一种嵌入式自动驾驶控制器制造技术

一种嵌入式自动驾驶控制器，包括GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源保护模块、电源管理模块、DCDC模块、运动处理模块、MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器和CPU。采用CPU+FPGA的技术方案，FPGA具有硬件可升级、可迭代的优势；且FPAG硬件配置灵活，相比相同性能水平的硬件系统功耗更低，十分适合感知计算。提高了自动驾驶系统运行的安全性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式自动驾驶控制器
本技术涉及一种控制器，更具体地说涉及一种嵌入式自动驾驶控制器，属于汽车自动驾驶和嵌入式控制器

技术介绍
目前，自动驾驶技术发展很快，国内外各大主机厂纷纷投入大量的人力和物力，对该技术进行深度研究并投入应用，SAEL3级别和SAEL4级别的各种Demo车型相继发布；其中自动驾驶控制器是自动驾驶系统的大脑，其起着关键的作用。由于核心部件高性能芯片的制约，自动驾驶控制器主要存在如下几种方案：1、英特尔采用Mobileye+Altera+Movidius方案，包括Mobileye的EyeQ系列芯片(ASIC)、Altera的FPGA芯片、Movidius的视觉处理单元VPU，以及英特尔的CPU处理器；当前主要应用于宝马和奥迪车型。2、英伟达采用GPU+CPU方案，其GPU图像处理器有自己专用的内存和专用的指令以完成深度神经网诺的加速，当前主要应用于特斯拉和福特等车型。3、工控机方案，同样采用GPU+CPU架构，每台车至少需要使用两台工控机。但是，以上方案分别存有不同问题：英特尔方案的Mobileye和Movidius采用专用的ASIC芯片技术，其对专用的算法进行了优化，但其价格昂贵，且应用不灵活；英伟达方案的GPU并行运算能力卓越，但功耗过高，不利于整车降功耗，同时其价格昂贵；工控机方案价格优势明显，能满足自动驾驶的功能要求，但其主要针对工业应用，其接口及性能均不能满足车规级标准。
技术实现思路
本技术针对现有自动驾驶控制器存在的上述问题，提供一种嵌入式自动驾驶控制器。为实现上述目的，本技术的技术解决方案是：一种嵌入式自动驾驶控制器，包括GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源保护模块、电源管理模块、DCDC模块、运动处理模块、MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器和CPU；所述的GPS模块和V2X模块均与GSP和V2X二合一天线连接，所述的摄像头信号处理模块与摄像头连接，所述的Flexray通信模块1与激光雷达连接，所述的Flexray通信模块2与人机交互系统连接，所述的Flexray通信模块3与标定诊断工具连接，所述的CAN通信模块1分别与视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达连接，所述的CAN通信模块2与VCU连接，所述的CAN通信模块3与高精度地图传感器连接，所述的模拟信号处理模块与模拟量部件连接，所述的开关信号处理模块与数字量部件连接，所述的驱动及保护模块与负载连接，所述的电源保护模块与供电电源连接，且电源保护模块与DCDC模块连接，所述的DCDC模块与供电电压连接，且DCDC模块与电源管理模块连接；所述的Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源管理模块、运动处理模块分别与MCU连接；所述的GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块和MCU分别与FPGA_A处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器分别与FPGA_B处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器分别与CPU连接。所述的GPS模块和V2X模块分别通过SMA接口与GSP和V2X二合一天线连接。所述的摄像头信号处理模块通过GMSL接口与摄像头连接。所述的Flexray通信模块1通过Flexray1通信接口与激光雷达连接，所述的Flexray通信模块2通过Flexray2通信接口与人机交互系统连接，所述的Flexray通信模块3通过Flexray3通信接口与标定诊断工具连接。所述的CAN通信模块1通过CAN1通信接口分别与视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达连接，所述的CAN通信模块2通过CAN2通信接口与VCU连接，所述的CAN通信模块3通过CAN3通信接口与高精度地图传感器连接。与现有技术相比较，本技术的有益效果是：1、本技术中采用CPU+FPGA的技术方案，在感知算法和决策不断发展需要处理器不断更新的情况下，FPGA具有硬件可升级、可迭代的优势；且FPAG硬件配置灵活，相比相同性能水平的硬件系统功耗更低，十分适合感知计算。2、本技术中硬件平台设计丰富的传感器接口，符合车规级要求，以满足不同的成本和功能需求。3、本技术中采用硬件级和软件级的两级安全监控，及时发现故障并处理，故障诊断全面，覆盖率高，大大提高了自动驾驶系统运行的安全性与可靠性，最终使控制器满足ISO26262定义的ASILD安全标准。附图说明图1是本技术中控制器结构框图。图2是本技术中控制器安全监控算法流程图。图3是本技术中控制器安全测试流程图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1，一种嵌入式自动驾驶控制器，包括GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源保护模块、电源管理模块、DCDC模块、运动处理模块、MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器和CPU。参见图1，所述的GPS模块和V2X模块均与GSP和V2X二合一天线连接，所述的摄像头信号处理模块与摄像头连接，所述的Flexray通信模块1与激光雷达连接，所述的Flexray通信模块2与人机交互系统连接，所述的Flexray通信模块3与标定诊断工具连接，所述的CAN通信模块1分别与视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达连接，所述的CAN通信模块2与VCU连接，所述的CAN通信模块3与高精度地图传感器连接，所述的模拟信号处理模块与模拟量部件连接，所述的开关信号处理模块与数字量部件连接，所述的驱动及保护模块与负载连接，所述的电源保护模块与供电电源连接，且电源保护模块与DCDC模块连接，所述的DCDC模块与供电电压连接，且DCDC模块与电源管理模块连接。参见图1，所述的Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源管理模块、运动处理模块分别与MCU连接；参见图1，所述的GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块和MCU分别与FPGA_A处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器分别与FPGA_B处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器分别与CPU连接。参见图1，所述的GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式自动驾驶控制器，其特征在于：包括GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源保护模块、电源管理模块、DCDC模块、运动处理模块、MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器和CPU；所述的GPS模块和V2X模块均与GSP和V2X二合一天线连接，所述的摄像头信号处理模块与摄像头连接，所述的Flexray通信模块1与激光雷达连接，所述的Flexray通信模块2与人机交互系统连接，所述的Flexray通信模块3与标定诊断工具连接，所述的CAN通信模块1分别与视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达连接，所述的CAN通信模块2与VCU连接，所述的CAN通信模块3与高精度地图传感器连接，所述的模拟信号处理模块与模拟量部件连接，所述的开关信号处理模块与数字量部件连接，所述的驱动及保护模块与负载连接，所述的电源保护模块与供电电源连接，且电源保护模块与DCDC模块连接，所述的DCDC模块与供电电压连接，且DCDC模块与电源管理模块连接；所述的Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源管理模块、运动处理模块分别与MCU连接；所述的GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块和MCU分别与FPGA_A处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器分别与FPGA_B处理器连接，所述的MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器分别与CPU连接。...

