CN111964685A - 用于创建用于车辆的定位地图的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于创建雷达定位地图(K)的方法，该方法具有以下步骤：a)借助制图车辆的环境传感器来检测定义的区域(10)；b)借助卫星来提供所述定义的区域(10)的所拍摄的卫星数据(SD)；c)求取在环境传感器数据中和所拍摄的卫星数据(SD)中的区域(10)的一致地检测到的对象；d)由一致地检测到的对象创建转换模型(M)，其中，借助该转换模型(M)，所拍摄的卫星数据(SD)能够交替地转换成环境传感器数据；e)在使用转换模型(M)的情况下，借助所拍摄的卫星数据(SD)来创建雷达定位地图(K)，其中，将所拍摄的卫星数据(SD)换算成雷达定位地图(K)的相应数据。

Description

用于创建用于车辆的定位地图的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于创建用于车辆的定位地图的方法。本发明还涉及一种用于创建用于车辆的定位地图的系统。本发明还涉及一种具有用于实施所述方法的程序代码单元的计算机程序产品。
背景技术
已经已知用于车队绘制地图的方法和雷达定位地图的创建。
已经已知通过识别地标并且将地标与地图进行比较来求取精确的车辆位置。在此，车辆通过雷达传感器来求取其周围环境中的唯一明确的地标，并且将该地标与存储在车辆上的地图进行比较。由此，通过多个地标的组合可以确定车辆的精确位置。
已知由
Figure BDA0002499657020000011
执行的方法，在所述方法中，由卫星信息创建三维建筑模型。
DE 10 2016 210 495 A1公开了用于创建优化的定位地图的一种方法和一种设备以及一种用于创建用于车辆的定位地图的方法，在所述方法中，使用雷达卫星的数据。
WO 2017/215964 A1公开了借助卫星来创建雷达地图，其适合于车辆的定位。提出一种用于创建用于车辆的优化的定位地图的方法。该方法包括提供至少一个定位地图的步骤，该定位地图代表由车辆读取单元读取的地标的至少一个位置。该方法还包括以下步骤：通过接口读取雷达地图，其中，该雷达地图具有或描绘地标的借助通过卫星的雷达测量所提供的在雷达地图中的至少另一位置。最后，该方法包括通过将定位地图与雷达地图进行组合来生成和存储优化的定位地图的步骤。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于创建用于车辆的定位地图的改善的方法。
根据第一方面，所述任务借助一种用于创建用于车辆的定位地图的方法来解决，该方法具有以下步骤：
a)借助制图车辆(Kartierungsfahrzeug)的环境传感器来检测定义的区域；
b)借助卫星来提供定义的区域的所拍摄的卫星数据；
c)求取在环境传感器数据中和所拍摄的卫星数据中的区域的一致地检测到的对象；
d)由一致地检测到的对象创建转换模型，其中，借助转换模型，所拍摄的卫星数据能够交替地转换成环境传感器数据；
e)在使用转换模型的情况下，借助所拍摄的卫星数据来创建定位地图，其中，将所拍摄的卫星数据换算成定位地图的相应数据。
以这种方式，实现具有所谓的“转换模型”形式的训练系统(angelerntes System)的雷达地图，其中，该转换模型能够将所拍摄的卫星数据换算成环境传感器数据，反之亦然。有利地，由此能够仅借助卫星数据来创建定位地图，其中，充分利用以下事实：所拍摄的卫星数据的更新速率通常非常高，并且因此支持定位地图的高当前性
Figure BDA0002499657020000021
有利地，借助所提出的方法，不必借助制图车辆来对待制图的区域执行全面的行驶。有利地，以这种方式可以仅借助所拍摄的卫星数据和转换模型来提供定位地图。
有利地，由此可以显著缩小制图车辆的车队。借助制图车辆，仅还须创建定义的区域的统计学上可靠的图像。有利地，然后也可以将雷达地图“扩展(ausgerollt)”到还未行驶的区域上。
根据第二方面，所述任务借助一种用于创建用于车辆的定位地图的系统来解决，该系统具有：
模型装置，其具有转换模型，其中，借助该转换模型，环境传感器数据和所拍摄的卫星数据能够交替地相互转换；
制图装置，其与模型装置在功能上连接，该制图装置构造用于在使用转换模型和所提供的所拍摄的卫星数据的情况下提供定位地图。
该方法的一种有利扩展方案设置，一次或多次地执行步骤a)至d)。以这种方式，可以以任意精度执行转换模型的提供。
该方法的另一有利扩展方案设置，一次或多次地执行步骤e)。以这种方式，可以分别借助最新的所拍摄的卫星数据来创建定位地图。由此有利地支持定位地图的高精度。
