專利名稱：定位校正裝置的制作方法
技術領域：
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接收器的路側機 構，而具有誤差小于1米的定位精準度的定位校正裝置。
技術背景 全球定位系統(Global Positioning System, GPS)的發展至今已有二十多年，且 目前技術也已相當成熟。全球約有二十七顆定位衛星環繞地球，平均利用3 4顆定位衛 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。 由于全球定位系統的定位訊號以短波發送，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于交通等用途時，常因定位數據的精準度不夠而使需 利用衛星定位系統的機具功能大打折扣。如發展的智能型交通運輸系統(Intelligent TransportSystems， ITS)所用的車載器即常因定位誤差度太大而無法發揮如電子收費、導 航、定點派遣或違規提醒等功能。同時，在有許多建筑物、樹木、隧道或天橋等地方，也經常 發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，已知技術遂發展出以地面差分修正定位原理(Differential GlobalPositioning System, DGPS)來協助修正。其是利用GPRS或3G等的通訊系統至后 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。據此，由上 述僅由一網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
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種誤差小 于1米的定位精準度的定位校正裝置。 為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是一種定位校正裝置，該 裝置包括車用電子機構，裝設于車輛內，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；路側機構，以專用短程通訊與該車用電子機 構的通訊單元溝通連結，該路側機構至少配置有二個用以收集GPS信號以對比獲得該地區 GPS信號的飄移量的GPS接收器；后端伺服機構，與該路側機構溝通連結。 如此，藉上述各組件的組成，當車輛經過該路側機構時，便會自動接收由該后端伺 服機構所精確計算的該地區DGPS信號，而該車用電子機構的導航定位系統便可依當時當 地區的DGPS信號進行校正，構成誤差小于1米的定位精準度者；還可將更為精確的衛星導 航路線狀態或電子扣款付費狀態，傳輸給駕駛人或加值業者使用，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方塊示意圖。[0010]圖2是本實用新型的實施架構示意圖。[0011]圖3是本實用新型的使用狀態示意圖。[0012]圖4是本實用新型的使用狀態方塊示意圖。[0013]標號說明電子機構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路側機構2GPS接收器21自動終端信息服務伺服機構3a后端伺服機構3數據信息庫30金流驗證單元31地圖服務單元32車流量計數單元33定位信息服務單元34客戶服務單元35車輛4GPS衛星5基地臺6因特網61收費機構7加值業者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(On Board Unit, 0BU)1、一路側機構 (RoadSide Unit, RSU) 2及一后端伺服機構(Backend Service) 3所構成。 上述所提的車用電子機構l裝設于一車輛內，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包含移動電話網絡(Mobile Network)、全球互通微波存取(Wimax)、無線局 域網絡(WiFi)或第三代移動通訊網路(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可結合設置于一殼體上，且該車用電子機構1可選擇為 一移動電話、個人數字助理(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。 該路側機構2以專用短程通訊方式(Dedicated Short Range Communication, DSRC)與該車用電子機構1的通訊單元12溝通連結，該路側機構2至少配置有二 GPS接收 器(全球衛星定位系統接收器)21，用以收集GPS信號以對比獲得該地區GPS信號的飄移[0030] 該后端伺服機構3分別與該路側機構2及該車用電子機構1的橋接單元14溝通 連結，用以接收該路側機構2所傳送的飄移量，并根據該路側機構2的絕對位置以及加入校 正基礎信息網所提供的各地區的誤差值，加以混合計算出更為精確的飄移量，再透過該路 側機構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l，其中該后端伺服機構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3更包含有一數據數據庫及一自動終端信息服務伺服機構。如是，藉由上述 結構構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示意圖、本實用新型的使 用狀態示意圖及本實用新型的使用狀態方塊示意圖。如圖所示運用時(請同時配合參 閱圖1)，利用各地區路側機構2與車輛4上的車用電子機構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，以每個路側機構2額外配置兩顆GPS接收器21收集 衛星定位信號，藉以去除GPS衛星5受電離層(Ionosphere)影響產生信號的飄移效應，于 比對該地區GPS信號飄移量后，將此飄移量透過基地臺6以因特網61傳送至該后端伺服機 構3，該后端伺服機構3再根據各地區所傳送回來的飄移量及其各地區路側機構2的絕對位 置，與從校正基礎信息網已收集的各地區飄移量進行時段、地區及天候的整體區域飄移值 計算。