CN111033177B - 用于更新和提供高精度地图的移动设备、服务器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于更新和发送高精度地图的移动设备(100)、一种用于接收和发送高精度地图的服务器(200)和一种用于传输和提供第一地图和/或高精度地图的方法(400)。

Description

用于更新和提供高精度地图的移动设备、服务器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于更新和发送高精度地图的移动设备，所述移动设备具有第一接收和发送单元、定位传感装置、环境传感装置、显示单元和输入单元以及用于接收和发送高精度地图的服务器，所述服务器具有第二接收和发送单元和接口。此外还提出一种用于传输和提供第一地图和/或高精度地图的方法，该方法具有：将第一地图从外部服务器传输给移动设备；将高精度地图从移动设备传输给外部服务器；和提供第一地图和/或高精度地图用于运行自动化车辆。
发明内容
用于更新和发送高精度地图的本发明移动设备包括用于接收第一地图数据和发送第二地图数据的第一接收和发送单元，其中，第一地图数代表第一地图，其中，从外部服务器接收第一地图数据，其中，所述第二地图数据代表高精度地图，其中，将第二地图数据发送给外部服务器。移动设备还包括：定位传感装置，该定位传感装置构造为用于确定移动设备的高精度位置；用于感测周围环境数据值的环境传感装置，其中，所述周围环境数据值代表移动设备的周围环境；用于显示第一地图和/或高精度地图的显示单元；和用于感测输入信号的输入单元，其中，所述输入信号引起第一地图和/或高精度地图与高精度位置和/或周围环境有关的至少一个改变。
第一地图和/或高精度地图应理解为一种数字地图，该数字地图以(地图)数据值的形式存在于存储介质上。第一地图和/或高精度地图例如这样构造，使得其包括一个或多个地图层，其中，地图层例如示出来自俯视角的地图(道路的走向和位置、建筑物、地形特征等)。这例如相应于导航系统的地图。另一地图层例如包括雷达地图，其中，由雷达地图包括的周围环境特征保存有雷达签名。另一地图层例如包括激光雷达地图，其中，由激光雷达地图包括的周围环境特征例如保存有激光雷达签名。
第一地图和/或高精度地图尤其这样构造，使得所述第一地图和/或高精度地图适合于车辆、尤其自动化车辆的导航。为此，各个地图层例如包括具有GPS位置的周围环境特征，其中，该位置已知是高精度的。在此，周围环境特征代表例如(移动设备和/或自动化车辆的)呈建筑物和/或地形特征(湖、河流、山、森林等)形式和/或交通基础设施特征和/或其他特征形式的周围环境。
在一个实施方式中，高精度地图是已更新的第一地图。在另一实施方式中，从第一地图出发重新创建高精度地图。
高精度位置应理解为这样一个位置，该位置在预给定的坐标系、例如GNSS坐标系内如此精确，使得该位置不超过最大允许的不清晰度。在此，最大不清晰度例如可以与周围环境或者与周围环境特征的数量和/或构型有关。最大不清晰度还例如可以与自动化车辆是部分自动化、高度自动化还是全自动化地运行有关。原则上，最大不清晰度如此低，使得尤其确保自动化车辆的安全运行。为了自动化车辆的全自动化运行，最大不清晰度例如处于约10厘米的数量级中。
存在不同的应用方式、尤其是自动化车辆的运行：导航、定位、借助横向控制和/或纵向控制来运动等，这些应用方式依赖于高精度地图。本发明的移动设备有利地有助于此，其方式是，简单、快速且高度实时地感测周围环境并且将其以高精度地图的形式传输给服务器。在此，尤其例如由于施工场地、事故、自然灾害，活动等引起的街道走向的短时改变被感测、被传输给服务器并且例如从服务器出发被提供用于自动化车辆。
优选，定位传感装置包括GNSS单元，其中，GNSS单元至少构造为用于这样接收修正数据，使得移动设备被高精度地定位。
