PDCU超声波控制模块和测距系统技术方案

本发明专利技术公开了一种PDCU超声波控制模块，包括：操作系统任务调度单元用于各个Task任务的轮询和调度；GPIO驱动单元用于GPIO的输入和输出，也用于GPIO中断输入触发DMA事件；DMA驱动单元用于将GPIO输入中断触发事件产生的时间值搬运到指定的缓冲器；引脚驱动单元用于口驱动TDA4芯片各个引脚端口，将各个引脚映射GPIO相关寄存器，其封装了GPIO、DMA驱动的接口，供给上层调用；超声波驱动单元用于发送超声波命令和配置超声波阈值命令；超声波应用程序单元根据超声波控制和回波滤波处理，计算距离。本发明专利技术通过软件和硬件结合能实现12路超声波通道的同时测距功能,超声波测距精度达到+1cm。道的同时测距功能,超声波测距精度达到+1cm。道的同时测距功能,超声波测距精度达到+1cm。

【技术实现步骤摘要】
PDCU超声波控制模块和测距系统


[0001]本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种PDCU超声波控制模块。本专利技术还涉及一种PDCU超声波测距系统.

技术介绍

[0002]近年来汽车智能驾驶技术快速发展，低速自动驾驶场景需要实时获取车辆周边障碍物情况，通过超声波功能来实现测距判断周边障碍物是一种较高可靠性和低成本的方案。
[0003]TDA4芯片是美国TI半导体公司面向新一代智能驾驶应用所推出的智能驾驶芯片，可以提供8TOPS甚至是更高的深度学习性能。它配有包括Cortex A72、Cortex R5F、DSP、MMA等在内的不同类型处理器，由对应的核或者加速器处理各自擅长的任务，让计算平台的效率得以提高。
[0004]E524.09芯片是德国ELMOS公司面向汽车超声泊车辅助系统的新一代超声芯片，芯片还支持STC(灵敏度时间控制)、ATG(自动阈值生成)、NFTG(近距离阈值生成)和FTC配置近、中、远距离等功能。
[0005]PDCU(parking domain control unit)控制器是基于TDA4芯片推出的全新智能驾驶域控制器的平台，该域控制器平台存在以下问题：
[0006]1、没有基于PDCU控制器的实现的完整超声波功能软件解决方案。
[0007]2、PDCU智驾域控制器平台项目迫切需要具备超声波测距功能的能力。

