CN108351220A - 用于数字地图服务的车道信息的聚合方法 - Google Patents

Abstract

为了进一步改进用于创建和/或更新道路地图的车道信息的聚合方法，以便在确定路段(12)的道路走向(13)时考虑到本地条件和交通状况，提出了基于所检测的第一车辆(10)的位置坐标并且基于至少另一车辆(11)的其他位置坐标来确定路段(12)的道路走向(13)，其中分别考虑具有在相同或重叠时间区间内的时间戳的第一车辆(10)的位置坐标和至少另一车辆(11)的其他位置坐标。

Description

用于数字地图服务的车道信息的聚合方法

技术领域

本发明涉及一种用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息的聚合方法。

此外，本发明涉及一种用于创建或更新数字道路地图的计算机系统。

本发明还涉及一种在车辆中的驾驶员辅助系统，其与用于创建和/或更新数字道路地图的计算机系统连接。

背景技术

在道路交通中，车辆与基于服务器的计算机系统、特别是基于云的服务器系统的联网变得越来越重要。特别是在公路上自动驾驶的趋势需要准确和最新的关于车辆环境的信息。车辆中受限的视野传感器系统的探测不足越来越多地覆盖了由这种服务器系统或相应服务供应商提供的数字地图。

另一方面，服务器服务又利用许多车辆的数据来获取信息，并且始终根据变化的条件调整数字地图并进行更新或补充。

为了聚合车道信息，车辆的位置信息被连续地发送到计算机系统、特别是基于服务器的计算机系统。借助于车辆位置的时间进程，可确定车辆驶过的轨迹(车辆移动的本地走向)。通过收集许多车辆的轨迹可推出车道走向或道路走向。

然而，驾驶员的驾驶行为往往很大程度上取决于本地条件和交通状况。因此，例如在交通流量低时，会任意变换车道、切弯或不当地使用转弯车道。在现有技术中，目前通常尚不考虑这种情况。这在创建和更新数字地图时往往会产生错误，例如产生的道路走向不能反映车道的实际走向。

发明内容

本发明的目的在于，进一步改进用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息的聚合方法，从而在确定道路走向时以特别合适和可靠的方式考虑路段的本地条件和交通状况。

为此，根据本发明提出了一种用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息的聚合方法。车道信息的聚合可理解为车道信息、特别是待确定的路段的道路走向的收集和关联。根据本发明的方法特别是用于基于服务器的计算机系统，例如基于云的服务器系统。该计算机系统接收来自车辆的信息，并且基于这些信息确定路段的道路走向，从而创建或更新数字道路地图。

根据本发明的方法至少包括以下步骤：

a)检测第一车辆沿路段的多个位置坐标。在此，该第一车辆的位置坐标分别与对应于位置坐标的时间戳一起被检测。

b)检测至少另一车辆沿该路段的多个其他位置坐标以及各个其他位置坐标相对应的时间戳。

对位置坐标或其他位置坐标以及各个相对应的时间戳的检测特别是可理解为接收由各个车辆发送的数据。上述步骤a)和b)可以任意顺序依次进行或者也可同时或重叠进行。各个位置坐标分别定义了车辆在特定时间点(时间戳)的位置。由此，时间戳可理解为相应车辆位于相应位置的时间点。每个位置坐标均可对应于一个时间戳。

所述位置坐标与第一车辆相关。所谓的其他位置坐标与所述至少另一车辆相关。除了该至少另一车辆之外，还可考虑多个其他车辆及其位置坐标。第一车辆的位置坐标的时间戳和另一车辆的其他位置坐标的时间戳可相同或不同。

根据本发明的方法规定，基于在步骤a)中所检测的第一车辆的位置坐标和在步骤b)中所检测的至少另一车辆的其他位置坐标来确定路段的道路走向。在此，分别考虑具有在相同或重叠时间区间内的时间戳的第一车辆的位置坐标和至少另一车辆的位置坐标。