GNSS单元应理解为例如用于通过接收来自导航卫星和伪卫星的信号在地面上和空中进行位置确定和导航的系统，其中，修正数据例如由专门为此设置的服务站提供。
高精度定位应理解为确定高精度的位置。
在此，得到以下优点：可在全世界使用移动设备，并且可以在全世界可靠地使用借助移动设备更新的高精度地图。
优选，输入单元构造为用于借助作用到输入单元上的压力来感测输入信号。
在此，输入单元例如相应于触摸屏。在本发明的范畴内，替代地或附加地可考虑输入单元的其他构型方式，例如用于音频输入的键盘和/或麦克风。
在此，得到以下优点：可以快速且舒适地操作移动设备。
优选，环境传感装置构造为用于这样感测移动设备的周围环境，使得周围环境中的至少一个对象的长度情况和/或尺寸情况被感测，其中，所述至少一个对象的长度情况和/或尺寸情况被用于改变第一地图和/或高精度地图。
环境传感装置应理解为至少一个视频传感器和/或雷达传感器和/或激光雷达传感器和/或超声波传感器和/或至少一个另外的传感器，该另外的传感器构造为用于这样来感测周围环境。
在此，所述对象例如相应于由第一地图和/或高精度地图包括的周围环境特征。
在此，得到以下优点：尤其周围环境的当前状态借助环境传感装置来感测，其中，例如将在周围环境中没有被第一地图包括的对象与高精度位置相关联(或确定所述对象的高精度位置)并且接下来将其集成到第一地图中，该第一地图接下来作为高精度地图存在。
优选，至少一个对象构造为交通路径，其中，环境传感装置构造为用于感测交通路径的车道数量和/或对应车道的宽度和/或对应车道的走向作为长度情况和/或尺寸情况。交通路径的借助移动设备以有利的方式所感测的实时状态尤其对于自动化车辆的安全且可靠的运行而言是高度相关的。在此，刚好施工地点暂时或持久地导致大的改变(在施工地点的情况下例如可能将每个行驶方向上的多车道交通路径的左侧车道迁移到对向车道上等)。
优选，移动设备以可行走的方式构造。
对此应理解为，该移动设备例如这样构型，使得其可以通过人在不被携带的情况下(例如借助车轮)来运动。
在此，得到以下优点，可以使移动设备舒适地运动。
优选，高精度地图包括时间戳，该时间戳代表高精度地图的有效性。
时间戳应理解为例如一种日期，在该日期时创建高精度地图。附加地或替代地，时间戳例如还包括有效性、例如以小时和/或天和/或周等来计算的时长和/或另一日期和/或钟表时间，该钟表时间代表有效性到期。
在此，得到以下优点：高精度地图，尤其在周围环境仅暂时改变而不必再次感测该周围环境的情况下，高精度地图例如再次被(服务器上的)第一地图取代。对此例如应理解为：与时间戳有关地代替高精度地图而再次提供第一地图。
用于接收和发送高精度地图的本发明服务器包括用于发送第一地图数据和用于接收第二地图数据的第二接收和发送单元，其中，第一地图数据代表第一地图，其中，将第一地图数据发送给移动设备，该移动设备根据当前实施方式中的至少一个实施方式求来构造，其中，第二地图数据代表高精度地图，其中，从移动设备接收第二地图数据。本发明的服务器还包括用于这样提供第一地图和/或高精度地图的接口，使得第一地图和/或高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用，以运行该自动化车辆。
在此，得到以下优点：与高精度地图有关地安全且可靠地进行自动化车辆的运行，例如导航、定位、借助横向控制和/或纵向控制来运动等，其方式是，随时提供高精度地图并且可以随时调用它。
优选，包括有存储器单元，该存储器单元存储有第一地图和/或高精度地图。
存储器单元应理解为可以存储数字数据的单元。
在此，得到以下优点，例如高精度地图可以随时再次被第一地图取代。
优选，高精度地图包括时间戳，该时间戳代表高精度地图的有效性时长。在此，接口这样构造，使得与有效性时长有关地提供第一地图或高精度地图。
在此，得到以下优点，始终提供最实时和/或最精确的地图。
