專利名稱：定位校正裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種定位校正裝置，尤指涉及一種配置有二 GPS接收器的路側(cè)機 構(gòu)，而具有誤差小于1米的定位精準度的定位校正裝置。
技術(shù)背景 全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)的發(fā)展至今已有二十多年，且 目前技術(shù)也已相當成熟。全球約有二十七顆定位衛(wèi)星環(huán)繞地球，平均利用3 4顆定位衛(wèi) 星以三角定位測定方法來測定地面的位置點。 一般的精準度誤差約可在10 25米以內(nèi)。 由于全球定位系統(tǒng)的定位訊號以短波發(fā)送，所以較不受天候影響，但易受太陽風、 大氣濃度變化(即電離層干擾)、建筑物外型折射、隧道及遮蓋物等影響其收訊。 所以，擬運用全球定位系統(tǒng)于交通等用途時，常因定位數(shù)據(jù)的精準度不夠而使需 利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)的機具功能大打折扣。如發(fā)展的智能型交通運輸系統(tǒng)(Intelligent TransportSystems， ITS)所用的車載器即常因定位誤差度太大而無法發(fā)揮如電子收費、導 航、定點派遣或違規(guī)提醒等功能。同時，在有許多建筑物、樹木、隧道或天橋等地方，也經(jīng)常 發(fā)生收訊不良或根本無法收訊的情形，造成收訊上的死角。 有鑒于此，已知技術(shù)遂發(fā)展出以地面差分修正定位原理(Differential GlobalPositioning System, DGPS)來協(xié)助修正。其是利用GPRS或3G等的通訊系統(tǒng)至后 端擷取DGPS信號，再由其個人車載器自行校正，因此只能給予一個使用者使用。據(jù)此，由上 述僅由一網(wǎng)站提供自行校正的方法觀之，雖能將精準度大幅提高約可達1 5米的誤差范 圍；然而，對于某些應用機具來說，其在功能上的精準度需求仍尚嫌不足。故，一般無法符合 使用者于實際使用時所需
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種誤差小 于1米的定位精準度的定位校正裝置。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種定位校正裝置，該 裝置包括車用電子機構(gòu)，裝設于車輛內(nèi)，并具有運算單元，該運算單元至少連接有通訊單 元、收費單元、橋接單元、顯示單元及導航單元；路側(cè)機構(gòu)，以專用短程通訊與該車用電子機 構(gòu)的通訊單元溝通連結(jié)，該路側(cè)機構(gòu)至少配置有二個用以收集GPS信號以對比獲得該地區(qū) GPS信號的飄移量的GPS接收器；后端伺服機構(gòu)，與該路側(cè)機構(gòu)溝通連結(jié)。 如此，藉上述各組件的組成，當車輛經(jīng)過該路側(cè)機構(gòu)時，便會自動接收由該后端伺 服機構(gòu)所精確計算的該地區(qū)DGPS信號，而該車用電子機構(gòu)的導航定位系統(tǒng)便可依當時當 地區(qū)的DGPS信號進行校正，構(gòu)成誤差小于1米的定位精準度者；還可將更為精確的衛(wèi)星導 航路線狀態(tài)或電子扣款付費狀態(tài)，傳輸給駕駛?cè)嘶蚣又禈I(yè)者使用，供車輛作定點派遣、電子 付費及導航。


圖1是本實用新型的基本架構(gòu)方塊示意圖。[0010]圖2是本實用新型的實施架構(gòu)示意圖。[0011]圖3是本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。[0012]圖4是本實用新型的使用狀態(tài)方塊示意圖。[0013]標號說明電子機構(gòu)1運算單元11通訊單元12收費單元13橋接單元14顯示單元15導航單元16GPS天線161路側(cè)機構(gòu)2GPS接收器21自動終端信息服務伺服機構(gòu)3a后端伺服機構(gòu)3數(shù)據(jù)信息庫30金流驗證單元31地圖服務單元32車流量計數(shù)單元33定位信息服務單元34客戶服務單元35車輛4GPS衛(wèi)星5基地臺6因特網(wǎng)61收費機構(gòu)7加值業(yè)者8交通信息中心9
具體實施方式
