CN111486853A - 一种电子地平线的生成方法、装置及相关系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子地平线的生成方法、装置及相关系统，其中，接收电子地平线生成请求；基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，所述电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；发送所述电子地平线至所述请求的发送方。本发明可以实现在车辆行驶过程中，根据车辆的实时位置，及时地为车辆提供前方电子地平线的数据，使得车辆上的辅助驾驶系统例如ADAS可以实时地为驾驶者提供安全驾驶的相关辅助功能，在提升用户使用体验同时提升了用户驾驶的安全性。

Description

一种电子地平线的生成方法、装置及相关系统

技术领域

本发明涉及驾驶辅助技术领域，特别涉及一种电子地平线的生成方法、装置及相关系统。

背景技术

高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems，ADAS)技术利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图的路网数据，进行系统的运算与分析，以便让驾驶者能够预先感知到可能发生的危险，可以有效增加汽车驾驶的安全性。

汽车上的各种传感器只能获取车辆周围一定范围的道路状况，而导航地图数据可以看做汽车上更大能力的传感器，基于此，ADAS中有一项重要的功能：电子地平线(Electronic Horizon Provider)，电子地平线是指根据车辆的实时位置，从地图数据中，提取车辆前方一定范围内的地图数据，这些提取的地图数据(即，电子地平线)会按照一定的标准(协议)组织起来并通过车辆的系统总线提供给车辆的ADAS使用。

由于行驶过程中车辆的实时位置一直在变化，为保证ADAS正常工作，需要提供一种能够基于车辆的实时位置，生成电子地平线的技术方案，保证ADAS正常工作。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电子地平线的生成方法、装置及相关系统。

第一方面，本发明实施例提供一种电子地平线的生成方法，包括如下步骤：

接收电子地平线生成请求；

基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，所述电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

发送所述电子地平线至所述请求的发送方。

在一个实施例中，所述电子地平线生成请求为电子地平线初始生成请求，所述定位信息至少包括：车辆位置和车辆行驶方向，所述基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，包括：

在预设的路网数据中，获取所述车辆位置所在的、且路段通行方向与所述车辆行驶方向一致的路段作为起始路段；

沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线。

在一个实施例中，所述电子地平线生成请求为电子地平线初始生成请求，所述定位信息至少包括：车辆位置、车辆位置所在路段标识和车辆行驶方向，所述基于所述电子地平线生成请求携带的位置信息和预设的路网数据，生成电子地平线，包括：

在预设的路网数据中，获取所述车辆所在路段标识对应的路段中路段通行方向与所述车辆行驶方向一致的路段作为起始路段；

沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线。

在一个实施例中，所述定位信息进一步包括：车辆行驶速度，所述方法进一步包括：

根据车辆行驶速度和/或、路网中路段的历史速度/或当前速度及预设的时间，获取前视距离。

在一个实施例中，所述沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的路段构成的电子地平线，具体包括：

沿起始路段的路段通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的主路段和非主路段；

当所述车辆位置到寻找到的主路段的距离大于预设的主路段前视距离，且车辆位置到寻找到的非主路段的距离大于预设的非主路段前视距离，且寻找到的主路段和非主路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的主路段和非主路段构成的电子地平线，其中，主路段前视距离大于非主路段前视距离。

在一个实施例中，所述电子地平线生成请求为电子地平线扩展生成请求，所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段，所述基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，具体包括：

沿叶子路段的路段通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述叶子路段到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的路段和叶子路段构成的电子地平线。

第二方面，本发明实施例提供的一种电子地平线的生成方法，包括：

向电子地平线服务器发送生成请求；所述生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

在一个实施例中，所述电子地平线扩展生成请求是周期性地发送的，每次电子地平线扩展生成请求发送之前，所述方法还包括：

记录已生成的电子地平线中视距不足的叶子路段作为需要扩展的叶子路段；

当电子地平线扩展生成请求的发送时刻到来时，从所述需要扩展的叶子路段中排除位于车辆当前位置后方的叶子路段；

所述向电子地平线服务器发送生成请求，包括：

将需要扩展的叶子路段携带在所述电子地平线扩展生成请求中并发送给电子地平线服务器。

第三方面，本发明实施例提供的一种电子地平线的生成装置，包括：

接收模块，用于接收电子地平线生成请求；

生成模块，用于基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，所述电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

