专利名称：用于求出街道坡度信息的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求所述的用于求出街道坡度信息的方法和装置。
技术背景
导航软件在车辆中被越来越多地用作传感器，例如用做驾驶员辅助系统(ADAS = 高级驾驶员辅助系统)的传感器。其目的是使用街道上的斜度或坡度信息或者说斜坡信息。为此，需参考由地图提供商提供的数字地图材料的斜坡数据。该斜坡数据现在大多数是仅能用于最重要的主交通路线，也就是说不能被全面覆盖地加以应用，并且在近几年也不能在欧洲或者全世界使用。由此，利用地图供应商的斜坡数据的这种技术仅能受限地使用。发明内容
以此为背景，通过本发明，根据独立权利要求提出一种方法，此外还提出一种应用该方法的设备，以及最后提出一种相应的计算机程序产品。有利的设计方案由各个独立权利要求和下面的描述给出。
本发明提出一种用于求出至少一个街道坡度信息的方法，该街道坡度信息对应于数字街道地图的街道曲线的至少一个部分区段的坡度，其中该方法包括下列步骤
-组合的步骤，该步骤将所述数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据组合，其中道路网络数据表示用于所述街道曲线的形状点的坐标，并且数字地形模型的数据表示所述街道曲线的区域中地形的测地学高度信息，其中通过该组合获得具有用于所述街道曲线的街道曲线点的数字街道模型，在所述街道曲线中街道曲线点是在形状点和测地学高度信息的基础上确定的；以及
-确定的步骤，该步骤确定两个街道曲线点之间的坡度，以求出至少一个街道坡度fn息ο
本发明还提出一种用于求出至少一个街道坡度信息的设备，所述街道坡度信息对应于数字街道地图的街道曲线的部分区段的坡度，其中所述设备具有下列特征
-一种用于组合的装置，所述装置用于将所述数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据相组合，其中路线网络数据表示用于街道曲线的形状点的坐标，并且数字地形模型的数据表示街道曲线的区域中地形的测地学高度信息，其中通过组合获得具有用于所述街道曲线的街道曲线点的数字街道模型，其中所述街道曲线点是在形状点和测地学高度信息的基础上确定的；以及
-一种用于确定的装置，所述装置用于确定两个街道曲线点之间的坡度，以求出至少一个街道坡度信息。
因此，本发明提出一种设备或一种控制器件，其被构造用于执行或实施依据本发明的方法的步骤。特别地，该设备可以具有被构造用于实施所述方法的步骤的装置。通过本发明的控制器件形式的变型实施方式，可以快速并有效地实现本发明的目的。
在这里，设备可以理解为一种电器件，该电器件处理传感器信号，并且根据所述传感器信号输出坡度信息形式的控制信号或导航辅助信号。该设备可以具有被构造为硬件式的和/或软件式的接口。在构造为硬件式的情况下，这些接口可以例如是所谓的系统ASIC 的一部分，该系统包含所述设备的各种功能。然而，接口还可以是固有的集成电路，或者至少部分由分立器件组成。在构造为软件式的情况下，所述接口可以是例如在微处理器上除了其他软件模块之外还设有的软件模块。
具有程序编码的计算机程序产品是有利的，所述程序编码被存储在机器可读的载体上，如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且当在控制器件上执行程序时，计算机程序产品执行根据前面所描写的实施方式中的任意一种的方法。
