CN114172915A - 一种消息同步方法、自动驾驶系统、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种消息同步方法、自动驾驶系统、存储介质及电子设备，该方法包括：接收信息采集装置发送的待处理消息；获取待处理消息的时间特征信息；基于时间特征信息在待处理消息中增加消息同步特征，得到待处理消息对应的特征标记消息；将特征标记消息分发至信息采集装置对应的多个订阅组件各自的组件消息队列；获取多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征；将各组件消息队列中，消息同步特征与目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使多个订阅组件对同一特征标记消息进行消息同步处理，得到待处理消息的多个消息处理结果。本申请能够用于多级数据处理融合技术中提高系统功能的可拓展性，同时提高系统的运行效率。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种消息同步方法、自动驾驶系统、存储介质及电子设备。
背景技术
随着自动驾驶汽车“智能化”要求越来越高，传感器等信息采集装置的种类多种多样，数量、位置差别较大，在一些时候，需要对不同类型或者不同位置的信息采集装置的消息进行融合。传统上消息的时间戳往往是消息同步处理的唯一属性。相关技术中使用的自动驾驶系统中间件，多以时间戳作为同步标准进行消息同步。一方面在自动驾驶系统中消息高并发传输，很难做到兼顾不同订阅组件处理算法的复杂度差异性，从而导致系统运行效率低。另一方面，仅依赖消息的时间戳进行消息的同步处理也越来越无法满足多级数据处理融合技术的需求。
发明内容
本申请的目的是提出一种消息同步方法、自动驾驶系统、存储介质及电子设备。基于普遍使用的消息驱动型多线程软件架构，通过增加消息同步特征，可以实现对单个信息采集装置发布的同一消息多模块分级处理的数据融合，还可以用于多个采集装置的多级消息融合，用于提高系统功能的可拓展性，同时还可以提高系统的运行效率，能够在一定程度上满足多级数据处理融合技术中对消息同步功能的需求。
本申请的一方面，提供一种消息同步方法，所述方法包括：
接收信息采集装置发送的待处理消息；
获取所述待处理消息的时间特征信息；
基于所述时间特征信息在所述待处理消息中增加消息同步特征，得到所述待处理消息对应的特征标记消息；所述消息同步特征用于表征所述待处理消息的处理顺序；
将所述特征标记消息分发至所述信息采集装置对应的多个订阅组件各自的组件消息队列；其中，所述多个订阅组件用于处理对应的信息采集装置所发送的待处理消息；
获取所述多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征；
将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一所述特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果。
进一步地，在接收到第一信息采集装置发送的第一待处理消息和第二信息采集装置发送的第二待处理消息的情况下，所述基于所述时间特征信息在所述待处理消息中增加消息同步特征包括：
基于所述时间特征信息对所述第一待处理消息和所述第二待处理消息进行时间同步处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的消息同步特征；
分别在所述第一待处理消息和所述第二待处理消息中增加所述消息同步特征。
进一步地，所述多个订阅组件在同一时间处理同一待处理消息；在所述获取所述多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征之前包括：
确定所述多个订阅组件处理的当前待处理消息的消息同步特征；
监测所述多个订阅组件中处理所述当前待处理消息的订阅组件的数量；
在监测到所述订阅组件的数量为零的情况下，将所述当前待处理消息的消息同步特征在所述待处理消息的处理顺序中对应的下一消息同步特征，确定为所述目标消息同步特征；
基于所述目标消息同步特征更新所述多个订阅组件的消息同步特征。
进一步地，在所述确定所述多个订阅组件处理的当前待处理消息的消息同步特征之前还包括：
基于预设订阅规则获取所述多个订阅组件的数量；
在所述多个订阅组件中分别增加目标消息同步特征；所述目标消息同步特征与所述消息同步特征一一对应。
在一个可行的实施方式中，可以设置在所述将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果之后，所述方法还包括：
将所述待处理消息对应的多个消息处理结果发送至信息融合组件，以使所述信息融合组件对所述多个消息处理结果进行融合处理，得到所述待处理消息对应的融合数据。
在一个可行的实施方式中，在获取到多个特征标记消息各自对应的消息处理结果的情况下，所述将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果之后，所述方法还包括：
基于所述消息同步特征，分别将所述第一待处理消息和所述第二待处理消息各自对应的消息处理结果分时发送至所述信息融合组件，以使所述信息融合组件对所述第一待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，以及对所述第二待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的融合数据。
