CN111002925B

CN111002925B - 一种车载主机信息的同步方法、装置、系统和存储介质

Info

Publication number: CN111002925B
Application number: CN201911251138.8A
Authority: CN
Inventors: 刘孝雷; 陈博; 尹荣彬; 孔祥明; 刘超; 王达
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2039-12-09
Also published as: CN111002925A

Abstract

本发明公开了一种车载主机信息的同步方法、装置、系统和存储介质。该车载主机信息的同步方法，包括：获取待同步信息；根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机；根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的所述待同步信息进行同步。本发明实施例的技术方案，通过为不同的信息设置相应的带宽，根据专用的带宽进行信息传输和同步，提高了数据传输效率，保证了重要信息的可靠传输，同时基于主时间节点进行同步，同步精度高，提高了用户体验。

Description

一种车载主机信息的同步方法、装置、系统和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及时钟同步技术领域，尤其涉及一种车载主机信息的同步方法、装置、系统和存储介质。

背景技术

随着车辆智能化和网联化的发展，车载ECU的数量越来越多，网络化成为汽车电子的重点和趋势。由于汽车电子系统是非常重要的安全关键性系统，网络运行的可靠性和实时性非常重要。尤其对于高级自动驾驶系统，对通信传输的可靠性和ECU间的时钟同步性提出了更高的要求。

同时，为了提高乘客的乘车体验，越来越多的智能化汽车上设置了两个主机，以进行音视频信息或者自动驾驶控制器采集的图像的通讯。然而，由于传输信息的数据量很大，普通车载CAN/CAN-FD通信无法满足带宽需求，且时钟同步的精度较低，影响了用户的乘车体验。

发明内容

本发明提供一种车载主机信息的同步方法、装置、系统和存储介质，以实现各个车载主机之间的信息同步。

第一方面，本发明实施例提供了一种车载主机信息的同步方法，该方法包括：

获取待同步信息；

根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机；

根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的所述待同步信息进行同步。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车载主机信息的同步装置，该装置包括：

信息获取模块，用于获取待同步信息；

信息发送模块，用于根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机；

信息同步模块，用于根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

第三方面，本发明实施案例还提供了一种车载主机信息的同步系统，该车载主机信息的同步系统包括：至少两个主机、网关和信息同步控制器，其中，网关的时间节点为主时间节点，所述信息同步控制器用于执行发明任意实施例所提供的车载主机信息的同步方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任意实施例所提供的车载主机信息的同步方法。

本发明实施例的技术方案，根据待同步信息的类型选取与之对应的通讯带宽，将不同类型的数据采用不同的带宽进行传输，提高了数据传输的效率，有效避免了网络拥堵，提高了关键数据传输的可靠性；通过主时间节点的同步时钟信号和跟随信号进行各个主机间的信息同步，有效保证了各个主机间的信息的同步精度，提高了用户的乘车体验。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种车载主机信息的同步方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种车载主机信息的同步方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的一种车载主机信息的同步装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中的一种车载主机信息的同步系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅展示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种车载主机信息的同步方法的流程图，本实施例可适用于车载主机信息同步的情况，该方法可以由车载主机信息的同步装置或系统来执行，如图1所示，该车载主机信息的同步方法包括：

步骤110、获取待同步信息。

其中，待同步信息可以是车辆相关的信息，如车载娱乐系统的娱乐信息、自动驾驶系统采集的图像信息、车辆控制信号等。具体的，可以是车载娱乐主机本地音视频信息，或者自动驾驶探测器采集的车辆周边环境的信息，或者可以是中控系统的控制指令等。待同步信息还可以是音视频信息或者控制信号，其中，音视频信息包括娱乐音视频信息和自动驾驶音视频信息。

可选的，所述待同步信息包括车辆周边环境信息、娱乐音视频信息、导航信息和控制指令中的一项或多项。

其中，车辆周边环境可以是自动驾驶系统的探测器采集的车辆周边环境信息，主要包括车辆前后左右四个方位的环境信息。娱乐音视频信息包括音频信息和视频信息，可以是车辆本地存储的音视频信息或者来自外部的音视频信息。导航信息包括车辆的行驶路线、路况信息、天气信息等。控制指令可以是来自车辆中控系统的控制指令或者其他控制器的控制指令。

步骤120、根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机。

其中，同步信息的类型可以是根据同步信息的属性进行划分，包括音视频类型、自动驾驶类型、控制信号类型；也可以根据同步信息的重要程度进行划分，包括关键同步信息、重要同步信息和一般同步信息。所述至少两个主机可以是车辆内部的娱乐主机，两个娱乐主机分别用于控制设置在前排的显示器和功放，以及用于控制设置于后排的显示器。