在这里，路线网络数据应被理解为可由数字街道地图读出的数据，并且代表了储存在数字街道地图中的例如街道的支点或形状点。随后例如借助于支点或形状点模拟这些存储在数字街道地图中的街道，从而使数字街道地图中的街道的存储需要尽可能小的存储空间。在此，街道可以被完全常规地理解为车辆可行驶的路或只能步行的路，而与它是否为具有高或低的街道等级的路，例如高速公路或简单的辅助街道无关。数字地形模型可以是地球表面或地球表面的一部分的例如地理高度模型或测地学高度模型，其例如可以是在执行宇航任务时建立的并且是免费开放使用的。在此数字地形模型中，将高度信息与地球表面或地球表面的一部分的确定的坐标组合，所述高度信息代表了例如在所涉及的坐标上的海平面上方的确定的高度。通过将数字街道模型与数字地形模型组合构建出数字街道模型，在该模型中构造了街道曲线点，以描绘街道的三维曲线。为此，将数字街道地图的路线网络数据或形状点与数字地形模型的高度信息组合，以确定街道曲线点。这些街道曲线点随后可以被用作街道模型的支点，在这些支点之间表现出街道曲线。在此，这些街道曲线点可以直接是路线网络数据或数字街道地图的形状点，该数字街道地图与数字地形模型的高度信息组合。此外，街道曲线点还可以是根据街道曲线被添加到数字街道地图的形状点之间的并且与数字地形模型的高度信息组合的另外的支点。在此，点与高度信息的组合可以是这些点的示图的维度的扩展，其中，例如将高度信息添加到二维坐标中作为第三维。
在应用这样确定的街道曲线点的情况下，可以确定坡度，即两个(最好是邻近的) 街道曲线点之间的上升或降低。为此，例如将两个被关注的街道曲线点的由高度信息表示的高度之间的差与这两个被关注的街道曲线点之间的二维距离相关联，其中两个被关注的街道曲线点之间的二维距离可以由两个街道曲线点的坐标数据确定。通过这种方式，可以通过数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的高度信息的组合，以非常简单的方式确定任意街道曲线点之间的坡度。
因此，本发明是以下列认识为基础的，可以借助于简单的低成本获得的数字地形模型(DTM = Digital Terrain Model)生成并使用斜度数据或普通的坡度数据或者说斜坡数据，这些数据可以被用在驾驶员辅助系统中，或者被用于对于良好经济性的行车方式的路线计算。数字地形模型如今在全球范围可以大约30m的分辨率得以使用，这总体上满足于在此提出的方案的实施。
本发明提供了下述优点，即通过在此提出的解决方案，实现了将当前可用的DTM 用于生成区域或街道类型的斜坡数据的应用，在当前并且在近几年内，数据提供商或地图提供商不能全面覆盖地在欧洲范围或世界范围内提供这些斜坡数据。对应地，为了节省能CN 102538754 A源的驾驶，例如在当代可以完全实施上面所描述的技术。因为，如今数字地形模型数据已经能全面覆盖地使用，通过对数字地形模型数据的应用以求得坡度数据或斜度数据对于在由此确定的坡度信息的基础上确定有效的行车方式能得到更明显的优势。此外，相应地可以避免用于斜坡数据的更高的许可费用，这些斜坡数据至今由地图提供商提供，并且仅能通过额外收费得以使用并且仅能用于确定的街道。
当在组合的步骤中通过在两个相邻的用于街道曲线的形状点之间添加街道曲线点将路线网络数据与数字地形模型的数据组合时，是有利的，其中在添加时，为街道曲线点分配关于街道曲线点的测地学高度的信息，该信息是在数字地形模型的高度信息的基础上确定的。本发明的这种实施方式提供了如下优点，即通过在两个相邻的形状点之间添加另外的街道曲线点，可以在要形成的街道模型中更详细地模拟实际的街道曲线。为此，可以应用来自数字地形模型的信息，这些信息大多数作为在网格中的信息被提供，该网格与数字街道地图的网格有所偏差。因此，通过将数字街道地图的信息与数字地形模型的信息结合可以获得附加的详细程度。
根据本发明的另一实施方式，在组合的步骤中，将街道曲线点确定在由形状点定义的线与以数字地形模型为基础的地图坐标方格线的交点上。本发明的这种实施方式提供了下述优点，即以能够在技术上和数值上可非常简单实施的方式在数字街道模型中形成附加的街道曲线点。
