用于更新车辆导航系统用的地理数据库的方法

专利名称：用于更新车辆导航系统用的地理数据库的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于更新地理数据库的方法和相应的机动车，其中，基于由车辆 导航系统提供的信息判定车辆是否处于道路上的一位置中。
背景技术：
传统车辆导航系统通常访问例如存储在DVD(Digital Versatile Disc)或其它本 地数据载体上的地理数据库。地理数据库包括呈道路地图矢量数据库形式的道路地理图 形。另外，地理数据库可包括道路上的速度限制、禁止转弯规定、道路名称、信号灯位置等。 此外，地理数据库可包括关心位置(Points of hterest)，如酒店、餐馆、加油站、停车场和 机场。包括在所述地理数据库中的信息例如用于产生地图或计算路线。如果出现变化， 例如如果建成新道路、如果店铺搬迁或其名称改变、如果采用或改变禁止转弯规定，则包括 在所述地理数据库中的信息过时了。因此，必须持续更新地理数据库并且分配或提供数据
库信息。借助于图像处理方法可利用卫星图像和/或航拍图像来提取地理数据、例如道路 的地理坐标。此外，也可利用卫星图像和/或航拍图像来产生简明地图或者甚至产生三维 的照片般逼真的/照片般记实的(fotorealistisch)地图，所述地图可与地理数据库相结 合以便使道路、道路名称、关心位置、路线和其它信息相叠加。因此，用于卫星图像和/或航 拍图像的数据库也必须持续更新。为了收集用于更新地理数据库的信息，此前利用了各种不同的方法。用于地理数 据库的信息可由为此目的而特别雇用的人员收集，这些人员在确定的地理区域内乘车经过 全部道路并且记录地理特征。借助于在所分派的地理区域内为了收集信息而乘车经过全部 道路的人员来收集地理信息的缺点在于耗费时间且成本较高。借助于亲自前往确定区域 的人员来收集地理信息的另一缺点在于必须在短时间间隔内重复实施信息搜索，以便使 地理数据库保持在当前(最新)状态。在某些情况下，例如在刚刚建造的新建区域中，可能 是不可使地理数据库及时达到当前状态。US 6, 873, 998 Bl中描述了另一种复杂的用于更新地理数据库的处理方式，在该 处理方式中公开了一种用于更新原版本地理数据库的报告实施程序。根据US 6，873，998 Bl的方法，得到与包括在地理数据库中的数据有关的报告。获得与报告中的数据相对应的 地理位置的卫星图像。对卫星图像进行分析，以确认是否需要基于报告对地理数据库进行 改变。在确认需要进行改变之后，更新地理数据库。该方法的缺点在于该方法依赖于终端 使用者通报所述改变。终端使用者可能缺乏识别数据库错误、正确地证明数据库误差以及 将数据库误差通报给数据库开发者所需的必要经验、动机或时间。因此，如US 6，873，998 Bl中描述的更新地理数据库的方法可能是不可靠的。这种方法的另一缺点在于一般使用 归档的卫星图像就数据库变化来对终端使用者报告进行确认。用于确认终端使用者报告的 归档的卫星图像可能已经过期，因此，在终端使用者报告能得到确认之前，可能必须拍摄卫星图像。US 6，873，998 Bl中所描述的方法的另一缺点在于用于确认终端使用者报告的 卫星图像的分辨率可能不足以确认地理特征。在此情况下，必须有人前往相应的位置以确 认是否需要更新数据库。另一用于更新地理数据库的方案基于如下构想观测交通流态并且报告与正常交 通流态的偏差以便更新道路矢量。通过用装备有导航系统的车辆记录数据点来观测交通流 态，其中，所述数据点通过在道路网络中的道路上行驶来检测。如果车辆没有跟随储存在 导航系统存储器中的最近的道路矢量，则这被归为异常状态并且车辆可被归为在道路外行 驶。如果足够数量的车辆报告同一异常状态，则可在统计学上得出结论道路矢量本身可能 已经变化。这种系统的基本原理例如已经在US 2006/0155464 Al中公开，在该文献中描述 了用于产生、导出和改善用于可行驶的道路的数据库的方法。根据US 2006/0155464 Al，在道路网络中定义参考数据道路/对比数据道路 (Vergleichsdatenstrasse)。位置数据和/或行车道曲线数据借助于在参考数据道路上行 驶的车辆来检测并且与现有数据库中的参考数据道路的图形相比较，以便更新现有的数据 库。该方法的缺点在于该方法不能考虑到多车辆受同一技术误差、例如GPS漂移影响的情 况。由于汽车GPS芯片组供应厂很少，所以影响大量GPS系统的GPS漂移(GPS-Drift)也 不是不可能的。因此，一家芯片组供应商的芯片组的技术误差可能会影响大量的GPS系统。 相应涉及的GPS系统所包含的数据点因此可能是错误的，现有数据库也许基于错误数据来 更新。所述方法的另一缺点是其效率低，这是因为所述方法倾向于使异常状态的通报过程 孤立于数据的检测和分析、最终孤立于数据库的更新。