具体的，当所述待同步信息为音视频信息或自动驾驶信息时，即相当于所述待同步信息的类型为音视频类型或自动驾驶类型，则采用专用预留带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机。而当所述同步信息为除音视频信息和自动驾驶信息之外的其他信息时，则采用非专业预留带宽进行通讯。

可选的，所述根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机，包括：

当所述待同步信息为音视频信息时，采用专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机。

其中，专用预留带宽可以是全部带宽的50％、60％、75％、80％或者其他值，是专用于传输音视频信息以及自动驾驶相关信息的带宽。采用专门预留的带宽进行该部分信息的传输，保证了传输的效率和可靠性，有效避免了来自其他传输信息的干扰，提高了信息同步的鲁棒性。

步骤130、根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

其中，主时间节点即为Master，通过一定周期向各个从时间节点Slave发送同步时钟信号(Synchronization message，SYNC)和跟随信号(Follow-Up message，FUP)进行时间同步，而从时间节点包括所述至少两个主机的时间节点。

具体的，主时间节点可以是车辆网关的时间节点。

具体的，主时间节点可以按照设定周期向各个从时间节点，包括所述至少两个主机的时间节点，发送同步时钟信号和跟随信号，已更新从时间节点的时钟信号，以保证所述至少两个主机的时钟同步的精度。

其中，设定周期可以是125ms、1s或者其他值。设定周期可以根据待同步信息的属性以及车辆通讯系统的性能进行确定。

进一步地，还可以实时监测同步误差，并当所述同步误差大于误差设定值时，通过所述主时间节点发送同步时钟信号和跟随信号，以使所述至少两个主机根据最新的同步时钟信号和跟随信号进行信息同步。

其中，误差设定值可以是0.2ms、0.3ms或者其他值，也可以是1ms、3ms或者其他值。误差设定值需要根据待同步信息的属性进行确定。如娱乐音视频信息的误差设定值可以是2ms，而自动驾驶探测器采集的车辆周边环境的信息的误差设定值可以是0.2ms。

可选的，所述根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步，包括：

计算当前通讯的延迟时间；根据所述延迟时间、所述主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

其中，当前通讯的延迟时间包括信息发送的延迟时间和信息传输的延迟时间。

示例性的，以汽车内两个娱乐主机之间音视频信息同步为例，通常，智能汽车内部包括两个娱乐主机，其中，第一娱乐主机用于控制功放、前排中控显示屏和副驾驶显示屏，第二娱乐主机用于控制后排显示屏，其中，后排显示屏可以是一个、两个或多个。由于功放仅由第一娱乐主机控制，那么对于第二娱乐主机来说，需要保证其与第一娱乐主机所播放的视频进行同步，从而保证后排乘客所看到的显示屏的显示画面与功放播放的音频同步。首先，获取待同步音视频信息，通过专用预留带宽，如可以是75％的带宽，将音视频信息发送至第一娱乐主机和第二娱乐主机，并根据网关主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对第一娱乐主机和第二娱乐主机的音视频信息进行同步。通过时钟同步，有效避免了音频和视频不同步的情况，尤其是后排显示器对应的娱乐主机的视频与音频的不同步，提高了用户的乘车体验。

实施例二

图2是本发明实施例二中的一种车载主机信息的同步方法的流程图，本实施例是在上一实施例的基础上进一步细化，如图2所示，本实施例提供的车载主机信息的同步方法包括：

步骤210、获取待同步信息。

步骤220、当所述待同步信息为音视频信息时，确定当前通讯网络的拥堵程度。

其中，音视频信息包括自动驾驶探测器采集的信息，如车辆周边环境的图像信息，还可以包括娱乐音视频信息，如用于播放的影音信息，还可以包括导航相关的图像或者视频信息。网络的拥堵程度是用来表征当前网络传输的带宽的传输效率的参数，网络的拥堵程度与网络的负载存在正相关关系。具体的，可以通过相应寄存器的状态确定网络的拥堵程度。

可选的，根据寄存器的状态可以将网络的拥堵程度划分为三类，非拥堵、一般拥堵和严重拥堵三种状态。具体的，网络的通讯带宽包括非专用带宽和预留专用带宽，其中，非专用带宽和预留专用带宽的实际通信数据量均小于设定通讯阈值时，可以对应非拥堵状态；非专用带宽的实际通信量大于可通信最大值，而预留专用带宽的实际通信数据量小于设定通讯阈值时，则对应一般拥堵状态；非专用带宽和专业带宽的实际通信数据量均大于设定通讯阈值时，则对应严重拥堵状态。其中，设定通讯阈值可以是通讯最大值，也可以是通讯最大值与设定比例的乘积。非拥堵状态对应网络传输顺畅的情况，此时，各个待同步信息可以按照先后顺序以及竞争机制进行传输和同步。而当网络的拥堵程度为一般拥堵和严重拥堵时，则需要考虑待同步信息的优先等级进行传输。

