一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统技术方案

一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统，包括，至少一个信息采集终端，安装于车辆端，用于实时构建车辆当前视野中的局部高精地图，并用于将该局部高清地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图的差异化数据发送到中心节点；中心节点，用于将来自于一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据生成当前版本高精度地图的增量式地图更新数据；和至少一个地图使用终端，用于从中心节点获取增量式地图更新数据。采用边缘计算方式，在靠近原始数据产生的地方预先进行数据处理，减少车辆端传输到中心节点的数据量。并且，本发明专利技术对高精度地图进行增量式更新，在车辆端仅需要回传与当前高精度地图的差异内容，进一步减少发送到中心节点的数据量。

A High Precision Map Crowdsourcing Updating System Based on Edge Computing

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统所属
本专利技术属于城市智能交通
，涉及一种高精度地图更新的系统及方法，特别是涉及一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统。
技术介绍
高精度地图是实现自动驾驶的基础模块，可以应用于高精度定位、车道级的路径规划、高精度仿真、超视距的环境感知等。高精度地图是对交通场景高精度、高保真的建模，依赖于大量局部观测的汇总。初次高精度地图构建时，一般由少量高成本的专业地图采集车搭载传感器对交通场景进行扫描并将原始数据进行存储，每次作业完成后，通过离线拷贝或网络上传的方式完成数据到数据中心的转移，并交由内业系统处理数据制作高精度地图。虽然专业地图采集车每次采集的数据量较大，但由于车辆有限，且只需对道路进行少量几次扫描，因此并不会造成到数据中心的数据传输瓶颈。然而，高精度地图除了精度要高，还需要高活性，即交通场景的变化能够及时更新到高精度地图中，并分发给高精度地图的使用车辆。这就需要大量车辆对交通场景进行覆盖，通过众包方式对高精度地图进行高频更新。随着整个车辆行业智能化的不断发展，安装各类传感器的车辆越来越多，虽然不及专业地图采集车传感器的完备与专业，但能依赖数量和成本的优势，实现对高精度地图的高频更新。采用该种模式进行更新时一般还是套用专业地图采集车的更新模式，该模式中车辆端将实时采集的数据通过网络传给中心节点，中心节点进行高精度地图的制作与更新，同时将更新后的高精度地图发布给车辆。然而，由于车辆端数量急剧增多，车端和中心节点的数据传输量过大，中心节点通信压力大易造成阻塞，妨碍实时性，限制众包采集的规模。如何有效解决高精度地图众包更新中数据传输量过大易造成阻塞的问题，是决定自动驾驶/智慧城市等未来大智能交通应用场景的核心问题之一。
技术实现思路
本专利技术主要解决的就是高精度地图在众包更新模式中车辆端和中心节点数据传输量过大，容易造成堵塞的问题。为解决该技术问题，本专利技术采用边缘计算方式，在靠近原始数据产生的地方(车辆端)预先进行数据处理，减少车辆端传输到中心节点的数据量。并且，本专利技术对高精度地图进行增量式更新，在车辆端仅需要回传与当前高精度地图的差异内容，进一步减少发送到中心节点的数据量。同时，本专利技术采用高精度地图版本控制，通过比对车辆端与中心节点上高精度地图的版本号，实现高精度地图的增量式发布，减少车辆端更新高精度地图时从中心节点发送的数据量。另外，本专利技术采用多层系统架构，实现高精度地图的分布式更新与发布，极大地降低了时延。本专利技术的目的在于提供一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统，具体技术方案如下：一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统，包括，至少一个信息采集终端，安装于车辆端，用于实时构建车辆当前位置视野中的局部高精地图，并用于将该局部高清地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图的差异化数据发送到中心节点；中心节点，用于将来自于一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据生成当前版本高精度地图的增量式地图更新数据；和至少一个地图使用终端，用于从中心节点获取增量式地图更新数据。其中，信息采集终端包括，传感器单元、车载计算单元、通信单元、存储单元、及定位单元；传感器单元包括一个或多个传感器，用于采集车辆行驶过程中的交通信息；存储单元用于存储当前版本的高精度地图；车载计算单元用于接收传感器单元采集的道路信息，并根据传感器采集的信息实时构建车辆当前视野中的局部高精地图，结合定位单元输出车辆在当前版本高精地图中的位置信息，对实时构建的局部高精地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图进行比对，并且根据比对发现差异，通信单元用于将该差异上传到中心节点，以供中心节点进行高精度地图的更新。其中，中心节点包括通信单元、处理单元和数据库单元；其中，通信单元用于从一个或多个信息采集终端接收地图差异化数据，并将增量式地图更新数据发送到一个或多个地图使用终端；处理单元用于对通信单元接收的一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据更新当前版本的高精度地图。