发送模块，用于发送所述电子地平线至所述请求的发送方。

第四方面，本发明实施例提供的一种电子地平线服务器，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现前述电子地平线的生成方法。

第五方面，本发明实施例提供的另一种电子地平线的生成装置，包括：

请求模块，用于向电子地平线服务器发送生成请求；所述生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

接收模块，用于接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

拼接模块，用于将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

第六方面，本发明实施例提供的一种电子地平线客户端，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法。

第七方面，本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述两种电子地平线的生成方法。

第八方面，本发明实施例提供的一种电子地平线的生成系统，包括：至少一个前述电子地平线客户端和如前述至少一个电子地平线服务器。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

1、本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法、装置及相关系统，由服务器接收电子地平线生成请求，并基于电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，该电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；然后发送电子地平线至请求的发送方，以实现在车辆行驶过程中，根据车辆的实时位置，及时地为车辆提供前方电子地平线的数据，使得车辆上的辅助驾驶系统例如ADAS可以实时地为驾驶者提供安全驾驶的相关辅助功能，在提升用户使用体验的同时提升了用户驾驶的安全性。

2、本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法、装置及相关系统，利用车辆的车辆位置或者利用车辆当前所在的路段来定位起始路段，然后根据路网数据，沿着起始路段开始寻找电子地平线的相关路段，可以满足不论车辆在导航场景还是非导航场景下，均能够为车辆提供符合其需求的电子地平线，保证用户驾驶安全且适应范围广泛。

3、本发明实施例中，在形成电子地平线的过程中，沿起始路段的通行方向在路网数据寻找具有连通关系的路段，当车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线，服务器可以在单次向客户端下发大于预设的前视距离的电子地平线，这样，较大的电子地平线范围可一定程度上降低客户端向服务器端请求的频率，降低网络延时对电子地平线的影响，以及降低频繁向服务器请求所带来的流量消耗，同时也降低了服务器端的部署硬件要求，降低了服务器端的成本。

4、本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法、装置及相关系统，电子地平线生成请求还可是为电子地平线扩展生成请求，服务器根据电子地平线扩展生成请求中的扩展的叶子路段来生成电子地平线，车辆收到电子地平线后，与已有的电子地平线进行拼接，得到最新的电子地平线，这种方式，在车辆行驶过程中，电子地平线在不断扩展，在扩展过程中，服务器只需要向客户端下发扩展的增量的部分，而不必每次都下发整个电子地平线，减少冗余内容的下发，一定程度上降低了下行流量。

5、本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法、装置及相关系统中，客户端在发送电子地平线扩展生成请求之前，还需要根据车辆的位置，从之前保存的需要扩展的叶子路段中剔除在车辆后方的叶子路段，这些叶子路段对于车辆已不再有用，可以进一步减少所请求的增量电子地平线的冗余数据，降低上下行的流量损耗。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种电子地平线实现方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的构建初始电子地平线的过程示意图；

图3为本发明实施例提供的扩展电子地平线的过程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种电子地平线实现方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电子地平线实现装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种电子地平线实现装置的结构示意图；

图7A为本发明实施例提供的电子地平线实现系统的结构示意图；

图7B为本发明实施例提供的电子地平线实现系统内交互流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

首先对本发明实施例提供的电子地平线的生成方法所适用的网络架构进行说明，该方法适用的网络架构包括：至少一个电子地平线客户端和至少一个电子地平线服务器。在实施时，可以根据电子地平线客户端的数量，安排部署合适数量的电子地平线服务器。电子地平线服务器可以采用多种方式部署，例如采用集群的方式，以适应大流量突发的电子地平线请求。

上述客户端例如可以是车辆上安装的ADAS客户端或者其他可实现电子地平线功能的客户端。电子地平线客户端用于向电子地平线服务器请求电子地平线的相关数据，获得电子地平线的相关数据后辅助用户驾驶使用，而服务器则负责完成电子地平线的数据的生成和下发，电子地平线的生成由两者交互实现。

对于电子地平线服务器来说，本发明实施例提供一种电子地平线的生成方法，其流程参照图1所示，包括以下步骤：

S101：接收电子地平线生成请求；

S102：基于电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，该电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

