用于提供前方道路走向的方法和控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于參照使用道路（2）的車輛（1）的地理位置和行駛方向（F）為車輛的至少一個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)（100）提供前方道路走向的方法，該方法具有以下步驟：a）確定車輛的地理位置和獲取車輛的行駛方向;b）調(diào)取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)；c）評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以識別出至少是所使用道路（2）的道路數(shù)據(jù)，借助控制裝置（10）將車輛（1）分配至道路（2）；d）確定車輛相對于道路（2）的位置；e）從道路數(shù)據(jù)中確定道路走向；f）提供道路走向和車輛位置；在步驟b）中調(diào)取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的形式是可預(yù)設(shè)區(qū)域的航拍圖的航拍圖數(shù)據(jù)；在步驟c）中從航拍圖數(shù)據(jù)中提取出道路數(shù)據(jù)。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施該方法的控制裝置。
【專利說明】用于提供前方道路走向的方法和控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于提供前方道路走向的方法。本發(fā)明此外還涉及一種用于實(shí)施這種方法的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在行駛輔助系統(tǒng)的領(lǐng)域中，設(shè)置于車輛中的、用于識別前方道路走向的識別設(shè)備是公知的，該設(shè)備例如具有獲取車道標(biāo)志(Spurmarkierung)的攝像機(jī)。例如可以將道路走向的信息與車輛的位置數(shù)據(jù)一起處理，以便參照當(dāng)前車輛位置、尤其是還結(jié)合電子道路圖來示出道路走向。除攝像裝置外，還可以使用例如雷達(dá)傳感器或激光掃描儀來尤其是用于識別導(dǎo)向牌或護(hù)欄。
[0003]要盡可能準(zhǔn)確確定和預(yù)測道路走向，在此，例如在控制方面有利的是一種用于車道輔助的設(shè)備(所謂的車道保持輔助LKA)或一種用于彎道輔助的設(shè)備，以便可以更準(zhǔn)確地保持車道或者在過快向彎道駛?cè)霑r(shí)可以更早或更可靠地發(fā)出警告，或者能實(shí)現(xiàn)提前控制燈光，例如在彎道或起伏路上自動轉(zhuǎn)向時(shí)。
[0004]但是在許多情況下，這種設(shè)別設(shè)備的有效范圍最大僅在200米范圍內(nèi)，其中，識別設(shè)備在行車道起伏或拐彎時(shí)僅能受限制地發(fā)出和評估行車道走向的信息。
[0005]專利文獻(xiàn)DE 199 21 437 C2公開了用于確定道路幾何結(jié)構(gòu)和車輛在道路上的位置的一種方法和一種設(shè)備，其中將車輛的路徑數(shù)據(jù)與道路幾何結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)相比較，并在其中能將車輛分配至行駛車道，其方法是，在道路標(biāo)志的側(cè)偏移基礎(chǔ)上確定道路幾何結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，該偏移由設(shè)置在車輛上的行駛車道識別設(shè)備獲取。
[0006]專利文獻(xiàn)DE 10 2010 020 298 B4公開了用于從多個(gè)當(dāng)前拍攝的航拍圖的部分重疊的、參考地理坐標(biāo)的數(shù)字式航拍圖序列中獲取道路交通數(shù)據(jù)的一種方法和一種設(shè)備，其中為減少計(jì)算時(shí)間，在被借助第一和第二分類器相繼評估的航拍圖中的僅一個(gè)航拍圖的圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行車輛識別。能夠更可靠和在更短計(jì)算時(shí)間內(nèi)獲取交通數(shù)據(jù)。例如可以通過在航拍圖數(shù)據(jù)中尋找對于車輛而言是典型的矩形輪廓來進(jìn)行車輛識別。尤其為了通過省略坐標(biāo)變換而減小計(jì)算時(shí)間，可以例如只對直線性的尋找區(qū)域進(jìn)行車輛識別。為了進(jìn)一步界定車輛識別的尋找區(qū)域，可以使待評估的區(qū)域沿著從自身單獨(dú)的道路數(shù)據(jù)庫或交通路網(wǎng)-數(shù)據(jù)庫所獲取的并投射到航拍圖中的道路軸。
[0007]專利申請EP O 740 163 A2示出了一種用于獲取汽車相對于道路的位置的裝置，該裝置設(shè)計(jì)用于借助設(shè)置在車輛中的攝像裝置獲取道路輪廓，尤其是借助邊緣讀取器(Randauslesemittel )、閾值發(fā)生器和輪廓讀取器(Konturauslesemittel)來處理輪廓數(shù)據(jù)并且將其作為換算后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)提供，并獲取和比例尺相關(guān)的特征以用于產(chǎn)生描述所獲取輪廓的尺寸的尺寸數(shù)據(jù)，其中也能獲取較小的道路起伏，并且其中可以和在均勻的或不均的區(qū)間中是否存在道路標(biāo)志無關(guān)地來進(jìn)行位置獲取。
