[发明专利]基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法

说明书

本发明提供一种基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法，在CAN总线网络中，传感器数据采集平台会周期性的以广播包的方式向外发出连接请求，去发现Node；Node根据连接请求回传应答数据包，携带自身Node‑ID；在连接请求完成后，DDS创建带有Topic‑ID的CAN会话，并且向数据处理模块注册新的Topic；注册完成后创建数据发布者或者订阅者，然后创建数据读写实例。在本发明中数据读写实例实现的核心则是发布者Publisher发送CAN数据包的算法以及订阅者Subscriber接收CAN数据包的算法。本发明基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法，让分布式开发应用程序更加简单有效，尤其是对自动驾驶软件平台分布式通信，只需要在现有硬件平台上升级软件就能实施。

技术领域

本发明涉及数据分发服务技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法。

背景技术

随着AD/ADAS技术不断发展，汽车的辅助功能越来越强大，自动化程度越来越高，而实现这些功能的背后是大量的传感器被应用到汽车上进行环境感知、精确定位、决策、规划以及控制与执行。而大量传感器的应用则带来海量数据交互的问题，要保证整个系统的可靠稳定运行，通常硬件方面重要传感器、域控制器需要做冗余备份，软件方面则必须提供可靠的数据传输方法和异常恢复机制来确保整个系统的稳定性。

目前，自动驾驶软件平台大多采用机器人操作系统ROS或者数据分发服务DDS以实现分布式通信，它们的优点都是基于消息的发布-订阅分布式通信机制，易于多传感器集成。但是，ROS的运行依赖于windows 或者Linux等大型操作系统，对硬件的要求高；另外，ROS各节点通信以ROS Mater为中心，缺乏异常恢复机制，一旦ROS Master异常或者阻塞，将影响整个系统通信。而DDS使用RTPS协议实现点对点的节点关联，实现无中心化的网络拓扑结构，并提供丰富的QoS服务质量策略以及异常恢复机制。同时DDS标准化了分布式实时系统中数据发布、传递和接收的接口和行为，提供了一个与平台无关的数据模型，非常适合于低成本的嵌入式硬件平台，由此可见，对于自动驾驶软件平台分布式通信，DDS比ROS更合适。但不管是ROS还是DDS，它们都是通过Ethernet方式进行数据传输和交互的，而且Ethernet传输大量的传感器测量值会对控制回路的定时参数产生负面影响。而对于汽车上应用最多最广泛的CAN通讯则没有DDS去适配，所以就造成了跟AD/ADAS相关的功能则需要从新部署硬件平台来满足自动驾驶软件的需求。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法，能兼容汽车上最广泛的CAN通讯方式实施自动驾驶软件平台数据分发服务DDS。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明的基于CAN总线数据传输的DDS中间件通讯方法包括以下步骤：

步骤1，在CAN总线网络中，传感器数据采集平台周期性的以广播包的方式向外发出连接请求，去发现传感器节点；

步骤2，传感器节点根据连接请求回传应答数据包，携带自身Node-ID；

步骤3，在连接请求完成后，数据分发服务DDS创建带有Topic-ID的CAN会话，并且向数据处理模块注册新的Topic，包含Topic Type、Topic Name及TopicQoS；多个Topic组成订阅登记列表；

步骤4，注册完成后创建数据发布者和订阅者，发布者创建CAN传输列表，按照每个Topic的传输优先级Priori-num和TopicQoS参数排序，产生CAN数据包，通过CAN总线接口向其订阅者发送CAN数据包；