物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統的製作方法

2023-09-20 00:56:45 1

專利名稱：物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統。
背景技術：
現有技術中的慣性導航系統包括航位推算(Dead Reckoning，簡稱為DR)系統，該 DR系統通過運動感應器獲取運動軌跡信息，根據該運動軌跡信息計算運動物體的位置和方向；若運動感應器為陀螺儀和裡程計，由於陀螺儀和裡程計可能產生誤差，從而降低運動物體的計算所得位置和計算所得方向的準確度。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統，提高物體的計算所得位置和計算所得方向的準確度。為解決上述技術問題，本發明提供一種物體定位方法，包括根據物體的計算所得方向和存儲在資料庫中的路段方向在所述資料庫中搜索第一組方向匹配路段；根據所述物體的計算所得位置和所述第一組方向匹配路段中路段的位置在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段，所述第一組位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體。本發明所述的物體定位方法，其中，所述在所述資料庫中搜索第一組方向匹配路段包括將所述物體的計算所得方向與所述資料庫中的路段方向的差值與預設的方向偏移參數進行比較，得到所述第一組方向匹配路段；其中，所述預設的方向偏移參數大於所述物體的計算所得方向和所述第一組方向匹配路段中的路段方向的差值。本發明所述的物體定位方法，其中，所述在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段包括將距離參數值與從所述物體的計算所得位置到所述第一組方向匹配路段中每一路段的距離進行比較，以得到一段或者多段所述位置匹配路段；其中，從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離小於所述距離參數值。本發明所述的物體定位方法，其中，所述在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段還包括如果在所述第一組方向匹配路段中對所述第一組位置匹配路段的搜索失敗，則增加所述距離參數值。本發明所述的物體定位方法，其中，所述物體定位方法還包括如果所述第一組位置匹配路段中的路段個數大於二，則在所述資料庫中搜索第二組方向匹配路段並且在所述第二組方向匹配路段中搜索第二組位置匹配路段。本發明所述的物體定位方法，其中，所述根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體包括根據從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離在所述第一組位置匹配路段中選擇一段匹配參考路段。本發明所述的物體定位方法，其中，所述根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體還包括如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差值在第一方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第一距離範圍內，則將所述物體的計算所得方向糾正至所述匹配參考路段的方向；以及如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差值在第二方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第二距離範圍內，則將所述物體的計算所得位置糾正至所述匹配參考路段的位置。本發明所述的物體定位方法，其中，所述物體定位方法還包括根據所述物體的計算所得方向的變化模式設置所述第一方向偏移範圍和所述第二方向偏移範圍；以及根據所述物體的計算所得位置的變化模式設置所述第一距離範圍和所述第二距離範圍。本發明還提供了一種地圖系統，包括存儲器，用於存儲計算機可執行指令；地圖信息存儲單元，用於存儲包含路段的位置信息和方向信息的資料庫；與所述存儲器和所述地圖信息存儲單元相連接的處理單元，用於執行所述計算機可執行指令，根據物體的計算所得方向和存儲在所述資料庫中的路段的方向信息在所述資料庫中搜索多段方向匹配路段，並且根據所述物體的計算所得位置和所述多段方向匹配路段中路段的位置信息在所述多段方向匹配路段中搜索一組位置匹配路段用以定位所述物體，其中，所述一組位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段。