[0008]公開文本DE 10 2006 026 479 Al公開了一種用于為導(dǎo)航系統(tǒng)提供周圍環(huán)境信息的方法。通過調(diào)取所期望位置的當(dāng)前衛(wèi)星圖像和借助衛(wèi)星圖像確定例如空著的停車場或交通堵塞的方法，由此將當(dāng)前的周圍環(huán)境信息用于路線計(jì)算。經(jīng)過編輯的圖像數(shù)據(jù)被作為背景圖像使用，在該背景圖像上使得矢量圖形、道路信息和導(dǎo)航信息漸顯。
[0009]此外，公開文本DE 10 2006 051 539 Al描述了一種用于在航拍圖輔助下進(jìn)行機(jī)動車周圍環(huán)境獲取的方法。從和車輛相關(guān)的圖像拍攝和航拍圖拍攝中測量車輛周圍環(huán)境，并從車輛周圍環(huán)境、例如像道路走向中確定參數(shù)。
[0010]此外，公開文本DE 100 43 966 Al公開了一種用于車輛導(dǎo)航的方法。在此利用衛(wèi)星-導(dǎo)航系統(tǒng)，還尤其從所觀測的車輛所處的區(qū)域中拍攝地表。衛(wèi)星拍攝的優(yōu)點(diǎn)是，其給出關(guān)于交通情況的實(shí)際狀態(tài)的信息，其中通過確定車輛的位置為駕駛者分配他唯一感興趣的那個(gè)區(qū)域。在此涉及到的是眼前的車輛周圍環(huán)境，通常僅涉及到的是沿行駛方向處于前方的那個(gè)區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于，提供用于盡可能準(zhǔn)確識別道路的一種裝置和一種方法，以便在所產(chǎn)生的道路數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上預(yù)先以高準(zhǔn)確度預(yù)定道路走向。由此還可以一尤其是也在車輛安全性方面一更好地控制車輛。
[0012]該目的通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的方法以及通過一種具有并列權(quán)利要求所述特征的控制裝置得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案連同適宜改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0013]本發(fā)明涉及一種用于參照使用道路的車輛的地理位置和行駛方向?yàn)檐囕v的至少一個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)提供前方道路走向的方法，該方法具有以下步驟:
[0014]a)確定車輛的地理位置以及獲取車輛的行駛方向；
[0015]b)調(diào)取在圍繞車輛位置的可預(yù)設(shè)區(qū)域中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，尤其是從車輛的存儲單元并且尤其是在與車輛的行駛方向有關(guān)的區(qū)域中進(jìn)行調(diào)??；
[0016]c)評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以便識別出至少是所使用道路在該區(qū)域中的道路數(shù)據(jù)，并且——尤其是借助控制裝置——將車輛分配至/分派到/指定給道路；
[0017]d)通過將道路數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合——尤其是借助控制裝置——來確定車輛相對于道路的位置；
[0018]e)參照行駛方向由道路數(shù)據(jù)確定道路走向；和
[0019]f)為駕駛員輔助系統(tǒng)提供道路走向和車輛位置；以及
[0020]-在步驟b)中:調(diào)取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，該周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的形式是該可預(yù)設(shè)區(qū)域的航拍圖/空中攝影圖的航拍圖數(shù)據(jù)，尤其是調(diào)取到控制裝置中；和
[0021]-在步驟c)中:從航拍圖數(shù)據(jù)中提取出道路數(shù)據(jù)——尤其是道路上的單一行車道的行車道數(shù)據(jù)。
[0022]所述方法這樣改進(jìn)，即在步驟e)中為確定道路走向僅對根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛路線在接下來的幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)將由車輛駛過的道路區(qū)段進(jìn)行評估。
[0023]本發(fā)明基于這一認(rèn)識:可以尤其是以盡可能準(zhǔn)確的方式和特別預(yù)見性的方法利用航拍圖數(shù)據(jù)從而即使在大的有效范圍中也能評估道路走向，而不必非要動用單獨(dú)的道路數(shù)據(jù)庫。從航拍圖數(shù)據(jù)本身就可以足夠準(zhǔn)確地并且還可以選擇也在車輛前方遠(yuǎn)距離內(nèi)確定道路走向。[0024]在此，可以參照從航拍圖獲取的道路數(shù)據(jù)將車輛相對于道路邊緣定位在道路上或例如參照狹窄彎道定位。這樣可以為駕駛員輔助系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，由此得知——尤其是參照將出現(xiàn)的道路走向，即隧道、建筑工地、橋、彎道或類似物——車輛是否處于危險(xiǎn)狀況中。這種危險(xiǎn)狀況還可以借助于航拍圖數(shù)據(jù)的理論上不受限制的、預(yù)見性的有效范圍以足夠的提前時(shí)間得到預(yù)測，這尤其在高于150km/h、200km/h或甚至225km/h的高速時(shí)是有用的。
