用于验证道路曲率地图数据的系统和方法与流程

本公开总体上涉及处理具有自动控制功能的车辆(诸如自动车辆)使用的地图数据，并且更具体地涉及用于验证用于车辆的驾驶功能的自动控制中的电子地图的道路曲率数据的系统和方法。

背景技术

现代车辆能够基于不同程度的自动化来感知环境并执行控制功能。车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测装置来感测环境。一些车辆系统进一步使用来自全球定位系统(gps)技术、导航系统、车对车通信、车对基础设施技术和/或线控驱动系统的信息来对车辆进行导航。

车辆自动化已经被分类为从零(对应于全人为控制的非自动化)到五(对应于无人为控制的全自动化)的范围中的数值等级。各种自动驾驶员辅助系统(诸如巡航控制、自适应巡航控制以及驻车辅助系统)对应于较低自动化等级，而真正的“无人驾驶”车辆对应于较高自动化等级。

具有自动控制功能(对不同程度的自动化)的一些车辆使用高分辨率数字地图，其包括描述道路属性(诸如道路宽度、车道数量、路缘位置、交叉路口等)的嵌入数据。数字地图可从通过绘制具有诸如激光雷达扫描仪、雷达装置、立体相机等感测单元的汽车执行的道路勘测而导出。所获得的勘测数据被合并以导出组成数字地图的道路描述符。在一些应用中，嵌入式地图数据用于自主车辆控制。一些数字地图嵌入道路曲率数据。在一些实施方案中，道路曲率数据从道路标记中导出。

因此，期望提供能够产生和验证由自动车辆控制系统使用的电子道路地图的道路曲率数据的系统和方法。进一步期望提供用于以具有相对较低的硬件和处理要求的方式来验证车辆的电子道路地图的方法和系统。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它理想特征和特性。

技术实现要素：

提供用于处理地图数据的系统和方法。在一个实施例中，一种计算机实施方法包括基于从沿着道路移动的车辆的测量单元获得的测量数据来计算沿着道路的弯曲路段的道路曲率数据。该方法包括基于与全球定位数据相关的计算道路曲率数据对包括弯曲路段的道路的道路地图数据执行地图处理功能。该方法包括输出由地图处理功能产生的结果数据。

在各种实施例中，测量数据包括加速度数据，该测量单元包括车辆的惯性测量单元，并且基于加速度数据来计算道路曲率数据。

在各种实施例中，从惯性测量单元的横摆率传感器获得加速度数据。

在各种实施例中，测量数据包括从车辆获得的全球定位数据，并且计算道路曲率数据的步骤是基于车辆沿着弯曲路段移动时各点处的全球位置数据的航向差。

在各种实施例中，该方法包括将计算道路曲率数据与从道路地图数据获得的道路曲率数据进行比较。地图处理功能是基于该比较。

在各种实施例中，地图处理功能包括通过与用于弯曲路段的计算道路曲率数据进行比较来验证与用于弯曲路段的地图数据相关联的道路曲率数据。

在各种实施例中，输出结果数据包括输出验证结果。

在各种实施例中，从由激光雷达感测单元、雷达单元和/或立体相机单元获得的成像数据导出地图数据。

在各种实施例中，输出步骤包括响应于验证结果而标记道路、多个道路或路段以供测绘单元进行勘测。在各种实施例中，该方法包括基于由测绘单元获得的数据将新的地图数据存储在道路地图数据中。该测绘单元可为激光雷达感测单元、雷达感测单元和/或立体相机单元。

在各种实施例中，计算道路曲率数据的步骤包括基于从一群车辆的测量单元获得的测量数据来计算道路曲率数据。

在各种实施例中，该方法包括基于从沿着道路移动的车辆的测量单元获得的第一测量数据来计算弯曲路段的第一道路曲率数据，以及基于从沿着道路移动的车辆的测量单元获得的第二不同的测量数据来计算弯曲路段的第二道路曲率数据。地图处理功能包括将从地图数据获得的道路曲率数据、第一道路曲率数据和第二道路曲率数据进行比较，其中来自地图数据的道路曲率数据、第一道路曲率数据和第二道路曲率数据在该比较中进行位置协调。