其中，中心节点在进行高精度地图更新后，同时更新地图版本号。其中，中心节点还用于生成每个版本相对于之前版本的一个或多个增量式地图更新数据。其中，地图使用终端包括通信单元和计算单元；通信单元用于接收从中心节点发送的增量式地图更新数据；计算单元用于根据通信单元接收的增量式地图更新数据完成对高精度地图的更新。其中，对高精度地图的更新是地图使用终端周期性地向中心节点查询更新，或中心节点主动向地图使用终端推送更新信息。其中，地图使用终端还包括存储单元，通过比较存储单元中存储的高精度地图的版本号和中心节点中最新版本高精度地图的版本号，获得更新到最新版本高精度地图的增量式地图更新数据。其中，在中心节点和至少一个信息采集终端之间设置有一个或多个中间节点，中间节点，用于与一个或多个信息采集终端连接，并通过信息采集终端采集的数据进行局部区域的高精度地图的更新；中间节点还用于与中心节点连接，用于将局部区域的高精度地图上传到中心节点，以进行整个区域高精度地图的更新。其中，不使用中心节点，各个信息采集终端之间直接通信，作为信息采集终端的第一车辆根据该局部高清地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图的差异化数据生成增量式地图更新数据，并将该增量式地图更新数据直接发送给周围车辆进行高精度地图的更新。本专利技术通过边缘计算的模式实现高精度地图的众包增量式更新与发布。与现有技术相比，具有如下技术效果：1、本专利技术采用边缘计算计算方式，在靠近原始数据产生的地方(车辆端)进行数据处理，减少传输到服务器的数据量。2、本专利技术对高精度地图进行增量式更新，在车辆端仅需要回传与当前高精度地图的差异内容，进一步减少发送到服务器的数据量。3、本专利技术采用高精度地图版本控制，通过比对车辆端与服务器端高精度地图版本号，实现高精度地图增量式发布，减少车辆端高精度地图更新的数据量。4、本专利技术采用多层系统架构，实现高精度地图的分布式更新与发布，极大地降低了时延。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为基于边缘计算模式的高精度地图众包更新与发布系统架构；图2为信息采集终端的功能框图；图3为中心节点的功能框图；图4为地图使用终端的功能框图图5为本专利技术另一实施例的基于边缘计算模式的高精度地图众包更新与发布系统架构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决高精度地图众包更新及发布时数据量过大造成延时的技术问题，本专利技术实施例采用边缘计算方式，在靠近原始数据产生的地方(车辆端)预先进行数据处理，减少车辆端传输到中心节点的数据量。并且，本专利技术对高精度地图进行增量式更新，在车辆端仅需要回传与当前高精度地图的差异内容，进一步减少发送到中心节点的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统，包括，至少一个信息采集终端，安装于车辆端，用于实时构建车辆当前位置视野中的局部高精地图，并用于将该局部高清地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图的差异化数据发送到中心节点；中心节点，用于将来自于一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据生成当前版本高精度地图的增量式地图更新数据；和至少一个地图使用终端，用于从中心节点获取增量式地图更新数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的高精度地图众包更新系统，包括，至少一个信息采集终端，安装于车辆端，用于实时构建车辆当前位置视野中的局部高精地图，并用于将该局部高清地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图的差异化数据发送到中心节点；中心节点，用于将来自于一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据生成当前版本高精度地图的增量式地图更新数据；和至少一个地图使用终端，用于从中心节点获取增量式地图更新数据。2.根据权利要求1所述的系统，其中，信息采集终端包括，传感器单元、车载计算单元、通信单元、存储单元、及定位单元；传感器单元包括一个或多个传感器，用于采集车辆行驶过程中的交通信息；存储单元用于存储当前版本的高精度地图；车载计算单元用于接收传感器单元采集的道路信息，并根据传感器采集的信息实时构建车辆当前视野中的局部高精地图，结合定位单元输出车辆在当前版本高精地图中的位置信息，对实时构建的局部高精地图与当前版本高精地图在该位置的高精地图进行比对，并且根据比对发现差异，通信单元用于将该差异上传到中心节点，以供中心节点进行高精度地图的更新。3.根据权利要求1或2所述的系统，中心节点包括通信单元、处理单元和数据库单元；其中，通信单元用于从一个或多个信息采集终端接收地图差异化数据，并将增量式地图更新数据发送到一个或多个地图使用终端；处理单元用于对通信单元接收的一个或多个信息采集终端的地图差异化数据进行汇总，并根据该汇总数据更新当前版本的高精度地图。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，中心节点在进...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奎元，蔡锐，
申请(专利权)人：北京深思敏行科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11