本发明涉及一种用于创建或补充机动车的地图的方法和设备，其中机动车通过将由至少一个传感器检测的环境数据与在地图中存储的地图数据进行比较来在环境中定位。
背景技术：
现代的机动车配备有多个辅助系统，所述辅助系统在驾驶机动车时支持驾驶员。除了转向和间距辅助之外，自动驾驶的执行也是可以的，在所述自动驾驶中驾驶员不必再手动驾驶车辆。
为了执行这样的自动驾驶所需的是，能够在环境中精确地定位机动车。对此，机动车借助传感器检测其环境并且识别由传感器检测的环境数据中的特征。然后，机动车基于所识别的特征在地图中定位。
从de102014015073a1已知一种用于更新和/或扩展由具有环境传感器的移动装置所驶过的有限环境、特别是停车场环境的地图数据记录的方法，其中当前的地图数据记录被传递到在该环境之内运行的移动装置并且在该装置内被用于在环境内定位移动装置，其中描述环境中的至少一个特征的至少一个还没有或不同地包含在地图数据记录中的特性的特征数据从移动装置的环境传感器的传感器数据中确定并且保存在地图数据记录的在移动装置中存储的副本中，据此这样扩展的地图数据记录被传递到分配给环境的中央服务器装置并且在那里在考虑新的和/或改变的特性的情况下合并成经更新的地图数据记录。
技术实现要素：
本发明所基于的技术问题是实现一种用于创建或补充机动车的地图的方法和设备，其中改进了地图的创建或补充。
根据本发明，该技术任务通过具有专利权利要求1的特征的方法和具有专利权利要求10的特征的设备来解决。本发明的有利的设计方案由从属权利要求得出。
特别是提供一种用于创建或补充机动车的地图的方法，其中机动车通过将由至少一个传感器检测的环境数据与在地图中存储的地图数据进行比较来在环境中定位，该方法包括以下步骤：提供机动车环境的基础地图；提供至少一个基础区段，其中所述至少一个基础区段具有至少一个独特的特征；通过产生地图数据来创建或补充地图，其中所述地图数据借助地图创建装置通过将至少一个所提供的基础区段分派给所提供的基础地图中的所属位置来产生。
此外实现一种用于创建或补充机动车的地图的设备，其中机动车通过将由至少一个传感器检测的环境数据与在地图中存储的地图数据进行比较来在环境中定位，该设备包括：用于处理机动车环境的所提供的基础地图并且用于处理至少一个所提供的基础区段的控制装置，其中所述至少一个基础区段具有至少一个独特的特征；地图创建装置，其中该地图创建装置被构造用于通过产生地图数据来创建或补充地图，其中所述地图数据通过将至少一个所提供的基础区段分派给所提供的基础地图中的所属位置来产生。
本发明的核心思想是，通过以下方式改进地图的创建或补充，即提供基础地图和基础区段。然后从基础地图和基础区段产生地图数据，所述地图数据被记录到地图中。基础区段在此是地图或机动车环境的待补充或待创建的区域中的独特的元素或组成部分，由所述元素或组成部分可以组成地图。基础区段例如可以是机动车环境中重复的、在其特性上相似或相同的对象，例如停车楼中的几乎看起来相同的柱子或者一列相同构造的街灯。于是从所述对象中可以导出基础区段的至少一个独特的特征。这样的独特的特征例如可以是对象的形状或颜色。基础地图于是仅仅包括减少量的数据并且因此是地图的缩减形式。这样的基础地图包括基础区段的至少一个位置。基于减少量的数据和所提供的基础区段，可以通过以下方式产生地图中的相应的片段，即将基础区段布置在相应地为此在基础地图中存储的位置处。于是由利用基础区段丰富的基础地图得出地图数据，通过所述地图数据产生或补充地图。借助所产生或所补充的地图，机动车然后可以通过将地图中存储的地图数据与由传感器检测的环境数据进行比较来在环境中定位。
本发明的优点是，当地图数据应该例如在静止的装置和机动车之间或在多个机动车之间进行交换时，仅必须处理或传输减少量的数据。此外，该方法和该设备允许在机动车的不同的强烈相似的环境（针对所述环境然而不存在完全的地图）下将已经存在的知识移植到其他环境上。因此例如可以已知用于唯一的停车场平面的地图。地图于是由基础地图和基础区段组成。基础区段例如可以是停车楼中的重复的特征或对象、如柱子、停车位标记或车道上的标记。于是可以的是，借助已经已知的基础区段或基础区段的已知记录和所提供的基础地图产生用于剩余停车场平面的地图数据，使得也可以针对这些未知的区域创建地图。
