DE60212036T2

DE60212036T2 - Verfahren zur übertragung der information einer position auf einer digitalen karte

Info

Publication number: DE60212036T2
Application number: DE60212036T
Authority: DE
Inventors: Shinya Yokohama-shi ADACHI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: KR100924128B1; EP1306647A1; EP1306647B1; CN1982847A; US6920392B2; CN1505749A; JP2002328032A; US20030109984A1; CN1294405C; EP1306647A4; US20050131632A1; DE60212036D1; WO2002088634A1; US9177487B2; US20070150181A1; ATE329227T1; KR20040015123A; CA2443262A1; JP4749594B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Positionsinformationen auf einer digitalen Karte und insbesondere ein Verfahren, bei dem zu sendende Daten dazu vorgesehen sind, eine Position auf einer digitalen Karte fehlerfrei an eine Empfangsseite zu senden.
Hintergrund der Erfindung
In den letzten Jahren hat sich die Anzahl von Fahrzeugen mit eingebautem Navigationssystem rasch erhöht. Das Navigationssystem unterhält eine Datenbank für digitale Karten und zeigt Verkehrsstaus oder Unfall-Orte auf einer Karte aufgrund von von einem Verkehrsinformationszentrum bereitgestellten Verkehrsstau- oder Unfall-Informationen an und führt darüber hinaus eine Wegsuche durch Hinzufügen dieser Informationen zu den Bedingungen durch.
Die Datenbank für digitale Karten wird von verschiedenen Firmen in Japan erstellt, und die Kartendaten enthalten Fehler, die auf einer Differenz zwischen der Grundansicht und dem Digitalisierungsverfahren beruhen, und diese Fehler variieren je nach den digitalen Karten, die von den einzelnen Firmen erstellt werden. Aus diesem Grund besteht je nach Art der in dem Fahrzeug-Navigationssystem gehaltenen digitalen Kartendaten in dem Fall, dass eine Unfallposition beispielsweise durch Verkehrsinformationen gesendet werden soll, die Gefahr, dass eine Position auf einer anderen Straße als Unfallposition identifiziert wird, wenn die Längen- und Breitendaten zu der Position einzeln dargestellt werden.
Um die Fehlerhaftigkeit bei der Informationsübertragung zu verringern, wird herkömmlich für einen Knoten, wie etwa eine in einem Straßennetz vorhandene Kreuzung, eine Knotennummer definiert, und für eine Verbindung, die eine Straße zwischen Knoten darstellt, wird eine Verbindungsnummer definiert, jede Verbindung und jede Straße werden entsprechend der Knotennummer und der Verbindungsnummer in den von den einzelnen Firmen erstellten Datenbanken für digitale Karten gespeichert, eine Straße wird aufgrund der Verbindungsnummer in den Verkehrsinformationen angegeben, und ein Punkt auf einer Straße wird mit einem Darstellungsverfahren, beispielsweise dem Abstand von einem Kopf, angezeigt. Die Knotennummer und die Verbindungsnummer, die in dem Straßennetz definiert sind, müssen jedoch bei einem Neubau oder einer Verlegung einer Straße geändert werden. Außerdem müssen bei einer Änderung der Knotennummer oder der Verbindungsnummer die von den einzelnen Firmen erzeugten digitalen Kartendaten aktualisiert werden. Aus diesem Grund ist das Verfahren des Sendens von Positionsinformationen für digitale Karten unter Verwendung der Knotennummer und der Verbindungsnummer mit hohen volkswirtschaftlichen Kosten für die Wartung verbunden.
Um diesen Aspekt zu verbessern, haben die Erfinder der Erfindung das folgende Verfahren in JP-A-11-214068 und JP-A-11-242166 vorgeschlagen.
Wenn bei diesem Verfahren die Position einer Straße, auf der ein Ereignis, wie etwa ein Verkehrsstau oder ein Unfall, eintritt, gesendet wird, sendet die Informationsbereitstellungsseite an die Empfangsseite „Straßenformdaten" mit einem Koordinaten-String mit einem Knoten, bei dem die Straßenform eines Straßenabschnitts mit einer vorgegebenen Länge, der die Ereignisposition enthält, auf der Straße angeordnet ist, und mit einem Interpolationspunkt (der Scheitel einer polygonalen Verbindung, die sich der Krümmung der Straße nähert, der als der den Interpolationspunkt enthaltende „Knoten" bezeichnet wird, wenn in dieser Beschreibung nichts anderes angegeben ist), und „Ereignispositionsdaten", die eine Ereignisposition aufgrund der relativen Position in dem durch die Straßenformdaten dargestellten Straßenabschnitt angeben, und die Seite, die diese Informationen empfängt, führt einen Kartenabgleich unter Verwendung der Straßenformdaten durch, legt einen Straßenabschnitt auf einer selbst-digitalen Karte fest und legt eine Ereignisentstehungsposition in dem Straßenabschnitt unter Verwendung der Ereignispositionsdaten fest.
