CN101101214A - 适于地图匹配的链路设置系统及其方法和程序 - Google Patents

Abstract

为了消除错误的地图匹配，其中当在道路上设置链路时，根据所述道路的宽度以及与所述道路平行的道路的宽度来计算所述链路所移动的方向以及距离，或者根据道路网络中两条道路的位置关系来计算被移动的所述链路的方向以及距离。

Description

适于地图匹配的链路设置系统及其方法和程序

技术领域

本申请基于并要求享有于2006年7月3日提交的日本专利申请No.2006-183570的优先权的权益，其全部公开内容被并入以供参考。

本发明涉及一种设置链路以消除地图匹配系统中的错误地图匹配的方法，所述地图匹配系统基于由安装在车辆上的机载设备获得的当前位置信息来可以识别车辆正在其上行驶的道路。

背景技术

通常，地图匹配处理是由汽车导航系统、或在经由无线电通信接收传感器信息的信息中心处执行的，该地图匹配处理对来自各种传感器的信息进行处理，以估计和匹配正在行驶的车辆在地图上的道路上的当前位置，并且其结果已被用于路线指导、交通情况提供等。然而，存在这样的情况，即，在存在具有不同道路宽度的多条平行道路的区域或在道路网络较复杂的区域中，会发生不正确的地图匹配。

即当车辆上安装的机载设备是导航系统时，将根据由例如陀螺仪的方向传感器测量的车辆移动方向以及由速度传感器或行程传感器测量的行驶距离来计算车辆的当前位置。

此外，来自GPS的信息也被用于获得精确的当前位置，由此识别正在行驶的车辆在道路上的位置，由此在汽车导航系统的地图上的道路上显示表明该当前位置的标记。

通过对其上正行驶有车辆的道路进行识别来计算车辆的当前位置并且校正所计算的车辆位置的技术被称作地图匹配技术。

当所述机载设备不是汽车导航系统，而是由GPS单独构成而不具备自动导航时，用以计算车辆当前位置的信息仅仅是GPS的信息，并且由于GPS的大位置误差很大，因此难以精确地计算车辆的当前位置。

并且当机载设备由GPS单独构成时，GPS信息很可能通过无线电通信被发送到信息中心，在信息中心处计算地图上的道路上的估计车辆位置。

无论机载设备由汽车导航系统构成还是由GPS单独构成，通常以如下方式来执行估计道路上的车辆当前位置的地图匹配技术。

当基于来自包括GPS的各传感器的信息而估计出的车辆当前位置不在地图上的道路上时，如下判定修正位置：从当前位置朝着当前位置附近的道路绘制垂线，两条线的交叉点就是修正位置。地图上的道路被表示为称为链路的线段，如下所述，所述链路没有宽度。

即，地图上的道路被表示为线段，例如，在十字路口处被分开。线段通常被称为″链路″，每一条都被给予了一个链路编号。通过为与车辆的行驶方向对应的道路的每个方向设置链路，或者通过为道路的两个方向设置单个链路并且添加行驶方向作为关联信息，来识别道路。没有宽度的链路被设置在道路的中央。

在存在平行道路的区域中，即，链路被彼此平行地排列的情况下，存在这样的风险，即由于当前位置的测量误差而被地图匹配到与实际道路不同的相邻道路。具体来说，当较宽道路和较窄道路被平行排列时，很可能出现如下的情况，即虽然该车辆正在较宽的道路上行驶，但是相对于较宽道路的链路来说，车辆的位置更突出接近于较窄道路的链路，并且由此所述车辆的位置被地图匹配到所述较窄道路的链路上。

由此，存在这样的风险，即，当地图匹配到错误的道路的时候，将产生错误的信息，并且基于该错误的信息，在信息中心处产生了道路交通信息。汽车导航系统还可能为驾驶员提供不正确的道路引导。

为了解决该问题，日本专利No.3596939(文献1)描述了一种方法，其通过根据道路宽度来设置相对于从车辆的当前位置到所要选择的附近候选道路的距离(垂直线长度)的阈值，以便将道路宽度的影响纳入考虑，来避免错误的地图匹配。

此外，日本专利申请特开No.2004-226341(文献2)描述了一种方法，其通过为道路的每条车道设置虚拟的链路，来防止为具有多条车道的宽道路上的比较接近另一并行道路的车道上行驶的车辆作出错误的地图匹配。