S103：发送电子地平线至请求的发送方。

本发明实施例提供的上述电子地平线的生成方法，由服务器接收电子地平线生成请求，并基于电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，该电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；然后发送电子地平线至请求的发送方，以实现在车辆行驶过程中，根据车辆的实时位置，及时地为车辆提供前方电子地平线的数据，使得车辆上的辅助驾驶系统例如ADAS可以实时地为驾驶者提供安全驾驶的相关辅助功能，在提升用户使用体验同时提升了用户驾驶的安全性。

上述步骤S101至S103可适用于两种情形。一种情形是客户端侧本地从未有电子地平线，例如车辆未启动或者刚启动需要使用ADAS功能时，此时，服务器收到的电子地平线生成请求是客户端发送的电子地平线初始生成请求，服务器生成电子地平线后发给车辆的客户端。

第二种情形是，车辆在自身客户端已经有了电子地平线的情况下，由于车辆行驶过程中位置不断变化，需要不断获取扩展的电子地平线，此时向服务器接收到的电子地平线生成请求是电子地平线扩展生成请求，服务器生成电子地平线后，发送给车辆的客户端，由客户端完成与自身已有的电子地平线的拼接。

为了区别，以下，称呼上述第一种情形下生成的电子地平线为初始电子地平线，上述第二种情形下生成的电子地平线为增量电子地平线。

下面分别进行说明。

在第一种情形中，如果车辆当前处于非导航场景，那么，车辆上的客户端可以将车辆自身的定位信息，例如自身GPS定位信息或者其他可能的经过修正后的定位信息，携带在发送给服务器的电子地平线初始生成请求中，该定位信息至少包括：车辆位置和车辆行驶方向。这样，服务器可以在预设的路网数据中，获取车辆位置所在的、且路段通行方向与车辆行驶方向一致的路段作为起始路段。

在第一种情形中，如果车辆当前处于导航场景，由于导航已经规划好了导航路线，因此，车辆上的客户端可以将车辆的位置、车辆位置所在的路段标识和车辆行驶方向，作为定位信息携带在电子地平线初始生成请求中发送给服务器。

这样，服务器可以在预设的路网数据中，获取车辆所在路段标识对应的路段中路段通行方向与车辆行驶方向一致的路段作为起始路段。

在确定了起始路段之后，相应地，上述步骤S102中，可以通过下述过程生成电子地平线：

在预设的路网数据中，获取车辆位置所在的、且路段通行方向与车辆行驶方向一致的路段作为起始路段；

沿起始路段的通行方向，在路网数据中寻找具有连通关系的路段，当车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线。

具体来说，即沿起始路段的路段通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的主路段和非主路段；

当所述车辆位置到寻找到的主路段的距离大于预设的主路段前视距离，且车辆位置到寻找到的非主路段的距离大于预设的非主路段前视距离，且寻找到的主路段和非主路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的主路段和非主路段构成的电子地平线，其中，主路段前视距离大于非主路段前视距离。

上述主路段可以是采用最有可能道路(MPP，Most Probable Path)，相对应地，上述非主路段可以为非MPP。

下面举例说明上述过程。上述S102中，服务器在接收到车辆上的客户端发送的电子地平线初始生成请求，例如电子地平线初始生成请求后，根据电子地平线初始生成请求中携带的定位信息和本地的路网数据，以及预设的电子地平线配置参数，确定以车辆当前位置为根节点(也即起始路段)的初始化电子地平线。

在电子地平线初始生成请求中，可以包含多种信息，例如包含车辆当前位置、车辆行驶方向等等，当电子地平线服务器接到电子地平线客户端发送的电子地平线初始生成请求后，可以根据电子地平线初始生成请求中的车辆当前位置、车辆行驶方向等信息以及预设的电子地平线配置参数，以车辆当前位置为根节点，沿着根节点的通行方向，在路网数据中向车辆行驶方向的前方探路，也就是寻找与起始路段具有连通关系且满足预设的前视距离和分叉层级条件的路段，最终确定出初始化电子地平线中主干道路和分叉道路的范围，生成初始化电子地平线，并向客户端下发该初始化电子地平线。

相对应地，上述预设的电子地平线配置参数，例如可以包括下述一项或多项：初始化电子地平线中，包含的各种级别道路所对应的前视距离(也称视野范围，Horizon)，以及非最有可能道路上可扩展分叉道路层级数的上限值(表征电子地平线探路的深度可以达到多少层级)。对于车辆上的MPP上的道路分叉需要全部获取，因此电子地平线配置参数可不考虑MPP的扩展层级问题。