该方法的另一有利扩展方案设置，在步骤d)中执行手动分类，以便将所拍摄的图像数据交替地转换成环境传感器数据。以这种方式，将重要相关的和不重要相关的对象进行分类，并且由此可以将其彼此区分。在此，例如可以将房屋、交通标牌、自然对象等与信号噪声区分开，由此可以忽略信号噪声，并且信号噪声不纳入到定位地图创建中。其结果是，可以由此将真实的对象和卫星图像相互分配。
该方法的另一有利的扩展方案设置，借助制图区域的当前拍摄的卫星数据来执行步骤e)。由此可以分别使用最新的所拍摄的卫星数据来创建最新的定位地图，其中，有利地，不必借助制图车辆来行驶制图区域。
该方法的另一有利扩展方案设置，将雷达传感器用作制图车辆的环境传感器。由此，可以使用通常已经存在于车辆中的环境传感器来成本有利地提供环境传感器数据。
根据第三方面，所述任务借助一种具有程序代码单元的计算机程序产品来解决，该程序代码单元在所提出的系统上运行或存储在计算机可读的存储介质上。有利地，可以以这种方式将该方法构造为软件，并且由此可以以简单且高效的方式修改和适配该方法。
下面根据附图结合本发明的优选的实施例的描述，进一步示出改善本发明的其他的措施。
附图说明
在附图中示出：
图1示出具有所提出的用于创建用于车辆的定位地图的方法的图示的系统图；
图2示出用于创建用于车辆的定位地图的系统的方框图；
图3示出所提出的用于创建用于车辆的定位地图的方法的原理性流程。
附图仅仅是示意性的并且按比例的。在附图中，相同的、具有相同效果的或相似的元件始终设有相同的附图标记。
具体实施方式
本发明提出一种系统，类似于上面所提及的
Figure BDA0002499657020000041
方案，该系统使用所拍摄的卫星图像来创建3D模型，以便创建雷达地标的地图(即雷达地图或雷达定位地图)。为此，必须首先借助制图车辆或制图车辆车队输入(einfahren)参考数据，该制图车辆借助高精度的GPS来创建区域的雷达图像。从制图车辆的角度记录由此求取的地标，并且将其处理成参考定位地图或转换模型M。该处理例如可以在中央计算单元上(例如基于云)执行。
图1示出具有所提出的方法的实施方式的图示的系统图。在第一步骤中，在时间上接近地借助两个技术上不同的设备来检测定义的区域10。
一方面，在步骤20中，借助卫星以拍摄的方式检测区域10，并且由此提供所拍摄的卫星数据SD。在步骤30中(时间上接近于步骤20)，借助制图车辆(未示出)行驶基本上相同的定义的区域10，并且借助环境传感器(优选雷达传感器)来检测所述基本上相同的定义的区域，其中，由此检测特定于区域10的地标(例如房屋、交通标牌、建筑物、自然对象等)。
在步骤40中，将在步骤20中以“卫星照片”形式生成的所拍摄的卫星数据与制图车辆的雷达数据进行组合，其中，求取在所拍摄的卫星数据和雷达数据中一致求取的对象。所提及的一致求取的对象形成所谓的转换模型M，优选以离线的方式在计算中心中借助其他拍摄的卫星数据和环境传感器数据来教导或训练该转换模型，这例如可以借助神经网络来进行。
因此，前提是，通过卫星尽可能同时地以拍摄的方式检测由制图车辆通过传感器检测的区域10。车辆制图与借助卫星对定义的区域10进行图像检测之间的时间偏差允许至多如此大，使得在借助制图车辆的检测与借助卫星的检测之间，在定义的区域10的基础设施处没有出现显著变化，因为出于创建转换模型M的目的，制图车辆和卫星的记录内容必须非常相似。
所考虑的定义的区域10应当优选包括尽可能多的、更优选包括所有重要相关的地标类型(例如街道标牌、树木、房屋、自然对象等)。在此还有利的是，从多个角度记录所拍摄的卫星图像，以便提供地标的尽可能多的不同视图。
在步骤50中，从现在起，以上述方式创建的转换模型M可供使用。因此，创建定位地图的阶段A完成。
因此，所提出的方法的阶段A在于提供和教导或训练转换模型M，该转换模型可以从卫星的所拍摄的图像中辨识出重要相关的地标。在此，首先借助卫星图像对所有随后在定位地图中所期望的对象进行分类。这种分类可以手动地或借助通用的分类方法来执行。在此，产生一组训练数据，借助该训练数据可以训练机器学习算法(例如卷积网络形式的神经网络)。
因此，理想地，在阶段A中借助所提出的方法从两个不同的角度或视角仅检测一次定义的区域10。借助由此生成的转换模型M，可以在随后的阶段B中将卫星数据或卫星照片换算成用于车辆的定位地图的地标，反之亦然。
接下来，从现在起，在阶段B中，使用在阶段A中所创建的转换模型来创建定位地图，其中，现在仅考虑使用所拍摄的卫星数据来创建定位地图。
为此目的，在步骤60中，借助优选具有高分辨率的照片摄像机(Fotokamera)的卫星来检测待制图的区域。在步骤70中，在另一视角下检测待制图区域，其中，也始终检测位置数据(例如GPS位置数据)，并且将其与以拍摄方式检测的数据一起存储。
在步骤80中，在使用在阶段A中创建的转换模型M的情况下，将卫星数据换算成定位地图K的数据，其结果是由此创建定位地图K。
