汽车及车辆用灯具的制作方法

1.本发明涉及汽车中的通信系统。


背景技术：

2.为了自动驾驶或自动控制前照灯的配光而利用物体识别系统，其感测存在于车辆的周围的物体的位置及种类。物体识别系统包括传感器、以及解析传感器的输出的运算处理装置。传感器是从摄像机、lidar(light detection and ranging：光检测与测距、laser imaging detection and ranging：激光成像检测与测距)、毫米波雷达、超声波声纳等之中，考虑用途、要求精度或成本而选择的。
3.将这样由传感器得到的图像数据在车辆内传输时，会从电缆辐射噪声。特别地，变化少的或相同的图像数据被反复传输时，电缆中传输的串行数据会表现出周期性，存在噪声集中于特定的频谱的问题。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献]
[0006]
专利文献1：日本特开2013
‑
164913号公报
[0007]
专利文献2：日本特开2018
‑
86913号公报


技术实现要素：

[0008]
[发明要解决的技术问题]
[0009]
在以往的车辆内的基板间通信中，为了防止来自电缆的噪声辐射，需要采用带屏蔽的电缆，存在成本变高的问题。
[0010]
本发明是鉴于这样的状况而得到的，其一方案的例示性的目的之一在于，提供一种能够降低噪声对策的成本的汽车和车辆用灯具。
[0011]
[用于解决技术问题的方法]
[0012]
本发明的一方案涉及灯具系统或汽车。系统/汽车具备车辆用灯具，以及经由电缆接收车辆用灯具取得的图像数据的车辆侧控制器。车辆用灯具包括：传感器，生成图像数据；编码器，将图像数据分割为多个帧数据，进行编码；加扰器，使用能够再生的伪随机信号对编码后的帧数据进行加扰；串行化器，将加扰器的输出转换为串行数据；以及传送器，经由电缆将串行数据发送给车辆侧控制器。车辆侧控制器包括：接收器，经由电缆从车辆用灯具接收串行数据；并行化器，将接收器接收的串行数据转换为并行的帧数据；以及解扰器，使用能够再生的伪随机信号对并行化器的输出进行解扰。
[0013]
此外，将上述构成要素的任意组合、本发明的表现在方法、装置、系统等之间转换的方案作为本发明的方案也是有效的。
[0014]
[发明效果]
[0015]
根据本发明的一方案，可以降低噪声对策的成本。
附图说明
[0016]
图1是示出实施方式的汽车的图。
[0017]
图2是与车辆用灯具和车辆侧控制器之间的图像数据的传输相关的框图。
[0018]
图3是加扰器及解扰器的框图。
[0019]
图4示出包含帧数据fd的帧的结构的图。
[0020]
图5的(a)是示出现有的汽车的辐射噪声的频谱的图，图5的(b)是示出实施方式的汽车的辐射噪声的频谱的图。
具体实施方式
[0021]
(实施方式的概要)
[0022]
一实施方式的汽车包括车辆用灯具、经由电缆接收车辆用灯具获取的图像数据的车辆侧控制器。车辆用灯具包括：传感器，生成图像数据；编码器，将图像数据分割为多个帧数据，进行编码；加扰器，使用能够再生的伪随机信号将编码后的帧数据加扰；串行化器，将加扰器的输出转换为串行数据；以及传送器，经由电缆将串行数据发送给车辆侧控制器。车辆侧控制器包括：接收器，经由电缆从车辆用灯具接收串行数据；并行化器，将接收器接收的串行数据转换为并行的帧数据；以及解扰器，使用能够再生的伪随机信号将并行化器的输出进行解扰。
[0023]
根据该方案，即使在原图像数据单调的情况下，通过伪随机信号进行加扰，打乱单调性，可以扩展频谱。由此能够降低噪声对策的成本。
[0024]
也可以是，加扰器包括：第一伪随机信号发生器，生成伪随机信号；以及第一xor门，生成伪随机信号与帧数据的异或逻辑。也可以是，解扰器包括：第二伪随机信号发生器，生成伪随机信号；以及第二xor门，生成伪随机信号与帧数据的异或逻辑。
[0025]
也可以是，第一伪随机信号发生器根据图像数据的一部分，确定伪随机信号的生成的种子(初始值)。
[0026]
也可以是，第一伪随机信号发生器针对每1帧改变伪随机信号的种子。
[0027]
