专利名称：物体定位方法、位置计算系统、地图系统以及定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种物体定位方法、位置计算系统、地图系统以及定位系统。
背景技术：
现有技术中的惯性导航系统包括航位推算(Dead Reckoning，简称为DR)系统，该 DR系统通过运动感应器获取运动轨迹信息，根据该运动轨迹信息计算运动物体的位置和方向；若运动感应器为陀螺仪和里程计，由于陀螺仪和里程计可能产生误差，从而降低运动物体的计算所得位置和计算所得方向的准确度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种物体定位方法、位置计算系统、地图系统以及定位系统，提高物体的计算所得位置和计算所得方向的准确度。为解决上述技术问题，本发明提供一种物体定位方法，包括根据物体的计算所得方向和存储在数据库中的路段方向在所述数据库中搜索第一组方向匹配路段；根据所述物体的计算所得位置和所述第一组方向匹配路段中路段的位置在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段，所述第一组位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体。本发明所述的物体定位方法，其中，所述在所述数据库中搜索第一组方向匹配路段包括将所述物体的计算所得方向与所述数据库中的路段方向的差值与预设的方向偏移参数进行比较，得到所述第一组方向匹配路段；其中，所述预设的方向偏移参数大于所述物体的计算所得方向和所述第一组方向匹配路段中的路段方向的差值。本发明所述的物体定位方法，其中，所述在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段包括将距离参数值与从所述物体的计算所得位置到所述第一组方向匹配路段中每一路段的距离进行比较，以得到一段或者多段所述位置匹配路段；其中，从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离小于所述距离参数值。本发明所述的物体定位方法，其中，所述在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段还包括如果在所述第一组方向匹配路段中对所述第一组位置匹配路段的搜索失败，则增加所述距离参数值。本发明所述的物体定位方法，其中，所述物体定位方法还包括如果所述第一组位置匹配路段中的路段个数大于二，则在所述数据库中搜索第二组方向匹配路段并且在所述第二组方向匹配路段中搜索第二组位置匹配路段。本发明所述的物体定位方法，其中，所述根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体包括根据从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离在所述第一组位置匹配路段中选择一段匹配参考路段。本发明所述的物体定位方法，其中，所述根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体还包括如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差值在第一方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第一距离范围内，则将所述物体的计算所得方向纠正至所述匹配参考路段的方向；以及如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差值在第二方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第二距离范围内，则将所述物体的计算所得位置纠正至所述匹配参考路段的位置。本发明所述的物体定位方法，其中，所述物体定位方法还包括根据所述物体的计算所得方向的变化模式设置所述第一方向偏移范围和所述第二方向偏移范围；以及根据所述物体的计算所得位置的变化模式设置所述第一距离范围和所述第二距离范围。本发明还提供了一种地图系统，包括存储器，用于存储计算机可执行指令；地图信息存储单元，用于存储包含路段的位置信息和方向信息的数据库；与所述存储器和所述地图信息存储单元相连接的处理单元，用于执行所述计算机可执行指令，根据物体的计算所得方向和存储在所述数据库中的路段的方向信息在所述数据库中搜索多段方向匹配路段，并且根据所述物体的计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组位置匹配路段用以定位所述物体，其中，所述一组位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段。