CN113734056A - 一种车载计算装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载计算装置及车辆,其中,装置包括导航主机、信息采集传输及处理模块、工控机、供电模块和用于车载计算装置的支架;用于车载计算装置的支架包括第一安装支架、第二安装支架和底板;第一安装支架与第二安装支架相邻设置,第一安装支架和第二安装支架均固接于底板顶部;导航主机、信息采集传输及处理模块和供电模块均设置在第一安装支架上,工控机设置在第二安装支架上,导航主机、信息采集传输及处理模块和工控机均与供电模块电连接,导航主机和信息采集传输及处理模块均与工控机通信连接。本发明可以对自动驾驶硬件进行模块化快速布置,对车厢尺寸具有最大适应性,极大提高改制效率和元器件安装精度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体涉及一种车载计算装置及车辆。
背景技术
智能驾驶车载计算平台(硬件)作为智能驾驶功能实现的决策层,一般包括导航系统、逆变系统、电源分配系统、网关系统和散热系统。
现有技术实现主要有两种途径,一种是以百度自动驾驶计算平台ACU(ACU是Apollo Computing Unit的缩写)为代表的封闭嵌入式ACU硬件平台,另一种是开放式可调的计算平台,例如,领克DC1E L4自研改制车拟采用的方案。两种技术实现各有优劣,其中,现有开放式可调的计算平台因具有散热成本低、可后装、改制等优点而广泛应用,然而其整体结构存在布置混乱无序导致了计算平台性能劣化,不利于安装调试且散热不佳。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明第一方面提出一种车载计算装置,包括导航主机、信息采集传输及处理模块、工控机、供电模块和用于车载计算装置的支架;
所述用于车载计算装置的支架包括第一安装支架、第二安装支架和底板;所述第一安装支架与所述第二安装支架相邻设置,所述第一安装支架和所述第二安装支架均固接于所述底板顶部;
所述导航主机、所述信息采集传输及处理模块和所述供电模块均设置在所述第一安装支架上,所述工控机设置在所述第二安装支架上,所述导航主机、所述信息采集传输及处理模块和所述工控机均与所述供电模块电连接,所述导航主机和所述信息采集传输及处理模块均与所述工控机通信连接。
进一步地,所述第一安装支架包括自上而下依次间隔设置的第四层安装板、第三层安装板、第二层安装板和第一层安装板,所述第一层安装板与所述底板间隔设置。
进一步地,所述信息传输和处理模块包括载波差分定位机、同步网关、千兆以太网交换机、V2X模块、摄像头信号转换盒和激光雷达信号转换盒,所述载波差分定位机、所述同步网关、所述千兆以太网交换机、所述V2X模块、所述摄像头信号转换盒和所述激光雷达信号转换盒在所述第一层安装板的上方或下方垂直对面布置。
进一步地,所述导航主机设置在所述第四层安装板的顶部。
进一步地,所述供电模块包括逆变器、电源分配器和工控机电源;
所述逆变器设置在所述第三层安装板上,所述电源分配器设置在所述第二层安装板上,所述工控机电源设置在所述第一安装板上,所述工控机电源靠近所述第二安装支架;
所述逆变器用于与原车电源电连接,所述逆变器与所述工控机电源电连接,所述工控机电源与所述工控机电连接;所述电源分配器用于与原车电源电连接,所述电源分配器与所述信息采集传输及处理模块电连接,所述信息采集传输及处理模块与所述工控机通信连接。
进一步地,所述第二安装支架远离所述第一安装支架的一侧采用敞口设计。
进一步地,所述工控机包括用于更换及程序刷写的面板,所述用于更换及程序刷写的面板朝向所述第二安装支架远离所述第一安装支架的一侧。
进一步地,所述工控机包括风扇,所述风扇朝向所述第二安装支架远离所述第一安装支架的一侧。
进一步地,所述用于车载计算装置的支架还包括导轨,所述导轨设置在所述底板下方,所述底板与所述导轨滑动配合,所述导轨包括用于与车辆固定连接的连接件和用于对底板进行限位的限位件,所述第一安装支架与所述第二安装支架沿所述导轨的长度方向设置。
本发明第二方面提出一种车辆,包括本发明第一方面所述的车载计算装置,所述车载计算装置设置在车辆的行李舱内。
实施本发明具有以下有益效果:
本发明实施例提供的车载计算装置及车辆适用于自动驾驶车辆后装改制场景下,在汽车后备箱进行自动驾驶硬件集成布置,该车载计算装置可以进行模块化快速布置,对车厢尺寸具有最大适应性,极大提高了改制效率和元器件安装精度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的用于车载计算装置的支架的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的车载计算装置的连接关系示意图。
