全文摘要
本实用新型公开了一种车载计算单元主板，包括核心计算模块和车辆控制模块，所述核心计算模块和车辆控制模块之间通过电源连接板和通信连接板进行连接，核心计算模块包括设置在载板上的CPU模块、GPU模块和接口模块，所述车辆控制模块包括设置在载板上的惯性导航系统、交换模块、CAN模块、4G模块、GPS模块和电源模块，所述惯性导航系统、交换模块、CAN模块、4G模块和GPS模块通过通信连接板分别连接CPU模块及GPU模块，所述电源模块通过电源连接板连接CPU模块及GPU模块。解决了自动驾驶系统存在线缆众多，连接不牢靠且体积庞大成本高昂的问题。
主设计要求
1.一种车载计算单元主板，其特征在于，包括核心计算模块(1)和车辆控制模块(2)，所述核心计算模块(1)和车辆控制模块(2)之间通过电源连接板(3)和通信连接板(4)进行连接，核心计算模块(1)包括设置在载板上的CPU模块(101)、GPU模块(102)和接口模块，所述车辆控制模块(2)包括设置在载板上的惯性导航系统(201)、交换模块(210)、CAN模块(202)、4G模块(203)、GPS模块(204)和电源模块(205)，所述惯性导航系统(201)、交换模块(210)、CAN模块(202)、4G模块(203)和GPS模块(204)通过通信连接板(4)分别连接CPU模块(101)及GPU模块(102)，所述电源模块(205)通过电源连接板(3)连接CPU模块(101)及GPU模块(102)。
设计方案
1.一种车载计算单元主板，其特征在于，包括核心计算模块(1)和车辆控制模块(2)，所述核心计算模块(1)和车辆控制模块(2)之间通过电源连接板(3)和通信连接板(4)进行连接，核心计算模块(1)包括设置在载板上的CPU模块(101)、GPU模块(102)和接口模块，所述车辆控制模块(2)包括设置在载板上的惯性导航系统(201)、交换模块(210)、CAN模块(202)、4G模块(203)、GPS模块(204)和电源模块(205)，所述惯性导航系统(201)、交换模块(210)、CAN模块(202)、4G模块(203)和GPS模块(204)通过通信连接板(4)分别连接CPU模块(101)及GPU模块(102)，所述电源模块(205)通过电源连接板(3)连接CPU模块(101)及GPU模块(102)。
2.如权利要求1所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述CPU模块(101)包括两个CPU，所述GPU模块(102)包括两个GPU，所述CPU模块(101)的一个CPU连接GPU模块(102)的一个GPU，所述CPU模块(101)的另一个CPU连接GPU模块(102)的另一个GPU，所述两个CPU通过万兆互联实现数据同步及备份。
3.如权利要求1所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述接口模块包括设置在载板上的测试接口模块(103)、LVDS连接器(104)、USB连接器(105)和高速插针连接器(106)，所述测试接口模块(103)、LVDS连接器(104)、USB连接器(105)和高速插针连接器(106)均与CPU模块(101)连接，所述测试接口模块(103)、LVDS连接器(104)和USB连接器(105)和高速插针连接器(106)均与GPU模块(102)连接。
4.如权利要求3所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述测试接口模块(103)包含网口、串口、USB2.0接口和HDMI接口。
5.如权利要求3所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述LVDS连接器(104)为16路LVDS连接器。
6.如权利要求3所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述USB连接器(105)为8个USB3.0连接器。
7.如权利要求1所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述车辆控制模块(2)还包括设置在载板上的电源连接器(206)、CAN连接器(207)、交换接口连接器(208)和高速插针连接器(209)，所述电源连接器(206)连接所述电源模块(205)，CAN连接器(207)连接CAN模块(202)，交换接口连接器(208)连接交换模块(210)。
