JP3435257B2 - Map matching method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はナビゲーション装置にお
けるマップマッチング方法に係わり、特に、ＧＰＳ（Gr
obal Positioning System)により車両位置を検出するナ
ビゲーション装置のマップマッチング方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】ナビゲーション装置は、車両の現在位置
に応じた地図データをＣＤ−ＲＯＭ等の地図データ記憶
媒体から読み出してディスプレイ画面に描画すると共
に、車両位置マ−クを地図上で移動させ、あるいは車両
位置マークをディスプレイ画面の一定位置（例えばディ
スプレイ画面の中心位置）に固定表示し、車両の移動に
応じて地図をスクロ−ル表示する。地図データは、(1)
ノ−ドデータや道路リンクデータ、交差点データ等から
なる道路レイヤと、(2) 地図上のオブジェクトを表示す
るための背景レイヤと、(3) 市町村名などを表示するた
めの文字レイヤなどから構成され、ディスプレイ画面に
表示される地図画像は、背景レイヤと文字レイヤに基づ
いて発生され、マップマッチング処理や誘導経路の探索
処理は道路レイヤに基づいて行われる。 【０００３】かかるナビゲ−ション装置において、車両
の現在位置を測定することは不可欠である。このため、
ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信信号より自車位置
を算出するＧＰＳ受信機を用いた測定法（衛星航法）が
実用化されている。しかし、かかるＧＰＳ衛星を用いた
測定法により測定された位置データは以下に示す要因に
よるドリフト的な位置誤差を含んでおり、米国機関の公
称精度は１００ｍ以下（９５％）である。 誤差要因：人為的な誤差（Ｓ／Ａ） ：電離層、対流圏による電波の遅延 ：原子時計のオフセット誤差。 【０００４】この位置誤差を補正し、自車位置を最適な
道路上に修正するためにマップマッチング法がとられて
いる。図６は投影法によるマップマッチングの説明図で
ある。車両が点Ｐ_i-1（Ｘ_i-1，Ｙ_i-1）から点Ｐ
_i（Ｘ_i，Ｙ_i）に移動した時の車両方位θ_iは、次式 θ_i＝arctan （Ｙ_i−Ｙ_i-1）／（Ｘ_i−Ｘ_i-1） により求められる。このとき、(a) 点Ｐ_iから垂線を降
ろすことのできるリンクであって、点Ｐ_iでの車両方位
θ_iとリンクの成す角度が一定値以内で、かつ、点Ｐ_iか
らリンクに降ろした垂線の長さが一定距離以内となって
いるものを探す。ここでは道路ＲＤa上の方位θa₁のリ
ンクＬＫa₁（ノードＮa₀とＮa₁を結ぶ直線）と道路ＲＤ
b上の方位θb₁のリンクＬＫb₁（ノードＮb₀とＮb₁を結
ぶ直線）となる。ついで、(b) 点Ｐ_iからリンクＬＫ
a₁，ＬＫb₁に降ろした垂線ＲＬia、ＲＬibの長さを求
め、短い方のリンクＬＫa₁に点Ｐ_iよりおろした垂線の
足を修正車両位置Ｑ_i（Ｘ_i，Ｙ_i）とする。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】以上のように、マップ
マッチング法では車両進行方向と直交する方向の検出誤
差は補正するが、車両進行方向の誤差は補正されずに残
ってしまう。このため、従来のマップマッチング法で
は、車両進行方向において車両位置マークが相当の誤差
を持って表示される問題がある。又、かかる間違った表
示が行われる場合には、道路を１本間違えて右左折する
等の問題が生じる。例えば、図７において、交差点Ｋ１
で左折しようとした場合を考える。ただし、×マークは
ＧＰＳ検出位置、ｏマークは実際の自車位置、三角マー
クはマップマッチング位置（ＭＭ位置）である。自車が
地点Ｐ₁に到達した時、ナビゲーション上での自車位置
（ＭＭ位置）はＰ₁″なので、実際よりも交差点までの
距離は大きいと判断する。次に、交差点Ｋ₁進入した位
置Ｐ₂に到達しても、ナビゲーション上での自車位置
（ＭＭ位置）はＰ₂″を示しており、まだ交差点Ｋ₁は先
