特定感測訊號SX51。在該實際轉速WP1A等於該相對高轉速WP1H的條件下，該感測單元510感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生是該第一感測訊號SX11的一第二特定感測訊號SX52。

請參閱第1圖。一種用於測量一轉子320的一實際轉速WP1A的方法被揭露。該方法包含下列步驟：提供一感測單元510，其中該感測單元510耦合於該轉子320，並具有一第一測量參考軸10X和實質上垂直於該第一測量參考軸10X的一第二測量參考軸10Z；藉由使用該感測單元510，感測沿該第一測量參考軸10X的一第一加速度AX11以產生一第一感測訊號SX11、並感測沿該第二測量參考軸10Z的一第二加速度AZ11以產生一第二感測訊號SZ11；基於該第二感測訊號SZ11，獲得一轉速估計值VE11；以及基於該轉速估計值VE11和相關的複數預定數學函數FM1A、FM2A與FM3A，獲得一第一權重係數CW11、一第二權重係數CW21和一經驗係數CE11。

該方法包含下列步驟：藉一第一預定運算式 UL11，濾掉該第一感測訊號SX11中的一相對高頻雜訊NA11；藉相依於該第一權重係數CW11的一第二預定運算式UB11，濾掉該第一感測訊號SX11中的一訊號雜訊NB11，其中該訊號雜訊NB11由於該轉子320的一接觸滾動RC11而被產生；藉相依於該第二權重係數CW21的一第三預定運算式UE11，濾掉該第一感測訊號SX11中的一低頻偏壓雜訊NL11，因此藉一第四預定運算式UA11來產生一加速度資料訊號SD11，其中該第四預定運算式UA11相依於該第三預定運算式UE11和相關於該第三預定運算式UE11的該經驗係數CE11；以及藉由分析該加速度資料訊號SD11，將該轉速估計值VE11修正成一轉速修正值VC11。

請參閱第4圖，其為為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8013的示意圖。該實施結構8013包含一轉子320和耦合於該轉子320的一測量裝置500。該測量裝置500用於測量該轉子320的一實際轉速WP1A，並包含一感測單元510和一處理單元550。該感測單元510耦合於該轉子320，具有一第一測量參考軸10X和實質上垂直於該第一測量參考軸10X的一第二測量參考軸10Z，感測沿該第一測量參考軸10X的一第一加速度AX11以產生一第一感測訊號SX11，並感測沿該第二測量參考軸10Z的一第二加速度AZ11以產生一第二感測訊號SZ11。

該處理單元550耦合於該感測單元510，基於該第二感測訊號SZ11來獲得一轉速估計值VE11，基於該轉速估計值VE11和相關的複數預定數學函數FM1A、 FM2A、…來獲得一第二權重係數CW21和一經驗係數CE11，基於相依於該第二權重係數CW21和該經驗係數CE11的一第四預定運算式UA11來處理該第一感測訊號SX11以產生一加速度資料訊號SD11，並藉由分析該加速度資料訊號SD11來將該轉速估計值VE11修正成一轉速修正值VC11。

請參閱第5圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8014的示意圖。如第5圖所示，該實施結構8014包含該轉子320和該測量裝置500。在一些實施例中，該感測單元510包含一加速度計520，並進一步具有一第三測量參考軸10Y。例如，該第三測量參考軸10Y實質上垂直於該第一測量參考軸10X和該第二測量參考軸10Z的每一軸。該轉子320具有一旋轉參考軸KR11，與一軸件310匹配，並借助該軸件310來導致該實際轉速WP1A形成。該第二測量參考軸10Z實質上垂直於該旋轉參考軸KR11，並與該軸件310相交。該第三測量參考軸10Y實質上平行於該旋轉參考軸KR11。該感測單元510相鄰於該軸件310而被配置。

該轉速估計值VE11於一轉速估計值參考域QR11之內。例如，該複數預定數學函數FM1A、FM2A、…相關於該轉速估計值參考域QR11。該處理單元550基於該轉速估計值VE11和包含於該複數預定數學函數FM1A、FM2A、…中的一第一預定數學函數FM1A來獲得於一係數參考域QW11之內的一第一權重係數CW11。該處理單元550基於該轉速估計值VE11和包含於該複數預定數學函數 FM1A、FM2A、…中的一第二預定數學函數FM2A來獲得於一權重係數參考域QW21之內的該第二權重係數CW21。例如，該權重係數參考域QW21不同於該權重係數參考域QW11。

在一些實施例中，該第四預定運算式UA11等於一第二預定運算式UB11減去一運算對象HC11的一減法運算式。例如，該運算對象HC11等於該經驗係數CE11和一第三預定運算式UE11的一乘積。該第二預定運算式UB11用於濾掉包含於該第一感測訊號SX11中的一訊號雜訊NB11，並相依於該第一權重係數CW11。例如，該訊號雜訊NB11由於該轉子320的一接觸滾動RC11而被產生。該第三預定運算式UE11用於估計與該實際轉速WP1A相關的一低頻偏壓雜訊NL11，並相依於該第二權重係數CW21。該第四預定運算式UA11用於濾掉該低頻偏壓雜訊NL11。

該處理單元550基於該轉速估計值VE11和相關於該轉速估計值參考域QR11的一第四預定數學函數FM4A來獲得於一門檻值參考域QT11之內的一門檻值VT11，並基於該門檻值VT11來分析該加速度資料訊號SD11以將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。

在一些實施例中，該第二感測訊號SZ11輸送一加速度測量值序列AccZ。該處理單元550藉由處理該加速度測量值序列AccZ來獲得該轉速估計值VE11。該第一感測訊號SX11輸送一加速度測量值序列AccX。該處理單元550基於該第四預定運算式UA11來處理該加速度測量 值序列AccX以產生輸送一加速度資料值序列RefSeq的該加速度資料訊號SD11，並基於該門檻值VT11來分析該加速度資料值序列RefSeq以確定該轉速修正值VC11。

