CN109313033B - 导航数据的更新 - Google Patents

Abstract

一种方法包括以下步骤：确定机动车的轨迹；沿着所述轨迹扫描所述机动车的周围环境；基于所述扫描，确定：所述轨迹沿着道路延伸；基于地图数据；确定在所述轨迹的两个点之间的路径；确定所述轨迹与所述路径的偏离；以及基于所述轨迹更新所述地图数据。

Description

导航数据的更新

技术领域

本发明涉及导航数据的更新。本发明尤其涉及用于部分自主地或者自主地控制机动车的数据的更新。

背景技术

机动车可以包括导航系统，以便在道路网上在当前位置和目标位置之间被导向。机动车的控制可以基于目标导向部分自主地或者自主地执行。在部分自主的运行中，在纵向方向和横向方向上完全自动地控制机动车，然而，驾驶员作为监视者并且必要时作为回退水平(Rückfallebene)可供使用。在自主的运行中，机动车的导向不再由驾驶员监视，从而该驾驶员可以致力于其他的任务。

当导航系统的地图数据不与机动车的周围环境的扫描一致时，机动车的自主的或者部分自主的控制可能是困难的。如果例如存在临时改变的交通导向，例如在建筑工地的区域中、路段新建筑或者在机动车的区域中的交通调节的改变，则路线——机动车应在所述线路上被导向——的规划和机动车的驾驶是困难的并且可能发生错误或者不能解决的状况。

发明内容

因此，本发明基于以下任务，说明一种用于更新导航数据、尤其地图数据的改进的技术。本发明借助独立权利要求的主题解决该任务。从属权利要求复述优选的实施方式。

一种方法包括以下步骤：确定机动车的轨迹；沿着所述轨迹扫描所述机动车的周围环境；基于所述扫描，确定：所述轨迹沿着道路延伸；基于地图数据；确定在所述轨迹的两个点之间的路径；确定所述轨迹与所述路径的偏离；以及基于所述轨迹更新所述地图数据。

通过所述方法可以确定：机动车在以下道路上行驶：该道路不同于地图数据的已知的路径。在此，基于从机动车方面的扫描已经将该道路识别为这样的道路，从而可以直接地将轨迹用于地图数据的更新。因此，更新可以较快速地并且以改进的准确性进行。对于地图数据的更新，可以不考虑不构成道路的轨迹、例如在停车场上的行驶、人行道或者不固定的路径。以下道路——道路的走向或者位置例如由于周围环境影响或者自然灾害而发生改变——由此又能够借助机动车自动地较快速地驶过。

特别优选的是，基于扫描确定：道路被机动车利用是允许的。由此可以实现提高的保护以防错误的或者非普遍有效的地图数据的传播。

特别优选的是，仅仅在已确定多个一致的偏离的情况下更新地图数据。因此可以避免，在不清楚的边缘条件的情况下在道路上的一次行驶已经导致地图数据的更新。经更新的地图数据可以被提供给其他的机动车以供使用，从而不正确的更新可能导致道路的多次利用。

在一种实施方式中，更新包括道路的分类。所述分类可以包括例如道路类型(路径、单车道的道路、多车道的道路、高速路径，等等)、所允许的最高速度、禁止超车或者可能影响在道路上的交通控制的其他参数。在一种另外的实施方式中，更新可以附加地包括关于道路的周围环境的另外的信息。这样的信息可以包括例如沿着道路的建筑物、建筑物的门牌号码、沿着道路的停车场、驶入口、驶出口、公交车站、出租汽车站等等。

此外，优选的是，借助自动化的驾驶功能控制在轨迹上的机动车。一方面，通常，机动车的周围环境的扫描对于自动化的驾驶功能是必需的，从而可以使用现有的控制装置用于扫描道路，另一方面，尤其可以有针对性地通过机动车采集这样的信息，所述信息对于道路被其他的自主地或者部分自主地控制的机动车随后的利用是有用的。例如参考点的位置和类型、交通指示牌或者地面不平可以算作所述信息。

