CN108204808A - 地图匹配装置、地图匹配方法以及记录介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地图匹配装置，具备：SSD(15)，保存有登山地图数据(15A)；GPS天线(11)以及GPS接收部(12)，测定当前位置；气压传感器(21)，测定当前位置的气压；主存储器(14)，将测定出的当前位置和气压建立关联地进行存储；以及CPU(13)，基于测定出的当前位置，与登山地图数据(15A)中的相应的登山路位置进行匹配，并根据所匹配的道路位置的历史记录判定有无道路位置的重复，在判定为存在道路位置的重复的情况下，将所测定的当前位置的气压与和存储的当前位置建立关联地进行存储的气压进行比较，并基于该比较结果来变更所匹配的道路位置的候补。

Description

地图匹配装置、地图匹配方法以及记录介质

本申请要求以2016年12月16日申请的日本国专利申请第2016-243979号为基础申请的优先权，并将该基础申请的内容全部引入到本申请中。

技术领域

本发明涉及地图匹配装置、地图匹配方法以及记录介质。

背景技术

提出了将由GPS接收机得到的位置信息通过地图匹配显示在地图信息上的技术。(例如，参照日本特开平6-148306号公报)

可是，在最近的登山热中，登山用的导航装置被广泛地产品化。在这种登山用导航装置中，并不能进行像车辆用的导航装置那样的自动导航，此外，也并未像车辆用道路地图那样对登山路的数据进行标准化，登山路自身的位置精度也未进行修正。因此，即使直接执行上述地图匹配功能，也不能使当前位置与地图中的道路上的正确的位置进行匹配。

发明内容

本发明是鉴于上述那样的实际情况而完成的，其目的在于，提供一种能够使当前位置与地图中的道路上的正确的位置进行匹配的地图匹配装置、地图匹配方法以及程序。

本发明的地图匹配装置具备：

地图保存单元，保存有道路地图数据；

位置测定单元，测定当前位置；

匹配单元，基于在上述位置测定单元中测定出的当前位置，与上述地图保存单元保存的道路地图数据中的相应的道路位置进行匹配；

判定单元，判定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补的对错；以及

匹配控制单元，基于上述判定单元的判定结果，设定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的登山用导航装置的功能电路结构的框图。

图2是示出该实施方式涉及的导航动作时的地图匹配处理的内容的流程图。

图3是示出该实施方式涉及的导航动作时的地图匹配处理的内容的流程图。

图4是例示了该实施方式涉及的地图匹配的过程的图。

图5是例示了该实施方式涉及的地图匹配的过程的图。

图6是例示了该实施方式涉及的地图匹配的过程的图。

具体实施方式

以下，参照附图对将本发明应用于登山用导航装置的情况下的一个实施方式进行详细说明。

图1是示出该登山用导航装置10的功能电路的结构的框图。在该登山用导航装置10中，基于用GPS(Global Positioning System：全球定位系统)天线11接收的、来自未图示的GPS卫星的传入电波，由GPS接收部12计算出当前位置的三维坐标数据，即，纬度、经度、高度以及当前时刻，并经由总线B送出到CPU13。

CPU13使用经由总线B连接的主存储器14以及SSD(Solid State Drive：固态驱动器)15来执行该登山用导航装置10整体的动作控制。

主存储器14例如由SDRAM构成，成为CPU13执行程序时的工作存储器。SSD15由非易失性存储器构成，对登山路的导航动作所需的各种动作程序和包括登山地图数据15A的各种固定数据等进行保存、存储，这些存储内容适当地由CPU13读出到上述主存储器14。

存储在上述SSD15的登山地图数据15A是与各地点的三维坐标数据建立了关联的登山用的地形图数据，在该地形图数据中作为道路信息而包含登山路的数据。

此外，在上述总线B还连接有显示部16、触摸输入部17、声音处理部18、三轴地磁传感器19、三轴加速度传感器20、气压传感器21、近距离无线通信部22、以及外部设备接口(I/F)23。

显示部16由带背光灯的彩色液晶面板和它们的驱动电路构成。对于该显示部16，一体构成了使用了透明电极膜的触摸输入部17。触摸输入部17将与用户的触摸操作相应的时间序列的坐标信号进行数字化，并作为触摸操作信号送出到上述CPU13。