此外，在组合的步骤中，在应用数字地形模型的两个不同的高度信息的情况下通过插值得到关于街道曲线点的测地学高度的信息是有利的。本发明的这种实施方式的优点是，通过在线路技术上和/或在数值上可非常简单地实现的插值实现对数字地形模型的高度信息的评估，在高度信息的评估中，关于储存在数字地形模型中的高度信息的实际坐标并非位于数字街道地图的两个形状点之间的直接连线上。
为了能够非常有利地应用坡度数据，还可以使用一种用于确定车辆在街道上的行驶的能源消耗信息的方法，其中该方法具有至少一个前面所描述的步骤，并且还具有在应用街道坡度信息的情况下求出能源消耗信息的步骤。本发明的这种实施方式的提供了下述优点，即相对于现有技术中普通地应用数字街道地图的路线网络数据的情况，即没有应用高度信息的情况，能明显更精确地求出能源消耗信息。在此，能源消耗信息可以被理解为例如每公里汽油或柴油(单位为升)的燃料消耗，或者对于电动车的情况，应理解为每公里千瓦时的燃料消耗。
根据本发明的另一实施方式，可以提出一种用于确定行驶路线的方法，其中该方法具有至少一个前面所描述的步骤，以及还具有在应用街道坡度信息和行驶路线优化标准的情况下求出行驶路线的步骤。本发明的这种实施方式提供了下列优点，即提前确定从起点到目标点的最佳行驶路线，其中现在通过考虑数字地形模型的高度信息可以考虑附加的信息。为此，能够参考优化标准，例如特别少的能源或汽油消耗的优化标准更精确地确定需求出的行驶路线。
根据本发明的另一实施方式，提出一种用于为车辆的驾驶员和/或驾驶员辅助系统输出允许车辆滑行的指令的方法，其中所述方法具有根据前述所描述的步骤中的一项或多项，并且其中所述方法还具有当需由所述街道坡度信息获得所述街道坡度变化的下降超过预定阈值的指示时输出指令的步骤。本发明的这种实施方式提供了下述优点，为了优化能源消耗，当车辆在足够陡的坡部，即足够陡的下坡上也可以不用驱动地滑行时，还可以给出节省能源的可行性方案的指示。在这种情况下，可以向驾驶员或者驾驶员辅助系统指示允许滑行，由此对于所希望的行驶长度的通行消耗尽可能少的能源。
然而也可以根据本发明的另一实施方式将对坡度信息的确定用于优化在显示器上街道曲线的示图。至今的显示系统为此应用数字街道地图的路线网络数据和数字地形模型的数据，以用立体视图显示街道曲线。然而在此，路线网络数据的两个相邻的形状点可以相互远离使得在将两个形状点直接连接用于显示街道曲线时产生下述立体视图，即街道例如在地区的下沉部上“悬空”或者穿入到山岭或者山丘中。这可能一方面误导仅短暂地看了一眼显示器的驾驶员，并且另一方面在显示器上形成非常过时的有棱角的图像，这是任何导航装置或显示装置的制造商都不愿引起的。为了避免这些缺点，根据本发明的另一实施方式，可以在两个形状点之间添加一个附加的街道曲线点，从而在应用两个形状点和在这两个形状点之间的附加添加的街道曲线点的情况下能够确定需在显示器上显示的街道曲线，其中该街道曲线被显示为基本上接近地区表面。对于本发明的这种实施方式，所述方法还可以具有下述步骤
-计算辅助街道曲线点的高度，其中所述辅助街道曲线点被设置在地图坐标方格线与在两个街道曲线点之间的街道曲线的交点上，并且其中以确定的坡度和所述地图坐标方格线离两个街道曲线点中的一个之间的距离为基础计算出所述辅助街道曲线点的高度；
-确定所述辅助街道曲线点的高度与所述数字地形模型的高度信息在所述地图坐标方格线与所述街道曲线之间的交点上的高度差(Hd)；以及
-在所述地图坐标方格线与所述街道曲线之间的交点上设置第三街道曲线点，其中为所述第三街道曲线点分配与数字地形模型的高度信息相符的高度，以及其中当确定的高度差大于预先确定的高度差阈值时，设置所述第三街道曲线点。
借助于附图对本发明进行示例性的详细解释。其中
图1以χ/ζ-图示出了经过一个地区的街道曲线的示图，用于对附加的街道曲线点的添加进行阐述；
图2以χ/y-图示出了经过一个地区的街道曲线的示图，用于对附加的街道曲线点的添加进行阐述；
图3以χ/ζ-图示出了示图以对附加的街道曲线点的添加进行阐述；