本发明的另一方案为车辆用灯具。该车辆用灯具具备：灯；传感器，生成图像数据；编码器，将图像数据分割为多个帧数据，进行编码；加扰器，使用能够再生的伪随机信号对编码器的输出数据进行加扰；串行化器，将加扰器的输出转换为串行数据；以及传送器，经由电缆将加扰后的串行数据发送给车辆侧控制器。
[0028]
下面，基于优选的实施方式参照附图说明本发明。实施方式并不限定发明而是例示，实施方式中记载的所有特征或其组合并非一定代表发明的本质性内容。对于各附图所示的相同或同等的构成要素、部件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。
[0029]
图1是示出实施方式的汽车300的图。汽车300包括车辆用灯具100l、100r、车辆侧控制器(ecu：electronic control unit，电子控制单元)400。车辆用灯具100l、100r中，内置构成远光104或近光106的光源、它们的点灯电路、散热器等。另外，车辆用灯具100l、100r的至少一者(在该示例中二者)具备传感器102。传感器102是可见光摄像头或红外线摄像头、tof摄像头等，生成图像数据。左右车辆用灯具100l、100r中传感器的种类可以不同。车辆用灯具100经由电缆302将传感器102生成的图像数据发送给车辆侧控制器400。
[0030]
此外，车辆用灯具100与车辆侧控制器400不是通过电缆302，而是经由can
(controller area network：控制器局域网)或lin(local interconnect network：本地互联网)等的接口连接，能够接收/发送图像数据以外的数据、控制信号。
[0031]
车辆侧控制器400根据从车辆用灯具100接收的图像数据，进行自动运转控制。或者，图像数据也可以被利用在车辆侧控制器400的自动配光控制中。
[0032]
图2是与车辆用灯具100和车辆侧控制器400之间的图像数据的传输相关的框图。
[0033]
车辆用灯具100除传感器102之外，还具备编码器110、加扰器120、串行化器130、传送器140。编码器110、加扰器120、串行化器130、传送器140的功能可以装配于fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)或asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)。
[0034]
编码器110将传感器102生成的图像数据s1分割为多个帧数据，进行编码。该“帧数据”是传输串行数据的帧，需要注意的是，与图像数据s1的1帧无关。例如，编码器110将图像数据s1划分为每8比特的字数据wd，通过8b10b编码对字数据wd进行编码。也可以采用其他编码方式代替8b10b。而且，也可以将规定数量的字数据总括为帧数据(有效荷载)fd1。帧数据fd1的长度并没有特别的限定，可以根据发送的数据的内容或总线标准确定。例如，总线宽度为64比特、突发长度为256时，1帧数据可以包含8
×
256＝1024字。
[0035]
加扰器120使用能够再生的伪随机信号对编码后的帧数据fd1加扰。串行化器130将加扰器120的输出fd2转换为串行数据sd1。传送器140经由电缆302将串行数据sd1发送给车辆侧控制器400。
[0036]
车辆侧控制器400包括接收器410、并行化器420、解扰器430、解码器440、cpu(central processing unit：中央处理器)450。接收器410经由电缆302从车辆用灯具100接收串行数据sd2。并行化器420将接收器410接收的串行数据sd2转换为并行的帧数据fd3。
[0037]
解扰器430使用能够再生的伪随机信号对并行的帧数据fd3解扰。解扰中使用的伪随机信号与对其加扰时使用的伪随机信号是相同的。
[0038]
解码器440对解扰器430解扰后的帧数据fd4进行解码，提取其中所含的多个字数据wd。解码器440的解码处理是编码器110的编码处理的逆处理，按照每10比特划分后，进行8b10b解码，提取8比特的字数据wd。
[0039]
通过多个字数据wd，恢复原图像数据。cpu450根据图像数据，进行物体检测处理、或物体识别处理等，生成自动驾驶或灯的配光控制中必要的信息。
[0040]