請參閱第4圖。一種用於測量一轉子320的一實際轉速WP1A的方法被揭露。該方法包含下列步驟：提供具有一第一測量參考軸10X和實質上垂直於該第一測量參考軸10X的一第二測量參考軸10Z的一感測單元510；以及藉由使用該感測單元510，感測沿該第一測量參考軸10X的一第一加速度AX11以產生一第一感測訊號SX11、並感測沿該第二測量參考軸10Z的一第二加速度AZ11以產生一第二感測訊號SZ11。

該方法進一步包含下列步驟：基於該第二感測訊號SZ11，獲得一轉速估計值VE11；基於該轉速估計值VE11和相關的複數預定數學函數FM1A、FM2A與FM3A，獲得一第二權重係數CW21和一經驗係數CE11；基於相依於該第二權重係數CW21和該經驗係數CE11的一第四預定運算式UA11，處理該第一感測訊號SX11以產生一加速度資料訊號SD11；以及藉由分析該加速度資料訊號SD11，將該轉速估計值VE11修正成一轉速修正值VC11。

請參閱第6圖和第7圖。第6圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8015的示意圖。第7圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8016的示意圖。如第6圖和第7圖所示，該實施結構8015包含一路面21、在該路面21上移動的一可移動裝置200、及耦 合於該可移動裝置200的該測量裝置500。該可移動裝置200包含一輪子300。如第7圖所示，該實施結構8016包含該輪子300和耦合於該輪子300的該測量裝置500，並處於一參考狀態BP11。

在一些實施例中，該可移動裝置200是一車輛。例如，該車輛是一自行車201。該輪子300包含該轉子320和匹配於該轉子320的該軸件310。在該轉子320具有該實際轉速WP1A的條件下，該測量裝置500測量該實際轉速WP1A。例如，該輪子300是一後輪。該測量裝置500包含該感測單元510和耦合於該感測單元510的該處理單元550。

該轉子320具有一外半徑RW11，並包含一外圍部分322和相對於該外圍部分322的一內側部分324。例如，該外圍部分322是一輪胎，具有該外半徑RW11，並用於在該路面21上進行該接觸滾動RC11。該內側部分324相鄰於該軸件310。該感測單元510安裝於該內側部分324，藉此該感測單元510相鄰於該軸件310而被配置。該轉子320和該軸件310皆具有該旋轉參考軸KR11。該轉子320繞該軸件310旋轉以導致該實際轉速WP1A形成，並藉此具有一角速度WA11。該實際轉速WP1A正比於2π和該角速度WA11的一第一乘積。

例如，在該可移動裝置200處於一行進狀態BT11的條件下，該轉子320具有一接觸位置JC11，並在該接觸位置JC11與該路面21接觸而進行滾動。該接觸位置 JC11和該旋轉參考軸KR11之間的一垂直距離實質上等於該外半徑RW11。該實際轉速WP1A導致該轉子320在該接觸位置JC11具有一切線速度KT11。該切線速度KT11正比於該外半徑RW11和該角速度WA11的一第二乘積。在該路面21上行進的該輪子300具有一行進速度KS11。該行進速度KS11實質上正比於該切線速度KT11；且該行進速度KS11和該切線速度KT11實質上具有相同的速度大小。因此，該測量裝置500能夠藉由測量該實際轉速WP1A來測量該行進速度KS11。

在一些實施例中，該感測單元510包含該加速度計520。該加速度計520具有一測量參考座標系FL11。該測量參考座標系FL11包含實質上相互垂直的該第一測量參考軸10X、該第二測量參考軸10Z和該第三測量參考軸10Y。該第二測量參考軸10Z實質上垂直於該旋轉參考軸KR11，並與該軸件310相交。該第三測量參考軸10Y實質上平行於該旋轉參考軸KR11。例如，該感測單元510是該加速度計520。

該第一測量參考軸10X、該第二測量參考軸10Z和該第三測量參考軸10Y分別具有一參考軸方向D0X、一參考軸方向D0Z和一參考軸方向D0Y。該加速度計520具有相依於一重力加速度AG11的一重力FG11。該重力加速度AG11具有一重力加速度大小G和一重力加速度方向D0G。

在該參考狀態BP11中，該加速度計520於 該參考軸方向D0X具有一特定加速度EX11，其實質上等於零。在該參考狀態BP11中，於該參考軸方向D0Z的一特定加速度EZ11具有一第一特定加速度大小，並實質上等於該重力加速度AG11和一向心加速度AU11的一總和。該向心加速度AU11具有一向心加速度大小CJ11和一向心加速度方向DJ11。該第一特定加速度大小實質上等於該重力加速度大小G和該向心加速度大小CJ11的一總和。

請參閱第8圖、第9圖和第10圖。第8圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8017的示意圖。第9圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8018的示意圖。第10圖為繪示於第1圖中的該測量系統800的一實施結構8019的示意圖。如第8圖所示，該實施結構8017包含該輪子300和該測量裝置500，並處於一參考狀態BP21。如第9圖所示，該實施結構8018包含該輪子300和該測量裝置500，並處於一參考狀態BP31。如第10圖所示，該實施結構8019包含該輪子300和該測量裝置500，並處於一參考狀態BP41。

在一些實施例中，如第8圖所示，在該參考狀態BP21中，該參考軸方向D0X實質上相同於該重力加速度方向D0G、且該參考軸方向D0Z實質上垂直於該重力加速度方向D0G。在該參考狀態BP21中，該加速度計520於該參考軸方向D0X具有一特定加速度EX21，並實質上等於該重力加速度AG11。在該參考狀態BP21中，該加速度計520於該參考軸方向D0Z的一相反方向具有一特定加 速度EZ21，並實質上等於一向心加速度AU21。

如第9圖所示，在該參考狀態BP31中，該參考軸方向D0X實質上垂直於該重力加速度方向D0G、且該參考軸方向D0Z實質上相同於該重力加速度方向D0G。在該參考狀態BP31中，該加速度計520於該參考軸方向D0X具有一特定加速度EX31，實質上等於零。在該參考狀態BP31中，該加速度計520於該參考軸方向D0Z具有一特定加速度EZ31，並實質上等於該重力加速度AG11和一向心加速度AU31的一差異。

