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一种数据传输方法以及装置

文献发布时间:2023-06-19 10:21:15


一种数据传输方法以及装置

技术领域

本申请涉及汽车领域,尤其涉及一种数据传输方法以及装置。

背景技术

随着汽车技术的发展,对于智能汽车的需求也逐渐增加。在常用的车辆中,其内部的各个模块通过控制器局域网络(controller area network,CAN)总线连接并通信,从而通过CAN总线对车辆内部的各个模块的信息进行分析或者监控等。

然而,CAN总线的带宽较小,而由于带宽的限制,导致对于车辆内部的各个模块的信息数据的传输效率低。因此,如何提高车辆内部的信息的传输速度,成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种数据传输方法以及装置,用于快速、准确地完成对车辆的瞬时快照与车辆的状态监控。

有鉴于此,第一方面,本申请提供一种数据传输方法,其特征在于,应用于车辆,车辆包括至少一个区域集成单元(vehicle integration unit,VIU),至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组,该方法包括:第一VIU获取监测到的信息,第一VIU为至少一个VIU中的任意一个VIU;第一VIU通过组播组传输组播报文,组播报文中包括第一VIU检测到的信息,以使控制设备通过监听组播组获取到组播报文,组播报文用于控制设备分析车辆的状态。

因此,本申请提供的方法中,车辆的一个或者多个VIU可以建立有通信连接,并且可以建立组播组,从而在组播组内传输组播报文,完成车辆的快照的传输。通过以太网或者无线网络等通信网络的高速以及高效传输,快速实现车辆的快照的传输。控制设备可以通过监听组播组快速接收到VIU发送的组播报文,从而通过接收到的一帧或者多帧组播报文对车辆的状态进行分析,提高了控制设备接收到VIU监测到的信息的效率。

在一种可能的实施方式中,前述的通信网络可以包括有线通信或者无线通信,即控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接或者无线通信连接;第一VIU通过组播组传输组播报文,可以包括:第一VIU通过以太网连接或者无线连接在组播组传输组播报文。

以太网和无线网的速度远高于CAN的传输速度,因此,本申请实施方式中,VIU之间或者VIU和控制设备之间可以通过以太网和/或无线网络连接,并基于以太网和/或无线网组成了组播组,从而完成对VIU监测的信息的高效传输,使控制设备可以通过组播组高效地获取到VIU监测到的信息,从而完成对车辆的状态的分析。

在一种可能的实施方式中,车辆内包括至少两个VIU,在第一VIU将组播报文传输至组播组之前,上述方法还可以包括:第一VIU和至少两个VIU除第一VIU之外的其他VIU进行时间同步;第一VIU将组播报文传输至组播组,可以包括:第一VIU按照时间同步后的时间轴发送组播报文。

因此,在本申请实施方式中,在VIU传输数据之前,或者周期性地,VIU之间可以进行时间同步,从而使VIU可以根据同步后的时间轴传输组播报文,以使车辆内的各个VIU可以同步传输组播报文,或者在组播报文中打上时间同步后的时间戳等,以使控制设备可以获取到车辆的瞬时快照。

在一种可能的实施方式中,第一VIU将组播报文传输至组播组,包括:第一VIU周期性发送组播报文。本申请实施方式中,VIU可以周期性地发送组播报文,从而使控制设备可以实现对车辆的状态的监控。

在一种可能的实施方式中,第一VIU监测到的信息包括以下一项或者多项:第一VIU的状态信息、第一VIU的I/O接口的信息、第一VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者第一VIU监控的传感器采集到的信息。

因此,本申请实施方式中,VIU可以对自身的状态信息、I/O接口的信息、ADC的原始采样值或者传感器采集到的信息传输至组播组,从而使控制设备可以通过组播组中传输的组播报文完成对车辆的状态的监控。

一种可能的实施方式中,传感器采集到的信息用于控制设备规划车辆的行车路径。因此,本申请实施方式中,在通过基于以太网或者无线网络建立的组播组内进行高效通信的前提下,控制设备可以通过传感器采集到的信息高效快速地规划车辆的行车路径,使车辆可以更准确、快速地确定行车路径,提高车辆安全性。

一种可能的实施方式中,在第一VIU将组播报文传输至组播组之前,方法还包括:第一VIU接收控制设备发送的加入请求,加入请求用于请求加入组播组;第一VIU针对加入请求回复组播地址,以使控制设备通过组播地址加入组播组,并对组播地址对应的端口进行监听并接收组播报文。

因此,本申请实施方式中,控制设备可以向VIU请求加入组播组,从而获得监听组播组的权限,监听组播地址对应的端口并接收组播报文。

一种可能的实施方式中,上述方法还可以包括:第一VIU接收控制设备发送的控制指令;第一VIU根据控制指令控制第一VIU的I/O接口、传感器或者车辆的执行器中的一项或者多项。

因此,本申请实施方式中,控制设备可以高效、准确地控制VIU的I/O接口、传感器或者车辆的执行器等。当控制设备和VIU之间通过无线网络连接时,可以完成对车辆的远程控制,提高用户体验。

第二方面,本申请提供一种数据传输方法,应用于车辆,车辆包括至少一个区域集成单元VIU,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组,该方法包括:控制设备获取组播组的组播地址;控制设备监听组播地址对应的端口,并通过端口获取至少一帧组播报文,组播报文包括至少一个VIU中的第一VIU监测到的信息,该第一VIU是前述的至少一个VIU中的任意一个VIU;控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态。

因此,本申请提供的方法中,车辆的一个或者多个VIU可以建立有通信连接,并且可以建立组播组,从而在组播组内传输组播报文,完成车辆的快照的传输。通过以太网或者无线网络等通信网络的高速以及高效传输,快速实现车辆的快照的传输。控制设备可以通过监听组播组快速接收到VIU发送的组播报文,从而通过接收到的一帧或者多帧组播报文对车辆的状态进行分析,提高了控制设备接收到VIU监测到的信息的效率。

一种可能的实施方式中,控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接或者无线连接。控制设备可以通过所述以太网连接和/或所述无线连接接收所述组播组中传输的所述组播报文。

以太网和无线网的速度远高于CAN的传输速度,因此,本申请实施方式中,VIU之间或者VIU和控制设备之间可以通过以太网和/或无线网络连接,并基于以太网和/或无线网组成了组播组,从而完成对VIU监测的信息的高效传输,使控制设备可以通过组播组高效地获取到VIU监测到的信息,从而完成对车辆的状态的分析。

一种可能的实施方式中,至少一帧组播报文包括以下一项或者多项:至少一个VIU的状态信息、至少一个VIU的I/O接口的信息、至少一个VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者至少一个VIU监控的传感器采集到的信息。

因此,本申请实施方式中,VIU可以对自身的状态信息、I/O接口的信息、ADC的原始采样值或者传感器采集到的信息传输至组播组,从而使控制设备可以通过组播组中传输的组播报文完成对车辆的状态的监控。

一种可能的实施方式中,当至少一帧组播报文包括至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,该方法还包括:控制设备根据至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,规划车辆的行车路径。因此,本申请实施方式中,在通过基于以太网或者无线网络建立的组播组内进行高效通信的前提下,控制设备可以通过传感器采集到的信息高效快速地规划车辆的行车路径,使车辆可以更准确、快速地确定行车路径,提高车辆安全性。

一种可能的实施方式中,通过端口获取至少一帧组播报文,可以包括:控制设备通过端口周期性接收至少一个VIU传输至组播组的至少一帧组播报文。本申请实施方式中,VIU可以周期性地发送组播报文,从而使控制设备可以实现对车辆的状态的监控。

一种可能的实施方式中,控制设备获取组播组的组播地址,可以包括:控制设备向第一VIU发送加入请求,加入请求用于请求加入组播组;控制设备接收第一VIU回复的组播地址。

因此,本申请实施方式中,控制设备可以向VIU请求加入组播组,从而获得监听组播组的权限,监听组播地址对应的端口并接收组播报文。

一种可能的实施方式中,在控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态之后,方法还包括:控制设备根据车辆的状态随时间的变化生成分析图像,并显示分析图像。

因此,在本申请实施方式中,控制设备可以生成并显示车辆的状态随时间的变化的分析图像,使用户可以通过该分析图像直观地观察车辆的状态。

一种可能的实施方式中,上述方法还可以包括:控制设备向至少一个VIU发送控制指令,控制指令用于控制至少一个VIU的I/O接口、传感器或者执行器中的一个或者多个。

因此,本申请实施方式中,控制设备可以高效、准确地控制VIU的I/O接口、传感器或者车辆的执行器等。当控制设备和VIU之间通过无线网络连接时,可以完成对车辆的远程控制,提高用户体验。

第三方面,本申请提供一种电子设备,电子设备包括显示屏、存储器、一个或多个处理器,一个或多个处理器用于执行存储在存储器中的一个或多个计算机程序,该存储器中存储有图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)的代码,该一个或者多个处理器用于执行存储在存储器中的GUI的代码,以使显示屏显示存储在存储器中的图形用户界面,该图形用户界面包括:

在显示屏显示组播组的组播地址,组播组包括至少一个VIU;

响应于针对组播地址的确认操作,以及接收至少一个VIU在组播组内传输的至少一帧组播报文,在显示屏中显示至少一帧组播报文包括的信息。

一种可能的实施方式中,图形用户界面,具体可以包括:

显示至少一个VIU的状态信息、至少一个VIU的I/O接口的信息、至少一个VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者至少一个VIU监控的传感器采集到的信息中的一种或者多种。

一种可能的实施方式中,图形用户界面,具体可以包括:

响应于根据所述车辆的状态随时间的变化生成分析图像,显示所述分析图像。

第四方面,本申请提供一种区域集成单元VIU,应用于车辆,车辆包括至少一个区域集成单元VIU,VIU为至少一个VIU中的任意一个,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组,VIU包括:

监测模块,用于获取监测到的信息;