图4示出了本发明的实施例的流程图；以及
图5本发明的作为设备的实施例的框图。
具体实施方式
在附图中，相同的或类似的元素可以用相同的或类似的附图标记表示，其中省去了重复的描述。此外，附图的示图、对附图的描写以及权利要求包含大量相组合的特征。在此，对于本领域技术人员清楚的是，这些特征可以被单独考虑，或者可以被综合为在此未详尽描写的其他组合。此外，在下面的描述中，可能在不同的比例和尺寸的情况下对本发明进行阐述，其中，本发明应理解为并不限于这些比例和尺寸。此外，依据本发明的方法步骤是可以被重复的并且可以以与所描述的顺序不同的顺序被执行。如果实施例中在第一特征/ 步骤和第二特征/步骤之间包括“和/或”连接关系，则可以将此解读为，该实施例根据一种实施方式既具有第一特征/步骤也具有第二特征/步骤，而根据另一种实施方式仅具有第一特征/步骤或仅具有第二特征/步骤。
下面的描述由具有下述目的的两个部分组成
A)在离线方面解决与基于DTM(数字地形模型)建立的地图的街道有关的标记问题，以及
B)使用用于随后的坡度计算的结合(Verschneidung)。
针对上述目的A所描述的用于确定坡度信息的方法在此是坡度数据生成的基础。 但是在此，描述的焦点在于解决3D地图显示中的标记问题。然而所描述的方法也能够被用于从数字街道地图的路线网络的关系和来自数字地形模型的高度信息确定坡度。由上述目的A和B所描述的方法是一种为了生成斜坡数据的可行的实施方式。
以下描述构建本发明所基于的原理上的构思
将一种数字地形模型(DTM = Digital Terrain Model)以存储和独立的方式转移到数字街道地图的RNW-数据(RWN=路线网络)上，该数字地形模型例如是可以免费开放应用的。此时，该RNW-数据没有绝对高度信息，因此是纯2D数据，即RNW-数据仅能在二维层面下(例如通过使用街道插值在其间的形状点)描述街道的走向。由此，应在DTM上塑造出街道，用于将来自数字地形模型(DTM)的相应高度信息与RNW-数据组合。为此，存在两种方式
1.将街道作为2D数据绘制在一个(纹理_)图像上，并且随后在数字地形模型 (DTM)的图形视图上绘制出该(纹理_)图像。
2.通过在DTM-数据中检索计算出由RNW数据确定的街道曲线的拐点的测量高度并且随后借助于拐点和相应的高度以三维的方式绘制出街道。
第一方案能较快速且较容易地实现，然而对于陡峭的山岭地形只能提供不是最理想的结果并且还可能导致描绘质量降低。
第二种选择在可以如何绘制街道(例如桥梁、隧道......)的方式和方法上提供了更多的灵活性，然而这在实施时具有更大的挑战。此外，必须以某一种方式对RNW和DTM 进行校正。第二种选择可以用于产生街道的坡度信息，该坡度信息不能用于描绘，而是用于驾驶员辅助的使用情况，以例如实现滑行辅助或者计算出避免过多爬坡的路线，以降低车辆消耗。
本发明的一个重要的方面是，将来自数字街道地图的数据与来自数字地形模型的高度信息组合。这意味着，向来自数字街道地图的数据添加一个附加的分量，该附加分量还应被称为ζ-分量，根据对坐标系中一个位置的高度的显示，该分量通常由ζ坐标构成。因此，应该计算出街道曲线点的ζ-分量，其中使用DTM的数据。
RNW-数据构造在DTM上(或反之)是通过角点，即每个街道形状点(以下也可以简单地被称为形状点)实现的。这种方案在形状点间距小于DTM的网格间距的街道中能够很好地起作用。然而，一些街道相对较长(总体上观察)，使得拐点间距大于DTM的网格间距。图1以应用形状点110(实心粗点)的情况下的χ/ζ-图示出了街道曲线100(连续的粗实线)的示图。在此，图1中的示图对应于一个二维示图，在该二维示图中，一个维度 (χ-维度，在横坐标上示出)对应于通过数字街道地图的路线网络所描述的维度，在另一维度(ζ-维度，由纵轴线示出)中描绘了由数字地形模型得出的信息。