本发明还提供了一种位置计算系统，包括接口，用于接收表示包含了至少一段位置匹配路段的第一组位置匹配路段的信息；以及与所述接口相连接的处理器，用于根据所述第一组位置匹配路段提供表示所述物体位置的信息；其中，所述第一组位置匹配路段是通过根据所述物体的计算所得位置和第一组方向匹配路段中路段的位置在所述第一组方向匹配路段中搜索获取到的；所述第一组方向匹配路段是通过根据所述物体的计算所得方向和存储在数据库中的路段方向在所述数据库中搜索获取到的。本发明所述的位置计算系统，其中，所述第一组方向匹配路段是通过将所述物体的计算所得方向和所述数据库中的路段方向的差值与预设的方向偏移参数进行比较的方式获取到的；其中，所述物体的计算所得方向和所述第一组方向匹配路段中每一路段方向的差小于所述方向偏移参数。本发明所述的位置计算系统，其中，所述第一组位置匹配路段是通过将预设的距离参数值与从所述物体的计算所得位置到所述第一组方向匹配路段中每一路段的距离进行比较的方式获取到的；其中，从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中的每一路段的距离小于所述距离参数值。本发明所述的位置计算系统，其中，如果所述第一组位置匹配路段中的路段个数大于二，所述处理器请求在所述数据库中搜索第二组方向匹配路段并且在所述第二组方向匹配路段中搜索第二组位置匹配路段。本发明所述的位置计算系统，其中，所述处理器根据从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离在所述第一组位置匹配路段中选择一段匹配参考路段。
本发明所述的位置计算系统，其中，如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差在第一方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第一距离范围内，所述处理器将所述物体的计算所得方向纠正至所述匹配参考路段的方向；如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差在第二方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第二距离范围内，所述处理器将所述物体的计算所得位置纠正至所述匹配参考路段的位置。本发明所述的位置计算系统，其中，所述处理器根据所述物体的计算所得方向的变化模式设置所述第一方向偏移范围和所述第二方向偏移范围；以及根据所述物体的计算所得位置的变化模式设置所述第一距离范围和所述第二距离范围。本发明还提供了一种定位系统，包括上述技术方案所述的地图系统和上述技术方案所述的位置计算系统；其中，所述位置计算系统，用于计算运动物体的位置和方向，并将计算所得位置和方向与所述地图系统中的电子地图的路段信息相比较；所述地图系统， 用于从所述电子地图的路段中选择匹配参考路段，并基于所述匹配参考路段纠正所述计算所得位置和方向。本发明所述的定位系统，其中，所述位置计算系统包括所述位置计算系统包括 所述接口，与所述地图系统相耦接，用于接收来自所述地图系统的表示包含了至少一段位置匹配路段的所述第一组位置匹配路段的信息。与现有技术相比，本发明实施例提供的物体定位方法、位置计算系统、地图系统以及定位系统，根据物体的计算所得方向和计算所得位置在数据库中搜索一组方向匹配路段，并根据物体的计算所得位置和搜索到的一组方向匹配路段获取到一组位置匹配路段， 根据该一组位置匹配路段纠正物体的计算所得位置和计算所得方向，从而提高了物体定位的准确度。以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。
图I为本发明一个实施例提供的定位系统的结构示意图；图2为本发明一个实施例提供的地图的部分结构示意图；图3为本发明一个实施例提供的位置计算系统执行的示例性方法流程图；图4为本发明一个实施例提供的地图系统执行的示例性方法流程图；图5为本发明又一个实施例提供的位置计算系统执行的示例性方法流程图；图6为本发明一个实施例提供的定位系统执行的示例性方法流程图。
具体实施例方式以下将对本发明的实施例给出详细的说明。虽然本发明将结合实施例进行阐述， 但应理解这并非意指将本发明限定于这些实施例。相反，本发明意在涵盖由权利要求所界定的本发明精神和范围内所定义的各种可选项、可修改项和等同项。此外，在以下对本发明的详细描述中，为了提供一个针对本发明的完全的理解，阐明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在 另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、兀件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。在一个实施例中，本发明提供了一种用于定位运动物体的定位系统。该定位系统计算运动物体的位置和方向，并将计算得到的位置和计算得到的方向与电子地图上的路段信息相比较。该定位系统还在该电子地图的路段中选择匹配参考路段，并基于该匹配参考路段纠正该计算所得位置和计算所得方向。
