自动驾驶域控制器

本文引用来源:http://www.sohu.com/a/235672986_279241

域控制器作为汽车电子结构下一代的趋势,可以用更少的器件完成更多的功能,同时价格更低,在汽车电子化特性加强的情况下,也能方便管理各个子系统,被OEM和Tier1普遍接受。

而随着自动驾驶的来临,其所涉及的感知、控制、决策系统复杂性更高,与车身其它系统的信息交互、控制也越来越多,各方都希望其能变成一个模块化的、可移植性的、便于管理的汽车子系统。此时,专门定位于自动驾驶的域控制器系统就应运而生了。

 

自动驾驶域控制器需要的能力

自动驾驶的域控制器,要具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、无线通讯、高速通讯的能力。通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达,以及IMU等设备,完成的功能包含图像识别、数据处理等。

由于要完成大量运算,域控制器一般都要匹配一个核心运算力强的处理器,能够提供自动驾驶不同级别算力的支持,业内有NVIDIA、英飞凌、瑞萨、TI、NXP、Mobileye等多个方案。

域控制具有实现模块化的优势,将功能划分为单独的域优势众多。这有助于强调各个子系统的功能安全性和网络安全需求,简化自动化算法的开发和部署,方便在各个子系统中扩展功能。因此,在自动驾驶背景下,国内外越来越多的Tier1,以及供应商都开始涉足这个领域。

 

麦格纳德国首次公布了最新研发的MAX4自动驾驶平台。整个解决方案融合了摄像头、高清雷达、激光雷达和超声波雷达等在内的传感器系统,以及域控制器处理系统、软件系统。

作为一个高度集成的自动驾驶传感器和计算平台,MAX4具有定制化和高扩展性的特点,可实现L4级别的自动驾驶,同时适用于城市道路和高速公路路况。

其中一大特色是搭载MAX4的车辆不需要改变外观,后备箱也不会装有一大堆的存储和运算硬件,主要原因在于麦格纳采用了固态激光雷达,把域控制器也做到了接近实际量产的大小。

 

采埃孚(ZF)也展出了搭载多种传感器以及支持人工智能的采埃孚ProAI中央控制器的原型车。采埃孚ProAI是原型车的中央控制单元,基于这一控制单元,采埃孚能利用模块化设计开发自主驾驶功能。

采埃孚官方宣布,在与百度的合作中,ProAI作为承载自主代客泊车系统的车载计算单元,已经率先在国内盼达用车的测试车队上搭载。有消息称,搭载了百度apollo 2.0系统的奇瑞全新自动驾驶车型,将成为ProAI控制器的首家量产客户。而奇瑞方面将基于该控制器,在2020年实现L3级自动驾驶车型的量产。   

采埃孚的ProAI控制器会对图像及雷达数据进行处理,该控制器是具有8核CPU架构的Xavier芯片,拥有70亿个晶体管以及相应的数据处理能力。该处理芯片每秒可管理高达30万亿次操作(TOPS),且功耗仅为30瓦。

凭借其开放的架构,采埃孚ProAI具有扩展性——硬件部件、互联化的传感器、评估软件和功能模块可以根据所需的用途和自动驾驶等级进行调整。

 

大陆也推出了类似的域控制器——辅助及自动驾驶控制单元-ADCU。ADCU提供了一个多用途的处理计算平台,非常适合实现高度自动驾驶HAD中的各种应用 。通过集成精选的硬件和软件,ADCU可以实时监控车辆运动轨迹并规划路径。

各个传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)采集的数据将会被汇集到这里,利用针对性的算法对这些数据进行计算和分析,构建出更为准确的定位和环境感知模型,并对自动驾驶车辆的行为作出决策。

而且,ADCU还可以执行基于车载环境传感器和其它信号输入的环境模型EM。该环境模型涵盖了从路径规划算法到决定最佳路径(从安全,便利,环保的角度)最后到协调多执行器(如,刹车,悬架控制等)协同工作等一系列方面。

其接口涵盖底盘,动力总成,驾驶辅助、多种通讯方式(FlexRay, LIN,等),并且是AUTOSAR架构。是一个模块化分级式处理平台,支持中央域模式的车辆拓扑结构。主机厂可以针对环境识别或驾驶功能进行模块化选择和部署,扩展软件还可以根据每台车不同的基础设施和计算功能进行优化调配。

同时,在整体解决方案商,为确保车辆即使在主自动化路径出现功能故障的情况下仍然能够安全停车,大陆集团使用安全域控制器 (SDCU) 作为降速路径。由于安全域控制器还兼有安全气囊控制单元的作用,其优先使用性,包括储能和车辆防撞功能,有着充分保证。

中央控制单元和安全域控制器会持续地监控彼此的可用性和功能运作状况。如果其中一条路径无法再用于控制车辆或执行安全最小风险操作,另一条路径会在紧急情况下启动安全停车功能。

 

名Tier1伟世通也推出了自己的自动驾驶域控制器——DriveCore 是一款专门针对自动驾驶研发的、安全可靠的域控制器。

该平台的亮点在于灵活、模块化、可定制。DriveCore 可以整合一系列来自不同厂家的软、硬件平台,如摄像头、激光雷达等传感器的数据等,全数字仪表、先进车载显示屏技术、驾驶员监测、抬头显示,以及伟世通先进的软件开发工具,以满足OEM不同的自动驾驶技术研发需求,特别是L3及L3+自动驾驶技术的开发。它可以无缝支持英伟达、恩智浦、高通等处理器。

