專利名稱：移動(dòng)定位裝置和導(dǎo)航裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移動(dòng)定位裝置和導(dǎo)航裝置。
背景技術(shù)：
導(dǎo)航技術(shù)已廣泛應(yīng)用到車載和手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上。目前導(dǎo)航定位主要采用的是全球定位系統(tǒng)(GPS, Global Position System)。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控和用戶接收等三大部分組成。在太空中有24顆衛(wèi)星組成一個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)，分別分布在6條離地面2萬(wàn)公里、傾斜角為55°的地球準(zhǔn)同步軌道上，每條軌道上有4顆衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星每隔12小時(shí)繞地球一周，使地球上任一地點(diǎn)能夠同時(shí)接收7 9顆衛(wèi)星的信號(hào)。地面共有I個(gè)主控站和5個(gè)監(jiān)控站負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星的監(jiān)視、遙測(cè)、跟蹤和控制。它們負(fù)責(zé)對(duì)每顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，并向主控站提供觀測(cè)數(shù)據(jù)。主控站收到數(shù)據(jù)后，計(jì)算出每顆衛(wèi)星在每一時(shí)刻的精確位置，并通過(guò)3個(gè)注入站將它傳送到衛(wèi)星上去，衛(wèi)星再將這些數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電波向地面發(fā)射至用戶接收端設(shè)備。但是，由于受GPS定位精度的影響，而且在城市路段復(fù)雜的情況下，往往會(huì)出現(xiàn)高樓和高架橋阻擋接收機(jī)的信號(hào)，使GPS定位信息有較大的偏差甚至失去信號(hào)，單純用GPS定位很難得到滿意的定位效果?，F(xiàn)有技術(shù)中，雖然還存在航位推算(DR, Dead Reckoning)以及地圖匹配(MM, MapMatching)這兩種導(dǎo)航方法。但是這兩種方法都比較復(fù)雜、成本較高。因此，如何采用簡(jiǎn)單有效地方法實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的定位就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種移動(dòng)定位裝置和導(dǎo)航裝置，以簡(jiǎn)單有效地獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種移動(dòng)定位裝置，設(shè)置在移動(dòng)設(shè)備上，用于獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息，包括:GPS定位模塊，采用GPS技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第一姿態(tài)位置信息；照相測(cè)距模塊，采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第二姿態(tài)位置信息；信息融合模塊，連接所述GPS定位模塊和照相測(cè)距模塊，對(duì)接收的所述第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，融合后的信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息?？蛇x地，所述移動(dòng)定位裝置還包括:顯示模塊，連接GPS定位模塊、照相測(cè)距模塊和信息融合模塊，用于接收和顯示所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息和實(shí)際姿態(tài)位置信息。
可選地，所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息或?qū)嶋H姿態(tài)位置信息包括:經(jīng)緯度信息、航向信息、速度信息中的一種或多種?？蛇x地，所述照相測(cè)距模塊包括:一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)，用于獲取移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中外界的多張連續(xù)照片，每個(gè)所述照片包括一個(gè)或多個(gè)物體；圖像識(shí)別模塊，連接所述照相機(jī)，用于對(duì)相鄰的兩張照片進(jìn)行圖像識(shí)別處理，識(shí)別出所述兩張照片中相同的物體作為特征參照物；分析模塊，連接圖像識(shí)別模塊，提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息，分析得出移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離和移動(dòng)方向?？蛇x地，所述圖像識(shí)別模塊包括:去噪單元，連接所述照相機(jī)，用于對(duì)獲取的照片進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的圖像；特征值提取單元，連接所述去噪單元，用于從所述去噪后的圖像中提取特征值；比對(duì)單元，連接所述特征值提取單元，用于對(duì)相鄰的兩張照片對(duì)應(yīng)的特征值進(jìn)行比對(duì)，將所述兩張照片中特征值相同的物體作為特征參照物?？