CN201514475U

CN201514475U - 定位校正装置

Info

Publication number: CN201514475U
Application number: CN2009203126148U
Authority: CN
Inventors: 张永昌; 何发先; 孙郁兴
Original assignee: Yuan Ding Co Ltd
Current assignee: Yuan Ding Co Ltd
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-10-16

Abstract

一种定位校正装置，包含车用电子机构；与该车用电子机构沟通连结，并配置有二GPS接收器的路侧机构；以及分别与该车用电子机构及该路侧机构沟通连结的后端伺服机构。藉此，利用于每个路侧机构配置GPS接收器，搭配后端伺服机构精确的计算，当车辆经过该路侧机构时，即可自动接收由该后端伺服机构所精确计算的该地区DGPS信号，使车用电子机构的导航定位系统可依当时当地区的DGPS信号进行校正，以构成误差小于1m的定位精准度。

Description

定位校正装置

技术领域：

本实用新型涉及一种定位校正装置，尤指涉及一种配置有二GPS接收器的路侧机构，而具有误差小于1米的定位精准度的定位校正装置。

背景技术：

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的发展至今已有二十多年，且目前技术也已相当成熟。全球约有二十七颗定位卫星环绕地球，平均利用3～4颗定位卫星以三角定位测定方法来测定地面的位置点。一般的精准度误差约可在10～25米以内。

由于全球定位系统的定位讯号以短波发送，所以较不受天候影响，但易受太阳风、大气浓度变化(即电离层干扰)、建筑物外型折射、隧道及遮盖物等影响其收讯。

所以，拟运用全球定位系统于交通等用途时，常因定位数据的精准度不够而使需利用卫星定位系统的机具功能大打折扣。如发展的智能型交通运输系统(Intelligent TransportSystems，ITS)所用的车载器即常因定位误差度太大而无法发挥如电子收费、导航、定点派遣或违规提醒等功能。同时，在有许多建筑物、树木、隧道或天桥等地方，也经常发生收讯不良或根本无法收讯的情形，造成收讯上的死角。

有鉴于此，已知技术遂发展出以地面差分修正定位原理(Differential GlobalPositioning System，DGPS)来协助修正。其是利用GPRS或3G等的通讯系统至后端撷取DGPS信号，再由其个人车载器自行校正，因此只能给予一个使用者使用。据此，由上述仅由一网站提供自行校正的方法观之，虽能将精准度大幅提高约可达1～5米的误差范围；然而，对于某些应用机具来说，其在功能上的精准度需求仍尚嫌不足。故，一般无法符合使用者于实际使用时所需。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种误差小于1米的定位精准度的定位校正装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种定位校正装置，该装置包括：车用电子机构，装设于车辆内，并具有运算单元，该运算单元至少连接有通讯单元、收费单元、桥接单元、显示单元及导航单元；路侧机构，以专用短程通讯与该车用电子机构的通讯单元沟通连结，该路侧机构至少配置有二个用以收集GPS信号以对比获得该地区GPS信号的飘移量的GPS接收器；后端伺服机构，与该路侧机构沟通连结。

如此，藉上述各组件的组成，当车辆经过该路侧机构时，便会自动接收由该后端伺服机构所精确计算的该地区DGPS信号，而该车用电子机构的导航定位系统便可依当时当地区的DGPS信号进行校正，构成误差小于1米的定位精准度者；还可将更为精确的卫星导航路线状态或电子扣款付费状态，传输给驾驶人或加值业者使用，供车辆作定点派遣、电子付费及导航。

附图说明：

图1是本实用新型的基本架构方块示意图。

图2是本实用新型的实施架构示意图。

图3是本实用新型的使用状态示意图。

图4是本实用新型的使用状态方块示意图。

标号说明：

电子机构1 运算单元11

通讯单元12 收费单元13

桥接单元14 显示单元15

导航单元16 GPS天线161

路侧机构2 GPS接收器21

自动终端信息服务伺服机构3a 后端伺服机构3

数据信息库30 金流验证单元31

地图服务单元32 车流量计数单元33

定位信息服务单元34 客户服务单元35

车辆4 GPS卫星5

基地台6 因特网61

收费机构7 加值业者8

交通信息中心9

具体实施方式：

请参阅图1所示，为本实用新型的基本架构方块示意图。如图所示：本实用新型为一种定位校正装置，其至少由一车用电子机构(On Board Unit，OBU)1、一路侧机构(RoadSide Unit，RSU)2及一后端伺服机构(Backend Service)3所构成。

