一种应用于自动驾驶汽车的Edge Computing Rack平台、系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于自动驾驶汽车的Edge Computing Rack平台、系统及方法，属于计算机应用技术领域，包括电子控制单元和智能计算单元，且设置有虚拟化模块，该平台通过Service node提供硬件资源和基础软件支持，Service node通过虚拟化模块连接资源池，资源池包括计算资源池、存储资源池和网络资源池，其中，计算单元池包括多个ECU单元和多个CPU单元，存储资源池包括多个存储单元，网络资源池包括车内网和车际网。本发明专利技术能够满足自动驾驶汽车基础计算硬件的需求，实现自动驾驶汽车量产应用的可靠性、安全性的设计要求。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台、系统及方法
本专利技术涉及计算机应用
，具体地说是一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台及方法。
技术介绍
自动驾驶汽车需要将汽车电子与IT信息技术进一步融合，不同于通用的IT信息基础设施的设计及应用，如仅仅在汽车里面增加具备工控机或者单独的计算单元满足自动驾驶功能的要求，这样只能进行自动驾驶汽车的测试应用，无法真正实现市场推广及量产应用。自动驾驶汽车的使用设计人物的安全，是安全系数要求相当高的人类出行工具及载体，其涉及如何满足车载车规的严格要求，以及与IT信息技术无缝衔接是尤为至关重要的。传统汽车里有大量的电子控制单元(ECU)以及配套的软件和网络，而对于自动驾驶汽车的设计，仅仅是传统汽车的电子控制单元及配套软件设计，是不能满足应用需求的。自动驾驶汽车需要更多的计算力、存储力、网络传输及配套软件等。而通用的服务器、存储、网络等方案无法满足这些应用于汽车上的部件需求。由于涉及人身安全的问题，即便自动驾驶汽车像是带有四个轮子的服务器，也需要满足车载车规的严格要求。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台及方法，满足自动驾驶汽车基础计算硬件的需求，实现自动驾驶汽车量产应用的可靠性、安全性的设计要求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，包括电子控制单元和智能计算单元，且设置有虚拟化模块，该平台通过Servicenode提供硬件资源和基础软件支持，Servicenode通过虚拟化模块连接资源池，资源池包括计算资源池、存储资源池和网络资源池，其中，计算单元池包括多个ECU单元和多个CPU单元，存储资源池包括多个存储单元，网络资源池包括车内网和车际网。虚拟化是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化使用软件的方法重新定义划分IT资源，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源利用率，使IT资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。该平台融合传统汽车ECU软硬件，以及为实现自动驾驶功能的计算、存储、网络软硬件，通过采用集成设计、虚拟化的方式，能够满足自动驾驶汽车对传统ECU与现阶段IT基础硬件融合后的车载车规要求，满足自动驾驶汽车基础硬件的需求。优选的，所述Servicenode包括车辆控制、环境感知、智能网联和路径规划。具体的，该平台的EdgeComputingRack硬件输入包括ECU、CPU、FPGA和存储单元。进一步的，所述硬件输入以板卡的形式可扩展插入，包括ECU板卡、CPU板卡、FPGA板卡和存储板卡。具体的，该平台的EdgeComputingRack的对外输出接口包括Can总线接口、网络接口、视频输入接口、USB接口以及定制化的网络接口。进一步的，EdgeComputingRack的对外输出接口连接的外部设备包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达和GPS。本专利技术还公开了一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack系统，包括自动驾驶汽车内外部应用、基础软件平台和基础硬件，基础软件平台通过设置虚拟化软件驱动及进行相应的软硬件配置，虚拟化分类包括弹性分类计算、统一存储和网络服务资源；基础软件平台通过服务及管理接口连接自动驾驶汽车内外部应用，包括资源管理、实时监控、安全检测和快捷运维。具体的，所述基础硬件包括ECU、CPU、FPGA和存储单元，所述服务及管理接口包括Can总线接口、网络接口、视频输入接口、USB接口以及定制化的网络接口。该系统融合传统汽车的ECU电子控制单元与智能计算单元，以及配套的软件和网络，实现自动驾驶功能的计算、存储及网络软硬件，通过采用集成设计、虚拟化的方式，满足自动驾驶汽车基础计算硬件的需求。本专利技术还公开了一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack应用方法，使用上述的平台或系统实现自动驾驶车辆的量产和应用，其设置及使用步骤如下：1)、设计EdgeComputingRack外壳及输入输出接口，设计可扩展的硬件板卡、设计或选择虚拟化平台软件与驱动；2)、根据需要安装ECU、GPU、CPU、FPGA和/或存储器；3)、外部设备连接EdgeComputingRack输出接口，包括Can总监、摄像头、激光雷达、毫米波雷达和GPS；4)、开机安装EdgeComputingRack涉及的虚拟化软件、驱动以及进行相应的软硬件配置，对外分类提供统一的计算、存储、网络服务资源；5)、进行监控管理，并进行测试使用。进一步的，EdgeComputingRack设置有可扩展输入卡槽，ECU板卡、GPU板卡、CPU板卡、FPGA板卡和/或存储板卡插入所述输入卡槽安装。本专利技术的一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台、系统及方法与现有技术相比，具有以下有益效果：采用虚拟化技术，满足ISO26262车辆安全硬件设计对模块化、粒度适当及简易型的要求；EdgeComputingRack采用为车辆提供Servicenode的方式，提供硬件资源及基础软降的支持。该平台、系统和方法能够满足自动驾驶汽车对传统ECU与现阶段IT基础硬件融合后的车载车规要求，其融合传统汽车ECU软硬件，以及为实现自动驾驶功能的计算、存储、网络软硬件，通过采用集成设计、虚拟化的方式，满足自动驾驶汽车基础硬件的需求。该平台、系统和方法采取了有些通用的技术和方法，结合汽车设计的要求和特点，能够解决自动驾驶汽车量产应用的可靠性、安全性的设计要求，为人们提供安全可靠的出行工具。汽车采用的计算平台为边缘计算的典型应用案例，所以此方法可应用于涉及边缘计算的多个领域。附图说明图1是本专利技术的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack示意图；图2是本专利技术的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台系统架构图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，包括电子控制单元和智能计算单元，且设置有虚拟化模块。该平台的EdgeComputingRack硬件输入包括ECU、CPU、FPGA和存储单元。所述硬件输入以板卡的形式可扩展插入，包括ECU板卡、CPU板卡、FPGA板卡和存储板卡。该平台的EdgeComputingRack的对外输出接口包括Can总线接口、网络接口、视频输入接口、USB接口以及定制化的网络接口。EdgeComputingRack的对外输出接口连接的外部设备包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达和GPS。该平台通过Servicenode提供硬件资源和基础软件支持，Servicenode通过虚拟化模块连接资源池，Servicenode包括Servicenode1、Servicenode2、Servicenode3、Servicenode...,分别为车辆控制、环境感知、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于自动驾驶汽车的Edge Computing Rack平台，其特征在于包括电子控制单元和智能计算单元，且设置有虚拟化模块，该平台通过Service node提供硬件资源和基础软件支持，Service node通过虚拟化模块连接资源池，资源池包括计算资源池、存储资源池和网络资源池，其中，计算单元池包括多个ECU单元和多个CPU单元，存储资源池包括多个存储单元，网络资源池包括车内网和车际网。

【技术特征摘要】
1.一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于包括电子控制单元和智能计算单元，且设置有虚拟化模块，该平台通过Servicenode提供硬件资源和基础软件支持，Servicenode通过虚拟化模块连接资源池，资源池包括计算资源池、存储资源池和网络资源池，其中，计算单元池包括多个ECU单元和多个CPU单元，存储资源池包括多个存储单元，网络资源池包括车内网和车际网。2.根据权利要求1所述的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于所述Servicenode包括车辆控制、环境感知、智能网联和路径规划。3.根据权利要求1所述的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于该平台的EdgeComputingRack硬件输入包括ECU、CPU、FPGA和存储单元。4.根据权利要求3所述的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于所述硬件输入以板卡的形式可扩展插入，包括ECU板卡、CPU板卡、FPGA板卡和存储板卡。5.根据权利要求1或3所述的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于该平台的EdgeComputingRack的对外输出接口包括Can总线接口、网络接口、视频输入接口、USB接口以及定制化的网络接口。6.根据权利要求5所述的应用于自动驾驶汽车的EdgeComputingRack平台，其特征在于EdgeComputingRack的对外输出接口连接的外部设备包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达和GPS。7.一种应用于自动驾驶汽车的EdgeComput...

【专利技术属性】
技术研发人员：于静，张雁鹏，于治楼，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37