蛇x地，所述分析模塊包括:尺寸提取單元，連接圖像識(shí)別模塊，用于提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息；距離計(jì)算單元，連接尺寸提取單元，根據(jù)所述尺寸信息獲取移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離；方向判斷單元，連接尺寸提取單元，根據(jù)尺寸信息的變化獲取移動(dòng)設(shè)備的航向信息?？蛇x地，所述照相測(cè)距模塊還包括:計(jì)時(shí)單元，用于計(jì)時(shí)；速度計(jì)算單元，連接計(jì)時(shí)單元、距離計(jì)算單元和信息融合模塊，獲取移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)信息，計(jì)算所述移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)時(shí)間的商作為移動(dòng)設(shè)備的速度信息，且將所述速度信息發(fā)送給所述信息融合模塊?？蛇x地，所述照相機(jī)設(shè)置在所述移動(dòng)設(shè)備的側(cè)面。可選地，所述照相機(jī)的焦距為定值?？蛇x地，所述照相機(jī)拍照的頻率包括:I秒/張 10秒/張?？蛇x地，所述信息融合模塊包括:權(quán)重分配單元，連接GPS定位模塊，用于獲取GPS信號(hào)的狀態(tài)信息，根據(jù)所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息為第一姿態(tài)位置信息分配第一權(quán)重，并為第二姿態(tài)位置信息分配第二權(quán)重，所述第一權(quán)重大于或等于O且小于或等于I，所述第一權(quán)重和所述第二權(quán)重之和為I ;位置計(jì)算單元，連接GPS定位模塊、照相測(cè)距模塊和權(quán)重分配單元，獲取所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息、第一權(quán)重和第二權(quán)重，將第一姿態(tài)位置信息和第一權(quán)重的乘積與第二姿態(tài)位置信息和第二權(quán)重的乘積之和作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息?？蛇x地，所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息包括:幾何精度因子、衛(wèi)星數(shù)目和速度信息?？蛇x地，所述信息融合模塊采用聯(lián)合卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種包括上述移動(dòng)定位裝置的導(dǎo)航裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):采用GPS定位技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第一姿態(tài)位置信息，采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第二姿態(tài)位置信息，然后對(duì)第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，將融合后的信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。從而在GPS信號(hào)不好時(shí)，仍可以采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的定位。此外，照相測(cè)距技術(shù)比較簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，從而可以降低成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中照相測(cè)距模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中圖像識(shí)別模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2中分析模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1中信息融合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)GPS信號(hào)不好時(shí)，則無(wú)法對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行定位。針對(duì)上述缺陷，發(fā)明人發(fā)現(xiàn):GPS信號(hào)多是在城市中建筑物較多的情況下信號(hào)不好。而現(xiàn)有技術(shù)中照相測(cè)距的技術(shù)已經(jīng)很成熟，且該技術(shù)比較簡(jiǎn)單，在城市中建筑物較多的區(qū)域，尤其容易實(shí)現(xiàn)照相測(cè)距。因此發(fā)明人將GPS技術(shù)與照相測(cè)距技術(shù)相結(jié)合，綜合考量GPS技術(shù)得到的定位信息和照相測(cè)距技術(shù)得到的定位信息，從而能很好地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的定位。下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例提供了一種導(dǎo)航系統(tǒng)，包括:移動(dòng)設(shè)備和用于獲取移動(dòng)設(shè)備定位信息的導(dǎo)航裝置。