專利名稱：用于導航服務的單一或多重路徑地圖匹配裝置及其方法
優(yōu)先權本發(fā)明要求于2002年2月27日向韓國工業(yè)產(chǎn)權局提交的名為“Single or Multiple Route Map Matching Apparatus for NavigationService and Method Thereof”申請?zhí)枮?002-10692的申請的優(yōu)先權，在此對其內(nèi)容進行交叉引用。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為了實現(xiàn)上述目的，一種在經(jīng)過移動通信終端提供導航服務的系統(tǒng)中的單一或多重路徑地圖匹配裝置包括信息中心，用于計算到達用戶基于移動通信終端的當前位置輸入的目的地的最優(yōu)路徑，并基于計算出的最優(yōu)路徑產(chǎn)生路徑數(shù)據(jù)的格式；以及智能交通系統(tǒng)(ITS)終端，用于探測移動終端的當前位置以產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)，處理路徑數(shù)據(jù)、基于位置數(shù)據(jù)進行地圖匹配以確定是否用戶行進在給定路徑上或是偏離了路徑、并基于地圖匹配的結果來進行路徑導向。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于進行經(jīng)過移動通信終端的導向服務的單一或多重路徑地圖匹配方法，該地圖匹配方法包括(a)第一階段，發(fā)送，通過移動通信終端將用戶輸入的目的地信息發(fā)送到信息中心中；(b)第二階段，其中信息中心進行-第一步驟，確定當前位置并查詢目的地，-第二步驟，通過設定入口(gateway)、相對于設定的入口產(chǎn)生多重路徑并產(chǎn)生擁擠交叉路口信息來進行路徑計算，-第三步驟，通過產(chǎn)生基本RGI數(shù)據(jù)、擴展多重路徑數(shù)據(jù)、并將來自路徑計算步驟的擁擠交叉路口信息加入到RGI數(shù)據(jù)來產(chǎn)生RGI格式數(shù)據(jù)，以及-第四步驟，發(fā)送產(chǎn)生的RGI格式數(shù)據(jù)到移動通信終端中；(c)第三階段，發(fā)送，由移動通信終端將RGI(路徑導向指示)數(shù)據(jù)從信息中心發(fā)送到ITS終端；以及(d)第四階段，其中ITS終端進行-第-步驟，確定用戶的當前位置；-第二步驟，通過RGI數(shù)據(jù)補片(data patching)和地圖匹配來查詢匹配路徑以判斷用戶是否偏離了路徑；
-第三步驟，產(chǎn)生路徑導向信息作為判斷步驟的結果，以及-第四步驟，將產(chǎn)生的路徑導向信息發(fā)送到移動通信終端，確定用戶是否到達了目的地，并且如果沒有到達，則返回到確定當前位置的第一步驟，而且其中移動通信終端顯示從ITS終端收到的路徑導向信息。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的導航系統(tǒng)的結構。
該導航系統(tǒng)包括信息中心100、無線電網(wǎng)絡200、移動通信終端300和智能交通系統(tǒng)(ITS)終端400。
信息中心100存儲地圖數(shù)據(jù)和實時交通信息。在移動通信終端300請求導航功能時，信息中心100參考地圖數(shù)據(jù)和實時交通信息產(chǎn)生對應于請求的導航信息，并將產(chǎn)生的導航信息經(jīng)過無線電網(wǎng)絡200提供給移動通信終端300。例如，當移動通信終端300請求引導從當前位置到目的地的最優(yōu)路徑時，信息中心100參考地圖數(shù)據(jù)和實時交通信息來產(chǎn)生用于從當前位置到目的地之間的最優(yōu)路徑的導向信息。
無線電網(wǎng)絡200是一個中介，用于在信息中心100和移動通信終端300之間的信息傳送。可用的無線電網(wǎng)絡200的例子可以包括基于當前流行的個人通信系統(tǒng)(PSC)和基于IS-95A，-95B或-95C系統(tǒng)的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。無線電網(wǎng)絡200還可以利用目前廣為研究的碼分多址(CDMA)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，例如國際移動電信(IMT2000)和通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)。
