一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于RISC
‑
V指令集的汽车超声波雷达主控SoC芯片


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种基于
RISC
‑
V
指令集的汽车超声波雷达主控
SoC
芯片
。

技术介绍

[0002]超声波指向性强并且在介质中传播的距离较远，因而常被用于距离的测量
。
超声波测距通过多个超声波雷达形成超声波雷达阵列，采用一发多收的方式，配合相关算法可以实现对障碍物的精确定位，具有抗干扰能力强
、
穿透性强
、
衰减小
、
原理简单
、
制作方便
、
成本较低等优点
。
超声波雷达目前已经广泛应用于汽车领域，例如自动驾驶或者倒车辅助的相关环节
。
[0003]片上系统
(SoC
，
System on Chip)
是指在单个芯片上集成一个完整的系统，由于集成了包括处理器
、
加速器
、
总线
、
存储资源
、
外设接口等组件，芯片功能和性能都得到了大幅提升
。
但是，现有的
SoC
并没有针对于超声波雷达进行专门设计，因此现有的
SoC
无法合理高效地处理超声波雷达信号
。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于
RISC
‑
V
内核的超声波雷达主控
SoC
芯片及超声波定位方法
。
本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]本专利技术提供一种基于
RISC
‑
V
指令集的汽车超声波雷达主控
SoC
芯片，包括：基于
RISC
‑
V
指令集的
CPU、
片内存储模块
、
定位模块
、CAN FD
控制器和局域互联网络
LIN
控制器；其中，
[0006]所述基于
RISC
‑
V
指令集的
CPU
，用于通过
AMBA
总线对所述片内存储模块
、
时钟发生器
、
定位模块
、CAN FD
控制器和局域互联网络
LIN
控制器进行控制；
[0007]所述
LIN
控制器，用于通过
LIN
总线将雷达配置参数发送至超声波雷达的传感器端，以使所述传感器端基于所述雷达配置参数获取超声波雷达的回波数据，并通过
LIN
总线接收回波数据后，存储回波数据至所述片内存储模块；
[0008]所述定位模块，用于从片内存储模块中读取所述回波数据后，基于回波数据进行障碍物定位，并将定位结果存放至所述片内存储模块；
[0009]所述
CAN FD
控制器，用于控制
CAN FD
总线与外部其它系统进行通信以及读取所述片内存储模块中的定位结果，并在接收到来自上位机的发送请求后，将所述定位结果发送至上位机
。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述片内存储模块包括存储单元和纠错码
ECC
校验单元；其中，
[0011]所述片内存储模块，用于存储所述超声波雷达的回波数据；
[0012]所述纠错码
ECC
校验单元，用于对所述片内存储模块中存储的回波数据进行校验后，将校验码存储至专用存储空间，并在所述片内存储模块对存储的回波数据执行读取操
作时，利用该校验码对回波数据进行校验
。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述定位模块包括：预处理单元
、
数据缓存单元
、
回波匹配单元
、
定位运算单元和结果处理单元，所述超声波雷达包括：第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达，所述第一超声波雷达为发出超声波的雷达；其中，
[0014]所述预处理单元，用于根据修正后的声速以及第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达的回波数据，计算得到四组距离信息，并利用车身速度对所述四组距离信息中的距离数据进行修正；所述四组距离信息包括第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达计算得到的障碍物距离；
[0015]所述数据缓存单元，用于存储修正后的四组距离信息；
[0016]所述回波匹配单元，用于将第一超声波雷达修正后的距离信息作为基准距离信息，将第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达修正后的距离信息中包含最多距离数据的一组作为待匹配距离信息，并依次将基准距离信息中的每个距离数据与待匹配距离信息中的每个距离数据进行匹配；
[0017]所述定位运算单元，用于根据匹配结果计算各个障碍物的坐标；
[0018]所述结果处理单元，用于根据所述基准距离信息确定各个障碍物的距离，并结合各个障碍物的坐标结算各个障碍物的角度，得到定位结果
。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达的回波数据分别包括：从第一超声波雷达发射超声波直至被第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达检测到回波的时间；
[0020]所述预处理单元按照如下公式对声速进行修正：
[0021]c
＝
c0+0.60714T
；
[0022]式中，
c0表示
0℃
下的声速，
c0＝
335.1m/s
，
T
表示环境温度
。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，所述预处理单元分别计算第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达对应的距离信息：
[0024]L0＝
(c
·
t)/2
；
[0025]式中，
t
表示从第一超声波雷达发射超声波直至被第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达或第四超声波雷达自身检测到回波的时间，
c
表示空气中的声速
。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，所述预处理单元按照如下公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
RISC
‑
V
指令集的汽车超声波雷达主控
SoC
芯片，其特征在于，包括：基于
RISC
‑
V
指令集的
CPU、
片内存储模块
、
定位模块
、CAN FD
控制器和局域互联网络
LIN
控制器；其中，所述基于
RISC
‑
V
指令集的
CPU
，用于通过
AMBA
总线对所述片内存储模块
、
时钟发生器
、
定位模块
、CAN FD
控制器和局域互联网络
LIN
控制器进行控制；所述
LIN
控制器，用于通过
LIN
总线将雷达配置参数发送至超声波雷达的传感器端，以使所述传感器端基于所述雷达配置参数获取超声波雷达的回波数据，并通过
LIN
总线接收回波数据后，存储回波数据至所述片内存储模块；所述定位模块，用于从片内存储模块中读取所述回波数据后，基于回波数据进行障碍物定位，并将定位结果存放至所述片内存储模块；所述
CAN FD
控制器，用于控制
CAN FD
总线与外部其它系统进行通信以及读取所述片内存储模块中的定位结果，并在接收到来自上位机的发送请求后，将所述定位结果发送至上位机
。2.
根据权利要求1所述的基于
RISC
‑
V
指令集的汽车超声波雷达主控
SoC
芯片，其特征在于，所述片内存储模块包括存储单元和纠错码
ECC
校验单元；其中，所述片内存储模块，用于存储所述超声波雷达的回波数据；所述纠错码
ECC
校验单元，用于对所述片内存储模块中存储的回波数据进行校验后，将校验码存储至专用存储空间，并在所述片内存储模块对存储的回波数据执行读取操作时，利用该校验码对回波数据进行校验
。3.
根据权利要求2所述的基于
RISC
‑
V
指令集的汽车超声波雷达主控
SoC
芯片，其特征在于，所述定位模块包括：预处理单元
、
数据缓存单元
、
回波匹配单元
、
定位运算单元和结果处理单元，所述超声波雷达包括：第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达，所述第一超声波雷达为发出超声波的雷达；其中，所述预处理单元，用于根据修正后的声速以及第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达的回波数据，计算得到四组距离信息，并利用车身速度对所述四组距离信息中的距离数据进行修正；所述四组距离信息包括第一超声波雷达
、
第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达计算得到的障碍物距离；所述数据缓存单元，用于存储修正后的四组距离信息；所述回波匹配单元，用于将第一超声波雷达修正后的距离信息作为基准距离信息，将第二超声波雷达
、
第三超声波雷达和第四超声波雷达修正后的距离信息中包含最多距离数据的一组作为待匹配距离信息，并依次将基准距离信息中的每个距离数据与待匹配距离信息中的每个距离数据进行匹配；所述定位运算单元，用于根据匹配结果计算各个障碍物的坐标；所述结果处理单元，用于根据所述基准距离信息确定各个障碍物的距离，并结合各个障碍物的坐标结算各个障碍物的角度，得到定位结果
。4.
根据权利要求3所述的基于
RISC
‑
V
指令集的汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文林，何滇，张野，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：