[发明专利]数字地图位置信息压缩方法与设备

说明书

本发明是以下专利申请的分案申请：申请号：200480016389.3，申请日：2004年6月11日，发明名称：数字地图位置信息压缩方法与设备。

技术领域

本发明涉及一种用于压缩数字地图上诸如道路的位置信息的数据的方法，以及一种用于实施该方法的设备，更具体地讲，本发明涉及一种以少量数据精确传输位置的方法与设备。

背景技术

传统上，在VICS(一种道路交通信息通信系统)中，已存在一种通过FM多路广播或信标(beacon)向其中安装了数字地图数据库的车辆导航系统提供道路交通信息的服务，所述道路交通信息指示发生交通阻塞的道路路段或行驶时间。车辆导航系统接收道路交通信息，以便把彩色的发生交通阻塞的道路路段显示在显示于屏幕上的地图上，或者以便计算到达目标点所需的时间以显示。

于是，当提供道路交通信息时，需要传输关于数字地图上道路的位置信息。另外，在通过接收与当前地点和目标点相关的信息来提供关于能够以最短时间到达目标点的所推荐线路的信息的服务中，或者在最近几年已加以研究的、从正在运行的车辆(探测汽车)收集轨迹信息和速度信息的道路交通信息收集系统中，也需要把数字地图上的所推荐线路和行驶路径精确地传输到接收方。

迄今为止，当试图传输数字地图上的道路位置时，使用了被赋与道路的链路编号或指定诸如交叉点的节点的节点编号。然而，当建造了新的道路或者对现存的道路进行了改线时，需要以新的编号对针对路网所定义的节点编号和链路编号重新加以编号，而且由于还需要与链路编号和节点编号的重新编号相关联，对各地图制造商所制作的数字地图数据进行更新，所以那些使用节点编号和链路编号的方法需要大量的用于维护的社会开销。

考虑到对这些方面的改进，以下专利文件1(JP-A-2003-23357)提出了一种不使用节点编号和链路编号，而且以少量数据传输数字地图上的道路路段的方法。

在这一方法中，在试图加以传输的道路路段上，按将加以传输的道路路段上的固定距离间隔，重新设置采样点(也将其称为等距离重新采样)，把压缩编码处理施加于其中对各采样点的位置数据顺序地加以排列的数据串，并且传输压缩编码的数据。在接收压缩编码的数据的接收方，恢复采样点的位置数据的该数据串，并且实施位置数据与其自身数字地图数据的映射匹配，以标识道路路段。

或者，接收方对采样点的位置数据进行解码，并且显示重新采样形状，在该重新采样形状中，在其自身的数字地图上把采样点互相加以链接，或者，为了精确地标识所传输的道路路段，实施采样点的位置数据与其自身数字地图数据的映射匹配，以在其数字地图数据上标识对象道路。

按如下方式顺序地实施位置数据的数据串的压缩编码：(1)把位置数据转换成单一的变量；(2)把单一变量所表示的值转换成统计的偏倚值(biasedvalue)；以及(3)对所转换的值进行可变长度编码。

(1)把位置数据转换成单一的变量

图34(a)示出了通过等距离重新采样沿道路路段设置为PJ-1，PJ的采样点。可以按距相邻采样点(PJ-1)的距离L的两个维度和一个角度分量Θ对采样点(PJ)唯一地加以标识，并且假设距离为常数(L)，可以仅由距相邻采样点(PJ-1)角度分量Θ的一个变量表示采样点(PJ)。在图34(a)中，作为这一角度Θ，示出了由绝对方位所表示的角度Θ，绝对方位指定了从被视为0度的正北方位(地图的上方)顺时针测量0～360度范围内的量值。假设PJ-1和PJ的x-y坐标(纬度，经度)分别为(xj-1，yj-1)和(xj，yj)，则可以通过下列公式计算这样的角度Θj-1：

Θj-1＝tan^-1{(xj-xj-1)/(yj-yj-1)}

从而，可以通过指定采样点之间的固定距离L和分别构成原点或目的地的采样点(参照点)的纬度与经度，由各采样点的角度分量的数据串表示道路路段。

(2)把单一的变量值转换成统计的偏倚值

为了使每一个采样点的单一的变量值能够变成适合于可变长度编码的统计的偏倚值，如图34(b)中所示，由距相邻采样点的角度分量的位移差表示每一个采样点的角度分量，即偏移(deviation)角θj。可以把这一偏移角θj计算为：

θj＝Θj-Θj-1

在道路为直线的情况下，每一个采样点的偏移角集中在0附近，并且变成统计的偏倚数据。