JP2696410B2 - マップマッチング方法 - Google Patents
マップマッチング方法Info
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- JP2696410B2 JP2696410B2 JP1275664A JP27566489A JP2696410B2 JP 2696410 B2 JP2696410 B2 JP 2696410B2 JP 1275664 A JP1275664 A JP 1275664A JP 27566489 A JP27566489 A JP 27566489A JP 2696410 B2 JP2696410 B2 JP 2696410B2
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- Japan
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- data
- map
- distance
- azimuth
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車載用ナビゲーションシステム等における
マップマッチング方法に関する。
マップマッチング方法に関する。
従来の技術 第５図は従来のナビゲーションシステムにおける装置
の概略構成を示している。１は方位センサであり、自動
車の進行方向を地磁気等を検出し、アナログ信号として
出力する。２は距離センサであり、自動車の進行距離を
パルス信号として出力する。このパルス信号は、自動車
が単位距離、例えば数センチメートル進む毎にパルスを
出力する。３は中央処理装置CPUであり、方位センサ１
からのアナログ信号および距離センサ２からのパルス信
号を受け付けて、必要な演算を行う。４はCD−ROMであ
り、CDに記憶された地図データを読み出してデジタル信
号としてCPU3に出力する。この地図データは、道路地図
や主な川、建物等で構成されている。５はCRT等の表示
装置であり、CD−ROM4の地図データがCPU3の指令によっ
て表示される。この表示装置５には、自動車の現在走行
位置およびその周辺の詳細地図等が表示される。６はキ
ースイッチであり、このキースイッチ６を操作すること
により、CPU3の初期設定や表示装置５の表示切り換えが
行われる。
の概略構成を示している。１は方位センサであり、自動
車の進行方向を地磁気等を検出し、アナログ信号として
出力する。２は距離センサであり、自動車の進行距離を
パルス信号として出力する。このパルス信号は、自動車
が単位距離、例えば数センチメートル進む毎にパルスを
出力する。３は中央処理装置CPUであり、方位センサ１
からのアナログ信号および距離センサ２からのパルス信
号を受け付けて、必要な演算を行う。４はCD−ROMであ
り、CDに記憶された地図データを読み出してデジタル信
号としてCPU3に出力する。この地図データは、道路地図
や主な川、建物等で構成されている。５はCRT等の表示
装置であり、CD−ROM4の地図データがCPU3の指令によっ
て表示される。この表示装置５には、自動車の現在走行
位置およびその周辺の詳細地図等が表示される。６はキ
ースイッチであり、このキースイッチ６を操作すること
により、CPU3の初期設定や表示装置５の表示切り換えが
行われる。
次に、上記従来例の動作について説明する。自動車の
現在位置の座標をX,Y（Ｘ＝経度、Ｙ＝緯度）とする
と、この点からある時間ｔ秒後に進んだ距離をｌ、ｔ秒
後の方位をθとすると、新しいｔ秒後の位置座標Xn,Yn
は次式によって表わされる。
現在位置の座標をX,Y（Ｘ＝経度、Ｙ＝緯度）とする
と、この点からある時間ｔ秒後に進んだ距離をｌ、ｔ秒
後の方位をθとすると、新しいｔ秒後の位置座標Xn,Yn
は次式によって表わされる。
Xn＝Ｘ＋1cosθ Yn＝Ｙ＋1sinθ このようにして、現在位置を順次CPU3で計算すること
により、走行している自動車の現在位置を求め、これを
表示装置５に周辺の道路とともに表示しながら走行す
る。
により、走行している自動車の現在位置を求め、これを
表示装置５に周辺の道路とともに表示しながら走行す
る。
しかしながら、方位センサ１および距離センサ２自体
に、およびCPU3での計算等に多少の誤差があるので、上
記式から求めた現在位置には結果として誤差が含まれ
る。また、自動車外の影響により方位センサ１が誤った
値をCPU3に送ったり、タイヤの経年変化やスリップ等に
より距離センサ２の値が誤ったりすることもあるので、
現在位置を正しく算出することはシステム的に困難であ
る。そこで、現行のナビゲーションシステムでは、計算
した実際の走行軌跡とCD−ROM4から読み出した地図デー
タ上の正しい位置データとを比較して、計算された現在
位置を地図上の正しい位置に補正する、すなわちマップ
マッチングが行われる。
に、およびCPU3での計算等に多少の誤差があるので、上
記式から求めた現在位置には結果として誤差が含まれ
る。また、自動車外の影響により方位センサ１が誤った
値をCPU3に送ったり、タイヤの経年変化やスリップ等に
より距離センサ２の値が誤ったりすることもあるので、
現在位置を正しく算出することはシステム的に困難であ
る。そこで、現行のナビゲーションシステムでは、計算
