專利名稱：智能型載具導航裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種智能型載具導航裝置，尤指一種利用全球定位感測器并配合數位電子地圖、答詢機及定位控制器而與基地臺作定位訊號誤差修正，而可達3-5公尺精確的定位程度，并在定位控制裝置中加裝一電子式陀螺儀，可有效解決都市高樓阻擋定位訊號問題，配合一答詢機在作誤差修正的空檔時間，將路況信息、氣象資料廣播于整個網路的載具上，而可獲取正確而快速信息，并藉由一大型投影設備作為載具監視的設備的導航裝置。
現今對于各類交通工具的調度與管制均采用無線電機作為通訊傳播的媒介;諸如現今的計程車采用無線電機與基地臺溝通與調度回報使用，而警政單位使用的車輛也配置無線電機作為聯絡回報的通訊工具，另海上的船舶也使用上述無線電通訊達到回報基地臺座標位置。由此得知，現今各式交通工具均以無線電機人工的收發方式完成，此方式雖為現今廣泛使用，但該等方式須通過人工操作的方式回報;如果發生人為疏忽遺忘回報的情況，即無法獲知其位置何在;因此，前述各類交通工具的實際管制效果顯然未盡完善且有使用上的不便，故有改善的必要。
本發明的目的是提出一種智能型載具導航裝置，由一種載具導航裝置及基地臺裝置所組成，利用全球定位感測器，配合數位電子地圖、答詢機及定位控制器而與基地臺作定位訊號誤差修正，并在定位控制裝置中加裝一電子式陀螺儀以解決都市高樓阻擋定位訊號的問題，再藉由一答詢機在作誤差修正的空擋時間，將路況信息、氣象資料廣播于整個網路的載具上，同時以一大型投影設備作為載具的監視之用，以達到管制自動化的功效。
本發明的次要目的，在于提供一種智能型載具導航裝置，于載具與基地臺的電腦中配置有數位地圖資料庫，可將地圖資料搭配顯現于顯示器上，以便于檢知所在位置。
本發明的另一目的，在于提供一種智能型載具導航裝置，于基地裝設有一動態顯示器，并配合高速圖形顯示介面以提供地圖及載具所在座標位置，以便于觀察。
為達前述各項目的，本發明由一載具導航裝置及基地臺裝置所組成，該基地臺系由一全球定位系統天線、一高精度定位接收參考器、一中央控制電腦、一大型投影設備、一高速圖形人機接口、一動態顯示器、一答詢機及一天線所組成;而該中央控制電腦包括有一控制軟件、一數位地圖及存貯器;
該載具導航裝置由一電子式陀螺儀、一里程計、一全球定位感測器、一天線、答詢機、一小型圖形人機接口及一地圖顯示器組成;其中，該定位控制器包括一控制軟件與一數位電子地圖;
該答詢機為一匯流排、一位址解碼電路、一先進先出控制器、一緩沖器、一光耦合器、一鎖相回路、一調變電路及串列并列定位控制器所組成;主要是利用全球定位感測器，配合數位電子地圖、答詢機及定位控制器而與基地作定位訊號誤差修正，可達3-5公尺精確的定位程度，并在定位控制裝置中加裝一電子式陀螺儀可有效解決都市高樓阻擋定位訊號的問題，并藉由一答詢機在作誤差修正的空擋時間，將路況信息、氣象資料廣播于整個網路的載具上，使之獲取正確而快速的信息，同時藉由一大型投影設備作為載具的監控之用。
以下通過具體實施例，配合附圖，對本發明作一詳細說明。
圖1是本發明基地臺方塊示意圖。
圖2是本發明載具裝置方塊示意圖。
圖3是本發明答詢機硬件方塊圖。
圖4-1、4-2是本發明答詢機電路圖。
本發明利用X.25網路規格，以答詢機達成CSMA(Carrier Sense Maltiple Access載波監聽多路訪問)的結構，以分時分頻的方式增加頻道的容量。由于目前定位感測器衛星仍為美國軍方控制，為了區隔軍用與民用在用途上的不同，美國軍方設計出CA-Code來提供民間使用，也就是SA(Selec-tive Availability選擇可用性)，然而其精確度卻大幅降低，為提高精確度，本發明采用誤差修正的方式，參閱圖1、2所示即在基地臺裝設高精度定位接收參考器16(Receive Referncer)經由全球定位系統天線17接收，可利用長時間累積并計算出本身精確位置(小于5公尺)，當載具的天線21接收定位系統衛星訊號時，可通過答詢機22與基地臺接收同一組衛星訊號;其中，該答詢機22在平時不發訊號，只有在接受指令之后才開始發出訊號，而此一功能是由該基地臺的中央控制電腦的控制軟件13控制設定，該控制軟件13將本身接收到的位置與參考位置相比較而計算出誤差并標定于該基地臺的中央控制電腦數位地圖14上，且將載具資料儲存于該基地臺的中央控制電腦存貯器15中，并分別通過一大型投影設備20及經由一高速圖形人機接口18與動態顯示器19將標定的訊號顯現，并配合答詢機12將誤差修正值經由天線11傳送至載具上，可獲致3-5公尺的高精度位置信息。
