CN118243080A - 确定和提供周围环境特征信息的方法、设备、创建地图的方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

一种用于确定(350)和提供(360)周围环境特征信息的方法(300)和设备以及用于创建(420)地图的方法(400)和设备。

Description

确定和提供周围环境特征信息的方法、设备、创建地图的方法 和存储介质

技术领域

本发明主要涉及一种用于从第一周围环境数据值和第二周围环境数据值出发并且根据第一运动行为和第二运动行为来确定和提供周围环境特征信息的方法，以及一种用于根据先前所确定和接收的周围环境特征信息来创建地图的方法。

发明内容

用于确定和提供周围环境特征信息的方法包括：检测代表第一车辆的第一周围环境的第一周围环境数据值的步骤，检测第一车辆的第一运动行为的步骤，和接收代表第二车辆的第二周围环境的第二周围环境数据值的步骤，其中，第一周围环境和第二周围环境至少部分地具有共同的区域，其中，该共同的区域包括至少一个周围环境特征。该方法进一步包括接收第二车辆的第二运动行为的步骤，根据所述第一运动行为和所述第二运动行为从所述第一周围环境数据值和所述第二周围环境数据值出发确定周围环境特征信息的步骤，其中，所述周围环境特征信息包括所述至少一个周围环境特征的位置和描述，和提供所述周围环境特征信息的步骤。

车辆例如理解为手动运行的车辆(SAE等级0)或者根据SAE等级1至5中任一等级的自动化的车辆(参见标准SAE J3016)。

第一周围环境数据值和第二周围环境数据值的检测借助为此构造的环境传感装置进行。环境传感装置可理解为至少一个视频传感器和/或至少一个雷达传感器和/或至少一个激光雷达传感器和/或至少一个超声波传感器和/或至少一个另外的传感器，该传感器构造为用于以传感器数据值的形式检测车辆的周围环境。在一种可能的实施方式中，所述环境传感装置为此例如包括具有适合的软件的计算单元(处理器、工作存储器、硬盘)和/或与这样的计算单元连接。

第二周围环境数据值由第二车辆检测并随后传输到第一车辆。这些数据值的传输借助适合于此的——无线的——车到车连接进行。

第二周围环境数据值在此包括周围环境特征和第二车辆与该周围环境特征之间的至少一个距离，其中，该距离相应地由第二车辆来检测或者说确定并传输到第一车辆。在此，周围环境特征例如可理解为基础设施特征(行车道边界线、护栏等)和/或交通标志(道路标志牌、交通灯等)和/或结构(bauliches)的特征(建筑物、桥梁、隧道等)和/或另外的、能够借助环境传感装置器来检测的特征。在一种实施方式中，附加地传输外传感器校准参数和内传感器校准参数。

运动行为例如可理解为当前速度和/或速度变化过程和/或当前加速度和/或加速行为和/或另外的信息。

在此，周围环境特征例如可理解为基础设施特征(行车道边界线、护栏等)和/或交通标志(道路标志牌、交通灯等)和/或结构的特征(建筑物、桥梁、隧道等)和/或另外的、能够借助环境传感装置器来检测的特征。

例如，至少一个周围环境特征的描述是相应的周围环境特征分类到上述类别(基础设施特征、交通标志、结构特征等)中。在此也可考虑另外的分类类别，例如根据环境传感装置的构型(视频、雷达、激光雷达等)。

例如，周围环境特征的位置可理解为在预给定的坐标系、例如WGS84坐标中的3D说明。

例如，周围环境特征信息的提供可理解为这些信息以数据值的形式到外部服务器(在此：例如用于创建地图的第二设备)的传输。

在此提到的方法有利地解决该任务：提供一种用于确定和提供周围环境特征信息的方法。借助根据本发明的方法通过以下方式解决该任务：将仍在车辆自身(在此：第一车辆)中执行的、在位置上相邻的车辆的同时的测量用于合作式地汇总周围环境特征(地标)。在此利用：例如在多车道的道路的平行车道上行驶的相邻车辆从在横向上强烈不同的位置观测相同的地标。例如，在典型的车道宽度的情况下，这样得出的、该观测的基距离()超过3.5m。由此也可以对于较远的地标实现准确的深度确定和位置估计。除位置估计的显著改善的精度之外，合作式的汇总提供另外的优点：能够进一步减少在到测绘服务器(Mapping-Server)(在此：第二设备)的传输时的数据量，其方式是，不再是每个车辆传输所有的观测，而是仅一个组中的一个车辆向服务器报告汇总结果。这导致没有信息损失，因为已在地标的位置的确定中考虑相邻车辆的所有的观测。