した実際の走行軌跡とCD−ROM4から読み出した地図デー
タ上の正しい位置データとを比較して、計算された現在
位置を地図上の正しい位置に補正する、すなわちマップ
マッチングが行われる。
第６図は、従来のマップマッチング方法の一例を示し
ている。７は自動車の走行軌跡であり、８は現在位置を
示している。９および10は自動車の走行軌跡７の近傍に
位置する地図上の道路を示している。このような場合、
従来のマップマッチング方法では、自動車は必ず道路上
を走行するという大前提に立って、任意の走行軌跡区間
において走行軌跡７の近傍で並行な道路を地図データ上
から捜し出し、その中から現在位置８に最も近い道路、
この場合は道路９を選んで、その上に現在位置8aを再設
定する。
ている。７は自動車の走行軌跡であり、８は現在位置を
示している。９および10は自動車の走行軌跡７の近傍に
位置する地図上の道路を示している。このような場合、
従来のマップマッチング方法では、自動車は必ず道路上
を走行するという大前提に立って、任意の走行軌跡区間
において走行軌跡７の近傍で並行な道路を地図データ上
から捜し出し、その中から現在位置８に最も近い道路、
この場合は道路９を選んで、その上に現在位置8aを再設
定する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のマップマッチング方法で
は、算出された現在位置を自動車の任意の走行軌跡区間
と並行する最も近い距離の地図上の道路上に再設定する
ため、長い直線道路で生じる距離センサの誤差や、都市
部のように走行軌跡に近い地図上の道路が多く存在する
場合などに、正しくマップマッチングすることができな
いという問題があった。
は、算出された現在位置を自動車の任意の走行軌跡区間
と並行する最も近い距離の地図上の道路上に再設定する
ため、長い直線道路で生じる距離センサの誤差や、都市
部のように走行軌跡に近い地図上の道路が多く存在する
場合などに、正しくマップマッチングすることができな
いという問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、複雑に入り組んだ地図上の道路から自動車の現在位
置を正確に捜し出すことのできる優れたマップマッチン
グ方法を提供することを目的とする。
り、複雑に入り組んだ地図上の道路から自動車の現在位
置を正確に捜し出すことのできる優れたマップマッチン
グ方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、ナビゲーショ
ンシステムのCPUにフーリエ変換プログラムを設けて、
自動車の走行軌跡のフーリエ変換結果と、地図上の道路
のフーリエ変換結果とを照合しながらマップマッチング
を行うようにしたものである。
ンシステムのCPUにフーリエ変換プログラムを設けて、
自動車の走行軌跡のフーリエ変換結果と、地図上の道路
のフーリエ変換結果とを照合しながらマップマッチング
を行うようにしたものである。
方位センサデータを距離センサから求められる任意の
一定距離毎にサンプリングすることにより、第２図に示
すように、方位データを距離量に対する変化量として表
わし、これによりフーリエ変換を容易とし、かつ地図デ
ータも同じ一定距離毎の方位データとしてサンプリング
することにより、同次元、同一正規化でフーリエ変換を
可能としたものである。
一定距離毎にサンプリングすることにより、第２図に示
すように、方位データを距離量に対する変化量として表
わし、これによりフーリエ変換を容易とし、かつ地図デ
ータも同じ一定距離毎の方位データとしてサンプリング
することにより、同次元、同一正規化でフーリエ変換を
可能としたものである。
作用 したがって、本発明によれば、自動車の走行中の複雑
な軌跡を、フーリエ変換した簡単な数値列として表わす
ことができ、かつ地図データも同次元、同一正規化が容
易であり、これら二つのデータの比較が正確にかつ容易
にできるため、現在位置の補正が正しくできるという効
果を有する。
な軌跡を、フーリエ変換した簡単な数値列として表わす
ことができ、かつ地図データも同次元、同一正規化が容
易であり、これら二つのデータの比較が正確にかつ容易
にできるため、現在位置の補正が正しくできるという効
果を有する。
実施例 第１図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。第１図において、まず距離センサ
が任意の一定距離ｄを検出するまで待つ（ステップ1
1）。次に一定距離ｄを進行したならば方位センサから
その時点での方位データを取り込む（ステップ12）。ま
たは、一定距離ｄ間の方位データを順次取り込んでこの
間の平均方位データを決定してもよい。次に、取り込ん
だ単位進行距離ｄ時の方位データを、過去の任意の数Ｎ
の方位データ列θ（ｎ）を用いて次式からフーリエ変換
Ｘ（ｋ）を求める（ステップ13）。
ローチャートである。第１図において、まず距離センサ
が任意の一定距離ｄを検出するまで待つ（ステップ1
1）。次に一定距離ｄを進行したならば方位センサから
その時点での方位データを取り込む（ステップ12）。ま
たは、一定距離ｄ間の方位データを順次取り込んでこの
間の平均方位データを決定してもよい。次に、取り込ん
だ単位進行距離ｄ時の方位データを、過去の任意の数Ｎ
