CN110502475A - 一种无人车多数据存取方法、装置、介质及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人车多数据存取方法、装置、介质及设备，属于无人车技术领域，解决目前数据存取杂乱、读取效率低的技术问题，采用的技术方案为：获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，所述数据文件包括数据内容，所述索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。本发明的无人车多数据存取方法、装置、介质及设备具有数据回放真实性高以及效率高等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及无人车技术领域，特指一种无人车多数据存取方法、装置、介质及设备。
背景技术
无人车是个高速运动的物体，在典型城市环境中，行驶速度在10-80km/h之间，在典型高速道路上，速度可能在80-120km/h之间。无人车在行驶中，各传感器(如轮速传感器、导航定位系统、激光测距仪、相机、惯性导航单元等)的工作步调不是协同的，意味着大多数传感器都是独立工作，并且按照各自频率发送结果数据。如当无人车在路上自主行驶，每行驶3米会收到一帧imu的测量结果，每行驶7米才有一帧gps定位结果，如图1所示，其中图1中箭头线的长短代表不同信号。而无人车以一定频率做出决策规划时，经常处理的是历史位置的数据结果。这个距离差和车辆行驶速度有直接关系，只能用时间来计算各个传感器发生的位置差。
无人车在自主导航过程中，决策和规划需要考虑各数据频率的问题，并且从原始数据采集、环境感知、决策与规划、运动与控制，层层计算下来会导致无人车始终处理的是一段时间以前的数据。例如说，车辆在高速行驶下，传感器突然发现前方50米有个箱子，当智能驾驶算法检测到箱子并控制车辆刹车时，已经经过了一段时间，此时箱子可能已经只有40米远了。如果还是按照50米来处理就会发生碰撞的危险。一般的数据采集方法是将各工控机上的数据在一个程序里采集，这样可以保证数据的时序性，这种方式在数据量很大时会导致数据丢帧，不能保证数据的完整性。另外在传统的数据回放过程中，经常根据计算需要将一帧数据写成一个数据文件，在回放时再将文件挨个回放，这种方式的I/O效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种同步性好、回放效率高的无人车多数据存取方法、装置、介质及设备。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种无人车多数据存取方法，包括步骤：
S01、获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，所述数据文件包括数据内容，所述索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
S02、在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
作为上述技术方案的进一步改进：
在步骤S01中，所述时间的单一来源为卫星；预先确定卫星时间与数据存取系统的系统时间之间的差值，通过系统时间与差值得到卫星授时的时间，以与数据进行关联。
在步骤S01中，所述时间的单一来源为数据存取系统底层的时钟。
所述索引文件包括每帧数据开始时间、结束时间、数据大小和数据类型中一种或多种。
在步骤S01中，同一类传感器的数据存储在同一数据文件中以便于读取。
在数据回放时，根据索引文件中的时间信息，定位到具体位置，读取指定大小的字节数；或者使用内存映射高级I/O函数，将数据文件直接或者分段映射到内存空间，进行读取。
在步骤S01中，多个传感器数据按同样的规则分开保存数据，以便于读取时可以合并处理。
本发明还公开了一种无人车多数据存取装置，包括
第一模块，用于获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，所述数据文件包括数据内容，所述索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
第二模块，用于在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
本发明进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的无人车多数据存取方法的步骤。
本发明进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的无人车多数据存取方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的实施例中的存取方法、装置、介质及设备，将无人车上多个传感器的数据与时间进行关联，同步记录及保存，也保证了后续数据回放的同步性，确保场景的真实重现，便于后续数据的分析诊断等工作；回放时完全按照时序处理多类数据，直接对任意两帧数据的时间差进行控制，回放效率高。
本发明的实施例中的存取方法、装置、介质及设备，各数据独立采集，即使存在多工控机，也可以在每台工控机上部署程序分开采集，并行采集，互不影响，可以最大限度的利用I/O效率，不丢帧；在普通机械硬盘上，能支持10倍以上的回放速度，回放数据时速度非常快，并能支持多种调试手段，可以向播放视频一样对任何一个时间节点的数据进行控制，能形象化展示每帧数据频率、大小以及时间关系，能方便对各细节进行调试分析。
附图说明
图1为无人车各信号时间关系图。
图2为本发明在实施例中多数据并行采集流程图。
图3为本发明在实施例中数据回放流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图2和图3所示，本实施例的无人车多数据存取方法，主要用于自动物流车上，包括以下步骤：
S01、获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，数据文件包括各传感器需要记录保存的数据内容，索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
S02、在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
本发明的实施例中的存取方法，将无人车上多个传感器的数据与时间进行关联，同步记录及保存，也保证了后续数据回放的同步性，确保场景的真实重现；回放时完全按照时序处理多类数据，直接对任意两帧数据的时间差进行控制，回放效率高。
