CN110741224A - 用于使用区块链来动态地认证地图数据的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于更新自主车辆(AV)所用的地图数据的系统和方法。所述方法包括：使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；以及将所收集的传感器数据与所述地图数据进行比较，以判断潜在改变数据的存在。所述方法还包括：生成包括所述潜在改变数据的工作量证明(PoW)区块；以及使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据。然后，将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较，以基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，并且将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。

Description

用于使用区块链来动态地认证地图数据的系统和方法
技术领域
本公开涉及自主车辆和相应的地图系统。更特别地，本公开涉及根据地图系统所提供的地图信息而工作的自主车辆。
背景技术
自主车辆(AV)是能够感测自身的位置、自身的周围环境的详情、并且在无需人类驾驶员的情况下沿着路线导航的车辆。
关于理解位置，诸如GPS等的系统提供一些位置信息。
发明内容
发明要解决的问题
然而，这样的系统的精度受到限制，其中商用GPS即使在晴天，其精度也在4.9m内。此外，GPS在特定环境中可能经常不可靠。例如，在密集的城市区域，GPS信号可能被阻挡，或者GPS信号可能受到来自高层建筑物的反射的影响。在城市峡谷中，精度可能低至50米。此外，GPS信号在隧道内或在桥梁下可能完全不可用。然而，AV需要在所有情形中工作，甚至在GPS不可用时。
本公开是有鉴于上述情形而作出的，因此本公开的目的是提供用于使用区块链来动态地认证地图数据的系统和方法，该系统和方法能够利用验证来确认和/或更新自主车辆(AV)所用的地图数据，以安全地且适当地修正或更新地图数据。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本公开提供一种用于使用区块链来动态地认证地图数据的系统和方法，其至少具有以下的特征。
提供一种用于更新自主车辆(AV)所用的地图数据的方法，所述方法包括：使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；将所收集的传感器数据与地图数据进行比较；在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；生成包括所述潜在改变数据的工作量证明(PoW)区块；生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
附图说明
图1示出根据本公开的方面的、被配置为更新自主车辆(AV)所用的地图数据的示例性通用计算机系统；
图2示出根据本公开的方面的、生成地图数据的示例性环境；
图3A示出根据本公开的方面的、针对初始验证进行后续验证的示例性结构；
图3B示出根据本公开的方面的、针对初始验证进行后续验证的示例性结构；
图3C示出根据本公开的方面的、针对初始验证进行后续验证的示例性结构；
图4示出根据本公开的方面的示例性地图控制系统；
图5示出根据本公开的方面的、用于发起潜在改变处理的示例性处理流程；
图6示出根据本公开的方面的、用于发起潜在改变处理的示例性数据处理流程；
图7A示出根据本公开的方面的、用于进行初始验证处理的示例性处理；
图7B示出根据本公开的方面的、用于进行初始验证处理的示例性处理；
图8示出根据本公开的方面的、用于进行初始验证处理的示例性数据处理流程；
图9A示出根据本公开的方面的、用于进行后续验证处理的示例性处理；
图9B示出根据本公开的方面的、用于进行后续验证处理的示例性处理；
图10示出根据本公开的方面的、用于进行后续验证处理的示例性数据处理流程；
图11示出根据本公开的方面的、用于判断使用地图数据的哪个版本的示例性方法；以及
图12示出根据本发明的一方面的、用于向AV提供信用(credit)的示例性方法。
具体实施方式
有鉴于上述，因而本公开通过其各方面、实施例和/或特定特征或子组件中的一个以上，旨在带来如以下具体阐述的优点中的一个以上。
本文所述的方法是例示性示例，并且如此并不旨在要求或暗示按所呈现的顺序进行任何实施例的任何特定处理。诸如“之后”、“然后”、“接着”等的词语并不旨在限制处理的顺序，而是这些词语用于引导读者浏览这些方法的说明。此外，以例如使用冠词“a”、“an”或“the”的单数形式对权利要求元素的任何参考不应被解释为将该元素限制为单数。
图1示出根据本公开的方面的、被配置为组合不同语言的字母字符的示例性通用计算机系统。
计算机系统100可以包括一组指令，其中可以执行该组指令，以使得计算机系统100进行本文所公开的方法或基于计算机的功能中的任一个以上。计算机系统100可以作为独立装置工作，或者可以例如使用网络101连接至其它计算机系统或外围装置。
在联网部署中，计算机系统100可以以服务器的能力工作，或者作为服务器-客户端用户网络环境中的客户端用户计算机或作为对等(或分布式)网络环境中的对等计算机系统而工作。计算机系统100还可被实现为或被并入各种装置，诸如固定计算机、移动计算机、个人计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算机、无线智能电话、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、通信装置、控制系统、web设备、网络路由器、交换机或桥接器、或者任何其它机器，其中该任何其它机器能够执行指定该机器所要采取的动作的一组指令(顺序的或以其它方式的)。计算机系统100可作为特定装置被包含或被并入特定装置，而该特定装置处于包括附加装置的集成系统中。在特定实施例中，计算机系统100可以使用提供语音、视频或数据通信的电子装置来实现。此外，尽管示出单个计算机系统100，但术语“系统”还应被视为包括单独地或联合地执行一组或多组指令以执行一个以上的计算机功能的系统或子系统的任何集合。
如图1所示，计算机系统100包括处理器110。计算机系统100所用的处理器是有形的和非暂时性的。如本文所使用的，术语“非暂时性”不应被解释为状态的永久特性，而应被解释为将持续一段时间的状态的特性。术语“非暂时性”具体否认诸如仅在任何时间在任何场所暂时存在的特定载波或信号或其它形态的特性等的短暂特性。处理器是制造品和/或机器组件。计算机系统100所用的处理器被配置为执行软件指令，以便进行如本文的各种实施例所述的功能。计算机系统100所用的处理器可以是通用处理器，或者可以是专用集成电路(ASIC)的一部分。计算机系统100所用的处理器还可以是微处理器、微计算机、处理器芯片、控制器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、状态机或可编程逻辑器件。计算机系统100所用的处理器还可以是包括诸如现场可编程门阵列(FPGA)等的可编程门阵列(PGA)的逻辑电路、或者包括分立门和/或晶体管逻辑的另一类型的电路。计算机系统100所用的处理器可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或这两者。另外，本文所述的任何处理器可以包括多个处理器、并行处理器或这两者。多个处理器可以包括在单个装置或多个装置中，或者耦接至单个装置或多个装置。
此外，计算机系统100包括可以经由总线108彼此进行通信的主存储器120和静态存储器130。本文所述的存储器是可以存储数据和可执行指令的有形存储介质，并且在内部存储有指令期间是非暂时性的。如本文所使用的，术语“非暂时性”不应被解释为状态的永久特性，而应被解释为将持续一段时间的状态的特性。术语“非暂时性”具体否认诸如仅在任何时间在任何场所暂时存在的特定载波或信号或其它形式的特性等的短暂特性。本文所述的存储器是制造品和/或机器组件。本文所述的存储器是可以被计算机读取数据和可执行指令的计算机可读介质。如本文所述的存储器可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移除盘、带、致密盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘、或本领域中已知的任何其它形式的存储介质。存储器可以是易失性或非易失性的、安全的和/或加密的、不安全的和/或未加密的。
