1.本技术涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车载自动驾驶硬件电路和自动驾驶汽车。
背景技术：2.近年来随着自动驾驶产业的蓬勃发展，传统的汽车制造厂商都在进行驾驶产品的智能化转型，投入大量资源进行自动驾驶硬件产品的升级研发。同时在自动驾驶领域，由于车速快、路况复杂、安全性要求高的特点，对于自动驾驶硬件的处理实时性以及目标(如行人、红绿灯等)检测和识别的准确性提出了极高的要求。目前的自动驾驶硬件电路大部分基于cpu或者gpu芯片作为中央控制模块，处理时效慢，往往只针对单一任务处理，比如只接入摄像头进行图像处理，缺乏对多传感器数据的融合支持。因此，需要提供一种可以提高自动驾驶硬件处理实时性以及目标检测识别准确性的车载自动驾驶硬件电路。
技术实现要素：3.本技术实施例提供一种提高自动驾驶硬件处理实时性及目标检测识别准确性的技术方案。
4.本技术提供一种车载自动驾驶硬件电路，包括fpga芯片、dsp芯片、can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块；
5.所述fpga芯片包括配置的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端、can数据端、usb数据端、以太网数据收发端；
6.所述dsp芯片包括数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端；
7.所述fpga芯片的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端依次与所述dsp芯片的数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端连接；
8.所述fpga芯片的can数据端、usb数据端、以太网数据收发端依次与所述can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块连接。
9.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述can总线通信模块包括can总线控制器、can总线收发器；
10.所述fpga芯片的can数据端与所述can总线控制器连接；
11.所述can总线控制器与所述can总线收发器电连接。
12.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括mipi接口模块；
13.所述fpga芯片还配置有mipi数据端；
14.所述fpga芯片的mipi数据端与所述mipi接口模块连接。
15.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括cameralink接口模块；
16.所述fpga芯片还配置有cameralink数据端；
17.所述fpga芯片的cameralink数据端与所述cameralink接口模块连接。
18.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括gps模块；
19.所述fpga芯片还配置有gps数据端；
20.所述fpga芯片的gps数据端与所述gps模块连接。
21.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括惯性测量模块；
22.所述惯性测量模块包括陀螺仪、加速度计；
23.所述fpga芯片还配置有惯性测量数据端；
24.所述fpga芯片的惯性测量数据端与所述惯性测量模块连接。
25.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括毫米波雷达接口模块；
26.所述毫米波雷达接口模块包括can总线控制器、毫米波雷达接口单元；
27.所述fpga芯片还配置有can数据接收端；
28.所述fpga芯片的can数据接收端与所述can总线控制器连接；
29.所述can总线控制器与所述毫米波雷达接口单元电连接。
30.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括hdmi视觉显示模块；
31.所述视觉显示模块与所述fpga芯片电连接。
32.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述hdmi视觉显示模块包括hdmi转换芯片；
33.所述fpga芯片还配置有hdmi数据输出端；
34.所述fpga芯片的hdmi数据输出端与所述hdmi转换芯片连接。
35.本技术还提供一种自动驾驶汽车，所述自动驾驶汽车包括权利要求1至9中任一项所述的车载自动驾驶硬件电路。
36.本技术提供的实施例，至少具有以下技术效果：
37.通过高并行处理电路设计，提高了自动驾驶硬件处理实时性以及目标检测识别准确性。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
39.图1为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路的结构示意图；
40.图2为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与dsp芯片之间管脚连接示意图；
41.图3为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与usb接口模块之间管脚连接示意图；
42.图4为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与以太网接口模块之间管脚连接示意图；
43.图5为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与can总线控制器之间管脚连接示意图
44.图6为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与mipi接口模块之间管脚连接示意图；
45.图7为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与cameralink接口模块之间管脚连接示意图；
46.图8为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路中fpga芯片与hdmi视觉显示模块之间管脚连接示意图。
具体实施方式
47.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.请参照图1，为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路，包括fpga芯片、dsp芯片、can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块；
49.所述fpga芯片包括配置的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端、can数据端、usb数据端、以太网数据收发端；