其中,1-第一安装支架,2-第二安装支架,3-底板,11-第一层安装板,12-第二层安装板,13-第三层安装板,14-第四层安装板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
实施例
本发明实施例提供了一种车载计算装置,包括导航主机、信息采集传输及处理模块、工控机、供电模块和用于车载计算装置的支架;
图1是本发明实施例提供的用于车载计算装置的支架的结构示意图,具体的如图1所示,用于车载计算装置的支架包括第一安装支架1、第二安装支架2和底板3;第一安装支架1与第二安装支架2相邻设置,第一安装支架1和第二安装支架2均固接于底板3顶部;
导航主机、信息采集传输及处理模块和供电模块均设置在第一安装支架1上,工控机设置在第二安装支架2上。
在一个实施例中,第一安装支架1包括自上而下依次间隔设置的第四层安装板14、第三层安装板13、第二层安装板12和第一层安装板11,第一层安装板11与底板3间隔设置。
导航主机用于基于全球导航卫星系统信号GNSS(美国-GPS,中国-北斗,欧盟-Galileo,俄罗斯-Glonass)以及惯性测量单元IMU进行定位,对安装精度要求高,安装过程中需要进行水平面调整、横向及纵向位置校准等操作。为便于导航主机与GNSS天线杆臂值测量,水平姿态调整以及XY导航原点与车身纵向轴线对中布置,可以将导航主机设置在第四层安装板14的顶部。
信息采集传输及处理模块包括载波差分定位机、同步网关、千兆以太网交换机、V2X模块、摄像头信号转换盒和激光雷达信号转换盒。
载波差分定位机用于通过NTRIP协议与差分数据中心通信(目前一般采用千寻设备),结合具有差分定位功能的GPS/IMU组合导航设备,将数据中心下发的差分数据传送给GPS/IMU组合导航设备。
同步网关能够使用GNSS接收器的秒脉冲(PPS)和GPRMC信号实现摄像机和激光雷达的数据收集同步。
千兆以太网交换机用于为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。
V2X模块用于接收、储存并定时更新汽车行驶数据,包括当前车速、对方车速、相对车速、当前行驶方向、对方行驶方向、相对方向、车距等,向其它汽车或者路侧设备发送当前行驶状态数据;接收路侧设备发送的交通信号、交通管理的信息。达到危险状况预警,实现安全高效驾驶的目的。
摄像头信号转接盒和激光雷达信号转接盒用于基于时间戳同步触发信号输入。
由于载波差分定位机、同步网关、千兆以太网交换机、V2X模块、摄像头信号转换盒和激光雷达信号转换盒等元件体积较小、重量较轻且安装位置姿态要求不高,因此,可以将该类元件通过自粘带在第一层安装板11的上方或下方垂直对面布置,充分利用空间,为后续设备扩展也留有余地。
在一个实施例中,供电模块包括逆变器、电源分配器和工控机电源;
逆变器用于对12V直流电压进行220V交流电压转换并输出,逆变器设置在第三层安装板13上,逆变器的风扇靠近第二安装支架2,第二安装支架2的高度不超出第二层安装板12,便于逆变器的风扇出口散热。上述设置还有利于逆变器模块与工控机硬件形成配重平衡,提高整套系统的安装稳定性。
电源分配器用于对12V直流电压进行分发输出,电源分配器设置在第二层安装板12上,以便于电线与逆变器以最短路径连接避免线缆缠绕引发潜在安全事故,并且将电源分配器设置在第二层安装板12时电源面板按钮高度符合人体工学要求,能够更好的进行操作。
工控机电源设置在第一安装板上,工控机电源靠近第二安装支架2,有利于减少电源线长度、节约空间;
工控机负责在无人驾驶开发平台上实现传感器数据融合、车辆控制和网络访问。系统性能和接口数量是首要考虑因素,包括较高的系统主频、丰富的I/O接口类型;其次,为了满足潜在的硬件资源开销的持续增长,必须具备接口可扩展性;此外,显卡规格、存储、电源、软件支持、尺寸、重量和使用环境等方面也被充分考量在内。
工控机设置在第二安装支架2上。工控机包括用于更换及程序刷写的面板以及散热风扇,用于更换及程序刷写的面板以及用于散热的风扇均朝向第二安装支架2远离第一安装支架1的一侧。第二安装支架2远离第一安装支架1的一侧采用敞口设计,以便于工控机硬件在右侧面板进行更换以及程序刷写,有利于右侧风扇进行散热。
第二安装支架可以是与工控机形状、体积相适应的壳体,壳体具有若干敞口面以满足工控机安装、调试、散热等需求。
