CN113865599A - 用于导航地图版本管理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于导航地图版本管理的系统和方法。在一个方面中，地图管理服务器包括处理器和计算机可读存储器，该计算机可读存储器具有存储在其上的导航地图，该导航地图包括多个单元，单元中的每个单元覆盖区域并且包括区域内的巷道内的、或邻近区域内的巷道的多个对象。处理器被配置为接收针对导航地图的更新数据，更新数据包括用来更新导航地图的对象数据。处理器还被配置为创建导航地图的发布版本，该发布版本包括经更新的一个或多个单元。处理器还被配置为向自主车辆提供导航地图的发布版本。

Description

用于导航地图版本管理的系统和方法
技术领域
所描述的技术一般涉及用于自主驾驶的系统和方法，并且更具体地涉及导航地图版本管理。
背景技术
在自主驾驶系统中，对周围驾驶环境和交通参与者的准确感知和预测对于为控制自主车辆或主机车辆做出正确和安全决定至关重要。自主车辆的驾驶可以依赖于详细的地图，以提供足够准确的路线信息，该路线信息可以用来选择用于导航的路线。随着导航地图被更新(例如，具有新信息或附加特征)，各种地图版本的版本控制可以很重要。
发明内容
一个发明方面是一种地图管理服务器，用于控制对由自主车辆所使用的导航地图的更新，包括：处理器；以及计算机可读存储器，该计算机可读存储器与处理器通信并且具有存储在其上的(i)导航地图和(ii)计算机可执行指令，导航地图包括多个单元，单元中的每个单元覆盖区域，区域包括区域内的巷道内的、或邻近区域内的巷道的多个对象，计算机可执行指令以使处理器：接收针对导航地图的更新数据，更新数据包括对象数据，以用来更新导航地图；标识与对象数据相关联的多个单元中的一个或多个单元；将对象数据与针对一个或多个单元中的每个单元的多个对象进行比较；基于比较，更新一个或多个单元；创建导航地图的发布版本，该发布版本包括经更新的一个或多个单元；以及向自主车辆提供导航地图的发布版本。
在一些实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：在导航地图的发布版本中，更新用于单元中的每个单元的版本号。
在某些实施例中，一个或多个单元的更新至少包括：向一个或多个单元添加新对象、从一个或多个单元中删除对象中的一个对象，以及修改来自一个或多个单元的对象中的一个对象。
在进一步的实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：在发布版本的单链内，创建导航地图的发布版本。
在又进一步的实施例中，发布版本的链是按严格的年月日次序(chronologicalorder)的。
在一些实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：创建从导航地图的发布版本中导出的导航地图的测试版本。
在某些实施例中，导航地图的测试版本包括要在被包括在导航地图的发布版本中之前测试的一个或多个临时特征。
在进一步的实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：避免从导航地图的另一测试版本中导出导航地图的测试版本。
在又进一步的实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：确保在导航地图的发布版本中的经修改的对象与来自导航地图的先前发布版本中的先前存在的对匹配象。
在一些实施例中，存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使处理器：当对象数据与单元中的对象不匹配时，仅更新已发布的导航地图中的单元。
另一个方面是一种非瞬态计算机可读存储介质，具有存储在其上的指令，当该指令被执行时使至少一个计算设备：接收针对导航地图的更新数据，导航地图包括多个单元，单元中的每个单元覆盖区域，并且包括区域内的巷道内的、或邻近区域内的巷道的多个对象，更新数据包括对象数据，对象数据用来更新导航地图；标识与对象数据相关联的多个单元中的一个或多个单元；将对象数据与针对一个或多个单元中的每个单元的多个对象进行比较；基于比较，更新一个或多个单元；创建导航地图的发布版本，该发布版本包括经更新的一个或多个单元；以及向自主车辆提供导航地图的发布版本。
在一些实施例中，非瞬态计算机可读存储介质还具有存储在其上的指令，当该指令被执行时，使至少一个计算设备：更新针对包括与对象数据相对应的至少一个对象的单元中的每个单元的版本号。
在某些实施例中，多个对象包括以下中的至少一个：道路、车道标记、道路标志、建筑物、交通锥、其他车辆、行人和桥梁。
在进一步的实施例中，非瞬态计算机可读存储介质还具有存储在其上的指令，当该指令被执行时，使至少一个计算设备：在发布版本的单链内，创建导航地图的发布版本，发布版本的单链按年月日次序被布置。
在又一的实施例中，不允许发布版本的链偏离年月日次序。
在又进一步的实施例中，非瞬态计算机可读存储介质还具有存储在其上的指令，当该指令被执行时，使至少一个计算设备：创建从导航地图的发布版本导出的导航地图的测试版本，导航地图的测试版本包括一个或多个临时特征。
在一些实施例中，非瞬态计算机可读存储介质还具有存储在其上的指令，当该指令被执行时，使至少一个计算设备：防止至少一个计算设备从导航地图的另一测试版本导出导航地图的测试版本。