基础区段特别是可以由环境的彼此相似或相同的部分组成。基础区段特别是可以是重复的对象、例如停车楼中的柱子、街灯、路边石、建筑工地部段、联排别墅住宅区中的各个别墅、街边的指示柱和护栏、街道标记、建筑物上的窗户和房子入口、车行道平板、停车位标记等。
特别是，基础区段也可以被构造成，使得所述基础区段不被人所觉察或不直接作为物理对象所觉察，而是仅仅具有抽象的特征或图案，所述抽象的特征或图案仅仅能够由传感装置来检测并且由机器或计算机来识别、解释和/或处理。因此例如可以的是，借助图案识别算法，借助计算机可以识别环境中的对人类感官和/或人类理解力不可达的然而重复的图案和特征。
也可以规定，基础地图或基础地图的部分由建筑物、例如停车楼或城区的建筑图纸导出。对此，分析建筑图纸并且在建筑图纸中识别和分类基础区段。于是，如果例如对于停车楼的所有停车场平面有建筑图纸可用，但是仅仅对于停车场平面之一有地图可用，则可以借助建筑图纸分别为未地图化的停车场平面产生基础地图。所产生的基础地图然后可以利用从地图化的停车场平面已知的基础区段（例如停车位标记、柱子等）来填充。因此也可以为未地图化的停车场平面提供地图数据。
在一种实施方式中规定，至少一个基础区段能够关于至少一个独特的特征来参数化。这能够实现，在产生地图数据时改变基础区段的特性，特别是匹配于确定的规定或前提条件。
在另一种实施方式中规定，分派包括基于在基础地图中针对属于至少一个基础区段的位置所存储的参数来参数化至少一个基础区段。这能够实现，基础区段借助在基础地图中存储的参数来准确地匹配于机动车环境中的待测绘的区域。因此，例如停车楼中的柱子可以相应地匹配于规定。
在一种实施方式中规定，参数化包括确定至少一个基础区段的至少一个尺寸和/或表面状态。
这样的尺寸例如可以包括至少一个基础区段的长、宽或高。此外，但是也可以进行所有这些参量的缩放。如果基础区段例如是停车楼中的柱子，则可以说明柱子的长、宽和/或高。通过该方式例如可以在不改变基础区段自身的情况下考虑停车楼中的更低的层高。如果例如停车楼的第五层比其余层更低地构造，则针对柱子的基础元素相应地在其高度上被调整。针对第五层设置的柱子高度的值于是相应地在所属的基础区段的位置处作为参数来存储。
表面状态例如可以是表面的纹理，如这从计算机制图领域中已知的那样。例如可以调整基础区段的表面上的颜色或图案。因此，在停车楼中的在其他方面相同构造的柱子的情况下由于差的光条件可以进行纹理亮度的调整。另一种调整例如可以是基础区段的表面颜色的规定。因此在多个停车楼中常见的是，以不同的颜色标记不同的层平面，以便停车楼用户能够更容易地记住他将他的机动车所停放的层平面。如果例如第四层平面红色地构型，而第五层平面黄色地构型，则针对第四层平面中的柱子的基础区段配备红色表面，而针对第五层平面中的柱子的基础区段配备黄色表面。所属的参数在柱子位置处存储在基础地图中。
在另一种实施方式中规定，基础地图的提供和/或至少一个基础区段的提供包括借助接收装置从机动车之外的服务器接收基础地图的至少一部分和/或至少一个基础区段。例如驶入到未知的停车楼中的机动车可以从停车楼的服务器接收基础地图和所属的基础区段。然后在机动车中基于所接收的基础地图和所接收的基础区段借助地图创建装置产生地图数据。对此，在为此在基础地图中设置的位置处构造相应的基础区段，使得基础地图利用基础区段来“填充”。如果构造并且假如设置、参数化所有基础区段，则一种用于机动车环境的地图可供使用，在该地图中机动车可以紧接着定位。
以基础地图和至少一个基础区段的形式传递地图具有以下优点，减少了必须传输的数据量。