移動通信終端300不僅操作于提供語音通信服務的模式，還操作于支持導航功能的導航模式。在導航模式中，移動通信終端300接入無線電網(wǎng)絡200以接收從信息中心100提供的各種導航信息，并與ITS終端400合作將收到的導航信息提供給用戶。
在導航模式，用戶能夠通過移動通信終端300設定交通工具的當前位置和目的地，以便從信息中心100請求最優(yōu)行進路徑的引導。在這種情況下，根據(jù)通常的導航功能，信息中心100可以向用戶提供關于最優(yōu)行進路徑的引導。用戶能夠進行音頻或文字輸入來設定用機構名稱、地區(qū)目錄、行政區(qū)名稱、城鎮(zhèn)、郵政區(qū)號、街道地址、電話號碼或經(jīng)緯度表示的目的地。在導航模式中，信息中心還會向用戶提供交通信息(例如，在行進中前方區(qū)域的情況、市區(qū)信息、道路信息、高速路信息、關于所喜歡的地方的信息)。此外，用戶能夠通過移動通信終端300接入信息中心100以查詢鄰近設施，例如，加油站、修理廠、銀行、醫(yī)院、藥房等。
移動通信終端300與ITS終端400合作以將接收到的道路引導信息以視頻/或音頻的方式提供給用戶。當提供給用戶視頻形式時，道路引導信息能夠顯示在移動通信終端300的顯示部分或經(jīng)在外部安裝并單獨連接到終端300的指定顯示單元顯示。此外，當以音頻形式提供時，路徑導向信息經(jīng)過安裝在移動通信終端300或ITS終端400上的揚聲器來向外發(fā)送。
說明一下ITS終端400的通常結構，全球定位系統(tǒng)(GPS)引擎420經(jīng)由天線41 8從多個屬于GPS的人造衛(wèi)星接收無線電波。陀螺傳感器414和速度傳感器416組成了傳感器模塊，它通過陀螺傳感器414和速度傳感器416分別探測交通工具的旋轉角度和速度。RGI數(shù)據(jù)存儲模塊550存儲地圖數(shù)據(jù)，其現(xiàn)有的例子可以包括SRAM。地圖匹配模塊570從RGI數(shù)據(jù)處理模塊560接收RGI數(shù)據(jù)并從處理器410接收當前位置數(shù)據(jù)以進行地圖匹配處理過程。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于交通工具導航服務的多重路徑地圖匹配過程的流程圖。
下面說明信息中心的操作在步驟10A，信息中心確定用戶的當前位置，并查詢用戶的目的地。
即，信息中心確定當前位置和用戶的目的地在地圖上相對應的點。當前位置是基于當前位置數(shù)據(jù)(由用戶在移動終端300輸入，或通過移動終端300從GPS引擎420發(fā)送)和從ITS終端發(fā)送的交通工具的航向信息(heading information)來查詢的，其中信息中心能夠在優(yōu)先考慮交通工具的前進方向或不考慮交通工具的方向的同時計算路徑?；谟脩糨斎氲拿Q或其他目的地類型數(shù)據(jù)，信息中心在信息中心的機構信息數(shù)據(jù)庫中查詢對應于名稱的位置及其道路匹配，以便尋找目的地。如果對應的機構遠離在數(shù)據(jù)庫中的道路，則匹配鄰近的道路。
在步驟11A中，信息中心通過設定入口(例如，具體的交叉路口)、產(chǎn)生相對于設定的入口的多重路徑、并產(chǎn)生擁擠的道路和/或交叉路口信息來執(zhí)行路徑計算，其中反映了交通信息。
信息中心將找到的當前位置和目的地道路匹配到路徑計算數(shù)據(jù)上的連接。信息中心執(zhí)行從當前位置到目的地道路的路徑查詢。路徑查詢是基于在路徑計算數(shù)據(jù)中歸于每個連接的值進行的，以尋找在當前位置和目的地之間的消耗了最低的值的路徑。相對于提供了交通信息的區(qū)域，信息中心基于接收到的交通信息而非路徑計算數(shù)據(jù)來計算其值。例如，路徑查詢反映出穿過每個交叉路口的難度。此外，路徑查詢反映出道路等級(例如，高速路與地方公路)、交叉路口和轉向類型的衡量。對于每個候選路徑，路徑查詢重復存儲目前找到的道路和連接到該路徑的下一個路徑之間的值的步驟，并基于消耗了在目前已經(jīng)計算出來的值中的最小值的道路來計算連接的下一條道路的值。信息中心能夠通過使用路徑查詢來查詢從當前位置到目的地之間的所有的路徑。
