CN110402369B - 用于更新车辆导航的数字地图的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于更新车辆导航的数字地图的方法。该方法包括步骤：通过使用关于待更新区域(116)的信息(114)来确定设置信号(120)，该设置信号用于将车辆(104)的环境传感器(106)的检测范围设定为车辆(104)的环境区段(122)，该环境区段与数字地图(102)的待更新区域(116)相对应；以及提供用于更新数字地图(102)的区域数据(124)，其中区域数据(124)表示由环境传感器(106)检测到的环境的区域(122)的图像。

Description

用于更新车辆导航的数字地图的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于更新车辆导航的数字地图的装置和方法。本发明还涉及一种机器可读的存储介质。

对于车辆导航，使用数字地图。

发明内容

在此背景下，通过这里介绍的方法，本文提出了一种用于更新车辆导航的数字地图的方法以及一种使用该方法的装置，以及最后提出一种相对应的机器可读的存储介质。通过本文中列出的措施可以有利地改进和改善上述装置。

当车辆的传感器被设置为，使得这个传感器专门检测车辆周围的一区段(对应于数字地图的待更新区域)时，则可以非常有针对地更新基于数字地图的地图材料。

一种用于更新车辆导航的数字地图的方法包括以下步骤：

通过使用关于待更新区域的信息来确定设置信号，该设置信号用于将车辆的环境传感器的检测范围设定为车辆的环境区段，该环境区段与数字地图的待更新区域相对应；以及

提供用于更新数字地图的区域数据，其中区域数据表示由传感器检测到的环境区段的图像。

数字地图可以包括可以由例如车辆的导航系统或车辆辅助系统使用的数字地图材料。车辆可以是公路车辆(例如客车)。待更新区域可以定义数字地图的区域，其中地图材料是过时的或不存在的并且可以由传感器检测到的区域数据来更新。这可以是用于检测车辆环境的车辆环境传感器。待更新区域可以例如通过基于数字地图的坐标系的坐标来定义。传感器可以是具有可调节范围和/或可调节开度角的传感器。设置信号可以是适合的信号，用于设定传感器的至少一个调节参数。调节参数例如可以用于调节开度角、检测方向或传感器的范围。区域数据可以是由传感器提供的原始传感器数据或已经重新处理的传感器数据。

该方法可以包括读取更新信号的步骤，该更新信号包括关于待更新的数字地图的区域的信息。更新信号可以由用于管理基于数字地图的地图材料的装置来提供。以这种方式，可以将关于待更新区域的信息发送到适合于检测区域数据的车辆。

在读取步骤中，可以通过至用于管理数字地图的车辆外部管理装置的接口来读取更新信号。以这种方式，后端服务器可以被用于集中地发送更新信号。此外，可以将区域数据提供给车辆外部管理器的接口。通过这种方式，可以集中地管理数字地图。

在选择步骤中，可以通过使用更新信号来选择传感器。以这种方式，可以选择车辆中可用的多个传感器中的一个，该传感器最适合于检测车辆周围环境的相关区域。

该方法可以包括检查步骤，在该检查步骤中检查车辆辅助系统对传感器的使用。在这种情况下，可以检查传感器的当前使用和/或即将使用情况。如果车辆的至少一个车辆辅助系统需要使用传感器，则可以将该传感器排除在对区域数据的检测之外。另一方面，如果不需要使用传感器，则可以提供该传感器以检测区域数据。因此，根据检查步骤的结果，可以执行或不执行设置信号。

例如，可以确定设置信号以设置传感器的开度角。开度角可用于定义传感器是否检测到邻近环境区段或远程环境区段。

可以通过使用指示车辆的位置和方向的位置信号来执行确定设置信号的步骤。以这种方式，可以确保传感器实际上检测到车辆的与待更新的数字地图的区域相对应的环境区段。

该方法可以包括通过使用传感器来检测区域数据的步骤。有利地，因此可以使用已经安装在车辆上的传感器，例如摄像机或雷达传感器来更新数字地图。

该方法可以例如以软件或硬件或以软件和硬件的混合形式实现，例如在控制器中实现。

本文介绍的方案还提供了一种装置，该装置被设置为在相应的装置中执行、控制或实施本文介绍的方法的变体步骤。同样通过本发明的这种装置形式的实施例，可以快速有效地解决本发明的目的。

为了这个目的，该装置可以包括：至少一个运算单元，用于处理信号或数据；至少一个存储单元，用于存储信号或数据；至少一传感器接口或致动器接口，用于读取传感器的传感器信号或用于输出数据或控制信号到致动器；和/或至少一个通信接口，用于读取或输出嵌入在通信协议中的数据。运算单元例如可以是信号处理器、微控制器等，其中存储器单元可以是闪存、EEPROM或磁存储器单元。通信接口可以被配置为无线地和/或通过线路读取或输出数据，其中通信接口可以读取或输出线路绑定的数据，例如，从相应的数据传输线电或光地读取该数据或输出到相应的数据传输线。

