專利名稱：定位校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(zhǔn)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(dāng)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(zhǔn)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(fēng)、 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(zhǔn)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(dǎo) 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(zhǔn)度大幅提高約可達(dá)1 5米的誤差范 圍；然而，對于某些應(yīng)用機具來說，其在功能上的精準(zhǔn)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(zhǔn)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(shè)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)航定位系統(tǒng)便可依當(dāng)時當(dāng) 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(zhǔn)度者；還可將更為精確的衛(wèi)星導(dǎo) 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(dǎo)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(biāo)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(dǎo)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(wù)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(wù)單元32車流量計數(shù)單元33定位信息服務(wù)單元34客戶服務(wù)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(shè)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(dǎo)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(luò)(Mobile Network)、全球互通微波存取(Wimax)、無線局 域網(wǎng)絡(luò)(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(dǎo)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(dǎo)航單元16可結(jié)合設(shè)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(chǔ)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(wù)單元32、一車流量計數(shù)單元33、一定位信息服務(wù)單元34及一客戶服務(wù)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(wù)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(yīng)，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(chǔ)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(dāng)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(dǎo)航定位系統(tǒng)便可依當(dāng)時當(dāng)?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(zhǔn) 度。 當(dāng)使用時，可將該車用電子機構(gòu)l裝設(shè)于該車輛4上。于一較佳實施例中，可利 用該導(dǎo)航單元16配合該GPS天線161及該顯示單元15作為衛(wèi)星導(dǎo)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(dǎo)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(dá)到全方位的通訊同 時，亦可對該導(dǎo)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(wù)單元32、車流量計數(shù)單元33、定位信息服務(wù)單 元34及客戶服務(wù)單元35提供相關(guān)的附加服務(wù)，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(zhǔn)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(dāng)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(jì)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(wù)單元32、車流量計數(shù)單元33、定位信息服務(wù)單元34及客戶服務(wù)單元35視駕駛?cè)说男枨筇峁┫嚓P(guān)的附加服務(wù)，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(wù)伺服機構(gòu)3a傳輸交易予加值業(yè)者8使用，諸如遠(yuǎn)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(wù)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(wù)單元32、車流量計數(shù)單元3[0034] 3、定位信息服務(wù)單元34及客戶服務(wù)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(dǎo)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(zhǔn)確的實時交通流量信息而達(dá)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(dāng)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(dāng)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(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)航定位系統(tǒng)可依當(dāng)時當(dāng)?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(zhǔn)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(shè)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(dǎo)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(wù)單元、車流量計數(shù)單元、定位 信息服務(wù)單元及客戶服務(wù)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(dǎo)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(luò)、全球互通微波存取、無線局域網(wǎng)絡(luò)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(dāng)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(dǎo)航定位系統(tǒng)可依當(dāng)時當(dāng)?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(zhǔn)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(yuǎn)鼎股份有限公司