CN112230630A - 基于dds协议在自动驾驶中实现诊断的方法 - Google Patents

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CN112230630A CN202011426370.3A CN202011426370A CN112230630A CN 112230630 A CN112230630 A CN 112230630A CN 202011426370 A CN202011426370 A CN 202011426370A CN 112230630 A CN112230630 A CN 112230630A
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蒋凤华
陈诚
张旸
刘洁
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AutoCore Intelligence Technology Nanjing Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，该方法通过DDS数据总线构建用于数据通信的汽车内部网络，使得汽车上所有的检测设备均与DDS数据总线相连接；所述汽车内部网络又通过DDS协议与AUTOSAR连接；所述DDS数据总线上连接有中控模块，所述中控模块收集DDS数据总线上传输的所有消息，并对检测设备发送的数据进行预判和存储，在发现检测设备发送的数据异常后报警。本发明能够基于DDS协议来进行设备关键信息的诊断，能够很方便地得知自动驾驶系统的硬件是否正常工作，因此可以在此基础上构建基于AUTOSAR的符合车规的自动驾驶软件平台。

Description

基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法
技术领域
本发明涉及一种基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，属于自动驾驶技术领域。
背景技术
随着科技进步以及人工智能发展，自动驾驶行业快速发展，呈实用化趋势。目前，自动驾驶技术主要围绕环境感知、精确定位、决策与规划以及控制与执行等功能构建软件平台；因自动驾驶道路环境与场景复杂多变，感知部分需要具备不同场景下的感知能力与冗余备份。这就依赖于激光雷达、视觉、毫米波雷达、超声波雷达等多传感器信息采集与数据融合，软件平台需要具备大带宽、实时性、稳定性以及分布式等特点。
自动驾驶核心部分包括环境感知、精确定位、决策与规划以及控制与执行，环境感知需要借助多传感器实现，在自动软件平台中，传感器数据通信是基础，传感器数据有高带宽的特点，需要保证实时性和稳定性。
现有的自动驾驶诊断技术还是基于ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）的诊断，ECU又称“行车电脑”、“车载电脑”等，ECU能够采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，但是信号采用的协议不一样,采集的信号也需要转换。而现有的自动驾驶平台多采用ROS(Robot Operating System)作为中间件通信，但是，ROS以ROS Master为中心，实现不同节点(node)之间的消息发布-订阅，过度依赖单一ROSMaster，缺乏异常恢复，一旦ROS Master拥塞或者异常，将影响整个系统消息交互；ROS不提供QoS服务质量策略，不能保证数据的高效、灵活地分发。因此ROS无法将ECU的诊断结果实时传输与利用，很难构建符合车规的自动驾驶软件平台。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，能够很方便地得知自动驾驶系统的硬件是否正常工作，可辅助构建符合车规的自动驾驶软件平台。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，通过DDS数据总线构建用于数据通信的汽车内部网络，使得汽车上所有的检测设备均与DDS数据总线相连接；所述汽车内部网络又通过DDS协议与AUTOSAR连接；所述DDS数据总线上连接有中控模块，所述中控模块收集DDS数据总线上传输的所有消息，并对检测设备发送的数据进行预判和存储，在发现检测设备发送的数据异常后报警，从而能够及时发现异常的汽车相关数据，实现诊断。
数据分发服务DDS(Data Distribution Service for Real-Time-Systems)为分布式实时通信中间件，随着近期汽车开发系统架构AUTOSAR(Automotive Open SystemArchitecture)集成DDS协议，使得以DDS协议构建自动驾驶平台成为可能。
本发明通过DDS数据总线构建用于数据通信的汽车内部网络，汽车内部网络将所有的传感器、检测模块等检测设备链接在一起，所以DDS作为中间件存在于自动驾驶中，传输所有的信息，提高了数据的传输质量，因此能够基于DDS协议来进行设备关键信息的诊断，从而便于得知自动驾驶系统的硬件是否正常工作，因此可以在此基础上构建基于AUTOSAR的符合车规的自动驾驶软件平台，克服了现有技术中无法构建符合车规的自动驾驶软件平台的缺陷。本发明能够充分利用DDS协议的优势，强调以数据为中心，可以使用相关构建无中心化的网络拓扑，并且能够提供丰富的QoS服务质量策略，从而保障实时、高效、灵活地分发诊断数据。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是汽车内部网络的示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，通过DDS数据总线构建用于数据通信的汽车内部网络（如图1所示），使得汽车上所有的检测设备均与DDS数据总线相连接；所述汽车内部网络又通过DDS协议与AUTOSAR连接；所述DDS数据总线上连接有中控模块，所述中控模块收集DDS数据总线上传输的所有消息，并对检测设备发送的数据进行预判和存储，在发现检测设备发送的数据异常后报警，从而能够及时发现异常的汽车相关数据，实现诊断。本实施例中，检测设备包括汽车上的各种传感器和现有的各种检测模块等。
本实施例克服了以前汽车上的网络在传输检测设备的信息时,信息采用的协议不一样,采集信息也需要转换的缺陷，所有检测设备采用同一种DDS协议传输,输出的消息格式都一样，因此中控模块能够基于相同的消息格式很方便地实现诊断,首先能够诊断车内的网络通信质量（就是诊断网络本身的质量）,其次能够对接入网络的检测设备所输出的检测数据实现诊断。
本实施例还可以作以下改进：
1）所述中控模块检测汽车内部网络的性能，在汽车内部网络的通信质量异常后报警。
2）所述中控模块主动发送检测命令给检测设备，并对检测设备反馈的检测数据进行诊断，发现检测数据异常后报警。比如，所述中控模块发送检测信号需要检测1号激光雷达的状态，发个信号给mcu模块（mcu模块是汽车运动控制的核心模块），需要激光雷达的状态信息，mcu模块就将查找到1号激光雷达，然后将激光雷达的状态信息给发回来，如激光雷达的状态明显异常时，中控模块将给出报警信号。
3）所述AUTOSAR通过DDS协议可直接获取车辆信息，车辆信息为现有技术，可作为诊断启动之后的入口文件，可参考网页https://zhuanlan.zhihu.com/p/45139704，不再赘述。这样，通过辅助自动驾驶平台计算，同时车厂可以基于AUTOSAR实现自动驾驶人机界面(HMI)，以便自动驾驶状态诊断，同时方便用户开启自动驾驶、切换模式以及查看车辆自动驾驶状态。
本实施例以DDS协议作为基础，由于DDS协议本身在工业控制领域应用广泛，便于多传感器的接入以及数据通信，并且具备融合AUTOSAR的优势，可以构建符合车规的自动驾驶软件平台。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，其特征在于：通过DDS数据总线构建用于数据通信的汽车内部网络，使得汽车上所有的检测设备均与DDS数据总线相连接；所述汽车内部网络又通过DDS协议与AUTOSAR连接；
所述DDS数据总线上连接有中控模块，所述中控模块收集DDS数据总线上传输的所有消息，并对检测设备发送的数据进行预判和存储，在发现检测设备发送的数据异常后报警，从而实现诊断。
2.根据权利要求1所述的基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，其特征在于：所述中控模块检测汽车内部网络的性能，在汽车内部网络的通信质量异常后报警。
3.根据权利要求1所述的基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，其特征在于：所述中控模块主动发送检测命令给检测设备，并对检测设备反馈的检测数据进行诊断，发现检测数据异常后报警。
4.根据权利要求1-3之任一项所述的基于DDS协议在自动驾驶中实现诊断的方法，其特征在于：所述AUTOSAR通过DDS协议可直接获取车辆信息。
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