[发明专利]基于FPGA和ROS的嵌入式通信系统、方法、装置、介质及车辆

说明书

本发明公开了一种基于FPGA和ROS的嵌入式通信系统、方法、装置、介质及车辆，所述系统中的ROS发布者节点用于基于话题发布ROS数据包，话题中预先配置ROS数据包的优先级等级；ROS订阅者节点用于订阅话题，并监听话题对应的ROS数据包；对话题进行解析，以获得ROS数据包的优先级等级；当ROS数据包的优先级等级高于优先级阈值时，将ROS数据包发送至FPGA硬件加速器；FPGA硬件加速器用于对ROS数据包进行硬件解码，并将解码获得的第一ROS内容发送至存储器；存储器用于存储接收到的第一ROS内容；执行器用于通过FPGA硬件加速器从存储器中获取第一ROS内容，解析第一ROS内容获得控制指令，并执行控制指令。采用本发明的技术方案能够通过降低时延，提升自动驾驶的反应速度。

技术领域

本发明涉及自动驾驶及通信技术领域，尤其涉及一种基于FPGA和ROS的嵌入式通信系统、方法、装置、计算机可读存储介质及车辆。

背景技术

ROS(Robot Operating System，机器人操作系统)是专为机器人软件开发所设计出来的一套操作系统架构，在汽车自动驾驶领域也是常用的一种系统架构。ROS提供了一种发布和监听的机制，通过ai芯片将神经网络识别的结果通过广播的机制发布出去，其他传感器作为一个节点进行监听，并根据监听结果作出相应的反应。

传统的基于ROS的软硬件嵌入式通信架构在处理传统场景问题时，虽然能够实现较低的时延，但是，在汽车自动驾驶应用场景中，相对于自动驾驶需要及根据接收到的命令执行相应动作来说，传统的通信架构所带来的时延还是比较大的，并不能满足自动驾驶需求，导致自动驾驶的反应速度较慢。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于FPGA和ROS的嵌入式通信系统、方法、装置、计算机可读存储介质及车辆，能够通过降低时延，从而提升自动驾驶的反应速度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种基于FPGA和ROS的嵌入式通信系统，包括ARM处理器、FPGA硬件加速器、存储器和执行器；所述ARM处理器中包括ROS发布者节点和ROS订阅者节点；

所述ROS发布者节点，用于基于预设的话题发布ROS数据包；其中，所述话题中预先配置了所述ROS数据包的优先级等级；

所述ROS订阅者节点，用于订阅所述话题，并监听所述话题对应的所述ROS数据包；对所述话题进行解析，以获得所述ROS数据包的优先级等级；当所述ROS数据包的优先级等级高于预设的优先级阈值时，将所述ROS数据包发送至所述FPGA硬件加速器；

所述FPGA硬件加速器，用于对接收到的所述ROS数据包进行硬件解码，并将解码获得的第一ROS内容发送至所述存储器；

所述存储器，用于存储接收到的所述第一ROS内容；

所述执行器，用于通过所述FPGA硬件加速器从所述存储器中获取所述第一ROS内容，解析所述第一ROS内容获得控制指令，并执行控制指令。

进一步地，所述系统还包括软件加速器；则，

所述ROS订阅者节点，还用于当所述ROS数据包的优先级等级不高于所述优先级阈值时，将所述ROS数据包发送至所述软件加速器；

所述软件加速器，用于对接收到的所述ROS数据包进行软件解码，并将解码获得的第二ROS内容发送至所述存储器；

所述存储器，还用于存储接收到的所述第二ROS内容；

所述执行器，还用于从所述存储器中获取所述第二ROS内容，解析所述第二ROS内容获得控制指令，并执行控制指令。

进一步地，所述优先级等级包括高优先级和低优先级，所述优先级阈值为低优先级；则，