CN116830536A - 高级驾驶辅助系统中的通信方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种高级驾驶辅助系统中的通信方法和装置，方法包括：获取多个待调制数据，多个待调制数据来自多个数据源；将多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；对PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送调制信号。对不同来源的数据进行组合，屏蔽了调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调制模式。
Description
本申请涉及高级驾驶辅助技术，尤其涉及一种高级驾驶辅助系统中的通信方法和装置。
高级驾驶辅助系统(advanced driver assistance systems，ADAS)可以在汽车行驶过程中，利用安装在车上的各式各样的传感器，例如，毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航等，实时收集数据，以感应周围的环境，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。例如，ADAS根据来自传感器的数据进行静态\动态物体的辨识、侦测和追踪，并结合导航地图数据，进行运算和分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险。因此环境信息的获取成为ADAS发展的关键技术，尤其是随着传感器的种类越来越多样、精度越来越高，相应的，传感器与移动数据中心(mobile data center，MDC)之间的传输要求也越来越高。
传感器与MDC之间的通信模式主要分为两大类，即单载波调制模式和多载波调制模式。单载波调制模式适用于较低速率的场景，功耗较低，而多载波调制模式适用于高速场景，功耗也较大。如何兼具二者的优势成为一个函待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种高级驾驶辅助系统中的通信方法和装置，对不同来源的数据进行组合，屏蔽了调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调试模式。
第一方面，本申请提供一种高级驾驶辅助系统中的通信技术，包括：获取多个待调制数据，所述多个待调制数据来自多个数据源；将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；对所述PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送所述调制信号。
多个待调制数据的最初来源是多个数据源，该多个数据源可以是各种传感器。PHY层获取到的多个待调制数据已经由MAC层处理，且在PHY层已经过编码处理，针对MAC层的处理过程和PHY层的编码处理过程本申请不做限定。
本申请可以将来自多个数据源的、经封装和编码的待调制数据集成到一个物理介质(physical media dependent，PMD)帧中。
可选的，PHY层可以按照设定顺序依次填入多个待调制数据以得到PMD帧，该多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
PMD帧的长度可以为N×n，n表示数据源的总个数，本实施例中每个数据源的数据在PMD帧中占用的比特位(bit)数是固定的。若数据的长度小于N，则填入数据时多余的bit可以填入默认值，例如0；若数据的长度大于N，则超过N个bit的数据会被封装入下一个PMD帧中。
设定顺序是指对n个数据源在PMD帧中占用的bit是预先设定好的，例如，数据源包 括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达。因此在PMD帧中，前N个bit填入摄像头的数据，后N个bit中填入雷达的数据，如图5a所示。
可选的，PHY层可以先填入长度指示信息，该长度指示信息用于指示多个待调制数据各自的长度，然后按照设定顺序依次填入多个待调制数据以得到PMD帧。
本实施例中在PMD帧的头部填入一个用于指示多个待调制数据各自的长度的信息，这样在该信息之后的bit中，可以依设定顺序填入多个待调制数据，而不需要像上述实施例那样预留空bit，以减少PMD的bit消耗。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段是长度指示信息，填入N1和N2；第二个字段长度为N1个bit，填入摄像头的数据；第三个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据，如图5b所示。
可选的，PHY层可以填入与当前顺序对应的当前数据，并在当前数据结束之后填入结束标识符，以得到PMD帧，该当前数据是多个待调制数据的其中之一，多个待调制数据被预先设定先后顺序。
本实施例中，PMD帧中包含结束标识符，该结束标识符用于指示一个数据的结束。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段长度为N1个bit，填入摄像头的数据；随后的第二个字段包含m个bit，填入一个结束标识符，例如001、1010等；第三个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据；随后的第四个字段包含m个bit，填入一个结束标识符，例如001、1010等，如图5c所示。需要说明的是，本实施例中，各个待调制数据结束后填入的结束标识符可以完全相同，也可以完全不相同，还可以不完全相同，只要解串器可以识别出结束标识符即可。另外本实施例对结束标识符的长度也不做具体限定。