还有一个方面，一种用于控制对自主车辆所使用的导航地图的更新的方法，包括：接收针对导航地图的更新数据，导航地图包括多个单元，单元中的每个单元覆盖区域，并且包括区域内的巷道内的、或邻近区域内的巷道的多个对象，更新数据包括对象数据，对象数据用来更新导航地图；标识与对象数据相关联的多个单元中的一个或多个单元；将对象数据与用于一个或多个单元中的每个单元的多个对象进行比较；基于比较，更新一个或多个单元；创建导航地图的发布版本，该发布版本包括经更新的一个或多个单元；以及向自主车辆提供导航地图的所述发布版本。
在一些实施例中，多个对象中的每个对象包括版本号。
在某些实施例中，方法进一步包括：确定多个单元中的哪个单元包括与所述对象数据不匹配的至少一个对象；以及更新针对包括与所述数据对象不匹配的至少一个对象的单元内的所有多个对象的版本号。
附图说明
图1是图示了根据本公开的方面的包括车载控制系统和图像处理模块的示例生态系统的框图。
图2是根据本公开的方面的导航地图的示例实施例。
图3图示了根据本公开的方面的可以被用于导航地图版本管理的子系统。
图4图示了由图3的地图管理服务器生成的导航地图版本的示例时间线。
具体实施方式
车载控制系统简介
在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对各种实施例的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种实施例。
本文所公开的示例实施例可以用于车辆生态系统101中的车载控制系统150的上下文中。在一个示例实施例中，具有驻留在车辆105中的图像处理模块200的车载控制系统150可以像图1所示的架构和生态系统101那样配置。然而，对于本领域的普通技术人员来说，本文描述的图像处理模块200也可以在各种其他应用和系统中被实施、配置和使用。
继续参考图1，框图图示了示例生态系统101，其中可以实施示例实施例的车载控制系统150和图像处理模块200。下文将更详细地描述这些部件。生态系统101包括各种系统和部件，这些系统和部件可以生成和/或递送一个或多个信息/数据源和相关服务给车载控制系统150和图像处理模块200，车载控制系统150和图像处理模块200可以被安装在车辆105中。例如，安装在车辆105中的相机作为车辆子系统140的设备之一，可以生成图像和定时数据，该图像和定时数据可以由车载控制系统150接收。车载控制系统150和在其中执行的图像处理模块200可以接收该图像和定时数据输入。如下文更详细地描述，图像处理模块200可以处理图像输入并且提取对象特征(还简称为“对象”)，这些对象特征可以由自主车辆控制子系统用作车辆子系统140的另一个子系统。例如，自主车辆控制子系统可以使用实时提取的对象特征来安全并且有效地导航和控制车辆105通过现实世界的驾驶环境，同时避开障碍物并且安全地控制车辆。如本文所用，对象可以指代可以由车辆传感器感应到的任何物理体，包括例如道路、车道标记(例如，实线、虚线或道路上的其他标记)、道路标志、建筑物、交通锥、其他车辆、行人、桥梁等。
在本文描述的示例实施例中，车载控制系统150可以与多个车辆子系统140进行数据通信，所有这些子系统可以驻留在用户的车辆105中。提供车辆子系统接口141，以促进车载控制系统150与多个车辆子系统140之间的数据通信。车载控制系统150可以包括数据处理器171，该数据处理器171被配置为执行图像处理模块200，以处理从一个或多个车辆子系统140接收的图像数据。数据处理器171可以与数据存储设备172相组合，作为车载控制系统150中计算系统170的一部分。数据存储设备172可以用于存储数据、处理参数和数据处理指令。可以提供处理模块接口165，以促进数据处理器171和图像处理模块200之间的数据通信。在各种示例实施例中，可以提供与图像处理模块200类似配置的多个处理模块，以便由数据处理器171执行。如图1中的虚线所示，图像处理模块200可以被整合到车载控制系统150中，可选地被下载到车载控制系统150中，或者与车载控制系统150分开地部署。
虽然在图1中没有图示，网络资源122可以包括地图管理子系统300(例如，如图3所示)。在某些实施例中，地图管理子系统300被配置为控制对自主车辆105所使用的导航地图的更新。关于子系统300的进一步细节将在下面提供。
车载控制系统150可以被配置为向/从广域网络120和连接到广域网络120的网络资源122接收或传送数据。车载网络使能设备130和/或用户移动设备132可以用于经由网络120进行通信。车载控制系统150可以使用网络使能设备接口131，以经由车载网络使能设备130促进车载控制系统150和网络120之间的数据通信。类似地，用户移动设备接口133可以被车载控制系统150用来经由用户移动设备132促进车载控制系统150和网络120之间的数据通信。以这种方式，车载控制系统150可以经由网络120获得对网络资源122的实时访问。网络资源122可以用于获得供数据处理器171执行的处理模块、用于训练内部神经网络、系统参数或其他数据的数据内容。
