[发明专利]基于相对坐标定位的实时地图匹配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动设备的定位/导航技术领域，尤其涉及一种基于相对坐标定位的实时地图匹配方法及系统。

背景技术

基于GPS的车辆定位/导航系统的开发与应用正日益受到国内外重视，并显示出巨大的经济和社会效益。许多车辆定位/导航系统都需要进行准确实时的地图匹配。地图匹配是将通过GPS、航迹推算(DR，Dead-Reckoning)等方法测得的车辆位置和/或行驶轨迹，与车载电子地图中的数据相比较、匹配，在车辆被约束在道路上的前提下，将车辆的GPS和/或DR误差较大的输出匹配到电子地图中最邻近的道路上误差较小的相应点的过程。它不仅有利于在移动终端上显示车辆的当前位置，更重要的是可以进一步为车辆提供导航计算和实时路径引导功能。

对于普通车辆定位/导航系统来说，实时地图匹配通常在本机上独立完成，即通过一定的地图匹配算法将测得的车辆位置或行驶轨迹直接转换为与地图数据相关的坐标位置。然而在某些特殊情况下，由于客观条件限制，必须采用客户端/服务器交互式解决方案才能实现实时地图匹配。例如在中国，真实电子地图数据对普通车辆定位/导航系统用户，甚至是开发者来说都是保密的，这就需要使用一定的加密算法对电子地图的真实坐标数据进行加密处理。由于采用不可逆加密算法，一般情况下，会直接在客户端应用程序中嵌入加密算法，实时对车辆的位置数据进行加密处理，以便进一步与加密地图进行匹配。然而，一旦客户端应用程序代码被反编译，高度机密的加密算法及电子地图数据就面临着有可能被破解从而导致泄密的危险。为了规避这种风险，可以选择客户端/服务器交互式解决方案，即将加密算法的单一副本放置在服务器端，客户端通过不断与服务器端进行交互，将获得的实时位置坐标通过服务器端加密后传回到客户端，客户端再与本机上已经加密的电子地图进行下一步匹配。

采用客户端/服务器交互式解决方案虽然可以很好的满足安全性要求，但客户端与服务器间必须维持实时、双向高频率(秒级)的远程通信才能满足车辆定位/导航应用的需求。显然，维持实时、双向、高质量的网络通信的开销及可能的通信时延会大大影响这种解决方案的可行性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种基于相对坐标定位的实时地图匹配方法，通过该方法解决现有技术中网路通信开销过大、对网络通信质量要求过高的缺陷。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

降低通过服务器对客户端接收到的绝对位置坐标进行坐标校正的频率，只对具有较高参考价值的位置点坐标进行精确的坐标校正。对于接收到的大多数绝对位置坐标，根据其与参考坐标点的相对位置，采用一定的推算算法，估算其坐标校正值，具体步骤如下：

步骤1：客户端获取位置信息并将获取的位置信息发送给服务端；

步骤2：服务端对位置信息进行校正和/或加密后，将生成的可匹配坐标数据传送给客户端；

步骤3：客户端进行所述可匹配坐标数据与电子地图的匹配，并将匹配结果进行外在表示。

基于上述方案，步骤1进一步包括：

步骤11：客户端获取客户端当前的绝对位置坐标；

步骤12：客户端根据参考点判断规则对所接收到的绝对位置坐标进行筛选，若当前绝对位置坐标为参考点坐标，则将该坐标发送给服务端，执行步骤2；若当前绝对位置坐标为非参考点坐标，则执行步骤13；

步骤13：客户端对所述非参考点坐标进行近似计算，获得可用于地图匹配的相对定位坐标后执行步骤3。

基于上述方案，步骤12中所述的参考点判断规则采用基于距离、时间或角度的判断门限作为区分参考点坐标及非参考点坐标的判断条件，若小于所述门限值，则判断为非参考点坐标，若大于等于所述门限值，则判断为参考点坐标。

基于上述方案，步骤13进一步包括：

步骤131：客户端读取最近一个参考点坐标及经服务器校正和/或加密后的该参考点坐标的可匹配参考点坐标；

步骤132：客户端依据所述参考点坐标及可匹配参考点坐标使用推算算法近似计算出所述非参考点坐标的相对定位坐标，然后将所述相对定位坐标送地图匹配单元进行地图匹配。

基于上述方案，步骤3中还包括电子地图数据的获取步骤：

步骤31：当客户端需要进行地图匹配时向服务端发起获取地图数据请求；

步骤32：服务端根据所述请求将整个地图的全部或部分发送给客户端；

步骤33：客户端接收所述地图数据进行地图匹配。

本发明的另一目的之一是提供一种基于相对坐标定位的实时地图匹配系统，为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：