用于控制和操作自主车辆的设备制造技术

一种设备包括底盘，该底盘容纳控制服务器隔室、计算服务器隔室以及输入输出(IO)子系统隔室。该设备还包括插入到IO子系统隔室中的IO子系统、插入到计算服务器隔室中的计算服务器，以及插入到控制服务器隔室中的控制服务器，该控制服务器经由以太网连接而联接到计算服务器。IO子系统包括一个或多个IO模块，其中IO模块中的至少一些可以联接到传感器。计算服务器经由一些PCIe链路从IO子系统接收传感器数据，并且基于传感器数据来生成规划和控制数据，以控制自主车辆。控制服务器基于从计算服务器接收的规划和控制数据通过将控制命令发送到自主车辆的硬件来控制和操作自主车辆。

【技术实现步骤摘要】
用于控制和操作自主车辆的设备
本专利技术的实施方式总体涉及操作自主车辆。更具体地，本专利技术的实施方式涉及用于控制和操作自主车辆的设备。
技术介绍
以自主模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可以将乘员、尤其是驾驶员从一些或所有驾驶相关的职责中解放出来。当以自主模式运行时，车辆可以使用车载传感器导航到各种位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在一些没有任何乘客的情况下行驶。随着用于自主驾驶设计的人工智能算法的引入，自主车辆的硬件平台需要大量的计算加速器，诸如，专用处理器、FPGA和GPU，以传送软件算法所需的计算能力，这在传统上通过以若干计算机进行托管并且经由以太网进行互连来完成。其还需要在对所有部件提供充分冷却的同时适应车辆后备箱内的气流，所述气流一般向下流动(随后流出)；针对市场上的小型汽车，包装成紧凑的形状因子以装配在小型汽车后备箱中；连接到许多不同类型的传感器；并且提供全系统的高精度时间同步。传统模型往往是不支持大量计算能力并且在没太多考虑汽车后备箱环境的热条件的情况下设计的小型配置。
技术实现思路
本公开的实施方式提供了一种用于控制和操作自主车辆的设备。根据本公开的一个方面，用于控制和操作自主车辆的设备可包括：容纳多个隔室的底盘，该隔室可包括控制服务器隔室、计算服务器隔室以及输入输出(IO)子系统隔室；插入到IO子系统隔室中的IO子系统，IO子系统具有多个IO模块，其中IO模块中的一些可联接到一个或多个传感器；插入到计算服务器隔室中的计算服务器，其中计算服务器经由多个外围部件互连表达(PCIe)链路从IO子系统接收传感器数据，并且可基于传感器数据生成规划和控制数据，以控制自主车辆；以及，插入到控制服务器隔室中的控制服务器，控制服务器经由以太网连接而联接到计算服务器，其中控制服务器基于从计算服务器接收的规划和控制命令，通过将多个控制命令发送到自主车辆的硬件来控制和操作自主车辆。附图说明本专利技术的实施方式在附图的各图中以举例而非限制的方式示出，附图中的相同参考数字指示类似元件。图1A和图1B示出根据本专利技术的一个实施方式的用于控制和操作自主车辆的硬件平台的立体图。图2示出根据本专利技术的一个实施方式的用于操作自主车辆的平台的后视图。图3示出根据本专利技术的一个实施方式的用于操作自主车辆的平台的俯视图。图4示出根据本专利技术的一个实施方式的用于操作自主车辆的平台的仰视图。图5示出根据一个实施方式的容纳用于操作自主车辆的平台的底盘的立体图。图6示出根据本专利技术的一个实施方式的IO子系统的立体图。图7示出根据本专利技术的一个实施方式的计算服务器的立体图。图8示出根据本专利技术的一个实施方式的控制服务器的立体图。图9示出根据本专利技术的一个实施方式的存储底盘的立体图。图10示出根据本专利技术的一个实施方式的以太网交换机模块的立体图。图11示出根据本专利技术的一个实施方式的电源单元的立体图。图12示出根据本专利技术的一个实施方式的减振平台的立体图。具体实施方式以下将参考所讨论的细节来描述本专利技术的各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是对本专利技术的说明，而不应当解释为限制本专利技术。描述了许多具体细节以提供对本专利技术的各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以提供对本专利技术的实施方式的简洁讨论。本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本专利技术的至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个地方的出现不必全部是指同一实施方式。根据一些实施方式，自主驾驶硬件平台提供装配在车辆后备箱中的集成且紧凑的高性能计算环境。根据一个实施方式，硬件平台包括底盘以容纳一些隔室，包括控制服务器隔室、计算服务器隔室以及输入输出(IO)子系统隔室。所述平台还包括插入到IO子系统隔室中的IO子系统、插入到计算服务器隔室中的计算服务器以及插入到控制服务器隔室中的控制服务器。IO子系统包括一些IO模块。至少一些IO模块可以联接到一个或多个传感器。传感器可以感测自主车辆的周围环境并且生成感知自主车辆的周围环境的传感器数据。与使用通过以太网连接的多个计算机相反，计算服务器是单个计算机，其经由一个或多个外围部件互连表达(PCIe)链路从IO子系统接收传感器数据，并且基于传感器数据来作出规划和控制决策以控制自主车辆。控制服务器随后基于从计算服务器接收的规划和控制决策通过将适当的控制命令发送到自主车辆来控制并驾驶自主车辆。图1A和图1B示出根据本专利技术的一个实施方式的用于控制和操作自主车辆的硬件平台的立体图。参考图1A，该图示出平台的前视立体图，根据一个实施方式，平台100包括底盘，该底盘具有前端或前侧101、后端或后侧102、顶端或顶侧103以及底端或底侧(未示出)。前端101由前面板105覆盖，而顶端103由顶面板107覆盖。此外，两侧都由侧面板104A和104B覆盖(如图1B所示)。每个侧面板104A和104B包括把手，所述把手可以由用户用来携带平台100，作为便携式平台。在一个实施方式中，底盘包括各种隔室，以存储或容纳各种子系统，例如，该前视立体图中的IO子系统111和存储模块112(也被称为存储单元)，如图1A所示。顶面板107可以移除，以允许IO子系统111和存储模块112分别插入到如图5所示的IO子系统隔室和存储隔室中或者从其中移除。顶面板还包括开口或窗口，以向上暴露IO子系统111和存储模块112的前端或接口，例如，以允许用户接近部件(例如，插入或移除单独的IO模块或存储卡)。前面板105包括暴露IO子系统111的某些连接器或接口的一个或多个开口(或者窗口或切口)。此外，顶面板107包括用于空气循环的滤网部分108(被称为进气滤网)，以用于冷却底盘内所容纳的部件。现在参考图1B，该图是后视立体图，根据一个实施方式，后端102由后面板106覆盖，所述后面板具有各种开口，以允许某些部件插入到它们的相应隔室中或者从中移除。在此示例中，平台100包括插入到计算服务器隔室中的计算服务器113、插入到控制服务器隔室中的控制服务器114，以及插入到以太网交换机隔室中的以太网交换机模块115。在此特定实施方式中，计算服务器隔室和控制服务器隔室位于大体水平的定向，如图5所示。因此，计算服务器113从后端102水平地插入到计算服务器隔室中或者从中移除。类似地，控制服务器114从后端102水平地插入到控制服务器隔室中或者从中移除。在此特定实施方式中，控制服务器隔室位于计算服务器隔室上方。计算服务器113和控制服务器114的前端经由后面板106的对应开口而暴露。在一个实施方式中，以太网交换机模块115从顶端103竖直地插入到以太网交换机隔室中或者从中移除。后面板106包括暴露以太网连接器(例如，以太网插口)的开口，以允许诸如计算服务器113和控制服务器114等其他部件通过以太网彼此通信。在此特定实施方式中，以太网交换机隔室位于控制服务器隔室上方。后面板106还包括暴露IO子系统111的另一侧的接口的一个或多个开口，以允许IO子系统111使用合适的缆线联接到其他部件，诸如，计算服务器113。后面板106还包括用于空气循环的一个或多个滤网109(被称为进气滤网)，以用于冷却底盘中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制和操作自主车辆的设备，所述设备包括：底盘，容纳多个隔室，所述隔室包括控制服务器隔室、计算服务器隔室以及输入输出(IO)子系统隔室；输入输出子系统，插入到所述输入输出子系统隔室中，所述输入输出子系统具有多个输入输出模块，其中所述输入输出模块中的至少一个或多个联接到一个或多个传感器；计算服务器，插入到所述计算服务器隔室中，其中所述计算服务器经由多个外围部件互连表达(PCIe)链路从所述输入输出子系统接收所述传感器数据，并且基于所述传感器数据生成规划和控制数据，以控制所述自主车辆；以及控制服务器，插入到所述控制服务器隔室中，经由以太网连接而联接到所述计算服务器，其中所述控制服务器基于从所述计算服务器接收的所述规划和控制命令，通过将多个控制命令发送到所述自主车辆的硬件来控制和操作所述自主车辆。

【技术特征摘要】
2016.11.16 US 15/353,5551.一种用于控制和操作自主车辆的设备，所述设备包括：底盘，容纳多个隔室，所述隔室包括控制服务器隔室、计算服务器隔室以及输入输出(IO)子系统隔室；输入输出子系统，插入到所述输入输出子系统隔室中，所述输入输出子系统具有多个输入输出模块，其中所述输入输出模块中的至少一个或多个联接到一个或多个传感器；计算服务器，插入到所述计算服务器隔室中，其中所述计算服务器经由多个外围部件互连表达(PCIe)链路从所述输入输出子系统接收所述传感器数据，并且基于所述传感器数据生成规划和控制数据，以控制所述自主车辆；以及控制服务器，插入到所述控制服务器隔室中，经由以太网连接而联接到所述计算服务器，其中所述控制服务器基于从所述计算服务器接收的所述规划和控制命令，通过将多个控制命令发送到所述自主车辆的硬件来控制和操作所述自主车辆。2.如权利要求1所述的设备，其中所述计算服务器隔室配置成大体水平的定向，以及其中所述计算服务器从所述底盘的后端水平地插入到所述计算服务器隔室中。3.如权利要求2所述的设备，其中所述控制服务器隔室配置成大体水平的定向，以及其中所述控制服务器从所述底盘的后端水平地插入到所述控制服务器隔室中。4.如权利要求3所述的设备，其中所述控制服务器隔室位于所述计算服务器隔室上方。5.如权利要求1所述的设备，其中所述输入输出子系统隔室配置成大体竖直的定向，以及其中所述输入输出子系统从所述底盘的顶端竖直地插入到所述输入输出子系统隔室中。6.如权利要求5所述的设备，其中所述输入输出子系统隔室配置成从所述底盘的顶端延伸到所述底盘的底端的竖直通道，所述底盘的顶端和底端包括分别暴露所述输入输出子系统的前端和后端的顶部开口和底部开口。7.如权利要求6所述的设备，其中所述输入输出子系统的前端包括分别接纳所述多个输入输出模块的多个输入输出槽，以及其中所述输入输出子系统的后端包括一个或多个冷却风扇，以冷却所述输入输出模块的温度。8.如权利要求6所述的设备，其中所述输入输出子系统包括第一输入输出子系统单元和第二输入输出子系统单元，其中所述第一输入输出子系统单元的第一前端经由所述竖直通道从所述底盘的顶端暴露，以及其中所述第二输入输出子系统单元的第二前端经由所述竖直通道从所述底盘的底端暴露。9.如权利要求6所述的设备，其中形成为所述底盘的后端的一部分的、所述竖直通道的后侧还包括暴露所述输入输...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斯利·邵，李季，卢卫宇，姚欣宇，鲍君威，黄岱，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US