在一些實施例中，該加速度計520具有一參考位置JN11。例如，該測量參考座標系FL11的原點被配置於該參考位置JN11。該參考位置JN11和該旋轉參考軸KR11之間具有一參考半徑RN11。該參考半徑RN11等於一垂直距離。

如第10圖所示，在該參考狀態BP41中，該參考軸方向D0X實質上相反於該重力加速度方向D0G、且該參考軸方向D0Z實質上垂直於該重力加速度方向D0G。在該參考狀態BP41中，該加速度計520於該參考軸方向D0X的一相反方向具有一特定加速度EX41，並實質上等於該重力加速度AG11。在該參考狀態BP41中，該加速度計520於該參考軸方向D0Z的一相反方向具有一特定加速度EZ41，並實質上等於一向心加速度AU41。

請參閱第11圖和第12圖。第11圖為繪示於第1圖中的該測量系統800沿該第一測量參考軸10X的 該第一加速度AX11的示意圖。第12圖為繪示於第1圖中的該測量系統800沿該第二測量參考軸10Z的該第二加速度AZ11的示意圖。該感測單元510因該重力加速度AG11的影響而沿該第一測量參考軸10X形成包含於該第一加速度AX11中的一第一加速度分量，並因該重力加速度AG11的影響而沿該第二測量參考軸10Z形成包含於該第二加速度AZ11的一第二加速度分量。如第7圖、第8圖、第9圖、第10圖、第11圖和第12圖所示，該第一加速度分量和該第二加速度分量皆因該重力加速度AG11的影響而具有一個介於1G到(-1G)左右的值，其中G代表該重力加速度大小。

在一些實施例中，該感測單元510與該旋轉參考軸KR11分開，並基於該參考半徑RN11而繞該旋轉參考軸KR11做一圓周運動。該圓周運動導致該感測單元510形成一向心加速度分量(或該向心加速度AUA1)。如第7圖所示，在該參考狀態BP11中，該向心加速度分量等於該向心加速度AU11。該向心加速度AU11具有該向心加速度大小CJ11和該向心加速度方向DJ11。該向心加速度大小CJ11等於該參考半徑RN11和該角速度WA11的平方的一乘積(RN11 * WA11²)。該向心加速度方向DJ11實質上指向該旋轉參考軸KR11，或實質上相同於該參考軸方向D0Z的一相反方向。

如第7圖、第8圖、第9圖、第10圖和第12圖所示，由於該轉子320具有該實際轉速WP1A，沿該 第二測量參考軸10Z所形成的該第二加速度AZ11包含該第二加速度分量和該向心加速度AUA1(具有一向心加速度大小CJ11、CJ21、CJ31或CJ41)。該感測單元510耦合於該轉子320，具有該第一測量參考軸10X和實質上垂直於該第一測量參考軸10X的該第二測量參考軸10Z，感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生該第一感測訊號SX11，並感測沿該第二測量參考軸10Z的該第二加速度AZ11以產生該第二感測訊號SZ11。該第二感測訊號SZ11輸送複數感測值。由於該向心加速度分量與轉速相關，造成該複數感測值會有一個大小不固定的偏移(Offset)。由於該偏移，藉由直接使用該第二感測訊號SZ11來測量該轉子320的單位時間的一迴轉數變得較為困難。

在一些實施例中，由於該實際轉速WP1A，該第一加速度AX11在(+1G)的重力大小和(-1G)的重力大小之間變化。由於沿該第一測量參考軸10X所形成的該第一加速度AX11實質上不包含一向心加速度，該處理單元550使用該第一感測訊號SX11以估計該轉子320的該迴轉數(或該實際轉速WP1A)。由於該處理單元550使用該第一感測訊號SX11以估計該實際轉速WP1A，該處理單元550能夠避免受到一偏移加速度，例如上述的該向心加速度的影響，因此更能準確地估計該實際轉速WP1A。該第一感測訊號SX11輸送複數感測值。例如，該複數感測值是複數加速度值。

該處理單元550使用該複數加速度值來準 確地估計該實際轉速WP1A(或該單位時間的該迴轉數)。例如，該處理單元550耦合於該感測單元510，基於該第二感測訊號SZ11來獲得該轉速估計值VE11，基於該轉速估計值VE11和相關於該轉速估計值參考域QR11的該第三預定數學函數FM3A來獲得於該經驗係數參考域QE11之內的該經驗係數CE11，基於相依於該經驗係數CE11的該第四預定運算式UA11來處理該第一感測訊號SX11以產生該加速度資料訊號SD11，並藉由分析該加速度資料訊號SD11來將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。例如，該處理單元550藉由分析該加速度資料訊號SD11來產生輸送該轉速修正值VC11的一轉速資料訊號SW11。

該實際轉速WP1A和該行進速度KS11之間具有一特定比例關係。該處理單元550基於2π和該轉速修正值VC11來計算該轉子320的該角速度WA11。該轉子320的該外半徑RW11由一外半徑值所代表。該處理單元550被配置以獲得該外半徑值，並基於2π、所獲得的該外半徑值和該轉速修正值VC11來計算該轉子320的該行進速度KS11。

在一些實施例中，藉由預先執行與該感測單元510相關的複數實驗，該轉速估計值參考域QR11被預先確定。該處理單元550接收該第一感測訊號SX11和該第二感測訊號SZ11，並基於所接收的該第二感測訊號SZ11來獲得於該轉速估計值參考域QR11之內的該轉速估計值VE11。例如，該第二加速度AZ11包含該向心加速度AUA1。 該處理單元550藉由處理該第二感測訊號SZ11來估計該向心加速度AUA1以獲得該轉速估計值VE11。該第二感測訊號SZ11輸送該加速度測量值序列AccZ。