可选的，PHY层可以在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在起始标识符之后填入当前数据，以得到PMD帧，该当前数据是多个待调制数据的其中之一，多个待调制数据被预先设定先后顺序。
本实施例中，PMD帧中包含起始标识符，该起始标识符用于指示一个数据的开始。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段长度m个bit填入一个起始标识符，例如001、1010等；第二个字段为N1个bit，填入摄像头的数据；第三个字段长度m个bit填入一个起始标识符，例如001、1010等；第四个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据，如图5d所示。需要说明的是，本实施例中，各个待调制数据开始前填入的起始标识符可以完全相同，也可以完全不相同，还可以不完全相同，只要解串器可以识别出起始标识符即可。另外本实施例对起始标识符的长度也不做具体限定。
需要说明的是，除上述几种实现方式外，本申请还可以对PMD帧设定其他格式，对此不做具体限定。
单载波调制中，PHY层可以按照PMD帧的比特位顺序，将PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到调制信号。该过程可以参照单载波调制的相关技术，此处不再赘述。多载波调制中，PHY层可以将PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上，对各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到调制信 号。该过程可以参照多载波调制的相关技术，此处不再赘述。
可见本申请在组成PMD帧后，将该PMD帧作为调制对象，无论是单载波调制还是多载波调制均可以基于PMD帧进行调制处理。
本申请串行器的PHY层在对多个数据源的数据分别编码后，集成到一个PMD帧上，后续的调制过程可以以PMD帧为单位，对不同来源的数据进行组合，屏蔽了调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调试模式。
第二方面，本申请提供一种高级驾驶辅助系统中的通信技术，包括：接收调制信号；对所述调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到物理介质PMD帧；根据所述PMD帧得到多个待解码数据，所述多个待解码数据对应于多个数据源。
解串器通过电缆接收调制信号。PHY层基于通信方式对调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到PMD帧。PHY层基于PMD帧的格式得到待解码数据，解串器和串行器预先约定好PMD帧的格式，这样串行器不用将PMD帧的格式信息再传输给解串器。
本申请解串器的PHY层在接收到调制信号后，由于解调制得到的是统一的PMD帧，因此无论是单载波调制还是多载波调制都不影响PMD帧的获得，这样可以对不同来源的数据进行组合，屏蔽了解调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调试模式。
第三方面，本申请提供一种通信装置，包括：获取模块，用于获取多个待调制数据，所述多个待调制数据来自多个数据源；组帧模块，用于将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；调制模块，用于对所述PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送所述调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块，具体用于按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧，所述多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块，具体用于填入长度指示信息，所述长度指示信息用于指示所述多个待调制数据各自的长度；按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块，具体用于填入与当前顺序对应的当前数据，并在所述当前数据结束之后填入结束标识符，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块，具体用于在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在所述起始标识符之后填入所述当前数据，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
在一种可能的实现方式中，所述调制模块，具体用于按照所述PMD帧的比特位顺序，将所述PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到所述调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述调制模块，具体用于将所述PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上；对所述各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到所述调制信号。