声音处理部18具备PCM声源等声源电路，根据被提供的声音数据产生模拟的声音信号，并从扬声器24进行扩音放音。

三轴地磁传感器19检测彼此正交的三轴方向各自的地磁，能够基于磁北的方向检测在该时间点使该登山用导航装置10朝向的方位。

三轴加速度传感器20检测彼此正交的三轴方向各自的加速度，能够根据重力加速度的方向来检测登山用导航装置10的姿势。

气压传感器21检测该时间点的气压，基于通过上述GPS天线11、GPS接收部12得到的当前位置的测定精度高的情况下的高度信息，将气压数据变换为高度信息，由此，即使在此后当前位置的精度下降的情况下，也能够根据当前位置的气压计算出当前位置的高度信息。

近距离无线通信部22例如通过Bluetooth(蓝牙，注册商标)SMART或ANT+，经由近距离通信天线25，与预先进行了配对设定的外部的设备进行无线连接。

外部设备接口23使得能够经由头戴式耳机插座26、微USB端子27、以及存储卡插槽28例如对头戴式耳机、耳机、USB设备、以及存储卡分别进行连接或安装。

接着，对本实施方式的动作进行说明。

图2以及图3示出，基于由GPS天线11以及GPS接收部12得到的当前位置和存储在SSD15的登山地图数据15A，CPU13通过地图匹配技术将登山路上的当前位置显示在显示部16时的处理内容。

该处理通过CPU13读出保存、存储在SSD15的动作程序以及登山地图数据15A等并展开而存储在主存储器14上来执行，是附随于GPS定位的处理内容，所述GPS定位每隔预先由登山用导航装置10的用户设定的时间周期，例如，每隔60[秒]执行一次。

在其初始，CPU13通过上述GPS天线11以及GPS接收部12来测定当前位置(步骤S101)。此时CPU13在对通过测定得到的当前位置数据进行存储时，基于得到的来自GPS卫星的传入电波，根据各GPS卫星与该登山用导航装置10的配置关系，计算出针对得到的当前位置数据的定位精度，并根据计算出的定位精度计算出针对当前位置数据的误差值，并附带于当前位置数据而进行存储。

同时，CPU13执行基于上述三轴地磁传感器19、三轴加速度传感器20、以及气压传感器21的测定，将它们的各检测输出临时地保持在主存储器14(步骤S102)。此外，特别是，将从气压传感器21检测的气压数据与在其紧前面的步骤S101中得到的当前位置数据进一步建立关联而保持、存储在主存储器14(步骤S103)。

CPU13依据向主存储器14的存储认为确定了当前位置的测定结果(步骤S104)，接着，为了判断如何进行与当前位置对应的显示，而判定在该时间点地图匹配功能是否被设定为“启用(ON)”(步骤S105)。

在此，在判定为地图匹配功能未设定为“启用”而设定为“禁用(OFF)”的情况下(步骤S105的“否”)，CPU13仅基于通过测定而得到的当前位置的数据，将如下图像显示在显示部16，由此，执行当前位置的基于自由空间处理的显示(步骤S107)，所述图像是在登山地图数据15A所示的地图上的纬度/经度一致的位置重叠了当前位置的象征标志，以使得考虑到此前的移动方位，将基于三轴地磁传感器19的检测输出的登山用导航装置10的面向方位设为前方。

此后，判定是否存在使由登山用导航装置10进行的当前位置的测定和基于其结果的登山地图的显示结束的指示操作，例如，判定是否存在临时切断该登山用导航装置10的电源的指示操作(步骤S116)。

在此，在判定为存在使当前位置的测定和基于其结果的登山地图的显示结束的指示操作的情况下(步骤S116的“是”)，CPU13结束该图2以及图3的处理。

此外，在上述步骤S116中判定为不存在使当前位置的测定和基于其结果的登山地图的显示结束的指示操作的情况下(步骤S116的“否”)，CPU13返回到从上述步骤S101起的处理。

这样，在地图匹配功能设定为“禁用”的情况下，CPU13重复执行上述步骤S101～S105、S107、S116的处理，将测定出的当前位置通过自由空间处理而持续显示在登山地图中。

此外，在上述步骤S105中判定为地图匹配功能设定为“启用”的情况下(步骤S105的“是”)，CPU13根据通过测定而得到的当前位置的数据和附带地进行了存储的误差值，执行将在误差值的范围内处于最近的距离的登山路上置换为当前位置的地图匹配处理，并将置换后的登山路上的当前位置显示在显示部16(步骤S106)。