該圓周運動導致該感測單元510具有該向心加速度AUA1。該實際轉速WP1A愈高，則該向心加速度AUA1愈大。該向心加速度AUA1愈大，則包含於該加速度測量值序列AccZ中的極值愈大。基於與該感測單元510相關的該複數實驗，一預定方程式EN11(或一預定運算式)被預先確定。該處理單元550基於該預定方程式EN11來處理該加速度測量值序列AccZ以獲得該轉速估計值VE11。該預定方程式EN11被列出如下：WAZ[i]=WeightedAverageZ[i]=ConstWAZ×WAZ[i-1]+(1-ConstWAZ)×AccZ[i-1]

在該預定方程式EN11中的一權重係數ConstWAZ等於一固定常數。該固定常數基於該複數實驗而被預先確定。該處理單元550基於該預定方程式EN11來處理該加速度測量值序列AccZ以獲得一加速度資料值序列WAZ，並藉由分析該加速度資料值序列WAZ來獲得於該轉速估計值參考域QR11之內的該轉速估計值VE11。該轉速估計值VE11較不準確，因此要借助該第一感測訊號SX11而被修正成該轉速修正值VC11。例如，該加速度資料值序列WAZ是一加權平均值序列。

請參閱第13圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的該第一感測訊號SX11的波形圖。該第一感 測訊號SX11是一原始加速度感測訊號。該感測單元510感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生該第一感測訊號SX11。例如，該加速度計520感測該第一加速度AX11以產生該原始加速度感測訊號。該自行車201具有下列的騎乘條件以導致該加速度計520產生該第一感測訊號SX11：一般柏油路面、騎速約10~20Km/hr。理論上，該輪胎在該路面21上滾動而感測的一重力加速度大小形成一加速度往復訊號。該加速度往復訊號具有約+/-1G的振幅。在該自行車行進時，在該路面21上滾動的該輪胎由於與該路面21接觸而發生碰撞及/或彈跳。由於該碰撞及/或彈跳，造成該加速度計所感測到的加速度大小會大於重力加速度大小的1G(或1g)。

在一些實施例中，在該可移動裝置200處於該行進狀態BT11的條件下，該轉子320對於該路面21進行該接觸滾動RC11，藉此造成該第一感測訊號SX11具有該訊號雜訊NB11。例如，當該轉子320進行該接觸滾動RC11時，是該接觸雜訊的該訊號雜訊NB11被產生。該第一感測訊號SX11輸送該加速度測量值序列AccX。該處理單元550基於該第四預定運算式UA11來處理該加速度測量值序列AccX以產生該加速度資料訊號SD11。

請參閱第14圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的該加速度資料訊號SD11的波形圖。在一些實施例中，該處理單元550基於該轉速估計值VE11、該第一預定數學函數FM1A、該第二預定數學函數FM2A和該第 三預定數學函數FM3A來處理該第一感測訊號SX11以產生該加速度資料訊號SD11。基於與該感測單元510相關的該複數實驗，該第一預定數學函數FM1A、該第二預定數學函數FM2A和該第三預定數學函數FM3A被預先確定。

例如，該處理單元550基於該轉速估計值VE11、該第一預定數學函數FM1A、該第二預定數學函數FM2A和該第三預定數學函數FM3A來處理該加速度測量值序列AccX以產生該加速度資料訊號SD11。

請參閱第15圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的該第一預定數學函數FM1A的示意圖。該第一預定數學函數相依於該可變估計轉速JU11。該第一預定數學函數FM1A關聯一權重變數ConstWAMAX。

例如，該第一預定數學函數FM1A用於濾掉包含於該第一感測訊號SX11中的該訊號雜訊NB11。該訊號雜訊NB11由於該轉子320的該接觸滾動RC11而被產生。當該轉子320進行該接觸滾動RC11時，是該接觸雜訊的該訊號雜訊NB11被產生。然而，在該實際轉速WP1A等於該空轉轉速WR11且該轉子320處於該非接觸滾動狀態SR11的條件下，該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第一預定數學函數FM1A來估計該空轉轉速WR11。在該轉子320與該路面21沒有接觸而旋轉的條件下，該實際轉速WP1A等於該空轉轉速WR11，藉此該轉子320處於該非接觸滾動狀態SR11。

在一些實施例中，該權重變數ConstWAMAX 涵蓋從0.54到0.74的範圍。該第一預定數學函數FM1A等於一有效數學函數FM11和一有效數學函數FM12的其中之一。該可變估計轉速JU11正比於該可變估計行進速度。在此，該可變估計行進速度用於代表該可變估計轉速JU11。例如，該權重變數ConstWAMAX作為一權重參數，並根據該可變估計轉速JU11而被特徵化。在該可變估計轉速JU11愈大的條件下，該權重變數ConstWAMAX愈小。例如，該權重變數ConstWAMAX在一特定估計轉速範圍內與該可變估計轉速JU11成反比。

該有效數學函數FM11具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時25公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX等於一特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時25公里到每小時45公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX具有一第一斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時45公里到到該上限速度之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX具有一第二斜率值。

該有效數學函數FM12具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時25公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX等於一第一特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時25公里到每小 時45公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX等於一第二特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時45公里到到該上限速度之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAMAX等於一第三特定值。

請參閱第16圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的該第二預定數學函數FM2A的示意圖。在一些實施例中，該第二預定數學函數FM2A相關於該可變估計轉速JU11。該第二預定數學函數FM2A等於一權重變數ConstWAX。例如，該第二預定數學函數FM2A用於處理與該實際轉速WP1A相關的該低頻偏壓雜訊NL11，功能類似一低通濾波器。該權重變數ConstWAX可能與不同路面/騎乘狀況/速度有關聯性。

在一些實施例中，該權重變數ConstWAX涵蓋從0.975到0.995的範圍。該第二預定數學函數FM2A等於一有效數學函數FM21和一有效數學函數FM22的其中之一。例如，該權重變數ConstWAX作為一權重參數，並根據該可變估計轉速JU11而被特徵化。例如，該權重變數ConstWAX在一特定估計轉速範圍內與該可變估計轉速JU11成正比。