在入口設定中，信息中心查詢擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫來選擇n個關于用戶可能準備從給定路徑離開的擁擠交叉路口的點或是交通流量變化很快、可能引起用戶有意從給定路徑離開的區(qū)域。入口區(qū)域被限制在相對于整個路徑數(shù)量的α％的范圍之內(nèi)，因為它們還受到整個RGI數(shù)據(jù)的規(guī)模和容量的限制。在路徑查詢中，如果路徑的區(qū)域經(jīng)過那些存儲在擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫中的交叉路口，并且在相對于估計出的整個路徑的數(shù)量的α％的范圍內(nèi)，則它們將被注冊為入口并且單獨存儲。單獨存儲的擁擠交叉路口將用于局部道路提取和圍繞擁擠交叉路口的草圖的信息作為能夠在移動通信終端上顯示的單獨的數(shù)據(jù)加入到了RGI數(shù)據(jù)。每個來自具有粗略的路徑數(shù)據(jù)的RGI數(shù)據(jù)的交叉路口還被給予了偏移量以示出是否交叉路口具有對應的擁擠交叉路口地圖并允許接入到數(shù)據(jù)補片。
此外，信息中心必須具有擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫或是存儲被擁堵或具有大的變化的交通流量的交叉路口的信息的數(shù)據(jù)庫。擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫包括基于地區(qū)的國家級的交叉路口名稱、道路等級、連接信息(例如，高速路或道路標號、標志等)、點信息等。道路計算利用擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫。
擁擠交叉路口數(shù)據(jù)庫包括用于在計算中匹配擁擠交叉路口的信息和每個擁擠交叉路口的配置信息(例如，交叉路口的線路配置)。
當完成路徑查詢后，信息中心分別從當前位置和目的地提取產(chǎn)生的作為端點入口的局部路徑，并存儲該提取的局部路徑。這使得多重路徑被建議以便上和下子路徑和功能為端點入口的兩端一起存儲。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明建議的多重路徑的地圖。
參考編號120為移動體(例如交通工具)的當前位置，140為入口，160為第一子路徑，165為第二子路徑。路徑160和165被設定為子路徑，而非最優(yōu)路徑，因為他們都因為大的交通流量而擁擠。180為最優(yōu)路徑，并且200為目的地。
路徑查詢可以不僅選擇在最優(yōu)路徑上的路徑而且可以為連接到最優(yōu)路徑的其他路徑。盡管排除在最優(yōu)路徑之外，這些設定為入口的道路能夠以一定程度的連通性而被保持。
再參照圖2，在步驟12A信息中心使用最優(yōu)路徑產(chǎn)生RGI格式數(shù)據(jù)。
具體講，信息中心首先產(chǎn)生RGI數(shù)據(jù)、擴展多重路徑RGI數(shù)據(jù)，并隨后將從路徑計算中獲得的擁擠交叉路口信息加入到RGI數(shù)據(jù)。
多重路徑和擁擠交叉路口數(shù)據(jù)被用于在加強RGI數(shù)據(jù)的擴展性和適應性的同時，最小化傳統(tǒng)的單一路徑(例如，由于從給定路徑離開，用戶必須重新接入信息中心以重新下載新的路徑，因此產(chǎn)生了用于重新接入和相關服務的費用)的缺點。
信息中心從多重路徑產(chǎn)生RGI數(shù)據(jù)，該路徑經(jīng)由來自最優(yōu)路徑上的入口的子路徑通過入口，并存儲偏移量到對應于入口的RGI項目。當若干子路徑與一個入口相聯(lián)系時，每個子路徑存儲下一子路徑的偏移量到RGI以便后續(xù)偏移量允許接入若干子路徑。這組成了環(huán)形偏移量結構(annular offset structure)，其中連續(xù)的后續(xù)偏移量返回到原始的最優(yōu)路徑。
信息中心以在入口中的偏移量的相同方式產(chǎn)生在入口的每個子路徑的最后部分和最優(yōu)路徑的重疊部分之間的偏移量。
在步驟13A中，信息中心發(fā)送產(chǎn)生的RGI格式數(shù)據(jù)到移動通信終端中(S2)。
下面，說明移動通信終端的操作。
在步驟21B，用戶輸入他的/她的目的地到移動通信終端中。盡管這一實施例假定目的地輸入到了移動通信終端中，但是目的地還可以輸入到ITS終端中，它將目的地發(fā)送到移動通信終端中。
在步驟22B，輸入的目的地信息被發(fā)送到信息中心中(S1)。
在步驟23B，信息中心發(fā)送的RGI數(shù)據(jù)(步驟S2)被發(fā)送到ITS終端中(步驟S3)。
在步驟24B和25B中，移動通信終端從ITS終端接收路徑導向信息(S4)并顯示路徑導向信息直到交通工具到達目的地。該ITS終端以順序的模式提供下一個交叉路口、到達目的地的距離或時間信息等的引導。