如图1所示，计算机系统100还可以包括视频显示单元150，诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、平板显示器、固态显示器或阴极射线管(CRT)等。另外，计算机系统100可以包括输入装置160(诸如键盘/虚拟键盘或触敏输入屏或利用语音识别的语音输入等)和光标控制装置170(诸如鼠标或者触敏输入屏或板等)。计算机系统100还可以包括盘驱动单元180、诸如扬声器或遥控器等的信号生成装置190、以及网络接口装置140。
在特定实施例中，如图1所示，盘驱动单元180可以包括能够嵌入有一组以上的指令184(例如，软件)的计算机可读介质182。可以从计算机可读介质182读取这些组的指令184。此外，指令184在由处理器执行时，可用于进行如本文所述的方法和处理中的一个以上。在特定实施例中，指令184在由计算机系统100执行期间，可以完全地或至少部分地驻留在主存储器120、静态存储器130和/或处理器110内。
在替代实施例中，诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列和其它硬件组件等的专用硬件实现可被构造成实现本文所述的方法中的一个以上。本文所述的一个以上的实施例可以使用两个以上的特定互连硬件模块或装置利用能够在这些模块之间且经由这些模块通信的相关控制和数据信号来实现功能。因此，本公开包含软件、固件和硬件实现。本申请中的任何内容均不应被解释为仅利用软件而不利用诸如有形的非暂时性处理器和/或存储器等的硬件来实现或可实现的。
根据本发明的各种实施例，本文所述的方法可以使用执行软件程序的硬件计算机系统来实现。此外，在示例性的非限制性实施例中，实现可以包括分布式处理、组件/对象分布式处理和并行处理。虚拟计算机系统处理可被构造成实现如本文所述的方法或功能中的一个以上，并且本文所述的处理器可用于支持虚拟处理环境。
本发明考虑包括指令184或者响应于传播信号而接收并执行指令184的计算机可读介质182；使得连接至网络101的装置可以通过网络101来通信语音、视频或数据。此外，指令184可以经由网络接口装置140通过网络101来发送或接收。
图2示出根据本公开的方面的、生成地图数据的示例性环境。
为了使自主车辆(AV)恰当地工作，AV通过依赖于诸如高清(HD)地图等的非常详细的地图而不是全球定位系统(GPS)信号来确定自身位置，从而确定其位置。HD地图可以收集关于地理环境的各种数据，以识别AV的位置并进行AV的操作。例如，HD地图可以存储与特定十字路口、沿着道路的里程标记、中央分隔带、人行横道信号、显著的构造物或建筑物、商用地产、人行道、以及交通标志/灯等有关的信息，以使得能够识别HD地图上的AV的位置。HD地图可以指示从人行道的边缘到相邻道路的中央分隔带的距离、人行横道信号的位置、以及道路上的坑洞等。但是不限于此，HD地图可以存储图2所示的示例性地理环境的信息。
图2包括可以检测地图数据中的潜在改变的示例性道路环境。例如，道路可以包括里程标记201、道路障碍物202、建筑物203、物质性景观及设施204、旅馆或住宿205、特定商业206、十字路口207、中央分隔带208、人行道209、第一AV 210、第二AV 211和第三AV 212。然而，本公开的方面不限于此，使得可以存在附加的建筑物或特征以指示特定地理区域。
在示例中，第一AV 210、第二AV 211和第三AV 212各自可以是第一AV(FAV)、初始验证AV(IVAV)或后续AV(SAV)。FAV可以是最初检测到现有地图数据中的潜在改变的AV。例如，潜在改变可以是施工现场附近的特定道路的堵塞和/或临时绕道的发生。其它可能的示例包括路面的道路被重铺、路边石被移除、路侧的物体被移除、商业的改变、建筑物、古迹被移除、以及木质建筑物门被利用玻璃门替换。
IVAV可以是参与FAV所报告的潜在改变的初始验证的AV。SAV可以是参与该潜在改变的后续验证的AV。基于情形，单个AV可以用作FAV、IVAV或SAV，但不用于同一事务。此外，对于要被指定为FAV、IVAV或SAV的特定AV，可能需要特定资格。例如，至少由于SAV一般提供所报告的对地图数据的潜在改变的后续或更高级别验证，因此AV在达到特定经验级别或经历审核处理之后可以达到SAV状态。
此外，AV可以包括用于捕获供与详细数据地图或HD地图进行比较用的传感器数据的多个AV传感器、以及用于存储并管理/更新HD地图的AV HD地图存储装置。
图3A、3B和3C示出根据本公开的方面的、相对于初始验证进行后续验证的示例性结构。
FAV可以基于传感器数据来首先检测出对地图数据的潜在改变。在示例中，任何AV均可以是FAV。基于传感器数据，FAV可以报告对地图数据的提议改变。提议改变例如可以是临时改变(例如，事件、障碍物、施工现场、对附近道路、建筑物或人行道等的构造改变)或更永久的改变(例如，开通新道路、建造新公寓大楼、构建新商业设施、以及拆除容易找到的构造物等)。可以发送包括与对地图数据的潜在改变有关的信息和有限的位置识别信息的潜在改变数据。位置识别信息可以包括但不限于附近的建筑物、商业、里程标志、十字路口、旅馆和机场等。一旦潜在改变被发送或上传至服务器，则附近的IVAV可以被警告对地图数据的潜在改变。此时，IVAV在潜在改变周围行驶时，可以以低速行驶。这使得IVAV能够提高潜在改变的初始验证的精度。
一旦提交了提议改变，一个以上的IVAV可以针对对地图数据的提议改变进行初始验证。一个以上的IVAV可以使用自身的传感器来收集验证数据，以验证与对地图数据的潜在改变有关的信息。验证数据可以在大小上类似于潜在改变数据，以允许对潜在改变的快速验证。
在进行了预定次数的初始验证或初始验证的迭代时，可以由一个以上的SAV进行后续验证。后续验证在其验证上可能更广泛。后续验证可被称为工作量证明(PoW)区块。PoW区块可以是量级使得PoW区块的大小导致收集或发送的成本的数据的区块，其中该数据的区块包括(i)与提议改变有关的数据、以及(ii)相邻数据。PoW区块可能非常大(例如，许多千兆字节(Gb))的数据，并且可能包含相对较小的潜在改变(例如，几兆字节(Mb))。后续验证或PoW区块可以由多个实体中的一个实体成功地进行，并且可以向进行了后续验证的实体提供相应的奖励。然而，本公开的方面不限于向成功进行了后续验证的仅一个实体提供奖励的情况。
后续验证可以收集同与对地图数据和相邻数据的潜在改变有关的信息相对应的后续验证信息。例如，如果对地图数据的潜在改变跨越100英尺，则后续验证信息可以跨越包括这100英尺的潜在改变的1,000英尺。
如图3A所示，潜在改变可以位于后续验证信息的中央区域附近。初始验证(IV)信息可以跨越道路的包括对地图数据的潜在改变的一小部分。例如，IV信息可以跨越堵塞特定道路的障碍物。后续验证(SV)可以跨越道路的直到障碍物为止的部分以及道路的远离障碍物的部分，以进行更广泛的验证。
可替代地，潜在改变可以，位于后续验证信息的开始部分附近(如图3B所示)，或者位于后续验证信息的结束部分附近(如图3C所示)。然而，本公开的方面不限于此，使得潜在改变在各个部分处可能与验证信息重叠。
此外，后续验证信息的长度或量可以根据潜在改变的类型而变化。例如，与对永久构造物进行潜在改变的情况相比，在潜在改变本质上为临时(例如，施工现场)的情况下，所需的后续验证信息可能较小。然而，本公开的方面不限于此，使得后续验证信息的量可被设置为相同。
同样，可以向更新地图数据的用户收取该用户的访问的费用。例如，可以使用虚拟货币来购买对多个Gb的地图数据的访问。因此，系统在由试图访问更新地图数据的用户付费的情况下可以自我维持。
图4示出根据本公开的方面的示例性地图控制系统。
区块链地图控制系统包括自主车辆(AV)410和区块链装置450。AV 410包括用于捕获供与详细数据地图(例如，HD地图)进行比较用的传感器数据的多个AV传感器411、以及用于存储并管理/更新HD地图的AV HD地图装置420。AV 410可以相对于区块链装置450发送/接收数据，以确认和/或更新地图信息。例如，可以使用Wi-Fi(注册商标)或车辆到基础设施技术来发送/接收数据。
参与地图更新系统的各AV可被识别为第一AV(FAV)、初始验证AV(IVAV)或后续AV(SAV)。FAV可以是最初检测到现有地图数据中的潜在改变的AV。例如，潜在改变可以是对道路的特定改变(例如，道路或钢板上所形成的坑洞)、对周围区域的改变(例如，对附近容易找到的建筑物或商业设施的构造改变)或障碍物、以及在施工场所附近设置的障碍物或绕道的存在。IVAV可以是参与FAV所报告的潜在改变的初始验证的AV。SAV可以是参与该潜在改变的后续验证的AV。基于情形，单个AV可以用作FAV、IVAV或SAV，但不用于同一事务。此外，对于要被指定为FAV、IVAV或SAV的特定AV，可能需要特定资格。例如，至少由于SAV一般提供所报告的对地图数据的潜在改变的后续或更高级别验证，因此AV可以在达到特定经验级别或经历审核处理之后达到SAV状态。