在本文中，装置可以被理解为表示处理传感器信号并且依赖于其输出控制和/或数据信号的电子装置。该装置可以具有接口，该接口可以配置为硬件和/或软件形式。在基于硬件的实施例中，接口可以是所谓的系统ASIC的一部分，例如包含装置的各种功能。然而，接口也可以是它们自己的集成电路或者至少部分地由分立元件组成。在基于软件的实施例中，接口可以是与其他软件模块并行存在于例如微控制器上的软件模块。

还有利的是，一种具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序，该程序代码可以存储在机器可读载体或存储介质上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器，并且用于执行、实现和/或控制根据上述实施例中任一项所述的方法的步骤，特别是当程序产品或程序在计算机或装置上执行时。

附图说明

这里呈现的方法的实施例在附图中示出并且在以下描述中更详细地解释。下图示出：

图1示出了根据实施例的用于更新车辆导航的数字地图的装置的示意图；

图2示出了根据实施例的用于更新车辆导航的数字地图的方法的流程图。

具体实施方式

在下文对本发明的有利实施例的描述中，相同或相似的附图标记被用于各个附图中所示并功能相似的元件，其中省略了对这些元件的重复描述。

图1示出了根据示例性实施例的用于更新数字地图102的装置100的示意图。

示出了使用根据该实施例的传感器106的车辆，从而更新数字地图102。根据该实施例，将数字地图102或基于数字地图102的地图材料存储在车辆外部管理装置108(例如以服务器的形式)中，例如以服务器的形式。

装置100包括读取装置110，被配置为读取更新信号112，包括关于数字地图102的待更新区域116的信息114。在该实施例中，更新信号112被无线传输到车辆。读取装置110被配置为从更新信号112提取关于待更新的区域116的信息114，并将该信息114提供给确定装置118。确定装置118被配置为使用信息114来确定适合于设置环境传感器106的检测范围的设置信号120，使得车辆的环境区段122被环境传感器106检测并成像，该环境区段122对应于数字地图102的待更新区域116。环境传感器106或耦合到环境传感器106的提供装置被配置为提供区域数据124，用于更新数字地图102。在这种情况下，区域数据124包括由传感器106获得的车辆的环境区段122的图像。根据该示例性实施例，区域数据124或包括区域数据124或从区域数据124导出的数据的信号126通过车辆的接口发送到管理设施108，并且供管理器108使用，用于更新数字地图102的待更新区域116。

根据一个实施例，装置100仅包括确定装置118和传感器内部或传感器外部提供装置，用于提供区域数据124。根据另外的实施例，装置100还包括读取装置110和/或传感器106和/或管理装置108。除了传感器106之外，车辆还可以包括另外的传感器，其附加于或替代传感器106，以便确定区域数据124。

根据一个实施例，车辆包括车辆辅助系统128，使用由环境传感器106提供的数据，例如完成驾驶任务。根据示例性实施例，装置100具有检查装置，该检查装置被配置为，检查环境传感器106当前或该时间点(在该时间点，环境区段122进入环境传感器106的检测范围)是否正被车辆辅助系统128使用。在使用时，设置装置118被配置为不确定或至少不提供设置信号120，以便不干扰车辆辅助系统128的操作。

根据一个实施例，车辆包括位置确定装置130，被配置为向设置装置118提供位置信号132，包括关于车辆的位置和方向或方向的数据。设置装置118被配置为使用位置信号132确定设置信号120。设置装置118可以使用位置信号132来估计环境传感器106何时以及如何检测区段122。

在下文中，将更详细地描述实施例，其中所述方法被用于高度全自动系统。在这种情况下，使用管理装置108，被配置为后端服务器108的形式，后端服务器108也简称为后端。在这种情况下，后端服务器108与车辆(例如所示的车辆)的通信，借助于至少包括传感器106的车辆的传感器系统的可变视场(FoV)来有目的地更新特定地图区域116。根据一个实施例，通过传感器106的范围和开度角来定义视场。

用于自动化车辆引导的系统可以根据其程度分为不同的级别-从手动到全自动(参见BASt分类)。“部分自动化”阶段的特征在于，系统可以在某些情况下并且在一段时间内接管纵向和横向控制。由此驾驶员必须一直监视系统并且随时准备接管车辆引导。全自动系统的特征在于车辆自动驾驶而无需驾驶员的干预。

为了本地化和情况分析，全自动系统需要其环境的详细地图102，例如，存储在后端服务器108上，并且可以根据需要由车辆调用。然而，为了实现可靠和安全的驾驶，该地图102应该始终保持为最新状态。对于地图创建，根据这里描述的方法，有利地不再需要多次驾驶配备有特殊参考传感器系统的车辆以便记录数据随后生成地图102。因为这种制图过程非常麻烦且昂贵，所以根据这里描述的方法使用另一种方法。