收发模块,用于通过组播组传输组播报文,组播报文中包括第一VIU检测到的信息,以使控制设备通过监听组播组获取到组播报文,组播报文用于控制设备分析车辆的状态。

第四方面及第四方面任一种可能的实施方式产生的有益效果可参照第一方面及第一方面任一种可能实施方式的描述。

一种可能的实施方式中,控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接和/或无线通信连接;

收发模块,具体用于通过以太网连接和/或无线连接在组播组传输组播报文。

一种可能的实施方式中,车辆内包括至少两个VIU,在第一VIU将组播报文传输至组播组之前,VIU还包括:同步模块,用于和至少两个VIU除VIU之外的其他VIU进行时间同步;

收发模块,具体用于按照时间同步后的时间轴发送组播报文。

一种可能的实施方式中,收发模块,具体用于周期性发送组播报文。

一种可能的实施方式中,监测模块监测到的信息包括以下一项或者多项:VIU的状态信息、VIU的I/O接口的信息、VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者VIU监控的传感器采集到的信息。

一种可能的实施方式中,传感器采集到的信息用于控制设备规划车辆的行车路径。

一种可能的实施方式中,在收发模块将组播报文传输至组播组之前,收发模块,还用于:接收控制设备发送的加入请求,加入请求用于请求加入组播组;针对加入请求回复组播地址,以使控制设备通过组播地址加入组播组,并对组播地址对应的端口进行监听并接收组播报文。

一种可能的实施方式中,VIU还可以包括:控制模块;收发模块,还用于接收控制设备发送的控制指令;控制模块,用于根据控制指令控制第一VIU的I/O接口、传感器或者车辆的执行器中的一项或者多项。

第五方面,本申请提供一种控制设备,应用于车辆,车辆包括至少一个区域集成单元VIU,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组,控制设备包括:

收发模块,获取组播组的组播地址;

监听模块,用于控制设备监听组播地址对应的端口;

收发模块,还用于通过端口获取至少一帧组播报文,组播报文包括至少一个VIU中的第一VIU监测到的信息,该第一VIU是前述的至少一个VIU中的任意一个VIU;

处理模块,用于通过至少一帧组播报文分析车辆的状态。

第五方面及第五方面任一种可能的实施方式产生的有益效果可参照第二方面及第二方面任一种可能实施方式的描述。

一种可能的实施方式中,控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接和/或无线连接;

收发模块,具体用于通过以太网连接和/或无线连接接收组播组中传输的组播报文。

一种可能的实施方式中,至少一帧组播报文包括以下一项或者多项:至少一个VIU的状态信息、至少一个VIU的I/O接口的信息、至少一个VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者至少一个VIU监控的传感器采集到的信息。

一种可能的实施方式中,当至少一帧组播报文包括至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,处理模块,还用于控制设备根据至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,规划车辆的行车路径。

一种可能的实施方式中,收发模块,具体用于通过端口周期性接收至少一个VIU传输至组播组的至少一帧组播报文。

一种可能的实施方式中,收发模块,还用于:向第一VIU发送加入请求,加入请求用于请求加入组播组,第一VIU是至少一个VIU中的任意一个VIU;接收第一VIU回复的组播地址。

一种可能的实施方式中,控制设备还包括:显示模块;

在控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态之后,处理模块,还用于根据车辆的状态随时间的变化生成分析图像;

显示模块,用于显示分析图像。

一种可能的实施方式中,收发模块,还用于向至少一个VIU发送控制指令,控制指令用于控制至少一个VIU的I/O接口、传感器或者执行器中的一个或者多个。

第六方面,本申请实施例提供一种VIU,该VIU具有实现上述第一方面数据传输方法的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

第七方面,本申请实施例提供一种控制设备,包括:处理器和存储器,其中,处理器和存储器通过线路互联,处理器调用存储器中的程序代码用于执行上述第一方面任一项所示的数据传输方法中与处理相关的功能。

第八方面,本申请实施例提供了一种数据传输装置,该数据传输装置也可以称为数字处理芯片或者芯片,芯片包括处理单元和通信接口,处理单元通过通信接口获取程序指令,程序指令被处理单元执行,处理单元用于执行如上述第一方面或第一方面任一可选实施方式中与处理相关的功能。

第九方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面、第一方面任一可选实施方式、第二方面或第二方面任一可选实施方式中的方法。

第十方面,本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面、第一方面任一可选实施方式、第二方面或第二方面任一可选实施方式中的方法。

第十一方面,本申请提供一种车辆,该车辆包括至少一个VIU,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组;至少一个VIU用于执行第一方面、第一方面任一可选实施方式的方法;控制设备用于执行第二方面或第二方面任一可选实施方式的方法。

第十二方面,本申请提供一种数据传输系统,包括控制设备和至少一个VIU,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组;至少一个VIU用于执行第一方面、第一方面任一可选实施方式的方法;控制设备用于执行第二方面或第二方面任一可选实施方式的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;

图2为本申请提供的一种数据传输系统的结构示意图;

图3A为本申请提供的另一种数据传输系统的结构示意图;

图3B为本申请提供的另一种数据传输系统的结构示意图;

图4为本申请提供的另一种数据传输系统的结构示意图;

图5为本申请提供的一种数据传输方法的流程示意图;

图6为本申请提供的一种数据传输方法的流程示意图;

图7为本申请提供的数据传输的方式示意图;

图8为本申请提供的一种数据传输方法的应用场景示意图;

图9为本申请提供的另一种数据传输方法的应用场景示意图;

图10A为本申请提供的另一种数据传输方法的应用场景示意图;

图10B为本申请提供的另一种数据传输方法的应用场景示意图;

图11为本申请提供的一种GUI的显示界面示意图;

图12为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图13为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图14为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图15为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图16为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图17为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图18为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图19为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图20为本申请提供的另一种GUI的显示界面示意图;

图21为本申请提供的一种VIU的结构示意图;

图22为本申请提供的一种控制设备的结构示意图;

图23为本申请提供的另一种VIU的结构示意图;

图24为本申请提供的另一种控制设备的结构示意图;

图25为本申请提供的一种芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

本申请实施例提供的数据传输方法可以应用于各种和车辆相关的场景,如对车辆进行行车路径规划、监控车辆状态或远程控制车辆等场景。此外,本申请也可以应用于对各类机器人进行行车路径规划、监控车辆状态或远程控制车辆等场景,例如货运机器人、探测机器人、扫地机器人或其他类型的机器人,此处以货运机器人为例对应用场景作进一步描述,当货运机器人在进行运输时,可以实时对货运机器人的状态进行监控、规划运输路径或者远程控制等,从而安全稳定地完成运输。

下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知,随着技术的发展和新场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。

为了便于理解本方案,本申请实施例中首先结合图1对本申请提供的车辆的结构进行介绍,请先参阅图1,图1为本申请实施例提供的车辆的一种结构示意图,车辆100可以配置为自动驾驶模式。例如,车辆100可以在处于自动驾驶模式中的同时控制自身,并且可通过人为操作来确定车辆及其周边环境的当前状态,确定周边环境中的是否存在障碍物,基于障碍物的信息来控制车辆100。在车辆100处于自动驾驶模式中时,也可以将车辆100置为在没有和人交互的情况下操作。

车辆100可包括各种子系统,例如行进系统102、传感器系统104、控制系统106、一个或多个外围设备108以及电源110、计算机系统112和用户接口116。可选地,车辆100可包括更多或更少的子系统,并且每个子系统可包括多个部件。另外,车辆100的每个子系统和部件可以通过有线或者无线互连。

行进系统102可包括为车辆100提供动力运动的组件。在一个实施例中,行进系统102可包括引擎118、能量源119、传动装置120和车轮/轮胎121。

其中,引擎118可以是内燃引擎、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合,例如,汽油发动机和电动机组成的混动引擎,内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎118将能量源119转换成机械能量。能量源119的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源119也可以为车辆100的其他系统提供能量。传动装置120可以将来自引擎118的机械动力传送到车轮121。传动装置120可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中,传动装置120还可以包括其他器件,比如离合器。其中,驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮121的一个或多个轴。

传感器系统104可包括感测关于车辆100周边的环境的信息的若干个传感器。例如,传感器系统104可包括定位系统122(定位系统可以是全球定位GPS系统,也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)124、雷达126、激光测距仪128以及相机130。传感器系统104还可包括被监视车辆100的内部系统的传感器(例如,车内空气质量监测器、燃油量表、机油温度表等)。来自这些传感器中的一个或多个的传感数据可用于检测对象及其相应特性(位置、形状、方向、速度等)。这种检测和识别是自主车辆100的安全操作的关键功能。在本申请以下实施方式中提及的传感器,即可以是雷达126、激光测距仪128或者相机130等。

其中,定位系统122可用于估计车辆100的地理位置。IMU 124用于基于惯性加速度来感知车辆100的位置和朝向变化。在一个实施例中,IMU 124可以是加速度计和陀螺仪的组合。雷达126可利用无线电信号来感知车辆100的周边环境内的物体,具体可以表现为毫米波雷达或激光雷达。在一些实施例中,除了感知物体以外,雷达126还可用于感知物体的速度和/或前进方向。激光测距仪128可利用激光来感知车辆100所位于的环境中的物体。在一些实施例中,激光测距仪128可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器,以及其他系统组件。相机130可用于捕捉车辆100的周边环境的多个图像。相机130可以是静态相机或视频相机。

控制系统106为控制车辆100及其组件的操作。控制系统106可包括各种部件,其中包括转向系统132、油门134、制动单元136、计算机视觉系统140、线路控制系统142以及障碍避免系统144。