本發明還提供了一種位置計算系統，包括接口，用於接收表示包含了至少一段位置匹配路段的第一組位置匹配路段的信息；以及與所述接口相連接的處理器，用於根據所述第一組位置匹配路段提供表示所述物體位置的信息；其中，所述第一組位置匹配路段是通過根據所述物體的計算所得位置和第一組方向匹配路段中路段的位置在所述第一組方向匹配路段中搜索獲取到的；所述第一組方向匹配路段是通過根據所述物體的計算所得方向和存儲在資料庫中的路段方向在所述資料庫中搜索獲取到的。本發明所述的位置計算系統，其中，所述第一組方向匹配路段是通過將所述物體的計算所得方向和所述資料庫中的路段方向的差值與預設的方向偏移參數進行比較的方式獲取到的；其中，所述物體的計算所得方向和所述第一組方向匹配路段中每一路段方向的差小於所述方向偏移參數。本發明所述的位置計算系統，其中，所述第一組位置匹配路段是通過將預設的距離參數值與從所述物體的計算所得位置到所述第一組方向匹配路段中每一路段的距離進行比較的方式獲取到的；其中，從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中的每一路段的距離小於所述距離參數值。本發明所述的位置計算系統，其中，如果所述第一組位置匹配路段中的路段個數大於二，所述處理器請求在所述資料庫中搜索第二組方向匹配路段並且在所述第二組方向匹配路段中搜索第二組位置匹配路段。本發明所述的位置計算系統，其中，所述處理器根據從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離在所述第一組位置匹配路段中選擇一段匹配參考路段。
本發明所述的位置計算系統，其中，如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差在第一方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第一距離範圍內，所述處理器將所述物體的計算所得方向糾正至所述匹配參考路段的方向；如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差在第二方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第二距離範圍內，所述處理器將所述物體的計算所得位置糾正至所述匹配參考路段的位置。本發明所述的位置計算系統，其中，所述處理器根據所述物體的計算所得方向的變化模式設置所述第一方向偏移範圍和所述第二方向偏移範圍；以及根據所述物體的計算所得位置的變化模式設置所述第一距離範圍和所述第二距離範圍。本發明還提供了一種定位系統，包括上述技術方案所述的地圖系統和上述技術方案所述的位置計算系統；其中，所述位置計算系統，用於計算運動物體的位置和方向，並將計算所得位置和方向與所述地圖系統中的電子地圖的路段信息相比較；所述地圖系統， 用於從所述電子地圖的路段中選擇匹配參考路段，並基於所述匹配參考路段糾正所述計算所得位置和方向。本發明所述的定位系統，其中，所述位置計算系統包括所述位置計算系統包括 所述接口，與所述地圖系統相耦接，用於接收來自所述地圖系統的表示包含了至少一段位置匹配路段的所述第一組位置匹配路段的信息。與現有技術相比，本發明實施例提供的物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統，根據物體的計算所得方向和計算所得位置在資料庫中搜索一組方向匹配路段，並根據物體的計算所得位置和搜索到的一組方向匹配路段獲取到一組位置匹配路段， 根據該一組位置匹配路段糾正物體的計算所得位置和計算所得方向，從而提高了物體定位的準確度。以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，以使本發明的特性和優點更為明顯。


圖I為本發明一個實施例提供的定位系統的結構示意圖；圖2為本發明一個實施例提供的地圖的部分結構示意圖；圖3為本發明一個實施例提供的位置計算系統執行的示例性方法流程圖；圖4為本發明一個實施例提供的地圖系統執行的示例性方法流程圖；圖5為本發明又一個實施例提供的位置計算系統執行的示例性方法流程圖；圖6為本發明一個實施例提供的定位系統執行的示例性方法流程圖。
具體實施例方式以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述， 但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反，本發明意在涵蓋由權利要求所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種可選項、可修改項和等同項。此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供一個針對本發明的完全的理解，闡明了大量的具體細節。然而，本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在 另外的一些實例中，對於大家熟知的方案、流程、兀件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。在一個實施例中，本發明提供了一種用於定位運動物體的定位系統。該定位系統計算運動物體的位置和方向，並將計算得到的位置和計算得到的方向與電子地圖上的路段信息相比較。該定位系統還在該電子地圖的路段中選擇匹配參考路段，並基於該匹配參考路段糾正該計算所得位置和計算所得方向。