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于更新地理数据库的方法，该方法克服了此 前已知方法的上述缺点并且该方法比传统的用于更新地理数据库的方法效率更高。另一目 的在于，提供一种相应的机动车。一种用于更新地理数据库的方法，其中，基于由车辆导航系统提供的信息判定一 车辆是否处于道路上的一位置中，根据本发明以如下方式实现所述目的根据由所述车辆 导航系统提供的信息，如果所述车辆不处在道路上的一位置中，则在使用安装在所述车辆 中的摄像机的情况下产生一地理编码图像；对借助安装在所述车辆中的摄像机产生的地理 编码图像进行分析以判定是否需要更新所述地理数据库。根据本发明的方法的优点在于更有效地对道路地图矢量数据库进行更新，这是 因为自动地实施方法步骤并且不需要终端使用者来识别数据库误差并且通过电话或通过 互联网来通报数据库误差。因此，能够无延迟地传输来自终端使用者的车辆误差通报、即误 差报告。这样，可使地理数据库更新的实施比使用传统方法的情况更快。根据本发明的方 法的另一优点在于可用有效且成本低廉的方式来收集关于新道路的图像和信息，这是因 为该方法可通过在终端使用者的车辆中提供的仪器来执行。在本发明的另一实施形式中提出，对由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编 码图像进行的所述分析包括将所述地理编码图像与所存储的照片般逼真的图像数据进行 比较。在本发明的另一实施形式中提出，对由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像进行分析，从而如果所述地理编码图像与作为照片般逼真的图像数据存储的、在地 理上相应的图像数据相符合，则在所述地理编码图像中检测道路特征，如果在由安装在所 述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中没有发现道路(即，没有发现例如路面标志或其 它车辆的道路特征)，则得出结论所述车辆实际上处于所述道路外的一位置(Off-Road Positon)中并且不需要更新所述地理数据库。在本发明的另一实施形式中提出，如果在由安装在所述车辆中的摄像机产生的地 理编码图像中发现道路，则检验是否在外部的服务器上提供有新的道路矢量数据；如果 在所述外部的服务器上提供有新的道路矢量数据，则从所述外部的服务器下载所述新的道 路矢量数据。在本发明的另一实施形式中提出，如果在所述外部的服务器上没有提供新的道路 矢量数据，则基于由所述车辆导航系统在所发现的道路上行驶时提供的测量值通报一道路
矢量更新。在本发明的另一实施形式中提出，如果对于当前位置由安装在所述车辆中的摄像 机产生的地理编码图像与在地理上相应的、所存储的照片般逼真的图像数据不相符合，而 是在由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中发现上一次(最后一次)相符合 的道路或者是最近的道路，则通报所述车辆导航系统的可靠性低。换言之，如果由安装在车 辆中的摄像机拍摄的地理编码图像与针对当前GPS测量值存储的画面不相匹配，但与所存 储的附近道路的画面相匹配，则GPS测量值不准确。这样便能够通报车辆导航系统的可靠 性低或不足，该可靠性与天气或所在位置的相关因素有关。在本发明的另一实施形式中提出，如果对于当前位置由安装在所述车辆中的摄像 机产生的地理编码图像与在地理上相应的、所存储的图像数据不相符合，并且在由安装在 所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中没有发现上一次相符合的道路，没有发现最近 的道路，也没有发现道路特征，则得出结论所述车辆实际上处于所述道路外的一位置中并 且不需要更新所述地理数据库。在本发明的另一实施形式中提出，如果在由安装在所述车辆中的摄像机产生的地 理编码图像中发现道路特征，但对于当前位置由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编 码图像与在地理上相应的、所存储的图像数据不相符合，而且在所述地理编码图像中既没 有发现上一次相符合的道路，也没有发现最近的道路，则检验是否提供有可供下载的新数 据，例如道路矢量数据、图像数据或其它地图相关数据。如果在外部的服务器上提供有可供 下载的新数据，则下载新数据。如果没有提供可供下载的新数据，则基于在所述地理编码图 像中发现的道路特征通报存在一新道路并借助于安装在所述车辆中的摄像机产生该新道 路的地理编码图像。