其中,转向系统132可操作来调整车辆100的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘系统。油门134用于控制引擎118的操作速度并进而控制车辆100的速度。制动单元136用于控制车辆100减速。制动单元136可使用摩擦力来减慢车轮121。在其他实施例中,制动单元136可将车轮121的动能转换为电流。制动单元136也可采取其他形式来减慢车轮121转速从而控制车辆100的速度。计算机视觉系统140可以操作来处理和分析由相机130捕捉的图像以便识别车辆100周边环境中的物体和/或特征。所述物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍体。计算机视觉系统140可使用物体识别算法、运动中恢复结构(structure from motion,SFM)算法、视频跟踪和其他计算机视觉技术。在一些实施例中,计算机视觉系统140可以用于为环境绘制地图、跟踪物体、估计物体的速度等等。线路控制系统142用于确定车辆100的行驶路线以及行驶速度。在一些实施例中,线路控制系统142可以包括横向规划模块1421和纵向规划模块1422,横向规划模块1421和纵向规划模块1422分别用于结合来自障碍避免系统144、GPS 122和一个或多个预定地图的数据为车辆100确定行驶路线和行驶速度。障碍避免系统144用于识别、评估和避免或者以其他方式越过车辆100的环境中的障碍体,前述障碍体具体可以表现为实际障碍体和可能与车辆100发生碰撞的虚拟移动体。在一个实例中,控制系统106可以增加或替换地包括除了所示出和描述的那些以外的组件。或者也可以减少一部分上述示出的组件。

车辆100通过外围设备108与外部传感器、其他车辆、其他计算机系统或用户之间进行交互。外围设备108可包括无线数据传输系统146、车载电脑148、麦克风150和/或扬声器152。在一些实施例中,外围设备108为车辆100的用户提供与用户接口116交互的手段。例如,车载电脑148可向车辆100的用户提供信息。用户接口116还可操作车载电脑148来接收用户的输入。车载电脑148可以通过触摸屏进行操作。在其他情况中,外围设备108可提供用于车辆100与位于车内的其它设备通信的手段。例如,麦克风150可从车辆100的用户接收音频(例如,语音命令或其他音频输入)。类似地,扬声器152可向车辆100的用户输出音频。无线数据传输系统146可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如,无线数据传输系统146可使用3G蜂窝通信,例如CDMA、EVD0、GSM/GPRS,或者4G蜂窝通信,例如LTE。或者5G蜂窝通信。无线数据传输系统146可利用无线局域网(wireless local areanetwork,WLAN)通信。在一些实施例中,无线数据传输系统146可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议,例如各种车辆数据传输系统,例如,无线数据传输系统146可包括一个或多个专用短程通信(dedicated short range communications,DSRC)设备,这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。

电源110可向车辆100的各种组件提供电力。在一个实施例中,电源110可以为可再充电锂离子或铅酸电池。这种电池的一个或多个电池组可被配置为电源为车辆100的各种组件提供电力。在一些实施例中,电源110和能量源119可一起实现,例如一些全电动车中那样。

车辆100的部分或所有功能受计算机系统112控制。计算机系统112可包括至少一个处理器113,处理器113执行存储在例如存储器114这样的非暂态计算机可读介质中的指令115。计算机系统112还可以是采用分布式方式控制车辆100的个体组件或子系统的多个计算设备。处理器113可以是任何常规的处理器,诸如商业可获得的中央处理器(centralprocessing unit,CPU)。可选地,处理器113可以是诸如专用集成电路(applicationspecific integrated circuit,ASIC)或其它基于硬件的处理器的专用设备。尽管图1功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机系统112的其它部件,但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、或存储器实际上可以包括不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、或存储器。例如,存储器114可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机系统112的外壳内的其它存储介质。因此,对处理器113或存储器114的引用将被理解为包括可以并行操作或者可以不并行操作的处理器或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤,诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器,所述处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。

在此处所描述的各个方面中,处理器113可以位于远离车辆100并且与车辆100进行无线通信。在其它方面中,此处所描述的过程中的一些在布置于车辆100内的处理器113上执行而其它则由远程处理器113执行,包括采取执行单一操纵的必要步骤。

在一些实施例中,存储器114可包含指令115(例如,程序逻辑),指令115可被处理器113执行来执行车辆100的各种功能,包括以上描述的那些功能。存储器114也可包含额外的指令,包括向行进系统102、传感器系统104、控制系统106和外围设备108中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。除了指令115以外,存储器114还可存储数据,例如道路地图、路线信息,车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据,以及其他信息。这种信息可在车辆100在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被车辆100和计算机系统112使用。用户接口116,用于向车辆100的用户提供信息或从其接收信息。可选地,用户接口116可包括在外围设备108的集合内的一个或多个输入/输出设备,例如无线数据传输系统146、车载电脑148、麦克风150或扬声器152等。

计算机系统112可基于从各种子系统(例如,行进系统102、传感器系统104和控制系统106)以及从用户接口116接收的输入来控制车辆100的功能。例如,计算机系统112可以用个can总线和车辆100内的其他系统或者部件进行通信,如计算机系统112可利用来自控制系统106的输入以便控制转向系统132来避免由传感器系统104和障碍避免系统144检测到的障碍体。在一些实施例中,计算机系统112可操作来对车辆100及其子系统的许多方面提供控制。

可选地,上述这些组件中的一个或多个可与车辆100分开安装或关联。例如,存储器114可以部分或完全地与车辆100分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。

可选地,上述组件只是一个示例,实际应用中,上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除,图1不应理解为对本申请实施例的限制。本申请提供的数据传输方法,可以由计算机系统112、雷达126、激光测距仪130或者外围设备,如车载电脑148或者其他车载终端等来执行。例如,本申请提供的数据传输方法可以由车载电脑148来执行,车载电脑148可以为车辆规划行车路径以及对应的速度曲线,并根据行车路径生成控制指令,将控制指令发送至计算机系统112,由计算机系统112控制车辆的控制系统106中的转向系统132、油门134、制动单元136、计算机视觉系统140、线路控制系统142或者障碍避免系统144等,从而实现车辆的自动驾驶。

上述车辆100可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等,本申请实施例不做特别的限定。

本申请提供还提供了一种数据传输系统。该数据传输系统可以包括控制设备和至少一个VIU。示例性地,如图2所示,该车辆可以配置有中央计算架构(central computingarchitecture,CCA)平台,该车辆可以包括一个或者多个VIU,该一个或者多个VIU和控制设备连接,该控制设备可以包括于车辆内部,也可以设置于车辆外部。该控制设备可以和该一个或者多个VIU建立有通信连接,且该一个或者多个VIU和控制设备接入同一个组播组。组播组即多个节点组成的网络,本申请实施方式中,该节点可以包括VIU或者控制设备等。如3个VIU可以组成一个组播组,平板电脑可以接入该组播组,随后该组播组内包括了3个VIU和平板电脑。应理解,图2中所示的4个VIU(VIU1、VIU2、VIU3和VIU4),以及本申请以下实施例中所示出的4个VIU仅仅是示例性说明,车辆中可以包括更多或者更少的VIU,本申请对此不作限定。

应理解,该一个或者多个VIU包括于车辆内部。例如,VIU可以对前述的控制系统106、行进系统102、传感器系统104等中的全部或者部分模块或装置进行监测或者控制等。

车辆内的VIU可以是包括一个或者多个部件(如前述的行进系统102中的全部或者部分部件、控制系统中的全部或者部分部件或者传感器系统中的一个或者多个部件,或者独立的部件等)。该VIU可以用于对自身的状态进行监控,或者对与其连接的传感器或者其他部件的状态进行监控,或者获取其内部包括的部件或者与其连接的部件采集到的信息等。例如,可以按照车辆的内部硬件结构将车辆划分为多个域,为车辆配置多个VIU,每个域可以对应一个VIU,每个VIU用于对自身的状态进行监控,或者对其管理下的域内的硬件的信息进行采集等。

车辆内的VIU和控制设备都接入同一组播组,通过组播组完成对数据的传输。VIU或者控制设备可以作为组播组内的节点,接入组播组的节点可以通过监听组播组的端口,获取到其他节点发送的数据,或者,可以通过组播组的端口向组播组内的其他节点发送数据。组播组内的节点组成的网络拓扑可以包括树型拓扑、环型拓扑或者线性拓扑等,具体可以根据实际应用场景进行调整。

控制设备和一个或者多个VIU之间可以通过有线通信网络连接,也可以通过无线通信网络连接。示例性地,该有线通信网络可以包括但不限于:光传送网(opticaltransport network,OTN)、同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)、无源光网络(passive optical network,PON)、以太网(Ethernet)、或灵活以太网(flexEthernet,FlexE)等网络。该无线网络包括但不限于:第五代移动通信技术(5th-Generation,5G)系统,长期演进(long term evolution,LTE)系统、全球移动数据传输系统(global system for mobile communication,GSM)或码分多址(code division multipleaccess,CDMA)网络、宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)网络、无线保真(wireless fidelity,WiFi)、蓝牙(bluetooth)、紫蜂协议(Zigbee)、射频识别技术(radio frequency identification,RFID)、远程(Long Range,Lora)无线通信、近距离无线通信(near field communication,NFC)中的任意一种或多种的组合。其中,本申请以下实施方式中所提及的以太网具体可以包括对前述的以太网(Ethernet)或者FlexE。因此,本申请提供的车辆中,VIU可以通过有线通信网络或者无线通信网络建立连接,从而实现对VIU监测到的数据的快速传输。相对比CAN总线传输数据,本申请提供的车辆可以大大提高数据的传输效率,实现车辆的整车或者单个系统的瞬时快照。

控制设备可以包括于车辆内部,也可以是连接至车辆的外部设备。例如,该控制设备可以包括车辆内部的多域控制器(multi domain controller,MDC)、智能座舱域控制器(cockpit domain controller,CDC)、电子控制器单元(electronic control unit,ECU)等,也可以包括与VIU连接的终端或者服务器等,如智能移动电话、电视、平板电脑、手环、头戴显示设备(Head Mount Display,HMD)、增强现实(augmented reality,AR)设备,混合现实(mixed reality,MR)设备、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平板型电脑、车载终端、膝上型电脑(laptop computer)、个人电脑(personal computer,PC)等。