为了使AV恰当地工作，AV依赖于非常详细的地图而不是GPS信号。这些详细的地图有时可被称为HD地图。可以在AV HD地图装置420上管理自主车辆所用的HD地图。AV HD地图装置420包括HD地图421、数据比较电路422、AV改变规则查找表(LUT)423和事务创建电路430。事务创建电路430包括事务评估算法431或存储该事务评估算法431的存储器。
HD地图421可以是用于存储地图信息的存储装置。地图信息可以包括但不限于建筑物信息、道路标记、商业名称、道路和周围环境的形状、以及周围建筑物的高度等。HD地图421可用于确定AV的准确位置。HD地图中所存储的数据是从地图数据区块链获得的，并且可以是该数据的完整版本或部分版本。由于HD地图数据来自于地图数据区块链，因此可以确定该数据已经历的验证级别。
数据比较电路422可以是能够将AV传感器所获取到的传感器数据与HD地图421中所存储的地图数据进行比较以判断是否存在一致的处理器或处理电路。可以使用各种容许范围和相关关系，使得即使数据不是完全一致，也可以实现数据与相同的外部物体有关的置信级别。
AV改变LUT 423可以是包含管理AV是否应创建事务的规则和协议的存储装置。
事务创建电路430可以是能够以在地图数据区块链中要使用的格式创建事务的计算机。事务评估算法431是为了评估事务的有效性和/或事务是否匹配在AV改变LUT 423中指定的各种准则所执行的算法。
考虑这些HD地图，AV可以通过AV上所设置的各种传感器411来获得传感器数据，并且将所获得的传感器数据与HD地图中所包括的数据进行比较，以确定AV的位置。在示例中，AV传感器411可以包括但不限于照相机、LIDAR(致动器、光检测和测距)系统、声纳系统、雷达系统、声学传感器、红外传感器、接近传感器、以及GNSS(全球导航卫星系统)等。在示例中，AV传感器所收集的数据可被称为传感器数据，并且响应于验证请求而收集的数据可被称为验证传感器数据。传感器数据可以是为了上传而收集并临时存储的，而验证传感器数据可以是为了对所提供的潜在改变数据进行验证而收集的。
HD地图不仅参考道路和道路方向的描述，并且HD地图还可以包括如下建筑物的描述，这些建筑物具有相对于道路容易找到以便于确定HD地图上的AV的特定位置的构造物，可被描述(作为地图的一部分)，并且稍后成为可识别标记。
所收集的感测数据可以包括来自照相机的图像、深度、或者来自LIDAR和雷达数据系统等的三维数据。感测数据可以与如下的建筑物有关：诸如路侧的物体(建筑物)等的要成为标记的建筑物、或者具有固定位置且可被用作标记的诸如桥或任何其它物体等的建筑物。例如，特定商业或古迹可被识别为成为标记的建筑物。然而，本公开的方面不限于此，使得已被确定为在预定时间段内存在的静止物体可被识别为导航的目的所用的地标物。此外，一些系统还可以使用道路本身，使用在车辆的下方的用于捕获道路的图像的图像传感器，并且使用这些图像作为关键标识符或指纹来识别位置。
区块链装置450包括地图数据区块链451、区块链处理电路452、潜在事务数据库453、初始确认电路454、后续确认电路455和改变规则LUT 456。
在示例中，区块链装置450可能能够查询地图数据区块链451以收集与特定改变有关的信息，然后执行一组评估以判断该特定改变是否可信或满足特定准则。
另外，区块链装置450可以向AV用户或AV操作者提供相关数据以允许AV判断AV是应采用改变或还是应使用先前版本的地图数据。在这种评估中使用的准则例如可以包括：
a.对提供了与改变有关的数据的AV、AV用户或AV操作者的评估，以及/或者
b.已发生的验证的量(例如，在初始验证期间使用的冗余的量)、或者已发生的后续验证的数量。
然而，本申请的方面不限于此，使得可以考虑或使用附加准则。此外，不同的AV用户/操作者在信任新数据之前，可以选择具有不同的准则。例如，运载人员或贵重货物的车辆在信任或依赖改变之前，可能需要更广泛的验证。
通常，区块链是存储被组织成区块的一组记录的分布式数据库。各区块带有时间戳，并且经由抵抗先前区块的修改的方式链接到先前区块。
区块链可以是可被配置为存储并认证数据的分类账和数据事务的去中心化的对等联网数据库。区块链技术可以在无需第三方中介的情况下促进事务，而这些事务可以通过共识来确认。当添加新区块时，用以修改先前区块的难度提高，其目的是在添加了数个新区块之后，这样做将变得不正当，甚至是出于恶意目的。因而，在适当设计的情况下，即使没有中央机构管理区块链，数据的有效性也可被所有人信任，这是因为出于恶意目的而修改数据变得不切实际、因而该数据变得不可篡改。这与传统的集中式服务器或数据库形成对比，其中在该集中式服务器或数据库中，通常存在改变处理以便控制数据库内的改变，但在遵循或避开这些处理的情况下，可以以不可检测的方式改变数据。
区块链系统的重要方面是将新事务添加到数据库的方法。这样的处理被称为共识机制，因为这些处理是系统的用户协商是否应添加事务的方法。包括比特币(Bitcoin)的许多系统使用工作量证明(PoW)机制。这里，成本可以与向区块链添加新事务相关联。目的是使完全控制对区块链的改变极其昂贵，使得随意尝试这样做没有意义。在比特币区块链内，数学计算与新数据的添加相关联。所使用的计算或算法可被具体设计成仅一个参与者将被授予添加新数据的能力，并且有可能获得奖励。所提供的算法可以提供针对难以发现或获得的问题的解决方案，但允许其他人容易地验证该解决方案。
进行PoW的成本可以是在进行数学计算时所需的计算能力或所消耗的数据的费用(即，对用于进行计算的计算机供电所需的能量)。由于许多参与者可能试图赢得奖励，因此只有通过拥有计算能力(其随着系统变得更大而可以是越来越昂贵的努力)的大部分，实体才有可能具有足够的连续胜利或后续验证来对区块链作出足够的连续改变以有效地控制区块链。
应当注意，在许多方面，这样的PoW可能是极其浪费的，使得所消耗的能量可以用作用以阻止实体试图不适当地控制区块链的惩罚。
区块链实际上是事务的数据库，其中事务使用公钥而被签名(例如，“批准”)。根据本公开的方面，各种事务可以由系统内的不同单元、电路或组件来创建和签名。因而，可以保持例如AV参与了处理的各个部分的记录。
地图数据区块链451可以是存储可用于提供HD地图的数据的数据库或存储器。
区块链处理电路432可以是能够处理对地图数据、初始验证传感器数据和后续验证传感器数据的改变的处理器或处理电路。
潜在事务数据库433可以是存储已被提议添加到地图数据区块链的事务的数据库或存储器。在该数据库中评估事务时，如果系统判断为这些事务有效，则将这些事务添加到地图数据区块链。
初始确认电路434可以是管理对地图数据区块链的提议改变的初始验证的处理电路。例如，初始确认电路434可以从潜在事务数据库433接收潜在改变事务，并且发送初始验证事务。此外，初始确认电路434可以从改变规则LUT 456接收初始验证规则，以进行初始验证事务。
后续确认电路435可以是管理对地图数据区块链的提议改变的后续验证的处理电路。例如，后续确认电路435可以从潜在事务数据库433接收后续验证事务。此外，后续确认电路435可以从改变规则LUT 456接收后续验证规则，以进行后续验证事务。
改变规则LUT 456可以是包含管理初始确认或后续确认是否可被视为有效的规则和协议的数据库或存储器。例如，所存储的用于进行初始确认或后续确认的规则和/或协议可被存储并发送至初始确认电路和后续确认电路中的任意，以分别进行初始确认处理或后续确认处理。
区块链装置450可以以分布式方式实现，只要在可被视为单个装置或单元的各种装置之间存在通信即可。然而，本公开的方面不限于上述示例性实施例，使得甚至装置或单元也可以分布在多个子单元上、或者跨多个实例重复，其中任何实例均扮演装置的角色。在示例中，区块链装置450的组件甚至可以分布在整个自主车辆上。
例如，地图数据区块链451自身有可能是分布式数据库，其中在任一时间均存在数个副本，并且使用标准区块链处理来管理数据库的不同版本。
图5示出根据本公开的方面的、用于发起潜在改变处理的示例性处理流程。
潜在改变处理的创建可以是FAV发现对HD地图的改变的处理，并且创建区块链事务(例如，潜在改变事务)并将该区块链事务提交到区块链的潜在改变数据库。
在操作501中，FAV沿着路线行驶并且自身的传感器收集传感器数据。在示例中，AV传感器可以按预定间隔收集数据。一旦识别出潜在改变，AV传感器可以连续收集传感器数据，直到不再检测到潜在改变为止。可替代地，AV传感器可以实时地连续收集传感器数据。