技术实现思路

[0008]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可适用于汽车智能驾驶领域，基于芯片平台TDA4的PDCU超声波控制模块。
[0010]相应的，本专利技术还提供了一种具有PDCU超声波控制模块的PDCU超声波测距系统。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供的PDCU超声波控制模块，包括：
[0012]操作系统任务调度单元TASK Schedule，其用于各个Task任务的轮询和调度；
[0013]GPIO驱动单元GPIO_DRV，其用于GPIO的输入和输出，也用于GPIO中断输入触发DMA事件；
[0014]DMA驱动单元DMA_DRIVE，其用于将GPIO输入中断触发事件产生的时间值搬运到指定的缓冲器；
[0015]引脚驱动单元PORT_DRIVE，其用于口驱动TDA4芯片各个引脚端口，将各个引脚映射GPIO相关寄存器，其封装了GPIO、DMA驱动的接口，供给上层调用；
[0016]超声波驱动单元US_DRIVE，其用于发送超声波命令和配置超声波阈值命令；
[0017]超声波应用程序单元US_APP Distance，其根据超声波控制和回波滤波处理，计算距离。
[0018]可选择的，进一步改进所述的PDCU超声波控制模块，超声波应用程序单元初始化后，将超声波传感器的阈值命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号)传送至超声波芯片elmos524.09；
[0019]以及，将设置超声波传感器的阈值命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号传送至超声波芯片elmos524.09。
[0020]可选择的，进一步改进所述的PDCU超声波控制模块，操作系统任务调度单元(TASK Schedule)调度超声波应用程序单元(US_APP Distance)执行以下测距；
[0021]发送超声波回波且设置回波接收开启，超声波传感器测距命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号经超声波芯片驱动电路模块(Ultrasonic drive circuit)传送至超声波芯片(elmos524.09)后发出超声波；
[0022]超声波回波经超声波芯片驱动电路模块(Ultrasonic drive circuit)发送至GPIO驱动单元，由高低电平信号触发中断，DMA驱动单元(DMA_DRIVE)记录触发终端时间值，并记录在缓冲器，完成回波接收；
[0023]超声波回波接收完毕后经波滤波处理，通过读取到的回波时间计算根据当前温度计算距离。
[0024]可选择的，进一步改进所述的PDCU超声波控制模块，其为TDA4芯片。
[0025]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有上述
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4任意一项所述PDCU超声波控制模块的PDCU超声波测距系统，还包括：
[0026]多个超声波传感器，其用于通过超声波测距；
[0027]PDCU超声波控制模块通过SPI总线驱动L9026高低边芯片，L9026高低边芯片为超声波芯片elmos524.09供电；
[0028]超声波芯片驱动电路模块Ultrasonic drive circuit，其用于负责转化PDCU超声波控制模块和超声波芯片elmos524.09之间的信号电平转换；
[0029]专用IO线，其为超声波芯片驱动电路模块Ultrasonic drive circuit和超声波芯片elmos524.09之间数据传输专用线。
[0030]可选择的，进一步改进所述的PDCU超声波测距系统，所述多个超声波传感器包括：
[0031]4个短距离测距超声波传感器布置在车辆前部；
[0032]4个短距离测距超声波传感器布置在车辆后部；
[0033]2个长距离测距超声波传感器布置在车辆左侧；
[0034]2个长距离测距超声波传感器布置在车辆右侧。
[0035]本专利技术能提供平台TDA4上的PDCU控制器完整的超声波测距功能，超声波工作机制包括：
[0036]1)TDA4芯片上的程序使用GPIO引脚通过elmos523.09芯片上的数据传输的专用IO线进行通讯，实现通讯协议解码。
[0037]2)发射超声波的阈值等标定的功能由驱动程序控制elmos524.09芯片来实现。
[0038]3)通过计算机编程技术手段控制elmos524.09发送超声波，对超声波回波做滤波
处理，通过回波时间计算距离。
[0039]4)本专利技术通过软件和硬件结合能实现12路超声波通道的同时测距功能,超声波测距精度达到+1cm。
[0040]现有技术需要单独开发一个控制器来实现超声波测距功能，将超声波测量到的距离通过CAN总线发送给PDCU域控制器。而且PDCU域控制器运行泊车算法需要大量且实时性超声波测距数据。单一控制器不仅仅实现超声波测距功能，同时还要快速保证把测距数据编码成can报文数据通过can总线发送给PDCU域控制器。PDCU域控制器需要can报文数据解码成超声波距离信息，然后传递给泊车算法。这样一来一回编码和解码导致超声波距离信息时效性大大降低，导致泊车算法不得不等待超声波距离信息到位才能进行计算。严重影响了自动泊车功能的实现！且方案需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PDCU超声波控制模块，其特征在于，包括：操作系统任务调度单元(TASK Schedule)，其用于各个Task任务的轮询和调度；GPIO驱动单元(GPIO_DRV)，其用于GPIO的输入和输出，也用于GPIO中断输入触发DMA事件；DMA驱动单元(DMA_DRIVE)，其用于将GPIO输入中断触发事件产生的时间值搬运到指定的缓冲器；引脚驱动单元(PORT_DRIVE)，其用于口驱动TDA4芯片各个引脚端口，将各个引脚映射GPIO相关寄存器，其封装了GPIO、DMA驱动的接口，供给上层调用；超声波驱动单元(US_DRIVE)，其用于发送超声波命令和配置超声波阈值命令；超声波应用程序单元(US_APP Distance)，其根据超声波控制和回波滤波处理，计算距离。2.如权利要求1所述的PDCU超声波控制模块，其特征在于：超声波应用程序单元初始化后，将超声波传感器的阈值命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号传送至超声波芯片(elmos524.09)；以及，将设置超声波传感器的阈值命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号传送至超声波芯片(elmos524.09)。3.如权利要求1所述的PDCU超声波控制模块，其特征在于：操作系统任务调度单元(TASK Schedule)调度超声波应用程序单元(US_APP Distance)执行以下测距；发送超声波回波且设置回波接收开启，超声波传感器测距命令通过GPIO驱动单元解码为高低电平信号经超声波芯片驱动电路模块(Ultrasonic drive circuit...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宾宾，崔玉利，
申请(专利权)人：上海创时汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：