图I为本发明一个实施例提供的定位系统100的结构示意图，该定位系统 100例如可以为惯性导航系统/全球定位系统(Inertial Navigation System/Global Positioning System，简称为INS/GPS)。定位系统100包括地图系统102和位置计算系统 112。位置计算系统112可以计算运动物体(该运动物体例如可以为交通工具)的位置。 位置计算系统112可以接收来自卫星(未在图中显示)的GPS信号并且根据GPS信号计算运动物体的当前位置。若GPS信号过弱而不能接收到，位置计算系统112还可以根据运动物体的初始位置和该运动物体的运动轨迹计算该运动物体的当前位置。此外，位置计算系统112还可以根据来自地图系统102的参考信息纠正该运动物体的计算所得位置。在一个实施例中，地图系统102存储包含有路段信息的导航地图。举例说明，导航地图包括多条道路，而每条道路被分成多段；道路上的每一段(例如称为路段)具有方向和位置。地图系统102可以存储该导航地图上的路段的方向信息和位置信息。地图系统102可以从位置计算系统112接收运动物体的计算所得或已纠正的位置信息，并在该导航地图上显示该运动物体的位置。地图系统102还可以在该导航地图中进行搜索以获取到参考信息，并为位置计算系统112提供该参考信息。更具体地说，在一个实施例中，地图系统102包括地图信息存储单元104、处理单元106和存储器108。地图信息存储单元104存储了包含导航地图信息(例如路段的位置信息和方向信息)的数据库(以下称为地图信息数据库)；存储器108存储计算机可执行指令(例如计算机可读指令)；处理单元106执行该计算机可执行软件(例如计算机可读指令)，使得处理单元106根据计算所得的该运动物体的方向Om和存储在该地图信息数据库中的路段方向Oks,在该地图信息数据库中搜索多段方向匹配路段(Orientation-Matched Road section,简称为0MR)(可以称为本发明实施例中的第一组0MR)。处理单元106还执行该计算机可执行指令(该计算机可执行指令例如可以为计算机可读指令)，使得处理单元106根据该运动物体的计算所得位置Pm和该多段OMR中路段的位置Pks在该多段OMR 中搜索一组位置匹配路段(Position-Matched Road section,简称为PMR)(具体称为本发明实施例中的第一组PMR);该一组PMR包括一段或多段PMR并且用于定位该运动物体。在一个实施例中，处理单元106通过将运动物体的计算所得方向Om和存储在该地图信息数据库中的每一路段的方向Oks的差与方向偏移参数e KEF进行比较的方式来搜索该多段0MR。若计算所得方向Om和某条路段的方向Oks的差eDIF小于方向偏移参数eKEF， 例如0 DIF = Ocal-Oes < 0 KEF,那么该条路段是一段0MR。处理单元106还通过将距离参数值Dkef与从运动物体的计算所得位置Pq^到所述多段OMR中每一路段的距离进行比较， 以搜索得到该一段或多段PMR。若从计算所得位置Pq^到一段OMR的距离小于距离参数值 Deef,那么该段OMR是一段PMR。在一个实施例中，一方面，如果关于一段或多段PMR的搜索结果为失败，例如未搜索到PMR，那么处理单元106将距离参数值Dkef增加到另一个值D' KEF。处理单元106通过将距离参数值D' EEF与从计算所得位置到多段OMR中每一路段的距离进行比较的方式在该多段OMR中重新搜索一段或多段PMR。举例说明，距离参数值Dkef可以初始时设置为10米，如果处理单元106在10米内不能找到任何PMR，处理单元106将距离参数值Dkef增加至30米、50米或70米等等，并且重复该比较步骤直至找到一段或多段PMR。在一个实施例中，距离参数值Dkef有一个界限阈值，例如70米。如果处理单元106在该界限阈值内不能搜索到任何PMR，那么处理单元106终止该搜索；另一方面，如果搜索到一段或多段PMR， 则地图系统102为位置计算系统112提供该一段或多段PMR的信息。 在一个实施例中，位置计算系统112包括GPS�？�118以及处理器120，其中，处理器120包括导航辅助�？�114和航位推算(Dead Reckoning，简称为DR)�？�116。如果 GPS信号足够强，GPS�？�118可以根据GPS信号计算运动物体的位置；如果GPS信号不够强，则DR�？�116可以根据运动物体的初始位置和运动轨迹计算该运动物体的位置；导航辅助模块114可以纠正DR模块116计算所得的该运动物体的位置。举例说明，GPS�？�118通过天线124接收GPS信号，并根据GPS信号计算运动物体的位置。GPS�？