导航主机、信息采集传输及处理模块和工控机均与供电模块电连接,导航主机和信息采集传输及处理模块均与工控机通信连接。图2是本发明实施例提供的车载计算装置的连接关系示意图,具体的如图2所示,逆变器用于与原车电源电连接,逆变器与工控机电源电连接,工控机电源与工控机电连接;电源分配器用于与原车电源电连接,电源分配器与信息采集传输及处理模块的各元件,例如载波差分定位机、同步网关、千兆以太网交换机、V2X模块、摄像头信号转换盒和激光雷达信号转换盒等,电连接,信息采集传输及处理模块与工控机通信连接。
在一个实施例中,用于车载计算装置的支架还包括导轨,导轨设置在底板3下方,底板3与导轨滑动配合,导轨包括用于与车辆固定连接的连接件和用于对底板3进行限位的限位件,第一安装支架1与第二安装支架2沿导轨的长度方向设置。
本发明实施例还提出一种车辆,包括上述实施例提供的车载计算装置,该车载计算装置设置在车辆的行李舱内。
需要说明的是,在不偏离本公开的范围的情况下,本发明的车辆可为卡车、运动型多用途车、厢式货车、房车或任何其它类型的车辆。
由上述本发明提供的一种车载计算装置及车辆的实施例可见,本发明实施例适用于自动驾驶车辆后装改制场景下,在汽车后备箱进行自动驾驶硬件集成布置,该车载计算装置可以进行模块化快速布置,对车厢尺寸具有最大适应性,极大提高了改制效率和元器件安装精度。
需要说明的是:上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置和服务器实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载计算装置,其特征在于,包括导航主机、信息采集传输及处理模块、工控机、供电模块和用于车载计算装置的支架;
所述用于车载计算装置的支架包括第一安装支架(1)、第二安装支架(2)和底板(3);所述第一安装支架(1)与所述第二安装支架(2)相邻设置,所述第一安装支架(1)和所述第二安装支架(2)均固接于所述底板(3)顶部;
所述导航主机、所述信息采集传输及处理模块和所述供电模块均设置在所述第一安装支架(1)上,所述工控机设置在所述第二安装支架(2)上,所述导航主机、所述信息采集传输及处理模块和所述工控机均与所述供电模块电连接,所述导航主机和所述信息采集传输及处理模块均与所述工控机通信连接。
2.根据权利要求1所述的车载计算装置,其特征在于,所述第一安装支架(1)包括自上而下依次间隔设置的第四层安装板(14)、第三层安装板(13)、第二层安装板(12)和第一层安装板(11),所述第一层安装板(11)与所述底板(3)间隔设置。
3.根据权利要求2所述的车载计算装置,其特征在于,所述信息传输和处理模块包括载波差分定位机、同步网关、千兆以太网交换机、V2X模块、摄像头信号转换盒和激光雷达信号转换盒,所述载波差分定位机、所述同步网关、所述千兆以太网交换机、所述V2X模块、所述摄像头信号转换盒和所述激光雷达信号转换盒在所述第一层安装板(11)的上方或下方垂直对面布置。
4.根据权利要求2所述的车载计算装置,其特征在于,所述导航主机设置在所述第四层安装板(14)的顶部。
5.根据权利要求2所述的车载计算装置,其特征在于,所述供电模块包括逆变器、电源分配器和工控机电源;
所述逆变器设置在所述第三层安装板(13)上,所述电源分配器设置在所述第二层安装板(12)上,所述工控机电源设置在所述第一安装板上,所述工控机电源靠近所述第二安装支架(2);
所述逆变器用于与原车电源电连接,所述逆变器与所述工控机电源电连接,所述工控机电源与所述工控机电连接;所述电源分配器用于与原车电源电连接,所述电源分配器与所述信息采集传输及处理模块电连接,所述信息采集传输及处理模块与所述工控机通信连接。
6.根据权利要求1所述的车载计算装置,其特征在于,所述第二安装支架(2)远离所述第一安装支架(1)的一侧采用敞口设计。
7.根据权利要求6所述的车载计算装置,其特征在于,所述工控机包括用于更换及程序刷写的面板,所述用于更换及程序刷写的面板朝向所述第二安装支架(2)远离所述第一安装支架(1)的一侧。
8.根据权利要求6所述的车载计算装置,其特征在于,所述工控机包括风扇,所述风扇朝向所述第二安装支架(2)远离所述第一安装支架(1)的一侧。
9.根据权利要求1所述的车载计算装置,其特征在于,所述用于车载计算装置的支架还包括导轨,所述导轨设置在所述底板(3)下方,所述底板(3)与所述导轨滑动配合,所述导轨包括用于与车辆固定连接的连接件和用于对底板(3)进行限位的限位件,所述第一安装支架(1)与所述第二安装支架(2)沿所述导轨的长度方向设置。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-9任一所述的车载计算装置,所述车载计算装置设置在车辆的行李舱内。
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