であると判断し、目的の交差点Ｋ₁で左折せずに通過し
てしまう。そして、交差点Ｋ₁を通過したあと、地点Ｐ ₃
に到達した時点でＭＭ位置が交差点Ｋ₁を通過する。こ
のために、ユーザは目的の交差点で左折できないばかり
か、間違った情報がナビゲーション装置より伝えられる
ために戸惑いが起こり非常に危険となる。 【０００６】以上から本発明の目的は、進行方向の誤差
を補正してできるだけ実際の自車位置近傍に車両位置マ
ークを表示できるマップマッチング方法を提供すること
である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、地図を記憶する地図記憶媒体、ＧＰＳ衛星からの信
号に基づいて車両の現在位置を検出する車両位置検出手
段、車両の現在位置周辺の地図を地図記憶媒体から読出
してディスプレイ画面に表示すると共に地図上に車両位
置を示す車両位置マークを表示する手段、ＧＰＳ衛星か
らの信号に基づいて検出した車両位置を修正して道路上
に車両位置マークを表示するマップマッチング手段を有
するナビゲーション装置により達成される。 【０００８】 【作用】マップマッチング手段は、本来のマップマッチ
ングを行うと共に、ＧＰＳ衛星信号に基づいて進行方向
が所定角度以上変化したか監視し、かつ、ＧＰＳ検出位
置からマップマッチング道路までの距離の各軸成分Δ
ｘ，Δｙを計算して保存する。進行方向が所定角度以上
変化した場合には、マップマッチング手段はＧＰＳ検出
位置を進行方向変化前に保存した各軸成分Δｘ，Δｙを
用いて補正し、該補正した位置に基づいてマップマッチ
ング処理を行う。以上のようにすれば、進行方向の誤差
を相当量補正でき、できるだけ実際の自車位置近傍に車
両位置マークを表示することができる 【０００９】 【実施例】 （Ａ）本発明の概略 図１は本発明の概略説明図である。図中、ＲＴ１，ＲＴ
２は直交する道路、Ｐ ₁，Ｐ₂は実際の自車位置、
Ｐ₁′、Ｐ₂′はＧＰＳ検出位置、Ｑ₁，Ｑ₂はＭＭ位置、
Ｐ₂″はＧＰＳ検出補正位置である。道路ＲＴ１（図１
(a))上を走行している時の進行方向に直交する方向（図
ではＸ軸方向）の検出誤差はΔｘである。かかる状態に
おいて、交差点Ｋ１で左折すると、進行方向のＧＰＳ検
出誤差はΔｘあるいはそれに近似した値になる。そこ
で、進行方向が所定角度以上変化したか監視し、かつ、
ＧＰＳ検出位置Ｐ ₁′からマップマッチング道路ＲＴ１
までの距離Δｘを計算して保存しておく。そして、進行
方向が変化した場合には、ＧＰＳ検出位置Ｐ₂′を進行
方向変化前に保存したΔｘを用いて補正し（Ｐ₂′→
Ｐ₂″）、該補正した位置Ｐ₂″に基づいてマップマッチ
ングを行い、車両位置マークを地点Ｑ₂に表示する。こ
のようにすれば、車両位置マークと実際の自車位置Ｐ₂
をできるだけ接近表示できる。又、以上と並行して、進
行方向が所定角度以上変化したか監視すると共に、GＰ
Ｓ検出位置P₂′からマップマッチング道路ＲＴ２までの
距離Δｙを保存し、以後、進行方向が所定角度以上変化
した時は、Δｙを用いて上記制御を繰り返す。 【００１０】以上は説明を簡明にするために、道路ＲＴ
１，ＲＴ２がＸ，Ｙ軸と平行とした場合であるが、図１
(b)に示すような一般的な場合には、ＧＰＳ検出位置
Ｐ₁′からマップマッチング道路ＲＴＡまでの距離の各
軸成分Δｘ′，Δｙ′を保存し、進行方向が所定角度以
上変化した場合には、ＧＰＳ検出位置Ｐ₂′を進行方向
変化前に保存した各軸成分Δｘ（＝Δｘ′），Δｙ（＝
Δｙ′）を用いて補正し（Ｐ₂′→Ｐ₂″）、該補正した
位置Ｐ₂″に基づいてマップマッチング処理を行い、車
両位置マークを地点Ｑ₂に表示する。このようにすれ
ば、車両位置マークと実際の自車位置をできるだけ接近
表示できる。 【００１１】(Ｂ) 本発明の実施例 図２は本発明の実施例であるナビゲーションシステムの
構成図であり、１は地図情報を記憶する記憶媒体で例え
ば、ＣＤ−ＲＯＭ、２はナビゲーション制御装置に対す
る各種指令の入力を行う操作部（例えばリモコン）、３
は衛星からの電波を受信して車両の現在位置を測定する
ＧＰＳ受信機、４は各衛星からの電波を受信するマルチ