在向车辆提供初始地图102之后，例如用参考传感器记录，可以使用车载传感器106(例如可以是雷达传感器、激光雷达、视频传感器和/或超声波传感器)，从而检测环境与地图102的偏差。这些偏差被加载到后端108上并在那里用于更新地图102。可以使用传感器生成地图，它可以专门适应视场(即范围和开度角)，从而能够通过关注特定区域获得更高的信息密度。

本发明描述了一种方法，通过该方法，后端108可以选择性地引导车辆，通过车辆传感器106来确定车辆环境特定区域122的信息124。特别地将使用那些传感器106的这种能力，它们能够可变地和无级地调整它们的视野。

利用这里描述的方法，为后端服务器108提供地图102用于高度自动化的驾驶，并能够选择性地引导车辆，如果可能的话收集关于车辆周围的特定区域的信息。由此，地图102将可以在道路上的车辆上保持最新。从而可以省略通过参考车辆的昂贵的更新。

有利地，所描述的方法提供了特定地指示未使用的传感器106用于当前驱动动作的可能性，以使区域122被照亮的方式调整它们的视野，通过该方式需要进一步的信息。

在这种情况下，可以使用两个传感器106，其仅提供其改变视场(即有效范围和开度角)的有限可能性，以及使用其他传感器106，能够可变地且连续地调整其视场。

对于大多数驾驶行为不是必须需要所有环境传感器106的信息。因此，对于在每个角落处配备有雷达传感器106的车辆，仅来自单侧雷达传感器的信息在车道变换中是重要的。后端108现在可以针对性地指示未使用的传感器106，设置它们的视野以照亮需要进一步信息的区域122。因此，在雷达传感器106中，例如通过减小开度角，可以照亮更远的区域122。如果对邻近区域的信息更感兴趣，可以指示雷达传感器106照亮尽可能开的角度。

后端108告知车辆，当前路线的哪些区域122需要进一步的信息。然后，车辆基于当前的驾驶动作和刚刚未使用的传感器106的数量或位置来决定是否可以获得关于这些区域122的目标信息。如果是这种情况，则将数据124传送到后端并在那里用于更新地图102。

图2示出了方法的流程图，用于更新根据实施例的车辆导航的数字地图。可以使用图1描述的一个或多个装置来执行该方法。

在步骤201中确定设置信号，该信号适用于将车辆的环境传感器的检测范围设定为与数字地图待更新区域对应的车辆的环境区段。在这种情况下，使用关于待更新区域的信息。可选地，在步骤203中，读取包括该信息的更新信号的信息。在步骤205中，基于环境传感器获得的环境区段的图像提供区域数据，它们可用于更新数字地图。

可选地，在步骤207中使用关于待更新区域的信息，从车辆的多个传感器中选择合适的环境传感器。还可选地，在步骤209中检查车辆辅助系统是否需要该环境传感器。根据车辆辅助系统是否需要使用环境传感器，然后执行或不执行确定设置信号的步骤201。

根据实施例，该方法还包括步骤211，其中使用环境传感器检测步骤205中提供的区域数据。

如果实施例在第一特征和第二特征之间包括链接“和/或”，则应解读为，该实施根据一种实施方式包括第一特征和第二特征，而根据另一种实施方式仅包括第一特征或仅包括第二特征。

Claims (7)

1.一种用于更新车辆导航的数字地图(102)的方法，其中所述方法包括以下步骤：

通过使用关于待更新区域(116)的信息(114)来确定(201)设置信号(120)，所述设置信号用于将车辆的环境传感器(106)的检测范围设定为所述车辆的环境区段(122)，所述环境区段与所述数字地图(102)的待更新区域(116)相对应，其中确定所述设置信号(120)，以设定所述环境传感器(106)的开度角；

通过至用于管理所述数字地图(102)的车辆外部管理装置(108)的接口(110)来读取(203)更新信号(112)，所述更新信号包括关于所述数字地图(102)的所述待更新区域(116)的信息(114)；以及

提供(205)用于更新所述数字地图(102)的区域数据(124)，其中所述区域数据(124)表示由所述环境传感器(106)检测到的所述环境区段(122)的图像，其中将所述区域数据(124)提供给至所述车辆外部管理装置(108)的所述接口(110)。

2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：通过使用关于所述待更新区域(116)的信息(114)，选择(207)所述环境传感器(106)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括步骤：检查(209)车辆辅助系统(128)对所述环境传感器(106)的使用，其中根据所述检查(209)的步骤的结果，执行确定(201)所述设置信号(120)的步骤。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过使用指示所述车辆的位置和方向的位置信号(132)来执行确定(201)所述设置信号(120)的步骤。

5.根据权利要求1或2所述的方法，包括步骤：通过使用所述环境传感器(106)，检测(211)所述区域数据(124)。

6.一种用于更新车辆导航的数字地图(102)的装置(100)，所述装置被配置为以相应的单元执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

7.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被配置为执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。

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