由图1可见，两个形状点110之间的间距120大于用于数字地形模型(DTM-模型)的网格的地图坐标方格线130 的间距120。现在，为了能够将数字地形模型的信息，即高度信息与数字街道地图的路线网络数据组合，现在构造街道曲线点，街道的街道曲线可以穿过所述街道曲线点插值。由此， 这些街道曲线点构成支点，这些支点可以被用于在单个街道曲线点之间构建街道曲线。这些附加的街道曲线点140(在图1中被示作圆圈)可以确定在能够从路线网络数据获得的街道曲线100与数字地形模型网格的地图坐标方格线130的交点上。此外，形状点也可以被用作街道曲线点，因为这些形状点同样表现了街道曲线的特征并且因此可以被用作街道曲线的支点。
在此，添加附加的街道曲线点被用于下述目的，即获取街道曲线在地形上的精确的地形信息。如果，例如街道100在对应于图1中细线的地表150的地形中延伸，则在输出根据粗线(即根据仅使用路线网络数据时的信息)的街道曲线100时，街道延伸穿过山丘或山岭160，而不是在山岭160上方延伸。如果现在使用街道曲线点140—起来描述街道曲线，则因此能相对于仅以数字街道地图的路线网络数据为基础本质上更加精确地描述街道的实际变化。这提供了下述可行性，即一方面能够实现对行驶路线确定的改善，因为现在能够识别出街道100如其在考虑附加街道曲线点140之后所进行的模型化一样在山丘或山岭 160上行进，并且由此需克服爬坡，该爬坡相对于当街道100被认为是无坡度的或没有大幅度坡度时(如在没有应用数字地形模型的高度信息时所实现的)，需要相应更高的汽油消耗(或者，在电动车辆中需要更高的电池或蓄电池功率消耗)。此外，在应用附加街道曲线点140的情况下的街道曲线示图中，可以实现对街道的表现形式明显的优化，因为现在相对于通过在两个远离彼此的形状点之间插值而非常抽象和笔直地示出街道的情况，可以将街道显示得更加接近实际的地表。即，街道可以被显示得更加接近现实，这符合明显更先进的表现形式。通过这种方式也能够避免在地形下降区域或虚假穿过山岭或山丘的街道曲线上的“悬空街道”，从而当驾驶员看显示器时进一步为驾驶员避免误解的危险。
下面，还应该更为详细地示出如何能够将RNW-数据与数字地形模型(DTM)的数据相接合。为此，可以应用例如地表的电子模型作为数字地形模型，如由NASA在宇航任务时通过对地表的扫描和对单个区域(例如在海面上)的相应的测地学高度信息的标记所获取的以及被免费开放应用的数字模型。这种数字DTM-地形模型本身在在线地图应用中作为三维的三角网格示出。图2示出了地形区段在χ和y方向的二维示图，其中使用了如图 1的示图中也作为基础的坐标系。然而，在图2中，在此描绘的信息包含在图1的街道曲线点的数据中未示出的方向上。现在，为了能够获得附加的街道曲线点140，要以通过三角形边缘形成的DTM-网格边界为基础形成缺少的角点(即，附加的街道曲线点140)。为此，在 RNW-数据模型化的街道曲线100和地图坐标方格线130之间构成交线。对于离线算法，应使用同样的三角测量步骤，以确保最新添加的角点的正确位置。为了确定被分配给附加的街道曲线点140的具体的地形高度，参考数字地形模型的数据，这些数据被分配给该模型的地图坐标方格线130上的确定的(测量)点，并且这些数据表明了这些点的测量高度。地形模型可以例如通过对相邻的(测量)点插值而获得，由此能够建立连续的模型。附加的街道曲线点的高度信息可以这样确定，即执行对高度信息的插值，该插值临近于地形模型的地图坐标方格线与模型化的街道曲线100之间的交点。
一种在线软件仅提供了用于三角测量和高度扫描的算法。在离线软件中新发展的算法代表了在线部分与三角边缘之间的交点。如果通过(模型化的街道曲线100的)交点识别出边缘，则应为该交点确定高度，这例如可通过在两个边缘角点高度之间插值而得以实现。