最后，該后端伺服機構3再透過Wimax(或Mobile Network、或WiFi、或3G)通訊系 統，將各地區的正確飄移量，即DGPS信號傳送至每一路側機構2，由該路側機構2將此最新 的DGPS信號廣播予鄰近區域車輛4，當車輛4經過該路側機構2時，該車用電子機構1便會 自動接收由該后端伺服機構3所精確計算的該地區DGPS信號。如此，該車用電子機構l內 導航定位系統便可依當時當地區的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作為衛星導航使用，接收衛星信號 且傳送至該運算單元11上，同時接收經上述所言，透過該路側機構2收集該地區GPS信號 的飄移量并由該后端伺服機構3精算得出的該地區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1利用該橋接單元14與該后端伺服機構3溝通連結，而由該 后端伺服機構3的金流驗證單元31、地圖服務單元32、車流量計數單元33、定位信息服務單 元34及客戶服務單元35提供相關的附加服務，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，可經由該橋接單 元14透過基地臺6以因特網61與該后端伺服機構3溝通連結；亦或是當該車輛4經過一 收費機構7時，該車用電子機構1的通訊單元12會透過專用短程通訊與該收費機構7連結， 藉以利用該運算單元11經由該橋接單元14而與該后端伺服機構3溝通連結。該后端伺服 機構3再將取得的信息紀錄于一數據信息庫30，透過地理信息系統及地理對象，處理信息 為具體的平均車速數據及GIS數據，而由該后端伺服機構3包含的地圖服務單元32、車流量計數單元33、定位信息服務單元34及客戶服務單元35視駕駛人的需求提供相關的附加服務，同時，并可將所得的車速數據及GIS數據利用一 自動終端信息服務伺服機構3a傳輸交易予加值業者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3a從交通信息中心9取得包含經由相機檢測器、車輛檢測器或國際電子收費系統等數據信息，而由該后端伺服機構3的地圖服務單元32、車流量計數單元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1的顯示單元15以電子地圖動態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據，可使該后端伺服機構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經過上述收費機構7時，該車用電子機構1的通訊單元12會與該收費機構7連結，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7進行相關的扣款動作，并于該顯示單元15上顯示出扣款狀態，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，構成誤差小于1米的定位精準度，使該車用電子機構于使用時，可將更為精確的衛星導航路線狀態或電子扣款付費狀態，傳輸給駕駛人或加值業者使用，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，可有效改善現有技術的種種缺點，利用于每個路側機構配置GPS接收器，搭配后端伺服機構精確的計算，當車輛經過該路側機構時，可自動接收由該后端伺服機構所精確計算的該地區DGPS信號，使車用電子機構的導航定位系統可依當時當地區的DGPS信號進行校正，以構成誤差小于lm的定位精準度，進而能產生更進步、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，裝設于車輛內，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；路側機構，以專用短程通訊與該車用電子機構的通訊單元溝通連結，該路側機構至少配置有二個用以收集GPS信號以對比獲得該地區GPS信號的飄移量的GPS接收器；后端伺服機構，與該路側機構溝通連結。
2. 如權利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述后端伺服機構與該車用電子 機構的橋接單元溝通連結，并包含有金流驗證單元、地圖服務單元、車流量計數單元、定位 信息服務單元及客戶服務單元。
3. 如權利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述路側機構透過基地臺以因特 網與該后端伺服機構溝通連結。
4. 如權利要求1所述的定位校正裝置，其特征在于所述后端伺服機構透過Mobile Network、 Wimax、 WiFi或3G傳送DGPS信號至該路側機構。
5. 如權利要求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絡、全球互通微波存取、無線局域網絡或第三代移動通訊網路。
專利摘要一種定位校正裝置，包含車用電子機構；與該車用電子機構溝通連結，并配置有二GPS接收器的路側機構；以及分別與該車用電子機構及該路側機構溝通連結的后端伺服機構。藉此，利用于每個路側機構配置GPS接收器，搭配后端伺服機構精確的計算，當車輛經過該路側機構時，即可自動接收由該后端伺服機構所精確計算的該地區DGPS信號，使車用電子機構的導航定位系統可依當時當地區的DGPS信號進行校正，以構成誤差小于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 優先權日2009年10月16日
發明者何發先, 孫郁興, 張永昌 申請人:遠鼎股份有限公司