圖I為本發明一個實施例提供的定位系統100的結構示意圖，該定位系統 100例如可以為慣性導航系統/全球定位系統(Inertial Navigation System/Global Positioning System，簡稱為INS/GPS)。定位系統100包括地圖系統102和位置計算系統 112。位置計算系統112可以計算運動物體(該運動物體例如可以為交通工具)的位置。 位置計算系統112可以接收來自衛星(未在圖中顯示)的GPS信號並且根據GPS信號計算運動物體的當前位置。若GPS信號過弱而不能接收到，位置計算系統112還可以根據運動物體的初始位置和該運動物體的運動軌跡計算該運動物體的當前位置。此外，位置計算系統112還可以根據來自地圖系統102的參考信息糾正該運動物體的計算所得位置。在一個實施例中，地圖系統102存儲包含有路段信息的導航地圖。舉例說明，導航地圖包括多條道路，而每條道路被分成多段；道路上的每一段(例如稱為路段)具有方向和位置。地圖系統102可以存儲該導航地圖上的路段的方向信息和位置信息。地圖系統102可以從位置計算系統112接收運動物體的計算所得或已糾正的位置信息，並在該導航地圖上顯示該運動物體的位置。地圖系統102還可以在該導航地圖中進行搜索以獲取到參考信息，並為位置計算系統112提供該參考信息。更具體地說，在一個實施例中，地圖系統102包括地圖信息存儲單元104、處理單元106和存儲器108。地圖信息存儲單元104存儲了包含導航地圖信息(例如路段的位置信息和方向信息)的資料庫(以下稱為地圖信息資料庫)；存儲器108存儲計算機可執行指令(例如計算機可讀指令)；處理單元106執行該計算機可執行軟體(例如計算機可讀指令)，使得處理單元106根據計算所得的該運動物體的方向Om和存儲在該地圖信息資料庫中的路段方向Oks,在該地圖信息資料庫中搜索多段方向匹配路段(Orientation-Matched Road section,簡稱為0MR)(可以稱為本發明實施例中的第一組0MR)。處理單元106還執行該計算機可執行指令(該計算機可執行指令例如可以為計算機可讀指令)，使得處理單元106根據該運動物體的計算所得位置Pm和該多段OMR中路段的位置Pks在該多段OMR 中搜索一組位置匹配路段(Position-Matched Road section,簡稱為PMR)(具體稱為本發明實施例中的第一組PMR);該一組PMR包括一段或多段PMR並且用於定位該運動物體。在一個實施例中，處理單元106通過將運動物體的計算所得方向Om和存儲在該地圖信息資料庫中的每一路段的方向Oks的差與方向偏移參數e KEF進行比較的方式來搜索該多段0MR。若計算所得方向Om和某條路段的方向Oks的差eDIF小於方向偏移參數eKEF， 例如0 DIF = Ocal-Oes < 0 KEF,那麼該條路段是一段0MR。處理單元106還通過將距離參數值Dkef與從運動物體的計算所得位置Pq^到所述多段OMR中每一路段的距離進行比較， 以搜索得到該一段或多段PMR。若從計算所得位置Pq^到一段OMR的距離小於距離參數值 Deef,那麼該段OMR是一段PMR。在一個實施例中，一方面，如果關於一段或多段PMR的搜索結果為失敗，例如未搜索到PMR，那麼處理單元106將距離參數值Dkef增加到另一個值D' KEF。處理單元106通過將距離參數值D' EEF與從計算所得位置到多段OMR中每一路段的距離進行比較的方式在該多段OMR中重新搜索一段或多段PMR。舉例說明，距離參數值Dkef可以初始時設置為10米，如果處理單元106在10米內不能找到任何PMR，處理單元106將距離參數值Dkef增加至30米、50米或70米等等，並且重複該比較步驟直至找到一段或多段PMR。在一個實施例中，距離參數值Dkef有一個界限閾值，例如70米。如果處理單元106在該界限閾值內不能搜索到任何PMR，那麼處理單元106終止該搜索；另一方面，如果搜索到一段或多段PMR， 則地圖系統102為位置計算系統112提供該一段或多段PMR的信息。 在一個實施例中，位置計算系統112包括GPS模塊118以及處理器120，其中，處理器120包括導航輔助模塊114和航位推算(Dead Reckoning，簡稱為DR)模塊116。如果 GPS信號足夠強，GPS模塊118可以根據GPS信號計算運動物體的位置；如果GPS信號不夠強，則DR模塊116可以根據運動物體的初始位置和運動軌跡計算該運動物體的位置；導航輔助模塊114可以糾正DR模塊116計算所得的該運動物體的位置。