CN114858171A - 确定车辆是否在数字地图资料中包含的道路上行驶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法，其中，所述方法(1、20)包括以下步骤：在机动车运行期间在第一时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的第一绝对位置数据，并且借助于机动车的里程计系统检测第一车辆里程数据(2)；在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻，借助于绝对定位系统检测所述机动车的另外的绝对位置数据，并且借助于里程计系统检测另外的车辆里程数据(3)；基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法，确定所述机动车是否行驶在包含在数字地图资料中的道路上(4)。

Description

确定车辆是否在数字地图资料中包含的道路上行驶的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法，利用所述方法能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。
背景技术
用于在引导机动车时支持驾驶员的驾驶员辅助系统以及用于将驾驶员或机动车引导至目的地的导航系统可以使用数字地图。
随着驾驶员辅助系统的复杂度持续上升，在此，高精度的数字地图资料越来越有意义。高精度的数字地图可以给出关于精确的行车道走向的消息、在情况解释和行为决定时进行支持并且可以对于精确的并且稳健的车辆自身定位有大的作用。然而在此证实为不利的是，数字地图资料例如由于新道路的建造而很快过时。
这例如在自主行驶功能中是重要的。因此，如果自主行驶的车辆行驶在没有包含在该自主行驶的车辆所使用的数字地图资料中的新道路上、并且特别是如果这个情况被错误地解释为该自主行驶的车辆行驶在相邻的包含在数字地图资料中的道路上的话，则存在巨大的安全风险。
通常，在此利用机动车的绝对定位系统的数据、例如通过全球导航卫星系统(GNSS)获得的位置数据，以便识别所述机动车是否位于包含在数字地图资料中的道路上或所述机动车是否已经行驶过所述道路，或以便识别新的、至今没有包含在所述数字地图资料中的道路。在此，经由GNSS接收器确定的车辆位置例如以地图匹配方法描绘到数字地图的道路网络上。然而在这里证实为不利的是，由此只有在没有包含在数字地图资料中的未知的道路距包含在数字地图资料中的已经已知的道路具有大的距离、例如大于100m的距离的情况下，才能可靠地识别所述没有包含在数字地图资料中的未知的道路。然而，如果距已知的道路的距离小并且该距离例如小于100m，则不能可靠地确定机动车是否位于或已经位于包含在数字地图资料中的道路上。
由文献WO2009/133185A1已知一种自学习的地图或者说一种用于基于环境传感器、车对X通信(Fahrzeug-zu-X-Kommunikation)和卫星导航系统创建和存储用于运输工具的数字地图的装置，其中，为此不使用导航地图数据。此外，所创建的数字地图被迭代地改进，并且所述所创建的数字地图可以用于对驾驶员辅助系统的已经存在的数字地图的有效性测试。
发明内容
本发明的各实施方式的任务是，给出一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法，利用所述方法能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。
所述任务通过各并列的权利要求的主题来解决。其他有利的进一步改进方案是各从属权利要求的主题。
根据本发明的一种实施方式，所述任务通过一种用于确定机动车是否行驶在包含在数字地图资料中的道路上的方法来解决，其中，在机动车运行期间在第一时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的第一绝对位置数据，并且借助于机动车的里程计系统检测第一车辆里程数据，并且在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的另外的绝对位置数据，并且借助里程计系统检测另外的车辆里程数据。随后，基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法，确定所述机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
在这里，所述数字地图资料理解为以数字形式存在的地图资料，所述地图资料包含关于道路交通网络的几何的、拓扑的和语义的信息，并且所述地图资料可以由机动车的导航系统以及机动车的驾驶员辅助系统来使用和处理。在此，所述数字地图资料还能增加有其他的信息、如速度给定(例如速度限制)或警告提示。在此，所述数字地图资料是可更新的。在此，道路包含在所述数字地图资料中意味着，所述道路包含在如下道路交通网络中，所述道路交通网络包含在所述数字地图资料中，也就是说，关于所述道路的特别是几何的信息、但必要时还有拓扑的或语义的信息包含在所述数字地图资料中。
进一步，绝对位置数据以绝对值、例如在UTM或WGS84参考坐标系中给出机动车的在确定的时刻测量到的位置。可选地，在此，所述绝对位置数据还可以设有定向，所述定向例如指示机动车的当前运动方向。由位置和定向组成的组合在此通常称为姿态。在此，相应的绝对定位系统可以例如是基于卫星的技术设备、例如全球定位系统(GPS)或GNSS。
此外，在机动车中，里程计理解为在确定的时刻确定机动车的位置、定向和行驶状态的功能。在此，来自行驶机构的测量参数、例如偏航传感器和转向装置的车轮转动和方向(例如车轮转向角度或方向盘角度)通常用作输入参数。在车辆导航中，补充于绝对位置确定而使用里程计，以便跨接没有接收的区域(如隧道路段)并且细化GPS结果。里程计系统在这里还理解为用于检测相应的输入参数、例如上面提及的输入参数的系统。
