CN107850452A - 用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

为了为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据，在以车辆驶过相应的预定的行驶路程路段时利用车辆的预定的传感器相应检测和/或查明车辆的测距数据(Phi,l)。相应的预定的行驶路程路段(Fn)具有最大行驶长度(Ln)，所述行驶长度与测距数据(Phi,l)通过预定的车辆传感机构的检测准确性有关地，和/或所述行驶长度与提供的测距数据(Phi,l)通过预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件的重复准确性有关。将所述检测的和/或查明的测距数据(Phi,l)提供给车辆的预定的接口以用于传输给分析装置(20)。

Description

用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方 法和设备
技术领域
本发明涉及用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的一种方法和一种相应的设备、用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的一种方法和一种相应的设备以及用于运行车辆的一种方法和一种相应的设备。
背景技术
用于高度自动化地或甚至自主地行驶的车辆的轨迹规划对车辆的传感机构(例如对雷达传感器、照相机和/或LIDAR传感器(光探测和测距传感器))提出高的要求，以便规划无冲突的轨迹。
对于高度自动化的行驶，详细且高精度的地图数据是前提。为此，合适的地图需要在10厘米的范围内的分辨率。所述地图、以下称为高精度的几何地图(HGK)包括关于车道走向的非常准确的信息、尤其是车道走向的非常精确的几何数据，并且所述地图具有如下信息，相应的车辆可以借助所述信息非常准确地定位。驾驶员辅助系统、尤其是自主的行驶功能可以从所述有前瞻性的地图数据中获益。
为了产生这样的地图，目前以具有特殊传感机构的特殊测量车辆驶过街道，所述传感机构尤其是构成用于查明具有非常高的地点准确性的数据。
发明内容
本发明的任务在于，提供用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方法和一种相应的设备，所述方法和设备能实现数据的成本有利的和/或最新(aktuell)的提供。
所述任务通过独立权利要求的特征解决。有利的实施方案在从属权利要求中表示。
本发明根据第一和第二方面的特征在于用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的一种方法和一种相应的设备。在此，在以车辆驶过相应的预定的行驶路程路段时利用车辆的预定的传感器相应检测和/或查明车辆的测距数据。所述相应的预定的行驶路程路段具有最大行驶长度，与测距数据通过预定的车辆传感机构的检测准确性有关，和/或所述行驶长度与提供的测距数据通过预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件的重复准确性有关。将所述检测的和/或查明的测距数据提供给车辆的预定的接口以用于传输给分析装置。
这具有如下优点，即，为了用于建立用于车辆自主或自动化行驶的高精度的几何地图而检测数据不需要特殊的车辆，而是可以以顾客车辆和/或消费车辆实现数据的检测以用于建立高精度的几何地图。这能实现数据的成本有利的和/或最新的提供以用于建立高精度的几何地图。
为了预定行驶路程路段，优选将在预定的区域中的全部或多个行驶路程划分为行驶路程路段，这些行驶路程路段分别具有预定的行驶长度。所述区域例如可以包括欧洲的和/或德国的道路网。由于在检测测距数据时和在重复或追踪(nachfahren)检测的测距数据时的误差，在利用检测的测距数据以用于重复由车辆行驶过的轨迹时，出现在车道上的期望的目标位置与在车道上的实际到达的位置之间的偏差。在此，例如这样地预定所述行驶长度，使得所述偏差不超过极限值。为查明车辆传感机构用于检测测距数据的检测准确性可以利用参考传感器，所述参考传感器与通常构建在汽车制造商的顾客车辆或消费车辆中的传感器具有相似的特性。
类似地，为查明提供的测距数据的重复准确性可以利用参考调整环节和/或参考调整驱动器件，所述参考调整环节和/或参考调整驱动器件与通常构建在汽车制造商的顾客车辆或消费车辆中的调整环节或调整驱动器件具有相似的特性。
