用于与传感器检测到的对象进行地图匹配的方法技术

由交通工具传感器检测在交通工具附近的至少一个对象，以及估计关于所述对象的特性，所述传感器由例如ＧＰＳ校准到所述交通工具的位置，根据所述交通工具的位置和定向估计以及所述传感器的测量结果估计所述感测到的对象的位置；按交通工具位置或所估计的感测到的对象位置来查询地图或图像数据库，所述数据库允许针对所述对象检索信息，针对所述位置提取所述数据库的所述对象，使用比较逻辑将所述感测到的对象与所述提取的对象进行比较，且如果此比较成功，那么实行对所述交通工具的所述ＧＰＳ位置的调整，针对所述数据库的所述提取的对象的对所述位置信息的调整，或将所述提取的数据库描绘的对象作为图形图像显示在导航单元的显示器上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般来说涉及数字地图、地理定位系统和交通工具导航，且确切地说，涉及 用于与传感器检测到的对象进行地图匹配的系统和方法。
技术介绍
在过去数年内，已日益使用导航系统、电子地图(在本文中也被称作数字地图)和 地理定位装置来提供各种导航功能。这些导航功能的实例包括确定交通工具的总体位置和 定向；找到目的地和地址；计算最优路线；以及提供实时驾驶导引，包括访问商务列表或黄 页。一般来说，导航系统将街道、河流、建筑物以及其它地理和人造特征的网络描绘为 一系列线段，包括(在驾驶导航系统的情况下)大致沿着每一街道的中心伸展的中心线。接 着可靠近那条中心线或关于那条中心线在地图上定位移动的交通工具。一些较早先的导航系统(例如，在第4，796，191号美国专利中描述的导航系统) 已主要地依赖于相对位置确定传感器连同“航位推算法”特征来估计交通工具的当前位置 和航向。然而，此技术倾向于累积少量的位置误差。可部分地借助于“地图匹配”算法来校 正误差，其中地图匹配算法将由交通工具的计算机计算的航位推算位置与街道的数字地图 进行比较，以在地图的街道网络上找到最适当的点(如果实际上可找到此点)。系统接着更 新交通工具的航位推算位置以匹配地图上推测起来较准确的“更新位置”。其它形式的导航系统已使用信标(举例来说，无线电信标，有时也被称作电子路 标)来提供位置更新和减少位置误差。因为若干原因(包括高的安装费用)，电子路标常按 非常低的密度间隔开。这意味着在可能遇到另一个信标或电子路标且将其用于位置确认前 误差将经常累积至不可接受的水平。因此，即使借助使用信标，例如地图匹配的技术仍然需 要消除或至少显著地减少累积的误差。地图匹配技术也已证明在将关于他的/她的当前位置、定向、邻近地区、目的地、 路线的有意义的“真实世界”信息或关于沿着特定旅程将遇到的目的地的信息提供给驾驶 员的过程中有用。可将第4，796，191号美国专利中揭示的地图匹配的形式考虑为“推论性 的”，也就是，揭示的算法设法使交通工具的航位推算的(或另外估计的)轨迹与在地图中 编码的道路网络匹配。交通工具不具有道路网络的直接测量结果；而是，导航系统仅估计交 通工具的位置和航向，且接着设法将那些估计与已知道路段的位置和航向进行比较。一般 来说，这些地图匹配技术是多维的，且考虑到了众多参数，最重要的是道路与估计的位置之 间的距离，和道路与估计的交通工具航向之间的航向差。地图也可包括附加到每一道路段4的绝对坐标。典型的航位推算系统可能借助于使驾驶员识别交通工具在地图上的位置来起 始过程。这使得能够按绝对坐标提供航位推算位置。随后的航位推算确定(也就是，增加 的距离和航向测量)可接着用以计算一组新的绝对坐标，且将新的或当前航位推算位置与 在地图中识别为位于计算出的航位推算位置附近的道路段进行比较。当交通工具移动时， 可接着重复过程。可与位置自身一起计算当前航位推算位置的位置误差的估计。此误差估 计又界定交通工具有可能在某一概率内处于的空间区域。如果交通工具的确定位置处于道 路段的计算出的距离阈值内，且估计的航向处于根据道路段信息计算出的航向的计算出的 航向差阈值内，那么可按某一概率推断出交通工具一定处于所述道路区段上。这允许导航 系统进行任何必要的校正以消除任何累积的误差。随着价格合理的地理定位系统(GPS)卫星接收器硬件的引入，也可将GPS接收器 添加至导航系统以接收卫星信号和使用所述信号直接计算交通工具的绝对位置。然而，即 使有GPS的益处，地图匹配也通常用以消除接收的GPS信号内和地图内的误差，以及较准确 地对驾驶员展示他/她在所述地图上的何处。虽然在全局或宏观尺度上卫星技术极其准 确；但在局部或微观尺度上小的位置误差仍然确实存在。这主要地是因为GPS接收器可能 经历间歇的或不良的信号接收或信号失真；以及因为街道的中心线表示和来自GPS接收器 的测量的位置可能皆仅在若干米内是准确的。