[0025]航拍圖數(shù)據(jù)在此優(yōu)選不通過近似或幾何標(biāo)準(zhǔn)輪廓簡化，而是首先作為(原始)圖像數(shù)據(jù)存在，該圖像數(shù)據(jù)能以其被獲取時(shí)的形式被評估。該圖像數(shù)據(jù)在此還可以具有高現(xiàn)實(shí)性。在此可以與車輛檢測單元(攝像機(jī))或?qū)Ш较到y(tǒng)的道路數(shù)據(jù)庫無關(guān)地來評估道路走向，而僅僅基于航拍圖，從航拍圖中確定道路走向并向航拍圖中投射或算入車輛位置。僅有唯一的一個(gè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是必須的。在此不必通過車輛本身的光學(xué)的檢測裝置來記錄某一/任一行車道邊界線的道路幾何結(jié)構(gòu)或走向，而是可以僅在航拍圖數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上來計(jì)算所述道路幾何結(jié)構(gòu)或走向，該計(jì)算也可以利用在車輛待行駛路段方面的可自由選擇的有效范圍來進(jìn)行。當(dāng)基于航拍圖數(shù)據(jù)來確定走向時(shí)，還可以減小車輛在裝置技術(shù)方面的花費(fèi)，這是因?yàn)椴恍枰某杀镜幕蚣夹g(shù)上尤其經(jīng)過完善的周圍環(huán)境獲取單元，由此特別還可以降低駕駛員輔助系統(tǒng)的成本。
[0026]通過利用(原始)圖像數(shù)據(jù)一方面可以如所述那樣取得非常好的準(zhǔn)確度，另一方面還可以保持較少或者說較小的數(shù)據(jù)量:通過GPS已知了車輛的位置，所以在步驟c)中可以尤其是在車輛前方或必要時(shí)也在車輛后方——只要駕駛員輔助系統(tǒng)也能夠覆蓋后部區(qū)域——的確定距離中專門為所使用道路提取出道路數(shù)據(jù)。因此不存在具有大量(差的)經(jīng)過近似的道路走向數(shù)據(jù)的大的數(shù)據(jù)基(Datenbasis)，而是存在尤其自動地并且根據(jù)需求生成的關(guān)于相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)道路的小的數(shù)據(jù)基。在此，還能以如下方式改進(jìn)所述方法:(僅)評估那些根據(jù)預(yù)設(shè)的、存儲在導(dǎo)航儀中的并且由車輛所行駛的行駛路線在接下來的幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)將駛過的道路區(qū)段。由此可以保持尤其少的數(shù)據(jù)基并使計(jì)算耗費(fèi)最小化。
[0027]借助所述方法，例如可以以尤其準(zhǔn)確或預(yù)見性的方式根據(jù)當(dāng)前的、調(diào)取的或在車輛中或從車輛下載的航拍圖數(shù)據(jù)和由其確定的道路數(shù)據(jù)來預(yù)見性地控制轉(zhuǎn)向燈。還能實(shí)現(xiàn)為預(yù)見性的擋位選擇的目的來控制自動變速器。在此例如還可以考慮到例如在建筑工地區(qū)域中繞行或轉(zhuǎn)換行車道。
[0028]換句話說，可以這樣再現(xiàn)道路走向、尤其是道路行車道的走向，即從優(yōu)選未處理的、真實(shí)的(并且可選還尤其是最新的)航拍圖數(shù)據(jù)中產(chǎn)生道路數(shù)據(jù)。該航拍圖數(shù)據(jù)在此可以一方面非常新，另一方面未被改變并且尚未在如下意義上被數(shù)字化和簡化:尤其由中間連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器或?qū)Ш较到y(tǒng)通過某些幾何圖像(直線、圓弧、回旋曲線)來近似、也就是簡化示出道路走向，由此可能會影響準(zhǔn)確性。尤其為了減少數(shù)據(jù)量的目的，在此通常在存儲在導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖中進(jìn)行通過幾何圖像(直線、圓弧、回旋曲線)的近似。小的S形彎道在此盡可能通過直線近似，或者——在雖然該彎道不是圓形走向的情況下——仍例如利用統(tǒng)一的彎曲半徑僅粗略地對從直線路段向彎道過渡的部分進(jìn)行近似。在此也就必須容忍準(zhǔn)確度的降低，但是這對于行駛輔助系統(tǒng)而言是不利的，也就是可能會影響到行車輔助系統(tǒng)的功倉泛。
[0029]在根據(jù)所述方法的一個(gè)變型方案中，通過邊緣識別或從航拍圖數(shù)據(jù)產(chǎn)生道路數(shù)據(jù)的其它提取方法，可以以高準(zhǔn)確度和大有效范圍預(yù)測走向，尤其是這種對走向的預(yù)測和是否存在光學(xué)上不能獲取的彎道區(qū)域或被小丘或其它道路起伏所遮蓋的道路區(qū)段無關(guān)。在航拍圖中也獲取這些道路區(qū)段并且還可以對這種不能從車輛位置上獲取到的或不能由車輛乘客視野感知到的道路部段進(jìn)行邊緣識別。尤其是在分別最新調(diào)取到航拍圖數(shù)據(jù)并下載到車輛中時(shí)，還可以獲得特別新的道路圖，例如還可以獲取設(shè)置的建筑工地。但是也可以在可預(yù)設(shè)的時(shí)間點(diǎn)調(diào)取航拍圖數(shù)據(jù)，并且可以不依賴于與數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信進(jìn)行所述方法。換句話說，可以從曾拍攝的、并且已存儲或備份的航拍圖中獲取航拍圖數(shù)據(jù)或道路(走向)數(shù)據(jù)。也就是說，可以在沒有持續(xù)保持的通信接口的情況下進(jìn)行評估。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明方法的步驟a)中對位置的確定或獲取，優(yōu)選通過調(diào)取關(guān)于車輛位置的地理實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)或通過獲取關(guān)于車輛行駛方向的數(shù)據(jù)來進(jìn)行。