针对预定的相应的行驶路程路段的测距数据可以分别由不同的车辆在不同的时间驶过所述行驶路程路段和/或由单个车辆多次驶过所述行驶路程路段来检测。
在根据所述第一和第二方面的一种有利的实施方案中，给所述行驶路程路段分别配置一个预定的路段类型并且相应的行驶路程路段的最大行驶长度与分别配置的路段类型有关。在此，例如可以存在以下的路段类型：高速公路、州属公路、地方通路、居民区支路、未铺砌的道路等。例如在具有少量弯道和分支可能性的高速公路的情况下的最大行驶长度大于在转弯很多的州属公路情况下的最大行驶长度。
在根据所述第一和第二方面的另一个有利的实施方案中，相应的行驶路程路段的最大行驶长度与至少一个车辆传动参量和/或环境参量有关，其对车辆的转向特性和/或驱动特性有影响。所述车辆传动参量和/或环境参量可以代表平均值和/或经验值，所述平均值和/或经验值由大量车辆针对相应的行驶路程路段而检测。这能实现，针对相应的行驶路程路段与如下边界条件有关地来考虑相应的行驶长度，所述边界条件可以影响所述行驶路程路段的检测准确性和/或重复准确性。
在根据所述第一和第二方面的另一种有利的实施方案中，在驶过相应的行驶路程路段时分别查明和/或提供车辆的位置信息，并且与车辆的位置信息相配地提供测距数据。这能实现接收的测距数据与相应的行驶路程路段的简单的相配并且因此便利于进一步处理。
在根据所述第一和第二方面的另一种有利的实施方案中，所述位置信息代表车辆的检测的和/或查明的相对的或绝对的位置，并且在车辆的实际的位置与车辆的检测的和/或查明的位置之间的偏差小于10厘米。所述相对的位置优选涉及车辆驶过的相应的行驶路程路段，和/或在不久的将来将由车辆驶过的行驶路程路段和/或车辆之前刚刚驶过的行驶路程路段。有利地，可以利用这点来比较相应的测距数据，所述测距数据针对相应的行驶路程路段例如由不同的车辆检测。此外，这样可以从测距数据中非常准确地(例如结合其他车道信息地)查明行驶通道。
本发明根据第三和第四方面的特征在于用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的一种方法和一种相应的设备，所述几何地图包括多个信息单元。在此，接收如下数据，所述数据根据用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方法提供或所述数据根据用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方法的有利的实施方案提供。针对相应的行驶路程路段分别与相应的测距数据有关地查明和/或更新和/或校验参考测距数据和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。针对相应的行驶路程路段分别提供一个信息单元，所述信息单元包括相应的行驶路程路段的参考测距数据和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。
在此，第一和第二方面有利的实施方案也适用于第三和第四方面。
本发明根据第五和第六方面的特征在于用于运行车辆的一种方法和一种相应的设备。在此，针对预定的行驶路程路段接收至少一个信息单元，所述行驶路程路段根据按照所述第三方面的用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的方法而提供。与信息单元所包括的数据有关地查明车辆针对预定的行驶路程路段的理论轨迹。于是，可以根据查明的理论轨迹来控制所述车辆。
在此，第三和第四方面有利的实施方案也适用于第五和第六方面。
本发明根据其他方面的特征在于一种计算机程序，其中，所述计算机程序构成为，实施根据第一方面或第三方面或第五方面所述的方法和/或在数据处理设备上实施根据第一方面和/或根据第三方面和/或第五方面所述的方法的有利的实施方案。
本发明根据其他方面的特征在于一种包括可执行的程序代码的计算机程序产品，其中，所述程序代码在通过数据处理设备执行时实施根据第一方面和/或第三方面和/或第五方面所述的方法和/或根据第一方面和/或第三方面和/或第五方面所述的方法的有利的实施方案。
所述计算机程序产品尤其是包括由所述数据处理设备可读的介质，程序代码存储在所述介质上。
附图说明
在以下借助示意性的示图更详细地解释本发明的实施例。
在图中：
图1示出用于支持车辆自主行驶的系统，