传感器数据可以收集AV周围的信息。例如，传感器数据可以收集与FAV所在的道路以及周围建筑物、要成为标记的建筑物和里程标记等有关的信息。传感器数据还可以收集与FAV的行驶路径附近的人和其它物体有关的信息，并且可用在FAV的操作中。例如，所收集的传感器数据可以用于帮助引导AV，使得AV不会与物体碰撞。
在操作502中，将所收集的传感器数据与HD地图中所存储的数据进行比较。更具体地，将传感器数据与HD地图进行比较，以检测出传感器数据与HD地图中所存储的数据不一致的事件。
在操作503中，判断传感器数据与HD地图中的数据是否一致。在示例中，这样的判断可以考虑各种容许范围，使得可以允许预定阈值内的改变，而在该阈值之外的变化可被识别为改变数据。此外，这些容许范围可以考虑诸如天气条件等的各种环境条件。例如，可以将在下雨期间收集的传感器数据与同样在下雨期间收集的HD地图的数据进行比较。在可能收集到错误信息的特定条件下(例如，在下雪或雨夹雪期间)，AV传感器可能选择不收集数据。示例环境条件是天气、白天/夜晚、时刻、季节和国家。
在判断为传感器数据与HD地图中所存储的数据一致时，不采取进一步的动作。可替代地，在判断为传感器数据与HD地图中所存储的数据不一致时，在操作S504中，将传感器数据识别为潜在改变数据。
在操作505中，创建或生成包括潜在改变数据的PoW区块。PoW区块还可以包括其它周围数据，使得周围数据和潜在改变数据的总数据量等于PoW区块所需的数据量。
在操作506中，判断是否创建PoW区块的潜在改变事务。在示例中，可以利用事务创建电路中所存储的事务评估算法来进行该判断。事务评估算法在判断是否创建潜在改变事务时可以考虑数个因素。更具体地，事务评估算法考虑的因素可以包括但不限于(1)AV参与、(2)改变的有效性、以及(3)PoW区块准则。
AV参与可以指定AV所有者/操作者是否想要AV参与。更具体地，参与策略是否已由AV的用户或所有者实现。例如，AV改变规则LUT中的偏好设置可被配置为指定AV是否应提交潜在改变事务。此外，偏好设置还可以指定要提交潜在改变事务的条件。例如，偏好设置可以指定针对数据要提交潜在改变事务、或者所捕获的距离在预定阈值以下。在另一示例中，可以提供可变的奖励级别以换取提交这样的事务，并且事务评估算法可以评估该奖励级别是否被认为是可接受的。
改变的有效性可以指定改变是否有效。更具体地，潜在改变数据是否满足预定准则。例如，在AV传感器检测到由移动对象引起的改变的情况下，事务评估算法可以决定该改变是由暂时对象引起的，因此仅是临时的。
PoW区块准则可以指定PoW区块是否满足PoW区块的预定准则。例如，可以针对一组要求来检查所提交的PoW区块。这些要求例如可以包括PoW区块内的数据量或数据的分辨率。
如果考虑到上述因素而在操作S506中判断为不创建潜在改变事务，则不采取进一步的动作。可替代地，如果判断为要创建潜在事务，则创建或生成潜在改变事务以供确认。在示例中，潜在改变事务至少可以包含与潜在改变有关的传感器数据。此外，潜在改变事务还可以包含其它信息，例如：
a.与环境条件有关的其它传感器数据，
b.与用作AV传感器的传感器的类型有关的数据，
c.与AV有关的数据，以及/或者
d.与AV的所有者或用户有关的数据。
在操作S508中，然后由FAV对潜在改变事务签名并将其发送至事务数据库以供确认或验证。
图6示出根据本公开的方面的、用于发起潜在改变处理的示例性数据处理流程。
区块链地图控制系统包括自主车辆(AV)610和区块链装置650。AV 610可以是FAV。AV 610包括用于捕获供与详细数据地图(例如，HD地图)进行比较用的传感器数据的多个AV传感器611、以及用于存储并管理/更新HD地图的AV HD地图装置620。AV 610可以相对于区块链装置650发送/接收数据，以确认和/或更新地图信息。
AV 610的AV传感器611收集传感器数据并将该传感器数据发送至数据比较电路622。HD地图621也将相应的比较用数据提供至数据比较电路622。在示例中，HD地图621可以响应于来自数据比较电路622的请求而提供比较数据。此外，数据比较电路622可以请求HD地图621提供可能已在类似条件下收集的比较数据。例如，在为了比较而正收集的传感器数据是在下雨期间或在晚上时间帧中收集的情况下，可以提供在类似情形下收集的比较数据。
数据比较电路622在接收到AV传感器611所发送的传感器数据和来自HD地图621的HD地图数据时，比较这两组数据，以判断是否检测到任何改变。在示例中，数据比较电路622可被配置为检测预定阈值以上的改变来判断是否检测到地图数据中的潜在改变(或潜在改变数据)。
在数据比较电路622判断为感测数据包括地图数据中的潜在改变时，创建PoW区块并将该PoW区块发送至事务创建电路630。PoW区块包括供确认用的潜在改变数据。
事务创建电路630从数据比较电路622接收PoW区块，并且还从AV改变规则LUT 623接收AV改变规则。事务评估算法631考虑所接收到的PoW区块和AV改变规则来判断是否要创建潜在改变事务。此外，事务评估算法631可以考虑诸如AV参与、改变的有效性和PoW区块准则等的其它因素来判断是否要创建潜在改变事务。
一旦事务创建电路630使用事务评估算法631判断为要创建潜在改变事务，则事务创建电路630创建潜在改变事务并将该潜在改变事务发送至潜在事务数据库651。
潜在事务数据库651可以设置在区块链装置650内。潜在事务数据库651可以存储一个以上的潜在改变事务以供确认。尽管区块链装置650示出仅包括潜在事务数据库651，但本公开的方面不限于此，使得还可以存在其它的电路和数据库。
图7A～7B示出根据本公开的方面的、用于进行初始验证处理的示例性处理。
在操作701中，从潜在事务数据库提取潜在改变事务。潜在改变事务可以由初始确认电路提取。
在操作702中，可以进行各种确认检查，以检查出潜在改变事务和内部存储的潜在改变数据满足预定准则，从而使潜在改变事务有资格作为有效事务。这样的检查例如可以包括：
a.确保AV传感器是具有足以进行测量的能力的类型的检查。
b.用以确保环境条件是否导致感测数据临时改变(这意味着潜在改变是临时的且仅针对这些环境条件有效)的检查。
c.AV、AV的用户或AV的所有者未被列入黑名单的检查。
如果潜在改变事务被判断为无效事务，则在操作S703中将潜在改变事务标记为无效，并且处理结束。可替代地，如果潜在改变事务被判断为有效事务，则在操作S704中，将潜在改变事务标记为有效。
一旦在操作S704中将潜在改变事务标记为有效，则在操作S705中创建一组验证区块。在示例中，各验证区块可以与潜在改变数据的部分(section)相关联。可以基于一个以上的因素来确定验证区块的数量，这些因素示例性地包括：
a.要确认的潜在改变数据的大小，
b.为了检查验证区块而可利用的IVAV的数量，以及
c.在检查中是否需要冗余(即，是否需要一个或多个IVAV以检查单个块)。
在检查中是否需要冗余可以取决于潜在改变是什么。例如，IVAV的数量可以根据潜在改变是道路的表面、道路附近的建筑物、交通标志或其它而改变。
在与IVAV有关的过去检查的可靠度高的情况下，已检查了与检查所需的IVAV中的多个IVAV有关的部分。
各验证区块可以指定与潜在改变数据的一部分相对应的区域。此外，各个验证区块可以指定用以收集指定区域的传感器数据的IVAV的AV传感器。
初始确认电路可以确定能够收集由验证区块指定的传感器数据的IVAV的数量。更具体地，初始确认电路可以确定所需的初始确认传感器数据的量、以及为了收集所需的初始确认传感器数据以供初始确认用而可能需要的IVAV的数量。参与的IVAV的可用性可以通过以下来确定：
a.参考存储有AV的将来位置的数据的数据库(例如，通过知晓AV当前位置和路线-因而能够知晓AV将来将通过什么位置)，以及/或者
b.广播一组位置并在AV希望参与的情况下要求这些AV回复。
此外，可以根据预定准则或者基于对参与的请求的响应时间来选择被选择参与初始验证的IVAV。例如，可以指定预定准则以便确保单个实体不能控制验证。预定准则可以指定参与的限制、以及要进行初始验证的时间限制。
更具体地，对单个AV所有者的组的参与或者AV类型可能被限制。例如，或许仅10％的IVAV可被允许由单个公司拥有，或者可以提供特定服务(例如，出租车公司或拼车服务)。例如，公司X可以提供自主车辆出租车服务，其中各种所有者登记他们的车辆以参与该服务，并且在这种情况下，IVAV的10％的上限可被允许登记以提供公司X的服务。
此外，验证区块的验证可被指定成在特定时间限制内进行。因此，仅位于包括潜在改变数据的区域的邻近位置的车辆才有资格参与。这样的准则可以在验证处理中应用特定级别的随机性，因为没有提供供AV主动移动到包括潜在改变数据的位置以进行验证的时间、并且仅碰巧通过的车辆才可以参与。在示例中，车辆的接近度可以基于存在的车辆的数量而改变。