該有效數學函數FM21具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時37公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAX等於一第一特定值。在該可變估計行進速 度所代表的該可變行進速度是於每小時37公里到每小時45公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAX具有一斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時45公里到到該上限速度之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAX等於一第二特定值。

該有效數學函數FM22具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時37公里之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAX等於一第一特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時37公里到到該上限速度之速度範圍內的條件下，該權重變數ConstWAX等於一第二特定值。

請參閱第17圖，其為繪示於第1圖中的該測量系統800的該第三預定數學函數FM3A的示意圖。在一些實施例中，該第三預定數學函數FM3A相關於一可變估計轉速JU11。

例如，該感測單元510屬於一感測器類型，該複數實驗使用屬於該感測器類型的一感測器，該感測器具有該測量參考座標系FL11。在該複數實驗中，該感測器感測沿該第二測量參考軸10Z的複數加速度以產生複數感測訊號。該複數感測訊號分別輸送複數加速度測量值序列。分別被應用到該複數加速度測量值序列的複數加權平均運算被執行以分別產生複數加權平均值序列。該複數加權平均值序列被分析以建構該第三預定數學函數FM3A及其所 關聯的一經驗變數f。例如，相依於該第三預定數學函數FM3A的該第四運算式UA11用於濾掉包含於該第一感測訊號SX11中的該低頻偏壓雜訊NL11。

在一些實施例中，該經驗變數f涵蓋從0到1的範圍。該第三預定數學函數FM3A等於一有效數學函數FM31和一有效數學函數FM32的其中之一。該可變估計轉速JU11正比於一可變估計行進速度。在此，該可變估計行進速度用於代表該可變估計轉速JU11。

該有效數學函數FM31具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時18公里之速度範圍內的條件下，該經驗變數f具有一第一斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時18公里到每小時23公里之速度範圍內的條件下，該經驗變數f具有一第二斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時23公里到每小時32公里之速度範圍內的條件下，該經驗變數f具有一第三斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時32公里到一上限速度的條件下，該經驗變數f等於一特定值。例如，該特定值等於1。

該有效數學函數FM32具有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的一可變行進速度是於每小時0公里到每小時32公里之速度範圍內的條件下，該經驗變數f具有一斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該 可變行進速度是於每小時32公里到該上限速度之速度範圍內的條件下，該經驗變數f等於一特定值。例如，該特定值等於1。

例如，如第1~5圖所示，該加速度資料訊號SD11輸送該加速度資料值序列RefSeq。該處理單元550基於該第四預定運算式UA11來處理該加速度測量值序列AccX以產生該加速度資料值序列RefSeq。該第四預定運算式UA11被列出如下：RefSeq[i]=WAMAX[i]-WAX[i]×f

在該可變估計轉速JU11等於該轉速估計值VE11的條件下，在該第四預定運算式UA11中引入該經驗變數f來處理加速度偏壓誤差以獲得精準的Refseg。

在一些實施例中，該處理單元550基於該第二預定運算式UB11來處理該加速度測量值序列AccX以產生一加速度資料值序列WAMAX。例如，該加速度資料值序列WAMAX是一加權平均值序列。該第二預定運算式UB11被列出如下：WAMAX[i]=ConstWAMAX×WAMAX[i-1]+(1-ConstWAMAX)×MAX[i-1]

在該可變估計轉速JU11等於該轉速估計值VE11的條件下，在該第二預定運算式UB11中的該權重變數ConstWAMAX基於該第一預定數學函數FM1A而被配置以等於該第一權重係數CW11。例如，該第二預定運算式UB11用於執行該加權移動平均運算LB11。

該第二預定運算式UB11相依於採用一移動平均演算法LA11的該第一預定運算式UL11。該處理單元550借助該第一預定運算式UL11來濾掉包含於該第一感測訊號SX11中的該相對高頻雜訊NA11。例如，該處理單元550基於該第一預定運算式UL11來處理該加速度測量值序列AccX以產生一加速度資料值序列MAX。該第一預定運算式UL11被列出如下：

例如，該第一預定運算式UL11用於過濾由該路面21所造成的雜訊。該加速度資料值序列MAX是一移動平均值序列。在該第一預定運算式UL11中的M代表一樣本大小。在該樣本大小M具有一相對較大值的條件下，該處理單元550的運算時間會較久。因此，該處理單元550被配置以使該樣本大小M具有一相對較小值，以減少運算時間。由於該樣本大小M具有該相對較小值，單獨採用該第一預定運算式UL11的一濾波器無法過濾由一特定轉動條件所造成的一特定雜訊。該特定轉動條件是該路面21顛簸，或該轉子320撞擊一障礙物。

為了解決這問題，該處理單元550借助相依於該第一預定運算式UL11的該第二預定運算式UB11來處理該加速度測量值序列AccX以產生該加速度資料值序列WAMAX。例如，該第二預定運算式UB11用於執行一加權平均濾波器(Weighted average filter)的一濾波操作。

在一些實施例中，該第四預定運算式UA11 相依於該第三預定運算式UE11。該第三預定運算式UE11用於估計與該實際轉速WP1A相關的該低頻偏壓雜訊NL11，並相依於該第二權重係數CW21。該處理單元550基於該第三預定運算式UE11來處理該加速度測量值序列AccX以產生一加速度資料值序列WAX。例如，該加速度資料值序列WAX是一加權平均值序列。該第三預定運算式UE11被列出如下：WAX[i]=WeightedAverageX[i]=ConstWAX×WAX[i-1]+(1-ConstWAX)×AccX[i-1]

在該可變估計轉速JU11等於該轉速估計值VE11的條件下，在該第三預定運算式UE11中的該權重變數ConstWAX基於該第二預定數學函數FM2A而被配置以等於該第二權重係數CW21。例如，該第三預定運算式UE11用於執行一加權移動平均運算。該第二加速度AZ11包含該向心加速度AUA1。在該向心加速度AUA1因該實際轉速WP1A變高而變高的條件下，與該第二權重係數CW21相關的該低頻偏壓雜訊NL11變大。

