本发明涉及数字路线图的检验,所述数字路线图例如由至少部分自动驾驶的车辆或驾驶辅助系统使用。
背景技术:
1、驾驶辅助系统和用于至少部分自动驾驶的系统使用数字路线图用于规划车辆的动作。基于根据传感器数据和/或定位系统、例如完全或部分卫星辅助定位系统的信息确定的车辆位姿,从路线图中调用信息并且将信息收进规划中。
2、为了车辆的由车辆执行的动作对于相应的交通状况适当,数字路线图必须不断地被保持最新。然而,即使由相应制造商提供的所有更新得到及时被运行,但是交通状况仍然可能短期地被改变,使得从数字路线图不再正确地再现所述交通状况。例如,施工现场可能通宵被搭建,所述施工现场使车道不可使用。
3、wo2019/038185a1公开了借助于移动设备来采集先前从外部服务器接收的数字地图的校正,并且将增加了这些校正的高精度地图发送回给外部服务器。
技术实现思路
1、在本发明的范围,开发了一种用于检验数字路线图是否正确再现从至少一个预先给定的位姿可见的实际事实的方法。就此而言,位姿包括相对于数字路线图的坐标系的位置和取向。例如,车辆的位姿不仅包括其位置而且包括所述车辆取向的方向。不仅位置而且取向均决定从车辆上可以准确地看到什么。该位姿可以例如由任意定位设备确定并且表示在这里描述的方法的输入。定位设备尤其是例如可以将从车辆可见的特征相对于数字路线图中的特征进行匹配。
2、在该方法的范围中,从至少一个位姿获得场景的观测。这尤其是可以是场景中的要驾驶的车辆的位姿,并且可以从该车辆进行观测。要驾驶的车辆在常见的语言惯用法中也称为自我车辆(ego-fahrzeug)。
3、从观测中确定一个或多个其他交通参与者的实际行为。这尤其是可以例如包含根据观测来识别和跟踪移动的对象。从其他交通参与者的如此确定的轨迹中,可以确定这些交通参与者的实际行为的各个方面。这些方面尤其是可以包括不能直接从场景、例如从交通标志、车行道标记或其他可直接评估的提示中推断出的方面。
4、根据数字路线图的一个或多个特征确定一个或多个其他交通参与者的额定行为。对交通参与者的额定行为有影响的数字路线图的特征的示例是:
5、·车行道和/或车道的拓扑,包括这些车行道或车道之间的所设置的连接;
6、·车道之间的边界,包括车道变更分别在何种程度上是允许的预设;
7、·用于行驶到特定目的地的优选行驶路程;
8、·规定的行驶方向,以及
9、·优先行驶权规则。
10、现在检验实际行为是否与额定行为一致。如果这至少在预先给定程度上或者根据预先给定的准则是这种情况,则确定所述数字路线图至少关于从中确定了所述额定行为的特征正确地再现从预先给定的位姿可见的实际事实。而如果实际行为与额定行为不一致,则与额定行为相关联的数字路线图的一个或多个特征可以被识别为失真的,即与实际事实不一致。
11、为了该检验成功运行,一方面必须正确地确定其他交通参与者的实际行为。为此,再次需要以足够好的质量采集场景中的观测。
12、另一方面,该实际行为必须与额定行为一致。这又首先要求根据预先给定的位姿调用的数字路线图的特征涉及恰好从中也获得场景的观测的那个位姿。因此如果例如车辆由于有错误地工作的gps模块而误以为处于与实际的不同的位姿,则为错误的位姿调用数字路线图的特征。但是,基于完全不同的位姿确定的额定行为可能不与涉及另一位姿并且因此涉及另一交通状况的实际行为一致。最终,其他交通参与者也必须仍客观地如与额定行为相对应的那样表现。
13、如果满足所有这些条件,则可以以高的概率假设,不仅观测的采集而且车辆的自身位姿的确定按规定地起作用,并且同时数字路线图关于该位姿也正确地映射现实。从而利用仅单个检验就一次性测试总系统的许多组件。在正常情况下,其中其他交通参与者的实际行为与额定行为一致,因此可以假设,车辆误以为处于正确的位姿并且利用当前的数字路线图工作。因此,车辆的在使用该位姿和该数字路线图的情况下规划的动作对于交通状况是适当的概率高。