舉例說明，GPS模塊118通過天線124接收GPS信號，並根據GPS信號計算運動物體的位置。GPS模塊118為地圖系統102提供該運動物體的位置信息，從而在導航地圖上顯示該運動物體的位置；GPS模塊118還可以為處理器120提供該運動物體的位置信息。處理器120中的DR模塊116根據運動物體的初始位置信息(例如GPS模塊118提供的位置信息或預先存儲在DR模塊116中的位置信息)並根據該運動物體的運動軌跡計算該運動物體的位置Pm ;其中，該運動軌跡包括運動物體的方向變化以及運動物體的行走距離；可以通過運動感應器122 (例如陀螺儀和裡程計等)的感應獲取到該運動軌跡；DR模塊116還可以根據運動軌跡計算運動物體的運動方向0m。與處理器120相連接的接口 110可以周期性地接收來自地圖系統102的參考信息，並將該參考信息傳輸給處理器120 ;其中，該參考信息表示了顯示在導航地圖上的該運動物體所處的參考路段的參考方向Okef和參考位置 Peefo進一步地，處理器120可以將計算所得位置Pq^與參考位置Pkef進行比較，將計算所得方向Ocm^與參考方向Okef進行比較；如果計算所得位置Pcm和參考位置Pkef不匹配(例如 計算所得位置Pm與參考位置Pkef之間的距離大於預設閾值)，或者，如果計算所得方向Om 和參考方向Okef不匹配(例如計算所得方向Om與參考方向Okef的差值大於預設閾值)， 則處理器120向地圖系統102請求該一段或多段PMR。有利的是，處理器120通過接口 110接收表示該一段或多段PMR的信息，並利用表示該一段或多段PMR的信息糾正計算所得方向Om和計算所得位置Pm。圖2為本發明一個實施例提供的地圖200的部分結構示意圖。下面將結合圖I對圖2進行描述。如圖2所示，地圖200包括多條路段，其中，多條路段分別包括位置P1和
方向O1、位置P2和方向O2、位置P3和方向O3.....位置P11和方向O11,其中，位置在圖2中用
圓點表示，方向在圖2中用箭頭表示；進一步地，圖2僅以11條路段作為示例性說明，本發明實施例對路段的具體數目不做限制；為描述方便起見，將位置Pk和方向Ok的路段稱為路段(PK，0K) (K = 1,2,...)。此外,Pcmj表示DR模塊116計算所得的運動物體位置,Ocal表示 DR模塊116計算所得的運動物體方向。 在一個實施例中，處理器120可以產生用以搜索地圖系統102的請求，該請求包含有DR模塊116計算所得的方向Om和位置;地圖系統102中的處理單元106根據該請求將計算所得方向Oaii與每一個方向O1、方向02、...、方向O11的差值與方向偏移參數0 KEF(例如60° )進行比較，從而在地圖200中搜索以獲取到第一組0MR。在圖2所示實施例中，若計算所得方向Om與方向O1、方向O2、方向O3、方向O4、方向O5、方向O6、方向O9以及方向Oki的差值均小於60°，則第一組OMR包括路段(P1, O1)、路段(P2，O2)、路段(P3，O3)、路段(P4，
04)、路段(P5，O5)、路段(P6，O6)、路段(P9，O9)以及路段(P10，O10)。處理單元106還通過將從計算所得位置到該第一組OMR中每路段的距離與距離參數值Dkef進行比較的方式搜索一段或多段PMR ;其中，距離參數值Dkef可在初始時設置， 例如在初始時設為10米。若計算所得位置Pm與所有的位置P1、位置P2、...之間的距離均大於距離參數值 Dkef，則搜索不到任何PMR，當前對一段或多段PMR的搜索失敗；此時，處理單元106可以增加距離參數值Dkef,例如將距離參數值Dkef增加至30米。處理單元106在該第一組OMR中搜索30米內的一段或多段PMR。若搜索到一段或多段PMR，則地圖系統102為位置計算系統 112提供該一段或多段PMR的信息；否則，處理單元106再次增加距離參數值Dkef (例如將該距離參數值Dkef增加至50米)，處理單元106可逐漸增加距離參數值Dkef直至搜索到一段或多段PMR;然而，距離參數值Dkef有一界限閾值，該界限閾值例如為70米，若在該界限閾值內搜索不到任何PMR，處理單元106停止搜索並可以產生用於指示搜索失敗的輸出信號。在一個實施例中，當搜索到一段或多段PMR時，地圖系統102為位置計算系統112 提供該一段或者多段PMR的信息；處理器120根據從運動物體的計算所得位置與該一段或多段PMR中每一路段之間的距離以及根據該一段或多段PMR的路段總數，從該一段或多段PMR中選擇一條匹配參考路段(Matched Reference Road secion,簡稱為MRR)。