第四方面，本申请提供一种通信装置，包括：接收模块，用于接收调制信号；解调模块，用于对所述调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到物理介质PMD帧；根据所述PMD帧得到多个待解码数据，所述多个待解码数据对应于多个数据源。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块，具体用于按照所述PMD帧中的比特位顺序，每提取N个比特位得到一个待解码数据，N为预先设定的正整数，N＞1。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块，具体用于根据所述PMD帧获取长度指示信息，所述长度指示信息用于指示多个待解码数据各自的长度；根据所述长度指示信息从所述PMD帧中依次提取对应长度的比特位以得到对应的待解码数据。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块，具体用于从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到结束标识符；将在所述结束标识符之前提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块，具体用于从提取到起始标识符之后，从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到下一个起始标识符；将两个起始标识符之间提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
第五方面，本申请提供一种通信设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
第六方面，本申请提供一种通信设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第二方面中任一项所述的方法。
第七方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时，使得所述计算机执行上述第一至二方面中任一项所述的方法。
第八方面，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行上述第一至二方面中任一项所述的方法。
图1是本申请车辆的一个示例性的功能框图；
图2为ADAS系统的一个示例性的应用场景示意图；
图3a为单载波调制的一个示例性的流程图；
图3b为多载波调制的一个示例性的流程图；
图4为本申请高级驾驶辅助系统中的通信方法的一个示例性的流程图；
图5a～图5d为本申请PMD的几个示例性的格式示意图；
图6为本申请高级驾驶辅助系统中的通信方法的一个示例性的流程图；
图7为本申请通信装置的一个示例性的结构示意图；
图8为本申请通信装置的一个示例性的结构示意图。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
图1是本申请车辆的一个示例性的功能框图。如图1所示，耦合到车辆100或包括在车辆100中的组件可以包括推进系统110、传感器系统120、控制系统130、外围设备140、电源150、计算装置160以及用户接口170。车辆100的组件可以被配置为以与彼此互连和/或与耦合到各系统的其它组件互连的方式工作。例如，电源150可以向车辆100的所有组件提供电力。计算装置160可以被配置为从推进系统110、传感器系统120、控制系统130和外围设备140接收数据并对它们进行控制。计算装置160还可以被配置为在用户接口170上生成图像的显示并从用户接口170接收输入。
需要说明的是，在其它示例中，车辆100可以包括更多、更少或不同的系统，并且每个系统可以包括更多、更少或不同的组件。此外，示出的系统和组件可以按任意种的方式进行组合或划分，本申请对此不做具体限定。
计算装置160可以包括处理器161、收发器162和存储器163。计算装置160可以是车辆100的控制器或控制器的一部分。存储器163可以存储在处理器161上运行的指令1631，还可以存储地图数据1632。包括在计算装置160中的处理器161可包括一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如，图像处理器、数字信号处理器等)。就处理器161包括多于一个处理器而言，这种处理器可单独工作或组合工作。计算装置160可实现基于通过用户接口170接收的输入控制车辆100的功能。收发器162用于该计算装置160与各个系统间的通信。存储器163进而可以包括一个或多个易失性存储组件和/或一个或多个非易失性存储组件，诸如光、磁和/或有机存储装置，并且存储器163可以全部或部分与处理器161集成。存储器163可以包含可由处理器161运行的指令1631(例如，程序逻辑)，以运行各种车辆功能，包括本文中描述的功能或方法中的任何一个。
推进系统110可以为车辆100提供动力运动。如图1所示，推进系统110可以包括引擎/发动机114、能量源113、传动装置(transmission)112和车轮/轮胎111。另外，推进系统110可以额外地或可替换地包括除了图1所示出的组件以外的其他组件。本申请对此不做具体限定。
传感器系统120可以包括用于感测关于车辆100所位于的环境的信息的若干个传感 器。如图1所示，传感器系统120的传感器包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)126、惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)125、激光雷达传感器124、相机传感器123、毫米波雷达传感器122以及用于修改传感器的位置和/或朝向的制动器121。GPS 126可以为用于估计车辆100的地理位置的任何传感器。为此，GPS 126可以包括收发器，基于卫星定位数据估计车辆100相对于地球的位置。在示例中，计算装置160可以用于结合地图数据1632使用GPS 126来估计车辆100行驶的道路。IMU 125可以用于基于惯性加速度及其任意组合来感测车辆100的位置和朝向变化。在一些示例中，IMU 125中传感器的组合可包括例如加速度计和陀螺仪。另外，IMU 125中传感器的其它组合也是可能的。