在另一个实施例中，提供了一种用于处理道路地图数据的系统。该系统包括道路曲率计算模块，其被配置为经由处理器基于从沿着道路移动的车辆的测量单元获得的测量数据来计算沿着道路的弯曲路段的道路曲率数据。该系统包括地图处理模块，其被配置为经由处理器基于与全球定位数据相关的计算道路曲率数据对包括弯曲路段的道路的道路地图数据执行地图处理功能。该系统包括输出模块，其被配置为经由处理器输出由地图处理功能产生的结果数据。

在各种实施例中，测量数据包括加速度数据和/或全球位置数据，并且基于加速度数据和/或全球定位数据中的航向差来计算道路曲率数据。

在各种实施例中，该系统包括比较模块，其被配置为将与从地图数据获得的全球定位数据相关的全球位置协调道路曲率数据和全球位置数据相关的计算道路曲率数据进行比较。

在各种实施例中，该系统包括比较模块，其被配置为将从地图数据获得的道路曲率数据与计算道路曲率数据进行比较并且基于该比较来验证地图数据。

在各种实施例中，道路曲率计算模块被配置为基于从车辆的惯性测量单元获得的测量横摆率数据来计算弯曲路段的第一道路曲率数据，并且基于从车辆的全球定位系统gps接收器获得的全球位置数据的航向差来计算弯曲路段的第二道路曲率数据，其中地图处理模块被配置为基于第一和第二计算道路曲率数据对道路地图数据执行地图处理功能。

在各种实施例中，地图处理功能包括通过与用于弯曲路段的计算道路曲率数据进行比较来验证与用于弯曲路段的地图数据相关联的道路曲率数据。

在各种实施例中，地图处理功能包括当计算道路曲率数据与被存储在道路地图数据中的道路曲率数据没有充分匹配时，标记道路、路段和/或多个道路以供测绘单元勘测来以获得新的道路地图数据。该方法可包括将新的道路地图数据存储在道路地图数据中。

在各种实施例中，该系统包括地图模块，其被配置为经由网络接口从车辆的数据存储装置和/或从服务器中检索地图数据。

在各种实施例中，该系统包括自动驾驶系统，其被配置为基于从地图数据获得的道路曲率数据来输出自动驾驶控制。

在又一个实施例中，提供了一种车辆。该车辆包括测量单元，其被配置为经由处理器来测量数据，该数据包括沿着道路的弯曲路段移动的车辆的全球定位数据和/或加速度数据。该车辆包括地图数据库，其存储包括道路曲率数据的地图。该车辆包括车辆控制系统，其被配置为基于地图数据来控制车辆的加速、制动和/或转向。该系统包括处理器，其被配置为基于测量数据来计算与全球位置数据相关的道路曲率数据、基于与全球定位数据相关的计算道路曲率数据来验证地图的道路曲率数据，并且输出验证结果。

附图说明

下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：

图1是说明根据各种实施例的具有地图验证系统的车辆的功能框图；

图2是说明根据各种实施例的车辆的地图验证系统的数据流图；

图3是说明根据各种实施例的使用验证地图的车辆控制系统的数据流图；

图4是说明根据各种实施例的地图验证方法的流程图。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。如本文所使用，术语模块是指单独地或呈任何组合的任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)以及执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。

本公开的实施例在本文可依据功能和/或逻辑块部件和各个处理步骤来描述。应当明白的是，这些块部件可由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实施。例如，本公开的实施例可采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行多种功能)。另外，本领域技术人员将明白的是，本公开的实施例可结合任何数量的系统来实践，并且本文所述的传感器平台仅仅是本公开的一个示例性实施例。

为了简明起见，本文可不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及该系统(和该系统的单个操作部件)的其它功能方面有关的常规技术。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理联接。应当注意的是，在本公开的实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

参考图1，根据各种实施例，总体上示为100的车辆系统与车辆10相关联。通常，车辆系统100包括地图验证系统200，其验证包括在电子道路地图中的地图数据以用于控制车辆系统100的各方面，诸如自动转向、制动和/或加速控制方面。

如图1中所描绘，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。车身14被布置在底盘12上并且大致上包围车辆10的部件。车身14和底盘12可共同形成框架。车轮16到18各自在车身14的相应拐角附近旋转地联接到底盘12。

