CN116418445A - 以太网网络中传感器的同步控制 - Google Patents

以太网网络中传感器的同步控制 Download PDF

Info

Publication number
CN116418445A
CN116418445A CN202310029665.4A CN202310029665A CN116418445A CN 116418445 A CN116418445 A CN 116418445A CN 202310029665 A CN202310029665 A CN 202310029665A CN 116418445 A CN116418445 A CN 116418445A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
network
packet
time
control data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310029665.4A
Other languages
English (en)
Inventor
M·H·泰克基蒂尔
D·沈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marvell Asia Pte Ltd
Original Assignee
Marvell Asia Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marvell Asia Pte Ltd filed Critical Marvell Asia Pte Ltd
Publication of CN116418445A publication Critical patent/CN116418445A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/10—Arrangements for initial synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40039—Details regarding the setting of the power status of a node according to activity on the bus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/28—Timers or timing mechanisms used in protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本公开的各实施例涉及以太网网络中传感器的同步控制。一种用于通过网络控制传感器的装置包括收发器和处理器。该收发器被配置为通过网络进行通信。该处理器被配置为接收或生成用于控制连接到该网络的传感器的控制数据，以生成包括(i)该控制数据和(ii)触发时间戳的分组，该触发时间戳指示未来时间，在该未来时间，该控制数据要被提供给该传感器，并且使用该收发器通过该网络传输该分组。

Description

以太网网络中传感器的同步控制
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年1月7日提交的美国临时专利申请63/297,625、63/297,632、63/297,640和63/297,643的权益，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及以太网通信，尤其涉及用于以太网网络上的传感器同步的方法和系统。
背景技术
汽车系统和工业控制系统等各种系统和应用都采用连接到以太网网络的传感器。传感器通过网络发送它们获得的数据，并且接收控制命令。此类系统中的以太网网络有时会使用节能以太网网络(EEE)协议来降低功耗。例如，在2020年7月的标题为“IEEEStandard for Ethernet-Amendment 8:Physical Layer Specifications andManagement Parameters for 2.5Gb/s,5Gb/s,and 10Gb/s Automotive ElectricalEthernet(以太网IEEE标准-修正案8：2.5Gb/s、5Gb/s和10Gb/s汽车电气以太网的物理层规范和管理参数)”的IEEE标准802.3ch-2020中规定了EEE，该标准通过引用并入本文。
上面的描述是作为本领域相关技术的总体概述给出的，不应被解释为承认其包含的任何信息构成了本专利申请的现有技术。
发明内容
本文描述的实施例提供了一种用于通过网络控制传感器的装置。该装置包括收发器和处理器。收发器被配置为通过网络进行通信。处理器被配置为接收或生成用于控制连接到网络的传感器的控制数据，生成包括(i)控制数据和(ii)触发时间戳的分组，该触发时间戳指示未来时间，在该未来时间，控制数据要被提供给传感器，并且使用收发器通过网络传输分组。
在一些实施例中，处理器被配置为将未来时间设置为超过装置和传感器之间的网络的最大延迟。
在示例实施例中，处理器还被配置为根据调度唤醒对等设备以在分组中包括传送时间戳，该传送时间戳指示一附加未来时间，在该附加未来时间，根据调度与对等设备的链路将被唤醒，并且在对应于该附加未来时间的传输时间向对等设备发送分组。
在实施例中，网络包括以太网网络。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的装置。该装置包括收发器、传感器接口、存储器和处理器。收发器被配置为通过网络进行通信。传感器接口被配置为通过不穿越网络的本地链路与传感器通信。处理器被配置为使用收发器从网络接收分组，该分组包括(i)控制数据和(ii)触发时间戳，该触发时间戳指示未来时间，该控制数据用于控制传感器，该触发时间戳指示未来时间，在该未来时间控制数据要被提供给传感器，至少在存储器中缓冲控制数据，直到对应于触发时间戳中指示的未来时间的递送时间，并且在递送时间，从存储器中取回控制数据，并且通过本地链路向传感器发送控制数据。
在一些实施例中，网络包括以太网网络。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的装置。该装置包括收发器和处理器。收发器被配置为通过网络进行通信。该处理器被配置为接收或生成用于控制传感器的控制数据，该传感器通过对等设备连接到网络，根据调度唤醒与对等设备的链路，并且在调度中与对等设备的链路被唤醒的时间段期间，向对等设备发送包括控制数据的分组。
在一些实施例中，处理器被配置为在分组中嵌入传送时间戳，该传送时间戳指示未来时间，在该未来时间，根据调度与对等设备的链路将被唤醒，并且在对应于该未来时间的传输时间将向对等设备发送分组。在示例实施例中，该装置还包括存储器，并且处理器被配置为在存储器中缓冲控制数据，并且在传输时间，从存储器中取回控制数据，并且向对等设备发送控制数据。