激光雷达传感器124可以被看作物体检测系统，该传感器使用光感测检测车辆100所位于的环境中的物体。通常激光雷达传感器124可以通过利用光照射目标来测量到目标的距离或目标的其它属性的光学遥感技术。作为示例，激光雷达传感器124可以包括被配置为发射激光脉冲的激光源和/或激光扫描仪，和用于为接收激光脉冲的反射的检测器。例如，激光雷达传感器124可以包括由转镜反射的激光测距仪，并且以一维或二维围绕数字化场景扫描激光，从而以指定角度间隔采集距离测量值。在示例中，激光雷达传感器124可包括诸如光(例如，激光)源、扫描仪和光学系统、光检测器和接收器电子器件之类的组件，以及位置和导航系统。激光雷达传感器124通过扫描一个物体上反射回来的激光确定物体的距离，可以形成精度高达厘米级的3D环境图。相机传感器123可以包括用于获取车辆100所位于的环境的图像的任何相机(例如，静态相机、视频相机等)。为此，相机传感器123可以被配置为检测可见光，或可以被配置为检测来自光谱的其它部分(诸如红外光或紫外光)的光。其它类型的相机传感器123也是可能的。相机传感器123可以是二维检测器，或可以具有三维空间范围检测功能。在一些示例中，相机传感器123例如可以是距离检测器，其被配置为生成指示从相机传感器123到环境中的若干点的距离的二维图像。为此，相机传感器123可以使用一种或多种距离检测技术。例如，相机传感器123可以被配置为使用结构光技术，其中车辆100利用预定光图案，诸如栅格或棋盘格图案，对环境中的物体进行照射，并且使用相机传感器123检测从物体的预定光图案的反射。基于反射的光图案中的畸变，车辆100可以被配置为检测到物体上的点的距离。预定光图案可以包括红外光或其它波长的光。毫米波雷达传感器(Millimeter-Wave Radar)122通常指波长为1～10mm的物体检测传感器，频率大致范围是10GHz～200GHz。毫米波雷达传感器122的测量值具备深度信息，可以提供目标的距离；其次，由于毫米波雷达传感器122有明显的多普勒效应，对速度非常敏感，可以直接获得目标的速度，通过检测其多普勒频移可将目标的速度提取出来。目前主流的两种车载毫米波雷达应用频段分别为24GHz和77GHz，前者波长约为1.25cm，主要用于短距离感知，如车身周围环境、盲点、泊车辅助、变道辅助等；后者波长约为4mm，用于中长距离测量，如自动跟车、自适应巡航(ACC)、紧急制动(AEB)等。
传感器系统120也可以包括额外的传感器，包括例如监视车辆100的内部系统的传感器(例如，O2监视器、燃油量表、机油温度，等等)。传感器系统120还可以包括其它传感器。本申请对此不做具体限定。
控制系统130可以被配置为控制车辆100及其组件的操作。为此，控制系统130可以包括转向单元136、油门135、制动单元134、传感器融合算法133、计算机视觉系统132、 导航/路线控制系统131。控制系统130可以额外地或可替换地包括除了图1所示出的组件以外的其他组件。本申请对此不做具体限定。
外围设备140可以被配置为允许车辆100与外部传感器、其它车辆和/或用户交互。为此，外围设备140可以包括例如无线通信系统144、触摸屏143、麦克风142和/或扬声器141。外围设备140可以额外地或可替换地包括除了图1所示出的组件以外的其他组件。本申请对此不做具体限定。
电源150可以被配置为向车辆100的一些或全部组件提供电力。为此，电源150可以包括例如可再充电锂离子或铅酸电池。在一些示例中，一个或多个电池组可被配置为提供电力。其它电源材料和配置也是可能的。在一些示例中，电源150和能量源113可以一起实现，如一些全电动车中那样。
车辆100的组件可以被配置为以与在其各自的系统内部和/或外部的其它组件互连的方式工作。为此，车辆100的组件和系统可以通过系统总线、网络和/或其它连接机制通信地链接在一起。
图2为ADAS系统的一个示例性的应用场景示意图，如图2所示，该场景是摄像头(Camera)和MDC之间进行通信。摄像头捕获图像数据，该图像数据通过串行器(serializer)和解串器(deserializer)传输给MDC；MDC也可以反向传输控制指令，以控制或监控摄像头的运行。通常摄像头设置于车身四周，因此各个摄像头与MDC之间存在一定的距离，需要通过电缆来连接串行器和解串器。串行器是将摄像头的图像数据调制后发送到电缆上传输出去，解串器则是从电缆上接收信号，然后解调恢复出摄像头传输过来的图像数据，再传输给MDC。需要说明的是，本实施例只是示例性的示出了摄像头和MDC之间的通信方式，实际的ADAS系统中，除了摄像头之外，还有激光雷达、毫米波雷达等如图1所示的传感器系统120中包含的传感器，这些传感器与MDC之间的通信方式都是类似的，不再一一赘述。
图3a为单载波调制的一个示例性的流程图，如图3a所示，待传输的数据来自于数据源1和数据源2，数据源1和数据源2可以是ADAS系统中的任意两个传感器，例如，图1所示的传感器系统120中包含的传感器。
在发送端的串行器上，媒体接入控制层(Medium Access Control，MAC)对来自数据源1和数据源2的数据分别进行MAC封装，然后对这些MAC数据包进行基于包的调度。物理层(Physical layer，PHY)基于MAC层的调度，进行编码(这里编码是指广义的前向纠错(forward error correction，FEC)编码，包括可能的64/66b封装、交织、扰码、预编码等运算)后，根据编码后的比特位(bit)依次映射成相应的符号，例如，非归零码编码(non-return-to-zero code，NRZ)是一个bit映射至一个符号，4种幅度脉冲幅度调制(4pulse amplitude modulation，PAM4)是两个bit映射至一个符号，8种幅度脉冲幅度调制(8Pulse Amplitude Modulation，PAM8)是三个bit映射至一个符号，等等，映射结果是对应的幅度，通过模拟前端发射到电缆上。