用于传输和提供第一地图和/或高精度地图的本发明方法包括将第一地图从根据当前实施方式中的至少一个实施方式构造的外部服务器传输给根据当前实施方式中的至少一个实施方式构造的移动设备的步骤，将高精度地图从移动设备传输给外部服务器的步骤和这样提供第一地图和/或高精度地图以使第一地图和/或高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用来运行自动化车辆的步骤。
优选，高精度地图包括时间戳，该时间戳代表高精度地图的有效性时长，其中，与所述有效性时长有关地提供第一地图或高精度地图。
在说明书中列举本发明的有利扩展方案。
所有实施方式和/或说明和/或定义和/或优点适用于本发明的所有特征和/或相应实施方式，这些实施方式被等效地使用和/或提及，除非明确指出不是这种情况。
附图说明
在附图中示出并且在下面的说明中详细阐述本发明的实施例。附图：
图1纯示例性地示出本发明移动设备的实施例；
图2纯示例性地示出本发明服务器的实施例；和
图3以流程图的形式纯示例性地示出本发明方法的实施例。
具体实施方式
图1纯示例性地示出用于更新和发送高精度地图的移动设备100，该移动设备包括：用于接收第一地图数据并且发送第二地图数据的第一接收和发送单元110，其中，第一地图数据代表第一地图，其中，从外部服务器200接收第一地图数据，其中，第二地图数据代表高精度地图，其中，将第二地图数据发送给外部服务器200；和定位传感装置120，该定位传感装置构造为用于确定移动设备的高精度位置。移动设备200还包括用于感测周围环境数据值的环境传感装置130，其中，周围环境数据值代表移动设备100的周围环境；用于显示第一地图和/或高精度地图的显示单元140；和用于感测输入信号的输入单元150，其中，所述输入信号引起第一地图和/或高精度地图与高精度位置和/或周围环境有关的至少一个改变。
在一个实施方式中，第一接收和/或发送单元110例如这样构造，使得该第一接收和/或发送单元借助有线连接和/或无线连接与从移动设备100出发布置在外部的发送和/或接收设备连接。第一接收和发送单元110还包括电子数据处理元件、例如处理器、内存和硬盘，它们构造为用于存储和/或处理第一和/或第二地图数据，例如用于实施数据格式的改变和/或适配。
在一个实施方式中，显示单元140例如构造为屏幕。
图2纯示例性地示出用于接收和发送高精度地图的服务器200，该服务器包括用于发送第一地图数据并且用于接收第二地图数据的第二接收和发送单元210，其中，第一地图数据代表第一地图，其中，将第一地图数据发送给移动设备100，该移动设备根据在此公开的实施方式中的至少一个实施方式或在此公开的实施方式的组合来构造，其中，第二地图数据代表高精度地图，其中，从移动设备100接收第二地图数据。服务器200还包括接口220，该接口用于这样提供第一地图和/或高精度地图，使得第一地图和/或高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用，以运行该自动化车辆。
服务器200包括计算单元201。在另一实施方式中，服务器200或者说计算单元201应理解为云，即至少两个电数据处理机构的联合，这两个电数据处理机构例如借助互联网来交换数据。在另一实施方式中，计算单元201相当于服务器200。
第二接收和发送单元210和/或接口220可以与服务器200和/或计算单元201的对应实施方式有关地不同地构造。在一个实施方式中，服务器200和/或计算单元201作为一个单元定位在同一位置上。
在另一实施方式中，服务器200和/或计算单元201构造为云，其中，第二接收和发送单元210和/或接口220定位在不同的位置上，例如在不同的城市和/或在不同的国家，其中，服务器200和/或计算单元201例如构造为用于借助合适的数据连接、例如互联网来交换数据。