在另一个实施例中，处理器被配置为基于与控制数据相关联的服务质量(QoS)度量来调度分组的发送。在又一实施例中，处理器被配置为在分组中嵌入触发时间戳，该触发时间戳指示未来时间，在该未来时间，控制数据要被提供给传感器。在一些实施例中，网络包括以太网网络。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络传递传感器数据的装置。该装置包括收发器、传感器接口和处理器。收发器被配置为通过网络进行通信。传感器接口被配置为通过不穿越网络的本地链路与传感器通信。该处理器被配置为通过本地链路从传感器接收用于通过网络向对等设备传输的传感器数据，以生成分组，该分组包括(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，该捕获时间戳指示传感器捕获传感器数据的时间，该呈现时间戳指示未来时间，在该未来时间，传感器数据将由对等设备呈现以用于后续处理，并且使用收发器通过网络将向对等设备传输分组。
在实施例中，处理器被配置为将呈现时间戳中指示的未来时间设置为超过装置和对等设备之间的网络的最大延迟。在一些实施例中，网络包括以太网网络。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的装置。该装置包括收发器、存储器和处理器。收发器被配置为通过网络进行通信。处理器被配置为使用收发器从网络接收多个分组，分组中的每个包括(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，该传感器数据由传感器捕获，该捕获时间戳指示传感器捕获传感器数据的时间，该呈现时间戳指示未来时间，在该未来时间，传感器数据要由装置呈现以用于后续处理，在存储器中缓冲分组中的每个分组，直到相应取回时间，该取回时间对应于分组的呈现时间戳中指示的未来时间，并且在分组中的每个的对应取回时间，从存储器中取回分组，并且呈现传感器数据和分组的捕获时间戳以用于后续处理。
在一些实施例中，网络包括以太网网络。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的方法。该方法包括接收或生成用于控制连接到网络的传感器的控制数据。生成分组，该分组包括(i)控制数据和(ii)触发时间戳，该触发时间戳指示以未来时间，在该未来时间，控制数据要被提供给传感器。分组通过网络传输。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的方法。该方法包括通过网络传递分组，以及通过不穿越网络的本地链路与传感器通信。从网络接收分组，该分组包括(i)控制数据和(ii)触发时间戳，该控制数据用于控制传感器该触发时间戳指示未来时间，在该未来时间，控制数据要被提供给传感器。至少控制数据在存储器中被缓冲，直到对应于触发时间戳中指示的未来时间的递送时间。在递送时间，从存储器中取回控制数据并且通过本地链路向传感器发送控制数据。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的方法。该方法包括接收或生成用于控制传感器的控制数据，该传感器通过对等设备连接到网络。根据调度唤醒与对等设备的链路。包括控制数据的分组在调度中与对等设备的链路处于唤醒状态的时间段期间被发送到对等设备。
根据本文描述的实施例，另外提供了一种用于通过网络传递传感器数据的方法。该方法包括通过网络进行通信，以及通过不穿越网络的本地链路与传感器通信。通过本地链路从传感器接收用于通过网络被发送到对等设备的传感器数据。生成分组，该分组包括(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，该捕获时间戳指示传感器捕获传感器数据的时间，该呈现时间戳指示未来时间，在该未来时间，传感器数据将由对等设备呈现以用于后续处理。该分组通过网络被传输到对等设备。
根据本文描述的实施例，还提供了一种用于通过网络控制传感器的方法。该方法包括使用收发器从网络接收多个分组，分组中的每个分组包括：(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，该传感器数据由传感器捕获，该捕获时间戳指示传感器捕获传感器数据的时间，该呈现时间戳指示未来时间，在该未来时间，传感器数据要由装置呈现以用于后续处理。分组中的每个分组被缓存在存储器中，直到相应取回时间，该相应取回时间对应于分组的呈现时间戳中指示的未来时间。在每个分组的相应取回时间，从存储器中取回分组，并且呈现分组的传感器数据和捕获时间戳用于后续处理。
通过以下结合附图对本公开实施例的详细描述，将会更全面地理解本公开，在附图中：
附图说明
图1是示意性地图示根据本文描述的实施例的汽车以太网通信系统的框图；
图2和图3是示意性地图示根据本文描述的实施例的图1的系统中的控制器的替代实现方式的框图；
图4是示意性地图示根据本文描述的实施例的图1的系统中的传感器桥的框图；
图5是示意性地图示根据本文描述的实施例的图1的系统中的控制器和传感器桥的另一个示例实现方式的框图；
图6是示意性地图示根据本文描述的替代实施例的图1的系统中的控制器和传感器桥的另一个实现方式的框图；
图7是示意性地图示根据本文描述的实施例的使用传送和触发时间戳来同步传感器控制数据的方法的流程图；
图8是示意性地图示根据本文描述的另一个实施例的汽车以太网通信系统的框图；以及
图9是示意性地图示根据本文描述的实施例的使用捕获时间戳和呈现时间戳来同步传感器数据的方法的流程图。
具体实施方式
在涉及通过网络与传感器通信的系统中，有时需要以高时间精度控制传感器。例如，在一些情况下，需要在特定时间向传感器递送控制数据(例如，递送用于触发传感器以获取传感器数据的命令)。在其他情况下，有必要呈现由传感器捕获的传感器数据(例如，由相机捕获的图像)，用于在特定时间的后续处理。当网络具有可变延迟时，以高时间精度控制网络上的传感器尤其具有挑战性。例如，当使用节能以太网(EEE)时，分组的传播时间可能会相差几十微秒。另一个方面，时间精度要求可能在小于1微秒的数量级。
本文描述的实施例提供了用于以高时间精度控制网络上的传感器的改善的系统和方法。在其中多个传感器连接到车载以太网网络的汽车系统的上下文中描述实施例。然而，所公开的技术适用于任何其他合适的系统，例如工业控制系统，以及各种类型的传感器和监视系统。作为示例，在以太网和EEE的上下文中描述了实施例。然而，所公开的技术适用于各种其他类型的分组网络。汽车系统中使用的传感器的非限制性示例包括相机、速度传感器、加速度计、音频传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、测距仪或其他接近传感器等。
在一些实施例中，系统包括一个或多个传感器，以及通过以太网网络控制传感器的控制器。控制器，本文也称为启动器，可以包括例如系统中央处理器单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或任何其他合适类型的处理器。在一些实施例中，控制器或启动器可以集成到以太网网络的交换机中。给定的传感器通常经由“传感器桥”连接到网络。传感器桥使用以太网通过网络与控制器通信，并且使用一个或多个本地接口(也称为本地链路)与传感器通信。本地接口的类型可能因传感器类型的不同而不同。传感器和传感器桥之间的链路被视为本地链路，因为该链路不穿越以太网网络。
在本文描述的实施例中，可以使用三种不同机制中的任一种来控制传感器，这三种机制被称为“触发时间戳”机制、“传送时间戳”机制和“呈现时间戳”机制。触发时间戳和传送时间戳机制属于从控制器到传感器的方向。呈现时间戳机制属于从传感器到控制器的方向。呈现时间戳机制例如对于同步由多个不同传感器捕获的传感器数据的呈现(和后续处理)是有用的。给定的实现可以采用单个机制或机制的任意组合。
