本發(fā)明涉及自動駕駛通信，尤其涉及一種用于自動駕駛的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當前的自動駕駛通信系統(tǒng)中，通常采用機器人操作系統(tǒng)(robot?operatingsystem，簡稱ros)或二代ros(簡稱ros2)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。由于ros/ros2是用于單個節(jié)點與節(jié)點之間的通信工具，在多節(jié)點跨機傳輸?shù)臅r候會產(chǎn)生重復帶寬問題。

2、具體而言，重復帶寬問題可以指：在跨機的每兩個節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)傳輸時，采用了多份帶寬資源傳輸相同的數(shù)據(jù)，這就導致有限的帶寬資源被重復浪費，尤其是在自動駕駛應用場景中，功能節(jié)點數(shù)量、種類繁多，且不同節(jié)點間跨機數(shù)據(jù)通信非常頻繁，重復帶寬問題會導致自動駕駛網(wǎng)絡(luò)負載和資源消耗的大大增加。

3、此外，ros2通常采用單一線程(或進程)執(zhí)行本機傳輸和跨機傳輸?shù)榷囗棽僮?，具體而言，針對相同的待發(fā)布數(shù)據(jù)，ros2通過單個線程執(zhí)行將該待發(fā)布數(shù)據(jù)傳輸至本機的其他各訂閱節(jié)點，以及將該待發(fā)布數(shù)據(jù)跨機傳輸至其他主機的各訂閱節(jié)點等多項操作，導致本機傳輸和跨機傳輸之間相互影響，例如，本機傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性可能會受到跨機傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例解決的技術(shù)問題如何減少自動駕駛通信系統(tǒng)中多節(jié)點跨機數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捹Y源浪費，整體提高自動駕駛數(shù)據(jù)通信的效率和穩(wěn)定性。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種用于自動駕駛的數(shù)據(jù)通信方法，包括：數(shù)據(jù)發(fā)送端，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端包括：發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點，用于發(fā)布待發(fā)布數(shù)據(jù)；發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點，用于在確認有待發(fā)布數(shù)據(jù)時，獲取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)跨機發(fā)送模塊，用于在確認有待發(fā)布數(shù)據(jù)時，確定所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的目標數(shù)據(jù)類型及目標主題，并確定所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題對應的數(shù)據(jù)傳輸通道，采用該數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸所述待發(fā)布數(shù)據(jù)，其中，數(shù)據(jù)類型及主題的組合與數(shù)據(jù)傳輸通道具有一一對應關(guān)系；數(shù)據(jù)接收端，所述數(shù)據(jù)接收端包括：數(shù)據(jù)跨機接收模塊，用于從所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題對應的數(shù)據(jù)傳輸通道接收所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；多個接收端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點，用于從所述數(shù)據(jù)跨機接收模塊獲取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；其中，所述發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點和所述多個接收端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點通過所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題進行關(guān)聯(lián)。

3、可選的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端還包括第一共享內(nèi)存；所述發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點，還用于將待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述第一共享內(nèi)存；所述發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點，用于在確認所述第一共享內(nèi)存有待發(fā)布數(shù)據(jù)時，從所述第一共享內(nèi)存讀取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)跨機發(fā)送模塊，用于在確認所述第一共享內(nèi)存有待發(fā)布數(shù)據(jù)時，從所述第一共享內(nèi)存讀取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行確定所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道及采用該數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的步驟。

4、可選的，所述第一共享內(nèi)存被劃分為多個第一內(nèi)存塊，數(shù)據(jù)類型及主題的組合與第一內(nèi)存塊一一對應；將待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述第一共享內(nèi)存，包括：確定所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的目標數(shù)據(jù)類型及目標主題；將所述待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題對應的第一內(nèi)存塊。

5、可選的，所述數(shù)據(jù)接收端還包括：第二共享內(nèi)存；所述數(shù)據(jù)跨機接收模塊還用于將所述待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述第二共享內(nèi)存；其中，所述發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點關(guān)聯(lián)的各個接收端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點分別從所述第二共享內(nèi)存讀取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)。

6、可選的，所述第二共享內(nèi)存被劃分為多個第二內(nèi)存塊，數(shù)據(jù)類型及主題的組合與第二內(nèi)存塊一一對應；將所述待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述第二共享內(nèi)存包括：確定所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的目標數(shù)據(jù)類型及目標主題；將所述待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題對應的第二內(nèi)存塊；其中，所述發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點關(guān)聯(lián)的各個接收端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點從所述第二內(nèi)存塊讀取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)。