在一个可行的实施方式中，所述方法还包括：
在所述消息同步特征与所述目标消息同步特征不匹配的情况下，确定所述消息同步特征与所述目标消息同步特征各自对应的处理顺序；
若所述消息同步特征的处理顺序早于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，发送告警信息；
若所述消息同步特征的处理顺序晚于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，将所述消息同步特征对应的所述特征标记消息缓存，等待所述消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配。
本申请的另一方面，提供一种自动驾驶系统，该系统包括：消息同步模块、信息采集模块、消息订阅模块和信息融合模块；
所述消息同步模块用于执行实施上述方法的任一种可行的实施方式
所述信息采集模块用于控制所述系统中至少一个信息采集装置的数据采集；
所述消息订阅模块用于控制所述系统中至少一个消息订阅组件的消息订阅和消息处理，以得到消息处理结果；
所述信息融合模块用于基于所述消息处理结果获得融合数据。
本申请的另一方面，提供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，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述方法的任一种可行的实施方式。
本申请的另一方面，还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现上述方法的任一种可行的实施方式。
本申请提供的消息同步方法，具有以下有益效果：
本申请的方法通过增加消息同步特征，提高消息调度融合的灵活性，可应用于多级数据处理融合技术中，用于提高系统功能的可拓展性，同时还可以提高系统的运行效率。
本申请提供的自动驾驶系统，应用消息同步组件进行消息调度和数据融合，能够兼顾多种传感器数据算法处理速度的差异性，同时还能进行多模块分级处理的数据融合处理，提高了系统功能的可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它附图。
图1为本申请实施例提供的消息同步方法的应用环境的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种消息同步方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一个示例的应用消息同步方法进行消息处理的步骤流程图；
图4为本申请实施例提供的一种自动驾驶系统的系统框图；
图5为本申请实施例提供的一种现有技术中自动驾驶系统中应用消息同步模块100进行消息处理的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种消息同步模块100基于本申请的消息处理方法进行自动驾驶系统内消息协同的示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种汽车自动驾驶中应用消息同步模块100进行消息处理的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参照图1，图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图，如图1所示，该应用环境可以是自动化系统的一部分，包括信息采集装置20、订阅组件30，其中，信息采集装置20用于采集自动化系统的监控信息，将其获取的相关数据以消息的方式发布。订阅组件30基于预设消息订阅规则对应获取采集装置20发布的消息，并在完成消息接收后调用订阅组件30中预设的消息处理算法对获取的消息进行数据分析以得到消息处理结果，以实现系统运行状态的自动分析。
在一些自动化系统中，信息采集装置20通常用于实时获取自动化系统的相关数据，并连续发布待处理消息，订阅组件30根据预设的订阅规则订阅待处理消息，消息同步组件10基于该订阅规则将待处理消息分发至订阅组件30，在订阅组件30接收到消息后，调用其消息处理算法以获得消息处理结果，用于信息融合组件40的数据融合处理，以产生比单一信息源更精确、更完全、更可靠的估计和判断，以使该自动化系统稳定可靠的运行。
需要说明的是，预设消息订阅规则为自动化系统基于系统设置，预设的订阅组件30(消息接收者)与信息采集装置(消息发布者)之间信息的订阅关系。消息同步组件10基于该预设的订阅关系，以及本实施例的消息处理方法，通过对消息的分发和相关订阅组件30内算法的调用，保证系统各订阅组件30能够基于预设消息订阅规则和消息发布的先后顺序协同、稳定地完成消息在系统内的多级数据处理融合。
本申请提出一种消息处理方法，该方法可以用于上述的消息同步组件10中，用于实现系统内消息的异步调用，例如可以用于单个信息采集装置发布的同一消息多模块分级处理的应用场景，还可以用于多个采集装置的多级消息融合。本申请的方法能够在一定程度上满足多级数据处理融合技术中对消息同步功能的需求。