接下来，CPU13根据该置换后的登山路上的当前位置和其以前的当前位置的历史记录，判定当前的登山路是否处于与过去移动的登山路重复且移动方向相反的逆行状态(步骤S108)。

在此，在判定为未处于逆行状态的情况下(步骤S108的“否”)，CPU13认为在当前时间点没有特别产生地图匹配处理中的由当前位置的置换造成的不良情况，直接推进到上述步骤S116的处理。

这样，即使在地图匹配功能设定为“启用”的情况下，在判定为未处于逆行状态的期间，CPU13也重复执行上述步骤S101～S106、S108、S116的处理，并将测定出的当前位置通过地图匹配处理持续显示在登山地图的登山路上。

此外，在上述步骤S108中判定为处于逆行状态的情况下(步骤S108的“是”)，CPU13接着根据相应的当前位置数据之前最近的当前位置数据是否不是逆行状态来判定该逆行状态的判定是否为初次(步骤S109)。

在此，在判定为该逆行状态的判定为初次且之前最近的当前位置数据不是逆行状态的情况下(步骤S109的“是”)，CPU13将当前位置数据作为成为逆行的最初的点而记录在主存储器14(步骤S110)，然后推进到从上述步骤S116起的处理。

此外，在上述步骤S109中判定为逆行状态的判定不是初次且之前最近的当前位置数据也为逆行状态的情况下(步骤S109的“否”)，CPU13根据在逆行状态下与当前位置数据对应地检测出的上述气压传感器21的检测输出是否与上一次在顺行状态下通过了同一地点时的上述气压传感器21的检测输出大致相同，确认上述逆行状态的判定是否正确(步骤S111)。

在此，在确认了在上一次的顺行状态下通过了当前位置时的气压传感器21的输出与这一次的逆行状态下的当前位置的气压传感器21的输出大致相等、上述逆行状态的判定正确的情况下(步骤S111的“是”)，CPU13重新认为当前为逆行状态而持续显示部16中的显示(步骤S112)，然后推进到从上述步骤S116起的处理。

此外，在上述步骤S111中确认了在上一次的顺行状态下通过了当前位置时的气压传感器21的输出与这一次的逆行状态下的当前位置的气压传感器21的输出大不相同、上述逆行状态的判定错误的情况下(步骤S111的“否”)，CPU13将错误地判定为处于逆行状态的登山路排除在外，并根据其他能够进行地图匹配处理的登山路是否从当前位置起处于上述误差值所规定的一定距离以内，来再次判定是否进行地图匹配处理(步骤S113)。

在此，若将错误地判定为处于逆行状态的登山路排除在外，则在判定为没有其他能够进行地图匹配处理的登山路的情况下(步骤S113的“否”)，CPU13认为没有相应的登山路，CPU13仅基于通过测定而得到的当前位置的数据，将在登山地图数据15A示出的地图上的纬度/经度一致的位置重叠了当前位置的象征标志的图像显示在显示部16，由此，执行当前位置的基于自由空间处理的显示(步骤S115)，此后推进到上述步骤S116的处理。

此外，在上述步骤S113中，即使将错误地判定为处于逆行状态的登山路排除在外，在判定为其他能够进行地图匹配处理的登山路从当前位置起处于上述误差值所规定的一定距离以内的情况下(步骤S113的“是”)，CPU13使用其他能够进行地图匹配处理的登山路再次执行地图匹配处理，将处于最近的距离的登山路上置换为当前位置，并将置换后的登山路上的当前位置显示在显示部16(步骤S114)，此后推进到上述步骤S116的处理。

以下，参照图4至图6，举例对根据登山地图中的登山路和特别是来自GPS卫星的传入电波的接收精度差的状态下的接收结果来进行地图匹配处理的行程进行说明。

图4是同时记载并示出登山地图中的登山路R、以及实际沿着箭头IV在该登山路R上移动的情况下通过登山用导航装置10的GPS天线11、GPS接收部12得到的当前位置数据的轨迹T的图。持有登山用导航装置10的用户在登山路R上进行移动，因此如果轨迹T与显示在显示部16的登山路R直接匹配，则不产生任何不良情况。

然而，实际上在最近的位置进行地图匹配的情况下，例如，如图5所示，关于轨迹T上的点B，本来应与登山路R上的点A匹配，但是却与最近的点C匹配。

因此，在持有登山用导航装置10的用户在此后沿着登山路R从上述点A向图中的大致右下方向进行了移动的情况下，对于轨迹T中的点B的接下来的点D1～D3，若假设仅基于地图中的最近的位置进行匹配，则登山路R上的点E1～E3符合条件。