在实施例中，在“触发时间戳”机制中，控制器接收或生成用于控制传感器的控制数据。控制器生成并且向传感器桥发送以太网分组，该分组包括(i)控制数据和(ii)触发时间戳。触发时间戳指示未来时间，在该未来时间，控制数据要被提供给传感器。例如，触发时间戳可以指示例如系统确定的未来时间，在该未来时间所有图像传感器都需要接收控制数据。控制器通常在分组中定义未来时间(“触发时间”)，以便超过控制器和传感器之间的以太网网络的最大预期延迟。在示例实施例中，控制器将触发时间设置为比生成分组的时间晚几毫秒。
以此方式，传感器桥能够在指定的未来时间准确地将控制数据递送到传感器，而不管以太网网络的可变延迟。取决于传感器的要求，未来时间的值可以是发送命令后的恒定的固定延迟，或可以调整为与特定的时间间隔同步。例如，通过保持对视频传感器帧的定时的持续跟踪，可以根据视频传感器的消隐间隔对分组进行定时。
传感器桥接收以太网分组并且在存储器中缓冲该分组，或至少控制数据。在触发时间戳中指示的触发时间之前不久，传感器桥从存储器中取回控制数据并且通过本地链路向传感器发送控制数据。传感器桥从存储器中取回控制数据的时间(称为“递送时间”，稍早于触发时间)是从触发时间戳中指示的触发时间导出的，因此传感器将在指定的触发时间实际接收控制数据，而不管传感器桥和本地接口中的延迟。
上面所描述的“触发时间戳”机制控制着传感器桥向传感器递送控制数据的时间。相比之下，“传送时间戳”机制控制控制器向网络发送携带控制数据的分组的时间。
控制数据被发送到网络的时间是重要的，例如，当控制器和传感器桥之间的链路根据某个调度仅被间歇地唤醒时，以便减少能量消耗。例如，当控制器和传感器桥使用节能以太网(EEE)进行通信时，就是此情况。当使用EEE时，只在目的传感器桥处于唤醒状态时向网络发送分组，可以显著地减少分组传播延迟。
在本文中，术语“链路是唤醒的”意味着控制器和传感器桥两者中的以太网收发器(称为“链路伙伴”或控制器的“对等以太网设备”)都是活动的。由控制器去激活链路包括指示传感器桥去激活至少其以太网收发器，并且也可以包括去激活控制器的以太网收发器。由控制器唤醒(激活)链路包括指示传感器桥至少激活其以太网收发器，并且可以包括激活控制器的以太网收发器。
在实施例中，在“传送时间戳”机制中，控制器生成包括(i)控制数据和(ii)传送时间戳的以太网分组。传送时间戳指示未来时间，在该未来时间，根据调度控制器和传感器桥之间的链路将被唤醒。控制器将分组缓存在存储器中。在传送时间戳中指示的未来时间(“传送时间”)之前不久，控制器从存储器中取回分组并且并在到传感器桥的路由中向网络发送分组。控制器从存储器中取回分组的时间(称为“传输时间”，稍早于指定的传送时间)是从传送时间戳中指示的传送时间中导出的，使得分组在指定的传送时间被发送到网络，而不管控制器中的延迟。
“传送时间戳”机制使得能够显著节能，尤其是在非对称以太网链路中。尽管使用了EEE，此机制也为控制数据提供了确定性的延迟。此能力还使得能够同步控制不同的传感器。所公开的“传送时间戳”机制的实现与现有的以太网标准兼容。
在实施例中，在“呈现时间戳”机制中，传感器桥从传感器接收传感器数据并且生成以太网分组，该分组包括(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳和(iii)呈现时间戳。捕获时间戳指示传感器捕获传感器数据的时间。呈现时间戳指示未来时间(“呈现时间”)，在该未来时间，传感器数据要由控制器呈现给例如用户应用以用于后续处理。在示例实施例中，传感器桥将呈现时间设置为未来几毫秒(相对于分组生成的时间)，以解决网络中的任何延迟。
在此实施例中，控制器从一个或多个传感器桥接收多个以太网分组，每个分组包括传感器数据、捕获时间戳和呈现时间戳。控制器在存储器中缓冲接收到的分组。给定分组被缓冲，直到该分组的呈现时间戳中指示的呈现时间之前不久。在给定分组的呈现时间之前不久，控制器从存储器中取回该分组并且输出(“呈现”)传感器数据和捕获时间戳用于后续处理。控制器从存储器中取回分组的时间(称为“取回时间”，稍早于呈现时间)是从呈现时间戳中指示的呈现时间中导出的，使得传感器数据将在指定的呈现时间从控制器中输出，而不管控制器中的延迟。以此方式，控制器可以在反映实际捕获时间的时间呈现源自不同传感器的传感器数据，即使网络延迟随时间以及从一个传感器桥到另一个传感器桥而变化。
本文描述了使用所公开的“触发时间戳”、“传送时间戳”和“呈现时间戳”机制的系统、控制器和传感器桥的各种实现方式示例。
图1是示意性地图示根据本文描述的实施例的汽车以太网通信系统20的框图。在本文描述的实施例中，系统20安装在车辆24中，并且包括与控制器32通信，并且受其控制的多个传感器28。控制器32在本文也被称为启动器。在其他实施例中(未示出)，系统20可以安装在工业网络、监控网络或其他合适的网络中。
在各种实施例中，传感器28可以包括任何合适类型的传感器。传感器的若干非限制性示例包括相机、速度传感器、加速度计、音频传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、测距仪或其他接近传感器等。控制器32可以包括任何合适类型的处理器，例如CPU或GPU。
传感器28和控制器32经由以太网网络通信，该以太网网络包括多个网络链路40和一个或多个以太网交换机44。以太网链路40可以包括例如双绞线电缆。传感器28经由一个或多个传感器桥36连接到以太网网络。给定的传感器桥可以将单个传感器或多个传感器连接到以太网网络。
传感器桥36、开关44和控制器32可以以任何合适的比特率通过网络链路40进行通信。根据IEEE 802.3ch-2020标准，示例比特率是2.5Gb/s、5Gb/s或10Gb/s。在一些实施例中，根据上面引用的IEEE802.3ch-2020，传感器桥36和控制器32使用EEE进行通信。假设控制器32和传感器桥36与系统20的某个中央时钟或时基同步，例如使用时间精度协议(PTP)。
图1左侧上的插图图示了实施例中控制器32和传感器桥36的示例实现方式。在本示例中，控制器32和传感器桥36通过支持EEE的车载以太网网络48通信。图1提供了对“触发时间戳”和“传送时间戳”机制的高级介绍。下面参考图2至图7描述支持这些机制的控制器和传感器桥的详细替代实施例。下面参考图8和图9进一步描述涉及“呈现时间戳”机制的实施例。
在图1的实施例中，控制器32包括用于通过网络48通信的以太网收发器(TCVR)52，以及执行各种控制器任务的处理器56。处理器56可能包括触发时间戳和传送时间戳生成器60、分组缓冲器64和调度器68等部件。传感器桥36包括用于通过网络48通信的以太网收发器(TCVR)72、执行各种传感器桥任务的处理器80以及用于通过本地链路与传感器28通信的传感器接口76。传感器接口76可以使用例如集成电路间(I2C)总线、改善的集成电路间(I3C)总线、通用输入输出(GPIO)接口、外围部件快速互连(PCIe)总线或任何其他合适的本地链路与传感器28交换控制数据。另外，传感器接口76使用合适的数据接口从传感器28接收传感器数据。处理器80可能包括分组缓冲器84和调度器88等部件。
在典型的流程中，处理器56经由传感器桥36接收或生成用于控制传感器28的控制数据。时间戳生成器60生成以太网分组，该分组包括(i)控制数据，(ii)触发时间戳和(iii)传送时间戳。
