CN118860691B 消息通信方法、计算机系统及代理装置 （深圳引望智能技术有限公司）

202010060807.X2020.01.19道万科城社区华为公司华为总部办公驾驶系统能够同时具备第一计算机系统与第二第一消息的格式是第一计算机系统能够识别的2AUTOSAR系统的事件模式与ROS的主题模式互通；AUTOSAR系统的方法模式与ROS的服所述第一子模块用于连通AUTOSAR系统的事件模式和ROS所述第二子模块用于连通AUTOSAR系统的方法模式和ROS的服务所述第三子模块用于连通AUTOSAR系统的参数模式和ROS所述AUTOSAR系统与所述ROS通过代理装置互通包括：初始化阶段、服务所述代理装置包括第一代理模块和第二代理模块，所述第一代理模块所述代理装置与所述AUTOSAR系统基于DDS的通信所述代理装置与所述ROS基于ros_comm或ros中间件层的通信逻及所述代理装置发布第一发布者信息，并获取所述ROS中与所述第一发布者匹配的第一所述AUTOSAR系统的DDS通信模块的第一对象生成第一消息，所述第一消息可以被所述AUTOSAR系统使用第一序列化函数将所述第一消息转所述代理装置使用第一序列化函数将所述第二消息转换为第三消息3所述代理装置将所述第三消息转换为第四消息，所述第四消息可以被所述ROS的应用模块识别；所述代理装置使用第二序列化函数将所述第四消息转换为第五消息所述代理装置根据所述第三消息中的实例标识符将所述第三消息分所述代理装置中的第二对象将第五消息发送给代理装置中的第三对象所述ROS使用第二序列化函数将所述第五消息转换为第六消息，所述第六消息可以被所述ROS将所述第六消息分配给第四对象，所述第四对象从订阅接口读取所述第六消所述ROS使用第二序列化函数将所述第七消息转所述代理装置使用第一序列化函数将所述第八消息转换为第九消息所述代理装置将所述第九消息转换为第十消息，所述第十消息可以被所述AUTOSAR系所述代理装置使用第一序列函数将所述第十一消息序列化所述代理装置向所述AUTOSAR系统发送所4[0002]如图1所示，自动驾驶车辆软件架构可以包括应用层和框架层。应用层包含了感信逻辑等。当前业界一般使用汽车开放系统架构(automotiveopensystem驶系统或辅助自动驾驶系统能够同时具备第一计算机系统与第二计算机系统的优良特性，从而提高了自动驾驶系统或辅助自动驾驶系统或辅助自动驾驶系统中加入代理装置用于转换第一计算机系统和第二计算机系统的消息统或辅助自动驾驶系统能够同时具备第一计算机系统与第二计算机系统的优良特性（例[0008]在一种可能的实现方式中，第一消息是远程过程调用RPC模式的消息或参数模式的消息，第一消息包括第一消息标识符，第一消息标识符包括方法标识符和/或参数标识5[0009]在一种可能的实现方式中，第一计算机系统包括的第一[0011]在一种可能的实现方式中，第一计算机系统包括ROS，第二计算机系统包括系统的消息也可以准确对应到AUTOSAR系统中的应者的QoS的值定义接收者要求的服务质量。发送者的QoS与接收者的QoS兼容指发送者提供至第二计算机系统的格式的逻辑，使得第一计算机系统与第二计算机系统实现消息的通6[0015]在一种可能的实现方式中，第一消息是远程过程调用RPC模式的消息或参数模式的消息，第一消息包括第一消息标识符，第一消息标识符包括方法标识符和/或参数标识算机系统能够识别的消息标识符的对应关系，确定第一消息标识符对应的第二消息标识符。第二消息包括第二消息标识符第二消息标识符包括方法标识符和/或参数标识符。