在一个实施例中，道路的前视距离，也可以是由网络侧服务器在收到定位信息后，根据车辆行驶速度和/或、路网中路段的历史速度/或当前速度及预设的时间，实时获取该车辆在各级道路上的前视距离。

每种不同类型的道路的视野范围可以相同亦可以不同，为了节约数据流量，可以根据实际使用情况，根据道路级别，将级别较高的视野范围预先设置的大一些，以应对在级别较高的道路上车辆行驶速度相对较高的需求，将级别较低的道路的视野范围预先设置的小一些。还可以根据道路的类型，比如高速路、快速路、主干路、次干路等设置不同的视野范围和其分叉道路的层级上限，本发明实施例对此不做限定。

为了减少电子地平线服务器的下发频率，本发明实施例中，当车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线，也就是说，初始化电子地平线中各种类型的道路的范围可以大于该道路预先配置的视野范围。

电子地平线生成请求中的定位信息进一步可包括：车辆行驶速度；而电子地平线中最终包含的路段的距离大于该路段的前视距离的那部分，可以按照下述方式确定：

由于客户端通常会在电子地平线初始生成请求后才会发送电子地平线扩展生成请求，为了方便说明，在本发明实施例中称呼电子地平线初始生成请求与首次电子地平线扩展生成请求之间间隔为预设的第一间隔时间。

可以采用下述方式，计算出初始化的地平线中各路段大于其自身视野范围的那部分的距离大小，即以电子地平线初始生成请求中的车辆行驶速度，在第一间隔时间内行驶的距离作为初始化电子地平线中各路段在对应视野范围之外向车辆行驶方向多延伸出来的范围。

换言之，这个延伸出的范围的大小＝V1*T1；其中，V1为电子地平线初始生成请求中携带的当前车辆行驶速度的大小，T1为第一间隔时间；

初始化电子地平线中各路段的范围＝Horizon+V1*T1；

初始化电子地平线中各路段包含MPP和非MPP及相关的分叉路，MPP自身所有分叉都包含在内，而非MPP的分叉路的级别需要根据预先的配置来定。

上述Horizon等于电子地平线中个路段对应的预设的视野范围，对应的数值大小根据实际需求预先设定。一般MPP的Horizon要大于非MPP(及其分叉)上的Horizon。对于MPP和非MPP的分叉路而言，不同分叉的级别的Horizon也可以相同或不同。

这样，初始电子地平线可保证车辆发出电子地平线扩展生成请求之前有足够视野范围使用。

举例子来说明，例如，参照图2所示，假设在图2中所示的车辆当前位置，电子地平线服务器接收到客户端发送的电子地平线初始生成请求，预设的电子地平线配置参数假设为：MPP的视野范围为2公里；从非MPP的0级分叉道路，视野范围为1公里；非MPP的1级分叉道路，视野范围为0.5公里；非MPP的3级分叉道路，视野范围为0.1公里；可扩展分叉道路的级别上限设置为3级。电子地平线初始生成请求中的当前车辆行驶速度为60公里/小时，第一间隔时间为30秒；由此计算出初始化电子地平线中主干道路和分叉道路在对应视野范围之外向车辆行驶方向延伸出的范围大小为0.5km(延伸出的范围＝当前车辆行驶速度*第一间隔时间＝60公里/小时*30秒)。并根据初始化电子地平线中MPP和非MPP中主干道和分叉道路的范围为设定的视野范围与计算得到的延伸出的范围之和，计算得到初始化电子地平线中各MPP和非MPP的的范围(即与车辆当前位置之间的距离)。根据计算出来的上述范围，以车辆当前位置作为初始化电子地平线的根节点，依据设定的MPP和非MPP的范围和可扩展分叉道路的级别上限分别向车辆行驶方向探路，生成图2中车辆前方所示的树状初始化电子地平线。

上述根节点，也就是初始化电子地平线的起点。在具体实施时，可以从路网数据中，直接找到车辆当前所在道路的Link ID，或者根据车辆的位置，找到车辆位置所在的道路段的Link ID；发送电子地平线初始生成请求时，客户端可以将车辆自身的位置，或者将车辆自身所在道路的LinkID发送至云端的电子地平线服务器。

