车辆定位方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种移动中车辆定位技术，尤其涉及一种在没有Gl^s或信号微弱中车 辆定位技术。
【背景技术】
[0002] -般来说，目前车辆常见的定位系统为GI^S导航系统50,如图7所示，主要包含有 一GI^S模块51及惯性测量模块（IMU)。由于GI^S模块51是在地面接收卫星所发送关于装 设该GSP模块51的车辆的经度、缔度、方向、速度等等行车数据，再配合该惯性测量模块的 巧螺仪52、加速规53、尤拉角度估测单元54、导航加速度单元55及导航速度计算单元56， 输出车辆目前的方向及速度，一并校正该GI^S模块的方向及速度数据，最后决定车辆GI^S座 标化巧。
[0003]W车辆驶入卫星收讯差或无卫星收讯的地点，如桥下或建筑内，GI^S模块无法提供 有效位置信息，则虽然导航系统50会W最后一笔有效行车信息为基础，再依据惯性测量模 块接续输出的方位及速度计算车辆位置，但因感应器误差存在，使得计算车辆定位的误差 累积，而形成错误的定位信息。
[0004] 美国第20110121068号专利公开案掲示一种「于一预定区域内判断物件位置及旋 转方位的方法及设备」的技术，是针对室内固定行进路线的物件进行定位。如图8所示，该 设备包含有多个含有ID的条码定位标记61、位置参考图案60,W及多个装设于移动中物件 63上的摄影机62 ;如图中所示，该位置参考图案60是贴覆于该预定区域的天花板上，为多 个行、列垂直交错的格纹状，而该条码定位标记61则W固定间距矩阵排在该位置参考图案 60上。当物件63移动时，其上的摄影机62会向上拍摄并影像处理该条码定位标记61，W 读取其内含的ID及其上的二维轴向，W获知物件的大概位置及方位，再据此计算出物件63 的位置，W确保物件63可于预定行进路线上行走。
[0005] 虽然上述美国专利可定位一室内中移动的物件的位置，但仅应用于限定线路的移 动物件，是W其位置参考图案及条码定位标记均固定于天花板上，并藉由多个图案的关系 变化计算及定位座标，此座标系统只能适用特定区域；因此，纵使上述美国前案可提供移动 物件位置信息，但仍无法作为GI^S导航系统或自动巡航系统用的定位信息；所W，目前对于 GI^S导航系统或自动巡航系统用的定位信息在卫星信号弱或无卫星信号的场合，如何确定 车辆的位置，仍有待进一步改良。
【发明内容】
[0006] 有鉴于上述现有车辆GI^S导航系统或自动巡航系统的缺点，本发明的主要目的在 于提供种车辆定位方法及其系统。
[0007] 欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该车辆定位方法包含：
[0008] (a)设置多个可视位置标记于车辆前方的摄影机的拍摄范围，各可视位置标记包 含有对应其所在地点的位置信息，供车辆前方装设的摄影机拍摄；
[0009] (b)拍摄其中一可视位置标记；
[0010] (C)影像处理该可视位置标记W读取其位置信息，并计算可视位置标记与车辆的 相对距离；及
[0011] (d)依据上述位置信息及相对距离，计算出车辆所在GPS座标。
[0012] 欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该车辆定位系统包含：
[0013] -摄影机，可设置于一车辆前方；
[0014] 多个可视位置标记，设置于该摄影机的拍摄范围，各可视位置标记包含有对应其 所在地点的位置信息；及
[0015] 一车辆定位装置，供设置于该车辆内并电连接至该摄影机，并包含有一影像处理 模块、一本地位置计算模块及一本车位置计算模块；其中该影像处理模块接收该摄影机所 拍摄包含有可视位置标记的影像，并影像处理该可视位置标记W读取其包含的位置信息； 该本地位置计算模块则电连接至该影像处理模块及该摄影机，W同时取得该摄影机所拍摄 包含有可视位置标记的影像，计算车辆距该可视位置标记的相对距离，再连同该位置信息 一并输出至该本车位置计算模块，该本车位置计算模块依据距离修改该位置信息，而计算 目前车辆所在Gl^s座标。
[0016] 上述本发明车辆定位方法及系统主要于室内设置多个可视位置标记，各位标记包 含有对应其所在位置的位置信息；如此，进入该室内的车辆可藉由摄机拍摄到任一可视位 置标记，获知该可视位置标记所包含的位置信息，再配计算与该拍摄到的可位置标记的相 对距离，修改其位置信息，即可获得目前辆的GI^S座标。
[0017] W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定。
【附图说明】
[0018] 图1 ;本发明车辆定位方法的流程图；
[0019] 图2 ;本发明应用于一车辆定位系统的架构图；
[0020] 图3 ;本发明车辆定位系统的功能方框图；
[0021] 图4A;本发明车辆定位系统第一较佳实施例的功能方框图；
[0022] 图4B;本发明车辆定位系统第二较佳实施例的功能方框图；
[002引图4C;本发明车辆定位系统第H较佳实施例的功能方框图；
[0024] 图5A及图5B;本发明计算摄影机与可视定位标记相对距离的示意图；
[0025] 图6 ;本发明车辆导航系统的功能方框图；
[0026] 图7 ;既有一车辆导航系统的功能方框图；