较高的执行系统使用航位推算与GPS的组合 来减少位置确定误差，但即使有此组合，误差仍可能在若干米或更大的程度上出现。在一些例子中，可添加惯性传感器以提供在适度距离上的益处，但在较大的距离 上，即使包括惯性传感器的那些系统也将累积误差。然而，虽然交通工具导航装置随时间过去已逐渐改善，变得更准确、富有特征、更 价廉且流行；但其仍落后于汽车工业的不断增加的需求；且尤其是，预期未来应用将需要 较高的位置准确度和甚至更加详细、准确和富有特征的地图。这是设计本专利技术的实施例来 解决的领域。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过提供直接传感器和对象匹配技术来解决上述问题。可使用直 接传感器和对象匹配技术来对驾驶员经过的对象进行歧义消除，且使检索的信息正所指的 对象中的一者精确地清晰。所述技术也使导航系统无需用户注意的情况下精细化其位置估 计(也就是，改善其位置估计的准确度)成为可能。根据使用场景匹配的实施例，提供一种系统，其(a)从传感器搜集的或原始数据 提取一个或一个以上场景；(b)根据原始数据的地图提供的或存储的版本建立对应的场 景；以及(c)比较两个场景以帮助提供交通工具位置的更准确的估计。根据使用交通工具-对象位置匹配的实施例，提供一种系统，其(a)从传感器搜集 的或原始数据提取原始对象数据；(b)将提取的数据与来自原始数据的地图提供的或存储 的版本的保留在地图中的对应的原始对象数据比较；以及(c)比较对象数据的两个测量以 帮助提供交通工具位置的更准确的估计。根据使用对象特性化的实施例，提供一种系统，其(a)从传感器搜集的或原始数 据提取原始对象数据；(b)从那些原始对象提取特性；以及(c)将那些特性与存储于地图中 的特性进行比较以帮助提供交通工具位置的更准确的估计。在一些实施例中，可使用汽车中的相机或传感器来动态实时地产生交通工具附近 的图像。使用直接传感器/对象匹配技术，地图和对象信息可接着从地图数据库检索，且 在那些图像上叠加以用于由驾驶员查看，包括准确地界定定向或平台，使得地图数据与图 像数据的对准是准确的。一旦实现对准，可进一步用关于任何图像中对象的从数据库检索 的信息来增强图像。系统减少了对其它费用更高的解决方案(例如，使用高准确度系统直 接测量定向)的需求。在一些实施例中，一旦使导航系统传感器匹配于附近的对象，那么 可准确地将这些对象显示在地图显示上作为当驾驶员导航道路时帮助他/她的图标。举 例来说，从驾驶员的实际看法或观点看来，可按准确位置和定向将停车标记、路灯柱或邮箱 的图像(或图标表示)放在驾驶员的显示器上。使用这些提示-对象来对驾驶员提示他 的/她的确切位置和定向。在一些实施例中，为了系统对驾驶员给出清晰且实际的方向的 目的，提示-对象可甚至被用作标识(举例来说，“在停车标记处，右转进入加利福尼亚大街 (California Street)；您的目的地就在过邮箱四米处”)。在一些实施例中，一旦使导航系统传感器匹配于其附近的对象，那么可显示额外 细节，例如，在地图数据库中收集的标牌信息。这些信息可用以改善驾驶员阅读标记和了解 他的/她的环境的能力，且当标记仍对于驾驶员来说过于遥远而不能阅读时或当归因于天 气或其它交通而标记受阻时，具有特定用途。在一些实施例中，可使用平视显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含以下步骤：借助于交通工具的传感器检测在所述交通工具附近的多个对象中的至少一者，且估计关于所述对象的特性，所述传感器借助于ＧＰＳ或其它位置和／或定向确定技术而被校准到所述交通工具的位置和定向，根据所述交通工具的位置和定向估计以及所述传感器的测量结果中的至少一些来估计所述感测到的对象的位置；按交通工具位置或所估计的感测到的对象位置来查询地图或图像数据库，所述数据库允许针对多个对象中的一者或一者以上检索信息，提取针对所述位置在所述数据库中描绘的至少一个对象，使用比较逻辑将所述感测到的对象与所述提取的对象进行比较，且如果此比较在预定程度上是成功的，那么实行以下各项中的一者或一者以上：所述交通工具的所述ＧＰＳ或以其它方式确定的位置或定向的调整，当出现在所述数据库中时所述提取的对象的所述位置信息的调整，或所述提取的数据库描绘的对象作为图标或其它图形图像在导航单元的图形显示器上在关于正同时显示于其上的地图数据表示当前交通工具位置的附近的适当位置中的图形显示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特B扎沃利，马尔钦克米奇克，斯蒂芬齐奥贝尔，福尔克尔希斯特曼，
申请(专利权)人：电子地图北美公司，电子地图有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]