該第四預定運算式UA11等於該第二預定運算式UB11減去該運算對象HC11的一減法運算式。例如，該運算對象HC11等於該經驗係數CE11和該第三預定運算式UE11的一乘積。在該實際轉速WP1A等於該相對高轉速WP1H的條件下，由於該經驗係數CE11等於一第一相對較大值，該運算對象HC11等於一第二相對較大值。例如，該第二預定運算式UB11會減去該第二相對較大值，或會 扣掉較多的WAX[i](類似偏移(Bias))。這樣，該加速度資料訊號SD11的複數振幅大約相等，可以較佳地相對地以加速度大小為0當參考點的上下變動，並藉此可以更方便而精確用於計算該實際轉速WP1A。例如，該第三預定運算式UE11用於執行一加權平均濾波器(Weighted average filter)的一濾波操作。該加權平均濾波器作為一低通濾波器。

在一些實施例中，該處理單元550藉由使用該第二預定運算式UB11來處理該第一感測訊號SX11以獲得該經加權的平均運算數據DB11。該經加權的平均運算數據DB11表示沿該第一測量參考軸10X的該加速度變化PK11，且該加速度變化PK11的變化範圍是在+/-1G(或+/-1g)之間。例如，該經加權的平均運算數據DB11再經由UA11處理後形成該加速度資料值序列RefSeq。例如，輸送該加速度資料值序列RefSeq的該加速度資料訊號SD11作為用於準確地計算該實際轉速WP1A的一主要訊號。

該加速度資料值序列WAX用於形成一低頻訊號(或該低頻偏壓雜訊NL11)。例如，該運算對象HC11(UE11 x CE11)用於形成該低頻偏壓雜訊NL11。該第四預定運算式UA11用於濾掉該低頻偏壓雜訊NL11。該處理單元550基於相依於該經驗係數CE11的該第四預定運算式UA11來處理該第一感測訊號SX11(或該原始加速度感測訊號)以產生該加速度資料訊號SD11。該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第三預定數學函數FM3A來獲得該經驗係數CE11。

該第一感測訊號SX11包含該輪胎於該路面21上進行滾動時所發生的大於重力加速度大小1G(或1g)的一過量訊號。該第四預定運算式UA11亦有如同第二運定運算式UB11的作用，可濾掉該過量訊號以形成該加速度資料訊號SD11。因此，該加速度資料訊號SD11更真實地呈現+/-1G大小的加速度變化，該加速度變化由於該轉子320的轉動而沿該感測單元510的該第一測量參考軸10X形成。

請參閱第18圖，其為繪示於第7圖中的該實施結構8016的該轉速資料訊號SW11的波形圖。在一些實施例中，該處理單元550藉由分析該加速度資料訊號SD11來產生該轉速資料訊號SW11。例如，該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第四預定數學函數FM4A關於一門檻值(Threshold)來分析該加速度資料訊號SD11以產生該轉速資料訊號SW11。

基於與該感測單元510相關的該複數實驗，該第四預定數學函數FM4A被預先確定。例如，該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第四預定數學函數FM4A來處理該加速度資料值序列RefSeq以產生該轉速資料訊號SW11。該轉速資料訊號SW11包含該轉速修正值VC11。該轉速修正值VC11能夠準確地代表該實際轉速WP1A。

在一些實施例中，藉該加速度資料訊號SD11來指示該第一加速度AX11的+/-1G大小的變化，並是 一往復式資料訊號。該處理單元550藉由分析該加速度資料訊號SD11的變化頻率來計算該轉子320的每秒迴轉(Revolutions per second)以產生該轉速資料訊號SW11。該處理單元550基於該轉速資料訊號SW11來計算該可移動裝置200的該轉子320於該路面21上的該行進速度KS11。

例如，該處理單元550藉由分析該加速度資料訊號SD11來將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。該實際轉速WP1A和該行進速度KS11之間具有該特定比例關係。該處理單元550基於2π和該轉速修正值VC11來計算該轉子320的該角速度WA11。該轉子320的該外半徑RW11由該外半徑值所代表。該處理單元550被配置以獲得該外半徑值，並基於2π、所獲得的該外半徑值和該轉速修正值VC11來計算該轉子320的該行進速度KS11。

請參閱第19圖，其為繪示於第3圖中的該實施結構8012的該第四預定數學函數FM4A的示意圖。該第四預定數學函數FM4A等於一門檻變數JT11，其包含該門檻值VT11。

該門檻變數JT11的範圍是從0到0.3。該第四預定數學函數FM4A等於一有效數學函數FM41和一有效數學函數FM42的其中之一。該可變估計轉速JU11正比於該可變估計行進速度。例如，該門檻變數JT11在一特定估計轉速範圍內與該可變估計轉速JU11成反比。

在一些實施例中，該有效數學函數FM41具 有下列函數特徵。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時10公里之速度範圍內的條件下，該門檻變數JT11等於一第一特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時10公里到每小時45公里之速度範圍內的條件下，該門檻變數JT11具有一斜率值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時45公里到該上限速度的條件下，該門檻變數JT11等於一第二特定值。

該有效數學函數FM42具有下列函數特徵。該門檻變數JT11和該可變估計行進速度之間的一關係基於一階梯式配置而被建構。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時0公里到每小時10公里之速度範圍內的條件下，該門檻變數JT11等於一第一特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時10公里到每小時32公里之速度範圍內的條件下，該門檻變數JT11等於一第二特定值。在該可變估計行進速度所代表的該可變行進速度是於每小時32公里到該上限速度之速度範圍內的條件下，該門檻變數JT11等於一第三特定值。

在一些實施例中，該處理單元550基於該轉速估計值VE11和該第四預定數學函數FM4A來獲得該門檻值VT11，並基於該門檻值VT11來分析該加速度資料訊號SD11以將該轉速估計值VE11修正成該轉速修正值VC11。例如，該處理單元550基於該門檻值VT11來分析該加速度資料值序列RefSeq以將該轉速估計值VE11修正成該轉速 修正值VC11。在該可變估計轉速JU11等於該轉速估計值VE11的條件下，該門檻變數JT11基於該第四預定數學函數FM4A而被配置以等於該門檻值VT11。