为了尽可能真实地示出街道曲线并且由此使要示出的街道尽可能贴近需描绘的地表，可以用在这个位置上由角点300和310之间的斜度给出的高度对插值高度进行校正， 如参考图3详细阐述的。在此，角点300是形状点110(或另一个街道曲线点)，该形状点模仿了街道曲线100，其中角点310表示一个附加的街道曲线点140，该点在图3中标记出了街道在街道曲线的山岭上或山丘上的最大点。图3的示图又大致与图1的示图相对应。如果在仅考虑在地图坐标方格线130与(在角点300和角点310之间插值的)街道曲线330 之间的交点320的情况下得到的高度差是大于值Hd的高度，所述值Hd仅由用于在RNW-数据的街道曲线100和数字地形模型的地图坐标方格线之间的该交点的数字地形模型获得， 则应在该交点位置添加一个新的角点340。该新的角点340随后获得高度信息，该高度信息对应于由数字地形模型在与由RNW-数据模型化的街道曲线的交点上获得的地形高度。通过这种方式可以确保，为了加速确定街道曲线，例如仅每第χ个(例如每第二或每第三个) 街道曲线点被用于产生显示数据，然而其中通过前面所描述的方式，还可以确保当确定的要示出的街道曲线与实际街道曲线出现严重偏差，使得当驾驶员短暂地看到显示时会引起该驾驶员的误解时，则添加另一个街道曲线点作为模型化的街道曲线的支点。为了校正需示出的街道曲线，在此同样需考虑在两个关注的街道曲线点(在此为角点300和310)之间的街道曲线的坡度，从而在屏幕上需显示的街道曲线的最优化代表了本发明的一种有利的应用。
DTM可能比用于RNW-数据的网格(在该网格中，例如路线网络数据仅具有为(每高度单位)4级的高度信息)提供更多种每高度单位(例如每高度米)的分辨率级(例如 15)。因此，相同的街道被构建在不同的DTM级上。由此，应对于每个可用RNW-分辨率级执行算法。此外，应添加以用于所选街道细节水平的分辨率最高的DTM级为基础的角点。
在此设想的算法可以被优化，以减少角点的数量，从而使斜度变化大于值X，由此添加新的角点。这是可行的，因为街道角点与DTM相比具有更大的ζ值从而确保了在于图形库(OpenGL)方面确定ζ时不会导致冲突。此时，为全部的地图元素(包含街道)应用 +20m(相对于DTM高度)的高度偏差，以使ζ-冲突的作用最小化。在离线软件中可以对(可设置的)该值进行考虑(Hd-差)，以减少新提供的形状点(街道曲线点)的数量。
下列优化可行性方案是可行的
1.考虑地图高度偏差；在这种情况下，因为Hd可以不等于0，所以实现了减少新的角点(即街道曲线点)。
2.考虑实际情况，正的Hd值(进入到山岭中的街道)比负的Hd值(“悬空街道” 效应)更重要，在这种情况下，负的Hd值导致关于新的角点更大的差别。
3.如果通过DTM-构建添加标记角点，则对这些标记角点进行标记；这种解决方案提供了下述优点，即图画不是仅以二维示出的(即，通过每角点的Bit或新的角点作为注释)。
前面所描述的行驶路线优化或能源消耗优化被看作坡度确定的方案的另一种应用领域。
同时，数据提供服务商收集关于街道斜度的信息。这些数据的可用性相对较小 (仅有欧洲中部的重要街道)。DTM-数据可以以每像素30m的高分辨率用于整个欧洲。在使用额外添加的街道曲线点的情况下也可以使用前面所描述的用于确定斜率的算法，以基于用于RNW-数据的DTM-斜度信息产生街道曲线数据，这些街道曲线数据具有精确的高度信息并且可以用于数字街道地图的非常多的街道。虽然精确度可能小于所选街道的特定的斜度信息，然而能立即并且全面覆盖地使用这些数据。
通过组合RNW-注释(例如指示出街道行进到一个确定的穿过隧道或在一个桥上经过的区段)来替代仅应用DTM-高度，可以对DTM不包含隧道与桥梁的实际情况进行补偿，以校正坡度，否则这些坡度就需根据DTM-数据以不完善的方式进行确定。
还提出，为坡度信息设置标记，标记出是否在此为“高精确度”-数据。对于某些应用情况，并非强制性地要求很高的精确性，使得如今可以实现完全的可用性。