非MPP分叉道路的级别上限的设置、每种路段的视野范围，可以是，根据需要来预先设定，本发明实施例对具体采用多大数值并不做具体限定。

电子地平线初始生成请求和电子地平线扩展生成请求之间的第一间隔时间，可以根据需要来确定，客户端数量较多的情况下，可以将第一间隔时间设置的稍长一些，以减轻服务器端的负担，本发明实施例对此不做具体限定。

由客户端向云端服务器发送电子地平线初始生成请求或电子地平线扩展生成请求，由电子地平线服务器确定初始化电子地平线或者增量电子地平线并下发给客户端，供客户端直接使用或者与本地已有的电子地平进行拼接。由服务器侧根据客户端发送的请求，确定电子地平线并提供给客户端使用，这种服务器-客户端的模式，大大降低了电子地平线对离线客户端的计算能力的要求，适用于范围更广泛，另外，服务器可以在单次向客户端下发较大的电子地平线范围，从而可降低客户端向服务器端请求的频率，一定程度上降低网络延时对电子地平线的影响，以及降低频繁向服务器请求所带来的流量消耗，同时也降低了服务器端的部署硬件要求，降低了服务器端的成本。

在车辆行驶过程中，电子地平线需要不断扩展以满足安全驾驶的需求，在扩展过程中，服务器只需要根据电子地平线扩展生成请求，向客户端下发增量的部分，而不必每次都下发整个电子地平线，减少重复内容的下发，一定程度上降低了下行流量。

针对上述第二种情形，在初始化电子地平线之后，车辆在行驶过程中，需要继续沿着车辆行驶的方向继续延伸，车辆上的客户端会进一步与电子地平线服务器交互以获得增量电子地平线，因此，服务器会在收到客户端发送的电子地平线扩展生成请求后，根据该请求中的定位信息即已生成的电子地平线的叶子路段，沿叶子路段的路段通行方向在路网数据寻找具有连通关系的路段，当叶子路段到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的路段和叶子路段构成的电子地平线，也即增量电子地平线。

需要说明的是，上述叶子路段，可以仅为主路段(MPP)，或者同时包含主路段(MPP)和非主路段(非MPP)。

同样举例说明上述增量电子地平线的生成过程：

当电子地平线服务器接到电子地平线客户端发送的电子地平线扩展生成请求后，可以根据扩展生成请求中包含的需要扩展的叶子路段的状态参数、预设的电子地平线配置参数以及车辆的行驶方向，确定各叶子路段需要扩展的方向和范围，生成增量电子地平线。

在一个实施例中，服务器可根据扩展请求中包含的需要扩展的各叶子路段与车辆之间的距离、所属道路的级别和叶子路段所属的道路是否属于MPP的信息，以及预设的可扩展分叉道路的级别上限和各级别分叉道路对应的视野范围，还有车辆的行驶方向，计算出在车辆行驶方向上叶子路段所在道路及可能的分叉道路的扩展方向和扩展范围；生成增量电子地平线；并向电子地平线客户端下发增量电子地平线。

上述叶子路段，从路网数据上来说，即初始化电子地平线或者上一次扩展后的电子地平线上各级道路的末端节点。这个叶子路段可以为初始化电子地平线或者上一次扩展后的电子地平线中各级别道路末端的linkID。

与初始化电子地平线类似，对于每个叶子路段来说，在增量电子地平线中的叶子路段的扩展范围与叶子路段与车辆之间的距离之和要大于叶子路段所属的道路对应的视野范围。

电子地平线扩展生成请求可以是周期性发起的，在此称呼周期性发起的电子地平线扩展生成请求之间的请求间隔时间为第二间隔时间。

为了保证车辆在客户端接收到下一次电子地平线扩展生成请求之前有足够范围的电子地平线使用，具体地，可通过下述方式计算在增量电子地平线中，每个叶子路段的扩展范围：

在车辆行驶方向上所述叶子路段所在道路或可能的分叉道路的扩展范围＝Horizon+V2*T2-L；其中，

Horizon为每个叶子路段所在道路或可能的分叉道路预设的视野范围(一般为系统预设的数值)，V2为车辆行驶速度，T2为两次电子地平线扩展生成请求之间的第二间隔时间，V2*T2为车辆在下一次电子地平线扩展生成请求的时机到来之前所行驶的距离，这个距离加上预设的视野范围，再减去当前车辆与叶子路段之间的距离L，即可得到增量电子地平线中叶子路段的范围。