机动车在包含在数字地图资料中的道路上行驶或在没有包含在数字地图资料中的道路上行驶在这里意味着，所述机动车在至少一个时刻(在所述时刻检测绝对位置数据和车辆里程数据)在相应的道路上行驶并且始终还在所述相应的道路上行驶或者在此期间又离开所述相应的道路。
通过除了绝对位置数据之外还考虑到车辆里程数据以用于识别没有包含在数字地图资料中的道路、例如新建造的道路，能够显著提高在识别这种道路时的识别精度，特别是在新的或者说未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸的情况下。这种改进的原因是，与绝对位置相比，车辆里程具有驶过的路程的明显更高的精度。特别是，通过所述方法完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。此外，对于识别有利地起作用的是，相继的绝对位置、例如GNSS位置的误差不是彼此无关的，而是这些位置通常具有恒定的偏差。那么所述识别可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
特别是，所述方法在此可以还包括：如果确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作，以便直接对潜在的对安全关键的反应做出响应并且避免所述反应。例如可以输出相应的警告提示，以便相应地警告机动车的驾驶员并且提高所述驾驶员对这种情况的注意力，或者限制或禁用个别的驾驶员辅助系统的功能、例如禁用在未知的没有包含在数字地图资料中的道路上的自主行驶功能。
在一种实施方式中，确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤包括：基于数字地图资料确定在由第一绝对位置数据表征的位置与由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，其中，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中，也就是说，所述第二绝对位置数据在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻检测；基于数字地图资料确定所述最优路线的路线长度；和基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据来确定实际驶过的距离，其中，所述第二车辆里程数据在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测。随后，通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，如果所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，则确定所述机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
在此，所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差意味着，所述路线长度与所述实际驶过的距离的偏差大于一个仅微小的值、特别是所述偏差具有位于相应的置信区间之外的值。
此外，所述最优路线可以在此特别是由导航系统基于数字地图资料确定的、在由第一绝对位置数据表征的位置与由第二绝对位置数据表征的位置之间的最短的或最快的路线。在此，如果与第一绝对位置数据相应的位置和与第二绝对位置数据相应的位置彼此具有大的时间间隔和空间间隔，则确定最快的路线是有利的。
总体上，因此能以简单的方式以小的计算功率和少的计算持续时间确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，需要所述少的计算持续时间，以便能够尽可能直接地对安全关键的情况做出响应。
在此，如果在所述路线长度与所述实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差。因此，20m的差(也就是说所确定的相对于在数字地图资料中的道路的20m或者更大的纵向偏移)在2m至5m之间的通常道路宽度的情况下是对未知的新道路的可靠的指标或者说提示。在此，如果在路线长度与实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，然而这仅是一种示例性的实施方式。更确切地说，所述值也可以变化、例如由于所使用的绝对定位系统的精度而变化。
此外，可以在机动车运行期间在第一时刻之后每10秒检测所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据。通过在检测绝对位置数据以及车辆里程时的相应高的频率，能够进一步提高在确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶时的精度。
此外，所述方法可以还包括：检查所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，其中，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才实施确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤。
相应的位置分别与包含在数字地图资料中的道路紧邻在此意味着，相应的距离分别在可接受的基于所使用的绝对定位系统的测量精度的容许误差之内，并且所述相应的距离例如小于或等于10m。