生态系统101可以包括广域数据网络120。网络120代表一个或多个常规广域数据网络，诸如互联网、蜂窝电话网络、卫星网络、传呼机网络、无线广播网络、游戏网络、WiFi网络、对等(peer-to-peer)网络、IP语音(VoIP)网络等。这些网络120中的一个或多个网络可以用于将用户或客户系统与网络资源122(诸如网站、服务器、中央控制站点等)相连接。网络资源122可以生成和/或分发数据，该数据可以经由车载网络使能设备130或用户移动设备132在车辆105中被接收。网络资源122还可托管网络云服务，这可以支持用于计算或协助处理图像输入或图像输入分析的功能。天线可以用于经由蜂窝、卫星、无线电或其他常规信号接收机构将车载控制系统150和图像处理模块200与数据网络120相连接。这种蜂窝数据网络当前是可用的(例如VerizonTM、AT&TTM、T-MobileTM等)。这种基于卫星的数据或内容网络当前也是可用的(例如，SiriusXMTM，HughesNetTM等)。广播网络，诸如AM/FM无线电网络、传呼机网络、UHF网络、游戏网络、WiFi网络、对等网络、IP语音(VoIP)网络等，也是可用的。因此，车载控制系统150和图像处理模块200可以经由车载网络使能设备接口131接收基于网络的数据或内容，该接口可以用于与车载网络使能设备接收器130和网络120相连接。以这种方式，车载控制系统150和图像处理模块200可以支持来自车辆105内的各种可网络连接的车载设备和系统。
如图1中所示，车载控制系统150和图像处理模块200还可以从用户移动设备132接收数据、图像处理控制参数和训练内容，该用户移动设备132可以位于车辆105内部或接近车辆105。用户移动设备132可以代表标准的移动设备，诸如蜂窝电话、智能手机、个人数字助理(PDA)、MP3播放器、平板计算设备(例如iPadTM)、笔记本电脑、CD播放器和其他移动设备，该移动设备可以为车载控制系统150和图像处理模块200产生、接收和/或递送数据、图像处理控制参数和内容。如图1所示，移动设备132还可以与网络云120进行数据通信。移动设备132可以从移动设备132本身的内部存储器部件或经由网络120从网络资源122获取数据和内容。附加地，移动设备132本身可以包括GPS数据接收器、加速度计、WiFi三角测量或移动设备中的其他地理定位传感器或部件，这些可以用来确定用户(经由移动设备)在时间中任何时刻的实时地理定位。在任何情况下，如图1所示，车载控制系统150和图像处理模块200可以从移动设备132接收数据。
仍然参考图1，生态系统101的示例实施例可以包括车辆操作子系统140。对于在车辆105中实施的实施例，许多标准车辆包括支持发动机、制动器、变速器、电气系统、排放系统、内部环境等的监测/控制的子系统的操作子系统，诸如电子控制单元(ECU)。例如，经由车辆子系统接口141从车辆操作子系统140(例如，车辆105的ECU)通信到车载控制系统150的数据信号可以包括关于车辆105的一个或多个部件或子系统的状态的信息。特别地，可以从车辆操作子系统140通信到车辆105的控制器区域网络(CAN)总线的数据信号，可以由车载控制系统150经由车辆子系统接口141接收和处理。本文描述的系统和方法的实施例可以与基本上任何使用CAN总线或本文限定的类似数据通信总线的机械化系统一起使用，包括但不限于工业设备、船、卡车、机械或汽车；因此，本文所用的术语“车辆”可以包括任何此类机械化系统。本文描述的系统和方法的实施例还可以与任何采用某种形式的网络数据通信的系统一起使用；然而，这种网络通信不是必需的。
仍然参考图1，生态系统101的示例实施例以及其中的车辆操作子系统140可以包括各种车辆子系统，以支持车辆105的操作。一般地，车辆105可以采取例如小汽车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升机、割草机、推土机、雪地车、飞行器、休闲车辆、游乐园车辆、农场设备、建筑设备、电车、高尔夫球车、火车和手推车等形式。其他车辆也是可能的。车辆105可以被配置为完全地或部分地以自主模式操作。例如，车辆105可以在自主模式中控制自己，并且可以是可操作的，以确定车辆及其环境的当前状态，确定环境中至少一个其他车辆的预测行为，确定可以对应于至少一个其他车辆执行预测行为的可能性的置信水平，并且基于所确定的信息控制车辆105。当在自主模式中时，车辆105可以被配置为在没有人类交互的情况下操作。
车辆105可以包括各种车辆子系统(车辆驱动子系统142、车辆传感器子系统144、车辆控制子系统146以及乘员接口子系统148)。如上所述，车辆105还可以包括车载控制系统150、计算系统170和图像处理模块200。车辆105可以包括更多或更少的子系统，并且每个子系统可以包括多个元件。进一步地，车辆105的子系统和元件中的每个子系统和元件可以是相互连接的。因此，车辆105的一个或多个描述的功能可以被划分成附加的功能或物理部件，或者被组合成更少的功能或物理部件。在一些进一步的例子中，可以向由图1图示的示例中添加附加的功能和物理部件。
车辆驱动子系统142可以包括可操作的部件，以向车辆105提供动力运动。在示例实施例中，车辆驱动子系统142可以包括发动机或电动机、车轮/轮胎、变速器、电气子系统和电源。发动机或电动机可以是内燃机、电气电动机、蒸汽机、燃料电池发动机、丙烷发动机或其他类型的发动机或电动机的任何组合。在一些示例实施例中，发动机可被配置为将电源转换为机械能。在一些示例实施例中，车辆驱动子系统142可以包括多种类型的发动机或电动机。例如，气电混合动力汽车可以包括汽油发动机和电动电动机。其他示例是可能的。
车辆105的车轮可以是标准轮胎。车辆105的车轮可以被配置为各种形态，包括例如诸如在在小汽车上或卡车上的独轮车、自行车、三轮车或四轮形态。其他车轮几何形状是可能的，诸如包括六个或更多的车轮。车辆105的车轮的任何组合可以是可操作的，以相对于其他车轮有区别地旋转。术语“车轮”一般地可以指包括轮辋的结构，该轮辋被配置为固定地附接到轮胎，该轮胎通常由橡胶形成。可选地，车轮可以包括附接到轮辋的外表面的轮毂盖，或者轮胎可以被暴露于环境而不包括轮毂盖。