[0027] 图8 ;既有一车辆室内定位系统架构示意图。
[002引其中，附图标记
[0029]
[0030]
【主权项】
1. 一种车辆定位方法，其特征在于，包含： (a) 设置多个可视位置标记于车辆前方的摄影机的拍摄范围，各可视位置标记包含有 对应其所在地点的位置信息，供车辆前方装设的摄影机拍摄； (b) 拍摄其中一可视位直标记； (c) 影像处理该可视位置标记以读取其位置信息，并计算车辆与该可视位置标记的相 对距离；及 (d) 依据上述位置信息及相对距离，计算出车辆实际GPS座标。
2. 根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于： 上述步骤（a)的可视位置标记为一维条码或二维条码，并将该位置信息编码于其中； 上述步骤（c)是直接解码所拍摄的可视位置标记，以读取其位置信息。
3. 根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于： 上述步骤（a)的可视位置标记为一维条码或二维条码，并将一识别码或网络位置编码 于其中，该识别码对应一位置信息； 上述步骤（c)是直接解码所拍摄的可视位置标记，以读取其识别码或网络地址；如读 取为识别码，则再读取一预先储存包含有识别码及位置信息的对照表，并依据解码出的识 别码查表出其对应的位置信息；如读取为网络地址，再依据该网络地址连接至本地网络伺 服器，以读取其位置信息。
4. 根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于： 上述步骤（a)的各可视位置标记是唯一图形； 上述步骤（c)是识别该图形识别信息，并连接至本地网络伺服器，传送该图形的识别 信息至本地网络伺服器，以待回传其位置信息。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的车辆室内定位方法，其特征在于，上述步骤 (c)是以下列公式分别计算可视位置标记与车辆之间距离（D，E):
,其中Η、V为可视位置标记的长、宽；h、V为拍摄后的长、宽；f为 像距； E = fD/e ;其中E为位置标记与车辆前方中心点距离；e为拍摄后与影像中心点距离； f为像距。
6. -种车辆定位系统，其特征在于，包含： 一摄影机，能够设置于一车辆前方； 多个可视位置标记，设置于该摄影机的拍摄范围，各可视位置标记包含有对应其所在 地点的位置信息；及 一车辆定位装置，供设置于该车辆内并电连接至该摄影机，并包含有一影像处理模块、 一本地位置计算模块及一本车位置计算模块；其中该影像处理模块接收该摄影机所拍摄包 含有可视位置标记的影像，并影像处理该可视位置标记以读取其包含的位置信息，该本地 位置计算模块则电连接至该影像处理模块及该摄影机，以同时取得该摄影机所拍摄包含有 可视位置标记的影像，计算车辆与该可视位置标记的相对距离，再连同该位置信息一并输 出至该本车位置计算模块，该本车位置计算模块依据相对距离校正该位置信息，而计算目 前车辆的GPS座标。
7. 根据权利要求6所述的车辆室内定位系统，其特征在于： 上述各可视位置标记为一维条码或二维条码，并将该位置信息编码于其中； 上述车辆定位装置的影像处理模块是直接解码所拍摄的可视位置标记，以读取其位置 信息。
8. 根据权利要求6所述的车辆定位系统，其特征在于： 上述各可视位置标记为一维条码或二维条码，并将一识别码或网络地址编码于其中， 该识别码对应一位置信息； 上述车辆定位装置的影像处理模块是直接解码所拍摄的可视位置标记，以读取其识别 码或网络地址，且该本地位置计算模块预先储存一包含有识别码及位置信息的对照表，如 读取为识别码，则并依据解码出的识别码查表出其对应的位置信息；如读取为网络地址，再 依据该网络地址连接至本地网络伺服器，以读取其位置信息。
9. 根据权利要求6所述的车辆室内定位系统，其特征在于： 上述各可视位置标记是唯一图形； 上述车辆定位装置的影像处理模块是识别该图形的识别信息，且该本地位置计算模块 内建有一上网单元，以连接至本地网络伺服器，传送该图形的识别信息至本地网络伺服器， 以待回传其位置信息。
10. 根据权利要求6-9中任意一项所述的车辆室内定位方法，其特征在于，该本地位置 计算模块是以下公式计算，计算车辆相对距离（D，E) :
;其中Η、V为可视位置标记的长、宽；h、V为拍摄后的长、宽；f为 像距； E = fD/e ;其中E为位置标记与车辆前方中心点距离；e为拍摄后与影像中心点距离； f为像距。
【专利摘要】本发明公开一种车辆定位方法及其系统，该系统包含有一设置于一车辆前方的摄影机、多个可视位置标记及一车辆定位装置；其中多个可视位置标记设置于该摄影机的拍摄范围，且各可视位置标记包含有对应其所在地点的位置信息；如此，当车辆处于没有GPS或信号微弱时，其车辆定位装置可藉由摄影机拍摄到任一可视位置标记，获知该可视位置标记所包含的位置信息，再配合计算与该拍摄到的可位置标记的相对距离，即可在无GPS信号下仍可获得目前车辆GPS座标。
【IPC分类】G01C21-26
【公开号】CN104748754
【申请号】CN201310756023
【发明人】梁智能
【申请人】财团法人车辆研究测试中心
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日