基础地图和基础区段的传递和接收例如可以通过无线网络连接、例如通过w-lan或移动无线电业务来实现。
在一种实施方式中规定，基础地图的提供和/或至少一个基础区段的提供包括从存储器调出基础地图的至少一部分和/或至少一个基础区段。这样的基础地图和/或这样的基础区段例如可以在更早的时间点已经存储在存储器中。基础地图和基础区段在存储器中的存储例如在存储器空间需求方面是有利的，因为需要更少的存储器。
此外，在一种实施方式中规定，至少一个基础区段借助基础区段产生装置根据由至少一个传感器检测的环境数据来产生和提供。基础区段产生装置例如可以同样构造在机动车中。然后，基于由至少一个传感器检测的环境数据，由基础区段产生装置查找、识别和/或分类环境数据中或环境中的相似或相同的对象。对此，基础区段产生装置例如使用图案识别方法，所述图案识别方法按照重复的相似或相同的图案或按照至少一个独特的特征来搜索环境数据。如果找到相似的图案或独特的特征，则确定所属对象的位置并且将图案综合成基础区段。如果基础区段产生装置例如在环境数据中、例如在由摄像机检测的图像中找到对应于停车楼中的重复的柱子的图案，则产生针对相应图案的基础区段。附加地为各个柱子确定属于至少一个独特的特征的参数。这例如可以分别是各个柱子的尺寸或表面状态。
相应地，在一种实施方式中规定，借助基础地图产生装置根据由至少一个传感器检测的环境数据来产生和提供基础地图的至少一部分。类似于辨认基础区段，关于基础区段确定所识别的各个样本的位置。所述位置然后与表示相应基础区段的所属标识存储在基础地图中。属于由此真实构造的对象的基础区段来确定的参数、诸如尺寸或表面状态同样在相应位置处存储在基础地图中。
此外，在一种实施方式中规定，所创建或所补充的地图至少部分地借助发送装置传递到机动车之外的服务器。在前述示例中，其中机动车驶入未知的停车楼并且从停车楼的服务器传递地获得基础地图和基础区段，这例如意味着，机动车借助上述设备从所接收的基础地图和所接收的基础区段产生地图并且将所述产生的地图或其一部分向回传递到停车楼的服务器。于是，针对相应环境的地图数据或所创建或所补充的地图可供停车楼的服务器使用。
在这种情况下，例如可以实现以下情形，其中停车楼的选择仅具有示例特性并且不限制本发明的应用范围：
停车楼中的服务器或其他装置将基础地图和所属的基础区段传递到机动车中的设备。在机动车中，然后由此产生地图数据。
在停车楼中构造有设备。在存储器中不仅存储基础地图而且存储基础区段。在停车楼中，然后例如针对所有停车场层产生停车楼的地图的地图数据。所产生的地图数据或地图然后可以完全传递到机动车。
在机动车中构造有具有基础区段产生装置和基础地图产生装置的设备。在通过停车楼行驶期间，然后产生停车楼的基础区段和基础地图或基础地图的部分。紧接着可以将由此产生的地图数据和/或基础区段和/或基础地图传递到外部装置、例如停车楼的服务器。
借助所描述的方法能够以简单的方式产生和/或补充地图。在这种情况下，特别是环境中的当前变化也可以提供到地图中。因此例如可以在遍历停车楼层时确定，存在新的基础区段，所述新的基础区段不在基础区段的所提供的记录中或不在所提供的基础地图中。这例如可以是车道中的由于气候状况所形成的坑洼。这样的坑洼于是可以由基础区段产生装置识别并且对此产生相应的（新的）基础区段。所产生的基础区段连同在地图中的相应位置被传递到中央服务器、例如停车楼的服务器。新的基础区段和基础地图的其中存储有新的基础区段的位置的片段然后由服务器插入到由基础区段构成的已经存在的记录中并且新的基础区段的位置相应地存储在已经存在的基础地图中。
设备的部分可以单独地或综合地构造成硬件和软件的组合，例如构造成在微控制器或微处理器上实施的程序代码。
附图说明
随后借助优选的实施例参考附图详细解释本发明。其中：
图1示出用于创建或补充机动车的地图的设备的一种实施方式的示意图，其中该设备构造在机动车中；
图2示出用于创建或补充机动车的地图的设备的一种实施方式的示意图，其中该设备构造在停车楼中；