参照图3所示，电子地平线服务器在向客户端下发初始化电子地平线或增量电子地平线之后(电子地平线扩展生成请求可能是周期性发送的)，可能会接收到客户端发送的电子地平线扩展生成请求。

假设对应的预设的电子地平线配置参数为：MPP的视野范围为3公里，非MPP的分叉0级的视野范围为2公里；非MPP的分叉2级的视野范围设置为1级；非MPP的分叉3级的视野范围为0.5公里；非MPP上可扩展分叉道路的级别上限设置为3级。

客户端在接收到初始化电子地平线，或者在接收到增量电子地平线并使用它对电子地平线进行扩展后，在还未达到向服务器发送子地平线扩展请求的第二时间间隔之前，会把叶子路段1、2和3的状态参数记录下来，但不一定下次请求时最终要使用这些叶子路段的相关状态参数。当车辆行驶到图3中的位置B时，假设此时与上一次请求(可能是初始化电子地平线请求，也可能是电子地平线扩展生成请求)的时间达到了第二时间间隔，客户端向服务器发送电子地平线扩展生成请求。在该电子地平线扩展生成请求中，包括：叶子路段的状态参数，例如叶子路段1、2、3与车辆之间的距离、各叶子路段所属道路的级别以及各叶子路段是否属于最有可能道路MPP、车辆的行驶方向等，服务器可根据这些叶子路段的状态参数以及预设的可扩展分叉道路的级别上限和各级别分叉道路对应的视野范围，即计算出所述叶子路段1、2、3所在道路的扩展方向和扩展范围。

假设叶子路段1所在道路为MPP，且叶子路段1与车辆之间的距离为600米。车辆当前车辆行驶速度为60公里/小时，第二间隔时间为30秒，如果叶子路段1继续沿着主干道路方向向前延伸，在增量电子地平线中，叶子路段1的扩展范围大小计算如下：扩展范围＝3公里(MPP的视野范围)+60公里/小时*30秒-600米＝2.9公里，即扩展至图3中的叶子路段8处。

其他分叉道路的计算与此类似，在此不再赘述。

至此，生成图3所示的增量电子地平线(节点1、节点2和节点3之后的树状数据)，并将所述增量电子地平线下发到所述客户端。

对于客户端来说，如果在导航场景下，根据导航数据，就可以知道哪些路段属于MPP，通常导航规划路线中的各路段都属于MPP。通常，预设的MPP视野范围要大于非MPP道路的视野范围。

其他叶子路段和分叉道路的扩展范围的算法参照上述例子，在此不再赘述。

在一个实施例中，为了方便计算，服务器可以不需要客户端的真实车辆行驶速度，而根据道路的相关车辆行驶速度数据来计算，简化计算过程，所述车辆行驶速度可以是预先设定的与道路级别或者类别相关的车辆行驶速度，比如，在高速公路上的车辆行驶速度为120公里/小时，在普通道路上的车辆行驶速度为60公里/小时，或者采用某条道路上的当前平均车辆行驶速度或者历史平均车辆行驶速度。本发明实施例对此不做具体限定。

本发明实施例提供的上述电子地平线的扩展方法中，客户端在初始化构建请求，电子地平线扩展生成请求中仅携带较少的参数，例如在初始生成请求中携带车辆位置和车辆行驶方向、车辆位置所在路段标识等，在扩展生成请求中包含的需要扩展的叶子路段的状态参数，由服务器根据这些参数和本地的电子地平线配置参数，生成初始化电子地平线或者增量电子地平线，任何客户端与任何服务器交互都可以实现电子地平线的构建和扩展，服务器端不必保存每个客户端初始化电子地平线和扩展后的电子地平线，服务器端对任何一个客户端的请求都能够按照一致的方式进行处理，处理的结果只与请求的参数有关，而与客户端当前电子地平线实际状态无关，因此，在客户端数量增加的情况下，服务器端可以更好地进行水平扩展。

反过来说，假设不采用上述技术方案，那么每个电子地平线服务器为了能够服务于任何一个客户端，则必然需要记录每个客户端对应的初始化电子地平线和/或扩展后得到的电子地平线，并且，还需要在不同的服务器之间互相做备份(因为同一个客户端可能向不同的服务器发起请求，同一个服务器可能应对不同客户端的请求)，以便能够为不同的客户端服务，那么，当客户端数量日渐庞大时，服务器侧的存储和备份必将为服务器带来沉重的负担，非常不利于服务器端的水平扩展。