舉例說明，計算所得位置Pm與位置P3之間的距離可能小於距離參數值Dkef,而計算所得位置與位置P1、位置P2、位置P4、位置P5、位置P6、位置P9以及位置Pltl之間的距離可能大於距離參數值Dkef，則相應地只搜索到一段PMR，即路段(P3，03);導航輔助模塊114 將路段(P3，O3)作為一段MRR，並將計算所得位置和計算所得方向Om分別糾正至位置 P3和方向03。在一個實施例中，DR模塊116包括一寄存單元，該寄存單元用於存儲當前計算所得的運動物體的信息，該當前計算所得的運動物體的信息例如可以為位置信息和方向信息；導航輔助模塊114可擦除寄存單元中當前計算所得的運動物體的信息，並且將表示位置P3和方向O3的信息寫入該寄存單元中。再舉例說明，計算所得位置Pq^與位置P3和位置P5之間的距離可能小於距離參數值Dkef,而計算所得位置Pcm^與位置P1、位置P2、位置P4、位置P6、位置P9以及位置PltI之間的距離則可能大於距離參數值Dkef，則相應地搜索到兩段PMRjP :路段(P3，03)和路段(P5，
05);處理器120將距離IP3-PqJ與距離IP5-PqJ進行比較，導航輔助模塊114將距離計算所得位置Pm近的路段作為一段MRRj^n :路段(P3，O3)，並根據已選定的MRR糾正計算所得位置和計算所得方向0m。在另一個例子中，搜索到的PMR的數目可能大於兩個，例如在路段(P3，03)的上方或下方可能有一條公路橋(未在圖中顯示)，且該公路橋的方向與方向O3接近，處理器120 可以丟棄當前接收到的PMR信息；當時間超過預設間隔或者運動物體的行走距離超過預設距離時，處理器120可以產生新的搜索請求，該新的搜索請求包括運動物體的重新計算所得的方向0' m和重新計算所得的位置P' m ;處理單元106接收該新的搜索請求並基於該重新計算所得的方向0' m在地圖信息存儲單元104的資料庫中搜索以獲取到第二組 0MR，其中，資料庫例如可以為地圖200 ;處理單元106還基於該重新計算所得的位置P' CAL 在該第二組OMR中搜索一段或多段PMR(本發明實施例中所述的第二組PMR);處理單元106以上述類似的方式執行該搜索步驟。有利的是，由於定位系統100可以避免採用錯誤路段對運動物體的計算所得位置和計算所得方向進行糾正，從而提高了物體的計算所得位置和計算所得方向的準確度。圖3為本發明一個實施例提供的位置 計算系統112執行的示例性方法流程圖300。 以下將結合圖I對圖3進行描述。在一個實施例中，可以是位置計算系統112中的處理器 120執行流程圖300中的步驟，並向地圖系統102發送用於搜索一段或多段PMR的請求，為描述方便，本發明實施例可以將該用於搜索一段或多段PMR的請求稱為搜索請求。在步驟302中，處理器120嘗試獲取運動物體的初始信息；其中，該初始信息包括該運動物體的初始位置Pint和與該初始位置Pint相對應的初始時間tINT ;該運動物體的初始信息可以預存儲在DR模塊116或導航輔助模塊114中。在一個實施例中，當GPS模塊118 接收GPS信號時，GPS模塊118為處理器120產生該運動物體的位置信息，處理器120可以將GPS模塊118先前產生的位置信息作為初始位置信息，處理器120也可以將DR模塊116 先前計算所得的運動物體位置信息作為初始位置信息，處理器120還可以將導航輔助模塊 114先前糾正的運動物體位置信息作為初始位置信息；當處理器120獲取得該運動物體的初始位置信息時，流程轉到步驟304 ;否則處理器120繼續嘗試獲取運動物體的初始信息。在步驟304中，處理器120將運動物體的行走距離與預設距離參數值進行比較，該預設距離參數值例如可以為10米；該行走距離具體為該初始位置Pint與當前計算所得的位置Pm之間的距離；如果該運動物體的行走距離|Pm-PINT|大於預設距離參數值(例如10 米)，處理器120執行步驟310 ;否則，流程轉到步驟306。在步驟306中，處理器120計算該運動物體的行走時間，該行走時間具體是從該初始時間tINT到當前時間t■的時間。如果該運動物體的行走時間超過預設時間參數(例如3分鐘)，處理器120執行步驟310 ;否則，流程轉到步驟308。如上所述，處理器120可以接收參考信息，該參考信息表示顯示在導航地圖上的該運動物體所處的參考路段的參考方向Okef和參考位置PKEF。在步驟308中，處理器120將運動物體的當前計算所得的位置Pm與參考位置Pkef 進行比較，並將運動物體的當前計算所得的方向Om與參考方向Okef進行比較；舉例說明， 處理器120將當前計算所得的位置與參考位置Pkef之間的距離與預設距離閾值進行比較，該預設距離閾值例如可以為10米，若距離IPkef-PqJ大於該預設距離閾值，則當前計算所得的位置Pm與參考位置Pkef不匹配；處理器120還將當前計算所得的方向(W與參考方向Okef之間的方向差跟預設方向閾值進行比較，該預設方向閾值例如可以為10度，若方向差Iokef-OqJ大於該預設方向閾值，則當前計算所得的方向Om與參考方向Okef不匹配。若當前計算所得的位置Pm與參考位置Pkef不匹配或者當前計算所得的方向Om與參考方向 Okef不匹配，處理器120執行步驟310 ;否則，處理器120重複執行步驟304。