ビームアンテナ、６は地図や車両位置マークの描画処
理、最適経路探索処理、マップマッチング処理等を行う
マイコン構成のシステムコントローラ、７はディスプレ
イ装置である。操作部２は図示しないが、カーソルや自
車マーク等を地図に対して相対的に８方向に移動させた
り、所望のメニュー項目を選択するためにメニュー選択
バーを上下左右に移動させるジョイスティックキーや、
詳細レベルの地図を表示する際に操作される拡大キー、
広域地図を表示する際に操作される縮小キー、メニュー
を表示する際に操作されるメニューキー、自車位置が存
在する地図を自車マークと共に表示するためのナビゲー
ションキー（ＮＶキー）、電源キー等を備えている。 【００１２】地図情報は、(1) 道路レイヤと、(2) 地図
上のオブジェクトを表示するための背景レイヤと、(3)
市町村名など文字を表示するための文字レイヤと、(4)
ＩＩＳ（Integrated Information Service)情報を記憶
するＩＩＳレイヤなどから構成されている。このうち、
道路レイヤは図３に示すように道路リンクデータＲＬＤ
Ｔ、ノードデータＮＤＤＴ、交差点データＣＲＤＴを有
している。道路リンクデータＲＬＤＴは該当道路の属性
情報を与えるもので、道路リンク上の全ノ−ド数、道路
を構成する各ノ−ドの番号、道路番号（道路名）、道路
の種別（国道、高速道路、県道、その他の別）等のデー
タより構成されている。又、交差点データＣＲＤＴは地
図上の各交差点毎に、該交差点に連結するリンク上のノ
ードのうち該交差点に最も近いノ−ド（交差点構成ノ−
ドという）の集合であり、ノ−ドデータＮＤＤＴは道路
を構成する全ノ−ドのリストであり、ノ−ド毎に位置情
報（経度、緯度）、該ノ−ドが交差点であるか否かの交
差点識別フラグ、ノ−ドが交差点であれば交差点データ
を指し、交差点でなければ該ノ−ドが属する道路リンク
を指すポインタ等で構成されている。 【００１３】ＧＰＳ受信機３は図４に示すように、マル
チビ−ムアンテナ４により受信された各衛星からの電波
を所定の中間周波信号に変換し、かつ増幅する周波数変
換・増幅器３ａと、各衛星からの電波よりＧＰＳに割り
当てられたチャンネル信号を選択・検波する受信機３ｂ
と、該チャンネル信号をデジタルデータ（時刻符号デー
タ等）に復号する復号器３ｃと、処理部３ｄを備えてい
る。処理部３ｄは復号データに基づいて三次元測位ある
いは二次元測位処理を行って車両位置（ＧＰＳ検出位
置）、方位、車速を計算し、測位時刻と組にして出力す
る。尚、方位は現車両位置と１サンプリング時間ΔＴ前
の車両位置を結んだ方向であり、車速は現車両位置と１
サンプリング時間ΔＴ前の車両位置間距離をサンプリン
グ時間で除算したものである。 【００１４】システムコントローラ６は、地図データを
一時的に記憶する地図データバッファメモリ６ａ、地図
読み出し制御部６ｂ、ＧＰＳ受信機から出力される車両
位置、方位等のデータを記録するデータ記憶部６ｃ、車
両位置を修正する車両位置修正部（マップマッチング
部）６ｄ、車両位置周辺の地図を車両位置マークと共に
ディスプレイ装置７に表示させる地図描画制御部６ｆを
有している。地図読み出し制御部６ｂは車両現在位置を
入力され、該車両現在位置に応じた地図データをＣＤ−
ＲＯＭ１から読み出して地図データバッファメモリ６ａ
に記憶する。車両位置修正部６ｄは、地図データバッフ
ァメモリ６ａに読み出されている道路データとデータ記
憶部６ｃに記憶されているＧＰＳ検出位置データを用い
てマップマッチング処理を行ってＧＰＳ検出位置を道路
上に修正し、修正後の車両現在位置データを出力する。
地図描画制御部６ｅは地図バッファメモリ６ａから車両
現在位置周辺の地図データを読み出し、該地図データと
車両現在位置データをディスプレイ装置７に入力する。
ディスプレイ装置７は、ＣＲＴコントローラ８、ビデオ
ＲＡＭ（Ｖ−ＲＡＭ）９、読み出し制御部１０、ＣＲＴ
１１等を有し、ＣＲＴ画面（スクリーン）に所望の地図
及び車両位置マークを表示する。 【００１５】図５は本発明のマップマッチング処理のフ
ロー図である。ＧＰＳ受信機３はＧＰＳ衛星から受信し
た信号に基づいて車両位置（ＧＰＳ検出位置）、方位等