若假设直接进行了这样的地图匹配，则在显示在显示部16的登山路R上，将显示为，持有登山用导航装置10的用户从点C向与当初的移动方向IV相反的方向进行逆行而位于接下来的点E1～E3中的任一位置。

因此，在该登山用导航装置10的用户不记得在登山路R上反转了移动方向的情况下，在登山用导航装置10的显示部16中却显示为在登山路R上逆行，因此有可能导致不必要的混乱。

因此，在本实施方式中设为，像上述那样在逆行的初始判定时记录下逆行的回转点(与图5的点B对应的点A)(步骤S109、S110)，使用此后进一步的逆行所得到的当前位置数据和气压传感器21的检测输出，根据与在过去的相同位置移动时得到的气压传感器21的检测输出是否大致一致，判定根据气压值推定的高度是否大致一致，换言之，判定当前位置是否真的与过去通过的点相同(步骤S111)。

因此，在根据当前位置处的气压传感器21的检测输出判定为是与过去通过的点大致相同的气压且所推定的高度大致相等的情况下，重新识别为进行逆行，并按照该识别结果来执行地图匹配(步骤S112)。

另一方面，在判定为当前位置处的气压传感器21的检测输出是与过去通过的点明显不同的气压值且所推定的高度也不同的情况下，将在该时间点临时判定为逆行的、过去通过的登山路的范围排除在外，并使用处于一定范围内的其他登山路尽可能进行地图匹配处理(步骤S113～S115)。

图6是将此时CPU13执行的地图匹配的过程图式化而进行例示的图。认为在上述图5中示出的登山路R上的点E1～E3作为地图匹配的对象不合适，在本图中，像附加符号“×”示出的那样，将从登山路R的点A起跟前侧的已经通过的部分从匹配的对象中删除。由此，CPU13必然会在登山路R上的残留的区间中如对应的点F1～F3所示地执行地图匹配，从而执行不进行不必要的逆行显示的、正确的引导显示。

另外，上述图6是为了说明在CPU13执行该程序时删除成为地图匹配的对象的登山路R的一部分相应区间的情况下的概念而进行图式化示出的图，并不是实际在显示于显示部16的登山地图中的登山路附加符号“×”而显示从地图匹配的对象中删除的区间。

像以上详细叙述的那样，根据本实施方式，即使在地图中的道路的位置精度低的情况下、在由于环境而使当前位置的测定精度低的情况下，也能够将当前位置与地图中的道路中的正确的位置进行匹配。

此外，在上述实施方式中，设为根据道路位置的历史记录有无重复来判定进行匹配的道路位置的候补的对错，因此能够更加简化控制处理，能够减轻运算处理的负担。

进而，特别是在上述实施方式中，设为在地图匹配中对过去的移动路和道路位置的信息重复的逆行进行判定，因此在GPS定位技术中通过GPS卫星的配置和运算电路上的设计对除了使用了纬度/经度的信息以外还使用了精度设定得大幅降低的高度的信息的处理进行补充，并根据利用气压的信息推定的高度的信息来判定有无逆行，因此能够在更简化判定处理的同时正确地实现地图匹配。

进而，在上述实施方式中，在判定为没有逆行的情况下，通过将所通过的相应区间的道路从地图匹配的对象中除去，从而能够更加简化匹配所需的处理。

此外，上述实施方式对应用于除与GPS定位相关的部位以外独立地发挥功能的登山用导航装置10的情况进行了说明，因此能够在封闭的系统环境下实现显示将当前位置与登山地图中的登山路进行地图匹配的结果为止的一系列的处理。

因此，与具有将显示数据输出到任意的显示设备那样的系统结构的装置相比，减轻了基于图形处理系统的电路的处理负担的电力消耗，适合于在不容易确保电源的场所使用的装置。

此外，在上述实施方式中，将用气压传感器21测定的当前位置的气压变换为高度信息而作为了当前位置的高度信息，但是也可以使用其他方法，例如，也可以直接使用由GPS接收部12得到的高度信息。

此外，在上述实施方式中，在最初的地图匹配处理(步骤S105)中，将进行了匹配的登山路上的当前位置显示在显示部16，在对该位置进行对错判定的结果判定为该位置有误的情况下，进行再匹配处理(步骤S114)，将正确地匹配的登山路上的当前位置显示在显示部16，但是也可以在最初的地图匹配处理(步骤S105)中不进行显示部16中的显示，在位置的对错判定的结果后将正确的位置显示在显示部16。