在操作S706中，将验证区块的详情(即，应收集数据的位置、以及要收集的数据的类型)发送至所选择的IVAV。
在操作S707中，接收到验证区块的所选择的IVAV可以单独决定这些IVAV是否希望参与验证活动。如果所选择的IVAV确定不参与，则针对各个IVAV的确认处理结束。可替代地，如果IVAV确定参与验证活动，则在操作S708中，可以向IVAV分配验证区块，其中该验证区块可以指导IVAV使用自身的AV传感器来针对与分配给该IVAV的验证区块相对应的区域收集验证传感器数据。
在操作709中，将验证传感器数据发送至事务创建电路，然后，该事务创建电路创建或生成初始验证事务。
在操作710中，将初始验证事务发送至潜在事务数据库。
在操作711中，初始确认电路从潜在事务数据库提取初始验证事务。在操作712中，将验证传感器数据与原始的潜在改变数据进行比较，并且判断是否存在充分的一致或对应。在判断为存在充分的一致或对应时，可以考虑各种容许范围。例如，在数据收集期间，在雨天或在繁忙的交通模式中可以提供更高的容许范围。此外，可以利用改变规则LUT中正存储的各种数据来判断充分的一致或对应。
在操作S712中判断为在初始验证传感器数据和潜在改变数据之间不存在充分的一致或对应时，该处理停止。可替代地，如果在操作S712中判断为在初始验证传感器数据和潜在改变数据之间存在充分的一致或对应，则处理进入操作S713。
在操作S713中，初始确认电路对初始验证事务签名。
在操作714中，将已签名的初始验证事务发送至潜在事务数据库以供存储。
在操作715中，区块链处理电路然后提取初始验证事务，并且将初始验证事务和其它IVAV所提供的其它初始验证事务组合到地图区块中。更具体地，与多个验证区块相对应的初始验证事务可被组合为与潜在改变数据相对应的单个地图区块。然而，本申请的方面不限于此，使得区块链处理电路可以将初始验证事务转换成地图区块，可以在转换之后对该地图区块进行组合。一旦创建了地图区块，则根据预定的地图区块链协议将该地图区块添加到地图数据区块链。然后，地图数据区块链可以由其它AV访问。因此，可以快速地更新和验证地图数据中的改变以供AV立即使用。
此外，AV可以指定要使用的更新地图数据区块链的特定置信级别。例如，AV可以指定仅在进行了特定数量的冗余初始验证之后才可以访问更新地图数据区块链。然而，AV的更保守的操作者可以指定要在对潜在改变数据进行了后续验证之后访问更新数据区块链。
图8示出根据本公开的方面的、用于进行初始验证处理的示例性数据处理流程。
区块链地图控制系统包括自主车辆(AV)810和区块链装置850。AV 810包括用于捕获传感器数据的多个AV传感器811、以及事务创建电路830。事务创建电路830包括事务评估算法831。尽管AV 810示出内部仅包括一对组件，但本公开的方面不限于此，使得也可以存在其它的电路和组件。
区块链装置850包括地图数据区块链851、区块链处理电路852、潜在事务数据库853、初始确认电路854、后续确认电路855和改变规则LUT 856。
AV 810的AV传感器811收集初始验证传感器数据并将该初始验证传感器数据发送至事务创建电路830。AV 810可以是IVAV。
事务创建电路830接收初始验证传感器数据并且创建初始验证事务。然后，将初始验证事务发送至潜在事务数据库853。
然后，初始确认电路854从潜在改变数据库提取初始验证和潜在改变数据，并且比较两组数据以验证初始验证数据与潜在改变数据是否一致或对应。如果初始确认电路854判断为两组数据在预定容许范围内一致或对应，则初始确认电路854对初始验证数据签名，并且将已签名的初始验证事务发送至潜在事务数据库853。
区块链处理电路852提取已签名的初始验证事务并将该已签名的初始验证事务与其它IVAV所发送的其它初始验证事务组合，并且生成地图区块。然后，将该地图区块发送至地图数据区块链851，以添加到其地图区块链。更新地图区块链可以包括最初确认的潜在改变数据，其中该潜在改变数据可以由其它AV访问并被通知改变地图数据。
图9A～9B示出根据本公开的方面的、用于进行后续验证处理的示例性处理。
一旦进行了初始确认或验证、并且已将潜在改变事务和/或初始验证事务添加到地图数据区块链，则后续AV(SAV)能够通过提交包括潜在改变数据和相邻的PoW区块的位置和数据类型的PoW区块来提供进一步的确认。
在操作901中，SAV正沿着包含已被初始确认或验证的潜在改变数据(例如，对道路或周围区域的构造改变)的路线行驶，并且收集后续验证传感器数据以进行后续确认或验证。潜在改变数据的初始验证或确认可以由外部系统通信至SAV，或者可以从SAV的HD地图提取，而SAV可以从地图数据区块链中获取包括初始验证数据的地图区块。后续验证传感器数据可以收集最初检测到潜在改变数据的区域以及相邻区域的数据。例如，如果潜在改变数据跨越30英尺，则后续验证传感器数据可以跨越位于与潜在改变数据相对应的区域之前的100英尺的区域。此外，后续验证传感器数据还可以跨越位于与潜在改变数据相对应的区域之后的100英尺的区域。
在操作902中，将后续验证传感器数据发送至SAV的事务创建电路，其中该事务创建电路判断是否应创建后续验证事务。在示例中，与是否应创建后续验证事务有关的判断包括一个以上的因素，这些因素包括：
a.反映AV的所有者的与这些所有者是否希望AV参与有关的愿望的评估，以及/或者
b.与后续验证传感器数据与验证处理的要求是否一致有关的评估。
然而，本申请的方面不限于此，使得可以在判断中对附加因素进行加权。
如果在操作S902中判断为不创建后续验证事务，则处理结束。可替代地，如果在操作S902中判断为创建后续验证事务，则在操作S903中事务创建电路创建事务。
在操作904中，事务创建电路对后续验证事务签名，并且将已签名的后续验证事务发送至潜在事务数据库。
在操作905中，从潜在事务数据库提取包括后续验证传感器数据的后续验证事务以进行比较。此外，在示例中，还可以从潜在事务数据库提取初始验证的潜在改变数据以进行比较。然而，本申请的方面不限于此，使得可以从HD地图提取初始验证的潜在改变数据以及与该潜在改变数据相对应的区域周围的区域的HD地图数据以进行比较。可替代地，可以将后续验证传感器数据与同该后续验证传感器数据相对应的初始验证的地图数据区块链的一部分进行比较。
基于后续验证传感器数据与还可以包括相邻区域的一些数据的潜在改变数据的比较，在操作S906中为后续验证事务提供有效性的判断。可以考虑由改变规则LUT提供的后续验证规则来提供有效性的判断。
另外，有效性的判断可以包括但不限于诸如以下等的考虑：
a.用以确保SAV的AV传感器是进行测量的正确类型的评估，以及/或者
b.用以确保单个或少量实体不能控制对地图数据区块链的改变的评估。
此外，与潜在改变事务一样，还进行进一步的检查以确保数据的区块有资格作为PoW区块。
如果在操作S906中后续验证事务被判断为无效，则在操作S907中将后续验证事务标记为无效，并且处理结束。可替代地，如果在操作S907中后续验证事务被判断为有效，则在操作908中后续确认电路对后续验证事务签名。在操作S909中，后续确认电路将已签名的后续验证事务发送至潜在事务数据库。
在操作910中，区块链处理电路然后从潜在事务数据库提取已签名的后续验证事务，并且将该已签名的后续验证事务与其它后续验证事务(在可用的情况下)组合到地图区块中。在操作S911中，区块链处理电路将地图区块发送至地图数据区块链，并且根据地图区块链协议将该地图区块添加到地图数据区块链。
图10示出根据本公开的方面的后续验证检查的数据流。
区块链地图控制系统包括自主车辆(AV)1010和区块链装置1050。AV 1010包括用于捕获传感器数据的多个AV传感器1011、以及事务创建电路1030。事务创建电路1030包括事务评估算法1031。尽管AV 1010示出内部仅包括一对组件，但本公开的方面不限于此，使得也可以存在其它的电路和组件。
区块链装置1050包括地图数据区块链1051、区块链处理电路1052、潜在事务数据库1053、初始确认电路1054、后续确认电路1055和改变规则LUT 1056。
AV 1010的AV传感器1011收集初始验证传感器数据并将该初始验证传感器数据发送至事务创建电路1030。AV 1010可以是SAV。
事务创建电路1030接收到后续验证传感器数据，并且创建包括后续验证传感器数据的后续验证事务。然后，该后续验证事务被发送至潜在事务数据库1053。
然后，后续确认电路1055从潜在改变数据库提取后续验证事务和潜在改变数据，并且比较这两组数据以验证初始验证或确认的潜在改变数据是否得到后续验证传感器数据支持。例如，可以判断潜在改变数据和同潜在改变数据相对应的区域周围的区域的HD地图数据与后续传感器数据是否一致或对应。