其中，所述移動(dòng)設(shè)備可以為車載、手機(jī)、船舶等需要定位的設(shè)備。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，以下均以車載為例進(jìn)行說(shuō)明，但其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。其中，參考圖1所示，所述導(dǎo)航裝置I包括移動(dòng)定位裝置10，所述移動(dòng)定位裝置10設(shè)置在移動(dòng)設(shè)備上，用于獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息，包括:GPS定位模塊100，采用GPS技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第一姿態(tài)位置信息；照相測(cè)距模塊200，采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第二姿態(tài)位置信息； 信息融合模塊300，連接所述GPS定位模塊100和照相測(cè)距模塊200，對(duì)接收的所述第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，融合后的信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。此外，所述移動(dòng)定位裝置10還可以包括:顯示模塊400，連接GPS定位模塊100、照相測(cè)距模塊200和信息融合模塊300，用于接收和顯示所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息和實(shí)際姿態(tài)位置信息。具體地，所述顯示模塊400可以為任意顯示裝置，如:液晶顯示屏。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述顯示模塊400也可以只連接信息融合模塊300，從而只顯示所述實(shí)際姿態(tài)位置信息。所述照相測(cè)距模塊200在獲取移動(dòng)設(shè)備時(shí)刻tl的第二姿態(tài)位置信息時(shí)，需要同時(shí)參考GPS定位模塊100在時(shí)刻t2獲取的第一姿態(tài)位置信息，所述時(shí)刻tl晚于時(shí)刻t2，從而照相測(cè)距模塊200與GPS定位模塊100之間也可以存在連接關(guān)系。其中，GPS定位模塊100采用現(xiàn)有技術(shù)中的GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。所述GPS定位模塊100獲取的第一姿態(tài)位置信息可以包括:移動(dòng)設(shè)備的經(jīng)緯度信息、航向信息、速度信息中的一種或多種。其中:所述經(jīng)緯度信息反映移動(dòng)設(shè)備的地理坐標(biāo)。通過(guò)分析移動(dòng)設(shè)備不同的經(jīng)緯度信息，可以得知移動(dòng)設(shè)備的位移信息。所述航向信息可以直接利用GPS信息進(jìn)行Kalman (卡爾曼)濾波來(lái)獲取。所述速度信息可以結(jié)合時(shí)間和位移獲取。結(jié)合參考圖2所示，所述照相測(cè)距模塊200可以包括:一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)210，用于獲取移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中外界的多張連續(xù)照片，每個(gè)所述照片包括一個(gè)或多個(gè)物體；圖像識(shí)別模塊220，連接所述照相機(jī)210，用于對(duì)相鄰的兩張照片進(jìn)行圖像識(shí)別處理，識(shí)別出所述兩張照片中相同的物體作為特征參照物；分析模塊230，連接圖像識(shí)別模塊220和信息融合模塊300，提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息，分析得出移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離和移動(dòng)方向。為了更好地獲取車載設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中外界的建筑物照片，所述照相機(jī)210可以設(shè)置在車載設(shè)備的側(cè)面。如:在車載設(shè)備的兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置一個(gè)照相機(jī)210。為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，還可以在每個(gè)側(cè)面設(shè)置多個(gè)照相機(jī)210。所述照相機(jī)210的焦距可以為定值，如:可以將照相機(jī)210的焦距設(shè)置為適于拍攝50米外的物體，從而可以得到距車載設(shè)備側(cè)面50米距離的物體的清晰照片。所述照相機(jī)210拍照的頻率可以與車速有關(guān)。車速越快，拍照的頻率可以越高。具體地，所述照相的頻率可以包括:1秒/張 10秒/張，如:1秒/張、5秒/張或10秒/張。結(jié)合參考圖3所示，所述圖像識(shí)別模塊220可以包括:去噪單元221，連接所述照相機(jī)210，用于對(duì)獲取的照片進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的圖像；特征值提取單元222，連接所述去噪單元221，用于從所述去噪后的圖像中提取特征值；比對(duì)單元223，連接所述特征值提取單元222和分析模塊230，用于對(duì)相鄰的兩張照片對(duì)應(yīng)的特征值進(jìn)行比對(duì)，將所述兩張照片中特征值相同的物體作為特征參照物。