在各种实施例中，地图验证系统200被结合到车辆10中。然而，可设想的是，一些或全部地图验证系统200远程地位于替代实施例中。车辆10例如是具有包括自动转向、制动和/或加速特征的自动控制能力的车辆。在所说明的实施例中，车辆10被描绘为乘用车，但是应当明白的是，也可使用包括摩托车、卡车、运动型多用途车辆(suv)、休闲车辆(rv)、船舶、飞行器等任何其它车辆。在示例性实施例中，车辆10是诸如所谓的四级或五级自动化系统的自主车辆。四级系统指示“高度自动化”，其指代自动驾驶系统在动态驾驶任务的所有方面的驾驶模式所特有的性能，即使人类驾驶员对干预请求没有做出适当响应。五级系统指示“全自动化”，其指代自动驾驶系统在可由人类驾驶员管理的所有道路和环境状况下在动态驾驶任务的所有方面的全面性能。然而，本文公开的地图验证系统和方法适用于一系列车辆类型，具体是依赖于机器对机器数字地图的那些车辆，该数字地图描述用于车辆10的至少一个功能的自动控制的道路属性。

如所示，自主车辆10通常包括推进系统20、变速器系统22、转向系统24、制动系统26、传感器系统28、致动器系统30、至少一个数据存储装置32、至少一个控制器34以及通信系统36。推进系统20在各种实施例中可包括内燃机、诸如牵引电动机等电机和/或燃料电池推进系统。变速器系统22被配置为根据可选速比将来自推进系统20的动力传输到车轮16到18。根据各种实施例，变速器系统22可包括分级传动比自动变速器、无级变速器或其它适当的变速器。制动系统26被配置为向车轮16到18提供制动转矩。在各种实施例中，制动系统26可包括摩擦制动器、线控制动器、诸如电机等再生制动系统，和/或其它适当的制动系统。转向系统24影响车轮16到18的位置。虽然为了说明目的而被描绘为包括方向盘，但是在本公开的范围内预期的一些实施例中，转向系统24可不包括方向盘。

传感器系统28包括感测车辆10的外部环境和/或内部环境的可观察状况的一个或多个感测装置40a到40n。感测装置40a到40n可包括但不限于雷达、激光雷达、速度传感器、包括横摆率传感器的加速度传感器、转向角传感器、光学相机、热像仪、超声波传感器和/或其它传感器。如图2中所示，传感器系统28包括惯性测量单元102和gps接收器104。惯性测量单元包括至少横摆率感测装置40a到40n。致动器系统30包括一个或多个致动器装置42a到42n，其控制一个或多个车辆特征，诸如但不限于推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26。在各种实施例中，车辆特征可进一步包括内部和/或外部车辆特征，诸如但不限于车门、行李箱以及诸如无线电、音乐、照明等驾驶室特征(未编号)。

数据存储装置32存储用于自动控制车辆10的功能的数据。在各种实施例中，数据存储装置32存储可导航环境的限定地图。在各种实施例中，限定地图可由远程系统预定义并且从远程系统获得。例如，限定地图可由远程系统组装并且(无线地和/或以有线方式)传送到自主车辆10并存储在数据存储装置32中。在各种实施例中，限定地图被包括在地图数据库106中。限定地图包括电子地图108，其包括嵌入其中的包括道路曲率数据的驾驶参数。电子地图108是从使用道路和道路周围成像装置的测绘车辆而导出的。例如，使用道路扫描装置，其包括测距装置(如激光雷达和雷达)和/或能够对道路和道路环境进行三维成像的立体相机系统。自主驾驶关键参数源是从由测绘车辆获得的大量数据而导出的，并且与精确的全球定位数据(诸如差分全球定位系统gps的数据)一起存储。电子地图108是用于控制车辆、具体是自主车辆的机器对机器地图，并且包括与全球定位数据相关的至少道路曲率数据。可以理解的是，数据存储装置32可为控制器34的一部分，与控制器34分开，或作为控制器34的一部分以及单独系统的一部分。

控制器34包括至少一个处理器44和计算机可读存储装置或介质46。处理器44可为任何定制的或商业上可用的处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、与控制器34相关联的若干处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(呈微芯片或芯片集的形式)、它们的任何组合或通常用于执行指令的任何装置。计算机可读存储装置或介质46可包括例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和保活存储器(kam)中的易失性和非易失性存储装置。kam是一种持久或非易失性存储器，其可在处理器44断电时用于存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质46可使用诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、闪速存储器或能够存储数据的任何其它电动、磁性、光学或组合存储器装置的许多已知存储器中的任何一种来实施，其中的一些数据表示由控制器34用于控制车辆10的可执行指令。