然而，上述技术具有如下问题。

文献1存在这种问题：可能仍然不能实现令人满意的地图匹配。而文献2的问题在于，为道路设置多个虚拟链路需要比地图匹配的处理时间多出几倍的时间。

文献2还描述了一种方法，其中仅仅设置一个虚拟链路，从而为一条道路提供一个虚拟链路。然而，当存在三条平行道路时，中间的道路具有两条外侧的虚拟链路，由此仍然影响了处理时间。还存在这样的问题，即，当车辆仅仅被地图匹配到外侧的虚拟链路时，如果该道路很宽，则可能没有对正行驶在道路中央附近的车辆的数据进行正确地匹配。还存在这样的问题，即，当仅仅基于道路宽度来设置外侧虚拟链路时，可能会为多层道路提供错误的链路，由此导致了地图匹配中的问题。

发明内容

本发明的示例性目的是要消除错误的地图匹配。

根据本发明的示例性方面，提供了一种适于地图匹配的链路设置系统，其中根据道路宽度和道路网络，将链路设置在道路上的最佳位置处。

附图说明

以下通过参考附图和具体实施方式将描述所公开的实施例的特征，其中：

图1示出了第一实施例的方案；

图2示出了第一实施例的方案；

图3示出了第一实施例的方案；

图4示出了第一实施例的方案；

图5示出了第一实施例的方案；

图6示出了第一实施例中的操作的流程图；

图7示出了第一实施例中的操作的另一流程图；

图8示出了第二实施例的方案；以及

图9示出了第二实施例的方案。

具体实施方式

现在，将参考附图详细描述各示例性实施例。

根据第一实施例的适于地图匹配的链路设置系统可以被应用于如图1所示的道路，其包括较宽的干道101，平行于干道101的局部道路102，以及道路101以及102之间的隔离区。系统不仅根据道路宽度而且还根据道路网络(即平行道路的宽度和位置关系)来计算链路移位的方向以及链路移位的距离，并且设置链路9和10以及地图匹配阈值201和202。在干道101的地图匹配阈值201以及局部道路102的地图匹配阈值202之间不出现重叠，而且即使当当前位置3接近于局部道路102时也能够执行地图匹配。

根据本实施例，可以解决如下所述的问题。在图2中，具有较大宽度的干道101以及具有较小的宽度的局部道路102彼此平行的延伸，并分别为每个道路设置了链路1以及链路2。

通常，链路1被设置在干道101的中央处附近，而链路2被设置在局部道路102的中央处。

当车辆正行驶在干道101的外侧车道上时，即该车道较接近于局部道路102，尽管位置3可能包含由于GPS而导致的位置误差，但是，通过来自该车辆的GPS信息而获得的车辆位置3仍然主要落在干道101的外侧车道上。

当对车辆位置3进行地图匹配时，车辆将被定位到位于距车辆位置3的距离较短处的局部道路102的链路2上。

在这种情况下，车辆的当前位置变为当前位置4，以及由此将确定，对象车辆正行驶在与实际行驶道路(干道101)不同的平行道路(局部道路102)上。

上述的文献2公开了通过将干道101的链路朝着局部道路102的方向移动得更近，从而可以避免上述问题，由此如图3所示地设置链路6。然而，当如图4所示存在三个平行道路时，尽管对于两侧上的道路(102，103)来说没有问题，但是，如果链路如链路2和链路8所示的那样移动，则对于中间的干道101来说，必然具有多条链路，例如所示的链路6和链路7。由此，由于增加了链路数目，地图匹配处理时间将成为问题。

另一方面，上述文献1提出了一种方法，其中并不是根据道路宽度来移动链路的位置，而是根据道路宽度而改变当前位置与将被地图匹配的链路之间的地图匹配阈值。在该方法中，其中如图5所示，干道101的地图匹配阈值201(表示为距离)增加了，同时局部道路102的地图匹配阈值202减小了，由于在没有考虑GPS位置误差的情况下对阈值进行设置，因此存在这样的问题，即，即使当当前位置3位于更小宽度的局部道路102附近时，其可能仍没有被地图匹配。

接下来，将参考图6描述操作。

首先，基于道路地图的道路宽度信息对地图匹配阈值进行设置(S102)。此时，考虑了由机载设备获得的车辆当前位置的误差来确定这一时刻的阈值设置。在某种意义上，该处理意味着，根据机载设备中的道路宽度以及误差，为没有线宽的链路给出了线宽度。

根据该结果，提取链路之间的任何重叠部分(S103)。

如果存在重叠部分(S104)，则移动该链路位置并修正阈值，由此使得链路之间不存在重叠(S105)。

在链路的重叠没有被上述处理消除的区域中，执行如下的处理，即，附加标志作为链路的附加信息以表明存在重叠(S107)。

此外，当在信息中心处执行地图匹配时，由于从多个车辆收集并累积了大量车辆位置数据，因此如图7所示，通过根据累积的信息执行统计处理(S100)以及根据这些结果设置地图匹配阈值(S101)，可以在不仅考虑到道路宽度以及道路的位置关系、而且还考虑到每个区域所特有的当前位置信息的趋向的情形下来设置阈值。