图3示出用于创建或补充机动车的地图的设备的一种实施方式的示意图，其中该设备构造在机动车中；
图4示出用于阐明本发明的停车楼中的典型环境的示意图；
图5a示出具有在其中包含的基础区段位置的基础地图的示意图，其中该基础地图与在图4中示出的环境一致；
图5b示出一种用于停车楼中的停车位标记的基础区段的示意图；
图5c示出另一种用于停车楼中的柱子的基础区段的示意图；
图6示出用于解释从基础区段和基础地图产生地图数据的示意图；
图7示出用于阐明本发明的具有所产生的地图数据的地图的一个片段的示意图；
图8示出用于创建或补充机动车的地图的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在图1中示出用于创建或补充机动车50的地图20的设备1的一种实施方式的示意图。设备1在此构造在机动车50中。设备1包括控制装置2、地图创建装置3、接收装置4和发送装置5。在所示出的实施方式中，基础地图21和具有至少一个独特的特征23的至少一个基础区段22由在停车楼7中构造的服务器6来提供。所提供的基础地图21和所提供的至少一个基础区段22被传递到机动车50并且在那里由接收装置4来接收。所接收的基础地图21和所接收的至少一个基础区段22由接收装置4转发到控制装置2，该控制装置将其转发到地图创建装置3。地图创建装置3通过产生地图数据4来创建或补充地图20，其中通过将至少一个所提供的和所接收的基础区段22分派给所提供的和所接收的基础地图21中的所属位置来产生地图数据24。
在产生地图数据时可以附加地规定，所述分派包括基于在基础地图21中针对属于至少一个基础区段22的位置而存储的参数来参数化至少一个基础区段22。这样的参数例如可以是基础区段22的尺寸或至少一个基础区段22的表面状态。通过参数化可以的是，或多或少一般性构造的基础区段22匹配于真实存在的环境。因此例如可以调整一个或多个尺寸和表面状态、例如表面纹理或颜色。
通过该方式产生的地图数据24或地图20紧接着能够可供机动车50的装置使用。这样的装置例如可以是定位装置51，该定位装置被构造成，通过将由至少一个传感器检测的环境数据与在地图20中存储的地图数据24进行比较来在环境中定位机动车。
此外可以规定，所产生的地图数据24或所产生的地图20通过发送装置5向回传递到停车楼7的服务器6。通过该方式，地图数据24或地图20能够可供停车楼7并且因此其他机动车使用。
在图2中示出用于创建或补充机动车50的地图20的设备1的另一种实施方式的示意图。在该实施方式中，设备1构造在停车楼7中。设备1包括控制装置2、地图创建装置3、发送装置5和存储器8。在存储器中存储有基础地图21和具有至少一个独特的特征23的至少一个基础区段22。基础地图21和至少一个基础区段22通过由控制装置2从存储器8中调出基础地图21和至少一个基础区段22而可供地图创建装置3使用。地图创建装置3基于所提供的基础地图21和所提供的至少一个基础区段22来产生地图数据24，其中地图数据24通过将至少一个所提供的基础区段22分派给所提供的基础地图21中的所属位置来产生。所产生的地图数据24或者所产生的或所补充的地图20紧接着借助发送装置5传递到机动车50。在机动车中，定位装置51例如可以基于所传递的地图数据24或所传递的地图20而在环境中定位机动车50。该实施方式具有以下优点：仅必须在存储器8中维持很少的数据量并且尽管如此仍能够提供详细的地图数据24。