车辆内的VIU可以按照实际需求进行部署,可以基于VIU的数量将车辆分为一个或者多个域,一个VIU对应一个域。每个VIU负责控制对应的域的设备接入、对传感器进行数据采集或者对域内的执行部件进行监控,同时还对自身的芯片状态,如核心电压或核心温度等。

示例性地,为便于理解,对本申请提供的一些可能的车辆的结构进行示例性说明。

例如,参阅图3A,VIU1、VIU2、VIU3和VIU4可以组成组播组,该组播组对应的网络结构可以是环形结构。各种类型的终端(如图3A所示的终端1-终端n)可以通过无线网络接入组播组。例如,终端可以通过无线网络接入路由器或者交换机等,路由器或者交换机可以通过有线网络接入组播组。具体例如,无线路由器可以提供WIFI、4G或者5G等无线接入方式,构建VIU与外部的无线通信通道,如PC或者平板电脑、手机等手持无线终端等可以通过接入路由器提供的无线网络,从而接入车辆内的VIU所在组播组。

通常,VIU内设置有负载均衡交换机(load lance switch,LSW),VIU可以通过该LSW进行通信,如接收指令或者数据,或者发送指令或者数据等。

又例如,参阅图3B,VIU1、VIU2、VIU3和VIU4可以组成组播组,该组播组对应的网络结构可以是线环形结构。CDC为车辆内部的装置,可以通过以太网与VIU1直接连接,此处也可以替换为CDC通过以太网与

VIU2、VIU3或者VIU4直接连接。此外,PC也可以通过以太网与VIU建立连接,从而接入组播组。平板电脑可以通过WiFi或者蓝牙等方式与VIU建立连接,从而接入组播组。CDC、PC和平板电脑可以通过监听组播组的端口,从而接收到VIU1、VIU2、VIU3或VIU4发送的组播报文,从而根据接收到的组播报文提取到VIU监测到的信息,或者通过组播组向VIU1、VIU2、VIU3或VIU4发送控制指令或者数据。

又例如,参阅图4,以一个具体的车辆401为例,该车辆内部设置有四个VIU,即VIU1、VIU2、VIU3和VIU4,每个VIU可以对与其连接的传感器或者其内部的I/O接口或者自身的状态等进行监测,根据监测到的信息生成组播报文,传输至组播组。平板电脑在接入组播组后,可以监听组播组的端口,从而获取到VIU监测的信息。

前述对本申请提供的车辆进行了介绍,下面基于前述图1-图4所提供的车辆,对本申请提供的数据传输方法进行介绍。

参阅图5,本申请提供的一种数据传输方法的流程示意图,如下所述。

501、第一VIU获取监测到的信息。

其中,本申请提供的数据传输方法可以应用于车辆,该车辆可以包括至少一个VIU,第一VIU可以是该至少一个VIU中的任意一个。

第一VIU监测到的信息可以包括第一VIU自身的状态信息、与第一VIU连接的装置的信息或者第一VIU所包括的装置的信息等。

具体地,第一VIU监测到的信息包括以下一项或者多项:第一VIU的状态信息、第一VIU的I/O接口的信息、第一VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值、第一VIU监控的传感器采集到的信息或者其他的控制或者第一VIU的输入信息等。

例如,第一VIU自身的状态信息可以包括第一VIU的运行状态、核心电压、芯片核心温度等。I/O接口的信息可以包括第一VIU内设置的I/O通道的状态信息,如值是否为1。第一VIU的交换传输芯片以及电源芯片等的控制或者监视信息。传感器采集到的信息可以包括第一VIU内的传感器或者与第一VIU连接的传感器采集到的信息,该传感器例如RGB传感器(或者称为摄像头)、雷达、激光测距仪等传感器,相应地,传感器采集到的信息可以包括图像、电磁回波点云或者激光点云等信息。

502、控制设备通过监听组播组接收第一VIU传输至组播组的组播报文。

其中,第一VIU在获取到监测到的信息之后,通过预先设定的协议进行数据封装,得到一帧或者多帧组播报文。然后第一VIU将该一帧或者多帧组播报文传输至组播组。控制设备在获取到组播组的地址之后,通过监听组播组的端口,接收到组播组中的VIU传输的一帧或者多帧组播报文。

下面对步骤502进行详细介绍。

首先,第一VIU在获取到监测到的信息之后,通过预先设定的协议进行数据封装,得到一帧或者多帧组播报文。该预先设定的协议可以包括但不限于:用户数据报协议(userdatagram protocol,UDP)、传输控制协议(transmission control protocol,TCP)或者汽车实时数据协议(automotive real-time data protocol,ARTDP)等传输协议。

例如,如表1,组播报文可以包括第一VIU监测到的多种信息。

表1

其中,信息标识区可以包括该组播报文的数据类型、组播组地址、组播端口、第一VIU的标识或者地址等信息。

系统信息区可以包括第一VIU的状态信息,如运行状态、核心电压或者芯片核心温度等信息。

I/0状态信息区可以包括第一VIU内部或者与第一VIU连接的I/O接口的状态信息,如某一个I/O接口的开关状态。

ADC采样信息区可以包括ADC在某一个时刻或者某一时段的原始采样值。

脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)与控制输出区可以包括第一VIU采集到的信息的调制方式或者针对其他装置的控制信息等。

交换芯片信息区可以包括交换芯片的状态信息或者输入输出信息等。例如,交换芯片信息区可以包括交换芯片(如LSW)的核心温度、核心电压、或者交换芯片的输出信息等。

电源管理信息区可以包括电源芯片或者电量的使用情况等信息。如可以包括电源芯片的运行状态、核心电压、芯片核心温度等,或者电源的余量、输入电量或输出电量等信息。

其他功能信息区可以包括于第一VIU连接的其他装置的状态信息或者采集到的信息。如与第一VIU连接的RGB传感器的状态信息或者采集到的图像信息等。

中间变量监测区可以包括第一VIU在某一段时间的状态变化的中间值、或者与第一VIU所包括的装置或者与第一VIU连接的装置在某一段时间内的状态变化的中间值等。例如,若第一VIU与油门踏板连接,则该中间变量可以包括油门踏板在某一段时间内的开度变化的变化量。

通常,若第一VIU采集到的信息不超过一定量的情况下,可以将第一VIU采集到的信息封装至一帧报文中,从而使控制设备可以快速获取到第一VIU采集到的信息。

其次,组播组可以对应一个或者多个端口,当车辆内部设置有多个VIU时,每个VIU可以使用不同的端口传输组播报文,当然,每个VIU也可以使用相同的端口传输组播报文。例如,第一VIU可以使用端口4000传输组播报文,控制设备可以监听组播组的端口4000,从而接收到第一VIU传输的组播报文。然后控制设备可以按照预先约定的格式对组播报文进行解析。

在一种可能的实施方式中,若车辆包括多个VIU,则该多个VIU之间可以进行时间同步。例如,每个VIU内部可以包括负载均衡交换机(load lance switch,LSW),VIU之间可以通过LSW进行通信,通过预先设定的时间同步机制进行同步,并在进行了时间同步之后的时间轴上发送组播报文,每个VIU可以在相同时刻发送组播报文。

例如,若多个VIU之间建立有以太网连接,可以通过以太网时间同步机制进行时间同步,随后在进行了以太网时间同步机制后的时间轴上发送组播报文。每个VIU发送组播报文的时刻可以相同,从而快速完成对车辆的瞬时快照,使组播设备可以同时获取到车辆的多个VIU发送的组播报文,从而准确、快速地获取到车辆的整车快照,从而对车辆进行后续分析或者控制等。

在一种可能的实施方式中,VIU可以周期性地发送组播报文,从而使控制设备可以周期性地接收到VIU发送的组播文件,实现控制设备对车辆的状态的实时监控,或者调整对车辆的控制等。

在一种可能的实施方式中,在步骤502之前,上述方法还可以包括:控制设备加入组播组。具体地,控制设备可以向车辆内的VIU发送加入请求,请求加入组播组,VIU在接收到加入请求之后,若VIU允许该控制设备加入该组播组,则可以针对该加入请求发送组播地址,以使控制设备根据该组播地址加入组播组,从而对组播组的端口进行监听,接收到组播组内传输的组播报文。进而可以是控制设备对车辆的状态进行分析,或者对车辆进行控制等。

503、控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态。

其中,控制设备在接收到至少一个VIU发送的至少一帧组播报文之后,可以基于该至少一帧组播报文分析车辆的状态。

例如,若组播报文中包括了VIU的状态信息,则控制设备可以根据一段时间内接收到的组播报文,分析VIU的状态变化。又例如,若组播报文中包括车辆的制动踏板的开度,则控制设备可以根据一段时间内接收到的组播报文,分析车辆的制动系统的状态。

因此,本申请提供的方法中,车辆的一个或者多个VIU可以建立有通信连接,并且可以建立组播组,从而在组播组内传输组播报文,完成车辆的快照的传输。通过以太网或者无线网络等通信网络的高速以及高效传输,快速实现车辆的快照的传输。控制设备可以通过监听组播组快速接收到VIU发送的组播报文,从而通过接收到的一帧或者多帧组播报文对车辆的状态进行分析,提高了控制设备接收到VIU监测到的信息的效率。并且,构建更低的控制与监测系统的成本,无需特殊的硬件即可完成所有的数据收集与处理,灵活的部署,可以实现有线与无线连接,适用于不同的应用场景下需要对整车或部分功能单元的控制与监测。

可以理解,本申请提供的应用于车辆的数据传输方法,可以实现在同一时刻的车辆的整车或者单个VIU的非逻辑性瞬态控制,即不需要依赖固定的控制逻辑对车辆进行控制。并且,对比CAN总线的监测工具,本申请提供的控制设备可以更高效、更简单以及更低成本地布置在车辆中或者与车辆连接。并且,本申请实施例极大的提升了整车电子电气架构开发效率,提升了硬件监测与自检的方法。改变了传统汽车领域只能同一时刻只能对部分输出输入点的监测。并且拓展的整车电子电气架构下的应用场景。

