车用传感器的数据读取系统及其读取方法技术方案

本发明专利技术提供了一种车用传感器的数据读取装置及方法,其包括：传感器、网关、车载主机，其所述车载主机包括:共享存储模块、功能模块；所述传感器通过采集数据并基于数据传输总线将数据实时的传给网关，网关将需要共享的数据传送给共享存储模块，需要获取数据的各功能模块从共享存储模块获取数据；本发明专利技术技术方案在数据写入过程中,负责写入的进程只需遍历写环形队列,不需要确认接收方是否接收到数据,有效降低了收发双方之间的耦合。

Data Reading System of Vehicle Sensor and Its Reading Method

【技术实现步骤摘要】
车用传感器的数据读取系统及其读取方法
本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种车用传感器的数据读取系统及其读取方法。
技术介绍
近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。智能汽车由于自动化程度要求较高，其需要配置较多硬件与软件功能模块，硬件与多个软件功能模块进行配合使用，从而实现真正的汽车智能化。汽车硬件中，如车载摄像头和雷达是汽车必不可少的硬件设施。车载摄像头是ADAS系统的主要视觉传感器，也是目前汽车智能化使用量最多的传感器。在自动驾驶中有着举足轻重的地位，就像人的眼睛一样，摄像头结合图像识别技术，能快速识别车辆、行人和交通标志，可以给现阶段的自动驾驶技术提供足够的环境感知保障。其中，汽车智能化的一个明显特点，就是车内的高清显示、触摸屏幕的增加和人机交互的改变。随着汽车智能化及车联网技术的不断发展，未来汽车座舱电子化系统也朝着更深层次的人机交互方向发展，不断提升驾驶者及乘客的驾驶体验与行车安全。人脸识别、疲劳检测、手势识别、注意力监测及驾驶行为分析都离不开摄像头。通过采用摄像头的视觉识别作为人机交互的重要方式，将带动座舱电子获取更多的新技能，创造更丰富的安全辅助功能。摄像头应用发展趋势之3D影像显示：视频影像能给人类司机提供很多驾车信息，同时也能作为输入信息被用于高度自动驾驶汽车。后视和360度摄像头能让司机更好地了解车子周围的环境状况。另外，智能汽车标配的硬件如雷达，其在汽车领域应用较为广泛。因此，汽车雷达包括基于不同技术(比如激光、超声波、微波)的各种不同雷达，有着不同的功能(比如发现障碍物、预测碰撞、自适应巡航控制)，以及运用不同的工作原理(比如脉冲雷达、FMCW雷达、微波冲击雷达)，如测速雷达可以测量车轮的转速来测量出汽车速度。障碍物探测雷达可在无能见度或能见度很差的情况下观察地形，向司机报警从而防止事故。自适应巡航控制能够适应车辆周围的环境，并根据本车与前车的速度与前车保持一个安全速度。防撞雷达，此类雷达能根据车辆当前的方向和速度测量到在车辆前方路上可能引起碰撞的危险障碍物，因此它适用于大气能见度低的情况以及实际判断力不理想(车距太短、速度太高)的情况，它的目的是警告驾驶员要打开气囊或其他制动设备，控制汽车的速度。其他车辆监督和控制雷达，很多其他车辆控制功能，比如车辆识别、定位、车队监督、车站调度、导航、选择行车路线，都可以在雷达的帮助下实现。此类雷达可以放在车上，也可以放在地面上，车辆装载着雷达信标或反射器，并可编码进行车辆识别。还可以设想具有特殊目的的其他机动车雷达，比如控制有轨车辆或游乐场里的游乐车的雷达。对于车载摄像头，汽车上车载中控系统等都需要使用，如显示屏需要调用摄像头图像进行显示，人脸识别模块需要调用图像进行人脸识别、手势识别驾驶也需要调用摄像头拍摄的图像进行手势识别，摄像头拍摄的图像需要实时的传送到远端的服务器上。这些较多的硬件、软件等功能模块都需要对摄像头拍摄的图像进行调用。参见附图1所示，其包括车载主机，车载主机上集成有显示屏、人脸识别模块、手势识别模块、姿态识别模块，车载主机上这些模块都需要调用摄像头拍摄的图像，远端监控服务器，这些都需要访问用于对摄像头拍摄的图像进行存储的随机存储器(RAM)从而进行图像调用。而由于摄像头是实时采集的图形，其图像采集的过程是动态变化的，存储器用于对摄像头拍摄的图像进行存储，现有技术将用于图像存储的空间分成多段存储器空间，例如，分成5段，摄像头拍摄的图像是从1至5逐渐存储，如此循环。例如，当图像按照顺序存储到空间5时，接着开始下一循环，此时首先对空间1原先存储的图片进行擦除，然后在将新拍摄的图片存储器空间1中，如此循环往复。当显示屏调用摄像头存储器空间1的图像时，人脸识别模块以及其它模块无法调用空间1的图像，必须等待空间1调用完成才能调用空间1的图像，这样实现方式会导致较多的模块不能同时访问空间1的图像，而空间1是一个动态存储的过程，如果数据的访问时间过长，可能在重新访问空间1图像时，其空间1的图像已经被擦除并被新的图像所覆盖，导致较多的进程模块不能同时访问。