�118为地图系统102提供该运动物体的位置信息，从而在导航地图上显示该运动物体的位置；GPS�？�118还可以为处理器120提供该运动物体的位置信息。处理器120中的DR�？�116根据运动物体的初始位置信息(例如GPS模块118提供的位置信息或预先存储在DR�？�116中的位置信息)并根据该运动物体的运动轨迹计算该运动物体的位置Pm ;其中，该运动轨迹包括运动物体的方向变化以及运动物体的行走距离；可以通过运动感应器122 (例如陀螺仪和里程计等)的感应获取到该运动轨迹；DR�？�116还可以根据运动轨迹计算运动物体的运动方向0m。与处理器120相连接的接口 110可以周期性地接收来自地图系统102的参考信息，并将该参考信息传输给处理器120 ;其中，该参考信息表示了显示在导航地图上的该运动物体所处的参考路段的参考方向Okef和参考位置 Peefo进一步地，处理器120可以将计算所得位置Pq^与参考位置Pkef进行比较，将计算所得方向Ocm^与参考方向Okef进行比较；如果计算所得位置Pcm和参考位置Pkef不匹配(例如 计算所得位置Pm与参考位置Pkef之间的距离大于预设阈值)，或者，如果计算所得方向Om 和参考方向Okef不匹配(例如计算所得方向Om与参考方向Okef的差值大于预设阈值)， 则处理器120向地图系统102请求该一段或多段PMR。有利的是，处理器120通过接口 110接收表示该一段或多段PMR的信息，并利用表示该一段或多段PMR的信息纠正计算所得方向Om和计算所得位置Pm。图2为本发明一个实施例提供的地图200的部分结构示意图。下面将结合图I对图2进行描述。如图2所示，地图200包括多条路段，其中，多条路段分别包括位置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，位置在图2中用
圆点表示，方向在图2中用箭头表示；进一步地，图2仅以11条路段作为示例性说明，本发明实施例对路段的具体数目不做限制；为描述方便起见，将位置Pk和方向Ok的路段称为路段(PK，0K) (K = 1,2,...)。此外,Pcmj表示DR�？�116计算所得的运动物体位置,Ocal表示 DR�？�116计算所得的运动物体方向。 在一个实施例中，处理器120可以产生用以搜索地图系统102的请求，该请求包含有DR�？�116计算所得的方向Om和位置;地图系统102中的处理单元106根据该请求将计算所得方向Oaii与每一个方向O1、方向02、...、方向O11的差值与方向偏移参数0 KEF(例如60° )进行比较，从而在地图200中搜索以获取到第一组0MR。在图2所示实施例中，若计算所得方向Om与方向O1、方向O2、方向O3、方向O4、方向O5、方向O6、方向O9以及方向Oki的差值均小于60°，则第一组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)。处理单元106还通过将从计算所得位置到该第一组OMR中每路段的距离与距离参数值Dkef进行比较的方式搜索一段或多段PMR ;其中，距离参数值Dkef可在初始时设置， 例如在初始时设为10米。若计算所得位置Pm与所有的位置P1、位置P2、...之间的距离均大于距离参数值 Dkef，则搜索不到任何PMR，当前对一段或多段PMR的搜索失败；此时，处理单元106可以增加距离参数值Dkef,例如将距离参数值Dkef增加至30米。处理单元106在该第一组OMR中搜索30米内的一段或多段PMR。若搜索到一段或多段PMR，则地图系统102为位置计算系统 112提供该一段或多段PMR的信息；否则，处理单元106再次增加距离参数值Dkef (例如将该距离参数值Dkef增加至50米)，处理单元106可逐渐增加距离参数值Dkef直至搜索到一段或多段PMR;然而，距离参数值Dkef有一界限阈值，该界限阈值例如为70米，若在该界限阈值内搜索不到任何PMR，处理单元106停止搜索并可以产生用于指示搜索失败的输出信号。在一个实施例中，当搜索到一段或多段PMR时，地图系统102为位置计算系统112 提供该一段或者多段PMR的信息；处理器120根据从运动物体的计算所得位置与该一段或多段PMR中每一路段之间的距离以及根据该一段或多段PMR的路段总数，从该一段或多段PMR中选择一条匹配参考路段(Matched Reference Road secion,简称为MRR)。
举例说明，计算所得位置Pm与位置P3之间的距离可能小于距离参数值Dkef,而计算所得位置与位置P1、位置P2、位置P4、位置P5、位置P6、位置P9以及位置Pltl之间的距离可能大于距离参数值Dkef，则相应地只搜索到一段PMR，即路段(P3，03);导航辅助�？�114 将路段(P3，O3)作为一段MRR，并将计算所得位置和计算所得方向Om分别纠正至位置 P3和方向03。在一个实施例中，DR�？�116包括一寄存单元，该寄存单元用于存储当前计算所得的运动物体的信息，该当前计算所得的运动物体的信息例如可以为位置信息和方向信息；导航辅助模块114可擦除寄存单元中当前计算所得的运动物体的信息，并且将表示位置P3和方向O3的信息写入该寄存单元中。再举例说明，计算所得位置Pq^与位置P3和位置P5之间的距离可能小于距离参数值Dkef,而计算所得位置Pcm^与位置P1、位置P2、位置P4、位置P6、位置P9以及位置PltI之间的距离则可能大于距离参数值Dkef，则相应地搜索到两段PMRjP :路段(P3，03)和路段(P5，