在步驟310中，向地圖系統102發送搜索請求。通過上述步驟可知，處理器120可以根據不同的預設距離閾值向地圖系統102發送搜索請求，處理器120也可以在不同的時間間隔內向地圖系統102發送搜索請求；當運動物體的當前計算所得信息與參考信息不匹配時，處理器120還向地圖系統102發送搜索請求。在一個實施例中，地圖系統102接收來自處理器120的搜索請求，並根據該搜索請求為處理器120提供一段或多段PMR以糾正該運動物體的當前計算所得信息。圖4為本發明一個實施例提供的地圖系統102執行的示例性方法流程圖400 ；以下將結合圖I和圖2對圖4所示實施例進行描述。在一個實施例中，地圖系統102執行流程圖400中的步驟，從而為處理器120提供一段或多段PMR。在步驟402中，地圖系統102檢測來自處理器120的搜索請求；如果地圖系統102 接收到搜索請求，地圖系統102執行步驟404 ;否則，地圖系統102重複執行步驟402。在步驟404中，地圖系統102在地圖信息存儲單元104的資料庫中搜索多段0MR。在步驟406中，地圖系統102在該多段OMR中搜索一段或多段PMR ;如果搜索到一段或多段PMR，則執行步驟408。在步驟408中，地圖系統102為位置計算系統11 2提供該一段或多段PMR的方向信息和位置信息；進一步地，地圖系統102可以按照類似於圖I和圖2所示實施例中描述的方式搜索該多段OMR和搜索該一段或多段PMR，從而為位置計算系統112提供該一段或多段 PMR的方向信息和位置信息。圖5為本發明又一個實施例提供的位置計算系統112執行的示例性方法流程圖 500。以下將結合圖I和圖2對圖5進行描述。在一個實施例中，位置計算系統112執行流程圖500中的步驟，從而對運動物體的計算所得位置Pq^和計算所得方向Om進行糾正。在步驟502中，處理器120接收來自地圖系統102的一段或多段PMR的信息，並檢查匹配路段的個數(例如PMR中的路段個數)是否大於零且小於三；如果該匹配路段的個數大於零且小於三，流程轉到步驟504 ;否則，流程結束。在步驟504中，處理器120在該一段或多段PMR中選擇一段MRR ;處理器120按照類似於圖2所示實施例中描述的方式執行該選擇步驟。在步驟506中，處理器120根據運動物體的計算所得方向Oq^的變化模式設置方向偏移閾值0 TH，並根據該運動物體的計算所得位置的變化模式設置距離閾值Dth ;更具體地說，如果計算所得方向Om在預定時間間隔內的變化增加，處理器120增加方向偏移閾值9 TH ;舉例說明，如果運動物體在預定時間間隔內轉了一個大於30度且小於60度的彎， 那麼方向偏移閾值e ^可被設為15度，如果該運動物體在預定時間間隔內轉了一個大於60 度的彎，那麼方向偏移閾值eTH可被設為20度。此外，該運動物體可以在路上直線行走，例如運動物體在預定時間間隔內的轉彎角度小於20度；當運動物體在路上直線行走時，如果該運動物體的直線行走距離增加，那麼處理器120增加距離閾值Dth ;舉例說明，如果運動物體的直線行走距離大於40米且小於150米，那麼距離閾值Dth被設置為50米，如果該運動物體的直線行走距離大於150米，那麼距離閾值Dth被設置為70米。在步驟508中，處理器120確定從運動物體的計算所得位置到MMR的參考位置Pkef的距離Dras是否在第一距離範圍內，例如小於距離閾值Dth ;此外，處理器120還確定該運動物體的計算所得方向Om和MMR的參考方向Okef的差0 DIF是否在第一方向偏移範圍內，例如從3度到方向偏移閾值0TH。如果距離Dais在所述第一距離範圍內且方向差0DIF 在所述一方向偏移範圍內，那麼處理器120執行步驟510 ;否則，處理器120執行步驟516。在步驟510中，導航輔助模塊114糾正計算所得方向CU至參考方向0KEF，例如將參考方向Oref的信息寫入DR模塊116中以覆蓋計算所得方向Oaij的信息。在步驟512中，處理器120確定距離Dras是否在第二距離範圍內，例如從5米到距離閾值Dth,並且確定 方向差0 DIF是否在第二方向偏移範圍內，例如小於方向偏移閾值 0TH。如果距離Dras在所述第二距離範圍內且方向差0DIF在所述二方向偏移範圍內，那麼處理器120執行步驟514 ;否則，處理器120執行步驟516。在步驟514中，導航輔助模塊114糾正計算所得位置Pq^至參考位置PKEF，例如將參考位置Pkef的信息寫入DR模塊116中以覆蓋計算所得位置的信息。在一個實施例中，處理器120可以並行執行步驟508-步驟510和步驟512-步驟 514，當然本發明實施例對於處理器120在糾正計算所得方向Om與計算所得位置時並無嚴格的先後順序。在步驟516中，處理器120確定當前存儲在DR模塊116中的運動物體的位置和方向是否正確。舉例說明，如果參考位置Pkef和當前存儲的運動物體位置之間的距離Dcks小於預定閾值，例如10米，且參考方向Okef和當前存儲的運動物體方向的差0 DIF小於預定閾值，例如10度，那麼當前存儲的運動物體的位置和方向信息為正確。