所述圖像識(shí)別模塊220對(duì)照相機(jī)210獲取的照片進(jìn)行圖像識(shí)別處理。所述圖像識(shí)別處理可以為特征建筑圖形識(shí)別處理，即從相鄰的兩張照片中識(shí)別出輪廓清晰的同一特征建筑物。所述特征建筑物是相對(duì)車輛靜止的物體，如:建筑、樹(shù)木等。具體地，可以采用多尺度卡爾曼濾波技術(shù)或小波濾波等現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。結(jié)合參考圖4所示，所述分析模塊230可以包括:尺寸提取單元231，連接圖像識(shí)別模塊220，用于提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息；距離計(jì)算單元232，連接尺寸提取單元231、GPS定位模塊100和信息融合模塊300，根據(jù)所述尺寸信息獲取移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離；方向判斷單元233，連接尺寸提取單元231和信息融合模塊300，根據(jù)尺寸信息的變化獲取移動(dòng)設(shè)備的航向信息。
所述分析模塊230對(duì)圖像識(shí)別模塊220識(shí)別后的圖像進(jìn)行分析。首先采用所述尺寸提取單元231提取相鄰的兩張照片中特征參照物的尺寸信息，所述尺寸信息可以是特征參照物在相鄰的兩張照片中的比例信息，如:高度之比或?qū)挾戎取＝又鼍嚯x計(jì)算單元232提取GPS定位模塊100中t2時(shí)刻時(shí)移動(dòng)設(shè)備對(duì)應(yīng)的第一姿態(tài)位置信息，并提取尺寸提取單元231的所述尺寸信息，由于照相機(jī)210的焦距不變，因此通過(guò)對(duì)比和計(jì)算，采用定焦測(cè)距技術(shù)即可得到移動(dòng)設(shè)備在tl時(shí)刻的第二姿態(tài)位置信息。所述定焦測(cè)距技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。此外，在獲取移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離的同時(shí)，為了獲取移動(dòng)設(shè)備的速度信息，所述分析模塊230還可以包括:計(jì)時(shí)單元(圖中未示出)，用于計(jì)時(shí)；速度計(jì)算單元(圖中未示出)，連接計(jì)時(shí)單元、距離計(jì)算單元232和信息融合模塊300，獲取移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)信息，計(jì)算所述移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)時(shí)間的商作為移動(dòng)設(shè)備的速度信息，且將所述速度信息發(fā)送給信息融合模塊300。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例圖像識(shí)別模塊200可以識(shí)別得到多個(gè)特征參照物，多個(gè)特征參照物可以是從一個(gè)照相機(jī)210的數(shù)據(jù)處理后得到，也可以是從多個(gè)照相機(jī)210的數(shù)據(jù)處理后得到。相應(yīng)地，分析模塊230可以計(jì)算得出與每個(gè)特征參照物相對(duì)應(yīng)的第二姿態(tài)位置信息，進(jìn)而通過(guò)對(duì)得到的多個(gè)第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行算術(shù)平均處理，此時(shí)，所述圖像識(shí)別模塊220還需要包括算術(shù)平均處理模塊(圖中未示出)，其將多個(gè)第二姿態(tài)位置信息的算術(shù)平均值發(fā)送給信息融合模塊300。至此，得到第二姿態(tài)位置信息，所述第二姿態(tài)位置信息也可以包括:經(jīng)緯度信息、航向信息、速度信息中的一種或多種。所述信息融合模塊300在接收到第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息之后，可以對(duì)所述第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，從而將信息融合后的姿態(tài)位置信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。所述實(shí)際姿態(tài)位置信息也可以包括:經(jīng)緯度信息、航向信息、速度信息中的一種或多種。此外，所述照相測(cè)距模塊200還可以包括一個(gè)開(kāi)關(guān)，用于控制照相測(cè)距模塊200的開(kāi)啟和關(guān)閉，從而在GPS信號(hào)非常好時(shí)，可以關(guān)閉照相測(cè)距模塊200。所述信息融合處理可以采用聯(lián)合卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也可以采用其他信息融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在一個(gè)具體例子中，結(jié)合參考圖5所示，所述信息融合模塊300可以包括:權(quán)重分配單元310，連接GPS定位模塊100，用于獲取GPS信號(hào)的狀態(tài)信息，根據(jù)所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息為第一姿態(tài)位置信息分配第一權(quán)重，并為第二姿態(tài)位置信息分配第二權(quán)重，所述第一權(quán)重大于或等于O且小于或等于I，所述第一權(quán)重和所述第二權(quán)重之和為I ;位置計(jì)算單元320，連接GPS定位模塊100、照相測(cè)距模塊200和權(quán)重分配單元