请参照图2，图2是本申请实施例提供的一种消息处理方法的流程示意图，可以用于消息同步组件10中，以解决当系统中存在多个订阅组件30同时处理同一信息采集装置10发布的待处理消息，由于不同的订阅组件30中预设消息处理算法的复杂度不同或订阅组件30的执行主体的计算速度存在差异，导致的系统运行效率差的问题。具体地，如图2所示，该方法包括：
S101，接收信息采集装置发送的待处理消息；
信息采集装置发送的待处理消息是基于时间顺序采集的一系列消息，信息采集装置在消息中标注有时间特征信息，例如时间戳。该步骤对应一个信息采集装置输出的一个或多个待处理消息的应用场景。
S103，获取所述待处理消息的时间特征信息；
S105，基于所述时间特征信息在所述待处理消息中增加消息同步特征，得到所述待处理消息对应的特征标记消息；所述消息同步特征用于表征所述待处理消息的处理顺序；
在实际应用中，可以基于ROS系统架构，基于其ApproximateTime Policy或ExactTime Policy通过消息的时间戳对待处理消息进行同步处理，在同步处理后得到的一组同步消息中分别增加消息同步特征，以表征所述待处理消息的处理顺序，得到具有消息同步特征的特征标记消息。例如可以通过在消息头中增加一个字段Frame_ID，通过其赋值表征一组同步消息的消息同步特征，从而得到一组特征标记消息，同步处理后得到的一组同步消息具有相同的Frame_ID。
S107，将所述特征标记消息分发至所述信息采集装置对应的多个订阅组件各自的组件消息队列；其中，所述多个订阅组件用于处理对应的信息采集装置所发送的待处理消息；
S109，获取所述多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征；
S111，将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一所述特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果。
实际应用中，可以根据自动化系统的消息订阅规则将所述特征标记消息分发至所述信息采集装置对应的多个订阅组件各自的组件消息队列；再通过获取其消息订阅规则中的目标消息同步特征，将消息同步特征与目标消息同步特征进行比对，当消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配时，将特征标记消息发送至对应的订阅组件匹配。
需要说明的是，上述的目标消息同步特征为订阅组件30的标记特征，订阅组件30中用于处理同一消息的多个订阅组件具有相同的目标消息同步特征。当目标消息同步特征与消息同步特征的匹配时，目标消息同步特征相同的订阅组件接收来自消息队列中的特征标记消息，并执行预存的消息处理算法对同一所述特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果。
在本申请的一个实施例中，S111之后上述方法还可以包括：
S201，将所述待处理消息对应的多个消息处理结果发送至信息融合组件，以使所述信息融合组件40对所述多个消息处理结果进行融合处理，得到所述待处理消息对应的融合数据。
特别地，基于前述的实施步骤，该步骤中多个消息处理结果具有相同的Frame_ID。实际应用中，可以设置消息同步组件10基于Frame_ID的赋值，将相同Frame_ID的多个消息处理结果发送至信息融合组件40。
当存在所述消息同步特征与所述目标消息同步特征不匹配的情况时，上述方法还可以包括：
S1120，确定所述消息同步特征与所述目标消息同步特征各自对应的处理顺序；
S1121，若所述消息同步特征的处理顺序早于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，发送告警信息；
S1122，若所述消息同步特征的处理顺序晚于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，将所述消息同步特征对应的所述特征标记消息缓存，等待所述消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配。
需要说明的是，消息同步组件10需基于订阅组件的预设消息订阅规则，建立消息同步特征与目标消息同步特征的对应关系，尤其适用于多个订阅组件订阅同一待处理消息的应用场景。为了保证系统的正常运行，通常还需要设置相应的异常处理步骤，即当消息同步特征的处理顺序与目标消息同步特征对应的处理顺序不匹配时，通过发送告警信息或通过对消息进行缓存等待，当消息同步特征的处理顺序与目标消息同步特征对应的处理顺序匹配时再将消息池中对应的特征标记消息发送至订阅组件以获得对应的消息处理结果。
实际应用中，目标消息同步特征可以是在订阅组件中通过字段设置的表示信息，订阅同一待处理消息的多个订阅组件具有相同的Frame_C_ID，通过建立Frame_C_ID与前述Frame_ID赋值的对应关系确定消息在订阅组件中处理的先后顺序。
在本申请实施例的一个可能的实施方式中，当存在多个订阅组件在同一时间处理同一待处理消息时；在S109之前还可以包括：
S1081，确定所述多个订阅组件处理的当前待处理消息的消息同步特征；
S1082，监测所述多个订阅组件中处理所述当前待处理消息的订阅组件的数量；
S1083，在监测到所述订阅组件的数量为零的情况下，将所述当前待处理消息的消息同步特征在所述待处理消息的处理顺序中对应的下一消息同步特征，确定为所述目标消息同步特征；