在接收端的解串器上，通过模拟前端接收电缆上的信号，PHY层在解调时先对接收到的信号进行均衡，即对信道衰减进行补偿，然后解映射得到bit流，再经过译码处理恢复出bit串。MAC层对bit串进行基于包的分发得到对应于数据源1和数据源2的数据包，然后对数据包分别进行MAC解封装得到对应于数据源1和数据源2的数据。
上述单载波调制过程的符号率高，一个符号对应的bit较少。所有的基于单载波调制的通信系统在PHY层都不区分业务，即PHY以上的业务层(一般是MAC层)识别业务，在进入PHY层之前就完成数据的复用，而在PHY层不存在任何帧的概念。因此归属于PHY层需要终结的信息，例如，数据符号或帧的肯定应答(Acknowledge，ACK)，也往往在MAC层或更上层进行传输，导致只能在MAC层或以上进行重传。
图3b为多载波调制的一个示例性的流程图，如图3b所示，待传输的数据来自于数据源1、数据源2、…、数据n，数据源1、数据源2、…、数据n可以是ADAS系统中的任意两个传感器，例如，图1所示的传感器系统120中包含的传感器。
在发送端的串行器上，MAC层对来自数据源1、数据源2、…、数据n的数据分别进行MAC封装。PHY层对数据源1、数据源2、…、数据n的封装包分别进行编码，然后将编码后的n个bit流复用到不同的子载波上，再进行映射和快速傅里叶逆变换(invert fast fourier transformation，IFFT)得到时域信号。
在接收端的解串器上，PHY层对接收的时域信号进行快速傅里叶变换(fast fourier transform，FFT)、频域均衡，然后进行子载波数据分发和分别译码。MAC层分别进行MAC解封装得到分别对应于数据源1、数据源2、…、数据n的数据。
由此可见，单载波调制和多载波调制在数据复用上存在差异，单载波调制通过在MAC层对数据进行复用调度，PHY层作为一个管道来进行多源数据的复用传输。而多载波调制是在PHY层通过频分复用的方式对多源数据进行复用传输。
在ADAS系统中，MDC可能会要从多个传感器接收信号，以搜集完整的路况、环境等信息，因此MDC侧的解串器可以包含多个端口以支持不同的传感器。而不同带宽的传感器可能同时存在，由此在包含多个串行器和一个解串器的ADAS系统中可能共存着多种调制模式。另外，串行器和解串器之间的通信方式需要满足尽可能多的应用场景，其覆盖场景越多越有利于提升系统的兼容性。
本申请提供了一种高级驾驶辅助系统中的通信方法，可以兼容单载波调制和多载波调制，提升ADAS系统的兼容性。
图4为本申请高级驾驶辅助系统中的通信方法的一个示例性的流程图，如图4所示，过程400可以由串行器执行，具体是指串行器中的PHY层。过程400描述为一系列的步骤或操作，应当理解的是，过程400可以以各种顺序执行和/或同时发生，不限于图4所示的执行顺序。
步骤401、获取多个待调制数据，多个待调制数据来自多个数据源。
多个待调制数据的最初来源是多个数据源，该多个数据源可以参照图1所示的传感器系统120，此处不再赘述。PHY层获取到的多个待调制数据已经由MAC层处理，且在PHY层已经过编码处理，针对MAC层的处理过程和PHY层的编码处理过程本申请不做限定。
步骤402、将多个待调制数据组成一个PMD帧。
本申请可以将来自多个数据源的、经封装和编码的待调制数据集成到一个物理介质(physical media dependent，PMD)帧中。
可选的，PHY层可以按照设定顺序依次填入多个待调制数据以得到PMD帧，该多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
PMD帧的长度可以为N×n，n表示数据源的总个数，本实施例中每个数据源的数据 在PMD帧中占用的比特位(bit)数是固定的。若数据的长度小于N，则填入数据时多余的bit可以填入默认值，例如0；若数据的长度大于N，则超过N个bit的数据会被封装入下一个PMD帧中。
设定顺序是指对n个数据源在PMD帧中占用的bit是预先设定好的，例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达。因此在PMD帧中，前N个bit填入摄像头的数据，后N个bit中填入雷达的数据，如图5a所示。
可选的，PHY层可以先填入长度指示信息，该长度指示信息用于指示多个待调制数据各自的长度，然后按照设定顺序依次填入多个待调制数据以得到PMD帧。
本实施例中在PMD帧的头部填入一个用于指示多个待调制数据各自的长度的信息，这样在该信息之后的bit中，可以依设定顺序填入多个待调制数据，而不需要像上述实施例那样预留空bit，以减少PMD的bit消耗。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段是长度指示信息，填入N1和N2；第二个字段长度为N1个bit，填入摄像头的数据；第三个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据，如图5b所示。
可选的，PHY层可以填入与当前顺序对应的当前数据，并在当前数据结束之后填入结束标识符，以得到PMD帧，该当前数据是多个待调制数据的其中之一，多个待调制数据被预先设定先后顺序。
本实施例中，PMD帧中包含结束标识符，该结束标识符用于指示一个数据的结束。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段长度为N1个bit，填入摄像头的数据；随后的第二个字段包含m个bit，填入一个结束标识符，例如001、1010等；第三个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据；随后的第四个字段包含m个bit，填入一个结束标识符，例如001、1010等，如图5c所示。需要说明的是，本实施例中，各个待调制数据结束后填入的结束标识符可以完全相同，也可以完全不相同，还可以不完全相同，只要解串器可以识别出结束标识符即可。另外本实施例对结束标识符的长度也不做具体限定。