310,獲取所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息、第一權(quán)重和第二權(quán)重,將第一姿態(tài)位置信息和第一權(quán)重的乘積與第二姿態(tài)位置信息和第二權(quán)重的乘積之和作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。
其中，所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息可以包括:幾何精度因子、衛(wèi)星數(shù)目和速度信息中的一種或多種。所述幾何精度因子(Geometric Dilution Precision,縮寫為⑶OP)是衡量定位精度的很重要的一個(gè)系數(shù)，它代表GPS測(cè)距誤差造成的接收機(jī)與空間衛(wèi)星間的距離矢量放大因子。所述幾何精度因子越大，表示GPS信號(hào)越好，從而第一權(quán)重可以越大。所述衛(wèi)星數(shù)目越多，表示GPS信號(hào)可能越好，從而第一權(quán)重可以越大。所述速度信息指的是移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)速度，所述速度信息越小，則GPS定位模塊100對(duì)移動(dòng)設(shè)備的定位越準(zhǔn)確。當(dāng)沒(méi)有GPS信號(hào)或者GPS信號(hào)非常不好時(shí)(如:車輛行駛在南京西路)，所述第一權(quán)重可以為0，則第二權(quán)重為I，從而本實(shí)施例移動(dòng)定位裝置10得到的移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息就是由照相測(cè)距模塊200獲取的，這樣可以克服現(xiàn)有技術(shù)中僅包括GPS定位模塊100，且GPS信號(hào)不好時(shí)無(wú)法獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息的缺陷。當(dāng)GPS信號(hào)非常好時(shí)(如:車載行駛在高速公路上)，所述第一權(quán)重可以為1，則第二權(quán)重為0，從而本實(shí)施例移動(dòng)定位裝置10得到的移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息就是由GPS定位模塊100獲取的。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述權(quán)重分配單元310也可以連接照相測(cè)距模塊200，從而根據(jù)照相測(cè)距模塊200的狀態(tài)信息為照相測(cè)距模塊200獲得的第二姿態(tài)位置信息分配第二權(quán)重，并為GPS定位模塊100獲得的第一姿態(tài)位置信息分配第一權(quán)重，第一權(quán)重和第二權(quán)重之后仍為I ;所述權(quán)重分配單元310還可以同時(shí)連接GPS定位模塊100和照相測(cè)距模塊200，從而綜合考量照相測(cè)距模塊200的狀態(tài)信息和GPS定位模塊100的狀態(tài)信息，并為照相測(cè)距模塊200獲得的第二姿態(tài)位置信息分配第二權(quán)重，并為GPS定位模塊100的第一姿態(tài)位置信息分配第一權(quán)重,第一權(quán)重和第二權(quán)重之和仍為I。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)定位裝置，設(shè)置在移動(dòng)設(shè)備上，用于獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息，其特征在于，包括: GPS定位模塊，采用GPS技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第一姿態(tài)位置信息； 照相測(cè)距模塊，采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第二姿態(tài)位置信息； 信息融合模塊，連接所述GPS定位模塊和照相測(cè)距模塊，對(duì)接收的所述第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，融合后的信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，還包括:顯示模塊，連接GPS定位模塊、照相測(cè)距模塊和信息融合模塊，用于接收和顯示所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息和實(shí)際姿態(tài)位置信息。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息或?qū)嶋H姿態(tài)位置信息包括:經(jīng)緯度信息、航向信息、速度信息中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述照相測(cè)距模塊包括: 一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)，用于獲取移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)過(guò)程中外界的多張連續(xù)照片，每個(gè)所述照片包括一個(gè)或多個(gè)物體； 圖像識(shí)別模塊，連接所述照相機(jī)，用于對(duì)相鄰的兩張照片進(jìn)行圖像識(shí)別處理，識(shí)別出所述兩張照片中相同的物體作為特征參照物； 分析模塊，連接圖像識(shí)別模塊，提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息，分析得出移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離和移動(dòng)方向。