在一种可能的实施方式中,控制设备可以根据接收到的多帧组播报文所包括的信息,生成分析图像,并通过显示设备显示该分析图像。该分析图像可以包括车辆的状态随时间的变化情况。例如,可以生成车辆的制动踏板的开度随时间变化的曲线,并在显示屏中显示该曲线。又例如,可以生成第一VIU的核心电压或者芯片核心温度随时间变化的曲线,并显示该曲线。还例如,可以生成第一VIU的I/O接口的状态随时间变化的方波图,并显示该方波图。

因此,在本申请实施方式中,若组播报文中携带车辆的状态变化的中间变量,可以通过生成车辆的状态随时间变化的图像,并显示该图像,直观地表现车辆的状态变化,使用户可以根据该图像,实时了解到车辆的状态。或者,使控制设备可以根据车辆的状态的变化,更准确地控制车辆。

在一种可能的实施方式中,本申请提供的方法还可以包括:控制设备向组播组内的至少一个VIU发送控制指令,该控制指令可以用于控制该至少一个VIU的I/O接口、传感器或者执行器中的一个或者多个。以第一VIU为例,第一VIU接收到该控制指令之后,可以响应该控制指令,根据控制指令控制I/O接口、传感器或者执行器中的一个或者多个,该执行器可以包括车辆的制动单元、转向系统或者引擎等装置。例如,该控制指令可以只是开启或者关闭某个I/O接口,开启或者关闭某个传感器,或者,指示车辆制动等。

例如,若组播报文中包括了与VIU连接的传感器采集到的信息,包括车辆周围环境的信息,如图像、激光点云或者电磁回波电源等,控制设备可以根据传感器采集到的信息,识别车辆的周围环境中的障碍物,如车辆、行人或者交通灯等信息,从而根据识别到的车辆的周围环境中的障碍物,规划车辆的行车路径,使车辆可以更安全、稳定地行驶,完成车辆的自动驾驶,提高用户体验。

又例如,在一种场景中,若控制设备通过无线网络加入组播组,则控制设备可以实现对车辆的远程控制,如远程控制车辆关闭车窗、关闭车门或者收起后视镜等,从而使用户可以远程控制车辆,提高用户体验。

因此,本申请实施方式中,控制设备可以通过接收到的组播报文,实现对车辆的控制,如规划行车路径或者远程控制等,使车辆可以更安全、稳定地行驶,提高用户体验。

前述对本申请提供的数据传输方法的流程进行了详细介绍,下面以一个更具体的应用场景为例,对本申请提供的数据传输方法进行更详细的介绍。

参阅图6,本申请提供的一种数据传输方法的流程示意图,如下所述。

601、控制设备向第二VIU发送加入请求。

其中,车辆中可以具有多个VIU,该多个VIU之间建立有通信连接,如以太网连接、无线连接等。该多个VIU接入同一组播组内。

控制设备可以是终端、PC、服务器或者车辆内部的CDC或者MDC等控制模块。控制设备可以向VIU,此处以第二VIU为例,发送加入请求,请求加入组播组。该加入请求中可以携带控制设备的标识以及加入组播组的指示等。

602、第二VIU回复组播地址。

第二VIU接收到该加入请求之后,判断是否允许该控制设备加入组播组,若允许,则回复组播地址。

具体地,第二VIU判断是否允许该控制设备加入组播组,可以有多种方式。

例如,方式一,若控制设备为车辆内部的控制模块,如CDC、MDC等,则第二VIU可以确定允许该控制设备加入组播组。

又例如,方式二,若控制设备为外部设备,如平板电脑、PC或者移动终端等设备,则第二VIU可以从预先设置的列表中,查询该控制设备的标识是否在可允许接入的名单中,若该控制设备的标识在可允许接入的名单,则向控制设备回复组播地址。

还例如,方式三,第二VIU可以直接通过车辆内设置的显示器,显示控制设备请求接入组播组,由用户来确定是否允许该控制设备加入组播组,若用户确定允许该控制设备加入组播组,则第二VIU可以向控制设备发送组播地址。因此,可以由用户决定是否允许控制设备加入组播组,提高了车辆的安全性,提高用户体验。

可选地,在第二VIU确定允许控制设备接入组播组之后,可以将该控制设备的标识加入本地的列表中,该列表中存储有接入了组播组的控制设备。以使后续可以基于该表格确定接入组播组的设备有哪些,或者当控制设备再次请求加入组播组时,允许该控制设备接入该组播组。

当然,若第二VIU确定不允许控制设备加入组播组,则不向控制设备回复消息,或者向控制设备回复拒绝消息等,以拒绝控制设备接入组播组。例如,若控制设备的标识不在可允许接入组播组的列表中,或者用户确定拒绝该控制设备接入组播组,则第二VIU可以向控制设备回复消息,或者向控制设备回复拒绝消息等,以拒绝控制设备接入组播组。

控制设备在接收到组播地址之后,即可基于该组播地址,以及对应的协议加入组播组,监听组播组的端口。例如,若该组播组是基于以太网建立的,则控制设备可以根据对应的以太网的通信协议,以及该组播地址,接入组播组,后续可以根据该通信协议对接收到的数据进行解析。

例如,该控制设备可以是终端,如平板电脑或者移动终端等基于安卓系统的终端,可以在安卓终端上运行定制的VIU健康监测应用程序(application,APP)。APP内通过订阅指定的组播组,可以获取各个VIU发出的组播报文,并通过丰富的数据可视化视图展示,以此方便追踪VIU的运行状态和关键调试信息,提高维护测试VIU的便利性。

603、第一VIU和第二VIU进行时间同步。

其中,为避免车辆内的各个VIU的时间不同步导致数据传输不在同一时刻,车辆内部的VIU可以在传输数据之前,进行时间同步,或者,周期性地进行时间同步。

具体地,第一VIU和第二VIU之间可以互相发送时间同步消息,以进行时间同步。例如,在一段时长内,第一VIU可以向第二VIU周期性地发送时间同步消息,同步消息中可以携带第一VIU的时钟,第二VIU可以通过周期时间同步消息携带的时钟,确定链路传输时延,从而将时钟同步为与第一VIU一致。

例如,第一VIU可以通过广义精确时钟协议(generalized precision timeprotocol,gPTP)时间同步机制进行时间同步,从而使各个VIU在同步后的时间轴上发送数据。

因此,本申请实施方式中,VIU可以进行时间同步,如基于gPTP时间同步机制进行时间同步,从而基于同步后的时间轴发送数据,实现各个VIU的数据的同步发送。避免因异步发送数据而导致的系统快照周期错位而无参考意义

604、第一VIU和第二VIU获取监测到的信息。

其中,该第一VIU和第二VIU获取监测到的信息可以参阅前述步骤501中的相关描述,此处不再赘述。

605、控制设备通过监听组播组接收第一VIU和第二VIU分别在组播组内传输的组播报文。

其中,第一VIU和第二VIU之间进行了时间同步,第一VIU和第二VIU可以在进行了时间同步之后的时间轴上,发送各自监测到的信息。

控制设备在接入组播组之后,或者说,在订阅组播组之后,对组播组的各个端口进行监听,从而接收到第一VIU和第二VIU分别在组播组内传输的组播报文。

例如,当VIU获取到监测到的信息之后,可以将监测到的信息装载在一帧报文中,然后根据当前系统的时钟节拍,周期性地将监测到的信息以预先设定的格式通过LSW发送至指定端口。然后利用交换机的二层交换协议,将报文进行快速拷贝发送,在一个交换节点的转发时延(如5us-10us)内完成转发,实现对组播报文的快速发送。控制设备可以根据当前的时钟节拍准确地记录车辆的全局状态信息,并且通过接收到的组播报文对车辆的状态进行分析、绘制曲线或者动态图等方式,展示车辆的状态,以满足不同场景下的数据分析需求。如视频,机器学习,雷达体系下的目标跟踪等应用场景。

下面分别对VIU侧和控制设备侧所执行的步骤分别进行示例性地介绍。

首先,VIU侧执行的步骤的示例性介绍如下。

每个VIU可能对多个装置,如多个传感器、车辆的多个执行器的状态或者采集到的数据进行监测,当VIU采集到多种类型的数据时,可以将该多种类型的数据装载在同一帧组播报文中,以提高传输效率。

例如,VIU可以通过ARTDP协议进行报文的封装和传输。每一帧组播报文所包括的信息的长度具体可以如表2所示,

表2

其中,ARTDP协议首部,用于区分VIU源节点以及其他必要的节点位置信息。

MCU信息可以包括MCU芯片的实际控制量或状态信息等。

网络信息可以包括VIU的针对通信连接的通信状态、连接方式、传输量统计或者网络侦测信息等。

辅助芯片状态信息可以包括电源管理芯片、芯片驱动芯片、扩展芯片或者MCU等可采集到信息的芯片的状态信息,如电流、温度、电压或者输入输出信息等。

通常,为保证在同一帧内发送VIU采集到的信息,20+N+M+K+X+Y<1472(bytes),从而避免VIU采集到的信息被拆分为多帧,进而完成组播报文的高效传输。

然后,VIU在组播组内周期性地发送组播报文,如每1秒发送一次组播报文。

因此,本申请实施方式中,可以通过组播组完成组播报文的高效、准确的传输,实现车辆的瞬时快照。而无需建立多条链路和连接完成队列发送,从而造成发送数据无法完成整系统的瞬间快照。

可以理解为,将VIU作为发布者,控制设备作为订阅者,如图7所示,发布者可以将按照协议数据单元(protocol data unit,PDU)定义的方式将协议数据(protocol data,PD)发送至组播组内,订阅者可以监听组播组的各个端口,获取到各个VIU发布的PD。