請參閱圖l所示，為本實用新型的基本架構(gòu)方塊示意圖。如圖所示本實用新 型為一種定位校正裝置，其至少由一車用電子機構(gòu)(On Board Unit, 0BU)1、一路側(cè)機構(gòu) (RoadSide Unit, RSU) 2及一后端伺服機構(gòu)(Backend Service) 3所構(gòu)成。 上述所提的車用電子機構(gòu)l裝設于一車輛內(nèi)，并具有一運算單元ll，該運算單元 11至少連接有一通訊單元12、一收費單元13、一橋接單元14、一顯示單元15及一導航單 元16，其中該運算單元11可為單芯片、集成電路或場式可程序門陣列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)，該通訊單元12為一可進行熱插拔的卡片體，其包含紅外線頻段、915MHz 頻段、925MHz頻段、2. 4GHz頻段或9. 8GHz頻段，該收費單元13包含信用卡、SIM卡或RFID， 該橋接單元14包含移動電話網(wǎng)絡(Mobile Network)、全球互通微波存取(Wimax)、無線局 域網(wǎng)絡(WiFi)或第三代移動通訊網(wǎng)路(3G)，該顯示單元15可為觸控屏幕，而該導航單元 16至少具有一GPS天線161，另該運算單元11、該通訊單元12、該收費單元13、該橋接單元 14、該顯示單元15及該導航單元16可結(jié)合設置于一殼體上，且該車用電子機構(gòu)1可選擇為 一移動電話、個人數(shù)字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)、筆記型計算機(Notebook, NB)、電子收費機(ElectronicToll Collection, ETC)及具有無線通訊功能裝置之一。 該路側(cè)機構(gòu)2以專用短程通訊方式(Dedicated Short Range Communication, DSRC)與該車用電子機構(gòu)1的通訊單元12溝通連結(jié)，該路側(cè)機構(gòu)2至少配置有二 GPS接收 器(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器)21，用以收集GPS信號以對比獲得該地區(qū)GPS信號的飄移[0030] 該后端伺服機構(gòu)3分別與該路側(cè)機構(gòu)2及該車用電子機構(gòu)1的橋接單元14溝通 連結(jié)，用以接收該路側(cè)機構(gòu)2所傳送的飄移量，并根據(jù)該路側(cè)機構(gòu)2的絕對位置以及加入校 正基礎信息網(wǎng)所提供的各地區(qū)的誤差值，加以混合計算出更為精確的飄移量，再透過該路 側(cè)機構(gòu)2將此正確的飄移量-差分全球定位(Differential Global Positioning System, DGPS)信號傳回該車用電子機構(gòu)l，其中該后端伺服機構(gòu)3包含有一金流驗證單元31、一地 圖服務單元32、一車流量計數(shù)單元33、一定位信息服務單元34及一客戶服務單元35，且該 車輛伺服機構(gòu)3更包含有一數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫及一自動終端信息服務伺服機構(gòu)。如是，藉由上述 結(jié)構(gòu)構(gòu)成一全新的定位校正裝置。 請參閱圖2至圖4所示，分別為本實用新型的實施架構(gòu)示意圖、本實用新型的使 用狀態(tài)示意圖及本實用新型的使用狀態(tài)方塊示意圖。如圖所示運用時(請同時配合參 閱圖1)，利用各地區(qū)路側(cè)機構(gòu)2與車輛4上的車用電子機構(gòu)1進行電子收費(Electronic TollCollection System, ETC)與智會g型交通(Intelligent Transportation Systems, ITS)訊息的DSRC通訊管道為前提下，以每個路側(cè)機構(gòu)2額外配置兩顆GPS接收器21收集 衛(wèi)星定位信號，藉以去除GPS衛(wèi)星5受電離層(Ionosphere)影響產(chǎn)生信號的飄移效應，于 比對該地區(qū)GPS信號飄移量后，將此飄移量透過基地臺6以因特網(wǎng)61傳送至該后端伺服機 構(gòu)3，該后端伺服機構(gòu)3再根據(jù)各地區(qū)所傳送回來的飄移量及其各地區(qū)路側(cè)機構(gòu)2的絕對位 置，與從校正基礎信息網(wǎng)已收集的各地區(qū)飄移量進行時段、地區(qū)及天候的整體區(qū)域飄移值 計算。