给定车辆的车轮可以代表至少一个固定地耦接到变速器的车轮以及至少一个耦接到车轮的轮辋的轮胎，该车轮可以与驾驶表面接触。车轮可以包括金属和橡胶的组合或材料的另一种组合。变速器可以包括可操作的元件，以将机械动力从发动机传送到车轮。为此，变速器可以包括变速箱、离合器、差速器和驱动轴。变速器也可以包括其他元件。驱动轴可以包括一个或多个轮轴，该轮轴可以耦接到一个或多个车轮。电气系统可以包括可操作的元件，以传递和控制车辆105中的电信号。这些电信号可以用于激活车辆105的灯、伺服、电机和其他电驱动或控制设备。电源可以代表一种能量来源，该能量来源可以全部地或部分地为发动机或电动机提供动力。也就是说，发动机或电动机可以被配置为将电源转换为机械能。电源的示例包括汽油、柴油、其他石油基燃料、丙烷、其他压缩气体基燃料、乙醇、燃料电池、太阳能电池板、电池和其他电力来源。电源可以附加地或备选地包括燃料箱、电池、电容器或飞轮的任何组合。电源还可以为车辆105的其他子系统提供能量。
车辆传感器子系统144可以包括被配置为感应关于车辆105的环境或状况的信息的若干传感器。例如，车辆传感器子系统144可以包括惯性测量单元(IMU)、全球定位系统(GPS)收发器、雷达单元、激光测距仪/LIDAR单元、以及一个或多个相机或图像捕获设备。光学传感器可以体现为LiDAR检测器或相机(例如，常规的可见光波段相机)。车辆传感器子系统144还可以包括被配置为监测车辆105的内部系统的传感器(例如，O2监测器、燃油表、发动机油温)。其他传感器也是可能的。包括在车辆传感器子系统144中的一个或多个传感器可以被配置为分开地或集体地被致动，以便修改一个或多个传感器的定位、取向或两者。
IMU可以包括被配置为基于惯性加速度感应车辆105的定位和取向变化的传感器(例如，加速度计和陀螺仪)的任何组合。GPS收发器可以是任何被配置为估计车辆105的地理位置的传感器。为此目的，GPS收发器可包括接收器/发射器，其可操作以提供关于车辆105相对于地球的定位的信息。RADAR单元可以代表利用无线电信号的系统，来感应车辆105的本地环境内的对象。在一些实施例中，除了感应对象外，RADAR单元还可以附加地被配置为感应车辆105附近的对象的速度和航向。激光测距仪或LIDAR单元可以是任何被配置为使用激光感应车辆105所处环境中的对象的传感器。在示例实施例中，激光测距仪/LIDAR单元可以包括一个或多个激光源、激光扫描仪和一个或多个检测器，以及其他系统部件。激光测距仪/LIDAR单元可以被配置为在相干(例如，使用外差检测)或非相干检测模式中操作。相机可以包括一个或多个设备，该设备被配置为捕获车辆105的环境的多个图像。相机可以是静止图像相机或运动视频相机。
车辆控制系统146可以被配置为控制车辆105及其部件的操作。相应地，车辆控制系统146可以包括各种元件，诸如转向单元、节气门、制动单元、导航单元和自主控制单元。
转向单元可以代表可操作以调整车辆105的航向的机构的任何组合。节气门可以被配置为控制例如发动机的操作速度，并且进而控制车辆105的速度。制动单元可以包括被配置为使车辆105减速的机构的任何组合。制动单元可以使用摩擦力，以标准方式放慢车轮。在其他实施例中，制动单元可以将车轮的动能转换成电流。制动单元也可以采取其他形式。导航单元可以是任何被配置为确定车辆105的驾驶路径或路线的系统。导航单元还可以附加地被配置为在车辆105在操作中时动态地更新驾驶路径。在一些实施例中，导航单元可以被配置为纳入来自图像处理模块200、GPS收发器和一个或多个预定地图的数据，使得确定车辆105的驾驶路径。自主控制单元可以代表被配置为标识、评估和避开或以其他方式越过车辆105的环境中的潜在障碍物的控制系统。一般地，自主控制单元可以被配置为控制车辆105以在没有驾驶的情况下操作，或者提供驾驶员辅助以控制车辆105。在一些实施例中，自主控制单元可被配置为纳入来自图像处理模块200、GPS收发器、雷达、激光雷达、相机和其他车辆子系统的数据，以确定车辆105的驾驶路径或轨迹。车辆控制系统146可以附加地或备选地包括除所示和描述的那些部件之外的部件。
乘员接口子系统148可以被配置为允许车辆105和外部传感器、其他车辆、其他计算机系统和/或车辆105的乘员或用户之间的交互。例如，乘员接口子系统148可以包括标准视觉显示设备(例如，等离子显示器、液晶显示器(LCD)、触摸屏显示器、平视显示器之类)、扬声器或其他音频输出设备、麦克风或其他音频输入设备、导航接口以及用于控制车辆105的内部环境(例如，温度、风扇等)的接口。
在示例实施例中，乘员接口子系统148可以提供例如车辆105的用户/乘员与其他车辆子系统交互的能力。视觉显示设备可以向车辆105的用户提供信息。用户接口设备还可以是可操作的，以经由触摸屏接受来自用户的输入。触摸屏可以被配置为经由电容感应、电阻感应或表面声波过程以及其他可能性来感应用户的手指的定位和移动中的至少一个。触摸屏可以能够感应手指在与触摸屏表面平行或平面的方向上、在与触摸屏表面垂直的方向上或在这两者方向上的移动，并且还可以能够感应施加到触摸屏表面的压力水平。触摸屏可以由一层或多层半透明或透明绝缘层以及一层或多层半透明或透明导电层形成。触摸屏也可以采取其他形式。
在其他实例中，乘员接口子系统148可以为车辆105提供与其环境内的设备通信的能力。麦克风可以被配置为接收来自车辆105的用户的音频(例如，语音命令或其他音频输入)。类似地，扬声器可以被配置为向车辆105的用户输出音频。在示例实施例中，乘员接口子系统148可以被配置为直接地或经由通信网络与一个或多个设备进行无线通信。例如，无线通信系统可以使用3G蜂窝通信(诸如CDMA、EVDO、GSM/GPRS)、4G蜂窝通信(诸如WiMAX或LTE)、或5G蜂窝通信。备选地，无线通信系统可以与无线局域网络(WLAN)通信，例如使用