8.如权利要求1所述的车载计算单元主板，其特征在于，所述电源连接板(3)包括设置在PCB板上的高速插针连接器，所述通信连接板(4)包括设置在PCB板上的高速插针连接器。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于智能车载设备技术领域，具体涉及一种车载计算单元主板。
背景技术
随着自动驾驶技术的兴起，车辆在运行过程中采集数据的种类不再局限于车辆电控系统和自身参数，而是更多的面向车辆与外界的交互过程中，因此车辆所采集的数据越来越多，自动驾驶系统所起到的作用正在逐步增大。
目前现有的自动驾驶系统多采用计算单元、惯性导航系统、交换等多个设备互联的方式实现自动驾驶功能。采用此类方法其外部互联的线缆众多，连接不牢靠，常常在行驶过程中出现数据丢失、断流等现象，极大的影响自动驾驶系统的可靠性，存在极大的安全隐患。并且多设备互联的方式会导致设备体积庞大且成本高昂，不利于自动驾驶产品的推广和应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种车载计算单元主板，解决了自动驾驶系统存在线缆众多，连接不牢靠且体积庞大成本高昂的问题。
采用以下技术方案：
一种车载计算单元主板，包括核心计算模块和车辆控制模块，所述核心计算模块和车辆控制模块之间通过电源连接板和通信连接板进行连接，核心计算模块包括设置在载板上的CPU模块、GPU模块和接口模块，所述车辆控制模块包括设置在载板上的惯性导航系统、交换模块、CAN模块、4G模块、GPS模块和电源模块，所述惯性导航系统、交换模块、CAN模块、4G模块和GPS模块通过通信连接板分别连接CPU模块及GPU模块，所述电源模块通过电源连接板连接CPU模块及GPU模块。
所述CPU模块包括两个CPU，所述GPU模块包括两个GPU，所述CPU模块的一个CPU连接GPU模块的一个GPU，所述CPU模块的另一个CPU连接GPU模块的另一个GPU，所述两个CPU通过万兆互联实现数据同步及备份。
所述接口模块包括设置在载板上的测试接口模块、LVDS连接器、USB连接器和高速插针连接器，所述测试接口模块、LVDS连接器、USB连接器和高速插针连接器均与CPU模块连接，所述测试接口模块、LVDS连接器和USB连接器和高速插针连接器均与GPU模块连接。
所述测试接口模块包含网口、串口、USB2.0接口和HDMI接口。
所述LVDS连接器为16路LVDS连接器。
所述USB连接器为8个USB3.0连接器。
所述车辆控制模块还包括设置在载板上的电源连接器、CAN连接器、交换接口连接器和高速插针连接器，所述电源连接器连接所述电源模块，CAN连接器连接CAN模块，交换接口连接器连接交换模块。
所述电源连接板包括设置在PCB板上的高速插针连接器，所述通信连接板包括设置在PCB板上的高速插针连接器。
本实用新型的有益效果为：
本车载计算单元主板结构，解决了自动驾驶系统多设备互联体积大、线缆多的问题，高度集成与自动驾驶相关的感知、通信、互联、计算等多个不同设备功能单元的高度集成，各功能采用模块化设计与载板对插避免了过多的互联线缆，提高设备可靠性，减小设备体积，保证自动驾驶系统的小型化、高可靠性、高稳定性；车辆控制模块与核心计算模块采用分体式设计，通过连接板实现物理连接，模块化设计能够降低产品迭代及二次开发成本。
附图说明
图1本实用新型车载计算单元主板的结构俯视图
图2本实用新型核心计算模块俯视图
图3本实用新型车辆控制模块俯视图
其中：1-核心计算模块、2-车辆控制模块、3-电源连接板、4-通信连接板、101-CPU模块、102-GPU模块、103-测试接口模块、104-LVDS连接器、105-USB连接器、106-高速插针连接器、201-惯性导航系统、202-CAN模块、203-4G模块、204-GPS模块、205-电源模块、206-电源连接器、207-CAN连接器、208-交换接口连接器、209-高速插针连接器、210-交换模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型中的技术方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
本实施例提出车载计算单元主板，安装使用在自动驾驶车辆中，所述自动驾驶车辆是具备自动驾驶功能的汽车。