路段是道路的一部分，例如是应纳入数字道路地图中或应在数字道路地图中被检测和更新的道路的一部分。根据本发明，基于第一车辆和至少另一车辆的行驶轨迹(车辆移动的本地走向)来确定路段的道路走向。在此，根据本发明，不仅考虑第一车辆和至少另一车辆沿同一路段的轨迹，而且特别是考虑车辆在基本相同的时间区间内沿路段的轨迹。“考虑”可理解为，根据在步骤a)和b)中所检测的具有在相同或重叠时间区间内的时间戳的位置坐标或其他位置坐标来确定或计算路段的道路走向。

由此，根据本发明的方法提出，除了第一车辆的位置坐标之外，还考虑至少另一道路使用者，即考虑至少另一车辆的其他位置坐标，以评估轨迹和聚合车道信息。例如，在有对向来车的情况下，则可假定弯道没有被切割。由此，在这种情况下(例如在有对向来车的情况下)所确定的路段的道路走向要可靠得多，从而可在聚合车道信息时以更高的权重或优先级被考虑。

另一优点还在于，仅使用已经可用于计算机系统或传输给它的信息。因此，不需要在车辆方面的额外信息或其他信息来源。

路段可以是道路走向、例如道路的任意部分。路段优选为直线单车道路段、直线多车道路段、弯道、汇流处、交叉路口和/或环岛。路段也可以是弯道、汇流处和/或环岛的一段或一部分。

此外优选地规定，路段相对较短。例如，路段可小于500米，特别是更优选小于250米，最优选小于100米。

优选地，在步骤a)中检测第一车辆的多个时间连续的位置坐标，和/或在步骤b)中检测至少另一车辆的多个时间连续的其他位置坐标。时间连续的位置坐标或其他位置坐标涉及与相应位置坐标或其他位置坐标对应的时间戳。以预定的时间间隔连续检测或发送或者接收位置坐标或其他位置坐标以及相应分配的时间戳是特别有利的。时间间隔例如可以是一秒、两秒、五秒或更长。特别有利的是相对较短的时间间隔，例如一秒、两秒或五秒。

还优选地规定，对于多个连续路段，连续重复步骤a)和步骤b)。然后为连续路段中的每一个路段确定道路走向，其中可基于连续路段的各个道路走向来确定总道路走向。例如，可通过拼凑单个路段的各个道路走向来生成总道路走向。

被考虑用于确定路段的道路走向的第一车辆的位置坐标和至少另一车辆的其他位置坐标所在的时间区间优选在1秒至1分钟之间，特别优选在1秒至30秒之间，并且最优选在1秒至15秒之间。相对较短的时间区间或相对较短的时间段是特别有利的，从而可考虑至少两个车辆(第一车辆和至少另一车辆)或它们在基本相同的时间点在相同路段中驶过的轨迹。于是，可以特别有利的方式考虑交通状况和本地条件。例如，特别是当两车相向而行时，则可相对正确地确定弯曲道路走向。这特别是可通过考虑在相对较短的时间区间内的相对较短的路段来检测。而如果两个反向的车辆以一分钟或更长的时间间隔通过相同的弯曲路段，则考虑两车位置坐标的意义不大。

在确定一个路段的道路走向时特别有利的是，除了第一车辆的位置坐标和另一车辆的其他位置坐标以及相应的时间戳之外，还考虑第一车辆和/或至少另一车辆的移动方向和/或速度。可基于所确定的位置坐标和相对应的时间戳来计算相应的移动方向和速度，或者作为替代，可将相应的移动方向和速度从相应的车辆传输到计算机系统。车辆(第一车辆和至少另一车辆)的移动走向可在计算机系统侧用于在数字地图中添加新车道或改变现有车道的形状和位置。在此，例如将轨迹在移动方向、位置和道路走向方面与数字地图中现有的车道相比较并且相匹配。对应的轨迹可用于更新和改进数字地图中的车道数据。

在聚合用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息时，特别有利的是，路段的道路走向被加权或区分优先级。可根据不同的标准进行加权。例如，根据在预定时间区间内路段中的车辆数量、移动方向(对向交通或相同行驶方向)或车辆速度来进行加权。在加权中还可考虑的是，相应的路段是否为新的或尚未记录在数字地图中的路段，或者其是否为应通过确定道路走向进行更新的已经记录的路段。