图2示出第一程序的示例性的流程图，所述第一程序用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据，
图3示出具有行驶路程路段的行驶路程，
图4示出第二程序的示例性的流程图，所述第二程序用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图，以及
图5示出用于运行车辆的第三程序的示例性的流程图。
具体实施方式
相同的结构或功能的元素跨附图地以相同的附图标记表示。
图1示出用于支持车辆自主行驶的系统1。系统1包括至少一个设置在车辆中的检测装置10。检测装置10也可以称为用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的设备。此外，系统1包括例如静态地设置在车辆制造商的后端中的分析装置20。分析装置20也可以称为用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的设备。此外，系统1包括至少一个设置在所述车辆中的或设置在其他车辆中的控制装置30。控制装置30也可以称为用于运行车辆的设备。系统1优选包括多个检测装置10和多个控制装置30。所述至少一个检测装置10和所述至少一个控制装置30可以在相应的车辆中例如构成为控制设备。
检测装置10具有预定的传感机构，所述传感机构构成用于检测车辆的测距数据Phi,l、亦即车辆经过的路途l和车辆相应的转向角Phi和/或检测代表车辆经过的路途l和/或转向角Phi的测量值。检测装置10例如具有转向角传感器和车轮传感器。
备选地，可以给检测装置10配置所述传感机构。
检测装置10例如具有运算单元和存储器。存储器可以包括程序存储器和数据存储器。检测装置10构成用于，例如借助运算单元和存储器执行第一程序以用于为用于自主行驶的几何地图提供数据。
在图2中示出第一程序的示例性的流程图。所述第一程序在步骤S1中开始，在该步骤中必要时可以初始化变量。检测装置10例如构成用于，识别驶入到预定的行驶路程路段Fn之一中并且开始所述第一程序。
在步骤S3中，在以车辆驶过预定的行驶路程路段时利用车辆的预定的传感机构检测和/或查明车辆的测距数据Phi,l。在此，预定的行驶路程路段Fn具有预定的最大行驶长度Ln。
在此，例如这样地预定行驶路程路段Fn，使得为检测装置10提供地图数据，其中预定的区域的行驶路程R分别划分有具有预定的最大行驶长度Ln的行驶路程路段Fn(参看图3)。所述区域例如可以包括欧洲的和/或德国的道路网。
在此，预定相应的行驶路程路段的最大行驶长度Ln，其中，相应的行驶路程路段的最大行驶长度Ln例如事先与测距数据Phi,l通过预定的车辆传感机构的检测准确性有关地和/或与提供的测距数据Phi,l通过预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件的重复准确性有关地查明。
检测准确性例如可以代表测距数据Phi,l的平均的检测准确性，所述检测准确性借助车辆的预定的车辆传感机构检测和/或查明。
重复准确性例如可以代表提供的测距数据Phi,l的平均的重复准确性，所述重复准确性可以借助车辆的预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件在利用提供的测距数据Phi,l的情况下达到以用于重复由车辆行驶过的轨迹。
由于两者的误差链(检测准确性和重复准确性)，相应的行驶路程路段Fn的最大行驶长度Ln按照在检测和重复时的准确性可以位于几百米。
可以给相应的行驶路程路段Fn分别配置一个预定的路段类型并且可以与配置的路段类型有关地预定相应的行驶路程路段的最大行驶长度Ln。在此，例如可以存在以下的路段类型：高速公路、州属公路、地方通路、居民区支路、未铺砌的道路等。
备选地或附加地，相应的行驶路程路段的最大行驶长度Ln可以与至少一个车辆传动参量和/或环境参量有关地预定，其对车辆的转向特性和/或驱动特性有影响。
在此，车辆传动参量例如代表驶过相应的行驶路程路段Fn的车辆的平均的轮胎温度和/或平均的轮胎空气压力。在此，环境参量例如代表在相应的行驶路程路段的预定的环境中的平均的室外温度和/或代表在相应的行驶路程路段的预定的环境中的平均的公路路面温度或平均的风速和/或风向。
检测装置10例如构成用于，识别驶入到预定的行驶路程路段Fn之一中和/或从相应的行驶路程路段Fn驶出。
此外，检测装置10可以例如构成用于，分别查明车辆的位置信息。备选地，所述位置信息可以由车辆的其他装置提供。位置信息可以代表车辆的检测的和/或查明的关于相应的行驶路程路段Fn的相对位置或绝对位置。