在此，产生所述新道路的地理编码图像优选包括产生在所述新道路与 已知道路之间的交叉点的地理编码图像。这种方案是有利的，因为在交叉点附近可能在新 道路上和/或在已知道路(即此前存在的道路)上绘制有新的车道表面标志例如中心线、 禁止转弯标志等。此外，通常在交叉点处会发现道路名称、交通标志和其它有用的信息。因 此，为新道路和已知道路相交的交叉点产生地理编码图像是有利的。在本发明的另一实施形式中提出，基于天气条件和/或光线情况检验是否能产 生具有足够质量的地理编码图像，如果不能产生具有足够质量的地理编码图像则要求进一 步分析给定位置。对进一步或更详细地分析给定位置的要求的通报优选包括对由另外的车辆拍摄的图像的要求。在本发明的另一实施形式中提出，如果以给定的置信水平发现一新道路，则将该 新道路直接添加给所述车辆导航系统的数据库。所述车辆导航系统可一直将所述新道路指 示成未被确认的道路，直到所述新道路在一主数据库中得到确认和更新。在本发明的另一实施形式中提出，由车辆导航系统将出发位置和目的地位置发送 给一外部的服务器；在考虑由另外的车辆添加给所述外部的服务器上的主数据库的新道路 的情况下，通过所述外部的服务器为所述车辆实施路线计算；由所述外部的服务器将所计 算的路线发送给所述车辆。这允许计算最佳路线，其中考虑到针对所涉及的区域通报的所 有异常情况。在本发明的另一实施形式中提出，除安装在所述车辆中的所述摄像机外还使用安 装在所述车辆中的另外的摄像机来产生地理编码图像，其中，所述摄像机和所述另外的摄 像机检测处于所述车辆前面和/或后面的地带区域的图像。在本发明的另一实施形式中提出，除安装在所述车辆中的所述摄像机外还使用安 装在所述车辆中的至少一个另外的摄像机来产生地理编码图像，其中，所述摄像机检测一 位于所述车辆前面或后面的地带区域的图像，所述至少一个另外的摄像机检测处于所述车 辆侧面的至少一个地带区域的图像。因此，在使用前部摄像机、后部摄像机和侧面摄像机的 情况下，原则上可拍摄车辆的所有四面的地带的图像。在本发明的另一实施形式中提出，对地理编码图像的所述分析包括在所述地理编 码图像中寻找至少一个道路特征，其中，所述道路特征可以是道路轮廓、路缘石边缘、车道 表面标志、交通标志和/或其它车辆。在本发明的另一实施形式中提出，判定所述车辆是否处于道路上的一位置中的步 骤包括将所测得的位置数据与所存储的道路矢量数据相比较。在本发明的另一实施形式中提出，所述地理编码图像包括所述车辆附近的地带区 域的图像和至少一个地理坐标。所述地理编码图像优选覆盖所述车辆附近的一基本为梯形 的地带区域，优选包括四个地理坐标，所述四个地理坐标指示出所述基本为梯形的地带区 域的四个顶点。在本发明的另一实施形式中提出，所述车辆导航系统是卫星导航系统，所述卫星 导航系统使用一地理数据库，所述地理数据库至少包括道路矢量数据和照片般逼真的图像 数据。另外，所述目的通过一种机动车来实现，该机动车具有车辆导航系统和能被更新 的地理数据库，其中，在导航系统或车辆中设有用于产生至少一个图像的摄像机或图像传 感器。另外，设有用于对图像进行地理编码的装置、用于对图像进行分析以获得分析结果的 装置以及用于将所述分析结果与数据库的数据相比较以确定地理数据库的能被更新的信 息的装置。


从下面结合附图对各个实施形式进行的说明得到本发明主题的构造和功能以及 本发明的其它目的和优点。图1示意性地示出用于解释在道路外的位置中的车辆的地图视图，其中，车辆导航系统准确指示在道路外的位置；图2示意性地示出用于解释根据本发明的用于更新道路地图矢量数据库的方法 的地图视图，其中，该图的左侧示出了更新道路地图矢量数据库之前的状况，该图的右侧示 出了更新道路地图矢量数据库之后的状况；图3示意性地示出用于解释处于道路上的车辆的地图视图，其中，车辆导航系统 由于影响车辆导航系统测量值的漂移误差而为车辆指示在道路外的位置；图4示意性地示出用于解释用于更新照片般逼真的图像数据库的方法的地图视 图，其中，该图的左侧示出了更新照片般逼真的图像数据库之前的状况，该图的右侧示出了 更新照片般逼真的图像数据库之后的状况；图5示出用于解释根据本发明的用于检测、分析和通报异常情况的步骤的流程 图；图6示出车辆的示意性俯视图，该车辆根据本发明产生地理编码图像；以及图7示出用于解释车辆与服务器之间的根据本发明的通信的示意性视图。
