自动驾驶系统的模式切换方法、装置及电子设备与流程

1.本公开涉及人工智能技术领域中的无人驾驶技术，尤其涉及一种自动驾驶系统的模式切换方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.自动驾驶系统在实际运行过程中有各种各样的运行场景，不同的场景需要运行的功能组件不同，也就对应了自动驾驶系统的不同模式，因此自动驾驶系统在运行过程中经常需要进行模式切換。
3.相关技术中的模式切换大多采用单进程的模式切换方案，然而，目前自动驾驶系统往往采用分布式结构，自动驾驶系统中功能组件很多，不同的功能组件可能运行在不同的进程中，这些进程可能运行在同一台主机或不同主机上，因此这种模式切换方案不适用于分布式的自动驾驶系统。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种适用于分布式自动驾驶系统的自动驾驶系统的模式切换方法、装置及电子设备。
5.根据本公开的第一方面，提供了一种自动驾驶系统的模式切换方法，包括：
6.通过模式切换监控组件获取模式切换指令；
7.根据所述模式切换指令，通过模式切换监控组件向至少两个进程中的目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求，所述模式切换请求中包括目标模式；
8.通过所述模式切换服务组件控制所述目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至所述目标模式对应的第二组件。
9.根据本公开的第二方面，提供了一种自动驾驶系统的模式切换装置，包括：
10.获取模块，用于通过模式切换监控组件获取模式切换指令；
11.发送模块，用于根据所述模式切换指令，通过模式切换监控组件向至少两个进程中的目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求，所述模式切换请求中包括目标模式；
12.切换模块，用于通过所述模式切换服务组件控制所述目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至所述目标模式对应的第二组件。
13.根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
14.至少一个处理器；以及
15.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
16.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述第一方面所述的方法。
17.根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述第一方面所述的方法。
18.根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，所述程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从所述可读存储介质读取所述计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序使得电子设备执行第一方面所述的方法。
19.根据本公开的技术方案，实现了对分布式自动驾驶系统的模式切换。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
22.图1是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的示意图；
23.图2是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的模式切换方法的流程示意图；
24.图3是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的模式切换装置的结构示意图；
25.图4是用来实现本公开实施例的方法的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
26.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
27.图1是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的示意图。其中示意了分布式模式系统中多进程及跨机进程的场景。如图1中所示，图中示意了自动驾驶系统中包含的进程a(process a)、进程b(process b)和进程c(process c)。其中，进程a和进程b部署在机器1(machine1)上，进程c部署在机器2(machine2)上。三个进程都支持两种模式，分别为模式1(model)和模式2(mode2)，每种模式都包含若干功能组件，例如进程a的模式1包括组件1(component1)和组件2(component2)，模式2包括组件3(component3)和组件4(component4)。此外，自动驾驶系统中还可以包含不需要进行模式切换的进程，如图中进程d(process d)，无论自动驾驶系统运行在哪种模式，进程d中均运行组件13和组件14。图1中仅以两种模式进行示意，实际应用中进程可以支持多种模式，不同进程对应的模式可以不同，例如除上述示例之外，自动驾驶系统中还可以包括其他对应于模式3、模式4等的进程。
28.除了上述的功能组件之外，为了实现模式切换，本公开实施例的进程中还包括了模式切换监控组件(mode switch)和模式切换服务组件(mode service)。其中，任意进程中均可以包括模式切换监控组件，图1中以进程a和进程c中包括模式切换监控组件为例，在实际应用中可以根据需要在进程中设置模式切换监控组件。而模式切换服务组件可以设置在所有支持两种以上模式的进程中，例如上述三个进程a、b、c中都包括模式切换服务组件，而进程d中不包括模式切换服务组件。图1中进程a还包含人机接口(human machine interface，hmi)组件。
29.模式切换监控组件用于获取用户通过人机接口触发的模式切换指令，或者，来自其他信号触发的模式切换指令，例如在车辆行驶过程中因为场景发生变化而自动触发。模式切换服务模块用于接收来自模式切换监控模块的模式切换请求，如果接收到模式切换令请求，则对其所在进程的组件进行模式切换。
30.在上述架构的基础上，本公开提供一种自动驾驶系统的模式切换方法、装置及电子设备，应用于人工智能技术领域的无人驾驶领域，具体可以应用在自动驾驶车辆的运行场景切换过程中，以实现针对分布式自动驾驶系统的模式切换。
