专利名称：定位方法
技术领域：
本发明涉及一种定位方法，且特别涉及一种全球定位系统(GlcAal Positioning System, GPS)的定位方法。
背景技术：
目前全球定位系统的应用极为广泛，其中对其大量应用的便是行车导航。使用者在行车中，常常使用行车导航器进行所在地至目的地的行车路线规划。根据内政部市区道路及附属工程设计标准，道路上每一线道的宽度则约2. 8至3. 25米，然而，目前全球定位系统的定位准确度却仅约15至70米。因此，车辆真实的位置和行车导航器所显示的位置常常出现不够准确的现象。有时车辆明明在狭小的巷弄中，行车导航器却显示车辆在隔壁的大马路上。再者，行车导航器的路线规划可能出现许多要转弯或是上下交流道及高架道路的情形，而这些情形在行车过程中都必须先切换车道至指定的车道，才能进行转弯或是上下交流道及高架道路。但由于现有的全球定位系统的精准度不足，而使得行车导航器的使用者无法先行切换车道，往往让使用者错失交流道极高架道路的匝道，或者错失转弯的时机。更甚者，还可能让使用者在已经十分接近必须转弯的路口或交流道时才临时切换车道， 而提高行车危险，甚至导致行车事故。
发明内容
有鉴于上述现有技术的缺失，本发明的目的在于提供有关于一种定位方法及应用该方法的定位系统，能够增进全球定位系统的精准度，而能避免因未能先行切换车道而导致的路线错失或事故。为了实现上述目的，本发明提出一种定位方法，包括撷取实时路面影像数据，对该实时路面影像数据进行影像辨识以找出多笔路面影像特征数据，参考全球定位系统数据查询存有路面预设数据的数据库以找出一预设影像特征数据，对比该路面影像特征数据及该预设影像特征数据以产生协助定位数据，以及根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供综合定位数据。为了实现上述目的，本发明还提出一种定位系统，包括一影像撷取单元、一影像辨识单元、一数据库、一全球定位系统、一对比单元。其中，该影像撷取单元用以撷取实时路面影像数据，该影像辨识单元用以对该实时路面影像数据进行影像辨识以找出多笔路面影像特征数据，该数据库用以储存路面预设数据，该全球定位系统用以查询全球定位系统数据。该对比单元则用以参考全球定位系统数据查询该数据库以找出预设影像特征数据，并对比该路面影像特征数据及该预设影像特征数据以产生协助定位数据，且根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供综合定位数据。本发明所揭露的定位方法及定位系统中，由于本发明除了综合定位数据相较于现有的全球定位系统数据能够具有更精细的准确度以外，在行进期间转弯或上下匝道的情形下，能在规划路线时便将必须提前切换车道的路线规划进去，且在接近切换车到处能提前提醒驾驶人，而能避免转弯路口或交流道的错失或急速切换车道而造成的行车危险。且本发明可根据行车速度改变影像撷取的速度，而能避免在车速过慢时而造成的不必要浪费， 以及避免因车速过快而造成的影像辨识错误。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明第一实施例的定位系统的方框图；图2为本发明第一实施例的定位方法的流程图；图3为本发明第二实施例的定位方法的流程图；图4为本发明第三实施例的定位系统的方框图；图5为本发明第三实施例的定位方法的流程图；图6为本发明第四实施例的定位系统的方框图；图7为本发明第四实施例的定位方法的流程图；图8为本发明第四实施例的定位方法的另一流程图。其中，附图标记为100、400、600 定位系统101影像撷取单元
102影像辨识单元
103数据库
104全球定位系统
105对比单元
106显示单元201、202、203、204、205、206 步骤301、302、303 步骤407 速度检测单元408 控制单元507、508 步骤609 路线规划单元701、702、703、704、801、802、803 步骤