下面說明ITS終端的操作在步驟31C，ITS終端確定用戶的當前位置。用戶的當前位置是基于從各種位置信息傳感器(例如，GPS、陀螺傳感器和加速度傳感器)獲得的信息計算的。
在步驟32C，ITS終端查詢匹配道路以判斷交通工具是否離開了路徑。ITS終端為用戶的當前位置在RGI數(shù)據(jù)(即道路和路徑引導的數(shù)據(jù)格式)中查詢匹配道路。如果發(fā)現(xiàn)了任何匹配道路，則判斷為交通工具已經(jīng)離開了路徑。
下面更加詳細地說明RGI數(shù)據(jù)補片在傳統(tǒng)的導航數(shù)據(jù)中的地圖信息是由一定數(shù)量的道路數(shù)據(jù)組成的。為了接入所有的對應于每個區(qū)域的道路數(shù)據(jù)，對應的區(qū)域是在區(qū)域管理表中查詢的，以便能夠使用原始數(shù)據(jù)，其中區(qū)域和道路數(shù)據(jù)每一個都是唯一的。道路數(shù)據(jù)被查詢以匹配用戶在道路上的位置，其中道路數(shù)據(jù)通常是在圍繞當前位置并相對于每個地域的具體區(qū)域中查詢的。當用戶的行進改變了當前區(qū)域時，查詢列表的區(qū)域會被更新。
本發(fā)明的實施例中使用的導航系統(tǒng)很便宜，因為它不在內(nèi)部安裝地圖信息。信息中心以一種在用于用戶向目的地行進的地圖匹配和道路導向中使用的簡單的形式來向導航系統(tǒng)提供RGI數(shù)據(jù)，并因此導航系統(tǒng)實現(xiàn)導航的基本功能。
RGI數(shù)據(jù)基于位于在當前位置和目的地之間的路徑中的具體的地域而順序產(chǎn)生。路徑能夠重復地輸入并以之字形的方式退出具體地區(qū)。用戶可以討論一種有效匹配的準則以替代在每次進行數(shù)據(jù)匹配時匹配所有的數(shù)據(jù)，例如，他/她可以以在地區(qū)的邊界需要P折返的不同的方式駕駛。即，相同的區(qū)域可以被不規(guī)律地重復。根據(jù)這一系統(tǒng)的一個方面，通過進入點，用戶能夠進入RGI數(shù)據(jù)的中間的點并隨后由系統(tǒng)進行導航而不用從RGI數(shù)據(jù)的起始點行進。同時，用戶可以根據(jù)用戶的設定離開路徑，即使他/她在進入后在正常的路徑導向下行進，其中用戶可以通過進入點導向重新進入到原始路徑。因此，有必要以能夠處理上述情況的方式來補片數(shù)據(jù)。
1)如果用戶沒有進入給定路徑，RGI數(shù)據(jù)在最初的部分進行查詢直至找到與當前位置等同的區(qū)域。如果找到了相鄰區(qū)域以外的區(qū)域(例如，在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi))，則查詢終止。
2)如果對應于當前位置的區(qū)域不同于預定的路徑，則進行數(shù)據(jù)補片運算。補片運算被用于從交通工具的當前位置通過預定大小的相鄰區(qū)域以及路徑走過的位置(補片)集中到用于管理的整個路徑的較小的區(qū)域上。
3)當確定了最初的數(shù)據(jù)補片后，現(xiàn)存區(qū)域列表的指數(shù)在當前位置區(qū)域的基礎上被更新。
4)新RGI數(shù)據(jù)的區(qū)域列表從前一次查詢到的RGI數(shù)據(jù)中最后查詢的區(qū)域開始。
5)當查詢對應于當前數(shù)據(jù)的區(qū)域后，查詢和管理只在相鄰區(qū)域(在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi))進行。
接著，在下面詳細說明地圖匹配地圖匹配計算是否用戶行進在單一路徑上的對應道路上，以及用戶在多重路徑區(qū)域的實際位置。
1)采用在最終補片的區(qū)域列表(在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi))中的道路數(shù)據(jù)來查詢用戶的當前位置道路。該匹配采用交通工具的方向和位置值連同貫穿道路數(shù)據(jù)匹配的地圖匹配運算。(在此不討論地圖匹配運算)。
2)在多重路徑中，每個路徑的區(qū)域列表是分開管理的，并且當用戶靠近多重路徑中的一個時在地圖匹配中使用。
圖4A詳細示出了RGI數(shù)據(jù)結構的示例圖。
圖4中的編號用于指出區(qū)域(下面稱為id)，以視方便。如圖4A所示，有四個id，并且交通工具移動通過四個id中的三個id。id3中的實線指連接1并且它指出了交通工具在id3中的運動軌跡。id1中的虛線指連接2并且它指出了交通工具在id1中的運動軌跡。id4中的虛線指連接4并且它指出了交通工具在id4中的運動軌跡。每個連接用實線或虛線指出，只是為了在圖4A中清楚。
