CN216301005U - 一种驾驶辅助系统的传感器采集设备 - Google Patents

Abstract

一种高级驾驶辅助系统的传感器采集设备，包括：数据复制模块(100)，用于将路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器(200)，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。本发明在汽车传感器和控制器(200)之间增加一个实时的数据采集设备，不影响传感器和控制器(200)直接的数据传输的同时对数据进行记录，以获得大量的实际测试的数据，增加实验室开发阶段的数据素材。

Description

一种驾驶辅助系统的传感器采集设备

技术领域

本发明涉及数据采集领域，特别涉及一种驾驶辅助系统的传感器采集设备和方法。

背景技术

现在高级辅助驾驶汽车发展的越来越快，为了对汽车的辅助驾驶功能进行测试，很多时候需要改装汽车进行路测，或者使用模拟路况进行测试，测试工作量很大，而且覆盖的场景有限。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种不影响传感器和控制器直接的数据传输的同时对数据进行记录，以获得大量的实际测试的数据，增加实验室开发阶段的数据素材的驾驶辅助系统的传感器采集设备和方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种高级驾驶辅助系统的传感器采集设备，包括：数据复制模块，用于接收汽车传感器的路况数据，并将所述路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。

进一步地，上述高级驾驶辅助系统的传感器采集设备还包括：存储模块，用于将所述数据复制模块复制的所述路况数据加盖时间戳后，进行存储。

进一步地，所述存储模块包括；压缩单元，用于对所述路况数据进行压缩；时钟单元，用于对所述路况数据加盖时间戳；存储子单元，用于多压缩并加盖时间戳后的路况数据进行存储。

进一步地，所述数据复制模块为FPGA芯片。

进一步地，上述高级驾驶辅助系统的传感器采集设备还包括：数据输入接口，用于与汽车传感器连接，接收原路况数据；转换单元，用于降所述原路况数据转换为所述数据复制模块可读取的所述路况数据。

进一步地，所述数据输入接口为摄像头输入接口；所述转换单元为解串芯片。

进一步地，所述数据输入接口为总线输入接口；所述转换单元为总线收发芯片。

进一步地，所述数据输入接口为点对点信号输入接口；所述转换单元为电平转换芯片。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明的高级驾驶辅助系统的传感器采集设备通过接收汽车传感器的路况数据，并将所述路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。在不影响传感器和控制器直接的数据传输的同时对数据进行记录，以获得大量的实际测试的数据，增加实验室开发阶段的数据素材。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的高级驾驶辅助系统的传感器采集设备的结构示意图。

图2是本发明的第一实施方式的高级驾驶辅助系统的传感器采集设备的一具体实施例的结构示意图。

图3是本发明的第二实施方式的高级驾驶辅助系统的传感器采集方法的流程图。

附图标记

100：数据复制模块；200：控制器；300：存储模块；310：压缩单元；320：时钟单元；330：存储子单元；400：数据输入接口；500：转换单元；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

第一实施方式

图1是本发明的第一实施方式的驾驶辅助系统的传感器采集设备的结构示意图。

参见图1，本实施方式提供了一种驾驶辅助系统的传感器采集设备，包括：数据复制模块100，用于接收汽车传感器的路况数据，并将所述路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器200，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。本发明的高级驾驶辅助系统的传感器采集设备通过接收汽车传感器的路况数据，并将所述路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器200，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。在不影响传感器和控制器200直接的数据传输的同时对数据进行记录，以获得大量的实际测试的数据，增加实验室开发阶段的数据素材。

本实施方式的驾驶辅助系统的传感器采集设备，设置于汽车传感器和控制器200之间，用于实时采集数据，不影响汽车传感器和控制器200直接的数据传输的同时对数据进行记录，以获得大量的实际测试的数据，增加实验室开发阶段的数据素材。

在一可选实施例中，数据复制模块100可以为FPGA芯片。

在一可选实施例中，高级驾驶辅助系统的传感器采集设备还包括：存储模块300，用于将所述数据复制模块100复制的所述路况数据加盖时间戳后，进行存储，以便于通过存储的数据进行数据回放。