具体实施例方式以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略不必要的元件，以清楚显示本发明的技术特点。第一实施例请参照图1，为本发明第一实施例的定位系统100的方框图。此定位系统100包括一影像撷取单元101、一影像辨识单元102、一数据库103、一全球定位系统104、一对比单元105及一显示单元106。影像撷取单元101，用以撷取实时路面影像数据。该影像撷取单元101例如为具有感光元件的摄影镜头，每秒钟可撷取3至30张画面，每秒钟亦可撷取17张画面。该画面可作为实时路面影像数据。影像辨识单元102，与影像撷取单元101连接。该影像辨识单元102用以对由影像撷取单元101所撷取的实时路面影像数据进行影像辨识，以找出路面影像特征数据。其中， 该路面影像特征数据可为路面标线的形状及颜色，例如白色单实线、白色单虚线、白色双实线、白色双虚线、黄色单实线、黄色单虚线、黄色双实线、黄色双虚线、红色实线以及黄色或白色的单实单虚并线等标线。数据库103，用以储存一路面预设数据，该路面预设数据可例如为全球定位系统所使用的地图数据及道路标线配置。该路线配置指的是路段的路面上所具有的线道数、每线道的方向及每线道左右两侧的标线种类及颜色等的标线数据。全球定位系统104，与该数据库103连接。该全球定位系统104用以查询全球定位系统数据。全球定位系统104是利用卫星所发出的信号进行所在位置的定位，而可得知全球定位系统数据，该全球定位系统数据可为该全球定位系统104所在位置的区域。对比单元105，与数据库103及全球定位系统104连接。该对比单元105用以参考全球定位系统数据查询该数据库中的路面预设数据，以找出预设影像特征数据，其中，该预设影像特征数据可为全球定位系统104所在位置的区域中的路面预设数据。该对比单元 105还用以对比路面影像特征数据及预设影像特征数据，进而产生协助定位数据，该协助定位数据可例如为标示预设影像特征数据中所在的车道位置，或例如为标示预设影像特征数据中较详细的所在位置。该对比单元105还根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供一综合定位数据，该综合定位数据可例如为地图中所在的详细地点。此外，本实施例中的定位系统100还可包括一显示单元106，与对比单元105连接， 用以显示该综合定位数据，而可显示地图中所在的详细地点。该显示单元106可例如为行车导航器的屏幕或扩音器。以下还搭配一流程图详细说明使用本实施例中定位系统100的定位方法。请参照图2，其为使用第一实施例中定位系统100的定位方法的流程图。然而本发明所属技术领域中普通技术人员均可了解本实施例的定位系统100并不局限于此流程图的应用，且其步骤的执行顺序亦不局限于此流程图。首先在步骤201中，影像撷取单元101撷取实时路面影像数据。在步骤202中，该影像辨识单元102对实时路面影像数据进行影像辨识，以找出例如路面标线颜色及形状的路面影像特征数据。在步骤203中，全球定位系统104搭配数据库103进行全球定位而产生全球定位系统数据，对比单元105参考全球定位系统数据查询存有路面预设数据的数据库103，以找出一预设影像特征数据。在步骤204中，对比单元105对比该路面影像特征数据及该预设影像特征数据，以产生一协助定位数据。在步骤205中，对比单元105根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供综合定位数据。此外，另包含步骤206，显示单元106显示该综合定位数据，而能显示出所在地点附近的地图以及所在位置精确地点，例如所在道路中的特定车道。由于本实施例中的综合定位数据相较于现有的全球定位系统数据，能够具有更精细的准确度，而能避免转弯路口或交流道的错失或急速切换车道而造成的行车危险。
第二实施例请参照图3，其为第二实施例中使用定位系统100的定位方法的流程图。本实施例可例如在第一实施例中行经无标线的路段时，或是标线标示不明时，实行本实施例的定位方法。亦可在有意于标示行进方向时实行本实施例的定位方法。本实施例相较于第一实施例，在步骤202，即对实时路面影像数据进行影像辨识，以找出多笔路面影像特征数据时，还进一步包括了步骤301 303。首先，在步骤301中，影像撷取单元101撷取另一实时路面影像数据。在步骤302 中，影像辨识单元102从该些实时路面影像数据中先后分别辨识出同一目标的第一特征数据及第二特征数据。例如从较早的实时路面影像数据中辨识出第一特征数据，而从较晚的实时路面影像数据中辨识出第二特征数据，该第二特征数据例如为先前第一特征数据于较晚时间的特征位置。在步骤303中，该对比单元105对比该第一特征数据及该第二特征数据，因此获得移动方向做为路面影像数据。接着，在步骤203中，该对比单元105参考全球定位系统数据查询存有路面预设数据的数据库，以找出预设影像特征数据。在步骤204中，该对比单元105对比该移动方向的路面影像特征数据及该预设影像特征数据，以产生协助定位数据。在步骤205中，该对比单元105根据全球定位系统数据及协助定位数据提供综合定位数据。