CAN系列 — (4) Radar Header 报文:为什么它是 MCU 感知周期的“锚点”

在前面的几篇文章中,我们已经反复提到一个角色------Radar Header 报文

它出现的频率甚至高于 Object Data 本身:

  • 用它来开启一个感知周期
  • 用它来判断 Object List 是否完整
  • 用它来做超时、丢帧和复位检测

这自然会引出一个问题:

为什么一帧"不承载任何 Object 数据"的 Header,
反而成了 MCU 感知周期中最关键的报文?

答案在于:
Header 并不是数据报文,而是"语义锚点"。 这里有必要强调下,虽然前文已经提到了相关概念与内容,但是还是很有必要单独开一篇。


1. 没有 Header,MCU 根本不知道"周期"是什么

从 CAN 总线的角度看,所有报文都是平等的:

  • 一帧就是一帧
  • 顺序可能被打断
  • 中间可能丢失

但从感知系统的角度看,情况完全不同。

Radar 的输出不是"一帧一帧的 Object",而是:

"这是我在某一个时刻,对世界的整体观测结果。"

这个"某一个时刻",在 MCU 里必须被明确标识,否则就会出现几个根本性问题:

  1. MCU 无法区分不同感知周期的数据
  2. Object 数据可能跨周期混用
  3. Fusion / Tracking 不知道自己处理的是哪一刻的世界

Header 的第一层作用,就是在连续的 CAN 帧流中,给 MCU 插入一个"周期边界"


2. Radar Header 报文里,真正关键的不是字段数量,而是语义

一个典型的 Radar Header 报文,字段并不复杂:

字段 表面含义 实际工程语义
Cycle Counter 周期编号 MCU 感知周期锚点
Object Count Object 数 MCU 拼装完成条件
Timestamp 时间戳 多传感器对齐依据
Alive Counter 心跳 Radar 活性证明
CRC 校验 Header 自身可信度

这些字段单独看都不复杂,但它们组合在一起,形成了一件非常重要的事情:

Radar 在"声明"本周期的感知结果应当是什么样子。

而 MCU 的职责,不是"生成 Header",而是:

验证雷达的这份声明是否被完整、正确地接收。


3. Header 是 MCU 拼装 Object List 的"起点条件"

在第三篇中我们已经提到,MCU 内部拼装 Object List 时,核心变量是:

c 复制代码
current_cycle_id
expected_obj_num
received_obj_num

这三个变量,全部在 Header 到达时被初始化

一个真实的工程时序

MCU Radar MCU Radar Header (cycle=128, obj_cnt=24) current_cycle_id = 128 expected_obj_num = 24 Object Frame Object Frame ... Object Frame

如果没有 Header,MCU 将陷入一个无法解决的困境:

  • 不知道什么时候该清空旧数据
  • 不知道应该等多少 Object
  • 不知道什么时候算"收全了"

因此,在工程上几乎是一个共识:

Object Data 可以延迟、可以丢帧、可以重排,
但 Header 一旦缺失,这个周期基本就失去意义了。


4. 为什么 Header 是"宁可丢,不可错"的判据

在量产系统中,一个很常见、但对新手来说不太直观的设计原则是:

宁可丢掉一个完整感知周期,也不要使用一个不确定周期。

Header 在这里承担的是"裁判"的角色。

常见 Header 异常及 MCU 行为

Header 异常 MCU 工程处理
Cycle Counter 跳变 丢弃当前周期
Header CRC 错误 忽略该 Header
Header 超时未到 Object 不入账
Header 重复 保留最新一次

特别要强调的是:

MCU 不会因为收到了 Object Data,就"猜测"周期存在。

没有 Header 的 Object 数据,在工程上通常会被视为:

"无锚点数据",不可被消费。


5. Header 也是功能安全与系统监控的落点

在很多项目中,Alive Counter、Timeout 检测往往被误用在 Object Data 上。

但从工程语义上看,这是不合理的。

为什么 Alive 不适合放在 Object Data?

因为:

  • Object Data 是"业务结果"
  • Alive 表达的是"系统是否还活着"

Header 才是那个**"周期性必达"的系统级报文**。

MCU 常见监控逻辑

text 复制代码
如果连续 N 个周期未收到 Header
→ 判定 Radar 异常
→ 通知系统降级

而不是:

text 复制代码
Object 少了几个
→ 勉强继续用

Header 的存在,使 MCU 可以在非常早的阶段发现系统级问题,而不是等到算法异常。


6. 一个工程视角的总结

可以用一句话来理解 Radar Header 报文的地位:

Header 不是数据的一部分,
而是 MCU 理解"数据属于哪一次世界观测"的唯一锚点。

它决定了:

  1. 一个感知周期从哪里开始
  2. 这个周期应该包含什么
  3. 这个周期是否可信
  4. 这个周期是否值得被消费

这也是为什么在很多成熟系统中:

Header 报文的稳定性,比单个 Object 的精度更重要。

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