[0031]在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟b)或d)中，在此優(yōu)選——尤其是借助控制裝置——將航拍圖數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合來確定車輛在航拍圖中的位置。
[0032]在步驟c)中，優(yōu)選借助邊緣識別在航拍圖中通過——尤其是根據(jù)航拍圖比例尺——產(chǎn)生道路邊緣數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，所述比例尺包含關(guān)于航拍圖比例尺和/或生成航拍圖的高度的信息。在步驟e)中，尤其可以借助控制裝置評估邊緣數(shù)據(jù)。
[0033]在步驟f)中，優(yōu)選提供具有關(guān)于車輛所使用行車道的行車道走向的信息的道路數(shù)據(jù)。為此，尤其通過評估行車道邊界線優(yōu)選參照單一行車道來實(shí)施邊緣識別。在此可以提供車輛相對于道路或道路走向的位置。
[0034]車輛本身的存儲單元可以設(shè)計(jì)為中間存儲器，在其中僅中間存儲了地圖數(shù)據(jù)或周圍環(huán)境數(shù)據(jù)一例如當(dāng)通過(互聯(lián)網(wǎng))連接實(shí)時(shí)地調(diào)取這些數(shù)據(jù)時(shí)，但存儲單元也可以作為選擇或附加地設(shè)計(jì)為一種硬盤存儲器，其只讀存儲周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，因而不必與外部的、獨(dú)立于車輛的地圖數(shù)據(jù)庫通信。
[0035]比例尺例如通過生成航拍圖的高度或者關(guān)于地表的圖像細(xì)節(jié)的平面尺寸而確定。比例尺在各航拍圖中是已知的并且可以被作為圖像信息連同航拍圖本身進(jìn)行傳輸。比例尺可以被作為航拍圖數(shù)據(jù)的一部分一起傳輸，為此不需要單獨(dú)的數(shù)據(jù)連接或單獨(dú)的信號。通過控制裝置可以直接由航拍圖數(shù)據(jù)確定或評估比例尺。
[0036]雖然例如在待評估的數(shù)據(jù)量和所需計(jì)算時(shí)間方面適宜的是:僅確定沿行駛方向在車輛前方的鄰近范圍中的道路走向，但是，所述鄰近范圍也可以設(shè)置成同心地圍繞車輛或是以橢圓長軸沿行駛方向的圍繞車輛的橢圓，以便也在車輛側(cè)方和后方為行駛輔助系統(tǒng)提供關(guān)于車輛尾側(cè)區(qū)域中周圍環(huán)境的信息。對于車輛靜止的情況，也就是當(dāng)不沿確定方向行駛時(shí)，通過車輛的中心縱軸規(guī)定行駛方向，也就是說，在沒有時(shí)間變化的情況下也可以通過以下方法評估位置數(shù)據(jù):在車輛?？繒r(shí)知道車輛的車頭朝向哪個(gè)方向，以便能夠參照行駛方向?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明的方法。
[0037]尤其當(dāng)航拍圖是在較高高度拍攝時(shí)，可以參照道路本身進(jìn)行邊緣識別，或者尤其當(dāng)航拍圖是在較低高度或以特別高的分辨率拍攝時(shí)，還可以參照道路的單一行車道或行駛軌道進(jìn)行邊緣識別。在此例如可以這樣產(chǎn)生邊緣數(shù)據(jù):通過顏色區(qū)別一無論是灰色調(diào)還是顏色漸淺一識別道路和道路的側(cè)方界限，其中還可以獲取畫實(shí)線的或畫虛線的行車道標(biāo)志。也能夠通過預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來識別輪廓、形狀或結(jié)構(gòu)，以便以這些輪廓、形狀或結(jié)構(gòu)進(jìn)行有目的的邊緣識別。[0038]優(yōu)選通過能接收和評估GPS-信號的車輛本身的GPS系統(tǒng)來調(diào)取車輛的地理實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)。通過借助GPS-信號所接收到的位置數(shù)據(jù)的隨時(shí)間的變化(zeitlichenVerlauf)可以產(chǎn)生車輛行駛方向的數(shù)據(jù)。但也可以通過車輛本身的羅盤裝置確定，所述羅盤裝置能參照車輛的中心縱軸給出羅盤數(shù)據(jù)或行駛方向數(shù)據(jù)。
[0039]地理實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)可以被傳輸給車輛本身的存儲單元并且與已經(jīng)備份在存儲單元中的航拍圖數(shù)據(jù)或?yàn)榛貞?yīng)位置確定才調(diào)取的航拍圖數(shù)據(jù)相互聯(lián)系在一起。