触发时间戳指示未来时间(指示为“触发时间”)，在该时间，控制数据将从传感器桥36递送到传感器28的。传送时间戳指示另一个未来时间(指示为“传送时间”)，在该另一个未来时间(i)控制器32和传感器桥36之间的链路将根据控制器和传感器桥之间的EEE调度被唤醒，以及(ii)从控制器32向网络48发送分组。
处理器56在分组缓冲器64中缓冲以太网分组。在缓冲分组的传送时间戳中指定的传送时间之前不久，调度器68从缓冲器64中取回分组并且使用以太网收发器52将向网络48发送分组。
在传感器桥36中，以太网收发器72从网络48接收以太网分组并且将该分组转发给处理器80。处理器80在分组缓冲器84中缓冲该分组。在缓冲分组的传送时间戳中指定的触发时间之前不久，调度器88从缓冲器84中取回分组并且使用传感器接口76向传感器28发送控制数据。
在实施例中，控制器32可以对经由各种传感器桥36向各种传感器28传送控制数据的多个以太网分组同时执行上述过程。类似地，传感器桥36可以对多个以太网分组同时执行上述过程，该多个以太网分组将控制数据传送到与其连接的各种传感器28。
图2是示意性地图示根据本文描述的实施例的系统20的控制器32的实现方式的框图。在本示例中，控制器32的处理器56包括封装器90和时间标记器94，它们封装常规的以太网流量并且给其加时间戳。
根据所公开的技术，图2底部的处理器56的附加部件用于向传感器28传输控制数据。在图2的实施例中，这些附加部件包括时间戳生成器60、分组缓冲器64、时间标记器(time-stamper)98、传送时间戳提取器102、空闲/唤醒模块106、数据复用器(MUX)110、比较器114和时钟模块118。
时间标记器98接收要递送到传感器28的控制数据。时间戳生成器60为各种控制数据生成合适的触发时间戳和传送时间戳。时间标记器98将控制数据封装在以太网分组中，每个以太网分组包括(i)控制数据，(ii)相应的触发时间戳和(iii)相应的传送时间戳。
传送时间戳提取器102从分组中提取传送时间戳并且将分组缓存在分组缓冲器64中。所提取的传送时间戳将在以后使用，以根据指定的传送时间启动缓冲分组的传输。
空闲/唤醒模块106根据上面引用的IEEE 802.3ch-2020中规定的EEE激活和去激活控制器32和各种传感器桥36之间的链路。对于给定的传感器桥36(在本上下文中称为控制器32的链路伙伴或对等以太网设备)，空闲/唤醒模块106根据合适的调度激活(“唤醒”)和去激活传感器桥的至少以太网收发器以便降低功耗。空闲/唤醒模块106还可以激活和去激活其他部件，例如传感器桥36的其他部件和/或控制器32的以太网收发器。
激活/去激活调度在本文被称为EEE调度。EEE调度可以由模块106内部决定，或从外部源提供给模块106。在任一情况下，处理器56知道与每个传感器桥36的链接是活动的(唤醒的)时间段。使用此信息，处理器56(例如，图1中的时间戳生成器60或调度器68)选择每个传送时间落在对应链路将被唤醒的未来时间段内。
时钟模块118例如使用PTP使处理器56与系统20的中央时钟同步。比较器114将各种缓冲分组的传送时间(由传送时间戳提取器102提供)与当前时间(由时钟模块118提供)进行比较。当当前时间与某个分组的传送时间匹配时(例如，当当前时间等于稍早于传送时间的“传输时间”时)，比较器114从缓冲器64中取回该分组并且经由MUX 110向以太网收发器52发送该分组，以传送到适当的传感器桥36。
在一些实施例中，处理器56通过联合设置分组的EEE调度和传送时间来进一步降低功耗，并且提高通信效率。例如，处理器56可以累积去往某个传感器桥36的控制数据。当已经积累了足够量的控制数据时，处理器56可以(i)激活到传感器桥的链路并且(ii)设置去往该传感器桥的分组的传送时间戳。作为另一个示例，处理器56可以等待，直到稍早于特定分组的指定传送时间，并且然后激活到传感器桥的链路，并且发送该分组。联合考虑EEE调度和分组传送时间的其他调度方案也是可能的。
图3是示意性地图示根据本文描述的替代实施例的系统20的控制器32的另一个实现方式的框图。图3图示了关于以太网收发器52的结构的附加细节。如图所示，在本示例中，收发器52包括接收以太网信号的以太网接收器(RX)122、传输以太网信号的以太网传输器(TX)126以及将RX 122和TX 126耦合到以太网链路40的混合分离器/组合器130。
针对接收，图3的处理器56包括：时间戳提取器134，其从所接收到的携带传感器数据的分组中提取时间戳；解封装器138，其对所接收到的分组进行解封装；以及传感器数据传输器142，其提取传感器数据并且递送该数据用于后续处理。针对传输，图3的处理器56包括分组封装器和时间标记器152，该分组封装器生成携带控制数据的以太网分组，该时间标记器向分组添加触发时间戳和传送时间戳。
主机I/O接口可以针对简化传感器的控制接口，通过以太网链路进行双向信号转发。图3的处理器56包括主机I/O接口146和空闲/唤醒模块156。在本示例中，EEE调度由控制器32外部的主机设定。EEE调度经由主机I/O接口146提供给处理器56。此外，主机I/O接口上的输入数据在由外部主机经由I/O接口146引脚控制的时间被封装和转发。空闲/唤醒模块156激活和去激活在主机提供的EEE调度中指定的到各种传感器桥的链路。从解封装器138中提取与接收器Tx数据分离的数据流中的输出数据。
图4是示意性地图示根据本文描述的实施例的系统20的传感器桥36的框图。在此实施例中，传感器桥36的以太网收发器72包括传输以太网信号的以太网TX 168、接收以太网信号的以太网RX 172、以及将TX 168和RX 172耦合到以太网链路40的混合分离器/组合器164。
针对传输，传感器桥36的处理器80包括从传感器28接收传感器数据的传感器数据RX 174、将传感器数据封装到以太网分组中的封装器176、以及在使用收发器72将向网络48传输分组之前给以太网分组打上时间戳的时间标记器180。针对接收，处理器80包括触发时间戳提取器184、分组缓冲器84、比较器188和解封装器196。处理器80还包括时钟模块192和空闲/唤醒模块200。时钟模块192例如使用PTP使处理器80与系统20的中央时钟同步。空闲/唤醒模块200根据EEE调度激活和去激活传感器桥36的合适元件，例如以太网收发器72。
在接收时，触发时间戳提取器184从接收到的以太网分组中提取触发时间戳，并且将分组缓存在缓冲器84中。比较器188将各种缓冲分组的触发时间(由触发时间戳提取器184提供)与当前时间(由时钟模块192提供)进行比较。当当前时间与某个分组的触发时间相匹配时(例如，当当前时间等于稍早于触发时间的“递送时间”时)，比较器188从缓冲器84中取回该分组并且向解封装器196发送分组。解封装器196从分组中提取控制数据，并且在指定的触发时间经由传感器接口76向传感器28发送控制数据。
图5是示意性地图示根据本文描述的实施例的系统20的控制器32和传感器桥36的另一个示例实现方式的框图。
在该示例中，控制器32的处理器56包括主机I/O接口204，其(i)从主机接收控制数据，用于向传感器桥36传输，以及(ii)支持物理信令机制，经由此机制，主机可以根据EEE激活(唤醒)和去激活与传感器桥36的链路。此信令机制可以例如使用基于引脚的信令来实现，诸如串行外围接口(SPI)、通用异步收发器(UART)、I2C或I3C，或任何其他合适的接口，诸如PCIe、通用串行总线(BUS)或以太网。
