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港大製GPS輔助系統 免汽車上錯橋

2018-05-03
■葉嘉安(左)展示港大城市規劃及設計系開發的GPS輔助系統。 校方供圖■葉嘉安(左)展示港大城市規劃及設計系開發的GPS輔助系統。 校方供圖

香港文匯報訊(記者 柴婧)駕駛人士使用汽車導航系統時,經常會遇上一個問題,就是原本想走在地面,卻不小心入錯線上了天橋,但導航卻繼續按在地面行駛的設定給予指示;再過了一段頗長時間,系統才發現駕駛者在錯誤的行車線上,這時才更改行車路線指示,令駕駛者無所適從。為解決有關問題,港大學者就研發出一款GPS輔助系統,利用汽車上下橋的角度,計算汽車在多層道路網絡上的位置,解決了目前衛星定位導航系統(GPS)逾20年來無法克服的技術「壁壘」。該發明近日勇奪日內瓦國際發明展金獎,並已獲得美國和國際專利合作條約(PCT)的專利。

目前汽車導航系統的一個主要盲點,是無法識別駕駛者究竟在多層高架道路網絡哪一個層次上行駛,因為目前汽車導航一般使用民用規格的衛星定位導航系統(GPS),當中有大約10米至30米的定位誤差,難以判斷高度。

港大城市規劃及設計系講座教授葉嘉安及其團隊,早已於2007年研發出可計算車輛所在天橋層數的「汽車角度相差方法」,並獲得專利。

不過,當時所需的量角儀器成本高達5,000美元(約3.9萬港元),且體積相當大等因素,難以落實和普及。

由於移動科技近10年的快速發展,智能手機已內置陀螺儀,為上述發明提供落實的新可能。如今團隊研發出「多層道路網絡汽車導航的道路和汽車角度相差方法」計算程式,用家僅需要將程式上載到有電子地圖應用程式的智能手機,並配合一個價值約100元的車載汽車診斷儀(onboard diagnostic (OBD) device),兩者以藍芽連接即可使用。

上橋傾斜判斷位置

該發明比較汽車行使時的傾斜角度,以及交通地理信息系統資料庫內存儲不同的多層道路的傾斜角度,憑汽車傾斜角度和天橋引道傾斜角度的相差大小,確認汽車到底是駛上天橋,還是繼續在地面上行走。

無論手機在汽車上放在哪個位置和角度,該系統會自動校正,即時檢測出精確的汽車傾斜角度,是一個簡單、有效而廉價的方法。如果駕駛者意外地將汽車駛入錯誤的道路層,系統會立刻發出警告,並即時重新計算行車路線。

奪日內瓦發明展金獎

該發明於上月獲頒第46屆日內瓦國際發明展金獎,並已獲得美國和國際專利合作條約專利,研究結果在多份國際學術期刊發表。葉嘉安透露,目前正與內地汽車導航系統主要營運商商討,如何進一步落實有關發明。團隊下一步的研究方向,是把上述嶄新的GPS輔助系統應用在優化智能無人駕駛汽車上。

港大在今屆日內瓦國際發明展一共取得8個獎項,包括1個海灣阿拉伯國家合作委員會專利局特別獎、1個評判特別嘉許金獎、3個金獎和3個銀獎。

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