[0040]在步驟e)中，尤其是早從步驟d)起，就僅需要加工所提取出的(邊緣)數(shù)據(jù)。這優(yōu)點(diǎn)在于，僅需要向行駛輔助系統(tǒng)提供少量數(shù)據(jù)，也就是提供已經(jīng)在基本信息方面過濾過的道路走向數(shù)據(jù)。提取出的道路數(shù)據(jù)量僅是航拍圖數(shù)據(jù)量的一小部分，這把計(jì)算所用的花費(fèi)和計(jì)算時(shí)間減少到最低限度。
[0041]所確定的行車道走向可以用于所述方法的其它步驟、尤其是以下步驟:
[0042]g)調(diào)取關(guān)于車輛的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)；和
[0043]h)根據(jù)車輛位置和道路走向并且根據(jù)行駛狀態(tài)運(yùn)行車輛的至少一個(gè)功能。
[0044]這些步驟可以由行駛輔助系統(tǒng)負(fù)責(zé)，該行駛輔助系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為車輛系統(tǒng)的子系統(tǒng)。
[0045]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，在圍繞車輛的鄰近范圍中進(jìn)行步驟b)中的調(diào)取和步驟
c)中的提取和/或步驟e)中的評估，尤其是在100米至10000米的鄰近范圍中，優(yōu)選是在500米至5000米的鄰近范圍中，尤其優(yōu)選是圍繞車輛的1000米的鄰近范圍中，其中，該鄰近范圍在步驟b)中參照航拍圖數(shù)據(jù)在所述區(qū)域中被規(guī)定。也可以選擇參照行駛方向和/或參照道路走向規(guī)定鄰近范圍，也就是對于蜿蜒/曲折延伸的道路規(guī)定為橫向于車輛正舷方的(沿車輛縱向的)矩形或正方形，或者對于基本沿一方向延伸的地方公路上拉長地和線狀地沿地方道路在行駛方向上延伸。由此可以減少待處理的數(shù)據(jù)量。
[0046]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，從存儲單元下載航拍圖數(shù)據(jù)和/或至少部分通過通信接口、尤其是在線地從互聯(lián)網(wǎng)將航拍圖數(shù)據(jù)下載到車輛中。作為用于下載航拍圖數(shù)據(jù)的可在線使用的數(shù)據(jù)庫在此可以理解為其中備份有優(yōu)選盡可能是當(dāng)前的航拍圖數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)庫?？刂蒲b置優(yōu)選設(shè)計(jì)為與多個(gè)在線數(shù)據(jù)庫相連，無論是同時(shí)還是相繼相連，并且檢查在哪個(gè)在線數(shù)據(jù)庫中以較高現(xiàn)實(shí)性和/或較大或較好的分辨率備份了有關(guān)區(qū)域的航拍圖數(shù)據(jù)(也就是細(xì)化了的航拍圖數(shù)據(jù)，尤其還有具有較小比例尺的航拍圖數(shù)據(jù)，也就是從較低高度拍攝的航拍圖數(shù)據(jù))，以便調(diào)取具有相應(yīng)較大分辨率或較高現(xiàn)實(shí)性的航拍圖數(shù)據(jù)。
[0047]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，在線地從互聯(lián)網(wǎng)將航拍圖數(shù)據(jù)下載到車輛中，其中，在步驟b)中下載在車輛前方沿行駛方向的鄰近范圍的航拍圖和在步驟c)中參照行駛方向在鄰近范圍中進(jìn)行提取。由此可以確保道路數(shù)據(jù)的特別高的現(xiàn)實(shí)性，并且可以考慮到例如由于施工措施而改變的道路走向或新出現(xiàn)的橋。
[0048]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，在步驟c)中的提取之后，尤其是在步驟e)之前，對其中道路走向至少部分中斷的航拍圖區(qū)段進(jìn)行插值處理。由此可以補(bǔ)償某些圖像干擾、人為假象、在此期間的可能被航拍圖數(shù)據(jù)附帶記錄下的可能遮蓋道路邊界的汽車長隊(duì)，并且仍舊可以確定連續(xù)的道路走向。控制裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)用于尋找有必要進(jìn)行插值處理的道路區(qū)段的其它航拍圖數(shù)據(jù)、尤其是備選的數(shù)據(jù)庫中的航拍圖數(shù)據(jù)，以便能夠以較大的可靠度提取出道路數(shù)據(jù)并重建道路走向。在此可以首先在插值處理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供道路走向，以便在發(fā)現(xiàn)更準(zhǔn)確的航拍圖數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行調(diào)整:是否在補(bǔ)償區(qū)域中已進(jìn)行插值處理，如果插值處理的道路數(shù)據(jù)與更準(zhǔn)確的航拍圖數(shù)據(jù)的偏差較大，那么參照更準(zhǔn)確的航拍圖數(shù)據(jù)來進(jìn)行提取過程，并提供更準(zhǔn)確的道路數(shù)據(jù)。