此外有利的是，将路段细分为多个区段，其中计算区段之间的连接点以用于确定路段的道路走向。该方法特别是在更新数字地图或更新单个路段时是有利的。这些区段可构成线段，例如短线段。例如，可为每个车道设置单独的区段和/或区段可依次布置并且彼此连接。各个区段的连接点构成所谓的网格点并且由这些网格点的位置坐标组成。为了更新路段的道路走向，例如可将车道划分为短线段，并且可借助于构造加权平均值来重新计算相应的连接点(网格点)。在此，单个车辆的轨迹的权重可明显低于数字地图中的车道的权重。相应数据的权重有利地随着其可信度而提高。

根据本发明，还提出了一种计算机系统，其用于执行根据上述根据本发明且有利的方法特征来聚合用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息的方法。

此外，根据本发明，在车辆中设置有驾驶员辅助系统，其中用于数据交换的驾驶员辅助系统与计算机系统(例如基于服务器的计算机系统)连接。例如，为了数据交换可通过移动数据网络提供互联网连接。

驾驶员辅助系统从计算机系统接收数字道路地图的已更新的地图数据。此外，驾驶员辅助系统将具有对应时间戳的位置数据连续发送给计算机系统，以创建和进一步更新数字地图。可选地，驾驶员辅助系统可存储诸如位置数据与对应的时间戳等信息。例如，对于与计算机系统没有永久连接的情况，驾驶员辅助系统可在车辆侧缓存位置坐标与对应的时间戳以及有利的其他信息，然后当可成功地建立连接时将其发送给计算机系统。于是，可在延迟的时间点向计算机系统提供相应车辆在特定时间点位于哪些位置的所有信息。此外，驾驶员辅助系统可确定、存储和/或传输其他信息，例如车辆的速度和移动方向。

附图说明

以下借助于示例性道路走向和特别优选的实施方式通过示例来阐释本发明。其中：

图1示意性地示出了路段的弯曲道路走向，

图2示意性地示出了交叉路口，即由具有附加转弯车道的交通灯交叉路口形成的路段，

图3示意性地示出了具有多车道道路走向的路段，

图4示意性地示出了用于聚合车道信息的方法的流程图，并且

图5示意性地示出了用于执行车道信息的聚合方法的计算机系统。

具体实施方式

图1a和图1b示出了路段12的弯曲道路走向13。在图1a中，在预定的时间区间内，仅第一车辆10位于路段12上。在此，由于没有对向来车，第一辆车10切弯通过。如果基于由图1a中的第一车辆10发送的位置坐标来确定该路段12的道路走向13，则会反映错误的或非常不准确的车道走向。

图1b示出了两个车辆10、11，即在相同时间区间内在路段12上的第一车辆10和迎面而来的另一车辆11。由于对向来车，第一车辆10不能切弯通过。两个车辆10、11将具有对应时间戳的位置坐标传输到计算机系统100。由于考虑在相同时间区间内在相同路段12上的第一车辆10的位置坐标和迎面而来的另一车辆11的其他位置坐标，因此能够可靠地确定该路段12的道路走向13。

由此，可假设车辆的轨迹在有对向来车时比没有对向来车时以更高的可信度反映车道走向。因此，对于图1b所示的示例，该用于聚合的轨迹的权重可被选择为高于没有对向来车的情况(与图1a相比)。

图2a和图2b示出了具有转弯车道的交通灯交叉路口的示例。由此，路段12由具有单独转向车道的交通灯交叉路口形成。如果除了第一车辆10之外还有其他车辆11部分阻挡用于直线行驶的车道，则关于路段12的转弯车道的走向的结论可以更加可靠。这在图2b中示意性地示出。相反，图2a示出了在该时间区间内仅有第一车辆10位于路段12上的示例。如图2a所示，基于该情况不能可靠地确定路段12的道路走向13，因为不能肯定地确认第一车辆10是否遵循该路段的正确走向。

图3a和图3b示出了由多车道道路形成的路段。在这种路段中存在多重困难。一方面，没有高度准确的位置信息(由于卫星的遮蔽，通常不能通过GPS在市区进行定位)甚至可能无法为车辆分配车道。由此，信息聚合很困难或不可行。此外，例如车辆如图3a所示可能在空旷的道路上任意变换车道，并且这些道路还可能延伸更长的距离。如示例3a所示，在没有另外的道路使用者或其他车辆11的情况下，不能可靠地确定路段12的道路走向13。