具体实施例方式下面参照附图详细描述根据本发明的用于更新数据库的方法。本发明提供一种用 于更新一般地在地图中使用、特别是在车辆导航系统中使用的地理数据库、卫星图像数据 库和/或航拍图像数据库的方法。在描述优选实施形式时假设图像数据库处于也被称为 服务器的远程存储媒介中，车辆必须根据需求从该服务器无线下载数据，以便产生相应的 地图。但本发明的核心构想可用相同方式在传统车辆导航系统中使用。如上所述，地理数据库包含呈道路地图矢量数据库形式的道路地理图形。另外，地 理数据库可包含道路上的速度限制、转弯禁止和其它涉及道路的信息。地理数据库也可包 含关心位置(Points of Interest)例如酒店、餐馆和加油站。如上所述，必须将这些地理 数据库中的信息持续地更新。如在下文中详细描述的那样，本发明通过将检测异常情况的 过程与可用的现场信息的获取和通报相组合来改善更新地理数据库的过程，以便提高异常 情况通报的置信水平并最终判定是否图像数据库过时以及是否必须予以更新。此外，本发 明还通过以有效且成本低廉的方式获取关于新道路的信息和地理编码图像来改善更新地 理数据库的过程。图5示出了用于解释根据本发明的用于检测、分析和通报异常情况例如新道路、 GPS精度低和有意在道路外行驶的方法的步骤的流程图。在起始步骤100中判定是否车 辆“实际上”在道路上行驶或者是否车辆在道路外(off-road)行驶，其方式是将实时GPS 测量值与车载(在车辆中)提供的道路地图矢量数据相比较。如果步骤100判定车辆在道 路外行驶，这就是说，如果由车辆导航系统提供的地理实时坐标与上一次相符的道路或最 靠近的道路的坐标显著不同，则在步骤102中拍摄处于车辆周围的地带的地理编码瞬时相 片。地理编码瞬时相片或影像优选通过车辆的前部摄像机(向前指向的摄像机)和/或后 部摄像机(向后指向的摄像机)产生。作为替换方案或附加地，摄像机可固定在车辆的侧 面或其它合适的安装点上。然后，在步骤104中将由车辆的前部摄像机和/或后部摄像机 产生的地理编码图像与为此目的在车辆中提供的、同一个地理位置的照片般逼真的图像相 比较。如果通过装在车辆中的摄像机拍摄的地理编码图像与地理上相应的照片般逼真的图
9像数据相符合，则由此可推断车辆导航系统(GPQ不受漂移误差影响。在此情况下，该方 法检验下列选项的哪一个是真实的第一，使用者可能有意在道路外行驶，如步骤108所 示；第二，在车辆中作为地图数据库提供的道路地图数据可能过时，如步骤110至114所示； 第三，可能存在应被通报的新道路，如在步骤112中所示。在步骤106中通过寻找道路格局(模式，特征)来对瞬时相片、即地理编码图像进 行分析，以便判定是否存在有在前的(vorausliegend)道路。道路格局例如可包括直道、 弯道、其它车辆、路面标志和交通标志。附加地可以选择性地或与瞬时相片的分析相组合地 使用能够探测雷达波或超声波的车载传感器以及其它传统方法，以便判定是否存在在前 的道路。如果在步骤106中没有发现道路，则(判定)使用者在道路外行驶并且不采取措 施，如步骤108中所示。如果在步骤106中发现道路，则或者是在车辆中对于该特定区域提 供的道路地图矢量数据已过时，在此情况下如步骤114所示应从服务器下载新数据，或者 是发现了应被通报的新道路，如步骤112所示。在此情况下应注意仅应更新道路地图矢量 数据库，因为照片般逼真的数据与瞬时相片(步骤104)很好地相符合。关于所述新道路的 通报或报告应包括沿着新道路的GPS测量值，直到这样的点，在该点处车辆又出现在已知 道路上，即出现在车辆中的道路地图矢量数据库中定义的道路上。另外，为了提高报告的置 信水平(统计可靠度)，可将在执行包括对周围环境瞬时相片进行分析的方法步骤时所获 得的数据和结果以及用于探测道路的传感器的数据组纳入报告中。下面参照图1和图2详细描述上述两种初始异常情况，确切地说是实际在道路外 行驶以及存在新道路。图1是用于解释处在道路外位置中的车辆的地图视图，其中，车辆导 航系统(车载导航系统)正确地指示在道路外的位置。图2示出了用于解释更新道路地图 矢量数据库的过程的地图视图，其中，图2的左侧示出了更新道路地图矢量数据库之前的 状况，其中，图2的右侧示出了更新道路地图矢量数据库之后的状况。图1和图2中的矩形 10具体代表车辆实际位置(实际所在位置)。圆12代表车辆导航系统的车辆位置测量值。 图1示意性地示出了使用者例如有意在道路外行驶的情况。在图1中，这一点可从指示车 辆导航系统测量值的圆12与指示车辆所在位置的矩形10很好地相符合以及实际的车辆位 置12不在道路14上看出。图2示出了车辆在新道路16上行驶的情况，该新道路没有在车辆导航系统的道路 矢量数据库中得到定义。新道路16在图2的左侧部分中用虚线标记以表示新道路没有在 车辆导航系统的道路矢量数据库中得到定义。在通报新道路16或者下载更新的道路矢量 数据之后，将新道路16添加给车辆导航系统的道路地图矢量数据库。在车辆数据库(车载 数据库)的道路矢量数据库中定义新道路16之后，用实线表示新道路16，如图2的右侧部 分所示。