如上所述，即使在具有不同道路宽度的多个道路彼此平行延伸或者道路网络复杂、并且发生不正确地图匹配的区域中，也可以在不增加处理时间的情况下执行精确的地图匹配。

接着，将参考图8描述第二实施例。

如图8所示，在其中干道101以及局部道路102被配置为多层方式的区域中，如果干道101的链路被向外移动且被设置为链路6，则即使车辆行驶在干道101上，其与局部道路102的位置关系可能被反向，并且车辆位置将被地图匹配到局部道路102的链路2。

此外，在道路具有如图9所示的多层结构的区域中，由于不可避免地存在在地图匹配阈值201以及202之间的重叠，因此当当前位置3位于地图匹配阈值重叠的位置203时，不易于获得下层道路上的GPS信息，因此，可以通过将地图匹配优先级的属性附加到在道路位置关系中位于上层的链路的相关信息中，来可以执行正确的地图匹配。

此外，上述每个实施例都是示例性实施例，可以对其进行各种变化。例如，通过使得系统中的一个或多个装置读取并执行程序以实现适于地图匹配的链路设置系统的功能，可以实现根据上述实施例的处理。此外，可以通过载波，或经由作为计算机可读记录介质的CD-ROM或磁光盘，或经由作为传输介质的因特网、电话线等等，将该程序传送到其他计算机系统。

第三示例性实施例

作为另一示例性实施例，提供了适于地图匹配的链路设置系统。当在道路上设置链路时，根据道路宽度以及平行于该道路的另一道路的宽度，或者根据道路网络中两条道路的位置关系，来计算链路所移动的方向以及距离。

第四示例性实施例

作为另一示例性实施例，提供了一种适于地图匹配的设置链路的方法，其中根据道路宽度和道路网络将链路设置在道路的最佳位置处。

第五示例性实施例

作为另一示例性实施例，提供了适于地图匹配的设置链路的方法。当在道路上设置链路时，根据道路宽度以及与该道路平行的道路的宽度，或者根据道路网络中两条道路的位置关系，来计算链路所移动的方向以及距离。

本发明的示例性优点在于其可以消除错误的地图匹配。

尽管已经根据其中以单个计算机系统实现适于地图匹配的链路设置系统的结构来描述了每个实施例，但是显然，这些实施例也可以应用到其中为每个功能添加多个设备的结构。

所述实施例可以应用于如下的领域：对将要在汽车导航系统的地图上显示的行驶车辆的GPS位置信息进行处理，以及利用上述信息产生道路交通信息。

尽管已经参考其示例性实施例具体地示出了以及描述本发明，但本发明不局限于这些实施例。应当认为，在不背离如权利要求书中定义的本发明的精神和保护范围的情况下，本领域普通技术人员可以理解能够做出各种形式和细节的变化。

Claims (9)

1.一种适于地图匹配的链路设置系统，其中根据道路宽度以及道路网络将链路设置在道路上的最佳位置处。

2.一种适于地图匹配的链路设置系统，其中当在道路上设置链路时，根据所述道路的宽度以及与所述道路平行的道路的宽度，或者根据道路网络中两条道路的位置关系，来计算所述链路所移动的方向以及距离。

3.根据权利要求1的适于地图匹配的链路设置系统，其中根据通过统计处理所获得的GPS位置数据，依据每条道路来确定链路所移动的方向以及距离。

4.根据权利要求2的的适于地图匹配的链路设置系统，其中根据通过统计处理所获得的GPS位置数据，依据每条道路来确定链路所移动的方向以及距离。

5.一种适于地图匹配的设置链路的方法，其中根据道路宽度和道路网络将链路设置在道路的最佳位置处。

6.一种适于地图匹配的设置链路的方法，其中当在道路上设置链路时，根据所述道路的宽度以及与所述道路平行的道路的宽度，或者根据道路网络中两条道路的位置关系，来计算所述链路所移动的方向以及距离。

7.根据权利要求5的适于地图匹配的设置链路的方法，其中根据通过统计处理所获得的GPS位置数据，依据每条道路来确定链路所移动的方向以及距离。

8.根据权利要求6的适于地图匹配的设置链路的方法，其中根据通过统计处理所获得的GPS位置数据，依据每条道路来确定链路所移动的方向以及距离。

9.一种计算机程序产品，其令计算机执行权利要求1到3中的任意一项权利要求中的功能。

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