可以借助增强的卫星导航系统确定机动车在轨迹上的位置。卫星导航系统可以包括例如GPS、GLONNAS或者伽利略。机动车车载地布置有用于卫星的导航信号的接收机。附加的信息——基于附加的信息可以使机动车的位置的确定更准确——或者可以由卫星接收或者可以由陆地的发射机接收。由此可以执行机动车的高精度的定位，所述定位可以位于大约1至2cm的范围内或者位于该范围之下。

在一种另外的实施方式中，相对于不可变的参考对象确定机动车在轨迹上的位置，所述参考对象的位置已知。不同于在卫星导航系统中的那样，这通常涉及在机动车的可见区域中的固定在地面的参考对象。参考对象可以包括例如有特色的建筑物、水道或者特别地为此目的设立的参考点。可以例如光学地扫描参考点，并且，可以例如基于距离测量或者借助三角测量来确定机动车的位置。在一种实施方式中，在机动车和参考对象之间建立无线的通信，其中，使用在机动车和参考对象之间的无线电信号的传播时间测量来确定间距。参考对象可以是例如车辆到基础设施通信(C2I：Car to Infrastructure)的一部分。在此，可以持续地发射参考对象的无线电信号。无线电信号可以包括数据，所述数据表明参考对象的位置。

机动车车载的设备包括用于确定机动车的轨迹的定位装置；用于沿着轨迹扫描机动车的周围环境的扫描装置；和处理装置，所述处理装置设置用于基于扫描确定轨迹沿着道路延伸；基于地图数据确定在轨迹的两个点之间的路径；以及确定轨迹与路径的偏离。此外，设置用于传送信息的接口，以便基于轨迹或者道路能够实现地图数据的更新。

设备可以部分地或者完全地与用于部分自主地或者自主地控制机动车的设备集成在一起地实施。在一种实施方式中，处理装置包括可编程的微计算机或者微控制器。在此，以上描述的方法可以部分地或者完全地作为计算机程序产品存在并且在处理装置上实施。

在一种实施方式中，机动车车载地设置用于地图数据的地图存储器。在此，可以基于轨迹或者道路更新本地存储的地图数据。然而，更新信息也可以分配到其他的机动车上。

系统包括以上描述的设备和中央装置，所述中央装置设置用于从多个机动车接收所述信息并且处理所述信息。通过考虑来自多个来源或者多个机动车的信息可以以增大的可靠性识别出道路。在一种实施方式中，也可以识别：该路径基于未更新的地图数据而不再被机动车驶过。在这种情况下，可以进行地图数据的进一步更新，所述进一步更新将该路径标记为不能通行或者将其删除。

优选的是，中央装置设置用于向机动车传送经更新的地图数据或者地图数据的更新。传送尤其可以无线地进行，例如借助数据无线电网、车辆到基础设施通信或者车辆到车辆通信来进行。地图数据的更新尤其可以局部地在道路的区域中增强地执行。可以向多个机动车传送更新信息，从而可以在道路的区域中更好地导航或者自动地或者部分自动地控制车辆。

附图说明

现在，参照附图更准确地描述本发明，在所述附图中：

图1示出具有控制装置的机动车；

图2示出方法的流程图；以及

图3示出图2的方法的图解。

具体实施方式

图1示出用于更新导航数据的系统100。机动车105车载地安装有设备110，所述设备包括处理装置115、用于尤其以关于在机动车105的区域中的路径网或者道路网的地图数据形式的导航数据的数据存储器118，包括定位装置120、可选的增强装置125、用于扫描机动车105的周围环境的扫描装置130以及可选地包括通信接口135或者数据接口140。