31.下面，将通过具体的实施例对本公开提供的自动驾驶系统的模式切换方法进行详细地说明。可以理解的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
32.图2是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的模式切换方法的流程示意图。该方法的执行主体为自动驾驶系统的模式切换装置，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现。如图2所示，该方法包括：
33.s201、通过模式切换监控组件获取模式切换指令。
34.模式切换指令可以是用户通过人机接口触发的，例如用户点击人机接口界面上的模式切换按钮触发，或者，也可以是自动驾驶车辆在行驶过程中自动触发的，例如自动驾驶车辆行驶过程中场景发生变化，例如由正常行驶的场景切换至自动停车的场景，从而触发模式切换。模式切换监控组件可以是自动驾驶系统中任一进程中的模式切换监控组件。
35.s202、根据模式切换指令，通过模式切换监控组件向至少两个进程中的目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。
36.其中，模式切换请求中包括目标模式。
37.本步骤中的至少两个进程是指分布式自动驾驶系统所包括的所有进程，目标进程是指涉及模式切换的进程，也就是支持两种以上模式的进程，根据模式切换指令，模式切换监控组件向目标进程中的模式切换服务组件发送模式切换请求，目标进程可以包括一个或多个。例如，进程a中的模式切换监控组件向进程a、b、c中的模式切换服务组件分别发送模式切换请求。
38.s203、通过模式切换服务组件控制目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至目标模式对应的第二组件。
39.目标进程中的模式切换服务组件在接收到模式切换请求后，根据模式切换请求中的目标模式，切换该进程中运行的组件，将运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至目标模式对应的第二组件，例如，对于进程a，将其中运行的组件由模式1对应的组件1和2，切换为模式2对应的组件3和4。
40.需要说明的是，对于一个目标进程，若其对应的模式并不包含目标模式，则其无需进行切换。例如一个目标进程对应模式3和模式4，若目标模式为模式2，则该目标进程不需要进行切换。
41.本公开实施例中，通过在进程中设置模式切换监控组件以及模式切换服务组件，通过一个模式切换监控组件向其他进程的模式切换服务组件发送模式切换请求，进而实现了分布式自动驾驶系统的模式切换。
42.在上述实施例的基础上，对模式切换的场景和切换方式进行说明。上述实施例中
时针对模式的切换，也就是对模式对应的所有组件进行切换，切换操作可以包括加载、卸载、使能、禁用、重置等。在实际使用中，除了上述对模式的切换外，还存在针对组件的切换场景，也就是对组件进行加载、卸载、使能、禁用、重置等操作。
43.此外，在进行模式切换时，切换方式也可以分为两种，一种为轻量切换，另一种为深度切换。其中，轻量切换是先禁用当前模式，然后再使能目标模式；深度切换则是先禁用当前模式，然后卸载当前模式，然后加载目标模式，再使能目标模式。在实际使用中可以根据需要采用轻量切换或深度切换，例如有的切换场景对时效要求较高，则采用轻量切换，以实现快速切换，而有的切换场景下，当前模式和目标模式之间存在冲突，例如某些组件不能同时运行，则需要使用深度切换。
44.可选的，根据当前模式和目标模式，确定切换方式，切换方式为轻量切换方式和深度切换方式中的一种；根据切换方式，通过模式切换服务组件控制目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至目标模式对应的第二组件。
45.可选的，切换方式是轻量切换方式；根据轻量切换方式，通过模式切换服务组件禁用第一组件，并使能第二组件。例如，针对前述示例的进程a，根据轻量切换方式，先禁用组件1和组件2，再使能组件3和组件4。从而实现快速切换。
46.可选的，切换方式是深度切换方式；根据深度切换方式，通过模式切换服务组件禁用并卸载第一组件，加载并使能第二组件。例如，针对前述示例的进程a，根据深度切换方式，先禁用组件1和组件2，再卸载组件1和组件2，之后，加载组件3和组件4，再使能组件3和组件4。从而保证模式切换成功，避免组件冲突。
47.以下进一步对组件之间的通信机制进行说明。
48.本公开实施例的自动驾驶系统中，每个进程中包括一个发现组件，该发现组件用于监控其所在进程中所有组件的状态，也就是组件上线或下线的状态。可选的，通过发现组件监控发现组件所在进程中所有组件的状态；将组件的状态进行广播，以使模式切换监控组件根据模式切换指令和组件的状态，向至少两个进程中目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求，从而保证模式切换请求正确发送。
49.自动驾驶系统中的每个组件上线或下线时，其所在进程中的发现组件均可以获取到组件的状态，并将组件的状态广播，从而使得其他进程的发现组件也可以获取到这些组件的状态，也就是说，自动驾驶系统中任一进程均可以获取到其他进程中所有组件的状态。对于模式切换服务组件，发现组件同样可以获取模式切换服务组件的状态。
50.对于涉及模式切换的目标进程，也就是支持两种以上模式的进程，其中包括了模式切换服务组件。模式切换监控组件在获取到模式切换指令后，即可根据发现组件获取到的目标进程的模式切换服务组件的状态，向目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。从而实现跨进程的模式切换。
51.由于自动驾驶系统中的进程可能部署在同一机器(或称为主机或设备)或不同机器，组件之间可以相应的采用不同的通信方式，例如，同一个进程中的不同组件或者同一台机器上的不同进程的组件之间可以通过共享内存的方式进行通信。而不同机器上的组件之间可以采用分布式实时通信的方式，例如数据分发服务(data distribution service，dds)进行通信。
52.可选的，模式切换监控组件和目标进程部署在同一个设备中；通过模式切换监控
组件，采用共享内存的方式向目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。从而提高通信效率。
53.可选的，模式切换监控组件和目标进程部署在不同设备中；通过模式切换监控组件，采用分布式实时通信的方式向目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。从而保证跨机情况下的正常通信。