这计算机系统中远程过程调用模式和参数模式的[0016]在一种可能的实现方式中，第一计算机系统包括的第一得AUTOSAR系统中发送的消息可以准确对应到ROS中[0018]在一种可能的实现方式中，第一计算机系统包括ROS，第二计算机系统包括AUTOSAR系统的消息也可以准确对应到AUTOSAR系统中的应在ROS与AUTOSAR系统通信时，发送消息的发送者与接收消息的接收者，主题一致且QoS兼机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式提供的7机执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式提供的[0035]图4为可适用于本申请实施例的基于AUTOSAR系统的自动驾驶或辅助自动驾驶系[0039]图8为可适用于本申请实施例的基于ROS的自动驾驶或辅助自动驾驶系统的结构[0042]图11为本申请实施例提供的一种基于代理模式实现AUTOSAR系统与ROS的互通方8[0043]图12为本申请实施例提供的一种基于直通模式实现AUTOSAR系统与ROS的互通方[0044]图13为本申请实施例提供的一种AUTOSAR系统与代理装置服务发现方法的流程示[0046]图15为本申请实施例提供的一种基于代理模式实现AUTOSAR系统与ROS消息通信方法中AUTOSAR系统通过代理装置向ROS发送消息的方法[0047]图16为本申请实施例提供的一种基于代理模式实现AUTOSAR系统与ROS消息通信方法中ROS通过代理装置向AUTOSAR系统发送消息的方[0048]图17为本申请实施例提供的一种基于直通模式实现AUTOSAR系统与ROS消息通信[0049]图18为本申请实施例提供的另一种基于直通模式实现AUTOSAR系统与ROS消息通[0052]图2为可适用于本申请实施例提供的一种车辆100的功能9[0058]定位系统122可用于估计车辆100的地理位置。惯性测量单元124用于基于惯性加[0059]雷达126可利用无线电信号来感测车辆100的周边环境内的物体。在一些实施例[0065]制动单元136用于控制车辆100减速。制动单元136可使用摩擦力来减慢车轮12形式来减慢车轮121转速从而控制车辆100[0066]计算机视觉系统140可以操作来处理和分析由相机130捕捉的图像以便识别车辆100周边环境中的物体和/或特征。所述物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍[0068]障碍规避系统144用于识别、评估和避免或者以其他方式越过车辆100的环境中于车辆100与位于车内的其它设备通信的手段。例如，麦克风150可从车辆100的用户接收[0072]无线通信系统146可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。充电锂离子或铅酸电池。这种电池的一个或多个电池组可被配置为电源为车辆100的各种[0074]车辆100的部分或所有功能受计算机系统112控制。计算机系统112可包括至少一令115。计算机系统112还可以是采用分布式方式控制车辆100的个体组件或子系统的多个116可包括在外围设备108的集合内的一个或多个输入/输出设备，例如无线通信系统146、来自控制系统106的输入以便控制转向系统132来避免由传感系统104和障碍规避系统144器114可以部分或完全地与车辆100分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信[0084]如图3所示，为可适用于本申请实施例的计算机系统的结构示意图，计算机系统101包括处理器103，处理器103和系统总线105耦合。处理器103可以是一个或者多个处理157相连接的接口可以是USB接口。连接。系统内存135和系统总线105耦合。运行在系统内存135的数据可以包括计算机系统操作系统137之间的交互:等待使用者的输入,向操作系统137解释使用者的输入,并且处[0094]在另一个示例中，图3中的操作系统137的软件架构可以是图1所示的自动驾驶车然不限于此。如图4所示的AUTOSAR系统20（为基于AUTOSAR的自动驾驶或辅助自动驾驶系统可以包括应用模块201和通信模块202。应用模块201可以对应于图1中的应用层101a，[0098]通信模块202可以包括沟通模式层301、结合层（DDSbindinglayer）302和消息的数据类型为char。DDS303提供消息接口用于定义所收发消息的消息格式和数据类有与其对应的若干QoS。阅者数据读取者（sb_datareader）、AUT多个数据写入者404（如图5中的数据写入者404_1和数据写入者404_2一个订阅者403可取者的DEADLINEQoS兼容指数据写入者的DEADLINEQoS的持续时间小于数据读取者的[0113]如图6所示，为可适用于本申请实施例的一种DDS的发布订阅模型。