不限于上述实施方式，例如，在用存储有登山地图的智能电话、以及与该智能电话进行无线通信连接的腕戴式终端等可穿戴设备构筑了将显示以外的各种处理和显示的处理分开进行那样的系统的情况下，也能够应用本发明。

此外，本发明不限于将当前位置与登山用的地图的登山路进行地图匹配那样的用途，也同样能够应用于一般的显示道路地图的车辆用导航装置。

除此以外，本申请发明不限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。此外，各实施方式也可以尽可能适当地进行组合来实施，在该情况下，可得到组合的效果。进而，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，能够通过公开的多个构成要件中的适当的组合来提取各种发明。例如，即使从实施方式所示的全部构成要件删除了几个构成要件，在能够解决在发明要解决的课题一栏中叙述的课题且可得到在发明的效果一栏中叙述的效果的情况下，也能够作为发明而提取删除了该构成要件的构成。

Claims (11)

1.一种地图匹配装置，具备：

地图保存单元，保存有道路地图数据；

位置测定单元，测定当前位置；

匹配单元，基于在上述位置测定单元中测定出的当前位置，与上述地图保存单元保存的道路地图数据中的相应的道路位置进行匹配；

判定单元，判定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补的对错；以及

匹配控制单元，基于上述判定单元的判定结果，设定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补。

2.根据权利要求1所述的地图匹配装置，其中，

上述判定单元根据在上述匹配单元中匹配的道路位置的历史记录来判定有无道路位置的重复，并基于有无道路位置的重复来判定所匹配的道路位置的候补的对错。

3.根据权利要求2所述的地图匹配装置，其中，

上述判定单元根据利用在上述匹配单元中匹配的道路位置的历史记录得到的有无道路位置的重复来判定有无同一道路的逆行，并基于有无同一道路的逆行来判定所匹配的道路位置的候补的对错。

4.根据权利要求2所述的地图匹配装置，其中，具备：

高度信息获取单元，获取当前位置的高度信息；以及

存储单元，将在上述位置测定单元中测定出的当前位置和在上述高度信息获取单元中获取的高度建立关联地进行存储，

上述判定单元在判定为存在道路位置的重复的情况下，对在上述高度信息获取单元中获取的当前位置的高度和与在上述存储单元中存储的当前位置建立关联地进行存储的高度进行比较，并基于该比较结果来判定所匹配的道路位置的候补的对错。

5.根据权利要求4所述的地图匹配装置，其中，

所述高度信息获取单元测定当前位置的气压，并基于测定出的气压来获取当前位置的高度信息。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的地图匹配装置，其中，

在上述判定单元中判定为所匹配的道路位置的候补有误的情况下，上述匹配控制单元将其他道路位置作为候补。

7.根据权利要求4或5所述的地图匹配装置，其中，

在上述判定单元中判定为所匹配的道路位置的候补无误的情况下，上述匹配控制单元将同一道路中的存储于上述存储单元的相应区间从在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补中除去。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的地图匹配装置，其中，

还具备：显示单元，将通过上述匹配单元与上述地图保存单元保存的道路地图数据中的相应位置进行了匹配的当前位置显示在显示部。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的地图匹配装置，其中，

在上述匹配单元中将上述当前位置与上述道路地图数据中的相应的道路位置进行匹配之后，上述判定单元判定所匹配的该道路位置的对错。

10.一种地图匹配方法，是具备保存有道路地图数据的地图保存部和测定当前位置的位置测定部的装置中的地图匹配方法，具有：

匹配工序，基于在上述位置测定部中测定出的当前位置与上述地图保存部保存的道路地图数据中的相应的道路位置进行匹配；

判定工序，判定在上述匹配工序中匹配的道路位置的候补的对错；以及

匹配控制工序，基于上述判定工序的判定结果，设定在上述匹配工序中匹配的道路位置的候补。

11.一种计算机可读的记录介质，记录有程序，所述程序使具备保存有道路地图数据的地图保存部的装置所内置的计算机作为如下单元发挥功能：

位置测定单元，测定当前位置；

匹配单元，基于在上述位置测定单元中测定出的当前位置，与上述地图保存部保存的道路地图数据中的相应的道路位置进行匹配；

判定单元，判定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补的对错；以及

匹配控制单元，基于上述判定单元的判定结果，设定在上述匹配单元中匹配的道路位置的候补。