上述所提的车用电子机构1装设于一车辆内，并具有一运算单元11，该运算单元11至少连接有一通讯单元12、一收费单元13、一桥接单元14、一显示单元15及一导航单元16，其中该运算单元11可为单芯片、集成电路或场式可程序门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)，该通讯单元12为一可进行热插拔的卡片体，其包含红外线频段、915MHz频段、925MHz频段、2.4GHz频段或9.8GHz频段，该收费单元13包含信用卡、SIM卡或RFID，该桥接单元14包含移动电话网络(Mobile Network)、全球互通微波存取(Wimax)、无线局域网络(WiFi)或第三代移动通讯网路(3G)，该显示单元15可为触控屏幕，而该导航单元16至少具有一GPS天线161，另该运算单元11、该通讯单元12、该收费单元13、该桥接单元14、该显示单元15及该导航单元16可结合设置于一壳体上，且该车用电子机构1可选择为一移动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、笔记型计算机(Notebook，NB)、电子收费机(ElectronicToll Collection，ETC)及具有无线通讯功能装置之一。

该路侧机构2以专用短程通讯方式(Dedicated Short Range Communication，DSRC)与该车用电子机构1的通讯单元12沟通连结，该路侧机构2至少配置有二GPS接收器(全球卫星定位系统接收器)21，用以收集GPS信号以对比获得该地区GPS信号的飘移量。

该后端伺服机构3分别与该路侧机构2及该车用电子机构1的桥接单元14沟通连结，用以接收该路侧机构2所传送的飘移量，并根据该路侧机构2的绝对位置以及加入校正基础信息网所提供的各地区的误差值，加以混合计算出更为精确的飘移量，再透过该路侧机构2将此正确的飘移量-差分全球定位(Differential Global Positioning System，DGPS)信号传回该车用电子机构1，其中该后端伺服机构3包含有一金流验证单元31、一地图服务单元32、一车流量计数单元33、一定位信息服务单元34及一客户服务单元35，且该车辆伺服机构3更包含有一数据数据库及一自动终端信息服务伺服机构。如是，藉由上述结构构成一全新的定位校正装置。

请参阅图2至图4所示，分别为本实用新型的实施架构示意图、本实用新型的使用状态示意图及本实用新型的使用状态方块示意图。如图所示：运用时(请同时配合参阅图1)，利用各地区路侧机构2与车辆4上的车用电子机构1进行电子收费(Electronic TollCollection System，ETC)与智能型交通(Intelligent Transportation Systems，ITS)讯息的DSRC通讯管道为前提下，以每个路侧机构2额外配置两颗GPS接收器21收集卫星定位信号，藉以去除GPS卫星5受电离层(Ionosphere)影响产生信号的飘移效应，于比对该地区GPS信号飘移量后，将此飘移量透过基地台6以因特网61传送至该后端伺服机构3，该后端伺服机构3再根据各地区所传送回来的飘移量及其各地区路侧机构2的绝对位置，与从校正基础信息网已收集的各地区飘移量进行时段、地区及天候的整体区域飘移值计算。最后，该后端伺服机构3再透过Wimax(或Mobile Network、或WiFi、或3G)通讯系统，将各地区的正确飘移量，即DGPS信号传送至每一路侧机构2，由该路侧机构2将此最新的DGPS信号广播予邻近区域车辆4，当车辆4经过该路侧机构2时，该车用电子机构1便会自动接收由该后端伺服机构3所精确计算的该地区DGPS信号。如此，该车用电子机构1内导航定位系统便可依当时当地区的DGPS信号进行校正，进而得到误差小于1米的定位精准度。

当使用时，可将该车用电子机构1装设于该车辆4上。于一较佳实施例中，可利用该导航单元16配合该GPS天线161及该显示单元15作为卫星导航使用，接收卫星信号且传送至该运算单元11上，同时接收经上述所言，透过该路侧机构2收集该地区GPS信号的飘移量并由该后端伺服机构3精算得出的该地区DGPS信号，藉此由该运算单元11对该导航单元16接收的信号进行校正，以补强行动通讯信号死角区域，于达到全方位的通讯同时，亦可对该导航单元16所传回的位置作更详尽的辅助定位，以广播实时交通信息。此外，使用时更可使该车用电子机构1利用该桥接单元14与该后端伺服机构3沟通连结，而由该后端伺服机构3的金流验证单元31、地图服务单元32、车流量计数单元33、定位信息服务单元34及客户服务单元35提供相关的附加服务，藉以增加本实用新型于实际使用上的实用性与灵活性，详情如下所述：

