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車載駕駛中的ADAS與ADASIS系統(tǒng)架構(gòu)

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2016-03-11 14:16:53

    ADAS的普及率已經(jīng)越來越高,借著自動(dòng)駕駛的風(fēng)頭,制造商與供應(yīng)商都紛紛打開腦洞,想象著ADAS的不同呈現(xiàn)形式。大陸的電子地平線技術(shù)算是其中之一。根據(jù)前方地形變化,提前更改發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況,來降低車輛的油耗與提升舒適性。寶馬的ASR技術(shù)也算一個(gè)。這項(xiàng)技術(shù)會(huì)根據(jù)地形的改變以及道路的限速信息,給出一個(gè)合適的速度推薦值,并顯示在儀表盤中提醒駕駛員改變速度。
    什么是ADASIS呢?
    ADASIS前面的ADAS就是指代駕駛輔助,的IS則是Interface Specifications,即是ADAS的接口說明。要解釋ADASIS,得先把目光倒回到2000年左右。那個(gè)時(shí)候,在歐洲,導(dǎo)航功能開始在車輛中逐漸普及,地圖的作用也慢慢開始從普通的規(guī)劃導(dǎo)航路徑,過渡到了增強(qiáng)車輛部件功能之上,直白點(diǎn)說,也就是用于增強(qiáng)車輛的駕駛輔助技術(shù)。ADAS的實(shí)現(xiàn)離不開車輛上的各種傳感器,但無論是什么傳感器都是有監(jiān)控范圍的,其監(jiān)控的都是車輛周邊一塊。如果能夠讓車輛獲取到更遠(yuǎn)地方的數(shù)據(jù),那么ADAS的功能必然可以得到增強(qiáng)。
    如果站在現(xiàn)在的技術(shù)環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的方式很多,比如說云技術(shù),可以讓別處車輛收集數(shù)據(jù)并上傳到云端,再將其下發(fā)給會(huì)通過此地的其他車輛;或者用V2X技術(shù),也可以達(dá)到此目的。但是在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下,被提溜出來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的就是地圖?! 榱嗣鞔_ADAS Horizon的相關(guān)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),制定統(tǒng)一的地圖數(shù)據(jù)接口,在2001年5月,ADASIS Forum建立。初的成員是來自于歐洲汽車行業(yè)的汽車制造商、車載系統(tǒng)開發(fā)商以及圖商。在經(jīng)過一年的研究,基礎(chǔ)工作基本完成的時(shí)候,ADASIS Forum被劃入ERTICO(ITS Europe,歐洲的智能交通組織)。
    ADASIS Forum起什么作用?
    ADASIS Forum的目的是制定ADAS Horizon的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)以及統(tǒng)一的地圖數(shù)據(jù)接口。那么,他們的具體工作是什么呢?要明白這個(gè),可以先看看他們推出的ADASIS系統(tǒng)構(gòu)架來做說明。
   

 ADASIS系統(tǒng)架構(gòu)

       從上圖可以看到,地圖數(shù)據(jù)并不能夠直接傳遞給ADAS系統(tǒng),而是需要進(jìn)行一個(gè)分解并重組的過程。首先,要有一個(gè)數(shù)據(jù)提取單元。數(shù)據(jù)提取單元會(huì)提取詳細(xì)的地形與道路相關(guān)數(shù)據(jù),以及車輛的位置信息。提取單元將這些數(shù)據(jù)提取之后,生成ADAS Horizon所需要的數(shù)據(jù),然后通過車輛的相關(guān)CAN總線進(jìn)行傳輸。然后,是要有一個(gè)接收數(shù)據(jù)的重構(gòu)單元。重構(gòu)單元接收到傳輸數(shù)據(jù)之后,把它變成不同的ADAS系統(tǒng)能夠看得懂的數(shù)據(jù),再根據(jù)需求,把不同的數(shù)據(jù)傳遞到不同的ADAS系統(tǒng)。在這個(gè)過程中,提取單元需要提取和傳輸哪些數(shù)據(jù)、如何傳輸、如何重構(gòu)并分發(fā)就是ADASIS Forum該做的事情了。當(dāng)然,制定這個(gè)過程本身,也是ADASIS Forum的工作??偨Y(jié)下來,ADASIS Forum的工作就兩個(gè):
    1. 制定一套開源標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu),用來提取并重構(gòu)ADAS系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù);
    2. 制定統(tǒng)一的地圖數(shù)據(jù)(含車輛位置數(shù)據(jù))的接口協(xié)議,讓數(shù)據(jù)能夠成功被提取并傳輸?shù)紸DAS系統(tǒng)之中。
   

    在ADASIS Forum被納入ERTICO之后,2004年初,ADASIS Forum的成員開始了一個(gè)名叫PReVENT MAPS&ADAS的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目就是明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)并開發(fā)出相應(yīng)的測試方法。ADASIS Forum借著這個(gè)項(xiàng)目驗(yàn)證了ADASIS的概念以及上述系統(tǒng)架構(gòu)是可行的,并在項(xiàng)目結(jié)束之后,發(fā)布了款標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議ADASIS v1。
    ADASIS v2
    ADASIS v1是在驗(yàn)證其概念可行的基礎(chǔ)上推出的。不過,卻并沒有在任何一家OEM的量產(chǎn)車型上使用過。相反,越來越多的企業(yè)各自推出了自己的解決方案(并沒有使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)),嚴(yán)重影響了ADASIS標(biāo)準(zhǔn)的推行。所以ADASIS Forum開始討論為什么其他企業(yè)不愿意使用v1。終,在排除企業(yè)內(nèi)部因素之外,分析出這些企業(yè)不愿意使用v1的主要原因在于標(biāo)準(zhǔn)過于復(fù)雜。復(fù)雜的通訊協(xié)議以及要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)過多,會(huì)讓開發(fā)者在數(shù)據(jù)提取單元與重構(gòu)單元上花費(fèi)大量的時(shí)間與成本,尤其是在量產(chǎn)車型上。因而,ADASIS Forum著手準(zhǔn)備第二版標(biāo)準(zhǔn)說明,著重在降低系統(tǒng)占用的CAN總線資源,以及使用原則提取并重構(gòu)數(shù)據(jù)。
    在v1中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛當(dāng)前位置以及終目的地,提取所有的路徑規(guī)劃方案,將其中為優(yōu)先的路徑稱為可能路徑,而其他方案為備份方案。所有的方案都會(huì)被提取并進(jìn)行重構(gòu),并終給出選擇哪條路徑以及如何駕駛通過的建議,傳遞到不同的ADAS系統(tǒng)中。之所以在v1中數(shù)據(jù)量太大,就在于提取的數(shù)據(jù)過多。這也是v2中更改的要點(diǎn)。v2可以看成是一個(gè)簡化版的協(xié)議,在v2中,傳輸依照單路徑概念。什么是單路徑呢?就是傳遞數(shù)據(jù)的時(shí)候只選擇其中一條路徑,對于可能存在的備選方案,則以路徑中的交叉路口(STUB)來表示。每個(gè)交叉路口之間的路徑稱之為路段,路段被視為構(gòu)成路徑的基本單元,以每一個(gè)路段為單位,再進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與利用。
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