在图3b中，在相同的时间区间内有多个其他车辆11位于相同的路段12上。在图3b所示的示例中，位于多车道路段12的所有车道上的道路使用者均朝向相同方向。通过考虑所有车辆10、11的所有信息或位置坐标，可高精度地确定路段12的道路走向13。根据其他车辆11的位置，例如可几乎完全排除第一车辆10的车道变换。利用这种方法，轨迹可很好地用于聚合车道信息。

图4示出了用于创建和/或更新数字道路地图的车道信息的聚合方法的示例性流程。在步骤S1中，检测第一车辆10沿路段12的多个位置坐标以及与各个位置坐标对应的时间戳。在步骤S2中，检测至少另一车辆11沿路段12的多个其他位置坐标以及与各个其他位置坐标相对应的时间戳。步骤S1和S2可连续地重复用于连续路段。

在步骤S3中，基于在步骤S1中所检测的第一车辆10的位置坐标和在步骤S2中所检测的至少另一车辆11的其他位置坐标来确定路段12的道路走向13。在此，分别考虑具有在相同或重叠的时间区间内的时间戳的第一车辆10的位置坐标和至少另一车辆11的其他位置坐标。在步骤S4中更新数字道路地图并将其发送给车辆10、11的驾驶员辅助系统200。

图5示出了用于执行车道信息的聚合方法的计算机系统100。为此，计算机系统100具有至少一个服务器15、存储器16和发送/接收单元17。各个车辆10、11分别具有车辆辅助系统200。计算机系统100通过发送/接收单元17接收车辆10、11沿路段12的位置坐标。在服务器15或属于服务器15的运算单元中，基于所检测的车辆10、11的位置坐标来确定路段12的道路走向13，并且更新数字道路地图。更新后的信息被储存在存储器16中，并且借助于发送/接收单元17被传输到相应车辆10、11的驾驶员辅助系统200。

Claims (10)

1.一种用于聚合车道信息的方法，所述车道信息用于创建和/或更新数字道路地图，其中所述方法至少包括以下步骤：

a)检测第一车辆(10)沿路段(12)的多个位置坐标以及与各个位置坐标相对应的时间戳；并且

b)检测至少另一车辆(11)沿所述路段(12)的多个其他位置坐标以及与各个其他位置坐标相对应的时间戳；

其特征在于，

基于在步骤a)中所检测的所述第一车辆(10)的位置坐标和在步骤b)中所检测的所述至少另一车辆(11)的其他位置坐标来确定所述路段(12)的道路走向(13)，其中分别考虑具有在相同或重叠时间区间内的时间戳的所述第一车辆(10)的位置坐标和所述至少另一车辆(11)的其他位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述路段(12)为直线单车道路段、直线多车道路段、弯道、汇流处、交叉路口和/或环岛。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在步骤a)中检测所述第一车辆(10)的多个时间连续的位置坐标，和/或在步骤b)中检测所述至少另一车辆(11)的多个时间连续的其他位置坐标。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述步骤a)和步骤b)连续地重复用于连续路段(12)，其中在步骤c)中为所述连续路段(12)中的每一个路段确定道路走向(13)，并且基于所述连续路段(12)的道路走向(13)确定总道路走向。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述时间区间在1秒至1分钟之间，优选在1秒至30秒之间，特别优选在1秒至15秒之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在步骤c)中，在确定所述道路走向(13)时还考虑所述第一车辆和/或所述至少另一车辆的移动方向和/或速度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在聚合用于创建和/或更新所述数字道路地图的车道信息中，在步骤c)中所确定的所述路段(12)的道路走向(13)被加权。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

将所述路段(12)细分为多个区段，其中计算在所述区段之间的连接点以用于确定所述路段(12)的道路走向(13)。

9.一种计算机系统(100)，用于执行根据前述权利要求中任一项所述的聚集车道信息的方法，所述车道信息用于创建和/或更新数字道路地图。

10.一种车辆(10、11)中的驾驶员辅助系统(200)，其中所述驾驶员辅助系统(200)与根据权利要求9所述的计算机系统(100)连接以用于数据交换。