S1084，基于所述目标消息同步特征更新所述多个订阅组件的消息同步特征。
实际应用中，当存在多个订阅组件30在同一时间处理同一待处理消息时，由于其处理算法的复杂度或执行主体计算速度的差异性，导致不同的订阅组件对同一待处理消息的处理速度不同，先完成处理的订阅组件需要等待，从而导致系统运行效率低。因此可以在消息同步组件10中设置一个监控函数，通过建立该监控函数的赋值与订阅组件中完成消息处理的订阅组件的数量的对应关系，实现特征标记消息与多个订阅组件30的目标特征消息的同步更新。
如下结合应用场景，通过示例说明本实施例中消息同步组件10通过上述消息同步特征和目标特征消息的对应关系进行消息处理的实施过程。该示例可以用于包括一个信息采集装置、三个订阅组件的应用场景中，该采集装置按照时间先后顺序依次发布M1、M2和M3；三个订阅组件基于时间先后顺序依次订阅M1～M3，在同一时间处理该信息采集装置发布的同一待处理消息。具体地，请参照图3，该消息处理过程包括：
S1，接收信息采集装置发布的待处理消息M1，对应获取M1、M2和M3的时间戳；
该示例中，M1、M2和M3为先后发布的消息，基于时间先后顺序，其分别对应的时间戳不同；
S2，分别在M1、M2和M3的消息头中增加消息同步特征Frame_ID，得到标记后的特征标记消息；
实际操作中，可以在消息投中增设变量Frame_ID，设置其默认值为INVALID(～0))，并赋值。其赋值应基于时间戳的先后顺序进行，例如分别赋值为：M1的Frame_ID为1，M2的Frame_ID为2，M3的Frame_ID为3；
S3，基于订阅组件的订阅规则，获取订阅组件的数量，设置为监控函数的初始值；
本示例中订阅组件的数量为3；操作中可以将监控函数设置为递减函数，本示例中监控函数的初始值为3，用于监控三个订阅组件对当前处理消息的处理进度，当监控函数的值为零时，表征三个组件均完成对当前特征标记消息的处理，此时设置递减函数以步长1递减。
S4，分别在三个订阅组件中增加目标消息同步特征；
实际应用中，可以设置Frame_C_ID的起始值与Frame_ID相等，并以与Frame_ID相同的步长递加，该示例中Frame_C_ID与Frame_ID的初始值为1；
S5，基于订阅规则，依次将标记后M1、M2和M3对应的特征标记消息发送至三个订阅组件对应的消息队列中；
S6，获取待处理消息M1对应的特征标记消息的Frame_ID，获取三个订阅组件当前的Frame_C_ID；
S7，判断Frame_ID是否为有效赋值；
该示例中有效赋值可以是当前赋值不等于初始值INVALID(～0)，并且符合赋值规则。
若为无效赋值，则执行：
S71，忽略当前Frame_ID对应的特征标记消息。
若为有效赋值，则执行：
S72，判断Frame_ID与Frame_C_ID的赋值是否相等；
若赋值相等，则执行：
S73，调用订阅组件30对应的算法，以使其对应处理当前消息队列中对应待处理消息，得到消息处理结果。
若赋值不相等，则执行：
S721，判断Frame_C_ID与Frame_ID的大小
若Frame_C_ID大于当前Frame_ID，则执行：
S7211，发送告警信息；
该告警信息用于表征当前订阅组件处理的特征标记消息不符合订阅规则，存在异常。
若Frame_C_ID小于当前Frame_ID，则执行：
S722，等待，直到Frame_C_ID与Frame_ID相等；
实际应用中，可以设置Frame_C_ID与Frame_ID相等时，回到S721。
S74，判断监控函数的值是否为零
若递减函数的值为零，则执行：
S75，Frame_C_ID与Frame_ID递加，返回S7。
若递减函数的值不为零，则执行：
S741，等待，直到递减函数的值为零。
在本申请的一个实施例中，本申请的方法还包括在接收到第一信息采集装置发送的第一待处理消息和第二信息采集装置发送的第二待处理消息的情况下，S105还包括：
S1051，基于所述时间特征信息对所述第一待处理消息和所述第二待处理消息进行时间同步处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的消息同步特征；
需要说明的是，在实际应用中，第一待处理消息可以是第一信息采集装置发布的一系列消息，第二待处理消息可以是第二信息采集装置发布的一系列消息；第一待处理消息和第二待处理消息均按照时间先后顺序发布，每个消息均具备时间戳。消息同步组件10可以基于时间先后顺序依次对信息采集装置发布的一系列消息进行时间同步处理。得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的消息同步特征指的是得到消息同步特征与时间同步处理后的待处理消息在时间上的先后关系，基于该先后关系定义消息同步特征，以表征所述待处理消息的处理顺序。
S1052，分别在所述第一待处理消息和所述第二待处理消息中增加所述消息同步特征。
基于前面的描述，消息同步特征可以在消息头中增加的字段Frame_ID，通过其赋值来对应时间上的先后关系，以此来表征待处理消息的处理顺序；在本申请实施例的一个可能的实施方式中，在获取到多个特征标记消息各自对应的消息处理结果的情况下，S111之后包括：
S211，基于所述消息同步特征，分别将所述第一待处理消息和所述第二待处理消息各自对应的消息处理结果分时发送至所述信息融合组件，以使所述信息融合组件对所述第一待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，以及对所述第二待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的融合数据。