例如这样地查明位置信息，使得在车辆的实际的位置与车辆的检测的和/或查明的位置之间的偏差小于10cm。
所述位置信息例如可以与GNSS数据(全球导航卫星系统数据)和/或环境传感器数据和/或高精度的几何地图数据有关地查明。
在步骤S5中，将检测的和/或查明的测距数据Phi,l提供给车辆的预定的接口以用于传输给分析装置20。所述接口优选包括空中接口。
在步骤S5中，例如可以与车辆的检测的和/或查明的位置信息x,y相配地提供测距数据Phi,l。
接着，所述第一程序可以在步骤S7中结束。而针对车辆驶过的其他行驶路程路段Fn优选重复地执行所述第一程序。
将相应检测的和/或查明的测距数据Phi,l优选传输给分析装置20。分析装置20例如构成用于借助预定的接口从所述检测装置10和/或多个检测装置10接收测距数据Phi,l。
分析装置20例如具有运算单元和存储器。所述存储器优选包括程序存储器和数据存储器。
分析装置20构成用于，例如借助运算单元和存储器来执行用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的第二程序。在分析装置20的数据存储器中，例如存储有几何地图的信息单元B_n。给预定的行驶路程路段Fn分别配置一个信息单元B_n，针对所述行驶路程路段Fn分别检测和/或查明测距数据Phi,l。
在图4中示出所述第二程序的示例性的流程图。
所述第二程序在步骤S21中开始，在该步骤中必要时可以初始化变量。如果识别所述至少一个检测装置10已经发送查明的和/或检测的测距数据Phi,l，则例如开始所述第二程序。备选地或附加地，分析装置20可以构成用于从相应的检测装置10中调出测距数据Phi,l，尤其是在预定的时间间隔内从相应的检测装置10中调出测距数据Phi,l。
在步骤S23中，读入例如由车辆发送的测距数据Phi,l。
在步骤S25中，给几何地图的信息单元B_n配置测距数据Phi,l。
在步骤S27中，针对相应的行驶路程路段Fn与接收的测距数据Phi,l有关地查明和/或更新和/或校验参考测距数据Ref_Phi,l和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。
在步骤S28中，针对相应的行驶路程路段Fn，信息单元B_n存储在中央的分析单元的数据存储器中并且可以由利用几何地图的信息单元B_n的车辆调出，所述信息单元包括相应的行驶路程路段的参考测距数据Ref_Phi,l和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。备选地或附加地，可以将查明的和/或更新的信息单元B_n分别发送给用户车辆。
信息单元B_n可以包括关于相应的行驶路程路段Fn的其他信息，例如关于地面标志、车道宽度等的信息。
所述第二程序可以在步骤S29中结束。在重新接收或调出相应的车辆的查明的和/或检测的测距数据Phi,l时，可以重复地执行所述第二程序。
图5示出用于运行车辆的第三程序的示例性的流程图，所述第三程序由至少一个控制装置30执行。
控制装置30具有预定的接口、例如空中接口，以用于接收由分析装置20提供的信息单元B_n。
所述第三程序在步骤S31中开始，在所述步骤中必要时可以初始化变量。
在可选的步骤S32中例如检验，在控制装置30的存储器中存储的信息单元B_n对于车辆的计划的行驶路线是否是最新的。如果信息单元B_n是最新的，则第三程序在步骤S35中继续。
如果识别出信息单元B_n部分地不是最新的或不是现有的，则在步骤S33中，从中央的分析单元下载例如非最新的信息单元B_n和/或缺少的信息单元B_n并且将其存储在控制装置30的存储器中。
在步骤S35中，于是针对相应由车辆要驶过的行驶路程路段Fn与如下数据有关地查明针对要行驶的行驶路程路段Fn的车辆的理论轨迹，配置给要驶过的行驶路程路段Fn的信息单元B_n包括所述数据。
可以根据车辆的要驶过的行驶路程路段Fn重复地执行步骤S35。
例如如果车辆停车，则可以在步骤S37中结束程序。
附图标记列表
1 系统
10 检测装置
20 分析装置
30 控制装置
B_n 信息单元
Fn 行驶路程路段
Phi,l 测距数据
Ref_Phi,l 参考测距数据

Claims (12)

1.用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的方法，在该方法中