对于电子地平线客户端来说，本发明的实施例提供一种应用于电子地平线客户端的电子地平线的生成方法，其流程参照图4所示，包括以下步骤：

S401、向电子地平线服务器发送生成请求；生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

S402、接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

S403、将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

在一个实施例中，上述S401中，客户端可根据车辆的定位信息，生成电子地平线扩展生成请求，并发送给电子地平线服务器。该定位信息可以包括：已生成的电子地平线的叶子路段，

在一个实施例中，上述向电子地平线服务器发送电子地平线扩展生成请求之前，还可以执行下述步骤：

记录当前电子地平线中视距不足的叶子路段作为需要扩展的叶子路段；

相应地，上述步骤S401中，客户端可周期性地发送电子地平线扩展生成请求，在电子地平线扩展生成请求中携带有需要扩展的叶子路段的状态参数。

客户端在发送电子地平线扩展生成请求之前，会不断记录视距不足的节点的相关状态，但是，一旦到达了发送电子地平线扩展生成请求的时机，由于此过程中车辆还在沿着行驶方向继续前进，那么之前所记录的视距不足的节点，则在此时并不一定都是需要扩展的节点。为了尽可能地降低服务器的计算量和上下行的流量损耗，避免冗余数据，在周期性地发送所述电子地平线扩展生成请求之前，客户端还可以从需要扩展的叶子路段中剔除在车辆当前位置后方的叶子路段。

换言之，客户端向电子地平线服务器发送电子地平线扩展生成请求中，包括已记录在客户端中、并且在发送扩展请求时仍然位于车辆当前位置的前方、需要扩展的叶子路段的相关信息；而不包括记录在客户端中、但在发送所述扩展请求时已位于车辆当前位置后方的叶子路段的相关信息。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种可应用于所述电子地平线服务器的电子地平线的生成装置，参照图5所示，该装置包括：

接收模块51，用于接收电子地平线生成请求；

生成模块52，用于基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

发送模块53，用于发送电子地平线至请求的发送方。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子地平线服务器，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现上述电子地平线的生成方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种可应用于所述电子地平线客户端的电子地平线的生成装置，参照图6所示，该装置包括：

请求模块61，用于向电子地平线服务器发送生成请求；所述生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

接收模块62，用于接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

拼接模块63，用于将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子地平线客户端，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现上述电子地平线客户端的电子地平线的生成方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子地平线服务器，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现上述应用于所述电子地平线服务器的电子地平线的生成方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子地平线的实现系统，参照图7A所示，包括：至少一个如前述实施例所述的电子地平线客户端71和至少一个如前述实施例所述的电子地平线服务器72。

以图7B所示的例子进行说明，在上述电子地平线的实现系统中，参照图7B所示，客户端与电子地平线服务器(以下简称服务器)的交互过程包括：

客户端通过定位模块将车辆定位，通过GPS及道路匹配，客户端先判断电子地平线是否已经构建。

如果客户端发现没有构建电子地平线，则客户端向服务器发送初始化构建请求；

服务器接收到初始化请求后，根据构建请求所包含的相关信息和预设的电子地平线配置参数构建初始化电子地平线，并将初始化电子地平线发送至客户端；

客户端存储初始化电子地平线，完成初始化电子地平线的构建。

如果客户端发现本地已经有电子地平线，则判断是否需要扩展现有的电子地平线。判断的条件是，现有电子地平线中是否有与车辆的距离小于设定的视野范围的叶子路段。如果有，则需要扩展电子地平线。

客户端记录需要扩展的叶子路段的状态参数，并且在与上一次向服务器发送扩展请求间隔第二间隔时间后，向服务器发送新的扩展请求。扩展请求中包括此时还位于车辆前方的叶子路段，已删除车辆已经经过的叶子路段。

服务器接到电子地平线扩展生成请求后，根据扩展请求信息中包含的叶子路段状态参数和电子地平线配置参数扩展电子地平线得到增量电子地平线，并将增量电子地平线下发至客户端。客户端将接收到的增量电子地平线拼接到本地已有的电子地平线，完成电子地平线的扩展。