本申请实施例还提供一种自动驾驶系统，请参照图4，该示例中自动驾驶系统包括：消息同步模块100、信息融合模块400、信息采集模块200和消息订阅模块300；其中，消息同步模块100用于执行上述任一可行实施例的消息处理方法；信息采集模块200用于控制所述系统中至少一个信息采集装置的数据采集；消息订阅模块300用于控制所述系统中至少一个消息订阅组件的消息订阅和消息处理，以得到消息处理结果；信息融合模块400用于基于所述消息处理结果获得融合数据。
实际应用中，自动驾驶系统的信息采集装置可以包括摄像头、激光雷达和毫米波雷达等一种或多种传感器。在一些应用中，自动驾驶系统还可以包括设置在不同位置的一个或多个摄像头、激光雷达和毫米波雷达。相应地，本申请实施例的自动驾驶系统中，信息采集模块200可以用于控制一个或多个传感器的信息采集，主要用于获取车辆运行环境状态信息并发布待处理消息。消息订阅模块300可以包括一个或多个订阅组件，用于实现消息订阅和对待处理消息的数据分析以得到消息处理结果。本申请的自动驾驶系统通过消息同步模块100协调待处理消息在系统内的传输，保证系统消息订阅模块300能够基于预设消息订阅规则和消息发布的先后顺序协同、稳定地完成待处理消息在系统内的多级数据处理融合。
在自动驾驶领域，信息融合模块400用于基于消息处理结果，将各种传感器采集的数据进行多层次，多空间的信息互补或优化组合处理，可以提高整个信息采集系统的智能化。
在一个示例性自动驾驶系统中，消息同步模块100可以用于协同处理摄像头、激光雷达和/或毫米波雷达的从消息发布到数据融合处理中各环节的消息同步及组件调度。尤其适用于存在多个订阅组件同时处理一个待处理消息及存在多级数据融合处理的应用场景。
如下提供一种现有技术的汽车自动驾驶中应用消息同步模块100进行消息处理的示例。请参照图5，图中摄像头基于时间先后顺序发布一系列具有时间戳的待处理消息M1～Mn，车道检测组件、行人检测组件、车道线检测组件分别基于预设订阅规则订阅，在消息同步模块100基于时间戳同步的同步处理后获得该待处理消息，将获得的消息处理结果同步后发送至信息融合组件进行消息处理以获得融合数据。
理想状态下，车道检测组件、行人检测组件、车道线检测组件应该是在同一时间段内处理同一个消息，即都在执行其预设消息处理算法处理M1。然而，事实上由于它们的预设消息处理算法复杂度不同，被调度执行的机会也存在一定的随机性，如果是多核处理，各核处理的速度不相同，都会很难保证这三个组件在处理同一个消息。比如，当车道线检测组件处理速度很快，而行人检测组件处理速度偏慢时会产生图5的现象，车道线检测组件已经开始处理M3了，而行人检测组件还在处理M1(M2和M3被缓存)。如此造成行人检测组件算法复杂但和车道线检测组件在调度上处于同一优先级别，使得其处理消息的速度低于车道线检测组件，产生了“水桶效应”拉低了整个图像处理模块的处理速度。
图6为本申请实施例提供的一种消息同步模块100基于本申请的消息处理方法进行自动驾驶系统内消息协同的示意图。具体地，如图中所示，消息同步模块100在图6的时间戳同步之后增加FrameStater单元对摄像头发布的待处理消息增加消息同步特征(Frame_ID)获得特征标记消息。从而可以在车道检测组件、行人检测组件、车道线检测组件对特征标记消息进行数据分析得到消息处理结果之后，通过Frame_ID对消息处理结果同步后发送给信息融合组件。
如下提供另一种汽车自动驾驶中应用消息同步模块100进行消息处理的示例。请参照图7，该示例中，信息采集模块200用于控制第一信息采集装置摄像头和第二信息采集装置激光雷达采集车辆运行环境的相关数据，摄像头和激光雷达将获取的数据以发布消息的方式向后传递。以图中所示的摄像头发布消息M1和激光雷达发布消息M2为例，说明消息同步模块100通过上述方法实施例处理基于车道检测组件、行人检测组件、车道线检测组件预设订阅规则订阅获得经FrameStater单元处理后的特征标记消息M1’和M2’，将获得的消息处理结果M11'、M12'、M13'基于消息同步特征Frame_ID同步后，发送至信息融合模块400进行消息处理以获得融合数据的过程。具体过程可以包括：
消息同步模块100通过FrameStater单元对经时间戳同步处理的M1和M2增加消息同步特征Frame_ID字段(uint16_t)后得到特征标记消息M1’和M2’。消息同步模块100获取同时处理同一消息的多个组件及组件数量，将该多个组件作为一个监控小组进行消息处理速度的监控。该示例中，车道检测组件、行人检测组件和车道线检测组件同时处理M1，组件数量为3，可以设置一个监控函数，将该组件数量作为其初始值。实际应用中，该监控函数可以定义为字段，每个监控小组共享一个Counter_processing字段(uint16_t)，该字段用于表征同一个Frame_ID消息分发至三个订阅组件处理后，消息还没有处理完成的订阅组件的数量。当三个订阅组件均完成对M1的处理后，Counter_processing字段的取值由3递减为0。
