CN110275883A - 一种高精度地图存储系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度地图存储系统及方法，所述系统包括：信息获取模块，用于从采集设备中获取车道信息和道路信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；车道信息存储模块，用于存储所述车道信息；道路信息存储模块，用于存储所述道路信息；信息查询模块，与所述车道信息存储模块和道路信息存储模块通讯连接，用于根据地图需求信息查询所述车道信息和/或道路信息，通过本发明能够增加地图数据信息的查询效率，增加了数据的可读性。

Description

一种高精度地图存储系统及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，特别涉及一种高精度地图存储系统及方法。

背景技术

现在市面上普遍存在的高精度地图存储格式主要有Navigation Data Standard(NDS)、Shapefile以及OpenDRIVE。其中NDS与Shapefile以二进制文件格式存储高精度地图信息。NDS多用于地图母库中，直接存储采集到的地图原始数据，数据量比较庞大，会存储很多冗余信息以便后续加工。Shapefile是ArcGIS提出的一种地图存储格式，以关系型数据库方式分别存储道路语义信息和对应的道路形状信息。道路形状信息是由一系列的坐标点定义的点、线、或面的包围圈构成；语义信息记录了每个点、线、或面对应的实际意义，比如一条河或一座公园。OpenDRIVE以XML文件为载体存储高精度地图信息，其中包括道路形状信息、车道分区、车道等标签，能够详细描述车道级别的高精度地图信息。

在NDS、Shapefile和OpenDRIVE存储格式中，车道级别的信息是存储在道路信息内部的。在需要提取车道级别信息时，必须首先解析道路信息，然后根据获取的道路信息内容查询属于该道路内的车道信息。如图1所示，车道级别的信息存储在道路信息内部，这种信息内容的嵌套要求在查询某条车道信息时先逐个读取道路级别信息，然后遍历每条道路信息内部的所有车道信息来判断该条车道是否为所需，导致了对车道级别信息查询效率不高。而且要求使用者必须完全了解除车道信息之外的数据存储格式。此外，由于NDS和Shapefile格式本身采用二进制格式存储信息，需要对文件中存储的形状信息做语义匹配，这样才能明确文件中记录的几何信息的实际意义，这样就使得车道信息查询的效率降低，不利于智能驾驶的开展。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种高精度地图存储系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供一种高精度地图存储系统，包括：

信息获取模块，用于从采集设备中获取车道信息和道路信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

车道信息存储模块，用于存储所述车道信息；

道路信息存储模块，用于存储所述道路信息；

信息查询模块，与所述车道信息存储模块和道路信息存储模块通讯连接，用于根据地图需求信息查询所述车道信息和/或道路信息。

进一步地，所述信息获取模块包括：

车道信息获取单元，用于获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

车道信息发送单元，用于将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

道路信息获取单元，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

道路信息发送单元，用于将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

进一步地，所述信息获取模块还包括：

信息匹配单元，用于将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。

进一步地，所述信息处理模块包括：

需求获取单元，用于获取地图需求信息；

执行单元，用于根据所述地图需求信息，获取相应的车道信息和/或道路信息。

进一步地，所述系统还包括：

地图更新模块，用于在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。

另一方面，一种高精度地图存储方法，包括以下步骤：

通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息；

通过所述车道信息存储模块存储所述车道信息；

通过所述道路信息存储模块存储所述道路信息；

根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息。

进一步地，所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息包括：

通过车道信息获取单元获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

通过车道信息发送单元将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

通过道路信息获取单元获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

通过道路信息发送单元将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息还包括：

通过信息匹配单元将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。

进一步地，所述根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息包括：

通过需求获取单元获取地图需求信息；

根据所述地图需求信息，执行单元获取相应的车道信息和/或道路信息。

进一步地，所述方法还包括：

通过地图更新模块在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。

本发明的又一个方面是提供一种高精度地图存储设备，包括：存储器，处理器；

存储器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为由所述处理器执行如上述的高精度地图存储方法。

本发明的又一个方面是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述的高精度地图存储方法。

采用上述技术方案，本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法具有如下有益效果：

1.本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，是以车道为存储基本单元记录地图信息，方便对车道级别信息的直接查询，提高了信息查询的效率。

2.本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，直接存储车道语义化地图元素，并将车道形状信息和车道语义信息以键值对的形式存储在文件中，减少二进制文件解析语义匹配的工作。

3.本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，通过将分散在不同地方的标签和属性值进行统一处理，直接作为车道下的一级键值对保存，增强了数据的可读性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1现有储存方式中道路级和车道级信息嵌套关系图；