优选从第一运动行为出发和从第二运动行为出发确定第一车辆与第二车辆之间的相对距离，其中，根据该相对距离来组合(汇总)第一周围环境数据值和第二周围环境数据值用于确定周围环境特征信息。位置的每个单独的确定(每车辆)常常()产生误差、特别是深度方向上的误差。然而，由于车辆的自身运动(Eigenbewegungen)以及彼此的相对距离，每个检测的周围环境特征有利地从略不同的位置被观测到。如果将相邻车辆的这些观测融合到这些车辆中的一个车辆(在此：第一车辆)中，则能够通过由此得出的运动视差(Bewegungsparallaxe)来重建相对于该车辆的实际位置。

优选接收至少一个另外的车辆的另外的周围环境数据值和另外的运动行为，其中，所述另外的周围环境数据值代表所述至少一个另外的车辆的至少一个另外的周围环境，其中，所述至少一个另外的周围环境包括共同的区域，其中，根据第一运动行为、第二运动行为和另外的运动行为从第一周围环境数据值、第二周围环境数据值和另外的周围环境数据值出发来进行周围环境特征信息的确定。

第一运动行为和/或第二运动行为和/或另外的运动行为优选分别包括相应的车辆的姿态(Pose)，并且周围环境特征信息的确定附加地根据对应的姿态进行。

姿态一般地理解为对象相对于预给定的坐标系的位置和取向。

周围环境特征信息的确定优选借助光束法区域网平差(Bündelblockausgleich)和/或借助SLAM方法进行。

第一设备、特别是控制器，设置为用于实施用于确定和提供周围环境特征信息的方法的所有步骤。

所述设备或者说计算单元包括处理器、工作存储器、硬盘以及适合的软件，以便实施根据本发明的方法。此外，该设备包括接口，以便借助例如与车辆的相应的装置(控制器、通信装置、环境传感装置、导航系统等)和/或另外的车辆外部装置(服务器、云等)的有线和/或无线的连接来发出和接收数据值。

此外，要求保护一种包括指令的计算机程序，所述指令在通过计算机执行该计算机程序时促使该计算机实施根据本发明的用于确定和提供周围环境特征信息的方法。在一种实施方式中，所述计算机程序相当于由第二设备所包括的软件。

此外，要求保护一种机器可读的存储介质，在该存储介质上存储有该计算机程序。

用于创建地图的方法包括：接收根据根据本发明的用于确定和提供周围环境特征信息的方法确定的周围环境特征信息的步骤，根据所接收的周围环境特征信息创建该地图的步骤，和提供该地图的步骤。

根据接收的周围环境特征信息创建地图例如可理解为，由周围环境特征信息所包括的周围环境特征相应于其位置被新集成到基地图(Basiskarte)中，和/或相应地去除或匹配已由基地图所包括的周围环境特征。在此，基地图特别是可理解为数字地图。

数字地图理解为在存储介质上以(地图)数据值形式保存的地图。该地图例如如此构造，使得一个或多个地图层被包括，其中，一个地图层例如示出来自鸟瞰视角的地图(道路的走向和位置、建筑物、景观特征等)。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，带有雷达签名(Radarsignatur)地保存有由该雷达地图包括的周围环境特征。另一地图层例如包括激光雷达地图，其中，带有激光雷达签名(Lidarsignatur)地保存有由该激光雷达地图包括的周围环境特征。

在一种实施方式中，该地图构造为高度准确的地图。该高度准确的地图特别是如此构造，使得该高度准确的地图适合用于自动化车辆的导航。这例如理解为，该高度准确的地图构造用于借助比较所保存的周围环境特征与该自动化车辆的所检测到的传感器数据值来确定该自动化车辆的高度准确的位置。为此，该高度准确的地图例如包括具有高度准确的位置说明(坐标)的周围环境特征。

高度准确的位置可理解为以下位置：该位置在预给定的坐标系、例如WGS84坐标内这样地准确，使得该位置不超过最大允许的不清晰度()。在此，该最大不清晰度例如可以与周围环境相关。此外，该最大不清晰度例如可以与以下相关：车辆是手动地还是部分自动化地还是高度自动化地还是全自动化地(相当于SAE等级1至5级中之一)运行。原则上，该最大不清晰度这样低，使得特别是确保自动化车辆的安全运行。对于自动化车辆的全自动化的运行，该最大不清晰度例如位于约10厘米的数量级中。

第二设备、特别是计算单元，设置为用于实施该用于创建地图的方法的所有步骤。

该设备或者说计算单元包括处理器、工作存储器、硬盘以及适合的软件，以便实施该用于创建地图的方法。此外，该设备包括接口，以便借助例如与车辆的相应的装置(控制器、通信装置、环境传感装置、导航系统等)和/或另外的装置(服务器、云等)的有线和/或无线的连接来发出和接收数据值。

在一种实施方式中，计算单元例如可理解为服务器或者服务器集群(Serververbund)或者说云。在此，由该服务器或由该云接收由车辆(在此：第一车辆)传输的周围环境特征信息。此外，地图可以以数据值形式——例如为了确定位置——被传输到另外的(自动化的)车辆。

本发明的有利扩展方案在实施方式中给出并且在说明书中列出。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中更详细地进行阐述。示出：

图1：以流程图形式的根据本发明的用于确定和提供周围环境特征信息的方法的一个实施例；和

图2：以流程图形式的根据本发明的用于创建地图的方法的一个实施例。

具体实施方式

图1示出用于确定350和提供360周围环境特征信息的方法300的一个实施例。

在步骤301中，方法300开始。

在步骤310中，检测第一周围环境数据值，所述第一周围环境数据值代表第一车辆的第一周围环境。

在步骤320中，检测第一车辆的第一运动行为。

在步骤330中，接收第二周围环境数据，所述第二周围环境数据代表第二车辆的第二周围环境。在此，第一周围环境和第二周围环境至少部分地具有共同的区域，其中，该共同的区域包括至少一个周围环境特征。

在步骤340中，接收第二车辆的第二运动行为。

在步骤350中，根据所述第一运动行为和所述第二运动行为从所述第一周围环境数据值和所述第二周围环境数据值出发确定周围环境特征信息，其中，所述周围环境特征信息包括所述至少一个周围环境特征的位置和描述。

在步骤360中，提供所述周围环境特征信息。

在步骤370中，方法300结束。

图2示出用于创建420地图的方法400的一个实施例。

在步骤401中，方法400开始。

在步骤410中，接收根据根据本发明的用于确定和提供周围环境特征信息的方法确定的周围环境特征信息。

在步骤420中，根据所接收的周围环境特征信息创建地图。

在步骤430中，提供该地图。

在步骤440中，方法400结束。

Claims (10)

1.一种用于确定(350)和提供(360)周围环境特征信息的方法(300)，所述方法包括：

-检测(310)第一周围环境数据值，所述第一周围环境数据值代表第一车辆的第一周围环境；

-检测(320)所述第一车辆的第一运动行为；

-接收(330)第二周围环境数据，所述第二周围环境数据代表第二车辆的第二周围环境，其中，所述第一周围环境和所述第二周围环境至少部分地具有共同的区域，其中，所述共同的区域包括至少一个周围环境特征；

-接收(340)所述第二车辆的第二运动行为；

-根据所述第一运动行为和所述第二运动行为从所述第一周围环境数据值和所述第二周围环境数据值出发确定(350)所述周围环境特征信息，其中，所述周围环境特征信息包括所述至少一个周围环境特征的位置和描述；和

-提供(360)所述周围环境特征信息。

2.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，从所述第一运动行为出发并且从所述第二运动行为出发确定所述第一车辆与所述第二车辆之间的相对距离，其中，根据所述相对距离来组合所述第一周围环境数据值和所述第二周围环境数据值用于确定(350)所述周围环境特征信息。

3.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，接收至少一个另外的车辆的另外的周围环境数据值和另外的运动行为，其中，所述另外的周围环境数据值代表所述至少一个另外的车辆的至少一个另外的周围环境，其中，所述至少一个另外的周围环境包括所述共同的区域，其中，根据所述第一运动行为、所述第二运动行为和所述另外的运动行为从所述第一周围环境数据值、所述第二周围环境数据值和所述另外的周围环境数据值出发来进行所述周围环境特征信息的确定(350)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，所述第一运动行为和/或所述第二运动行为和/或所述另外的运动行为分别包括相应的所述车辆的姿态，并且所述周围环境特征信息的确定(350)附加地根据对应的姿态进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其特征在于，所述周围环境特征信息的确定(350)借助光束法区域网平差和/或借助SLAM方法进行。

6.一种第一设备、特别是控制器，其设置为用于实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法(300)的所有步骤。

7.一种的计算机程序，其包括指令，所述指令在通过计算机执行所述计算机程序时促使所述计算机实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法(300)。

8.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求7所述的计算机程序。

9.一种用于创建地图(420)的方法(400)，所述方法包括：

-接收(410)根据权利要求1至5中任一项确定的周围环境特征信息；

-根据所接收的周围环境特征信息创建所述地图(420)；和

-提供(430)所述地图。

10.一种第二设备、特别是计算单元，其设置为用于实施根据权利要求9所述的方法(400)的所有步骤。