Figure BDA0003141948500000121
在一些实施例中，无线通信系统146可以例如使用红外链路、
Figure BDA0003141948500000122
或
Figure BDA0003141948500000123
直接地与设备通信。其他无线协议(诸如各种车辆通信系统)在本公开的上下文内是可能的。例如，无线通信系统可以包括一个或多个专用短程通信(DSRC)设备，该设备可以包括车辆和/或路边站之间的公共或私人数据通信。
车辆105的许多或所有功能可以由计算系统170控制。计算系统170可以包括至少一个数据处理器171(该数据处理器171可以包括至少一个微处理器)，该数据处理器171执行存储在非瞬态计算机可读介质(诸如数据存储设备172)中的处理指令。计算系统170还可以代表多个计算设备，该计算设备可以用于以分布式方式控制车辆105的单个部件或子系统。在一些实施例中，数据存储设备172可以包含能够由数据处理器171执行的处理指令(例如，程序逻辑)，以执行车辆105的包括本文结合附图描述的功能的各种功能。数据存储设备172也可以包含附加的指令，包括向车辆驱动子系统142、车辆传感器子系统144、车辆控制子系统146和乘员接口子系统148中的一个或多个传送数据、从其接收数据、与其交互或对其控制的指令。
除了处理指令外，数据存储设备172可以存储诸如图像处理参数、训练数据、巷道地图和路径信息等数据。这样的信息可以由车辆105和计算系统170在车辆105在自主、半自主和/或手动模式中的操作期间使用。
车辆105可以包括用于向车辆105的用户或乘员提供信息或接收来自车辆105的用户或乘员输入的用户接口。用户接口可以控制使得能够控制可以在显示设备上被显示的交互图像的内容和布局。进一步地，用户接口可以包括一组乘员接口子系统148内的一个或多个输入/输出设备，诸如显示设备、扬声器、麦克风或无线通信系统。
计算系统170可以基于从的各种车辆子系统(例如，车辆驱动子系统142、车辆传感器子系统144和车辆控制子系统146)以及从乘员接口子系统148所接收的输入，来控制车辆105的功能。例如，计算系统170可以使用来自车辆控制系统146的输入，以便控制转向单元以避开由车辆传感器子系统144和图像处理模块200检测到的障碍物，以受控方式移动，或基于由图像处理模块200生成的输出跟随路径或轨迹。在示例实施例中，计算系统170可以是可操作的，以提供对车辆105及其子系统的许多方面的控制。
虽然图1示出了被整合到车辆105中的车辆105的各种部件(例如，车辆子系统140、计算系统170、数据存储设备172和图像处理模块200)，但是这些部件中的一个或多个部件可以与车辆105分开地被安装或关联。例如，数据存储设备172可以部分地或全部与车辆105分开存在。因此，车辆105可以以设备元件的形式而被提供，这些设备元件可以分开地或共同地定位。构成车辆105的设备元件可以以有线或无线的方式被通信地耦接在一起。
备选地，其他数据和/或内容(在本文中表示为辅助数据)可以由上文所描述的车载控制系统150从本地和/或远程来源获得。辅助数据可以用于基于多种因素来增强、修改或训练图像处理模块200的操作，这些因素包括用户操作车辆的上下文(例如，车辆的位置、指定的目的地、行进方向、速度、一天中的时间、车辆的状态等)，以及能够从本地和远程的各种来源获得的各种其他数据，如本文所述。
在特定的实施例中，车载控制系统150和图像处理模块200可以作为车辆105的车载部件来实施。在各种示例实施例中，车载控制系统150和与其进行数据通信的图像处理模块200可以被实现为整合部件或分开部件。例如，图像处理模块200可以包括为一组存储在非瞬态计算机可读介质(诸如数据存储设备172)中的指令，用于使数据处理器171执行各种图像处理功能。在示例实施例中，车载控制系统150和/或图像处理模块200的软件部件可以通过使用经由网络120与移动设备132和/或网络资源122的数据连接而动态地被升级、修改和/或增强。车载控制系统150可以周期性地向移动设备132或网络资源122查询更新或者更新可以被推送到车载控制系统150。
用于导航地图版本管理的系统和方法
在本文公开的各种示例实施例中，提供了用于导航地图版本管理的系统和方法，该系统和方法在一些实施例中可以在自主车辆105的上下文中被采用。自主车辆105的实施例包括具有牵引车和至少一个拖车的半卡车(semi-truck)、铰接式公共汽车、火车、客车等。
自主车辆105可以在选择当前位置和目的地之间的路线时使用详细的导航地图进行导航。为了确保自主车辆105具有足够的数据来导航通过复杂的道路系统，所使用的导航地图210具有高水平的细节，包括车道水平信息、限速数据、巷道上或邻近巷道的静态对象等。高清晰度(HD)地图一般是指一类导航地图210，该导航地图210具有足够的精度，用于自主车辆105的导航。例如，HD地图可以以足够高的准确度来限定映射区域中所有路线的车道特性，以用于车道级导航。
