[发明专利]用数字地图资料来校准所获取的位置的方法和装置

说明书

提供一种计算机执行的、用数字地图的至少一个道路部段来校准在运动过程中连续获取的地理位置的方法。该技术的方法方案包括以下步骤：获取当前位置；产生数学表达，该数学表达描述在获取位置附近的数字地图的至少一个道路部段的曲线走向；确定对应于所获取的位置的、在数学表达上的位置；投影在该数学表达上确定的位置到所述至少一个道路部段上以确定对应于所获取的位置的、在该数字地图上的位置。还提供用数字地图来校准在运动过程中连续获取的地理位置的装置和计算机程序产品。

技术领域

本公开内容总体涉及用所提供的数字地图资料来校准所获取的地理位置。本公开内容尤其涉及用数字地图的道路部段来校准连续获取的地理位置的技术。

背景技术

在终端机(如导航仪或智能手机)上提供数字地图，以描绘真实的道路网。道路网在此可以是指选定地理区域(如城市、城市区域、人口稠密区域、行政区、地区、乡村、大陆)的所有可供行驶或可供行走的道路总和。

为了将描绘道路网所需的数据量限制到存储器和处理器资源有限的终端机可接受的程度，道路网在数字化时通常在道路形状和交叉路口形状显示方面得以简化。例如道路或路段的曲线走向可借助少量形状点(shape points)非常近似地描绘。每个形状点此时代表在数字地图中的道路的地理位置。在相邻形状点之间的道路走向可通过线性内插来描述。

在终端机中，数字地图一般结合借助终端机位置传感器实际获取的位置一起显示。通过这种方式，终端机使用者可随时在地图上看到实际位置和可能的位置变化。因此，使用者例如可以从地图上知晓他恰好处于哪个路段以及其周围有哪些道路。

在描绘所获取的位置时存在以下问题，车辆或使用者的借助位置传感器获取的沿道路的地理位置常常与存储在数字地图上的道路位置不一致。这种偏差的一个原因可能在于数字地图简化描绘道路网。但也可能出现路段被不精确或甚至错误地数字化。但是，在所获取的位置与数字地图上的道路描绘之间的差异也可能由不精确的位置确定造成(如源于借助GPS信号位置确定时的遮蔽效应)。

为了获得所获取的位置与数字地图之间的一致，此时采用下列比对方法：采用在数字地图中描绘的道路来校准所获取的位置。“用数字地图的道路校准所获取的位置”在导航领域中称为“地图匹配”。

通常，在校准所获取的位置时选择“距所获取的位置最近”的道路或路段。这种校准方法的缺点是所获取的位置简单地依据相邻道路、而不是依据实际行驶道路描绘在地图中。这尤其可能出现在交叉路口附近，通常在这里多条道路紧密并排。

如果除了位置还提供关于运动方向的信息，则在校准时也可考虑运动方向，在这里，所获取的位置对应于一个在地图中邻近的路段，该路段基于其曲线形状而最佳对应于该运动方向。方向信息的采用对于“道路网形状只以粗略分辨率数字化”的地图尤其不利。在这种情况下，数字地图所展示的曲线走向总是可能偏离道路的实际曲线走向，由此一来，所获取的位置恰好在偏离范围内不一致且有误地对应于数字化的路段。

在每秒多次图像更新(高达20帧/秒)的现代终端机中，即使是与数字地图的较小匹配问题也会让人很困扰。当车辆或使用者沿道路连续(即以恒速和恒定角速度)前进时，颠簸运动或甚至位置显示突变造成在数字地图上不均匀匹配的位置。这尤其能在圆直径小(因而大曲率)的环岛交通中看到。在这里通常能看到在数字地图上的位置显示的跳动或甚至暂时停顿，接着是位置显示从环岛交通的一个道路尽头跳到另一个道路尽头，虽然车辆或使用者只是持续前行。对于想要密切关注在终端机屏幕上的运动走向以更好定向的使用者来说，这种猛然运动或跳动让人烦躁和困扰。

发明内容

提出一种用于用数字地图资料校准所获取的位置的改善技术。