14、而如果实际行为不与根据数字路线图确定的额定行为一致,则这仍不允许明确地推断出确切原因。然而,在许多情况下,至少可以部分地对各种原因的可能贡献进行概率建模。从而,例如由于比较低的制裁威胁,由驾驶员无视速度限制比驶过红灯或者甚至无视高速路上的转弯禁止是更可能的。
15、然而,首先尤其是确定一些事情不如预期的那样起作用是重要的。这些信息可能足以采取对策。例如,可以
16、·尝试从其他交通参与者的实际行为中独立地推断数字路线图的适当的校正;
17、·邀请车辆的驾驶员完全或部分地再次接管监督,
18、·将驾驶辅助系统或用于至少部分自动驾驶的系统置于减少功能性的运行模式,其中可以更好地拦截错误,或者
19、·使这种自动化系统完全关闭,这可能例如意味着使车辆在预先规划的紧急停止轨迹上停住。
20、一个或多个其他交通参与者和/或其实际行为尤其是例如可以被转化到所述数字路线图的参考系中。然后,在该参考系中使所述一个或多个其他交通参与者与数字路线图的与其额定行为相关的特征相关联。并非在数字路线图上记录的所有特征对每个交通参与者的期望行为产生影响。因此,例如,仅对于超过特定尺寸或特定重量的车辆可以禁止驶入道路。
21、尤其是例如可以将关于与所述数字路线图的同一特征相关联的多个其他交通参与者的陈述组合成该特征在何种程度上是合理的陈述。以这种方式,例如可以抑制故意不遵守规定的额定行为的各个其他交通参与者的影响。合理性检验的基本假设是其他交通参与者的主要部分也将遵守预先给定的额定行为。例如,可以利用多数决定法或类似机制来聚合关于数字路线图的特征的许多其他交通参与者的实际行为。
22、在一种特别有利的设计方案中,对于数字路线图的至少一个特征,确定该特征在所确定的实际行为的条件下是合理的条件概率或机会。从而能够映射其他交通参与者的行为的随机特性。在此,机会表示该特征在所确定的实际行为的条件下是合理的条件概率与该概率在相同的所确定的实际行为的条件下是不合理的条件概率的商。
23、在另一有利的设计方案中,在所述特征是合理的绝对基本概率或基本机会的附加假设下确定所述条件概率或机会。以这种方式,可以引入关于对数字路线图的正确性的信任的基本知识。例如,随着数字路线图的时效增加,可以单调减小基本概率或基本机会。由此例如可以考虑以下经验:在典型的城市地图发行之后的当年中平均而言一定百分比的信息发生改变。
24、于是尤其是例如根据贝叶斯定理,该特征在许多其他交通参与者的所确定的实际行为的条件下是合理的条件概率或机会可以分别包含这些其他交通参与者之一的实际行为在数字路线图的特征的条件下是合理的条件概率或机会的乘积。这些概率或机会相对透明,并且因此可以容易地被确定。
25、如果例如b1,...,bn是其他交通参与者1,...,n的实际行为并且pg(m=1)是绝对基本概率,而不管该实际行为如何,则数字路线图的特定特征m是合理的。于是,特征m鉴于实际行为b1,...,bn是合理的条件概率p(m=1|b1,...,bn)可以被写为:
26、
27、在这里c是归一化常数,并且p(bi|m=1)是在假设特征m是合理的情况下其他交通参与者1,...,n的行为b1,...,bn是合理的条件概率。归一化常数c是其他交通参与者1,...,n的行为b1,...,bn是合理的绝对概率p(b1,…,bn)的倒数。
28、当特征m鉴于实际行为b1,...,bn是合理的条件机会o(m=1|b1,…,bn)被确定时,该归一化常数c脱出。该机会o通过
29、
30、即通过鉴于实际行为b1,...,bn特征m是合理的(m=1)或不合理的(m=0)的条件概率之比来给出。
31、该机会通过
32、
33、给出,其中
34、
35、是特征m是合理的绝对机会。
36、由此,于是可以将所搜寻的条件概率p(m=1|b1,...,bn)确定为
37、
