基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法，包括：车身域和娱乐域；车身域基于QNX操作系统，包含至少1个基于ROS2的车身域节点单元；娱乐域基于安卓操作系统，包含至少1个基于ROS2的娱乐域节点单元；车身域节点单元和娱乐域节点单元都包含基于ROS2的上层应用和服务单元；车身域和娱乐域的上层应用、车身域和娱乐域的服务单元之间基于ROS2的DDS通信机制实现数据交互。本发明专利技术使用开源方式的ROS2中间件实现了SOA架构的智能座舱系统，使得系统的开放性更好，更易于移植和修改，与自动驾驶域可以无缝衔接。与自动驾驶域可以无缝衔接。与自动驾驶域可以无缝衔接。

【技术实现步骤摘要】
基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及智能座舱领域，尤指一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]随着智能座舱技术的快速发展，越来越强调车辆与互联网的互联互通。而传统汽车电子架构中以CAN(Controller Area Network，控制区域网)，LIN(Local Interconnect Network，局部互联协议)为主体的中心化网关c/s(娱乐域/服务端)设计方式正在成为数据互通互享的瓶颈。
[0003]在此背景之下，由互联网IT行业所广泛使用的SOA(Service Oriented Architecture，面向服务架构)设计架构方式进入了汽车电子领域。SOA的设计模式便于实现车辆信息与云端的双向交流、不同操作系统平台之间的各类应用数据共享，能有效降低软件架构升级带来的复杂度上升问题，还能够便于远程诊断管理等等功能。
[0004]目前汽车电子领域主流采用集成了SOA思想的自适应AUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture，汽车开放系统架构)工具链来设计智能座舱软件。但是使用自适应AUTOSAR工具链开发智能座舱软件存在以下不足：
[0005]1)自适应AUTOSAR是以闭源方式实现，并且只能由工具来生成,因此在RTOS系统(实时操作系统)以及其他非posix平台中的移植比较困难。
[0006]2)过度依赖指定厂商的工具链来生成代码，对SOA开放化及第三方兼容度开发是个很大的挑战。如果没有指定厂商的工具很难去增加或修改接口部分。
[0007]3)与自动驾驶平台的衔接不顺畅。目前自动驾驶平台多是由ROS2(Robot Operating System，机器人操作系统)系统来处理，对于基于自适应AUTOSAR协议开发的应用软件，还需要做转化，降低了处理效率。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一是为了克服现有技术中存在的至少一种不足，提供一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法。
[0009]本专利技术提供的技术方案如下：
[0010]一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，包括：车身域和娱乐域；所述车身域基于QNX操作系统，包含至少1个基于ROS2的车身域节点单元；所述娱乐域基于安卓操作系统，包含至少1个基于ROS2的娱乐域节点单元；所述车身域节点单元和娱乐域节点单元都包含基于ROS2的上层应用和服务单元。
[0011]进一步地，所述上层应用采用请求模式和/或订阅模式与所述服务单元进行通信。
[0012]进一步地，所述上层应用采用请求模式与所述服务单元进行通信，包括：所述上层应用向所述服务单元发出请求消息，所述服务单元即时响应所述请求消息。
[0013]进一步地，所述上层应用采用订阅模式与所述服务单元进行通信，包括：所述上层
应用订阅所述服务单元的消息。
[0014]进一步地，当一服务单元加入或离开所述智能座舱系统时，通过多播的通信方式让所述智能座舱系统中其他服务单元或上层应用感知所述服务单元的状态。
[0015]进一步地，所述车身域节点单元包含基于C语言的ROS2插件运行库和DDS实现，所述娱乐域节点单元包含基于Java语言的ROS2插件运行库和DDS实现。
[0016]本专利技术还提供一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统的运行方法，应用于前述的基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，该运行方法包括：车身域节点单元和娱乐域节点单元的上层应用采用请求模式和/或订阅模式与所述车身域节点单元或所述娱乐域节点单元的服务单元进行通信。
[0017]进一步地，所述上层应用采用请求模式与所述服务单元进行通信，包括：所述上层应用向所述服务单元发出请求消息，所述服务单元即时响应所述请求消息。
[0018]进一步地，所述上层应用采用订阅模式与所述服务单元进行通信，还包括：所述上层应用订阅所述服务单元的消息。
[0019]进一步地，还包括：当一服务单元加入或离开所述智能座舱系统时，通过多播的通信方式让所述智能座舱系统中其他服务单元或上层应用感知所述服务单元的状态。
[0020]通过本专利技术提供的一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其应用方法，至少能够带来以下有益效果：通过使用开源方式的ROS2中间件实现了SOA架构的智能座舱系统，使得系统的开放性更好，更易于移植和修改，与自动驾驶系统可以无缝衔接。
附图说明
[0021]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统及其运行方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0022]图1是本专利技术的一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统的一个实施例的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统的运行方法的一个实施例的流程图；
[0024]图3是ROS2的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术的一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统的另一个实施例的结构示意图；
[0026]图5是图4中上层应用与服务单元之间采用订阅模式的数据共享示意图；
[0027]图6是图4中上层应用与服务单元之间采用订阅模式和请求模式的数据共享及控制的示意图。
具体实施方式
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0029]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表
其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘制了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0030]SOA(面向服务的架构)，将应用程序的不同功能单元(称为服务)进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和协议联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
[0031]SOA架构方式是当前汽车电子领域的主流方向。目前主要采用集成了SOA思想的自适应AUTOSAR工具链来设计智能座舱系统，但是AUTOSAR是闭源方式实现，开放程度不好，导致系统移植、修改困难。
[0032]为此本申请采用ROS2来实现SOA架构的智能座舱系统。
[0033]ROS2是一个适用于机器人编程的框架，可以用于在不同进程间发布、订阅、传递信息的中间件，连接了操作系统和用户开发的ROS2应用程序。本申请利用ROS2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，其特征在于，包括：车身域和娱乐域；所述车身域基于QNX操作系统，包含至少1个基于ROS2的车身域节点单元；所述娱乐域基于安卓操作系统，包含至少1个基于ROS2的娱乐域节点单元；所述车身域节点单元和娱乐域节点单元都包含基于ROS2的上层应用和服务单元。2.根据权利要求1所述的基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，其特征在于：所述上层应用采用请求模式和/或订阅模式与所述服务单元进行通信。3.根据权利要求2所述的基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，其特征在于，所述上层应用采用请求模式与所述服务单元进行通信，包括：所述上层应用向所述服务单元发出请求消息，所述服务单元即时响应所述请求消息。4.根据权利要求2所述的基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，其特征在于，所述上层应用采用订阅模式与所述服务单元进行通信，包括：所述上层应用订阅所述服务单元的消息。5.根据权利要求1所述的基于ROS2实现SOA架构的座舱系统，其特征在于：当一服务单元加入或离开所述智能座舱系统时，通过多播的通信方式让所述智能座舱系统中其他服务单元或上层应用感知所述服务单元的状...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旺，邹晓冬，王刚，
申请(专利权)人：诚迈科技南京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：