其次,控制设备侧执行的步骤的示例性介绍如下。

控制设备在接入组播组之后,或者说在订阅了组播组之后,监听组播组的各个端口,以接收VIU发送的组播报文。

控制设备接收到组播报文之后,可以按照预先设定的协议对组播报文进行解析,得到各个VIU监测到的信息。

通常,VIU可以周期性地发送组播报文,相应地,控制设备也可以周期性地接收VIU发送的组播报文。

可选地,当控制设备连续N个周期未接收到某个VIU发送的组播报文,则控制设备可以检查与该VIU的连接是否中断,或者,显示提示信息,提示该VIU无通信连接、通信故障或者VIU故障等。

例如,以控制设备为搭载了安卓系统的终端为例,该终端内安装了VIU健康监测APP,APP内开启VIU通讯监测处理模块,按照协议数据单元(protocol data unit,PDU)定义的通讯周期进行通讯检查,APP内开启后台服务,通过UDP组播客户端订阅指定的组播组,并监听指定的本地端口,获取所需的UDP组播报文,并通过自定义的UDP报文解码器解析出PDUID。当APP后台服务获取到UDP组播报文时,按照PDU ID更新处理模块状态。若连续超过设定周期(如5个周期)没有收到某个VIU发送的组播报文,则诊断为该VIU超时掉线,并通过回调接口通知APP前台活动,如显示某个VIU掉线或故障等。APP内可以自定义有用于传输UDP报文的数据总线,APP后台服务获取到UDP组播报文后,将报文打包发布到总线上。APP前台活动则通过在总线上注册监听器获取UDP报文。当APP后台服务获取到UDP组播报文时,通过UDP报文解码器解析数据,并通过回调接口通知APP前台活动,如更新VIU的状态信息。

又例如,以控制设备为搭载了安卓系统的终端为例,该终端内安装了VIU健康监测APP APP内编写了解码器类,如UDP报文解码器类,可以通过传入一个UDP报文(即组播报文)获取该类的实例,实现对该DUP报文的解析。

通常,各个VIU可能是按照各自的本地时钟上传数据,在多个VIU之间可能存在时钟差值,控制设备可以通过监听组播组的指定端口,接收所有数据,并根据协议场中的报文帧计数,进行节拍同步,也可以根据广义精确时钟协议(generalized precision timeprotocol,gPTP)时间同步机制对接收的数据进行同周期解析,从而获取到同一时刻车辆的各个VIU监测到的信息,避免因周期错位而导致的数据不准确或者数据无效等情况。

606、控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态。

其中,在控制设备接收到至少一帧组播报文之后,可以对该至少一帧组播报文进行解析,从而通过解析结果分析车辆的状态,进而可以根据车辆的状态进行提示或者控制车辆等。

示例性地,以组播报文中包括了ADC原始采样值为例,控制设备在接收到组播报文之后,可以通过预先设定的公式,计算出ADC的各个通道的实际值。例如,该预先设定的公式可以是被采样值*分压系数=ADC实际值。从而使控制设备可以通过在组播组内监听而接收到的组播报文,分析车辆的ADC的各个通道的实际值的变化情况,进而了解到车辆的ADC的转换情况。

可选地,控制设备在通过至少一帧组播报文分析车辆的状态之后,可以根据分析结果进行曲线绘制,即得到分析图像。具体地,可以基于I/O接口或者ADC等状态信息,按照时间轴完成曲线绘制,并显示动态的曲线图,以方便用户观测。

其中,在绘制曲线时,可以参考VIU监测到的一些硬件的变量的中间值,从而更准确地对车辆的变化状态进行分析。例如,可以对油门踏板的开度在一段时间内变化的初始值、中间值和最终值都包括于组播报文中,控制设备通过组播报文解析到油门踏板的开度在一段时间内变化的初始值、中间值和最终值,根据油门踏板的开度在一段时间内变化的初始值、中间值和最终值绘制曲线,从而对油门踏板在一段时间内的变化的情况进行更直观地体现。

可选地,当组播报文中携带VIU监测到的传感器采集到的信息,如激光点云、电磁回波点云、图像等,控制设备可以根据预先训练的感知模型,输出传感器监测到的行人、车辆、交通灯或其他环境信息,控制设备可以根据感知模型输出的信息,生成环境图像,其中包括了传感器监测到的行人、车辆、交通灯或其他环境信息,以使用户可以通过该环境图像观测车辆的环境,提高用户体验。

可选地,控制设备接收到组播报文,并得到解析结果之后,可以按照时间轴在本地存储该解析结果,或者存储组播报文,以使后续可以基于历史数据,分析车辆的历史状态,提高用户体验。

例如,以控制设备为搭载了安卓系统的终端为例,该终端内安装了VIU健康监测APP,APP内使用SQLite数据库存储数据,以需要记录的数据项为列名建立viu_log表。每当APP后台服务收到UDP报文时,通过UDP报文解码器解析出该条报文的所有数据,添加上时间戳后,写入viu_log表中。每半小时检查并清理数据库中早于当前时间一小时的数据。

可选地,控制设备还可以通过接收到的组播报文的数量,计算车辆的带宽。控制设备可以根据车辆的带宽使用情况,生成提示消息,提示车辆的带宽充足或者不足等情况。或者,当车辆的带宽使用率大于带宽阈值,可以提示用户进行带宽扩容,或者,通知VIU控制数据发送量,从而降低带宽使用率,使带宽保持充足。

例如,控制设备中可以设置UDP报文解码器和带宽计算器。通过UDP报文解码器获取到各台VIU的LSW芯片的各个端口的累计接收、发送包计数后,将数据传入带宽计算器。在带宽计算器内为各端口建立先进先出的数据队列,用于保存一秒内的所有包计数。每次有新数据进入队列时,推出队列顶端数据,并返回新数据与队列顶端数据的差值,该差值即为1秒内端口接收(发送)包计数P

可以理解的为,在本申请提供的应用于车辆的数据传输方法中,利用以太网技术的全局系统瞬间快照,完成对整车电子电气(electrical/electronic,E/E)架构下的电子系统进行全局快照。并且通过各个VIU进行时间同步,完成同运行周期下的各个节点同步快照,通过单点对多的组播通讯下的数据同步分发机制,实现了控制设备在同一周期内完成对整系统的信息采集。

607、控制设备向第一VIU和第二VIU分别发送控制指令。

其中,控制设备在通过至少一帧组播报文分析车辆的状态,可以基于车辆的状态向各个VIU发送控制指令,从而通过控制指令控制各个VIU,进而控制车辆。或者,控制设备也可以基于用户的操作,向各个VIU发送控制指令,从而通过控制指令控制各个VIU,进而控制车辆。

通常,各个VIU可能对应车辆中不同部位的模块,例如,若车辆的主驾驶舱外的车门由VIU1控制,则控制设备可以在控制指令中携带VIU1的标识,从而通过车辆控制主驾驶舱外的车门的开启或者关闭。或者,若不同的VIU在组播组内不同的端口传输数据,则控制设备可以在VIU1对应的端口发送该控制指令,以使VIU1接收到该控制指令,并执行该控制指令,如控制车门关闭、车窗关闭等。

608、第一VIU和第二VIU执行控制指令。

其中,VIU在接收到控制设备发送的控制指令之后,解析并执行该控制指令。

通常,各个VIU可能对应车辆中不同部位的模块,各个VIU可以接收组播组内传输的消息。当某个VIU接收到某个控制指令中携带自身的标识,则可以确定该控制指令的发送目标为自身。该VIU可以解析该控制指令,并执行该控制指令。如开启或者关闭与其连接的某个I/O接口或者传感器等,或者,控制与其连接的执行器,如控制油门踏板的开度、制动踏板的开度或者方向盘的转角等。

例如,在一些自动驾驶场景中,如图8所示,控制设备可以是车辆的MCU或者车载终端等设备,控制设备可以通过组播报文中获取车辆的传感器,如激光测距仪、雷达或者摄像头等采集到的数据,如激光点云、电磁回波点云或者图像等,通过预先设置的感知模型输出传感器采集到的感知信息。控制设备可以根据该感知信息规划车辆的行车路径,并基于该行车路径向各个VIU发送控制指令,从而通过VIU控制车辆按照该行车路径行驶。

又例如,在一些自动泊车场景(automated valet parking,AVP)中,如图9所示,控制设备可以是平板电脑或者手持终端等设备,控制设备可以通过4G、5G或者wifi等通信网络接入组播组,向车辆的各个VIU发送控制指令,从而控制车辆的转向系统、油门或者制动单元等,使车辆驶入车位内。

又例如,在一些远程控制场景中,控制设备可以是平板电脑或者手持终端等设备,控制设备可以通过无线网络接入车辆的组播组,控制设备可以包括显示屏,显示屏上可以显示基于组播报文获取到的车辆的状态,如车窗对应的I/0接口的开关状态、车门对应的I/0接口的开关状态等。用户可以通过控制设备远程向组播组发送控制指令,从而控制关闭车门、关闭车窗或者关闭后视镜等操作。例如,控制设备可以通过4G、5G或者wifi等通信网络接入组播组,如图10A所示,若车辆的车门未关,可以在终端中显示未关闭的车门,用户可以在终端的显示界面中选择需要关闭的车门,从而关闭车辆的车门。终端可以通过4G、5G或者wifi等通信网络向组播组内的VIU发送关闭车门的控制指令,从而使对应的VIU调整车门对应的I/O接口的开关,如图10B所示,从而完成远程控制车门的开关。