通过仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才实施确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤，能够进一步降低在确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶时的计算功率，所述计算功率特别是降低如下程度，使得所述方法也能够完全通过包含在机动车中的一般的控制装置和相应的处理器来实施。
以本发明的另一种实施方式也给出了一种用于更新数字地图资料的方法，其中，通过实施上述方法来确定第一机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，如果确定所述第一机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则检测所述第一机动车实际行驶所在的道路，并且基于对所述第一机动车实际行驶所在的道路的检测来更新数字地图资料。
在此，检测第一机动车实际行驶所在的道路意味着，通过其他的措施测量所述道路，以便随后将所述道路记录到数字地图资料中。为了精确的测量，在此可以例如使用具有其他的传感装置、例如差分全球定位系统(DPGS)的机动车。
因此，给出一种方法，利用所述方法能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路，并且能够相应地更新所述数字地图资料。通过也能够将相对于包含在数字地图资料中的道路具有小的距离的未知的新道路记录到数字地图资料中，如果其他的机动车将来在所述新道路上行驶的话，能够可靠地防止对安全关键的情况，并且例如驾驶员辅助系统可以使用和处理更新的数字地图资料。
在此，如果确定：至少一个另外的机动车也在所述第一机动车实际行驶所在的道路上行驶，并且确定：所述至少一个另外的机动车在没有包含在数字地图资料中的道路上行驶，则可以更新数字地图资料。在将新道路记录到数字地图资料中之前，首先有多个机动车在没有包含在数字地图资料中的所述新道路上行驶并且相应地确定所述新道路，这是对于实际上存在新的未知的没有包含在数字地图资料中的道路的可靠指标。因此，能够进一步提高所述用于更新数字地图资料的方法的精度。
此外，以本发明的另一种实施方式还给出一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的控制装置，其中，所述控制装置具有：接收器，所述接收器构造为用于接收机动车的在机动车运行期间在第一时刻检测到的绝对位置数据、所述机动车的在所述第一时刻检测到的车辆里程数据、在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻检测到的绝对位置数据和在所述至少一个另外的时刻检测到的车辆里程数据；和确定单元，所述确定单元构造为用于基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法来确定所述机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
因此，给出一种控制装置，利用所述控制装置能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。因此，通过除了绝对位置数据之外还考虑到车辆里程数据以用于识别没有包含在数字地图资料中的道路、例如新建造的道路，能够显著提高在识别这种道路时的识别精度，特别是在新的或者说未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸的情况下。这种改进的原因是，与绝对位置相比，车辆里程具有驶过的路程的明显更高的精度。特别是通过所述控制装置完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。此外，对于识别有利地起作用的是，相继的绝对位置、例如GNSS位置的误差不是彼此无关的，而是这些位置通常具有恒定的偏差。那么所述识别可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
在此，所述控制装置进一步还可以具有引起单元(Veranlassungseinheit)，所述引起单元构造为用于，如果在所述确定单元中确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作，以便直接对潜在的对安全关键的反应做出响应并且避免所述反应。在此，所述引起单元可以例如是警告输出器，以便输出相应的警告提示，以便相应地警告机动车的驾驶员，或者所述引起单元是执行器，所述执行器构造为用于限制或禁用个别的驾驶员辅助系统的功能、例如禁用在未知的没有包含在数字地图资料中的道路上的自主行驶功能。
在一种实施方式中，所述确定单元可以还包括第一单元、第二单元、第三单元和第四单元，所述第一单元构造为用于，基于数字地图资料确定在车辆的由所述第一绝对位置数据表征的位置与车辆的由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，其中，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中，所述第二单元构造为用于，基于数字地图资料确定所述最优路线的路线长度，所述第三单元构造为用于，基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据确定实际驶过的距离，其中，所述第二车辆里程数据在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测，所述第四单元构造为用于，通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，所述第四单元构造为用于，如果所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，则确定所述机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