还包括于步骤206中，显示单元106显示综合定位数据，而例如能显示出所在地附近的地图及目前的行进方向。第三实施例请参照图4，为本发明第三实施例的定位系统400的方框图。此定位系统400与第一实施例中的定位系统100不同之处在于定位系统400还进一步包括一速度检测单元407 及一控制单元408。速度检测单元407，用以检测行进速度。该速度检测单元407还可与行进工具的速度测量仪器连接，例如汽车显示速度的仪表板或位于汽车轮轴测量轮轴转速的速度测量器等。控制单元408，与该速度检测单元407及影像撷取单元101连接。该控制单元408 用以根据由速度检测单元407所检测的行进速度，控制影像撷取单元101撷取实时路面影像数据的速度。以下还搭配一流程图详细说明使用本实施例中定位系统400的定位方法。请参照图5，为使用第三实施例中定位系统400的定位方法的流程图。本实施例的定位方法与第一实施例中的定位方法不同之处在于本实施例的定位方法在步骤201之前，进一步包括步骤 507及步骤508。然而本发明所属技术领域中普通技术人员均可了解本实施例的定位系统400并不局限于此流程图的应用，且其步骤的执行顺序亦不局限于此流程图。首先在步骤507中，速度检测单元407检测行进速度，例如行进车辆的速度。在步骤508中，控制单元408，根据行进速度改变影像撷取单元101撷取实时路面影像数据的速度。该控制单元408在行进速度加快时，加快影像撷取单元101撷取实时路面影像数据的速度。另外该控制单元408在行进速度减慢时，减慢影像撷取单元101撷取该实时路面影像数据的速度。或者，影像撷取单元101撷取实时路面影像数据的速度为每秒钟撷取M个实时路面影像数据，而行进速度为每秒钟行进N米。该控制单元408将实时路面影像数据每秒钟撷取的实时路面影像数据数量控制成为行进速度每秒钟的米数，即将M控制成等于
N0如此一来，在行进速度较慢时，控制单元408可控制影像撷取单元101在单位时间内撷取较少的实时路面影像数据，而可避免不必要的浪费。在行进速度较快时，控制单元 408可控制影像撷取单元101在单位时间内撷取较多的实时路面影像数据，而可确保对比单元105的对比结果的准确性。第四实施例请参照图6，为本发明第四实施例的定位系统600的方框图。此定位系统600与第一实施例中的定位系统100不同之处在于本实施例中的定位系统600还进一步包括一路线规划单元609。路线规划单元609，与该对比单元105连接。该路线规划单元609用以规划路线， 进而产生预定路线数据。例如使用者欲从甲地移往乙地，便将甲地位置与乙地位置输入路线规划单元609，该路线规划单元609便会规划出包含甲地至乙地的路线的预定路线数据， 该预定路线数据还进一步包含所建议的行经车道。例如甲地至乙地的路线中有必须转弯的区域，便在附近规划出切换至易于转弯的车道的预定路线数据。其中，该对比单元105进一步用以对比综合定位数据与预定路线数据。当该综合定位数据与该预定路线数据相异时，产生一警示信号。例如驾驶人在接近必须转弯的区域时，未依所规划的预定路线数据而切换至易于转弯的车道，则对比单元105便会产生一警示信号，显示单元106可用以显示该警示信号。以下还搭配一流程图详细说明使用本实施例中定位系统600的定位方法。请参照图7，为使用第四实施例中定位系统600的定位方法的流程图。本实施例的定位方法与第一实施例的定位方法不同之处在于本实施例的定位方法在执行步骤201至205的同时额外执行步骤701，且于步骤205之后进一部包括步骤702至704。然而本发明所属技术领域中普通技术人员均可了解本实施例的定位系统600并不局限于此流程图的应用，且其步骤的执行顺序亦不局限于此流程图。首先在步骤201之前，实行步骤701。于步骤701中，路线规划单元609规划路线而产生预定路线数据。该预定路线数据还进一步包含所建议的行经路线及甚至是所建议的行经车道。于步骤205之后，实行步骤702，于步骤702中，对比单元105对比综合定位数据与预定路线数据是否相符。当对比综合定位数据与预定路线数据相异时，则至步骤704，对比单元105产生警示信号，且显示单元106显示警示信号、综合定位数据及预定路线数据， 且回至步骤201。当对比综合定位数据与预定路线数据相符时，则至步骤703，该显示单元 106显示综合定位数据及预定路线数据。此外，请参照图8，步骤702、703及704亦可替换成如图8所示的步骤801、802及 803。于步骤701及205之后，可实行步骤801。