这样会使得效率低下，一个空间存储器的图像区域不能允许多个不同的功能模块访问。而实时图像又非常重要，对功能模块运算以及决策起着至关重要的作用。例如，在无人驾驶模块计算时，需要实时采集图像进行实时计算进行决策，如果不能采集实时图像，而采集滞后的图像进行决策，进而会导致决策错误，从而发生事故。如当需要采集空间1的图像时，但是此时发现空间3被人脸识别模块调用，此时系统将不能采集空间3的图像，进而采集空间2的图像，这样可能会导致决策错误。为了有效克服上述现有技术的不能被有效调用或决策错误的现象,一种新的提供一种能够解决多种硬件或者功能模块同时访问同一个存储数据的问题，以便提供系统使用效率以及一些需要实时采集同一时刻的数据进行决策的场景问题的车用传感器的数据读取系统及其读取方法的专利技术是势在必行的。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术中存在多个系统功能模块不能同时访问同一传感器，同步实现大容量传输等技术问题。本专利技术提供一种车用多传感器的多应用进程数据读取装置及其读取方法，其包括：为解决上述问题，本专利技术提供了一种车用传感器的数据读取方法,其包括：传感器、网关、车载主机，其所述车载主机包括:共享存储模块、功能模块；所述传感器通过采集数据并基于数据传输总线将数据实时的传给网关，网关将需要共享的数据传送给共享存储模块，需要获取数据的各功能模块从共享存储模块获取数据；所述网关包括车载以太网网关、CAN网关、MOST网关中的一种，所述数据传输总线包括车载以太网总线、CAN总线、MOST总线、LVDS总线中的一种。所述的车用传感器的数据读取方法，所述的车载以太网网关、CAN网关、MOST网关设有协议转化模块，所述协议转化模块被配置为将基于不同标准传输协议的数据进行符合于相应网关传输数据的转化。所述的车用传感器的数据读取方法，其所述共享存储模块对数据进行管理与存储的过程为：将共享存储模块分为头数据管理块与数据区两部分，所述头部数据管理块包括：索引区，对多个数据块以及读、写指针进行管理；所述数据区包括数据块1至数据块n，用于写入和读出数据，用于数据的动态存储；所述传感器传送的数据经网关将需要共享的数据发送到多个数据块，从数据块1开始存储满后，再存储数据块2直至数据块n；当所有的数据块存储满后，再从数据块1开始进行存储，对原数据1的数据进行擦除，循环存储。所述的车用传感器的数据读取方法，其所述共享存储模块的数据的读出过程包括：读取数据前，需要读取数据的功能模块要先进行注册获取索引区中的指示给功能模块读取的数据块信息；读取数据时，检查是否有可读数据，如果有，则从数据块中依次读出数据，并在读完后自动转到下一个数据块，如果没有，则阻塞等待；所有功能模块读取数据的进程中，待最后一个功能模块读取完成后，释放该数据块。所述的车用传感器的数据读取方法，其共享存储模块的数据的写入过程包括：写入前检查是否有空闲数据块，如果有，写入数据，如果没有则阻塞等待；只有在有注册读进程即注册获取了索引区中指示给功能模块读取的数据块信息，才会往数据块中写入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用传感器的数据读取方法,其包括：传感器、网关、车载主机，其特征在于,所述车载主机包括:共享存储模块、功能模块；所述传感器通过采集数据并基于数据传输总线将数据实时的传送给网关，所述网关将需要共享的数据传送给共享存储模块，需要获取数据的各功能模块从共享存储模块获取数据。

【技术特征摘要】
1.一种车用传感器的数据读取方法,其包括：传感器、网关、车载主机，其特征在于,所述车载主机包括:共享存储模块、功能模块；所述传感器通过采集数据并基于数据传输总线将数据实时的传送给网关，所述网关将需要共享的数据传送给共享存储模块，需要获取数据的各功能模块从共享存储模块获取数据。2.如权利要求1所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：所述网关包括车载以太网网关、CAN网关、MOST网关中的一种，所述数据传输总线包括车载以太网总线、CAN总线、MOST总线、LVDS总线中的一种；所述的车载以太网网关、CAN网关、MOST网关设有协议转化模块，所述协议转化模块被配置为将基于不同标准传输协议的数据进行符合于相应网关传输数据的转化。3.