指令可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。指令在由处理器44执行时接收并处理来自传感器系统28的信号，执行用于自动控制车辆10的部件的逻辑、计算、方法和/或算法，并且产生控制信号，其被传输到致动器系统30以基于逻辑、计算、方法和/或算法来自动地控制车辆10的部件。虽然图1中仅示出了一个控制器34，但是车辆10的实施例可包括通过任何合适的通信介质或通信介质的组合进行通信并且协作以处理传感器信号、执行逻辑、计算、方法和/或算法且产生控制信号以自动控制车辆10的特征的任意数量的控制器34。

在各种实施例中，控制器34的一个或多个指令被实施在地图验证系统200中，并且当由处理器44执行时基于来自车辆10的测量数据来计算道路曲率数据并且使用计算道路曲率数据来验证电子地图108中的道路曲率数据。例如，指令如本文所述般检索经验证电子地图108，并且基于检索电子地图108来执行车辆10的自动控制功能、具体是自动驾驶控制。

通信系统36被配置为向和从其它实体48(诸如但不限于其它车辆(“v2v”通信)、基础设施(“v2i”通信)、远程系统和/或个人装置无线地传送信息。在各种实施例中，通信系统36被配置为将地图数据传输到地图数据库106。在地图验证系统200至少部分地位于远程的示例性实施例中，地图验证数据通过无线网络传输到地图数据库108。例如，地图验证结果被传输到地图数据库106以更新电子地图108。在示例性实施例中，通信系统36是被配置为经由使用ieee802.11标准的无线局域网(wlan)或通过使用蜂窝数据通信来进行通信的通信系统。然而，诸如专用短程通信(dsrc)信道等附加或替代通信方法也被认为在本公开的范围内。dsrc信道是指专门为汽车使用而设计的单向或双向短程到中程无线通信信道，以及相应的一组协议和标准。

根据各种实施例，控制器34实施如图3中所示的自动车辆控制系统70。在本实施例中，就自主驾驶系统而言描述了自动车辆控制系统。然而，这将被视为高级实施方案的示例。可设想到，较低等级的自动化将使用本公开的地图验证系统和方法，具体是使用机器地图108来控制至少一个自动车辆驱动功能(诸如用于推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26中的至少一个的自动控制)的车辆。即，利用控制器34的合适软件和/或硬件部件(例如，处理器44和计算机可读存储装置46)来提供与车辆10结合使用的车辆控制系统70。

在各种实施例中，车辆控制系统70的指令可由功能或系统组织。例如，如图3中所示，车辆控制系统70可包括传感器融合系统74、定位系统76、引导系统78和车辆控制系统80。可以理解的是，在各种实施例中，由于本公开不限于本示例，所以可将指令组织(例如，组合、进一步划分等)为任何数量的系统。

在各种实施例中，传感器融合系统74合成并处理传感器数据并且预测车辆10的环境的物体和特征的存在、位置、分类和/或路径。在各种实施例中，传感器融合系统74可结合来自多个传感器(包括但不限于相机、激光雷达、雷达和/或任何数量的其它类型的传感器)的信息。

定位系统76处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10相对于环境的位置(例如，相对于地图的本地位置、相对于道路车道的精确位置、车辆航向、速度等)。在各种实施例中，定位系统76使用已经通过本文描述的地图验证系统200和方法验证和更新的电子地图108。引导系统78处理传感器数据以及其它数据以确定车辆10遵循的路径。车辆控制系统80根据所确定的路径产生用于控制车辆10的控制信号。以此方式，车辆控制系统80产生用于至少部分地基于电子地图108控制车辆10的控制信号。

控制信号包括用于实现所确定的路径的致动器命令集合，包括但不限于转向命令、换挡命令、节流阀命令和制动命令。控制信号被传送到致动器系统30。在示例性实施例中，致动器42包括转向控制、换挡器控制、节流阀控制和制动器控制。例如，转向控制可控制如图1中所说明的转向系统24。例如，换挡器控制可控制如图1中所说明的变速器系统22。例如，节流阀控制可控制如图1中所说明的推进系统20。例如，制动器控制可控制如图1中所说明的车轮制动系统26。

