一种多端转发设备、自动驾驶系统及自动驾驶车辆技术方案

本发明专利技术属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种多端转发设备、自动驾驶系统及自动驾驶车辆，该设备包括交换机模块和综合控制模块；综合控制模块连接交换机模块；交换机模块设置有多个交换接口，多个交换接口包括用于分别连接主计算单元和冗余计算单元的接口；综合控制模块设置有多个数据接口，多个数据接口用于对应连接感知设备和整车控制器；综合控制模块用于控制将获取的感知数据和整车数据通过交换机模块转发至主计算单元或冗余计算单元，并用于将通过交换机模块从主计算单元或冗余计算单元接收的控制命令转发至对应的数据接口，以实现主计算单元和冗余计算单元均能够接收感知数据和整车数据以及下发控制命令。本发明专利技术有效降低自动驾驶系统的成本。降低自动驾驶系统的成本。降低自动驾驶系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多端转发设备、自动驾驶系统及自动驾驶车辆


[0001]本专利技术属于自动驾驶
，具体涉及一种多端转发设备、自动驾驶系统及自动驾驶车辆。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的快速发展，越来越多的自动驾驶业务场景加快落地，园区、机场、矿山、港口等多个领域已经开始应用纯无人自动驾驶技术进行运营，可有效减低人工成本和运营效率。
[0003]但目前自动驾驶技术仍存在一些问题，如对于纯无人自动驾驶系统，大部分情况下主系统失效后辅助系统只能紧急刹车，无法继续行驶，车辆停留在道路上会引入一定的运营安全风险；虽然有些解决方案，可以有效解决主系统失效后无法继续运营的场景，但需要加装额外的传感器，无法全部与原车传感器复用，这样就会增加自动驾驶系统的成本，不利于自动驾驶的量产落地。另外目前的自动驾驶零部件多而杂，任何一个零部件出现问题都可能会影响自动驾驶系统的运营安全，零部件越多系统出现问题的风险越高。
[0004]总之，现有技术中因为解决主系统失效后无法继续运营的场景而需要增设传感器而导致存在自动驾驶系统成本高的问题，又由于零部件多而导致存在运营风险高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种多端转发设备、自动驾驶系统及自动驾驶车辆，用以解决现有技术中由于解决主系统失效后无法继续运营的问题而需要增设传感器而导致存在自动驾驶系统成本高的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
[0007]本专利技术的一种适用于自动驾驶系统的多端转发设备，该设备包括交换机模块和综合控制模块；所述综合控制模块连接所述交换机模块；所述交换机模块设置有多个交换接口，所述多个交换接口包括用于分别连接自动驾驶系统中主计算单元和冗余计算单元的接口；
[0008]所述综合控制模块设置有多个数据接口，多个数据接口用于对应连接感知设备和整车控制器以获取自动驾驶系统所需的感知数据和整车数据；所述综合控制模块用于控制将获取的感知数据和整车数据经过处理后或者直接通过所述交换机模块转发至主计算单元和/或冗余计算单元，并用于将通过所述交换机模块从主计算单元和/或冗余计算单元接收到的控制命令转发至对应的数据接口，以用于实现主计算单元和冗余计算单元均能够接收感知数据和整车数据以及下发控制命令。
[0009]上述技术方案的有益效果为：本专利技术设备通过所述综合控制模块获取自动驾驶系统的感知数据、定位数据及整车数据，并通过所述交换机模块转发至主计算单元和冗余计算单元；由此满足主计算单元和冗余计算单元同时接收自动驾驶系统的感知数据、定位数
据及整车数据，在主计算单元失效的情况下，冗余计算单元接管车辆的控制权，继续执行车辆的自动驾驶运营。系统中的所有的感知数据、定位护具、5G网联数据、整车数据均可通过此设备传递至主计算单元和冗余计算单元，可实现自动驾驶整体感知定位设备的复用，无需额外再加装感知定位设备，整体降低了自动驾驶系统的成本，便于项目的快速商业化落地。
[0010]进一步地，所述多个交换接口还包括用于连接第二感知设备的多个交换接口和用于连接路由设备的多个交换接口；所述交换机模块还用于将第二感知设备采集的感知数据转发至主计算单元和/或冗余计算单元的通信；第二感知设备包括激光雷达。
[0011]进一步地，为了便于供电管理，该设备还包括电源管理模块，电源管理模块分别供电连接所述交换机模块和所述综合控制模块。
[0012]进一步地，为了便于获取并处理数据，所述综合控制模块包括与所述交换机模块分别连接的微控制单元和FPGA；所述感知数据包括毫米波雷达采集的数据、惯性导航设备采集的定位数据和相机设备采集的视频数据；所述微控制单元设置有用于连接毫米波雷达的若干数据接口，还设置有用于连接惯性导航设备的多个数据接口，还设置有用于连接整车控制器的多个数据接口以获取整车数据以及输出控制命令；所述FPGA设置有用于连接相机设备的多个数据接口以获取视频数据，所述FPGA用于将获取的视频数据压缩分流后发送至所述交换机模块。
[0013]进一步地，为了提高安全性，所述微控制单元还用于存储历史规划轨迹和当前车速，在主计算单元和冗余计算单元均失效时依据历史规划轨迹及当前车速有效控制车辆停车。
[0014]进一步地，所述微控制单元还设置有用于连接时钟的接口，以获取时钟同步数据，还设置有用于连接调度平台的接口，以获取调度信息。
[0015]进一步地，所述FPGA用于连接相机设备的接口为GMSL接口；所述微控制单元用于连接毫米波雷达的接口为CAN接口，用于连接惯性导航设备的多个接口包括CAN接口、串口、GPRMC接口和PPS接口，用于连接整车控制器的多个接口包括CAN接口和两线以太网接口。
[0016]进一步地，所述微控制单元和所述FPGA之间通过RGMII和GPIO连接，以相互信息；交互的信息包括时钟同步相关数据。
[0017]进一步地，为了提高数据传输速率，所述交换机模块用于连接激光雷达和路由设备的接口为千兆以太网接口，用于连接主计算单元和冗余计算单元的接口为万兆以太网接口。
[0018]进一步地，为了提高供电可靠性，所述电源管理模块包括主供电输入接口和冗余供电输入接口，实现两路冗余为所述电源管理模块供电。
[0019]进一步地，为了提高整体供电可靠性，所述电源管理模块还设置为外部设备供电的供电接口；外部设备包括激光雷达、路由器、毫米波雷达和惯性导航设备中至少一项设备。
[0020]进一步地，为了提高安全性，交换机模块、综合控制模块、电源管理模块集成化设计在所述设备上。
[0021]为了解决上述问题，本专利技术又提供了一种自动驾驶系统，包括整车控制器、感知设备、主计算单元和冗余计算单元，其特征在于：还包括如本专利技术的一种适用于自动驾驶系统
的多端转发设备。
[0022]为了解决上述问题，本专利技术又提供一种自动驾驶车辆，包括自动驾驶车辆本体和自动驾驶系统，自动驾驶系统包括整车控制器、感知设备、主计算单元和冗余计算单元，还包括如本专利技术的一种适用于自动驾驶系统的多端转发设备。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一种适用于自动驾驶系统的多端转发设备结构框图；
[0024]图2是本专利技术的一种自动驾驶系统实施例中支持冗余控制的自动驾驶系统框图；
[0025]图3是本专利技术的一种自动驾驶系统实施例中支持冗余供电的自动驾驶系统框图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提出了一种适用于自动驾驶系统的多端转发设备，该设备可以满足在主计算单元失效的情况下，将所有感知定位数据传递至冗余计算单元，由冗余计算单元接管车辆的控制权，继续执行车辆的自动驾驶运营，并且该冗余计算单元可以将当前主计算单元存在的问题上传至监控平台，便于后续的问题排查及处理。该设备可以直接将所有的感知定位以及车身数据传递至主计算单元和冗余计算单元，不需要再加装额外的感知定位设备，有效降低自动驾驶系统的成本，便于项目的快速商业本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于自动驾驶系统的多端转发设备，其特征在于：该设备包括交换机模块和综合控制模块；所述综合控制模块连接所述交换机模块；所述交换机模块设置有多个交换接口，所述多个交换接口包括用于分别连接自动驾驶系统中主计算单元和冗余计算单元的接口；所述综合控制模块设置有多个数据接口，多个数据接口用于对应连接感知设备和整车控制器以获取自动驾驶系统所需的感知数据和整车数据；所述综合控制模块用于控制将获取的感知数据和整车数据经过处理后或者直接通过所述交换机模块转发至主计算单元和/或冗余计算单元，并用于将通过所述交换机模块从主计算单元和/或冗余计算单元接收到的控制命令转发至对应的数据接口，以用于实现主计算单元和冗余计算单元均能够接收感知数据和整车数据以及下发控制命令。2.根据权利要求1所述的适用于自动驾驶系统的多端转发设备，其特征在于：所述多个交换接口还包括用于连接第二感知设备的多个交换接口和用于连接路由设备的多个交换接口；所述交换机模块还用于将第二感知设备采集的感知数据转发至主计算单元和/或冗余计算单元的通信；第二感知设备包括激光雷达。3.根据权利要求1所述的适用于自动驾驶系统的多端转发设备，其特征在于：该设备还包括电源管理模块，电源管理模块分别供电连接所述交换机模块和所述综合控制模块。4.根据权利要求1所述的适用于自动驾驶系统的多端转发设备，其特征在于：所述综合控制模块包括与所述交换机模块分别连接的微控制单元和FPGA；所述感知数据包括毫米波雷达采集的数据、惯性导航设备采集的定位数据和相机设备采集的视频数据；所述微控制单元设置有用于连接毫米波雷达的若干数据接口，还设置有用于连接惯性导航设备的多个数据接口，还设置有用于连接整车控制器的多个数据接口以获取整车数据以及输出控制命令；所述FPGA设置有用于连接相机设备的多个数据接口以获取视频数据，所述FPGA用于将获取的视频数据压缩分流后发送至所述交换机模块。5.根据权利要求4所述的适用于自动驾驶系统的多端转发设备，其特征在于：所述微控制单元还用于存储历史规划轨迹和当前车速，在主计算单元和冗余计算单元均失效时依据历史规划轨迹及当前车速有效控制车辆停...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙欢，徐瀚，李钰锐，李晨，石常森，周振慧，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：