图2是根据本公开的方面的导航地图210的示例实施例。用于自主驾驶的导航地图210可以持续地被更新，以纳入映射环境中可能潜在地影响自主车辆105的导航的任何变化。例如，新建的巷道、施工、封闭、巷道附近自然对象的变化等都可以影响导航路线的选择。如此，导航地图210被定期地更新，以便维持用于自主车辆105的导航的准确路线信息。由于导航地图210可以包括巷道的整个“宇宙”(例如，地图可以包括全世界的所有巷道，某个大陆内的所有巷道等)，所以一次性更新整个导航地图210可以是不切实际的。因此，某些系统可以将地图划分为单元202A、单元202B、单元202C、...、单元202N，其中不同的实体负责更新每个单独单元202A-202N内的巷道。在某些实施例中，单元202A-202N可以是导航地图210的一个地区，该地区具有大约10平方公里的面积，然而，单元202A-202N的大小可以不同，并且在不同的实施方式中可以更小或更大。每个单元202A-202N的大小还可以变化。在图2中，在第一单元202A中图示了示例巷道(未按比例)，仅作说明之用。在一个示例中，导航地图210可以基于来自自主车辆105的关于导航地图210的当前版本不准确的报告而更新。例如，自主车辆105可以报告导航低效或错误，该低效或错误可以在稍后时间被跟踪以确定是否应该更新导航地图210。
除了反映对应于现实世界的变化的地图更新外，导航地图210还可以被更新以包括在导航地图210的先前版本中不可用的新特征。在向所有自主车辆105发布新特征之前，测试新的地图特征可以很重要，以确保新特征按意图运作，而不引入意外的功能或破坏与传统(legacy)导航地图210特征相关联的功能。随着导航地图210被更新(例如，具有新的信息和/或(多个)附加的特征)，对导航地图210版本的控制可以是很重要的。
传统的地图管理系统包括被设计为有效地存储和查询空间信息的软件系统。存储在地图管理系统内的空间信息通过道路网络中的每一部分的位置和特性来描述(多个)道路网络。这些细节对于实现汽车工程师协会(SAE)4级自主驾驶系统来说可以是很重要的。
为了有效地从导航地图210查询对象，某些Geo-Hash算法已经被应用于传统的自主驾驶系统中。Geo-Hash算法可以用于基于对象的坐标将导航地图210对象转变为的唯一字符串，并且描述对象的形状和位置，以使不同导航地图210版本之间的比较更容易。传统的地图管理系统还可以提供对导航地图210对象更新的支持，这可以涉及将对象条目插入、删除和/或修改到导航地图210数据库中。
即使当导航地图210仍在开发中，传统的地图管理系统在任何具体时间可能仅具有导航地图210的一个版本。换言之，传统的地图管理系统可以仅使用导航地图210的单一分支，这可能与依赖于导航地图210的其他算法模块不兼容，诸如自主车辆105导航子系统和/或运动规划子系统。允许导航地图210更新版本分支的一个优点是，可以将不同的临时特征添加到导航地图210以进行测试，这可以通过在相同的时间具有一个以上的仅测试的导航地图210的分支来实现，其中每个测试导航地图210可以实施一组不同的临时特征。如本文所使用的，临时特征可以指代未来可以被开发以添加到导航地图210中的任何功能。此外，对于测试系统(例如，自主车辆105测试一组临时特征)来说，要求导航地图210的具体版本而不是导航地图210的最新版本可以是很重要的，以便在单元202A-202N测试期间(例如，测试导航地图210的一个或多个具体单元202A-202N)或整合测试期间(例如，测试将一组临时特征整合或纳入导航地图210中是否提供了所期望的功能或导致导航地图210中的任何错误)控制变量。
针对传统的地图管理系统的另一个缺点是在传统地图管理系统中不能严格地保证一致性。例如，当查询导航地图210内的对象时，传统的地图管理系统倾向于返回地图对象的最新版本，而不管被返回的对象是否会与导航地图210的先前版本的对象相连接。然而，重要的是，针对自主车辆105的导航系统，通过确保导航地图210的每个版本中的对象被连接到导航地图210的先前版本中的相同对象的先前版本、来维持导航地图210的完整性。
图3图示了子系统300，该子系统可以根据本公开的方面而用于导航地图版本管理。子系统300包括地图管理服务器304、多个地图更新源302和多个自主车辆105。在一些实施例中，(多个)地图更新源302中的每个地图更新源可以对应于负责更新地图的单一单元202A-202N内的巷道的不同实体。然而，在其他实施例中，一个地图更新源302可以用于更新多个单元202A-202N。
地图管理服务器304被配置为基于从地图更新源302接收的数据更新导航地图210，并且将经更新的导航地图210提供给自主车辆105用于导航。地图管理服务器304可以包括处理器和与处理器通信的计算机可读存储器，该计算机可读存储器存储计算机可执行指令以使处理器执行与更新导航地图210相关联的某些功能。例如，地图管理服务器304可以被配置为执行下面结合图4讨论的导航地图210更新程序中的任何一个或多个更新程序。
图4图示了由图3的地图管理服务器304生成的导航地图版本的示例时间线400。如图例所指示，地图管理服务器304可以生成导航地图210的发布版本402A-402H以及测试版本404A-404D。
在某些实施例中，子系统300可以使用限定导航地图210的某些基于单元的编辑的程序来更新导航地图210。为了执行基于单元的编辑，子系统300可以在每次添加、删除和/或修改任何对象时，更新用于被改变的(多个)对象所在的整个(多个)单元202A-202N的版本号。例如，子系统300可以更新单元202A-202N内的每个对象的版本号，其中有对单元202A-202N中至少一个对象的更新(例如，至少一个对象被添加、删除和/或修改)。通过更新单元202A-202N内的对象的版本号，该单元202A-202N具有至少一个经更新对象，子系统300可以显著地减少需要被管理的实体的数目。例如，被更新的单元202A-202N的数目通常将少于被更新的对象的总数目。此外，以这种方式更新导航地图210还可以减少和/或最小化经更新的导航地图210的版本之间的差异。
如上文描述的，在某些实施例中，子系统300可以仅更新具有至少一个经更新对象(例如，至少一个对象被添加、删除和/或修改)的单元202A-202N，用于导航地图210的每个新版本。因此，没有对象被更新的单元202A-202N中的每个单元可以与先前导航地图210版本中的单元保持相同。然而，子系统300可以为导航地图210的每个新版本更新所有单元的版本号，即使没有对某些单元内对象的更新。换言之，即使在没有对给定单元内的对象进行添加、删除或修改时，给定单元的版本号仍然可以为导航地图210的新版本而更新。
在某些实施例中，子系统300可以使用限定导航地图210的某些链形状编辑的程序来更新导航地图210。如本文所使用的，链形状编辑一般指维持导航地图210的正式发布版本402A-402H的单链，使得每个正式发布版本402A-402H在链内具有单一父级和至多单一子级。因此，子系统300可以确保导航地图210仅有一个当前正式发布的版本402A-402H。例如，子系统300可以维持导航地图210的发布版本402A-402H的单链，使得最新发布版本402A-402H就是当前正式发布的版本402A-402H。子系统300被进一步地配置为按严格的年月日次序来维持发布版本402A-402H链，即发布版本402A-402H链不可以偏离年月日次序。通过以这种方式维持发布版本402A-402H链，子系统300可以使导航地图210版本的迭代从用户的角度形成发布版本402A-402H的连续单链。然而，子系统300还允许测试版本404A-404D的发布，该测试版本404A-404D可以被开发人员使用，使得测试版本404A-404D可以从链的每个发布版本402A-402H中导出。在某些实施例中，测试版本404A-404D可以与发布版本402A-402H基本相同，测试版本404A-404D通过包括一个或多个临时特征而从该发布版本402A-402H中导出。
在一些实施例中，子系统300可以防止“次级衍生(secondary derivative)”测试版本404A-404D的创建。也就是说，子系统300可以允许测试版本404A-404D从导航地图210的发布版本402A-402H分叉，但是可以不允许测试版本404A-404D从另一测试版本(例如，如图4所示的“不允许”从测试版本404A衍生的测试版本404B所图示的那样)分叉。换言之，子系统300版本控制可以确保所有测试版本404A-404D必须从发布版本402A-402H直接地导出，而不是从其他测试版本404A-404D导出，使得测试版本404A-404D不可以导出另一测试版本404A-404D。
在某些实施例中，子系统300可以使用限定导航地图210的某些严格一致性版本控制的程序来更新导航地图210。考虑到在自主车辆105中运行的导航地图210版本，子系统300可以确保从子系统300返回的所有对象与自主车辆105的导航地图210内的现有对象无缝地匹配。如本文所使用的，具有无缝对象匹配的导航地图210可以指导航地图210，其中对导航地图210的更新不会破坏对象之间的现有连接。例如，第一单元内的对象可以具有到邻近单元内的对象的连接。当更新导航地图210中的第一单元而不是第二单元时，子系统300可以确保在更新第一单元时，第一单元中的对象和第二单元中的对象之间的所有现有连接不被破坏。这提供了经更新的导航地图210中的经更新对象之间的无缝连接。
在本公开的各种实施例中，通过使用子系统300，自主车辆105可以在任何驾驶行程期间接收一致的导航地图210服务，以及及时并且明确的导航地图210更新。通过使用发布版本402A-402H的单链，子系统300可以确保有单一的当前正式发布的版本402A-402H(例如，对于哪个版本是当前正式发布的版本402A-402H是明确的)。一旦导航地图210的内容由地图管理服务器304更新并且传送到自主车辆105，自主车辆105在不牺牲一致性或可用性的情况下，仍然可以获得最新的导航地图105内容。此外，当测试导航地图210的测试版本404A-404D时，测试模块可以请求导航地图210的具体测试版本404A-404D，该测试版本404A-404D可以由地图管理服务器304提供。子系统300还可以轻易地并且一致地跟踪导航地图210的版本402A-402H之间的任何变化。本文所描述的导航地图210管理技术还可以允许自主车辆105使用导航地图210进行导航，而不需要手动地选择具体的地图文件。
尽管已经示出和描述并且指出了应用于某些发明实施例的本发明的基本新颖特征，但是要理解的是，前述内容仅被视为是对本发明的原理的说明，并且不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。依据以上教导，修改或变型是可能的。选择和描述所讨论的实施例是为了提供对本发明的原理及其实际应用的最佳说明，以使本领域普通技术人员能够在各种实施例中利用本发明并且进行适合于特定用途的各种修改。当按照这些权利要求有权获得的广度解释时，所有这些修改和变化都在所附权利要求确定的发明范围内。

Claims (20)

1.一种地图管理服务器，用于控制对由自主车辆所使用的导航地图的更新，包括：
处理器；以及
计算机可读存储器，与所述处理器通信，并且具有存储在其上的(i)导航地图和(ii)计算机可执行指令，所述导航地图包括多个单元，所述单元中的每个单元覆盖区域，所述区域包括所述区域内的巷道内的、或邻近所述区域内的所述巷道的多个对象，所述计算机可执行指令以使所述处理器：
接收针对所述导航地图的更新数据，所述更新数据包括对象数据，以更新所述导航地图；