38、如先前阐明的,有利地利用由车辆携带的至少一个传感器来获得观测。然后根据这些观测与数字路线图的对比来确定预先给定的位姿。然后,尤其是可以例如使用数字路线图在何种程度上是合理的检验用于在车辆行驶期间持续地检验该车辆的动作的规划是否基于本身合乎逻辑的信息进行。
39、如先前阐明的,首要目标是根本上首先揭示不一致性并且对此作出反应。然而,存在各种可能性:可选地还至少界定不一致性的原因。
40、在一种有利的设计方案中,响应于数字路线图不正确地再现从所述预先给定的位姿可见的实际事实,确定预先给定的位姿的多个候选变化。从根据每个候选变化改变的位姿为出发,以先前描述的方式鉴于以下方面重新检验数字路线图:即所述数字路线图在何种程度上正确地再现从改变的位姿出发可见的实际事实。响应于在此情况下实现的改善满足预先给定的准则,确定从自传感器获得的观测中确定预先给定的位姿有错误地工作。
41、如果例如车辆确定其取向所利用的罗盘相对于真实取向具有10度的偏移,则
42、·一方面场景的观测以及由此确定的其他交通参与者的实际行为和
43、·另一方面从数字路线图中调用的特征以及由此确定的其他交通参与者的额定行为涉及相对于彼此旋转正是这个10度的交通状况。这已经可以足以大大地劣化实际行为和额定行为之间的一致性。如果现在对于相对于原始位姿旋转不同角度的不同候选位姿重复检验,则对于旋转角度10度,实际行为将与额定行为好得多地重合。
44、在另一有利的设计方案中,响应于数字路线图不正确地再现从所述预先给定的位姿可见的实际事实,确定数字路线图的多个候选变化。分别重新鉴于以下方面检验如此改变的数字路线图,即所述数字路线图在何种程度上正确地再现从预先给定的位姿可见的实际事实。响应于该检验的结果满足预先给定的准则,最好地再现实际事实的改变的数字路线图于是代替以前的数字路线图。以这种方式,数字路线图中的特定错误或不准确性可以被自动“消除”。
45、从而,例如在每个行驶方向具有两个车道的高速公路上,预期的额定行为是
46、·在低至适度满载时,车辆首先聚集在沿行驶方向右侧的车行道上,并且左车行道仅被用于超车,而
47、·超载时,两个车行道上均匀地填充有车辆。
48、如果上述自动化检验首先曾在无对具体原因的提示的情况下仅得出其他交通参与者的实际行为与该额定行为不相配,则例如数字路线图的候选变化可能在于,车行道被阻断。这是例如由于新设立的施工现场而引起的最常见的短期变化之一。如果现在利用如此修改的数字路线图重复自动化检验,并且从现在起实际行为与额定行为重合,则原始差异的原因已被澄清。例如,这些认识可以被传回给数字路线图的制造商,以便所述制造商可以及时为所有用户更新路线图。
49、如先前阐明的,数字路线图的自动化检验主要用于持续地监控由数字路线图、车辆的位姿确定和车辆的环境检测组成的总系统是否仍然按规定地起作用。因此,有利地响应于所述数字路线图正确地再现从预先给定的位姿可见的实际事实,使用数字路线图用于对至少部分自动驾驶的车辆和/或车辆中的驾驶辅助系统进行行为规划。然后基于该行为规划来操控车辆。
50、该方法尤其是可以完全或部分地是计算机实现的。因此,本发明还涉及一种计算机程序,所述计算机程序具有机器可读指令,当在一个或多个计算机上执行所述机器可读指令时,所述机器可读指令促使所述一个或多个计算机执行所描述的方法。在这个意义上,同样能够执行机器可读指令的用于车辆的控制设备和用于技术设备的嵌入式系统也可以被视为计算机。
51、本发明同样还涉及具有计算机程序的机器可读数据载体和/或下载产品。下载产品是经由数据网络可传输、即由数据网络的用户可下载的数字产品,所述数字产品可以例如在在线商店中出售用于立即下载。
52、此外,计算机可以装备有计算机程序、机器可读数据载体或下载产品。
53、下面根据图与本发明的优选实施例的描述一起更详细地示出改善本发明的其他措施。