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式自动驾驶控制器，其特征在于：包括GPS模块、V2X模块、摄像头信号处理模块、Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、CAN通信模块3、CAN通信模块4、模拟信号处理模块、开关信号处理模块、驱动及保护模块、电源保护模块、电源管理模块、DCDC模块、运动处理模块、MCU、FPGA_A处理器、FPGA_B处理器和CPU；所述的GPS模块和V2X模块均与GSP和V2X二合一天线连接，所述的摄像头信号处理模块与摄像头连接，所述的Flexray通信模块1与激光雷达连接，所述的Flexray通信模块2与人机交互系统连接，所述的Flexray通信模块3与标定诊断工具连接，所述的CAN通信模块1分别与视觉模块、毫米波雷达和超声波雷达连接，所述的CAN通信模块2与VCU连接，所述的CAN通信模块3与高精度地图传感器连接，所述的模拟信号处理模块与模拟量部件连接，所述的开关信号处理模块与数字量部件连接，所述的驱动及保护模块与负载连接，所述的电源保护模块与供电电源连接，且电源保护模块与DCDC模块连接，所述的DCDC模块与供电电压连接，且DCDC模块与电源管理模块连接；所述的Flexray通信模块1、Flexray通信模块2、Flexray通信模块3、CAN通信模块1、CAN通信模块2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚娟，吴慧君，白艳伟，赵丽，
申请(专利权)人：武汉超控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42