在各种实施例中，控制器34实施机器学习技术以辅助控制器34的功能，诸如特征检测/分类、障碍缓解、路线穿越、测绘、传感器集成、地面实况确定等。

现在参考图2并且继续参考图1和3，数据流图说明了可嵌入在控制器34内的地图验证系统200的各种实施例。根据本公开的地图验证系统200的各种实施例可包括嵌入在控制器34内的任何数量的子模块。可以理解的是，图2中所示的子模块可被组合和/或进一步划分为基于由传感器系统28、具体是由惯性测量单元102采取的车辆运动的测量来类似地执行基于与存储在地图数据中的参数对应的计算参数来执行验证嵌入在道路地图数据110中的参数的步骤。

在各种实施例中，地图验证系统200包括存储电子地图108的地图数据库106。在实施例中，包括电子地图108的地图数据库106被存储在车辆存储装置32中、被存储在远程服务器48上并且可通过通信系统36访问或者被分布在其间。可设想到，包括电子地图108的地图数据库106从远程服务器48定期或不定期地更新，包括通过结合下面进一步描述的新地图数据138来更新。电子地图108包括实施例中的道路曲率或道路轨迹数据。在其它实施例中，电子地图108包括从中导出道路曲率或道路轨迹的数据。

在各种实施例中，地图验证系统200包括从诸如惯性测量单元102、全球定位系统gps接收器104、速度传感器103和方向盘角度传感器等各种车辆传感器提供感测数据112的传感器系统28。在实施例中，惯性测量单元102使用一个或多个加速度计来检测当前的加速度速率，并且使用一个或多个陀螺仪来检测如俯仰、侧滚和横摆率的旋转属性的变化。一个示例性惯性测量单元102包括用于测量包括横摆率的旋转加速度的光纤陀螺仪。这种陀螺仪是相对较低噪声的装置。gps接收器104在一些实施例中是标准gps接收器，并且在其它实施例中是差分全球定位系统(dgps)接收器。dgps是gps的增强版，其提供从15米标称gps精度到约10厘米的高度分辨率的改进的位置精度。在一些实施例中，速度传感器103基于轮编码器计数。

感测数据112从传感器系统28提供给数据接收模块114。在实施例中，数据接收模块114被包括在传感器融合系统74中。数据接收模块114被配置为预处理传感器数据114并且将预处理的传感器数据116引导到其它模块以用于进一步处理。

在各种实施例中，地图验证系统200包括道路曲率计算模块118，其被配置为接收感测数据116并计算道路曲率数据122。道路曲率计算模块118被配置为基于由车辆传感器系统28的车载传感器感测的运动参数来计算由车辆10横穿的道路的道路曲率数据122。具体地，基于加速度数据、全球定位数据(例如，gps或dgps)航向差、转向角和速度或由位于车辆10上的传感器系统28感测的其它基于运动的参数来计算道路曲率数据122。计算道路曲率数据122与基于从gps接收器104获得的数据的全球位置数据相关。其它采样率(诸如每5米行程或更少或者每秒或更少)可用于计算道路曲率数据122。通过gps接收器104以诸如每个全球定位测量点的频繁间隔来计算道路曲率数据122。各种道路曲率计算是可行的。示例性道路曲率计算如下所述：

radiusofcurvature＝vehspeed/(dyawrate*π/180)(1)

其中radiusofcurvature以米为单位计算。vehspeed是从传感器系统28的速度传感器103获得的感测到的速度值获得，并且以米/每秒为单位来使用。dyawrate是从传感器系统28的惯性测量单元104的感测到的横摆率值获得的横摆率的时间变化率，并且以每秒/度数为单位来使用。采取radiusofcurvature的倒数允许确定道路曲率。