を計算してデータ記憶部６ｃに記憶する（ステップ１０
１）。初期時、車両位置修正部６ｄはＧＰＳ検出位置を
車両現在位置として地図読出制御部６ｂ、地図描画制御
部６ｅに入力する。地図読出制御部６ｂはＧＰＳ検出位
置に基づいて地図データをＣＤ−ＲＯＭ１から地図デー
タバッファメモリ６ａに読出し、地図描画制御部６ｅは
地図バッファメモリ６ａから車両現在位置周辺の地図デ
ータを読み出し、該地図データを車両位置データと共に
ディスプレイ装置７に入力し、ディスプレイ装置は車両
周辺の地図及び車両位置マークをディスプレイ画面に表
示する。 【００１６】かかる状態で、車両位置修正部６ｄは補正
データΔｘ，Δｙ（初期値は０）を用いてＧＰＳ位置Ｐ
₁′（図１(b)参照)を補正し（最初は補正されない）、
補正後のＧＰＳ検出位置と道路データに基づいてマップ
マッチング処理を行ってＧＰＳ検出位置Ｐ₁′を道路Ｒ
ＴＡのポイントＱ₁に修正し、修正後の位置を車両現在
位置データとして出力する（ステップ１０３）。これに
より、ただちに車両位置マークは道路上のポイントＱに
表示される。又、車両位置修正部６ｄは、ＧＰＳ検出位
置Ｐ₁′からマップマッチング道路までの距離の各軸成
分Δｘ′，Δｙ′を計算して保存する（ステップ１０
４）。以後、進行方向が所定角度以上変化したか監視し
（ステップ１０５）、変化していない場合には、ステッ
プ１０１以降の処理を繰り返す。なお、ステップ１０４
においてＧＰＳ検出位置Ｐ₁′からマップマッチング道
路までの距離の各軸成分Δｘ′、Δｙ′がその都度算出
されるが、最新のものを、あるいは大きい方をΔｘ′、
Δｙ′として保存する。 【００１７】一方、ステップ１０５において、進行方向
が所定角度以上変化した場合には、Δｘ′をΔｘに、Δ
ｙ′をΔｙにそれぞれ変更して（ステップ１０６）、初
めに戻り、ステップ１０１以降の処理を繰り返す。以
後、車両位置修正部６ｄは、ＧＰＳ検出位置Ｐ₂′（図
１(b))を、進行方向変化前に保存した各軸成分Δｘ，Δ
ｙを用いて補正する(ステップ１０２）。補正は、ＧＰ
Ｓ検出位置Ｐ₂′の各軸座標値を（Ｘ₂′，Ｙ₂′）とす
れば、次式 Ｘ₂′＋Δｘ→Ｘ₂″、Ｙ₂′＋Δｙ→Ｙ₂″ により行って、ＧＰＳ検出補正位置Ｐ₂″（Ｘ₂″，
Ｙ₂″）を得る。ついで、ＧＰＳ検出補正位置Ｐ₂″（Ｘ
₂″，Ｙ₂″）から道路ＲＴＢに垂線を降ろし、該垂線の
足を車両現在位置として地図描画制御部６ｅに出力し、
地図描画制御部６ｅは該垂線の足に車両位置マークを表
示するように制御する（ステップ１０３）。 【００１８】以後、車両位置修正部６ｄは、ＧＰＳ検出
位置Ｐ₂′からマップマッチング道路までの距離の各軸
成分Δｘ′，Δｙ′を計算して保存する（ステップ１０
４）。又、進行方向が所定角度以上変化したか監視し
（ステップ１０５）、変化していない場合には、ステッ
プ１０１以降の処理を繰り返す。ステップ１０５におい
て、進行方向が所定角度以上変化した場合には、Δｘ′
をΔｘに、Δｙ′をΔｙにそれぞれ変更して（ステップ
１０６）、初めに戻り以降の処理を繰り返す。以上、本
発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に
記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、
本発明はこれらを排除するものではない。 【００１９】 【発明の効果】以上本発明によれば、進行方向が所定角
度以上変化したか監視すると共に、ＧＰＳ衛星信号に基
づいて検出された車両位置からマップマッチング道路ま
での距離の各軸成分Δｘ，Δｙを保存し、進行方向が所
定角度以上変化した場合には、ＧＰＳ衛星信号に基づい
て検出された車両位置を、進行方向変化前に保存した前
記各軸成分Δｘ，Δｙを用いて補正し、該補正した位置
に基づいてマップマッチングするように構成したから、
進行方向の誤差を相当量補正でき、できるだけ実際の自
車位置近傍に車両位置マークを表示することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a navigation device.