本实施例中，在步骤S01中，时间的单一来源为卫星或数据存取系统底层的时钟；当时间的单一来源为卫星时，预先确定卫星时间与数据存取系统的系统时间之间的差值，通过系统时间与差值得到卫星授时的时间，以与数据进行关联。如图2所示，将各传感器数据与时间进行标定，获得每帧数据的绝对时间，并将这个时间与数据内容建立关联关系，或者通过设计数据接口，直接将时间与数据在一起传输。比如使用卫星授时，程序得到卫星时间后，使用系统api接口得到工控机的系统时间，得到卫星时间与系统时间之间差值△t；传感器数据采集程序，解析到数据后，读取差值△t，使用系统api接口得到的工控机的系统时间，再计算得到卫星授时的时间。
本实施例中，索引文件包括每帧数据开始时间、结束时间、数据大小和数据类型中要素的一种或多种，便于索引数据的回放。在数据回放时，根据索引文件中的时间信息，定位到具体位置，读取指定大小的字节数；或者使用内存映射高级I/O函数，将数据文件直接或者分段映射到内存空间，进行读取。
本实施例中，在步骤S01中，同一类传感器的数据存储在同一数据文件中以便于读取，提高读取效率。另外在步骤S01中，多个传感器数据按同样的规则分开保存数据，以便于读取时可以合并处理。
本实施例中，在进行数据回放时，在用户交互界面上提供开始、暂停、加速、减速、循环播放当前帧、按时间升序播放、按时间降序播放等按钮或者功能键。这些功能直接对每帧时间间隔进行控制，比如两帧时间间隔为100ms，加速为10倍时，实际定时器输入时间为10ms。其中各功能按键实现的原理：Start/Pause：开始按照列表播放数据；Faster/Slower：根据前后两帧数据的时间间隔，得到两帧时间差t，控制播放速度对t进行比例缩放，得到时间s，使用定时器，在播放连续两帧数据时，使用时间s作为播放间隔；Step forward：列表顺序播放下一帧；Step backward：列表逆序播放前一帧。
本发明的实施例中的存取方法，各数据独立采集，即使存在多工控机，也可以在每台工控机上部署程序分开采集，并行采集，互不影响，可以最大限度的利用I/O效率，不丢帧；在普通机械硬盘上，能支持10倍以上的回放速度，回放数据时速度非常快，并能支持多种调试手段，可以向播放视频一样对任何一个时间节点的数据进行控制，能形象化展示每帧数据频率、大小以及时间关系，能方便对各细节进行调试分析。
本发明的实施例还公开了一种无人车多数据存取装置，包括
第一模块，用于获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，数据文件包括数据内容，索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
第二模块，用于在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
本发明的实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的无人车多数据存取方法的步骤。
本发明的实施例还公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的无人车多数据存取方法的步骤。
当然，也可以通过其它方式来实现本发明实施例中的方法和装置、设备。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和装置、设备。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无人车多数据存取方法，其特征在于，包括步骤：
S01、获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，所述数据文件包括数据内容，所述索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
S02、在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
2.根据权利要求1所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，在步骤S01中，所述时间的单一来源为卫星；预先确定卫星时间与数据存取系统的系统时间之间的差值，通过系统时间与差值得到卫星授时的时间，以与数据进行关联。
3.根据权利要求1所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，在步骤S01中，所述时间的单一来源为数据存取系统底层的时钟。
4.根据权利要求1所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，所述索引文件包括每帧数据开始时间、结束时间、数据大小和数据类型中一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，在步骤S01中，同一类传感器的数据存储在同一数据文件中以便于读取。
6.根据权利要求5所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，在数据回放时，根据索引文件中的时间信息，定位到具体位置，读取指定大小的字节数；或者使用内存映射高级I/O函数，将数据文件直接或者分段映射到内存空间，进行读取。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的无人车多数据存取方法，其特征在于，在步骤S01中，多个传感器数据按同样的规则分开保存数据，以便于读取时可以合并处理。
8.一种无人车多数据存取装置，其特征在于，包括
第一模块，用于获取无人车上多个传感器的数据，将每帧数据与单一来源的时间进行关联，并记录成数据文件和索引文件，所述数据文件包括数据内容，所述索引文件包括与数据内容相关联的时间信息；
第二模块，用于在进行数据的回放时，将所有索引文件按时间排序，得到索引文件列表，解析索引文件列表，得到索引文件，根据索引文件中的时间信息定位数据文件中数据内容以进行读取。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1至7中任意一项所述的无人车多数据存取方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1至7中任意一项所述的无人车多数据存取方法的步骤。
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