CN116067387A - 标准清晰度到高清晰度导航路线确定 - Google Patents

Abstract

本文档描述了用于标准清晰度(SD)到高清晰度(HD)导航路线确定的技术、装置和系统。示例路线构建器接收为主交通工具生成的导航路线。导航路线包括由SD地图数据库生成的航路点列表。路线构建器将航路点列表与维护在HD地图数据库中的车道几何数据相匹配，并将HD导航路线输出到交通工具控制器。HD导航路线包括航路点列表、附加航路点和车道几何数据。然后，交通工具控制器可以在道路环境中沿HD导航路线操作主交通工具。以此方式，所描述的技术和系统可以提供基于SD导航路线的一些辅助驾驶系统和自主驾驶系统所需的HD导航路线。

Description

标准清晰度到高清晰度导航路线确定

背景技术

许多移动和车载导航系统使用标准清晰度(SD)地图数据库来提供导航路线。导航路线通常包括具有纬度和经度坐标的航路点列表。SD地图通常包括航路点、道路、路段名称和路段长度的粗略细节。SD地图中的这种细节级别通常足以人类驾驶员用于导航路线。然而，辅助驾驶和自主驾驶系统需要精确的信息，包括每个车道的详细形状几何，以便安全地导航路线。然而，大多数SD地图不包括在高清晰度(HD)地图中找到的这种精确车道信息。因此，需要一种方法来将基于SD地图的路线与在HD地图中找到的精确车道级别细节相匹配。一些匹配方法依赖于基于网格的空间索引方法来生成具有足够细节的路径，但是这些方法需要复杂的算法和大量的计算功率来提供精确的路线。

发明内容

本文档描述了用于SD到HD导航路线确定的技术、装置和系统。例如，本文档描述了被配置成用于接收为主交通工具生成的导航路线的路线构建器。导航路线包括使用SD地图数据库生成的航路点列表。路线构建器将航路点列表与维护在HD地图数据库中的车道几何数据相匹配，并将HD导航路线输出到路径规划子模块，以控制导航路线的交通工具。HD导航路线包括航路点列表、附加航路点和车道几何数据。然后，交通工具路径规划和轨迹控制系统可以在道路环境中遵循HD导航路线操作主交通工具。

本文档还描述了以上总结的系统、技术、装置的其他操作和本文阐述的其他方法，以及用于执行这些方法的装置。

本发明内容介绍了SD到HD导航路线确定的简化概念，下面将在具体实施方式和附图中进一步描述该简化概念。本发明内容并非旨在标识出要求保护的主题的必要特征，也并非旨在确定要求保护的主题的范围。

附图说明

在本文档中关于以下附图描述了SD到HD导航路线确定的一个或多个方面的细节。贯穿附图使用相同的数字来参考相似的特征和组件：

图1示出了根据本公开中描述的技术的其中路线构建器可以执行SD到HD导航路线确定的示例道路环境；

图2示出了根据本公开中描述的技术的用于执行SD到HD导航路线确定的交通工具软件组件；

图3示出了根据本公开中描述的技术的指示路线构建器可以如何执行SD到HD导航路线确定的示例概念图；

图4示出了根据本公开中描述的技术的用于执行SD到HD导航路线确定的软件方法的示例概念图；

图5示出了用于标识导航路线的结束车道分段和LSG的软件方法的示例概念图；

图6示出了用于标识导航路线的起始车道分段和LSG的软件方法的示例概念图；

图7示出了用于内插(interpolate)导航路线的航路点的软件方法的示例概念图；

图8示出了用于确定SD到HD导航路线确定的分段权重的软件方法的示例概念图；

图9-1至图9-3示出了用于生成HD导航路线的路径的软件方法的示例概念图；以及

图10示出了作为由路线构建器执行的用于SD到HD导航路线确定的示例过程的示例流程图。

具体实施方式

概述

导航系统是用于辅助驾驶系统和自主驾驶系统的重要技术。这些基于交通工具的系统中的一些可能需要导航系统来提供到特定目的地的导航路线并提供HD地图数据。与SD地图数据相比，HD地图数据可以包括停车线、车道信息、精细间隔的航路点、车道中心线点、曲率数据、关于交通控制设备的信息、定位数据和三维数据。

HD地图数据对于基于交通工具的系统的许多功能可能是必要的，这些功能包括交通堵塞辅助(TJA)、车道居中辅助(LCA)、自动车道改变(ALC)和自主驾驶。例如，HD地图对于这些系统了解道路环境、规划导航路线、规划沿道路的驾驶轨迹、以及沿导航路线控制交通工具至关重要。然而，许多移动和车载导航系统没有提供具有足够细节水平的导航路线来实现此类技术。相反，系统通常使用SD地图数据库提供导航路线，SD地图数据库通常包括航路点、道路、路段名称和路段长度的粗略细节。

相比之下，本文档描述了用于SD到HD导航路线确定的技术。路线构建器可以使用现有SD地图数据库来生成用于辅助驾驶系统和自主驾驶系统的HD导航路线。路线构建器可以接收为交通工具生成的导航路线。导航路线包括使用SD地图数据库生成的航路点列表。然后，路线构建器可以将航路点列表与维护在HD地图数据库中的车道几何数据相匹配，并将HD导航路线输出到主交通工具的交通工具控制器。HD导航路线包括航路点列表、附加航路点和车道几何数据。然后，交通工具控制器可以在沿HD导航路线的道路环境中操作交通工具。以此方式，交通工具可以将辅助驾驶系统和自主驾驶系统与现有的基于SD的导航系统结合使用。