所述最优路线在此又可以特别是由导航系统基于数字地图资料确定的、在机动车的由第一绝对位置数据表征的位置与机动车的由第二绝对位置数据表征的位置之间的最短的或最快的路线。在此，如果与第一绝对位置数据相对应的位置和与第二绝对位置数据相应的位置彼此具有大的时间和空间间隔，则确定最快的路线是有利的。
总体上，因此给出一种控制装置，利用所述控制装置能以简单的方式以小的计算功率和少的计算持续时间确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，需要所述少的计算持续时间，以便能够尽可能直接地对安全关键的情况做出响应。
在此，如果在所述路线长度与所述实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差。因此，20m的差(也就是说所确定的相对于在数字地图资料中的道路的20m或者更大的纵向偏移)在2m至5m之间的通常道路宽度的情况下是对未知的新道路的可靠的指标或者说提示。在此，如果在路线长度与实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，然而这仅是一种示例性的实施方式。更确切地说，所述值也可以变化、例如由于所使用的绝对定位系统的精度而变化。
此外，所述控制装置可以还包括检查单元，所述检查单元构造为用于检查：所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，其中，所述确定单元构造为用于，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
相应的位置分别与包含在数字地图资料中的道路紧邻在这里又意味着，相应的距离分别在可接受的基于所使用的绝对定位系统的测量精度的容许误差之内，并且所述相应的距离例如小于或等于10m。
通过所述确定单元构造为用于，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，可以进一步降低在确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶时的计算功率，所述计算功率特别是降低如下程度，使得所述方法也能够完全通过包含在机动车中的一般的控制装置和相应的处理器来实施。
此外，以本发明的另一种实施方式还给出一种机动车，所述机动车具有上面所述的控制装置。
因此，给出一种机动车，所述机动车具有控制装置，利用所述控制装置能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。因此，通过除了绝对位置数据之外还考虑到车辆里程数据以用于识别没有包含在数字地图资料中的道路、例如新建造的道路，能够显著提高在识别这种道路时的识别精度，特别是在新的或者说未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸的情况下。这种改进的原因是，与绝对位置相比，车辆里程具有驶过的路程的明显更高的精度。特别是通过所述控制装置完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。此外，对于识别有利地起作用的是，相继的绝对位置、例如GNSS位置的误差不是彼此无关的，而是这些位置通常具有恒定的偏差。那么所述识别可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
此外，以本发明的另一种实施方式还给出一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的系统，其中，所述系统具有：上面所述的控制装置；绝对定位系统，所述绝对定位系统用于检测所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据；机动车的里程计系统，所述里程计系统用于检测所述第一车辆里程数据和所述另外的车辆里程数据；以及存储器，在所述存储器种存储有数字地图资料。
因此，给出一种系统，所述系统具有控制装置，利用所述控制装置能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。因此，通过除了绝对位置数据之外还考虑到车辆里程数据以用于识别没有包含在数字地图资料中的道路、例如新建造的道路，能够显著提高在识别这种道路时的识别精度，特别是在新的或者说未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸的情况下。这种改进的原因是，与绝对位置相比，车辆里程具有驶过的路程的明显更高的精度。特别是通过所述控制装置完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。此外，对于识别有利地起作用的是，相继的绝对位置、例如GNSS位置的误差不是彼此无关的，而是这些位置通常具有恒定的偏差。那么所述识别可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
总之要确定的是，以本发明给出一种用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法，利用所述方法能实现，即使在没有包含在数字地图资料中的新道路与包含在数字地图资料中的道路之间的距离小，也能可靠地识别出所述没有包含在数字地图资料中的新道路。
特别是，通过所给出的方法完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。
所给出的识别还可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
所述方法也可以这样设计，使得能以简单的方式以小的计算功率和少的计算持续时间确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，需要所述少的计算持续时间，以便能够尽可能直接地对安全关键的情况做出响应。