特别地，本发明提供了一种用于求出至少一个街道坡度信息的方法400，如在图4 中示出的本发明的实施例的流程图。在此方法中，街道坡度信息可以对应于来自数字街道地图的街道曲线的至少部分区段的坡度。方法400包括组合的步骤410，此步骤将数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据组合，其中路线网络数据表示用于街道曲线的形状点的坐标，并且数字地形模型的数据表示街道曲线的区域中的地形的测地学高度信息，其中通过组合获得具有用于街道曲线的街道曲线点的数字街道模型，在街道曲线中在形状点和测地学高度信息的基础上确定街道曲线点。此外，该方法400还包括确定的步骤 420，此步骤确定两个街道曲线点之间的坡度，以求出至少一个街道坡度信息。
为了将本发明例如用在车辆中，可以在车辆中执行本发明。为此，如在图5中作为框图示意性示出的车辆500可以具有用于确定坡度信息的装置510，这个装置510可以例如与地图数据存储器520连接，在该存储器中存储有用于要驶过的区域的RNW-数据。此外，可以将装置510与地形数据存储器530连接，在该地形数据存储器中存有具有相应高度信息的数字地形模型。随后，在用于确定坡度信息的装置510中，执行地图存储器520的RNW-数据与地形数据存储器530的高度信息的组合，例如在单元510a中组合，以得到数字街道模型，该数字街道模型除了 RNW-数据外还包含关于街道曲线点的地理测量高度的信息。该数字街道模型随后被转移到用于确定坡度信息的单元510b中，以确定两个街道曲线点之间的坡度，也就是说用于确定街道的一个部分区段上的坡度，以得到查找的坡度信息。用于街道曲线的部分区段的坡度信息可以随后提供给显示单元540和/或行驶线路计算单元550 和/或滑行辅助装置560，所述一个或多个装置具有前面所描述的功能性，即立体地显示地形中的街道曲线的功能性、确定能源最佳的行驶路线的功能性或输出与当存在一定程度的最小坡度时驾驶员能够省油地使车辆滑行的可能性有关的信息的功能性。
权利要求
1.一种用于求出至少一个街道坡度信息的方法G00)，所述街道坡度信息对应于数字街道地图的街道曲线(100、160)的至少一个部分区段的坡度，其中所述方法(400)包括下列步骤组合的步骤G10)，该步骤将所述数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据组合，其中所述路线网络数据表示用于所述街道曲线(100)的形状点(110)的坐标，并且所述数字地形模型的数据表示所述街道曲线(100)的区域中地形的测地学高度信息，其中通过组合获得具有用于所述街道曲线(100、160)的街道曲线点(110、140)的数字街道模型，在所述街道曲线中所述街道曲线点(110，140)在所述形状点(110)和所述测地学高度信息的基础上确定的；以及确定的步骤G20)，该步骤确定两个街道曲线点(110，140)之间的坡度，以求出至少一个街道坡度信息。
2.按照权利要求1所述的方法G00)，其特征在于，在所述组合的步骤010)中，通过在用于所述街道曲线的两个临近的形状点(110)之间添加街道曲线点(140)，其中在添加时为所述街道曲线点(140)分配以所述数字地形模型的高度信息为基础确定的、关于所述街道曲线点的测地学高度的信息，从而使所述路线网络数据与所述数字地形模型的数据相组合。
3.按照权利要求2所述的方法000)，其特征在于，在所述组合的步骤010)中，将所述街道曲线点确定在由所述形状点(110)确定的线(100)和以所述数字地形模型为依据的地图坐标方格线(130)之间的交点上。
4.按照权利要求2或3所述的方法000)，其特征在于，在所述组合的步骤010)中， 在应用数字地形模型的两个不同的高度信息的情况下通过插值获得关于所述街道曲线点 (410)的测地学高度的信息。