若于都市中使用時，定位感測衛星受大樓或建筑物的遮蔽影響，有時無法完成三顆衛星二度空間定位的最低標準，為克服此一困難點本發明的載具上裝設電子式陀螺儀28及里程計29，載具上定位控制器的定位感測器控制軟件23在正常運作時經由天線21接收定位感測器傳送的定位資料，又與答詢機22送來的誤差值，同時檢索數位電子地圖24將載具本身位置標定在數位地圖上，通過一小型圖形人機接口27將標定的位置顯示于一地圖顯示器26上。假設定位訊號被阻擋，載具的感測器控制軟件23監測出全球定位感測器25無法正確定位或訊號品質太差，立即以最后一點定位系統定位資料，以陀螺儀28及里程計29的方向及距離推算出目前的經緯度，便可解決定位訊號不良的問題;又，該基地臺與載具的答詢機12、22可經由控制軟件13、23設定密碼，而使其收發訊號均予以密碼化，以提供通訊的隱密性及安全性。
圖3所示是本發明答詢器硬件方塊圖。如圖所示天線送訊號進來時(即調變輸入端39)，經過光耦合電路31，以鎖相回路32鎖住相位，經由一串列、并列轉換器33轉換成并列資料而送入匯流排34，再由定位感測器控制軟件來接收。而調變輸出端40亦由串列并列轉換器33送至調變電路35而將訊號輸出。接收進來的訊號經軟件處理后，由位址解碼電路36經由先進先出控制器37及一緩沖器38送至外界。
本發明的另一特點，參閱圖1所示基地臺裝設一定位接收參考器16，不但載具進行誤差修正，而且基地本身具有機動能力可隨時移動載具與基地的相對方位角、距離及達到時間。
參閱圖4，為本發明答詢器電路圖，如圖所示圖面之左上角為匯流排34，而由左至右依序為位址解碼電路36、先進先出定位控制器37及緩沖器38，而下方由左至右則為光耦合器31、鎖相回路32、調變電路35及一位于中間位置的串列并列定位控制器33。由于本發明配合數位電子地圖、答詢機及定位控制器而與基地作定位訊號誤差修正，而可達3-5公尺精確的定位程度，并在定位控制裝置中加裝一電子式陀螺儀，因而可有效地解決都市高樓阻擋定位訊號的問題，并藉由一答詢機在作誤差修正的空檔時間，將路況信息、氣象資料廣播于整個網路的載具上，使之獲取正確而快速的信息，同時藉由一大型投影設備以作為載具的監控，從而具有載具管制自動化的功效。
權利要求
一種智能型載具導航裝置，主要利用全球定位感測器為通訊媒介，藉由一可機動的基地臺與該載具導航裝置作定位訊號傳送與誤差修正，其特征在于該基地臺系由一全球定位系統天線、一高精度定位接收參考器、一中央控制電腦、一大型投影設備、一高速圖形人機接口、一動態顯示器、一答詢機及一天線所組成；而該中央控制電腦包括有一控制軟件、一數位地圖及存貯器；該載具導航裝置由一電子式陀螺儀、一里程計、一全球定位感測器、一天線、答詢機、一小型圖形人機接口及一地圖顯示器組成；其中，該定位控制器包括一控制軟件與一數位電子地圖；該答詢機為一匯流排、一位址解碼電路、一先進先出控制器、一緩沖器、一光耦合器、一鎖相回路、一調變電路及串列并列定位控制器所組成；所述該基地臺所裝設高精度定位接收參考器經由全球定位系統天線接收，而載具天線接收定位系統衛星訊號時，可通過該載具的答詢機與基地臺接收同一組衛星訊號，該基地臺的中央控制電腦的控制軟件將接收到位置與參考位置相比較而計算出誤差，并標定于該基地臺的中央控制電腦數位地圖上，且將載具資料儲存于該基地臺的中央控制電腦存貯器中，并分別通過一大型設影設備及經由一高速圖形人機接口與動態顯示器將標定的訊號顯現，并配合該基地臺的答詢機將誤差修正值經由基地臺的天線傳送至載具上；該載具是藉由電子式陀螺儀及里程計取代全球定位感測器并提供位置資料，以處理受遮蔽的定位訊號，且該載具定位控制器的控制軟件在正常運行時經由全球定位感測器傳送定位資料，又與答詢機送來的誤差值，同時檢索數位電子地圖將載具位置標定在數位地圖上，并透過一小型圖形人機接口將標定的位置顯示于一地圖顯示器上。
全文摘要
一種智能型載具導航裝置，主要利用全球定位感測器，配合數位電子地圖、答詢機及定位控制器而與基地臺作定位訊號誤差修正，可達3—5公尺的精確定位程度，并在定位控制裝置中加裝一電子式陀螺儀可有效解決都市高樓阻擋定位訊號的問題，再藉由一答詢機在作誤差修正的空檔時間，將路況信息、氣象資料廣播于整個網路的載具上，使之可獲取正確而快速信息，同時以一大型投影設備作為載具的監視裝置。
文檔編號G01C21/00GK1102255SQ9311411
公開日1995年5月3日 申請日期1993年11月3日 優先權日1993年11月3日
發明者吳正賢 申請人:宏技股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