附图说明
现在借助于附图更详细地阐述本发明。
图1示出根据本发明的实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法的流程图；
图2示出根据本发明的一种实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法；
图3示出根据本发明的实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的系统。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法1的流程图。
如在图1中示出的那样，方法1在此具有：步骤2，在机动车运行期间在第一时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的第一绝对位置数据，并且借助于机动车的里程计系统检测第一车辆里程数据；以及步骤3，在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的另外的绝对位置数据，并且借助于里程计系统检测另外的车辆里程数据。随后在另一个步骤4中，基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
通常，利用机动车的绝对定位系统的数据、例如通过全球导航卫星系统(GNSS)获得的位置数据，以便识别所述机动车是否位于包含在数字地图资料中的道路上或所述机动车是否已经行驶过所述道路，或以便识别新的、至今没有包含在所述数字地图资料中的道路。在此，经由GNSS接收器确定的车辆位置例如以地图匹配方法描绘到数字地图的道路网络上。然而在这里证实为不利的是，由此只有在没有包含在数字地图资料中的未知的道路距包含在数字地图资料中的已经已知的道路具有大的距离、例如大于100m的距离的情况下，才能可靠地识别所述没有包含在数字地图资料中的未知的道路。然而，如果距已知的道路的距离小并且该距离例如小于100m，则不能可靠地确定机动车是否位于或已经位于包含在数字地图资料中的道路上。
通过除了绝对位置数据之外还考虑到车辆里程数据以用于识别没有包含在数字地图资料中的道路、例如新建造的道路，现在能够显著提高在识别这种道路时的识别精度，特别是在新的或者说未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸并且特别是在所述两个道路之间的距离小于100m的情况下。这种改进的原因是，与绝对位置相比，车辆里程具有驶过的路程的明显更高的精度。特别是，通过方法1完全能实现自动地识别新的未知的道路，所述新的未知的道路在已知的包含在数字地图资料中的道路的附近延伸。此外，对于识别有利地起作用的是，相继的绝对位置、例如GNSS位置的误差不是彼此无关的，而是这些位置通常具有恒定的偏差。那么所述识别可以用于介入对安全关键的情况(例如，自主行驶的机动车在未知的道路上行驶的情况下)，其中基于所述识别，可以引入相应的避免所述对安全关键的情况的反应。
确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤4在此可以在主机或服务器上实施、例如在提供数字地图资料的提供商的服务器上实施，并且所述绝对位置数据和所述车辆里程数据已经传送给所述提供商。此外，如果相应的控制装置具有所必须的计算能力，则所述步骤也可以通过集成到机动车中的控制装置来实施。
数字地图资料也可以存储在机动车本身中并且备份，或者所述数字地图资料仅存储在主机或服务器上、例如在提供所述数字地图资料的提供商的服务器上。
此外，方法1的最优的参数与绝对定位系统的测量精度和里程计测量的精度有关。为了确定所述最优的参数，可以例如从数字地图去除部分局部并且以历史车辆轨迹测试方法1的工作方式。在此，可以使用F-度量作为所述方法的质量的度量，所述F-度量将新识别到的道路的精度和命中数相互结合。
根据图1的实施方式，所述方法还包括步骤5：如果确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作。例如可以输出相应的警告提示，以便相应地警告机动车的驾驶员并且提高所述驾驶员对该情况的注意力，或者限制或禁用个别的驾驶员辅助系统的功能、例如禁用在未知的没有包含在数字地图资料中的道路上的自主行驶功能。
如图1所示，基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据来确定车辆是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤4包括：步骤6，基于数字地图资料确定在由第一绝对位置数据表征的位置与由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，其中，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中；步骤7，确定所述最优路线的路线长度；和步骤8，基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据确定实际驶过的距离，其中，所述第二车辆里程数据已经在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测。随后，在步骤9中通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，如果所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，则机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