5.用于为车辆(500)在街道上的行驶确定能源消耗信息的方法，其特征在于，所述方法具有根据前述权利要求中任意一项所述的步骤(410、420)，并且还具有在应用所述街道坡度信息的情况下求出能源消耗信息的步骤。
6.用于确定行驶路线的方法，其特征在于，所述方法具有根据权利要求5所述的步骤以及在应用所述能源消耗信息和行驶路线优化标准的情况下求出行驶路线的步骤。
7.用于为车辆的驾驶员和/或驾驶员辅助系统输出允许车辆滑行的指令的方法，其特征在于，所述方法具有根据前述权利要求中任意一项所述的步骤，并且所述方法还具有当由所述街道坡度信息获得所述街道曲线的下降超过预定阈值的指示时，输出指令的步骤。
8.按照上述权利要求中任意一项所述的方法G00)，其特征在于，所述方法还包括下列步骤计算辅助街道曲线点(300)的高度，其中所述辅助街道曲线点(300)被设置在地图坐标方格线(130)与在两个街道曲线点(110、140)之间的街道曲线(100)的交点上，并且其中以确定的坡度和所述地图坐标方格线(130)离两个街道曲线点(110，140)中的一个之间的距离为基础计算出所述辅助街道曲线点(300)的高度；确定所述辅助街道曲线点(300)的高度与所述数字地形模型的高度信息在所述地图坐标方格线(130)与所述街道曲线(100)之间的交点上的高度差(Hd)；以及在所述地图坐标方格线(130)与所述街道曲线(100)之间的交点上设置第三街道曲线点(340)，其中为所述第三街道曲线点(340)分配一个与数字地形模型的高度信息相符的高度，以及其中当确定的高度差(Hd)大于预先确定的高度差阈值时，设置所述第三街道曲线点(340)。
9.一种用于求出至少一个街道坡度信息的设备(510)，所述街道坡度信息对应于数字街道地图的街道曲线的部分区段的坡度，其中所述设备具有下列特征用于组合的装置(510a)，所述装置用于将所述数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据组合，其中所述路线网络数据表示用于所述街道曲线的形状点的坐标，并且所述数字地形模型的数据表示所述街道曲线的区域中地形的测地学高度信息，其中通过所述组合获得具有用于所述街道曲线的街道曲线点的数字街道模型，其中所述街道曲线点是在所述形状点和所述测地学高度信息的基础上确定的；以及用于确定的装置(510b)，所述装置用于确定两个街道曲线点之间的坡度，以求出至少一个街道坡度信息。
10.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品具有程序编码，用于在设备中执行程序时，实施按照前述权利要求1至8中任意一项所述的方法(400)。
全文摘要
本发明涉及用于求出街道坡度信息的方法和设备。本发明提出了一种用于求出至少一个街道坡度信息的方法(400)，所述街道坡度信息对应于数字街道地图的街道曲线(100、160)的至少一个部分区段的坡度。所述方法包括将所述数字街道地图的路线网络数据与数字地形模型的数据组合的步骤(410)，其中所述路线网络数据表示用于所述街道曲线(100)的形状点(110)的坐标，并且所述数字地形模型的数据表示所述街道曲线(100)的区域中地形的测地学高度信息，其中通过组合获得具有用于所述街道曲线(100、160)的街道曲线点(110、140)的数字街道模型，在所述街道曲线中在所述形状点(110)和所述测地学高度信息的基础上确定所述街道曲线点(110、140)。此外该方法还包括确定两个街道曲线点(110、140)之间的坡度的步骤(420)，以求出至少一个街道坡度信息。
文档编号G01C21/26GK102538754SQ201110307318
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月8日 优先权日2010年10月6日
发明者C·纽曼 申请人:罗伯特·博世有限公司