7、可選的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端包括的發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點的數(shù)量為多個，每個發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點具有各自關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)類型及主題，多個發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點與多個預創(chuàng)建的協(xié)程一一對應，其中，當協(xié)程處于運行狀態(tài)時，該協(xié)程對應的發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點獲取具有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)類型及主題的待發(fā)布數(shù)據(jù)，當協(xié)程處于掛起狀態(tài)時，該協(xié)程對應的發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點停止獲取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)發(fā)送端的各個發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點對應的協(xié)程是依照喚醒隊列指示的協(xié)程先后順序運行的；其中，每當當前運行的協(xié)程對應的發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點獲取完成所述待發(fā)布數(shù)據(jù)時，掛起當前運行的協(xié)程，然后運行所述喚醒隊列中順序在后的下一個協(xié)程。

8、可選的，所述喚醒隊列采用下述方式確定：每當確認有新的待發(fā)布數(shù)據(jù)時，確定所述待發(fā)布數(shù)據(jù)的目標數(shù)據(jù)類型及目標主題，然后確定所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題關(guān)聯(lián)的所有發(fā)送端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點，記為目標訂閱節(jié)點；喚醒各個目標訂閱節(jié)點對應的被掛起的協(xié)程，并依照被喚醒的先后順序?qū)⒏鲄f(xié)程放入所述喚醒隊列，喚醒順序在先的協(xié)程在所述喚醒隊列的順序越靠前。

9、可選的，運行所述喚醒隊列中的順序在后的下一個協(xié)程，包括：對當前運行的協(xié)程的cpu寄存器狀態(tài)進行另存為處理；將所述下一個協(xié)程的cpu寄存器狀態(tài)加載至cpu寄存器。

10、可選的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端還包括網(wǎng)絡(luò)棧；所述采用該數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸所述待發(fā)布數(shù)據(jù)，包括：將所述待發(fā)布數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)棧，然后從所述網(wǎng)絡(luò)棧讀取所述待發(fā)布數(shù)據(jù)并發(fā)送至該數(shù)據(jù)傳輸通道。

11、可選的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送端還包括：監(jiān)測模塊，用于對所述數(shù)據(jù)傳輸通道的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)進行實時監(jiān)測，所述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)選自以下一項或多項：數(shù)據(jù)傳輸頻率、數(shù)據(jù)傳輸時延、數(shù)據(jù)傳輸流量；告警模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測模塊的監(jiān)測結(jié)果，發(fā)出對應的告警指示信號；其中，監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸頻率小于預設(shè)頻率閾值和/或數(shù)據(jù)傳輸流量小于預設(shè)流量閾值時，對應的告警指示信號用于指示所述數(shù)據(jù)傳輸通道存在數(shù)據(jù)丟包；監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸時延大于預設(shè)時延閾值時，對應的告警指示信號用于指示所述數(shù)據(jù)傳輸通道的帶寬超過網(wǎng)卡限制或者存在網(wǎng)絡(luò)故障。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

13、相較于現(xiàn)有常規(guī)的自動駕駛通信系統(tǒng)在每兩個節(jié)點之間均會創(chuàng)建對應的數(shù)據(jù)傳輸通道，導致帶寬資源的重復占用和浪費問題，本發(fā)明實施例在“數(shù)據(jù)類型+主題”的組合與數(shù)據(jù)傳輸通道之間建立一一對應關(guān)系，并在自動駕駛通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送端特別設(shè)置數(shù)據(jù)跨機發(fā)送模塊，該模塊在確定發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)布節(jié)點的待發(fā)布數(shù)據(jù)的目標數(shù)據(jù)類型及目標主題后，確定所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題對應的單個數(shù)據(jù)傳輸通道，然后采用該單個數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸所述待發(fā)布數(shù)據(jù)；相應地，數(shù)據(jù)接收端的、訂閱了所述目標數(shù)據(jù)類型及目標主題的多個接收端數(shù)據(jù)訂閱節(jié)點，均可以獲取來自該單個數(shù)據(jù)傳輸通道的所述待發(fā)布數(shù)據(jù)。由此，不論數(shù)據(jù)接收端訂閱節(jié)點的數(shù)量有多少個，只要訂閱了相同“數(shù)據(jù)類型+主題”的數(shù)據(jù)，均可采用唯一對應的數(shù)據(jù)傳輸通道(即，單個數(shù)據(jù)傳輸通道)實現(xiàn)跨機數(shù)據(jù)傳輸，大幅減少帶寬資源的浪費，進而整體上提高自動駕駛通信效率和穩(wěn)定性。

14、進一步，在自動駕駛領(lǐng)域，為滿足不同駕駛場景的需求，同一種類型的數(shù)據(jù)往往需要被劃分為不同的主題。因此，相較于僅對“數(shù)據(jù)類型”與數(shù)據(jù)傳輸通道綁定(即，采用單個數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸同一數(shù)據(jù)類型下的多個主題的數(shù)據(jù))，本實施方案對“數(shù)據(jù)類型+主題”的組合與數(shù)據(jù)傳輸通道一一綁定，可以有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始皶r效性，有利于滿足更豐富的自動駕駛場景需求，并保障自動駕駛的安全性。