处理器56还包括分组封装器和调度器208以及空闲/唤醒模块212。空闲/唤醒模块212根据EEE调度(由主机经由主机I/O接口204提供)唤醒与传感器桥36(在该上下文中是控制器32的链路伙伴或对等以太网设备)的链路。封装器和调度器208(i)将从主机接收到的控制数据封装在具有适当数据时间戳的以太网分组中，并且(ii)根据EEE调度和来自主机I/O 204的信令来调度分组以向网络48传输。唤醒(WAKE)信号用于通过主机IO接口为网络48上的活动数据模式调度EEE，就绪(READY)信号用于通知主机网络48的EEE定时。
在一些实施例中，封装器和调度器208使用多个服务质量(QoS)级别来调度以太网分组的传输。例如，主机可以为不同的控制数据指定不同的QoS级别(例如，控制指定到不同传感器或传感器类型的数据)。例如，封装器和调度器208可以向携带具有较高QoS水平的控制数据的分组给予较高的调度优先级，反之亦然。
主机I/O接口204还连接到解封装器216，该解封装器216在传送接收到的传感器数据之前解封装从传感器桥36接收到的以太网分组。此外，解封装的数据可以被传送到主机I/O接口204的输出，并且输入数据可以被分组封装器和调度器208封装成输入以太网分组。因此，主机I/O接口提供基于引脚的方法来控制唤醒时间，以激活链路，从而在良好控制的时间发送和接收输入和输出数据。
在一些实施例中，传感器桥36中的传感器接口76还支持用于激活和去激活的物理信令接口。在此实施例中，传感器桥36包括分组封装器和调度器220以及解封装器224，它们两者都以与主机接口类似的方式根据EEE调度和经由传感器接口76接收到的信令进行操作。到传感器接口76的输入数据可以由分组封装器和调度器220与传感器数据Rx复用和封装，并且输出数据可以由解封装器224从分组中提取。
图6是示意性地图示根据本文描述的替代实施例的系统20的控制器32和传感器桥36的另一个实现方式的框图。在此示例中，控制器32和外部主机之间的通信使用串行器-解串器(SERDES)228来执行。处理器56通常使用SERDES 228来接收控制数据和唤醒/空闲(激活/去激活)信令两者。
在示例实施例中，处理器56经由SERDES 228从主机接收包括控制数据和唤醒/空闲信令的分组。在此实施例中，处理器56还包括分组解码器232，分组解码器解码从主机接收到的分组，将控制数据转发给分组封装器和调度器208，并且将唤醒/空闲信令转发给唤醒/空闲模块212。
图7是示意性地图示根据本文描述的实施例的使用传送和触发时间戳来同步传感器控制数据的方法的流程图。该方法可以由本文描述的任何控制器32和传感器桥36来执行。
该方法开始于封装操作240，其中控制器32的处理器56将控制数据与合适的传送时间戳和合适的触发时间戳一起封装在以太网分组中。在缓冲操作244，处理器56在分组缓冲器64中缓冲分组。
在传送时间检查操作248，处理器56检查当前时间(例如，系统20的PTP时间)是否匹配(例如，稍早于)在缓冲分组的传送时间戳中指定的传送时间。如果是，则在传输操作252，处理器56从缓冲器64中取回该分组并且使用以太网收发器52向网络48发送该分组。使用此技术，分组在指定的传送时间被发送到网络。
到此为止的操作由控制器32执行。在实施例中，从这一点开始的操作由传感器桥36执行。
在接收和缓冲阶段256，传感器桥36的以太网收发器72从网络48接收分组，并且传感器桥36的处理器80在分组缓冲器84中缓冲该分组。
在触发时间检查操作260，处理器80检查当前时间(例如，系统20的PTP时间)是否匹配(例如，稍早于)在缓冲分组的触发时间戳中指定的触发时间。如果是，在递送操作264，处理器80从缓冲器84中取回分组并且经由传感器接口76向传感器28发送控制数据。使用此技术，控制数据在指定的触发时间从传感器桥提供给传感器。
图8是示意性地图示根据本文描述的另一个实施例的汽车以太网通信系统20的替代实现的框图。本实施例集中于“呈现时间戳”机制的实现。
在图8的示例中，系统20包括两个传感器桥36，这两个传感器桥36服务于两个传感器(例如，相机，在此图中未示出)，这两个传感器的传感器数据(例如，图像)必须同步呈现在控制器32的输出端。
在实施例中，每个传感器桥36包括传感器数据接收器(RX)270、数据封装器274、捕获时间时间标记器278、呈现时间时间标记器282、以太网传输器(TX)286、时钟模块290和时钟偏移模块294。封装器274和时间标记器278和282通常包含在传感器桥36的处理器80中。
在每个传感器桥36中，时钟模块290例如使用PTP使传感器桥36与系统20的中央时钟同步。时钟偏移模块294将时钟模块290提供的时间调整可能因传感器桥而异的时间偏移。
在每个传感器桥36中，传感器数据RX 270从相应的传感器接收传感器数据。封装器274生成以太网分组。捕获时间时间标记器278将捕获时间戳添加到分组中。呈现时间时间标记器282向分组添加呈现时间戳。给定分组中的捕获时间戳指示传感器捕获该分组所携带的传感器数据的时间。给定分组中的呈现时间戳指示该分组的传感器数据将由控制器32呈现用于后续处理的未来时间(“呈现时间”)。以太网TX 286将向网络48传输分组。
在图8的实施例中，控制器32包括以太网接收器(RX)300、呈现时间戳提取器304、分组缓冲器308、解封装器312、时钟模块316和比较器320。呈现时间戳提取器304、缓冲器308和解封装器312通常包含在控制器32的处理器56中。时钟模块316例如使用PTP使控制器32与系统20的中央时钟同步。
以太网RX 300接收从两个传感器桥36发送的分组。提取器304从接收到的分组中提取呈现时间戳并且将分组缓存在缓冲器308中。比较器320将当前时间(由时钟模块316提供)与缓冲器308中缓冲的分组的呈现时间戳进行比较。当某个缓冲的分组的呈现时间戳与当前时间匹配(即，稍早于当前时间)时，比较器320从缓冲器308中取回该分组并且将该分组提供给解封装器312。解封装器312从分组中提取传感器数据和捕获时间戳，并且输出(“呈现”)传感器数据和捕获时间戳用于后续处理。
在图8的实施例中，控制器32能够同步由不同传感器捕获并且由不同传感器桥处理的传感器数据的呈现时间。相对于数据的呈现时间和捕获时间两者保持同步。例如，当将多个相机捕获的图像数据呈现给高级驾驶辅助系统(ADAS)等系统时，此类能力是重要的。
图9是示意性地图示根据本文描述的实施例的使用捕获和呈现时间戳来同步传感器数据的方法的流程图。该方法可以例如由图8的系统来执行。
该方法开始于在封装操作330，传感器桥36的处理器80将接收到的传感器数据封装在以太网分组中。在封装之后，以太网分组包括(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，以及(iii)呈现时间戳。在传输操作334，处理器80使用以太网收发器72向网络48发送分组。该分组被指定给控制器32。
在接收和缓冲操作338，控制器32的处理器56使用以太网收发器52接收分组，并且在分组缓冲器64中缓冲分组。
在呈现时间检查操作342，处理器56检查当前时间(例如，系统20的PTP时间)是否匹配(例如，稍早于)在缓冲分组的呈现时间戳中指定的呈现时间。如果是，则在呈现操作346处，处理器56从缓冲器64中取回分组并且输出(“呈现”)传感器数据和捕获时间戳用于后续处理。使用该技术，传感器数据和对应的捕获时间戳在指定的呈现时间呈现。捕获时间戳使得后续处理能够同步由不同传感器28捕获的传感器数据。