图2本发明所述的一种高精度地图存储系统的结构示意图；

图3本发明所述的高精度地图存储系统的地图层次划分示意图；

图4本发明一个实施例提供的道路信息和车道信息的对应关系；

图5本发明所述的一种高精度地图存储方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

如图1所示，为现有储存方式中道路级和车道级信息嵌套关系图，车道级别的信息存储在道路信息内部，这种信息内容的嵌套要求在查询某条车道信息时先逐个读取道路级别信息，然后遍历每条道路信息内部的所有车道信息来判断该条车道是否为所需，导致了对车道级别信息查询效率不高。而且要求使用者必须完全了解除车道信息之外的数据存储格式。此外，由于NDS和Shapefile格式本身采用二进制格式存储信息，需要对文件中存储的形状信息做语义匹配，这样才能明确文件中记录的几何信息的实际意义。因此使得信息查询的效率和时效得到了大大的降低。

本说明书的一个实施例提供了一种高精度地图存储系统，如图2所示，为所述高精度地图储存系统的结构示意图，具体地，所述系统包括：

信息获取模块，用于从采集设备中获取车道信息和道路信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

车道信息存储模块，用于存储所述车道信息；

道路信息存储模块，用于存储所述道路信息；

信息查询模块，与所述车道信息存储模块和道路信息存储模块通讯连接，用于根据地图需求信息查询所述车道信息和/或道路信息。

需要指出的是，所述高精度地图储存系统可以是数据服务器，其中数据服务器则可为云端服务器或服务器集群，其内存储有大量的数据。其中信息获取模块可以与高精度地图的生成装置或者采集装置进行通讯，实现信息交互，便于实时获取最新地图信息。

高精度地图数据的存储可以分成以下三个层级：车道级数据、道路级数据、和整个地图数据文件，如图3所示，为本发明所述的高精度地图存储系统的地图层次划分示意图，具体地，本说明书提供的一个实施例中，车道级数据记录了车道索引号、车道中心线采样点、车道标线采样点；道路级数据记录了车道索引号，即车道数据的引用信息，用来表示当前道路包含哪些车道；地图数据文件作为整个地图文件的最高抽象层，记录了车道级数据和道路级数据。因为高精度地图的一个特点是定位精度可以达到厘米级，可以识别物体当前在哪条车道上，所以在地图文件中直接存储车道级数据，直接地反映了高精度地图的特点，并且为车道级别的智能驾驶功能提供了直接数据源。

在本说明书提供的一个实施例中：

所述信息获取模块包括：

车道信息获取单元，用于获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

车道信息发送单元，用于将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

道路信息获取单元，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

道路信息发送单元，用于将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

特别需要指出的是，所述信息获取模块还包括：信息匹配单元，用于将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。其中车道语义信息记录了可以用来描述车道的实际参数，比如车道标识号、车道类型、车道宽度、车道最高限速、是否为ETC通道、是否为路肩、是否为匝道等；车道形状信息则通过车道中心线采样点和车道标线采样点来表示，通过将车道语义信息和车道形状信息以键值对的形成存储在文件中，可以方便获得二者的对应关系，不需要在查询地图信息时额外解析地图文件和匹配语义化的地图元素。

在本说明书提供的一个实施例中所述信息处理模块包括：

需求获取单元，用于获取地图需求信息；

执行单元，用于根据所述地图需求信息，获取相应的车道信息和/或道路信息。

进一步地，随着道路信息的不断更新变化，为了更好的满足所述高精度地图的实用性和有效性，所述系统还包括：

地图更新模块，用于在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。

常规的高精度地图的是在NDS、Shapefile和OpenDRIVE存储格式中存储，车道级别的信息是存储在道路信息内部的，但本说明书一个实施例中车道信息和道路信息分开存储，因此需要新的存储格式来满足本发明的需求，可以使用JSON格式，如图4所示，为本发明一个实施例提供的道路信息和车道信息的对应关系，具体地，车道形状信息和车道语义信息至存储在车道信息中，道路信息存储车道索引号，可以直接指向对应的车道信息，在查询某条车道信息时，使用本发明提出的存储格式的应用会指定某条车道的索引号，在遍历道路信息中存储的车道索引号之后，可以判断对应的车道是否存在。如果存在，通过车道索引号直接在车道信息中直接提取拥有同样索引号的车道信息数据，完成车道信息的检索。相比遍历所有道路信息下的所有车道信息来说，本发明提出的存储格式提高了车道信息的查询效率。

需要说明的是，本说明书提供的一种高精度地图存储系统可以为单独的车载高精度地图存储系统，也可以是应用在其他软件中的系统，如其他终端系统。

另一方面，本说明书的一个实施例提供了一种高精度地图存储方法，所述方法通过上述提供的一种高精度地图存储系统执行实现高精度地图的存储。如图5所示，为本发明所述的一种高精度地图存储方法的流程图。