尚未在车辆数据库的道路矢量数据库中得到定义的新道路的图解图形在车辆导航 系统的屏幕上优选以与已在车辆数据库的道路矢量数据库中定义的道路的颜色不同的颜 色表示。由图5所示的流程图可见，以下状况也是可能的。如果在步骤100中判定车辆 “实际上”不处于道路上，其中，这一点通过车辆导航系统的GPS测量值与在车辆中提供的道 路地图矢量数据库相比较来判定，则在步骤102中通过车辆的前部摄像机和/或后部摄像 机产生周围环境的地理编码图像，即摄像机瞬时相片。作为替换方案或附加地，摄像机也可 装在其它合适的安装点上，例如车辆的侧面。如步骤104所示，如果通过摄像机在步骤102中产生的地理编码图像不与针对同一位置提供的照片般逼真的图像数据相符合，则可考虑 下面的选项第一，车辆导航系统受漂移误差的影响，即GPS提供的数据不准确导致系统对 两个不同位置的图像进行比较；第二，使用者在道路外行驶，由摄像机拍摄的地理编码图像 例如显示的是道路的未铺设浙青的边缘带或侧带，所述边缘带或侧面带只是因为在春季可 能存在绿草、在夏季可能存在土壤、在冬季可能存在雪而变化；第三，车辆中的数据过时并 且必须予以更新，更新不仅涉及照片般逼真的图像数据而且涉及道路矢量数据；第四，识别 出并且应当通报新道路。在此情况下，不仅应收集用于照片般逼真的图像的数据而且应收 集用于道路矢量的数据。在步骤104中确认针对由车辆导航系统给出的位置车辆周围环境的瞬时相片的 地理编码图像与所存储的照片般逼真的图像不相符合之后，为了判定是否车辆导航系统 受漂移误差的影响，如步骤116所示地应判定是否车辆仍处在上一次符合的(最后一次 识别出的)道路上或者在此前符合的道路上。为了判定是否车辆仍处在上一次符合的道 路上或者在此前符合的道路上，应使组合定位导航方法与由车辆导航系统提供的GPS数据 相对比，所述组合定位导航方法可使用传感器信息如速度、车轮角度和罗盘数据(导航数 据)。另外，可针对所计算的位置，沿着先前的道路段将图像瞬时相片与所存储的照片般逼 真的图像相比较，其中假设车辆仍处在该道路上，并且其中使用车辆的速度数据。如果在步 骤116中判定汽车仍处在以前的道路段之一上，则应通报在该位置上GPS可靠性低，如步 骤118所示。报告可包括异常情况的位置，也可包括在计算时使用的数据组，以便提高置信 水平。如果在步骤116中通过将GPS数据与组合定位导航方法相比较而判定车辆不处 于先前的道路上，则使用者可能有意在道路外行驶。如果在步骤120中没有在由装在车辆 中的摄像机产生的图像瞬时相片中识别出道路和/或没有借助于补充性道路识别方法发 现道路，则情况如此(使用者可能有意在道路外行驶)。如果使用者在道路外行驶，则不应 采取措施，如步骤122所示。最后，如果在步骤120中探测到道路，则系统应首先在步骤124中检验是否在服 务器上针对该位置提供有用于道路地图矢量和用于照片般逼真的图像的数据的较新版本。 如果提供了更新(Update)，则车辆应在步骤126中下载新数据。如果步骤IM判定没有 提供可供下载的新数据，则系统应通报新道路，如步骤1 所示。该通报应包括沿着新道路 的GPS测量值，直到这样的点在该点处车辆出现在已知道路上，即出现在车辆道路地图矢 量数据库中定义的道路上。另外，通报应以算出的确定间隔包括道路的地理编码瞬时相片 图像，使得新道路完全被覆盖。瞬时相片之间的距离主要与摄像机的技术条件相关并且与 摄像机在车辆中和安装类型和方式相关。换言之，所述距离与道路的可被摄像机通过成像 检测或覆盖的范围相关。另外，新道路的通报应包括佐证以表明为什么将该异常情况归于 “新道路”的类型。所述佐证一般包括用于实施方法步骤的数据组。此外，应通报关于在已 知道路与新道路之间的全部交叉点的图像的要求，这是因为可能在道路上绘制了新的路面 标志、例如禁止转弯标志或其它标志。另外应对道路名称或指路牌、交通标志和通常在交叉 点处存在的其它可用信息进行摄影。图5中通过步骤130表示用于检测图像数据的步骤。图3示意性地示出用于解释处于一道路上的车辆的地图视图，其中，车辆导航系 统由于影响车辆导航系统测量值的漂移误差而为车辆错误地指示出一在道路外的位置。车辆在道路14上的实际位置用矩形10表示。圆12表示车辆导航系统的车辆位置测量值，其 中，该测量值在此情况下由于漂移误差而不准确。图3所示的状况相应于图5中的步骤118 的状况。图4示意性地示出用于解释更新照片般逼真的图像数据库的过程的地图视图，其 中，图4的左侧示出了更新照片般逼真的图像数据库之前的状况，图4的右侧示出了更新照 片般逼真的图像数据库之后的状况。图4中表示车辆实际位置的矩形10与表示准确的GPS 测量值的圆12重合。图4的左侧部分表明在道路地图矢量数据库或照片般逼真的图像数 据库中尚未提供新发现的道路。图4的右侧部分中的地图视图示出在更新道路地图矢量数 据库和照片般逼真的图像数据库之后的新道路16。在此情况下，更新包括交叉点的更新，由 此，例如在已知道路14与新道路16之间的交叉点处的车道表面标志18作为更新信息添加 给数据库。图6示出车辆20的俯视图，该车辆通过安装在车辆中的向后指向的摄像机产生一 地理编码图像。图6示出了可以如何在地理上描述或定义相片图像。因为所得到的相片图 像的形状是在道路14上的梯形22，所以为了描述相片图像而需要四个坐标Cl、C2、C3和 C4。图7是用于解释车辆20与服务器M之间的通信的示意性视图。图7示意性地示 出了车辆20可如何与服务器M通信以针对确定区域获得异常位置沈的当前列表。在此 情况下，从服务器M指向车辆20的箭头观表示异常位置沈的列表的下载。如果车辆20 在这些位置中的任一个上行驶并且光线情况以及天气条件使得能够拍摄出质量足以用于 所需的图像分析的相片图像，则车辆20应现场拍摄在相关通报中所期望的图像并且将其 发送给服务器对。从车辆20指向服务器M的箭头30表示将地理编码的图像数据32从车 辆上传到服务器对。根据本发明的用于更新数据库的方法尤其是适用于使相片图像质量足够的天气 条件和光线情况，这是因为所述方法依赖于图像分析。如果对于一确定的所在位置由很差 的天气或过弱的光线使图像质量不足，则车辆应能够将异常情况与用于进一步分析的要求 或图像要求一起报告。如果另一车辆驶过该位置并且用于产生地理编码图像的条件已经变 好，则该(另一)车辆应拍摄该区域的地理编码瞬时相片并且将其作为已存在的报告的附 加部分通报。如果以高置信水平发现新道路，则该新道路可被直接纳入到已对该新道路进行报 告的使用者车辆导航系统中。可在地图上使新道路一直具有表征性的颜色，直到这些新道 路在主数据库中得到确认和更新。在新道路得到确认之后，改变新道路的状态和所述表征 性的颜色，其中这样便用颜色来代表确定的道路类型。根据本发明的一种实施形式，路线计算可在外部在服务器上进行。外部的路线计 算比用车载装置进行的路线计算更有效、更准确、更可靠，这是因为能够为路线计算考虑到 所有的新道路。为了进行外部的路线计算，将所在位置和期望目的地发送给服务器。服务 器便计算最佳路径，其中考虑所有针对相关地图区域通报的异常情况。计算出路线之后，将 计算结果回送给车辆。鉴于上述用于更新数据库的方法可见所述方法相对于传统方法具有下述重要优 点。首先，使道路地图矢量数据库的更新以及卫星图像数据库和/或航拍图像数据库的更新更有效。尤其是，使得在车辆中提供的数据(车载数据)的更新更有效。另外，可测量车 辆导航系统的精度，因此可与位置、天气条件或其它影响GPS测量值精度的条件相关地预 报车辆导航系统的精度。最后，根据本发明的方法保证了，地图数据持续得到更新，由此使 数据尽可能是当前的。本发明的一种实施形式的典型特征在于对关于新道路的异常情况进行通报。对 关于新道路的异常情况的通报一般地包括沿着新道路的GPS测量值、沿新道路的车辆周围 环境的地理编码相片图像，其中使用安装在车辆中的摄像机，所述通报还包括日期信息和 时间信息、本地的天气条件和/或光线情况以及支持道路检测的系统例如雷达传感器和超 声波传感器的数据组。本发明的一种实施形式的另一典型特征在于对关于GPS精度低的异常情况进行 通报。对关于GPS精度低的异常情况的通报一般包括GPS测量值、车辆周围环境的通过安 装在车辆中的摄像机拍摄的地理编码相片图像尤其是道路的相片图像、日期信息和时间信 息、本地的天气条件和/或光线情况以及支持道路检测的系统的数据组。本发明的一种实施形式的另一典型特征在于对新道路进行检测，其中使用在车 辆中提供的照片般逼真的图像和/或道路地图矢量数据、车辆周围环境的图像相片尤其是 道路的图像相片、车辆GPS测量值和由支持道路检测的系统提供的信息。本发明的一种实 施形式的另一典型特征在于将借助于安装在车辆中的前部摄像机和后部摄像机拍摄的照 片般逼真的新道路图像从车辆上传到服务器。另一特征在于可基于照片般逼真的图像和/或在车辆中提供的道路地图数据、 车辆周围环境的相片图像、车辆导航系统的GPS测量值和由支持道路检测的系统提供的信 息，对新的图像数据作出图像数据要求。根据另一特征，可基于照片般逼真的图像和/或 在车辆中提供的道路地图数据、车辆周围环境的相片图像、车辆导航系统的GPS测量值和 由支持道路检测的系统提供的信息，将新的图像数据从服务器下载到车辆。本发明的一种 实施形式的另一典型特征在于可根据新道路通报的置信水平，将新道路暂时或临时地添 加给发现这种新道路的车辆的导航系统的数据库。根据另一特征，当新道路得到确认并且 被存储在服务器的主数据库中时，将新道路的暂时或临时的状态改变成确定的(已成定局 的)状态。如果新道路没有得到确认和/或在服务器的主数据库中被删除，则暂时加入的 道路也被删除。附图标记清单