該處理單元550基於相依於該經驗係數CE11的該第四預定運算式UA11來處理該加速度測量值序列AccX以產生輸送該加速度資料值序列RefSeq的該加速度資料訊號SD11。該加速度資料訊號SD11或該加速度資料值序列RefSeq包含用於決定該轉子320的半圈轉動是否成立的最高點或較高點。在該實際轉速WP1A等於該相對高轉速WP1H的條件下，該最高點或該較高點加速度值會變小，亦即採用該移動平均演算法LA11所獲得的振幅結果會比該加速度測量值序列AccX中的振幅結果還小。因此，預先為不同的轉速區間(或不同的轉速範圍)配置不同的門檻值。轉速愈高，所配置的一加速度門檻值愈低或愈小，以利於後續計算該實際轉速WP1A。

請額外參閱第13圖、第14圖和第18圖。在對應於該實際轉速WP1A的該行進速度KS11大約等於每小時20公里的條件下，該第一感測訊號SX11具有一第一振幅約1.25g且該加速度資料訊號SD11具有一第二振幅約0.9g。該第二振幅以一特定程度小於該第一振幅。該加速度資料訊號SD11顯示出該第一加速度AX11有一+/-1G大小的變化，並是一往復式資料訊號或是一周期資料訊號。該處理單元550能夠對該加速度資料訊號SD11計數於單位時間內的加速度資料往復次數以計算該實際轉速WP1A。

由於該轉子320轉動一第一半圈，該加速度資料訊號SD11將出現一第一波峰或一第一波谷。在該第一波峰或該第一波谷於一第一時間到達該門檻值VT11的條件下，該處理單元550藉由使用一第一旗標來指示該第一時間。

由於該轉子320轉動相鄰於該第一半圈的一第二半圈，該加速度資料訊號SD11將出現一第二波峰或一第二波谷。在該第二波峰或該第二波谷於該第一時間之後的一第二時間到達該門檻值VT11的條件下，該處理單元550藉由使用一第二旗標來指示該第二時間。該第二旗標相鄰於該第一旗標。該處理單元550基於該第一旗標和該第二旗標來計算該第二時間和該第一時間之間的一時間間隔，並藉此計算半圈旋轉所花的一第一時間長度、和一整圈旋轉所花的一第二時間長度。該處理單元550藉由計算該第一時間長度和該第二時間長度來計算該實際轉速WP1A。

請參閱第20圖，其為繪示於第3圖中的該實施結構8012的該第一特定感測訊號SX51和該第二特定感測訊號SX52的波形圖。在一些實施例中，在該實際轉速WP1A等於該相對低轉速WP1L的條件下，該感測單元510感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生是該第一感測訊號SX11的該第一特定感測訊號SX51。在該實際轉速WP1A等於該相對高轉速WP1H的條件下，該感測單元510感測沿該第一測量參考軸10X的該第一加速度AX11以產生是該第一感測訊號SX11的該第二特定感 測訊號SX52。

在該實際轉速WP1A等於該相對低轉速WP1L的條件下，該處理單元550基於採用該移動平均演算法LA11的該第一預定運算式UL11來處理該第一特定感測訊號SX51以獲得該第一平均值VM1L。在該實際轉速WP1A等於該相對高轉速WP1H的條件下，該處理單元550基於採用該移動平均演算法LA11的該第一預定運算式UL11來處理該第二特定感測訊號SX52以獲得該第二平均值VM1H。例如，該移動平均演算法LA11基於該固定樣本大小BS11(或M)而被執行，且該第二平均值VM1H小於該第一平均值VM1L。該處理單元550基於該第三預定運算式UA11來降低由於該第一平均值VM1L和該第二平均值VM1H之間的該差異DV11所造成的該轉速估計誤差ER11。該第一預定運算式UL11被列出如下：

如第20圖所示，在單位時間內對該第一特定感測訊號SX51和該第二特定感測訊號SX52擷取相同數目的樣本。該固定樣本大小BS11(或M)等於4。該處理單元550從該第一特定感測訊號SX51獲得4個加速度測量值v1、v2、v3和v4。該處理單元550從該第二特定感測訊號SX52獲得4個加速度測量值v1’、v2’、v3’和v4’。該處理單元550能夠基於該移動平均演算法LA11而對該4個加速度測量值v1、v2、v3和v4執行一平均運算(v1+v2+v3+v4)/4。該處理單元550能夠基於該移動平均演算法LA11而對該4 個加速度測量值v1’、v2’、v3’和v4’執行一平均運算(v1’+v2’+v3’+v4’)/4。如此，有下列結果(v1’+v2’+v3’+v4’)/4<(v1+v2+v3+v4)/4。

採用該移動平均演算法LA11的該第一預定運算式UL11。因此，因該移動平均演算法LA11的影響所造成的計算偏差可能發生於使用該第一預定運算式UL11的計算。當該實際轉速WP1A變高時，使該第一預定運算式UL11的計算誤差升高。為了解決這問題，該預定運算式HA11等於該第一預定運算式UL11減去該運算對象HC11的該減法運算式以便降低由於該第一平均值VM1L和該第二平均值VM1H之間的該差異DV11所造成的該轉速估計誤差ER11。

提出於此之本揭露多數變形例與其他實施例，將對於熟習本項技藝者理解到具有呈現於上述說明與相關圖式之教導的益處。因此，吾人應理解到本揭露並非受限於所揭露之特定實施例，而變形例與其他實施例意圖是包含在以下的申請專利範圍之範疇之內。