如果后续确认电路1055判断为初始验证的潜在改变数据在预定容许范围内得到后续验证传感器数据支持，则后续确认电路1055对后续验证数据签名，并将已签名的后续验证事务发送至潜在事务数据库1053。
区块链处理电路1052提取已签名的后续验证事务并将该已签名的后续验证事务与其它SAV所发送的其它后续验证事务组合(在适用的情况下)，并且生成地图区块。然后，该地图区块被发送至地图数据区块链1051，以被添加到地图数据区块链1051的地图区块链。更新地图区块链可以包括后续确认的潜在改变数据，其中该后续确认的潜在改变数据可以由其它AV访问并被通知改变地图数据。
图11示出根据本公开的方面的用于判断使用地图数据的哪个版本的示例性方法。
AV可被配置为基于对潜在改变数据进行的验证而具有不同的信任或置信级别。例如，AV的非正式操作者可能依赖于具有初始验证的潜在改变数据的地图数据，而商务旅行者在依赖于更新地图数据之前可能偏爱具有初始验证的多次迭代的地图数据。此外，乘用车(例如，公共汽车)或携带贵重品的车辆(例如，装甲卡车)在依赖更新地图数据之前，可能需要后续验证或确认。
在操作S1101中，接收包括初始验证或确认的潜在改变数据的更新HD地图数据。
在操作S1102中，针对AV判断验证类型或级别。例如，验证类型可以是初始验证或后续验证。
如果在操作S1102中判断为验证类型是后续验证，则在操作S1103中访问无潜在改变数据的HD地图数据的先前版本。可替代地，如果判断为验证类型是初始验证，则该方法进入操作S1104。
在操作S1104中，判断初始验证的级别。更具体地，判断对潜在改变数据进行的初始验证的量是否小于AV所设置的预定阈值。例如，AV可以指定：在要依赖更新地图数据之前，必须对潜在改变数据进行至少10次的初始验证。
如果判断为初始验证的级别小于预定阈值，则在操作S1103中访问无潜在改变数据的HD地图数据的先前版本。可替代地，如果判断为初始验证的级别大于或等于预定阈值，则在操作S1105中访问包括潜在改变数据的更新的HD地图数据。
图12示出根据本公开的方面的、用于向AV提供信用的示例性方法。
一旦对地图数据的潜在改变经过了初始验证和后续验证，则可以关于FAV、IVAV和SAV对地图数据的更新的贡献而向FAV、IVAV和SAV提供奖励。在示例中，可以以诸如地图硬币等的虚拟货币或者以诸如支付的数据使用或对HD地图数据的免费访问等的其它形式的奖励向这些车辆的操作者提供奖励。奖励的量可以基于参与的级别或参与地图数据处理所耗费的数据量。例如，由于可能要求SAV来在上述车辆之间发送最多量的数据，因此可能相应地向SAV提供最多的奖励。
在操作S1201中，FAV提交潜在改变数据。在操作S1202中，判断潜在改变数据是否已被初始验证。如果在操作S1202中判断为FAV所提交的潜在改变数据被初始验证，则在操作S1204中，对提交潜在改变数据的FAV和进行初始验证的IVAV记入奖励。可替代地，FAV所提交的潜在改变数据经过初始验证处理，但基于IVAV所收集的初始验证传感器数据而被拒绝，则在操作S1203中向IVAV而不是FAV提供信用。
在操作S1205中，判断已被初始验证的潜在改变数据是否被后续验证。如果在操作S1205中判断为初始验证的潜在改数据被后续验证，则在操作S1207中，对进行后续验证的SAV记入奖励。此外，FAV和/或IVAV基于成功的后续验证，也可以接收到附加的奖励信用。可替代地，如果对初始验证的潜在改变数据进行后续验证操作、但在后续验证时不成功，则在操作S1206中可以对SAV而不是FAV或IVAV记入奖励。
因此，有鉴于上述的示例性实施例，区块链可用于维护地图数据的目的，并因此允许区块链的诸如不可篡改的数据存储和分布式数据存储等的优点用于控制自主车辆所使用的地图数据。此外，用户可以以允许快速验证改变并因此在需要的情况下立即可用的方式、但以防止来自单个或少量参与者的用户恶意更改地图数据而使得后续AV以非最佳方式工作的方式，共同维护地图数据库。
此外，本申请的方面可以允许用户使用如下的更费力的机制来验证对地图数据的改变，其中该更费力的机制本质上阻止恶意用户出于不良意图而更改地图数据，因而能够在更多的用户验证初始改变时随时间的经过而提高对数据的改变的信任级别。
此外，可以提供包括以下的附加优点：
a.以意味着单个恶意实体难以作出虚假改变的方式快速验证地图数据的改变，
b.进一步验证改变，使得可以随时间的经过建立提高的信任级别。另外，可以以包括针对控制验证的恶意实体的制止和防护的方式进行该验证，
c.用户能够评估数据随时间的经过的改变、以及与各改变相关联的信任级别，并且决定这些用户希望使用数据的哪个版本，以及/或者
d.作为对地图数据的持续维护的回报，可以向用户提供奖励。
本公开的方面的目的还在于将AV所使用的地图数据存储在区块链中，并因而使用诸如不可篡改的数据存储和然后可用于存储地图数据的分布式数据库架构等的区块链的益处。此外，可以以可以进行如下操作的方式控制对该区块链的改变：(i)允许快速更新改变，这可能是重要的，因为可能未登记的改变导致AV不能确定其位置；以及(ii)进一步验证这些改变，并且后续随时间的经过提高改变的信任。
此外，用于验证改变的方法可被设计成增加单个实体控制对区块链的改变的难度/成本。因此，出于恶意目的而进行的改变是不太可能的(参见比特币区块链中的PoW)。这种方法可以包括但不限于：设置与单个实体可以具有的改变的参与量有关的规则；在进行改变的初始验证时引入随机性；以及通过将验证嵌入在具有与向区块链的传送相关联的费用的数据的“PoW区块”中来使后续验证变得费力。
本发明的其它方面包括：AV收集传感器数据并将该传感器数据与所存储的地图数据进行比较以确定这些AV的准确位置。地图数据可以在导航期间用作基准点，并且被存储在区块链中。在AV的操作期间，可以求出感测数据和存储数据中的差异。这种差异可被假定为为了计算AV的位置而正测量的构造物(例如，道路、建筑物等)的变化。可选地，进行一些检查以确保改变是持久的，而不是由于暂时对象和天气条件等引起的临时的。此外，该改变然后可以由使用初始验证的其它车辆来快速验证。可选地，可以附加地进行检查以确保参与该初始验证的车辆不能被单个实体过度控制。如果验证成功，则将该改变记录在地图数据区块链上。基于初始验证，然后可以进行一个以上的后续验证，其中这些验证的进行与初始验证相比更加费力。后续验证可以使用具有与实体提供验证不同的成本的方法。这样的成本可被设计成阻止单个实体提供多个验证，因此控制已发生的验证的感知级别。与初始验证一样，也可以使用手动检查来确保单个实体的参与是有限的。
有鉴于上述公开内容，提供了车辆记录对地图数据的潜在改变、快速验证这些改变、然后以更费力的方式(例如，费力方法的使用意味着对恶意修改地图数据存在抑制)随后对这些改变进行后续验证的方式。初始验证和后续费力验证被设计成由于需要传送的数据量以及处理要求而对参与者造成惩罚。在实体决定进行改变并多次验证该改变的情况下，这种方法可能导致大量成本的发生。这是为鼓励多个实体参与验证处理而有目的地进行的。因此，这样的公开可以允许使用检查来降低单个实体改变地图数据的能力。
尽管上述公开涉及AV配备有AV HD地图装置420的示例，但HD地图装置420可以设置在除AV以外的诸如服务器等的装置中。
尽管上述公开涉及车辆是AV的示例，但由于只要可以获取到传感器数据就无需进行自主驾驶，因此车辆可以是由驾驶员驾驶的车辆，只要该车辆配备有各种传感器即可。各种传感器包括但不限于如上述的AV传感器的具体示例那样的各种传感器。
尽管计算机可读介质被示为单个介质，但术语“计算机可读介质”包括诸如集中式或分布式数据库等的单个介质或多个介质、以及/或者用于存储一组以上的指令的关联的高速缓冲存储器和服务器。术语“计算机可读介质”还将包括能够存储、编码或承载供处理器执行或使得计算机系统进行本文所公开的方法或操作中的任一个以上的一组指令的任何介质。
在特定的非限制性示例性实施例中，计算机可读介质可以包括容纳一个以上的非易失性只读存储器的诸如存储卡或其它封装等的固态存储器。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它的易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，诸如盘或带或用以捕获诸如通过传输介质通信的信号等的载波信号的其它存储装置等。因此，本公开被认为包括可以存储数据或指令的任何计算机可读介质或其它等同物和后继介质。
尽管本说明书描述了可以参考特定标准和协议在特定实施例中实现的组件和功能，但本公开不限于这样的标准和协议。