根據(jù)圖4A，交通工具從id3出發(fā)并向id1、id3和id4行進。因此，產(chǎn)生的RGI數(shù)據(jù)包括作為子數(shù)據(jù)的行進區(qū)域，即，此時為四個子數(shù)據(jù)區(qū)域項目。每個子數(shù)據(jù)區(qū)域項目包括一對id信息和連接信息。在圖4A中，根據(jù)交通工具的連續(xù)移動，四個子數(shù)據(jù)包括(id3，連接1)、(id1，連接2)、(id3，連接3)、(id4，連接4)，其中連接信息包括道路的一般特征，例如高速路、扇形(fan shape)或交叉道路。
當交通工具移動到另一區(qū)域時，ITS終端400執(zhí)行確定RGI數(shù)據(jù)的操作和對應于圖2中的步驟32c的操作。
圖4B示出了本發(fā)明的地圖匹配的圖。在圖4B中標號1到16指出了id并且字母a到h表示交通工具位置。如果交通工具位于id13，則查詢id以包括RGI數(shù)據(jù)，并且在界限中找到的除了交通工具目前所在區(qū)域以外的對應于外圍指數(shù)(peripheral index)±1的id為id13、14和10。之后，如果交通工具移動到id14的b，則在外圍指數(shù)RGI數(shù)據(jù)±1的界限中查詢RGI數(shù)據(jù)。因此，當交通工具沿著路徑移動時，id被“補片”。如果交通工具位于id14的b，則在id11中查詢RGI數(shù)據(jù)，它相對于前面查詢的id來說是一個新id，因為RGI數(shù)據(jù)已經(jīng)在三個id中進行了查詢，即對應于外圍指數(shù)±1的以id13的a為中心的id13、id14和id10。
下面的說明是當交通工具沒有從id13出發(fā)而是從id17出發(fā)的另一個示出了地圖匹配的例子，它離開了路徑。從id17(雖然沒有在圖4B中示出，當是它位于id13的正下方)出發(fā)，因為當前位置不對應于id區(qū)域中的一個，所以將查詢整個RGI區(qū)域(在圖中，按照13、14、10、11、10′、6、7、8和4的順序)。此時，id13和14被加入?yún)^(qū)域列表中，而且當交通工具移動到id13中時，查詢將如上述的查詢一樣從id10繼續(xù)。
當交通工具沿著相對于確定的路徑改變其位置的通道h行進時，將執(zhí)行下面的操作此后后備區(qū)域(backup area)被考慮作為在前述的區(qū)域相位中的之前進行了補片的id區(qū)域并將只用指數(shù)(*，*)來更新。基準區(qū)域是的意思是交通工具所在的區(qū)域，即，具有指數(shù)(0，0)。新區(qū)域是在從當前位置區(qū)域開始進行查詢后新加入到區(qū)域列表中的區(qū)域。
RGI數(shù)據(jù)在信息中心產(chǎn)生，作為在ITS終端中用于進行地圖匹配和路徑導向建立的格式。RGI數(shù)據(jù)可能不包括其他的周邊道路信息，因為RGI數(shù)據(jù)被應用到了在交通工具的當前位置和目的地之間所計算出的路徑。因此，RGI數(shù)據(jù)不是為所有的id產(chǎn)生的，而是根據(jù)計算出的路徑的前進方向按順序產(chǎn)生的(例如，按照13、14、10、11、10′、6、7、8、和4的順序)，并包括連接和節(jié)點信息。
交通工具的行進產(chǎn)生新位置值，并且交通工具的位置是基于RGI數(shù)據(jù)中的位置值來確定的。即，只要產(chǎn)生新位置數(shù)據(jù)，就應用RGI數(shù)據(jù)。第n個區(qū)域中的位置n指出了在第n個區(qū)域中的RGI數(shù)據(jù)中的位置，當交通工具移動到新id區(qū)域時，在鄰近的尚未被查詢的區(qū)域(在外圍指數(shù)±1之內(nèi))中查詢RGI數(shù)據(jù)。
基準區(qū)域意為交通工具目前所在的區(qū)域。先前查詢的區(qū)域根據(jù)交通工具的當前位置將它們的指數(shù)改變成為后備區(qū)域，先前查詢的區(qū)域按照后備區(qū)域對待，其中基于交通工具的當前位置改變指數(shù)。用于計算的RGI數(shù)據(jù)只包括例如連接、節(jié)點等屬于在完成了數(shù)據(jù)補片后交通工具目前所在的位置的指數(shù)(±1，±1)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，以及屬于通過附加的削剪處理(clipping process)再次過濾的每個區(qū)域的數(shù)據(jù)。