此外，所述最优路线可以在此特别是由导航系统基于数字地图资料确定的、在由第一绝对位置数据表征的位置与由第二绝对位置数据表征的位置之间的最短的或最快的路线。在此，如果与第一绝对位置数据相应的位置和与第二绝对位置数据相应的位置彼此具有大的时间间隔和空间间隔，则确定最快的路线是有利的。此外，能够例如在使用平均历史旅行时间的情况下进行对最快的路线的计算，所述平均历史旅行时间存储在数字地图或者说数字地图资料中。
根据图1的实施方式，如果在所述路线长度与所述实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差。
此外，在所述第一时刻之后每10秒检测另外的绝对位置数据和另外的车辆里程数据。在此特别是要注意，如果以更高的、特别是过高的频率、例如1Hz的频率来检测绝对位置数据或车辆位置数据，则在对车辆位置的测量中的不精确性、特别是所测量的位置与在道路上的实际位置的纵向偏差更强烈地显得重要。
如可以看出的那样，所述方法1还包括步骤10：检查所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，其中，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才实施确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤4。然而，如果确定：所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，则根据图1的实施方式，方法1返回到步骤2：在机动车运行期间在第一时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的第一绝对位置数据，并且借助于机动车的里程计系统检测第一车辆里程数据。然而要注意的是，如上所提及的，在根据图1的实施例中，在所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置的情况下，也在所述第一时刻之后每10秒检测另外的绝对位置数据和另外的车辆里程数据。
如图1所示，方法1在此还包括：步骤1，如果确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则检测机动车实际行驶所在的道路；以及步骤12，基于对所述机动车实际行驶所在的道路的检测来更新数字地图资料。
在此，检测第一机动车实际行驶所在的道路意味着，通过其他的措施来测量所述道路，以便随后将所述道路记录到数字地图资料中。为了精确的测量，在此可以例如使用具有其他的传感装置、例如差分全球定位系统(DPGS)的机动车。
在此特别是，如果确定到至少一个另外的车辆也在所述第一机动车实际行驶所在的道路上行驶，并且确定到所述至少一个另外的机动车在没有包含在数字地图资料中的道路上行驶，则可以更新所述数字地图资料。在此，对于没有包含在数字地图资料中的新道路的一种良好指标例如是所述道路在一周之内被“识别”超过10次。
图2示出根据本发明的一种实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法20。
在此，图2示出平行延伸的包含在数字地图资料中的两条道路21、22和连接所述两条道路21、22的同样包含在所述数字地图资料中的连接道路23。
在此，机动车在时刻t1处于设有附图标记24的位置一处，所述机动车在随后的时刻t2处于设有附图标记25的位置二处，并且所述机动车在随后的时刻t3处于设有附图标记26的位置三处。此外，在时刻t1、t2和t3分别检测机动车的绝对位置数据以及车辆里程数据。
随后将所检测的绝对位置数据经由地图匹配组件描绘到包含在数字地图资料中的道路资料上，其中，这使得：假设所述机动车在时刻t2位于包含在数字地图资料中的连接道路23上的设有附图标记27的位置四处，并且所述机动车在时刻t3位于包含在数字地图资料中的连接道路23上的设有附图标记28的位置五处。
随后，确定在位置一与位置五之间的最短的路线(所述最短的路线延伸经过位置四)的路线长度，其中在图2的实施例中，所述路线长度为100m。此外，由所检测的车辆里程数据确定在位置一与位置三之间的实际驶过的距离，其中在图2的实施例中，所述实际驶过的距离为122m。
因此，所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差、特别是偏差超过20m，这可以是所述机动车位于没有包含在数字地图资料中的新道路上的指标。在此，所述没有包含在数字地图资料中的新道路在图2中通过设有附图标记29的虚线象征性表示。
图3示出根据本发明的实施方式的用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的系统30。
如图3所示，所述系统在此具有用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的控制装置31、绝对定位系统32、机动车的里程计系统33和存储器34，在所述存储器中存储有所述数字地图资料。
绝对位置数据以绝对值、例如在UTM或WGS84参考坐标系中给出机动车的在确定的时刻测量到的位置。可选地，所述绝对位置数据在此还可以设有定向，所述定向例如指示机动车的当前运动方向。由位置和定向组成的组合在此通常称为姿态。在此，绝对定位系统32可以例如是基于卫星的技术设备、例如全球定位系统(GPS)或GNSS。
此外在机动车中，里程计理解为在确定的时刻确定机动车的位置、定向和行驶状态的功能。在此，来自行驶机构的测量参数、例如偏航传感器和转向装置的车轮转动和方向(例如车轮转向角度或方向盘角度)通常用作输入参数。在车辆导航中，补充于绝对位置确定而使用里程计，以便跨接没有接收的区域(如隧道路段)并且细化GPS结果。里程计系统33在这里还理解为用于检测相应的输入参数、例如上面提及的输入参数的系统。
