一种基于激光雷达的通讯方法及系统与流程

本发明属于数据传输，尤其涉及一种基于激光雷达的通讯方法及系统。

背景技术：

1、现如今，v2x技术利用电磁波作为通讯基础，实现车对车、车对道路、道路对车等多方位道路参与者的相互通讯，由于功率限制，v2x技术通信距离一般处于400米到800米，并且存在20ms的网络延迟，同时，v2x技术需要在车辆前方和后方布置发射接收天线，以及单独的控制器，成本较高。

2、作为智能驾驶传感器，越来越多的智能驾驶车辆搭载激光雷达传感器，激光雷达使用激光作为主动探测源，向车辆周围发射激光点云，以探测周围道路及参与者的距离、速度等信息。当前，搭载v2x天线的车辆较少，目前只有百度等厂家无人车搭载了v2x相关天线及控制器，且未大批量生产。v2x系统包含前向天线、后向天线、天线馈线以及v2x控制器，零部件成本较高，无法普及。同时，由于激光雷达传感器具有高精度、高准确性、探测距离远等特点，越来越多的车辆会首先考虑搭载激光雷达作为智能驾驶主传感器，这就使整车智能驾驶传感器套件成本较高，本着该省则省的原则，如果系统不是必须v2x技术，车厂几乎不会选择搭载v2x系统。

3、但是对于尚未搭载v2x系统的车辆，其基本无法实现快速的数据传输过程，无法适应自动化发展的大趋势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于激光雷达的通讯方法，旨在解决尚未搭载v2x系统的车辆，其基本无法实现快速的数据传输过程，无法适应自动化发展的大趋势的问题。

2、本发明是这样实现的，一种基于激光雷达的通讯系统，所述系统包括：点云发射单元、点云接收单元、数据接收单元、数据编码/解码单元、数据校验单元、高精度计时器、点云计算单元和传输接口，所述点云发射单元与点云计算单元连接，所述点云计算单元用于对接收到的数据进行整合和编码，数据接收单元与数据编码/解码单元连接，数据编码/解码单元用于对数据接收单元接收的通讯数据进行解码或者编码，数据校验单元与数据编码/解码单元和传输接口连接，数据校验单元用于验证数据真实性，点云发射单元与数据编码/解码单元连接。

3、优选的，所述传输接口至少包括点云数据传输接口和整车数据传输接口，其中点云数据传输接口与点云计算单元连接，整车数据传输接口与数据校验单元连接。

4、优选的，所述高精度计时器与数据编码/解码单元和点云计算单元连接，高精度计时器用于向数据编码/解码单元和点云计算单元提供时间信息。

5、本发明的另一目的在于提供一种基于激光雷达的通讯方法，应用于如上所述的基于激光雷达的通讯系统，所述方法包括：

6、构建点云数据格式，所述点云数据格式至少包括点云发射周期、点云发射间隔、短周期编码、长周期编码以及校验编码；

7、获取待发送数据，基于点云数据格式对待发送数据进行处理，生成点云控制数据；

8、激光雷达基于点云控制数据向目标车辆发射激光；

9、目标车辆接收点云数据，对点云数据进行解码，获取待发送数据。

10、优选的，短周期编码和长周期编码均具有固定的点云发射间隔，且长周期编码的点云发射间隔大于短周期编码的点云发射间隔。

11、优选的，短周期编码、长周期编码以及校验编码各自对应的点云发射间隔均不相同。

12、优选的，目标车辆接收点云数据，对点云数据进行解码，获取待发送数据的步骤中，将长周期编码记录为第一二进制字符，将短周期编码记录为第二二进制字符，将点云数据转化为二进制数据。

13、优选的，在每一个点云发射周期发送的总数据量相同。

14、优选的，第一二进制字符为二进制字符1，第二二进制字符为二进制字符0，在单个点云发射周期内发送的数据中，至少包括一个八位二进制数据。

15、优选的，目标车辆接收点云数据，对点云数据进行解码，获取待发送数据的步骤中，目标车辆基于预设的数据查询表格确定点云数据中包含的数据内容。

16、本发明提供的一种基于激光雷达的通讯系统，通过搭载激光雷达，将整车部分信息共享给其他道路参与者，满足了智能驾驶车辆需要同时搭载激光雷达和v2x通讯设备的需求，降低整车零部件硬件成本，同时更好的方便整车零部件的布置，由于采用激光进行通讯，激光雷达具有很高的响应要求，通讯的网络延迟控制在1ms左右，相比v2x设备的网络延迟，具有更高的时效性。

技术特征：

1.一种基于激光雷达的通讯系统，其特征在于，所述系统包括：点云发射单元、点云接收单元、数据接收单元、数据编码/解码单元、数据校验单元、高精度计时器、点云计算单元和传输接口，所述点云发射单元与点云计算单元连接，所述点云计算单元用于对接收到的数据进行整合和编码，数据接收单元与数据编码/解码单元连接，数据编码/解码单元用于对数据接收单元接收的通讯数据进行解码或者编码，数据校验单元与数据编码/解码单元和传输接口连接，数据校验单元用于验证数据真实性，点云发射单元与数据编码/解码单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的通讯系统，其特征在于，所述传输接口至少包括点云数据传输接口和整车数据传输接口，其中点云数据传输接口与点云计算单元连接，整车数据传输接口与数据校验单元连接。

3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的通讯系统，其特征在于，所述高精度计时器与数据编码/解码单元和点云计算单元连接，高精度计时器用于向数据编码/解码单元和点云计算单元提供时间信息。

4.一种基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一所述的基于激光雷达的通讯系统，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，短周期编码和长周期编码均具有固定的点云发射间隔，且长周期编码的点云发射间隔大于短周期编码的点云发射间隔。

6.根据权利要求4所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，短周期编码、长周期编码以及校验编码各自对应的点云发射间隔均不相同。

7.根据权利要求4所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，目标车辆接收点云数据，对点云数据进行解码，获取待发送数据的步骤中，将长周期编码记录为第一二进制字符，将短周期编码记录为第二二进制字符，将点云数据转化为二进制数据。

8.根据权利要求7所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，在每一个点云发射周期发送的总数据量相同。

9.根据权利要求7所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，第一二进制字符为二进制字符1，第二二进制字符为二进制字符0，在单个点云发射周期内发送的数据中，至少包括一个八位二进制数据。

10.根据权利要求7所述的基于激光雷达的通讯方法，其特征在于，目标车辆接收点云数据，对点云数据进行解码，获取待发送数据的步骤中，目标车辆基于预设的数据查询表格确定点云数据中包含的数据内容。

技术总结本发明适用于数据传输技术领域，尤其涉及一种基于激光雷达的通讯方法及系统，所述系统包括：点云发射单元、点云接收单元、数据接收单元、数据编码/解码单元、数据校验单元、高精度计时器、点云计算单元和传输接口，所述点云发射单元与点云计算单元连接，数据接收单元与数据编码/解码单元连接，数据校验单元用于验证数据真实性，点云发射单元与数据编码/解码单元连接。本发明满足了智能驾驶车辆需要同时搭载激光雷达和V2X通讯设备的需求，降低整车零部件硬件成本，同时更好的方便整车零部件的布置，由于采用激光进行通讯，激光雷达具有很高的响应要求，通讯的网络延迟控制在1ms左右，相比V2X设备的网络延迟，具有更高的时效性。技术研发人员：李建伟,王溪,王宇,宗雯露,贺赵阳,刘德宇受保护的技术使用者：阿尔特汽车技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25