下面的例子對應于圖4B，并示出了當交通工具移動到另外的區(qū)域時如何基于交通工具的當前位置一起補片區(qū)域以給定RGI數(shù)據(jù)。如上所述，后備區(qū)域是在交通工具目前所在的區(qū)域之前選擇的區(qū)域，基準區(qū)域是交通工具當前所在的區(qū)域，并且新區(qū)域是在包括RGI數(shù)據(jù)并在當前區(qū)域的指數(shù)±1之內(nèi)的基礎上新加入的區(qū)域?？勺兊膎是為了指出當交通工具的當前位置區(qū)域是#X(在圖16中，X＝1，…，16)時，RGI數(shù)據(jù)應該從什么區(qū)域中來查詢。
位置aid13，n＝1，其中交通工具沿著13、14和10的路徑順序行進。
-基準區(qū)域13(0，0)-新區(qū)域13(0，0)，14(1，0)和10(1，1)位置bid14，n＝4，其中交通工具沿著(13、14和10)(括號內(nèi)指出的是所有之前查詢的)，11和10′的路徑順序行進。
-后備區(qū)域13(-1，0)和10(0，1)-基準區(qū)域14(0，0)-新區(qū)域11(1，1)和10′(0，1)
cid10，n＝6，其中交通工具沿著(13、14、10，11和10′)，6和7的路徑順序行進。
-后備區(qū)域13(-1，-1)、14(-1，0)和11(1，0)-基準區(qū)域10(0，0)和10′(0，0)-新區(qū)域6(1，0)和7(1，1)did11，n＝8，其中交通工具沿著(13、14、10、11、10′、6和7)和8的路徑順序行進。
-后備區(qū)域13(-2，-1)、14(-1，-1)、10(-1，0)、10′(-1，0)，6(-1，-1)和7(0，1)-基準區(qū)域11(0，0)-新區(qū)域8(1，1)eid6，n＝9，其中交通工具沿著(13、14、10、11、10′、6、7和8)的路徑順序行進。
-后備區(qū)域13(-1，-2)、14(0，-2)、10(0，-1)、10′(0，-1)，和7(1，0)-基準區(qū)域6(0，0)-新區(qū)域(無)fid7，n＝9，其中交通工具沿著(13、14、10、11、10′、6、7和8)和4的路徑順序行進。
-后備區(qū)域13(-2，-2)、14(-1，-2)、10(-1，-1)、10′(-1，-1)，6(-1，0)和8(1，0)-基準區(qū)域7(0，0)-新區(qū)域4(1，1)
gid8-后備區(qū)域13(-3，-2)、14(-2，-2)、10(-2，-1)、10′(-2，-1)，6(-2，0)和7(-1，0)-基準區(qū)域8(0，0)-新區(qū)域(無)hid4-后備區(qū)域13(-3，-3)、14(-2，-3)、10(-2，-2)、10′(-2，-2)，6(-2，-1)、7(-1，-1)和8(0、-1)-基準區(qū)域4(0，0)-新區(qū)域(無)圖5示出了在圖2所示的ITS終端的地圖匹配過程(步驟32C)中用于補片初始RGI數(shù)據(jù)的操作過程的流程圖。
當交通工具如圖4B所示移動時，在步驟51，ITS終端查詢對應于id13的RGI區(qū)域。在步驟51中，ITS終端判斷是否指數(shù)在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi)。因為交通工具在基準區(qū)域13(0，0)中，所以指數(shù)在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi)。因此，在步驟53，對應于id13的RGI區(qū)域被加入到了區(qū)域列表。在步驟54，判斷是否對應于id13的RGI區(qū)域與當前位置相同。如果相同，在步驟55中查詢對應于id14的RGI區(qū)域。在步驟56中，判斷是否指數(shù)在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi)，它們在基準區(qū)域13(0，0)和新區(qū)域14(1，0)之中，并因此在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi)。因此，在步驟57，對應于id14的RGI區(qū)域被加入到了區(qū)域列表。返回到步驟55，查詢下一個RGI區(qū)域，也就是對應于id10的區(qū)域。判斷是否指數(shù)在當前位置56的基準指數(shù)的±1之內(nèi)，它們在基準區(qū)域13(0，0)、新區(qū)域14(1，0)和10(1，1)之中，并因此在當前位置的基準指數(shù)的±1內(nèi)。因此，在步驟57，對應于id10的RGI區(qū)域被加入到了區(qū)域列表。在圖4B中，第一數(shù)據(jù)補片為13、14和10，處理過程不再進行。