10车辆实际位置
12车辆的测量位置
14道路
16新道路
18路面标志
20车辆
22梯形的图像相片区域
24服务器
26具有异常情况的位置的列表
28,30用于表示下载和上传信息的箭
32地理编码图像数据100 130方法步骤Cl C4梯形的图像相片区域的顶点
权利要求
1.一种用于更新地理数据库的方法，其中，基于由车辆导航系统提供的信息判定一 车辆00)是否处于道路(14)上的一位置中(100)，其特征在于如果根据由所述车辆导航 系统提供的信息所述车辆不处在道路上的一位置中，则在使用安装在所述车辆中的摄像机 的情况下产生一地理编码图像(10 ；对借助安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码 图像进行分析以判定是否需要更新所述地理数据库。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于对由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理 编码图像进行的所述分析包括将所述地理编码图像与所存储的照片般逼真的图像数据进 行比较(104)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于对由安装在所述车辆中的摄像机产生 的地理编码图像进行分析，从而如果所述地理编码图像与作为照片般逼真的图像数据 存储的、在地理上相应的图像数据相符合(104)，则在所述地理编码图像中检测道路特 征(106)，如果在由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中没有发现道路，则 得出结论所述车辆实际上处于所述道路外的一位置中并且不需要更新所述地理数据库 (108)。
4.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于如果在由安装在所述车辆中的摄 像机产生的地理编码图像中发现道路，则检验是否在外部的服务器上提供有新的道路矢 量数据(110)；如果在所述外部的服务器上提供有新的道路矢量数据，则从所述外部的服 务器下载所述新的道路矢量数据(114)。
5.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于如果在所述外部的服务器上没有 提供新的道路矢量数据(110)，则基于由所述车辆导航系统在所发现的道路上行驶时提供 的测量值通报一道路矢量更新(112)。
6.根据权利要求2的方法，其特征在于如果对于当前位置由安装在所述车辆中的摄 像机产生的地理编码图像与在地理上相应的、所存储的照片般逼真的图像数据不相符合 (104)，而是在由安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中发现上一次相符合的 道路或者是最近的道路(116)，则通报所述车辆导航系统的可靠性低(118)。
7.根据权利要求2的方法，其特征在于如果对于当前位置由安装在所述车辆中的摄 像机产生的地理编码图像与在地理上相应的、所存储的图像数据不相符合(104)，并且在由 安装在所述车辆中的摄像机产生的地理编码图像中没有发现上一次相符合的道路，没有发 现最近的道路，也没有发现道路特征(116，120)，则得出结论所述车辆实际上处于所述道 路外的一位置中并且不需要更新所述地理数据库(122)。
8.根据权利要求2的方法，其特征在于如果在由安装在所述车辆中的摄像机产生的 地理编码图像中发现道路特征(120)，但对于当前位置由安装在所述车辆中的摄像机产生 的地理编码图像与在地理上相应的、所存储的图像数据不相符合(104)，而且在所述地理编 码图像中既没有发现上一次相符合的道路，也没有发现最近的道路(116)，则检验是否提 供有可供下载的新数据(124)。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于如果在外部的服务器上提供有可供下载的新 数据，则下载新数据(126)。
10.根据权利要求8的方法，其特征在于如果没有提供可供下载的新数据，则基于在 所述地理编码图像中发现的道路特征通报存在一新道路(128)并借助于安装在所述车辆中的摄像机产生该新道路的地理编码图像(130)。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于产生所述新道路的地理编码图像包括产生 在所述新道路与已知道路之间的交叉点的地理编码图像。