In particular, the GPS (Gr.
obal Positioning System)
The present invention relates to a map matching method for a navigation device. [0002] 2. Description of the Related Art A navigation device is used to determine the current position of a vehicle.
Map data such as CD-ROM etc.
Read from media and draw on display screen
Then, move the vehicle position mark on the map, or
Position marks are displayed at certain positions on the display screen (for example,
(Center position of spray screen)
The map is scrolled accordingly. Map data is (1)
From node data, road link data, intersection data, etc.
And (2) objects on the map
Background layer to display (3) city names, etc.
Character layer, etc.
The displayed map image is based on the background layer and the character layer.
Map matching and guidance route search
The processing is performed based on the road layer. In such a navigation device, a vehicle
Measuring your current location is essential. For this reason,
Receiving signals from GPS satellites and own vehicle position from the received signals
Measurement method using a GPS receiver (satellite navigation)
Has been put to practical use. However, using such GPS satellites
The position data measured by the measurement method depends on the following factors.
Due to drifting position errors due to
The nominal accuracy is 100 m or less (95%). Error factor: artificial error (S / A) : Radio wave delay due to ionosphere and troposphere : Offset error of atomic clock. [0004] This position error is corrected, and the position of the own vehicle is optimized.
Map matching method is used to correct on the road
I have. FIG. 6 is an explanatory diagram of map matching by the projection method.
is there. Vehicle is point P_i-1(X_i-1, Y_i-1) To point P
_i(X_i, Y_i) The vehicle direction θ when moving to_iIs θ_i= Arctan (Y_i-Y_i-1) / (X_i-X_i-1) Required by At this time, (a) point P_iDescend from perpendicular
A link that can be removed_iVehicle orientation at
θ_iAnd the angle formed by the link is within a certain value, and the point P_iOr
The length of the vertical line dropped on the link is within a certain distance
Find what you have. Here, the direction θa on the road RDa₁No
Nk LKa₁(Node Na₀And Na₁And the road RD
azimuth b on b₁Link LKb₁(Node Nb₀And Nb₁Tie
Straight line). Then, (b) point P_iLink LK from
a₁, LKb₁The length of the vertical lines RLia and RLib
The shorter link LKa₁At point P_iOf a lower vertical line
Correct the foot Vehicle position Q_i(X_i, Y_i). [0005] As described above, the map
In the matching method, detection errors in the direction orthogonal to the vehicle traveling direction
The difference is corrected, but the error in the
I will. For this reason, the conventional map matching method
Indicates that the vehicle position mark has a considerable error in the vehicle traveling direction.
There is a problem that appears with. Also, such a wrong table
If indicated, make a mistake on one road and turn right or left
And the like. For example, in FIG.
Suppose you try to turn left at However, the x mark is
GPS detection position, o mark is actual vehicle position, triangle mark
Is a map matching position (MM position). Own car
Point P₁When you reach, your vehicle position on the navigation
(MM position) is P₁”
It is determined that the distance is large. Next, at intersection K₁The place that entered
Place P_TwoEven if you reach, your vehicle position on the navigation
(MM position) is P_Two”Indicates the intersection K₁Is ahead
Is determined, and the target intersection K₁Pass without turning left at
Would. And intersection K₁After passing through, point P _Three
MM position at the time of reaching the intersection K₁Pass through. This
Users cannot turn left at the desired intersection
Or wrong information is transmitted from the navigation device
Because of that, it is very dangerous because of the puzzle. [0006] From the above, the object of the present invention is to provide an error in the traveling direction.
The vehicle position as close to the actual vehicle position as possible.
To provide a map matching method that can display the network
It is. [0007] The above object is achieved by the present invention.
For example, a map storage medium for storing maps, and signals from GPS satellites
Vehicle position detecting means for detecting the current position of the vehicle based on the
Reading the map around the current position of the vehicle from the map storage medium
Display on the display screen and place the vehicle on the map.
Means to display vehicle position mark indicating location, GPS satellite
The vehicle position detected based on these signals is corrected and
Map matching means to display vehicle position marks
This is achieved by a navigation device. [0008] [Function] The map matching means is the original map match.
And the direction of travel based on GPS satellite signals.
