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专利名称：Gps坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法
GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法技术领域
本发明属于车载导航技术领域，具体地说是导航软件系统中用的GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法。
背景技术：
在导航软件中，汽车导航时需要用到GPS采集到的WGS84坐标，由于GPS瞬时采集到的WGS84坐标可能因为遮挡、多路径效应和矢量图道路位置的精度误差较大而无法准确的落在矢量图上车辆实际行驶的道路上。这样就会导致正在进行的导航工作会因GPS信号点的漂移而发生偏航后的二次路径规划；也会对正在进行的路径规划因起点位置错误而导致规划的路径并不正确。因此，在公知的导航软件中，大都引进了 GPS信号的匹配技术， 也就是强制的将不在正确道路上的点通过算法强制匹配到距离瞬时坐标点最近的道路。但是通过该匹配方法也会带来两个问题，一个是当瞬时GPS坐标点附近有多条道路时，可能会产生按照最近距离原则匹配的道路并不是车辆实际行进的道路；二是车辆在道路附近移动，但并不在该道路上，可能会因距离该道路较近而被匹配到该道路上。在以上两种状态下发生的路径规划其结果都是错误的，而且当车辆行进在一个利用双线绘制的道路上行进时，由于该双线道路的上下行之间距离很近，GPS信号点常常会因为漂移产生的误差从而导致匹配的结果在上线道路的上下行之间跳转。这样，当车辆行进在上行线上而被匹配到下行线时，导航软件会立刻发生偏航后的二次规划，这种频繁的跳转和二次规划会非常影响导航的实际效果。所以匹配技术的优越性直接决定导航软件中导航效果的优越性，如何将并不十分准确的GPS点准确的匹配到车辆实际行进的矢量图道路的形状线上，是导航软件普遍面临的技术难题。发明内容
本发明为了解决瞬时GPS信号匹配道路的准确性，设计了 GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，利用GPS信号点提供的位置坐标，并结合车辆行进的瞬时方位角和GPS信号点匹配道路的可通行方向方位角的符合程度，来提升GPS信号点匹配矢量地图道路准确定的一种方法。
本发明采用的技术方案是GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法， 是车载导航仪的CPU将GPS采集的车辆行驶的瞬时模拟坐标匹配到车辆实际行进的矢量图道路上的实际坐标的处理方法，关键在于在车载导航仪装置内的电路板上增设角度运算电路、存储有预设值及比较值的专用存储器及判别电路，以上角度运算电路、及判别电路输出端与CPU数据总线相连，本装置进行GPS坐标匹配车辆行进的矢量地图道路上的实际坐标的方法步骤中包括A、角度运算电路根据GPS采集的前一秒及当前时刻的两个瞬时模拟坐标得到车辆行进的模拟方位角为Q1、并将Ql存储至专用存储器中；B、CPU计算当前时刻瞬时坐标点与矢量地图中各个道路之间的距离、并将所得距离值3小于预设值的矢量道路作为预匹配道路，将该当前时刻的瞬时坐标点在预匹配道路上的垂足作为预匹配点存储至专用存储器中；C、CPU根据预匹配点两侧、距离该点最近的两个形状点坐标得到该预匹配道路的通行方位角，并存储至专用存储器中；D、CPU控制判别电路将专用存储器中存储的Ql与各个预匹配道路的通行方位角进行比较，将差值大于比较值的预匹配点删除，将差值小于比较值的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标；如果小于比较值的预匹配点不少于一个，则选取差值最小的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标。
本发明的有益效果是采用该方法进行GPS点的坐标匹配，能够较好地解决GPS信号点漂移给导航软件导航带来的干扰，从而大大提高了 GPS信号点匹配的准确度，大幅度提高了导航软件的导航性能。


图1是本发明的具体实施例示意图。
附图中，A代表上行道路，B代表下行道路，Hl代表GPS采集的当前时刻的瞬时坐标，H2代表GPS采集的上一秒的坐标，Al代表Hl到上行道路的垂足，Bl代表Hl到下行道路的垂足，箭头代表道路的上下行方向，双箭头代表GPS采集的车辆的行驶方向，小方块代表矢量道路的形状点，十字代表车辆的实际位置。
具体实施方式
GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，是车载导航仪的CPU将GPS采集的车辆行驶的瞬时模拟坐标匹配到车辆实际行进的矢量图道路上的实际坐标的处理方法，重要的是在车载导航仪装置内的电路板上增设角度运算电路、存储有预设值及比较值的专用存储器及判别电路，以上角度运算电路、及判别电路输出端与CPU数据总线相连，本装置进行GPS坐标匹配车辆行进的矢量地图道路上的实际坐标的方法步骤中包括A、角度运算电路根据GPS采集的前一秒及当前时刻的两个瞬时模拟坐标得到车辆行进的模拟方位角为Q1、并将Ql存储至专用存储器中；B、CPU计算当前时刻瞬时坐标点与矢量地图中各个道路之间的距离、并将所得距离值小于预设值的矢量道路作为预匹配道路，将该当前时刻的瞬时坐标点在预匹配道路上的垂足作为预匹配点存储至专用存储器中；C、CPU根据预匹配点两侧、距离该点最近的两个形状点坐标得到该预匹配道路的通行方位角，并存储至专用存储器中；D、CPU控制判别电路将专用存储器中存储的Ql与各个预匹配道路的通行方位角进行比较，将差值大于比较值的预匹配点删除，将差值小于比较值的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标；如果小于比较值的预匹配点不少于一个，则选取差值最小的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标。
所述的预设值的取值范围是25 31米。
所述的比较值的取值范围是观 32°在具体实施时，如图1所示，Hl为GPS采集的当前时刻的瞬时坐标，H2为GPS采集的上一秒的坐标，根据Hl和H2的坐标，可计算出H2到Hl的车辆行进模拟方位角Ql ；Hl到道路 A的垂足为Al，Hl到道路B的垂足为Bi，Hl到Al的距离和Hl到Bl的距离都小于30米， 那么，将道路A和道路B都作为预匹配道路，在道路A上选取距离Al点前后最近的两个形状点的坐标计算得出预匹配道路A的通行方位角为QA，在道路B上选取距离Bl点前后最近的两个形状点的坐标计算得出预匹配道路B的通行方位角为QB，根据Ql和QA、QB夹角的比较，会发现Q和QB的差值小于30度，据此判断Bl为该GPS定位的车辆在实际道路上的位置。
权利要求
1.GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，是车载导航仪的CPU将GPS采集的车辆行驶的瞬时模拟坐标匹配到车辆实际行进的矢量图道路上的实际坐标的处理方法， 其特征在于在车载导航仪装置内的电路板上增设角度运算电路、存储有预设值及比较值的专用存储器及判别电路，以上角度运算电路、及判别电路输出端与CPU数据总线相连，本装置进行GPS坐标匹配车辆行进的矢量地图道路上的实际坐标的方法步骤中包括A、角度运算电路根据GPS采集的前一秒及当前时刻的两个瞬时模拟坐标得到车辆行进的模拟方位角为Q1、并将Ql存储至专用存储器中；B、CPU计算当前时刻瞬时坐标点与矢量地图中各个道路之间的距离、并将所得距离值小于预设值的矢量道路作为预匹配道路，将该当前时刻的瞬时坐标点在预匹配道路上的垂足作为预匹配点存储至专用存储器中；C、CPU根据预匹配点两侧、距离该点最近的两个形状点坐标得到该预匹配道路的通行方位角，并存储至专用存储器中；D、CPU控制判别电路将专用存储器中存储的Ql与各个预匹配道路的通行方位角进行比较，将差值大于比较值的预匹配点删除，将差值小于比较值的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标；如果小于比较值的预匹配点不少于一个，则选取差值最小的预匹配点的坐标作为车辆在该道路上的实际坐标。
2.根据权利要求1所述的GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，其特征在于所述的预设值的取值范围是25 31米。
3.根据权利要求1所述的GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，其特征在于所述的比较值的取值范围是观 32°。
全文摘要
GPS坐标与矢量地图中道路上的坐标相匹配的方法，是借助GPS采集的车辆行驶的瞬时坐标点以计算得到车辆在实际道路上的位置，采用该方法进行GPS点的坐标匹配，能够较好地解决GPS信号点漂移给导航软件导航带来的干扰，从而大大提高了GPS信号点匹配的准确度，大幅度提高了导航软件的导航性能。
文档编号G01C21/30GK102506880SQ20111033322
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者张维军 申请人:深圳市路畅科技有限公司