本发明是关于一种智能型载具导航装置,尤指一种利用全球定位感测器并配合数位电子地图、答询机及定位控制器而与基地台作定位讯号误差修正,而可达3-5公尺精确的定位程度,并在定位控制装置中加装一电子式陀螺仪,可有效解决都市高楼阻挡定位讯号问题,配合一答询机在作误差修正的空档时间,将路况信息、气象资料广播于整个网路的载具上,而可获取正确而快速信息,并藉由一大型投影设备作为载具监视的设备的导航装置。 现今对于各类交通工具的调度与管制均采用无线电机作为通讯传播的媒介;诸如现今的计程车采用无线电机与基地台沟通与调度回报使用,而警政单位使用的车辆也配置无线电机作为联络回报的通讯工具,另海上的船舶也使用上述无线电通讯达到回报基地台座标位置。由此得知,现今各式交通工具均以无线电机人工的收发方式完成,此方式虽为现今广泛使用,但该等方式须通过人工操作的方式回报;如果发生人为疏忽遗忘回报的情况,即无法获知其位置何在;因此,前述各类交通工具的实际管制效果显然未尽完善且有使用上的不便,故有改善的必要。
本发明的目的是提出一种智能型载具导航装置,由一种载具导航装置及基地台装置所组成,利用全球定位感测器,配合数位电子地图、答询机及定位控制器而与基地台作定位讯号误差修正,并在定位控制装置中加装一电子式陀螺仪以解决都市高楼阻挡定位讯号的问题,再藉由一答询机在作误差修正的空挡时间,将路况信息、气象资料广播于整个网路的载具上,同时以一大型投影设备作为载具的监视之用,以达到管制自动化的功效。
本发明的次要目地,在于提供一种智能型载具导航装置,于载具与基地台的电脑中配置有数位地图资料库,可将地图资料搭配显现于显示器上,以便于检知所在位置。
本发明的另一目的,在于提供一种智能型载具导航装置,于基地装设有一动态显示器,并配合高速图形显示介面以提供地图及载具所在座标位置,以便于观察。
为达前述各项目的,本发明由一载具导航装置及基地台装置所组成,该基地台系由一全球定位系统天线、一高精度定位接收参考器、一中央控制电脑、一大型投影设备、一高速图形人机接口、一动态显示器、一答询机及一天线所组成;而该中央控制电脑包括有一控制软件、一数位地图及存贮器;
该载具导航装置由一电子式陀螺仪、一里程计、一全球定位感测器、一天线、答询机、一小型图形人机接口及一地图显示器组成;其中,该定位控制器包括一控制软件与一数位电子地图;
该答询机为一汇流排、一位址解码电路、一先进先出控制器、一缓冲器、一光耦合器、一锁相回路、一调变电路及串列并列定位控制器所组成;主要是利用全球定位感测器,配合数位电子地图、答询机及定位控制器而与基地作定位讯号误差修正,可达3-5公尺精确的定位程度,并在定位控制装置中加装一电子式陀螺仪可有效解决都市高楼阻挡定位讯号的问题,并藉由一答询机在作误差修正的空挡时间,将路况信息、气象资料广播于整个网路的载具上,使之获取正确而快速的信息,同时藉由一大型投影设备作为载具的监控之用。
以下通过具体实施例,配合附图,对本发明作一详细说明。
附图说明:
图1是本发明基地台方块示意图。
图2是本发明载具装置方块示意图。
图3是本发明答询机硬件方块图。
图4-1、4-2是本发明答询机电路图。
本发明利用X.25网路规格,以答询机达成CSMA(Carrier Sense Maltiple Access载波监听多路访问)的结构,以分时分频的方式增加频道的容量。由于目前定位感测器卫星仍为美国军方控制,为了区隔军用与民用在用途上的不同,美国军方设计出CA-Code来提供民间使用,也就是SA(Selec-tive Availability选择可用性),然而其精确度却大幅降低,为提高精确度,本发明采用误差修正的方式,参阅图1、2所示:即在基地台装设高精度定位接收参考器16(Receive Referncer)经由全球定位系统天线17接收,可利用长时间累积并计算出本身精确位置(小于5公尺),当载具的天线21接收定位系统卫星讯号时,可通过答询机22与基地台接收同一组卫星讯号;其中,该答询机22在平时不发讯号,只有在接受指令之后才开始发出讯号,而此一功能是由该基地台的中央控制电脑的控制软件13控制设定,该控制软件13将本身接收到的位置与参考位置相比较而计算出误差并标定于该基地台的中央控制电脑数位地图14上,且将载具资料储存于该基地台的中央控制电脑存贮器15中,并分别通过一大型投影设备20及经由一高速图形人机接口18与动态显示器19将标定的讯号显现,并配合答询机12将误差修正值经由天线11传送至载具上,可获致3-5公尺的高精度位置信息。
若于都市中使用时,定位感测卫星受大楼或建筑物的遮蔽影响,有时无法完成三颗卫星二度空间定位的最低标准,为克服此一困难点本发明的载具上装设电子式陀螺仪28及里程计29,载具上定位控制器的定位感测器控制软件23在正常运作时经由天线21接收定位感测器传送的定位资料,又与答询机22送来的误差值,同时检索数位电子地图24将载具本身位置标定在数位地图上,通过一小型图形人机接口27将标定的位置显示于一地图显示器26上。假设定位讯号被阻挡,载具的感测器控制软件23监测出全球定位感测器25无法正确定位或讯号品质太差,立即以最后一点定位系统定位资料,以陀螺仪28及里程计29的方向及距离推算出目前的经纬度,便可解决定位讯号不良的问题;又,该基地台与载具的答询机12、22可经由控制软件13、23设定密码,而使其收发讯号均予以密码化,以提供通讯的隐密性及安全性。
图3所示是本发明答询器硬件方块图。如图所示:天线送讯号进来时(即调变输入端39),经过光耦合电路31,以锁相回路32锁住相位,经由一串列、并列转换器33转换成并列资料而送入汇流排34,再由定位感测器控制软件来接收。而调变输出端40亦由串列并列转换器33送至调变电路35而将讯号输出。接收进来的讯号经软件处理后,由位址解码电路36经由先进先出控制器37及一缓冲器38送至外界。
本发明的另一特点,参阅图1所示:基地台装设一定位接收参考器16,不但载具进行误差修正,而且基地本身具有机动能力可随时移动载具与基地的相对方位角、距离及达到时间。
参阅图4,为本发明答询器电路图,如图所示:图面之左上角为汇流排34,而由左至右依序为位址解码电路36、先进先出定位控制器37及缓冲器38,而下方由左至右则为光耦合器31、锁相回路32、调变电路35及一位于中间位置的串列并列定位控制器33。由于本发明配合数位电子地图、答询机及定位控制器而与基地作定位讯号误差修正,而可达3-5公尺精确的定位程度,并在定位控制装置中加装一电子式陀螺仪,因而可有效地解决都市高楼阻挡定位讯号的问题,并藉由一答询机在作误差修正的空档时间,将路况信息、气象资料广播于整个网路的载具上,使之获取正确而快速的信息,同时藉由一大型投影设备以作为载具的监控,从而具有载具管制自动化的功效。