如果當前存儲的運動物體的信息為正確，那麼流程轉到步驟518 ;否則，流程結束。在步驟518中，位置計算系統112更新起點標誌。更具體地說，位置計算系統112 根據當前存儲在DR模塊116中的運動物體信息命令地圖系統102更新顯示在導航地圖上該運動物體的位置。位置計算系統112還可以用當前存儲的信息代替先前獲得的運動物體的初始信息。圖6為本發明一個實施例提供的定位系統100執行的示例性方法流程圖600。以下將結合圖I、圖2、圖3、圖4和圖5對圖6所示實施例進行描述。在步驟602中，定位系統100根據運動物體的計算所得方向Om和存儲在地圖信息存儲單元104的資料庫中的路段方向Oks在該資料庫中搜索一組0MR。在步驟604中，定位系統100根據該運動物體的計算所得位置Pq^和該一組OMR中路段的位置Pks在該一組OMR中搜索包括了一段或多段PMR的一組PMR。在步驟606中，定位系統100利用該一組PMR定位該運動物體。雖然之前的說明和附圖描述了本發明的實施例，應當理解在不脫離所附權利要求書所界定的本發明原理的精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明的範圍由權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前的描述。
權利要求
1.一種物體定位方法，其特徵在於，所述物體定位方法包括 根據物體的計算所得方向和存儲在資料庫中的路段方向在所述資料庫中搜索第一組方向匹配路段； 根據所述物體的計算所得位置和所述第一組方向匹配路段中路段的位置在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段，所述第一組位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及 根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體。
2.根據權利要求I所述的物體定位方法，其特徵在於，所述在所述資料庫中搜索第一組方向匹配路段包括 將所述物體的計算所得方向與所述資料庫中的路段方向的差值與預設的方向偏移參數進行比較，得到所述第一組方向匹配路段；其中，所述預設的方向偏移參數大於所述物體的計算所得方向和所述第一組方向匹配路段中的路段方向的差值。
3.根據權利要求2所述的物體定位方法，其特徵在於，所述在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段包括 將距離參數值與從所述物體的計算所得位置到所述第一組方向匹配路段中每一路段的距離進行比較，以得到一段或者多段所述位置匹配路段；其中，從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離小於所述距離參數值。
4.根據權利要求3所述的物體定位方法，其特徵在於，所述在所述第一組方向匹配路段中搜索第一組位置匹配路段還包括 如果在所述第一組方向匹配路段中對所述第一組位置匹配路段的搜索失敗，則增加所述距離參數值。
5.根據權利要求I所述的物體定位方法，其特徵在於，所述物體定位方法還包括 如果所述第一組位置匹配路段中的路段個數大於二，則在所述資料庫中搜索第二組方向匹配路段並且在所述第二組方向匹配路段中搜索第二組位置匹配路段。
6.根據權利要求I所述的物體定位方法，其特徵在於，所述根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體包括 根據從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離在所述第一組位置匹配路段中選擇一段匹配參考路段。
7.根據權利要求6所述的物體定位方法，其特徵在於，所述根據所述第一組位置匹配路段定位所述物體還包括 如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差值在第一方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第一距離範圍內，則將所述物體的計算所得方向糾正至所述匹配參考路段的方向；以及 如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差值在第二方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第二距離範圍內，則將所述物體的計算所得位置糾正至所述匹配參考路段的位置。
8.根據權利要求7所述的物體定位方法，其特徵在於，所述物體定位方法還包括 根據所述物體的計算所得方向的變化模式設置所述第一方向偏移範圍和所述第二方向偏移範圍；以及根據所述物體的計算所得位置的變化模式設置所述第一距離範圍和所述第二距離範圍。