05);处理器120将距离IP3-PqJ与距离IP5-PqJ进行比较，导航辅助�？�114将距离计算所得位置Pm近的路段作为一段MRRj^n :路段(P3，O3)，并根据已选定的MRR纠正计算所得位置和计算所得方向0m。在另一个例子中，搜索到的PMR的数目可能大于两个，例如在路段(P3，03)的上方或下方可能有一条公路桥(未在图中显示)，且该公路桥的方向与方向O3接近，处理器120 可以丢弃当前接收到的PMR信息；当时间超过预设间隔或者运动物体的行走距离超过预设距离时，处理器120可以产生新的搜索请求，该新的搜索请求包括运动物体的重新计算所得的方向0' m和重新计算所得的位置P' m ;处理单元106接收该新的搜索请求并基于该重新计算所得的方向0' m在地图信息存储单元104的数据库中搜索以获取到第二组 0MR，其中，数据库例如可以为地图200 ;处理单元106还基于该重新计算所得的位置P' CAL 在该第二组OMR中搜索一段或多段PMR(本发明实施例中所述的第二组PMR);处理单元106以上述类似的方式执行该搜索步骤。有利的是，由于定位系统100可以避免采用错误路段对运动物体的计算所得位置和计算所得方向进行纠正，从而提高了物体的计算所得位置和计算所得方向的准确度。图3为本发明一个实施例提供的位置 计算系统112执行的示例性方法流程图300。 以下将结合图I对图3进行描述。在一个实施例中，可以是位置计算系统112中的处理器 120执行流程图300中的步骤，并向地图系统102发送用于搜索一段或多段PMR的请求，为描述方便，本发明实施例可以将该用于搜索一段或多段PMR的请求称为搜索请求。在步骤302中，处理器120尝试获取运动物体的初始信息；其中，该初始信息包括该运动物体的初始位置Pint和与该初始位置Pint相对应的初始时间tINT ;该运动物体的初始信息可以预存储在DR�？�116或导航辅助�？�114中。在一个实施例中，当GPS�？�118 接收GPS信号时，GPS�？�118为处理器120产生该运动物体的位置信息，处理器120可以将GPS�？�118先前产生的位置信息作为初始位置信息，处理器120也可以将DR�？�116 先前计算所得的运动物体位置信息作为初始位置信息，处理器120还可以将导航辅助�？� 114先前纠正的运动物体位置信息作为初始位置信息；当处理器120获取得该运动物体的初始位置信息时，流程转到步骤304 ;否则处理器120继续尝试获取运动物体的初始信息。在步骤304中，处理器120将运动物体的行走距离与预设距离参数值进行比较，该预设距离参数值例如可以为10米；该行走距离具体为该初始位置Pint与当前计算所得的位置Pm之间的距离；如果该运动物体的行走距离|Pm-PINT|大于预设距离参数值(例如10 米)，处理器120执行步骤310 ;否则，流程转到步骤306。在步骤306中，处理器120计算该运动物体的行走时间，该行走时间具体是从该初始时间tINT到当前时间t■的时间。如果该运动物体的行走时间超过预设时间参数(例如3分钟)，处理器120执行步骤310 ;否则，流程转到步骤308。如上所述，处理器120可以接收参考信息，该参考信息表示显示在导航地图上的该运动物体所处的参考路段的参考方向Okef和参考位置PKEF。在步骤308中，处理器120将运动物体的当前计算所得的位置Pm与参考位置Pkef 进行比较，并将运动物体的当前计算所得的方向Om与参考方向Okef进行比较；举例说明， 处理器120将当前计算所得的位置与参考位置Pkef之间的距离与预设距离阈值进行比较，该预设距离阈值例如可以为10米，若距离IPkef-PqJ大于该预设距离阈值，则当前计算所得的位置Pm与参考位置Pkef不匹配；处理器120还将当前计算所得的方向(W与参考方向Okef之间的方向差跟预设方向阈值进行比较，该预设方向阈值例如可以为10度，若方向差Iokef-OqJ大于该预设方向阈值，则当前计算所得的方向Om与参考方向Okef不匹配。若当前计算所得的位置Pm与参考位置Pkef不匹配或者当前计算所得的方向Om与参考方向 Okef不匹配，处理器120执行步骤310 ;否则，处理器120重复执行步骤304。在步骤310中，向地图系统102发送搜索请求。通过上述步骤可知，处理器120可以根据不同的预设距离阈值向地图系统102发送搜索请求，处理器120也可以在不同的时间间隔内向地图系统102发送搜索请求；当运动物体的当前计算所得信息与参考信息不匹配时，处理器120还向地图系统102发送搜索请求。