在图3中示出用于创建或补充机动车50的地图20的设备1的另一种实施方式的示意图，其中设备1构造在机动车50中。设备1包括控制装置2、地图创建装置3、发送装置5、基础区段产生装置9和基础地图产生装置10。在通过停车楼7行驶期间，布置在机动车50中的至少一个传感器52检测机动车的环境并且将所检测的环境数据26提供给控制装置2。控制装置2将环境数据26输送给基础区段产生装置9和基础地图产生装置10。基于所提供的环境数据26，基础区段产生装置9产生至少一个基础区段22。对此，例如可以使用图案和特征识别方法，以便在由至少一个传感器52所检测的环境数据26中识别和分类图案或特征。此外，基础地图产生装置10根据由至少一个传感器52所检测的环境数据26产生基础地图21的至少一部分。在此也可以使用图案识别方法，以便在所提供的环境数据26中识别和分类特征和图案。在所产生的基础地图21中，基础地图产生装置10存储至少一个基础区段22的位置。这样的位置25（参见图5a）例如可以通过三角测量法或用于位置确定的其他方法来确定。
所产生的基础地图21和所产生的至少一个基础区段22紧接着例如能够可供地图创建装置3使用，该地图创建装置如已经描述的那样根据基础地图21和至少一个基础区段产生地图数据24或地图20。所产生的地图数据24或所产生的地图20然后能够可供机动车50的另外的装置、例如定位装置51使用，该定位装置基于所提供的地图数据24或所提供的地图20进行机动车在环境中的定位。
特别是规定，所产生的基础地图21和所产生的至少一个基础区段22通过发送装置5传递到停车楼7的服务器6。通过该方式，所产生的基础地图21和所产生的至少一个基础区段22可供停车楼7使用，使得所产生的基础地图21和至少一个所产生的基础区段22能够可供其他机动车使用。
在图1至图3中描述的基础区段22例如可以是停车楼中的柱子、街灯、路边石、建筑工地部段、联排别墅住宅区中的各个别墅、街边的指示柱和护栏、街道标记、建筑物上的窗户和房子入口、车行道平板、停车位标记等。在此，基础区段22特别是机动车50的环境中的对象，所述对象在其基本特性上相同。
还可以规定，基础区段产生装置9被构造成，基于基础区段22的至少一个独特的特征23来确定至少一个参数，借助所述参数能够参数化至少一个基础区段。这样的参数例如可以是基础区段22的高、宽和长。这样的参数同样也可以描述基础区段22的表面状态。这例如可以是基础区段22的表面纹理或颜色。在通过地图创建装置3稍后产生地图数据24时，这些参数于是可以相应地被参数化，例如其方式是，将基础区段22的尺寸匹配于真实环境中的对象。对此，参数或参数化在基础地图21中存储在于基础区段22对应的位置处。
在图4中，为了阐明本发明，示出停车楼中的典型环境11的示意图。在此示出以下情形，如其例如在机动车中向前定向的摄像机所检测的那样。示出的是具有在车道13的右侧和左侧上的多个停车位12的停车场层。为了清晰地保持图像，在此并非所有示出的对象配备有自身的附图标记。停车位标记14和柱子15位于每个停车位12处。因为停车位标记14和柱子15在其特性上相似，所以它们是可以关于基础区段减少或统一或综合的对象。在此，针对相应的基础区段可以从停车位标记14导出的独特的特征例如是这些在每个停车位12处具有“l”形状和白颜色的特征。可以从柱子15导出的独特的特征例如是这些所有具有相同形状和黑颜色的特征。基础区段产生装置9现在在环境11的所检测的环境数据中识别停车位12和柱子15的独特的特征并且借助图案识别方法从这些特征中提取针对停车位标记14和柱子15的所属的基础区段。基础区段产生装置为基础区段中的每个、在此即为各个停车位标记14和各个柱子15确定所属的位置，所述位置被存储在基础地图中。
在图5a中示出具有在其中包含的基础区段22位置25的基础地图21的示意图。基础地图21在此与停车楼中的典型环境11的在图4中示出的示意图对应。因此所述位置25是停车位标记14和柱子15的位置25。在此，又出于清楚性原因，并非所有位置25都配备有自身的附图标记。此外，可以将所属的基础区段22的参数27分配给各个位置25，所述参数在之后参数化基础地图21中的基础区段22时针对相应的位置25来提供。属于在图5a中示出的基础地图21地，图5b和图5c分别示出针对停车位标记14和柱子15的基础区段22。
