激光雷达控制器以及商用车车载激光雷达的制作方法

1.本发明涉及商用车车载激光雷达技术领域，用于商用车，乘用车，覆盖新能源汽车，应用于车辆测速测距，无人驾驶，盲区监测等驾驶辅助，具体为一种激光雷达控制器以及商用车车载激光雷达。


背景技术：

2.车载激光雷达伴随着无人驾驶技术的发展，在世界范围内都起步不久，受制于专门的车规级处理器芯片开发。现有技术中有采用单板式设计用于乘用车领域，然而由于商用车车身太长，盲区太多，对于主动安全要求很高，单板7线的激光雷达控制器很难实现盲区监测全覆盖监测预警，


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种激光雷达控制器以及商用车车载激光雷达，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
4.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种激光雷达控制器，包括载板以及设于所述载板上的核心板，所述核心板具有中央控制芯片、内存模块、电源模块以及接口模块，
5.所述中央控制芯片，用于处理外部发送来的数据，并转发以太网数据解析后的can报文；
6.所述内存模块，用于存储启动引导程序和运行程序；
7.所述电源模块，用于管理电源设备；
8.所述接口模块，用于将外部数据传输至中央控制芯片；
9.所述核心板和所述载板通过连接器连接。
10.进一步，所述载板具有电源保护电路，所述电源保护电路与所述电源模块连接。
11.进一步，所述载板具有can_fd芯片，所述can_fd芯片用于将cpu算法解析后的信息传递至can总线。
12.进一步，所述载板具有gps盒子，所述gps盒子用于发送时钟同步信号。
13.进一步，所述载板具有电平转换模块，所述电平转换模块用于处理所述gps盒子发过来的精准的时钟同步信号，并输入到所述中央控制芯片解析，将激光雷达探头数据实时同步。
14.进一步，所述接口模块包括若干千兆车载以太网接口。
15.进一步，所述载板具有主连接器，所述主连接器采用20pin连接器。
16.进一步，外部数据传输的信号包括电源信号、gps串口信号以及三路can总线信号。
17.进一步，所述内存模块包括4gb的ddr4和32gb的emmc，所述ddr4用于应用程序运行，所述emmc用于储存启动引导程序。
18.本发明实施例提供另一种技术方案：一种商用车车载激光雷达，包括若干激光雷
达探头以及上述的激光雷达控制器，各所述激光雷达探头将数据传输至所述中央控制芯片。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、通过核心板和载板的配合使用，可以实现更多路激光雷达探头的接入，可应用于商用车，无人驾驶有轨电车等领域，核心板接口固定化的方式实现激光雷达探头成倍的接入，完成7线，14线，21线等等一系列激光雷达产品的实现，满足不同场景下的使用需求，商用车由于车身太长，盲区太多，对于主动安全要求很高的场合。
21.2、核心板采用十层板的架构，体积小，配合的载板只需要做成四层板，单十层板的价格比核心板 载板的架构，pcb成本上降低至少降低50％。
22.3、易于维护和量产市面上单板的架构一个零部件的损坏可能造成整个板子的损坏，不良率高，核心板 载板的架构可以任意搭配，不良品直接替换即可。
23.4、支持多路千兆车载以太网，体积小、可任意级联。
24.5、可扩展性强，激光雷达探头数量原则上可无线扩展，可满足各个领域的使用需求，从乘用车到商用车到无人驾驶有轨电车等领域。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的一种激光雷达控制器的示意图；
26.图2为本发明实施例提供的一种激光雷达控制器的核心板的示意图；
27.图3为本发明实施例提供的一种激光雷达控制器的载板的示意图；
28.附图标记中：1-载板；10-电源保护电路；11-can_fd芯片；12-gps盒子；13-电平转换模块；2-核心板；20-中央控制芯片；21-内存模块；22-电源模块；23-接口模块；24-连接器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1、图2和图3，本发明实施例提供一种激光雷达控制器，包括载板1以及设于所述载板1上的核心板2，所述核心板2具有中央控制芯片20、内存模块21、电源模块22以及接口模块23。所述中央控制芯片20，用于处理外部发送来的数据，并转发以太网数据解析后的can报文；所述内存模块21，用于存储启动引导程序和运行程序；所述电源模块22，用于管理电源设备；所述接口模块23，用于将外部数据传输至中央控制芯片20；所述核心板2和所述载板1通过连接器24连接。在本实施例中，通过核心板2和载板1的配合使用，可以实现更多路激光雷达探头的接入，可应用于商用车，无人驾驶有轨电车等领域，核心板2接口固定化的方式实现激光雷达探头成倍的接入，完成7线，14线，21线等等一系列激光雷达产品的实现，满足不同场景下的使用需求，商用车由于车身太长，盲区太多，对于主动安全要求很高的场合。具体地，中央空控制芯片采用的是ti的jacinto7处理器tda4vm，作用一是处理phy发送过来的数据，二是通过处理器的r5核自带的can控制器，转发以太网数据解析后的