在一个实施例中，地图系统102接收来自处理器120的搜索请求，并根据该搜索请求为处理器120提供一段或多段PMR以纠正该运动物体的当前计算所得信息。图4为本发明一个实施例提供的地图系统102执行的示例性方法流程图400 ；以下将结合图I和图2对图4所示实施例进行描述。在一个实施例中，地图系统102执行流程图400中的步骤，从而为处理器120提供一段或多段PMR。在步骤402中，地图系统102检测来自处理器120的搜索请求；如果地图系统102 接收到搜索请求，地图系统102执行步骤404 ;否则，地图系统102重复执行步骤402。在步骤404中，地图系统102在地图信息存储单元104的数据库中搜索多段0MR。在步骤406中，地图系统102在该多段OMR中搜索一段或多段PMR ;如果搜索到一段或多段PMR，则执行步骤408。在步骤408中，地图系统102为位置计算系统11 2提供该一段或多段PMR的方向信息和位置信息；进一步地，地图系统102可以按照类似于图I和图2所示实施例中描述的方式搜索该多段OMR和搜索该一段或多段PMR，从而为位置计算系统112提供该一段或多段 PMR的方向信息和位置信息。图5为本发明又一个实施例提供的位置计算系统112执行的示例性方法流程图 500。以下将结合图I和图2对图5进行描述。在一个实施例中，位置计算系统112执行流程图500中的步骤，从而对运动物体的计算所得位置Pq^和计算所得方向Om进行纠正。在步骤502中，处理器120接收来自地图系统102的一段或多段PMR的信息，并检查匹配路段的个数(例如PMR中的路段个数)是否大于零且小于三；如果该匹配路段的个数大于零且小于三，流程转到步骤504 ;否则，流程结束。在步骤504中，处理器120在该一段或多段PMR中选择一段MRR ;处理器120按照类似于图2所示实施例中描述的方式执行该选择步骤。在步骤506中，处理器120根据运动物体的计算所得方向Oq^的变化模式设置方向偏移阈值0 TH，并根据该运动物体的计算所得位置的变化模式设置距离阈值Dth ;更具体地说，如果计算所得方向Om在预定时间间隔内的变化增加，处理器120增加方向偏移阈值9 TH ;举例说明，如果运动物体在预定时间间隔内转了一个大于30度且小于60度的弯， 那么方向偏移阈值e ^可被设为15度，如果该运动物体在预定时间间隔内转了一个大于60 度的弯，那么方向偏移阈值eTH可被设为20度。此外，该运动物体可以在路上直线行走，例如运动物体在预定时间间隔内的转弯角度小于20度；当运动物体在路上直线行走时，如果该运动物体的直线行走距离增加，那么处理器120增加距离阈值Dth ;举例说明，如果运动物体的直线行走距离大于40米且小于150米，那么距离阈值Dth被设置为50米，如果该运动物体的直线行走距离大于150米，那么距离阈值Dth被设置为70米。在步骤508中，处理器120确定从运动物体的计算所得位置到MMR的参考位置Pkef的距离Dras是否在第一距离范围内，例如小于距离阈值Dth ;此外，处理器120还确定该运动物体的计算所得方向Om和MMR的参考方向Okef的差0 DIF是否在第一方向偏移范围内，例如从3度到方向偏移阈值0TH。如果距离Dais在所述第一距离范围内且方向差0DIF 在所述一方向偏移范围内，那么处理器120执行步骤510 ;否则，处理器120执行步骤516。在步骤510中，导航辅助�？�114纠正计算所得方向CU至参考方向0KEF，例如将参考方向Oref的信息写入DR�？�116中以覆盖计算所得方向Oaij的信息。在步骤512中，处理器120确定距离Dras是否在第二距离范围内，例如从5米到距离阈值Dth,并且确定 方向差0 DIF是否在第二方向偏移范围内，例如小于方向偏移阈值 0TH。如果距离Dras在所述第二距离范围内且方向差0DIF在所述二方向偏移范围内，那么处理器120执行步骤514 ;否则，处理器120执行步骤516。在步骤514中，导航辅助�？�114纠正计算所得位置Pq^至参考位置PKEF，例如将参考位置Pkef的信息写入DR�？�116中以覆盖计算所得位置的信息。在一个实施例中，处理器120可以并行执行步骤508-步骤510和步骤512-步骤 514，当然本发明实施例对于处理器120在纠正计算所得方向Om与计算所得位置时并无严格的先后顺序。在步骤516中，处理器120确定当前存储在DR�？�116中的运动物体的位置和方向是否正确。举例说明，如果参考位置Pkef和当前存储的运动物体位置之间的距离Dcks小于预定阈值，例如10米，且参考方向Okef和当前存储的运动物体方向的差0 DIF小于预定阈值，例如10度，那么当前存储的运动物体的位置和方向信息为正确。如果当前存储的运动物体的信息为正确，那么流程转到步骤518 ;否则，流程结束。在步骤518中，位置计算系统112更新起点标志。