50.所述dsp芯片包括数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端；
51.所述fpga芯片的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端依次与所述dsp芯片的数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端连接；
52.所述fpga芯片的can数据端、usb数据端、以太网数据收发端依次与所述can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块连接。
53.可以理解的是，fpga芯片属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效解决原有器件门电路数较少的问题。fpga的基本结构包括可编程输入输出单元、可配置逻辑块、数字时钟管理模块、嵌入式块ram、布线资源、内嵌专用硬核及底层内嵌功能单元。在具体的使用过程中，fpga芯片有多种型号可供使用。在本技术中，所述fpga芯片我们可以采用xc6slx100，所述dsp芯片我们可以采用tms320c6455，两者之间采用高速并行通信。如图2所示，dsp芯片的64位数据总线aed[63:0]、20位地址总线aea[19:0]、芯片选择信号ce0/ce1、输出时钟clk_out、写使能引脚we、读使能引脚re与fpga芯片配置的管脚连接。如图3所示，usb接口模块的数据总线dat[7:0]、读使能rd、写使能wr、接收rxf、发送txe、输出允许oe、时钟clk_60m与fpga芯片配置的usb数据端连接。如图4所示，以太网接口模块的接收时钟线eth_rxc、接收使能eth_rxdv、接收数据线eth_rxd[3:0]、发送时钟线eth_txc、发送使能eth_txen、发送数据线eth_txd[3:0]、复位reset、管理数据时钟eth_mdc、管理数据输入输出eth_mdio与fpga芯片配置的以太网数据收发端管脚连接。显而易见的是，这里的usb接口模块可以用于连接usb设备，比如usb摄像头、usb红外设备。以太网接口模块可以用于连接通过以太网进行数据传输的设备，比如以太网激光雷达设备。通过结合运用fpga芯片和dsp芯片处理多路接口数据，有效提高了数据处理的实时性和准确性。
[0054]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述can总线通信模块包括can
总线控制器、can总线收发器；
[0055]
所述fpga芯片的can数据端与所述can总线控制器连接；
[0056]
所述can总线控制器与所述can总线收发器电连接。
[0057]
可以理解的是，在本技术的具体实施过程中，can总线控制器可以选用多种型号的芯片。我们这里可以采用sja1000芯片。sja1000是一种独立的can总线控制器。具体工作时，can总线控制器输出逻辑电平到can总线收发器，逻辑电平经过can总线收发器内部转换为差分信号输出到can总线上。can总线收发器的作用是负责逻辑电平和信号电平之间的转换。如图5所示，can总线控制器的8位数据线d[7:0]、地址锁存信号ale、读有效引脚rd、写有效引脚wr、片选信号cs、中断信号int、复位引脚rst与fpga芯片配置的can数据端管脚连接。显而易见的是，这里的can总线控制器与can总线收发器通过对应的引脚进行电连接。can总线控制器的数据发送端、数据接收端依次与can总线收发器的数据发送端、数据接收端连接。
[0058]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括mipi接口模块；
[0059]
所述fpga芯片还配置有mipi数据端；
[0060]
所述fpga芯片的mipi数据端与所述mipi接口模块连接。
[0061]
可以理解的是，mipi是移动行业处理器接口(mobile industry processor interface)。mipi接口信号线少，是低压差分信号，产生的干扰小，抗干扰能力强。这里的mipi接口模块可以用于连接mipi接口的摄像头。如图6所示，mipi接口模块的同步信号管脚rx_clkp、同步信号管脚rx_clkn、时钟管脚mipi_mclk、数据管脚rx_d0p、数据管脚rx_d0n、数据管脚rx_d1p、数据管脚rx_d1n、数据管脚rx_d2p、数据管脚rx_d2n、数据管脚rx_d3p、数据管脚rx_d3n与fpga芯片配置的mipi数据端管脚连接。
[0062]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括cameralink接口模块；
[0063]
所述fpga芯片还配置有cameralink数据端；
[0064]
所述fpga芯片的cameralink数据端与所述cameralink接口模块连接。
[0065]
可以理解的是，cameralink是从channel link技术上发展而来的，在channel link技术基础上增加了一些传输控制信号，并定义了一些相关传输标准。cameralink接口解决了高速传输的问题。本技术中的cameralink接口模块可以用于连接cameralink红外设备。如图7所示，cameralink接口模块的时钟信号clkp、时钟信号clkn、复位rst_n、数据管脚d0p、数据管脚d0n、数据管脚d1p、数据管脚d1n、数据管脚d2p、数据管脚d2n、数据管脚d3p、数据管脚d3n与fpga芯片配置的cameralink数据端管脚连接。
[0066]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括gps模块；
[0067]
所述fpga芯片还配置有gps数据端；
[0068]
所述fpga芯片的gps数据端与所述gps模块连接。
[0069]
可以理解的是，gps是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。本技术中的gps模块可以用于接收卫星信号，并对车辆进行定位，以便为自动驾驶提
供相应参考数据。显而易见的是，fpga芯片与gps模块进行连接时，相应的连接电路需要符合gps模块及fpga芯片的工作要求。
[0070]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括惯性测量模块；
[0071]
所述惯性测量模块包括陀螺仪、加速度计；
[0072]
所述fpga芯片还配置有惯性测量数据端；
[0073]
所述fpga芯片的惯性测量数据端与所述惯性测量模块连接。
[0074]
可以理解的是，这里的惯性测量模块可以理解为常用的惯性测量单元。惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。惯性测量单元可以简称为imu。一般的，一个imu包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。本技术中惯性测量模块的使用对于自动驾驶汽车保持正常行驶具有重要的作用。
[0075]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括毫米波雷达接口模块；
[0076]
所述毫米波雷达接口模块包括can总线控制器、毫米波雷达接口单元；
[0077]
所述fpga芯片还配置有can数据接收端；
[0078]
所述fpga芯片的can数据接收端与所述can总线控制器连接；
[0079]
所述can总线控制器与所述毫米波雷达接口单元电连接。
[0080]
可以理解的是，毫米波雷达是工作在毫米波波段探测的雷达。毫米波穿透雾、烟、灰尘的能力强，能在大部分天气情况下工作。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标。本技术中的毫米波雷达接口模块可以用于连接支持can总线协议规范的各类毫米波雷达设备，同时可以将毫米波雷达数据传输到fpga芯片进行处理。毫米波雷达的接入，能够为自动驾驶提供非常重要的自动驾驶参考数据。
[0081]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述车载自动驾驶硬件电路还包括hdmi视觉显示模块；
[0082]
所述视觉显示模块与所述fpga芯片电连接。
[0083]
可以理解的是，hdmi视觉显示模块可以将摄像头图像或者红外图像显示到车载显示屏上。在实际的运用场景中，fpga芯片可以把需要显示的数据传输到hdmi视觉显示模块，hdmi视觉显示模块把数据转换成hdmi协议规范的数据，然后通过相应的车载显示设备进行显示。fpga芯片和hdmi视觉显示模块的管脚连接关系如图8所示，hdmi视觉显示模块的时钟信号tmds_clkp、时钟信号tmds_clkn、像素时钟pixelclk、行同步信号hs、帧同步信号vs、rgb数据red、rgb数据green、rgb数据blue、数据管脚tmds0p、数据管脚tmds0n、数据管脚tmds1p、数据管脚tmds1n、数据管脚tmds2p、数据管脚tmds2n与fpga芯片配置的管脚连接。
[0084]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述hdmi视觉显示模块包括hdmi转换芯片；
[0085]
所述fpga芯片还配置有hdmi数据输出端；
[0086]
所述fpga芯片的hdmi数据输出端与所述hdmi转换芯片连接。
[0087]
可以理解的是，hdmi视觉显示模块在进行数据转换时需要用到hdmi转换芯片。hdmi视觉显示模块通过hdmi转换芯片将摄像头图像或者红外图像转换成hdmi协议规范的数据，然后把相应的转换后的显示数据传输到对应的显示设备进行显示。
[0088]
以上为本技术实施例提供的车载自动驾驶硬件电路，基于同样的思路，本技术实施例还提供一种自动驾驶汽车，所述自动驾驶汽车包括车载自动驾驶硬件电路，具体包括fpga芯片、dsp芯片、can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块；
[0089]
所述fpga芯片包括配置的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端、can数据端、usb数据端、以太网数据收发端；
[0090]
所述dsp芯片包括数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端；
[0091]
所述fpga芯片的dsp数据总线端、dsp地址总线端、dsp时钟信号输入端依次与所述dsp芯片的数据总线端、地址总线端、时钟信号输出端连接；
[0092]
所述fpga芯片的can数据端、usb数据端、以太网数据收发端依次与所述can总线通信模块、usb接口模块、以太网接口模块连接。
[0093]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述can总线通信模块包括can总线控制器、can总线收发器；
[0094]
所述fpga芯片的can数据端与所述can总线控制器连接；
[0095]
所述can总线控制器与所述can总线收发器电连接。
[0096]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括mipi接口模块；
[0097]
所述fpga芯片还配置有mipi数据端；
[0098]
所述fpga芯片的mipi数据端与所述mipi接口模块连接。
[0099]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括cameralink接口模块；
[0100]
所述fpga芯片还配置有cameralink数据端；
[0101]
所述fpga芯片的cameralink数据端与所述cameralink接口模块连接。
[0102]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括gps模块；
[0103]
所述fpga芯片还配置有gps数据端；
[0104]
所述fpga芯片的gps数据端与所述gps模块连接。
[0105]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括惯性测量模块；
[0106]
所述惯性测量模块包括陀螺仪、加速度计；
[0107]
所述fpga芯片还配置有惯性测量数据端；
[0108]
所述fpga芯片的惯性测量数据端与所述惯性测量模块连接。
[0109]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括毫米波雷达接口模块；
[0110]
所述毫米波雷达接口模块包括can总线控制器、毫米波雷达接口单元；
[0111]
所述fpga芯片还配置有can数据接收端；
[0112]
所述fpga芯片的can数据接收端与所述can总线控制器连接；
[0113]
所述can总线控制器与所述毫米波雷达接口单元电连接。
[0114]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述自动驾驶汽车的车载自动驾驶硬件电路还包括hdmi视觉显示模块；
[0115]
所述视觉显示模块与所述fpga芯片电连接。
[0116]
进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述hdmi视觉显示模块包括hdmi转换芯片；
[0117]
所述fpga芯片还配置有hdmi数据输出端；
[0118]
所述fpga芯片的hdmi数据输出端与所述hdmi转换芯片连接。
[0119]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0120]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。