如果在步驟54判斷區(qū)域與當前位置不相同，則在步驟58判斷是否下一個RGI區(qū)域是最后的RGI區(qū)域，也就是，包括目的地。如果不是，過程返回到步驟51，以便查詢下一個RGI區(qū)域。在圖4B中，下一個RGI區(qū)域是14。如果下一個RGI數(shù)據(jù)還不同于最后的RGI區(qū)域，則重復上述的過程。在最糟糕的情況下，過程被重復查詢直到最后的RGI區(qū)域或id4。
因此，交通工具只選擇并處理基于交通工具當前位置及其緊鄰初始路徑的環(huán)境的區(qū)域的RGI數(shù)據(jù)。交通工具相對于考慮的RGI數(shù)據(jù)的位置經(jīng)過地圖匹配被用于進行路徑引導。通過采用用于路徑導向和地圖匹配的集中數(shù)量的RGI數(shù)據(jù)，降低了處理負擔并提高了速度。如果所有接收到的RGI數(shù)據(jù)被查詢并用在地圖匹配中，會產(chǎn)生大量的處理負擔。
圖6示出了圖2所示ITS終端的地圖匹配過程中用于補片后續(xù)RGI數(shù)據(jù)的操作過程的流程圖。
在步驟61中，現(xiàn)有的查詢到的具有id13、14和10的區(qū)域的指數(shù)將被改變，其中后備區(qū)域為13(-1，0)和14(0，0)、10(0，+1)。
在步驟62中，ITS終端查詢下一個RGI區(qū)域。
在步驟63中，ITS終端判斷是否對應的RGI區(qū)域在當前位置的基準指數(shù)的±1之內(nèi)。如果對應的RGI區(qū)域在當前位置的指數(shù)的±1之內(nèi)，則在步驟64，ITS終端將對應的RGI區(qū)域加入到區(qū)域列表，并隨后返回到步驟62。RGI區(qū)域由于基準的變化以這樣的方式加入到區(qū)域列表中。
同時，該過程確定是否區(qū)域沒有在當前位置的指數(shù)的±1之內(nèi)。
再參照圖2，在步驟33C引導路徑。
ITS終端從匹配的道路信息和RGI數(shù)據(jù)產(chǎn)生關于下一路徑導向的信息。并且，ITS終端通過在選定的RGI區(qū)域中的連接和節(jié)點來進行地圖匹配以計算交通工具目前位于的道路。即，ITS終端產(chǎn)生轉向信息，例如單側轉彎(1ateral turning)和到下一個導向點的剩余距離。
根據(jù)上述的本發(fā)明，地圖匹配和道路導向數(shù)據(jù)采用多重路徑和加入到RGI數(shù)據(jù)的具體格式中的詳細的交叉路口信息來獲得，以便當用戶由于故意或錯誤而偏離了路徑后能夠最少化重新接入信息中心，并且如事先指出的，詳細的交叉路口信息克服了該系統(tǒng)不安裝地圖的缺點，以便最小化接入信息中心所需的電話費用。它還使得系統(tǒng)整體能夠有效地執(zhí)行導航服務，即使沒有地圖數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)整體能夠優(yōu)化處理RGI數(shù)據(jù)的準則，以便在加強性能的同時降低系統(tǒng)負荷。
盡管為了說明的目的說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本技術領域的普通技術人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以對本發(fā)明進行各種修改、添加和替換。本發(fā)明的范圍不是由前述的實施例來限定的而是由所附的權利要求及其等同物限定的。
權利要求
1.一種在經(jīng)過移動通信終端提供導航服務的系統(tǒng)中的單一或多重路徑地圖匹配裝置，該地圖匹配裝置包括信息中心，用于計算到達用戶基于移動通信終端的當前位置輸入的目的地的最優(yōu)路徑，并基于計算出的最優(yōu)路徑產(chǎn)生路徑數(shù)據(jù)的格式；以及智能交通系統(tǒng)(ITS)終端，用于探測移動終端的當前位置以產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)、處理路徑數(shù)據(jù)、基于位置數(shù)據(jù)進行地圖匹配以確定是否用戶行進在給定路徑上或是偏離了路徑、以及基于地圖匹配的結果來進行路徑導向。
2.根據(jù)權利要求1所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中路徑數(shù)據(jù)是相對于單一或多重路徑而產(chǎn)生的，該多重路徑包括從移動通信終端的當前位置到入口的子路徑，入口是在當前位置和目的地之間的計算的具體范圍內(nèi)設定的點。