Monitor whether the angle has changed by more than a predetermined angle, and
Axis component Δ of distance from location to map matching road
Calculate and save x and Δy. The traveling direction is more than a predetermined angle
If it changes, the map matching means detects GPS
The axis components Δx and Δy whose positions were stored before the change
And map match based on the corrected position.
ProcessingDo.By doing the above, the error in the traveling direction
Can be corrected by a considerable amount.
Both position marks can be displayed [0009] 【Example】 (A) Outline of the present invention FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of the present invention. In the figure, RT1, RT
2 is an orthogonal road, P ₁, P_TwoIs the actual vehicle position,
P₁', P_Two'Is the GPS detection position, Q₁, Q_TwoIs the MM position,
P_Two"" Denotes a GPS detection correction position. Road RT1 (FIG. 1)
(a)) A direction perpendicular to the direction of travel when traveling on
(In the X-axis direction) is Δx. In such a state
Turn left at the intersection K1 and the GPS
The output error is Δx or a value approximate thereto. There
To monitor whether the traveling direction has changed by a predetermined angle or more, and
GPS detection position P ₁'From map matching road RT1
Is calculated and stored. And progress
If the direction changes, the GPS detection position P_Two′
Correction using Δx stored before direction change (P_Two′ →
P_Two″), The corrected position P_TwoMatch based on ″
The vehicle and mark the vehicle position mark at point Q._TwoTo be displayed. This
, The vehicle position mark and the actual vehicle position P_Two
Can be displayed as close as possible. In parallel with the above,
It monitors whether the line direction has changed by more than a predetermined angle,
S detection position P_Two'To the map matching road RT2
Saves the distance Δy, after which the traveling direction changes by more than a predetermined angle
If so, the above control is repeated using Δy. In order to simplify the explanation, the road RT
1 and RT2 are parallel to the X and Y axes.
In the general case shown in (b), the GPS detection position
P₁'To the map matching road RTA
The axis components Δx ′ and Δy ′ are stored, and the traveling direction is
If it changes, the GPS detection position P_Two′ In the direction of travel
Each axis component Δx (= Δx ′), Δy (=
Δy ′) to correct (P_Two'→ P_Two″), The corrected
Position P_TwoCarry out map matching based on the
Point Q at both position marks_TwoTo be displayed. Like this
The vehicle position mark and the actual vehicle position as close as possible
Can be displayed. (B) Embodiment of the present invention FIG. 2 shows a navigation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram, where 1 is a storage medium for storing map information.
For example, the CD-ROM 2 is used for the navigation control device.
(For example, a remote controller) for inputting various commands
Receives the radio wave from the satellite and measures the current position of the vehicle
The GPS receiver 4 is a multi-unit that receives radio waves from each satellite.
The beam antenna 6 is for drawing maps and vehicle position marks.
Processing, optimal route search processing, map matching processing, etc.
System controller with microcomputer configuration, 7 is display
A device. Although the operation unit 2 is not shown, the cursor and the
Moved car marks etc. in 8 directions relative to the map
Menu selection to select the desired menu item
Joystick keys to move the bar up, down, left and right,
Magnifier key operated when displaying a detailed level map,
Reduction keys and menus operated when displaying a wide area map
The menu key operated when displaying
Navigator to display existing map with own car mark
An operation key (NV key), a power key and the like are provided. The map information includes (1) a road layer and (2) a map layer.
A background layer for displaying the upper object, and (3)
A character layer for displaying characters such as city names, and (4)
Stores IIS (Integrated Information Service) information
And an IIS layer. this house,
The road layer includes the road link data RLD as shown in FIG.
T, node data NDDT, intersection data CRDT
are doing. The road link data RLDT is the attribute of the corresponding road
Provides information on the total number of nodes on the road link, road
Number of each node, road number (road name), road
Day (type of national highway, expressway, prefectural road, and others)
Data. Also, the intersection data CRDT is
For each intersection on the diagram, the node on the link connected to the intersection
Node that is closest to the intersection (node that constitutes the intersection)
Node data NDDT is a set of roads
Is a list of all the nodes that make up the
Information (longitude, latitude) and whether the node is an intersection
Intersection data if the difference identification flag or node is an intersection
If it is not an intersection, the road link to which the node belongs
And the like. [0014] As shown in FIG.
Radio waves from each satellite received by the Chibim antenna 4
To a predetermined intermediate frequency signal and amplify it.
The converter / amplifier 3a and the radio wave from each satellite are assigned to GPS.