可以理解的是,在本申请提供的应用于车辆的数据传输方法中,在控制设备接入组播组之后,获取到VIU的监测信息,可以对VIU中的单个I/O或者传感器等进行精确控制,从而可以实现对车辆的更准确地控制。并且,在控制设备通过无线通信网络接入组播组的场景中,可以通过控制设备实现对车辆的远程控制,提高车辆的安全性,提高用户体验。可以理解为,本申请实施例提供的车辆中,通过利用新型电子整车电子电气架构和通信技术(如以太网通信或者无线通信等),构建了整车平台的系统监测与调试功能。可以通过快照数据绘制完整的控制逻辑图,对车辆内的各种算法与软件控制逻辑进行综合输出监控。也可以作为检测工具对整车设备的输入输出点以及内部监控点进行手动诊断或自动诊断。也可以作为应用基础数据提供给上层应用,采集的数据进行记录可以作为历史数据分析。

因此,在本申请实施方式中,VIU和控制设备之间可以通过无线或者有线通信网络连接,提高了VIU传输数据的速率,高效准确地完成车辆的整车或者某个系统的瞬时快照。并且,控制设备可以通过加入VIU所在的组播组,监听VIU在组播组内传输的组播报文,并解析组播报文所携带的信息,从而根据组播报文所携带的信息分析车辆的状态。

前述对本申请提供的车辆和数据传输方法进行了详细介绍,下面结合前述的车辆和数据传输方法,对本申请提供的图形用户界面(graphical user interface,GUI)进行详细介绍。为便于理解,下面示例性地,结合一些显示界面,对本申请中提供的GUI进行示例性说明。

首先,本申请提供一种GUI,图形用户界面存储在电子设备。

其次,本申请还提供一种电子设备,该电子设备包括显示屏、存储器、一个或多个处理器,一个或多个处理器用于执行存储在存储器中的一个或多个计算机程序,该显示屏用于显示存储在存储器中的图像用户界面。

下面对本申请中的图形用户界面进行介绍,该图形用户界面包括:

显示组播组的组播地址,组播组包括至少一个VIU;

响应于针对组播地址的确认操作,并接收至少一个VIU在组播组内传输的至少一帧组播报文,显示至少一帧组播报文包括的信息。

示例性地,如图11所示,可以在显示屏中显示获取到的组播组的地址,即图11中所示的IP地址,可选地,还可以显示组播组的网络拓扑类型(如环网结构),VIU数量(以4个为例),或者端口号(如4000)。当用户点击“确定”按钮时,即可根据该IP地址向任意一个VIU发送加入请求,请求接入组播组。

在一种可能的实施方式中,图形用户界面,具体包括:

显示至少一个VIU的状态信息、至少一个VIU的I/O接口的信息、至少一个VIU中的ADC的原始采样值或者至少一个VIU监控的传感器采集到的信息中的一种或者多种。

示例性地,在终端接入组播组之后,可以通过监听组播组的端口,接收VIU发送的组播报文,解析该组播报文,解析组播报文的过程可以参阅前述图5或者图6中的相关描述,此处不再赘述,并显示该组播报文所包括的信息。

例如,如图12所示,若组播报文中携带了每个VIU的MCU核心温度、MCU核心电压或者VIU的系统运行状态等信息,则可以在显示屏中了每个VIU的MCU核心温度、MCU核心电压或者VIU的系统运行状态等信息。在此界面中,APP前台活动获取到VIU通讯状态和UDP组播报文,并通过UDP报文解码器解析出报文PDU ID、VIU系统状态、通讯带宽或者时延等信息。界面中展示了车辆内的4个VIU组的环网状的拓扑结构,当然,若VIU通过其他拓扑结构连接,界面中也可以展示相应的拓扑结构,此处仅仅以环网拓扑结构进行示例性说明。其中,每个VIU通过LSW的Port0连接到相邻VIU的Port1。可以在每个VIU模块中实时显示VIU的核心数据,如MCU核心温度、MCU核心电压或者VIU的系统运行状态等信息。此外,还可以在界面中显示环网内的节点时延,如图12中右上角显示的时延值。为更直观地显示VIU和VIU之间的连接状态,当相邻两台VIU都通讯正常时,显示界面中VIU之间的管道打通,管道旁的实时数据表示VIU间的协商带宽,箭头方向表示数据传输方向,可以通过箭头的颜色表示各VIU的LSW芯片Port0上行带宽占用(如绿色表示带宽占用小于40%,黄色表示40%~70%,红色表示大于70%等)。当VIU通讯断开时,连接在VIU方块上的管道断裂,箭头消失。当VIU通讯正常时,点击VIU方块可进入VIU系统功能监测信息详情页面。反之,则弹窗提示VIU设备未连接。

通常,通过至少一帧组播报文获取到的信息量较大,为提高用户体验,可以对车辆的信息进行分类显示,即将通过至少一帧组播报文获取到的信息分为多种类型。例如,可以基于车辆的硬件进行分类,将通过组播报文获取到的信息分为电子助力转向(electricpower steering,EPS)、LSW的带宽信息、ADC的各个通道的值、I/O接口的开关状态、电子制动系统(Electronic Brake Systems,EBS)的状态等信息。当然,也可以使用其他的分类方式进行分类,如可以按照信息的类型进行分类,具体可以根据实际应用场景进行调整,此处不作限定。

在通过至少一帧组播报文获取到车辆的各个VIU采集到的信息之后,可以响应用户对各个分类信息的选择操作,通过绘制曲线的方式,更直观地显示车辆的各个VIU采集到的信息的变化状态。示例性地,为便于理解,下面以系统内部关键数据监测、单板I/O状态监测、单板ADC监测、LSW芯片监测、制动系统监测和转向系统监测等模块为例,对本申请提供的GUI进行示例性说明。

如图13所示,可以通过对一段时间内VIU的状态信息绘制曲线,如MCU内部温度、不同位置的电压的大小等,并响应用户选择的VIU的状态信息的操作,在显示屏中显示该曲线。

如图14所示,以其中一个VIU0为例,可以显示VIU0中的10组I/O端口的当前状态,每个I/O包括了16个I/O接口的,每个I/O接口的状态可以通过1位表示。例如,1表示高电平,0表示低电平。

如图15所示,可以通过方波的形式,绘制每组I/O端口中的各个I/O端口的状态变化。如以I/O端口组0为例,响应用户选择I/O端口组0的操作,在显示屏中显示I/O端口在一段时间内的变化状态对应的方波。

如图16所示,可以通过列表的形式,显示每组ADC(即图16中VADC组0-VADC组5)所对应的信息。每组ADC模块中,左栏是接收到的ADC原始采样值,右栏是计算得出的ADC实际值。

如图17所示,可以通过列表的形式,在显示屏中显示LSW芯片监测信息,包括使用UDP报文解码器获取的8个LSW芯片端口(Port)的协商带宽、链接状态和错误包计数,使用带宽计算处理器获取的8个端口的上行、下行实时带宽。如图18所示,可以绘制每个Port口的模块对应的上行带宽和下行带宽对应的曲线。以其中一个Port0为例,可以在显示屏中显示Port0在某一段时间内上行带宽和下行带宽的变化曲线。

如图19所示,可以绘制某一时间段内,车辆的制动踏板上的目标压力和实际压力的曲线。因此,可以对比车辆的制动踏板的设定压力和实际压力之间的差异,从而调整制动踏板对应的算法,使制动踏板的目标压力和实际压力之间的差异更小。

如图20所示,可以绘制某一时间段内,车辆的转向系统中的目标转角和实际转角的曲线。例如,在自动驾驶场景中,为车辆规划行车路径时,可以为车辆规划目标转角,并检测车辆在行进时的实际转角,从而后续可以根据实际转角和目标转角之间的差值,更准确地规划车辆的行车路径。

此外,控制设备可以保存接收到的组播报文或者组播报文所包括的数据,后续可以通过读取历史数据,从而获取到车辆的各个VIU的历史数据,以便后续对车辆的各个模块进行更准确地分析,从而分析出车辆的历史状态变化,如传感器的基线漂移、制动踏板灵敏度调整等。例如,GUI的显示界面中还可以包括历史数据模块,可以响应于用户选择历史数据模块的操作,从本地的存储介质或者数据库中读取历史数据,并显示该历史数据。

因此,在本申请提供的GUI中,可以实现对车辆的各个VIU的精细监测,可以监测到当前系统下的每一个输入输出点的状态和指定中间变量的瞬时值。同时也可以实现对系统功能的各个层面的中间状态的监测与干预控制,提高对车辆的控制的准确性,提高用户体验。

前述对本申请提供的方法、系统和GUI进行了详细说明,下面基于前述图1-图20,对本申请提供的装置进行说明。

应理解,本申请提供的VIU和控制设备可以应用于车辆,该车辆包括至少一个区域集成单元VIU,VIU为至少一个VIU中的任意一个,至少一个VIU和控制设备建立有通信连接,控制设备以及至少一个VIU接入同一组播组。该控制设备可以包括于车辆,也可以是与车辆建立了通信连接,具体可以根据实际应用场景进行调整,此处不作限定。

下面分别对本申请提供的VIU和控制设备进行说明,该VIU和控制设备分别用于执行前述图5或图6中由VIU和控制设备执行的步骤。

请参阅图21,本申请提供的一种VIU的结构示意图。

该VIU可以包括:

监测模块2101,用于获取监测到的信息;

收发模块2102,用于通过组播组传输组播报文,组播报文中包括第一VIU检测到的信息,以使控制设备通过监听组播组获取到组播报文,组播报文用于控制设备分析车辆的状态。

一种可能的实施方式中,控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接和/或无线通信连接;

收发模块2102,具体用于通过以太网连接和/或无线连接在组播组传输组播报文。

一种可能的实施方式中,车辆内包括至少两个VIU,在第一VIU将组播报文传输至组播组之前,VIU还可以包括:同步模块2103,用于和至少两个VIU除VIU之外的其他VIU进行时间同步;

收发模块2102,具体用于按照时间同步后的时间轴发送组播报文。

一种可能的实施方式中,收发模块,具体用于周期性发送组播报文。

一种可能的实施方式中,监测模块2101监测到的信息包括以下一项或者多项:VIU的状态信息、VIU的I/O接口的信息、VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者VIU监控的传感器采集到的信息。