如图1所示，一种车载计算单元主板，包括布置在同一水平面的核心计算模块1和车辆控制模块2，左侧为车辆控制模块2，右侧为核心计算模块1。核心计算模块1和车辆控制模块2之间通过电源连接板3和通信连接板4实现物理连接组成主板结构。
如图2所示，核心计算模块1包括设置在载板上的CPU模块101、GPU模块102和接口模块，CPU模块101和GPU模块102设置在载板的中部；CPU模块101采用双CPU对称冗余设计，CPU之间通过万兆互联实现数据同步及备份，GPU模块102采用双GPU对称冗余设计，一个CPU连接一个GPU，另一个CPU连接另一个GPU，分别组成两路计算处理单元通过交换模块实现冗余，即当一路计算处理单元出现故障时，外部传感器感知的数据可通过交换模块将数据传输至另一路计算处理单元，保证系统正常运行。CPU模块101、GPU模块102均可独立安装及拆卸。
接口模块包括设置在载板上的测试接口模块103、LVDS连接器104、USB连接器105和高速插针连接器106，测试接口模块103、LVDS连接器104、USB连接器105和高速插针连接器106分别与CPU模块101的两路CPU连接，GPU模块102与CPU模块101通过PCIe连接器及载板实现连接，所有接口均从CPU模块101引出。测试接口模块103、LVDS连接器104和USB连接器105设置在核心计算模块载板边部，高速插针连接器106设置在核心计算模块载板左边部。测试接口模块103包含2个网口、4个串口、6个USB2.0接口和2个HDMI接口，用于对本主板进行测试。LVDS连接器104可为16路LVDS连接器。USB连接器105可为8个USB3.0连接器。
车辆控制模块2包括设置在载板上中部的惯性导航系统201、交换模块210、CAN模块202、4G模块203、GPS模块204和电源模块205，各模块均可独立安装及拆卸。惯性导航系统201、交换模块210、CAN模块202、4G模块203和GPS模块204通过通信连接板4分别连接CPU模块101及GPU模块102，电源模块205通过电源连接板3连接CPU模块101及GPU模块102。惯性导航系统201是一种不依赖于外部信息也不向外部辐射能量的自主式导航系统，属于市面上已有产品。交换模块210能够提供多路百兆及千兆接口，实现数据的交换功能。CAN模块202能够提供多路CAN接口，与车辆电控系统连接，获取车辆数据，控制车辆状态。4G模块203能够实现拨号上网将车辆数据上传云端，云端检测车辆运行状态，属于市面上已有的产品。GPS(全球定位系统)模块204能够获取车辆位置数据，通过通信连接板传输至核心计算模块，用于进行车辆路径规划，属于市面上已有的产品。
车辆控制模块2还包括设置在载板上的电源连接器206、CAN连接器207、交换接口连接器208和高速插针连接器209，电源连接器206位于载板下边缘的左侧并连接电源模块205，CAN连接器207位于载板下边缘的右侧并连接CAN模块203，交换接口连接器208位于CAN连接器207上方并连接交换模块，高速插针连接器209设置在车辆控制模块2载板的右边部并连接车辆控制模块2上的各模块。本实用新型所述连接器均为车规级连接器。
电源连接板3包括设置在载板上的高速插针连接器，用于电源信号的导通。通信连接板4包括设置在载板上的高速插针连接器，用于核心计算模块1与车辆控制模块2之间的数据通信。
本部分采用具体实例对实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，在不脱离本实用新型原理的情况下，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920095375.9
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209231928U
授权时间:20190809
主分类号:G06F 15/78
专利分类号:G06F15/78;G06F13/38
范畴分类:40A;
申请人:浪潮集团有限公司
第一申请人:浪潮集团有限公司
申请人地址:250100 山东省济南市高新区浪潮路1036号
发明人:董崇良;高明;金长新
第一发明人:董崇良
当前权利人:浪潮集团有限公司
代理人:罗文曌
代理机构:37100
代理机构编号:济南信达专利事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
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