[发明专利]一种基于硬件加速的激光定位系统及芯片

说明书

本发明涉及一种基于硬件加速的激光定位系统及芯片，该激光定位系统的外围接口分别与地图数据存储介质和CPU存在电性连接关系，该激光定位系统包括读写控制器、AHB总线解析模块、命令参数配置模块、定位修正寄存器、地图匹配判断模块和坐标位置运算模块，与现有技术相比，该激光定位系统在定位修正寄存器内部配置一种支持软件算法调整配置的位置修正数值，使得坐标位置运算模块累加运算获得的目标点的修正坐标值能够适应不同的工作环境，也让激光定位系统处理坐标位置更为灵活，满足在不同的处理场景中的大批量激光点云数据处理，既能保证系统的稳定性，又保证定位目标点的灵活性。

技术领域

本发明涉及硬件电路加速的技术领域，具体涉及一种基于硬件加速的激光定位系统及芯片。

背景技术

移动机器人在采用激光雷达进行地图构建和定位时，由于激光雷达是360度旋转扫描环境障碍物轮廓信息的，所以激光雷达每旋转一圈就得到一批用于描述环境轮廓线段的激光点云数据，目前一般采取软件算法完成激光点云数据与栅格地图之间的匹配，从而得到移动机器人的当前位置信息。

其中，所述软件算法的基本流程是：CPU读取激光点云数据，再将激光点云数据与栅格地图进行一一匹配，得到有效的匹配结果，然后将结果写入到存储介质，软件通过对匹配结果进行处理，从而得到当前移动机器人的位置信息。现有的 SOC中的CPU在访问存储器时的基本流程为：CPU发出访问指令，经过AHB总线，查找到存储器所在的空间，对存储器进行访问。访问成功则存储器会对AHB总线发出成功响应的信号，同时送出其他CPU希望得到的数据，AHB总线将这些信号传导回CPU完成一次指令的操作。由于CPU的访问工作频率往往高于存储器的读写频率,以至于CPU每发出一条指令对存储器进行读写操作时都要等待好几个时钟周期才能获得存储器的响应，大大降低了CPU的运行效率。所以上述软件系统对激光点云数据反复读写、比对的操作通过CPU干预完成数据处理和传输是非常消耗软件资源的，并抢占了其他模块的CPU工作时间，影响其他模块的工作速度，尤其在大量的数据通信的时候会大大增加CPU的工作负担，严重影响整体芯片的性能。

为了解决上述问题，中国发明专利申请2018104028911公开一种激光陀螺仪数据的硬件加速电路，但是部分硬件运算参数是固定的，不便于根据移动机器人所处的工作环境的变化而进行适应性的参数调整配置，使得这个硬件加速电路处理激光点云数据不灵活，不适应多种工作环境下执行定位任务，进而影响算法执行效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，让读取的激光点云数据能够适应在更多工作环境定位，本发明提供一种基于硬件加速的激光定位系统，具体的技术方案如下：