10X‧‧‧第一測量參考軸

10Z‧‧‧第二測量參考軸

320‧‧‧轉子

500‧‧‧測量裝置

510‧‧‧感測單元

550‧‧‧處理單元

800‧‧‧測量系統

AX11‧‧‧第一加速度

AZ11‧‧‧第二加速度

CE11‧‧‧經驗係數

CW11‧‧‧第一權重係數

CW21‧‧‧第二權重係數

DB11‧‧‧經加權的平均運算數據

FM1A‧‧‧第一預定數學函數

FM2A‧‧‧第二預定數學函數

FM3A‧‧‧第三預定數學函數

LA11‧‧‧移動平均演算法

LB11‧‧‧加權移動平均運算

NA11‧‧‧相對高頻雜訊

NB11‧‧‧訊號雜訊

NL11‧‧‧低頻偏壓雜訊

PK11‧‧‧加速度變化

RC11‧‧‧接觸滾動

SD11‧‧‧加速度資料訊號

SX11‧‧‧第一感測訊號

SZ11‧‧‧第二感測訊號

UA11‧‧‧第四預定運算式

UB11‧‧‧第二預定運算式

UE11‧‧‧第三預定運算式

UL11‧‧‧第一預定運算式

VE11‧‧‧轉速估計值

VC11‧‧‧轉速修正值

WP1A‧‧‧實際轉速

Claims (10)

1. 一種用於測量一轉子的一實際轉速的測量裝置，包含：一感測單元，耦合於該轉子，具有一第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號，並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號；一處理單元，耦合於該感測單元，並被配置以：基於該第二感測訊號來獲得一轉速估計值；基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數來獲得一第一權重係數、一第二權重係數及一經驗係數；藉一第一預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一相對高頻雜訊；藉相依於該第一權重係數的一第二預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一訊號雜訊，其中該訊號雜訊由於該轉子的一接觸滾動而被產生；藉相依於該第二權重係數的一第三預定運算式來濾掉該第一感測訊號中的一低頻偏壓雜訊，因此藉一第四預定運算式來產生一加速度資料訊號，其中該第四預定運算式相依於該第三預定運算式和與該第三預定運算式相關的該經驗係數；以及藉由分析該加速度資料訊號來將該轉速估計值修正成一轉速修正值。
2. 如請求項1所述測量裝置，其中該第一預定運算式採用 一移動平均演算法。
3. 如請求項1所述的測量裝置，其中：該第二預定運算式用於執行一加權移動平均運算；當該轉子進行該接觸滾動時，是一接觸雜訊的該訊號雜訊被產生；該處理單元藉由使用該第二預定運算式來處理該第一感測訊號以獲得一經加權的平均運算數據，該經加權的平均運算數據表示一加速度變化，且該加速度變化的變化範圍是在+/-1G之間；該複數預定數學函數包含相關一第一預定數學函數；以及該處理單元基於該轉速估計值和該第一預定數學函數來獲得該第一權重係數。
4. 如請求項3所述的測量裝置，其中在該實際轉速等於一空轉轉速且該轉子處於一非接觸滾動狀態的條件下，該處理單元使用該第二預定運算式以估計該空轉轉速。
5. 如請求項1所述測量裝置，其中：該第二加速度包含一向心加速度；以及在該向心加速度因該實際轉速變高而變高的條件下，與該第二權重係數相關的該低頻偏壓雜訊變大。
6. 如請求項1所述測量裝置，其中：該複數預定數學函數包含一第二預定數學函數；以及該處理單元基於該轉速估計值和該第二預定數學函數來獲得該第二權重係數。
7. 如請求項1所述測量裝置，其中：該經驗係數是一偏量調節係數；該複數預定數學函數包含一第三預定數學函數；以及該處理單元基於該轉速估計值和該第三預定數學函數來獲得該經驗係數。
8. 如請求項1所述測量裝置，其中：該處理單元基於該轉速估計值和一第四預定數學函數來獲得一門檻值，並基於該門檻值來分析該加速度資料訊號以將該轉速估計值修正成該轉速修正值；該第四預定運算式等於該第二預定運算式減去一運算對象的一減法運算式，其中該運算對象等於該經驗係數和該第三預定運算式的一乘積；該第二預定運算式相依於該第一權重係數和採用一移動平均演算法的該第一預定運算式，並用於執行一加權移動平均運算；在該實際轉速等於一相對低轉速的條件下，該處理單元基於該第一預定運算式來處理該第一感測訊號以獲得一第一平均值；在該實際轉速等於一相對高轉速的條件下，該處理單元基於該第一預定運算式來處理該第一感測訊號以獲得一第二平均值，其中該移動平均演算法基於一固定樣本大小而被執行；以及在該第二平均值小於該第一平均值的條件下，該處理單元基於該第四預定運算式來降低由於該第一平均值和該 第二平均值之間的一差異所造成的一轉速估計誤差。
9. 如請求項1所述的測量裝置，其中：該第二加速度包含一向心加速度；以及該處理單元藉由處理該第二感測訊號來估計該向心加速度以獲得該轉速估計值，並基於該轉速估計值及該第四預定運算式來處理該第一感測訊號以將該轉速估計值修正成該轉速修正值。
10. 一種用於測量一轉子的一實際轉速的方法，包含下列步驟：提供一感測單元，其中該感測單元耦合於該轉子，並具有一第一測量參考軸和實質上垂直於該第一測量參考軸的一第二測量參考軸；藉由使用該感測單元，感測沿該第一測量參考軸的一第一加速度以產生一第一感測訊號，並感測沿該第二測量參考軸的一第二加速度以產生一第二感測訊號；基於該第二感測訊號，獲得一轉速估計值；基於該轉速估計值和相關的複數預定數學函數，獲得一第一權重係數、一第二權重係數和一經驗係數；藉一第一預定運算式，濾掉該第一感測訊號中的一相對高頻雜訊；藉相依於該第一權重係數的一第二預定運算式，濾掉該第一感測訊號中的一訊號雜訊，其中該訊號雜訊由於該轉子的一接觸滾動而被產生；藉相依於該第二權重係數的一第三預定運算式，濾掉 該第一感測訊號中的一低頻偏壓雜訊，因此藉一第四預定運算式來產生一加速度資料訊號，其中該第四預定運算式相依於該第三預定運算式和相關於該第三預定運算式的該經驗係數；以及藉由分析該加速度資料訊號，將該轉速估計值修正成一轉速修正值。

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