[0049]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，在步驟C)中基于預(yù)先規(guī)定的、至少具有X方向和y方向的坐標(biāo)系統(tǒng)、尤其是三維的坐標(biāo)系統(tǒng)提供道路數(shù)據(jù)，其中至少在X方向和I方向上規(guī)定步距。通過在X和y方向上的步距可以確定準(zhǔn)確度，由此評估在坐標(biāo)系統(tǒng)的確定方向上的道路走向。如果涉及到非常多彎的但是基本在平面中走向的道路——例如在荷蘭城市道路網(wǎng)中的道路，那么可以舍棄在相應(yīng)于垂直方向的z方向上的步距。相反如果涉及到相當(dāng)筆直走向的道路，但是卻通過一系列的小丘、隆起、橋、隧道，那么可以尤其是為了減少待處理的數(shù)據(jù)量而在z方向上選擇特別小的步距，并且放大在X和y方向上的步距。
[0050]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，借助控制裝置或與控制裝置耦合的車輛系統(tǒng)來評估道路走向和車輛位置，并且檢查是否要對車輛的功能進(jìn)行操控。換句話說，可以這樣提供數(shù)據(jù)，使得可以通過駕駛員輔助系統(tǒng)控制車輛。
[0051]根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，獲取和評估車輛的行駛狀態(tài)，其中根據(jù)行駛狀態(tài)對車輛進(jìn)行檢查以及操控。由此可以例如對車輛的特別高的速度作出反應(yīng)并且發(fā)出警告或者還早已對車輛速度進(jìn)行限制。
[0052]所述目的也如上所述通過一種用于參照使用道路的車輛的地理位置和行駛方向?yàn)檐囕v的至少一個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)提供前方道路走向的控制裝置來實(shí)現(xiàn)，所述控制裝置設(shè)計(jì)用于:
[0053]-確定車輛的地理位置以及獲取車輛的行駛方向；
[0054]-調(diào)取在圍繞車輛位置的可預(yù)設(shè)區(qū)域中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，尤其是從車輛的存儲單元，并且尤其是在涉及車輛行駛方向的區(qū)域中進(jìn)行調(diào)??；
[0055]-評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以便識別出至少是所使用道路在該區(qū)域中的道路數(shù)據(jù)，并且將車輛分配至道路；
[0056]-通過將道路數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合來確定車輛相對于道路的位置；
[0057]-參照行駛方向由道路數(shù)據(jù)確定道路走向；和
[0058]-為駕駛員輔助系統(tǒng)提供道路走向和車輛位置；
[0059]其中，所述控制裝置還設(shè)計(jì)用于:
[0060]-調(diào)取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，該周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的形式是該可預(yù)設(shè)區(qū)域的航拍圖的航拍圖數(shù)據(jù)；和
[0061]-從航拍圖數(shù)據(jù)中提取出道路數(shù)據(jù)、尤其是道路上的單一行車道的行車道數(shù)據(jù)；和其中
[0062]-該控制裝置這樣設(shè)計(jì)，使得為提供道路走向僅對根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛路線在接下來的幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)將由車輛駛過的道路區(qū)段進(jìn)行評估。
[0063]通過這種控制裝置可以以較高的準(zhǔn)確度為駕駛員輔助系統(tǒng)提供道路走向數(shù)據(jù)，并且可以預(yù)見性地、以充足的警告駕駛員的時(shí)間緩沖可能性來控制車輛，并且還可以選擇通過干預(yù)行駛動態(tài)(行駛動力學(xué)特性)來控制車輛。
[0064]控制裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)用于將航拍圖數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合以便確定車輛在航拍圖中的位置，以及用于借助在航拍圖中識別邊緣通過尤其是根據(jù)航拍圖比例尺產(chǎn)生道路邊緣數(shù)據(jù)來提取出道路數(shù)據(jù)，所述比例尺包含了關(guān)于航拍圖比例尺和生成航拍圖的高度的信
肩、O
[0065]關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法所提供的實(shí)施方式和其優(yōu)點(diǎn)也相應(yīng)適用于所要求保護(hù)的控制裝置。
[0066]上述在說明書中所提到的特征和特征組合以及下述在【專利附圖】

【附圖說明】中所提到的或在附圖中單獨(dú)示出的特征和特征組合不僅可以以各給定的組合形式、還可以以其它組合形式或單獨(dú)形式使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0067]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從權(quán)利要求、下述優(yōu)選實(shí)施例的說明以及借助附圖得出，其中相同的或功能相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。其中示出:
[0068]圖1用透視圖示出具有兩個(gè)行車道的道路的航拍圖，車輛處于該道路上并與數(shù)據(jù)服務(wù)器通信，從數(shù)據(jù)服務(wù)器調(diào)取航拍圖數(shù)據(jù)；和