第二接收和发送单元210构造为用于发送第一地图数据并且接收第二地图数据。在另一实施方式中，第二接收和发送单元210这样构造，使得该第二接收和发送单元借助有线连接和/或无线连接231与从服务器200出发布置在外部的发送和/或接收设备232连接。第二接收和发送单元210还包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘，它们构造为用于存储和/或处理第一和/或第二地图数据，例如用于实施数据格式的改变和/或适配并且接下来将其转发给接口220。
服务器200和/或计算单元201还包括用于提供第一地图和/或高精度地图的接口220。为此，接口220例如也包括发送和/或接收设备，借助该发送和/或接收设备来请求和/或发送数据。在另一实施方式中，接口220这样构造，使得该接口借助有线连接和/或无线连接231与从服务器200出发布置在外部的发送和/或接收设备232连接。在另一实施方式中，第二接收和发送单元210和接口220是相同的。
接口220还包括电子数据处理元件，例如处理器、内存和硬盘，它们构造为用于以数据值的形式处理高精度地图，例如用于实施数据格式的改变和/或适配并且接下来提供它。
图3以流程图的形式纯示例性地示出本发明方法400的一个实施例。
在步骤401中，所述方法开始。这例如通过以下方式进行：例如由相应的建筑公司进行对象的改变、尤其交通路经的改变，并且接下来例如借助建筑公司的员工使用移动设备100，以感测对象。
在步骤405中，例如检验，移动设备100的周围环境的第一地图是否由移动设备100包括。如果不是，那么例如借助第一接收和发送单元110从外部服务器200请求第一地图数据，其中，所述第一地图数据代表第一地图，其方式是，将相应的信号传输给外部服务器200。接下来，进行步骤410。如果第一地图由移动设备100包括，那么进行步骤415。
在步骤410中，将第一地图从外部服务器200传输给移动设备100。为此，服务器200例如包括用于发送第一地图数据的第二接收和发送单元200。接下来进行步骤415。
在步骤415中，移动设备100这样沿着所述改变运动，使得借助构造为用于确定移动设备100的高精度位置的定位传感装置120并且借助用于感测周围环境数据值的环境传感装置130来感测周围环境并且将由周围环境包括的周围环境特征与从移动设备100出发的高精度位置相关联，其中，周围环境数据值代表移动设备100的周围环境。这例如通过以下方式进行：以有规律的时间间隔(例如每秒钟)确定移动设备100的高精度位置并且这样感测周围环境特征，使得周围环境特征相对于移动设备100的间距和/或取向被确定。接下来，可以借助向量相加推导出所述周围环境特征的对应的高精度位置。例如可以通过以下方式确定间距和/或取向：环境传感装置130包括立体摄像机以及相应的分析评估单元。
在步骤417中，将分别与高精度位置相关联的、所感测到的改变录入第一地图中，该第一地图接下来作为高精度地图存在。在一个替代的实施方式中，基于第一地图数据和所感测的周围环境数据值重新创建高精度地图。高精度地图的创建例如通过以下方式进行：借助显示单元140显示第一地图和/或高精度地图并且借助用于感测输入信号的输入单元150例如由建筑公司的员工来实施和/或录入和/或检验和/或修正所述改变。
在步骤420中，借助第一接收和发送单元110将高精度地图从移动设备100传输给外部服务器200。
在步骤425中，借助第二接收和发送单元210从外部服务器200接收高精度地图。
在步骤430中，这样借助接口220提供第一地图和/或高精度地图，使得第一地图和/或高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用，以运行该自动化车辆。
在步骤440中，方法400结束。

Claims (9)

1.一种用于更新和发送高精度地图的移动设备(100)，包括：
第一接收和发送单元(110)，用于接收第一地图数据和发送第二地图数据，
其中，所述第一地图数据代表第一地图，