can报文。核心板2与载板1之间的连接器24采用直插式高速连接器24公座，支持防呆,该部分的作用是从载板1上获得电源输入，并且从核心板2上将各个接口信号引到载板1上从核心板2到载板1的信号包括：7路rgmii接口和7路控制信号enet_rst，4路i2c接口(每路i2c接口上最多挂2路phy),3路can_fd接口和can_en，can_stb信号，一路sdio接口用于tf卡调试，4路串口(3路用于调试，1路用于与外部gps盒子串口通信)2路usb信号用于usb调试。载板1是用于完成电源保护，电源转换，以太网数据收发，can_fd数据收发，gps同步时间获取功能。
31.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述载板1具有电源保护电路10，所述电源保护电路10与所述电源模块22连接。在本实施例中，电源保护电路10的tvs根据是实际应用场合选择封装兼容的型号，第一级电源降压dc-dc电路最高支持到60v输入，涵盖了乘用车12v和商用车24v的应用场景，第一级的dc-dc，同样也有封装兼容的到40v的型号可以直接替换。
32.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述载板1具有can_fd芯片11，所述can_fd芯片11用于将cpu算法解析后的信息传递至can总线。在本实施例中，can_fd芯片11选用ti的tcan1043g-q1,该芯片的最高传输速率达到5mbps,用于将cpu算法解析后的信息传到车身can总线，车辆的ecu在can总线上获取相关信息，进而控制车身做出相应动作，为满足车身可能有多个can网络的需求，目前配置了三路，可根据实际应用场景进行删减。
33.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述载板1具有gps盒子12，所述gps盒子12用于发送时钟同步信号。优选的，所述载板1具有电平转换模块13，所述电平转换模块13用于处理所述gps盒子12发过来的精准的时钟同步信号，并输入到所述中央控制芯片20解析，将激光雷达探头数据实时同步。在本实施例中，电平转换模块13主要处理车身gps盒子12通过串口发过来的精准的时钟同步信号，转换为3.3v的串口电平，输入到cpu解析，该模块用于激光雷达探头数据时间同步。
34.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述接口模块23包括若干千兆车载以太网接口。在本实施例中，接口包括te的一个5合一的接口2305390-1和一个2合一的接口2305987-1，是千兆车载以太网的专用接口。phy采用marvell的88q2110-q1,车载以太网收发器芯片，负责车载以太网的高速差分信号转rgmii接口到cpu处理，每一路phy可以通过芯片的三个配置脚设置i2c地址，确保每路phy的地址唯一性。
35.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述载板1具有主连接器24，所述主连接器24采用20pin连接器24。外部数据传输的信号包括电源信号、gps串口信号以及三路can总线信号。在本实施例中，主连接器24采用te的20pin连接器24174055-2，输入信号包括电源，gps串口，3路can总线。
36.作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图3，所述内存模块21包括4gb的ddr4和32gb的emmc，所述ddr4用于应用程序运行，所述emmc用于储存启动引导程序。在本实施例中，4gb的ddr4用于linux环境下所有应用程序在内存中运行，运行算法。32gb的emmc作用是默认系统启动方式是emmc，存储代码，包括启动引导程序。
37.请参阅图1、图2和图3，本发明实施例提供一种商用车车载激光雷达，包括若干激光雷达探头以及上述的激光雷达控制器，各所述激光雷达探头将数据传输至所述中央控制
芯片20。在本实施例中，将上述的激光雷达控制器用在商用车上，通过核心板2和载板1的配合使用，可以实现更多路激光雷达探头的接入，可应用于商用车，无人驾驶有轨电车等领域，核心板2接口固定化的方式实现激光雷达探头成倍的接入，完成7线，14线，21线等等一系列激光雷达产品的实现，满足不同场景下的使用需求，商用车由于车身太长，盲区太多，对于主动安全要求很高的场合。且核心板2采用十层板的架构，体积小，配合的载板1只需要做成四层板，单十层板的价格比核心板2 载板1的架构，pcb成本上降低至少降低50％。易于维护和量产市面上单板的架构一个零部件的损坏可能造成整个板子的损坏，不良率高，核心板2 载板1的架构可以任意搭配，不良品直接替换即可。支持多路千兆车载以太网，体积小、可任意级联。可扩展性强，激光雷达探头数量原则上可无线扩展，可满足各个领域的使用需求，从乘用车到商用车到无人驾驶有轨电车等领域。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。