本节仅描述了所描述的技术和系统可如何执行SD到HD导航路线确定的一个示例。本文档描述了其他的示例和实现。

操作环境

图1示出了根据本公开中描述的技术的其中路线构建器104可以执行SD到HD导航路线确定的示例道路环境100。图1示出了作为在交通工具102内实现的系统(未示出)的一部分的路线构建器104。尽管呈现为轿车，但交通工具102可以表示其他的机动交通工具(例如，摩托车、公共汽车、牵引车、半挂车卡车或施工装备)。通常，制造商可以将路线构建器104整装或安装到在道路上行驶的任何移动平台中。

交通工具102沿着道路上的导航路线行驶。尽管在图1中呈现为具有车道和车道标记的道路(例如，公路)，但道路可以是交通工具的任何类型的指定行驶路线，包括例如由船舶和渡轮使用的虚拟水道、由无人飞行器(UAV)和其他飞行器使用的虚拟空中航道、火车轨道、隧道或虚拟水下航道。导航路线包括多个低精度航路点106的列表。航路点106可以包括根据道路区段上交通工具行驶的期望方向顺序提供的相应地理位置(例如，纬度和经度坐标)。每个航路点106可以包括纬度和经度坐标，例如，该纬度和经度坐标通常可以具有六米精度。

道路包括一个或多个车道，车道由路线构建器104通过中心线点108、车道分段110和车道分段组(LGS)112来表示。车道分段110表示道路车道的相应部分。例如，车道分段110-1、110-3和110-5表示交通工具102正行驶于其中的当前道路的相应部分。具有相同行驶方向的一个或多个车道分段110被包括在LSG 112中。LSG 112通常是在相同行驶方向上的车道组的相应部分，这些车道没有拆分，具有未改变的车道标记。例如，LSG 112-1包括车道分段110-1和110-2。LSG 112-2包括车道分段110-3和110-4。LSG 112-3包括车道分段110-5和110-6。LSG 112中的每一者可以包括多条线(例如，点的向量、车道标记)。在一些实现中，LSG 112中的每一者可以包括预定的原点。原点可以位于相应LSG 112中的横向中心，并且在每个LSG 112的起点处。在不背离本公开的范围的情况下，原点相对于相应LSG 112的位置可以变化。

车道分段110中的每一者包括表示相应车道分段110的横向中心的中心线点108的阵列。中心线点108被组织或者与车道分段110相关联。

在所描绘的环境100中，一个或多个传感器(未示出)被安装到交通工具102或被集成在交通工具102内。路线构建器104使用SD地图数据库来生成到期望目的地的导航路线。导航路线包括多个航路点106。路线构建器104将SD地图数据库提供的航路点106与来自HD地图数据库的车道几何数据相匹配，以生成HD导航路线。HD地图数据库可以包括沿导航路线的道路相关部分的中心线点108、车道分段110和LSG 112。下面进一步讨论HD导航路线生成的细节。

示例架构

图2示出了根据本公开中描述的技术的具有可以执行SD到HD导航路线确定的路线构建器104的示例系统。交通工具102包括一个或多个处理器202、计算机可读存储介质(CRM)204、一个或多个通信组件218和一个或多个基于交通工具的系统222。交通工具102还可以包括一个或多个传感器(例如，相机、雷达系统、全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)、激光雷达系统、惯性测量单元(IMU))，以向一个或多个基于交通工具的系统222提供输入数据。

作为非限制性示例，处理器202可以包括芯片上系统(SoC)、应用处理器(AP)、电子控制单元(ECU)、中央处理单元(CPU)、或图形处理单元(GPU)。处理器202可以是用同质核结构或异质核结构来实现的单核处理器或多核处理器。处理器202可以包括被实现为基于硬件的逻辑、电路系统、处理核等的基于硬件的处理器。在一些方面中，经由集成的处理、通信或控制系统(例如，SoC)提供处理器202和路线构建器104的其他组件的功能，该集成的处理、通信和/或控制系统(例如，SoC)可以实现其中体现出该系统的交通工具102的各种操作。

本文所描述的CRM 204不包括传播信号。CRM 204可以包括可用于存储地图管理器206的设备数据(未示出)和地图数据的任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)、只读存储器(ROM)、或闪存。

处理器202执行存储在CRM 204内的计算机可执行指令，以执行本文所描述的技术。例如，处理器202可以执行地图管理器206以处理和访问地图数据208或使路线构建器104执行SD到HD导航路线确定。

地图管理器206包括地图数据208。地图管理器206可以存储地图数据208，处理从远程源接收到的更新的地图数据，并且为路线构建器104检取地图数据208的部分。地图数据208可以包括用于为交通工具102生成SD导航路线(包括航路点106)的信息。地图数据208还可以包括从远程源或数据库接收的HD地图数据，该远程源或数据库为沿SD导航路线的道路区段的提供车道几何数据。车道几何数据可以包括中心线点108、车道分段110、LSG 112以及与道路相关联的其他细节(例如，曲率、交通控制设备、停车线、定位数据和三维数据)。路线构建器104可以将道路属性与LSG 112或车道分段110相关联。例如，路线构建器104可以将速度限制与车道分段110相关联、将道路曲率与车道分段110或中心线点108相关联，以及将停止标志与LSG 112相关联。在所描绘的系统中，地图管理器206被示出为位于交通工具102上或交通工具102内。在其他实现中，地图管理器206或地图管理器206的另一个实现可以被定位成远离交通工具102(例如，在云中或在远程计算机系统上)，并且向交通工具102和路线构建器104提供地图数据208或地图数据208的子集。

类似地，处理器202可以执行路线构建器104，以基于地图数据208执行SD到HD导航路线确定。路线构建器104可以包括地图接口210、车道匹配器212、权重模块214和路径构建器216。地图接口210可以访问地图数据208内的HD地图数据库，以获得用于路线构建器104的不同组件的中心线点108、车道分段110、LSG 112和其他地标数据。车道匹配器212可以使用地图数据208将来自SD导航路线的航路点106与HD地图数据库中的车道几何数据相匹配。权重模块214确定交通工具102可用于遵循SD导航路线的可能车道。例如，权重模块214可以确定解决车道和道路沿SD导航路线的分割和合并的HD导航路线。路径构建器216可以定义连续车道分段110的列表，以供交通工具102沿着HD导航路线行驶。

通信组件218可以包括基于交通工具的系统接口220。基于交通工具的系统接口220可以通过交通工具102的通信网络在交通工具102的各个组件之间或在交通工具102的组件和外部组件之间传送数据。例如，当地图管理器206和路线构建器104集成在交通工具102内时，基于交通工具的系统接口220可以促进它们之间的数据传输。当地图管理器206位于交通工具102的远程时，基于交通工具的系统接口220可以促进交通工具102和具有地图管理器206的远程实体之间的数据传输。通信组件218还可以包括传感器接口(未示出)，以将来自传感器的测量数据作为输入中继到基于交通工具的系统222或交通工具102的其他组件。

基于交通工具的系统接口220可以将HD导航路线数据传送到基于交通工具的系统222或交通工具102的另一个组件。通常，基于交通工具的系统接口220提供的HD导航路线数据是基于交通工具的系统222可使用的格式。在一些实现中，基于交通工具的系统接口220可以向路线构建器104发送信息，作为非限制性示例，所述信息包括交通工具102的速度或者航向。路线构建器104可以使用该信息来适当地配置自身。例如，路线构建器104可以基于交通工具102的速度调整HD导航路线的起始点。

基于交通工具的系统222可以使用来自路线构建器104的数据来在道路上操作交通工具102。基于交通工具的系统222可以包括辅助驾驶系统和自主驾驶系统(例如自动巡航控制(ACC)系统、交通堵塞辅助(TJA)系统、车道居中辅助(LCA)系统、公路上的L3/L4自主驾驶(L3/L4)系统)。通常，基于交通工具的系统222使用由路线构建器104提供的HD导航路线数据来执行功能。例如，辅助驾驶系统可以提供自动巡航控制，并监测交通工具102正在其中行驶的车道中的对象(如由交通工具102上的另一个系统检测到的)。来自路线构建器104的路线数据可以标识车道分段110。

基于交通工具的系统222可以在沿着导航路线导航交通工具102时将交通工具102移动到道路上的特定位置。自主驾驶系统还可以将交通工具102移动到道路上的特定位置，以避免与交通工具102上的其他系统(例如，雷达系统、激光雷达系统)检测到的对象发生碰撞，并将交通工具102移回原始导航路线。由路线构建器104提供的HD导航路线数据可以提供与车道的位置和车道位置的不确定性有关的信息，以使自主驾驶系统能够执行车道改变或使交通工具102转向。

路线生成

图3示出了根据本公开中描述的技术的示出SD到HD导航路线确定的示例概念图302至312。路线构建器104从导航系统或移动设备获得SD导航路线。SD导航路线包括航向(例如，方向)和航路点列表。航路点列表包括起始航路点316、中间航路点318和结束航路点320。

在概念图302中，路线构建器104或车道匹配器212可以从HD地图数据库中标识用于结束导航路线和航向314的锚点。从结束航路点320开始，车道匹配器212可以向后迭代通过航路点列表，直到在HD地图数据库中标识出包含航路点坐标的车道分段。然后可以将车道分段标识为结束路段322。结束路段322不一定包括结束航路点320(例如，如果目的地是邻近道路的建筑物或停车区域)。

在概念图304中，路线构建器104或车道匹配器212可以从HD地图数据库中标识用于开始导航路线的锚点。从起始航路点316开始，车道匹配器212可以向前迭代通过航路点列表，直到在HD地图数据库中标识出包含航路点坐标的车道分段。然后可以将车道分段标识为起始路段324。起始路段324不一定包括起始航路点316(例如，如果起始地点是邻近道路的建筑物或停车区域)。

在概念图306中，路线构建器104或车道匹配器212可以经由内插来扩展航路点列表。SD导航路线中的航路点列表通常沿路线稀疏间隔，从而导致一些车道分段110(例如，短车道分段)未被包括在SD导航路线中。车道匹配器212可以内插航路点列表，以添加被遗漏的车道分段110的航路点326，并提供用于基于包含在车道分段110内的航路点的数量创建加权度量的装置。车道匹配器212可以跨(across)航路点列表的坐标应用线性或三次内插方法，以生成具有密集的航路点集的HD导航路线。通常，车道匹配器212将航路点之间的最小间隔配置为不大于路线中最短候选车道分段长度的一半，以确保车道分段不会被跳过。

在概念图308和310中，路线构建器104或权重模块214可以将权重值分配给车道分段110。权重模块214可以为每个LSG 112和特定LSG112内的车道分段110创建具有槽(slot)的直方图。权重模块214迭代通过每个航路点，并累积几何上被包含在每个LSG 112和车道分段110内的航路点的数量。在概念图308中，LSG 328不具有任何航路点，因此将不被包括在由路线构建器104生成的HD导航路线中。在概念图310中，车道分段330包括航路点，并将被包括在HD导航路线中。相比之下，车道分段332不包括任何航路点，并将不被包括在HD导航路线中。加权过程允许路线构建器104确定HD导航路线的每个部分的车道分段110。例如，SD导航路线可能缺少关于合并入口匝道和州际公路或退出州际公路的出口匝道的信息或航路点。

在概念图310中，路线构建器104或路径构建器216创建HD导航路线334。路径构建器216创建连接的车道分段330的序列，以完成从起始航路点316到结束航路点320的导航。HD导航路线334包括处理州际或高速公路入口匝道和出口匝道以及连接道路。路径构建器216从结束航路点320向后穿过道路网络到起始航路点316。路径构建器216可以使用候选匹配逻辑来确定道路车道分段中合并的正确路径。

图4示出了根据本公开中描述的技术的用于执行SD到HD导航路线确定的软件方法的示例概念图400。图1和图2的路线构建器104或另一个组件可以执行概念图400中所示出的软件方法。

给路线构建器104的输入包括航路点106和源自HD地图数据库402的数据。航路点106包括由SD导航系统提供的导航路线的航路点列表。航路点106包括根据到达期望目的地的期望行进方向而顺序地提供的多个地理位置(例如，纬度和经度坐标)。如上所述，航路点106通常具有大约正负三米的精度。

HD地图数据库402包括导航路线的相关道路网络数据。HD地图数据库402包括车道几何数据和相关联的车道连接性信息。车道几何数据通常具有十厘米的精度。HD地图数据库402可以包括特定区域(例如，北美、欧洲、亚洲)、国家、州、县或城市的道路网络数据。

在404处，路线构建器104验证航路点106。验证包括对航路点坐标的基本检查以及边界检查，以确保导航路线覆盖HD地图数据库402的内容(例如，沿着中国道路的导航路线可能与欧洲道路的HD地图数据库402不匹配)。路线构建器104还可以分析导航路线，以确定航路点106是否退出和重新进入HD道路网络(例如，导航路线包括退出高速公路，以在HD地图数据库402未覆盖的城市区域停下来加油或充电，然后重新进入高速公路)。如果是，路线构建器104可以将HD导航路线分割成多个路径。

在418处，当导航路线包括未被HD地图数据库402内的道路网络覆盖的间隙时，路线构建器104调用分割操作。在这种场景下，导航路线可以被划分为包括道路网络上的连续路径的多个子路线。多个子路线作为输入被提交到操作404至416。

在406处，路线构建器104查询HD地图数据库402，以获得用于路线确定的车道几何数据。

在408处，路线构建器104标识包含航路点106之一的最后或结束路段322。从HD地图数据库402中的车道几何数据确定结束路段322。航路点106可以离开HD地图数据库402继续或在HD地图数据库402外部继续，因此路线构建器104可以将HD导航路线限制在HD地图数据库402中的车道几何数据结束的地方。

在410处，路线构建器104标识包含航路点106之一的第一或起始路段324。从HD地图数据库402中的车道几何数据确定起始路段324。航路点106可以离开HD地图数据库402开始或在HD地图数据库402外部开始，因此路线构建器104可以将HD导航路线限制在HD地图数据库402中的车道几何数据开始的地方。

在412处，路线构建器104内插航路点106，以按照可配置的间距(例如，每30cm)向导航路线添加附加航路点。可配置间距可以是静态的(例如，固定的)或动态的(例如，基于沿导航路线的最短车道分段110或LSG 112)。附加航路点改进了由路线构建器104执行的加权，并闭合被航路点106遗漏的车道分段110或LSG 112的间隙。

路线构建器104还可以维护已经与导航路线中的航路点匹配的车道节点对象的列表或阵列。车道节点包括用于将前一个节点和下一个节点链接在一起以形成道路网络的连接性数据。

在414处，路线构建器104确定沿导航路线的每个潜在车道分段110和LSG 112的权重。路线构建器104可以存储每个车道分段110和LSG112内的航路点的累积(例如，在直方图、阵列或变量集内)。

在416处，路线构建器104为导航路线创建路径。通过反向爬行导航路线，该路径基于潜在车道分段110和LSG 112的权重。所创建的路径包括HD地图数据库402内的路径车道分段420，以从起始点行进到结束点。可以使用车道分段标识的列表或阵列来定义或标识路径车道分段420，以在车道级别定义导航路线。类似地，路径车道分段420可以包括LSG标识的列表或阵列，以在道路区段级别定义导航路线。

图5示出了用于标识导航路线的结束路段322的软件方法的示例概念图500。概念图500提供了对图4的操作408(例如，标识结束分段)的更详细描述。图1和图2的路线构建器104或图2的车道匹配器212可以执行概念图500中所示出的软件方法。

给车道匹配器212的输入包括航路点106和HD地图数据库402。如上所述，航路点106包括导航路线的航路点列表并且由SD导航系统提供。HD地图数据库402包括导航路线的相关道路网络数据。HD地图数据库402包括车道几何数据和相关联的车道连接性信息。

在502处，车道匹配器212反向迭代通过航路点106，直到在HD地图车道节点(例如，车道分段110、LSG 112或其组合)内标识出航路点。

在504处，车道匹配器212为每个航路点106调用或启动车道节点模块506，以确定相应航路点坐标是否被包含在HD地图数据库402的车道节点内。

在508处，车道节点模块506向HD地图数据库402查询包含航路点坐标的车道节点。车道节点模块506可以将航路点坐标扩展可配置的量(例如，十米)，以即使当航路点未被包括在HD地图数据库402的道路网络内时找到车道节点。当航路点坐标不准确时，扩展坐标可以帮助标识结束车道分段和LSG 522。

在510处，车道节点模块506迭代通过查询的车道节点，以确定匹配。

在512处，车道节点模块506获得车道几何，以创建车道区域的多边形。多边形用于确定航路点位置是否被包含在车道节点内。

在514处，车道节点模块506确定航路点是否被包含在车道区域内，以标识匹配的车道分段110。如果找到匹配的车道节点，则将该车道节点的参考或标识返回到车道匹配器212。如果未找到匹配的车道节点，则车道节点模块506返回至操作510。

如果车道节点模块506未匹配到车道节点，则航路点可能偏离道路。车道节点模块506检查航路点，以确定其位于最右车道的右侧还是最左车道的左侧。车道节点模块506可以将适当的车道返回到车道匹配器212。

在516处，车道匹配器212确定是否已经找到航路点的车道节点。在518处，如果已经找到车道节点，则车道匹配器212标识结束路段322。可以通过基于匹配的车道节点的标识值来标识结束路段322。如果尚未找到车道节点，则车道匹配器212返回至操作502，以迭代通过航路点106。

图6示出了用于标识导航路线的起始路段324的软件方法的示例概念图600。概念图600提供了对图4的操作410(例如，标识起始分段)的更详细描述。图1和图2的路线构建器104或图2的车道匹配器212可以执行概念图600中所示出的软件方法。

给车道匹配器212的输入包括航路点106和HD地图数据库402。如上所述，航路点106包括导航路线的航路点列表并且由SD导航系统提供。HD地图数据库402包括导航路线的相关道路网络数据。HD地图数据库402包括车道几何数据和相关联的车道连接性信息。

在602处，车道匹配器212迭代通过航路点106，直到在HD地图车道节点(例如，车道分段110、LSG 112或其组合)内标识出航路点。

在604处，车道匹配器212为每个航路点106调用或启动车道节点模块506，以确定相应航路点的坐标是否被包含在HD地图数据库402的车道节点内。车道节点模块506执行与参考图5所描述的相同或类似的操作。

在508处，车道节点模块506查询HD地图数据库402，以找到包含航路点坐标的车道节点。车道节点模块506可以将航路点坐标扩展可配置的量(例如，十米)，以即使当航路点未被包括在HD地图数据库402的道路网络内时找到车道节点。当航路点坐标不准确时，扩展坐标帮助标识起始车道分段和LSG 610。

在510处，车道节点模块506迭代通过查询的车道节点，以确定匹配。

在512处，车道节点模块506获得车道几何，以创建车道区域的多边形。多边形用于确定航路点位置是否被包含在车道节点内。

在514处，车道节点模块506确定航路点是否被包含在车道区域内，以标识匹配的车道分段110。如果找到匹配的车道节点，则将该车道节点的参考或标识返回到车道匹配器212。如果未找到匹配的车道节点，则车道节点模块506返回至操作510。

如果车道节点模块506未匹配到车道节点，则航路点可能偏离道路，并且车道节点模块506检查航路点，以确定其位于最右车道的右侧还是最左车道的左侧。车道节点模块506可以将适当的车道返回到车道匹配器212。

在606处，车道匹配器212确定是否已经找到航路点的车道节点。在608处，如果已经找到车道节点，则车道匹配器212标识起始路段324。可以通过基于匹配的车道节点的标识值来标识起始路段324。如果尚未找到车道节点，则车道匹配器212返回至操作602，以迭代通过航路点。

图7示出了用于内插导航路线的航路点106的软件方法的示例概念图700。概念图700提供了对图4的操作412(例如，内插航路点106)的更详细描述。图1和图2的路线构建器104或图2的车道匹配器212可以执行概念图700中所示出的软件方法。

给车道匹配器212的输入包括航路点106。如上所述，航路点106包括导航路线的航路点列表并且由SD地图数据库提供。车道匹配器212的输出是密集的航路点集710，以更好地匹配导航路线的车道分段110。密集的航路点集710可以被存储为定义导航路线的变量。

在702处，车道匹配器212迭代通过航路点106。迭代生成动态的航路点列表，并允许在迭代时将附加航路点添加到列表中。

在704处，车道匹配器212针对列表中的每对相邻航路点计算相应航路点之间的欧几里得距离。在706处，车道匹配器212确定航路点之间的距离是否大于距离阈值(例如，20米)。可以调整距离阈值，以为权重模块214提供期望的权重。在708处，如果距离大于距离阈值，则车道匹配器212在航路点之间内插，以确定中间航路点的坐标。然后车道匹配器212将中间航路点添加到航路点之间的列表中。然后在操作702处，车道匹配器212迭代到中间航路点，并继续概念图700的操作。如果距离不大于距离阈值，则车道匹配器212返回到操作702，并迭代到列表中的下一个航路点。当车道匹配器212已经迭代通过航路点列表到最终航路点时，车道匹配器输出密集的航路点集710。

图8示出了用于确定SD到HD导航路线确定的分段权重的软件方法的示例概念图800。概念图800提供了对图4的操作414(例如，确定分段权重)的更详细描述。图1和图2的路线构建器104或图2的权重模块214可以执行概念图800中所示出的软件方法。

给权重模块214的输入包括密集的航路点集702和HD地图数据库402。如上所述，密集的航路点集702包括由车道匹配器212输出的导航路线的航路点列表。HD地图数据库402包括导航路线的相关道路网络数据。HD地图数据库402包括车道几何数据和相关联的车道连接性信息。来自权重模块214的输出包括基于航路点数量的车道分段权重818和LSG权重820。

在802处，权重模块214将结束车道节点分配给车道节点变量，该车道节点变量初始化当前车道节点，以考虑最后一个航路点匹配的高概率。在804处，权重模块214从最后一个航路点(例如，导航路线的终点)到第一航路点(例如，导航路线的起点)迭代通过密集的航路点集702。在806处，权重模块214确定相应车道节点是否包含当前航路点。权重模块214可以调用特定对象(例如，车道节点对象)来进行确定。如果航路点被包含在车道节点内，则权重模块214继续操作814，如下文所述。

如果航路点不在车道节点内，则在808处，权重模块214搜索匹配的车道节点。权重模块214可以调用车道节点模块506来确定HD地图数据库402是否包括包含当前航路点的车道节点。车道节点模块506执行与参考图5和图6所描述的相同或类似的操作。

在810处，权重模块214确定是否找到匹配的车道节点。如果没有找到匹配的车道节点，则丢弃当前航路点，并且权重模块214返回至操作804，以继续至密集的航路点集702中的下一个航路点。在812处，如果找到匹配的车道节点，则权重模块214将车道节点分配给车道节点变量。在814和816处，权重模块214分别递增当前车道节点的车道分段权重818和LSG权重820。

图9-1至图9-3分别示出了用于生成HD导航路线的路径车道分段420的软件方法的示例概念图900-1、900-2和900-3。概念图900-1至概念图900-3提供了对图4的操作416(例如，创建路径车道分段420)的更详细描述。图1和图2的路线构建器104或图2的路径构建器216可以执行概念图900-1至概念图900-3中所示出的软件方法。

给路径构建器216的输入包括密集的航路点集702和HD地图数据库402。如上所述，密集的航路点集702包括由车道匹配器212输出的导航路线的航路点列表。HD地图数据库402包括导航路线的相关道路网络数据。HD地图数据库402包括车道几何数据和相关联的车道连接性信息。来自路径构建器216的输出包括路径车道分段420和HD导航路线。

在902处，路径构建器216将来自结束车道节点的LSG分配给LSG变量，该LSG变量初始化过程，以从导航路线的终点开始，并反向地工作通过车道和道路合并。在904处，路径构建器216从结束到起始迭代通过密集的航路点集702，以确定匹配的车道分段110。

在906处，路径构建器216将当前匹配的LSG添加到导航路线。路径构建器216可以累积导航路线的匹配LSG列表的标识信息。在908处，路径构建器216从HD地图数据库402获得当前LSG 112的所有车道分段110。

在910处，路径构建器216查询HD地图数据库402，以针对当前匹配的LSG 112获得先前的LSG 112。对于连续道路，检取单个LSG。合并条件导致路径构建器216评估多个先前的LSG 112，以确定正确的路径。在912处，路径构建器216确定是否找到先前的LSG。如果没有找到先前的LSG，则这指示HD地图数据库402内的道路终点，并且路径构建器216终止软件方法，并输出路径车道分段420。

在914处，如果找到先前的LSG，则路径构建器216确定先前的LSG是否是起始LSG。如果先前的LSG是起始LSG，则这指示从HD导航路线的结束航路点到起始航路点的路径已完成，并且路径构建器216终止软件方法，并输出路径车道分段420。在916处，如果先前的LSG不是起始LSG，则路径构建器216确定是否找到单个先前的LSG。如果在操作910中获得了单个LSG，则路径构建器216前进至操作944，如下文更详细地描述的。

在918处，如果获得多个LSG作为(多个)先前的LSG，则路径构建器216确定正确的LSG。例如，可以调用候选LSG模块920来选择正确的路径，以继续构建HD导航路线。候选LSG模块920可以遍历每个候选LSG，以比较每个选项之间的LSG权重820。在922处，候选LSG模块920针对每个先前的LSG迭代通过每个车道分段110。在924处，候选LSG模块920确定每个车道分段110的车道分段权重818。在926处，候选LSG模块920通过标识任何车道分段110是否具有大于零的车道分段权重818来确定是否存在匹配。如果不存在匹配，则候选LSG模块920返回至操作922。如果存在匹配，则在928处，候选LSG模块920将该LSG添加到候选LSG的输出列表中。

在930处，路径构建器216确定是否存在任何候选LSG。如果不存在候选LSG，则路径构建器216终止软件方法，并输出路径车道分段420。如果存在至少一个候选LSG，则在932处，路径构建器216确定是否存在单个候选LSG。在934处，如果存在多个候选LSG，则路径构建器216确定正确的LSG。路径构建器216可以调用最佳LSG模块936来确定正确的LSG。最佳LSG模块936迭代通过每个候选路径，以比较每个候选LSG之间的总体匹配权重。在930处，最佳LSG模块936查询HD地图数据库402，以找到多个合并路径。在940处，最佳LSG模块936计算并累积候选LSG的每个车道分段的匹配权重。在942处，最佳LSG模块936选择权重最高的车道分段。在944处，路径构建器216将当前LSG变量指定为等于先前LSG或候选LSG，并返回至操作904。

示例方法

图10示出了作为由路线构建器执行的用于SD到HD导航路线确定的示例过程的示例流程图1000。流程图1000被示出为被执行的多组操作(或动作)，但不必限于在本文中示出操作的次序或组合。此外，可以重复、组合或重组一个或多个操作，以提供其他方法。在以下讨论的各部分中，可以参考图1至图9-3的路线构建器104以及其中详述的实体，仅出于示例对它们作出参考。该技术不限于由一个实体或多个实体执行。

在1002处，路线构建器从包括航路点列表的SD地图数据库接收主交通工具的导航路线。例如，路线构建器104可以从SD地图数据库接收交通工具102的导航路线。导航路线包括航路点列表106。SD地图数据库可以安装在交通工具102中，或定位成远离交通工具102(例如，在云中、在远程计算机系统上、在移动设备、其他移动计算系统上)。如果SD地图数据库远离交通工具102或与交通工具102分离，则导航路线可以被无线传送到交通工具102(例如，经由蜂窝、WiFi、蓝牙、其他无线通信)。

在1004处，响应于接收到导航路线，路线构建器将航路点列表与维护在HD地图数据库中的车道几何数据相匹配。例如，路线构建器104响应于接收到导航路线而将航路点列表106与车道几何数据相匹配。车道几何数据被维护在HD地图数据库402中。HD地图数据库402可以安装在交通工具102中或远程存储(例如，在云或另一个计算机系统中)。HD地图数据库402可以包括特定区域的道路的路段数据(例如，车道分段110、LSG 112、相关联的连接性数据)。例如，HD地图数据库402可以被定位成远离交通工具102，并且远离交通工具102执行操作1004。然后，HD地图数据库402可以经由无线通信向交通工具102发送HD导航路线(包括路径车道分段420)。

路线构建器104可以通过标识HD导航路线的结束路段和起始路段来将航路点列表106与车道几何数据相匹配。路线构建器104可以通过从航路点列表106中的最后一个航路点开始并向后迭代通过航路点列表106以标识包括航路点列表106中航路点的坐标的结束车道分段，从而标识结束路段(例如，结束车道分段和LSG 522)。路线构建器104可以通过从航路点列表106中的第一航路点开始，并向前迭代通过航路点列表106以标识包括航路点列表106中航路点的坐标的起始车道分段，从而标识起始路段(例如，起始车道分段和LSG610)。

然后，路线构建器104可以在起始路段和结束路段之间内插航路点列表106，以生成密集的航路点集710。密集的航路点集710包括航路点列表106和附加航路点。可以通过在航路点列表的坐标上应用线性内插或三次内插来执行航路点列表106的内插，以生成密集的航路点集710。密集的航路点集710中的航路点之间的间隔通常是可配置的，并且可以小于候选路段中最短候选路段的长度的一半。

路线构建器104可以对起始路段和结束路段之间的候选路段进行加权。候选路段包括车道分段110和LSG 112。路线构建器104通过迭代通过密集的航路点集710中的每个航路点并累积在几何上被包含在候选路段中的每个车道分段和每个LSG内的航路点的数量来执行加权。

路线构建器104可以创建包括起始路段和结束路段之间的路径车道分段420的HD导航路线。路径车道分段420可以以相反的顺序来确定。路线构建器104应用候选匹配逻辑来确定从结束路段到起始路段的车道分段110，包括确定在候选路段中的合并处的正确路段。在其他实现中，路径车道分段420还可以以向前的方式来确定。例如，路线构建器104可以应用候选匹配逻辑来确定从起始路段到结束路段的车道分段110，包括确定在候选路段中的合并处的正确路段。HD导航路线包括从导航路线的起始点到结束点的路径车道分段420的顺序列表。

在1006处，路线构建器响应于将车道几何数据与航路点列表相匹配而输出HD导航路线。HD导航路线被输出到主交通工具的交通工具控制器。例如，路线构建器104将HD导航路线输出到交通工具控制器，包括基于交通工具的系统222。HD导航路线包括航路点列表106、附加航路点和车道几何数据。HD导航路线还可以具有路径车道分段420。

在1008处，交通工具控制器在沿HD导航路线的道路环境中操作主交通工具。例如，基于交通工具的系统222可以在道路上操作交通工具102，以导航HD导航路线。

示例

在以下部分中，提供了示例。

示例1：一种方法，方法包括：从标准清晰度(SD)地图数据库接收用于主交通工具的导航路线，该导航路线包括航路点列表；响应于接收到导航路线，将航路点列表与维护在高清晰度(HD)地图数据库中的车道几何数据相匹配；响应于将车道几何数据与航路点列表相匹配，向交通工具控制器输出HD导航路线，HD导航路线包括航路点列表、附加航路点和车道几何数据；以及使用交通工具控制器，在道路环境中沿HD导航路线操作主交通工具。

示例2：示例1的方法，其中将航路点列表与车道几何数据相匹配包括：标识HD导航路线的结束路段；标识HD导航路线的起始路段；在起始路段和结束路段之间内插航路点列表，以生成密集的航路点集，密集的航路点集包括航路点列表和附加航路点；对起始路段和结束路段之间的候选路段进行加权，候选路段包括车道分段和车道分段组；以及创建HD导航路线，HD导航路线包括起始路段和结束路段之间的路径车道分段。

示例3：示例2的方法，其中HD导航路线是从结束路段到起始路段反向创建的。

示例4：示例3的方法，其中创建HD导航路线包括应用候选匹配逻辑以确定在候选路段中的合并处的正确路段。

示例5：示例2或3的方法，其中HD导航路线是从起始路段到结束路段以向前的方式创建的。

示例6：示例2到5中任一项的方法，其中：标识HD导航路线的结束路段包括：以航路点列表中的最后一个航路点开始，并向后迭代通过航路点列表，以标识包括航路点列表中航路点的坐标的结束车道分段；并且标识HD导航路线的起始路段包括：以航路点列表中的第一航路点开始，并向前迭代通过航路点列表，以标识包括航路点列表中另一航路点的坐标的起始车道分段。

示例7：示例2到6中任一项的方法，其中内插航路点列表包括跨航路点列表的坐标应用线性内插或三次内插，以生成密集航的路点集。

示例8：示例7的方法，其中密集的航路点集中的航路点之间的间隔被配置为小于候选路段中最短候选路段的长度的一半。

示例9：示例2到8中任一项的方法，其中对候选路段进行加权包括：迭代通过密集的航路点集中的每个航路点，并累积几何上被包含在候选路段中的每个车道分段和每个车道分段组内的航路点的数量。

示例10：示例2到9中任一项的方法，其中HD导航路线包括从导航路线的起始点到结束点的车道分段的顺序列表。

示例11：任一前述示例的方法，其中SD地图数据库安装在主交通工具中。

示例12：任一前述示例的方法，其中SD地图数据库定位成远离主交通工具，并且导航路线经由无线通信被传送到主交通工具。

示例13：任一前述示例的方法，其中SD地图数据库位于移动设备上，并且导航路线经由无线通信被传送到主交通工具。

示例14：任一前述示例的方法，其中HD地图数据库安装在主交通工具中，并且包括特定区域的道路的路段数据，路段数据至少包括特定区域的车道分段、车道分段组和相关联的连接性数据。

示例15：任一前述示例的方法，其中HD地图数据库定位成远离主交通工具，并且HD导航路线经由无线通信被传送到主交通工具。

示例16：一种计算机可读存储介质，包括计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时使得主交通工具中的处理器执行任何前述示例的方法。

示例17：一种系统，系统包括被配置用于执行如示例1到15中任一项的方法的处理器。

结语

虽然在前述描述中描述并且在附图中示出了本公开的各种实施例，但应当理解，本公开不限于此，而是可以在接下来的权利要求的范围内以各种方式实施为实践。根据前述描述，将显而易见的是，可以做出各种更改而不偏离由接下来的权利要求所限定的本公开内容的精神和范围。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包括：

从标准清晰度(SD)地图数据库接收用于主交通工具的导航路线，所述导航路线包括航路点列表；

响应于接收到所述导航路线，将所述航路点列表与维护在高清晰度(HD)地图数据库中的车道几何数据相匹配；

响应于将所述车道几何数据与所述航路点列表相匹配，向交通工具控制器输出HD导航路线，所述HD导航路线包括所述航路点列表、附加航路点和所述车道几何数据；以及

使用所述交通工具控制器，在道路环境中沿所述HD导航路线操作所述主交通工具。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述航路点列表与所述车道几何数据相匹配包括：

标识所述HD导航路线的结束路段；

标识所述HD导航路线的起始路段；

在所述起始路段和所述结束路段之间内插所述航路点列表，以生成密集的航路点集，所述密集的航路点集包括所述航路点列表和所述附加航路点；

对所述起始路段和所述结束路段之间的候选路段进行加权，所述候选路段包括车道分段和车道分段组；以及

创建所述HD导航路线，所述HD导航路线包括所述起始路段和所述结束路段之间的路径车道分段。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HD导航路线是从所述结束路段到所述起始路段反向创建的。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，创建所述HD导航路线包括应用候选匹配逻辑以确定在所述候选路段中的合并处的正确路段。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HD导航路线是从所述起始路段到所述结束路段以向前的方式创建的。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

标识所述HD导航路线的所述结束路段包括：以所述航路点列表中的最后一个航路点开始，并向后迭代通过所述航路点列表，以标识包括所述航路点列表中航路点的坐标的结束车道分段；并且

标识所述HD导航路线的所述起始路段包括：以所述航路点列表中的第一航路点开始，并向前迭代通过所述航路点列表，以标识包括所述航路点列表中另一航路点的坐标的起始车道分段。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，内插所述航路点列表包括跨所述航路点列表的坐标应用线性内插或三次内插，以生成所述密集的航路点集。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述密集的航路点集中的航路点之间的间隔被配置为小于所述候选路段中最短候选路段的长度的一半。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述候选路段进行加权包括：迭代通过所述密集的航路点集中的每个航路点，并累积几何上被包含在所述候选路段中的每个车道分段和每个车道分段组内的航路点的数量。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HD导航路线包括从所述导航路线的起始点到结束点的所述车道分段的顺序列表。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SD地图数据库安装在所述主交通工具中。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SD地图数据库定位成远离所述主交通工具，并且所述导航路线经由无线通信被传送到所述主交通工具。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SD地图数据库位于移动设备上，并且所述导航路线经由无线通信被传送到所述主交通工具。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HD地图数据库安装在所述主交通工具中，并且包括特定区域的道路的路段数据，所述路段数据至少包括所述特定区域的车道分段、车道分段组和相关联的连接性数据。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HD地图数据库定位成远离所述主交通工具，并且所述HD导航路线经由无线通信被传送到所述主交通工具。

16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使得主交通工具中的处理器用于：

从标准清晰度(SD)地图数据库接收用于所述主交通工具的导航路线，所述导航路线包括航路点列表；

响应于接收到所述导航路线，将所述航路点列表与维护在高清晰度(HD)地图数据库中的车道几何数据相匹配；

响应于将所述车道几何数据与所述航路点列表相匹配，向所述主交通工具的交通工具控制器输出HD导航路线，所述HD导航路线包括所述航路点列表、附加航路点和所述车道几何数据；以及

使用所述交通工具控制器，在道路环境中沿所述HD导航路线操作所述主交通工具。

17.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其特征在于，将所述航路点列表与所述车道几何数据相匹配包括：

标识所述HD导航路线的结束路段；

标识所述HD导航路线的起始路段；

在所述起始路段和所述结束路段之间内插所述航路点列表，以生成密集的航路点集，所述密集的航路点集包括所述航路点列表和所述附加航路点；

对所述起始路段和所述结束路段之间的候选路段进行加权，所述候选路段包括车道分段和车道分段组；以及

创建所述HD导航路线，所述HD导航路线包括所述起始路段和所述结束路段之间的路径车道分段。

18.如权利要求17所述的计算机可读存储介质，其特征在于：

标识所述HD导航路线的所述结束路段包括：以所述航路点列表中的最后一个航路点开始，并向后迭代通过所述航路点列表，以标识包括所述航路点列表中航路点的坐标的结束车道分段；并且

标识所述HD导航路线的所述起始路段包括：以所述航路点列表中的第一航路点开始，并向前迭代通过所述航路点列表，以标识包括所述航路点列表中另一航路点的坐标的起始车道分段。

19.如权利要求17所述的计算机可读存储介质，其特征在于，内插所述航路点列表包括跨所述航路点列表的坐标应用线性内插或三次内插，以生成所述密集的航路点集。

20.一种系统，所述系统包括处理器，所述处理器被配置成用于：

从标准清晰度(SD)地图数据库接收用于主交通工具的导航路线，所述导航路线包括航路点列表；

响应于接收到所述导航路线，将所述航路点列表与维护在高清晰度(HD)地图数据库中的车道几何数据相匹配；

响应于将所述车道几何数据与所述航路点列表相匹配，向所述主交通工具的交通工具控制器输出HD导航路线，所述HD导航路线包括所述航路点列表、附加航路点和所述车道几何数据；以及

使用所述交通工具控制器，在道路环境中沿所述HD导航路线操作所述主交通工具。

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