[发明专利]菊花链传感器网络

说明书

本文提供了用于车辆上的传感器系统的系统和方法。传感器系统包括在菊花链通信网络中彼此连接的传感器。传感器系统还包括连接到至少一个传感器的控制器。控制器被配置为基于来自传感器的数据来操作车辆并操作菊花链通信网络。

技术领域

本公开总体涉及在车顶上装配有传感器的车辆，并且具体地，一些实施例涉及菊花链传感器网络。

背景技术

诸如自主车辆(AV)的车辆可以具有诸如LiDAR或相机传感器的车顶传感器，它们通过提供准确的传感器数据来补充和增强车辆的视野。可以连接车顶传感器以彼此通信并且与控制器通信。当前，车顶传感器可以经由星形拓扑连接。对于星形拓扑，单点故障将导致出现故障的分支处无法挽回的通信中断。其他问题包括星形拓扑所需的美观性以及累积的布线尺寸和厚度。本公开解决了这些缺陷，提供了传感器(诸如车辆车顶上的传感器)之间的有效、鲁棒的通信系统和方法。

发明内容

本文描述了用于传感器(诸如车辆车顶上的传感器)之间通信的系统和方法。本公开的各种实施例提供了一种传感器系统，包括在菊花链通信网络中彼此连接的传感器。传感器系统还包括连接到至少一个传感器的控制器。控制器被配置为基于来自传感器的数据来操作车辆并操作菊花链通信网络。

在一些实施例中，传感器之一被配置为：接收来自另一传感器的数据包；向接收的数据包添加附加数据包；以及将包括接收的数据包和附加数据包的组合数据包传输到附加传感器或控制器。在一些实施例中，数据包和附加数据包包括相应的时间戳，其指示捕获数据包和附加数据包中的每一个的时间以及数据包和附加数据包中的每一个的传输延迟。

在一些实施例中，响应于传感器将组合数据包传输到控制器，控制器被配置为基于数据包和附加数据包的相应时间戳来处理数据包和附加数据包。

在一些实施例中，响应于两个相邻传感器之间出现单点故障，相邻传感器之一检测单点故障并将故障传达给控制器；控制器响应于故障的传达而反转数据传输方向。

在一些实施例中，控制器被配置为基于两个相邻传感器之间的数据传输的吞吐量随时间的变化来检测两个相邻传感器之间的单点故障；响应于检测到两个相邻传感器之间的单点故障，控制器被配置为反转数据传输方向。

在一些实施例中，控制器被配置为基于两个相邻传感器之间的数据传输的吞吐量和两个相邻传感器之一与邻近传感器之间的数据传输的吞吐量的差异来检测两个相邻传感器之间的单点故障；响应于检测到两个相邻传感器之间的单点故障，控制器被配置为反转数据传输方向。

在一些实施例中，响应于传感器不包括输入端口和输出端口，该传感器连接到具有输入端口和输出端口的定制接口盒，以与菊花链通信网络中的其他传感器连接。

在一些实施例中，传感器系统还包括电源和在传感器之间的、以菊花链网络形式连接的电源线。

在一些实施例中，传感器连接到定制接口盒，并且还包括电源和在定制接口盒之间的、以菊花链网络形式连接的电源线。

在一些实施例中，传感器各自包括一个输入端口和两个输出端口。

在一些实施例中，菊花链通信网络是双向通信网络，其在每个传感器处沿两个方向传输数据。

在一些实施例中，传感器之一是触发传感器，在该触发传感器处开始数据通信。

在一些实施例中，响应于两个相邻传感器之间出现单点故障，控制器被配置为基于数据传输是单向还是双向来确定是否反转数据传输方向。例如，如果数据传输是单向的，则控制器确定反转数据传输方向。如果数据传输是双向的，则控制器确定不反转数据传输方向。

本公开的各种实施例提供了一种由车辆上的传感器系统实现的方法。该方法包括：将传感器组装在菊花链通信网络中；将控制器连接到传感器中的至少一个；以及由控制器基于来自传感器的数据，操作车辆和菊花链通信网络。