最后，該后端伺服機構(gòu)3再透過Wimax(或Mobile Network、或WiFi、或3G)通訊系 統(tǒng)，將各地區(qū)的正確飄移量，即DGPS信號傳送至每一路側(cè)機構(gòu)2，由該路側(cè)機構(gòu)2將此最新 的DGPS信號廣播予鄰近區(qū)域車輛4，當車輛4經(jīng)過該路側(cè)機構(gòu)2時，該車用電子機構(gòu)1便會 自動接收由該后端伺服機構(gòu)3所精確計算的該地區(qū)DGPS信號。如此，該車用電子機構(gòu)l內(nèi) 導航定位系統(tǒng)便可依當時當?shù)貐^(qū)的DGPS信號進行校正，進而得到誤差小于l米的定位精準 度。 當使用時，可將該車用電子機構(gòu)l裝設于該車輛4上。于一較佳實施例中，可利 用該導航單元16配合該GPS天線161及該顯示單元15作為衛(wèi)星導航使用，接收衛(wèi)星信號 且傳送至該運算單元11上，同時接收經(jīng)上述所言，透過該路側(cè)機構(gòu)2收集該地區(qū)GPS信號 的飄移量并由該后端伺服機構(gòu)3精算得出的該地區(qū)DGPS信號，藉此由該運算單元11對該 導航單元16接收的信號進行校正，以補強行動通訊信號死角區(qū)域，于達到全方位的通訊同 時，亦可對該導航單元16所傳回的位置作更詳盡的輔助定位，以廣播實時交通信息。此外， 使用時更可使該車用電子機構(gòu)1利用該橋接單元14與該后端伺服機構(gòu)3溝通連結(jié)，而由該 后端伺服機構(gòu)3的金流驗證單元31、地圖服務單元32、車流量計數(shù)單元33、定位信息服務單 元34及客戶服務單元35提供相關(guān)的附加服務，藉以增加本實用新型于實際使用上的實用 性與靈活性，詳情如下所述 本實用新型利用上述校正后所得的誤差小于1米的定位精準度，可經(jīng)由該橋接單 元14透過基地臺6以因特網(wǎng)61與該后端伺服機構(gòu)3溝通連結(jié)；亦或是當該車輛4經(jīng)過一 收費機構(gòu)7時，該車用電子機構(gòu)1的通訊單元12會透過專用短程通訊與該收費機構(gòu)7連結(jié)， 藉以利用該運算單元11經(jīng)由該橋接單元14而與該后端伺服機構(gòu)3溝通連結(jié)。該后端伺服 機構(gòu)3再將取得的信息紀錄于一數(shù)據(jù)信息庫30，透過地理信息系統(tǒng)及地理對象，處理信息 為具體的平均車速數(shù)據(jù)及GIS數(shù)據(jù)，而由該后端伺服機構(gòu)3包含的地圖服務單元32、車流量計數(shù)單元33、定位信息服務單元34及客戶服務單元35視駕駛?cè)说男枨筇峁┫嚓P(guān)的附加服務，同時，并可將所得的車速數(shù)據(jù)及GIS數(shù)據(jù)利用一 自動終端信息服務伺服機構(gòu)3a傳輸交易予加值業(yè)者8使用，諸如遠傳電信、中華電信及中國臺灣大哥大等；此外，亦可透過該自動終端信息服務伺服機構(gòu)3a從交通信息中心9取得包含經(jīng)由相機檢測器、車輛檢測器或國際電子收費系統(tǒng)等數(shù)據(jù)信息，而由該后端伺服機構(gòu)3的地圖服務單元32、車流量計數(shù)單元3[0034] 3、定位信息服務單元34及客戶服務單元35，再透過該車用電子機構(gòu)1的顯示單元15以電子地圖動態(tài)導引使用者所需的路徑。藉此，利用先前校正后而具有誤差小的定位數(shù)據(jù)，可使該后端伺服機構(gòu)3作更精確的后端處理，以獲得更為準確的實時交通流量信息而達到改善交通擁塞等難以疏通的問題。 于另一較佳實施例中，當該車輛4經(jīng)過上述收費機構(gòu)7時，該車用電子機構(gòu)1的通訊單元12會與該收費機構(gòu)7連結(jié)，藉以利用該運算單元11透過該收費單元13以信用卡、SIM卡或RFID讓該收費機構(gòu)7進行相關(guān)的扣款動作，并于該顯示單元15上顯示出扣款狀態(tài)，而完成電子付費的動作，由于該通訊單元12為一可進行熱插拔且包含紅外線頻段、915MHz頻段、925MHz頻段、2. 4GHz頻段或9. 8GHz頻段的卡片體，因此，當該車用電子機構(gòu)1欲于其它國家使用時，僅需配合該國的通訊頻段而抽換不同頻段的通訊單元12即可。