[發明專利]三維定位儀及方法

有效

• 申請號: 201310081082.2
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103323013B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 金范祚
• 申請（專利權）人: 現代摩比斯株式會社
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,陳鵬

技術領域

本發明涉及三維地圖匹配，具體是能夠提高三維地形匹配精確度的三維定位儀及方法。

背景技術

導航儀一般都利用GPS、車速和陀螺儀傳感器，掌握車輛的當前位置，把掌握的車輛當前位置與地圖數據匹配提供給駕駛者。

GPS信號一般分為民間目的SPS(StandardPositioningSystem)和軍事目的的PPS(PrecisePositioningSystem)。但導航儀應用的是具有200m以內誤差范圍的SPS，通過“地圖匹配”修正SPS的誤差。

傳統的導航儀，如果根據GPS信號計算的車輛位置不是道路，則通過考慮車輛以前位置或移動速度等因素的“地圖匹配”將車輛位置修正到道路上。

但當車輛經過地下道路或者高架道路附近時，有可能因1m～2m的誤差而經常發生地圖匹配上的錯誤。例如，車輛沒有進入地下道路，但因地圖匹配而被誤認為進入地下道路，或者實際進入高架道路卻被認為進入高架道路的旁邊道路。

如上所述，傳統的導航儀在“地圖匹配”時，如果車輛在高架道路、地下道路、建筑停車場或地下停車場附近，則無法準確導出車輛的當前位置。

發明內容

本發明以上述現有技術為背景進行創造，其目的在于提供一種根據車輛當前位置乃至插值點和插值點之間的車輛相對高度和車輛傳感器的誤差，對當前位置實施三維地圖匹配的三維定位儀和方法。

本發明一方面涉及的三維定位儀，包括：電子地圖存儲部，存儲包含多個插值點的二維位置信息和高度信息的電子地圖；地圖匹配部，利用所述電子地圖，選擇至少一個離從GPS接收器或者速度傳感器和角速度傳感器信號確認的車輛當前位置最接近的候補道路；高度檢測部，利用所述角速度傳感器或者G傳感器的信號，算出與所述多個插值點的單位對應的車輛相對高度；誤差修正部，利用距所述當前位置的之前插值點的行駛距離和連接所述之前插值點和所述當前位置的直線與水平線的傾斜度，算出與包括所述之前插值點和所述當前位置的之后插值點之間地點的所述當前位置對應的所述至少一個候補道路的高度；三維匹配部，確認與所述當前位置對應的所述候補道路的高度和與所述當前對應的所述車輛相對高度之差（difference）距離是否在已設定的臨界誤差以內，并從所述至少一個候補道路中選擇在所述臨界誤差以內的候補道路對所述當前位置實施地圖匹配（MapMatching）。

本發明另一方面涉及的定位儀的三維定位方法，其實施步驟包括：在包含多個插值點的二維位置信息和高度信息的電子地圖上選擇離根據GPS接收器或速度傳感器和角速度傳感器信號確認的車輛當前位置最接近的至少一個候補道路；利用所述角速度傳感器或者G傳感器的信號，算出與所述多個插值點的單位對應的車輛相對高度；利用從所述當前位置的之前插值點行駛的距離和連接所述之前插值點和所述當前位置的直線與水平線的傾斜度，算出與包含所述之前插值點和所述當前位置的之后插值點之間地點的所述當前位置對應的所述至少一個候補道路的高度；確認與所述當前位置對應的所述候補道路的高度和與所述當前位置對應的所述車輛相對高度之差（difference）距離是否在已設定的臨界誤差以內；利用所述至少一個候補道路中在所述臨界誤差以內的候補道路，對所述當前位置實施地圖匹配（MapMatching）。

本發明的優點在于：

掌握傳統電子地圖上未包含的插值點和插值點之間的高度，與當前位置的高度比較實施三維地圖匹配，從而提高在高架道路、地下道路、建筑停車場、地下停車場等與平坦道路有高度差的道路上的地圖匹配精確度，從而更加準確介紹路徑，為駕駛者帶來更多便利的同時提高服務滿意度。

附圖說明

圖1是本發明的三維定位儀結構圖；

圖2是本發明實施例中對于道路插值點之間與當前位置對應的高度計算方法圖示；

圖3是本發明利用誤差臨界值的地圖匹配方法圖示；

圖4是本發明三維定位方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。