[發(fā)明專利]GPS坐標(biāo)與矢量地圖中道路上的坐標(biāo)相匹配的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110333227.4
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102506880A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張維軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市路暢科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/30
• 分類號(hào): G01C21/30
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標(biāo)事務(wù)所 44241
• 代理人: 陳潤(rùn)生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是導(dǎo)航軟件系統(tǒng)中用的GPS坐標(biāo)與矢量地圖中道路上的坐標(biāo)相匹配的方法。

背景技術(shù)

在導(dǎo)航軟件中，汽車導(dǎo)航時(shí)需要用到GPS采集到的WGS84坐標(biāo),由于GPS瞬時(shí)采集到的WGS84坐標(biāo)可能因?yàn)檎趽酢⒍嗦窂叫?yīng)和矢量圖道路位置的精度誤差較大而無(wú)法準(zhǔn)確的落在矢量圖上車輛實(shí)際行駛的道路上。這樣就會(huì)導(dǎo)致正在進(jìn)行的導(dǎo)航工作會(huì)因GPS信號(hào)點(diǎn)的漂移而發(fā)生偏航后的二次路徑規(guī)劃；也會(huì)對(duì)正在進(jìn)行的路徑規(guī)劃因起點(diǎn)位置錯(cuò)誤而導(dǎo)致規(guī)劃的路徑并不正確。因此，在公知的導(dǎo)航軟件中，大都引進(jìn)了GPS信號(hào)的匹配技術(shù)，也就是強(qiáng)制的將不在正確道路上的點(diǎn)通過(guò)算法強(qiáng)制匹配到距離瞬時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)最近的道路。但是通過(guò)該匹配方法也會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是當(dāng)瞬時(shí)GPS坐標(biāo)點(diǎn)附近有多條道路時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生按照最近距離原則匹配的道路并不是車輛實(shí)際行進(jìn)的道路；二是車輛在道路附近移動(dòng)，但并不在該道路上，可能會(huì)因距離該道路較近而被匹配到該道路上。在以上兩種狀態(tài)下發(fā)生的路徑規(guī)劃其結(jié)果都是錯(cuò)誤的，而且當(dāng)車輛行進(jìn)在一個(gè)利用雙線繪制的道路上行進(jìn)時(shí)，由于該雙線道路的上下行之間距離很近，GPS信號(hào)點(diǎn)常常會(huì)因?yàn)槠飘a(chǎn)生的誤差從而導(dǎo)致匹配的結(jié)果在上線道路的上下行之間跳轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)車輛行進(jìn)在上行線上而被匹配到下行線時(shí)，導(dǎo)航軟件會(huì)立刻發(fā)生偏航后的二次規(guī)劃，這種頻繁的跳轉(zhuǎn)和二次規(guī)劃會(huì)非常影響導(dǎo)航的實(shí)際效果。所以匹配技術(shù)的優(yōu)越性直接決定導(dǎo)航軟件中導(dǎo)航效果的優(yōu)越性，如何將并不十分準(zhǔn)確的GPS點(diǎn)準(zhǔn)確的匹配到車輛實(shí)際行進(jìn)的矢量圖道路的形狀線上，是導(dǎo)航軟件普遍面臨的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決瞬時(shí)GPS信號(hào)匹配道路的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)了GPS坐標(biāo)與矢量地圖中道路上的坐標(biāo)相匹配的方法，利用GPS信號(hào)點(diǎn)提供的位置坐標(biāo)，并結(jié)合車輛行進(jìn)的瞬時(shí)方位角和GPS信號(hào)點(diǎn)匹配道路的可通行方向方位角的符合程度，來(lái)提升GPS信號(hào)點(diǎn)匹配矢量地圖道路準(zhǔn)確定的一種方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：GPS坐標(biāo)與矢量地圖中道路上的坐標(biāo)相匹配的方法，是車載導(dǎo)航儀的CPU將GPS采集的車輛行駛的瞬時(shí)模擬坐標(biāo)匹配到車輛實(shí)際行進(jìn)的矢量圖道路上的實(shí)際坐標(biāo)的處理方法，關(guān)鍵在于：在車載導(dǎo)航儀裝置內(nèi)的電路板上增設(shè)角度運(yùn)算電路、存儲(chǔ)有預(yù)設(shè)值及比較值的專用存儲(chǔ)器及判別電路，以上角度運(yùn)算電路、及判別電路輸出端與CPU數(shù)據(jù)總線相連，本裝置進(jìn)行GPS坐標(biāo)匹配車輛行進(jìn)的矢量地圖道路上的實(shí)際坐標(biāo)的方法步驟中包括：

A、角度運(yùn)算電路根據(jù)GPS采集的前一秒及當(dāng)前時(shí)刻的兩個(gè)瞬時(shí)模擬坐標(biāo)得到車輛行進(jìn)的模擬方位角為Q1、并將Q1存儲(chǔ)至專用存儲(chǔ)器中；

B、CPU計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻瞬時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)與矢量地圖中各個(gè)道路之間的距離、并將所得距離值小于預(yù)設(shè)值的矢量道路作為預(yù)匹配道路，將該當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)在預(yù)匹配道路上的垂足作為預(yù)匹配點(diǎn)存儲(chǔ)至專用存儲(chǔ)器中；

C、CPU根據(jù)預(yù)匹配點(diǎn)兩側(cè)、距離該點(diǎn)最近的兩個(gè)形狀點(diǎn)坐標(biāo)得到該預(yù)匹配道路的通行方位角，并存儲(chǔ)至專用存儲(chǔ)器中；

D、CPU控制判別電路將專用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的Q1與各個(gè)預(yù)匹配道路的通行方位角進(jìn)行比較，將差值大于比較值的預(yù)匹配點(diǎn)刪除，將差值小于比較值的預(yù)匹配點(diǎn)的坐標(biāo)作為車輛在該道路上的實(shí)際坐標(biāo)；如果小于比較值的預(yù)匹配點(diǎn)不少于一個(gè)，則選取差值最小的預(yù)匹配點(diǎn)的坐標(biāo)作為車輛在該道路上的實(shí)際坐標(biāo)。

本發(fā)明的有益效果是：采用該方法進(jìn)行GPS點(diǎn)的坐標(biāo)匹配，能夠較好地解決GPS信號(hào)點(diǎn)漂移給導(dǎo)航軟件導(dǎo)航帶來(lái)的干擾，從而大大提高了GPS信號(hào)點(diǎn)匹配的準(zhǔn)確度，大幅度提高了導(dǎo)航軟件的導(dǎo)航性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施例示意圖。

附圖中，A代表上行道路，B代表下行道路，H1代表GPS采集的當(dāng)前時(shí)刻的瞬時(shí)坐標(biāo)，H2代表GPS采集的上一秒的坐標(biāo)，A1代表H1到上行道路的垂足，B1代表H1到下行道路的垂足，箭頭代表道路的上下行方向，雙箭頭代表GPS采集的車輛的行駛方向，小方塊代表矢量道路的形狀點(diǎn)，十字代表車輛的實(shí)際位置。

具體實(shí)施方式

GPS坐標(biāo)與矢量地圖中道路上的坐標(biāo)相匹配的方法，是車載導(dǎo)航儀的CPU將GPS采集的車輛行駛的瞬時(shí)模擬坐標(biāo)匹配到車輛實(shí)際行進(jìn)的矢量圖道路上的實(shí)際坐標(biāo)的處理方法，重要的是：在車載導(dǎo)航儀裝置內(nèi)的電路板上增設(shè)角度運(yùn)算電路、存儲(chǔ)有預(yù)設(shè)值及比較值的專用存儲(chǔ)器及判別電路，以上角度運(yùn)算電路、及判別電路輸出端與CPU數(shù)據(jù)總線相連，本裝置進(jìn)行GPS坐標(biāo)匹配車輛行進(jìn)的矢量地圖道路上的實(shí)際坐標(biāo)的方法步驟中包括：