步骤230、若当前通讯网络为一般拥堵，则按照所述音视频信息的优先级的高低顺序先后经由专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机。

具体的，优先等级可以包括3个、5个或8个等级，其中，对于音视频信息来说，可以将自动驾驶探测器采集的信息的等级设置为最高级别，如车辆周边环境信息，对应的优先级别可以是3、5或8，将导航音视频信息的优先级设置为次高级别，如优先级别可以是2、4或6，而将娱乐音视频信息的优先级设置为最低级别，如优先级别可以是1、2或3。

进一步地，若当前通讯网络为一般拥堵，对于娱乐音视频信息可以选择进行压缩或者降低分辨率进行传输。

示例性的，若当前通讯网络为一般拥堵，待同步音视频信息包括自动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像、娱乐音视频信息和导航信息，而自动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像的优先等级为3，导航信息的优先等级为2，娱乐音视频信息的优先等级为1，那么，在待同步信息传输和同步时，按照优先等级从高到低的顺序，依序分别将自动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像、导航信息和娱乐音视频信息发送至所述至少两个主机。

根据信息的优先等级而并非是采用传统的竞争机制进行信息传输，保证了优先等级高的信息的可靠传输，提高了车辆的安全性能。

步骤240、若当前通讯网络为严重拥堵，则采用专用预留带宽将优先级满足设定条件的音视频信息发送至所述至少两个主机，将优先级不满足设定条件的音视频信息丢弃或者延迟设定时间后发送至所述至少两个主机。

其中，满足设定条件可以是优先级大于或等于设定值，如3。

由于自动驾驶探测器采集的车辆周边环境的图像信息是用于辅助自动驾驶系统进行路线规划和车辆控制的重要信息，而该类信息通常是不允许丢失的关键信息，且对实时性要求较高，一般不允许出现较大延迟，因此，在信息传输时，需要保证自动驾驶相关信息的完整、高效传输。从而，当通讯网络严重拥堵时，需要保障该类信息优先传输。

示例性的，若当前通讯网络为严重拥堵，待同步音视频信息包括自动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像、娱乐音视频信息和导航信息，而自动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像的优先等级为3，导航信息的优先等级为2，娱乐音视频信息的优先等级为1，那么，在待同步信息传输和同步时，先将优先等级大于等于3的动驾驶摄像头采集的车辆周边环境图像发送至所述至少两个主机，而对于优先等级小于3的待同步信息，如娱乐音视频信息可以丢弃，而导航信息可以选择延迟设定时间后再发送至所述至少两个主机。

步骤250、计算当前通讯网络的延迟时间。

具体的，可以计算当前通讯网络最大延迟时间。如可以根据待同步信息的大小以及当前网络的传输效率，确定传输延迟时间，再加上发送和接收相关的延迟时间来确定最大延迟时间。具体的，可以根据历史传输的延迟时间确定预测当前时刻的延迟时间。

步骤260、根据所述延迟时间、所述主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

示例性的，以同步娱乐音视频信息为例，具体的，将第一娱乐主机的本地音视频信息在第一娱乐主机的副驾驶显示屏和第二娱乐主机的后排显示屏进行播放，并通过第一娱乐主机的功放播放语音信息。那么，第二娱乐主机的延迟时间必然大于第一娱乐主机，因此，需要根据第二娱乐主机的延迟时间以及主时间节点的同步时钟信号和跟随信号，为两个娱乐主机的设定统一播放时间点，从而可以保证两个娱乐主机播放的画面同步，且与第一娱乐主机功放播放的语音信息同步。

示例性的，对于自动驾驶摄像头采集的图像，包括前置摄像头、后视摄像头以及左右方位的摄像头，根据该图像生成车辆周边环境的动态信息，并通过第一娱乐主机的显示屏和第二娱乐主机的显示屏进行显示，为了保证两个显示屏显示的画面同步，需要分别计算两个娱乐主机接收该信息的延迟时间，根据延迟时间差，以及主时间节点的同步时钟信号和跟随信号，为两个娱乐主机的设定统一播放时间点，从而可以保证两个娱乐主机播放的画面同步。