图6中发布者402创建了两个数据写入者（如图6中的数据写入者404_1和数据写入者404_2订阅者403入者404_1与数据读取者405_1具有相同的主题1和相兼容的QoS，且数据写入者404_2与数据读取者405_2具有相同的主题1和相兼容的QoS，则DDS可以建立数据写入者404_1与数据域的域参与者的数据读取者和数据写入者才能根据主题与QoS建立[0117]如图8所示的ROS70(为基于ROS的自动驾驶或辅助自动驾驶系统)可以包括应用模块702可以对应于图1中的框架层102a，用于进行应用模块701中不同应用程序之间数据的[0119]沟通模式层7020可以提供如下消息沟通模式：主题模式、服务/请求（service/发送更改后的参数的值。消息沟通模式是用户可见的逻辑，它们的具体实现借助了ros_[0121]ros_comm7021的通信模式也是一种发布订阅模型。该发布订阅模型中包括主节[0136]本申请实施例中的DDS中为了区分同一主题的不同应用程序的进程引入了实例标[0140]AUTOSAR系统中参数标识符用于指示AUTOSAR系统中应用程序进程设置或者获取[0148]但是，对于AUTOSAR系统与ROS通信模块底层来说，由于AUTOSAR系统底层借助的[0155]基于代理模式实现AUTOSAR系统与ROS的互通，让中间的代理装置作为AUTOSAR系送格式转换后的消息。也可以接收ROS93中通信模块931发送的消息，并将该消息转换为个AUTOSAR系统91中的应用程序。它们的通信，在底层遵循DDS9112的通信逻辑，即调用AUTOSAR的底层通信对等为例进行说明。在ROS底层引入DDS9112基础通信模块以解决上述[0165]2.ROS应用模块消息格式向AUTOSAR[0167]需要说明的是，基于直通模式实现AUTOSAR系统与ROS的互通，使AUTOSAR系统与[0171]AUTOSAR系统10的通信模块1102通过DDS1023与ROS11的通信模块112的DDS1123连[0172]结合层1122用于将DDS1123接收到的AUTOSAR系统10中的多种消息沟通模式的消模块用于将AUTOSAR系统10应用模块101能够识别的事件模式的消息转换为ROS11中应用模够识别的方法模式的消息转换为ROS11中应用模块1111能够识别的服务/请求模式的消息，还一个子模块用于将AUTOSAR系统10应用模块101能够识别的参数模式的消息转换为ROS11[0175]AUTOSAR系统中应用程序进程与ROS中应用程序进程创建完毕之后，AUTOSAR系统[0176]当AUTOSAR系统中应用程序的进程的消息沟通模式包括事件模式时，第一代理模块初始化完成后，第一代理模块包括与AUTOSAR系统中通信模块主题和实例标识符相同且[0177]当AUTOSAR系统中应用程序的进程的消息沟通模式包括方法模式时，第一代理模块初始化完成后，第一代理模块包括与AUTOSAR系统中通信模块方法标识符和实例标识符[0178]当AUTOSAR系统中应用程序的进程的消息沟通模式包括参数模式时，第一代理模[0179]当ROS中应用程序的进程的消息沟通模式包括主题模式时，第二代理模块初始化始化完成后，第二代理模块包括与ROS中通信模块服务/请求标识符相同的发布者和/或订[0181]当ROS中应用程序的进程的消息沟通模式包括参数模式时，第二代理模块初始化理装置可以通过获取配置文件获取上述信息，或者代理装置接收AUTOSAR系统和/或ROS发[0183]本申请实施例对自动驾驶系统或辅助自动驾驶系统初始化的触发条件不进行限[0185]服务发现阶段包括实施例一中AUTOSAR系统与代理装置的服务发现流程；以及实[0187]如图13所示，为本申请实施例提供的一种AUTOSAR系统与代理装置服务发现方法[0189]具体的，AUTOSAR系统中第一数据写入者向代理装置中的第一数据读取者发送主[0197]具体的，AUTOSAR系统中的发布者数据写入者向代理装置中的订阅者数据读取者读取者是代理装置中与第二数据写入者匹配的任意一个数[0202]上述S100~S107为AUTOSAR系统中的数据写入者与代理装置中的数据读取者的匹[0205]如图14所示，为本申请实施例提供的一种代理装置与ROS服务发现方法的流程示并判断该订阅者信息中订阅的消息的主题与第一发布者信息中的主题是否相同。