如权利要求1所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：所述共享存储模块对数据进行管理与存储的过程为：将共享存储模块包括头数据管理块与数据区；所述头部数据管理块包括：索引区，对多个数据块以及读、写指针进行管理；所述数据区包括数据块n1至数据块，用于写入、读出数据及数据的动态存储；所述传感器传送的数据经网关将需要共享的数据发送到多个数据块，从数据块1开始存储满后，再存储数据块2直至数据块n；当所有的数据块存储满后，再从数据块1开始进行存储，对原数据1的数据进行擦除，循环存储；其中n为正整数。4.如权利要求3所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：所述共享存储模块的数据的读出过程包括：读取数据前，需要读取数据的功能模块先进行注册获取索引区中的指示给功能模块读取的数据块信息；读取数据时，检查是否有可读数据，如果有，则从数据块中依次读出数据，并在读完后自动转到下一个数据块，如果没有，则阻塞等待；所有功能模块读取数据的进程中，待最后一个功能模块读取完成后，释放该数据块。5.如权利要求3所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于，共享存储模块的数据的写入过程包括：写入前检查是否有空闲数据块，如果有，写入数据，如果没有，则阻塞等待；注册获取索引区中指示给功能模块读取的数据块信息后往数据块中写入数据。6.如权利要求4或5任一所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：如果写入速度大于读取速度，包括两种可选模式：写入进入阻塞等待或设置超时机制，超时后将最慢的读取进程进行注销，移除读取队列。7.如权利要求3所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：在共享存储模块中，数据按照FIFO先进先出机制运转以使得数据被实时读取，对数据块的读写管理采用了如下4个指针：开始指针：在数据块中的实际开始位置；结束指针：在数据块中的实际结束位置或用缓冲区长度代替；读指针：存储在数据区中的有效数据的开始位置；写指针：存储在数据区中的有效数据的结尾位置；其中，读指针、写指针用整型值来表示。8.如权利要求7所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于：判断数据区是否有为空闲数据块的方法至少包括如下方法中的一种：在数据块1至数据块n中，确保总是有一个数据块保持未使用状态，数据区最多存入n-1个数据；初始化时读指针和写指针放在相同的位置，如果读写指针指向同一位置，则数据区为空；如果写指针位于读指针的相邻后一个位置，则数据区为满；或，使用数据对数据块被存储数据进行计数，保持着数据区内存储的数据的计数；记录最后的操作，使用一位记录最后一次操作是读还是写；读写指针值相等情况下，如果最后一次操作为写入，那么数据块是满的；如果最后一次操作为读出，那么数据块是空；或，数据区在初始化时把读指针和写指针放在相同的位置，把读指针和写指针的位置分开预设的距离。9.如权利要求8所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于，还设置有信号量，信号量的变化指示数据块是否能读数据或者写入数据，信号量的值的测试及减1操作是原子的，所述信号量的具体使用步骤包括：测试控制资源的信号量，设置信号量的原始值,代表有原始值个进程可使用该资源；若信号量值>0,则进程可使用该资源，进程会将信号量值减1，以标识使用了一个资源单位；当信号量值为0时，则使该功能模块进入休眠状态，直至信号量值>1；若有功能模块正在休眠状态等待此信号量，则唤醒，其中，信号量原始值是任意正值。10.如权利要求8所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于，把读指针设置在数据区的首位置，写指针设置在中间位置：若读指针的位置＝写指针的位置，表明读的速度过快，已无数据可读，须等待新的数据写入；若(写指针的位置+1)％N＝读指针的位置，其中，％表示取模运算，N是数据区的长度，此时，表明写的速度过快，无法继续写入，只能丢弃新到的数据。11.如权利要求1所述的车用传感器的数据读取方法，其特征在于，还包括时钟同步模块、监控模块与数据纠错模块对共享存储模块、传感器、功能模块进行管理与控制；所述时钟同步模块对传感器、功能模块、共存储模块、监控模...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文平，李正星，陈斌，张航，
申请(专利权)人：上海赫千电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31