本实用新型利用上述校正后所得的误差小于1米的定位精准度，可经由该桥接单元14透过基地台6以因特网61与该后端伺服机构3沟通连结；亦或是当该车辆4经过一收费机构7时，该车用电子机构1的通讯单元12会透过专用短程通讯与该收费机构7连结，藉以利用该运算单元11经由该桥接单元14而与该后端伺服机构3沟通连结。该后端伺服机构3再将取得的信息纪录于一数据信息库30，透过地理信息系统及地理对象，处理信息为具体的平均车速数据及GIS数据，而由该后端伺服机构3包含的地图服务单元32、车流量计数单元33、定位信息服务单元34及客户服务单元35视驾驶人的需求提供相关的附加服务，同时，并可将所得的车速数据及GIS数据利用一自动终端信息服务伺服机构3a传输交易予加值业者8使用，诸如远传电信、中华电信及中国台湾大哥大等；此外，亦可透过该自动终端信息服务伺服机构3a从交通信息中心9取得包含经由相机检测器、车辆检测器或国际电子收费系统等数据信息，而由该后端伺服机构3的地图服务单元32、车流量计数单元3

3、定位信息服务单元34及客户服务单元35，再透过该车用电子机构1的显示单元15以电子地图动态导引使用者所需的路径。藉此，利用先前校正后而具有误差小的定位数据，可使该后端伺服机构3作更精确的后端处理，以获得更为准确的实时交通流量信息而达到改善交通拥塞等难以疏通的问题。

于另一较佳实施例中，当该车辆4经过上述收费机构7时，该车用电子机构1的通讯单元12会与该收费机构7连结，藉以利用该运算单元11透过该收费单元13以信用卡、SIM卡或RFID让该收费机构7进行相关的扣款动作，并于该显示单元15上显示出扣款状态，而完成电子付费的动作，由于该通讯单元12为一可进行热插拔且包含红外线频段、915MHz频段、925MHz频段、2.4GHz频段或9.8GHz频段的卡片体，因此，当该车用电子机构1欲于其它国家使用时，仅需配合该国的通讯频段而抽换不同频段的通讯单元12即可。

由上述可知，本实用新型藉各组件的组成，构成误差小于1米的定位精准度，使该车用电子机构于使用时，可将更为精确的卫星导航路线状态或电子扣款付费状态，传输给驾驶人或加值业者使用，供车辆作定点派遣、电子付费及导航。

综上所述，本实用新型的定位校正装置，可有效改善现有技术的种种缺点，利用于每个路侧机构配置GPS接收器，搭配后端伺服机构精确的计算，当车辆经过该路侧机构时，可自动接收由该后端伺服机构所精确计算的该地区DGPS信号，使车用电子机构的导航定位系统可依当时当地区的DGPS信号进行校正，以构成误差小于1m的定位精准度，进而能产生更进步、更实用、更符合使用者的所须，确已符合实用新型专利申请的要件，依法提出专利申请。

Claims

1.一种定位校正装置，其特征在于：该装置包括：

车用电子机构，装设于车辆内，并具有运算单元，该运算单元至少连接有通讯单元、收费单元、桥接单元、显示单元及导航单元；

路侧机构，以专用短程通讯与该车用电子机构的通讯单元沟通连结，该路侧机构至少配置有二个用以收集GPS信号以对比获得该地区GPS信号的飘移量的GPS接收器；

后端伺服机构，与该路侧机构沟通连结。

2.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述后端伺服机构与该车用电子机构的桥接单元沟通连结，并包含有金流验证单元、地图服务单元、车流量计数单元、定位信息服务单元及客户服务单元。

3.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述路侧机构透过基地台以因特网与该后端伺服机构沟通连结。

4.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述后端伺服机构透过Mobile Network、Wimax、WiFi或3G传送DGPS信号至该路侧机构。

5.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述运算单元为单芯片、集成电路或场式可程序门阵列。

6.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述显示单元为触控屏幕。

7.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述导航单元至少具有一GPS天线。

8.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述通讯单元为一可进行热插拔的卡片体，且包含红外线频段、915MHz频段、925MHz频段、2.4GHz频段或9.8GHz频段。

9.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述收费单元包含信用卡、SIM卡或RFID。

10.如权利要求1所述的定位校正装置，其特征在于：所述桥接单元包含移动电话网络、全球互通微波存取、无线局域网络或第三代移动通讯网路。