本发明实施例的技术方案，通过为音视频信息设置专用的预留带宽，保证了音视频信息传输的可靠性和效率，同时，降低了其他信息对音视频信息传输的干扰；通过为音视频信息设置优先级，并当网络出现拥堵时，根据优先级的高低顺序进行传输，保证了在网络拥堵时关键信息的可靠传输，提高了系统的安全性；同时，针对不同的网络拥堵程度，设置不同的传输策略，保证了即使网络拥堵严重时，关键信息仍然可以完整、高效地传输和同步；同时，根据延迟时间以及主时间节点的同步时钟信息进行各个主机的信息同步，保证了各个主机之间信息的一致性，提高了用户的乘车体验。

实施例三

图3是本发明实施例三中的一种车载主机信息的同步装置的结构示意图，如图3所示，该车载主机信息的同步装置包括：信息获取模块310、信息发送模块320和信息同步模块330。

信息获取模块310，用于获取待同步信息；信息发送模块320，用于根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机；信息同步模块330，用于根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

可选的，信息发送模块320，具体用于：

可选的，信息发送模块320，包括：

拥堵程度确定单元，用于当所述待同步信息为音视频信息时，确定当前通讯网络的拥堵程度；

一般拥堵同步单元，用于若当前通讯网络为一般拥堵，则按照所述音视频信息的优先级的高低顺序先后经由专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机。

可选的，信息发送模块320，还包括：

严重拥堵同步单元，用于若当前通讯网络为严重拥堵，则采用专用预留带宽将优先级满足设定条件的音视频信息发送至所述至少两个主机。

可选的，严重拥堵同步单元，还用于：

将优先级不满足设定条件的音视频信息丢弃或者延迟设定时间后发送至所述至少两个主机。

可选的，同步信息包括车辆周边环境信息、娱乐音视频信息、导航信息和控制指令中的一项或多项。

可选的，信息同步模块330，具体用于：

计算当前通讯网络的延迟时间；

根据所述延迟时间、所述主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步。

本发明实施例所提供的车载主机信息的同步装置可执行本发明任意实施例所提供的车载主机信息的同步方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4是本发明实施例四中的一种车载主机信息的同步系统的结构示意图，如图4所示，该车载主机信息的同步系统包括：第一娱乐主机410、第二娱乐主机420、网关430、和信息同步控制器440。

其中，第一娱乐主机410用于控制位于前排的中控显示屏、副驾驶显示屏以及功放来显示和播放相应的音视频信息；第二娱乐主机420用于控制后排的后排显示器显示相应的画面；网关430的时间节点为主时间节点，以为信息同步控制器440提供同步所需的同步时钟信号和跟随信号；信息同步控制器440用于执行本发明任意实施例提供的车载主机信息的同步的方法。

当然，上述结构仅为同步系统的部分结构，该车载主机信息的同步系统，还可以包括自动驾驶摄像头，包括前置摄像头和后视摄像头。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车载主机信息的同步的方法，该方法包括：

获取待同步信息；

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的车载主机信息的同步方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述车载主机信息的同步装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种车载主机信息的同步方法，其特征在于，包括：

获取待同步信息；

根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的所述待同步信息进行同步；

所述根据所述待同步信息的类型选取通讯带宽，并经由所述通讯带宽将所述待同步信息发送至至少两个主机，包括：

当所述待同步信息为音视频信息时，采用专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机；

当所述待同步信息为音视频信息时，采用专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机，包括：

当所述待同步信息为音视频信息时，确定当前通讯网络的拥堵程度；

若当前通讯网络为一般拥堵，则按照所述音视频信息的优先级的高低顺序先后经由专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定当前通讯网络的拥堵程度之后，还包括：

若当前通讯网络为严重拥堵，则采用专用预留带宽将优先级满足设定条件的音视频信息发送至所述至少两个主机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待同步信息包括车辆周边环境信息、娱乐音视频信息、导航信息和控制指令中的一项或多项。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步，包括：

计算当前通讯网络的延迟时间；

6.一种车载主机信息的同步装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取待同步信息；

信息同步模块，用于根据主时间节点的同步时钟信号和跟随信号对所述至少两个主机的待同步信息进行同步；

所述信息发送模块，具体用于当所述待同步信息为音视频信息时，采用专用预留带宽将所述音视频信息发送至所述至少两个主机；所述信息发送模块，还用于当所述待同步信息为音视频信息时，确定当前通讯网络的拥堵程度；

7.一种车载主机信息的同步系统，其特征在于，包括：至少两个主机、网关和信息同步控制器，其中，网关的时间节点为主时间节点，所述信息同步控制器用于执行如权利要求1-5中任一项所述的车载主机信息的同步方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一项所述的车载主机信息的同步方法。