为此，消息同步模块100还设置组件标识单元，用于对系统内的组件增加目标消息同步特征Frame_C_ID，通过Frame_C_ID与消息同步特征Frame_ID的对应关系确定是否调用订阅组件的预设消息处理算法对消息队列中的特征标记消息进行数据分析；消息同步模块100通过Counter_processing字段来维护同一监控小组的Frame_C_ID。当Counter_processing字段的取值为0时，更新Frame_C_ID。
具体地，该示例中Counter_processing初始值为3,Frame_ID的初始值为1(默认是1开始，也可以手动更改，但其值要与FrameStarter单元中设置的Frame_ID字段(uint16_t)初始值相同)。由于Frame_ID约束的存在，处理速度快的订阅组件在处理完当前Frame_ID的消息后，由于其他订阅组件没有处理完成，它们的Frame_ID不会更新，所以此时处理速度快的订阅组件在收到下一Frame_Id的消息后，不会立刻处理，而是先缓存，不去占用CPU的处理时间，把更多的时间留给处理速度慢的订阅组件，由此便尽可能提高模块的总体处理速度，避免产生“水桶效应”。
在分别获得车道检测组件、行人检测组件和车道线检测组件对的消息处理结果M11'、M12'、M13'后，通常系统还需要通过信息融合组件进行数据融合。信息融合组件采用基于Frame_ID的方法对其所订阅的多路消息进行同步，一是保证了对同一摄像头消息的处理结果最后可以再合并为一个消息。二是在保证摄像头消息处理结果有效合并的基础上可以对其他需要合并的消息按基于时间戳(或用户自己决定其他方法)的方法进行同步合并，原因是在FrameStarter单元中已经对所订阅的多路消息按时间戳进行一次同步，并将同步后的消息打上了相同的Frame_ID。具体地，如图6所示，自动驾驶系统的消息同步模块100基于上述的FrameStater单元、组件标识单元及监控字段Counter_processing可以用于解决自动驾驶系统的同一消息分多组件处理时所遇到的调度处理和多级消息同步的问题。
本申请的消息处理方法可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。
本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述控制方法实施例所提供的消息处理方法。图8是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构框图。如图5所示，该电子设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units，CPU)810(处理器810可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器830，一个或一个以上存储应用程序823或数据822的存储介质820(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器830和存储介质820可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质820的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器810可以设置为与存储介质820通信，在服务器800上执行存储介质820中的一系列指令操作。服务器800还可以包括一个或一个以上电源860，一个或一个以上有线或无线网络接口850，一个或一个以上输入输出接口840，和/或，一个或一个以上操作系统821，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。
输入输出接口840可以用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括服务器800的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，输入输出接口840包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，输入输出接口840可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本领域普通技术人员可以理解，图8所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，服务器800还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图8所示不同的配置。
存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
本申请实施例所提供的消息处理方法可以在移动终端、计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。
本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中消息处理方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述的消息处理方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种消息处理方法，其特征在于，包括：
接收信息采集装置发送的待处理消息；
获取所述待处理消息的时间特征信息；