本文所述的实施例的说明图旨在提供对各种实施例的构造的一般理解。说明图并不意图用作本文所述的公开的所有元素和特征的完整描述。本领域技术人员在浏览本公开时，将明白许多其它实施例。可以从本公开利用并导出其它实施例，使得可以在不背离本公开的范围的情况下进行构造和逻辑的替换和改变。另外，说明图仅仅是代表性的，并且可以不按比例绘制。说明图内的特定比例可能被放大，而其它比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被视为例示性的而非限制性的。
本公开的一个以上的实施例在本文可被单独地和/或共同地由术语“发明”来指代，这仅仅是为了方便，而不是意图将本申请的范围自行限制于任何特定发明或发明概念。此外，尽管本文已例示和描述了特定实施例，但应当理解，可以用被设计成实现相同或类似目的任何后续配置来替换所示的特定实施例。本公开意图覆盖各种实施例的任何和所有的后续修改或变化。本领域技术人员在浏览说明书时，将明白上述实施例与本文未具体描述的其它实施例的组合。
如上所述，根据本发明的一方面，提供一种用于更新自主车辆(AV)所用的地图数据的方法。所述方法包括：使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；将所收集的传感器数据与第一AV的存储器中存储的地图数据进行比较；在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；生成包括所述潜在改变数据的工作量证明(PoW)区块；生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
根据本发明的另一方面，所述地图数据存储在所述第一AV的存储器中。
根据本发明的另一方面，所述方法还包括：使用第三AV的一个或多个AV传感器来收集第二验证传感器数据；将所述第二验证传感器数据与所述地图数据和所述第一验证传感器数据这两者进行比较；以及在所述第二验证传感器数据的一部分对应于所述第一验证传感器数据、并且所述第二验证传感器数据的剩余部分对应于所述地图数据的情况下，判断为所述潜在改变数据的第二验证是成功的，基于所述第二验证传感器数据来生成第二已验证地图区块，以及将所述第二已验证地图区块添加到地图区块链以提供第二已验证地图区块链。
根据本发明的又一方面，所述第二验证传感器数据的数据量大于所述第一验证传感器数据的数据量。
根据本发明的还一方面，所述第二验证传感器数据包括与所述潜在改变数据的区域以及一个或多个相邻区域相对应的传感器数据。
根据本发明的另一方面，所述第一验证传感器数据的数据量大于或等于所述潜在改变数据的数据量。
根据本发明的另一方面，所述第一验证传感器数据包括与所述潜在改变数据的区域相对应的传感器数据。
根据本发明的又一方面，所述第一已验证地图区块链是分布式数据库。
根据本发明的还一方面，所述分布式数据库使得数个副本以所述分布式数据库的各种版本的形式并行存在。
根据本发明的进一步方面，所述第二已验证地图区块链是分布式数据库。
根据本发明的另一方面，所述方法还包括：根据针对AV设置的置信级别来确定该AV采用所述第一已验证地图区块链作为该AV的更新地图数据。
根据本发明的另一方面，针对AV设置的置信级别指定所述潜在改变数据的第一验证在所述AV的采用之前成功进行了至少预定次数。
根据本发明的又一方面，所述第一AV和所述第二AV的一个或多个AV传感器各自包括：至少一个图像传感器、至少一个LIDAR传感器和至少一个雷达传感器。
根据本发明的还一方面，所述PoW区块的生成消耗所述第一AV的数据和处理资源。
根据本发明的另一方面，所述第一AV和所述第二AV各自基于所述潜在改变数据的第一验证而接收到信用。
根据本发明的另一方面，所述信用是虚拟货币。
根据本发明的又一方面，基于以下至少之一来确定所述验证区块的数量：所述潜在改变数据的大小；能够用于进行所述第一验证的第二AV的数量；以及所述第一验证是否需要冗余。
根据本发明的还一方面，所述验证区块包括所述潜在改变数据的单独部分。
根据本发明的另一方面，所述预定阈值是根据环境条件来调整的。
根据本发明的另一方面，所述环境条件是天气、白天/夜晚、时间、季节和国家至少之一。
根据本发明的又一方面，为了验证所述潜在改变数据，AV被设置成作为所述第一AV、所述第二AV和所述第三AV中的仅一个来操作。
根据本发明的还一方面，所述方法包括：基于相对于与所述潜在改变数据相对应的区域的接近度来选择一个或多个第二AV以用于进行所述第一验证。
根据本发明的另一方面，公开了一种存储有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机程序在由处理器执行时，使得计算机设备进行用于更新自主车辆(AV)所用的地图数据的处理。所述处理包括：使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；将所收集的传感器数据与第一AV的存储器中存储的地图数据进行比较；在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；生成包括所述潜在改变数据的工作量证明(PoW)区块；生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
根据本发明的另一方面，所述地图数据存储在所述第一AV的存储器中。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于更新自主车辆(AV)所用的地图数据的计算机设备。所述计算机设备包括：存储器，用于存储指令；以及处理器，用于执行所述指令，其中，所述指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器进行包括以下的操作：使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；将所收集的传感器数据与地图数据进行比较；在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；生成包括所述潜在改变数据的工作量证明(PoW)区块；生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
本公开的摘要是在了解到其将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义的情况下提交的。另外，在前述的具体实施方式中，为了简化本公开的目的，可以将各种特征分组在一起或者在单个实施例中描述。本公开不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比在各项权利要求中明确记载的特征更多的特征这一意图。相反，如所附权利要求书所反映的，发明主题可以涉及少于任何所公开的实施例的全部的特征。因而，所附权利要求书被并入到具体实施方式中，其中各项权利要求独立定义单独要求保护的主题。
提供对所公开的实施例的前述说明以使得本领域技术人员能够制作或使用本公开。如此，以上公开的主题应被视为例示性的而非限制性的，并且所附权利要求书意图覆盖落在本公开的真实精神和范围内的所有这样的修改、改进和其它实施例。因而，在法律所允许的最大范围内，本公开的范围将由所附权利要求书及其等同物的最宽允许解释来确定，并且不应被前述的具体实施方式限制或限定。
本申请要求2017年6月12日提交的美国临时专利申请62/518,157和2018年6月7日提交的美国非临时专利申请16/002,682的权益。上述申请的包括说明书、附图和/或权利要求书的全部公开均通过引用而全部包含于此。
工业实用性
本公开提供可以提供用于使用区块链来动态地认证地图数据的系统和方法的优点，其中该系统和方法使得可以使用区块链的诸如不可篡改的数据存储和分布式数据存储等的优点来控制自主车辆所使用的地图数据。此外，可以利用验证来确认和/或更新地图数据。
附图标记列表
100：计算机系统
101：网络
110：处理器
120：主存储器
130：静态存储器
140：网络接口装置
150：视频显示单元
160：输入装置
170：光标控制装置
180：盘驱动单元
182：计算机可读介质
184：指令
190：信号生成装置

Claims (27)

1.一种用于更新自主车辆即AV所用的地图数据的方法，所述方法包括：
使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；
将所收集的传感器数据与地图数据进行比较；
在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；
生成包括所述潜在改变数据的工作量证明区块即PoW区块；
生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；