另外或替代地，计算道路曲率数据122是基于来自gps接收器104的全球定位数据和航向差的变化来计算。这种方案利用来自车辆10的gps接收器104的全球定位数据的连续快照和车辆10移动时的全球位置航向。道路曲率计算模块118根据全球位置坐标获得第一车辆位置、第二车辆位置和第三位置。相对于北方，道路曲率计算模块118获得从第一车辆位置到第二车辆位置的第一航向，以及从第二位置到第三位置的第二航向。道路曲率计算模块118计算从第二车辆位置移动到第三车辆位置的移动距离(位置差)。道路曲率计算模块118基于第一航向与第二航向之间的航向差来计算相距第一和第二车辆位置的航向差(以度为单位)。道路曲率计算模块118将移动距离(以米为单位)除以航向差(以度为单位)来计算随着车辆从第二车辆位置移动到第三车辆位置而发生的每度航向变化移动的距离。道路曲率计算模块118将每度移动的距离乘以360，以获得将导致360度航向变化的圆形驾驶距离的周长，该距离是车辆10必须行驶以完成圆形路径的距离。

道路曲率计算模块118能够基于公知关系来获得道路曲率半径。

radiusofcurvature＝周长/2π(2)

道路曲率计算模块118采取radiusofcurvature的倒数来确定第二车辆位置与第三车辆位置之间的道路曲率。

在另一个附加或替代实施例中，道路曲率是从道路曲率、由速度传感器103感测到的车速与可根据转向柱传感器或形成传感器系统28的一部分的其它转向角传感器确定的前后转向角之间的关系而导出的。

在各种实施例中，地图验证系统200包括被配置为从电子地图108接收道路地图数据110的比较模块。道路地图数据110包括嵌入其中的道路曲率或道路轨迹数据，以及与道路相关联、与全球定位数据相关的其它参数。从道路地图数据110中提取的与诸如gps或dgps位置等全球定位数据相关的道路曲率数据通过比较模块120与计算道路曲率数据122进行比较，该计算道路曲率数据122与由道路曲率计算模块118计算的全球定位数据相关。即，比较模块120将来自道路地图数据110的位置对应道路曲率数据与来自道路曲率计算模块118的位置对应道路曲率数据进行比较。可使用任何合适的比较技术来评估道路曲率数据的两个集合的一致程度。例如，可使用卷积函数。替代地，该比较涉及评估由道路曲率数据集合构成的曲线在大致上相同的位置处具有正梯度和负梯度。在另一种可能性中，执行逐点比较，其包括确定计算道路曲率数据122的每个位置对应点的道路曲率数据与道路地图数据110的绝对值差以及运行每个点的差之和。在另一个实施例中，使用比较技术的组合。

在实施例中，比较模块120基于与每种形式的道路曲率数据相关的全球位置数据来对计算道路曲率数据122和从道路地图数据110导出的道路曲率数据进行位置同步。比较模块120将位置同步数据进行比较以确定数据的一致程度的指示以作为结果数据130用于后续输出。

在各种实施例中，道路曲率计算模块118基于不同的感测数据112使用不同的道路曲率计算技术来输出不同的计算道路曲率数据118。例如，第一和第二计算道路曲率数据流122由道路曲率计算模块118输出。在一个示例中，第一计算道路曲率数据流122基于上面的等式(1)来计算，即，基于速度和加速度感测数据112来计算。在另一个示例中，如上所述基于航向差来计算第二道路曲率数据流122。比较模块120被配置为将第一和第二计算道路曲率数据流122或其融合与从道路地图数据110中提取的道路曲率数据进行比较。在一个实施例中，比较模块120被配置为对第一和第二计算道路曲率数据流122与从道路地图数据110中提取的道路曲率数据进行位置同步。替代地，第一和第二计算道路曲率数据流122的融合(例如，平均值)由比较模块120创建，以用于与从道路地图数据110中提取的道路曲率数据进行比较。无论如何，在一些实施例中，结果数据130是基于一个不同的计算道路曲率数据流122的来确定的。

道路曲率计算模块118用虚线框说明以指示在一些实施例中该模块是可选的。在这样的实施例中，比较模块将指示基于感测数据112的道路曲率的感测数据与指示来自道路地图数据110的道路曲率数据的数据进行比较，而不是首先通过道路曲率计算模块118将这样的数据首先转换成道路曲率数据122。例如，出于比较目的，比较模块120将横摆率和/或航向差与指示道路地图数据110的曲率进行同步。这样的比较更多地依赖于由相应的数据(例如，在相同位置处的梯度增加和降低、在相同位置处的道路曲率的开始和结束等)构成的曲线的一般形式的比较，而不是绝对值的比较。

在一些实施例中，道路曲率计算模块118被配置为基于计算道路曲率数据122或从道路地图数据110中提取的道路曲率数据来确定曲线转变，例如，从直段到弯曲段的转变，并且仅在曲线转变处或集中在曲率转变处执行本文所述的比较技术。

在一些实施例中，道路曲率计算模块118被配置为基于道路地图数据110来计算道路曲率数据。在这样的实施例中，电子地图108不直接包括道路曲率数据值，而是这些值可通过道路曲率计算模块118根据道路地图数据110来确定。例如，道路地图数据110包括描述道路轨迹的位置数据，该道路曲率计算模块118能够例如使用本文所述的航向差技术来根据该道路轨迹产生道路曲率值。然后比较模块120然后将操作以将基于感测数据112的计算道路曲率数据122与基于道路地图数据110的计算道路曲率数据122进行比较。

在各种实施例中，比较模块130输出结果数据130，其是计算道路曲率数据122与从道路地图数据110中提取的道路曲率数据之间的比较的定量或定性评估。结果数据130被提供给地图验证模块132，其评估结果数据134以验证电子地图108中的道路曲率数据110的准确性。在实施例中，地图验证模块132确定来自比较模块的为定量形式的结果数据130是否违反表示来自地图数据110的道路曲率数据以及计算道路曲率数据122中的最大偏离的预定或动态阈值。如果违反阈值，则针对道路地图数据110中的位置设定一个或多个标记134，该位置需要由测绘单元136勘测以重新确定所标记位置的道路曲率数据110。在一些实施例中，标记134是道路地图数据中的标记，并且在一些实施例中是用于重新勘测的输出命令。

对于被确定为具有与计算道路曲率数据122一致的道路曲率数据的道路地图数据110中的位置，不需要进一步的地图处理，即，在该位置处不需要重新勘测。在一些实施例中，地图验证模块132被(但不一定被)配置为利用肯定的验证结果在道路地图数据110中标记这些位置。计算道路曲率数据122和地图道路曲率数据充分不一致的位置被地图验证系统132标记(marked或flagged)为否定的验证结果。

在实施例中，地图验证系统200包括测绘单元136。在一些实施例中，测绘单元136包括测绘车辆。地图车辆136包括激光雷达单元、雷达单元和立体相机单元中的至少一个以及gps接收器(通常为dgps接收器)，其用于在对道路和道路环境的详细勘测中获得道路和道路环境的三维图像。测绘单元136响应于一个或多个位置上的标记134，其指示地图道路曲率数据与计算道路曲率数据122之间缺乏足够的一致性。通过重新勘测被发现具有不足的道路地图数据的道路或路段，测绘单元136能够基于来自测绘车辆的新勘测数据导出新的道路地图数据138。新的道路地图数据138包括更新或校正的道路曲率数据。新道路地图数据138被存储在电子地图108中以供车辆控制系统70使用来基于新道路地图数据138、具体是基于包括在新道路地图数据138中的新道路曲率数据自动控制至少一个车辆功能。

已经在获得感测数据112的单个车辆10的情况下描述了地图验证系统200。在替代实施例中，一群车辆获得感测数据112，从而允许通过用于对应位置的更大数量的数据来提高计算道路曲率数据122的准确度。

在实施例中，道路曲率计算模块118、比较模块120和地图验证模块132中的至少一个远离车辆10定位。即，在一个示例性实施方案中，在车辆10处或通过远程服务器48在本地执行道路曲率数据122的计算、与地图道路曲率数据的比较以及道路曲率数据的一致性的验证。在其它示例性实施方案中，车辆10被配置为通过通信系统36将感测数据112传输到远程服务器48，并且通过通信系统36从远程服务器48接收新地图数据138，其中道路曲率计算模块118、比较模块120和地图验证系统132位于远处。在一些示例中，车辆10被配置为当接收到感测数据112时执行实时道路曲率计算、比较和地图验证。在其它示例中，可通过远程服务器48采取行程日志并且以批量操作执行道路曲率计算、比较和地图验证。

现在参考图4并且继续参考图1到3，流程图说明了根据本公开的可由图3的地图验证系统200执行的方法400。如根据本公开可理解，该方法内的操作顺序不限于如图4中所说明的顺序执行，而是可根据需要并且根据本公开来以一个或多个不同顺序来执行。在各种实施例中，控制方法400可被安排为基于一个或多个预定事件运行，和/或可在车辆10的操作期间连续运行。

在各种实施例中，方法400通过接收感测数据112在步骤402处开始。从传感器系统28接收感测数据112。感测数据112包括表示车辆运动方面的参数(包括来自惯性测量单元102的加速度、具体是偏航率以及来自速度传感器103的速度)，以及车辆运动期间采样的参数(包括来自gps接收器104的全球位置数据(包括dgps实施方案)以及可选地来自适当传感器的方向盘角度。

方法400包括从电子地图108接收道路地图数据110的步骤404。道路地图数据110包括被嵌入道路地图数据110中的道路曲率数据，其被称为地图道路曲率数据。电子地图108是由车辆控制系统使用来控制至少一个自动功能的机器地图，该自动功能包括对推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26或者对它们各方面的自动控制。

方法400包括基于来自车辆10的传感器系统28的感测数据112来计算道路曲率数据122的步骤406。根据当车辆10横穿道路、具体是其弯曲段时由传感器系统28感测的参数来计算所计算的道路曲率数据122。在示例性实施方案中，使用上述等式(1)和/或(2)或本文或以其它方式描述的其它技术来计算道路曲率数据122。在一些实施例中，步骤406包括基于一种以上的不同技术并且基于来自每种技术的感测数据112的不同输入参数来计算道路曲率数据122，由此创建一个以上的计算道路曲率数据流122。

方法400包括将基于道路地图数据110的道路曲率数据与基于感测数据112的道路曲率数据进行比较的步骤408。通常，步骤408包括将地图道路曲率数据与计算道路曲率数据122进行比较。在替代实施例中，将指示来自感测数据112的道路曲率数据的参数(诸如横摆率和/或航向差)与地图道路曲率数据以位置相关的方式进行比较。虽然在这样的替代实施例中比较了不同的单元(例如，道路曲率、航向差和横摆率)，但是基于例如从表示数据集的曲线可确定的弯道的开始和结束，一般的数据一致性仍然是可确定的。在该替代实施例中，计算步骤408不是必需的，这就是为什么它以虚线框示出的原因。为了更准确地比较地图道路曲率数据和从感测数据112中导出的道路曲率数据的一致性程度，在步骤408中执行计算道路曲率数据122与地图道路曲率数据的比较。在实施例中，如参考比较模块120进一步描述，比较步骤408使用任何可用的比较技术来评估诸如卷积等两个数据集的一致性。在实施例中，在步骤408中将地图道路曲率数据与一个以上的计算道路曲率数据流进行比较。

方法400包括验证道路地图数据110的步骤410。比较步骤408返回对地图道路曲率数据与计算道路曲率数据122的一致性程度的评估。验证步骤410基于来自比较步骤408的一致性程度是否足够接近来肯定地或否定地验证道路地图数据110。如果地图道路曲率数据和计算道路曲率数据122未被确定为充分一致，则验证步骤410返回否定一致标志134。

方法400包括如虚线框所示的可选步骤412，其利用在步骤410中已经在车辆控制系统70中验证的道路地图数据110以用于至少一个自动功能，包括对推进系统20、变速器系统22、转向系统24和制动系统26或者对它们各方面的自动控制。

方法400包括响应于来自验证步骤410的否定一致结果来标记道路或路段的步骤414。标志134是道路地图数据134中的标记或输出到测绘单元136或输出到测绘单元资源的队列的命令。

在实施例中，方法400包括另外的步骤(未示出)。测绘单元136响应标志134来执行对应于与标志134相关联的至少一个道路位置的新勘测。新勘测是使用从中导出新道路地图数据138的测绘车辆来执行，该新道路地图数据138包括校正的道路曲率数据。新道路地图数据138被存储在电子地图108中并且被车辆控制系统70使用。

本公开的系统和方法允许基于当沿着道路移动时由至少一个车辆10感测到的参数来以关于道路曲率数据的准确度验证电子地图108。在针对某些位置对电子地图108中的道路曲率数据的准确度做出否定确定的情况下，通过测绘车辆执行对位置的新勘测以允许校正被包括在电子地图108的道路曲率数据中。以此方式，电子地图108保持准确并且确保勘测效率。另外，车辆控制系统70基于准确的地图数据进行操作以进行有效操作。

虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。