可选的，PHY层可以在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在起始标识符之后填入当前数据，以得到PMD帧，该当前数据是多个待调制数据的其中之一，多个待调制数据被预先设定先后顺序。
本实施例中，PMD帧中包含起始标识符，该起始标识符用于指示一个数据的开始。例如，数据源包括摄像头和雷达两个，摄像头的顺序先于雷达，摄像头的数据长度为N1个bit，雷达的数据长度为N1个bit。因此在PMD帧中，第一个字段长度m个bit填入一个起始标识符，例如001、1010等；第二个字段为N1个bit，填入摄像头的数据；第三个字段长度m个bit填入一个起始标识符，例如001、1010等；第四个字段长度为N2个bit，填入雷达的数据，如图5d所示。需要说明的是，本实施例中，各个待调制数据开始前填入的起始标识符可以完全相同，也可以完全不相同，还可以不完全相同，只要解串器可以识别出起始标识符即可。另外本实施例对起始标识符的长度也不做具体限定。
需要说明的是，除上述几种实现方式外，本申请还可以对PMD帧设定其他格式，对此不做具体限定。
步骤403、对PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号。
单载波调制中，PHY层可以按照PMD帧的比特位顺序，将PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到调制信号。该过程可以参照单载波调制的相关技术，此处不再赘述。
多载波调制中，PHY层可以将PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上，对各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到调制信号。该过程可以参照多载波调制的相关技术，此处不再赘述。
步骤404、发送调制信号。
串行器将调制信号发送到电缆上传输给解串器。
本申请串行器的PHY层在对多个数据源的数据分别编码后，集成到一个PMD帧上，后续的调制过程可以以PMD帧为单位，对不同来源的数据进行组合，屏蔽了调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调试模式。
图6为本申请高级驾驶辅助系统中的通信方法的一个示例性的流程图，如图6所示，过程600可以由解串器执行，具体是指解串器中的PHY层。过程600描述为一系列的步骤或操作，应当理解的是，过程600可以以各种顺序执行和/或同时发生，不限于图6所示的执行顺序。
步骤601、接收调制信号。
解串器通过电缆接收调制信号。
步骤602、对调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到PMD帧。
PHY层基于通信方式对调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到PMD帧。该过程与图4所示实施例的步骤403相反。
步骤603、根据PMD帧得到多个待解码数据，该多个待解码数据对应于多个数据源。
PHY层得到待解码数据的过程与图4所示实施例的步骤402相反，但PMD帧的格式与步骤402中描述的格式相同，此处不再赘述。
本申请解串器的PHY层在接收到调制信号后，由于解调制得到的是统一的PMD帧，因此无论是单载波调制还是多载波调制都不影响PMD帧的获得，这样可以对不同来源的数据进行组合，屏蔽了解调制方式的差异，使得串行器和解串器之间的通信可以兼容单载波调制和多载波调制两种调试模式。
图7为本申请通信装置的一个示例性的结构示意图，如图7所示，本实施例的装置可以应用于上述实施例中的串行器。该通信装置包括：获取模块701、组帧模块702、调制模块703和发送模块704。其中，
获取模块701，用于获取多个待调制数据，所述多个待调制数据来自多个数据源；组帧模块702，用于将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；调制模块703，用于对所述PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送模块704，用于发送所述调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块702，具体用于按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧，所述多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块702，具体用于填入长度指示信息，所述长 度指示信息用于指示所述多个待调制数据各自的长度；按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块702，具体用于填入与当前顺序对应的当前数据，并在所述当前数据结束之后填入结束标识符，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
在一种可能的实现方式中，所述组帧模块702，具体用于在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在所述起始标识符之后填入所述当前数据，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
在一种可能的实现方式中，所述调制模块703，具体用于按照所述PMD帧的比特位顺序，将所述PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到所述调制信号。