使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；
将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及
在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，
判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，
基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及
将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地图数据存储在所述第一AV的存储器中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：
使用第三AV的一个或多个AV传感器来收集第二验证传感器数据；
将所述第二验证传感器数据与所述地图数据和所述第一验证传感器数据这两者进行比较；以及
在所述第二验证传感器数据的一部分对应于所述第一验证传感器数据、并且所述第二验证传感器数据的剩余部分对应于所述地图数据的情况下，
判断为所述潜在改变数据的第二验证是成功的，
基于所述第二验证传感器数据来生成第二已验证地图区块，以及
将所述第二已验证地图区块添加到地图区块链以提供第二已验证地图区块链。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二验证传感器数据的数据量大于所述第一验证传感器数据的数据量。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述第二验证传感器数据包括与所述潜在改变数据的区域以及一个或多个相邻区域相对应的传感器数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一验证传感器数据的数据量大于或等于所述潜在改变数据的数据量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一验证传感器数据包括与所述潜在改变数据的区域相对应的传感器数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述第一已验证地图区块链是分布式数据库。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述分布式数据库提供有同时存在且具有所述分布式数据库的不同版本的数个副本。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其中，所述第二已验证地图区块链是分布式数据库。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括：
根据针对AV设置的置信级别来确定该AV采用所述第一已验证地图区块链作为该AV的更新地图数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，针对AV设置的置信级别指定所述潜在改变数据的第一验证在所述AV的采用之前成功进行了至少预定次数。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第一AV和所述第二AV的一个或多个AV传感器各自包括至少一个图像传感器。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述第一AV和所述第二AV各自的一个或多个传感器包括至少一个LIDAR传感器，所述LIDAR传感器为致动器、光检测和测距传感器。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述第一AV和所述第二AV各自的一个或多个传感器包括至少一个雷达传感器。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述PoW区块的生成消耗所述第一AV的数据和处理资源。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述第一AV和所述第二AV各自基于所述潜在改变数据的第一验证而接收到信用。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述信用是虚拟货币。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中，基于以下至少之一来确定所述验证区块的数量：
所述潜在改变数据的大小；
能够用于进行所述第一验证的第二AV的数量；以及
所述第一验证是否需要冗余。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，所述验证区块包括所述潜在改变数据的单独部分。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中，所述预定阈值是根据环境条件来调整的。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中，所述环境条件是天气、白天/夜晚、时间、季节和国家至少之一。
23.根据权利要求3至22中任一项所述的方法，其中，为了验证所述潜在改变数据，AV被设置成作为所述第一AV、所述第二AV和所述第三AV中的仅一个来操作。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的方法，还包括：
基于相对于与所述潜在改变数据相对应的区域的接近度来选择一个或多个第二AV以用于进行所述第一验证。
25.一种存储有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机程序在由处理器执行时，使得计算机设备进行用于更新自主车辆即AV所用的地图数据的处理，所述处理包括：
使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；
将所收集的传感器数据与地图数据进行比较；
在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；
生成包括所述潜在改变数据的工作量证明区块即PoW区块；
生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；
使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；
将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及
在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，
判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，
基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及
将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
26.根据权利要求25所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，所述地图数据存储在所述第一AV的存储器中。
27.一种用于更新自主车辆即AV所用的地图数据的计算机设备，所述计算机设备包括：
存储器，用于存储指令；以及
处理器，用于执行所述指令，
其中，所述指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器进行包括以下的操作：
使用第一AV的一个或多个AV传感器来收集传感器数据；
将所收集的传感器数据与地图数据进行比较；
在所述传感器数据和所述地图数据之间的差异在预定阈值以上的情况下，判断为在所述传感器数据中存在潜在改变数据；
生成包括所述潜在改变数据的工作量证明区块即PoW区块；
生成供所述PoW区块的验证用的一组验证区块；
使用第二AV的一个或多个AV传感器来收集第一验证传感器数据；
将所述潜在改变数据与所述第一验证传感器数据进行比较；以及
在所述第一验证传感器数据对应于所述潜在改变数据的情况下，
判断为所述潜在改变数据的第一验证是成功的，
基于所述第一验证传感器数据来生成第一已验证地图区块，以及
将所述第一已验证地图区块添加到第一已验证地图区块链。
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