3.根據(jù)權利要求1所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中每個相對于多重路徑的路徑數(shù)據(jù)包括第一部分，它包括多重路徑總數(shù)的數(shù)量、指示是否在具體的范圍內(nèi)存在有多重路徑的標記、指示對應的數(shù)據(jù)位置的第一偏移量和關于多重路徑在該處終止的入口的第二偏移量；以及第二部分，包括多重路徑數(shù)量、整個數(shù)據(jù)的規(guī)模、以及相對于每條路徑的偏移量。
4.根據(jù)權利要求3所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中到入口的距離被限定為約為到達目的地的路徑總數(shù)的預定百分比。
5.根據(jù)權利要求1所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中路徑數(shù)據(jù)包括擁擠的交叉路口信息，它是由信息中心基于一個標準來管理的，該標準被認為至少是從包括互通式立體交叉、交匯點、多重交叉點、天橋和地下通道中選擇的一個。
6.根據(jù)權利要求5所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中包括擁擠的交叉路口信息的道路數(shù)據(jù)包括第一部分，它包括多重路徑總和的數(shù)量、指示是否在擁擠交叉路口的具體的范圍內(nèi)存在有多重路徑的標記、指示對應的數(shù)據(jù)位置的第一偏移量和關于多重路徑終止于此的入口的第二偏移量；以及第二部分，包括道路配置信息、道路等級、道路數(shù)量和相對于所有交叉路口的交叉路口的名稱。
7.一種用于進行經(jīng)過移動通信終端的導向服務的單一或多重路徑地圖匹配方法，該地圖匹配方法包括(a)第一階段，發(fā)送，通過移動通信終端將用戶輸入的目的地信息發(fā)送到信息中心；(b)第二階段，其中信息中心進行-第一步驟，確定當前位置并查詢目的地，-第二步驟，通過設定入口來進行路徑計算，-第三步驟，通過產(chǎn)生基本RGI數(shù)據(jù)產(chǎn)生RGI格式數(shù)據(jù)，以及-第四步驟，發(fā)送產(chǎn)生的RGI格式數(shù)據(jù)到移動通信終端中；(c)第三階段，發(fā)送，由移動通信終端將RGI(路徑導向指示)數(shù)據(jù)從信息中心發(fā)送到ITS終端；以及(d)第四階段，其中ITS終端進行-第一步驟，確定用戶的當前位置；-第二步驟，通過RGI數(shù)據(jù)補片和地圖匹配來查詢匹配路徑以判斷用戶是否偏離了路徑；-第三步驟，產(chǎn)生路徑導向信息作為判斷步驟的結果，以及-第四步驟，將產(chǎn)生的路徑導向信息發(fā)送到移動通信終端，確定用戶是否到達了目的地，并且如果沒有到達，則返回到確定當前位置的第一步驟，而且其中移動通信終端顯示從ITS終端收到的路徑導向信息。
8.根據(jù)權利要求7所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中信息中心通過設定入口、產(chǎn)生相對于設定的入口的多重路徑、以及在第二階段的第二步驟中產(chǎn)生擁擠交叉路口信息來進行路徑計算。
9.根據(jù)權利要求7所述的單一或多重路徑地圖匹配裝置，其中信息中心通過產(chǎn)生基礎RGI數(shù)據(jù)、擴展多重路徑數(shù)據(jù)、以及將來自路徑計算步驟的擁擠交叉路口信息在第二階段的第三步驟加入到RGI數(shù)據(jù)來產(chǎn)生RGI格式數(shù)據(jù)。
全文摘要
公開了一種在經(jīng)過移動通信終端提供導航服務的系統(tǒng)中的單一或多重路徑地圖匹配裝置，該地圖匹配裝置包括信息中心，用于計算到達用戶基于移動通信終端的當前位置輸入的目的地的最優(yōu)路徑，并基于計算出的最優(yōu)路徑產(chǎn)生路徑數(shù)據(jù)的格式；以及智能交通系統(tǒng)(ITS)終端，用于探測移動終端的當前位置以產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)、處理路徑數(shù)據(jù)、基于位置數(shù)據(jù)進行地圖匹配以確定是否用戶行進在給定路徑上或是偏離了路徑、以及基于地圖匹配的結果來進行路徑導向。
文檔編號G01C21/34GK1441260SQ03106468
公開日2003年9月10日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權日2002年2月27日
發(fā)明者李恩熙, 千敬俊, 文永坤 申請人:三星電子株式會社