定位地图K由此以电子形式可供使用，并且可以由用户车辆以本身已知的方式使用，以便由通过传感器所检测的环境传感器数据(例如雷达数据、激光雷达数据、超声数据、摄像机数据等)与定位地图K协作地求取用户车辆的高精度位置。在此，充分利用来自卫星数据的对象位置的高度准确的知识，所述高度准确的知识能够用于定位地图K的对象的定位。
有利地，可以将在阶段A中求取的转换模型M用于未由制图车辆行驶过的区域，以便在那里创建不完整的定位地图K或者甚至完整的定位地图K。有利地，借助所提出的方法可以为以下区域产生定位地图：在该区域中还未进行制图车辆或特定测量车辆的行驶，但是，在该区域中存在来自特定卫星的所拍摄的记录数据。
有利地，可以以简单的方式借助新的或最新的拍摄的卫星数据来多次地执行阶段B的步骤，由此始终可以进一步改善定位地图K并且使其保持最新。
其结果是，借助所提出的方法，有利地不再需要如现有技术中所设置的那样，借助大型制图车辆车队来行驶并且通过传感器技术来检测待制图的区域。有利地，由此使用于创建定位地图的物流开销和技术开销最小化。
因此，有利地，可以快得多地更正式且成本更有利地创建雷达定位地图K。
图2示出所提出的用于创建用于车辆的定位地图的系统200的方框图。
可以看出模型装置100，该模型装置用于创建转换模型M并将其传递给制图装置110。制图装置110与模型装置100在功能上连接。制图装置110用于在使用转换模型M的情况下，由所提供的所拍摄的卫星数据SD按照上面提及的方式来创建用于车辆的定位地图K。
图3示出用于创建用于车辆的定位地图K的方法的原理性流程。
在步骤300中，借助制图车辆的环境传感器来检测定义的区域10。
在步骤310中，借助卫星来执行定义的区域10的所拍摄的卫星数据SD的提供。
在步骤320中，求取在环境传感器数据中和所拍摄的卫星数据SD中的区域10的一致地检测到的对象。
在步骤330中，由一致地检测到的对象创建转换模型M，其中，借助转换模型M，所拍摄的卫星数据SD能够交替地转换成环境传感器数据。
在步骤340中，在使用转换模型M的情况下，借助所拍摄的卫星数据SD来创建定位地图K，其中，将所拍摄的卫星数据SD换算成定位地图K的相应数据。
有利地，可以以软件实现系统200的所有所提及的部件，由此支持该方法的高效且容易的适应性。
本领域技术人员在本发明的实施中也将实现以上未阐述的实施方式。

Claims (8)

1.一种用于创建用于车辆的定位地图(K)的方法，所述方法具有以下步骤：
a)借助制图车辆的环境传感器来检测定义的区域(10)；
b)借助卫星来提供所述定义的区域(10)的所拍摄的卫星数据(SD)；
c)求取在环境传感器数据中的和所拍摄的卫星数据(SD)中的区域(10)的一致地检测到的对象；
d)由所述一致地检测到的对象创建转换模型(M)，其中，借助所述转换模型(M)，所拍摄的卫星数据(SD)能够交替地转换成所述环境传感器数据；
e)在使用所述转换模型(M)的情况下，借助所拍摄的卫星数据(SD)来创建所述定位地图(K)，其中，将所拍摄的卫星数据(SD)换算成所述定位地图(K)的相应数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，一次或多次地执行所述步骤a)至d)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，一次或多次地执行所述步骤e)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述步骤d)中执行手动分类，以便将所拍摄的卫星数据(SD)交替地转换成所述环境传感器数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，借助制图区域的当前拍摄的卫星数据来执行所述步骤e)。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，将雷达传感器用作所述制图车辆的环境传感器。
7.一种用于创建用于车辆的定位地图(K)的系统(200)，所述系统具有：
模型装置(100)，所述模型装置具有转换模型(M)，其中，借助所述转换模型(M)，环境传感器数据和所拍摄的卫星数据能够交替地相互转换；
制图装置(110)，所述制图装置与所述模型装置(100)在功能上连接，所述制图装置构造用于在使用所述转换模型(M)和所提供的拍摄的卫星数据(SD)的情况下提供所述定位地图(K)。
8.一种具有程序代码单元的计算机程序产品，所述程序代码单元用于当其在用于创建用于车辆的定位地图(K)的系统(200)上运行或存储在计算机可读的存储介质上时实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
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