于步骤801中，显示单元106显示综合定位数据及预定路线数据。于步骤802中，对比单元105对比综合定位数据与预定路线数据是否相符。当对比综合定位数据与预定路线数据相异时，则至步骤803，对比单元105产生警示信号，显示单元106显示该警示信号，且回至步骤201。于步骤704及步骤803中，显示单元106可包含显示器及扩音器，于显示单元106 显示警示信号时，可在显示器中显示，亦可以扩音器发出警示声，以通知使用者必须将所在位置移动到符合预定路线数据的位置。本发明上述实施例所揭露的定位方法及定位系统中，由于本发明除了综合定位数据相较于现有的全球定位系统数据能够具有更精细的准确度以外，在行进期间转弯或上下匝道的情形下，能在规划路线时便将必须提前切换车道的路线规划进去，且在接近切换车到处能提前提醒驾驶人，而能避免转弯路口或交流道的错失或急速切换车道而造成的行车危险。且本发明可根据行车速度改变影像撷取的速度，而能避免在车速过慢时而造成的不必要浪费，以及避免因车速过快而造成的影像辨识错误。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种定位方法，其特征在于，包括 撷取一实时路面影像数据；对该实时路面影像数据进行影像辨识，以找出多笔路面影像特征数据； 参考一全球定位系统数据查询存有路面预设数据的一数据库，以找出一预设影像特征数据；对比该路面影像特征数据及该预设影像特征数据，以产生一协助定位数据；以及根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供一综合定位数据。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，该路面影像特征数据包括路面标线的形状及颜色。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，还包括将该综合定位数据显示于一显示单元。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在撷取该实时路面影像数据之前，还包括规划路线而产生一预定路线数据；在提供该综合定位数据之后，对比该综合定位数据与该预定路线数据；以及当该综合定位数据与该预定路线数据相异时，产生一警示信号。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，还包括响应该警示信号显示于该显示单元。
6.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，还包括该显示单元响应该警示信号发出警示声。
7.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，对该实时路面影像数据进行影像辨识，以找出多笔路面影像特征数据时，还包括撷取另一实时路面影像数据，从该些实时路面影像数据中分别辨识一第一特征数据及一第二特征数据；以及对比该第一特征数据及该第二特征数据以获得一移动方向做为该路面影像特征数据。
8.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，撷取该实时路面影像数据之前，还包括检测一行进速度；以及根据该行进速度改变撷取该实时路面影像数据的速度。
9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，当该行进速度加快时，加快撷取该实时路面影像数据的速度，当该行进速度减慢时，减慢撷取该实时路面影像数据的速度。
10.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，该实时路面影像数据每秒钟撷取的画面数为行进速度每秒钟的米数。
全文摘要
一种定位方法，该方法包括撷取实时路面影像数据，对该实时路面影像数据进行影像辨识以找出路面影像特征数据，参考全球定位系统数据查询存有路面预设数据的数据库以找出预设影像特征数据，对比该路面影像特征数据及该预设影像特征数据以产生协助定位数据，以及根据该全球定位系统数据及该协助定位数据提供综合定位数据。本发明还提供一种应用上述定位方法的定位系统，包括影像撷取单元、影像辨识单元、数据库、全球定位系统及及对比单元。
文档编号G01C21/26GK102313551SQ20101022585
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者许峰维 申请人:英业达股份有限公司