54.此外，由于自动驾驶系统进行模式切换时有可能出现切换失败的情况，因此本公开实施例针对此加入异常处理功能。在模式切换监控组件向模式切换服务组件发送模式切换请求时，可以在模式切换请求中加入超时参数，模式切换服务组件在超时时间内没有完成切换的情况下则触发报警，并反馈切换失败原因，从而避免自动驾驶系统在切换失败的情况下陷入长时间等待。
55.图3是根据本公开实施例提供的一种自动驾驶系统的模式切换装置的结构示意图。如图3所示，自动驾驶系统的模式切换装置500包括：
56.获取模块301，用于通过模式切换监控组件获取模式切换指令；
57.发送模块302，用于根据模式切换指令，通过模式切换监控组件向至少两个进程中的目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求，模式切换请求中包括目标模式；
58.切换模块303，用于通过模式切换服务组件控制目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至目标模式对应的第二组件。
59.在一种实施方式中，切换模块303包括：
60.确定单元，用于根据当前模式和目标模式，确定切换方式，切换方式为轻量切换方式和深度切换方式中的一种；
61.控制单元，用于根据切换方式，通过模式切换服务组件控制目标进程中运行的组件由当前模式对应的第一组件切换至目标模式对应的第二组件。
62.在一种实施方式中，切换方式是轻量切换方式；控制单元，包括：
63.第一控制子单元，用于根据轻量切换方式，通过模式切换服务组件禁用第一组件，并使能第二组件。
64.在一种实施方式中，切换方式是深度切换方式；控制单元，包括：
65.第二控制子单元，用于根据深度切换方式，通过模式切换服务组件禁用并卸载第一组件，加载并使能第二组件。
66.在一种实施方式中，发送模块302，包括：
67.发现单元，用于通过发现组件监控发现组件所在进程中所有组件的状态；
68.广播单元，用于将组件的状态进行广播；
69.第一发送单元，用于通过模式切换监控组件根据模式切换指令和组件的状态，向至少两个进程中目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。
70.在一种实施方式中，模式切换监控组件和目标进程部署在同一个设备中；发送模块302，包括：
71.第二发送单元，用于通过模式切换监控组件，采用共享内存的方式向目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。
72.在一种实施方式中，模式切换监控组件和目标进程部署在不同设备中；发送模块302，包括：
73.第三发送单元，用于通过模式切换监控组件，采用分布式实时通信的方式向目标进程的模式切换服务组件发送模式切换请求。
74.本公开实施例的装置可用于执行上述方法实施例中的自动驾驶系统的模式切换方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
75.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。
76.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种计算机程序产品，程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
77.图4是用来实现本公开实施例的方法的电子设备的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
78.如图4所示，电子设备400包括计算单元401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的计算机程序或者从存储单元408加载到随机访问存储器(ram)403中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 403中，还可存储设备400操作所需的各种程序和数据。计算单元401、rom 402以及ram 403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
79.电子设备400中的多个部件连接至i/o接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
80.计算单元401可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元401的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元401执行上文所描述的各个方法和处理，例如自动驾驶系统的模式切换方法。例如，在一些实施例中，自动驾驶系统的模式切换方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计算机程序加载到ram 403并由计算单元401执行时，可以执行上文描述的自动驾驶系统的模式切换方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行自动驾驶系统的模式切换方法。
81.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实
现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
82.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
83.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
84.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
85.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
86.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server"，或简称"vps")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
87.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，
只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
88.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。