Receiver 3b for selecting and detecting the assigned channel signal
And the channel signal as digital data (time code data).
And a processing unit 3d.
You. The processing unit 3d performs three-dimensional positioning based on the decoded data.
Or two-dimensional positioning processing to perform vehicle position (GPS detection
Position), heading, vehicle speed, and output as a set with positioning time
You. The direction is the current vehicle position and one sampling time ΔT before
Is the direction connecting the vehicle position and the vehicle speed is 1
Sampling distance between vehicle positions before sampling time ΔT
Divided by the logging time. The system controller 6 converts map data.
Map data buffer memory 6a for temporarily storing maps
Readout control unit 6b, vehicle output from GPS receiver
Data storage unit 6c for recording data such as position and direction, car
Vehicle position correction unit that corrects both positions (map matching
Part) 6d, map around vehicle position with vehicle position mark
The map drawing control unit 6f to be displayed on the display device 7 is
Have. The map reading control unit 6b determines the current vehicle position.
The map data corresponding to the current position of the vehicle is input to a CD-ROM.
Map data buffer memory 6a read from ROM 1
To memorize. The vehicle position correction unit 6d includes a map data buffer.
Road data and data records read into the memory 6a.
Using the GPS detection position data stored in the storage unit 6c
To perform map matching processing to determine the GPS detection position on the road
It corrects above and outputs the corrected vehicle current position data.
The map drawing control unit 6e reads the vehicle from the map buffer memory 6a.
Reads map data around the current location, and
The vehicle current position data is input to the display device 7.
The display device 7 includes a CRT controller 8, a video
RAM (V-RAM) 9, read control unit 10, CRT
11 etc., the desired map on the CRT screen (screen)
And a vehicle position mark. FIG. 5 is a flowchart of a map matching process according to the present invention.
FIG. GPS receiver 3 receives from GPS satellites
Vehicle position (GPS detection position), azimuth, etc.
Is calculated and stored in the data storage unit 6c (step 10).
1). Initially, the vehicle position correction unit 6d determines the GPS detection position.
Map reading control unit 6b as the current vehicle position, map drawing control
Input to the section 6e. The map reading control unit 6b has a GPS detection position.
Map data from the CD-ROM 1 based on the location.
The map drawing control unit 6e reads out the data
From the map buffer memory 6a, map data around the current vehicle position
Data and read the map data together with vehicle position data.
Input to the display device 7, the display device is a vehicle
Display of surrounding maps and vehicle position marks on the display screen
Show. In such a state, the vehicle position correcting section 6d performs the correction.
GPS position P using data Δx, Δy (initial value is 0)
₁'(See FIG. 1 (b)) (not initially corrected)
Map based on corrected GPS detection position and road data
After performing the matching process, the GPS detection position P₁′ To road R
Point Q of TA₁To the current position of the vehicle
The data is output as position data (step 103). to this
Immediately, the vehicle position mark becomes point Q on the road
Is displayed. The vehicle position correction unit 6d detects the GPS detection position.
Place P₁′ To the map matching road
Calculate and save the minutes Δx ′ and Δy ′ (step 10
4). Thereafter, it is monitored whether the direction of travel has changed by more than a predetermined angle.
(Step 105) If it has not changed,
Step 101 and subsequent steps are repeated. Step 104
At the GPS detection position P₁′ From map matching road
Each axis component Δx ', Δy' of distance to road is calculated each time
But the latest one or the larger one is Δx ',
Store as Δy ′. On the other hand, in step 105, the traveling direction
Changes by more than a predetermined angle, Δx ′ becomes Δx, Δx ′ becomes Δx
y ′ is changed to Δy (step 106), and
Then, the processing after step 101 is repeated. Less than
After that, the vehicle position correcting unit 6d detects the GPS detection position P_Two'(Figure
1 (b)) is replaced with each axis component Δx, Δ
Correction is performed using y (step 102). Correction is GP
S detection position P_Two′ Are expressed as (X_Two', Y_Two')
If X_Two'+ Δx → X_Two″, Y_Two'+ Δy → Y_Two″ And the GPS detection correction position P_Two″ (X_Two″,
Y_Two″) Is obtained._Two″ (X
_Two″, Y_Two″) From the road RTB, drop the perpendicular,
The foot is output to the map drawing control unit 6e as the vehicle current position,
The map drawing control unit 6e displays a vehicle position mark on the foot of the perpendicular.
The control is performed as shown (step 103). Thereafter, the vehicle position correcting section 6d detects the GPS position.