在一种可能的实现方式中，所述调制模块703，具体用于将所述PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上；对所述各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到所述调制信号。
本实施例的装置，可以用于执行图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图8为本申请通信装置的一个示例性的结构示意图，如图8所示，本实施例的装置可以应用于上述实施例中的解串器。该通信装置包括：接收模块801和解调模块802。其中，
接收模块801，用于接收调制信号；解调模块802，用于对所述调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到物理介质PMD帧；根据所述PMD帧得到多个待解码数据，所述多个待解码数据对应于多个数据源。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块802，具体用于按照所述PMD帧中的比特位顺序，每提取N个比特位得到一个待解码数据，N为预先设定的正整数，N＞1。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块802，具体用于根据所述PMD帧获取长度指示信息，所述长度指示信息用于指示多个待解码数据各自的长度；根据所述长度指示信息从所述PMD帧中依次提取对应长度的比特位以得到对应的待解码数据。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块802，具体用于从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到结束标识符；将在所述结束标识符之前提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
在一种可能的实现方式中，所述解调模块802，具体用于从提取到起始标识符之后，从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到下一个起始标识符；将两个起始标识符之间提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
本实施例的装置，可以用于执行图6所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何 常规的处理器等。本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
上述各实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(个人计算机， 服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (27)
- 一种高级驾驶辅助系统中的通信技术，其特征在于，包括：获取多个待调制数据，所述多个待调制数据来自多个数据源；将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；对所述PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送所述调制信号。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧，包括：按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧，所述多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧，包括：填入长度指示信息，所述长度指示信息用于指示所述多个待调制数据各自的长度；按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧，包括：填入与当前顺序对应的当前数据，并在所述当前数据结束之后填入结束标识符，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧，包括：在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在所述起始标识符之后填入所述当前数据，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述PMD帧进行单载波调制以得到调制信号，包括：按照所述PMD帧的比特位顺序，将所述PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到所述调制信号。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述PMD帧进行多载波调制以得到调制信号，包括：将所述PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上；对所述各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到所述调制信号。