-在以车辆驶过相应的预定的行驶路程路段时利用车辆的预定的传感器相应检测和/或查明车辆的测距数据(Phi,l)，其中，所述相应的预定的行驶路程路段(Fn)具有最大行驶长度(Ln)，所述最大行驶长度与测距数据(Phi,l)通过预定的车辆传感机构的检测准确性有关，和/或与提供的测距数据(Phi,l)通过预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件的重复准确性有关，
-将检测的和/或查明的测距数据(Phi,l)提供给车辆的预定的接口以用于传输给分析装置(20)。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，给相应的行驶路程路段(Fn)分别配置一个预定的路段类型并且相应的行驶路程路段的最大行驶长度(Ln)与分别配置的路段类型有关。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，相应的行驶路程路段的最大行驶长度(Ln)与至少一个车辆传动参量和/或环境参量有关，其对车辆的转向特性和/或驱动特性有影响。
4.按照权利要求1至3任一项所述的方法，其中，在驶过相应的行驶路程路段(Fn)时相应查明和/或提供车辆的位置信息，并且与车辆的位置信息相配地提供测距数据(Phi,l)。
5.按照权利要求4所述的方法，其中，所述位置信息代表车辆的检测的和/或查明的相对的或绝对的位置，并且在车辆的实际的位置与车辆的检测的和/或查明的位置之间的偏差小于10厘米。
6.用于为用于车辆自主或自动化行驶的几何地图提供数据的设备，所述设备构成用于，
-在以车辆驶过相应的预定的行驶路程路段时利用车辆的预定的传感器相应检测和/或查明车辆的测距数据(Phi,l)，其中，所述相应的预定的行驶路程路段(Fn)具有最大行驶长度(Ln)，所述最大行驶长度与测距数据(Phi,l)通过预定的车辆传感机构的检测准确性有关，和/或与提供的测距数据(Phi,l)通过预定的车辆调整环节和/或车辆调整驱动器件的重复准确性有关，
-将检测的和/或查明的测距数据(Phi,l)提供给车辆的预定的接口以用于传输给分析装置(20)。
7.用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的方法，所述几何地图包括多个信息单元(B_n)，其中，
-接收根据按照权利要求1至5任一项所述的方法提供的数据，
-针对相应的行驶路程路段(Fn)分别与接收的测距数据(Phi,l)有关地查明和/或更新和/或校验参考测距数据和/或参考行驶通道和/或参考轨迹，
-针对相应的行驶路程路段(Fn)分别提供一个信息单元(B_n)，所述信息单元包括相应的行驶路程路段(Fn)的参考测距数据(Ref_Phi,l)和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。
8.用于提供用于自主或自动化行驶的几何地图的设备，其中，所述几何地图包括多个信息单元(B_n)并且所述设备构成用于，
-接收根据按照权利要求1至5任一项所述的方法提供的数据，
-针对相应的行驶路程路段(Fn)分别与相应的测距数据(Phi,l)有关地查明和/或更新和/或校验参考测距数据(Ref_Phi,l)和/或参考行驶通道和/或参考轨迹，
-为相应的行驶路程路段(Fn)分别提供一个信息单元(B_n)，所述信息单元包括相应的行驶路程路段(Fn)的参考测距数据(Ref_Phi,l)和/或参考行驶通道和/或参考轨迹。
9.用于运行车辆的方法，其中，针对预定的行驶路程路段(Fn)接收至少一个根据按照权利要求4所述的方法提供的信息单元(B_n)，并且与所述信息单元(B_n)所包括的数据有关地查明车辆针对预定的行驶路程路段(Fn)的理论轨迹。
10.用于运行车辆的设备，所述设备构成用于，针对预定的行驶路程路段(Fn)接收至少一个根据按照权利要求4所述的方法提供的信息单元(B_n)，并且针对预定的行驶路程路段(Fn)与所述信息单元(B_n)包括的数据有关地查明车辆的理论轨迹。
11.计算机程序，其中，所述计算机程序构成用于，在在数据处理设备上执行所述计算机程序时实施按照权利要求1至5任一项或7或9所述的方法。
12.包括可执行的程序代码的计算机程序产品，其中，所述程序代码在通过数据处理设备执行时实施按照权利要求1至5任一项或7或9所述的方法。
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