系统100包括机动车105车载的设备110以及中央装置145，所述中央装置设置用于与设备110通信、用于处理信息并且优选用于存储导航数据或者地图数据。地图数据通常包括关于交通网的道路或者路径的信息并且允许规划在起点和目标点之间有利的路线。在地图数据上的位置明确唯一地对应于机动车105的位置，并且，基于机动车105的确定的位置，通常可以借助地图数据确定：机动车105位于道路网或者路径网的哪个区段上。导航数据可以包括附加的信息，所述附加的信息可能对于导航有用，例如沿着道路或者路径铺设的地点、可能的导航目标(酒店、停车楼、餐厅、火车站等等)或者用于网的一个区段的路段禁止。进一步在图1中示出参考对象150，所述参考对象可选地也可以设置用于与设备110的通信。

扫描装置130设置用于扫描机动车105的周围环境，尤其借助光学摄像机、雷达系统或者激光雷达系统扫描。所扫描的信息的处理可以通过处理装置115进行。定位装置120设置用于尽可能在高精度的范围内、即以小于5cm、优选小于2cm、进一步优选小于1cm的误差确定机动车105的位置。为此，定位装置120可以例如包括用于卫星导航信号的接收机。用于改进所确定的位置的准确性的附加的信号可以借助增强装置125来接收。由此可以例如实现一种差分定位方法，所述差分定位方法作为差分GPS已知。

借助通信接口135可以进行与另一机动车105、与基础设施或者直接与中央装置145的无线通信。在一种另外的实施方式中，例如也可以借助本地的扫描来确定机动车的位置。为此，可以借助扫描装置130确定在机动车105的周围环境中的一个或多个参考对象150。如果已知参考对象150的位置，则可以基于与参考对象150的间距或者所感测到的在参考对象150之间的角度来确定机动车105的位置。可以借助无线的信号进行与参考对象150的距离测量。为此，参考对象150可以设置用于无线地通信。在一种实施方式中，参考对象150在此传送无线电波，根据所述无线电波调制表明参考对象150的位置的信息。参考对象150可以是车辆至基础设施系统的一部分。在这种情况下，参考对象150也可以向中央装置145转发与设备110的无线通信。所述转发可以通过无线的或者有线的网络进行，该网络可以是互联网的一部分。

处理装置115尤其可以通过接口140扫描机动车105的行驶状态、行驶参数或者有意的操纵。为此，数据接口140优选与机动车105车载的一个或多个另外的系统连接。

提出，如此构造设备110，使得检测到并且分析机动车105的实际轨迹与在数据存储器118中已知的路径的偏离，以便形成用于在数据存储器118中的地图数据的可能的匹配的基础。

图2示出方法200的流程图。方法200尤其构造用于地图数据的更新。在步骤205中，确定机动车105的位置。在步骤210中，基于所述位置确定机动车105的轨迹。在步骤215中，优选与在步骤205中的位置确定并行地扫描机动车105的周围环境。基于扫描，在步骤220中确定：机动车105位于道路上。在此，道路被定义为固定的路径，所述路径与存储在数据存储器118中的路径网连接。用于将机动车105的周围环境分类为道路的另外的标准可以包括以下标志：所述道路适合于由机动车105反复地利用。例如行车道标记、交通指示牌或者交通信号灯可以是用于道路的标志。

在步骤225中，由数据存储器118提供关于在机动车105的区域中的路径的信息。如果机动车105的位置偏离所有已知的路径的走向的位置，则机动车105可以位于未知的道路上。优选的是，在步骤230中确定以下路径：该路径基于在数据存储器118中的地图数据一定已被机动车105驶过。为此，尤其可以确定：轨迹与已知的路径在哪个区段不同。在步骤235中，执行轨迹与一个或多个路径的偏离。