图1至图6和图8中示出的各种系统、控制器和传感器桥的配置是仅为了清楚起见而描绘的示例配置。在替代实施例中，可以使用任何其他合适的配置。本文描述的各种系统、控制器和传感器桥的不同元件可以使用专用硬件或固件来实现，诸如使用硬连线或可编程逻辑，例如在专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中。另外地或替代地，所公开的系统、控制器和传感器桥的一些功能可以用软件和/或使用硬件和软件元件的组合来实现。为了清楚起见，图中省略了对于理解所公开的技术来说不是强制性的元件。
在一些实施例中，所公开的系统、控制器和传感器桥的一些功能，例如处理器56和/或处理器80的功能，可以在一个或多个可编程处理器(例如一个或多个中央处理单元(CPU)、微控制器和/或数字信号处理器(DSP))中实现，该一个或多个可编程处理器在软件中被编程为执行本文描述的功能。该软件可以诸如通过网络以电子形式下载到任何处理器，或替代地或另外地，该软件可以被提供和/或存储在非暂态有形介质上，诸如磁、光或电子存储器。
尽管本文描述的实施例主要针对汽车以太网传感器链路，但是本文描述的方法和系统也可以用于其他应用，诸如数据中心中的通信信道和具有高度不对称数据的工业应用。
应当注意，上面所描述的实施例是以示例的方式引用的，并且本发明不限于上文具体示出和描述的内容。而是，本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合两者，以及本领域技术人员在阅读前述描述时会想到的并且在现有技术中没有公开的其变化和修改。在本专利申请中通过引用并入的文献被认为是本申请的组成部分，除了在这些并入的文献中以与本说明书中明确或隐含的定义相冲突的方式定义任何术语的程度之外，应仅考虑本说明书中的定义。

Claims (34)

1.一种用于通过网络控制传感器的装置，所述装置包括：
收发器，被配置为通过网络进行通信；以及
处理器，被配置为：
接收或生成用于控制连接到所述网络的传感器的控制数据；
生成包括(i)所述控制数据和(ii)触发时间戳的分组，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器；以及
使用所述收发器通过所述网络传输所述分组。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器被配置为将所述未来时间设置为超过所述装置和所述传感器之间的所述网络的最大延迟。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器还被配置为：
根据调度唤醒对等设备；以及
在所述分组中包括传送时间戳，所述传送时间戳指示附加未来时间，在所述附加未来时间，根据所述调度，与所述对等设备的链路将被唤醒，并且在对应于所述附加未来时间的传输时间，向所述对等设备发送所述分组。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述网络包括以太网网络。
5.一种用于通过网络控制传感器的装置，所述装置包括：
收发器，被配置为通过网络进行通信；
传感器接口，被配置为通过不穿越所述网络的本地链路与传感器通信；
存储器；以及
处理器，被配置为：
使用所述收发器从所述网络接收分组，所述分组包括：(i)控制数据和(ii)触发时间戳，所述控制数据用于控制所述传感器，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器；
在所述存储器中至少缓冲所述控制数据，直到对应于所述触发时间戳中指示的所述未来时间的递送时间；以及
在所述递送时间，从所述存储器取回所述控制数据并且通过所述本地链路向所述传感器发送所述控制数据。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述网络包括以太网网络。
7.一种用于通过网络控制传感器的装置，所述装置包括：
收发器，被配置为通过网络进行通信；以及
处理器，被配置为：
接收或生成用于控制传感器的控制数据，所述传感器通过对等设备被连接到所述网络；
根据调度唤醒与所述对等设备的链路；以及
在所述调度中与所述对等设备的所述链路被唤醒的时间段期间，向所述对等设备发送包括所述控制数据的分组。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器被配置为在所述分组中嵌入传送时间戳，所述传送时间戳指示未来时间，在所述未来时间，根据所述调度，与所述对等设备的所述链路将被唤醒，并且在对应于所述未来时间的传输时间向所述对等设备发送所述分组。
9.根据权利要求8所述的装置，还包括存储器，其中所述处理器被配置为在所述存储器中缓冲所述控制数据，并且在所述传输时间，从所述存储器取回所述控制数据，并且向所述对等设备发送所述控制数据。
10.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器被配置为基于与所述控制数据相关联的服务质量QoS度量来调度所述分组的发送。
11.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器被配置为在所述分组中嵌入触发时间戳，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器。
12.根据权利要求7的装置，其中所述网络包括以太网网络。
13.一种用于通过网络传递传感器数据的装置，所述装置包括：
收发器，被配置为通过网络进行通信；
传感器接口，被配置为通过不穿越所述网络的本地链路与传感器通信；以及
处理器，被配置为：
通过所述本地链路从所述传感器接收传感器数据，用于通过所述网络向对等设备发送；
生成分组，所述分组包括：(i)所述传感器数据，(ii)捕获时间戳和(iii)呈现时间戳，所述捕获时间戳指示所述传感器捕获所述传感器数据的时间，所述呈现时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述传感器数据要由所述对等设备呈现以用于后续处理；并且
使用所述收发器通过所述网络向所述对等设备传输所述分组。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述处理器被配置为将所述呈现时间戳中指示的所述未来时间设置为超过所述装置和所述对等设备之间的所述网络的最大延迟。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述网络包括以太网网络。
16.一种用于通过网络控制传感器的装置，所述装置包括：
收发器，被配置为通过网络进行通信；
存储器；以及
处理器，被配置为：
使用所述收发器从所述网络接收多个分组，所述分组中的每个分组包括：(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，所述传感器数据由传感器捕获所述捕获时间戳指示所述传感器捕获所述传感器数据的时间，所述呈现时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述传感器数据要由所述装置呈现以用于后续处理；
在所述存储器中缓冲所述分组中的每个分组，直到对应于所述分组的所述呈现时间戳中指示的所述未来时间的相应取回时间；并且