DriveCore 与伟世通此前推出的座舱域控制器SmartCore 类似。DriveCore 能够支持来自不同厂商的软、硬件技术,并允许汽车制造商自由选择不同的硬件与软件、算法等,如同“玩乐高”一样,快速开发出自动驾驶解决方案及产品,加快新技术或产品上市速度。

DriveCore™是一款专门针对自动驾驶研发的、安全可靠的域控制器,包括三大组成部分:DriveCoreTM Compute,Runtime和Studio。

Compute是模块化可扩展的硬件计算平台,该平台并不仅仅依赖于某个特定的中央处理单元,而是可以支持多种处理器,譬如英伟达、恩智浦、高通的处理器目前均可支持。Runtime是车载中间件,主要提供安全框架,实现应用与算法之间的实时通信,值得注意的是,Runtime在支持传感器融合的同时,还支持传感器抽象。而Studio是提供给开发人员的基于PC的软件开发工具,使汽车制造商可以为算法开发人员搭建生态系统,模拟硬件性能,加速基于传感器的人工智能算法开发。

 

另一家Tier1巨头博世,而是在去年宣布已经新成立团队专门研发域控制器。

 博世希望打造一个统一的域控制器,将自动驾驶车辆的各种数据聚集、融合处理,从而为自动驾驶的路径规划和驾驶决策提供支持。

 

而在中国市场,有消息称,从车载信息娱乐系统上“尝鲜”的阿里巴巴,也正在研发运行在域控制器(Domain ECU)上并且能满足ISO 26262功能安全(Functional Safety)的域控制操作系统。

同时,阿里巴巴旗下的斑马正在预研和相应的开发整车OTA技术,开发整车OTA的OS层接口。因此域控制操作系统的立项研发,可视为阿里觊觎自动驾驶领域的实锤之一。

 

东软睿驰推出了自动驾驶中央域控制器。

按照官方的说法,在硬件方面,该控制器的安全性极高,可以支持多路高清摄像头、多路激光雷达、毫米波雷达、超神波雷达的同时接入。在软件方面,该控制器定制性强,便于后期车企个性化定制。

同时,该控制器提供开发的开发结构,不仅提供基础软件,还完整呈现了环境感知、传感器融合、决策控制套件,并提供传感器接口、支持主机厂等第三方嵌入其自己的应用,可实现典型场景下的自动驾驶。

东软睿驰的是基于NXP最新自动驾驶芯片S32V打造的自动驾驶中央域控制器。该控制器能够集成多路激光雷达,毫米波雷达和8路高清摄像头,支持前方160m车辆检测,100米行人、摩托车、自行车检测及车道线检测,移动障碍物检测,能够识别美国、欧洲、日本、中国等多个国家和地区的限速标识。主要实现了如避障、变道辅助的功能。

 

国内自动驾驶初创公司方面,此前新悦智行发布了一款基于nVidia的GPU设计开发自主的低成本WiseADCU,对标nVdia Drive PX2而设计,集成12路GSML视频输入接口、12路CAN-FD通信接口、2路AVB车载以太网通信接口,2+2路USB 2.0/3.0,搭载2颗Tegra Parker SoC、2颗Pascal GPU、2颗Cortex-R5 MCU。

除了与整车接口外,还可以实现与HD摄像头、激光雷达、毫米波雷达、RTK/IMU定位系统、LTE通信模块的无缝对接。该ADCU完成后将面向中国客户进行销售,同时提供本地化的工程应用支持服务。

 

武汉环宇智行也推了名为TITAN-III自动驾驶车辆控制器,它是基于英伟达公司的Jetson TX2设计,运行UBUNTU操作系统。支持FPDLINKIII接口摄像头接入,支持USB、CAN、RS485/232、Ethernet、IO等多种硬件接口接入,内置标准TX2板卡以及接口板,且支持动态硬件扩展。支持SATA硬盘存储,内置4G通信模块、高精度定位模块、V2X模块。计算性能和端口配置能基本满足现阶段车辆自动驾驶的传感器接入、感知融合、规划决策等功能需要。具有体积小,功耗低,易布署等特点。
李明认为,TITAN-III内部集成了L4自动驾驶所需要的所有计算、交换、存储和定位芯片,保证不需要外接任何其他设备,只需要连接相机,激光雷达、毫米波雷达就可以实现完整的L4级别自动驾驶。
同时接口都符合车规要求、支持26262功能安全标准,在国内尚属首次推出。

TITAN-III支持同时接入12路摄像头,六路激光雷达,和5个毫米波雷达这样的计算量,整机功耗在60W左右。之前用工控机的方案。最少需要三到四个i7级别的工控机才能满足实时计算的需要。而且之间需要用千兆交换机来交换,整体会把车辆的后备箱全部装满,计算功耗会在1500瓦以上。
TITAN-III软件分为教育版,OEM版,和运营版。分别对应一般研发用户(爱好者,免费提供),车厂需求(车厂和互联网造车企业,算法速度和性能进行优化,需要收取一年的软件服务费),和运营单位(滴滴和巴士公司,增加云端和调度管理部分。提供定制开发。)
三个不同层次的要求,可以大大加快各个单位L4级别自动驾驶的部署进度,从工控机的功能样机阶段直接进入设备研发和小批量测试这个阶段。

转载于:https://www.cnblogs.com/shinedaisiki/p/9843602.html

你可能感兴趣的:(自动驾驶域控制器)