在一可选实施例中，上述所述存储模块300包括；压缩单元310，用于对所述路况数据进行压缩；时钟单元320，用于对所述路况数据加盖时间戳；存储子单元330，用于多压缩并加盖时间戳后的路况数据进行存储。

在一可选实施例中，上述高级驾驶辅助系统的传感器采集设备还包括：数据输入接口400，用于与汽车传感器连接，接收原路况数据；转换单元500，用于降所述原路况数据转换为所述数据复制模块100可读取的所述路况数据。

在一可选实施例中，所述数据输入接口400为摄像头输入接口；所述转换单元500为解串芯片。

在一可选实施例中，所述数据输入接口400为总线输入接口；所述转换单元500为总线收发芯片。

在一可选实施例中，所述数据输入接口400为点对点信号输入接口；所述转换单元500为电平转换芯片。

图2是本发明的第一实施方式的高级驾驶辅助系统的传感器采集设备的一具体实施例的结构示意图。

参见图2，在一具体实施例中，驾驶辅助系统的传感器采集设备，包括：数据复制模块100、压缩单元310、时钟单元320、存储子单元330、摄像头输入接口1a、解串芯片4、总线输入接口2a、总线收发芯片10、点对点信号输入接口3a、电平转换芯片18、同步时钟接口16。本实施例中，数据复制模块100为FPGA芯片12，

其中，摄像头输入接口1a与摄像头传感器连接，用于接收摄像头高速差分串行输入信号5a，并发送给解串芯片4；

解串芯片4，用于将串行的高速差分串行输入信号5a换成FPGA芯片12可以识别的多路低速图像信号，发送给FPGA芯片12；

总线输入接口2a，与毫米波激光雷达连接，用于接收毫米波雷达等信号，然后发送给总线收发芯片10；

总线收发芯片10，用于将毫米波雷达等信号转换成FPGA芯片12可处理的信号，发送给FPGA芯片12；

点对点信号输入接口3a，与GPS等全球定位系统连接，用于接收点对点数据，并将点对点数据发送给电平转换芯片18；

电平转换芯片18将点对点数据转换成FPGA芯片12可处理的信号，发送给FPGA芯片12；

FPGA芯片12将多路低速图像信号的路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器200，另一份用于存储；其中，一份通过串行芯片14发送给控制器200，另一份通过经过高速数据通道20传输给压缩单元310和时钟单元320进行压缩和加盖时间戳，然后发送到存储子单元330进行存储；其中，存储子单元330可以是任意而定存储设备22；其中，时钟单元320包括：实时时钟芯片13。可以通过微处理器21实现压缩，并且微处理器21可以与实时时钟芯片13和同步时钟接口16连接，以加盖时间戳。其中，FPGA芯片12还将毫米波雷达等信号和点对点数据发送给微处理器21加盖时间戳后进行存储。

其中总线输入接口2a包含但不限于CAN，LIN，CAN-FD等信号，低速摄像头图像信号6包含不限于MIPI，RGB等摄像头信号，点对点通信信号17包含不限于UART，SPI，普通的输入输出口等通信接口，时钟同步信号15包含不限于时钟数据和每秒的同步脉冲信号。

当需要采集摄像头数据时，摄像头输入接口1a通过数据线连接到远端摄像头，接受来自于远端摄像头经过了串行编码的高速差分串行信号5a，并传递给解串芯片4，解串芯片4将高速串行信号转换为低速的图像信号6传递给FPGA芯片12,FPGA芯片12将收到的摄像头数据进行处理，一路复制成和6一模一样的低速图形信号7，另外一路处理成微处理器21可以使用的图像信号通过高速数据通道20传输给微处理器21，微处理器21同时接收来自于实时时钟芯片13的同步时钟15，将来自于20的图像数据打上时间戳进行压缩保存进存储设备22，复制的图像信号7经过串行芯片14将低速摄像头图像信号编串成和5a一模一样的串行信号5b传输给接口1b，1b通过数据线连接到远端的ECU，这样ECU会将来源于FPGA芯片的复制信号识别为原本应该连接的摄像头进行处理，完全不影响功能。由于现在高级辅助驾驶的多路摄像头需要同步，所以通常会有汽车ECU产生一个同步信号传递给摄像头，由于高速差分串行信号5a和5b都可以同时反向传输少量数据，所以此同步信号通过编串芯片14恢复成同步信号8b传输给12,12镜像一个同步信号8a传输给解串芯片4，经过4将同步信号并入5a传输给远端摄像头。