存储器34例如是可写入的存储器、例如随机存取存储器(RAM)。
根据图3的实施方式，用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的控制装置31具有：接收器35，所述接收器构造为用于接收机动车的在机动车运行期间在第一时刻通过绝对定位系统32检测到的绝对位置数据、机动车的在所述第一时刻检测到的车辆里程数据、在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻检测到的绝对位置数据和在所述至少一个另外的时刻检测到的车辆里程数据；和确定单元36，所述确定单元构造为用于基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
接收器35在此例如可以是收发器。确定单元36还可以是在其上存储有相应的代码的计算单元、例如服务器或机动车的控制装置、也就是说集成到机动车本身中的计算单元。
如图3所示，所示的控制装置31进一步还具有引起单元37，所述引起单元构造为用于：如果在确定单元36中确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作。在此，引起单元37可以例如是警告输出器，以便输出相应的警告提示，以便相应地警告机动车的驾驶员并且提高驾驶员对这种情况的注意力，或者所述引起单元是执行器，所述执行器构造为用于限制或禁用个别的驾驶员辅助系统的功能、例如禁用在未知的没有包含在数字地图资料中的道路上的自主行驶功能。
根据图3的实施方式，确定单元36还进一步具有第一单元38、第二单元39、第三单元40和第四单元41，所述第一单元构造为用于，基于数字地图资料确定在由第一绝对位置数据表征的位置与由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，其中，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中，所述第二单元构造为用于，基于数字地图资料确定所述最优路线的路线长度，所述第三单元构造为用于，基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据确定实际驶过的距离，其中，所述第二车辆里程数据在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测，所述第四单元构造为用于，通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，其中，第四单元41构造为用于，如果路线长度与实际驶过的距离具有强烈的偏差，则确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
第一单元38和第二单元39在此可以例如是车辆导航系统的分别相应的单元。第三单元40和第四单元41还分别又可以是在其上存储有相应的代码的计算单元、例如服务器或机动车的控制装置、也就是说集成到机动车本身中的计算单元。
根据图3的实施方式，控制装置31还包括检查单元42，所述检查单元构造为用于检查：所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，其中，确定单元36构造为用于，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
检查单元42在此又可以是在其上存储有相应的代码的计算单元、例如服务器或机动车的控制装置、也就是说集成到机动车本身中的计算单元。

Claims (15)

1.用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的方法，其中，所述方法(1、20)包括以下步骤：
-在机动车运行期间在第一时刻，借助于绝对定位系统检测机动车的第一绝对位置数据，并且借助于机动车的里程计系统检测第一车辆里程数据(2)；
-在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻，借助于绝对定位系统检测所述机动车的另外的绝对位置数据，并且借助于里程计系统检测另外的车辆里程数据(3)；
-基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法，确定所述机动车是否行驶在包含在数字地图资料中的道路上(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法(1)还包括以下步骤：
-如果确定所述机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作(5)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤(4)包括以下步骤：
-基于数字地图资料确定在所述机动车的由所述第一绝对位置数据表征的位置与所述机动车的由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中(6)；
-基于数字地图资料确定所述最优路线的路线长度(7)；
-基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据确定实际驶过的距离，所述第二车辆里程数据在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测(8)；