一种可能的实施方式中,传感器采集到的信息用于控制设备规划车辆的行车路径。

一种可能的实施方式中,在收发模块2102将组播报文传输至组播组之前,收发模块2102,还用于:接收控制设备发送的加入请求,加入请求用于请求加入组播组;针对加入请求回复组播地址,以使控制设备通过组播地址加入组播组,并对组播地址对应的端口进行监听并接收组播报文。

一种可能的实施方式中,VIU还可以包括:控制模块2104;收发模块,还用于接收控制设备发送的控制指令;控制模块2104,用于根据控制指令控制第一VIU的I/O接口、传感器或者车辆的执行器中的一项或者多项。

参阅图22,本申请提供的一种控制设备的结构示意图。

该控制设备包括:

收发模块2201,获取组播组的组播地址;

监听模块2202,用于控制设备监听组播地址对应的端口;

收发模块2201,还用于通过端口获取至少一帧组播报文,组播报文包括至少一个VIU监测到的信息;

处理模块2203,用于通过至少一帧组播报文分析车辆的状态。

一种可能的实施方式中,控制设备和至少一个VIU建立有以太网连接和/或无线连接;

收发模块2201,具体用于通过以太网连接和/或无线连接接收组播组中传输的组播报文。

一种可能的实施方式中,至少一帧组播报文包括以下一项或者多项:至少一个VIU的状态信息、至少一个VIU的I/O接口的信息、至少一个VIU中的模拟数字转换ADC的原始采样值或者至少一个VIU监控的传感器采集到的信息。

一种可能的实施方式中,当至少一帧组播报文包括至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,处理模块2203,还用于控制设备根据至少一个VIU监控的传感器采集到的信息,规划车辆的行车路径。

一种可能的实施方式中,收发模块2201,具体用于通过端口周期性接收至少一个VIU传输至组播组的至少一帧组播报文。

一种可能的实施方式中,收发模块2201,还用于:向第一VIU发送加入请求,加入请求用于请求加入组播组,第一VIU是至少一个VIU中的任意一个VIU;接收第一VIU回复的组播地址。

一种可能的实施方式中,控制设备还包括:显示模块2204;

在控制设备通过至少一帧组播报文分析车辆的状态之后,处理模块2203,还用于根据车辆的状态随时间的变化生成分析图像;

显示模块2204,用于显示分析图像。

一种可能的实施方式中,收发模块2201,还用于向至少一个VIU发送控制指令,控制指令用于控制至少一个VIU的I/O接口、传感器或者执行器中的一个或者多个。

请参阅图23,本申请提供的另一种VIU的结构示意图,如下所述。

该VIU可以包括处理器2301、收发器2303和存储器2302。该处理器2301、收发器2303和存储器2302通过线路互联。其中,存储器2302中存储有程序指令和数据。

存储器2302中存储了前述图5-图10B中的步骤对应的程序指令以及数据。

处理器2301用于执行前述图5-图10B中任一实施例所示的VIU执行的方法步骤。

可选地,该VIU还可以包括收发器2303,用于接收或者发送数据。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有用于生成车辆行驶速度的程序,当其在计算机上行驶时,使得计算机执行如前述图5-图10B所示实施例描述的方法中的步骤。

可选地,前述的图23中所示的VIU为芯片。

请参阅图24,本申请提供的另一种控制设备的结构示意图,如下所述。

该控制设备可以包括处理器2401、收发器2403和存储器2402。该处理器2401、收发器2403和存储器2402通过线路互联。其中,存储器2402中存储有程序指令和数据。

存储器2402中存储了前述图5-图10B中的步骤对应的程序指令以及数据。

处理器2401用于执行前述图5-图10B中任一实施例所示的控制设备执行的方法步骤。

可选地,该控制设备还可以包括收发器2403,用于接收或者发送数据。

本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有用于生成车辆行驶速度的程序,当其在计算机上行驶时,使得计算机执行如前述图5-图10B所示实施例描述的方法中的步骤。

可选地,前述的图24中所示的控制设备为芯片。

本申请实施例还提供了一种VIU,该VIU也可以称为数字处理芯片或者芯片,芯片包括处理单元和通信接口,处理单元通过通信接口获取程序指令,程序指令被处理单元执行,处理单元用于执行前述图5-图10B中任一实施例所示的VIU执行的方法步骤。

本申请实施例还提供了一种控制设备,该控制设备也可以称为数字处理芯片或者芯片,芯片包括处理单元和通信接口,处理单元通过通信接口获取程序指令,程序指令被处理单元执行,处理单元用于执行前述图5-图10B中任一实施例所示的控制设备执行的方法步骤。

本申请实施例还提供一种数字处理芯片。该数字处理芯片中集成了用于实现上述处理器2301,或者处理器2301的功能的电路和一个或者多个接口。当该数字处理芯片中集成了存储器时,该数字处理芯片可以完成前述实施例中的任一个或多个实施例的方法步骤。当该数字处理芯片中未集成存储器时,可以通过通信接口与外置的存储器连接。该数字处理芯片根据外置的存储器中存储的程序代码来实现上述实施例中VIU执行的动作。

本申请实施例还提供一种数字处理芯片。该数字处理芯片中集成了用于实现上述处理器2401,或者处理器2401的功能的电路和一个或者多个接口。当该数字处理芯片中集成了存储器时,该数字处理芯片可以完成前述实施例中的任一个或多个实施例的方法步骤。当该数字处理芯片中未集成存储器时,可以通过通信接口与外置的存储器连接。该数字处理芯片根据外置的存储器中存储的程序代码来实现上述实施例中控制设备执行的动作。

本申请实施例中还提供一种包括计算机程序产品,当其在计算机上行驶时,使得计算机执行如前述图5-图10B所示实施例描述的方法中VIU所执行的步骤。

本申请实施例提供的数据传输装置可以为芯片,芯片包括:处理单元和通信单元,所述处理单元例如可以是处理器,所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。该处理单元可执行存储单元存储的计算机执行指令,以使服务器内的芯片执行上述图5-图10B所示实施例描述的数据传输方法。可选地,所述存储单元为所述芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,所述存储单元还可以是所述无线接入设备端内的位于所述芯片外部的存储单元,如只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)等。

具体地,前述的处理单元或者处理器可以是中央处理器(central processingunit,CPU)、网络处理器(neural-network processing unit,NPU)、图形处理器(graphicsprocessing unit,GPU)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)或现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。

示例性地,请参阅图25,图25为本申请实施例提供的芯片的一种结构示意图,所述芯片可以表现为神经网络处理器NPU 250,NPU 250作为协处理器挂载到主CPU(Host CPU)上,由Host CPU分配任务。NPU的核心部分为运算电路2503,通过控制器2504控制运算电路2503提取存储器中的矩阵数据并进行乘法运算。

在一些实现中,运算电路2503内部包括多个处理单元(process engine,PE)。在一些实现中,运算电路2503是二维脉动阵列。运算电路2503还可以是一维脉动阵列或者能够执行例如乘法和加法这样的数学运算的其它电子线路。在一些实现中,运算电路2503是通用的矩阵处理器。

举例来说,假设有输入矩阵A,权重矩阵B,输出矩阵C。运算电路从权重存储器2502中取矩阵B相应的数据,并缓存在运算电路中每一个PE上。运算电路从输入存储器2501中取矩阵A数据与矩阵B进行矩阵运算,得到的矩阵的部分结果或最终结果,保存在累加器(accumulator)2508中。

统一存储器2506用于存放输入数据以及输出数据。权重数据直接通过存储单元访问控制器(direct memory access controller,DMAC)2505,DMAC被搬运到权重存储器2502中。输入数据也通过DMAC被搬运到统一存储器2506中。

总线接口单元(bus interface unit,BIU)2510,用于AXI总线与DMAC和取指存储器(instruction fetch buffer,IFB)2509的交互。

总线接口单元2510(bus interface unit,BIU),用于取指存储器2509从外部存储器获取指令,还用于存储单元访问控制器2505从外部存储器获取输入矩阵A或者权重矩阵B的原数据。

DMAC主要用于将外部存储器DDR中的输入数据搬运到统一存储器2506或将权重数据搬运到权重存储器2502中或将输入数据数据搬运到输入存储器2501中。

向量计算单元2507包括多个运算处理单元,在需要的情况下,对运算电路的输出做进一步处理,如向量乘,向量加,指数运算,对数运算,大小比较等等。主要用于神经网络中非卷积/全连接层网络计算,如批归一化(batch normalization),像素级求和,对特征平面进行上采样等。

在一些实现中,向量计算单元2507能将经处理的输出的向量存储到统一存储器2506。例如,向量计算单元2507可以将线性函数和/或非线性函数应用到运算电路2503的输出,例如对卷积层提取的特征平面进行线性插值,再例如累加值的向量,用以生成激活值。在一些实现中,向量计算单元2507生成归一化的值、像素级求和的值,或二者均有。在一些实现中,处理过的输出的向量能够用作到运算电路2503的激活输入,例如用于在神经网络中的后续层中的使用。

控制器2504连接的取指存储器(instruction fetch buffer)2509,用于存储控制器2504使用的指令;

统一存储器2506,输入存储器2501,权重存储器2502以及取指存储器2509均为On-Chip存储器。外部存储器私有于该NPU硬件架构。

其中,循环神经网络中各层的运算可以由运算电路2503或向量计算单元2507执行。

其中,上述任一处提到的处理器,可以是一个通用中央处理器,微处理器,ASIC,或一个或多个用于控制上述图5-图10B的方法的程序执行的集成电路。

另外需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外,本申请提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。

通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下,凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现,而且,用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的,例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是,对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。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可读取的存储介质中,如计算机的软盘、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,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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的过程、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。

相关技术
  • 发送装置、信号传输方法、数据分配系统及其方法、数据接收装置、数据提供装置及其方法和数据送出装置
  • 一种数据传输方法、数据接收装置及数据发送装置
技术分类

06120112515845