具体地，所述高精度地图存储方法包括以下步骤：

通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息；

通过所述车道信息存储模块存储所述车道信息；

通过所述道路信息存储模块存储所述道路信息；

根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息。

进一步地，所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息包括：

通过车道信息获取单元获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

通过车道信息发送单元将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

通过道路信息获取单元获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

通过道路信息发送单元将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息还包括：

通过信息匹配单元将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。

进一步地，所述根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息包括：

通过需求获取单元获取地图需求信息；

根据所述地图需求信息，执行单元获取相应的车道信息和/或道路信息。

进一步地，随着道路信息的不断更新变化，为了更好的满足所述高精度地图的实用性和有效性，所述方法还包括：通过地图更新模块在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。

通过上述提供的一种高精度地图存储方法，能够将车道级数据和道路级数据进行分开存储，而且存储内容的侧重点不同：例如：地图数据文件以JSON格式存储，分别存储了键名为“lanes”和“roads”的车道级数据和道路级数据。其中车道形状信息和语义信息只存储在车道级数据中；道路级数据存储车道索引号，可以直接指向对应的车道信息。在使用地图数据文件时，可以直接通过输入车道索引号或道路索引号来查询到对应的信息。在查询车道级数据信息时，可以直接获得车道形状信息和语义信息；而在查询道路级数据信息时，可能会需要通过计算道路所包含的车道信息来获得相应的形状信息或其他信息。

需要说明的是，上述提供的一种高精度地图存储系统执行所述方法实施例还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。

因此，本说明书的一个实施例提供一种高精度地图存储设备，包括：存储器，处理器；

存储器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为由所述处理器执行如上述的高精度地图存储方法。

同时，本说明书的一个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述的高精度地图存储方法。

需要说明的是，说明书上述所述的设备、计算机存储介质、系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照对应方法实施例的描述，在此不作一一赘述。

因此通过上述实施例提供的一种高精度地图存储系统及方法可以取得如下有益效果：

(1)本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，是以车道为存储基本单元记录地图信息，方便对车道级别信息的直接查询，提高了信息查询的效率。

(2)本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，直接存储车道语义化地图元素，并将车道形状信息和车道语义信息以键值对的形式存储在文件中，减少二进制文件解析语义匹配的工作。

(3)本发明所述的一种高精度地图存储系统及方法，通过将分散在不同地方的标签和属性值进行统一处理，直接作为车道下的一级键值对保存，增强了数据的可读性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高精度地图存储系统，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于从采集设备中获取车道信息和道路信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

车道信息存储模块，用于存储所述车道信息；

道路信息存储模块，用于存储所述道路信息；

信息查询模块，与所述车道信息存储模块和道路信息存储模块通讯连接，用于根据地图需求信息查询所述车道信息和/或道路信息。

2.根据权利要求1所述的一种高精度地图存储系统，其特征在于，所述信息获取模块包括：

车道信息获取单元，用于获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

车道信息发送单元，用于将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

道路信息获取单元，用于获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

道路信息发送单元，用于将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

3.根据权利要求2所述的一种高精度地图存储系统，其特征在于，所述信息获取模块还包括：

信息匹配单元，用于将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。

4.根据权利要求1所述的一种高精度地图存储系统，其特征在于，所述信息处理模块包括：

需求获取单元，用于获取地图需求信息；

执行单元，用于根据所述地图需求信息，获取相应的车道信息和/或道路信息。

5.根据权利要求1所述的一种高精度地图存储系统，其特征在于，还包括：

地图更新模块，用于在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。

6.一种高精度地图存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息；

通过所述车道信息存储模块存储所述车道信息；

通过所述道路信息存储模块存储所述道路信息；

根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息。

7.根据权利要求5所述的一种高精度地图存储方法，其特征在于，所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息包括：

通过车道信息获取单元获取车道信息，所述车道信息包括车道语义信息、车道形状信息和车道索引号；

通过车道信息发送单元将所述车道信息发送到所述车道信息存储模块；

通过道路信息获取单元获取道路信息，所述道路信息包括道路中包含所有车道的车道索引号和道路索引号；

通过道路信息发送单元将所述道路信息发送到所述道路信息存储模块。

8.根据权利要求6所述的一种高精度地图存储方法，其特征在于，所述通过所述信息获取模块从采集设备中获取车道信息和道路信息还包括：

通过信息匹配单元将所述车道语义信息和车道形状信息以键值对的形式匹配。

9.根据权利要求5所述的一种高精度地图存储方法，其特征在于，所述根据地图需求信息，所述信息查询模块查询所述车道信息和/或道路信息包括：

通过需求获取单元获取地图需求信息；

根据所述地图需求信息，执行单元获取相应的车道信息和/或道路信息。

10.根据权利要求5所述的一种高精度地图存储方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过地图更新模块在地图变化时将新的车道信息和道路信息替换原有的车道信息和道路信息。