一种现场可编程门阵列及控制方法与流程

本发明涉及激光雷达，尤其涉及一种现场可编程门阵列及控制方法。

背景技术：

1、激光雷达是一种目标探测技术。使用激光作为信号光源，通过向目标对象发射激光，从而采集目标对象的反射信号，以此获得目标对象的方位、速度等信息。激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于遥感、测量、智能驾驶、机器人等领域。

2、激光雷达在通过fpga对被测物体进行测量之前，需要先在多个不同的标定站点进行标定测试，在标定测试过程中，不同标定站点对应的fpga的标定模式不同，不同标定模式下的fpga对应的算法不同，这使得在不同标定站点，fpga计算的标定数据也不同。多个不同标定模式的fpga对激光雷达采集的数据的计算过程不相同，测试人员根据不同标定模式下的fpga做的前期部署不同，导致测试人员的工作量很大；并且，由于不同标定模式的fpga的布线不一致，导致时序也不同，使得不同标定模式下的fpga的标定数据的一致性存在差异，由于测量结果是根据标定数据和原始测量结果修正得到的，所以标定数据的不一致，最终会导致激光雷达的测量结果的正确性无法得到保证。

3、所以，现在并不存在一种合适的用于激光雷达标定的fpga。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种fpga及控制方法，以实现在不同工作模式下，减少测试人员的工作量。

2、第一方面，本申请提供一种fpga，包括：m个fpga模块、选择模块以及输出模块，m为大于或者等于2的正整数；m个fpga模块，用于接收输入数据，并根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，并将m个输出数据输出至选择模块；选择模块，用于接收来自上位机的用于指示目标工作模式的模式选择指令，并根据模式选择指令，将输出数据中目标fpga模块的目标输出数据输出至输出模块，目标fpga模块与目标工作模式对应；输出模块，用于输出目标输出数据。

3、在一些可能的实施方式中，输入数据包括激光雷达在第一工作模式下采集的第一采集数据；m个fpga模块包括与第一工作模式对应的第一fpga模块，其中，第一fpga模块，用于根据第一采集数据，计算第一工作模式下的输出数据。

4、在一些可能的实施方式中，输入数据包括激光雷达在第一工作模式下的输出数据和在第二工作模式下采集的第二采集数据；m个fpga模块包括与第二工作模式对应的第二fpga模块，第二工作模式与第一工作模式不同，其中，第二fpga模块，用于根据第一工作模式下的输出数据和第二采集数据，计算第二工作模式下的输出数据，第二工作模式下的输出数据用于表示激光雷达的测量结果。

5、在一些可能的实施方式中，m个fpga模块中第i个fpga模块包括：计算模块和控制模块，i为小于或等于m的正整数，其中，计算模块，用于接收输入数据，根据输入数据，计算在第j个工作模式下的计算数据，j为正整数；控制模块，用于接收输入数据，并根据输入数据，生成在第j个工作模式下的控制信号，控制信号用于控制激光雷达。

6、在一些可能的实施方式中，选择模块包括：第一子模块和第二子模块；m个fpga模块中的m个计算模块与第一子模块连接，m个fpga模块中的m个控制模块与第二子模块连接；第一子模块，用于根据模式选择指令，将m个计算模块的计算数据中目标工作模式下的计算数据输出至输出模块；第二子模块，用于根据模式选择指令，将m个控制模块的控制信号中目标工作模式下的控制信号输出至输出模块。

7、在一些可能的实施方式中，输出模块包括：计算输出模块和控制输出模块；计算输出模块，用于将来自第一子模块的目标工作模式下的计算数据输出；控制输出模块，用于将来自第二子模块的目标工作模式下的控制信号输出。

8、在一些可能的实施方式中，fpga还包括预处理模块，预处理模块与m个fpga模块连接；预处理模块，用于接收输入数据；对输入数据进行预处理，并将处理后的输入数据分别输出至m个fpga模块。

9、第二方面，本申请提供一种激光雷达，该激光雷达包括：用于实现上述第一方面及其任一种可能的实施方式所述的fpga。

10、第三方面，本申请提供一种fpga的控制方法，所述方法应用于上述第一方面及其任一种可能的实施方式所述的fpga。该方法包括：接收输入数据；根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据；接收来自上位机的用于指示目标工作模式的模式选择指令；根据模式选择指令，输出输出数据中目标fpga模块的目标输出数据，目标fpga模块与目标工作模式对应。

11、在一些可能的实施方式中，输入数据包括激光雷达在第一工作模式下采集的第一采集数据；根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，包括：根据第一采集数据，计算第一工作模式下的输出数据。

12、在一些可能的实施方式中，输入数据包括激光雷达在第一工作模式下的输出数据和在第二工作模式下采集的第二采集数据；根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，包括：根据第一工作模式下的输出数据和第二采集数据，计算第二工作模式下的输出数据，第二工作模式下的输出数据用于表示激光雷达的测量结果。

13、在一些可能的实施方式中，根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，包括：根据输入数据，计算在第j个工作模式下的计算数据，j为正整数；以及，根据输入数据，生成在第j个工作模式下的控制信号，控制信号用于控制激光雷达。

14、在一些可能的实施方式中，根据模式选择指令，输出输出数据中目标fpga模块的目标输出数据，包括：根据模式选择指令，输出目标工作模式下的计算数据；以及，根据模式选择指令，输出目标工作模式下的控制信号。

15、在一些可能的实施方式中，接收输入数据之后，上述方法还包括：对输入数据进行预处理。

16、本申请提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：

17、在本申请中，通过利用多个fpga模块计算不同工作模式下的输出数据，并通过选择模块输出目标输出数据，可以大幅减少测试人员的工作量，并减少激光雷达的功耗。

18、另外，不同工作模式下的多个fpga模块分别将输出数据输出至选择模块，以及选择选择模块将输出数据输出至输出模块的布线是一致的，所以时序一致，不同工作模式下的输出数据格式也相同，使得输出数据的差异被最大限度的减少，提高测量准确性。

19、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请的保护范围

技术特征：

1.一种现场可编程门阵列fpga，其特征在于，所述fpga包括：m个fpga模块、选择模块以及输出模块，m为大于或者等于2的正整数；

2.根据权利要求1所述的fpga，其特征在于，所述输入数据包括激光雷达在第一工作模式下采集的第一采集数据，所述m个fpga模块包括与所述第一工作模式对应的第一fpga模块，其中，

3.根据权利要求1所述的fpga，其特征在于，所述输入数据包括激光雷达在第一工作模式下的输出数据和在第二工作模式下采集的第二采集数据；所述m个fpga模块包括与所述第二工作模式对应的第二fpga模块，所述第二工作模式与所述第一工作模式不同，其中，

4.根据权利要求1所述的fpga，其特征在于，所述m个fpga模块中第i个fpga模块包括：计算模块和控制模块，i为小于或等于m的正整数，其中，

5.根据权利要求4所述的fpga，其特征在于，所述选择模块包括：第一子模块和第二子模块；所述m个fpga模块中的m个计算模块与所述第一子模块连接，所述m个fpga模块中的m个控制模块与所述第二子模块连接；

6.根据权利要求5所述的fpga，其特征在于，所述输出模块包括：计算输出模块和控制输出模块；

7.根据权利要求1所述的fpga，其特征在于，所述fpga还包括预处理模块，所述预处理模块与所述m个fpga模块连接；

8.一种激光雷达，其特征在于，包括：如权利要求1至7任一项所述的现场可编程门阵列fpga。

9.一种现场可编程门阵列fpga的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至7任一项所述的fpga，包括；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述输入数据包括激光雷达在第一工作模式下采集的第一采集数据；

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述输入数据包括激光雷达在第一工作模式下的输出数据和第二工作模式下采集的第二采集数据，所述第二工作模式与所述第一工作模式不同；

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述模式选择指令，输出所述输出数据中目标fpga模块的目标输出数据，包括：

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述接收输入数据之后，所述方法还包括：

技术总结
本申请公开一种现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，所述FPGA能够应用于激光雷达，其中，所述FPGA包括：M个FPGA模块、选择模块以及输出模块；M个FPGA模块，用于接收输入数据，并根据输入数据计算在不同工作模式下的输出数据，并将M个输出数据输出至选择模块；选择模块，用于接收来自上位机的用于指示目标工作模式的模式选择指令，并根据模式选择指令，将输出数据中目标FPGA模块的目标输出数据输出至输出模块；输出模块，用于输出目标输出数据。在本申请中，通过利用多个FPGA模块计算不同工作模式下的输出数据，并通过选择模块输出目标输出数据，可以大幅减少测试人员的工作量，并减少激光雷达的功耗。

技术研发人员：张树强,夏冰冰,石拓
受保护的技术使用者：北京一径科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7