12.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于基于天气条件和/或光线情况检 验是否能产生具有足够质量的地理编码图像，如果不能产生具有足够质量的地理编码图 像，则通报进一步分析给定位置的要求。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于所述进一步分析给定位置的要求的所述通 报包括对由另外的车辆拍摄的图像的要求。
14.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于如果以给定的置信水平发现一 新道路，则将该新道路直接添加给所述车辆导航系统的数据库。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于所述车辆导航系统一直将所述新道路指示 成未被确认的道路，直到所述新道路在一主数据库中得到确认和更新。
16.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于由所述车辆导航系统将出发位 置和目的地位置发送给一外部的服务器；在考虑由另外的车辆添加给所述外部的服务器上 的主数据库的新道路的情况下，通过所述外部的服务器为所述车辆实施路线计算；由所述 外部的服务器将所计算的路线发送给所述车辆。
17.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于除安装在所述车辆中的所述摄 像机外还使用安装在所述车辆中的另外的摄像机来产生地理编码图像，其中，所述摄像机 和所述另外的摄像机检测处于所述车辆前面和/或后面的地带区域的图像。
18.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于除安装在所述车辆中的所述摄 像机外还使用安装在所述车辆中的至少一个另外的摄像机来产生地理编码图像，其中，所 述摄像机检测一位于所述车辆前面或后面的地带区域的图像，所述至少一个另外的摄像机 检测处于所述车辆侧面的至少一个地带区域的图像。
19.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于对地理编码图像的所述分析包 括在所述地理编码图像中寻找至少一个道路特征，其中，所述道路特征可以是道路轮廓、路 缘石边缘、车道表面标志、交通标志和/或其它车辆。
20.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于判定所述车辆00)是否处于道 路(14)上的一位置中的步骤(100)包括将所测得的位置数据与所存储的道路矢量数据相 比较。
21.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于所述地理编码图像包括所述车 辆附近的地带区域的图像和至少一个地理坐标。
22.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于所述地理编码图像覆盖所述车 辆附近的一基本为梯形的地带区域并包括四个地理坐标，所述四个地理坐标指示出所述基 本为梯形的地带区域的四个顶点。
23.根据上述权利要求至少之一的方法，其特征在于所述车辆导航系统是卫星导航 系统，所述卫星导航系统使用一地理数据库，所述地理数据库至少包括道路矢量数据和照 片般逼真的图像数据。
24.—种机动车，包括-车辆导航系统，-能被更新的地理数据库， -用于产生至少一个图像的摄像机或图像传感器， -用于对图像进行地理编码的装置， -用于对图像进行分析以获得分析结果的装置，-用于将所述分析结果与数据库的数据相比较以确定地理数据库的能被更新的信息的装置ο
全文摘要
本发明涉及一种更新地理数据库的方法，其中，基于由车辆导航系统提供的信息来确定车辆是否处于道路上的一位置中，在所述方法中应有效地实现数据库的更新过程。这个目的这样来实现根据由车辆导航系统提供的信息，如果车辆没有处于道路的一位置上，则在利用安装在车辆中的摄像机的情况下产生地理编码图像。对借助于安装在车辆中的摄像机产生的地理编码图像进行分析，以确定是否必需更新地理数据库。
文档编号G01C21/30GK102099656SQ200980127350
公开日2011年6月15日 申请日期2009年5月15日 优先权日2008年7月16日
发明者D·罗萨里奥, D·黑尔德, 迪亚兹 L·桑佩德罗 申请人:大众股份公司, 奥迪股份公司