本发明实施例提供的上述电子地平线的扩展方法、装置及相关系统，在服务器在确定初始化电子地平线和增量电子地平线时，其中各道路的范围，均大于其实际所需要的范围(视野范围)，从而进一步降低了客户端向服务器请求的频率。

本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述两种电子地平线的生成方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种电子地平线的生成方法，其特征在于，包括：

接收电子地平线生成请求；

基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，所述电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

发送所述电子地平线至所述请求的发送方。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子地平线生成请求为电子地平线初始生成请求，所述定位信息至少包括：车辆位置和车辆行驶方向，所述基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，包括：

在预设的路网数据中，获取所述车辆位置所在的、且路段通行方向与所述车辆行驶方向一致的路段作为起始路段；

沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子地平线生成请求为电子地平线初始生成请求，所述定位信息至少包括：车辆位置、车辆位置所在路段标识和车辆行驶方向，所述基于所述电子地平线生成请求携带的位置信息和预设的路网数据，生成电子地平线，包括：

在预设的路网数据中，获取所述车辆所在路段标识对应的路段中路段通行方向与所述车辆行驶方向一致的路段作为起始路段；

沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的路段构成的电子地平线。

4.根据权利要求2或者3所述的方法，其特征在于，所述定位信息进一步包括：车辆行驶速度，所述方法进一步包括：

根据车辆行驶速度和/或、路网中路段的历史速度/或当前速度及预设的时间，获取前视距离。

5.根据权利要求2或者3所述的方法，其特征在于，所述沿起始路段的通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述车辆位置到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的路段构成的电子地平线，具体包括：

沿起始路段的路段通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的主路段和非主路段；

当所述车辆位置到寻找到的主路段的距离大于预设的主路段前视距离，且车辆位置到寻找到的非主路段的距离大于预设的非主路段前视距离，且寻找到的主路段和非主路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的具有连通关系的主路段和非主路段构成的电子地平线，其中，主路段前视距离大于非主路段前视距离。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电子地平线生成请求为电子地平线扩展生成请求，所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段，所述基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，具体包括：

沿叶子路段的路段通行方向在所述路网数据寻找具有连通关系的路段，当所述叶子路段到寻找到的路段的距离大于预设的前视距离且寻找到的路段的分叉层级满足预设的分叉层级条件时，生成由寻找到的路段和叶子路段构成的电子地平线。

7.一种电子地平线的生成方法，其特征在于，包括：

向电子地平线服务器发送生成请求；所述生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电子地平线扩展生成请求是周期性地发送的，每次电子地平线扩展生成请求发送之前，所述方法还包括：

记录已生成的电子地平线中视距不足的叶子路段作为需要扩展的叶子路段；

当电子地平线扩展生成请求的发送时刻到来时，从所述需要扩展的叶子路段中排除位于车辆当前位置后方的叶子路段；

所述向电子地平线服务器发送生成请求，包括：

将需要扩展的叶子路段携带在所述电子地平线扩展生成请求中并发送给电子地平线服务器。

9.一种电子地平线的生成装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收电子地平线生成请求；

生成模块，用于基于所述电子地平线生成请求携带的定位信息和预设的路网数据，生成电子地平线，所述电子地平线是由位于车辆行驶方向前方的具有连通关系的路段组成的局部路网；

发送模块，用于发送所述电子地平线至所述请求的发送方。

10.一种电子地平线服务器，其特征在于，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现如权利要求1-6任一项所述的电子地平线的生成方法。

11.一种电子地平线的生成装置，其特征在于，包括：

请求模块，用于向电子地平线服务器发送生成请求；所述生成请求为电子地平线扩展生成请求；所述电子地平线扩展生成请求中携带有定位信息；所述定位信息包括：已生成的电子地平线的叶子路段；

接收模块，用于接收所述电子地平线服务器响应于所述生成请求的电子地平线；

拼接模块，用于将接收的电子地平线与已生成的电子地平线进行拼接。

12.一种电子地平线客户端，其特征在于，包括：存储器和处理器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现如权利要求7或8所述的电子地平线的生成方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的电子地平线的生成方法或者实现如权利要求7或8所述的电子地平线的生成方法。

14.一种电子地平线的生成系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求12所述的电子地平线客户端和如权利要求10所述的至少一个电子地平线服务器。

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