更具体地说，位置计算系统112 根据当前存储在DR�？�116中的运动物体信息命令地图系统102更新显示在导航地图上该运动物体的位置。位置计算系统112还可以用当前存储的信息代替先前获得的运动物体的初始信息。图6为本发明一个实施例提供的定位系统100执行的示例性方法流程图600。以下将结合图I、图2、图3、图4和图5对图6所示实施例进行描述。在步骤602中，定位系统100根据运动物体的计算所得方向Om和存储在地图信息存储单元104的数据库中的路段方向Oks在该数据库中搜索一组0MR。在步骤604中，定位系统100根据该运动物体的计算所得位置Pq^和该一组OMR中路段的位置Pks在该一组OMR中搜索包括了一段或多段PMR的一组PMR。在步骤606中，定位系统100利用该一组PMR定位该运动物体。虽然之前的说明和附图描述了本发明的实施例，应当理解在不脱离所附权利要求书所界定的本发明原理的精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明的范围由权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。
权利要求
1.一种物体定位方法，其特征在于，所述物体定位方法包括 根据物体的计算所得方向和存储在数据库中的路段方向在所述数据库中搜索第一组方向匹配路段； 根据所述物体的计算所得位置和所述第一组方向匹配路段中路段的位置在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段，所述第一组位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及 根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体。
2.根据权利要求I所述的物体定位方法，其特征在于，所述在所述数据库中搜索第一组方向匹配路段包括 将所述物体的计算所得方向与所述数据库中的路段方向的差值与预设的方向偏移参数进行比较，得到所述第一组方向匹配路段；其中，所述预设的方向偏移参数大于所述物体的计算所得方向和所述第一组方向匹配路段中的路段方向的差值。
3.根据权利要求2所述的物体定位方法，其特征在于，所述在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段包括 将距离参数值与从所述物体的计算所得位置到所述第一组方向匹配路段中每一路段的距离进行比较，以得到一段或者多段所述位置匹配路段；其中，从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离小于所述距离参数值。
4.根据权利要求3所述的物体定位方法，其特征在于，所述在所述第一组方向匹配路段中搜索第一组位置匹配路段还包括 如果在所述第一组方向匹配路段中对所述第一组位置匹配路段的搜索失败，则增加所述距离参数值。
5.根据权利要求I所述的物体定位方法，其特征在于，所述物体定位方法还包括 如果所述第一组位置匹配路段中的路段个数大于二，则在所述数据库中搜索第二组方向匹配路段并且在所述第二组方向匹配路段中搜索第二组位置匹配路段。
6.根据权利要求I所述的物体定位方法，其特征在于，所述根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体包括 根据从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离在所述第一组位置匹配路段中选择一段匹配参考路段。
7.根据权利要求6所述的物体定位方法，其特征在于，所述根据所述第一组位置匹配路段定位所述物体还包括 如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差值在第一方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第一距离范围内，则将所述物体的计算所得方向纠正至所述匹配参考路段的方向；以及 如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差值在第二方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第二距离范围内，则将所述物体的计算所得位置纠正至所述匹配参考路段的位置。
8.根据权利要求7所述的物体定位方法，其特征在于，所述物体定位方法还包括 根据所述物体的计算所得方向的变化模式设置所述第一方向偏移范围和所述第二方向偏移范围；以及根据所述物体的计算所得位置的变化模式设置所述第一距离范围和所述第二距离范围。
