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未来的自动驾驶汽车内:从概念验证到现实

发布日期:2020-06-06

GRCC汽车电子电气架构创新发展论坛

2020-06-06 18:04:03

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汽车行业已经走了很长一段路。制造自动驾驶汽车和自动驾驶汽车的技术不再是科幻小说。我承认,将明天的世界想象成充满了太空时代的交通工具,它们都以精心策划的精确度优雅地穿越地球,这无疑是很诱人的。我唯一希望不要成为现实的是,将来人们都被迫穿着相同的闪亮银色连身裤,就像在电影中一样。谁想到了这个主意?



现实当然要多样化得多。这无疑适用于围绕未来自动驾驶汽车开发商的技术环境,尤其是在概念验证阶段。除了独特而苛刻的开发环境外,工程师还将被千变万化的各种定制内部部署和云应用程序所包围-所有这些都需要以某种方式彼此无缝通信,这是一项艰巨的任务。自主工业物联网(IIoT)系统将概念变为现实。


司机,启动引擎!


有许多制造商正在首先涉足建造自动驾驶汽车(AV)的过程。在开发人员进入概念验证阶段的过程中,他们将不得不协商偶尔遇到的障碍。


首先,用于自动驾驶汽车的系统必须能够做三件事:感知环境,处理有关该环境的数据,然后对环境中的信息采取行动。从本质上讲,这是一个循环或循环,反复发生。但是,生成的数据量和需要处理的速度很快就会变得不堪重负。


AV的系统方面的常见挑战


为了稍微分解一下,当我们看着自动驾驶汽车时,它必须具有针对环境的传感器套件(其范围从简单的驾驶员辅助技术到更复杂的,高度或全自动驾驶的车辆系统)。环境将决定保真度,以及将从激光雷达传感器,雷达传感器,执行器和其他输入点收集多少数据。我们称其为传感器融合或数据融合,因为它只有在所有这些组件可以彼此共享数据并就结论的准确性达成一致时才真正起作用。


然后是思考部分,系统必须使用人工智能(AI)解决问题,例如:好的,我该如何处理这些信息?我要去左转吗?我要直走吗?我要右转吗?环境中发生了什么?该系统还需要分析不同的瞬态因素,例如人,自行车或汽车,然后做出决策和计划。当然,随着汽车随后采取物理行动进而改变环境,整个循环又重新开始。


因此,挑战实际上是有关高层连接的:系统仅与数据的捕获和处理速度以及质量一样好。然后,当添加外部连接时(例如连接到云和连接到其他系统),它们成为连接解决方案的一部分。结果是一个复杂的分布式系统,其中包含许多组件,而且所有组件都非常紧凑。


分层数据总线的概念


大规模可伸缩性是每个高度自治系统的核心前提。这种坦率的说法尤其适用于自动驾驶汽车领域,因为即使是**的开发人员团队,也可能会因为构建在可控测试条件下运行的系统与真正准备好进入市场的系统之间的复杂性跳跃而蒙蔽了双眼。要进入市场并发挥功能-包括公众需要的所有新闻审查和新测试用例-通常会在系统上增加全新的任务关键型需求层,到目前为止,尚无人考虑。


分层数据总线是由工业互联网联盟(IIC)开发的概念和术语,该组织催化并协调了工业互联网的优先级和支持技术。分层数据总线的开发旨在允许开发人员团队识别系统中控制或信息的不同平面。除了对环境的完全控制之外,团队还可以指定服务质量(QoS),该服务质量确定在不同用例(包括可靠性,带宽和延迟)下数据在应用程序之间必须如何流动。


这种分层的数据总线概念使开发人员可以在整个生态系统中使用相同的标准。它还使他们可以为系统的不同部分设置如何管理数据的不同条件和不同规则-所有这些都允许采用标准化方式在不同系统之间进行通信,而无需添加新协议和网关或其他网桥。分层的数据总线自然可以使团队找到不同的数据使用条件,以使系统可靠和可重复。


就自动驾驶汽车的发展以及何时开始在道路上看到4级和5级自动驾驶汽车而言,围绕着我们作为行业的地位存在争议。尽管根据您与谁交谈,时间线通常会有所不同,但是开发人员都可以同意的一件事是,高级连接是捕获和处理数据以及解决这些系统的许多复杂性所必需的核心要素。分层的数据总线体系结构在这些系统中提供了标准化的通信,并为开发人员提供了使无人驾驶车辆有效,高效和安全地进入市场的工具。


作者:Bob Leigh是RTI自动驾驶的高级市场开发总监。他拥有超过15年的开发新市场和建立技术公司的经验。




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