在每个分组的所述相应取回时间，从所述存储器取回所述分组并且呈现所述分组的所述传感器数据和所述捕获时间戳以用于后续处理。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述网络包括以太网网络。
18.一种用于通过网络控制传感器的方法，所述方法包括：
接收或生成用于控制连接到所述网络的传感器的控制数据；
生成包括(i)所述控制数据和(ii)触发时间戳的分组，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器；以及
通过所述网络传输所述分组。
19.根据权利要求18所述的方法，其中生成所述分组包括将所述未来时间设置为超过所述网络到所述传感器的最大延迟。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：
根据调度唤醒对等设备；以及
在所述分组中包括传送时间戳，所述传送时间戳指示附加未来时间，在所述附加未来时间，根据所述调度，与所述对等设备的链路将被唤醒；并且在对应于所述附加未来时间的传输时间，向所述对等设备发送所述分组。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述网络包括以太网网络。
22.一种用于通过网络控制传感器的方法，所述方法包括：
通过网络传输分组，并且通过不穿越所述网络的本地链路与传感器通信；
从所述网络接收分组，所述分组包括：(i)控制数据和(ii)触发时间戳，所述控制数据用于控制所述传感器，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器；
在存储器中至少缓冲所述控制数据，直到对应于所述触发时间戳中指示的所述未来时间的递送时间；以及
在所述递送时间，从所述存储器取回所述控制数据并且通过所述本地链路向所述传感器发送所述控制数据。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述网络包括以太网网络。
24.一种用于通过网络控制传感器的方法，所述方法包括：
接收或生成用于控制传感器的控制数据，所述传感器通过对等设备被连接到所述网络；
根据调度唤醒与所述对等设备的链路；以及
在所述调度中与所述对等设备的所述链路被唤醒的时间段期间，向所述对等设备发送包括所述控制数据的分组。
25.根据权利要求24所述的方法，其中发送所述分组包括在所述分组中嵌入传送时间戳，所述传送时间戳指示未来时间，在所述未来时间，根据所述调度，与所述对等设备的所述链路将被唤醒，并且在对应于所述未来时间的传输时间向所述对等设备发送所述分组。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括在存储器中缓冲所述控制数据，并且在所述传输时间，从所述存储器取回所述控制数据并且将向所述对等设备发送所述控制数据。
27.根据权利要求24所述的方法，其中发送所述分组包括基于与所述控制数据相关联的服务质量QoS度量来调度所述分组的发送。
28.根据权利要求24所述的方法，其中发送所述分组包括在所述分组中嵌入触发时间戳，所述触发时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述控制数据要被提供给所述传感器。
29.根据权利要求24所述的装置，其中所述网络包括以太网网络。
30.一种用于通过网络传递传感器数据的方法，所述方法包括：
通过网络进行通信，并且通过不穿越所述网络的本地链路与传感器通信；
通过所述本地链路从所述传感器接收传感器数据，以便通过所述网络向对等设备发送；
生成分组，所述分组包括：(i)所述传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，所述捕获时间戳指示所述传感器捕获所述传感器数据的时间，所述呈现时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述传感器数据要由所述对等设备呈现以用于后续处理；以及
通过所述网络向所述对等设备传输所述分组。
31.根据权利要求30所述的方法，其中生成所述分组包括：将所述呈现时间戳中指示的所述未来时间设置为超过所述装置和所述对等设备之间的所述网络的最大延迟。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述网络包括以太网网络。
33.一种用于通过网络控制传感器所述的方法，所述方法包括：
使用所述收发器从所述网络接收多个分组，所述分组中的每个分组包括：(i)传感器数据，(ii)捕获时间戳，和(iii)呈现时间戳，所述传感器数据由传感器捕获，所述捕获时间戳指示所述传感器捕获所述传感器数据的时间，所述呈现时间戳指示未来时间，在所述未来时间，所述传感器数据要由所述装置呈现以用于后续处理；
在存储器中缓冲所述分组中的每个分组，直到对应于所述分组的所述呈现时间戳中指示的所述未来时间的相应取回时间；以及
在每个分组的所述相应取回时间，从所述存储器取回所述分组并且呈现所述分组的所述传感器数据和所述捕获时间戳以用于后续处理。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述网络包括以太网网络。
CN202310029665.4A 2022-01-07 2023-01-09 以太网网络中传感器的同步控制 Pending CN116418445A (zh)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202263297625P 2022-01-07 2022-01-07
US202263297640P 2022-01-07 2022-01-07
US202263297643P 2022-01-07 2022-01-07
US202263297632P 2022-01-07 2022-01-07
US63/297,632 2022-01-07
US63/297,643 2022-01-07
US63/297,640 2022-01-07
US63/297,625 2022-01-07
US18/150,213 US20230224139A1 (en) 2022-01-07 2023-01-05 Synchronized Control of Sensors in an Ethernet Network
US18/150,213 2023-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116418445A true CN116418445A (zh) 2023-07-11

Family

ID=87055472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310029665.4A Pending CN116418445A (zh) 2022-01-07 2023-01-09 以太网网络中传感器的同步控制

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20230224139A1 (zh)