依此类[0217]ROS主节点可以将ROS主节点中所有订阅者信息中订阅的消息的主题与第一发布[0219]AUTOSAR系统与代理装置的服务发现完成之后，数据写入者与数据读取者之间建[0229]具体的，AUTOSAR系统中的应用模块调用DDS的写接口向通信模块的DDS发送消息[0233]当消息1是方法或参数模式的消息时，第一对象的主题与消息1中的方法标识符代理装置将与第二对象的实例标识符不同的消[0240]示例性的，AUTOSAR系统中的方法标识符与ROS中服务/请求标识符的对应关系如对应的参数标识符。代理装置对消息3进行格式转换生成的消息4中包括第二消息标识符。[0246]示例性的，AUTOSAR系统中的参数标识符与ROS中的参数标识符的对应关系如表2[0250]S306：代理装置利用第二序列化函数将消息4序列化为消息5。消息5的格式是能[0254]当消息5是服务/请求或参数模式的消息时，第三对象发布的消息的主题与消息5[0260]S311：ROS获取第二消息标识符中的服务/请求标识符指示的服务/请求的执行结实施例四中的ROS通过代理装置向AUTO[0271]具体的，ROS中的应用模块调用通信模块的发布接口向通信模块的ros_comm发送[0277]当消息9包括ROS中的参数标识符时，代理装置根据AUTOSAR系统中的参数标识符与ROS中的参数标识符的对应关系，获取ROS中的参数标识符对应的AUTOSAR系统中的参数识符与ROS中的服务/请求标识符的对应关系，获取ROS中的服务/请求标识符对应的AUTOSAR系统中的方法标识符。代理装置将消息9转换为的消息10包括所获取的AUTOSAR系[0281]需要说明的是S407是可选的，当消息10包括配置的实例标识符时，则不用执行[0289]AUTOSAR系统中应用程序进程与ROS中应用程序进程创建完毕之后，AUTOSAR系统分发服务初始化完成后，包括与AUTOSAR系统中通信模块方法标识符和实例标识符相同且分发服务初始化完成后，包括与AUTOSAR系统中通信模块参数标识符和实例标识符相同且[0293]本申请实施例对ROS通信模块转换层中实例标识符的获取方式不进行限制，例如AUTOSAR系统和/或ROS应用模块发送[0294]本申请实施例对自动驾驶系统或辅助自动驾驶系统初始化的触发条件不进行限[0297]AUTOSAR系统中的数据写入者与ROS中的数据读取者服务发现方法流程可以参考实施例一中S100~S108中的AUTOSAR系统中的数据写入者与代理装置中的数据读取者的服[0300]具体参考实施例六中基于直通模式实现AUTOSAR系统与ROS的互通中的消息通信现了ROS将与第二对象的实例标识符不同的[0324]需要说明的是，S602是可选的，当消息6包括配置的实例标识符时，不需要执行[0325]S603：ROS利用第一序列化函数将消息7序列化为消息8。消息8的格式是能够被是ROS中的任意一个数据写入者，且该数据写入者写入数据的主题与消息8中的主题相同，[0329]S606：AUTOSAR系统根据消息9中的实例标识符对消息9进行消息过滤。具体的，AUTOSAR系统将消息9分配给第二对象。第二对象是AUTOSAR系统中与第一对象匹配的数据[0330]后续，AUTOSAR系统的通信模块向AUTOSAR系统的应用模块的消息9中实例标识符实现将ROS通信模块的沟通模式层可以识别的消息格式转换为AUTOSAR系统通信模块的沟对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块501和第二代理模块502。其中，第一代理模块501用于接收第一计算机系统发送的第一消括的第二对象接收的消息的主题相同。第一计算机系统包括的第一对象接收的消息的主提供的任一种计算机系统90的解释以及有益效果的描述均可参考上