基于所述时间特征信息在所述待处理消息中增加消息同步特征，得到所述待处理消息对应的特征标记消息；所述消息同步特征用于表征所述待处理消息的处理顺序；
将所述特征标记消息分发至所述信息采集装置对应的多个订阅组件各自的组件消息队列；其中，所述多个订阅组件用于处理对应的信息采集装置所发送的待处理消息；
获取所述多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征；
将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一所述特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在接收到第一信息采集装置发送的第一待处理消息和第二信息采集装置发送的第二待处理消息的情况下，所述基于所述时间特征信息在所述待处理消息中增加消息同步特征包括：
基于所述时间特征信息对所述第一待处理消息和所述第二待处理消息进行时间同步处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的消息同步特征；
分别在所述第一待处理消息和所述第二待处理消息中增加所述消息同步特征。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个订阅组件在同一时间处理同一待处理消息；在所述获取所述多个订阅组件当前对应的目标消息同步特征之前包括：
确定所述多个订阅组件处理的当前待处理消息的消息同步特征；
监测所述多个订阅组件中处理所述当前待处理消息的订阅组件的数量；
在监测到所述订阅组件的数量为零的情况下，将所述当前待处理消息的消息同步特征在所述待处理消息的处理顺序中对应的下一消息同步特征，确定为所述目标消息同步特征；
基于所述目标消息同步特征更新所述多个订阅组件的消息同步特征。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述确定所述多个订阅组件处理的当前待处理消息的消息同步特征之前还包括：
基于预设消息订阅规则获取所述多个订阅组件的数量；
在所述多个订阅组件中分别增加目标消息同步特征；所述目标消息同步特征与所述消息同步特征一一对应。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果之后，所述方法还包括：
将所述待处理消息对应的多个消息处理结果发送至信息融合组件，以使所述信息融合组件对所述多个消息处理结果进行融合处理，得到所述待处理消息对应的融合数据。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取到多个特征标记消息各自对应的消息处理结果的情况下，所述将各组件消息队列中，消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配的特征标记消息发送至对应的订阅组件，以使所述多个订阅组件对同一特征标记消息进行消息同步处理，得到所述待处理消息对应的多个消息处理结果之后，所述方法还包括：
基于所述消息同步特征，分别将所述第一待处理消息和所述第二待处理消息各自对应的消息处理结果分时发送至所述信息融合组件，以使所述信息融合组件对所述第一待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，以及对所述第二待处理消息对应的消息处理结果进行信息融合处理，得到所述第一待处理消息和所述第二待处理消息对应的融合数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述消息同步特征与所述目标消息同步特征不匹配的情况下，确定所述消息同步特征与所述目标消息同步特征各自对应的处理顺序；
若所述消息同步特征的处理顺序早于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，发送告警信息；
若所述消息同步特征的处理顺序晚于所述目标消息同步特征对应的处理顺序，将所述消息同步特征对应的所述特征标记消息缓存，等待所述消息同步特征与所述目标消息同步特征匹配。
8.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括：消息同步模块(100)、信息采集模块(200)、消息订阅模块(300)和信息融合模块(400)；
所述消息同步模块(100)用于执行如权利要求1～7任一项所述的消息处理方法；
所述信息采集模块(200)用于控制所述系统中至少一个信息采集装置的数据采集；
所述消息订阅模块(300)用于控制所述系统中至少一个消息订阅组件的消息订阅和消息处理，以得到消息处理结果；
所述信息融合模块(400)用于基于所述消息处理结果获得融合数据。
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，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的消息处理方法。
10.一种电子设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的消息处理方法。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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