基于所述偏离可以直接地进行用于机动车105的地图数据的更新。然而优选的是，在步骤240中向中央装置145传送并且在那里继续处理从机动车105方面确定的偏离。

在步骤250中，接收来自步骤240的偏离。附加地，还可以接收另外的偏离，所述另外的偏离已经由另一机动车105确定。在步骤255中，分析处理所接收的偏离。在此，尤其可以考虑，尤其当已经通过多个机动车在相同的位置上确定可能的交通导向的改变时，所述可能的交通导向的改变是可能的。在步骤260中，进行所接收的偏离的分析处理。在此，优选通过数据的相互比较来检验所接收的偏离的可信性。可以拒绝不可信的信息。更新可以直接地在地图数据上执行，所述地图数据从中央装置145方面被存储。这例如当步骤225包括从中央装置145调取地图数据时是有利的。在一种进一步优选的实施方式中，在步骤265中，向机动车105传送更新并且将更新提供到本地的数据存储器118中。在此，更新可以包括道路的或者交通节点的添加或者删除。在道路迁移(例如基于建筑工地)的情况下，可以删除旧的道路并且添加新的道路。尤其当机动车105的轨迹与离得最近的路径的偏离小时，道路导向的改变是可信的。差异可以例如小于道路宽度或者低于预先确定的阈值。该阈值可以是例如10m、20m或者50m。

图3示出图2的方法200的图解300。机动车105位于轨迹305上，所述轨迹以实线示出。离得最近的路径310描绘另外的轨迹，如果机动车105仅仅位于在数据存储器118中标注的路径上，则该机动车必须采用所述另外的轨迹。路径310为以下交通网络的一部分：关于所述交通网路的信息被保存在数据存储器118中。轨迹305与路径310的不同在于在第一点315和第二点320之间的区段。最大的偏离作为箭头325绘出。

如果从机动车105方面确定：轨迹305在一道路上延伸，则可以如下改变数据存储器118中的地图数据，使得将新的道路添加到数据中。如果不再使用旧的路径310超过预先确定的时间，则可以将该旧的路径310从地图数据中删除。当偏离325低于预先确定的阈值时，也可能发生所述删除。如果借助扫描装置130确定：路径310不再存在或者在该路径上的行驶不再是允许的，则同样地可以删除该路径。

如以上已经更准确地描述的那样，可以相对于一个或多个参考对象150确定机动车105的位置。在一种另外的实施方式中，可以通过扫描装置130采集关于一个或多个参考对象150的信息并且将其作为周围环境信息保存在数据存储器118中。在此，可以删除过时的周围环境信息。

Claims (10)

1.一种用于更新地图数据的方法，所述方法包括以下步骤：

确定机动车的轨迹；

沿着所述轨迹扫描所述机动车的周围环境；

基于所述扫描，确定：所述轨迹沿着道路延伸；

基于地图数据，确定在所述轨迹的两个点之间的路径；

确定所述轨迹与所述路径的偏离；以及

基于所述轨迹更新所述地图数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述扫描，确定：所述道路被所述机动车利用是允许的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，仅仅在已确定多个一致的偏离的情况下才更新所述地图数据。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述更新包括所述道路的分类。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助自动化的驾驶功能控制在所述轨迹上的所述机动车。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助增强的卫星导航系统确定所述机动车在所述轨迹上的位置。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于不可变的参考对象确定所述机动车在所述轨迹上的位置，所述参考对象的位置已知。

8.一种机动车车载的设备，所述设备包括以下：

用于确定所述机动车的轨迹的定位装置；

用于沿着所述轨迹扫描所述机动车的周围环境的扫描装置；

处理装置，所述处理装置设置用于：

-基于所述扫描确定：所述轨迹沿着道路延伸；

-基于地图数据确定在所述轨迹的两个点之间的路径；以及

-确定所述轨迹与所述路径的偏离；

以及用于传送信息的接口，以便基于所述轨迹实现所述地图数据的更新。

9.一种用于更新地图数据的系统，其包括根据权利要求8所述的设备和中央装置，所述中央装置设置用于从多个机动车接收所述信息并且处理所述信息。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述中央装置设置用于向机动车传送经更新的地图数据或者地图数据的更新。

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