在通过地图创建装置产生地图数据的范围内，在图5b和图5c中示出的基础区段22被分配给在图5a中示出的基础地图21中的各个所属位置25。基础区段22的辨认例如可以通过一对一的标识、例如数字代号来实现。在将基础区段22分配或分派给各个位置25时，可以附加地进行基础区段22的参数化。对此，查询在各个位置25处在基础地图21中存储的参数27并且相应地参数化基础区段22。
在图6中示出用于解释分别由基础区段22-1、22-2和基础地图21-1、21-2产生地图数据24-1、24-2的示意图。针对停车位标记14的基础区段22-1存储在基础地图21-1中的所属位置25-1处，使得通过该方式产生地图数据24-1。相应地，针对柱子15的基础区段22-2存储在基础地图21-2中的相应位置25-2处并且通过该方式产生地图数据24-2。如果地图数据24-1和24-2相互联合，则形成完整的地图数据24。
通过该方式创建的地图数据24或针对图4中示出的情形以该方式创建或补充的地图20中的一个片段示意性地在图7中示出。各个基础区段现在被参数化并且被分配给基础地图中的各个所属位置。现在，在每个停车位12处分别存在一个停车位标记14和一个柱子15。又出于清楚性原因，并非给每个停车位12都分配针对停车位标记14和柱子15的相应附图标记。
在图8中示出用于创建或补充机动车的地图的方法的示意性流程图。在开始100方法之后，在第一方法步骤101中提供基础地图。基础地图的提供例如可以在方法步骤102中通过借助接收装置从机动车之外的服务器接收基础地图的至少一部分来执行。替代地，基础地图的提供也可以在方法步骤103中通过从存储器中调出基础地图的至少一部分来执行。
在随后的方法步骤104中提供至少一个基础区段。至少一个基础区段的提供又可以在方法步骤105中通过借助接收装置从机动车之外的服务器接收至少一个基础区段来执行。
替代地，基础区段的提供也可以在方法步骤106中通过从存储器中至少调出至少一个基础区段来执行。替代于方法步骤101和104，至少一个基础区段也可以在方法步骤107中借助基础区段产生装置来产生，该基础区段产生装置例如可以构造在机动车中。类似于此，作为用于接收或调出基础地图的替代方案，基础地图也可以在方法步骤108中借助基础地图产生装置来产生。对此，基础地图产生装置例如可以构造在机动车中。
在方法步骤109中，借助地图创建装置基于所提供的基础地图和所提供的至少一个基础区段或者基于所产生的基础区段或所产生的基础地图来创建或补充地图。对此，地图创建装置在方法步骤110中产生地图数据，其中所述地图数据通过将至少一个所提供的基础区段分派给所提供的基础地图中的所属位置来产生。除了将基础区段分派给基础地图中的相应位置之外，各个基础区段还可以在方法步骤111中被参数化。对此，调出在基础地图中在基础区段的所属位置处存储的参数并且基于所调出的参数在相应位置处参数化基础区段。
所创建或补充的地图或者所产生的地图数据例如可供机动车的导航装置或定位装置使用。然后，导航装置或定位装置基于所创建或补充的地图或者所提供的地图数据在环境中定位机动车。
此外，在可选的方法步骤113中可以规定，所产生的地图数据被传递到机动车之外的服务器。
可选地，此外在方法步骤114中可以规定，如果基础区段由基础区段产生装置产生并且基础地图由基础地图产生装置产生，则所述基础区段和基础地图被传递到机动车之外的服务器。随后结束115该方法。
附图标记列表
1 设备
2 控制装置
3 地图创建装置
4 接收装置
5 发送装置
6 服务器
7 停车楼
8 存储器
9 基础区段产生装置
10 基础地图产生装置
11 环境
12 停车位
13 车道
14 停车位标记
15 柱子
20 地图
21 基础地图
21-1 基础地图
21-2 基础地图
22 基础地图
22-1 基础地图
22-2 基础地图
23 独特的特征
24 地图数据
24-1 地图数据
24-2 地图数据
25 位置
25-1 位置
25-2 位置
26 环境数据
27 参数
50 机动车
51 定位装置
52 传感器
100-115方法步骤