-通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定所述机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，如果所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，则确定所述机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶(9)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果在所述路线长度与所述实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述机动车运行期间在所述第一时刻之后每10秒检测另外的绝对位置数据和另外的车辆里程数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述方法(1)还包括：检查所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置(10)，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才实施确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的步骤(4)。
7.用于更新数字地图资料的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-通过实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法(1、20)来确定第一机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶；
-如果确定所述第一机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则检测所述第一机动车实际行驶所在的道路(11)；
-基于所述第一机动车实际行驶所在的道路来更新所述数字地图资料(12)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，如果确定至少一个另外的机动车也在所述第一机动车实际行驶所在的道路上行驶，并且确定所述至少一个另外的机动车在没有包含在数字地图资料中的道路上行驶，则更新所述数字地图资料。
9.用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的控制装置，其中，所述控制装置(31)包括：接收器(35)，所述接收器构造为用于接收机动车的在机动车运行期间在第一时刻检测到的绝对位置数据、机动车的在所述第一时刻检测到的车辆里程数据、在机动车运行期间在与所述第一时刻不同的至少一个另外的时刻检测到的绝对位置数据和在所述至少一个另外的时刻检测到的车辆里程数据；和确定单元(36)，所述确定单元构造为用于基于所述数字地图资料、所述第一绝对位置数据、所述第一车辆里程数据、所述另外的绝对位置数据和所述另外的车辆里程数据以及地图匹配算法来确定所述机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其中，所述控制装置还包括引起单元(37)，所述引起单元构造为用于，如果在所述确定单元(36)中确定机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶，则引起针对安全的动作。
11.根据权利要求9或10所述的控制装置，其中，所述确定单元(36)还包括第一单元(38)、第二单元(39)、第三单元(40)和第四单元(41)，所述第一单元构造为用于，基于数字地图资料确定在所述机动车的由所述第一绝对位置数据表征的位置与所述机动车的由第二绝对位置数据表征的位置之间的最优路线，所述第二绝对位置数据包含在所述另外的绝对位置数据中，所述第二单元构造为用于，基于数字地图资料确定所述最优路线的路线长度，所述第三单元构造为用于，基于所述第一车辆里程数据和第二车辆里程数据确定实际驶过的距离，所述第二车辆里程数据在与所述第二绝对位置数据相同的时刻被检测，所述第四单元构造为用于，通过比较所述路线长度和所述实际驶过的距离来确定所述机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶，所述第四单元(41)构造为用于，如果所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差，则确定所述机动车没有在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其中，如果在所述路线长度与所述实际驶过的距离之间的差大于或等于20m，则所述路线长度与所述实际驶过的距离具有强烈的偏差。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的控制装置，其中，所述控制装置(31)还包括检查单元(42)，所述检查单元构造为用于检查所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据是否分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置，所述确定单元(36)构造为用于，仅当所述第一绝对位置数据和所述另外的绝对位置数据不分别表征与包含在数字地图资料中的道路紧邻的位置时，才确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶。
14.机动车，所述机动车具有根据权利要求9至13中任一项所述的控制装置。
15.用于确定机动车是否在包含在数字地图资料中的道路上行驶的系统，其中，所述系统(30)具有：根据权利要求9至13中任一项所述的控制装置(31)；绝对定位系统(32)，所述绝对定位系统用于检测机动车的绝对位置数据；机动车的里程计系统(33)，所述里程计系统用于检测机动车的车辆里程数据；以及存储器(34)，在所述存储器中存储有数字地图资料。
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