标识与所述对象数据相关联的所述多个单元中的一个或多个单元；
将所述对象数据与针对所述一个或多个单元中的每个单元的所述多个对象进行比较；
基于所述比较，更新所述一个或多个单元；
创建所述导航地图的发布版本，所述发布版本包括经更新的所述一个或多个单元；以及
向所述自主车辆提供所述导航地图的所述发布版本。
2.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
在所述导航地图的所述发布版本中，更新针对所述单元中的每个单元的版本号。
3.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述一个或多个单元的所述更新至少包括：向所述一个或多个单元添加新对象、从所述一个或多个单元中删除所述对象中的一个对象，以及修改来自所述一个或多个单元的所述对象中的一个对象。
4.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
在发布版本的单链内，创建所述导航地图的发布版本。
5.根据权利要求4所述的地图管理服务器，其中发布版本的链是按严格的年月日次序的。
6.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
创建所述导航地图的测试版本，所述测试版本从所述导航地图的所述发布版本导出。
7.根据权利要求6所述的地图管理服务器，其中所述导航地图的所述测试版本包括：要在被包括在所述导航地图的所述发布版本中之前测试的一个或多个临时特征。
8.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
避免从所述导航地图的另一测试版本中导出所述导航地图的所述测试版本。
9.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
确保在所述导航地图的所述发布版本中的经修改的对象与来自所述导航地图的先前发布版本中的先前存在的对象匹配。
10.根据权利要求1所述的地图管理服务器，其中所述存储器还具有存储在其上的计算机可执行指令，以使所述处理器：
当所述对象数据与所述单元中的所述对象不匹配时，仅更新已发布的所述导航地图中的单元。
11.一种非瞬态计算机可读存储介质，具有存储在其上的指令，当所述指令被执行时使至少一个计算设备：
接收针对导航地图的更新数据，所述导航地图包括多个单元，所述单元中的每个单元覆盖区域，并且包括所述区域内的巷道内的、或邻近所述区域内的所述巷道的多个对象，所述更新数据包括对象数据，以更新所述导航地图；
标识与所述对象数据相关联的所述多个单元中的一个或多个单元；
将所述对象数据与针对所述一个或多个单元中的每个单元的所述多个对象进行比较；
基于所述比较，更新所述一个或多个单元；
创建所述导航地图的发布版本，所述发布版本包括经更新的所述一个或多个单元；以及
向自主车辆提供所述导航地图的所述发布版本。
12.根据权利要求11所述的非瞬态计算机可读存储介质，还具有存储在其上的指令，当所述指令被执行时，使至少一个计算设备：
更新针对包括与所述对象数据相对应的至少一个对象的所述单元中的每个单元的所述版本号。
13.根据权利要求11所述的非瞬态计算机可读存储介质，其中所述多个对象包括以下中的至少一个：道路、车道标记、道路标志、建筑物、交通锥、其他车辆、行人和桥梁。
14.根据权利要求11所述的非瞬态计算机可读存储介质，还具有存储在其上的指令，当所述指令被执行时，使至少一个计算设备：
在发布版本的单链内，创建所述导航地图的发布版本，所述发布版本的单链按年月日次序被布置。
15.根据权利要求14所述的非瞬态计算机可读存储介质，其中不允许所述发布版本的链偏离所述年月日次序。
16.根据权利要求11所述的非瞬态计算机可读存储介质，还具有存储在其上的指令，当所述指令被执行时，使至少一个计算设备：
创建从所述导航地图的所述发布版本导出的所述导航地图的测试版本，所述导航地图的所述测试版本包括一个或多个临时特征。
17.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读存储介质，还具有存储在其上的指令，当所述指令被执行时，使至少一个计算设备：
防止所述至少一个计算设备从所述导航地图的另一测试版本导出所述导航地图的所述测试版本。
18.一种用于控制对自主车辆所使用的导航地图的更新的方法，包括：
接收针对导航地图的更新数据，所述导航地图包括多个单元，所述单元中的每个单元覆盖区域，并且包括所述区域内的巷道内的、或邻近所述区域内的所述巷道的多个对象，所述更新数据包括对象数据，以更新所述导航地图；
标识与所述对象数据相关联的所述多个单元中的一个或多个单元；
将所述对象数据与针对所述一个或多个单元中的每个单元的所述多个对象进行比较；
基于所述比较，更新所述一个或多个单元；
创建所述导航地图的发布版本，所述发布版本包括经更新的所述一个或多个单元；以及
向所述自主车辆提供所述导航地图的所述发布版本。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述多个对象中的每个对象包括版本号。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
确定所述多个单元中的哪个单元包括与所述对象数据不匹配的至少一个对象；以及
更新针对包括与所述对象数据不匹配的至少一个对象的所述单元内的所有所述多个对象的所述版本号。
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