其中，从外部服务器(200)接收所述第一地图数据，
其中，所述第二地图数据代表高精度地图，
其中，将所述第二地图数据发送给所述外部服务器(200)，
定位传感装置(120)，
该定位传感装置构造为用于确定所述移动设备(100)的高精度位置，
环境传感装置(130)，用于感测周围环境数据值，
其中，所述周围环境数据值代表所述移动设备(100)的周围环境，
显示单元(140)，用于显示所述第一地图和/或高精度地图，
输入单元(150)，用于感测输入信号，
其中，所述输入信号引起所述第一地图和/或所述高精度地图与所述高精度位置和/或所述周围环境有关的至少一个改变，其中，所述高精度地图是已更新的第一地图，或者从所述第一地图出发重新创建所述高精度地图，
其中，所述高精度地图包括时间戳，该时间戳代表所述高精度地图的有效性时长，其中，与所述有效性时长有关地提供所述第一地图或所述高精度地图。
2.根据权利要求1所述的移动设备(100)，其特征在于，
所述定位传感装置(120)包括GNSS单元，
其中，所述GNSS单元至少构造为用于这样接收修正数据，使得所述移动设备(100)被高精度地定位。
3.根据权利要求1所述的移动设备(100)，其特征在于，
所述输入单元(150)构造为用于借助作用到所述输入单元(150)上的压力来感测所述输入信号。
4.根据权利要求1所述的移动设备(100)，其特征在于，
所述环境传感装置(130)构造为用于这样感测所述移动设备(100)的周围环境，使得所述周围环境中的至少一个对象的长度情况和/或尺寸情况被感测，
其中，所述至少一个对象的长度情况和/或尺寸情况被用于改变所述第一地图和/或高精度地图。
5.根据权利要求4所述的移动设备(100)，其特征在于，
所述至少一个对象构造为交通路径，
其中，所述环境传感装置(130)构造为用于感测所述交通路径的车道数量和/或对应车道的宽度和/或对应车道的走向作为长度情况和/或尺寸情况。
6.根据权利要求1所述的移动设备(100)，其特征在于，
所述移动设备(100)以能行走的方式构造。
7.一种用于接收和发送高精度地图的服务器(200)，包括：
第二接收和发送单元(210)，用于发送第一地图数据和用于接收第二地图数据，
其中，所述第一地图数据代表第一地图，
其中，将所述第一地图数据发送给移动设备(100)，
所述移动设备根据权利要求1至6中任一项来构造，
其中，所述第二地图数据代表高精度地图，
其中，从所述移动设备(100)接收所述第二地图数据；和
接口(220)，用于这样提供所述第一地图和/或所述高精度地图，使得所述第一地图和/或所述高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用，以运行所述自动化车辆，
其中，所述高精度地图包括时间戳，该时间戳代表所述高精度地图的有效性时长，其中，所述接口(220)这样构造，使得与所述有效性时长有关地提供所述第一地图或所述高精度地图。
8.根据权利要求7所述的服务器(200)，其特征在于，
包括存储器单元(230)，所述存储器单元存储有所述第一地图和/或所述高精度地图。
9.一种用于传输和提供第一地图和/或高精度地图的方法(400)，包括以下步骤：
将所述第一地图从外部服务器(200)传输给移动设备(100)，
该外部服务器根据权利要求7至8中任一项来构造，
该移动设备根据权利要求1至6中任一项来构造；和
将所述高精度地图从所述移动设备(100)传输给所述外部服务器(200)；和
这样提供所述第一地图和/或所述高精度地图，使得所述第一地图和/或所述高精度地图可以被至少一个自动化车辆调用，以运行所述自动化车辆，
其中，所述高精度地图包括时间戳，该时间戳代表所述高精度地图的有效性时长，其中，与所述有效性时长有关地提供所述第一地图或所述高精度地图。
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