9.一種地圖系統，其特徵在於，所述地圖系統包括 存儲器，用於存儲計算機可執行指令； 地圖信息存儲單元，用於存儲包含路段的位置信息和方向信息的資料庫； 與所述存儲器和所述地圖信息存儲單元相連接的處理單元，用於執行所述計算機可執行指令，根據物體的計算所得方向和存儲在所述資料庫中的路段的方向信息在所述資料庫中搜索多段方向匹配路段，並且根據所述物體的計算所得位置和所述多段方向匹配路段中路段的位置信息在所述多段方向匹配路段中搜索一組位置匹配路段用以定位所述物體，其中，所述一組位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段。
10.一種位置計算系統，其特徵在於，所述位置計算系統包括 接口，用於接收表示包含了至少一段位置匹配路段的第一組位置匹配路段的信息；以及 與所述接口相連接的處理器，用於根據所述第一組位置匹配路段提供表示所述物體位置的信息；其中， 所述第一組位置匹配路段是通過根據所述物體的計算所得位置和第一組方向匹配路段中路段的位置在所述第一組方向匹配路段中搜索獲取到的； 所述第一組方向匹配路段是通過根據所述物體的計算所得方向和存儲在資料庫中的路段方向在所述資料庫中搜索獲取到的。
11.根據權利要求10所述的位置計算系統，其特徵在於，所述第一組方向匹配路段是通過將所述物體的計算所得方向和所述資料庫中的路段方向的差值與預設的方向偏移參數進行比較的方式獲取到的；其中，所述物體的計算所得方向和所述第一組方向匹配路段中每一路段方向的差小於所述方向偏移參數。
12.根據權利要求11所述的位置計算系統，其特徵在於，所述第一組位置匹配路段是通過將預設的距離參數值與從所述物體的計算所得位置到所述第一組方向匹配路段中每一路段的距離進行比較的方式獲取到的；其中，從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中的每一路段的距離小於所述距離參數值。
13.根據權利要求10所述的位置計算系統，其特徵在於，如果所述第一組位置匹配路段中的路段個數大於二，所述處理器請求在所述資料庫中搜索第二組方向匹配路段並且在所述第二組方向匹配路段中搜索第二組位置匹配路段。
14.根據權利要求10所述的位置計算系統，其特徵在於，所述處理器根據從所述物體的計算所得位置到所述第一組位置匹配路段中每一路段的距離在所述第一組位置匹配路段中選擇一段匹配參考路段。
15.根據權利要求14所述的位置計算系統，其特徵在於， 如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差在第一方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第一距離範圍內，所述處理器將所述物體的計算所得方向糾正至所述匹配參考路段的方向； 如果所述物體的計算所得方向和所述匹配參考路段的方向的差在第二方向偏移範圍內並且從所述物體的計算所得位置到所述匹配參考路段的距離在第二距離範圍內，所述處理器將所述物體的計算所得位置糾正至所述匹配參考路段的位置。
16.根據權利要求15所述的位置計算系統，其特徵在於，所述處理器根據所述物體的計算所得方向的變化模式設置所述第一方向偏移範圍和所述第二方向偏移範圍；以及根據所述物體的計算所得位置的變化模式設置所述第一距離範圍和所述第二距離範圍。
17.一種定位系統，其特徵在於，包括如權利要求9所述的地圖系統和權利要求10所述的位置計算系統；其中， 所述位置計算系統，用於計算運動物體的位置和方向，並將計算所得位置和方向與所述地圖系統中的電子地圖的路段信息相比較； 所述地圖系統，用於從所述電子地圖的路段中選擇匹配參考路段，並基於所述匹配參考路段糾正所述計算所得位置和方向。
18.根據權利要求17所述的定位系統，其特徵在於，所述位置計算系統包括 所述接口，與所述地圖系統相耦接，用於接收來自所述地圖系統的表示包含了至少一段位置匹配路段的所述第一組位置匹配路段的信息。
全文摘要
本發明公開了一種物體定位方法、位置計算系統、地圖系統以及定位系統，所述物體定位方法包括根據物體的計算所得方向和存儲在資料庫中的路段方向在所述資料庫中搜索一組方向匹配路段；根據所述物體的計算所得位置和所述一組方向匹配路段中路段的位置在所述一組方向匹配路段中搜索一組位置匹配路段位置匹配路段，所述一組位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及根據所述一組位置匹配路段定位所述物體。採用本發明的物體定位方法，能夠糾正物體的計算所得位置和計算所得方向。
文檔編號G01C21/16GK102620732SQ201110034870
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者盧勝洪, 詹姆斯·王, 陳筠 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司