[发明专利]一种安全冗余的自动驾驶计算平台及其控制方法

权利要求书

1.一种安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，包括：

至少两个性能处理器MPU，用于控制扩展计算单元即功能算法模块运行；

至少一个微控制器MCU，用于控制性能处理器MPU的切换；

至少两个以太网交换机，用于实现性能处理器MPU之间的通信；

所述性能处理器MPU互为备份，当主性能处理器MPU产生异常时，由冗余备份的性能处理器MPU控制功能算法模块运行；

所述计算平台的外部设备通过CAN总线或者以太网连接计算平台，对于通过CAN总线接入的外部设备，通过同时连接微控制器MCU实现通信冗余；对于通过以太网接入的外部设备，需要主、备性能处理器MPU同时连接，并通过VRRP协议共享一样的外部IP地址，以实现外部网络数据通信的冗余；

所述微控制器MCU监测主性能处理器MPU的运行状态；

当主性能处理器MPU产生异常时， 由冗余备份的性能处理器MPU进行接管控制；

所述性能处理器MPU之间基于DDS的QoS协议进行通信，实现在互为备份的性能处理器MPU上运行一样的功能算法模块；

所述外部网络是布置在计算平台外部的传感器和车身网络。

2.根据权利要求1所述的安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，所述计算平台通过多个计算单元板实现冗余，每个计算单元板包括一个性能处理器MPU，一个微控制器MCU，以及一个以太网交换机，所述计算单元板之间通过对应的以太网交换机互连通信。

3.根据权利要求1所述的安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，所述计算平台通过一块计算单元板实现冗余，所述计算单元板上设置一个微控制器MCU，至少两个性能处理器MPU，以及至少两个以太网交换机，所述性能处理器MPU之间通过对应的以太网交换机互连通信。

4.根据权利要求1或2或3所述的安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，所述性能处理器MPU运行监控软件，监测各功能算法模块的运行时间、运行结果、QoS参数、运行状态，当发现有功能算法模块异常时，进行异常通知。

5.根据权利要求4所述的安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，所述微控制器MCU通过监测其上监控任务与监控软件的心跳交互，来确定性能处理器MPU上运行的监控软件是否处于正常工作状态。

6.根据权利要求1或2或3所述的安全冗余的自动驾驶计算平台，其特征在于，所述扩展计算单元如果是硬件冗余，则需要将冗余的扩展计算单元分别连接到各以太网交换机上；否则，需要设置多个以太网接口，分别连接到各以太网交换机上，并通过网卡绑定的方式，共享一样的IP地址。