当需要采集总线数据时，由于总线信号一般电平都无法和FPGA芯片直接兼容，所以需要增加收发芯片，使用时总线信号接到总线型接口2a，然后该总线信号9直接分成两路一路连接到总线型接口2b，一路连接至总线型收发芯片10，总线收发芯片10将总线数据转换成数字信号11传输给FPGA芯片12,12将收到的数据处理成微处理器21可以使用的数字信号通过高速数据通道20传输给微处理器21，21同时接受到来自于实时时钟芯片13的同步时钟15，将来自于11的数据打上时间戳进行压缩保存进存储设备22。

当需要采集点对点数据时，由于很多点对点信号电平都无法和FPGA芯片12直接兼容，所以需要增加收发电平转换芯片18，使用时点对点信号接到接口3a，然后该点对点通信信号17直接分成两路一路连接到接口3b，一路连接至电平转换芯片18，18将信号转换成和12匹配的数字信号19传输给12,12将收到的数据处理成微处理器21可以使用的数字信号通过高速数据通道20传输给微处理器21，微处理器21同时接受到来自于实时时钟芯片13的同步时钟16，将来自于11的数据打上时间戳进行压缩保存进存储设备22。

由于汽车传感器远远不止3个，所以当有更多的传感器数据需要进行采集时，就可以扩展多个采集设备，每个采集设备通过时钟同步接口16互联，保证所有采集设备的时间戳同步，这样不同的采集设备保持的数据时间可以同步起来，从而让所有采集的数据都是按时间对齐，方便后续处理。

该方案可以接收到现在ADAS的所有主要传感器，比如摄像头，毫米波雷达，激光雷达，GPS，V2X等数据，车内各种CAN总线数据并按照时间同步保存，便于在实验室恢复现场数据，以进行分析测试。极大的减轻了路测负担。

第二实施方式

图3是本发明的第二实施方式的高级驾驶辅助系统的传感器采集方法的流程图。

参见图2和3，本实施方式提供了一种高级驾驶辅助系统的传感器采集方法，包括：获取路况数据；将路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器，另一份用于存储；所述存储的数据用于数据回放。

存储所述路况数据为将所述路况数据加盖时间戳后，进行存储。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种驾驶辅助系统的传感器采集设备，其特征在于，包括：

数据复制模块(100)，用于接收汽车传感器的路况数据，并将所述路况数据复制为两份，一份用于传输给汽车控制器(200)，另一份用于存储；

所述存储的数据用于数据回放。

2.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，还包括：

存储模块(300)，用于将所述数据复制模块(100)复制的所述路况数据加盖时间戳后，进行存储。

3.根据权利要求2所述的采集设备，其特征在于，所述存储模块(300)包括；

压缩单元(310)，用于对所述路况数据进行压缩；

时钟单元(320)，用于对所述路况数据加盖时间戳；

存储子单元(330)，用于多压缩并加盖时间戳后的路况数据进行存储。

4.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，所述数据复制模块(100)包括FPGA芯片。

5.根据权利要求1所述的采集设备，其特征在于，还包括：

数据输入接口(400)，用于与汽车传感器连接，接收原路况数据；

转换单元(500)，用于降所述原路况数据转换为所述数据复制模块(100)可读取的所述路况数据。

6.根据权利要求5所述的采集设备，其特征在于，

所述数据输入接口(400)为摄像头输入接口；

所述转换单元(500)为解串芯片。

7.根据权利要求5所述的采集设备，其特征在于，

所述数据输入接口(400)为总线输入接口；

所述转换单元(500)为总线收发芯片。

8.根据权利要求5所述的采集设备，其特征在于，

所述数据输入接口(400)为点对点信号输入接口；

所述转换单元(500)为电平转换芯片。

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