Position P_Two′ To map matching road
Calculate and save the components Δx ′ and Δy ′ (step 10
4). Also, monitor whether the direction of travel has changed by more than a predetermined angle.
(Step 105) If it has not changed,
Step 101 and subsequent steps are repeated. Step 105
When the traveling direction changes by a predetermined angle or more, Δx ′
To Δx and Δy ′ to Δy (step
106), returning to the beginning and repeating the subsequent processing. The book
Although the invention has been described with reference to the embodiments, the invention is defined by the appended claims.
Various modifications are possible in accordance with the gist of the present invention described,
The present invention does not exclude these. [0019] As described above, according to the present invention, the traveling direction is a predetermined angle.
Over time, and based on GPS satellite signals.
From the detected vehicle position to the map matching road
The axis components Δx and Δy of the distance at
If the angle changes by more than a certain angle,
Before saving the detected vehicle position before changing the traveling direction
The position is corrected using the axis components Δx and Δy.
Map matching based onBecause it was configured to
A considerable amount of error in the direction of travel can be corrected, and
A vehicle position mark can be displayed near the vehicle position.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の概略説明図である。 【図２】本発明のナビゲーションシステムの構成図であ
る。 【図３】地図データ中の道路データの構成を示す説明図
である。 【図４】ＧＰＳ受信機の構成図である。 【図５】本発明のマップマッチング処理説明図である。 【図６】マップマッチング法説明図である。 【図７】従来のマップマッチングの不具合説明図であ
る。 【符号の説明】 ＲＴ１，ＲＴ２・・・直交する道路 Ｐ₁，Ｐ₂・・・実際の自車位置 Ｐ₁′、Ｐ₂′・・・ＧＰＳ検出位置 Ｐ₂″・・・ＧＰＳ検出補正位置 Ｑ₁，Ｑ₂・・・ＭＭ位置BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a navigation system according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of road data in map data. FIG. 4 is a configuration diagram of a GPS receiver. FIG. 5 is an explanatory diagram of a map matching process of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram of a map matching method. FIG. 7 is an explanatory diagram of a defect in a conventional map matching. [EXPLANATION OF SYMBOLS] RT1, RT2 road P _1, P ₂ ... actual vehicle position P ₁ to ... orthogonal ', P _2' ··· GPS detection position P ₂ "... GPS detection correction position Q _1, Q ₂ ··· MM position

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 - 21/36 G01S 5/14 G08G 1/0969 G09B 29/00 - 29/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01C 21/00-21/36 G01S 5/14 G08G 1/0969 G09B 29/00-29/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 地図を記憶する地図記憶媒体、ＧＰＳ衛
星からの信号に基づいて車両の現在位置を検出する車両
位置検出手段、車両の現在位置周辺の地図を地図記憶媒
体から読出してディスプレイ画面に表示すると共に地図
上に車両位置を示す車両位置マークを表示する手段、Ｇ
ＰＳ衛星からの信号に基づいて検出された車両位置を修
正して道路上に車両位置マークを表示するマップマッチ
ング処理を行う手段を有するナビゲーション装置におけ
るマップマッチング方法において、 進行方向が所定角度以上変化したか監視すると共に、Ｇ
ＰＳ衛星からの信号に基づいて検出された車両位置から
マップマッチングした道路までの距離の各軸成分Δｘ，
Δｙを保存し、 進行方向が所定角度以上変化した場合には、ＧＰＳ衛星
からの信号に基づいて検出された車両位置を、進行方向
が変化する前に保存した前記各軸成分Δｘ，Δｙを用い
て補正し、該補正した車輌位置に基づいてマップマッチング処理を
行う、 ことを特徴とするマップマッチング方法。 (57) [Claims 1] A map storage medium for storing a map, vehicle position detecting means for detecting a current position of a vehicle based on a signal from a GPS satellite, and a map around the current position of the vehicle. Means for reading out from the map storage medium and displaying it on the display screen and displaying a vehicle position mark indicating the vehicle position on the map;
In a map matching method in a navigation device having a means for performing a map matching process of correcting a vehicle position detected based on a signal from a PS satellite and displaying a vehicle position mark on a road, a traveling direction has changed by a predetermined angle or more. Monitoring and G
Each axis component Δx of the distance from the vehicle position detected based on the signal from the PS satellite to the map-matched road,
When the traveling direction changes by a predetermined angle or more, the vehicle position detected based on the signal from the GPS satellite is used as the axis component Δx, Δy stored before the traveling direction changes. And a map matching process is performed based on the corrected vehicle position.
Performing a map matching method.