の方位データ列θ（ｎ）を用いて次式からフーリエ変換
Ｘ（ｋ）を求める（ステップ13）。
ここで、 Ｗ（ｎ）＝ｅ−ｊ（２π/N） である。この結果として得られるＸ（ｋ）の絶対値|X
（ｋ）｜とＸ（ｋ）の偏角∠Ｘ（ｋ）とをストアする
（ステップ15）。
（ｋ）｜とＸ（ｋ）の偏角∠Ｘ（ｋ）とをストアする
（ステップ15）。
次に、任意の一定距離ｄに対する一つ前の地図データ
からこの間の方位データを次式により算出する（ステッ
プ16）。
からこの間の方位データを次式により算出する（ステッ
プ16）。
第３図は、地図データを表示したものであり、21は地
図データ上の道路データを示しており、22および23は任
意の一定距離ｄ毎の道路ポイントを示している。すなわ
ち、点22、23間の距離ｄは、次式のようになる。
図データ上の道路データを示しており、22および23は任
意の一定距離ｄ毎の道路ポイントを示している。すなわ
ち、点22、23間の距離ｄは、次式のようになる。
故に、点22と点23の方向データθmap（ｎ）は前記式
から求められる。これらの地図道路データの方向データ
を図式化したものが第４図である。
から求められる。これらの地図道路データの方向データ
を図式化したものが第４図である。
次に、地図データから取り込んだ単位距離ｄ毎の方位
データを、過去の任意の数Ｎの方位データ列θmap
（ｎ）を用いて次式からフーリエ変換Xmap（ｋ）を求め
る（ステップ17）。
データを、過去の任意の数Ｎの方位データ列θmap
（ｎ）を用いて次式からフーリエ変換Xmap（ｋ）を求め
る（ステップ17）。
そしてこのフーリエ変換データXmap（ｋ）からその絶
対値|Xmap（ｋ）｜と偏角∠Xmap（ｋ）とを求める。次
いで、これらフーリエ変換データXmap（ｋ）と、ステッ
プ15でストアされた実際に自動車が走行した方位データ
のフーリエ変換データＸ（ｋ）とを比較し、次式のよう
にその絶対値の差ΔＸ（ｋ）と偏角の差Δ∠Ｘ（ｋ）を
求める（ステップ18）。
対値|Xmap（ｋ）｜と偏角∠Xmap（ｋ）とを求める。次
いで、これらフーリエ変換データXmap（ｋ）と、ステッ
プ15でストアされた実際に自動車が走行した方位データ
のフーリエ変換データＸ（ｋ）とを比較し、次式のよう
にその絶対値の差ΔＸ（ｋ）と偏角の差Δ∠Ｘ（ｋ）を
求める（ステップ18）。
ΔＸ（ｋ）＝|X（ｋ）｜−|Xmap（ｋ）｜ Δ∠Ｘ（ｋ）＝Δ∠Ｘ（ｋ）−∠Xmap（ｋ） そして、求めた差、すなわち上記式におけるΔＸ
（ｋ）、Δ∠Ｘ（ｋ）を零または小さくするように方位
データ、距離データを補正する（ステップ19）ことによ
り、自動車の現在位置を正しい位置に補正する。
（ｋ）、Δ∠Ｘ（ｋ）を零または小さくするように方位
データ、距離データを補正する（ステップ19）ことによ
り、自動車の現在位置を正しい位置に補正する。
このように、上記実施例によれば、一定距離毎に算出
された実際の方位データと地図データ上の方位データと
をともにフーリエ変換してその絶対値と偏角をそれぞれ
比較し、それぞれの差に基づいて現在位置を補正するの
で、複雑に入り組んだ地図上の道路から正確に自動車の
現在位置を捜し出すことができるという効果を有する。
された実際の方位データと地図データ上の方位データと
をともにフーリエ変換してその絶対値と偏角をそれぞれ
比較し、それぞれの差に基づいて現在位置を補正するの
で、複雑に入り組んだ地図上の道路から正確に自動車の
現在位置を捜し出すことができるという効果を有する。
発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、任意の一
定距離毎の方位データをフーリエ変換することにより、
自動車の初期方位のずれ、自動車の着磁や地磁気の乱れ
等による方位センサの誤差、タイヤの経年変化やスリッ
プ等による距離センサの誤差等を容易に補正することが
でき、走行軌跡上の現在位置近傍に多くの道路が存在す
る場合でも、現在位置を正しい位置に正確に位置補正す
ることができるという効果を有する。
定距離毎の方位データをフーリエ変換することにより、
自動車の初期方位のずれ、自動車の着磁や地磁気の乱れ
等による方位センサの誤差、タイヤの経年変化やスリッ
プ等による距離センサの誤差等を容易に補正することが
でき、走行軌跡上の現在位置近傍に多くの道路が存在す
る場合でも、現在位置を正しい位置に正確に位置補正す
ることができるという効果を有する。
第１図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第２図は本発明を説明するための距離に対
する方位の変化を表わすグラフ、第３図は本発明の一実
施例における地図データを示すグラフ、第４図は同地図
データの方向データを図式化したグラフ、第５図は従来
のナビゲーションシステムの概略構成図、第６図は従来
のマップマッチング方法を示す説明図である。 １……方位センサ、２……距離センサ、３……中央処理
装置CPU、４……CD−ROM、５……表示装置、６……キー
スイッチ、７……走行軌跡、８……現在位置、９、10、
21……道路、22、23……道路ポイント。
ーチャート、第２図は本発明を説明するための距離に対
する方位の変化を表わすグラフ、第３図は本発明の一実
施例における地図データを示すグラフ、第４図は同地図