图3是加扰器120和解扰器430的框图。加扰器120包括第一伪随机信号发生器122、第一xor门124。第一伪随机信号发生器122生成伪随机信号prbs1。第一伪随机信号发生器122的结构并不受限定，可以使用公知的技术。第一xor门124生成伪随机信号prbs1与帧数据fd1的异或逻辑。
[0041]
解扰器430包括第二伪随机信号发生器432、第二xor门434。第二伪随机信号发生器432生成伪随机信号prbs2。伪随机信号prbs2与在加扰器120中使用的伪随机信号prbs1一致。第一伪随机信号发生器122和第二伪随机信号发生器432具有相同的结构，在帧数据的前端被重置，被供给共同的种子(初始值)。
[0042]
优选地，可以针对每帧改变第一伪随机信号发生器122、第二伪随机信号发生器432的种子。由此，可以进一步打乱电缆302传输的串行数据的周期性。
[0043]
第一伪随机信号发生器122可以根据图像数据的一部分、例如一个以前的帧数据
的一部分，确定在当前的帧数据的加扰中使用的伪随机信号prbs1的种子。第二伪随机信号发生器432也同样地，可以根据与一个以前解扰的帧数据对应的一部分，确定当前的帧数据的解扰中使用的伪随机信号prbs2的种子。
[0044]
图4是示出包含帧数据fd的帧500的结构的图。帧500包含表示帧500的前端(sof：start of frame，帧开始)的前同步码502、表示帧500的终端(eof：end of frame，帧结束)的后同步码504、以及它们中包含的帧数据fd。仅对帧数据fd加扰，对加扰后的帧数据fd’附加前同步码502和后同步码504。
[0045]
以上为车辆用灯具100的结构。接着说明其动作。图5的(a)是示出现有的汽车中的辐射噪声的频谱的图，图5的(b)是示出实施方式的汽车300中的辐射噪声的频谱的图。
[0046]
参照图5的(a)。在不进行加扰的情况下，不进行加扰时，若重复传输变化较少或相同的图像数据，则电缆302传输的串行数据表现出周期性，噪声集中于特定的频谱f0。因此，为了满足车载设备所要求的emi(electromagnetic interference：电磁干扰)的标准，就需要采用用屏蔽件覆盖的电缆等的对策。
[0047]
参照图5的(a)。在实施方式的汽车300中，对于在车辆用灯具100与车辆侧控制器400之间传输的串行数据，通过根据伪随机信号施加干扰，能够扩展峰值频谱。由此，可以简化噪声对策。例如，即使采用无屏蔽件的廉价的电缆，也可以满足emi的标准。
[0048]
以上，针对本发明，基于实施方式进行了说明。该实施方式为例示，本领域技术人员应当理解的是，对它们的各构成要素或各处理程序的组合可以形成多个变形例，并且这样得到的变形例也包含在本发明的范围内。下面，针对这些变形例进行说明。
[0049]
将加扰器120中使用的种子包含在前同步码502中并发送，解扰器430从前同步码502提取种子，可以对接着前同步码502的有效荷载(帧数据)进行解扰。
[0050]
在该情况下，可以根据该帧数据本身生成某个帧数据(有效荷载)的加扰中使用的种子。例如可以将帧数据的规定的位置所含的比特用作种子，也可以从帧数据之中随机选择像素值。
[0051]
或者，可以通过与第一伪随机信号发生器122不同的伪随机数发生器生成种子本身。
[0052]
根据实施方式，使用具体的语句说明了本发明，但实施方式仅示出本发明的原理、应用的一个侧面，对于实施方式，在不脱离权利要求书所规定的本发明的思想的范围内，允许多种变形例或配置的变更。
[0053]
[工业上的可利用性]
[0054]
本发明涉及汽车中的通信系统。
[0055]
[附图标记]
[0056]
100 车辆用灯具
[0057]
102 传感器
[0058]
110 编码器
[0059]
120 加扰器
[0060]
122 第一伪随机信号发生器
[0061]
124 第一xor门
[0062]
130 串行化器
[0063]
140 传送器
[0064]
300 汽车
[0065]
302 电缆
[0066]
400 车辆侧控制器
[0067]
410 接收器
[0068]
420 并行化器
[0069]
430 解扰器
[0070]
432 第二伪随机信号发生器
[0071]
434 第二xor门
[0072]
440 解码器
[0073]
450 cpu