[0069]圖2用示意圖示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定前方道路走向的方法的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0070]圖1示出了車輛1，該車輛在道路2的右側(cè)行車道2a上沿行駛方向F行駛。車輛I具有控制裝置10，其中，車輛I借助控制裝置10或獨(dú)立的通信設(shè)備與數(shù)據(jù)服務(wù)器30通信，車輛可以從數(shù)據(jù)服務(wù)器中獲取或調(diào)取關(guān)于車輛周圍環(huán)境的航拍圖數(shù)據(jù)?？梢赃x擇性地將航拍圖數(shù)據(jù)至少部分也存儲在車輛I中，無論是從一開始還是暫時(shí)緩存所調(diào)取的航拍圖數(shù)據(jù)，以便尤其是在通信暫時(shí)中斷時(shí)——例如在信號盲區(qū)中——避免系統(tǒng)停止運(yùn)行。為此，控制裝置10與存儲設(shè)備12耦合。車輛I此外還具有與控制裝置10耦合的位置獲取設(shè)備20、例如GPS設(shè)備，借此能夠獲取車輛的位置數(shù)據(jù)?？刂蒲b置10設(shè)計(jì)用于例如通過位置數(shù)據(jù)的隨時(shí)間的變化或基于由車輛I的未示出的傳感設(shè)備所提供的測量值來獲取行駛方向F。通過這種方式，控制裝置10還可以考慮到車輛速度?？刂蒲b置10與至少一個(gè)執(zhí)行器11耦合并設(shè)計(jì)用于控制執(zhí)行器11，以便尤其是調(diào)整車輛I的像轉(zhuǎn)向燈或速度警報(bào)的功能。此外控制裝置10與車輛系統(tǒng)100耦合、尤其還與導(dǎo)航系統(tǒng)耦合。車輛系統(tǒng)100設(shè)計(jì)成行駛輔助系統(tǒng)，或者具有單獨(dú)的行駛輔助系統(tǒng)，借行駛輔助系統(tǒng)可以根據(jù)所提供的道路走向干預(yù)行駛動態(tài)。
[0071]由數(shù)據(jù)服務(wù)器30獲得的航拍圖數(shù)據(jù)在此形成了用于評估車輛I周圍環(huán)境和用于識別道路2的走向的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?？刂蒲b置10設(shè)計(jì)用于通過在航拍圖中——尤其是參照道路邊界2.1,2.2和/或行車道標(biāo)志2.3——進(jìn)行邊緣識別的方式來從航拍圖中提取出道路數(shù)據(jù)。行車道標(biāo)志2.3例如可以是在航拍圖中也可明顯感知到的、顯著的護(hù)欄的形式，該護(hù)欄準(zhǔn)確規(guī)定道路走向，并且例如在高速公路的兩個(gè)行駛方向之間設(shè)置在中央，就像在許多意大利高速路上所實(shí)現(xiàn)的那樣。
[0072]圖2中示出了用于根據(jù)使用道路的車輛的位置來確定前方道路走向的方法的流程圖，該方法具有以下步驟:
[0073]a)確定車輛的地理位置以及獲取車輛的行駛方向；[0074]b)調(diào)取在圍繞車輛位置的可預(yù)設(shè)區(qū)域中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，尤其是從車輛的存儲單元中并且尤其是參照車輛的行駛方向進(jìn)行調(diào)取，其中將道路的航拍圖的航拍圖數(shù)據(jù)形式的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)下載到控制裝置中，并且借助控制裝置確定車輛在航拍圖中的位置。
[0075]c)評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以便識別區(qū)域中并且至少是道路的道路數(shù)據(jù)，尤其是借助控制裝置將車輛分配至道路，其中，優(yōu)選通過在航拍圖中的邊緣識別和通過借助控制裝置根據(jù)航拍圖的比例尺產(chǎn)生道路的邊緣數(shù)據(jù)來從航拍圖中提取出道路數(shù)據(jù)，尤其是道路上的各行車道的行車道數(shù)據(jù)，所述比例尺包含關(guān)于航拍圖的大小和/或生成航拍圖的高度的信肩、O
[0076]d)通過將道路數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合——尤其是借助控制裝置——確定車輛相對于道路的位置。
[0077]e )從道路數(shù)據(jù)中參照行駛方向確定道路走向，其中，優(yōu)選借助控制裝置對邊緣數(shù)據(jù)進(jìn)行評估；和
[0078]f)為駕駛員輔助系統(tǒng)提供道路走向和車輛位置。
[0079]所確定的行車道走向可以用于所述方法的其它步驟、尤其是下述步驟:
[0080]g)調(diào)取關(guān)于車輛的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)；和
[0081]h)根據(jù)車輛位置和道路走向并且根據(jù)行駛狀態(tài)運(yùn)行車輛的至少一個(gè)功能。在此例如可以為駕駛員生成警報(bào)信號，警告他:其車輛行駛過快而不能通過前方的彎道。
【權(quán)利要求】
1.一種用于參照使用道路(2)的車輛(I)的地理位置和行駛方向(F)為車輛的至少一個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)(100)提供前方道路走向的方法，所述方法具有以下步驟: a)確定車輛(I)的地理位置以及獲取車輛的行駛方向(F); b)調(diào)取在圍繞車輛位置的可預(yù)設(shè)區(qū)域中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，該周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的形式是該可預(yù)設(shè)區(qū)域的航拍圖的航拍圖數(shù)據(jù)； c)評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以便識別出至少是所使用道路(2)在該區(qū)域中的道路數(shù)據(jù)，從航拍圖數(shù)據(jù)中提取出道路數(shù)據(jù)并且將車輛(I)分配至道路(2 ); d)通過將道路數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合來確定車輛相對于道路(2)的位置； e)參照行駛方向(F)由道路數(shù)據(jù)確定道路走向； f)為駕駛員輔助系統(tǒng)(100)提供道路走向和車輛位置； 其中， 在步驟e)中為確定道路走向僅對根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛路線在接下來的幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)將由車輛(I)駛過的道路區(qū)段進(jìn)行評估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在圍繞車輛(I)的鄰近范圍中進(jìn)行步驟b)中的調(diào)取和步驟c)中的提取和/或步驟e)中的確定，尤其是在100米至10000米的鄰近范圍中，優(yōu)選是在500米至5000米的鄰近范圍中，尤其優(yōu)選是在圍繞車輛1000米的鄰近范圍中，其中，該鄰近范圍在步驟b)中參照航拍圖數(shù)據(jù)在所述區(qū)域中被規(guī)定。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1或2所述的方法，其特征在于，從車輛的存儲單元(12)下載航拍圖數(shù)據(jù)和/或至少部分通過通信接口、尤其是在線地從互聯(lián)網(wǎng)將航拍圖數(shù)據(jù)下載到車輛(I)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在線地從互聯(lián)網(wǎng)將航拍圖數(shù)據(jù)下載到車輛(I)中，其中，在步驟b)中下載沿行駛方向(F)在車輛(I)前方的鄰近范圍的航拍圖和在步驟c)中參照行駛方向(F)在鄰近范圍中進(jìn)行提取。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟c)中的提取之后，尤其是在步驟e)之前，對其中道路走向至少部分中斷的航拍圖區(qū)段進(jìn)行插值處理。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟c)中基于預(yù)先規(guī)定的、至少具有X方向和y方向的坐標(biāo)系統(tǒng)、尤其是三維的坐標(biāo)系統(tǒng)提供道路數(shù)據(jù)，其中至少在X方向和I方向上規(guī)定步距。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助控制裝置(10)或與控制裝置耦合的車輛系統(tǒng)(100)來評估道路走向和車輛位置，并且檢查是否要對車輛的功能進(jìn)行操控。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，獲取和評估車輛的行駛狀態(tài)，并且根據(jù)行駛狀態(tài)對車輛(I)進(jìn)行檢查以及操控。
9.一種用于參照使用道路(2)的車輛(I)的地理位置和行駛方向(F)為車輛的至少一個(gè)駕駛員輔助系統(tǒng)(100)提供前方道路走向的控制裝置，所述控制裝置設(shè)計(jì)用于: -確定車輛(I)的地理位置以及獲取車輛的行駛方向(F)； -調(diào)取在圍繞車輛(I)位置的可預(yù)設(shè)區(qū)域中的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)； -評估周圍環(huán)境數(shù)據(jù)以便識別出至少是所使用道路(2)在該區(qū)域中的道路數(shù)據(jù)，并且將車輛(I)分配至道路；-通過將道路數(shù)據(jù)與車輛位置相結(jié)合來確定車輛相對于道路(2)的位置； -參照行駛方向(F)由道路數(shù)據(jù)確定道路走向； -為駕駛員輔助系統(tǒng)(100)提供道路走向和車輛位置； -調(diào)取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，該周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的形式是該可預(yù)設(shè)區(qū)域的航拍圖的航拍圖數(shù)據(jù)；和 -從航拍圖數(shù)據(jù)中提取出道路數(shù)據(jù)； 其特征在于， 所述控制裝置這樣設(shè)計(jì)，使得為提供道路走向僅對根據(jù)預(yù)設(shè)的行駛路線在接下來的幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)將由車輛(I)駛過的道路區(qū)段進(jìn)行評估。
【文檔編號】G01C21/30GK103884342SQ201310705590
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】S·恩格爾 申請人:奧迪股份公司