[0036] 由上述可知，本實用新型藉各組件的組成，構(gòu)成誤差小于1米的定位精準度，使該車用電子機構(gòu)于使用時，可將更為精確的衛(wèi)星導航路線狀態(tài)或電子扣款付費狀態(tài)，傳輸給駕駛?cè)嘶蚣又禈I(yè)者使用，供車輛作定點派遣、電子付費及導航。 綜上所述，本實用新型的定位校正裝置，可有效改善現(xiàn)有技術(shù)的種種缺點，利用于每個路側(cè)機構(gòu)配置GPS接收器，搭配后端伺服機構(gòu)精確的計算，當車輛經(jīng)過該路側(cè)機構(gòu)時，可自動接收由該后端伺服機構(gòu)所精確計算的該地區(qū)DGPS信號，使車用電子機構(gòu)的導航定位系統(tǒng)可依當時當?shù)貐^(qū)的DGPS信號進行校正，以構(gòu)成誤差小于lm的定位精準度，進而能產(chǎn)生更進步、更實用、更符合使用者的所須，確已符合實用新型專利申請的要件，依法提出專利申請。
權(quán)利要求一種定位校正裝置，其特征在于該裝置包括車用電子機構(gòu)，裝設于車輛內(nèi)，并具有運算單元，該運算單元至少連接有通訊單元、收費單元、橋接單元、顯示單元及導航單元；路側(cè)機構(gòu)，以專用短程通訊與該車用電子機構(gòu)的通訊單元溝通連結(jié)，該路側(cè)機構(gòu)至少配置有二個用以收集GPS信號以對比獲得該地區(qū)GPS信號的飄移量的GPS接收器；后端伺服機構(gòu)，與該路側(cè)機構(gòu)溝通連結(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述后端伺服機構(gòu)與該車用電子 機構(gòu)的橋接單元溝通連結(jié)，并包含有金流驗證單元、地圖服務單元、車流量計數(shù)單元、定位 信息服務單元及客戶服務單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述路側(cè)機構(gòu)透過基地臺以因特 網(wǎng)與該后端伺服機構(gòu)溝通連結(jié)。
4. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述后端伺服機構(gòu)透過Mobile Network、 Wimax、 WiFi或3G傳送DGPS信號至該路側(cè)機構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述運算單元為單芯片、集成電路 或場式可程序門陣列。
6. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述顯示單元為觸控屏幕。
7. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述導航單元至少具有一 GPS天線。
8. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述通訊單元為一可進行熱插拔的卡片體，且包含紅外線頻段、915MHz頻段、925MHz頻段、2. 4GHz頻段或9. 8GHz頻段。
9. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述收費單元包含信用卡、SIM卡 或RFID。
10. 如權(quán)利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述橋接單元包含移動電話網(wǎng)絡、全球互通微波存取、無線局域網(wǎng)絡或第三代移動通訊網(wǎng)路。
專利摘要一種定位校正裝置，包含車用電子機構(gòu)；與該車用電子機構(gòu)溝通連結(jié)，并配置有二GPS接收器的路側(cè)機構(gòu)；以及分別與該車用電子機構(gòu)及該路側(cè)機構(gòu)溝通連結(jié)的后端伺服機構(gòu)。藉此，利用于每個路側(cè)機構(gòu)配置GPS接收器，搭配后端伺服機構(gòu)精確的計算，當車輛經(jīng)過該路側(cè)機構(gòu)時，即可自動接收由該后端伺服機構(gòu)所精確計算的該地區(qū)DGPS信號，使車用電子機構(gòu)的導航定位系統(tǒng)可依當時當?shù)貐^(qū)的DGPS信號進行校正，以構(gòu)成誤差小于1m的定位精準度。
文檔編號G01S5/02GK201514475SQ20092031261
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者何發(fā)先, 孫郁興, 張永昌 申請人:遠鼎股份有限公司