5.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述圖像識(shí)別模塊包括: 去噪單元，連接所述照相機(jī)，用于對(duì)獲取的照片進(jìn)行去噪處理，得到去噪后的圖像； 特征值提取單元，連接所述去噪單元，用于從所述去噪后的圖像中提取特征值； 比對(duì)單元，連接所述特征值提取單元，用于對(duì)相鄰的兩張照片對(duì)應(yīng)的特征值進(jìn)行比對(duì)，將所述兩張照片中特征值相同的物體作為特征參照物。
6.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述分析模塊包括: 尺寸提取單元，連接圖像識(shí)別模塊，用于提取所述特征參照物在兩張照片中的尺寸信息； 距離計(jì)算單元，連接尺寸提取單元，根據(jù)所述尺寸信息獲取移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)距離； 方向判斷單元，連接尺寸提取單元，根據(jù)尺寸信息的變化獲取移動(dòng)設(shè)備的航向信息。
7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述照相測(cè)距模塊還包括: 計(jì)時(shí)單元，用于計(jì)時(shí)； 速度計(jì)算單元，連接所述計(jì)時(shí)單元、距離計(jì)算單元和信息融合模塊，獲取移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)信息，計(jì)算所述移動(dòng)距離和計(jì)時(shí)時(shí)間的商作為移動(dòng)設(shè)備的速度信息，且將所述速度信息發(fā)送給所述信息融合模塊。
8.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述照相機(jī)設(shè)置在所述移動(dòng)設(shè)備的側(cè)面。
9.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述照相機(jī)的焦距為定值。
10.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述照相機(jī)拍照的頻率包括:1秒/張 10秒/張。
11.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述信息融合模塊包括: 權(quán)重分配單元，連接GPS定位模塊，用于獲取GPS信號(hào)的狀態(tài)信息，根據(jù)所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息為第一姿態(tài)位置信息分配第一權(quán)重，并為第二姿態(tài)位置信息分配第二權(quán)重，所述第一權(quán)重大于或等于O且小于或等于I，所述第一權(quán)重和所述第二權(quán)重之和為I ; 位置計(jì)算單元，連接GPS定位模塊、照相測(cè)距模塊和權(quán)重分配單元，獲取所述第一姿態(tài)位置信息、第二姿態(tài)位置信息、第一權(quán)重和第二權(quán)重，將第一姿態(tài)位置信息和第一權(quán)重的乘積與第二姿態(tài)位置信息和第二權(quán)重的乘積之和作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。
12.如權(quán)利要求11所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述GPS信號(hào)的狀態(tài)信息包括:幾何精度因子、衛(wèi)星數(shù) 目和速度信息。
13.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)定位裝置，其特征在于，所述信息融合模塊采用聯(lián)合卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
14.一種導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的移動(dòng)定位裝置。
全文摘要
一種移動(dòng)定位裝置和導(dǎo)航裝置。所述移動(dòng)定位裝置設(shè)置在移動(dòng)設(shè)備上，用于獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息，包括GPS定位模塊，采用GPS技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第一姿態(tài)位置信息；照相測(cè)距模塊，采用照相測(cè)距技術(shù)獲取移動(dòng)設(shè)備的第二姿態(tài)位置信息；信息融合模塊，連接所述GPS定位模塊和照相測(cè)距模塊，對(duì)接收的所述第一姿態(tài)位置信息和第二姿態(tài)位置信息進(jìn)行信息融合處理，融合后的信息作為移動(dòng)設(shè)備的實(shí)際姿態(tài)位置信息。本發(fā)明可以簡(jiǎn)單有效地獲取移動(dòng)設(shè)備的姿態(tài)位置信息。
文檔編號(hào)G01C21/00GK103185578SQ20111045740
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者陶勇剛 申請(qǐng)人:上海博泰悅臻電子設(shè)備制造有限公司