一种基于自动驾驶多核异构冗余高速车载通信的L4L3域控制器平台

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种基于自动驾驶多核异构冗余高速车载通信的L4L3域控制器平台。

背景技术

随着自动驾驶技术的飞速发展，L2+已经满足不了人们对自动驾驶功能的要求。本发明主要针对L4/L3多核异构自动驾驶域控制器系统，并且用以太网SGMII/RGMII 等接口对PCIE 互相构成高速车载通信冗余。当多核异构的系统需要高速通信的时候,PCIe3.0接口可以提供8Gbps的高速有效通信。当PCIe通信失效的时候，车载级的千兆以太网SWITH提供了另一个高速冗余通道。

目前乘用车和商用车的L2+自动驾驶常规方案：

1. 使用TDA4VM+MCU芯片实现自动泊车或者单目前视；

2. 在1的基础上增加地平线J3等芯片实现单目前视+环视；

方案1的缺点是，平台算力只有8TOPS，只能实现4路环视和自主泊车或远程泊车，或者单目前视。

方案2的缺点是，只能实现单目前视加四路环视。由于AI算力限制无法应用到L3及以上的高价自动驾驶域控制器平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于自动驾驶多核异构冗余高速车载通信的L4L3域控制器平台，通过多核异构的新型系统平台架构实现高AI算力，通过车载以太网SWITCH1和SWITH2实现处理器之间的高速通信，通过PCIe总线实现多个处理器之间的高速通信。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于自动驾驶多核异构冗余高速车载通信的L4L3域控制器平台，包括第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3、第四SOC4；第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3和第四SOC4分别于MCU通讯连接；

第一SOC1、第二SOC2和第三SOC3，用于处理周视的视觉感知和视觉定位；

第四SOC4，用于处理环视视觉感知；

第一以太网SW1和第二以太网SW2构成多路千兆以太网SWICH，

多路千兆以太网SWICH，具备12路百兆车载以太网100BASE-T1，用于传输外部的4D毫米波雷达点云数据；具备8路千兆车载以太网1000BAST-T1用于传输外部的激光雷达点云数据，并且用于和IBOX，以及其他的自动驾驶域控制器通信连接；具备四路RGMII, 用于第一SOC1,第二SOC2,第三SOC3,第四SOC4和MCU 之间高速通信。

本发明进一步限定的技术方案是：第一SOC1连接两路摄像头，第二SOC2连接四路摄像头，第三SOC3连接一路摄像头，第四SOC4连接六路摄像头，14路的摄像头输入实现视觉感知和激光雷达感知的融合。

进一步的，多路千兆以太网SWICH中多余的SGMII 用于扩展工业以太网用于调试或者转换为RGMII连接MCU的RGMII接口。

进一步的，第一SOC1,第二SOC2,第三SOC3和第四SOC4之间通过PCIe总线实现多核之间的高速通信；当多个SOC之间的以太网通信失效时，PCIe通信构成冗余。

进一步的，PCIe总线用于冗余备份，PCIe的通信可以使用芯片自带的Pcie接口或通过PCIE SWITH构成可扩展的高速通信链路。

进一步的，第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3和第四SOC4采用A1000芯片，A1000芯片的AI算力为53TOPS，最高可达212TOPSAI算力。

本发明的有益效果是：

通过多核异构的新型系统平台架构实现高AI算力，本发明例采用4个黑芝麻A1000,每个A1000的AI算力为53TOPS，最高可大212TOPSAI算力；符合大多数L3或者L4自动驾驶域控制器的算力需求；

可以实现12至14路的周视和环视摄像头感知输入，最多8路激光雷达点云输入，最多12路4D毫米波雷达点云输入。

通过车载以太网SWITCH1和SWITH2实现处理器之间的高速通信，并且可以接收高分辨率激光雷达和毫米波雷达点云数据；

通过PCIe总线可以实现多个处理器之间的高速通信，以实现视觉感知和激光雷达感知的前融合，并且对以太网通信构成冗余备份；

特别的，SOC之间的PCIe通信也可以通过PCIe switch实现。

附图说明

图1为本发明的结构应用框架示意图。

具体实施方式

实施例1

请参阅图1，本实施例提供一种基于自动驾驶多核异构冗余高速车载通信的L4L3域控制器平台，包括第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3、第四SOC4；第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3和第四SOC4分别于MCU通讯连接；

第一SOC1、第二SOC2和第三SOC3，用于处理周视的视觉感知和视觉定位；

第四SOC4，用于处理环视视觉感知；

第一以太网SW1和第二以太网SW2构成多路千兆以太网SWICH，

多路千兆以太网SWICH，具备12路百兆车载以太网100BASE-T1，用于传输外部的4D毫米波雷达点云数据；具备8路千兆车载以太网1000BAST-T1用于传输外部的激光雷达点云数据，并且用于和IBOX，以及其他的自动驾驶域控制器通信连接；具备四路RGMII, 用于第一SOC1,第二SOC2,第三SOC3,第四SOC4和MCU 之间高速通信。

第一SOC1连接两路摄像头，第二SOC2连接四路摄像头，第三SOC3连接一路摄像头，第四SOC4连接六路摄像头，14路的摄像头输入实现视觉感知和激光雷达感知的融合。

多路千兆以太网SWICH中多余的SGMII 用于扩展工业以太网用于调试或者转换为RGMII连接MCU的RGMII接口。

第一SOC1,第二SOC2,第三SOC3和第四SOC4之间通过PCIe总线实现多核之间的高速通信；当多个SOC之间的以太网通信失效时，PCIe通信构成冗余。

PCIe总线用于冗余备份，PCIe的通信可以使用芯片自带的Pcie接口或通过PCIESWITH构成可扩展的高速通信链路。

第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3和第四SOC4采用A1000芯片，A1000芯片的AI算力为53TOPS，最高可达212TOPSAI算力。

当以太网SWITH1和SWITH2 失效的时候，PCIe总线可以起到冗余备份的作用。PCIe的通信除了使用芯片自带的Pcie接口外，还可以通过PCIE SWITH构成更为可扩展的高速通信链路，而且能避免单一节点失效的时候带来的通信问题。

平台系统中第一SOC1、第二SOC2、第三SOC3分别处理周视的视觉感知和视觉定位。第四SOC4处理环视视觉感知。激光雷达的感知、定位可以视算力消耗的情况灵活部署到合适的SOC。MCU处理规划控制，并处理6个毫米波雷达的目标数据。

以太网SW1和以太网SW2共同构成多路的千兆以太网SWICH。具备12路百兆车载以太网100BASE-T1，用于传输外部的4D毫米波雷达点云数据。具备8路的千兆车载以太网1000BAST-T1用于传输外部的激光雷达点云数据，并且用于和IBOX，以及其他的自动驾驶域控制器通信。具备四路RGMII, 可以用于SOC1,SOC2,SOC3,SOC4,MCU 之间高速通信，多余的SGMII 用于扩展工业以太网用于调试或者连接MCU的RGMII接口（需要SGMII转换为RGMII）。特别的，SOC1,SOC2,SOC3,SOC4之间通过PCIe总线实现多核之间的高速通信，增加了系统的可靠性。当多个SOC之间的以太网通信失效的时候，PICE通信构成冗余备份；反之亦然。

每个黑芝麻A1000的算力高达53TOPS，外接摄像头可以扩展至12到14路。

12路至14路的摄像头输入可以构成一定的视觉冗余，其中SOC1支持两路的前视摄像头，当其中一个摄像头失效的时候，另外一路摄像头可以起到部分的冗余的效果。当两路摄像头都失效的时候，前视激光雷达的点云数据可以构成部分的冗余。

通过最多14路的摄像头输入实现视觉感知和激光雷达感知的融合，可以实现高可靠的感知结果输出。另外4D毫米波雷达对近距离的感知有部分冗余的效果。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。