- 一种高级驾驶辅助系统中的通信技术，其特征在于，包括：接收调制信号；对所述调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到物理介质PMD帧；根据所述PMD帧得到多个待解码数据，所述多个待解码数据对应于多个数据源。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述PMD帧得到多个待解码 数据，包括：按照所述PMD帧中的比特位顺序，每提取N个比特位得到一个待解码数据，N为预先设定的正整数，N＞1。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述PMD帧得到多个待解码数据，包括：根据所述PMD帧获取长度指示信息，所述长度指示信息用于指示多个待解码数据各自的长度；根据所述长度指示信息从所述PMD帧中依次提取对应长度的比特位以得到对应的待解码数据。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述PMD帧得到多个待解码数据，包括：从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到结束标识符；将在所述结束标识符之前提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述PMD帧得到多个待解码数据，包括：从提取到起始标识符之后，从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到下一个起始标识符；将两个起始标识符之间提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
- 一种通信装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取多个待调制数据，所述多个待调制数据来自多个数据源；组帧模块，用于将所述多个待调制数据组成一个物理介质PMD帧；调制模块，用于对所述PMD帧进行单载波调制或多载波调制以得到调制信号；发送所述调制信号。
- 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述组帧模块，具体用于按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧，所述多个待调制数据分别占用N个比特位，N为预先设定的正整数，N＞1。
- 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述组帧模块，具体用于填入长度指示信息，所述长度指示信息用于指示所述多个待调制数据各自的长度；按照设定顺序依次填入所述多个待调制数据以得到所述PMD帧。
- 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述组帧模块，具体用于填入与当前顺序对应的当前数据，并在所述当前数据结束之后填入结束标识符，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
- 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述组帧模块，具体用于在填入与当前顺序对应的当前数据之前填入起始标识符，并在所述起始标识符之后填入所述当前数据，以得到所述PMD帧，所述当前数据是所述多个待调制数据的其中之一，所述多个待调制数据被预先设定先后顺序。
- 根据权利要求13-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述调制模块，具体用于按照所述PMD帧的比特位顺序，将所述PMD帧的各个比特位分别映射为对应的幅度以得到所述调制信号。
- 根据权利要求13-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述调制模块，具体用于将所述PMD帧包含的多个比特位复用到多载波中的各个子载波上；对所述各个子载波承载的比特位分别进行映射和快速傅里叶逆变换变换以得到所述调制信号。
- 一种通信装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收调制信号；解调模块，用于对所述调制信号进行单载波解调制或多载波解调制以得到物理介质PMD帧；根据所述PMD帧得到多个待解码数据，所述多个待解码数据对应于多个数据源。
- 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述解调模块，具体用于按照所述PMD帧中的比特位顺序，每提取N个比特位得到一个待解码数据，N为预先设定的正整数，N＞1。
- 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述解调模块，具体用于根据所述PMD帧获取长度指示信息，所述长度指示信息用于指示多个待解码数据各自的长度；根据所述长度指示信息从所述PMD帧中依次提取对应长度的比特位以得到对应的待解码数据。
- 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述解调模块，具体用于从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到结束标识符；将在所述结束标识符之前提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
- 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述解调模块，具体用于从提取到起始标识符之后，从所述PMD帧中逐个提取比特位，直到提取到下一个起始标识符；将两个起始标识符之间提取到的多个比特位组成当前数据，所述当前数据是所述多个待解码数据的其中之一。
- 一种通信设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
- 一种通信设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求8-12中任一项所述的方法。
- 一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时，使得所述计算机执行权利要求1-12中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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