Die Erfinder der Erfindung haben außerdem ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Prozedur für den Kartenabgleich effizient ausgeführt wird. Dieses Verfahren verwendet eine sequentielle Abgleichtechnik, und die Empfangsseite berechnet die Koordinaten einer Ereignisposition unter Verwendung der empfangenen Straßenformdaten und Ereignispositionsdaten und fügt die Ereignisposition als Knoten in dem Knoten-String der Straßenformdaten hinzu. Dann wird der Kartenabgleich in der Reihenfolge von einem Knoten am vorderen Ende des Knoten-Strings durchgeführt, und ein Punkt, der am besten mit einem Knoten übereinstimmt, der die Ereignisposition angibt, wird als Ereignisposition auf einer Straße der selbstdigitalen Karte festgelegt.
In dem Fall, dass die Positionsinformationen der digitalen Karte mit diesen Verfahren übertragen werden sollen, besteht ein wichtiges Problem darin, dass die Abgleichgenauigkeit auf der Empfangsseite verbessert werden muss. Bei dem sequentiellen Abgleichverfahren wird insbesondere dann, wenn der Startpunkt des Kartenabgleichs falsch ist, der Fehler bei dem anschließenden Kartenabgleich gewöhnlich übernommen, sodass es leicht zu einem Fehlabgleich kommt. Ein weiteres Problem besteht darin, dass es an einer Kreuzung mit einem kleinen Schnittwinkel leicht zu einem Fehlabgleich kommt.
Die Erfindung löst diese Probleme, und ihr Ziel ist es, ein Verfahren zum Senden von Positionsinformationen auf einer digitalen Karte, mit dem die Abgleichgenauigkeit auf der Empfangsseite verbessert werden kann, zur Verfügung zu stellen.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Senden von Positionsinformationen auf einer digitalen Karte zur Verfügung, bei dem eine Sendeseite eine Vektorform auf einer digitalen Karte sendet und eine Empfangsseite die Vektorform auf einer selbstdigitalen Karte durch Kartenabgleich angibt, wobei die Sendeseite einen Teil, in dem mehrere in Frage kommende Punkte beim Kartenabgleich mit Schwierigkeiten erzeugt werden, als Endpunkt der Vektorform wählt und die Vektorform mit dem Endpunkt in dem Teil an die Empfangsseite sendet.
Die Sendeseite verschiebt den Endpunkt der Vektorform zu einem Teil, in dem mehrere in Frage kommende Punkte beim Kartenabgleich mit Schwierigkeiten erzeugt werden, und sendet die Vektorform mit der verschobenen Endpunktposition an die Empfangsseite.
Die Sendeseite verschiebt den Azimut der Vektorform an einer Kreuzung in der Mitte der Vektorform in eine solche Richtung, dass der Winkel, der von der Vektorform und einem mit der Vektorform zu verbindenden Verbindungsvektor größer wird, wenn der Winkel an der Kreuzung klein ist, und sendet die Vektorform mit dem verschobenen Azimut an die Empfangsseite.
Dadurch kann der Fehlabgleich auf der Empfangsseite vermieden werden, und die Positionsinformationen auf der digitalen Karte können fehlerfrei gesendet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung, die eine sendeseitige Verarbeitung nach einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur auf der Sendeseite bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Darstellung, die eine sendeseitige Verarbeitung nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur auf der Sendeseite bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der zweiten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Darstellung, die die Verschiebung von Formvektor-Daten bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der zweiten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Darstellung, die eine sendeseitige Verarbeitung nach einer dritten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitungsprozedur auf der Sendeseite bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der dritten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Vorrichtung zum Durchführen des Positionsinformations-Sendeverfahrens nach einer Ausführungsform zeigt.
Die 9(a) und 9(b) sind Diagramme, die Daten zeigen, die bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der Ausführungsform gesendet werden sollen.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kartenabgleichsprozedur bei dem Positionsinformations-Sendeverfahren nach der Ausführungsform zeigt.
In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugssymbole 10 und 20 eine Positionsinformations-Sende-/Empfangsvorrichtung, die Bezugssymbole 11 und 21 bezeichnen einen Positionsinformations-Sendeteil, die Bezugssymbole 12 und 22 bezeichnen einen Positionsinformations-Empfangsteil, das Bezugssymbol 13 bezeichnet einen Kartenabgleichteil, das Bezugssymbol 14 bezeichnet einen Digitalkarten-Anzeigeteil, das Bezugssymbol 15 bezeichnet eine Digitalkarten-Datenbank, das Bezugssymbol 16 bezeichnet einen Ereignisinformations-Eingabeteil, das Bezugssymbol 17 bezeichnet einen Positionsinformations-Umwandlungsteil, und das Bezugssymbol 18 bezeichnet einen Formvektordaten-Verschiebungsteil.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Senden von Positionsinformationen auf einer digitalen Karte wählt die Sendeseite den Knoten eines Startpunkts und verschiebt die Position des Knotens so, dass auf der Empfangsseite kein Fehlabgleich erfolgt.
8 zeigt eine Positionsinformations-Sende-/Empfangsvorrichtung 10 zum Austauschen von Informationen zur Entstehung eines Ereignisses auf einer Straße zusammen mit einer weiteren Vorrichtung 20 als Beispiel für eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Positionsinformations-Sendeverfahrens.
Die Vorrichtung 10 weist Folgendes auf: einen Positionsinformations-Empfangsteil 12 zum Empfangen von Informationen, die Straßenformdaten und Ereignispositionsdaten umfassen, von einem Positionsinformations-Sendeteil 21 der Vorrichtung 20; eine Digitalkarten-Datenbank 15 zum Speichern von digitalen Kartendaten; einen Kartenabgleichteil 13 zum Durchführen des Kartenabgleichs unter Verwendung der Straßenformdaten und der Ereignispositionsdaten, um eine Ereignisposition auf einer digitalen Karte anzugeben; einen Digitalkarten-Anzeigeteil 14 zum Aufeinanderlegen und Anzeigen der Ereignisposition auf der Karte; einen Ereignis-Eingabeteil 16 zum Eingeben von Informationen zu einem entstandenen Ereignis; einen Positionsinformations-Umwandlungsteil 17 zum Erzeugen von Straßenformdaten und Ereignispositionsdaten zum Senden der Ereignisinformationen; einen Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 zum Verschieben der Straßenformdaten so, dass auf der Empfangsseite kein Fehlabgleich erfolgt; und einen Positionsinformations-Sendeteil 11 zum Senden von Positionsinformationen, die die erzeugten Straßenformdaten und Ereignispositionsdaten umfassen, an einen Positionsinformations-Empfangsteil 22 der Vorrichtung 20.
Die 9(a) und 9(b) zeigen ein Beispiel für die von dem Positionsinformations-Sendeteil 11 gesendeten Positionsinformationen, wobei 9(a) Formvektordaten-String-Informationen mit den Straßenformdaten zum Angeben eines Straßenabschnitts zeigt und 9(b) Verkehrsinformationen mit Daten zu einem relativen Abstand von einem in dem Straßenabschnitt vorgesehenen Bezugspunkt bis zu der Ereignisposition zeigt.
Der Positionsinformations-Umwandlungsteil 17 erfasst Koordinaten (Länge/Breite) von Knoten P₁ bis P_n in dem Straßenabschnitt mit der Ereignisentstehungsposition aus der Digitalkarten-Datenbank 15 aufgrund der von dem Ereignis-Eingabeteil 16 eingegebenen Ereignisinformationen, erzeugt Straßenformdaten (einen Formvektordaten-String) und legt außerdem einen Bezugspunkt in dem durch den Formvektordaten-String dargestellten Straßenabschnitt fest und erzeugt Verkehrsinformationen mit Daten zum relativen Abstand von dem Bezugspunkt bis zu der Ereignisentstehungsposition.
Der Positionsinformations-Umwandlungsteil 17 wählt den Knoten P₁ als Startpunkt für den Kartenabgleich auf der Empfangsseite so, dass kein Fehlabgleich erfolgt, wenn der Formvektordaten-String erzeugt wird. Diese Verarbeitung wird in einer ersten Ausführungsform beschrieben.
Erste Ausführungsform
2 zeigt eine Prozedur zum Wählen des Knotens P₁ mit dem Positionsinformations-Umwandlungsteil 17. Diese Prozedur wird nach einem Programm mit einem Computer zum Implementieren der Funktion des Positionsinformations-Umwandlungsteils 17 aufgrund des Programms abgearbeitet. Nachstehend wird die Prozedur anhand der Darstellung von 1 beschrieben.
In 1 stellt die Volllinie eine Straße auf einer digitalen Karte dar, und die weißen und schwarzen Punkte stellen Knoten dar, die in der Form der Straße enthalten sind. Für den Fall, dass an einer durch einen Pfeil angegebenen Position auf der Straße ein Verkehrsstau entsteht, ist ein Knoten, der der Startpunkt für den Kartenabgleich außerhalb eines Ereignisentstehungsabschnitts sein soll (das heißt, ein Knoten, der der erste Knoten P₁ in einem Formvektordaten-String sein soll), durch den schwarzen Punkt dargestellt. Der Positionsinformations-Umwandlungsteil 17 wählt einen Knoten, bei dem kein Fehlabgleich auf der Empfangsseite erfolgt, aus den schwarzen Punkten aufgrund der in 2 gezeigten Prozedur.
Schritt 1: Wählen eines in dem Formvektordaten-String enthaltenen Zielabschnitts;
Schritt 2: Aufnehmen einiger Knoten, die sich außerhalb eines Endpunkts in dem Zielabschnitt in der Nähe des Endpunkts befinden;
Schritt 3: Zuweisen einer Nummer (P₁ bis P_m) für jeden Knoten,
Schritt 4: In der Reihenfolge von einem ersten Knoten P_j mit j = 1;
Schritt 5: Berechnen eines Abstands L_j zwischen P_j und einer angrenzenden Straße und einer Abschnittsazimutwinkel-Differenz Δθ_j; und
Schritt 6: Festlegen eines Entscheidungswerts ε_j des Knotens P_j mit der folgenden Gleichung (1): εj = α·Lj + β·|Δθj| = α·Lj + β·|θj – θj'| (Gleichung 1), worin α und β vorgegebene Koeffizienten sind.
Schritt 7, Schritt 8: Durchführen der Verarbeitung der Schritte 5 und 6 für alle Knoten P₁ bis P_m;
Schritt 9: Wählen des Knotens p_r mit dem größten Entscheidungswert ε und
Schritt 10: Wählen eines Wegs von dem Knoten p_r bis zu einem Endpunkt in dem ursprünglichen Zielabschnitt durch eine Wegsuche und Hinzufügen des Wegs zu dem Zielabschnitt.
Durch Ausführen dieser Verarbeitung kann ein Punkt, an dem die Empfangsseite einen Fehler mit Schwierigkeiten macht, als ersten Knoten P₁ in dem Formvektordaten-String als Startpunkt für den Kartenabgleich gewählt werden.
Zweite Ausführungsform
Bei einer zweiten Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verschieben der Endpunktposition eines Zielabschnitts zur Vermeidung eines Fehlabgleichs auf der Empfangsseite für den Fall beschrieben, dass eine Straße vorhanden ist, die parallel zu einer Zielstraße in dem Zielabschnitt verläuft.
Wie in 3 gezeigt, verschiebt in dem Fall, dass eine Zielstraße in einem Zielabschnitt zwischen einer parallelen Fahrbahn 1 und einer parallelen Fahrbahn 2 verläuft, der Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 einen Endpunkt P in dem Zielabschnitt zu der Position P', wodurch vermieden wird, dass der Endpunkt P als Punkt auf der parallelen Fahrbahn 1 fehlabgeglichen wird. Wenn P' zu nahe an der parallelen Fahrbahn 2 liegt, besteht die Gefahr, dass der Endpunkt P als Punkt auf der parallelen Fahrbahn 2 fehlabgeglichen wird. Der Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 wählt die Position von P' so, dass diese Gefahr nicht besteht.
4 zeigt eine Verarbeitungsprozedur für den Formvektordaten-Verschiebungsteil 18. Diese Prozedur wird nach einem Programm mit einem Computer zum Implementieren der Funktion des Formvektordaten-Verschiebungsteils 18 aufgrund des Programms abgearbeitet.
Schritt 11: Wählen des Zielabschnitts einer Zielstraße mit dem Positionsinformations-Umwandlungsteil 17;
Schritt 12: Aufnehmen des Endpunktknotens P des Zielabschnitts;
Schritt 13: Ziehen einer Senkrechten zu den einzelnen peripheren angrenzenden Straßen von P und Berechnen der Koordinaten von m Schnittpunkten P_j;
Schritt 14: Berechnen eines Entscheidungswerts ε_j jedes Schnittpunkts P_j aus einem Abstand L_j zwischen P und P_j und einer Abschnittsazimutwinkel-Differenz Δθ_j aufgrund von Gleichung (1);
Schritt 15: Wählen eines Knotens P_r unter Verwendung des kleinsten Entscheidungswerts ε_r bei allen ε_j;
Schritt 16: Entscheiden, ob der Knoten P_r auf der linken oder rechten Seite in Richtung des Verlaufs eines Formvektordaten-Strings liegt; und
Schritt 17: Legen von P' auf einen Punkt, der sich in einem Abstand L' = {κL_r, L₀} von dem Endpunkt P in Richtung der Senkrechten der Zielstraße gegenüber dem Knoten P_r befindet.
Hierbei ist κ ein vorgegebener Koeffizient mit 0 < κ < 1, und L₀ ist ein vorgegebener Entscheidungswert von ca. 120 m. L' = κL_r wird erhalten, wenn κL_r gleich oder kleiner als L₀ ist, und L' = L₀ wird erhalten, wenn κL_r größer als L₀ ist.
Dann wird durch die Verschiebung des Endpunkts P auf P' entschieden, ob der Endpunkt zu nahe an einer anderen Straße liegt oder nicht. Wenn der Endpunkt zu nahe an einer anderen Straße liegt, wird L' alle 1/10 vermindert. Die Verarbeitung wird wiederholt, bis der Zustand des Endpunkts beseitig ist. Insbesondere werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 18: Festlegen eines Verminderungskoeffizienten k = 10;
Schritt 19: Durchführen derselben Verarbeitung wie die der Schritte 13 und 14 ab P', um einen Abstand L'_j zwischen P' und P_j' und eine Abschnittsazimutwinkel-Differenz Δθ'_j zu erhalten, und Berechnen eines Entscheidungswerts ε'_j jedes P'_j, um den kleinsten ε'_s zu wählen;
Schritt 20: Entscheiden, ob ε'_s > με_r erfüllt ist oder nicht, wobei μ ein vorgegebener Wert von etwa 1,2 bis 2 ist;
Schritt 21, falls im Schritt 20 ε'_s > με_r nicht erfüllt ist: Festlegen des Verminderungskoeffizienten k auf k = k – 1;
Schritt 22: Vermindern von L' alle 1/10 aufgrund von L' = (k/10)·L' und Wiederholen der Prozedur ab Schritt 19.
In dem Fall, dass L' vermindert wird oder ε'_s > με_r erfüllt ist, auch wenn L' nicht vermindert wird:
Schritt 23: Modifizieren der Koordinaten des Startpunkts P zu P';
Schritt 24: Verbinden eines Punkts, der in dem Zielabschnitt eine Strecke L₁ (eine festgelegte Strecke) von P entfernt ist, mit P', sodass eine Form (die punktierte Linie in 3) verschoben wird;
Schritt 25: Angeben des Positionsfehlers des Knotens P' als Positionsfehler der gesendeten Daten (9(a)). In diesem Fall wird P' so verschoben, dass die Form des Zielabschnitts verschoben wird und die Richtung nicht ständig geändert werden muss, wie in 5 gezeigt.
Durch Verschieben des Endpunkts des Zielabschnitts kann der Fehlabgleich auf der Empfangsseite vermieden werden.
Für den Fall, dass es die parallelen Fahrbahnen 1 und 2 gibt, die zu dem Zielabschnitt parallel verlaufen, wie in 3 gezeigt, kann auch das Verfahren vorgeschlagen werden, den gesamten Zielabschnitt parallel zu verschieben. In diesem Fall sollten vorzugsweise alle Knoten in derselben Richtung um einen Abstand L' zwischen P und P' (eine linke und rechte Verschiebungsstrecke) verschoben werden.
Dritte Ausführungsform
Bei einer dritten Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verschieben der Knotenposition in einem Zielabschnitt zur Vermeidung eines Fehlabgleichs auf der Empfangsseite für den Fall beschrieben, dass es eine Nebenstraße gibt, die eine Zielstraße in dem Zielabschnitt in einem kleinen Winkel schneidet.
Die Zufahrt und Ausfahrt einer Kreuzung schneiden eine Hauptfahrbahn in einem kleinen Winkel, wie in 6 gezeigt. Daher kann es in dem Fall, dass von der Empfangsseite ein sequentieller Abgleich unter Verwendung eines Formvektordaten-Strings, der einen Zielabschnitt darstellt, durchgeführt wird, leicht zu einem Fehlabgleich kommen. Der Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 verschiebt die Position eines Knotens in dem Zielabschnitt nach P_j+1', wodurch der Fehlabgleich vermieden wird. Auch in diesem Fall besteht die Gefahr, dass es zu einem Fehlabgleich kommt, wenn ein Punkt P_j+1' zu nahe an einer anderen Verbindungsstraße liegt. Daher wählt der Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 die Position von P_j+1' so, dass diese Gefahr nicht besteht.
7 zeigt die Verarbeitungsprozedur für den Formvektordaten-Verschiebungsteil 18 in diesem Fall. Diese Prozedur wird nach einem Programm mit einem Computer zum Implementieren der Funktion des Formvektordaten-Verschiebungsteils 18 aufgrund des Programms abgearbeitet.
Schritt 31: Wählen des Zielabschnitts einer Zielstraße mit dem Positionsinformations-Umwandlungsteil 17;
Schritt 32: Extrahieren eines Kreuzungsknotens in dem Zielabschnitt und Zuweisen einer Nummer zu jedem Knoten (P₁ bis P_m);
Schritt 33: Festlegen in der Reihenfolge von einem ersten Knoten P_j mit j = 1;
Schritt 34: Berechnen von Δθ_jk für alle Verbindungsstraßen (sich kreuzenden Straßen) k an einer in der Nähe gelegenen Kreuzung in einem Bereich von ±L_0m (L₀ ist eine vorgegebene Strecke von ca. 120 m) um den Kreuzungsknoten P_j·Δθ_jk ermittelt sich durch Δ_θk = θ_j – θ_jk, worin
θ_j: Wendewinkel am Knoten P_j auf der Zielstraße und
θ_jk: Wendewinkel für die Zielstraße der kreuzenden Straße k, wie in 6 gezeigt.
Schritt 35: Berechnen eines Entscheidungswerts ε_jk für jede Verbindungsstraße nach Gleichung (2): εjk = α |Δθjk| + β·Lji (Gleichung 2),worin L_ji der Abstand von dem Knoten P_j bis zu einer Kreuzung ist, in die die Ziel-Verbindungsstraße k mündet.
Schritt 36: Wenn alle ε_jk gleich einem festgelegten Wert ε₀ oder größer als dieser sind, geht die Verarbeitung zum Schritt 46. Wenn nicht, das heißt, wenn es eine Verbindungsstraße gibt, die in einem kleinen Winkel in die Kreuzung mündet,
Schritt 37: Extrahieren von k = r mit dem kleinsten Entscheidungswert ε.
Dann wird die Form der Zielstraße so geändert, dass der Verbindungswinkel zwischen der Zielstraße und der Verbindungsstraße r vergrößert wird, und außerdem wird der Abstand zu einer Kreuzung mit der Verbindungsstraße r vergrößert, wenn diese Kreuzung längs verschoben wird. Der Entscheidungswert wird nach der Verschiebung ermittelt. Wenn die Zielstraße durch die Verschiebung zu nahe an einer anderen Verbindungsstraße liegt, wird der Verschiebungsbetrag alle 1/10 verringert, und die Verringerung wird so lange wiederholt, bis der Zustand beseitigt ist. Insbesondere werden folgende Schritte ausgeführt:
Schritt 38: Festlegen von m = 10;
Schritt 39: der Verbindungswinkel wird wie folgt vergrößert: wenn Δθ_jr ≈ 0 nicht erfüllt ist und
Δθ_jr positiv ist, dann ist θ_j' = θ_j-m·δθ
Δθ_jr negativ ist, dann ist Δθ_j' = Δθ_j+m·δθ,
worin δθ ein vorgegebener Wert von ca. 1,5 Grad ist.
Schritt 40: Vergrößern des Abstands von der Kreuzung auf L_ji' = L_ji+m·δ_L, wenn L_ji ≠ 0 erfüllt ist. δ_L ist ein vorgegebener Abstand von ca. 10 m.
Schritt 41: Berechnen eines Entscheidungswerts ε_jk' jeder Verbindungsstraße nach der Verschiebung und entscheiden, ob alle ε_jk' größer als με_jr sind oder nicht, um das Verschiebungsergebnis zu erhalten. Wenn ε_jk' nicht größer als με_jr ist,
Schritt 42: Festlegen von m = m – 1 und Wiederholen der Prozedur der Schritte 39 und 40, und wenn im Schritt 41 der Verschiebungsbetrag verringert wird oder wenn ε_jk' > με_jr auch dann erfüllt ist, wenn dieser Betrag nicht verringert wird,
Schritt 43: Modifizieren der Position des Knotens P_j um L_ji' und Setzen von P_j+1 auf eine Position, die einen Abstand L (ein vorgegebener Abstand) in θ_j'-Richtung hat;
Schritt 44: Setzen von P_j+2 auf einen Punkt, der einen Abstand 2L entlang der Zielstraße hat;
Schritt 45: Berechnen der Richtungsfehler der Knoten P_j bis P_j+2 und der Positionsfehler der Knoten P_j+1 und P_j und Hinzufügen dieser Fehler zu den gesendeten Daten (9(a)); und
Schritte 46 und 47: Wiederholen der Prozedur ab Schritt 34 für alle Kreuzungsknoten P₁ bis P_m.
Durch Verschieben des Zielabschnitts kann somit ein Fehlabgleich auf der Empfangsseite vermieden werden.
In den Schritten 43 und 44 werden zwar die Positionen von P_j+1 und P_j+2 mit der Richtungsverschiebung von P_j modifiziert, aber diese Verarbeitung ist nicht immer erforderlich. In dem Fall, dass die Position nicht modifiziert wird, werden im Schritt 45 der Richtungsfehler des Knotens P_j und der Positionsfehler des Knotens p festgelegt.
Außerdem wird im Schritt 39 die Richtungsverschiebung nicht durchgeführt, wenn Δθ_jr 0 erfüllt ist. Bei einem gitterförmigen Straßennetz besteht die Gefahr, dass an der Außenseite der Straße gefahren wird, wenn der Winkel stark geändert wird.
10 zeigt eine Verarbeitungsprozedur, die von dem Kartenabgleichteil 13 auf der Empfangsseite ausgeführt werden soll, wenn die in 9(a) gezeigten Positionsinformationen, bei denen die Formvektordaten verschoben sind, empfangen werden.
Schritt 51: Empfangen der Positionsinformationen;
Schritt 52: Festlegen eines in Frage kommenden Punkts als Startpunkt für den Kartenabgleich;
Schritt 53: Durchführen des Kartenabgleichs;
Schritt 54: Berechnen eines Positionsfehlers und eines Richtungsfehlers zwischen den Koordinaten jedes Knotens in den empfangenen Formvektordaten bzw. des durch den Kartenabgleich definierten nächsten Punkts auf dem Straßenabschnitt einer digitalen Karte;
Schritt 55: Entscheiden, ob die Positionsfehler und Richtungsfehler aller Knoten im Vergleich mit den in den empfangenen Positionsinformationen enthaltenen Fehler-Informationen angemessen sind oder nicht. Wenn die Fehler angemessen sind,
Schritt 56: Entscheiden, dass der Abgleich erfolgreich ist, und Definieren des Straßenabschnitts.
Wenn die Fehler im Schritt 55 nicht angemessen sind,
Schritt 57: Abrufen und Festlegen eines anderen in Frage kommenden Punkts als in Frage kommender Startpunkt für den Abgleich unter Berücksichtigung der Positionsfehler und der Richtungsfehler.
Mit dieser Verarbeitung kann eine gesendete Position auf einer digitalen Karte genau angegeben werden. Wenn auf der Sendeseite der Startpunkt für den Abgleich gewählt wird und die Formvektordaten verschoben werden, wie in den einzelnen Ausführungsformen beschrieben, kann vermieden werden, dass es auf der Empfangsseite zu einem Fehlabgleich kommt, und zwar auch dann, wenn ein sequentielles Abgleichverfahren oder ein Form-Abgleichverfahren verwendet wird.
Es ist zwar der Fall als Beispiel beschrieben worden, dass die Position auf der Straße der digitalen Karte gesendet wird, aber die Erfindung kann auch für den Fall verwendet werden, dass Positionen an verschiedenen Formvektoren, die auf einer digitalen Karte dargestellt sind, wie etwa Flüsse oder Höhenlinien, zusätzlich zu der Straße gesendet werden sollen.
Die Erfindung ist zwar anhand der speziellen Ausführungsformen näher beschrieben worden, aber Fachleuten dürfte klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Die Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-132610, die am 27. April 2001 eingereicht wurde, und ihr Inhalt gilt hiermit im Rahmen dieser Anmeldung vollumfänglich als geoffenbart.
Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Senden von Positionsinformationen ein Fehlabgleich auf der Empfangsseite vermieden werden, sodass die Abgleichgenauigkeit verbessert werden kann. Dadurch können Positionsinformationen auf einer digitalen Karte fehlerfrei gesendet werden.

Claims

Verfahren zum Senden von Positionsinformationen einer digitalen Karte zum Senden einer Vektorform, die aus Zielabschnitten auf der digitalen Karte besteht, von einer Sendeseite und zum Festlegen der Vektorform auf einer digitalen Karte auf einer Empfangsseite durch Referenzieren der gesendeten Vektorform, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte aufweist: Wählen eines Teils, der nicht in einem Zielabschnitt der Vektorform liegt und der beim Festlegen der Vektorform auf der digitalen Karte auf der Empfangsseite referenziert wird; Hinzufügen des gewählten Teils zu einem Endpunkt des Zielabschnitts; und Senden der Vektorform, zu der der gewählte Teil hinzugefügt worden ist, von der Sendeseite an die Empfangsseite.
Verfahren zum Senden von Positionsinformationen einer digitalen Karte nach Anspruch 1, das weiterhin folgende Schritte aufweist: Festlegen einer Vielzahl von in Frage kommenden Punkten, die nicht in dem Zielabschnitt der Vektorform liegen und die beim Festlegen der Vektorform auf der digitalen Karte auf der Empfangsseite für einen Endpunkt eines Zielabschnitts der Vektorform referenziert werden; Ziehen einer Senkrechten zu einer benachbarten Vektorform von jedem der in Frage kommenden Punkte; Berechnen eines Abstands zwischen einem Schnittpunkt und dem in Frage kommenden Punkt und einer Winkeldifferenz zwischen einem Abschnittsazimut des Schnittpunkts und einem Abschnittsazimut des in Frage kommenden Punkts; und Wählen eines in Frage kommenden Punkts, der von einem Entscheidungswert bestimmt wird, der den Abstand und die Winkeldifferenz zwischen den Abschnittsazimuten als Elemente umfasst, als Endpunkt des Zielabschnitts, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Festlegen, Ziehen, Berechnen und Wählen auf der Sendeseite ausgeführt werden.
Verfahren zum Senden von Positionsinformationen einer digitalen Karte nach Anspruch 1, das weiterhin folgende Schritte aufweist: Ziehen einer Senkrechten zu jeder der benachbarten Vektorformen von einem Endpunkt des Zielabschnitts der Vektorform; Berechnen eines Abstands zwischen einem Schnittpunkt und dem Endpunkt und einer Winkeldifferenz zwischen einem Abschnittsazimut des Schnittpunkts und einem Abschnittsazimut des Endpunkts; Wählen des Schnittpunkts aufgrund eines Entscheidungswerts, der den Abstand und die Winkeldifferenz zwischen den Abschnittsazimuten als Elemente umfasst; und Verschieben des Endpunkts in entgegengesetzter Richtung zu dem Schnittpunkt von dem Endpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Ziehen, Berechnen, Wählen und Verschieben auf der Sendeseite ausgeführt werden.
Computerprogrammprodukt einer Sendevorrichtung zum Senden einer Vektorform auf einer digitalen Karte, die durch Kartenabgleich von einer Empfangsseite festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt beim Abarbeiten auf einem Computer den Computer Folgendes ausführen lässt: eine Prozedur zum Festlegen einer Vielzahl von in Frage kommenden Punkten eines Endpunkts eines Zielabschnitts der Vektorform; eine Prozedur zum Ziehen einer Senkrechten zu einer benachbarten Vektorform von jedem der in Frage kommenden Punkte und zum Berechnen eines Abstands zwischen einem Schnittpunkt und dem in Frage kommenden Punkt und einer Winkeldifferenz zwischen einem Abschnittsazimut des Schnittpunkts und einem Abschnittsazimut des in Frage kommenden Punkts; eine Prozedur zum Berechnen eines Entscheidungswerts, der mindestens den Abstand und die Winkeldifferenz zwischen den Abschnittsazimuten als Elemente umfasst; eine Prozedur zum Wählen eines in Frage kommenden Punkts als Endpunkt des Zielabschnitts der Vektorform aufgrund des Entscheidungswerts; und eine Prozedur zum Erzeugen der Vektorform mit dem gewählten in Frage kommenden Punkt als Endpunkt.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer die folgende Prozedur: Verschieben des Endpunkts in entgegengesetzter Richtung zu dem Schnittpunkt von dem Endpunkt; Berechnen des Entscheidungswerts so, dass der Endpunkt verschoben wird; Korrigieren einer Verschiebungsstrecke des Endpunkts aufgrund des Entscheidungswerts so, dass der Endpunkt verschoben wird; und eine Prozedur zum Erzeugen der Vektorform mit dem gewählten Endpunkt ausführt.