9.一种地图系统，其特征在于，所述地图系统包括 存储器，用于存储计算机可执行指令； 地图信息存储单元，用于存储包含路段的位置信息和方向信息的数据库； 与所述存储器和所述地图信息存储单元相连接的处理单元，用于执行所述计算机可执行指令，根据物体的计算所得方向和存储在所述数据库中的路段的方向信息在所述数据库中搜索多段方向匹配路段，并且根据所述物体的计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组位置匹配路段用以定位所述物体，其中，所述一组位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段。
10.一种位置计算系统，其特征在于，所述位置计算系统包括 接口，用于接收表示包含了至少一段位置匹配路段的第一组位置匹配路段的信息；以及 与所述接口相连接的处理器，用于根据所述第一组位置匹配路段提供表示所述物体位置的信息；其中， 所述第一组位置匹配路段是通过根据所述物体的计算所得位置和第一组方向匹配路段中路段的位置在所述第一组方向匹配路段中搜索获取到的； 所述第一组方向匹配路段是通过根据所述物体的计算所得方向和存储在数据库中的路段方向在所述数据库中搜索获取到的。
11.根据权利要求10所述的位置计算系统，其特征在于，所述第一组方向匹配路段是通过将所述物体的计算所得方向和所述数据库中的路段方向的差值与预设的方向偏移参数进行比较的方式获取到的；其中，所述物体的计算所得方向和所述第一组方向匹配路段中每一路段方向的差小于所述方向偏移参数。
12.根据权利要求11所述的位置计算系统，其特征在于，所述第一组位置匹配路段是通过将预设的距离参数值与从所述物体的计算所得位置到所述第一组方向匹配路段中每一路段的距离进行比较的方式获取到的；其中，从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中的每一路段的距离小于所述距离参数值。
13.根据权利要求10所述的位置计算系统，其特征在于，如果所述第一组位置匹配路段中的路段个数大于二，所述处理器请求在所述数据库中搜索第二组方向匹配路段并且在所述第二组方向匹配路段中搜索第二组位置匹配路段。
14.根据权利要求10所述的位置计算系统，其特征在于，所述处理器根据从所述物体的计算所得位置到所述第一组位置匹配路段中每一路段的距离在所述第一组位置匹配路段中选择一段匹配参考路段。
15.根据权利要求14所述的位置计算系统，其特征在于， 如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差在第一方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第一距离范围内，所述处理器将所述物体的计算所得方向纠正至所述匹配参考路段的方向； 如果所述物体的计算所得方向和所述匹配参考路段的方向的差在第二方向偏移范围内并且从所述物体的计算所得位置到所述匹配参考路段的距离在第二距离范围内，所述处理器将所述物体的计算所得位置纠正至所述匹配参考路段的位置。
16.根据权利要求15所述的位置计算系统，其特征在于，所述处理器根据所述物体的计算所得方向的变化模式设置所述第一方向偏移范围和所述第二方向偏移范围；以及根据所述物体的计算所得位置的变化模式设置所述第一距离范围和所述第二距离范围。
17.一种定位系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的地图系统和权利要求10所述的位置计算系统；其中， 所述位置计算系统，用于计算运动物体的位置和方向，并将计算所得位置和方向与所述地图系统中的电子地图的路段信息相比较； 所述地图系统，用于从所述电子地图的路段中选择匹配参考路段，并基于所述匹配参考路段纠正所述计算所得位置和方向。
18.根据权利要求17所述的定位系统，其特征在于，所述位置计算系统包括 所述接口，与所述地图系统相耦接，用于接收来自所述地图系统的表示包含了至少一段位置匹配路段的所述第一组位置匹配路段的信息。
全文摘要
本发明公开了一种物体定位方法、位置计算系统、地图系统以及定位系统，所述物体定位方法包括根据物体的计算所得方向和存储在数据库中的路段方向在所述数据库中搜索一组方向匹配路段；根据所述物体的计算所得位置和所述一组方向匹配路段中路段的位置在所述一组方向匹配路段中搜索一组位置匹配路段位置匹配路段，所述一组位置匹配路段包括至少一段位置匹配路段；以及根据所述一组位置匹配路段定位所述物体。采用本发明的物体定位方法，能够纠正物体的计算所得位置和计算所得方向。
文档编号G01C21/16GK102620732SQ201110034870
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者卢胜洪, 詹姆斯·王, 陈筠 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司
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