CN (1) CN116418445A (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10211881B2 (en) * 2012-08-09 2019-02-19 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Systems and methods for implementing energy-efficient ethernet communications
US8768567B2 (en) * 2012-10-29 2014-07-01 Broadcom Corporation Intelligent power and control policy for automotive applications
US11391830B2 (en) * 2014-07-30 2022-07-19 Origin Wireless, Inc. Method, apparatus, and system for qualified wireless sensing
US10433272B2 (en) * 2016-05-17 2019-10-01 Googel LLC Distributed coordination of mesh network configuration updates
US10812998B2 (en) * 2017-04-05 2020-10-20 Sensr Monitoring Technologies Llc Sensor and monitoring system
US10732695B2 (en) * 2018-09-09 2020-08-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Transitioning a computing device from a low power state based on sensor input of a pen device
US11038607B2 (en) * 2018-09-11 2021-06-15 Synaptics Incorporated Method and system for bi-directional communication
US11170299B2 (en) * 2018-12-28 2021-11-09 Nvidia Corporation Distance estimation to objects and free-space boundaries in autonomous machine applications
US11714478B1 (en) * 2019-01-28 2023-08-01 Ethernovia Inc. Asymmetric data transmission using energy-efficient ethernet
US11579629B2 (en) * 2019-03-15 2023-02-14 Nvidia Corporation Temporal information prediction in autonomous machine applications
US11637713B1 (en) * 2020-02-14 2023-04-25 Marvell Asia Pte, Ltd. Energy-efficient Ethernet transceiver that adjusts based on environmental conditions
US20230112004A1 (en) * 2021-10-11 2023-04-13 Nvidia Corporation Method to estimate processing rate requirement for safe av driving to prioritize resource usage

Also Published As

Publication number Publication date
US20230224139A1 (en) 2023-07-13
US20230224140A1 (en) 2023-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1668020B (zh) 在异步网络中保证分组传送时间的方法、装置和系统
CN101753578B (zh) Ethernet/e1协议转换方法及协议转换器
JPH06169314A (ja) ローカル動作ネットワーク用バスシステム
CN113424164B (zh) USB 2.0转接驱动器和eUSB2中继器中的功耗降低
CN108199822B (zh) 一种EtherCAT-NCUC的总线同步方法及装置
US9344375B2 (en) Method for transmitting data packets between two communication modules and communication module for transmitting data packets, as well as communication module for receiving data packets
CN103684647B (zh) Ptp数据包在以太网与e1协议间转换的时延消除方法及装置
JPH0851451A (ja) 同期方法および同期装置、端末、交換装置
CN116418445A (zh) 以太网网络中传感器的同步控制
EP4210288A1 (en) Synchronized control of sensors in an ethernet network
JP3802408B2 (ja) ネットワークシステムの同期方法
KR20120079142A (ko) 카메라 장치
CN118614043A (zh) 通过以太网的传感器数据的直接封装
CN113193931B (zh) 一种arinc818节点时间确定性传输装置及方法
JP2011130182A (ja) 無線基地局システム及び中継装置
CN104426647A (zh) 同步化控制单元和至少一个分配的外围单元的方法和设备
US11233514B2 (en) Semiconductor device including subsystem interfaces and communications method thereof
KR20120051632A (ko) 링형 토폴로지를 갖는 분산 시스템에서의 클럭 동기화 방법 및 장치
CN104734838A (zh) 一种同步数据的方法、系统及交换矩阵
CN111247501A (zh) 用于在两个物理接口之间传输数据的设备及方法
US20240348462A1 (en) Communication device and communication system
US11995012B2 (en) High speed interface for multi image sensor device
JP2018190256A (ja) データ転送装置
CN110995613B (zh) 一种消除EtherCAT通讯周期抖动的系统及方法
EP2897374A1 (en) Optical network element and method of operating an optical network element

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication