CN113365878A - 自动驾驶系统的冗余结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一个具有冗余结构的自动驾驶系统。该系统可以包括采集子系统、电源子系统以及连接所述采集子系统的处理子系统。该采集子系统可以包括至少一个主采集设备和至少一个备用采集设备。该电源子系统可以包括：主电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第一部分供电；以及备用电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第二部分供电。所述处理子系统可以包括主处理设备以及备用处理设备，作为所述主处理设备的至少一部分的备用设备。

Description

自动驾驶系统的冗余结构

技术领域

本申请一般涉及自动驾驶系统，尤其涉及用于自动驾驶系统的冗余结构。

背景技术

随着微电子和机器人技术的发展，自动驾驶现已迅速发展。通常，车辆的自动驾驶系统可以获取与交通信息(例如，在车辆的预定距离范围内的对象的存在)相关联的驾驶信息(例如，速度、加速度)，处理与交通信息相关联的驾驶信息，并基于处理结果规划车辆的行驶路径。由于自动驾驶系统需要快速计算和迅速反应以确保安全，因此确保自动驾驶系统的稳定性和效率至关重要。因此，需要提供一种具有冗余结构的自动驾驶系统，以便提高系统的稳定性和效率。

发明内容

本申请的一方面提供一个具有冗余结构的自动驾驶系统。该系统可以包括采集子系统、电源子系统以及连接所述采集子系统的处理子系统。该采集子系统可以包括至少一个主采集设备和至少一个备用采集设备。该电源子系统可以包括：主电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第一部分供电；以及备用电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第二部分供电。所述处理子系统可以包括：由所述主电源设备和所述备用电源设备供电的主处理设备；以及备用处理设备，作为所述主处理设备的至少一部分的备用设备。所述备用处理设备可以由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

在一些实施例中，该系统可以进一步包括一个控制子系统。该控制子系统可以包括一个或以上主控制设备以及一个或以上备用控制设备。所述一个或以上主控制设备中的每一个可以具有所述一个或以上备用控制设备中的至少一个，作为所述主控制设备的备用设备。

在一些实施例中，该主控制设备可以包括动力传动设备、主制动设备和主转向控制设备。所述备用控制设备可以包括备用制动设备和备用转向设备。

在一些实施例中，所述控制子系统由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

在一些实施例中，该系统可以进一步包括连接所述主处理设备和所述备用处理设备与所述控制子系统的主网关，以及用所述主处理设备和所述备用处理设备与所述控制子系统连接的备用网关。

在一些实施例中，该系统可以进一步包括一种通信子系统。该通信子系统可以包括：将所述主处理设备和所述备用处理设备连接到所述主网关的第一接口；以及作为所述第一接口的备用接口的第二接口。该第二接口可以连接所述主处理设备和所述备用处理设备到所述备用网关。

在一些实施例中，该系统可以进一步包括：连接所述主网关与所述控制子系统的第三接口；以及作为所述第三接口的备用接口的第四接口。该第四接口可以连接所述备用网关和所述控制子系统。

在一些实施例中，该系统可以是一个自动驾驶系统。

在一些实施例中，所述至少一个主采集设备可以包括激光雷达。所述至少一个备用采集设备可以包括相机、雷达、超声波雷达或车对外界的信息交换V2X。

在一些实施例中，所述至少一个备用采集设备可以包括两个相同类型的传感器。所述两个传感器可以分别由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

在一些实施例中，所述主处理设备可以包括至少两个传感器处理器和主计划和控制处理器。所述备用处理设备可以包括备用计划和控制处理器。所述备用计划和控制处理器可以是所述主计划和控制处理器的备用设备。

在一些实施例中，所述主电源设备和所述备用电源设备可以包括彼此独立的电池。

本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。

附图说明

本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：

图1A是根据本申请的一些实施例所示的具有自动驾驶能力的示例性车辆的示意图；

图1B是根据本申请的一些实施例所示的具有自动驾驶能力的示例性车辆的示意图；

图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；

图3是根据本申请的一些实施例所示的自动驾驶系统的示例性子系统的框图；

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性采集子系统的框图；

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性电源子系统的框图；

图6是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理子系统的框图；

图7是根据本申请的一些实施例所示的示例性控制子系统的框图；以及

图8是根据本申请的一些实施例所示的自动驾驶系统的示例性冗余结构的示意图。

具体实施方式

以下描述是为了使本领域的普通技术人员能够实施和利用本申请，并且该描述是在特定的应用场景及其要求的环境下提供的。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请并不限于所描述的实施例，而应该被给予与权利要求一致的最广泛的范围。

本申请中所使用的术语仅用于描述特定的示例性实施例，并不限制本申请的范围。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”可以同样包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本申请说明书中，术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整体、操作、元素和/或组件，但并不排除存在或添加一个或以上其他特征、整体、操作、元素、组件和/或其组合的情况。

根据以下对附图的描述，本申请的这些和其他的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及组件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本申请说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。

此外，虽然本申请中披露的系统管理模块和方法主要涉及陆地运输系统，但应该理解，这仅是一个示例性实施例。本申请的系统可适用于任何其他种类的运输系统。例如，本申请的系统可以应用于包括海洋、航空航天等在内的不同环境的运输系统，或其任何组合。运输系统管理模块的车辆可包括汽车、公共汽车、火车、地铁、船只、飞机、宇宙飞船、热气球等，或其任何组合。

本申请中使用的定位技术可以基于全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、罗盘导航系统(COMPASS)、伽利略定位系统、准天顶卫星系统(QZSS)、无线保真(WiFi)定位技术等或其任意组合。一个或以上上述定位系统可以在本申请中互换使用。

本申请的一个方面涉及一种用于自动驾驶系统的冗余结构。根据本申请的系统，自动驾驶系统可包括采集子系统、电源子系统、处理子系统、控制子系统和通信子系统。由于采集子系统、电源子系统、处理子系统、控制子系统和通信子系统中的任何一个的一个或以上组件或设备的故障会引起自动驾驶系统的错误。子系统可以具有冗余结构以避免由于自动驾驶系统的错误引起的事故。根据本申请的系统，采集子系统、电源子系统、处理子系统、控制子系统和通信子系统的冗余结构确保自动驾驶系统具有更高的稳定性和效率，从而提高了自动驾驶车辆的安全性。

图1A是根据本申请的一些实施例所示的具有自动驾驶能力的示例性车辆的示意图。在一些实施例中，车辆130可以经由网络120连接到处理设备110和存储设备140。在一些实施例中，处理设备110和/或存储设备140可以安装通过双向箭头所示的图1A的车辆130上。在一些实施例上，车辆130可以包括处理设备和/或车载存储设备，以及也可以经由网络120连接到处理设备和/或存储设备。

在一些实施例中，处理设备110可以是单个服务器，也可以是服务器组。服务器组可以是集中式的或分布式的(例如，处理设备110可以是一个分布式系统)。在一些实施例中，处理设备110可以是本地的，也可以是远程的。例如，处理设备110可以经由网络120访问存储在车辆130和/或存储设备140中的信息和/或数据。又例如，处理设备110可以直接连接到车辆130和/或存储设备140以访问存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理设备110可以在云平台或车载计算机上实现。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中，处理设备110可以在本申请中的图2描述的包含了一个或以上组件的计算设备200上执行。

在一些实施例中，处理设备110可以处理与和车辆130相关联的驾驶信息相关联的信息和/或数据，以执行与自动驾驶相关的一个或以上功能。在一些实施例中，所述处理设备110可包括自动控制单元以及至少两个传感器自动控制单元可以输出至少两个控制信号。例如，自动控制单元可以基于车辆130的环境信息和驾驶模式确定车辆130的至少两个控制信号。至少两个控制信号可以通过接收至少两个电子控制单元(ECU)被配置用于控制车辆130的驾驶。

在一些实施例中，所述处理装置112可包括一个或以上处理引擎(例如，单芯片处理引擎或多芯片处理引擎)。仅作为示例，处理装置112可以包括各种类型的处理设备，包括中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等，或其任何组合。在一些实施例中，处理装置112可以包括至少一个备用处理设备，其用作至少一个主处理设备的备用设备。

在一些实施例中，处理设备110可以连接到网络120以与自动驾驶系统100的一个或以上组件(例如，车辆130、存储设备140)通信。在一些实施例中，处理设备110可以直接连接到自动驾驶系统100的一个或以上组件(例如，车辆130、存储设备140)或与之通信。在一些实施例中，处理设备110可以集成在车辆130中。例如，处理设备110可以是安装在车辆130中的计算设备(例如，车载计算机)。

网络120可以促进信息和/或数据的交换。在一些实施例中，自动驾驶系统100的一个或以上组件(例如，处理设备110、车辆130或存储设备140)可以经由网络120将信息和/或数据发送到自动驾驶系统100的其他组件。在一些实施例中，网络120可以为任意形式的有线或无线网络，或其任意组合。仅作为示例，网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内部网络、互联网、局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线局域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共交换电话网络(PSTN)、蓝牙网络、紫蜂网络、近场通信(NFC)网络等或其任意组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如，网络120可以包括有线或无线网络接入点，通过该接入点，自动驾驶系统100的一个或以上组件可以连接到网络120以交换数据和/或信息。

车辆130可以是任何类型的自动车辆。自动车辆能够在没有人类干预的情况下感测环境信息和导航。车辆130可包括传统车辆的结构和/或组件。例如，车辆130可包括至少两个控制组件，其被配置用于控制车辆130的操作。至少两个控制组件可包括转向设备(例如，方向盘)、制动设备(例如，制动踏板)、加速器等。转向设备可以被配置用于调节车辆130的方位角和/或方向。制动设备可以被配置用于执行制动操作以减速或者停止车辆130。加速器可以被配置用于控制车辆130的速度和/或加速度。

车辆130还可以包括至少两个采集设备，其被配置用于采集与车辆130相关联的环境信息。至少两个采集设备可包括距离传感器(例如，激光雷达、雷达、红外传感器、超声波设备)、相机、全球定位系统(GPS)模块、车对外界的信息交换(V2X)等。在一些实施例中，至少两个采集设备也可以被配置用于采集车辆130的驾驶信息。例如，至少两个采集设备可包括加速度传感器(例如，压电传感器)、速度传感器(例如，霍尔传感器)、转向角传感器(例如，倾斜传感器)、牵引相关传感器(例如，力传感器)等。在一些实施例中，与车辆130相关联的环境信息可以包括在车辆130的行进路径上的至少两个对象(例如，行人、车辆)的信息。在一些实施例中，与车辆130相关联的环境信息还可以包括道路状况和/或地图信息。

存储设备140可以存储数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备140可以存储从车辆130获取的数据，例如，由至少两个采集设备采集的与车辆130相关联的环境信息和/或驾驶信息。在一些实施例中，存储设备140可以存储处理设备110可以执行或用于执行与自动驾驶相关联的示例性操作的数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备140可包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性的大容量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。示例性可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取存储器(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、晶闸管随机存取存储器(T-RAM)和零电容随机存取存储器(Z-RAM)等。示例性只读存储器可以包括掩模型只读存储器(MROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)和数字多功能磁盘只读存储器等。在一些实施例中，所述存储设备140可在云端平台上执行。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。

在一些实施例中，存储设备140可以连接到网络120，以与自动驾驶系统100的一个或以上组件(例如，处理设备110、车辆130)通信。自动驾驶系统100的一个或以上组件可以经由网络120访问存储设备140中存储的数据或指令。在一些实施例中，存储设备140可以直接连接到自动驾驶系统100的一个或以上组件(例如，处理设备110、车辆130)或与之通信。在一些实施例中，存储设备140可以是处理设备110的一部分。在一些实施例中，存储设备140可以集成在车辆130中。

应当注意自动驾驶系统100仅仅是为了说明的目的而提供的，并不意图限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化或修改。例如，自动驾驶系统100还可包括数据库、信息源等。又例如，自动驾驶系统100可以在其他设备上实现以实现类似或不同的功能。然而，这些变化和修改不会背离本申请的范围。

图1B是根据本申请的一些实施例所示的具有自动驾驶能力的示例性车辆的示意图。例如，自动驾驶系统100可以至少包括车辆平台和自动平台，并且车辆130可以自动驾驶，或者在人为控制下驾驶。

车辆平台可以被配置用于在有或没有人类操纵的情况下驾驶车辆130。例如，车辆平台可包括引擎管理模块132、电动稳定控制器(ESC)

134、电力模块136、转向柱模块(SCM)138、油门调节模块1322、制动模块1342和转向模块1382。

自动平台可以处理与车辆驾驶相关的信息和/或数据(例如，自动驾驶)以执行本申请中描述的一个或以上功能。在一些实施例中，自动平台可以被配置为自动地驱动车辆130。在一些实施例中，自动平台可包括自动控制单元150和至少两个传感器1522、1524、1526。自动控制单元150可以输出至少两个控制信号。例如，自动控制单元150可以基于车辆130的环境信息和驾驶模式，确定车辆130的至少两个控制信号。至少两个控制信号可以被配置用于接收至少两个电子控制单元(ECU)，以控制车辆130的驱动。

至少两个传感器(例如，至少两个传感器1522、1524、1526)可以被配置用于，提供用于控制车辆130的信息。在一些实施例中，传感器可以感测车辆130的状态。车辆130的状态可以包括车辆130的实时操作情况、车辆130周围的环境信息等，或其任何组合。

仅作为示例，至少两个传感器可包括距离传感器、速度传感器、加速度传感器、转向角传感器、牵引相关传感器、相机和/或任何传感器。距离传感器(例如，雷达、激光雷达、红外传感器)可以确定车辆130与其他物体(例如，障碍物)之间的距离。距离传感器还可以确定车辆130与一个或以上障碍物之间的距离(例如，静态障碍物、移动障碍物)。速度传感器(例如，霍尔效应传感器)可以确定车辆130的速度(例如，瞬时速度、平均速度)。加速度传感器(例如，加速度计)可以确定车辆130的加速度(例如，瞬时加速度、平均加速度)。转向角传感器(例如，倾斜传感器或微陀螺仪)可以确定车辆130的转向角。牵引相关传感器(例如，力传感器)可以确定车辆130的牵引力。

又例如，至少两个传感器可包括一个或以上摄像机、激光传感设备、红外传感设备、声学传感设备、热传感设备等，或其任何组合。至少两个传感器可以检测路形和/或障碍物(例如，静态障碍物、移动障碍物)。路形可包括道路宽度、道路长度、道路类型(例如，环形道路、直行道路、单向道路、双向道路)。示例性的静态障碍物可包括建筑物、树木、路障等，或其任何组合。示例性的移动障碍物可包括移动车辆、行人和/或动物等，或其任何组合。

在一些实施例中，自动控制单元150可包括一个或以上处理引擎(例如，单核处理引擎或多核处理器)。仅作为示例，自动控制单元150可以包括中央处理单元(CPU)、特定应用集成电路(ASIC)、特定应用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等或其任意组合。

在一些实施例中，自动驾驶系统100可包括网关模块154。网关模块154可以基于车辆的当前驾驶模式确定至少两个ECU(例如，引擎管理模块132、电力模块136、ESC 134和SCM138)的命令源。命令源可以来自人类司机，来自自动控制单元150，来自处理设备110等，或其任何组合。

网关模块154可以确定车辆的当前驾驶模式。车辆130的驾驶模式可以包括手动驾驶模式、半自动驾驶模式、自动驾驶模式、安全模式等，或其任何组合。例如，网关模块154可以基于来自人类司机的输入，将车辆130的当前驾驶模式确定为手动驾驶模式。又例如，当自动控制单元150输出控制信号时，网关模块154可以将车辆130的当前驾驶模式确定为自动驾驶模式。作为又一示例，当发生异常(例如，信号中断、处理器崩溃)时，网关模块154可以将车辆130的当前驾驶模式确定为安全模式。

在一些实施例中，网关模块154可以在确定车辆130的当前驾驶模式是手动驾驶模式的情况下，而将人类司机的操作发送到至少两个ECU。例如，网关模块154可以在确定车辆130的当前驾驶模式是手动驾驶模式的情况下，将由人类司机执行的对车辆130的加速器的按压操作发送到引擎管理模块132。在确定车辆130的当前驾驶模式是自动驾驶模式的情况下，网关模块154可以将自动控制单元150的控制信号发送到至少两个ECU。例如，网关模块154可以在确定车辆130的当前驾驶模式是自动驾驶模式的情况下，而将与转向操作相关联的控制信号发送到SCM 138。在确定车辆130的当前驾驶模式是半自动驾驶模式的情况下，网关模块154可以将人类司机的操作和自动控制单元150的控制信号发送到至少两个ECU。当确定车辆130的当前驾驶模式是安全模式的情况下，网关模块154可以将错误信号发送到至少两个ECU。在一些实施例中，当车辆130处于自动驾驶模式中以及收到司机的调遣时，网关模块154可以将人类司机的操作传输到至少两个的ECU上。

在一些实施例中，自动驾驶系统100可包括控制器区域网络(CAN)160。CAN 160可以是稳健的车辆总线标准(例如，基于消息的协议)，允许微控制器(例如，自动控制单元150)和设备(例如，引擎管理模块132、电力模块136、ESC 134和/或SCM 138等)在没有主计算机的应用中彼此通信。CAN 160可以被配置用于将自动控制单元150与至少两个ECU(例如，引擎管理模块132、电力模块136、ESC 134或SCM 138)连接。

引擎管理模块132可以是配置用于确定车辆130的引擎性能。在一些实施例中，引擎管理模块132可以基于来自自动控制单元150的控制信号确定车辆130的引擎性能。例如，在当前驾驶模式是自动驾驶模式时，引擎管理模块132可以基于与来自自动控制单元150的加速度相关联的控制信号，来确定车辆130的引擎性能。在一些实施例中，引擎管理模块132可以基于人类司机的操作，来确定车辆130的引擎性能。例如，在当前驾驶模式是手动驾驶模式时，引擎管理模块132可以基于人类司机对加速器的按压，来确定车辆130的引擎性能。

引擎管理模块132可包括至少两个传感器和至少一个微处理器。至少两个传感器可以被配置用于检测一个或以上的物理信号，并将一个或以上的物理信号转换成电信号以进行处理。在一些实施例中，至少两个传感器可包括各种温度传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、泵压力传感器、速度传感器、氧传感器、负载传感器、爆震传感器等，或其任何组合。一个或以上物理信号可包括但不限于引擎温度、引擎进气量、冷却水温度、引擎速度等，或其任何组合。微处理器可以基于至少两个引擎控制参数来确定引擎性能。微处理器可以基于至少两个电信号确定至少两个引擎控制参数。可以确定至少两个引擎控制参数以优化引擎性能。至少两个引擎控制参数可包括点火正时、燃料输送、空转气流等，或其任何组合。

油门调节模块1322可以被配置用于改变车辆130的运动。例如，油门调节模块1322可以基于引擎输出确定车辆130的速度。又例如，油门调节模块1322可以基于引擎输出引起车辆130的加速。油门调节模块1322可包括燃料喷射器、燃料压力调节器、辅助空气阀、温度开关、节气门、空转速度电动机、故障指示器、点火线圈、继电器等，或其任何组合。

在一些实施例中，油门调节模块1322可以是引擎管理模块132的外部执行器。油门调节模块1322可以被配置用于基于由引擎管理模块132确定的至少两个引擎控制参数来控制引擎输出。

ESC 134可以被配置用于改善车辆的稳定性。ESC 134可以通过检测和减少牵引力损失来改善车辆130的稳定性。在一些实施例中，ESC 134可以控制制动模块1342的操作，以帮助在确定ESC 134检测到失去转向控制的情况下，操纵车辆130。例如，当车辆130通过制动在上坡上起动时，ESC 134可以改善车辆130的稳定性。在一些实施例中，ESC 134可以进一步控制引擎性能以改善车辆的稳定性。例如，当可能发生失去转向控制时，ESC 134可以降低引擎功率。当车辆130在紧急避让的转向期间滑行时，当车辆130在光滑的道路上不好判断的转弯期间转向不足或转向过度时，可能发生失去转向控制。

制动模块1342可以被配置用于控制车辆130的运动状态。例如，制动模块1342可使车辆130减速。又例如，制动模块1342可以在一个或以上道路条件(例如，下坡)中使车辆130停止。作为又一示例，制动模块1342可以在车辆130行驶在下坡时将车辆130保持在恒定速度。

制动模块1342可包括机械控制组件、液压单元、动力单元(例如，真空泵)、执行单元等，或其任何组合。机械控制组件可包括踏板、手刹等。液压单元可包括液压油、液压软管、制动泵等。执行单元可包括制动钳、制动衬块、制动盘等。

电力模块136可以被配置用于控制车辆130的电力供应。电力模块136可以为车辆130供应、传输和/或存储电力。例如，电力模块136可包括一个或以上电池和交流发电机。交流发电机可以被配置为电池充电，并且电池可以连接到车辆130的其他部分(例如，起动器以提供电力)。在一些实施例中，电力模块136可以控制对转向模块1382的供电。例如，当确定车辆130应该进行急转弯(例如，将方向盘一直转向左侧或一直转向右侧)的情况下，电力模块136可以向转向模块1382提供大电力，为车辆130产生大的转向扭矩。

SCM 138可以被配置用于控制车辆的方向盘。SCM 138可以锁定/解锁车辆的方向盘。SCM 138可以基于车辆130的当前驾驶模式锁定/解锁车辆130的方向盘。例如，SCM 138可以在确定当前驾驶模式是自动驾驶模式的情况下，而锁定车辆130的方向盘。当确定当前行驶模式是自动驾驶模式时，SCM 138可以进一步缩回转向柱轴。作为另一示例，SCM 138可以在确定当前驾驶模式是半自动驾驶模式、手动驾驶模式和/或安全模式的情况下，而解锁车辆130的方向盘。

SCM 138可以基于自动控制单元150的控制信号，来控制车辆130的转向。控制信号可包括与转弯方向、转弯位置、转弯角度等有关的信息，或其任何组合。

转向模块1382可以被配置用于操纵车辆130。在一些实施例中，转向模块1382可以基于从SCM 138发送的信号来操纵车辆130。例如，转向模块1382可以在确定当前驾驶模式是自动驾驶模式的情况下，基于从SCM 138发送的自动控制单元150的控制信号，来操纵车辆130。在一些实施例中，转向模块1382可以基于人类司机的操作，来操纵车辆130。例如，当人类司机将方向盘转向左方向时，转向模块1382可以将车辆130转向左方向，以确定当前驾驶模式是手动驾驶模式。

在一些实施例中，车辆130可包括用于司机与自动驾驶系统100交互的接口。例如，接口可以显示用于手动驾驶模式、自动驾驶模式和安全模式中的每一个的图标。司机可以通过语音指令、文本指令或按下与驾驶模式对应的图标等经由接口切换驾驶模式。

应该注意的是，上述仅出于说明性目的而提供，并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不会背离本申请的范围。例如，自动驾驶系统100可包括能够为车辆130选择档位的传动系统。又例如，自动驾驶系统100可包括用于致动自动驾驶平台的致动器。

图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。在一些实施例中，处理设备110可以在计算设备200上实现。例如，处理装置112可以在计算设备200上实现，并且被配置用于执行本申请中披露的处理装置112的功能。

计算设备200可用于实现本申请的自动驾驶系统100的任何组件。例如，自动驾驶系统100的处理装置112可以通过其硬件、软件程序、固件或其组合在计算设备200上实现。尽管为了方便仅示出了一个这样的计算机，但是如本文所述的与自动驾驶系统100相关联的计算机功能可以在多个类似平台上以分布式方式实现，以分配处理负载。

例如，计算设备200可以包括连接到网络以及与其连接的网络(例如，网络120)的通信(COMM)端口250，以促进数据通信。计算设备200还可以包括至少一个处理设备(例如，处理器220)，其形式为一个或以上处理器(例如，逻辑电路)，用于执行程序指令。例如，处理器220可以包括接口电路和其中的处理电路。接口电路可以被配置为从总线210接收电信号，其中，电信号编码用于处理电路的结构化数据和/或指令。处理电路可以进行逻辑计算，然后将结论、结果和/或指令编码确定为电信号。然后，接口电路可以经由总线210从处理电路发出电信号。

计算设备200还可以包括不同形式的程序存储和数据存储，例如磁盘270、只读存储器(ROM)230或随机存取存储器(RAM)240，用于存储由计算设备200处理和/或传输的各种数据文件。计算设备200还可以包括存储在ROM 230、RAM 240和/或由处理器220执行的其他类型的非暂时性存储介质中的程序指令。本申请的方法和/或流程可以以程序指令的方式实现。计算设备200还包括I/O组件260，其支持计算设备200与其中的其他组件之间的输入/输出。计算设备200也可以通过网络通信接收编程和数据。

仅仅为了说明，计算设备200中仅显示一个处理器。然而，应当注意，本申请中的计算设备200还可以包括多个处理器，因此由本申请中描述的一个处理器执行的操作也可以由多个处理器执行。例如，计算设备200可以包括主处理器和备用处理器。计算设备200的主处理器执行与自动驾驶相关联的一个或以上操作。计算设备200的备用处理器可以用作主处理器的备用设备。当主处理器发生故障时，备用处理器可以执行与自动驾驶相关的一个或以上操作的至少一部分，而不是主处理器执行。

图3是根据本申请的一些实施例所示的自动驾驶系统的示例性子系统的框图。自动驾驶系统100的子系统可包括采集子系统320、电源子系统320、处理子系统330、控制子系统340和通信子系统350。每个子系统可以具有冗余结构。

电源子系统320提供自动驾驶系统100电力。电源子系统310可以包括主电源设备和备用电源设备。主电源设备可以被配置用于提供电力到一个或者以上设备或者自动驾驶系统100的子系统。备用电源设备可以是主电源设备的备用设备，当主电源设备发生故障(例如，处于低功率)时，其提供替代电源给一个或以上自动驾驶系统100的设备或子系统。备用电源设备可以是主电源设备的备用电源设备，其提供替代电源给一个或多个自动驾驶系统100的设备或子系统当主电源设备有问题(例如，低电量)。在一些实施例中，主电源设备可以给采集子系统320、处理子系统330、和/或控制子系统340的一个或以上设备供电。在一些实施例中，主电源设备和/或备用电源设备可以包括电池，例如，铅酸蓄电池、锂电池、燃料电池等。

采集子系统320可以采集与车辆130相关的环境信息。环境信息可以包括车辆130的移动路线上的一个或以上对象的信息。其中，车辆130的移动路线是指基于信息确定预测车辆130的路线，信息包括，例如，驾驶信息、环境信息等，或其组合。对象可以是由于对象的位置、运动、大小和/或其他特征可以影响运动、速度、路线、和/或车辆安全的任何对象。对象可以是静止或移动的。在一些实施例中，一个或以上对象可以包括车辆(例如，轿车、公共汽车、卡车、摩托车、自行车)、行人、动物、路障、建筑物、信号灯、行人十字路口、路口等。采集子系统320可以接收与安装在车上的来自至少两个采集设备(例如，激光雷达、照相机)上的一个或以上对象相关的信息。

在一些实施例中，至少两个采集设备可以包括至少一个主采集设备(也被称为主传感器)以及至少一个备用采集设备(也被称为备用传感器)。主采集设备可以包括用于获取车辆130的行进路径上的一个或以上对象的信息的核心设备。在一些实施例中，核心设备可以包括一个或以上光检测和测距设备(激光雷达)。备用采集设备可以在车辆130的行进路径上提供一个或以上对象的补充信息。在一些实施例中，至少一个备用采集设备520可包括一个或以上相机、一个或以上超声波设备、一个或以上雷达、车辆到所有通信(V2X)等，或其任何组合。

处理子系统330可以处理数据/信息，以及生成用于控制车辆130的控制计划。处理子系统330可以包括主处理设备和备用处理设备。

主处理设备可以包括传感器融合、地图处理器以及主计划和控制处理器。传感器融合可以包括至少两个处理器，处理获取来自采集子系统320的采集设备的数据，以及确定在车辆130移动路线上的一个或以上对象的特征。与一个或以上对象相关联的特征包括高度、宽度、性能、位置、移动方向、移动速度等。地图处理器可以生成地图相关数据。在一些实施例中，地图处理器可以从存储设备(例如，存储设备140、磁盘270等)中获取高清晰度地图，以及生成通过处理高清晰度地图的数据。主计划和控制处理器可以接收来自传感器融合的一个或以上对象的确定的特征和来自地图处理器的地图相关数据，以及基于对象和/或地图相关数据的确定特征来确定车辆130的控制计划。车辆130的控制计划可以包括移动路线、制动操作、转向操作(例如，左转、右转)、加速操作等，或其组合。

备用处理设备可以包括备用计划和控制处理器。备用计划和控制处理器可以用于主计划和控制处理器的备用设备。在一些实施例中，备用计划和控制处理器可以生成用于在紧急情况下停止车辆130的控制计划，并且实时监控主计划和控制处理器650。

控制子系统340可以通过一个或以上ECU来控制车辆。控制子系统340可以包括一个或以上主控制设备以及一个或以上备用控制设备。

一个或以上主控制设备可以生成用于通过车辆130的一个或以上机械或电气部件(例如，电动机、制动踏板、加速器踏板等)来控制车辆130的控制指令。在一些实施例中，一个或以上主控制设备可以包括动力系设备、主制动设备和主转向设备。一个或以上备用控制设备可以生成用于通过车辆130的一个或以上机械或电气部件(例如，电动机、制动踏板、加速器踏板等)来控制车辆130的控制指令。一个或以上备用控制设备可以用于一个或以上主控制设备的备用设备。例如，当主控制设备发生故障时，备用控制设备可以开始工作。

通信子系统350可以促进处理子系统330和控制子系统340的通信，以及控制子系统340的组件间的内部通信。通信子系统350可以包括主网关和备用网关。控制子系统340的一个或以上控制设备(例如，ECU)可以通过主网关或备用网关来连接处理子系统330(例如，主计划和控制处理器以及备用计划和控制处理器)。备用网关可以是主网关的备用设备。在这种情况下，可以形成包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口的四个连接接口。第一接口可以将主计划和控制处理器以及备用计划和控制处理器连接到主网关。第二接口可以是第一接口的备用接口。第二接口可以将主计划和控制处理器以及备用计划和控制处理器连接到备用网关。第三接口可以将主网关连接到一个或以上控制设备。第四接口可以是第三接口的备用接口，第四接口可以将备用网关连接到一个或以上控制设备。

自动驾驶系统100的子系统可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合电缆等或其任意组合。无线连接可以包括局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、蓝牙、紫蜂网络、近场通信(NFC)等，或其任意组合。任何两个子系统可以组合为单个子系统，任何一个子系统可以分成两个或以上子系统。

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性电源子系统的框图。电源子系统310可以包括主电源设备410和备用电源设备420。

主电源设备410可以被配置用于向自动驾驶系统100的一个或以上设备或子系统提供电力。在一些实施例中，主电源设备410可以为采集子系统320、处理子系统330和/或控制子系统340的一个或以上设备供电。例如，主电源设备410可以为至少一个主采集设备510和至少一个备用采集设备520的第一部分供电。仅仅出于说明的目的，至少一个主采集设备510可以包括激光雷达，至少一个备用采集设备520的第一部分可以包括第一摄像机和超声波设备。并且主电源设备410可以为激光雷达、超声波设备和第一摄像机供电。

备用电源设备420可以被配置用于向自动驾驶系统100的一个或以上设备或子系统提供电力。备用电源设备420可以是主电源设备410的备用设备，当主电源设备410发生故障(例如，处于低功率)时，其为自动驾驶系统100的一个或以上设备或子系统提供替代电源。在一些实施例中，备用电源设备420可以为采集子系统320、处理子系统330和/或控制子系统340的一个或以上设备供电。例如，备用电源设备420可以为至少一个主采集设备510和至少一个备用采集设备520的第二部分供电。仅仅出于说明的目的，至少一个主采集设备510可以包括激光雷达，至少一个备用采集设备520的第二部分可以包括第二摄像机、雷达和V2X。并且备用电源设备420可以为激光雷达、第二摄像机、雷达和V2X供电。在一些实施例中，至少一个备用采集设备520可以包括两个相同类型的采集设备，这两个采集设备可以分别由主电源设备和备用电源设备供电。例如，如果备用采集设备520包括第一摄像机和第二摄像机，则第一摄像机可以由主电源设备410供电，并且第二摄像机可以由备用电源设备420供电。以这种方式，即使电源设备发生故障，两个摄像机中的一个也可以工作。

在一些实施例中，主电源设备410和备用电源设备420都可以向处理子系统330和/或控制子系统340提供电力。仅作为示例，主电源设备410和备用电源设备420都可以为处理子系统330和/或控制子系统340的每个设备供电。例如，控制车辆130的自动驾驶(例如，自动转向、自动制动和自动加速)的控制子系统340的控制设备可以由主电源设备410和备用电源设备420供电。

在一些实施例中，主电源设备410和/或备用电源设备420可包括电池，例如铅酸电池、锂电池、燃料电池等。在一些实施例中，主电源设备410和/或备用电源设备420可包括具有至少有两个电池的电池组。例如，主电源设备410可以包括可充电锂电池组。

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性采集子系统的框图。采集子系统320可以采集与车辆130相关联的环境信息。环境信息可以包括车辆130的行进路径上的一个或以上对象的信息。在一些实施例中，一个或以上物体可包括车辆(例如，汽车、公共汽车、卡车、摩托车、自行车)、行人、动物、路障、建筑物、交通信号灯、人行横道、十字路口等。采集子系统320可以从安装在车辆上的至少两个采集设备(例如，激光雷达、相机)接收与一个或以上对象相关联的信息。

在一些实施例中，至少两个采集设备可以包括至少一个主采集设备510和至少一个备用采集设备520。主采集设备510可以包括用于采集车辆130的行进路径上的一个或以上对象的信息的核心设备。在一些实施例中，核心设备可以包括一个或以上光检测和测距设备(激光雷达)。激光雷达可以通过用脉冲激光照射目标对象并测量脉冲激光的反射脉冲，来确定到目标物体的距离。在一些实施例中，激光雷达可以在激光雷达扫描目标对象之后生成目标对象的数字三维(3D)图像。在一些实施例中，车辆130可以配备有一个或以上激光雷达作为主采集设备510，以便采集车辆130的行进路径上的一个或以上物体的距离、位置和/或尺寸。

备用采集设备520可以在车辆130的行进路径上提供一个或以上对象的补充信息。在一些实施例中，至少一个备用采集设备520可包括一个或以上相机、一个或以上超声波设备、一个或以上雷达、V2X等，或其任何组合。相机可以是光学相机、红外相机或两者的组合。超声波设备可以通过向目标物体发射超声波并测量由目标对象反射的超声波，来检测目标物体的距离和移动。除了雷达发射无线电波之外，雷达的工作方式与超声波设备类似。V2X可以从可能影响车辆的任何实体(例如，在车辆130的特定范围内的车辆)获取信息，并且将信息从车辆传输到实体。V2X可用于前方碰撞警告、车道变换警告、道路警告、紧急车辆接近等情况。在一些实施例中，当主采集设备510被确定为故障或不足，备用采集设备520可以运转。在一些实施例中，备用采集设备520可以作为主采集设备510的补充来运转。例如，在一定的天气条件下，主采集设备510是次优的，那么备用采集设备520可以作为主采集设备510的替代或补充来运转。

在一些实施例中，采集子系统320可以使用主采集设备和备用采集设备的一个或以上采集设备来采集车辆130的移动路径上的物体的信息。即使主采集设备和/或备用采集设备的一部分发生故障，其他设备也可以帮助自动驾驶系统100获取足够的周围环境信息。

图6是根据本申请的一些实施例所示的示例性处理子系统的框图。处理子系统330可包括主处理设备610和备用处理设备620。

主处理设备610可以包括传感器融合630、地图处理器640以及主计划和控制处理器650。传感器融合630可以处理从采集子系统320的采集设备获取的数据，并确定车辆130的行进路径上的一个或以上对象的特征。传感器融合630可以包括至少两个传感器处理器，例如，传感器处理器631、632、633。至少两个传感器处理器可以对应于采集子系统320的采集设备。在一些实施例中，采集子系统320的每个采集设备可以对应于至少一个传感器处理器。例如，传感器融合630可包括六个传感器处理器。六个传感器处理器可以分别电连接到激光雷达、第一摄像机、第二摄像机、雷达、超声波设备和V2X。六个传感器处理器中的每一个可以获取并处理从对应于传感器处理器的采集设备获取的数据。在一些实施例中，自动驾驶系统100可以基于合并的数据合并由至少两个传感器处理的数据，以及与车辆130的行进路径上的一个或以上对象相关联的特征。与一个或以上对象相关联的特征可以包括高度、宽度、属性、位置、移动方向、移动速度等。

地图处理器640可以生成地图相关数据。在一些实施例中，地图处理器640可以从定位设备获取车辆130的位置信息，例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、指南针导航系统(COMPASS)、伽利略定位系统、准天顶卫星系统(QZSS)、无线保真(Wi-Fi)定位技术等或其任何组合，并处理所获取的位置信息以确定车辆130在地图上的准确位置。在一些实施例中，地图处理器640可以从存储器(例如，存储设备140、磁盘270等)获取高清地图，并通过处理高清晰度地图来生成地图数据。

主计划和控制处理器650可以从传感器融合630接收所确定的一个或以上对象的特征和来自地图处理器640的地图相关数据，并且基于所确定的对象的特征和/或地图相关数据来确定车辆130的控制计划。车辆130的控制计划可以包括行驶路线、制动操作、转向操作(例如，左转弯、右转弯)、加速操作等，或其组合。控制计划可以被发送到控制子系统340，以生成经由车辆的一个或以上组件用于控制车辆的控制指令。

备用处理设备620可以包括备用计划和控制处理器660。备用计划和控制处理器660可以用作主计划和控制处理器650的备用设备。在一些实施例中，备用计划和控制处理器660可以生成用于在紧急情况下停止车辆130的控制计划，并且实时监控主计划和控制处理器650。一旦主计划和控制处理器650发生故障(例如，没有响应)，备用计划和控制处理器660就可以接收来自传感器融合630的对象的确定特征和来自地图处理器640的地图相关数据，并且基于所确定的对象特征和/或地图相关数据来确定车辆的控制计划。在一些实施例中，包括主处理设备610和备用处理设备620的处理子系统330可以由主电源设备410和备用电源设备420供电。

应当注意处理子系统仅用于说明目的，并不意图限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化或修改。例如，备用处理设备620还可以包括传感器融合和/或地图处理器，其用作传感器融合630和/或地图处理器640的备用设备。然而，这些变化和修改不会背离本申请的范围。

图7是根据本申请的一些实施例所示的示例性控制子系统的框图。控制子系统340可以包括一个或以上主控制设备710和一个或以上备用控制设备720。

一个或以上主控制设备710可以生成通过车辆130的一个或以上机械或电气组件(例如，电动机、制动踏板、加速踏板等)来控制车辆130的控制指令。在一些实施例中，一个或以上主控制设备710可包括动力系设备、主制动设备和主转向设备。动力传动设备可以被配置用于生成动力，并且将动力传递到车辆130的车轮以便控制车辆130的运动。转向设备可以被配置用于调节车辆130的方位角和/或方向。制动设备可以被配置用于执行制动操作以停止车辆130。在一些实施例中，一个或以上主控制设备710可以进一步包括其他控制设备，例如加速设备、空调设备、座椅加热设备、舱室照明设备等。加速设备可以被配置用于控制车辆130的速度和/或加速度。

一个或以上备用控制设备720可以生成通过车辆130的一个或以上机械或电气组件(例如，电动机、制动踏板、加速器踏板等)来控制车辆130的控制指令。一个或以上备用控制设备720可以用作一个或以上主控制设备710的备用设备。例如，备用控制设备720可以在对应于备用控制设备720的主控制设备710发生故障时开始工作。

在一些实施例中，一个或以上主控制设备中的每一个可以具有备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。在一些实施例中，一个或以上主控制设备中的每一个可具有多于一个的备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。在一些实施例中，一个或以上主控制设备的一部分可能更重要，并且一个或以上主控制设备的每个部分可具有备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。例如，一个或以上备用控制设备720可以包括备用制动设备和备用转向设备，其分别用作主制动设备和主转向设备的备用设备。在一些实施例中，包括一个或以上主控制设备710和一个或以上备用控制设备720的控制子系统340可以由主电源设备和备用电源设备供电。

应当注意控制子系统仅用于说明目的，并不意图限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化或修改。例如，控制子系统还可以包括一个或以上备用控制子系统。然而，这些变化和修改不会背离本申请的范围。

图8是根据本申请的一些实施例所示的自动驾驶系统的示例性冗余结构的示意图。自动驾驶系统800可包括传感器810、算术控制单元(ACU)820和车辆平台830。传感器810、算数控制单元820和车辆平台830可以安装在自动驾驶车辆(例如，车辆130)中。

传感器810可以用作采集设备，用于采集自动驾驶车辆的行进路径上的物体的信息。传感器810可包括至少两个传感器。至少两个传感器可包括至少一个主传感器和至少一个备用传感器。当至少一个主传感器未能检测到车辆行进路径上的对象(例如，不工作)时，至少一个备用传感器可以用作至少一个主传感器的备用设备。仅作为示例，所述至少一个主传感器可包括一个或以上激光雷达。至少一个备用传感器可包括一个或以上相机(例如，相机1和相机2)、一个或以上雷达、一个或以上超声波设备(例如，超声波雷达)和V2X。传感器810可以通过分别由实线粗线和粗虚线表示的两条电源线850和851供电。电力线850可以连接到主电源设备。电力线851可以连接到备用电源设备。在一些实施例中，主电源设备和备用电源设备可以是电池组。当主电源设备未能提供电力(例如，以低功率)时，备用电源设备可以向一个或多个传感器提供替代电力。主电源设备可以为至少一个主传感器和至少一个备用传感器的第一部分供电。备用电源设备可以为至少一个主传感器和至少一个备用传感器的第二部分供电。例如，主电源设备可以为一个或以上激光雷达、相机1和一个或以上超声波设备供电，并且备用电源设备可以为一个或以上激光雷达、摄像机2、一个或以上雷达和V2X供电。

算数控制单元820可以包括传感器融合821、高分辨率(HD-MAP)处理器822、主计划和控制处理器823，以及备用计划和控制处理器824。传感器融合821可以包括至少两个处理器(例如，处理器1、处理器2……处理器n)。在一些实施例中，传感器融合821的每个处理器可以可操作的连接到传感器，从传感器获取车辆行进路径上的物体的信息，并处理所获取的信息。在一些实施例中，由至少两个传感器处理的信息可以合并以确定对象的特征。地图处理器822可以生成地图相关数据。主计划和控制处理器823可以分别从传感器融合821和地图处理器822接收所确定的对象的特征和地图相关的数据，并且基于所确定的对象特征和/或地图相关数据来确定车辆的控制计划。控制计划可以包括行驶路线、制动操作、转向操作(例如，左转弯、右转弯)、加速操作等，或其组合。备用计划和控制处理器824可以用作主计划和控制处理器823的备用设备。备用计划和控制处理器824可以分别从传感器融合821和地图处理器822接收所确定的对象特征和地图相关数据，当主计划和控制处理器823未能确定车辆的控制计划时，基于所确定的对象特征和/或地图相关数据确定车辆的控制计划。在一些实施例中，算数控制单元820可以通过主电力线850和备用电力线851供电。

车辆平台830可包括至少两个控制设备，用于通过自动驾驶车辆(例如，车辆130)的一个或以上机械或电气组件(例如，电动机、制动踏板、方向盘)来控制自动驾驶车辆。车辆平台830可以从主计划和控制处理器823或备用计划和控制处理器824获取控制计划，并且基于控制计划生成用于控制自动驾驶车辆的控制指令。至少两个控制设备可以构成控制子系统，其可以包括一个或以上主控制设备和一个或以上备用控制设备。在一些实施例中，一个或以上主控制设备中的每一个可具有备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。在一些实施例中，一个或以上主控制设备中的每一个可具有多于一个的备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。在一些实施例中，一个或以上主控制设备的一部分可能更重要，并且一个或以上主控制设备的每个部分可具有备用控制设备，其用作主控制设备的备用设备。仅用于说明目的，一个或以上主控制设备可包括动力系电子控制单元(ECU)、主制动电子控制单元和主转向电子控制单元。车辆平台830还可以包括备用制动电子控制单元和备用转向电子控制单元，其分别用作主制动电子控制单元和主转向电子控制单元的备用设备。

车辆平台830可以通过主网关831或备用网关832与主计划和控制处理器823以及备用计划和控制处理器824连接。备用网关832可以是主网关831的备用设备。在这种情况下，可以形成包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口的四个连接接口。由点划线表示的第一接口可以将主计划和控制处理器823以及备用计划和控制处理器824连接到主网关831。由双点划线表示的第二接口可以是第一接口的备用接口，第二接口可以将主计划和控制处理器823以及备用计划和控制处理器824连接到备用网关832。由点划线表示的第三接口可以将主网关831连接到一个或以上控制设备。由双点划线表示的第四接口可以是第三接口的备用接口，第四接口可以将备用网关832连接到一个或以上控制设备。在一些实施例中，由主计划和控制处理器823或备用计划和控制处理器824生成的控制计划可以通过第一接口通过主网关831，并通过第三接口发送到控制子系统。在一些实施例中，由主计划和控制处理器823或备用计划和控制处理器824生成的控制计划可以当主网关831未能获取和/或将控制计划发送到控制子系统时，经由第二接口通过备用网关832，并经由第四接口发送到控制子系统。车辆平台830可以通过主电力线850和备用电力线851供电。

在一些实施例中，算数控制单元820和/或车辆平台830可以连接到云中心840。云中心840可以向算数控制单元820和/或车辆平台830提供数据/信息。所提供的数据/信息可用于处理从传感器810采集的对象的信息、确定对象的特征、生成与地图相关的数据，以及生成控制指令。在一些实施例中，所提供的数据/信息可包括参数、值、算法、程序代码、模型、图像等，或其组合。例如，云中心可以为主计划和控制处理器823提供高清地图，以规划车辆的路线。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域的普通技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以采取体现在一个或以上计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，其中计算机可读程序代码包含在其中。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序代码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。此类传播信号可以有多种形式，包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、设备或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序代码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF等，或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或以上程序设计语言编写，包括面向对象程序设计语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化程序设计语言如C程序设计语言、Visual Basic、Fortran2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态程序设计语言如Python、Ruby和Groovy，或其他程序设计语言等。该程序代码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网络(LAN)或广域网路(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本申请的该方法不应被解释为反映所声称的待扫描对象物质需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (12)

1.一个系统，包括：

采集子系统，包括至少一个主采集设备和至少一个备用采集设备；

电源子系统，包括：

主电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第一部分供电；以及

备用电源设备被配置用于为所述至少一个主采集设备和所述至少一个备用采集设备的第二部分供电；以及

一个连接所述采集子系统的处理子系统，所述处理子系统包括：

由所述主电源设备和所述备用电源设备供电的主处理设备；以及

备用处理设备，作为所述主处理设备的至少一部分的备用设备，所述备用处理设备由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

一个控制子系统，包括：

一个或以上主控制设备；以及

一个或以上备用控制设备，所述一个或以上主控制设备中的每一个，具有所述一个或以上备用控制设备中的至少一个，作为所述主控制设备的备用设备。

3.根据权利要求2所述的系统，所述主控制设备包括动力传动设备、主制动设备和主转向控制设备，和所述备用控制设备包括备用制动设备和备用转向设备。

4.根据权利要求2所述的系统，所述控制子系统由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

5.根据权利要求2所述的系统，进一步包括：

连接所述主处理设备和所述备用处理设备与所述控制子系统的主网关；以及

用所述主处理设备和所述备用处理设备与所述控制子系统连接的备用网关。

6.根据权利要求5所述的系统，进一步包括：

一种通信子系统，包括：

将所述主处理设备和所述备用处理设备连接到所述主网关的第一接口；以及

作为所述第一接口的备用接口的第二接口，所述第二接口连接所述主处理设备和所述备用处理设备到所述备用网关。

7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括：

连接所述主网关与所述控制子系统的第三接口；以及

作为所述第三接口的备用接口的第四接口，所述第四接口连接所述备用网关和所述控制子系统。

8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，所述系统是一个自动驾驶系统。

9.根据权利要求8所述的系统，所述至少一个主采集设备包括激光雷达，和所述至少一个备用采集设备包括相机、雷达、超声波雷达或车对外界的信息交换V2X。

10.根据权利要求9所述的系统，所述至少一个备用采集设备包括两个相同类型的传感器，所述两个传感器分别由所述主电源设备和所述备用电源设备供电。

11.根据权利要求9所述的系统，所述主处理设备包括至少两个传感器处理器和主计划和控制处理器，以及包括备用计划和控制处理器的所述备用处理设备，所述备用计划和控制处理器是所述主计划和控制处理器的备用设备。

12.根据权利要求1所述的系统，所述主电源设备和所述备用电源设备包括彼此独立的电池。

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