データの方向データを図式化したグラフ、第５図は従来
のナビゲーションシステムの概略構成図、第６図は従来
のマップマッチング方法を示す説明図である。 １……方位センサ、２……距離センサ、３……中央処理
装置CPU、４……CD−ROM、５……表示装置、６……キー
スイッチ、７……走行軌跡、８……現在位置、９、10、
21……道路、22、23……道路ポイント。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−56910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−296286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41997（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108606（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17407（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−100417（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17406（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207622（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−162110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243318（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−21442（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】一定距離走行毎に方位データをサンプリン
グするとともに同じ距離毎に地図データ上から方位デー
タを算出し、これら二つのデータ列を別々に任意のデー
タ数についてフーリエ変換し、これらフーリエ変換され
た結果の絶対値と偏角との新しい二つのデータ列を比較
してその差を求め、この差を零または小さくするよう
に、走行時の方位データおよび距離データを補正するマ
ップマッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275664A JP2696410B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マップマッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275664A JP2696410B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マップマッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137675A JPH03137675A (ja) | 1991-06-12 |
| JP2696410B2 true JP2696410B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17558630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1275664A Expired - Fee Related JP2696410B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | マップマッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696410B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05173475A (ja) * | 1991-12-25 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動体の現在位置表示方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796191A (en) * | 1984-06-07 | 1989-01-03 | Etak, Inc. | Vehicle navigational system and method |
| JPS62296286A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-23 | Nissan Motor Co Ltd | パタ−ンマツチング法 |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1275664A patent/JP2696410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03137675A (ja) | 1991-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |