CN108139220A - 用于评价地图内容的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于用于评价地图(200)的内容的方法和设备，其中，所述地图(200)包含至少一个第一环境特征(201)，所述方法具有以下步骤：借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测至少一个第二环境特征；将包含在所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)与检测到的所述至少一个第二环境特征进行比较；根据所执行的比较评价所述地图(200)的内容。

Description

用于评价地图内容的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种行驶工具用的用于评价地图内容的方法以及设备，其中，考虑环境特征用于评价所述内容。
背景技术
DE 10 2014 013 672A1公开了一种用于保障车辆在交通道路网中的自主或部分自主的运行的方法，其中，一个或多个车辆在该交通道路网中行驶，这些车辆分别具有用于检测环境的传感器、交通道路网的数字道路地图、用于与外部服务器通信的通信单元并且具有评估单元。在此，该方法的优点在于，评估单元基于检测到的环境和数字道路地图为由对应的车辆所走过的路段求取关于该路段对于自主或部分自主的车辆运行的适合性的信息。
发明内容
用于评价地图内容的本发明方法或本发明设备从借助至少一个行驶工具的至少一个传感器对至少一个第二环境特征的检测步骤、从至少一个包含在地图中的第一环境特征与至少一个检测到的第二环境特征的比较步骤和从根据所执行的比较对地图内容的评价步骤出发，其中，所述地图包含至少一个第一环境特征。
所述行驶工具既可以是空中和/或水中和/或陆地上的载人行驶工具也可以是非载人行驶工具，所述行驶工具包括本发明的设备。所述行驶工具也可以是部分自动化或高度自动化的行驶工具。
本发明方法的优点在于，通过对地图的持续评价复检或改善所述地图在内容方面的有效性、即完整性和/或正确性。这刚好对于部分自动化或高度自动化行驶工具是基础前提，这些行驶工具的可靠导航很大程度地取决于高度精确和完整的地图材料。
在一个特别优选的实施方式中，借助至少一个行驶工具的至少一个传感器通过直接识别至少一个第二环境特征和/或通过间接识别来检测至少一个第二环境特征。这尤其通过对至少一个检测到的环境属性的配属和/或对至少一个检测到的环境物体的配属来进行。
这能够实现对环境特征的较可靠并且较广泛的检测，因为各个环境物体和/或各个环境属性已经足够用于检测对于本发明方法所需要的重要环境特征并且用于比较地图中的这些环境特征或者用于评价地图内容。
优选，通过比较来复检，至少一个检测到的第二环境特征是否被地图中的至少一个第一环境特征证实。
借助由行驶工具检测到的环境特征来证实包含在地图中的环境特征，由此得到借助事实上存在的特征对包含在地图中的特征进行的准确校正。由此，地图总是高度当前的。
优选，按照预给定的评价准则进行评价。
通过预给定用于执行本发明方法的评价准则，可以以任意精度并且以任意费用来确定应如何对地图进行真正评价。因此，本发明的方法可以匹配于任意状况和/或要求。
在一个特别优选的实施方式中，地图内容在本地在至少一个行驶工具的至少一个传感器的有效检测范围内被评价。
这尤其对于安全相关的行驶工具环境并且因此也对于利用同一路线并且被指定到可行驶的同一区域上的其他行驶工具产生高度当前的地图，这刚好对于部分自动化或高度自动化的行驶工具是安全相关的很大优点。
优选，这样预给定评价准则，使得地图内容被评价，其方式是，预给定的第一最小数量的、包含在地图中的第一环境特征与预给定的第二最小数量的、借助至少一个行驶工具的至少一个传感器检测到的第二环境特征比较和/或用所述第二环境特征证实。
包含在地图中的第一环境特征的以及检测到的第二环境特征的最小数量的预给定允许对地图的不同和定量评价。此外，可以将其相关性存疑的偏差过滤掉。由此，包括有检测到的环境特征的数据量可以被减少并且保持清晰，这既减轻本发明方法的步骤之间的数据流又减轻根据需求到达外部处理单元的数据流。
在一个特别优选的实施方式中，这样预给定评价准则，使得地图内容在本地、在至少一个行驶工具的至少一个传感器的有效范围内被评价为有效，其方式是，预给定的第一最小数量的、包含在地图中的第一环境特征被预给定的第二最小数量的、借助至少一个行驶工具的至少一个传感器检测到的第二环境特征证实。替代地，地图内容在本地被评价为无效，其方式是，预给定的第一最小数量的第一环境特征没有被预给定的第二最小数量的第二环境特征证实。
以有效或无效的区域进行的评价的区别进一步区分了对地图内容的评价。此外，这允许将地图快速并且可靠地划分成可靠和不可靠的已知区域，对这些区域的了解刚好对于部分自动化或高度自动化的行驶工具是非常重要的。
优选，至少一个第一环境特征和/或至少一个第二环境特征是建筑物，尤其是隧道和/或桥梁和/或高速公路休息站和/或楼房和/或收费站和/或加油站，和/或是风景特征，尤其是湖泊和/或河流和/或溪流和/或山和/或森林，和/或是交通标志，尤其是道路指示牌和/或交通信号灯，和/或是交通基础设施的组成部分，尤其是护栏和/或停车站和/或车道标记。
根据本发明，提供一种用于评价地图内容的设备，其中，地图包含至少一个第一环境特征。在此，所述设备包括用于借助至少一个行驶工具的至少一个传感器检测至少一个第二环境特征的第一器件、用于将至少一个包含在地图中的第一环境特征与至少一个检测到的第二环境特征比较的第二器件和用于根据所执行的比较评价地图内容的第三器件。
优选，第二器件这样构造，使得通过比较复检，至少一个检测到的第二环境特征是否被地图中的至少一个第一环境特征证实。
在一个特别优选的实施方式中，第三器件这样构造，使得地图内容被评价，其方式是，预给定的第一最小数量的、包含在地图中的第一环境特征与预给定的第二最小数量的、借助至少一个行驶工具的至少一个传感器检测到的第二环境特征比较和/或用所述第二环境特征证实。
此外，所述设备包括用于传送和接收第一数据的通信设备，所述第一数据代表借助至少一个行驶工具的至少一个传感器检测到的至少一个第二环境特征。此外，代表至少一个包含在地图中的第一环境特征与至少一个检测到的第二环境特征的至少一个比较的第二数据和/或代表根据所执行的比较对地图内容的至少一个评价的第三数据可以被传送和接收。
另一构型设置一种用于运行至少一个行驶工具的方法，其中，所述运行根据对地图内容的评价来实施，并且，对地图内容的评价包括借助至少一个行驶工具的至少一个传感器对至少一个第二环境特征检测的步骤以及包括将至少一个包含在地图中的第一环境特征与至少一个检测到的第二环境特征比较的步骤并且包括根据所执行的比较对地图内容评价的步骤，其中，地图包含至少一个第一环境特征。
在从属权利要求中给出本发明的有利扩展构型并且在说明书中进行列举。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例并且在接下来的描述中进行详细阐述。
图1纯示例性地示出行驶工具，该行驶工具包括用于实施本发明方法的本发明设备。
图2纯示例性地示出地图，该地图包括不同环境特征。
图3示出本发明方法的实施例的流程图。
具体实施方式
在图1中示出行驶工具(100)，在此该行驶工具示例性地示出为四轮机动车。行驶工具一方面包括本发明的设备(110)并且另一方面包括至少一个用于检测至少一个第二环境特征的传感器(101)。所述至少一个传感器(101)例如是雷达传感器、激光雷达传感器、视频传感器、超声波传感器或任意一个被设计成用于检测环境特征的其他传感器。为了检测至少一个第二环境特征，也可以使用相同或不同结构类型的多个传感器。
此外，本发明的设备包括第一器件(111)，这些第一器件被设计成用于借助行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测环境特征。上述情况应理解为：代表至少一个第二环境特征的环境值由传感器检测，检测到的值被传输给第一器件(111)并且借助该第一器件(111)被分析和评估。第一器件包括为此必需的所有前提，例如相应的计算机硬件和计算软件。
在此，至少一个第二环境特征既可以直接被检测(也就是说楼房被识别为楼房)又可以例如通过环境特征中的环境属性和/或环境物体配属间接地被检测。间接检测意味着，例如隧道被检测为环境特征，其方式是，通过行驶工具(100)的至少一个传感器(101)将短时的变暗检测为环境属性并且在同一时间段中将车道左边或右边附近的墙壁检测为环境物体。对隧道进行识别的另一可能性例如在于检测相应的指示牌，该指示牌说明隧道的名称和/或长度。例如对桥梁进行间接检测的可能性在于识别指示牌上的河流名称并且通过视频传感器识别车道左边和/或右边的栏杆。对通过至少一个传感器(101)检测到的、代表至少一个第二环境特征的环境值的相应可信性验证也借助属于设备(110)的第一器件(111)来进行。
此外，本发明的设备(110)包括第二器件(112)，借助这些第二器件可以执行至少一个通过传感器(101)检测到的第二环境特征与至少一个包含在地图(200)中的第一环境特征之间的比较。在此，地图(200)包括至少一个环境特征(201)，该环境特征被保存为这样的环境特征，也就是说例如环境特征的坐标以及该环境特征的分类。这既可以是粗略的分类，例如桥梁和隧道得到分类是“建筑物”，或者也可以是更精细的分类，例如是隧道和桥梁本身。对于执行该比较的另一种可能性在于，将至少一个检测到的第二环境特征的属性与至少一个包含在地图(200)中的第一环境特征的属性进行比较，例如形状和/或大小和/或颜色和/或表面。
此外，第二器件(112)构造成用于通过包含在地图(200)中的至少一个第一环境特征来证实至少一个检测到的第二环境特征。
这例如可以意味着，如果检测到至少一个第二环境特征并且借助第一器件(111)进行的配属是不明确的，即尽管存在检测到的一些属性但是没有进行明确的配属，那么由此证实所述至少一个第二环境特征：基于第二环境特征的检测到的属性并且基于至少一个已经包含在地图(200)中的环境特征，借助同样已知或者说包含在地图(200)中的属性可以进行配属并且因此可以进行比较。如果第二环境特征不明确地被识别到，因为例如没有识别到明确描述所述第二环境特征的规定量属性，那么尽管如此，所述量的属性足可以通过包含在地图(200)中的环境特征的已知属性被完整化并且因此足可以证实第二环境特征。
附加地，设备包括第三器件(113)，借助这些第三器件基于由第二器件(112)执行的比较来评价地图(200)的内容。在此，基于相应的计算机硬件和计算软件，第三器件这样构造，使得按照预给定的准则执行评价。在此，例如既可以评价地图(200)的内容的准确性又可以评价完整性。在此，准确性理解为至少一个包含在地图(200)中的环境特征的准确定位，即坐标的精确性，完整性理解为事实上存在的例如可通过行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测到的第二环境特征的数量，这些第二环境特征事实上也作为第一环境特征被包含在地图(200)中。
此外，设备(110)包括用于传送和接收数据的通信器件(114)。这例如在本发明方法的各个步骤在外部计算单元中实施并且结果作为数据又被传送给行驶工具(100)时是必要的。
此外可能的是，本发明的整个设备(110)由外部计算单元包括，并且至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)仅被考虑用于检测呈原始数据形式的第二环境特征。这在基于外部计算单元的更高计算容量可以实现更快和/或更好的结果、即例如实现对地图(200)的内容的更可靠评价时是有意义的。在外部计算单元中评价地图(200)的内容之后，又可以将结果传回给行驶工具(100)。
由此，可以实时地评价地图(200)的内容，并且因此例如可以实现对于基于准确的地图数据的驾驶辅助***的辅助(对于部分自动化或高度自动化的行驶工具而言)。
对地图(200)的内容的评价例如可以这样进行，即在本地和/或全局地将检测到的第二环境特征的数量与包含在地图(200)中的第一环境特征的数量进行比较。在此，如果例如第一和第二环境特征在事实上检测到的第二环境特征的和/或包含在地图(200)中的第一环境特征的数量方面的一致性被识别为按照预给定的评价准则是足够大的，那么根据要比较的环境特征的一致性的数量将地图评价为在本地有效和/或全局有效。
相反，如果第一与第二环境特征之间的一致性的数量低于预给定的值，那么地图(200)被评价为在本地无效和/或全局无效。
例如也可以这样评价地图(200)的内容，使得第一与第二环境特征之间的一致性的数量不是决定性的，而是既包含在地图(200)中的又通过至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测到的各个第一环境特征的属性与各个第二环境特征的属性之间的一致性的数量是决定性的。在此，地图例如刚好可以在尽可能不频繁地必须通过第一环境特征来证实第二环境特征时被评价为有效。
图2示例性地示出地图(200)，其内容通过本发明的方法来评价。在此，在这里示出的地图包含多个环境特征，例如隧道(251)、楼房(252)、湖泊(253)、多棵树木(254)、山(255)、森林(256)、道路指示牌(257)和带有车道标记(258)的车道。
这些第一环境特征中的每一个既通过其分类又通过其在(通过借助虚线框划分地图(200)来标明的)地图(200)内的位置来给出。如果现在借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测到至少一个第二环境特征，那么现在将该第二环境特征与已经包含在地图(200)中的第一环境特征进行比较。在此，本发明的器件(111，112)这样构造，使得检测到多棵树木也被识别为包含在地图(200)中的森林(256)。这通过预给定的检测准则进行，这些检测准则例如由于过低的和预给定的树木密度而不将各个单个树木(254)评价为森林或者在超过预给定的树木密度的情况下(如在地图(200)中所示)将多棵树木识别为森林(256)。此外，也可以识别山(255)，并且可以将通过相应的车道标记(258)识别到的、在山(255)中延伸的道路识别为隧道(251)(在这里作为箭头被标明)。
除了已知的可能性外，对地图内容进行评价的其它可能性例如在于，如果各个第二环境特征这样被检测到，使得其形状不再与保存在地图中的、可与第二环境特征比较的第一环境特征的形状一致，那么地图(200)在本地和/或全局地被评价为不再是当前的。例如，湖泊(253)的形状可以通过相应的施工来改变，和/或，楼房(252)的形状可以通过改建来改变。在该情况下，地图(200)虽然被评价为有效但是刚好不再是当前的。相反，如果此外环境特征的一致性的数量和例如这些环境特征的形状都一致，那么地图(200)的内容不仅可以被评价为有效而且可以被评价为当前的。
图3以流程图形式示出本发明方法的实施例。
在步骤300中开始本方法。
在步骤301中，借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测至少一个第二环境特征。
在步骤302中求取，是否可以将所述至少一个检测到的第二环境特征与包含在地图(200)中的第一环境特征进行比较。如果可以执行比较，那么接着进行步骤303。如果不能执行比较，那么接着进行步骤300。
在步骤303中，基于在步骤302中对第一和第二环境特征的比较来评价地图(200)。
在步骤304中结束本方法。
另一实施方式涉及两级式方法。在第一步骤中，针对检测到的每个第二环境特征执行假设步骤，以便确认或反驳第二环境特征的存在假设。为此，将所观察的第二环境特征首先与地图(200)中的第一环境特征联合，然后基于联合结果来执行假设测试。
在此适用的是，通过对确认地图(200)中的第一环境特征的第二环境特征的每次检测，第二环境特征的存在概率上升。如果第二环境特征(例如尽管视线清楚)不能被检测到，那么该第二环境特征的存在概率下降。相反，如果第二环境特征被遮挡，那么不更新存在概率的值。
在第二步骤中，在传感器的检测范围内在本地评价地图(200)。为此，行驶工具(100)的至少一个传感器(101)的所有检测到的第二环境特征的存在测试的结果被整合。基于或者已确认的第二环境特征的数量和/或被反驳的第二环境特征的数量和/或新检测到的第二环境特征(即还未包含在地图(200)中的环境特征)的数量，现在可以在本地评价地图(200)的内容或者确定该地图的本地有效性。
因此，基于或者已确认的和/或被反驳的和/或新添加的第二环境特征，或者相应地运行至少一个行驶工具(100)或者也相应地运行至少另一行驶工具。根据在此描述的本发明方法实时地对地图(200)的内容进行的评价刚好对于部分自动化或高度自动化的行驶工具有很大意义，因为，由此可以显著提高行驶工具的安全性。

Claims (13)

1.用于评价地图(200)的内容的方法，其中，所述地图(200)包含至少一个第一环境特征(201)，所述方法具有以下步骤：
-借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测至少一个第二环境特征，
-将包含在所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)与检测到的所述至少一个第二环境特征进行比较，
-根据所执行的比较评价所述地图(200)的内容。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)对所述至少一个第二环境特征的检测
通过直接识别所述至少一个第二环境特征和/或
通过间接识别、尤其通过对至少一个检测到的环境属性的配属和/或对至少一个检测到的环境物体的配属
来进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述比较复检，检测到的所述至少一个第二环境特征是否被所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)证实。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评价按照预给定的评价准则来进行。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地图(200)的内容在本地在所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)的有效检测范围内被评价。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，这样预给定所述评价准则，使得所述地图(200)的内容被评价，其方式是，将预给定的第一最小数量的、包含在所述地图(200)中的第一环境特征(201)与预给定的第二最小数量的、借助所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)检测到的第二环境特征比较和/或用所述第二环境特征证实。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，这样预给定所述评价准则，使得
所述地图(200)的内容在本地在所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)的有效范围内被评价为有效，其方式是，预给定的第一最小数量的、包含在所述地图(200)中的第一环境特征(201)被预给定的第二最小数量的、借助所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)检测到的第二环境特征证实，或者，
所述地图(200)的内容在本地被评价为无效，其方式是，预给定的第一最小数量的第一环境特征(201)没有被预给定的第二最小数量的第二环境特征证实。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一环境特征(201)和/或所述至少一个第二环境特征是
建筑物，尤其是隧道(251)和/或桥梁和/或高速公路休息站和/或楼房(252)和/或收费站和/或加油站，和/或
风景特征，尤其是湖泊(253)和/或河流和/或树木(254)和/或溪流和/或山(255)和/或森林(256)，和/或
交通标志，尤其是道路指示牌(257)和/或交通信号灯，和/或
交通基础设施的组成部分，尤其是护栏和/或停车站和/或车道标记(258)。
9.用于评价地图(200)的内容的设备(110)，其中，所述地图(200)包含至少一个第一环境特征(201)，所述设备包括：
-用于借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测至少一个第二环境特征的第一器件(111)，
-用于将包含在所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)与检测到的所述至少一个第二环境特征比较的第二器件(112)，
-用于根据所执行的比较评价所述地图(200)的内容的第三器件(113)。
10.根据权利要求9所述的设备(110)，其特征在于，所述第二器件(112)这样构造，使得通过所述比较复检，检测到的所述至少一个第二环境特征是否被所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)证实。
11.根据权利要求9或10所述的设备(110)，其特征在于，所述第三器件(113)这样构造，使得所述地图(200)的内容被评价，其方式是，预给定的第一最小数量的、包含在所述地图(200)中的第一环境特征(201)与预给定的第二最小数量的、借助所述至少一个行驶工具(100)的所述至少一个传感器(101)检测到的第二环境特征比较和/或用所述第二环境特征证实。
12.通信设备(114)，其设置用于传送和接收
-第一数据，所述第一数据代表借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测到的至少一个第二环境特征和/或
-第二数据，所述第二数据代表包含在地图(200)中的至少一个第一环境特征(201)与检测到的所述至少一个第二环境特征的至少一个比较和/或
-第三数据，所述第三数据代表根据所执行的比较对所述地图(200)的内容的至少一个评价。
13.用于运行至少一个行驶工具的方法，
其中，所述运行根据对地图(200)的内容的评价来实施，并且
所述地图(200)的内容借助以下步骤来评价，其中，所述地图(200)包含至少一个第一环境特征(201)：
-借助至少一个行驶工具(100)的至少一个传感器(101)检测至少一个第二环境特征，
-将包含在所述地图(200)中的所述至少一个第一环境特征(201)与检测到的所述至少一个第二环境特征比较，
-根据所执行的比较评价所述地图(200)的内容。
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